KR20130084499A - 모터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20130084499A KR1020120005323A KR20120005323A KR20130084499A KR 20130084499 A KR20130084499 A KR 20130084499A KR 1020120005323 A KR1020120005323 A KR 1020120005323A KR 20120005323 A KR20120005323 A KR 20120005323A KR 20130084499 A KR20130084499 A KR 20130084499A
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Abstract

본 발명은 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 팬(FAN) 모터를 제어하는 장치에 있어서, 소정의 듀티(duty) 값을 갖는 PWM(펄스-폭-변조) 입력 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 팬 모터의 구동 특성에 따른 듀티 보정 값을 저장하는 메모리; 및 상기 PWM 입력 신호와 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값을 이용하여 상기 팬 모터를 동작시키기 위한 PWM 출력 신호를 생성하는 신호 제어부; 를 포함하는 모터 제어 장치를 제안한다.

Description

모터 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING MOTOR}
본 발명은 메모리에 저장된 데이터로부터 팬 모터를 제어하는 PWM(펄스 폭 변조, Pulse-Width-Modulation) 출력 신호를 생성함으로써, 저항과 같은 별도의 외부 소자를 생략하여 회로를 단순화하고 가격을 절감함과 동시에 팬 모터의 동작을 더욱 정밀하게 조절할 수 있는 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 팬 모터와 같이 속도를 제어할 수 있는 모터의 경우, 그 속도는 펄스-폭-변조(Pulse-Width-Modulation, PWM) 신호의 듀티(Duty) 값을 조절함으로써 제어할 수 있다. 펄스-폭-변조 신호의 듀티 값은 신호의 한 주기 내에서 신호가 High 값을 갖는 턴-온(turn-on) 시간과, 신호가 Low 값을 갖는 턴-오프(turn-off) 시간 사이에 따라 결정될 수 있으며, 모터의 회전 속도는 펄스-폭-변조 신호의 듀티 값에 비례할 수 있다.
특히 네트워크와 서버 장비 등의 과열을 방지하기 위해 사용되는 냉각 장치의 팬 모터에서는 장비의 온도에 따라 그 회전 속도를 제어할 수 있어야 한다. 이와 같이 장비의 온도에 따라 팬 모터의 회전 속도를 제어하는 데에 PWM 신호를 이용한 제어가 바람직하며, 효율적인 제어를 위해서는 팬 모터의 회전 속도가 PWM 신호의 듀티 값에 선형적으로 비례할 것이 요구된다.
팬 모터의 회전 속도가 PWM 신호의 듀티 값에 따라 선형적으로 변화하도록 하기 위해서, 모터 제어 장치에는 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정할 수 있는 방법이 구현된다. PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하기 위해, 모터 제어 장치는 저항과 같은 외부 소자로 구현되는 전압 분배기 등을 통해 소정의 전압 신호를 입력받아서, 이를 ADC(Analog-to-Digital Converter)에서 디지털 신호로 변환하여 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하는 데에 이용한다. 그러나, 외부 소자를 이용하는 경우, 제어하고자 하는 팬 모터의 특성이 변경될 때마다 저항의 용량 등에 대한 변경이 필요하고, 회로의 복잡도 및 구성 비용이 상승하는 문제가 있다.
하기의 선행기술문헌 중에서, 특허문헌 1은 메모리에 저장된 데이터로부터 모터를 제어하나, 모터의 정속 주행을 보장하고자 하는 내용만을 개시하고 있으며, 특허문헌 2는 모터를 구동하는 실제 듀티 값과 이론적인 듀티 값 사이의 오차를 보정하는 내용만을 개시하고 있다. 결국, 특허문헌 1과 특허문헌 2는 모두 PWM 신호의 듀티 값과 모터의 회전 속도 사이의 선형성을 보장하기 위한 발명 내용은 개시하고 있지 않다.
