KR20150037512A - 모터 드라이버 - Google Patents

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KR20150037512A
KR20150037512A KR20140109498A KR20140109498A KR20150037512A KR 20150037512 A KR20150037512 A KR 20150037512A KR 20140109498 A KR20140109498 A KR 20140109498A KR 20140109498 A KR20140109498 A KR 20140109498A KR 20150037512 A KR20150037512 A KR 20150037512A
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유야 마에카와
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산켄덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
본 발명은, 상위장치인 마이크로컴퓨터에 대하여 단락전류 보호신호만을 에러신호로서 통지할 것인지, 그렇지 않으면 단락전류 보호신호에 더하여 전류의 검출에 의한 과전류 보호신호도 에러신호로서 통지할 것인지를 간단하게 선택할 수 있는 모터 드라이버를 제공한다.
(해결수단)
전류검출치(ＬＳ)가 과전류 기준치(Ｖｏｃｐ)를 초과하면 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 출력함과 아울러 전류검출치(ＬＳ)가 과전류 기준치(Ｖｏｃｐ)보다 높은 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 초과하면 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)를 출력하는 이상검출회로(44)와, 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)는 로우레벨의 에러신호로서 에러단자(ＴＯ)로부터 마이크로컴퓨터(3)에 출력함과 아울러 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)는 하이레벨을 분압회로(저항(R2)과 저항(R3)의 직렬회로)에 의하여 분압된 전압값을 로우레벨의 에러신호로서 에러단자(ＴＯ)로부터 마이크로컴퓨터(3)에 출력하는 에러신호 출력회로(45)를 구비하고 있다.

Description

모터 드라이버{MOTOR DRIVER}
본 발명은 모터를 구동하는 모터 드라이버(motor driver)에 관한 것이다.
상위장치(上位裝置)인 마이크로컴퓨터(microcomputer)로부터의 구동명령(驅動命令)을 최적(最適)의 전압 및 스위칭 스피드(switching speed)의 구동신호로 변환하여 내장된 인버터 회로(inverter 回路)를 드라이브함으로써 모터를 구동하는 구동전압을 출력하는 모터 드라이버가 알려져 있다. 이러한 모터 드라이버에는 예를 들면 모터 과부하와 같은 과전류를 검출하여 스위칭 동작을 정지시키는 과전류보호회로(過電流保護回路)나, 단락전류를 검출하여 스위칭 동작을 정지시키는 단락전류보호회로(短絡電流保護回路)가 설치되어 있다(예를 들면 특허문헌1 참조).
특허문헌1 ; 일본국 공개특허 특개2002-369542호 공보
그러나 종래기술에서는, 상위장치인 마이크로컴퓨터에 대하여 단락전류의 검출에 의한 단락전류 보호신호만을 에러신호(error信號)로서 통지(通知)할 것인지, 단락전류 보호신호에 더하여 전류의 검출에 의한 과전류 보호신호도 에러신호로서 통지할 것인지가 결정되지 않았다. 따라서 단락전류 보호신호만을 에러신호로서 통지하는 타입과, 단락전류 보호신호에 더하여 전류의 검출에 의한 과전류 보호신호도 에러신호로서 통지하는 타입의 모터 드라이버를 각각 준비할 필요가 있다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 감안하여 종래기술의 문제를 해결함으로써, 상위장치인 마이크로컴퓨터에 대하여 단락전류 보호신호만을 에러신호로서 통지할 것인지, 그렇지 않으면 단락전류 보호신호에 더하여 전류의 검출에 의한 과전류 보호신호도 에러신호로서 통지할 것인지를 간단하게 선택할 수 있는 모터 드라이버를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 모터 드라이버는, 상위장치로부터 입력되는 구동명령에 의거하여 인버터 회로를 드라이브하는 드라이버 회로를 구비하고, 상기 인버터 회로가 드라이브 됨으로써 생성된 구동전압에 의하여 모터를 구동하는 모터 드라이버로서, 상기 인버터 회로의 회로전류가 과전류 기준치를 초과하면 과전류 보호신호를 출력함과 아울러, 상기 인버터 회로의 회로전류가 상기 과전류 기준치보다 높은 단락전류 기준전압을 초과하면 단락전류 보호신호를 출력하는 이상검출회로와, 상기 단락전류 보호신호를 로우레벨의 에러신호로서 상기 상위장치로 출력함과 아울러, 상기 과전류 보호신호를 상기 로우레벨보다 하이레벨의 에러신호로서 상기 상위장치로 출력하는 에러신호 출력회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 에러단자에 풀업저항을 접속할 것인지 여부에 의하여 상위장치인 마이크로컴퓨터에 대하여 단락전류 보호신호만을 에러신호로서 통지할 것인지, 그렇지 않으면 단락전류 보호신호에 더하여 전류의 검출에 의한 과전류 보호신호도 에러신호로서 통지할 것인지를 간단하게 선택할 수 있다.
