KR20100050334A

KR20100050334A - 순시정전에 대응한 모터구동회로 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR20100050334A
Application number: KR1020080109568A
Authority: KR
Inventors: 김기철
Original assignee: 웅진코웨이주식회사
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2010-05-13

Abstract

본 발명의 일 측면은 순시정전에 대응한 모터구동회로 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 순시정전이 발생한 경우에 마이컴의 리셋이 발생하는 시간을 현저히 지연시킬 뿐만 아니라, SMPS의 보조권선측 출력파형 디스플레이시에도 오동작이 발생하는 시간을 현저히 지연시키는 모터구동회로 및 그 동작방법에 관한 것이다.

본 발명은, 교류전원을 SMPS에 공급하고, 상기 SMPS의 1차측 전압으로 모터를 구동시키는 회로에 있어서, 상기 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하는 정류부; 상기 직류전원의 전압을 분압하는 분압부; 상기 분압된 직류전원의 전압을 정전압으로 출력하다가 순시정전으로 인하여 상기 교류전원의 공급이 차단될 때, 상기 정전압 출력을 정지하는 정전압 회로부; 상기 정전압 출력에 의해 상기 SMPS의 1차측 전압을 모터에 공급하다가 순시정전으로 인하여 상기 정전압이 차단될 때, 상기 모터에 공급되는 상기 SMPS의 1차측 전압을 차단하는 전원차단부; 및 상기 SMPS의 보조권선측에 연결되어 있고, 상기 모터에 공급되는 SMPS의 1차측 전압이 차단될 때, 상기 SMPS의 1차측 전압이 차단된 시점부터 기 설정된 시간이 경과할 때까지 동작하는 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

순시정전, 모터구동, SMPS, 정전압, 마이컴

Description

순시정전에 대응한 모터구동회로 및 그 구동방법{Motor driving circuit for momentary power fail and driving method thereof}

공기청정기(aircleaner)는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치를 일컫는 것으로, 오염된 공기를 팬으로 흡입하여 미세한 먼지나 세균류를 집진하거나 필터링할 뿐만 아니라, 생활냄새나 담배냄새 등의 악취를 탈취하는 기능을 할 수 있다.

도 1은 종래의 공기청정기를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이,공기청정기에 전원을 공급하고, 상면 판넬(30)에 형성된 조작부(40)의 버튼들을 조작하여 청정기능을 작동시키면, 공기청정기 내부에 장착되어 있는 팬(미도시)이 회전을 시작하면서 전면 판넬(10)의 하단부에 형성된 흡입 그릴(20)을 통해 외부(즉, 실내)의 공기를 공기청정기의 내부로 흡입한다.

흡입된 공기는 흡입그릴(20) 뒷쪽에 장착되어 있는 필터 어셈블리(미도시)를 통과하면서 그 속에 포함되어 있는 먼지나 냄새가 필터링되면서 깨끗한 공기로 변화한다. 이렇게 청정공기로 변화한 공기는 팬(미도시)의 회전력에 의해 토출 그릴(50)로 유도된 후 이를 통해 공기청정기 외부(즉, 실내)로 토출된다. 이때, 검은색 화살표는 공기청정기 내부로 흡입되는 공기의 흐름을 나타내고, 흰색 화살표는 공기청정기 내부에서 토출되는 공기의 흐름을 나타낸다.

상술한 바와 같은 공기청정기의 순시정전 규격와 관련하여, 국내에서 개발된 공기청정기는 순시정전 규격으로 500msec동안 정격전압에서 -30~-50% 정도 강하시키도록 되어 있다. GE(General Electric)사의 경우에, 순시정전 규격은 교류 입력파형의 36/60cycle(600msec)까지 정격전압이 차단된 경우에도 마이컴 (microprocessor)의 리셋(reset)이 발생하지 않아야 할 뿐만 아니라, SMPS(Switch Mode Power Supply)의 출력파형 디스플레이시에도 오동작이 발생하지 않아야 한다.

그러나, 아직까지는 순시정전이 발생한 경우에 마이컴의 리셋이 발생하는 시간을 현저히 지연시킬 뿐만 아니라, SMPS의 보조권선측 출력파형 디스플레이시에도 오동작이 발생하는 시간을 현저히 지연시키고, 특히 교류 입력파형의 36/60cycle(600msec)까지 정격전압이 차단된 경우에도 이를 만족시킬 수 있는 모터구동회로 및 그 구동방법이 개발되지 않고 있는 실정이다.

