KR20100021177A

KR20100021177A - 환풍기의 ｂｌｄｃ 모터용 ｓｍｐｓ 회로

Info

Publication number: KR20100021177A
Application number: KR1020080079941A
Authority: KR
Inventors: 조은정
Original assignee: 조은정; 조철휘
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2010-02-24

Abstract

본 발명은 환풍기에 사용되는 BLDC 모터를 구동 및 제어하기 위한 동작 전원을 전력 효율이 우수한 SMPS 회로로서 안정적으로 공급할 수 있도록 하는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로에 관한 것으로서, 환풍기에 설치되는 BLDC 모터의 제어회로로 동작 전원을 공급하는 SMPS 회로에 있어서, 교류전압을 정류하는 브릿지 다이오드(11); 상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류되어 인가되는 1차 전압에 의해 BLDC 모터의 팬을 구동시키기 위한 제1 2차 전압과 BLDC 모터의 제어회로를 구동하기 위한 제2 2차 전압을 생성하는 트랜스(14); 상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류된 전압에서 특정 잡음을 제한하는 잡음 제한 회로(16); 피드백 회로(20)에서 피드백 되는 신호를 근거로 상기 트랜스(14)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭 제어하는 스위칭 IC(18); 및 상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 제2 2차 전압의 노이즈를 제거한 후 상기 스위칭 IC(18)로 피드백 신호를 출력하는 피드백 회로(20);를 구비하여 이루어진다.

환풍기, BLDC 모터, SMPS, 전원공급 장치

Description

환풍기의 ＢＬＤＣ 모터용 ＳＭＰＳ 회로{ventilation power supply}

본 발명은 환풍기에 사용되는 BLDC(brushless DC) 모터에 전원을 공급하는 SMPS(switching mode power supply) 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환풍기에 적용되는 BLDC 모터의 구동 및 제어를 수행하기 위한 동작 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 실내 측에 구비되는 환풍기는 각 실내공간의 천장이나 벽면에 형성된 환기구에 설치되어 모터에 의해 회전하는 팬에 의해 실내의 공기를 환기구와 연결된 배기통로를 통해 외부로 배출시키는 기능을 한다.

대개의 환풍기는 팬의 모터가 ON/OFF 조작되는 간단한 구조인데, 이때 사용되는 모터의 주종은 AC 모터이고, 간간히 BLDC 모터가 사용되고 있다. AC 모터는 AC 전원을 동작전원으로 하여 작동하는 것이고, BLDC 모터는 상용전원을 적정한 DC 전압으로 변환하여 공급하는 별도의 DC 전원공급 장치가 부가적으로 요구된다.

그런데, 종래의 DC 전원공급 장치는 부품 수가 많고 구조가 복잡하여 생산단 가가 높아지는 문제가 있었다. 또한, 이렇게 많은 수의 부품을 구동하여야 하기 때문에 전력이 많이 소비되는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 환풍기에 사용되는 BLDC 모터를 구동 및 제어하기 위한 동작 전원을 안정적이면서도 전력 효율이 우수하게 공급할 수 있도록 하는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 수단들을 구비한다.

본 발명은 환풍기에 설치되는 BLDC 모터의 제어회로로 동작 전원을 공급하는 SMPS 회로에 있어서, 교류전압을 정류하는 브릿지 다이오드(11); 상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류되어 인가되는 1차 전압에 의해 BLDC 모터의 팬을 구동시키기 위한 제1 2차 전압과 BLDC 모터의 제어회로를 구동하기 위한 제2 2차 전압을 생성하는 트랜스(14); 상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류된 전압에서 특정 잡음을 제한하는 잡음 제한 회로(16); 피드백 회로(20)에서 피드백 되는 신호를 근거로 상기 트랜스(14)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭 제어하는 스위칭 IC(18); 및 상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 제2 2차 전압의 노이즈를 제거한 후 상기 스위칭 IC(18)로 피드백 신호를 출력하는 피드백 회로(20);를 구비하여 이루어진다.

