KR20170040489A

KR20170040489A - 모터 구동 장치, 모터 구동 장치의 제어 방법, 인버터 장치 및 전원 장치

Info

Publication number: KR20170040489A
Application number: KR1020150139523A
Authority: KR
Inventors: 김선진; 박현수; 문상철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2017-04-13
Also published as: EP3331136A1; US10536058B2; KR102499259B1; WO2017061693A1; EP3331136A4; CN108141112A; US20180287466A1; CN108141112B

Abstract

모터 구동 장치는 모터에 구동 전류를 공급하는 인버터 회로가 실장된 제1 모듈; 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 모듈; 상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로에 직류 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 제3 모듈;을 포함하고, 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈은 상기 제3 모듈에 탈착 가능할 수 있다.

Description

모터 구동 장치, 모터 구동 장치의 제어 방법, 인버터 장치 및 전원 장치{MOTOR DRIVING APPARATUS, CONTROLLING METHOD OF THE SAME, INVERTER AND POWER SUPPLY}

개시된 발명은 모터 구동 장치, 모터 구동 장치의 제어 방법, 인버터 장치 및 전원 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 슬롯형 인버터를 포함하는 모터 구동 장치, 모터 구동 장치의 제어 방법, 인버터 장치 및 전원 장치에 관한 발명이다.

모터는 세탁기, 냉장고, 공기조화기, 청소기 등의 가전기기 전반에서 널리 이용될 뿐만 아니라, 최근 주목 받고 있는 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등에도 이용되고 있다.

또한, 부하의 변동에 관계 없이 모터의 회전 속도를 일정하기 유지하기 위하여 인버터(inverter)가 널리 이용되고 있다. 인버터는 복수의 스위치를 이용하여 직류 전력을 교류 전력으로 변환하며, 이때 인버터는 모터의 부하 및 회전 속도에 따라 모터에 공급되는 전압의 주파수 및 전류의 크기를 변화시킬 수 있다.

이러한, 인버터를 포함하는 모터 구동 장치는 부수적으로 인버터에 직류 전력을 공급하는 전원 회로, 인버터에 포함된 복수의 스위치를 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다.

종래에는 인버터, 전원 회로 및 제어 회로가 단일의 인쇄 회로 기판에 실장되어 모터 구동 장치의 유지/보수에 어려움이 있었다. 구체적으로, 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로 가운데 어느 하나에 고장이 발생하면, 인버터, 전원 회로 및 제어 회로가 실장된 인쇄 회로 기판 모두를 교체하여야 하는 불편이 있었다.

개시된 발명의 일 측면은 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 개별적으로 유지/보수할 수 있는 모터 구동 장치를 제공하고자 한다.

개시된 발명의 다른 일 측면은 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 각각 복수의 인쇄 회로 기판에 실장하고, 복수의 인쇄 회로 기판 사이를 전기적으로 연결한 모터 구동 장치를 제공하고자 한다.

개시된 발명의 다른 일 측면은 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 각각 복수의 인쇄 회로 기판에 실장하고, 인버터가 실장된 인쇄 회로 기판을 교체하면 교체된 인버터를 자동으로 인식할 수 있는 모터 구동 장치를 제공하고자 한다.

개시된 발명의 다른 일 측면은 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 각각 복수의 인쇄 회로 기판에 실장하고, 제어 회로가 실장된 인쇄 회로 기판을 교체하면 교체된 제어 회로가 자동으로 모터 정보를 획득할 수 있는 모터 구동 장치를 제공하고자 한다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 모터 구동 장치는 모터에 구동 전류를 공급하는 인버터 회로가 실장된 제1 모듈; 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 모듈; 상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로 중에 적어도 하나에 직류 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 제3 모듈;을 포함하고, 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈은 상기 제3 모듈에 탈착 가능할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 인버터 회로는, 상기 전원 회로로부터 공급된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력을 상기 모터에 공급하는 인버터; 상기 모터의 파라미터를 저장하는 보조 저장부; 및 상기 제어 회로와 통신하는 제1 통신 인터페이스;를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제어 회로는, 상기 모터의 파라미터를 저장하는 메인 저장부; 상기 인버터 회로에 통신하는 제2 통신 인터페이스; 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터를 관리하는 메인 컨트롤러;를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 메인 컨트롤러는 상기 보조 저장부에 저장된 파라미터를 기초로 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터를 갱신할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 메인 컨트롤러는 상기 제2 통신 인터페이스를 통하여 상기 보조 저장부로부터 상기 파라미터를 수신하고, 상기 수신된 파라미터와 상기 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터가 상이하면 상기 수신된 파라미터를 기초로 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터를 갱신할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제3 모듈에는 상기 제1 통신 인터페이스와 상기 제2 통신 인터페이스를 연결하는 데이터 버스가 형성될 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제3 모듈에는 상기 인버터 회로와 상기 제어 회로를 연결하는 접속 감지 라인이 형성되고, 상기 접속 감지 라인의 일단은 상기 인버터 회로의 접지와 연결되고, 상기 접속 감지 라인의 타단은 상기 메인 컨트롤러와 연결될 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 메인 컨트롤러는 상기 접속 감지 라인의 신호를 기초로 상기 제2 모듈이 상기 제3 모듈에 삽입되었는지를 판단할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제어 회로는 상기 인버터 회로에 포함된 상기 인버터를 제어하는 인버터 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 전원 회로는, 상기 인버터 회로에 고전압 직류 전력을 공급하는 고전압 전원 회로; 상기 고전압 직류 전력의 전압값을 측정하고, 상기 고전압 직류 전력의 전압값에 대응하는 고전압 감지 신호를 출력하는 고전압 감지기; 상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로에 저전압 직류 전력을 공급하는 저전압 전원 회로; 상기 저전압 직류 전력의 전압값을 측정하고, 상기 고전압 직류 전력의 전압값에 대응하는 저전압 감지 신호를 출력하는 저전압 감지기;를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제어 회로는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호를 다중화하는 멀티 플렉서; 상기 멀티 플렉서로부터 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나를 수신하는 메인 컨트롤러를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 메인 컨트롤러는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나를 선택하는 선택 신호를 상기 멀티 플렉서로 출력하고, 상기 멀티 플렉서는 상기 선택 신호에 따라 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나를 상기 메인 컨트롤러로 출력할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 메인 컨트롤러는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나에 의한 전압값이 미리 정해진 전압 범위를 벗어나면 상기 전원 회로의 고장을 경고할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 메인 컨트롤러는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나에 의한 전압값이 미리 정해진 동작 범위를 벗어나면 상기 전원 회로의 동작을 중단시킬 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 모터 구동 장치의 제어 방법은 모터를 구동하는 인버터 회로가 실장된 제1 모듈, 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 모듈, 상기 제1 모듈과 제2 모듈을 연결하는 통신 인터페이스를 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 인버터 회로에 포함된 보조 저장부에 저장된 제1 모터 파라미터를 상기 제어 회로로 전송하고; 상기 제1 모터 파라미터와 상기 제어 회로에 포함된 메인 저장부에 저장된 제2 모터 파라미터를 비교하고; 상기 제1 모터 파라미터와 상기 제2 모터 파라미터가 상이하면, 상기 메인 저장부에 상기 제1 모터 파라미터를 저장하는 것을 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제어 방법은 상기 제1 모터 파라미터와 상기 제2 모터 파라미터가 상이하면, 상기 제1 모터 파라미터를 기초로 상기 모터를 제어하기 위한 제어 프로그램을 선택하는 것을 더 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제어 방법은 상기 선택된 제어 프로그램에 상기 제1 모터 파라미터를 적용하여 파라미터 추종을 수행하는 것을 더 할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 제어 방법은 상기 파라미터 추종 결과에 따라 상기 선택된 제어 프로그램을 실행하여, 상기 모터를 제어하는 것을 더 포함할 수 있다.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 모터 구동 장치의 제어 방법은 인버터 회로가 실장된 제1 모듈, 제어 회로가 실장된 제2 모듈 및 상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로 중에 적어도 하나에 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 제3 모듈을 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 전원 회로로부터 출력되는 복수의 직류 전력의 전압값이 미리 정해진 기준 범위 이내인지 판단하고; 상기 복수의 직류 전력의 전압값이 각각 정상 범위 이내이면, 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하고; 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었으면, 상기 인버터 회로에 포함된 메모리에 저장된 데이터를 상기 제어 회로로 전송할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 복수의 직류 전력의 전압값이 상기 기준 범위 이내인지 판단하는 것은, 상기 복수의 직류 전력의 전압값에 대응하는 복수의 감지 신호를 생성하고; 상기 복수의 감지 신호를 다중화하고; 상기 다중화된 감지 신호가 상기 정상 범위 이내인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하는 것은, 상기 제1 모듈이 상기 제3 모듈에 부착되었는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하는 것은, 일단이 상기 인버터 회로의 접지와 연결되고, 타단이 상기 제어 회로와 연결된 접속 감지 라인의 신호를 기초로 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 인버터 장치는 전원 회로가 실장된 메인 보드와 접속되는 슬롯 인터페이스; 상기 슬롯 인터페이스를 통하여 상기 전원 회로로부터 직류 전력을 공급받고, 상기 직류 전력을 변화하여 모터에 공급하는 인버터; 상기 모터의 파라미터를 저장하는 보조 저장부를 포함하고, 상기 메인 보드에 부착되도록 상기 슬롯 인터페이스가 상기 메인 보드의 슬롯에 삽입될 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 보조 저장부는, 상기 모터의 파라미터를 저장하는 비휘발성 메모리; 상기 메인 보드에 형성된 데이터 버스와 연결되는 통신 인터페이스; 상기 비휘발성 메모리에 저장된 상기 파라미터를 상기 데이터 버스를 통하여 전송하도록 상기 통신 인터페이스를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 전원 장치는 모터에 구동 전류를 공급하는 인버터 회로가 실장된 제1 인쇄 회로 기판이 삽입되는 제1 슬롯; 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 인쇄 회로 기판이 삽입되는 제2 슬롯; 상기 제1 슬롯을 통하여 상기 인버터 회로에 제1 직류 전력을 공급하고, 상기 제2 슬롯을 통하여 상기 제어 회로에 제2 직류 전력을 공급하는 전원 회로를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 전원 회로는 상기 인버터 회로에 상기 제1 직류 전력을 공급하는 제1 전원 회로; 상기 제어 회로에 상기 제2 직류 전력을 공급하는 제2 전원 회로를 포함할 수 있다.

실시 형태에 따라 상기 전원 장치는 상기 인버터 회로와 상기 제어 회로가 서로 데이터를 송수신하는 데이터 버스를 더 포함할 수 있다.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따른 모터 구동 장치는 복수의 모터에 구동 전류를 공급하는 복수의 인버터 회로가 각각 실장된 복수의 카드 모듈; 상기 인버터 회로에 직류 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 메인 모듈;을 포함하고, 상기 복수의 카드 모듈은 상기 메인 모듈에 탈착 가능할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따르면, 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 개별적으로 유지/보수할 수 있는 모터 구동 장치를 제공할 수 있다.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 각각 복수의 인쇄 회로 기판에 실장하고, 복수의 인쇄 회로 기판 사이를 전기적으로 연결한 모터 구동 장치를 제공할 수 있다.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 각각 복수의 인쇄 회로 기판에 실장하고, 인버터가 실장된 인쇄 회로 기판을 교체하면 교체된 인버터를 자동으로 인식할 수 있는 모터 구동 장치를 제공할 수 있다.

개시된 발명의 다른 일 측면에 따르면, 모터 구동 장치에 포함된 인버터, 전원 회로 및 제어 회로를 각각 복수의 인쇄 회로 기판에 실장하고, 제어 회로가 실장된 인쇄 회로 기판을 교체하면 교체된 제어 회로가 자동으로 모터 정보를 획득할 수 있는 모터 구동 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 구현 예를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 다른 구현 예를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치에 포함된 전원 회로를 도시한다.
도 5는 도 4에 도시된 전원 회로에 포함된 고전압 전원 회로의 구현 예를 도시한다.
도 6은 도 4에 도시된 전원 회로에 포함된 저전압 전원 회로의 구현 예를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 저전압 전원 회로에 포함된 저전압 감지기의 구현 예를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치에 포함된 인버터 회로를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 인버터 회로에 포함된 파라미터 저장부의 구성을 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치에 포함된 제어 회로를 도시한다.
도 11는 도 10에 도시된 제어 회로에 포함된 인버터 컨트롤러의 구성을 도시한다.
도 12, 도 13 및 도 14는 도 10에 도시된 제어 회로에 포함된 메인 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 초기 동작을 도시한다.
도 16은 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 제1 직류 연결기를 초기 충전하는 것을 도시한다.
도 17a, 도 17b 및 도 18은 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 직류-직류 변환기의 출력을 점검하는 것을 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 인버터 회로가 연결되었는지를 감지하는 것을 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 인버터 회로에 저장된 모터 파라미터를 확인하는 것을 도시한다.
도 21은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 갱신 동작을 도시한다.
도 22는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 인버터 회로가 교체되는 것을 도시한다.
도 23는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 제어 회로가 교체되는 것을 도시한다.
도 24는 다른 일 실시예에 의한 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 도시한다.
도 25는 다른 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 구현 예를 도시한다.
도 26은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 포함하는 냉장고의 구성을 도시한다.
도 27은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 포함하는 공기조화기의 구성을 도시한다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.

예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 메모리에 저장된 소프트웨어, FPGA (field-programmable gate array) 또는 ASIC (application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어를 의미할 수 있다. 그러나, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등은 접근할 수 있는 저장 매체에 저장되고 하나 또는 그 이상의 프로세서에 의하여 수행되는 구성일 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 첨부한 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.

도 1은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 도시한다. 또한, 도 2는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 구현 예를 도시하고, 도 3은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 다른 구현 예를 도시한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 모터 구동 장치(1)는 모터(400)에 구동 전력(DV)을 공급하는 인버터 회로(300), 인버터 회로(300)를 제어하는 제어 회로(200), 인버터 회로(300)와 제어 회로(200)에 전력을 공급하는 전원 회로(100)를 포함한다.

전원 회로(100)는 외부 전원(ES)으로부터 전력을 공급받아, 인버터 회로(300)에 고전압 전력(HV) 및 제1 내지 제6 저전압 전력(LV1, LV2, ?? LV6)을 공급할 수 있고, 제어 회로(200)에 제7 저전압 전력(LV7)을 공급할 수 있다. 또한, 전원 회로(100)는 전원 회로(100)의 출력 전압에 관한 제1 감지 데이터(SD1)를 제어 회로(200)에 제공할 수 있다.