본 발명의 일 측면은, 순시정전이 발생한 경우에 마이컴의 리셋이 발생하는 시간을 현저히 지연시킬 뿐만 아니라, SMPS의 보조권선측 출력파형 디스플레이시에도 오동작이 발생하는 시간을 현저히 지연시키는 모터구동회로 및 그 동작방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 교류 입력파형의 36/60cycle(600msec)까지 정격전압이 차단된 경우에도 이를 만족시킬 수 있는 모터구동회로 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면은, 교류전원을 SMPS에 공급하고, 상기 SMPS의 1차측 전압으로 모터를 구동시키는 회로에 있어서, 상기 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하는 정류부; 상기 직류전원의 전압을 분압하는 분압부; 상기 분압된 직류전원의 전압을 정전압으로 출력하다가 순시정전으로 인하여 상기 교류전원의 공급이 차단될 때, 상기 정전압 출력을 정지하는 정전압 회로부; 상기 정전압 출력에 의해 상기 SMPS의 1차측 전압을 모터에 공급하다가 순시정전으로 인하여 상기 정전압이 차단될 때, 상기 모터에 공급되는 상기 SMPS의 1차측 전압을 차단하는 전원차단부; 및 상기 SMPS의 보조권선측에 연결되어 있고, 상기 모터에 공급되는 SMPS의 1차측 전압이 차단될 때, 상기 SMPS의 1차측 전압이 차단된 시점부터 기 설정된 시간이 경과할 때까지 동작하는 마이컴;을 포함하는 것을 특징으로 하는 순시정전에 대응한 모터구동회로를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 기 설정된 시간은 600~650msec인 것을 특징으로 하는 순시정전에 대응한 모터구동회로를 제공한다.

본 발명의 다른 측면은, 교류전원을 SMPS에 공급하고, 상기 SMPS의 1차측 전압으로 모터를 구동시키는 회로의 동작방법에 있어서, 상기 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하고, 상기 직류전원의 전압을 분압하는 단계; 상기 분압된 직류전원의 전압을 정전압으로 출력하다가 순시정전으로 인하여 상기 교류전원의 공급이 차단될 때, 상기 정전압 출력을 정지하는 단계; 상기 정전압 출력에 의해 상기 SMPS의 1차측 전압을 모터에 공급하다가 순시정전으로 인하여 상기 정전압이 차단될 때, 상기 모터에 공급되는 상기 SMPS의 1차측 전압을 차단하는 단계; 및 상기 모터에 공급되는 SMPS의 1차측 전압이 차단될 때, 상기 SMPS의 1차측 전압이 차단된 시점부터 기 설정된 시간이 경과할 때까지 상기 SMPS의 보조권선측에 연결되어 있는 마이컴을 동작시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 순시정전에 대응한 모터구동회로의 구동방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 순시정전이 발생한 경우에 마이컴의 리셋이 발생하는 시간을 현저히 지연시킬 뿐만 아니라, SMPS의 보조권선측 출력파형 디스플레이시에도 오동작이 발생하는 시간을 현저히 지연시킨다. 특히, 교류 입력파형의 36/60cycle(600msec)까지 정격전압이 차단된 경우에도 이를 만족시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 2는 본 발명의 순시정전에 대응한 모터구동회로이다. 도 2를 참조하면, 순시정전에 대응한 모터구동회로는 교류전원을 공급받아 SMPS(600)에서 변환한 전압으로 모터(M)를 구동시키는 회로로써, 전원공급부(100), 정류부(200), 분압부 (300), 정전압 회로부(400), 전원차단부(500), SMPS(Switch Mode Power Supply, 600) 및 마이컴(700)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 모터(M)로는 BLDC(Brushless Direct Current) 모터를 사용하다.

전원공급부(100)는 상용 220V의 교류전원을 입력받고, 정류부(200)는 4개의 다이오드 (D₁, D₂, D₃, D₄)로 전파정류회로로 구성되어 전원공급부(100)로부터 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환한다.

분압부(300)는 4개의 저항(R₁, R₂, R₃, R₄)으로 구성되어 정류부(200)에서 변환된 직류전원의 전압을 분압한다. 정류부(200)와 분압부(300) 사이에는 커패시터(C₁)를 병렬로 연결할 수 있다.

정전압 회로부(400)는 제너 다이오드(ZD)로 구성되어 분압부(300)에서 분압 된 직류전원의 전압을 정전압으로 출력한다. 이때, 순시정전으로 인하여 교류전원의 공급이 차단될 때, 정전압 회로부(400)는 정전압 출력을 정지한다.

전원차단부(500)는 트랜지스터(TR)로 구성되어 정전압 출력에 의해 SMPS (600)의 1차측 전압을 커패시터(C₂)를 통하여 접지되어 있는 모터(M)에 공급한다. 이때, 순시정전으로 인하여 정전압이 차단될 때, 전원차단부(500)는 모터(M)에 공급되는 SMPS(600)의 1차측 전압을 차단한다. 즉, 트랜지스터(TR)는 제너 다이오드 (ZD)의 정전압 출력여부에 따라 온/오프된다.

여기서, SMPS(600)는 1차측, 2차측, 보조권선측의 출력전압이 각각 15V, 12V, 5V가 되도록 구성할 수 있는데, 모터(M)에는 SMPS(600)의 1차측이 연결되어 출력전압이 15V가 된다.