한국 등록특허공보 KR 10-0892469 일본 공개특허공보 JP 2006-166579
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 저항과 같은 외부 소자 없이 메모리에 저장된 데이터로부터 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하여 PWM 출력 신호를 생성함으로써, 회로의 복잡도을 낮추고 가격을 절감하며, 팬 모터의 회전 속도와 PWM 출력 신호의 듀티 값 사이의 선형성을 보장하고 팬 모터의 동작을 더욱 정밀하게 조절할 수 있는 모터 제어 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 팬(FAN) 모터를 제어하는 장치에 있어서, 소정의 듀티(duty) 값을 갖는 PWM(펄스-폭-변조) 입력 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 팬 모터의 구동 특성에 따른 듀티 보정 값을 저장하는 메모리; 및 상기 PWM 입력 신호와 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값을 이용하여 상기 팬 모터를 동작시키기 위한 PWM 출력 신호를 생성하는 신호 제어부; 를 포함하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 메모리는, 상기 PMW 입력 신호의 듀티 값을 소정의 구간으로 구분하고, 상기 구간마다 독립적으로 결정되는 상기 듀티 보정 값을 저장하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 신호 제어부는, 상기 PWM 입력 신호와 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값을 이용하여, 상기 팬 모터의 구동 속도와 상기 PWM 출력 신호의 듀티 값이 서로 선형적인 관계를 유지하도록 상기 PWM 출력 신호를 생성하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 신호 제어부는, 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값에 따라 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값 중 적어도 하나를 선택하여 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하는 듀티 값 보정부; 및 상기 듀티 값 보정부가 보정한 듀티 값에 따라 PWM 출력 신호를 생성하는 신호 출력부; 를 포함하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 팬 모터는 단상(single-phase) 팬 모터인 모터 제어 장치를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 팬(FAN) 모터의 동작을 제어하는 방법에 있어서, 소정의 듀티 값을 갖는 PWM 입력 신호를 입력받는 단계; 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 팬 모터의 구동 특성에 따라서 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하기 위한 데이터를 메모리에서 인출하는 단계; 및 상기 데이터로부터 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하여 상기 팬 모터를 구동하기 위한 PWM 출력 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 인출 단계는, 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 소정의 구간으로 구분하고, 상기 구간마다 독립적으로 결정되는 상기 데이터를 상기 메모리에서 인출하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 PWM 출력 신호 생성 단계는, 상기 데이터를 이용하여 상기 팬 모터의 구동 속도와 선형적인 관계를 유지하는 듀티 값을 갖는 상기 PWM 출력 신호를 생성하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 팬 모터는 단상 팬 모터인 모터 제어 방법을 제안한다.
본 발명의 제3 기술적인 측면에 따르면, 팬(FAN) 모터를 제어하는 장치에 있어서, 소정의 듀티(duty) 값을 갖는 PWM(펄스-폭-변조) 입력 신호를 생성하는 신호 생성부; 상기 팬 모터의 동작 제어에 필요한 데이터를 저장하는 메모리; 상기 팬 모터의 실제 회전 속도를 검출하는 센서부; 및 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 메모리에 저장된 데이터로부터 상기 목표 회전 속도를 계산하고, 상기 목표 회전 속도를 상기 실제 회전 속도와 비교하여 상기 팬 모터를 제어하는 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 제어부; 를 포함하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 메모리는, 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값에 대한 상기 목표 회전 속도의 비율을 상기 데이터로 저장하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 회전 속도와, 상기 메모리에 저장된 데이터로부터 상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 모터 제어 장치를 제안한다.
본 발명의 제4 기술적인 측면에 따르면, PWM 입력 신호의 듀티 값을 산출하는 단계;
팬 모터의 동작 제어에 필요한 데이터를 메모리로부터 인출하는 단계; 상기 데이터와 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값으로부터 상기 팬 모터의 목표 회전 속도를 계산하는 단계; 및 상기 목표 회전 속도와 상기 팬 모터의 실제 회전 속도를 비교하여 상기 팬 모터를 제어하는 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 단계; 를 포함하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 인출 단계는, 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값에 대한 상기 목표 회전 속도의 비율을 상기 데이터로 인출하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 결정 단계는, 상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 회전 속도와, 상기 메모리에 저장된 데이터로부터 상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 모터 제어 방법을 제안한다.
본 발명에 따르면, 저항과 같은 외부 소자 없이 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 팬 모터의 회전 속도와 PWM 출력 신호의 듀티 값 사이의 선형성을 보장함으로써, 회로의 복잡도와 가격을 낮추고, 더욱 정밀하게 팬 모터를 제어할 수 있으며, 팬 모터의 특성이 변경되는 경우 PWM 출력 신호의 듀티 값을 용이하게 조절할 수 있다.