도1은, 본 발명에 관한 모터 드라이버를 사용한 모터 제어장치의 실시형태의 구성을 나타내는 회로구성도이다.
도2는, 도1에 나타내는 ＦＯ회로의 구성을 나타내는 회로구성도이다.
도3은, 도1에 나타내는 모터 드라이버 각 부분의 신호파형 및 동작파형을 나타내는 도면이다.
도4는, 도1에 나타내는 모터 드라이버와 마이크로컴퓨터와의 다른 접속예를 나타내는 회로구성도이다.
도5는, 도1에 나타내는 모터 드라이버 각 부분의 신호파형 및 동작파형을 나타내는 도면이다.
도6은, 도1에 나타내는 모터 드라이버 각 부분의 신호파형 및 동작파형을 나타내는 도면이다.
도7은, 도1에 나타내는 이상검출회로에 있어서 전류검출치와 비교되는 과전류기준전압의 설정예를 나타내는 도면이다.
다음에 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 또 각 도면에 있어서 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 일부 설명을 생략하고 있다.
본 실시형태의 모터 제어장치(motor 制御裝置)는, 3상(三相)의 브러시리스 모터(brushless motor)(1)의 구동을 제어하는 장치로서, 도1을 참조하면 직류전원(直流電源)(2)과, 마이크로컴퓨터(microcomputer)(3)와, 모터 드라이버(motor driver)(4)와, 전류검출저항(電流檢出抵抗)(ＲＳ)과, 풀업저항(pull up抵抗)(R1)을 구비하고 있다.
직류전원(2)은, 축전지(蓄電池)나, 교류전원과 컨버터 회로(converter 回路)를 조합시킨 전원회로로 구성된다.
마이크로컴퓨터(3)는, 외부로부터의 명령이나, 브러시리스 모터(1)로부터 위치정보 등에 따른 구동명령(驅動命令)(Ｈｉｎ1, Ｈｉｎ2, Ｈｉｎ3, Ｌｉｎ1, Ｌｉｎ2, Ｌｉｎ3)을 출력한다.
모터 드라이버(4)는, 인버터 회로(inverter 回路)(41)와, 드라이버 회로(42)와, ＦＯ회로(43)를 구비하고 있다.
인버터 회로(41)는, 스위칭 소자(switching 素子)를 접속한 하이 사이드 암(high side arm) 및 로우 사이드 암(low side arm)에 구비되는 직렬회로가, U, V, W상의 각각에 대응하여 직류전원(2)에 접속된 정(正)의 직류모선(直流母線)과 부(負)의 직류모선 사이에 접속되어 있다. 그리고 인버터 회로(41)는, 스위칭 소자를 온/오프 제어함으로써 브러시리스 모터(1)를 구동하는 구동전압을 출력한다.