여기서, 외부 전원(ES)은 가정용으로 널리 이용되는 110[V] 또는 220[V]의 단상 교류 전원 또는 산업용으로 널리 이용되는 380[V], 400[V] 또는 460[V]의 3상 교류 전원일 수 있다. 또한, 외부 전원(ES)은 태양광 발전기 등에 의하여 공급되는 직류 전원일 수 있다.

이하에서는 이해를 돕기 위하여 외부 전원(ES)은 단상 교류 전원으로 가정한다. 단상 교류 전원은 한 쌍의 전선을 통하여 공급될 수 있다. 이때, 한 쌍의 전선 사이에는 실효값이 110[V] 또는 220[V]인 교류 전압이 인가된다.

인버터 회로(300)는 전원 회로(100)로부터 고전압 전력(HV) 및 제1 내지 제6 저전압 전력(LV1~LV6)를 공급받는다. 또한, 인버터 회로(300)는 제어 회로(200)로부터 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 기초로 고전압 전력(HV)을 구동 전력(DV)으로 변환하고, 변환된 구동 전력(DV)을 모터(400)에 출력한다.

여기서, 모터(400)는 영구 자석을 포함하는 영구 자석형 동기 모터(Permanent Magnet Synchronous Motor) 또는 전자기 유도를 이용하는 유도 모터(Induction Motor)일 수 있다.

영구 자석형 동기 모터는 영구 자석을 구비한 회전자와 코일을 구비한 고정자를 포함할 수 있다. 코일에 교류 전류를 공급하면 회전하는 자기장이 생성되고, 영구 자석의 자기장과 코일의 회전 자기장 사이의 자기적 상호 작용에 의하여 회전자가 회전할 수 있다.

유도 모터는 도체인 회전자와 코일을 구비한 고정자를 포함한다. 코일에 교류 전류를 공급하면 회전하는 자기장과 함께 회전자 도체에 유도 전류가 발생한다. 또한, 유도 전류에 의한 자기장과 코일에 의한 자기장 사이의 자기적 상호 작용에 의하여 회전자가 회전할 수 있다.

또한, 모터(400)는 회전자의 회전 변위를 검출하는 홀 센서(Hall sensor)를 포함할 수 있다. 홀 센서는 모터(400)에 포함된 고정자의 적절한 위치에 배치되어 회전자의 회전에 따른 자기장의 변화를 감지하고, 감지된 자기장을 기초로 회전자의 위치를 검출한다.

제어 회로(200)는 전원 회로(100)로부터 제7 저전압 전력(LV7)을 공급받으며, 인버터 회로(300)로부터 모터(400)의 회전에 관한 제2 감지 데이터(SD2)와 인버터 회로(300)의 접속에 관한 제3 감지 데이터(SD3)를 수신할 수 있다. 제어 회로(200)는 제1 감지 데이터(SD1)를 기초로 전원 회로(100)를 제어하기 위한 각종 제어 신호(PFC, IRP, CON)를 생성하고, 각종 제어 신호(PFC, IRP, CON)를 전원 회로(100)에 제공할 수 있다. 또한, 제어 회로(200)는 제2 감지 데이터(SD2)를 기초로 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 생성하고 인버터 회로(300)에 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 전송할 수 있다.

또한, 제어 회로(200)와 인버터 회로(300)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 구체적으로, 제어 회로(200)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 인버터 회로(300)에 제1 메모리 데이터(MD1)를 전송할 수 있고, 인버터 회로(300)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 제2 메모리 데이터(MD2)를 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)는 각각 별도의 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)에 실장되고, 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)는 커넥터 등을 통하여 서로 연결될 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)는 각각 메인 보드(MB), 제1 카드(CA1) 및 제2 카드(CA2)에 실장될 수 있다. 여기서, 메인 보드(MB), 제1 카드(CA1) 및 제2 카드(CA2)는 각각 인쇄 회로 기판으로 구현될 수 있다.

메인 보드(MB)는 제1 카드(CA1) 및 제2 카드(CA2) 각각과 전기적으로 연결되는 제1 슬롯(SL1)과 제2 슬롯(SL2)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 카드(CA1)는 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1)에 삽입되는 제1 슬롯 인터페이스(SI1)을 포함하고, 제2 카드(CA2)는 제2 슬롯(SL2)에 삽입되는 제2 슬롯 인터페이스(SI2)를 포함할 수 있다.

제1 카드(CA1)의 제1 슬롯 인터페이스(SI1)가 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1)에 삽입되면, 제1 카드(CA1)가 메인 보드(MB)에 고정될 뿐만 아니라 제1 카드(CA1)가 메인 보드(MB)에 전기적으로 접속된다. 다시 말해, 제1 카드(CA1)에 실장된 제어 회로(200)와 메인 보드(MB)에 실장된 전원 회로(100)가 서로 전기적으로 연결된다. 또한, 제어 회로(200)와 전원 회로(100)는 제1 슬롯 인터페이스(SI1) 및 제1 슬롯(SL1)을 통하여 전력 공급 및 데이터 송/수신이 가능하다.

또한, 제2 카드(CA2)의 제1 슬롯 인터페이스(SI2)가 메인 보드(MB)의 제2 슬롯(SL2)에 삽입되면, 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 고정될 뿐만 아니라 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 전기적으로 접속된다. 다시 말해, 제2 카드(CA2)에 실장된 인버터 회로(300)와 메인 보드(MB)에 실장된 전원 회로(100)가 서로 전기적으로 연결된다. 또한, 인버터 회로(300)와 전원 회로(100)는 제2 슬롯 인터페이스(SI2) 및 제2 슬롯(SL2)을 통하여 전력 공급 및 데이터 송/수신이 가능하다.

제1 카드(CA1)의 제1 슬롯 인터페이스(SI1)와 제2 카드(CA2)의 제1 슬롯 인터페이스(SI2)가 각각 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1)과 제2 슬롯(SL2)에 삽입되면, 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)와 전기적으로 연결될 뿐만 아니라 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)가 서로 전기적으로 연결된다. 다시 말해, 카드(CA1, CA2)를 메인 보드(MB)의 슬롯(SL1, SL2)에 삽입함으로써, 카드(CA1, CA2)가 메인 보드(MB)에 연결될 뿐만 아니라, 메인 보드(MB)의 슬롯(SL1, SL2)에 삽입된 다른 카드(CA1, CA2)와도 연결될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)는 각각 별도의 인쇄 회로 기판(MB, CA1, CA2)에 실장될 수 있으며, 인쇄 회로 기판(MB, CA1, CA2)은 서로 결합하거나 분리할 수 있다. 구체적으로, 제어 회로(200)가 실장된 제1 카드(CA1)와 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)를 전원 회로(100)가 실장된 메인 보드(MB)에 부착하거나 탈착할 수 있다.

도 2에서는 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)를 메인 보드(MB)과 수직한 방향으로 메인 보드(MB)에 부착하는 방식에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 카드(CA1) 및 제2 카드(CA2)는 메인 보드(MB)와 수평한 방향으로 메인 보드(MB)에 부착할 수 있다.

구체적으로, 제1 카드(CA1)의 저면에 한 쌍의 제1 수 커넥터(male connector) (MC1)와 메인 보드(MB)의 상면에 한 쌍의 제1 암 커넥터(female connector) (FC1)가 마련될 수 있다. 또한, 제1 카드(CA1)의 한 쌍의 제1 수 커넥터(MC1)가 메인 보드(MB)의 한 쌍의 제1 암 커넥터(FC1)에 삽입될 수 있도록, 제1 카드(CA1)의 한 쌍의 제1 수 커넥터(MC1)와 메인 보드(MB)의 한 쌍의 제1 암 커넥터(FC1)는 서로 대응되는 위치에 마련될 수 있다. 한 쌍의 제1 수 커넥터(MC1)가 한 쌍의 제1 암 커넥터(FC1)에 삽입되면, 제1 카드(CA1)는 메인 보드(MB)에 고정되며, 제1 카드(CA1)에 실장된 제어 회로(200)와 메인 보드(MB)에 실장된 전원 회로(100)가 서로 전기적으로 연결된다.

또한, 제2 카드(CA2)의 저면에 한 쌍의 제2 수 커넥터(MC2)와 메인 보드(MB)의 상면에 한 쌍의 제2 암 커넥터(FC2)가 마련될 수 있다. 제2 카드(CA2)의 한 쌍의 제2 수 커넥터(MC2)가 메인 보드(MB)의 한 쌍의 제2 암 커넥터(FC2)에 삽입될 수 있도록, 한 쌍의 제2 수 커넥터(MC2)와 한 쌍의 제2 암 커넥터(FC2)는 서로 대응되는 위치에 마련될 수 있다. 한 쌍의 제2 수 커넥터(MC2)가 한 쌍의 제2 암 커넥터(FC2)에 삽입되면, 제2 카드(CA2)는 메인 보드(MB)에 고정되며, 제2 카드(CA2)에 실장된 제어 회로(200)와 메인 보드(MB)에 실장된 전원 회로(100)가 서로 전기적으로 연결된다.

또한, 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 전기적으로 연결되면, 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2) 역시 서로 전기적으로 연결된다. 다시 말해, 제어 회로(200)와 인버터 회로(300)가 서로 전기적으로 연결된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)를 메인 보드(MB)에 직접 삽입할 수 있을 뿐만 아니라, 연결선(connecting line)을 이용하여 제1 카드(CA1)와 메인 보드(MB)를 연결하고, 제2 카드(CA1)와 메인 보드(MB)를 연결할 수 있다. 이때, 연결선은 신축성 있는(flexible) 재질을 이용함으로써, 제1 카드(CA1) 및 제2 카드(CA2)의 배치를 보다 자유롭게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 전원 회로(100)를 메인 보드(MB)에 실장하고 제어 회로(200)와 인버터 회로(300)를 각각 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)에 실장하면, 모터 구동 장치(1)의 유지/보수를 용이하게 할 수 있다.

예를 들어, 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)가 일체로 마련된 경우, 인버터 회로(300)에 고장이 발생하면 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)를 모두 교체하여야 한다.

그러나, 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)가 별도의 인쇄 회로 기판으로 구현된 경우, 인버터 회로(300)에 고장이 발생하면 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)만을 교체할 수 있다. 즉, 사용자는 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300) 중에 고장된 부분을 별도로 교체할 수 있으므로, 모터 구동 회로(1)의 유지/보수 비용이 절감될 수 있다.

이상에서는 전원 회로(100)가 메인 보드(MB)에 실장되고 제어 회로(200)와 인버터 회로(300)가 각각 제1 및 제2 카드(CA1, CA2)에 실장되는 것을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 제어 회로(200)가 메인 보드(MB)에 실장되고 전원 회로(100) 및 인버터 회로(300)가 각각 제1 및 제2 카드(CA1, CA2)에 실장될 수 있다. 또한, 인버터 회로(300)가 메인 보드(MB)에 실장되고 전원 회로(100) 및 제어 회로(200)가 각각 제1 및 제2 카드(CA1, CA2)에 실장될 수 있다.

이하에서는 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300) 각각의 구성 및 동작에 관하여 설명한다.

우선, 전원 회로(100)에 관하여 설명한다.

도 4는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치에 포함된 전원 회로를 도시한다. 또한, 도 5는 도 4에 도시된 전원 회로에 포함된 고전압 전원 회로의 구현 예를 도시하며, 도 6은 도 4에 도시된 전원 회로에 포함된 저전압 전원 회로의 구현 예를 도시한다. 또한, 도 7은 도 6에 도시된 저전압 전원 회로에 포함된 저전압 감지기의 구현 예를 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이 전원 회로(100)는 고전압 전원 회로(101)과 저전압 전원 회로(102)를 포함한다.

고전압 전원 회로(101)는 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 고전압 교류 전력을 고전압 직류 전력으로 변환하고, 고전압 직류 전력을 출력할 수 있다.

고전압 전원 회로(101)는 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력의 노이즈를 제거하는 EMI 필터(Electromagnetic Interference Filter) (110), 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력을 변환하는 제1 정류기(120), 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력의 역률을 향상시키는 역률 개선기(Power Factor Corrector) (130), 제1 정류기(120)로부터 출력되는 직류 전력의 리플을 제거하는 제1 직류 연결기(DC-link) (140), 제1 직류 연결기(140)부터 출력되는 직류 전력의 전압값을 측정하는 고전압 감지기(150)를 포함할 수 있다. 고전압 전원 회로(101)는 도 4에 도시된 EMI 필터(110), 제1 정류기(120), 역률 개선기(130), 제1 직류 연결기(140) 및 고전압 감지기(150)에 한정되지 않으며, 과전압 보호 회로와 초기 충전 회로 등 다양한 부가 회로가 추가될 수 있다.

EMI 필터(110)는 외부 전원(ES)으로부터 교류 전력을 최초로 입력받고, 외부 전원(ES)의 교류 전력에 포함된 고-주파수 노이즈를 제거한다.

고-주파수 노이즈를 제거하기 위하여 EMI 필터(110)는 고-주파수 신호는 차단하고 저-주파수 신호를 통과시키는 저역 통과 필터(Low pass filter)의 형태를 갖는 것이 일반적이다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 EMI 필터(110)는 외부 전원(ES)의 2개 단자 각각에 직렬 연결되는 2개의 인덕터(L111, L112), 2개의 인덕터(L111, L112) 각각과 접지(GND) 사이에 연결되는 2개의 캐패시터(C111, C112)를 포함할 수 있다. 여기서, 접지(GND)는 아래에서 설명할 제1 정류기(120)의 출력 중에 음의 단자(N)와 연결된다.

여기서, 인덕터(L111, L112)는 고-주파수 신호를 차단하고, 캐패시커(C111, C112)는 고-주파수 신호를 접지(GND)로 바이 패스(by-pass)시킨다. 그 결과, 고-주파수 노이즈는 EMI 필터(110)에 의하여 차단된다.

다만, 도 5에 도시된 EMI 필터(110)는 채용 가능한 필터의 일 예에 불과하며, EMI 필터(110)는 다양한 형상(configuration)을 가질 수 있다. 예를 들어, EMI 필터(110)는 도 5에 도시된 시리즈-션트 형상(series-shunt configuration) 뿐만 아니라, 션트-시리즈 형상(shunt-series configuration), Π 형상(Π configuration), T 형상(T configuration)을 가질 수 있다.

제1 정류기(120)는 EMI 필터(110)의 후단에 마련되며, EMI 필터(110)에 의하여 노이즈가 제거된 교류 전력을 입력받는다. 또한, 제1 정류기(120)는 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다.