또한, PWM 입력 신호와 무관하게 메모리에 저장된 데이터를 참조하여 팬 모터의 초기 구동을 위한 PWM 출력 신호를 생성함으로써, 팬 모터의 초기 구동 시에 순간적인 과전류가 인가되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 모터 제어 장치에 의해 실행되는 모터 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 모터 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시한 모터 제어 장치에 의해 실행되는 모터 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 모터 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)는, 신호 생성부(110), 메모리(120), 신호 제어부(130)를 포함하며, 신호 제어부(130)는 듀티 값 보정부(140)와 신호 출력부(150)를 포함할 수 있다.
신호 생성부(110)는 소정의 듀티 값을 갖는 PWM 입력 신호(115)를 생성하여 신호 제어부(130)에 전달한다. 신호 생성부(110)가 생성한 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값은 팬(Fan) 모터를 구동하는 PWM 출력 신호(155)를 생성하는 데에 이용되며, 본 발명에서는 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값과 팬 모터의 회전 속도, 예를 들어 RPM(Revolution Per Minute)수가 선형적인 관계를 유지하도록 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 보정하여 PWM 출력 신호(155)를 생성한다.
메모리(120)는 PWM 출력 신호(155)를 생성하는 데에 필요한 데이터를 저장한다. 메모리(120)에 저장된 데이터는 신호 제어부(130)에 의해 인출되어 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 보정하는 데에 이용된다. 일례로, 메모리(120)에 저장된 데이터는 PWM 입력 신호(115)의 듀티로부터, 팬 모터의 회전 속도와 선형적인 관계를 갖는 듀티 값을 갖는 PWM 출력 신호(155)를 출력하기 위한 데이터일 수 있다. 이를 위해, PWM 입력 신호(115)가 가질 수 있는 듀티 값의 범위 0~100%를 소정의 구간으로 분할하고, 각 구간별로 소정의 갯수만큼 PWM 출력 신호(155)의 듀티 값을 보정하기 위한 데이터를 할당하여 메모리(120)에 저장할 수 있다.
듀티 값 보정부(140)는 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 계산하고, 계산된 듀티 값에 해당하는 데이터를 메모리(120)에서 인출한다. 앞서 설명한 바와 같이, 메모리(120)에 저장된 데이터는 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값이 속하는 구간에 따라 서로 다르게 정의되므로, 듀티 값 보정부(140)는 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값이 속하는 구간에서 특정 데이터를 인출한다.
이때, PWM 입력 신호(115)의 듀티 값이 속하는 하나의 구간 내에 복수의 데이터가 포함될 수 있다. 듀티 값 보정부(140)는 복수의 데이터 중에서 특정 데이터를 선택하며, 제어하고자 하는 팬 모터의 특성에 따라 복수의 데이터 중에서 필요한 데이터를 선택할 수 있다. 이에 대해서는, 도 3을 참조하여 후술한다.
듀티 값 보정부(140)에 의해, 팬 모터의 회전 속도와 선형성을 유지할 수 있는 듀티 값이 결정되면, 신호 출력부(150)는 PWM 출력 신호(155)를 생성한다. PWM 출력 신호(155)는 듀티 값 보정부(140)에 의해 결정된 듀티 값을 가지며, PWM 출력 신호(155)에 의해 팬 모터의 회전 속도가 제어된다. 따라서, PWM 입력 신호(115)와, 팬 모터의 회전 속도를 실제로 제어하는 PWM 출력 신호(155)는 서로 다른 듀티 값을 가질 수 있으며, 팬 모터의 회전 속도는 PWM 입력 신호(115)와 선형적인 관계를 갖는다.
도 2는 도 1에 도시한 모터 제어 장치에 의해 실행되는 모터 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 방법은, PWM 입력 신호(115)를 수신하는 것으로 시작된다(S20). PWM 입력 신호(115)는 외부 시스템에서 팬 모터의 제어 장치(100)로 입력되거나, 또는 팬 모터의 제어 장치(100)에서 직접 생성될 수도 있다. 도 1에 도시된 모터 제어 장치(100)는 PWM 입력 신호(115)를 직접 생성하는 것으로 도시하였으나, 외부에서 생성, 전송되는 PWM 입력 신호(115)를 수신할 수도 있다.