드라이버 회로(42)는, 마이크로컴퓨터(3)로부터 입력된 구동명령(Ｈｉｎ1, Ｈｉｎ2, Ｈｉｎ3, Ｌｉｎ1, Ｌｉｎ2, Ｌｉｎ3)을 최적(最適)의 전압 및 스위칭 스피드로 변환한 구동신호(Ｈｏ1, Ｈｏ2, Ｈｏ3, Ｌｏ1, Ｌｏ2, Ｌｏ3)를 인버터 회로(41)에 출력한다. 또 구동신호(Ｈｏ1, Ｈｏ2, Ｈｏ3)는 인버터 회로(41)에 있어서의 U, V, W상의 하이 사이드 암의 스위칭 소자를 각각 구동하는 구동신호이며, 구동신호(Ｌｏ1, Ｌｏ2, Ｌｏ3)는 인버터 회로(41)에 있어서의 U, V, W상의 로우 사이드 암의 스위칭 소자를 각각 구동하는 구동신호이다. 또 본 실시형태에서는, 하이 사이드 암의 스위칭 소자를 구동하는 하이 사이드측의 구동명령(Ｈｉｎ1, Ｈｉｎ2, Ｈｉｎ3)이 ＰＷＭ제어에 의하여 초핑(chopping)되고, 로우 사이드측의 구동명령(Ｌｉｎ1, Ｌｉｎ2, Ｌｉｎ3)이 초핑되지 않고 온 제어(on 制御)(입력시 항상 하이레벨(high level))된다.
전류검출저항(ＲＳ)은, 도1에 나타나 있는 바와 같이 접지된 부의 직류모선에 설치되고, 직류전원(2)으로부터 인버터 회로(41)로 흐르는 회로전류를 전압치(이하 전류검출치(電流檢出値)(ＬＳ)라고 부른다)로서 검출하는 기능을 구비한다.
ＦＯ회로(43)는, 전류검출치(ＬＳ)에 의거하여 과전류를 검출하여 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 출력함과 아울러 단락전류를 검출하여 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)를 출력하는 이상검출회로(異常檢出回路)(44)와, 모터 드라이버(4)에 설치되어 있는 에러단자(error端子)(ＴＯ)로부터 마이크로컴퓨터(3)를 향하여 에러신호(error信號)를 출력하는 에러신호 출력회로(45)를 구비하고 있다.
이상검출회로(44)는, 전류검출치(ＬＳ)와 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 비교하여, 전류검출치(ＬＳ)가 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 초과하면 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 드라이버 회로(42)와 에러신호 출력회로(45)에 출력한다. 또한 이상검출회로(44)는, 전류검출치(ＬＳ)와 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)보다 높은 전압치로 설정되어 있는 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)과를 비교하여, 전류검출치(ＬＳ)가 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 초과하면 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)를 드라이버 회로(42)와 에러신호 출력회로(45)에 출력한다.
에러신호 출력회로(45)는, 저항(R2, R3)과, 스위치 소자(Q1, Q2)를 구비하고 있다. 내부전압(Ｒｅｇ)과 접지단자 사이에 저항(R2)과 저항(R3)과 스위치 소자(Q1)로 이루어지는 직렬회로가 접속되고, 저항(R3) 및 스위치 소자(Q1)와 병렬로 스위치 소자(Q2)가 접속되어 있다. 그리고 저항(R2)과 저항(R3)의 접속점(A)이 모터 드라이버(4)의 에러단자(ＴＯ)에 접속되어 있다. 스위치 소자(Q1)는 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)의 출력에 의하여 온 되는 스위치이며, 스위치 소자(Q2)는 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)의 출력에 의하여 온 되는 스위치이다. 따라서 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)와 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1) 모두가 출력되어 있지 않은 경우에는, 내부전압(Ｒｅｇ)이 에러신호(ＦＯ)의 하이레벨에 상당하는 전압으로서 에러단자(ＴＯ)로부터 출력된다. 그리고 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)가 출력되어 있는 경우에는, 거의 0V가 에러신호(ＦＯ)의 로우레벨(low level)에 상당하는 전압으로서 에러단자(ＴＯ)로부터 출력된다. 또한 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)가 출력되어 있는 경우에는, 내부전압(Ｒｅｇ)을 저항(R2)과 저항(R3)으로 분압(分壓)한 전압이 에러단자(ＴＯ)로부터 출력된다.