제1 정류기(120)는 4개의 다이오드(D121, D122, D123, D124)를 포함하는 다이오드 브리지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 다이오드(D121과 D122, D123과 D124)가 서로 직렬로 연결되며, 다이오드 쌍(D121과 D122, D123과 D124)이 서로 병렬로 연결된다.

한 쌍의 다이오드(D121과 D122, D123과 D124)가 직렬 연결되는 노드를 통하여 EMI 필터(110)로부터 교류 전력이 입력되고, 다이오드 쌍(D121과 D122, D123과 D124)이 병렬 연결되는 노드를 통하여 직류 전력이 출력된다.

또한, 4개의 다이오드(D121, D122, D123, D124)는 모두 같은 방향으로 전류가 흐르도록 배치된다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 4개의 다이오드(D121, D122, D123, D124)은 도면의 상측에서 하측으로의 전류를 차단하고 도면의 하측으로부터 상측으로의 전류를 통과시키도록 배치될 수 있다.

그 결과, 직류 전류는 다이오드 쌍(D121과 D122, D123과 D124)의 캐소드 단(cathode terminal)으로부터 흘러 나오고, 다이오드 쌍(D121과 D122, D123과 D124)의 애노드 단(anode terminal)으로 흘러 들어간다. 또한, 다이오드 쌍(D121과 D122, D123과 D124)의 캐소드 단이 제1 정류기(120)의 양의 단자(P)가 되고, 다이오드 쌍(D121과 D122, D123과 D124)의 애노드 단이 제1 정류기(120)의 음의 단자(N)가 된다.

이와 같은 제1 정류기(120)에 의하여, 시간에 따라 전류가 흐르는 방향과 전압이 인가되는 방향이 변화하는 교류 전력은 한 방향으로 전압이 인가되고 전압이 인가되는 방향으로 전류가 흐르는 직류 전력으로 변환된다.

역률 개선기(130)는 제1 정류기(120)의 후단에 마련되며, 제1 정류기(120)의 의하여 정류된 직류 전력을 입력받는다. 또한, 역률 개선기(130)는 앞서 설명한 제1 정류기(120)와 아래에서 설명할 제1 직류 연결기(140) 사이에서 교류 전력을 직류 전력으로 변화할 때 발생하는 전력의 손실을 감소시킨다.

교류 전력을 이용하기 위해서는 외부 전원(ES)으로부터 인가되는 교류 전압과 모터 구동 장치(1)에 공급되는 전류 사이에 위상이 일치해야 한다. 인가되는 교류 전압의 위상과 공급되는 전류의 위상이 일치하지 않으면 전력이 외부 전원(ES)으로부터 모터 구동 장치(1)으로 공급되는 전력의 효율이 감소하거나 심지어 전력이 공급되지 않을 수 있다. 이와 같이 인가되는 교류 전압의 위상과 공급되는 전류의 위상이 일치하지 않아서 모터 구동 장치(1)가 이용하지 못하는 전력을 무효 전력이라 하고, 인가되는 교류 전압의 위상과 공급되는 전류의 위상이 동일하여 모터 구동 장치(1)에 전달되는 전력을 유효 전력이라 한다.

또한, 역률이란 피상 전력에 대한 유효 전력을 의미한다. 즉, 역률은 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 전력에 대하여 모터 구동 장치(1)가 실제로 사용하는 전력의 비율로 볼 수 있다. 역률이 높다는 것은 모터 구동 장치(1)가 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 전력 가운데 많은 부분을 사용함을 의미하고, 역률이 낮다는 것은 모터 구동 장치(1)가 공급 전력 가운데 적은 부분만을 이용함을 의미한다.

역률 개선기(130)는 인덕터(L130), 다이오드(D130) 및 스위치(Q130)를 포함할 수 있다. 이때, 스위치(Q130)는 제어 회로(200)로부터 역률 개선 신호(PFC)를 수신하고, 수신된 역률 개선 신호(PFC)에 따라 온/오프된다. 제어 회로(200)는 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력의 전압을 기초로 스위치(Q130)를 온/오프시키는 역률 개선 회로(PFC)를 생성할 수 있다.

스위치(Q130)의 온/오프 동작에 의하여 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력의 전압과 동일한 위상의 전류가 아래에서 설명할 제1 직류 연결기(140)에 공급된다.

이상에서는 스위치(Q130)를 이용하여 역률을 개선하는 능동 역률 개선 회로에 대하여 설명하였으나, 역률 개선기(130)가 능동 역률 개선기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 역률 개선기(130)는 스위치를 포함하지 않고 저역 통과 필터(Low pass filter)의 형태를 갖는 수동 역률 개선 회로를 포함할 수 있다.

또한, 역률 개선기(130)가 제1 정류기(120)의 후단에 마련된 것에 한정되는 것은 아니며, 역률 개선기(130)는 제1 정류기(120)의 전단에 마련되거나 제1 정류기(120)와 일체로 마련될 수 있다.

제1 직류 연결기(DC-Link) (140)는 역률 개선기(130)의 후단에 마련되며, 역률 개선기(130)의 전단에 마련된 제1 정류기(120)에 의하여 정류된 직류 전력을 입력받는다. 또한, 제1 직류 연결기(140)는 직류 전력의 전압에 포함된 리플을 제거하고, 평탄화된 직류 전압(HV)을 출력한다.

제1 직류 연결기(140)는 직류 전력의 전압에 포함된 리플을 제거하는 적어도 하나의 캐패시터(C140)를 포함할 수 있다. 도 5에는 하나의 캐패시터(C140)가 도시하였으나, 복수의 캐패시터가 서로 병렬로 연결될 수도 있다.

이때, 제1 직류 연결기(140)는 제1 정류기(120)에 의하여 정류된 직류 전력을 전기적 에너지 형태로 변환하여 저장하고, 저장된 전기적 에너지를 인버터 회로(300)에 공급할 수 있다.

최근 제1 직류 연결기(140)에 포함된 캐패시터(C140)의 용량(캐패시턴스)을 감소시키고자 하는 연구가 진행되고 있으나, 상업적으로는 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)으로서 수 mF(milli-Farad)의 캐패시턴스를 갖는 캐패시터가 널리 이용되고 있다. 예를 들어, 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)로써 전해 캐패시터(electrolytic condenser)가 널리 이용되고 있다.

제1 직류 연결기(140)가 인버터 회로(300)에 직류 전력을 공급하기 위해서는 모터 구동 장치(1)의 동작 개시 시에 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)에 충분한 전기적 에너지가 저장되어야 한다. 그러나, 모터 구동 장치(1)의 동작 개시 시에 제1 정류기(120)에 의하여 정류된 직류 전력을 그대로 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)에 공급하면, 캐패시터(C140)로 흐르는 전류의 크기가 매우 커서 고전압 전원 회로(101) 전체가 파손될 염려가 있다.

이를 방지하기 위하여 제1 직류 연결기(140)는 모터 구동 장치(1)의 동작 개시 시에 캐패시터(C140)에 전기적 에너지를 충전하기 위한 별도의 초기 충전 회로(Inrush Circuit) (141)를 포함할 수 있다.

초기 충전 회로(141)는 역류 개선기(130)와 제1 직류 연결기(140) 사이에 마련되는 스위치(Q141), 제1 정류기(120)와 제1 직류 연결기(140) 사이의 바이 패스 라인 상에 마련되는 저항(R141)을 포함할 수 있다.

초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)는 제어 회로(200)의 초기 충전 신호(IRP)에 따라 온/오프된다. 구체적으로, 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)의 초기 충전 시에 초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)는 오프된다. 초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)가 오프되면, 제1 정류기(120)의 직류 전력은 초기 충전 회로(140)의 저항(R141)을 통하여 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)에 공급된다. 이때, 제1 정류기(120)로부터 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)로 흐르는 전류는 초기 충전 회로(140)의 저항(R141)에 의하여 제한된다.

또한, 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)의 초기 충전이 완료되면 초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)는 온된다. 초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)가 온되면, 제1 정류기(120)의 직류 전력은 역률 개선기(130)를 통하여 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)에 공급된다.

제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)가 초기 충전된 이후, 제1 직류 연결기(140)는 캐패시터(C140)에 저장된 전기적 에너지를 인버터 회로(300)에 공급하고, 제1 정류기(120)를 거쳐 외부 전원(ES)으로부터 전기적 에너지를 공급받는다.

고전압 감지기(150)는 제1 직류 연결기(140)의 후단에 마련될 수 있으며, 제1 직류 연결기(140)가 출력하는 직류 전력의 전압값을 측정하고, 측정된 전압값에 대응하는 고전압 감지 신호(HVD)를 출력할 수 있다. 여기서, 고전압 감지 신호(HVD)는 아래에서 설명할 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7)와 함께 제어 회로(100)에 제공되는 제1 감지 데이터(SD1)를 구성한다.

고전압 감지기(150)는 전압 분배기(R151, R152)와 OP 앰프(Operational Amplifier) (O150)를 포함할 수 있다.

전압 분배기(R151, R152)는 제1 직류 연결기(140)의 출력단 사이에 마련되며, 서로 직렬로 연결되는 한 쌍의 저항(R151, R152)을 포함한다. 또한, 전압 분배기(R151, R152)는 제1 직류 연결기(140)의 출력 전압을 입력받고, 한 쌍의 저항(R151, R152)에 의하여 분배된 전압을 출력한다.

OP 앰프(O150)는 전압 분배기(R151, R152)에 의하여 분배된 전압을 입력받고, 입력된 전압에 대응하는 고전압 감지 신호(HVD)를 출력한다.

이상에서는 고전압 전원 회로(101)의 구현 예에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 고전압 전원 회로(101)의 기능을 구현하기 위한 다양한 구현 회로가 있을 수 있다.

저전압 전원 회로(101)는 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 고전압 교류 전력을 고전압 직류 전력을 변환하고, 다시 고전압 직류 전력을 저전압 직류 전력으로 변환하고, 변환된 저전압 직류 전력을 출력할 수 있다.

저전압 전원 회로(101)는 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력을 변환하는 제2 정류기(160), 제2 정류기(160)로부터 출력되는 직류 전력의 리플을 제거하는 제2 직류 연결기(170), 제2 직류 연결기(170)로부터 출력되는 직류 전력의 전압을 복수의 전압으로 변환하는 직류-직류 변환기(DC-DC converter) (180), 전압이 변환된 저전압 직류 전력의 전압값을 측정하는 복수의 저전압 감지기(190)를 포함할 수 있다. 저전압 전원 회로(102)는 도 4에 도시된 제2 정류기(160), 제2 직류 연결기(170), 직류-직류 변환기(180) 및 저전압 감지기(190)에 한정되지 않으며, 과전압 보호 회로 등 다양한 부가 회로가 추가될 수 있다.

제2 정류기(160)는 EMI 필터(110)에 의하여 노이즈가 제거된 교류 전력을 입력받고, 입력된 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 이때, 저전압 전원 회로(102)는 직류-직류 변환기(180)를 이용하여 전압을 강하시키므로, 제2 정류기(160)는 EMI 필터(110)의 한 쌍의 출력단자 가운데 어느 하나로부터 교류 전력을 입력받을 수 있다. 그 결과, 제2 정류기(160)에 공급되는 교류 전력의 전압의 실효값은 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전력의 전압의 실효값의 절반이 될 수 있다.

제2 정류기(160)는 4개의 다이오드(D161, D162, D163, D164)를 포함하는 다이오드 브리지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 한 쌍의 다이오드(D161과 D162, D163과 D164)가 서로 직렬로 연결되며, 다이오드 쌍(D161과 D162, D163과 D164)이 서로 병렬로 연결된다.

한 쌍의 다이오드(D161과 D162, D163과 D164)가 직렬 연결되는 노드를 통하여 EMI 필터(110)로부터 교류 전력이 입력되고, 다이오드 쌍(D161과 D162, D163과 D164)이 병렬 연결되는 노드를 통하여 직류 전력이 출력된다.

또한, 4개의 다이오드(D161, D162, D163, D164)는 모두 같은 방향으로 전류가 흐르도록 배치된다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 4개의 다이오드(D161, D162, D163, D164)은 도면의 상측에서 하측으로의 전류를 차단하고 도면의 하측으로부터 상측으로의 전류를 통과시키도록 배치될 수 있다.

그 결과, 직류 전류는 다이오드 쌍(D161과 D162, D163과 D164)의 캐소드 단으로부터 흘러 나오고, 다이오드 쌍((D161과 D162, D163과 D164)의 애노드 단으로 흘러 들어간다. 또한, 다이오드 쌍(D161과 D162, D163과 D164)의 캐소드 단이 제2 정류기(160)의 양의 단자(P)가 되고, 다이오드 쌍(D161과 D162, D163과 D164)의 애노드 단이 제2 정류기(160)의 음의 단자(N)가 된다.

이와 같은 제2 정류기(160)에 의하여, 시간에 따라 전류가 흐르는 방향과 전압이 인가되는 방향이 변화하는 교류 전력은 한 방향으로 전압이 인가되고 전압이 인가되는 방향으로 전류가 흐르는 직류 전력으로 변환된다.

제2 직류 연결기(170)는 제2 정류기(160)의 후단에 마련되며, 제2 정류기(160)에 의하여 정류된 직류 전력을 입력받는다. 또한, 제2 직류 연결기(170)는 직류 전력의 전압에 포함된 리플을 제거하고, 평탄화된 직류 전압을 출력한다.

제2 직류 연결기(170)는 직류 전력의 전압에 포함된 리플을 제거하는 적어도 하나의 캐패시터(C170)를 포함할 수 있다. 도 5에는 하나의 캐패시터(C170)가 도시하였으나, 복수의 캐패시터가 서로 병렬로 연결될 수도 있다.

이때, 제2 직류 연결기(170)는 제2 정류기(160)에 의하여 정류된 직류 전력을 전기적 에너지 형태로 변환하여 저장하고, 저장된 전기적 에너지를 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)에 공급할 수 있다.

직류-직류 변환기(DC-DC converter) (180)는 제2 직류 연결기(170)로부터 직류 전력을 입력받고, 직류 전력의 전압을 강하하여, 전압이 강하된 직류 전력을 출력한다. 이때, 직류-직류 변환기(180)는 필요에 따라 직류 전력의 전압을 다양한 전압으로 강하할 수 있으며, 다양한 전압의 직류 전력을 출력할 수 있다.

직류-직류 변환기(180)는 안정적으로 직류 전력의 전압을 강하하여 출력하기 위하여 다양한 회로를 채용할 수 있다. 예를 들어, 직류-직류 변환기(180)는 도 6에 도시된 포워드 컨버터(forward converter)를 채용할 수 있다.