PWM 입력 신호(115)를 외부로부터 수신하는 경우, 수신한 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 계산한다(S22). 도 1의 경우, 신호 제어부(130)에 포함된 듀티 값 보정부(140)에서 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 계산할 수 있다. PWM 입력 신호(115)의 듀티 값이 계산되면, 계산된 듀티 값에 기초하여 메모리(120)에서 데이터를 인출한다(S24).
앞서 설명한 바와 같이, 메모리(120)에 저장된 데이터는, PWM 입력 신호(115)의 듀티 값과 팬 모터의 회전 속도 사이의 선형성을 유지하는 데에 필요한 데이터이며, PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 소정의 구간으로 분할하고, 각 구간마다 독립적으로 설정되는 데이터가 저장될 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2에 나타낸 모터 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3을 참조하면, PWM 입력 신호(115)의 듀티 값과 PWM 출력 신호(155)의 듀티 값의 관계가 그래프로 도시되어 있다. PWM 입력 신호(115)와 PWM 출력 신호(155)의 듀티 값은 각각 0~100%의 범위를 가지며, PWM 입력 신호(115)는 총 다섯 개의 구간으로 구분된다. PWM 입력 신호(115)를 다섯 개의 구간으로 구분하는 기준 듀티 값은 각각 22%, 48%, 68%, 84% 이며, 이 값들은 제어하고자 하는 팬 모터의 특성과 구동 환경 등에 따라 달라질 수 있다.
Figure pat00001
표 1은 메모리(120)에 저장될 수 있는 데이터의 예시이다. 총 다섯 개의 구간으로 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값이 구분되며, 각 구간마다 PWM 입력 신호(115)와 PWM 출력 신호(155) 사이의 듀티 값 차이를 보정하기 위한 데이터가 8개씩 할당된다. 제어하고자 하는 팬 모터의 특성에 따라서, 각 구간에서 듀티 값 보정에 필요한 데이터가 선택될 수 있다. 예를 들어, 제어하고자 하는 팬 모터가 특정 모터로 결정된 경우, S1~S3 구간에서는 메모리(120)의 4번 주소에 저장된 0.5, 0.75, 0.96 값을 각각 듀티 값 보정에 필요한 데이터로 선택할 수 있다. 또한, S4, S5 구간에서는 메모리(120)의 3번 주소에 해당하는 1.11, 1.35 값을 듀티 값 보정에 필요한 데이터로 결정할 수 있다.
각 구간 내에서 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 보정하는 데에 필요한 데이터가 결정되면, PWM 입력 신호(115)의 실제 듀티 값이 속하는 구간에 따라, 데이터를 인출하고(S24), 인출한 데이터를 참조하여 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 보정하여 PWM 출력 신호(155)를 생성한다(S26). 예를 들어, PWM 입력 신호(115)의 듀티 값이 40%인 경우는 표 1에서 S2 구간에 해당하므로, S2 구간에서 선택된 데이터인 0.75를 메모리(120)에서 인출하여 듀티 값 보정에 필요한 데이터로 이용할 수 있다. 제어하고자 하는 팬 모터가 바뀌면, 그에 따라 각 구간 내에서 선택되는 데이터도 바뀌는 것은 물론이다.
위와 같은 과정을 통해 생성된 PWM 출력 신호(155)의 듀티 값에 의해, 팬 모터의 회전 속도가 결정된다. 따라서, PWM 입력 신호(115)의 듀티 값과 팬 모터의 회전 속도가 선형적인 관계를 갖지 않는 경우에도, 모터 제어 장치(100)에서 내부적으로 오차를 보정한 PWM 출력 신호(155)를 생성하여 팬 모터의 회전 속도를 제어하므로, PWM 입력 신호(115)와 팬 모터의 회전 속도 사이의 관계를 선형적으로 유지할 수 있다. 또한, 메모리(120)에 저장된 데이터를 읽어들여 PWM 입력 신호(115)의 듀티 값을 보정하므로, 저항과 같은 별도의 외부 소자가 필요없게 되어 회로의 복잡도를 낮추고 가격 경쟁력을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 장치(400)는, 신호 생성부(410), 메모리(420), 센서부(430), 및 제어부(440)를 포함한다. 신호 생성부(410)는 PWM 입력 신호(415)를 생성하여 제어부(440)로 전달한다. 센서부(430)는 모터 제어 장치(400)가 제어하고자 하는 팬 모터의 실제 회전 속도를 검출하며, 일례로 홀 센서(Hall Sensor)를 포함할 수 있다.