종래에는 전원차단부(500)가 구성되어 있지 않았기 때문에, 순시정전이 발생하였을 때 전원공급부(100)에서 교류전원을 공급하지 않게 되어도, SMPS(600)의 출력이 정지될 때까지 모터(M)를 계속 구동시켰다. 이에 따라, SMPS(600)의 출력은 오랫동안 유지될 수 없었다.

그러나, 본 발명에서는 전원차단부(500)를 구성함으로써, 전원공급부(100)에서 공급되는 교류전원을 차단하여 SMPS(600)의 1차측 전압으로 모터(M)를 구동시킬 수 없게 된다. 이에 따라, SMPS(600)의 출력은 종래에 비하여 더 많은 시간동안 유지될 수 있다. 후술하는 바와 같이, SMPS(600)의 보조권선측에 연결되어 있는 마이컴(700)은 SMPS(600)의 보조권선측의 출력이 본 발명에서 설정하는 시간동안은 리 셋(reset)되지 않게 되며, 디스플레이장치를 이용하여 SMPS(600)의 보조권선측 출력을 확인할 경우에도 오동작이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.

마이컴(700)은 SMPS(600)의 보조권선측에 연결되어 SMPS(600)가 출력하는 5V의 전압을 받고, 모터(M)에 공급되는 SMPS(600)의 1차측 전압이 차단될 때, SMPS(600)의 1차측 전압이 차단된 시점부터 기 설정된 시간이 경과할 때까지 동작한다. 마이컴(700)의 리셋이 발생하지 않도록 할 뿐만 아니라, SMPS(600)의 보조권선측 출력파형 디스플레이시에도 오동작이 발생하지 않도록 하기 위하여, 기 설정된 시간은 600~650msec로 설정한다.

실제로, 본 발명에서는 SMPS(600)의 1차측, 2차측, 보조권선측의 출력전압을 각각 15V, 12V, 5V로 할 때, 960msec까지 마이컴(700)의 리셋이 발생하지 않았으며, SMPS(600)의 보조권선측 출력파형 디스플레이시에 오동작이 발생하지 않았다.

상술한 바와 같은 본 발명의 순시정전에 대응한 모터구동회로 및 그 구동방법은, 공기청정기뿐만 아니라 일반적으로 상용화되고 있는 다양한 전자제품에도 적용이 가능함은 물론이다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

도 1은 종래의 공기청정기를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 순시정전에 대응한 모터구동회로이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 전원공급부 200 : 정류부

300 : 분압부 400 : 정전압 회로부

500 : 전원차단부 600 : SMPS

700 : 마이컴

Claims

교류전원을 SMPS에 공급하고, 상기 SMPS의 1차측 전압으로 모터를 구동시키는 회로에 있어서,

상기 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하는 정류부;

상기 직류전원의 전압을 분압하는 분압부;

상기 분압된 직류전원의 전압을 정전압으로 출력하다가 순시정전으로 인하여 상기 교류전원의 공급이 차단될 때, 상기 정전압 출력을 정지하는 정전압 회로부;

상기 정전압 출력에 의해 상기 SMPS의 1차측 전압을 모터에 공급하다가 순시정전으로 인하여 상기 정전압이 차단될 때, 상기 모터에 공급되는 상기 SMPS의 1차측 전압을 차단하는 전원차단부; 및

상기 SMPS의 보조권선측에 연결되어 있고, 상기 모터에 공급되는 SMPS의 1차측 전압이 차단될 때, 상기 SMPS의 1차측 전압이 차단된 시점부터 기 설정된 시간이 경과할 때까지 동작하는 마이컴;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 순시정전에 대응한 모터구동회로.
제1항에 있어서,

상기 기 설정된 시간은 600~650msec인 것을 특징으로 하는 순시정전에 대응한 모터구동회로.
교류전원을 SMPS에 공급하고, 상기 SMPS의 1차측 전압으로 모터를 구동시키는 회로의 동작방법에 있어서,

상기 교류전원을 공급받아 직류전원으로 변환하고, 상기 직류전원의 전압을 분압하는 단계;

상기 분압된 직류전원의 전압을 정전압으로 출력하다가 순시정전으로 인하여 상기 교류전원의 공급이 차단될 때, 상기 정전압 출력을 정지하는 단계;

상기 정전압 출력에 의해 상기 SMPS의 1차측 전압을 모터에 공급하다가 순시정전으로 인하여 상기 정전압이 차단될 때, 상기 모터에 공급되는 상기 SMPS의 1차측 전압을 차단하는 단계; 및

상기 모터에 공급되는 SMPS의 1차측 전압이 차단될 때, 상기 SMPS의 1차측 전압이 차단된 시점부터 기 설정된 시간이 경과할 때까지 상기 SMPS의 보조권선측에 연결되어 있는 마이컴을 동작시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 순시정전에 대응한 모터구동회로의 구동방법.