포워드 컨버터는 컨버터에 포함된 스위치의 온 타임 듀티비 뿐만 아니라 1차 코일과 2차 코일의 턴 수의 비에 의하여 출력되는 직류 전력의 전압이 변경된다. 따라서, 2차 코일의 턴 수를 달리하면 포워드 컨버터는 복수의 전압을 출력할 수 있다.

포워드 컨버터를 채용한 경우, 직류-직류 변환기(180)는 직류 전력을 입력받는 입력단(181)과 전압 강하된 직류 전력을 출력하는 출력단(182)을 포함할 수 있다. 또한, 출력단(181)은 서로 다른 직류 전압을 출력하는 제1 내지 제7 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 내지 제7 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7)은 각각 제1 내지 제7 저전압 직류 전력(LV1~LV7)을 출력할 수 있다.

입력단(181)은 제2 직류 연결기(170)의 직류 전력을 출력단(182)으로 전달하는 1차 코일(L181)과 1차 코일(L181)에 흐르는 전류를 단속하는 스위치(Q181)를 포함한다.

입력단(181)의 스위치(Q181)는 제어 회로(200)의 전압 변환 신호(CON)에 따라 온/오프 되며, 스위치(Q181)가 온되면 1차 코일(L181)에 전류가 흐르고, 스위치(Q181)이 오프되면 1차 코일(L181)에 전류가 흐르지 않는다. 이처럼, 스위치(Q181)의 온/오프에 따라 1차 코일(L181)의 전류가 변동되므로, 출력단(182)에 포함된 2차 코일(182-1, 182-2, ?? 182-7)에 전류가 유도될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 출력단(181)은 제1 내지 제7 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7)을 포함할 수 있으며, 제1 내지 제7 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7)은 서로 다른 전압의 직류 전력을 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제6 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-6)은 12[V] 전압의 직류 전력을 출력하고, 제7 출력단(182-7)는 5[V] 전압의 직류 전력을 출력할 수 있다.

제1 내지 제7 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7) 각각은 1차 코일(L181)로부터 에너지를 공급받는 2차 코일(L182a-1, L182a-2, ?? L182a-7), 전류의 흐름을 안내하는 2개의 다이오드(D182a-1와 D182b-1, D182a-2와 D182b-2, ?? D182a-7와 D182b-7), 입력단(181)의 스위치(Q181)의 온/오프 동작에 의한 고-주파수 리플을 제거하는 인덕터(L182b-1, L182b-2, ?? L182b-7), 입력단(181)으로부터 제공된 전기적 에너지를 저장하는 캐패시터(C182-1, C182-2, ?? C182-7)를 포함할 수 있다.

이때, 2차 코일(L182a-1, L182a-2, ?? L182a-7)의 턴 수는 제1 내지 제7 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7) 각각이 출력하는 전압에 따라 달라질 수 있다.

예를 들어, 제1 내지 제6 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-6)은 12[V] 전압의 직류 전력을 출력하고, 제7 출력단(182-7)는 5[V] 전압의 직류 전력을 출력하는 경우, 제1 내지 제6 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-6)에 포함된 2차 코일(L182a-1, L182a-2, ?? L182a-6)의 턴 수와 제7 출력단(182-7)에 포함된 2차 코일(L182a-7)의 턴 수의 비는 12:5가 될 수 있다.

이처럼, 직류-직류 변환기(180)는 제2 직류 연결기(170)의 직류 전력을 입력받고, 서로 다른 전압의 제1 내지 제7 저전압 직류 전력(LV1~LV7)을 출력할 수 있다.

이상에서 직류-직류 변환기(180)는 포워드 컨버터를 채용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 직류-직류 변환기(180)는 직류 전압의 변환이 가능한 벅 컨버터(buck converter), 부스트 컨버터(boost converter), 벅-부스트 컨버터(buck-boost converter), 플라이백 컨버터(flyback converter), 푸시-풀 컨버터(push-pull converter), 하프-브리지 컨버터(half-bridge converter), 풀-브리지 컨버터(full-bridge converter) 등을 채용할 수 있다.

저전압 감지기(190)는 제1 내지 제7 저전압 감지기(190-1, 190-2, ?? 190-7)를 포함하며, 제1 내지 제7 저전압 감지기(190-1, 190-2, ?? 190-7) 각각은 직류-직류 변환기(180)의 복수의 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-7) 각각에 대응되어 마련될 수 있다. 저전압 감지기(190)는 직류-직류 변환기(180)가 출력하는 직류 전력의 전압값을 측정하고, 측정된 전압값에 대응하는 저전압 감지 신호(LVD1, LVD2, ?? LVD7)를 출력할 수 있다. 여기서, 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7)는 앞서 설명한 고전압 감지 신호(HVD)와 함께 제어 회로(100)에 제공되는 제1 감지 데이터(SD1)를 구성한다.

복수의 저전압 감지기(190-1, 190-2, ?? 190-7) 각각은 전압 분배기(R191-1과 R192-1, R191-2과 R192-2, ?? R191-7과 R192-7)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제1 저전압 감지기(190-1)는 제1 전압 분배기(R191-1과 R192-1)를 포함하며, 제1 전압 분배기(R191-1, R192-1)는 서로 직렬 연결되는 한 쌍의 저항(R191-1, R192-1)을 포함한다. 또한, 제1 전압 분배기(R191-1, R192-1)는 직류-직류 변환기(180)의 제1 출력단(182-1)의 출력 전압을 입력받고, 한 쌍의 저항(R191-1, R192-1)에 의하여 분배된 전압을 출력한다.

제2 내지 제7 저전압 감지기(190-2, 190-3, ?? 190-7)의 구성 및 동작은 제1 저전압 감지기(190-1)와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

앞서 설명한 바와 같이 저전압 감지기(190)의 전압 분배기(R191-1과 R192-1, R191-2과 R192-2, ?? R191-7과 R192-7)가 출력하는 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7)는 제어 회로(200)에 입력된다.

따라서, 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7)의 전압 레벨은 제어 회로(200)에 입력 가능한 전압 레벨로 한정된다.

예를 들어, 직류-직류 변환기(180)의 제1 내지 제6 출력단(182-1, 182-2, ?? 182-6)은 12[V] 전압의 직류 전력을 출력하고, 직류-직류 변환기(180의 제7 출력단(182-7)는 5[V] 전압의 직류 전력을 출력하는 경우, 제어 회로(200)는 0~5[V]의 전압을 입력 받을 수 있다.

이때, 제어 회로(200)가 부족 전압(undervoltage)와 과전압(overvoltage)를 감지하기 위하여, 제어 회로(200)의 기준 전압을 2.5[V]로 설정할 수 있다.

따라서, 저전압 감지기(190)는 전압 분배기(R191-1과 R192-1, R191-2과 R192-2, ?? R191-7과 R192-7)를 이용하여 직류-직류 변환기(180)의 정상 출력 전압을 기준 전압인 2.5[V]로 변환하여 출력한다.

예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이 직류-직류 변환기(180)의 제1 출력단(182-1)이 정상 출력 전압인 12[V]를 출력하는 경우, 제1 저전압 감지기(190-1)는 기준 전압인 2.5[V]를 출력한다. 이를 위하여, 제1 저전압 감지기(190-1)에 포함된 한 쌍의 저항(R191-1과 R192-1) 사이의 비는 19:5가 될 수 있다.

또한, 도 7b에 도시된 바와 같이 직류-직류 변환기(180)의 제7 출력단(182-7)이 정상 출력 전압인 5[V]를 출력하는 경우, 제7 저전압 감지기(190-7)는 기준 전압인 2.5[V]를 출력한다. 이를 위하여, 제7 저전압 감지기(190-7)에 포함된 한 쌍의 저항(R191-7과 R192-7) 사이의 비는 1:1이 될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 전원 회로(100)는 고전압 전원 회로(101)과 저전압 전원 회로(102)를 포함한다. 고전압 전원 회로(101)는 인버터 회로(300)에 공급하기 위한 고전압 직류 전력을 출력하고, 저전압 전원 회로(102)는 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)에 공급하기 위한 다양한 전압의 저전압 직류 전력을 출력할 수 있다.

다음으로, 인버터 회로(300)에 관하여 설명한다.

도 8은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치에 포함된 인버터 회로를 도시하고, 도 9는 도 8에 도시된 인버터 회로에 포함된 파라미터 저장부의 구성을 도시한다.

도 8에 도시된 바와 같이 인버터 회로(300)는 복수의 스위치(Q321~Q326)를 구비하고 모터(400)에 구동 전력(DV)을 공급하는 인버터(320), 인버터(320)로부터 모터(400)에 공급되는 구동 전류를 측정하는 전류 센서(330), 인버터(320)에 포함된 복수의 스위치(Q321~Q326)를 온/오프시키는 게이트 드라이버(310), 인버터(320)가 구동하는 모터(400)와 관련된 각종 모터 파라미터를 저장하는 보조 저장부(auxiliary storage) (340)를 포함한다.

게이트 드라이버(310)는 전원 회로(100)로부터 제1 내지 제6 저전압 직류 전력(LV1~LV7)을 공급받고, 제어 회로(200)로부터 6개의 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 수신한다. 또한, 게이트 드라이버(310)는 제1 내지 제6 저전압 직류 전력(LV1~LV7)을 이용하여 6개의 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 기초로 인버터(320)에 포함된 복수의 스위치(Q321~Q326)를 온/오프시키는 인버터 구동 신호(DRV)를 생성하고, 생성된 인버터 구동 신호(DRV)를 인버터(320)로 출력한다.

일반적으로 제어 회로(200)로부터 출력되는 펄스 폭 변조 신호(PWM)는 0[V] 내지 5[V]의 전압이고, 인버터(320)에 포함된 복수의 스위치(Q321~Q326)를 온/오프하기 위한 신호는 0[V] 내지 12[V]의 전압이다. 따라서, 제어 회로(200)의 펄스 폭 변조 신호(PWM)는 인버터(320)에 포함된 복수의 스위치(Q321~Q326)를 온/오프시키기 곤란하다.

이러한 이유로, 제어 회로(200)와 인버터(320) 사이에 제어 회로(200)의 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 증폭하여, 인버터(320)에 포함된 복수의 스위치(Q321~Q326)를 구동하기 위한 게이트 드라이버(310)가 마련되며, 게이트 드라이버(310)에는 인버터(320)에 포함된 복수의 스위치(Q321~Q326)를 온/오프시키기 위하여 12[V] 전압의 직류 전력이 공급될 수 있다.

인터버(320)는 전원 회로(100)로부터 고전압 직류 전력(HV)을 공급받고, 게이트 드라이버(310)로부터 인버터 구동 신호(DRV)를 입력받는다. 또한, 인버터(320)는 인버터 구동 신호(DRV)에 따라 고전압 직류 전력(HV)을 고전압 교류 전력으로 변환하여 모터(400)에 공급한다. 다시 말해, 인버터(320)는 인버터 구동 신호(DRV)에 따라 모터(400)에 구동 전력(DV)을 공급한다.

이러한, 인터버(320)는 6개의 스위치(Q321~Q326)를 포함하는 6 스위치 인버터(6 switch inverter)를 채용할 수 있다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 인버터(320)는 3개의 스위치 쌍(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326)을 포함할 수 있다. 이때, 스위치 쌍(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326) 각각은 서로 직렬로 연결되는 한 쌍의 스위치(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326)를 포함한다.

구체적으로, 제1 스위치 쌍(Q321과 Q322)은 서로 직렬로 연결된 제1 스위치(Q321)와 제2 스위치(Q322)를 포함하고, 제2 스위치 쌍(Q323과 Q324)는 서로 직렬로 연결된 제3 스위치(Q323)와 제4 스위치(Q324)를 포함하고, 제3 스위치 쌍(Q325와 Q326)은 제5 스위치(Q325)와 제6 스위치(Q326)를 포함할 수 있다. 또한, 3개의 스위치 쌍(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326)은 서로 병렬로 연결된다.

이때, 3개의 스위치 쌍(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326)이 서로 연결되는 2개의 전원 공급 노드(P, N)에 전원 회로(100)의 고전압 직류 전력(HV)이 공급된다. 또한, 3개의 스위치 쌍(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326)을 구성하는 한 쌍의 스위치(Q321과 Q322, Q323과 Q324, Q325와 Q326)가 직렬 연결되는 3개의 출력 노드(U, V, W)으로부터 모터(400)로 구동 전력(DV)이 공급된다. 또한, 6개의 스위치(Q321, Q322, Q323, Q324, Q325, Q326) 각각의 입력 단자(Gate)에 게이트 드라이버(310)의 인버터 구동 신호(DRV)이 입력된다.

인버터(320)를 구성하는 6개의 스위치(Q321, Q322, Q323, Q324, Q325, Q326)는 게이트 드라이버(310)의 인버터 구동 신호(DRV)에 따라 순차적으로 온/오프되며, 6개의 스위치(Q321, Q322, Q323, Q324, Q325, Q326)의 온/오프에 따라 고전압 직류 전력(HV)이 구동 전력(DV)으로 변환되며, 구동 전력(DV) 모터(400)에 공급된다. 이때, 구동 전력(DV)은 교류 전력일 수 있다.

이때, 인터버(320)를 구성하는 6개의 스위치(Q321, Q322, Q323, Q324, Q325, Q326)는 고전압 대전류를 차단 또는 도통시키기 위한 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor: IGBT) 또는 전력 전계 효과 트랜지스터(Power Field Effect Transistor: Power FET)를 채용할 수 있다.

또한, 이상에서는 6 스위치 인버터를 채용한 인버터(320)에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 인버터(320)는 손실을 감소시키기 위하여 T타입 중성단 클램프드 인버터(T-type neutral point clamped inverter), 다이오드 클램프드 인터버(Diode-clamped inverter) 등의 멀티 레벨 인버터를 채용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 인버터(320)는 고전압 직류 전력(HV)을 구동 전력(DV)로 변환하고, 구동 전력(DV)를 모터(400)로 공급한다.

전류 센서(330)는 인버터(320)로부터 출력되는 구동 전력(DV)의 전류값(Ia, Ib, Ic)을 측정한다. 구체적으로, 전류 센서(330)는 제1 출력 단자(U)를 통하여 출력되는 제1 구동 전류(Ia), 제2 출력 단자(V)를 통하여 출력되는 제2 구동 전류(Ib), 제3 출력 단자(W)를 통하여 출력되는 제3 구동 전류(Ic)를 측정한다. 또한, 전류 센서(330)는 제1, 제2 및 제3 구동 전류(Ia, Ib, Ic) 중에 2개의 구동 전류를 측정할 수 있으며, 나머지 하나의 구동 전류는 아래에서 설명한 제어 회로(200)가 산출할 수도 있다.