PWM 입력 신호(415)는 제어부(440)로 전달되며, 계산부(441)는 PWM 입력 신호(415)의 듀티 값을 계산한다. 메모리(420)는 PWM 입력 신호(415)의 듀티 값과, 팬 모터의 회전 속도 - 예를 들어 RPM 값 - 사이의 관계에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 계산부(441)는 PWM 입력 신호(415)의 듀티 값과 메모리(420)에서 인출한 데이터를 이용하여 PWM 입력 신호(415)에 의해 구현하고자 하는 팬 모터의 목표 회전 속도를 계산할 수 있다.
계산부(441)가 계산한 목표 회전 속도와, 센서부(430)에서 검출한 팬 모터의 실제 회전 속도는 비교부(443)로 입력되고, 비교부(443)는 목표 회전 속도와 실제 회전 속도 사이의 오차를 검출한다. 목표 회전 속도와 실제 회전 속도 사이에 오차가 있는 것으로 검출되면, 비교부(443)는 검출한 오차를 신호 출력부(445)에 전달하고, 신호 출력부(445)는 오차를 반영하여 팬 모터에 전달되는 PWM 출력 신호(450)의 듀티 값을 조절할 수 있다. 따라서, 팬 모터의 RPM이 PWM 입력 신호(415)의 듀티 값에 따라 변화하도록 제어할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시한 모터 제어 장치에 의해 실행되는 모터 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 방법은, PWM 입력 신호(415)의 듀티 값을 계산하는 것으로 시작된다(S50). 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이, PWM 입력 신호(415)는 모터 제어 장치(400) 내부에서 생성되거나, 또는 외부에서 생성되어 모터 제어 장치(400)로 전달될 수 있다.
PWM 입력 신호(415)의 듀티 값이 계산되면, 팬 모터의 목표 회전 속도를 계산하기 위한 데이터를 메모리(420)에서 인출한다(S52). 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 팬 모터의 회전 속도는 PWM 입력 신호(415)의 듀티 값과 선형적인 관계를 가질 수 있다. 따라서 메모리(420)에서 인출되는 데이터는, PWM 입력 신호(415)의 듀티 값의 변화에 대한 팬 모터의 회전 속도 변화의 비율로 정의될 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 도 5에 나타낸 모터 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6을 참조하면, PWM 입력 신호(415)의 듀티 값은 일정 범위 내에서 팬 모터의 회전 속도를 나타내는 RPM 값과 선형적인 관계를 갖는다. 즉, 메모리(420)에 저장된 데이터는 PMW 입력 신호(415)의 듀티 값 변화 △Duty에 대한 팬 모터의 회전 속도 변화 △RPM 에 해당하는 도 6의 그래프의 기울기일 수 있다. 도 6의 그래프에서 기울기는 제어하고자 하는 팬 모터의 특성에 따라서 달라질 수 있으며, 모터 제어 장치(400)의 제어부(440)는 팬 모터의 특성에 따라 메모리(420)에서 필요한 데이터, 즉 기울기를 인출하여 모터의 목표 회전 속도를 계산하는 데에 이용할 수 있다.