다음에 본 실시형태의 모터 드라이버(4)에 있어서의 과전류검출동작에 대하여 도3을 참조하여 상세하게 설명한다. 도3은, 과전류가 검출되었을 때의 모터 드라이버(4) 각 부분의 신호파형 및 동작파형을 나타내고 있다. 도3의 (a)는 구동명령(Ｈｉｎ), (b)는 구동명령(Ｌｉｎ), (c)는 구동신호(Ｈｏ), (d)는 구동신호(Ｌｏ), (e)는 전류검출치(ＬＳ), (f)는 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1), (g)는 과전류 보호신호(ＥＲＲ2), (h)는 에러신호(ＦＯ)의 출력파형을 각각 나타내고 있다. 또 도3에 있어서 (a)의 구동명령(Ｈｉｎ)과 (b)의 구동명령(Ｌｉｎ) 그리고 (c)의 구동신호(Ｈｏ)와 (d)의 구동신호(Ｌｏ)는, 동상(同相) 데이터는 아니고 같은 타이밍에서 온 제어되는 상을 각각 나타내고 있다.
이상검출회로(44)는, 전류검출저항(ＲＳ)에 의하여 검출되는 전류검출치(ＬＳ)와 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 비교하고 있으며, 도3(e)에 나타나 있는 바와 같이 시간(ｔａ1)에서 전류검출치(ＬＳ)가 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 초과하면, 오검출방지(誤檢出防止)를 위하여 미리 설정된 과전류 필터시간(過電流 filter時間)(Ｔａ) 동안 계속해서 전류검출치(ＬＳ)가 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 초과하는지 여부를 판단한다. 그리고 전류검출치(ＬＳ)가 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 초과한 상태가 과전류 필터시간(Ｔａ) 동안 계속되면, 이상검출회로(44)는 시간(Ｔａ1)으로부터 과전류 필터시간(Ｔａ)이 경과된 시간(Ｔａ2)에서 도3(g)에 나타나 있는 바와 같이 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 출력 즉 하이레벨로 반전(反轉)시킨다.
과전류 보호신호(ＥＲＲ2)는 드라이버 회로(42)에 입력되고, 드라이버 회로(42)는 도3(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 마이크로컴퓨터(3)로부터 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)이 입력되어 있어도, 도3(d)에 나타나 있는 바와 같이 로우 사이드 구동신호(Ｌｏ)를 차단하여 인버터 회로(41)의 드라이브를 정지시킨다. 드라이버 회로(42)에 의한 구동신호(Ｌｏ)의 차단은, 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)가 출력(하이레벨로 판정)되어 있는 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)(예를 들면 몇십 μs) 동안 이루어진다. 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)은 예를 들면 ＰＷＭ주파수의 1캐리어 분(一carrier 分)으로 설정되어 있다.
또한 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)의 출력에 의하여 스위치 소자(Q1)가 온 되어, 저항(R2)과 저항(R3)의 접속점(A)의 전압이 에러단자(ＴＯ)로부터 출력된다. 도2에 나타나 있는 바와 같이 내부전압(Ｒｅｇ)과 동일한 전위의 외부전압과 에러단자(ＴＯ) 사이에 풀업저항(R1)이 접속되어 있는 경우에는, 접속점(A)의 전압은 스위치 소자(Q1)의 저항성분을 무시하면 Ｒｅｇ ＊ R3 / {R1·R2 / (R1+R2) + R3}이 된다. 따라서 풀업저항(R1)의 저항값을 저항(R3) 이상으로 설정함으로써 접속점(A)의 전압은, 내부전압(Ｒｅｇ)의 1/2 이상으로 마이크로컴퓨터(3)에 있어서 로우레벨로 인식되지 않는 미들레벨(middle level)로 할 수 있다. 예를 들면 내부전압(Ｒｅｇ):5V, 저항(R1):3kΩ, 저항(R2):60kΩ, 저항(R3):6kΩ이라고 하면, 접속점(A)의 전압은 거의 3.4V의 미들레벨이 된다.