모터(400)에는 수 암페어(Ampere: A)에서 수백 암페어(A)에 이르는 대전류가 공급된다. 이와 같은 대전류를 검출하기 위해서 전류 센서(330)는 구동 전류의 크기를 비례 감소시키는 변류기(current transformer: CT)와 비례 감소된 전류의 크기를 검출하는 전류계(ampere meter)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 전류 센서(330)는 변류기를 이용하여 구동 전류의 크기를 비례 감소시킨 후 비례 감소된 전류의 크기를 측정함으로써 구동 전류를 검출할 수 있다.

여기서, 전류 센서(330)에 의하여 측정된 구동 전류의 값은(Ia, Ib, Ic)는 모터(400)의 홀 센서(410)가 검출한 회전자(미도시)의 위치 정보(θ)와 함께 제2 감지 데이터(SD2)를 구성한다.

보조 저장부(340)는 인버터(320)가 구동하는 모터(400)와 관련된 각종 모터 파라미터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 보조 저장부(340)는 모터(400)에 포함된 권선의 저항, 권선에 의하여 형성된 코일의 인덕턴스, 모터(400)에 포함된 회전자(미도시)를 구성하는 영구 자석의 자속 등의 모터 파라미터를 저장할 수 있다.

또한, 보조 저장부(340)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 제어 회로(200)로 모터 파라미터를 전송하거나, 데이터 버스(BUS)를 통하여 제어 회로(200)로부터 모터 파라미터를 수신할 수 있다.

보조 저장부(340)는 도 9에 도시된 바와 같이 메모리(342), 통신 인터페이스(343) 및 메모리 컨트롤러(341)를 포함할 수 있다.

메모리(342)는 보조 저장부(340)의 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터와 모터 파라미터를 저장할 수 있다.

이와 같음 메모리(342)는 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

비휘발성 메모리는 휘발성 메모리의 보조 기억 장치로 동작할 수 있으며, 모터 파라미터 또는 메모리 컨트롤러(341)를 구현하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 전자 장치(1)의 전원이 오프되더라도 비휘발성 메모리에 저장된 데이터는 보존된다.

통신 인터페이스(343)는 미리 정해진 통신 규약에 따라 데이터 버스(BUS)를 통하여 제어 회로(200)에 모터 파라미터를 전송하거나, 제어 회로(200)로부터 모터 파라미터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(343)는 I2C (Inter-Integrated Circuit) 프로토콜, SPI (Serial Peripheral Interface) 프로토콜, UART (Universal Asynchronous Receive-Transmit) 프로토콜에 따라 제어 회로(200)와 통신할 수 있다.

특히, 비휘발성 메모리로부터 데이터를 읽거나 비휘발성 메모리에 데이터를 쓰기 위하여 I2C 프로토콜이 널리 이용된다. I2C 프로토콜을 이용하는 경우, 통신 인터페이스(343)는 SCL (Serial Clock) 라인과 SDA (Serial Data) 라인을 통하여 데이터를 송수신할 수 있다.

메모리 컨트롤러(341)는 메모리(342)와 통신 인터페이스(343)의 동작을 제어하며, 메모리(342)에 저장된 모터 파라미터를 관리한다.

예를 들어, 메모리 컨트롤러(341)는 통신 인터페이스(343)를 통하여 제어 회로(200)로부터 모터 파라미터를 수신하고, 메모리(342)에 모터 파라미터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리 컨트롤러(341)는 메모리(342)로부터 모터 파라미터를 로드하고, 메모리(342)의 모터 파라미터를 통신 인터페이스(343)를 통하여 제어 회로(200)로 전송할 수 있다.

이상에서는 메모리(342), 통신 인터페이스(343) 및 메모리 컨트롤러(341)에 관하여 별도로 설명하였으나, 메모리(342), 통신 인터페이스(343) 및 메모리 컨트롤러(341)는 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 다시 말해, 하나의 칩이 모터 파라미터의 저장, 제어 회로(200)와 통신 및 모터 파라미터의 관리 등의 기능을 모두 수행할 수 있다.

예를 들어, 메모리(342)는 하나의 칩에 마련된 비휘발성 블록에 의하여 구현될 수 있으며, 메모리 컨트롤러(341)와 통신 인터페이스(343)는 FPGA (field-programmable gate array) 또는 ASIC (application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어에 의하여 구현되거나, 메모리(342)에 저장된 소프트웨어에 의하여 구현될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 인버터 회로(300)는 게이트 드라이버(310), 인버터(320), 전류 센서(330) 및 보조 저장부(340)를 포함한다. 이러한, 인버터 회로(300)는 모터(400)를 회전시키기 위한 구동 전력을 공급하고, 모터(400)의 모터 파라미터를 저장할 수 있다. 또한, 인버터 회로(300)는 제어 회로(200)와의 통신을 통하여 모터 파라미터를 주고 받을 수 있다.

다음으로, 제어 회로(200)에 관하여 설명한다.

도 10은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치에 포함된 제어 회로를 도시한다. 또한, 도 11는 도 10에 도시된 제어 회로에 포함된 인버터 컨트롤러의 구성을 도시하고, 도 12, 도 13 및 도 14는 도 10에 도시된 제어 회로에 포함된 메인 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제어 회로(200)는 인버터 회로(300)의 모터 구동 동작을 제어하는 인버터 컨트롤러(220), 전원 회로(100)의 전력 공급 동작을 제어하고, 전원 회로(100) 및 인버터 회로(300)를 관리하는 메인 컨트롤러(210), 모터 파라미터를 저장하는 메인 저장부(240), 인버터 회로(300)와 통신하는 통신 인터페이스(250)를 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로(200)는 고전압 감지 신호(HVD) 및 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7)를 다중화하는 멀티 플렉서(211)를 더 포함할 수 있다.

이때, 인버터 컨트롤러(220), 메인 컨트롤러(210), 메인 저장부(240) 및 통신 인터페이스(250)는 하나의 제1 칩(201)으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 메인 저장부(240)는 비휘발성 메모리로 구현될 수 있으며, 인버터 컨트롤러(220), 메인 컨트롤러(210) 및 통신 인터페이스(250)는 FPGA (field-programmable gate array) 또는 ASIC (application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어에 의하여 구현되거나, 메인 저장부(240)에 저장된 소프트웨어에 의하여 구현될 수 있다.

예를 들어, 제1 칩(201)은 인버터 컨트롤러(220), 메인 컨트롤러(210) 및 통신 인터페이스(250)를 구현하는 프로세서 블록과 휘발성 메모리 블록, 메인 저장부(240)를 구현하는 비휘발성 메모리 블록을 포함할 수 있다.

다른 예로, 제1 칩(201)은 인버터 컨트롤러(220), 메인 컨트롤러(210) 및 통신 인터페이스(250)을 구현하는 제어 프로그램과 제어 데이터가 저장되고 메인 저장부(240)를 구현하는 비휘발성 메모리 블록, 제어 프로그램과 제어 데이터에 따라 연산 동작을 수행하는 프로세서 블록과 휘발성 메모리 블록을 포함할 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 저장부(240)는 인버터 컨트롤러(220), 메인 컨트롤러(210) 및 통신 인터페이스(250)와 별도의 칩으로 구현될 수도 있다. 뿐만 아니라, 인버터 컨트롤러(220)와 메인 저장부(240)는 별도의 칩으로 구현되고, 메인 컨트롤러(210) 및 통신 인터페이스(250)는 하나의 칩으로 구현될 수도 있다.

또한, 멀티 플렉서(211)는 인버터 컨트롤러(220), 메인 컨트롤러(210), 메인 저장부(240) 및 통신 인터페이스(250)를 구현하는 칩(201)과 별도의 제2 칩(202)으로 구현될 수 있다.

인버터 컨트롤러(220)는 인버터 회로(300)로부터 제2 감지 데이터(SD1)를 입력받고, 모터 구동 장치(1)가 설치된 외부 장치(미도시)의 메인 제어 장치(미도시)로부터 목표 속도 지령(ω*)을 입력받는다.

일반적으로 모터 구동 장치(1)는 독립적으로 마련되지 않고, 냉장고, 세탁기, 공기조화기 등의 가전기기에 부속하여 마련된다. 즉, 모터 구동 장치(1)는 냉장고, 세탁기, 공기조화기 등의 부품이 될 수 있다. 예를 들어, 냉장고의 경우 모터 구동 장치(1)는 냉장고에 포함된 압축기를 구동하는 모터를 구동할 수 있으며, 세탁기의 경우 모터 구동 장치(1)는 세탁기에 포함된 드럼을 회전시키는 모터를 구동할 수 있다. 또한, 공기조화기의 경우 모터 구동 장치(1)는 공기조화기에 포함된 압축기 또는 순환-팬을 구동하는 구동하는 모터를 구동할 수 있다.

또한, 모터 구동 장치(1)는 이러한 냉장고, 세탁기, 공기조화기 등의 가전기기에 포함된 메인 제어 장치(미도시)로부터 목표 속도 지령(ω*)을 입력받을 수 있다. 이때, 메인 제어 장치(미도시)는 냉장고, 세탁기, 공기조화기 등의 동작을 전반적으로 제어하는 장치일 수 있다.

예를 들어, 냉장고의 경우, 냉장실의 온도에 따라 냉장고의 메인 제어 장치는 압축기를 구동하기 위한 제어 신호와 모터의 회전에 관한 목표 속도 지령(ω*)를 모터 구동 장치(1)에 출력할 수 있다. 또한, 세탁기의 경우, 세탁 행정에 따라 드럼을 회전시키기 위한 제어 신호와 모터의 회전에 관한 목표 속도 지령(ω*)를 모터 구동 장치(1)에 출력할 수 있다.

인버터 컨트롤러(220)는 제2 감지 데이터(SD2)와 목표 속도 지령(ω*)를 기초로 모터(400)의 회전을 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 출력한다.

앞서 설명한 바와 같이 제2 감지 데이터(SD2)는 인버터 회로(300)의 전류 센서(330)가 출력하는 구동 전력(DV)의 전류값(Ia, Ib, Ic)과 모터(400)의 홀 센서(410)가 출력하는 회전자 위치 정보(θ)를 포함한다.

인버터 컨트롤러(220)는 회전자 위치 정보(θ)를 기초로 모터(400)의 회전 속도(ω)를 산출하고, 산출된 회전 속도(ω)와 구동 전력(DV)의 전류값(Ia, Ib, Ic)을 기초로 모터(400)에 인가될 구동 전압을 산출할 수 있다. 또한, 인버터 컨트롤러(220)는 모터(400)에 인가될 구동 전압을 기초로 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 생성할 수 있다.

예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 인버터 컨트롤러(220)는 속도 연산기(221), 좌표계 변환기(222), 속도 제어기(223), 전류 제어기(224), 역좌표계 변환기(225), 펄스 폭 변조기(226)를 포함할 수 있다.

속도 연산기(221)는 모터(400)에 포함된 회전자 위치 정보(θ)를 기초로 모터(400)의 회전 속도(ω)를 산출한다. 여기서, 회전자 위치 정보(θ)는 앞서 설명한 바와 같이 모터(400)에 포함된 홀 센서(410)로부터 입력받을 수 있다.

뿐만 아니라, 모터(400)가 홀 센서(410)를 포함하지 않는 경우, 속도 연산기(221)는 전류 센서(330)가 검출한 구동 전류값(Iabc)를 기초로 모터(400)의 회전 속도(ω)를 산출할 수도 있다. 이와 같이 구동 전류값(Iabc)를 이용하여 모터(MO)의 회전 속도를 산출하는 것을 '센서리스 제어'라 한다.

구체적으로 속도 연산기(221)는 회전자 위치 정보(θ)를 시간에 대하여 미분하여 모터(400)의 회전 속도(ω)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 속도 연산기(221)가 미리 정해진 샘플링 주기마다 회전자 위치 정보(θ)를 입력받는 경우, 속도 연산기(221)는 이전의 샘플링 타임에 입력된 회전자 위치 정보(θ)와 현재 입력된 회전자 위치 정보(θ) 사이의 차이를 샘플링 주기로 나눔으로써 모터(400)의 회전 속도(ω)를 산출할 수 있다.

좌표계 변환기(222)는 회전자 위치 정보(θ)에 따라 3상 구동 전류(Iabc)를 회전자 기준의 dq축 전류(Idq)로 변환한다.

여기서, d축는 모터(400)의 회전자가 생성하는 자기장의 방향과 일치하는 방향의 축을 의미하고, q축은 모터(400)의 회전자가 생성하는 자기장의 방향과 90도 차이나는 방향의 축을 의미한다. 여기서, 90도는 회전자의 기계적인 각도가 아닌 회전자에 포함된 인접한 N극 사이의 각도 또는 인접한 S극 사이의 각도를 360도로 환산한 전기각을 의미한다.

또한, d축 전류(Id)는 구동 전류(Iabc) 가운데 d축 방향의 자기장을 생성하는 전류 성분을 의미한다. 모터(400)의 고정자는 복수의 코일을 포함하며, 코일에 전류가 공급되면 코일은 자기장을 생성한다. 이때, 코일에 공급되는 전류 가운데 d축 방향의 자기장을 생성하는 전류 성분이 d축 전류(Id)가 된다.

또한, q축 전류(Iq)는 구동 전류(Iabc) 가운데 q축 방향의 자기장을 생성하는 전류 성분을 의미한다. 다시 말해, 코일에 공급되는 전류 가운데 q축 방향의 자기장을 생성하는 전류 성분이 q축 전류(Iq)가 된다.

구체적으로, 좌표계 변환기(222)은 [수학식 1]을 이용하여 3상 구동 전류(Iabc)로부터 dq축 전류(Idq)를 산출할 수 있다.

[수학식 1]

(단, Id는 d축 전류, Iq는 q축 전류, θ은 회전자의 회전 변위, Ia는 a상 전류, Ib는 b상 전류, Ic는 c상 전류이다.)

속도 제어기(223)는 외부에서 입력되는 속도 지령(ω*)과 모터(400)의 회전 속도(ω)를 비교하고, 비교 결과에 따라 dq축 전류 지령(Idq*)을 출력한다. 구체적으로, 속도 제어기(214)는 속도 지령(ω*)와 회전 속도(ω) 사이의 차이를 감소시키기 위하여 모터(400)에 공급되어야 할 dq축 전류를 출력할 수 있다.