본 발명은 상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 양 2차 전압을 정류하기 위한 반파 정류 회로(22);가 더 구비된다.

본 발명은 상기 반파 정류 회로(22)에서 정류된 제2 2차 전압을 필터링 하는 LC 필터(24);가 더 구비된다.

본 발명은 상기 브릿지 다이오드(11)의 전단에는 전자파 제거용 트랜스(LF1)와 낙뢰 방지 소자(V1)가 구비되는 전처리부(10);가 더 구비된다.

본 발명은 SMPS 회로를 이용하여 환풍기에 적용되는 BLDC 모터의 구동 및 제어를 수행하기 위한 동작 전원을 안정적으로 공급할 수 있도록 한다.

또 본 발명은 BLDC 모터의 동작 전원을 SMPS 회로를 통해 공급할 수 있도록 함으로써 소형 경량화 및 전력 절감 효율이 우수한 BLDC 모터를 제공하게 된다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 환풍기용 BLDC 모터 제어용 SMPS 회로의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시한 SMPS 회로에서 공급되는 동작 전원에 따라 팬을 구동하는 BLDC 모터 제어회로의 구성도이다.

본 발명에 따른 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로는, 환풍기에 설치되는 BLDC 모터 제어용 전압과 구동용 전압을 공급하는 것으로서, 그 회로 구성을 도 1에 도시하였다. 이와 같이 구성되는 SMPS 회로는 도 2에 도시한 바와 같은 종래 범용의 BLDC 제어회로에 안정적인 동작 전원을 공급하게 된다.

본 발명에 따른 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로는 도 1에 도시한 바와 같이, 환풍기에 설치되는 BLDC 모터의 제어회로로 동작 전원을 공급하는 SMPS 회로에 적용되는 것으로서, 브릿지 다이오드(11), 트랜스(14), 잡음 제한 회로(16), 스위칭 IC(18), 피드백 회로(20) 등을 구비하여 이루어진다.

상기 브릿지 다이오드(11)는 상용 교류전압을 정류하는 것이다.

상기 브릿지 다이오드(11)의 전단에는 전처리부(10)가 구비된다.

이 전처리부(10)에는 전자파(EMI) 제거용 트랜스(LF1)가 구비되고, 상기 브릿지 다이오드(11)와 전자파 제거용 트랜스(LF1)의 사이에는 리플 제거용 콘덴서(MC1)가 구비되며, 상기 전자파 제거용 트랜스(LF1)의 전단에는 소켓(CW2)을 통해 유입될 수 있는 서지 전압 등의 과전압을 차단하기 위한 과전압 차단소자(V1)와 퓨즈(FUSE1)가 구비되게 된다.

그리고 브릿지 다이오드(11)에서 정류된 전압은 순간 서지전류를 방지하는 소자(12)를 거쳐서 트랜스(14)로 공급된다.

상기 트랜스(14)는 상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류되어 인가되는 1차 전 압에 의해 BLDC 모터의 팬을 구동시키기 위한 제1 2차 전압과 BLDC 모터의 제어회로를 구동하기 위한 제2 2차 전압을 생성하는 것이다.

상기 2차 전원 발생용 트랜스(14)는 소켓(CW2)을 통해 입력되는 80V 내지 250V의 상용전원으로부터 팬 모터 제어용 전압과 팬 모터 구동용 전압 등 2차 전원 발생시키는 것이다. 팬 모터 제어용 전압은 소켓(CW4)의 2, 3번 단자를 통해 도 2에 도시한 바와 같은 BLDC 모터 제어회로로 공급되고, 팬 모터 구동 전압은 소켓(CW4)의 2, 1번 단자를 통해 도 2에 도시한 바와 같은 BLDC 모터 구동회로로 공급되게 된다.