한편 도4에 나타나 있는 바와 같이 풀업저항(R1)을 접속하지 않고 에러단자(ＴＯ)와 마이크로컴퓨터(3)를 접속하였을 경우에는, 접속점(A)의 전압은 스위치 소자(Q1)의 저항성분을 무시하면 Ｒｅｇ ＊ R3 / (R2+R3)이 된다. 따라서 저항(R2)의 저항값을 저항(R3)보다 충분하게 큰 값(예를 들면 10배 이상)으로 설정함으로써 접속점(A)의 전압은, 마이크로컴퓨터(3)에 있어서 인식할 수 있는 로우레벨로 할 수 있다. 예를 들면 내부전압(Ｒｅｇ):5V, 저항(R2):60kΩ, 저항(R3):6kΩ이라고 하면, 접속점(A)의 전압은 거의 0.45V의 로우레벨이 된다. 이와 같이 에러단자(ＴＯ)에 풀업저항(R1)을 접속할 것인지 여부에 의하여, 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 에러신호(ＦＯ)로서 마이크로컴퓨터(3)에 출력할 것인지 여부를 선택할 수 있다.
다음에 시간(Ｔａ2)으로부터 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)이 경과된 시간(Ｔａ3)에서 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)의 출력이 끝나고 로우레벨로 반전되면, 드라이버 회로(42)는 미리 설정된 에러신호 필터시간(Ｔｂ) 경과후의 시간(ｔａ4)에서 로우 사이드 구동신호(Ｌｏ)의 차단을 해제한다. 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 에러신호(ＦＯ)로서 마이크로컴퓨터(3)에 출력하지 않는 경우에는, 마이크로컴퓨터(3)는 도3(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 인식하지 않고 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)의 출력을 계속하고 있다. 따라서 브러시리스 모터(1)는, 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)은 타성(惰性)에 의하여 회전하고, 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ) 경과후에 모터 드라이버(4)로부터 구동신호(Ｈｏ, Ｌｏ)에 의한 인버터 회로(41)의 드라이브가 재개(再開)된다.
또 본 실시형태에서는, 도3(g)에 나타나 있는 바와 같이 이상검출회로(44)로부터 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)로서 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ) 폭의 펄스신호를 출력하고, 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)의 출력이 끝나면 로우 사이드 구동신호(Ｌｏ)의 차단을 해제하도록 구성하였지만, 드라이버 회로(42)측에서 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)을 카운트(count)한 후에 로우 사이드 구동신호(Ｌｏ)의 차단을 해제하도록 구성하더라도 좋다.
다음에 본 실시형태의 모터 드라이버(4)에 있어서의 단락전류검출동작에 대하여 도5 및 도6을 참조하여 상세하게 설명한다. 도5 및 도6은, 단락전류가 검출되었을 때의 모터 드라이버(4) 각 부분의 신호파형 및 동작파형을 나타내고 있다. 도5 및 도6의 (a)는 구동명령(Ｈｉｎ), (b)는 구동명령(Ｌｉｎ), (c)는 구동신호(Ｈｏ), (d)는 구동신호(Ｌｏ), (e)는 전류검출치(ＬＳ), (f)는 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1), (g)는 과전류 보호신호(ＥＲＲ2), (h)는 에러신호(ＦＯ)의 출력파형을 각각 나타내고 있다. 또 도5 및 도6에 있어서 (a)의 구동명령(Ｈｉｎ)과 (b)의 구동명령(Ｌｉｎ) 그리고 (c)의 구동신호(Ｈｏ)와 (d)의 구동신호(Ｌｏ)는, 동상 데이터는 아니고 같은 타이밍에서 온 제어되는 상을 각각 나타내고 있다.