예를 들어, q축 전류 지령(lq*)은 모터(400)가 생성하는 회전력(토크)와 직접적으로 관련된다. 다시 말해, q축 전류 지령(Iq*)이 증가함에 따라 모터(400)가 생성하는 회전력이 증가한다. 또한, d축 전류 지령(Id*)은 모터(400)가 생성하는 회전력(토크)과 무관한 성분이다. 따라서, 속도 제어기(223)는 속도 지령(ω*)와 회전 속도(ω)의 차이에 따라 q축 전류 지령(Iq*)을 출력하고, 에너지 손실을 감소시키기 위하여 d축 전류 지령(Id*)을 "0"으로 출력할 수 있다.

이와 같은 속도 제어기(223)는 비례 제어기, 비례 적분 제어기 및 비례 적분 미분 제어기 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전류 제어기(224)는 속도 제어기(223)가 출력하는 dq축 전류 지령(Idq*)과 모터(400)의 dq축 전류(Idq)를 비교하고, 비교 결과에 따라 dq축 전압 지령(Vdq*)을 출력한다. 구체적으로, 전류 제어기(224)는 dq축 전류 지령(Idq*)와 dq축 구동 전류(Idq) 사이의 차이를 감소시키기 위하여 모터(400)에 인가되어야 할 dq축 전압 을 출력한다.

여기서, dq축 전류(Idq)는 앞서 설명한 좌표계 변환기(222)가 출력한 dq축 전류(Idq)이다. 또한, dq축 전압 지령(Vdq*)은 dq축 전류 지령(Idq*)에 대응한 전압을 의미한다. 다시 말해, dq축 전압 지령(Vdq*)은 모터(400)에 dq축 전류 지령(Idq*)을 공급하기 위하여 모터(400)에 인가되어야 하는 dq축 전압을 의미한다.

이와 같은 전류 컨트롤러(224) 역시 비례 제어기, 비례 적분 제어기 및 비례 적분 미분 제어기 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.

역좌표계 변환기(225)은 회전자 위치 정보(θ)에 따라 dq축 전압 지령(Vdq*)를 구동 전압 지령(Vabc*)로 변환한다. dq축 전압 지령(Vdq*)은 앞서 설명한 바와 같이 모터(400)에 dq축 전류 지령(Idq*)을 공급하기 위하여 모터(400)에 인가되어야 하는 dq축 전압을 의미한다.

구체적으로, 역좌표계 변환기(225)은 [수학식 2]를 이용하여 dq축 전압 지령(Vdq*)로부터 구동 전압 지령(Vabc*)을 산출할 수 있다. 구체적으로, 역좌표계 변환기(225)는 모터(MO)에 dq축 전압 지령(Vdq*)이 인가되기 위하여 모터(MO)의 제1 출력 단자(U), 제2 출력 단자(V) 및 제3 출력 단자(W)에 실제로 인가되어야 하는 구동 전압을 출력한다.

[수학식 2]

(단, Vd는 d축 전압, Vq는 q축 전압, θ은 회전자의 회전 변위, Va는 a상 전압, Vb는 b상 전압, Vc는 c상 전압이다.)

펄스 폭 변조기(226)는 역좌표계 변환기(225)의 출력 즉, 구동 전압 지령(Vabc*)을 기초로 인버터 회로(300)에 제공할 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 출력한다. 구체적으로, 펄스 폭 변조기(226)는 구동 전압 지령(Vabc*)의 a, b 및 c상 전압 각각을 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM)하여 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 생성할 수 있다.

이처럼, 인버터 컨트롤러(220)는 모터(400)의 회전자 위치 정보(θ), 모터(400)의 각 상에 공급되는 구동 전류(Iabc) 및 외부 장치로부터 입력되는 속도 지령(ω*)을 기초로 모터(400)를 속도 지령(ω*)의 속도로 회전시키기 위한 펄스 폭 변조 신호(PWM)을 생성하고, 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 인버터 회로(300)로 출력한다.

메인 저장부(main storage) (240)는 인버터 컨트롤러(220) 및 메인 컨트롤러(210)를 구현하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장할 수 있다.

특히, 메인 저장부(240)는 모터 구동 장치(1)가 구동 가능한 모든 모터(400)와 관련된 모터 제어 프로그램과 모터 파라미터를 저장할 수 있다. 다시 말해, 메인 저장부(240)는 복수의 모터 제어 프로그램과 모터 파라미터를 저장할 수 있다.

이와 같음 메인 저장부(240)는 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.

비휘발성 메모리는 휘발성 메모리의 보조 기억 장치로 동작할 수 있으며, 모터 파라미터를 저장할 수 있으며, 인버터 컨트롤러(220) 및 메인 컨트롤러(210)를 구현하기 위한 제어 프로그램 및 제어 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 모터 구동 장치(1)의 전원이 오프되더라도 비휘발성 메모리에 저장된 데이터는 보존될 수 있다.

통신 인터페이스(250)는 미리 정해진 통신 규약에 따라 데이터 버스(BUS)를 통하여 인버터 회로(300)에 모터 파라미터를 전송하거나, 인버터 회로(300)로부터 모터 파라미터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(250)는 I2C (Inter-Integrated Circuit) 프로토콜, SPI (Serial Peripheral Interface) 프로토콜, UART (Universal Asynchronous Receive-Transmit) 프로토콜에 따라 인버터 회로(300)와 통신할 수 있다.

메인 컨트롤러(210)는 전원 회로(100)의 전력 공급 동작을 제어할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이 멀티 플렉서(211)는 전원 회로(100)로부터 제1 감지 데이터(SD1)을 입력받고, 메인 컨트롤러(210)로부터 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)를 입력받는다. 또한, 멀티 플렉서(211)는 선택 힌호(Sel1, Sel2, Sel3)를 기초로 제1 감지 데이터(SD1)을 다중화하고, 다중화된 제1 감지 데이터(SD1)를 메인 컨트롤러(210)에 제공한다.

앞서 설명한 바와 같이 제1 감지 데이터(SD1)은 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7) 및 고전압 감지 신호(HVD)를 포함한다.

멀티 플렉서(211)는 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)에 따라 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7) 및 고전압 감지 신호(HVD) 중에 어느 하나를 선택하고, 선택된 신호를 메인 컨트롤러(210)에 출력한다.

예를 들어, 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [0, 0, 0]이면 멀티 플렉서(211)는 제1 저전압 감지 신호(LVD1)을 메인 컨트롤러(210)에 출력하고, 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [0, 0, 1]이면 멀티 플렉서(211)는 제2 저전압 감지 신호(LVD2)을 메인 컨트롤러(210)에 출력할 수 있다. 이와 같은 방식으로 멀티 플렉서(211)는 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)에 따라 제3 저전압 감지 신호(LVD3), 제4 저전압 감지 신호(LVD4), 제5 저전압 감지 신호(LVD5), 제6 저전압 감지 신호(LVD6), 제7 저전압 감지 신호(LVD7) 및 고전압 감지 신호(HVD)를 메인 컨트롤러(210)에 출력할 수 있다.

이상에서 멀티 플렉서(211)는 3개의 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)와 8개의 감지 신호(LVD1, LVD2, ?? LVD7, HVD)를 입력받고, 하나의 감지 신호를 출력하나, 이는 멀티 플렉서(211)의 구현 예에 불과하며 이에 한정되지 않는다.

멀티 플렉서(211)의 감지 신호의 개수 및 선택 신호의 개수는 전원 회로(100)가 독립적으로 출력할 수 있는 직류 전력의 개수에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 전원 회로(100)가 독립적으로 10개의 직류 전력을 출력하면, 멀티 플렉서(211)는 10개의 감지 신호를 입력받고, 4개의 선택 신호를 입력받을 수 있다.

메인 컨트롤러(210)는 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7) 및 고전압 감지 신호(HVD) 중에 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)를 멀티 플렉서(211)에 출력하고, 멀티 플렉서(211)로부터 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7) 및 고전압 감지 신호(HVD) 중에 어느 하나를 입력받는다.

또한, 메인 컨트롤러(210)는 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1~LVD7) 및 고전압 감지 신호(HVD)를 기초로 전원 회로(100)의 역률 개선기(130)를 제어하기 위한 역률 개선 신호(PFC), 직류-직류 변환기(180)를 제어하기 위한 전압 변환 신호(CON), 제1 직류 연결기(140)의 초기 충전을 제어하기 위한 초기 충전 신호(IRP)를 출력한다.

구체적으로, 메인 컨트롤러(210)는 외부 전원(ES)으로부터 공급되는 교류 전압의 위상과 제1 직류 연결기(140)에 공급되는 전류의 위상이 동일해지도록 역률 개선 신호(PFC)를 생성하고, 직류-직류 변환기(180)로부터 미리 정해진 전압의 직류 전력이 출력되도록 전압 변환 신호(CON)를 생성한다. 또한, 메인 컨트롤러(210)는 제1 직류 연결기(140)이 출력하는 고전압 전력의 전압값이 미리 정해진 전압값에 도달할 때까지 제1 직류 연결기(140)이 초기 충전되도록 초기 충전 신호(IRP)를 생성한다.

또한, 메인 컨트롤러(210)에 의하여 생성된 역률 개선 신호(PFC), 전압 변환 신호(CON) 및 초기 충전 신호(IRP)는 각각 전원 회로(100)의 역률 개선기(130), 직류-직류 변환기(180) 및 초기 충전 회로(141)로 전송된다.

메인 컨트롤러(210)는 전원 회로(100) 및 인버터 회로(300)를 관리할 수 있다. 특히, 메인 컨트롤러(210)는 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터를 관리할 수 있다.

예를 들어, 메인 컨트롤러(210)는 외부 전원(ES)으로부터 전력 공급이 개시되면, 메인 보드(100)에 실장된 전원 회로(100)가 정상적으로 동작하는지, 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입되었는지, 인버터 회로(300)에 포함된 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하는지 등을 판단할 수 있다.

구체적으로, 메인 컨트롤러(210)가 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입되었는지를 판단하기 위하여, 인버터 회로(300)는 제어 회로(200)에 제3 감지 데이터(SD3)를 제공할 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이 제어 회로(200)와 인버터 회로(300) 사이에는 제3 감지 라인(SD3_LINE)이 마련된다. 제3 감지 라인(SD3_LINE)의 일단은 제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)와 연결되고, 풀업 저항(Rpu)을 통하여 5[V] 저전압 전원과 연결될 수 있다. 또한, 제3 감지 라인(SD3_LINE)의 타단은 인버터 회로(300)의 접지(GND)와 연결될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이 회로를 구성함으로써, 메인 컨트롤러(210)는 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입되었는지를 판단할 수 있다. 즉, 메인 컨트롤러(210)는 인버터 회로(300)가 전원 회로(100)에 연결되었는지 판단할 수 있다.

구체적으로, 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입된 경우 메인 컨트롤러(210)에 0[V]가 입력되고, 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입되지 않은 경우 풀업 저항(Rpu)에 의하여 메인 컨트롤러(210)에 5[V]가 입력될 수 있다.

또한, 메인 컨트롤러(210)는 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터를 관리할 수 있다.

구체적으로, 메인 컨트롤러(210)는 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 인버터 회로(300)의 보조 저장부(330)에 저장된 모터 파라미터가 동일한지 판단하고, 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 보조 저장부(330)에 저장된 모터 파라미터가 동일하지 않으면 보조 저장부(330)에 저장된 모터 파라미터를 메인 저장부(240)에 저장할 수 있다.

예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 메인 컨트롤러(210)는 통신 인터페이스(250)를 통하여 인버터 회로(300)의 보조 저장부(330)로부터 모터 파라미터를 수신하고, 메인 저장부(240)에 모터 파라미터를 저장할 수 있다.

또한, 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 보조 저장부(330)에 저장된 모터 파라미터가 동일하지 않으면 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터를 보도 저장부(330)에 저장할 수 있다.

예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이 메인 컨트롤러(210)는 메인 저장부(240)로부터 모터 파라미터를 로드하고, 통신 인터페이스(250)를 통하여 인버터 회로(300)의 보조 저장부(330)에 모터 파라미터를 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 제어 회로(200)는 전원 회로(100) 및 인버터 회로(300)의 동작을 제어할 수 있다. 특히, 제어 회로(200)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 인버터 회로(300) 및 제어 회로(200)에 저장된 모터 파라미터를 관리할 수 있다.

또한, 아래에서 설명할 모터 구동 회로(1)의 동작은 제어 회로(200)의 제어 동작에 의한 것으로 해석할 수 있다.

이상에서는 모터 구동 장치(1)의 구성에 대하여 설명하였다.

이하에서는 모터 구동 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

도 15는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 초기 동작을 도시한다.

도 16은 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 제1 직류 연결기를 초기 충전하는 것을 도시하고, 도 17a, 도 17b 및 도 18은 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 직류-직류 변환기의 출력을 점검하는 것을 도시한다. 또한, 도 19a 및 도 19b는 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 인버터 회로가 연결되었는지를 감지하는 것을 도시하고, 도 20a 및 도 20b는 도 15에 도시된 동작에 따라 모터 구동 장치가 인버터 회로에 저장된 모터 파라미터를 확인하는 것을 도시한다.

도 15 내지 도 20b를 참조하여 외부 전원(ES)으로부터 전력 공급이 개시될 때 모터 구동 장치(1)의 초기 동작(600)에 대하여 설명한다.

모터 구동 장치(1)는 제1 직류 연결기(140)를 초기 충전한다(610).

외부 전원(ES)으로부터 교류 전력이 공급되면, 제어 회로(100)의 메인 컨트롤러(210)는 제1 직류 연결기(140)를 초기 충전하기 위한 제1 초기 충전 신호(IRP1)를 생성하고, 제1 초기 충전 신호(IRP1)를 전원 회로(100)의 초기 충전 회로(141)에 전송한다.

제1 초기 충전 신호(IRP1)에 의하여, 도 16에 도시된 바와 같이 초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)가 오프되고, 초기 충전 회로(141)의 저항(R141)을 통하여 제1 정류기(120)로부터 제1 직류 연결기(140)으로 초기 충전 전류(I)가 흐른다.

또한, 초기 충전 전류(I)로 인하여, 제1 직류 연결기(140)의 캐패시터(C140)에 전기적 에너지가 공급되고, 캐패시터(C140)의 출력 전압이 증가한다.

이후, 모터 구동 장치(1)는 직류-직류 변환기(180)가 출력하는 저전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내인지를 판단한다(620).

전원 회로(100)의 직류-직류 변환기(180)는 제1 내지 제7 저전압 직류 전력(LV1, LV2, ?? LV7)을 출력하며, 전원 회로(100)의 제1 내지 제7 저전압 감지기(190-1, 190-2, ?? 190-7)는 제1 내지 제7 저전압 직류 전력(LV1, LV2, ?? LV7)의 전압값을 측정하고, 측정된 전압값에 대응하는 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1, LVD2, ?? LVD7)를 출력할 수 있다.