즉, 상기와 같이 정류되고 평활된 DC 전원은 도 2에 도시한 범용의 BLDC 모터 제어회로로 입력되는데, BLDC 모터 제어회로는 소켓(CW4)의 3번 단자를 통해 입력되는 12V의 구동전압에 의해 제어회로(DRIVE IC)가 동작되게 되고, 소켓(CW4)의 1번 단자를 통해 입력되는 18V 내지 48V의 구동전압에 의해 모터 구동 회로(POWER TR)가 동작되게 된다.

상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 양 2차 전압은 다이오드(D5, D6)와 콘덴서(EC11, EC12)로 이루어지는 반파 정류 회로(22)에 의해 정류된다. 특히 상기 반파 정류 회로(22)에서 정류된 제2 2차 전압은 코일(L3)과 콘덴서(C8)로 이루어지는 LC 필터(24)를 통해 필터링 되어 출력된다.

상기 잡음 제한 회로(16)는 다이오드(D2, D4)로 이루어져, 상기 브리지 다이오드(11)에서 정류된 전압에서 특정 잡음을 제한하는 것이다.

상기 스위칭 IC(18)는 피드백 회로(20)에서 피드백 되는 신호를 근거로 상기 트랜스(14)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭 제어하는 것이다. 트랜스(14)를 제어하는 신호를 펄스 폭 변조 신호인 것이 바람직하다.

상기 피드백 회로(20)는 포토커플러(PC1)가 구비되는데, 상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 제2 2차 전압의 노이즈를 제거한 후 상기 스위칭 IC(18)로 피드백 신호를 출력한다. 포토커플러(PC1)는 트랜스(14)에서 생성된 2차 전압이 다이오드(D5)와 콘덴서(C7)로 이루어진 정류회로(26)에서 정류된 전압이 스위칭 IC(18)로 입력되는 것을 온/오프 단속하는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로의 구성도.

도 2는 도 1에 도시한 SMPS 회로에 의해 구동되는 BLDC 모터 제어회로 구성도.

* 도면 주요부의 간단한 설명

10 : 전처리부 11 : 브릿지 다이오드

12 : 과전류 방지소자 14 : 트랜스

16 : 잡음 제한 회로 18 : 스위칭 IC

20 : 피드백 회로 22, 26 : 정류부

24 : 필터부

Claims

환풍기에 설치되는 BLDC 모터의 제어회로로 동작 전원을 공급하는 SMPS 회로에 있어서,

교류전압을 정류하는 브릿지 다이오드(11);

상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류되어 인가되는 1차 전압에 의해 BLDC 모터의 팬을 구동시키기 위한 제1 2차 전압과 BLDC 모터의 제어회로를 구동하기 위한 제2 2차 전압을 생성하는 트랜스(14);

상기 브릿지 다이오드(11)에서 정류된 전압에서 특정 잡음을 제한하는 잡음 제한 회로(16);

피드백 회로(20)에서 피드백 되는 신호를 근거로 상기 트랜스(14)의 1차측 코일에 흐르는 전류를 온/오프 스위칭 제어하는 스위칭 IC(18); 및

상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 제2 2차 전압의 노이즈를 제거한 후 상기 스위칭 IC(18)로 피드백 신호를 출력하는 피드백 회로(20);를 구비하여 이루어지는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로.
제 1항에 있어서,

상기 트랜스(14)에 의해 생성되는 양 2차 전압을 정류하기 위한 정류 회로(22);가 더 구비되는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로.
제 2항에 있어서,

상기 정류 회로(22)에서 정류된 제2 2차 전압을 필터링 하는 LC 필터(24);가 더 구비되는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로.
제 1항에 있어서,

상기 브릿지 다이오드(11)의 전단에는 전자파 제거용 트랜스(LF1)와 낙뢰 방지 소자(V1)가 구비되는 전처리부(10);가 더 구비되는 환풍기의 BLDC 모터용 SMPS 회로.