제어부(430)는 PWM 입력 신호(415)의 듀티 값과, 메모리(420)에서 인출된 데이터로부터 팬 모터의 목표 회전 속도를 계산하고(S54), 이를 센서부(430)가 검출한 팬 모터의 실제 회전 속도와 비교한다(S56). 실제 회전 속도와 목표 회전 속도 사이에 차이가 있는 것으로 검출되면, 이는 PWM 출력 신호(450)의 듀티 값을 결정하는 데에 반영된다(S58). 따라서, 팬 모터의 실제 회전 속도가, PWM 입력 신호(415)의 듀티 값에 따라 결정되도록 제어할 수 있으며, 저항과 같은 외부 소자를 생략하여 회로 복잡도 및 가격을 낮출 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100, 400 : 모터 제어 장치
110, 410 : 신호 생성부
115, 415 : PWM 입력 신호
120, 420 : 메모리
130 : 신호 제어부
430 : 센서부
440 : 제어부
155, 450 : PWM 출력 신호

Claims (15)

  1. 팬(FAN) 모터를 제어하는 장치에 있어서,
    소정의 듀티(duty) 값을 갖는 PWM(펄스-폭-변조) 입력 신호를 생성하는 신호 생성부;
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 팬 모터의 구동 특성에 따른 듀티 보정 값을 저장하는 메모리; 및
    상기 PWM 입력 신호와 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값을 이용하여 상기 팬 모터를 동작시키기 위한 PWM 출력 신호를 생성하는 신호 제어부; 를 포함하는 모터 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메모리는,
    상기 PMW 입력 신호의 듀티 값을 소정의 구간으로 구분하고, 상기 구간마다 독립적으로 결정되는 상기 듀티 보정 값을 저장하는 모터 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 신호 제어부는,
    상기 PWM 입력 신호와 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값을 이용하여, 상기 팬 모터의 구동 속도와 상기 PWM 출력 신호의 듀티 값이 서로 선형적인 관계를 유지하도록 상기 PWM 출력 신호를 생성하는 모터 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 신호 제어부는,
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값에 따라 상기 메모리에 저장된 듀티 보정 값 중 적어도 하나를 선택하여 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하는 듀티 값 보정부; 및
    상기 듀티 값 보정부가 보정한 듀티 값에 따라 PWM 출력 신호를 생성하는 신호 출력부; 를 포함하는 모터 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 팬 모터는 단상(single-phase) 팬 모터인 모터 제어 장치.
  6. 팬(FAN) 모터의 동작을 제어하는 방법에 있어서,
    소정의 듀티 값을 갖는 PWM 입력 신호를 입력받는 단계;
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 팬 모터의 구동 특성에 따라서 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하기 위한 데이터를 메모리에서 인출하는 단계; 및
    상기 데이터로부터 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 보정하여 상기 팬 모터를 구동하기 위한 PWM 출력 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 모터 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 인출 단계는,
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값을 소정의 구간으로 구분하고, 상기 구간마다 독립적으로 결정되는 상기 데이터를 상기 메모리에서 인출하는 모터 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 PWM 출력 신호 생성 단계는,
    상기 데이터를 이용하여 상기 팬 모터의 구동 속도와 선형적인 관계를 유지하는 듀티 값을 갖는 상기 PWM 출력 신호를 생성하는 모터 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 팬 모터는 단상 팬 모터인 모터 제어 방법.
  10. 팬(FAN) 모터를 제어하는 장치에 있어서,
    소정의 듀티(duty) 값을 갖는 PWM(펄스-폭-변조) 입력 신호를 생성하는 신호 생성부;
    상기 팬 모터의 동작 제어에 필요한 데이터를 저장하는 메모리;
    상기 팬 모터의 실제 회전 속도를 검출하는 센서부; 및
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값과 상기 메모리에 저장된 데이터로부터 상기 목표 회전 속도를 계산하고, 상기 목표 회전 속도를 상기 실제 회전 속도와 비교하여 상기 팬 모터를 제어하는 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 제어부; 를 포함하는 모터 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 메모리는,
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값에 대한 상기 목표 회전 속도의 비율을 상기 데이터로 저장하는 모터 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 회전 속도와, 상기 메모리에 저장된 데이터로부터 상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 모터 제어 장치.
  13. PWM 입력 신호의 듀티 값을 산출하는 단계;
    팬 모터의 동작 제어에 필요한 데이터를 메모리로부터 인출하는 단계;
    상기 데이터와 상기 PWM 입력 신호의 듀티 값으로부터 상기 팬 모터의 목표 회전 속도를 계산하는 단계; 및
    상기 목표 회전 속도와 상기 팬 모터의 실제 회전 속도를 비교하여 상기 팬 모터를 제어하는 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 단계; 를 포함하는 모터 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 인출 단계는,
    상기 PWM 입력 신호의 듀티 값에 대한 상기 목표 회전 속도의 비율을 상기 데이터로 인출하는 모터 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 결정 단계는,
    상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 회전 속도와, 상기 메모리에 저장된 데이터로부터 상기 팬 모터의 동작을 개시하는 초기 PWM 출력 신호의 듀티 값을 결정하는 모터 제어 방법.
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