이상검출회로(44)는, 전류검출저항(ＲＳ)에 의하여 검출되는 전류검출치(ＬＳ)와 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 비교하고 있으며, 도5(e)에 나타나 있는 바와 같이 시간(ｔｂ1)에서 전류검출치(ＬＳ)가 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 초과하면, 오검출방지를 위하여 미리 설정된 단락전류 필터시간(Ｔｃ) 동안 계속해서 전류검출치(ＬＳ)가 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 초과하는지 여부를 판단한다. 또 단락전류 필터시간(Ｔｃ)은 과전류 필터시간(Ｔａ)보다 짧은 시간으로 설정되어 있다. 그리고 전류검출치(ＬＳ)가 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 초과한 상태가 단락전류 필터시간(Ｔｃ) 동안 계속되면, 이상검출회로(44)는, 시간(Ｔｂ1)으로부터 단락전류 필터시간(Ｔｃ)이 경과된 시간(Ｔｂ2)에서 도5(f)에 나타나 있는 바와 같이 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)를 출력 즉 하이레벨로 반전시킨다.
단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)는 드라이버 회로(42)에 입력되고, 드라이버 회로(42)는, 도3(c), (d)에 나타나 있는 바와 같이 하이 사이드 및 로우 사이드 구동신호(Ｈｏ 및 Ｌｏ)를 차단하여 인버터 회로(41)의 드라이브를 정지시킨다.
또한 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)의 출력에 의하여 스위치 소자(Q2)가 온 되어, 저항(R2)과 저항(R3)의 접속점(A)의 전압이 거의 0V가 되어 에러신호(ＦＯ)가 에러단자(ＴＯ)로부터 출력된다. 이에 따라 마이크로컴퓨터(3)는, 단락전류를 인식하여 도5(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)의 출력을 정지시킨다.
이상검출회로(44)는, 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)로서 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)보다 긴 시간(예를 들면 수 ｍｓ)으로 설정된 단락전류 보호기간(Ｔｓｃｐ) 폭의 펄스신호를 출력한다. 그리고 시간(Ｔｂ3)에서 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)의 출력이 끝나고 로우레벨로 반전되면, 도5(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 마이크로컴퓨터(3)로부터의 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)의 출력이 재개되어, 도5(c), (d)에 나타나 있는 바와 같이 드라이버 회로(42)에 의한 구동신호(Ｈｏ, Ｌｏ)의 출력도 재개된다. 또 드라이버 회로(42)는, 마이크로컴퓨터(3)로부터 입력되는 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ) 모두가 로우레벨이 되지 않으면 해제되지 않는 래치회로(latch回路)를 구비하여, 단락전류 보호기간(Ｔｓｃｐ)에 있어서 마이크로컴퓨터(3)로부터 입력되는 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ) 모두가 로우레벨이 되는 것을 조건으로 구동신호(Ｈｏ, Ｌｏ)의 출력을 재개하도록 구성되어 있다. 즉 도6(f)에 나타나 있는 바와 같이 시간(ｔｂ2)에서 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)가 출력되어도, 도6(a), (b)에 나타나 있는 바와 같이 마이크로컴퓨터(3)로부터 입력되는 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)이 계속해서 입력되는 경우에는, 마이크로컴퓨터(3)의 파괴나 폭주를 생각할 수 있다. 따라서 시간(ｔｂ3)에서 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)의 출력이 끝나고 로우레벨로 반전되더라도, 드라이버 회로(42)는 도6(c), (d)에 나타나 있는 바와 같이 구동신호(Ｈｏ, Ｌｏ)의 출력을 재개시키지 않음으로써 2차 파괴를 방지하고 있다.