또한, 제어 회로(200)의 멀티 플렉서(211)는 메인 컨트롤러(210)의 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)에 따라 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1, LVD2, ?? LVD7)를 메인 컨트롤러(210)에 제공할 수 있다.

예를 들어, 도 17a에 도시된 바와 같이 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [0, 0, 0]이면 멀티 플렉서(211)는 제1 저전압 감지 신호(LVD1)를 메인 컨트롤러(210)에 출력한다. 이때, 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [0, 0, 0]이라는 것은 메인 컨트롤러(210)가 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)로서 0[V], 0[V], 0[V]를 출력하였음을 나타낸다.

다른 예로, 도 17b에 도시된 바와 같이 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [0, 0, 1]이면 멀티 플렉서(211)는 제2 저전압 감지 신호(LVD2)을 메인 컨트롤러(210)에 출력할 수 있다. 이때, 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [0, 0, 1]이라는 것은 메인 컨트롤러(210)가 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)로서 0[V], 0[V], 5[V]를 출력하였음을 나타낸다.

메인 컨트롤러(210)는 제1 내지 제7 저전압 감지 신호(LVD1, LVD2, ?? LVD7) 중에 어느 하나를 선택하기 위한 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)를 출력하고, 멀티 플렉서(211)로부터 출력되는 감지 신호를 기초로 직류-직류 변환기(180)가 출력하는 저전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내인지를 판단할 수 있다.

예를 들어, 도 18에 도시된 바와 같이 게이트 드라이버(310)에 공급되는 저전압 직류 전력의 경우, 정상 전압은 12[V]의 전압이고, 6[V] 내지 18[V]의 전압 범위에 동작이 가능할 수 있다. 그러나, 이는 6[V] 내지 18[V]의 전압 범위에서 게이트 드라이버(310)가 파손되지 않음을 나타낼 뿐이며, 6[V] 내지 18[V]의 전압 범위에서 정상적인 동작이 가능함을 나타내는 것은 아니다. 직류 전력의 전압값이 10[V] 내지 14[V]의 전압 범위에서 게이트 드라이버(310)가 정상적인 동작이 가능하다.

이와 같은 기준에서 저전압 감지 신호에 의한 전압값이 10[V] 내지 14[V]인 경우, 메인 컨트롤러(210)는 직류-직류 변환기(180)가 출력하는 저전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 저전압 감지 신호에 의한 전압값이 6[V] 내지 10[V]이거나 14[V] 내지 18[V]인 경우, 메인 컨트롤러(210)는 직류-직류 변환기(180)가 출력하는 저전압 직류 전력의 전압값이 비정상적인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(210)는 메인 컨트롤러(210)에 비정상 동작 메시지를 전송하고, 메인 컨트롤러(210)는 모터 구동 장치(1)가 포함되는 공기조화기 등의 가전기기(미도시)의 메인 제어 장치(미도시)에 비정상 동작 메시지를 전달할 수 있다.

그 결과, 공기조화기 등의 가전기기(미도시)는 비정상 동작 메시지를 사용자에게 표시할 수 있다.

또한, 저전압 감지 신호에 의한 전압값이 6[V] 미만이거나 18[V]를 초과하는 경우, 메인 컨트롤러(210)는 직류-직류 변환기(180)의 고장을 판단할 수 있다. 또한, 또한, 메인 컨트롤러(210)는 메인 컨트롤러(210)에 전원 고장 메시지를 전송하고, 메인 컨트롤러(210)는 전원 회로(100)의 동작을 중단시킬 수 있다.

그 결과, 냉장고, 세탁기, 공기조화기 등의 가전기기(미도시)의 동작이 중단될 수 있다.

직류-직류 변환기(180)가 출력하는 저전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내가 아니면(620의 아니오), 모터 구동 장치(1)는 가전기기의 메인 제어 장치(미도시)에 에러 메시지를 전송한다(670).

구체적으로, 모터 구동 장치(1)의 메인 컨트롤러(210)는 가전기기(미도시)가 전원 회로(100)의 고장 메시지를 표시하도록 가전기기(미도시)의 메인 제어 회로(미도시)에 전원 고장 메시지를 전송할 수 있다.

직류-직류 변환기(180)가 출력하는 저전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내이면(620의 예), 모터 구동 장치(1)는 제1 직류 연결기(140)의 초기 충전을 종료한다(630).

구체적으로, 초기 충전을 개시한 이후 미리 정해진 초기 충전 시간이 경과하면, 제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 제1 직류 연결기(140)의 초기 충전을 종료하기 위한 제2 초기 충전 신호(IRP2)를 생성하고, 제2 초기 충전 신호(IRP2)를 전원 회로(100)의 초기 충전 회로(141)에 전송한다.

제2 초기 충전 신호(IRP2)에 의하여, 초기 충전 회로(141)의 스위치(Q141)가 온되고, 제1 정류기(120)에 의하여 정류된 직류 전력은 역률 개선기(130)를 통하여 제1 직류 연결기(140)로 공급된다.

이후, 모터 구동 장치(1)는 제1 직류 연결기(140)가 출력하는 고전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내인지를 판단한다(640).

전원 회로(100)의 제1 직류 연결기(140)는 고전압 직류 전력(LV)를 출력하며, 전원 회로(100)의 고전압 감지기(150)는 고전압 직류 전력(LV)의 전압값을 측정하고, 측정된 전압값에 대응하는 고전압 감지 신호(HVD)를 출력할 수 있다.

또한, 제어 회로(200)의 멀티 플렉서(211)는 메인 컨트롤러(210)의 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)에 따라 고전압 감지 신호(HVD)를 메인 컨트롤러(210)에 제공할 수 있다.

예를 들어, 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [1, 1, 1]이면 멀티 플렉서(211)는 고전압 감지 신호(HVD)를 메인 컨트롤러(210)에 출력한다. 이때, 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)가 [1, 1, 1]이라는 것은 메인 컨트롤러(210)가 선택 신호(Sel1, Sel2, Sel3)로서 5[V], 5[V], 5[V]를 출력하였음을 나타낸다.

다시 말해, 초기 충전을 종료한 이후, 메인 컨트롤러(210)는 고전압 감지 신호(HVD)를 기초로 제1 직류 연결기(140)가 출력하는 고전압 직류 전력의 전압이 미리 정해진 정상 전압 범위 이내인지 판단할 수 있다.

제1 직류 연결기(140)가 출력하는 고전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내가 아니면(640의 아니오), 모터 구동 장치(1)는 가전기기의 메인 제어 장치(미도시)에 에러 메시지를 전송한다(670).

제1 직류 연결기(140)가 출력하는 고전압 직류 전력의 전압값이 정상 범위 이내이면(640의 예), 모터 구동 장치(1)는 인버터 회로(300)가 제어 회로(200) 및 전원 회로(100)에 연결되었는지를 판단한다(650).

전원 회로(100)는 메인 보드(MB)에 실장되고, 제어 회로(200)는 제1 카드(CA1)에 실장되고, 인버터 회로(300)는 제2 카드(CA2)에 실장될 수 있다. 제1 카드(CA1)가 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1)에 삽입되고 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)의 제2 슬롯(SL2)에 삽입되면, 제어 회로(200)와 인버터 회로(300)는 각각 전원 회로(100)와 연결될 뿐만 아니라 제어 회로(200)는 인버터 회로(300)와 연결될 수 있다.

다시 말해, 제어 회로(200)가 인버터 회로(300)에 전기적으로 연결되면, 모터 구동 장치(1)는 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1)과 제2 슬롯(SL2)에 삽입된 것으로 판단할 수 있다.

따라서, 제1 카드(CA1)와 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1)과 제2 슬롯(SL2)에 삽입되었는지 판단하기 위하여, 모터 구동 장치(1)의 메인 컨트롤러(210)는 제어 회로(200)가 인버터 회로(300)에 전기적으로 연결되었는지를 판단할 수 있다.

제어 회로(200)가 인버터 회로(300)에 전기적으로 연결되었는지를 판단하기 위하여, 도 19a 및 도 19b에 도시된 바와 같이 제어 회로(200)와 인버터 회로(300) 사이에는 제3 감지 라인(SD3_LINE)이 마련된다. 제3 감지 라인(SD3_LINE)의 일단은 제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)와 연결되고, 풀업 저항(Rpu)을 통하여 5[V] 저전압 전원과 연결될 수 있다. 또한, 제3 감지 라인(SD3_LINE)의 타단은 인버터 회로(300)의 접지(GND)와 연결될 수 있다.

도 19a에 도시된 바와 같이 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입된 경우 메인 컨트롤러(210)에 0[V]가 입력된다.

또한, 도 19b에 도시된 바와 같이 제2 카드(CA2)가 메인 보드(MB)에 삽입되지 않은 경우 풀업 저항(Rpu)에 의하여 메인 컨트롤러(210)에 5[V]가 입력될 수 있다.

따라서, 메인 컨트롤러(210)는 제3 감지 라인(SD3_LINE)를 통하여 입력되는 신호에 따라 인버터 회로(300)가 제어 회로(200) 및 전원 회로(100)에 연결되었는지를 판단할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(210)는 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 전원 회로(100)가 실장된 메인 보드(MB)와 연결되었는지를 판단할 수 있다.

인버터 회로(300)가 제어 회로(200) 및 전원 회로(100)에 연결되지 않았으면(650의 아니오), 모터 구동 장치(1)는 가전기기의 메인 제어 장치(미도시)에 에러 메시지를 전송한다(670).

구체적으로, 제3 감지 라인(SD3_LINE)를 통하여 5[V]가 입력되면, 메인 컨트롤러(210)는 메인 컨트롤러(210)는 가전기기(미도시)가 제2 카드(CA2)의 미삽입을 나타내는 메시지를 표시하도록 가전기기(미도시)의 메인 제어 회로(미도시)에 인버터 미삽입 메시지를 전송할 수 있다.

인버터 회로(300)가 제어 회로(200) 및 전원 회로(100)에 연결되었으면(650의 예), 모터 구동 장치(1)는 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하는지를 판단한다(660).

인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)는 인버터 회로(300)가 구동하는 모터(400)와 관련된 각종 모터 파라미터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 보조 저장부(340)는 모터(400)에 포함된 권선의 저항, 권선에 의하여 형성된 코일의 인덕턴스, 모터(400)에 포함된 회전자(미도시)를 구성하는 영구 자석의 자속 등의 모터 파라미터를 저장할 수 있다.

또한, 보조 저장부(340)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 제어 회로(200)로 모터 파라미터를 전송하거나, 데이터 버스(BUS)를 통하여 제어 회로(200)로부터 모터 파라미터를 수신할 수 있다. 다시 말해, 보조 저장부(340)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 제어 회로(200)와 통신할 수 있다.

제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하는지를 판단할 수 있다.

예를 들어, 도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이 메인 컨트롤러(210)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에 인버터 회로(300)의 식별 정보 요청(IDEN_REQ)을 전송하고, 인버터 회로(300)의 응답에 따라 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하는지를 판단할 수 있다.

구체적으로, 도 20a에 도시된 바와 같이 메인 컨트롤러(210)의 식별 정보 요청(IDEN_REQ)에 대응하여 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 미리 정해진 응답 시간(T1) 이내에 식별 정보(IDEN_DATA)를 전송하면, 메인 컨트롤러(210)는 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하는 것으로 판단할 수 있다.

그러나, 도 20b에 도시된 바와 같이 메인 컨트롤러(210)의 식별 정보 요청(IDEN_REQ)에 대응하여 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 미리 정해진 응답 시간(T1) 이내에 식별 정보(IDEN_DATA)를 전송하지 않으면, 메인 컨트롤러(210)는 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하지 않으면(660의 아니오), 모터 구동 장치(1)는 가전기기의 메인 제어 장치(미도시)에 에러 메시지를 전송한다(670).

구체적으로, 식별 정보 요청(IDEN_REQ)가 전송된 이후 응답 시간(T1) 이내에 식별 정보(IDEN_DATA)가 수신되지 않으면, 메인 컨트롤러(210)는 가전기기(미도시)가 인버터 회로(300)의 고장을 표시하도록 가전기기(미도시)의 메인 제어 회로(미도시)에 인버터 고장 메시지를 전송할 수 있다.

인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)가 정상적으로 동작하면(660의 예), 모터 구동 장치(1)는 초기 동작(600)을 종료한다.

이상에서 설명한 바와 같이 외부 전원(ES)으로부터 전력이 공급되면, 모터 구동 장치(1)는 전원 회로(100), 제어 회로(200) 및 인버터 회로(300)가 정상적으로 동작하는지를 점검할 수 있다.

도 21은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 갱신 동작을 도시한다. 또한, 도 22는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 인버터 회로가 교체되는 것을 도시하고, 도 23는 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 제어 회로가 교체되는 것을 도시한다.

도 21 내지 도 23을 참조하여, 제1 카드(CA1) 또는 제2 카드(CA2)가 교체된 경우, 모터 파라미터의 갱신 동작(700)에 대하여 설명한다.

제어 회로(200)는 인버터 회로(300)에 모터 파라미터를 요청한다(710).

구체적으로, 제어 회로(200)의 메인 컨트롤로(210)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에 모터 파라미터 리드 요청을 전송할 수 있다.

메인 컨트롤러(210)의 모터 파라미터 리드 요청에 대응하여, 보조 저장부(340)는 메모리(342)에 저장된 모터 파라미터를 데이터 버스(BUS)를 통하여 메인 컨트롤러(210)에 전송할 수 있다.

이후, 제어 회로(200)는 인버터 회로(300)로부터 수신된 모터 파라미터와 제어 회로(200)에 저장된 모터 파라미터가 동일한지를 판단한다(720).

구체적으로, 제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 메인 저장부(240)로부터 파라미터를 독출하고, 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)로부터 수신된 모터 파라미터와 메인 저장부(240)로부터 독출된 모터 파라미터를 비교할 수 있다.

인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)로부터 수신된 모터 파라미터와 메인 저장부(240)로부터 독출된 모터 파라미터가 동일하면(720의 예), 제어 회로(200)는 모터 파라미터의 갱신 동작(700)을 종료할 수 있다.

인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)로부터 수신된 모터 파라미터와 메인 저장부(240)로부터 독출된 모터 파라미터가 동일하지 않으면(720의 아니오), 제어 회로(200)는 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터를 갱신한다(730).

모터 구동 장치(1)가 제작될 때 제어 회로(200)의 메인 저장부(240)와 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에는 동일한 모터 파라미터가 저장된다. 즉, 특별한 사정이 없는 한 제어 회로(200)의 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에 저장된 모터 파라미터는 동일하다.