또 이상검출회로(44)에 있어서 전류검출치(ＬＳ)와 비교하는 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을, 도7(a)에 나타나 있는 바와 같이 고온시(高溫時)(예를 들면 100℃로부터)에 일정한 경사(傾斜)로 저하되도록 구성함으로써 열파괴되지 않는 범위에서 인버터 회로(41)의 스위칭 소자를 극한(極限)까지 활용하도록 하더라도 좋다. 이러한 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)의 생성(生成)은, 도7(b)에 나타나 있는 바와 같이 온도에 따라 출력전압이 변화하는 서멀 모니터 회로(thermal monitor 回路)를 사용하여, 감산회로(減算回路)에 의하여 도7(b)에 나타나 있는 바와 같은 특성X를 생성한다. 그리고 미리 설정된 정전위(定電位)로부터 특성X를 감산함으로써 고온시에 일정한 경사로 저하하는 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 생성할 수 있다. 또한 동일한 생성방법에 의하여, 도7(d)에 나타나 있는 바와 같이 정온시(定溫時)(예를 들면 0℃)에 일정한 경사로 저하하는 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 사용하도록 하더라도 좋고, 도7(e)에 나타나 있는 바와 같이 정온시(예를 들면 0℃)에 일정한 경사로 저하하고 또한 고온시(예를 들면 100℃로부터)에 일정한 경사로 저하하는 과전류기준전압(Ｖｏｃｐ)을 사용하도록 하더라도 좋다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시형태는, 상위장치인 마이크로컴퓨터(3)로부터 입력되는 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)에 의거하여 인버터 회로(41)를 드라이브하는 드라이버 회로(42)를 구비하고, 인버터 회로(41)의 드라이브에 의하여 생성된 구동전압에 의하여 브러시리스 모터(1)를 구동하는 모터 드라이버(4)로서, 인버터 회로(41)의 회로전류인 전류검출치(ＬＳ)가 과전류 기준치(Ｖｏｃｐ)를 초과하면 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 출력함과 아울러 전류검출치(ＬＳ)가 과전류 기준치(Ｖｏｃｐ)보다 높은 단락전류 기준전압(Ｖｓｃｐ)을 초과하면 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)를 출력하는 이상검출회로(44)와, 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)를 로우레벨의 에러신호(ＦＯ)로서 마이크로컴퓨터(3)에 출력함과 아울러 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)를 로우레벨(단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)의 에러신호(ＦＯ))보다 하이레벨의 에러신호(ＦＯ)로서 마이크로컴퓨터(3)에 출력하는 에러신호 출력회로(45)를 구비하고 있다. 그리고 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)는, 하이레벨을 분압회로(分壓回路)(저항(R2)과 저항(R3)의 직렬회로)에 의하여 분압한 전압값으로서 에러단자(ＴＯ)로부터 마이크로컴퓨터(3)에 출력된다.
이 구성에 따라 분압회로(저항(R2)과 저항(R3)의 직렬회로)에 의하여 로우레벨의 에러신호(ＦＯ)를 생성하고 있기 때문에, 에러단자(ＴＯ)에 풀업저항(R1)을 접속함으로써 마이크로컴퓨터(3)가 로우레벨로 인식하지 않는 미들레벨의 에러신호를 간단하게 생성할 수 있다. 따라서 에러단자(ＴＯ)에 풀업저항(R1)을 접속할 것인지 여부에 의하여 상위장치인 마이크로컴퓨터(3)에 대하여 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)만을 에러신호(ＦＯ)로서 통지(通知)할 것인지, 그렇지 않으면 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)에 더하여 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)도 에러신호로서 통지할 것인지를 간단하게 선택할 수 있다.
또한 본 실시형태에 의하면 드라이버 회로(42)는, 이상검출회로(44)로부터 과전류 보호신호(ＥＲＲ2)가 출력되면 인버터 회로(41)의 드라이브를 정지시키고, 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ) 경과후에 인버터 회로(41)의 드라이브를 재개시킨다. 또한 본 실시형태에 의하면 드라이버 회로(42)는, 이상검출회로(44)로부터 단락전류 보호신호(ＥＲＲ1)가 출력되면 인버터 회로(41)의 드라이브를 정지시키고, 과전류 보호기간(Ｔｏｃｐ)보다 긴 단락전류 보호기간(Ｔｓｃｐ) 경과후에 마이크로컴퓨터(3)로부터 입력되는 모든 구동명령(Ｈｉｎ, Ｌｉｎ)이 일단 정지된 것을 조건으로 인버터 회로(41)의 드라이브를 재개시킨다.
이 구성에 따라 마이크로컴퓨터(3)의 파괴나 폭주에 의하여 에러신호(ＦＯ)를 인식할 수 없는 상태에서도 2차 파괴를 방지할 수 있다.
또 본 발명이 상기 각 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상의 범위내에 있어서 각 실시형태는 적합하게 변경될 수 있는 것은 분명하다. 또한 상기 구성부재의 수, 위치, 형상 등은 상기 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명을 실시하는 데 있어서 적합한 수, 위치, 형상 등으로 할 수 있다. 또 각 도면에 있어서 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다.
1 ; 브러시리스 모터
2 ; 직류전원
3 ; 마이크로컴퓨터
4 ; 모터 드라이버
ＲＳ ; 전류검출저항
R1 ; 풀업저항
41 ; 인버터 회로
42 ; 드라이버 회로
43 ; ＦＯ회로
44 ; 이상검출회로
45 ; 에러신호 출력회로
R2, R3 ; 저항
Q1, Q2 ; 스위치 소자
Ｒｅｇ ; 내부전압

Claims (3)

  1. 상위장치(上位裝置)로부터 입력되는 구동명령(驅動命令)에 의거하여 인버터 회로(inverter 回路)를 드라이브하는 드라이버 회로(driver 回路)를 구비하고, 상기 인버터 회로가 드라이브 됨으로써 생성(生成)된 구동전압에 의하여 모터를 구동하는 모터 드라이버(motor driver)로서,
    상기 인버터 회로의 회로전류가 과전류 기준치(過電流 基準値)를 초과하면 과전류 보호신호를 출력함과 아울러, 상기 인버터 회로의 회로전류가 상기 과전류 기준치보다 높은 단락전류 기준전압(短絡電流 基準電壓)을 초과하면 단락전류 보호신호를 출력하는 이상검출회로(異常檢出回路)와,
    상기 단락전류 보호신호를 로우레벨(low level)의 에러신호(error 信號)로서 상기 상위장치로 출력함과 아울러, 상기 과전류 보호신호를 상기 로우레벨보다 하이레벨(high level)의 에러신호로서 상기 상위장치로 출력하는 에러신호 출력회로를
    구비하는 것을 특징으로 하는 모터 드라이버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는, 상기 이상검출회로로부터 상기 과전류 보호신호가 출력되면 상기 인버터 회로의 드라이브를 정지시키고, 과전류 보호기간 경과후에 상기 인버터 회로의 드라이브를 재개(再開)시키는 것을 특징으로 하는 모터 드라이버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 드라이버 회로는, 상기 이상검출회로로부터 상기 단락전류 보호신호가 출력되면 상기 인버터 회로의 드라이브를 정지시키고, 상기 과전류 보호기간보다 긴 단락전류 보호기간 경과후에 상위장치로부터 입력되는 모든 구동명령이 일단 정지된 것을 조건으로 상기 인버터 회로의 드라이브를 재개시키는 것을 특징으로 하는 모터 드라이버.
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