그러나, 도 22에 도시된 바와 같이 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 교체된 경우, 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에는 새로운 모터 파라미터가 저장되어 있을 수 있다.

예를 들어, 모터(400)와 함께 인버터 회로(300)를 교체한 경우, 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에는 새로운 모터(400)의 모터 파라미터가 저장되어 있을 수 있다.

또한, 인버터 회로(300)만을 교체한 경우, 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에는 기존 모터(400)에 대응하는 새로운 모터 파라미터가 저장되어 있을 수 있다. 즉, 기존 모터(400)의 모터 파라미터가 갱신될 수 있다.

이처럼, 인버터 회로(300)가 실장된 제2 카드(CA2)가 교체된 경우, 제어 회로(200)의 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에 저장된 모터 파라미터는 동일하지 않을 수 있다.

또한, 도 23에 도시된 바와 같이 제어 회로(200)가 실장된 제1 카드(CA1)가 교체된 경우, 제어 회로(200)의 메인 저장부(240)에는 모터 파라미터가 저장되어 있지 않을 수 있다. 이는 제어 회로(200)가 어떠한 모터(400)를 구동하는 인버터 회로(300)를 제어할지 모르기 때문이다.

이처럼, 제어 회로(200)가 실장된 제1 카드(CA1)가 교체된 경우, 제어 회로(200)의 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에 저장된 모터 파라미터는 동일하지 않을 수 있다.

이상에서 설명한 이유로 제어 회로(200)의 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터와 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)에 저장된 모터 파라미터는 동일하지 않은 경우, 제어 회로(200)는 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터를 갱신한다. 다시 말해, 제어 회로(200)는 메인 저장부(240)에 저장된 모터 파라미터를 삭제하고, 인버터 회로(300)의 보조 저장부(340)로부터 수신된 모터 파라미터를 저장한다.

이후, 제어 회로(200)는 모터 제어 프로그램을 선택한다(740).

제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 갱신된 모터 파라미터에 따라 메인 저장부(240)에 저장된 복수의 모터 제어 프로그램 중에 어느 하나의 모터 제어 프로그램을 선택할 수 있다.

예를 들어, 메인 컨트롤러(210)는 갱신된 모터 파라미터에 따라 모터(400)의 종류를 판단할 수 있다. 다시 말해, 메인 컨트롤러(210)는 모터(400)가 영구 자석을 포함하는 영구 자석형 동기 모터인지 또는 전자기 유도를 이용하는 유도 모터인지를 판단할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤러(210)는 모터(400)의 종류에 적합한 모터 제어 프로그램을 선택할 수 있다.

이후, 제어 회로(200)는 모터 파라미터의 추종을 수행한다(750).

제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 모터 파라미터를 선택된 모터 제어프로그램에 적용하고, 모터 제어 프로그램을 가상으로 실행한다. 또한, 제어 회로(200)는 파라미터 추종 기능을 이용하여 선택된 모터 제어 프로그램이 모터(400)에 적합한 프로그램인지를 판단할 수 있다.

이후, 제어 회로(200)는 모터 파라미터에 적합한 모터 제어 프로그램이 선택되었는지를 판단한다(760).

모터 파라미터를 선택된 모터 제어 프로그램에 적용하여 모터 제어 프로그램을 실행한 이후 오류 없이 모터 제어 프로그램이 실행되면, 제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 모터 파라미터에 적합한 모터 제어 프로그램이 선택된 것으로 판단할 수 있다.

그러나, 모터 파라미터를 선택된 모터 제어 프로그램에 적용하여 모터 제어 프로그램을 실행한 이후 모터 제어 프로그램의 실행 중에 오류가 발견되면, 제어 회로(200)의 메인 컨트롤러(210)는 모터 파라미터에 적합하지 않은 모터 제어 프로그램이 선택된 것으로 판단할 수 있다.

모터 파라미터에 적합한 모터 제어 프로그램이 선택되지 않았으면(760의 아니오), 제어 회로(200)는 모터 제어 프로그램의 선택(740) 및 모터 파라미터 추종(750)을 반복할 수 있다.

모터 파라미터에 적합한 모터 제어 프로그램이 선택되었으면(760의 예), 제어 회로(200)는 모터 파라미터의 갱신 동작(700)을 종료할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제어 회로(200) 또는 인버터 회로(300)가 교체된 경우, 제어 회로(200)는 모터 파라미터를 갱신하고, 새로운 모터 제어 프로그램을 선택할 수 있다.

이상에서는 하나의 모터(400)를 구동하는 하나의 인버터 회로(300)를 포함한 모터 구동 장치(1)에 관하여 설명하였다.

그러나, 모터 구동 장치는 2이상의 모터(400)를 구동하는 2이상의 인버터 회로(300)를 포함할 수 있다.

도 24는 다른 일 실시예에 의한 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 도시하고, 도 25는 다른 일 실시예에 의한 모터 구동 장치의 구현 예를 도시한다.

도 24 및 도 25를 참조하면, 모터 구동 장치(1000)는 복수의 모터(1400-1, 1400-2, ?? 1400-n)에 구동 전력(DV)을 공급하는 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n), 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)를 제어하는 제어 회로(200), 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)와 제어 회로(200)에 전력을 공급하는 전원 회로(1100)를 포함한다. 여기서, n은 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)의 개수를 나타내며, 자연수이다.

전원 회로(1100)는 외부 전원(ES)으로부터 전력을 공급받아, 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)에 고전압 전력(HV) 및 제1 내지 제6 저전압 전력(LV1, LV2, ?? LV6)을 공급할 수 있고, 제어 회로(1200)에 제7 저전압 전력(LV7)을 공급할 수 있다. 또한, 전원 회로(1100)는 전원 회로(1100)의 출력 전압에 관한 제1 감지 데이터(SD1)를 제어 회로(1200)에 제공할 수 있다.

복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 각각은 전원 회로(1100)로부터 고전압 전력(HV) 및 제1 내지 제6 저전압 전력(LV1~LV6)를 공급받는다. 또한, 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 각각은 제어 회로(1200)로부터 공급되는 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 기초로 고전압 전력(HV)을 구동 전력(DV)으로 변환하고, 변환된 구동 전력(DV)을 복수의 모터(1400-1, 1400-2, ?? 1400-n)에 각각 출력한다.

제어 회로(1200)는 전원 회로(1100)로부터 제7 저전압 전력(LV7)을 공급받으며, 복수의 모터(1400-1, 1400-2, ?? 1400-n)를 제어하기 위한 복수의 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 생성하고, 복수의 펄스 폭 변조 신호(PWM)를 각각 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)에 전송할 수 있다.

또한, 제어 회로(1200)와 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 구체적으로, 제어 회로(1200)는 데이터 버스(BUS)를 통하여 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 중에 어느 하나에 제1 메모리 데이터(MD1)를 전송할 수 있고, 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 중에 어느 하나로부터 제2 메모리 데이터(MD2)를 수신할 수 있다.

이상에서 설명한 전원 회로(1100), 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 각각 별도의 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)에 실장되고, 전원 회로(1100), 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 커넥터 등을 통하여 서로 연결될 수 있다.

예를 들어, 도 25에 도시된 바와 같이 전원 회로(1100), 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 각각 메인 보드(MB), 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(CAm)에 실장될 수 있다. 여기서, 메인 보드(MB), 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(Cam)는 각각 인쇄 회로 기판으로 구현될 수 있으며, m은 n 보다 1 큰 '자연수'이다.

메인 보드(MB)는 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(CAm) 각각과 전기적으로 연결되는 제1 슬롯(SL1), 제2 슬롯(SL2) 내지 제m 슬롯(SLm)을 포함할 수 있다.

또한, 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(CAm)는 각각 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1), 제2 슬롯(SL2) 내지 제m 슬롯(SLm)에 삽입될 수 있다. 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(CAm)가 각각 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1), 제2 슬롯(SL2) 내지 제m 슬롯(SLm)에 삽입되면, 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 전원 회로(1100)과 전기적으로 연결될 수 있다.

뿐만 아니라, 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(CAm)가 각각 메인 보드(MB)의 제1 슬롯(SL1), 제2 슬롯(SL2) 내지 제m 슬롯(SLm)에 삽입되면, 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 서로 간에 전기적으로 연결될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 모터 구동 장치(1000)는 전원 회로(1100), 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)를 포함할 수 있으며, 전원 회로(1100), 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 각각 별도의 인쇄 회로 기판(MB, CA1, CA2, ?? CAm)에 실장될 수 있다.

또한, 각각의 인쇄 회로 기판(MB, CA1, CA2, ?? CAm)은 서로 결합하거나 분리할 수 있다. 구체적으로, 제1 카드(CA1), 제2 카드(CA2) 내지 제m 카드(CAm)는 각각 메인 보드(MB)에 부착되거나 탈착될 수 있다.

다른 일 실시예에 의한 모터 구동 장치(1000)에 포함된 전원 회로(1100), 제어 회로(1200) 및 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 각각 앞서 설명한 일 실시예에 의한 모터 구동 장치(1, 도 1 참조)에 포함된 전원 회로(100, 도 1 참조), 제어 회로(200, 도 1 참조) 및 인버터 회로(300, 도 1 참조)와 동일한 구성 및 기능을 갖는다.

구체적으로, 전원 회로(1100)는 전원 회로(100, 도 1 참조)와 구성 및 기능이 동일하고, 제어 회로(1200)는 제어 회로(200, 도 1 참조)와 구성 및 기능이 동일하다. 또한, 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 각각은 인버터 회로(300, 도 1 참조)와 구성 및 구성이 동일하다.

또한, 제어 회로(1200)는 도 15 내지 20b과 함께 설명한 초기 동작(600, 도 15 참조) 및 도 21 내지 도 23과 함께 설명한 갱신 동작(700, 도 21 참조)를 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 모터 구동 장치(1000)는 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)를 포함할 수 있으며, 전원 회로(1100)는 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 각각에 직류 전력을 공급하고, 제어 회로(1200)는 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n) 각각을 독립적으로 제어할 수 있다.

특히, 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)는 각각 별도의 인쇄 회로 기판에 실장될 수 있으며, 복수의 인버터 회로(1300-1, 1300-2, ?? 1300-n)가 실장된 인쇄 회로 기판은 전원 회로(1100)가 실장된 인쇄 회로 기판에 고정될 수 있으며, 전원 회로(1100)가 실장된 인쇄 회로 기판으로부터 분리될 수 있다.

이하에서는 모터 구동 장치가 설치된 가전기기에 대하여 설명한다.

도 26은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 포함하는 냉장고의 구성을 도시한다.

도 26에 도시된 바와 같이, 냉장고(2000)는 냉동실(2001)과 냉장실(2002)이 형성된 본체를 포함하며, 본체 내부에는 냉동실(2001)에 냉기를 공급하는 제1 냉각 장치(2200-1), 냉장실(2002)에 냉기를 공급하는 제2 냉각 장치(2200-2), 제1 및 제2 냉각 장치(2200-1, 2200-2)를 구동하는 모터 구동 장치(1000) 및 모터 구동 장치(1000)를 제어하는 메인 장치 장치(2100)를 포함할 수 있다.

제1 냉각 장치(2200-1)는 냉매를 압축하는 제1 압축기(2210-1), 압축된 냉매를 응축시키는 제1 응축기(2220-1), 응축된 냉매를 감압하는 제1 팽창기(2230-1), 팽창된 냉매를 증발시키는 제1 증발기(2240-1)를 포함할 수 있다. 제1 증발기(2240-1)는 냉동실(2001)에 마련되며, 냉매가 증발하는 동안 잠열을 흡수하는 것을 이용하여 냉동실(2001)을 냉각시킬 수 있다.

또한, 제1 압축기(2210-1)는 회전력을 생성하는 제1 모터(2211-1)를 포함하며, 제1 모터(2211-1)를 이용하여 냉매를 압축한다.

제2 냉각 장치(2200-2)는 냉매를 압축하는 제2 압축기(2210-2), 압축된 냉매를 응축시키는 제2 응축기(2220-2), 응축된 냉매를 감압하는 제2 팽창기(2230-2), 팽창된 냉매를 증발시키는 제2 증발기(2240-2)를 포함할 수 있다. 제2 증발기(2240-2)는 냉장실(2002)에 마련되며, 냉매가 증발하는 동안 잠열을 흡수하는 것을 이용하여 냉동실(2002)을 냉각시킬 수 있다.

또한, 제2 압축기(2210-2)는 회전력을 생성하는 제2 모터(2211-2)를 포함하며, 제2 모터(2211-2)를 이용하여 냉매를 압축한다.

모터 구동 장치(1000)는 제1 모터(2211-1)에 구동 전력을 공급하는 제1 인버터 회로(1300-1), 제2 모터(2211-1)에 구동 전력을 공급하는 제2 인버터 회로(1300-2), 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2)를 제어하는 제어 회로(1200) 및 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2)와 제어 회로(1200)에 직류 전력을 공급하는 전원 회로(1100)를 포함할 수 있다.

제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2), 제어 회로(1200) 및 전원 회로(1100)는 각각 별도의 인쇄 회로 기판에 실장될 수 있다. 예를 들어, 전원 회로(1100)는 메인 보드에 실장되고, 제어 회로(1200)는 제1 카드에 실장되고, 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2)는 각각 제2 및 제3 카드에 실장될 수 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 카드는 메인보드에 삽입될 수 있다.

또한, 메인 제어 장치(2100)는 냉동실(2001) 및 냉장실(2002)의 온도에 따라 제1 냉각 장치(2200-1) 또는 제2 냉각 장치(2200-2)가 냉기를 생성하도록 모터 구동 회로(1000)에 제어 명령을 전송할 수 있다. 메인 제어 장치(2100)가 출력하는 제어 명령은 제1 및 제2 모터(2211-1, 2211-2)의 구동 여부와 제1 및 제2 모터(2211-1, 2211-2)의 목표 속도를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2), 제어 회로(1200) 및 전원 회로(1100)를 각각 별도의 인쇄 회로 기판에 실장함으로써, 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2), 제어 회로(1200) 및 전원 회로(1100)의 유지/보수를 용이하게 할 수 있다.

도 27은 일 실시예에 의한 모터 구동 장치를 포함하는 공기조화기의 구성을 도시한다.

도 27에 도시된 바와 같이 공기조화기(3000)는 실내에서 열 교환을 수행하는 실내기(3001)와 실외에서 열 교환을 수행하는 실외기(3002)를 포함한다. 또한, 공기 조화기(3000)는 실내와 실외에서 열 교환을 수행하는 열 교환 장치(3200), 열 교환 장치(3200)를 구동하는 모터 구동 장치(1000) 및 및 모터 구동 장치(1000)를 제어하는 메인 장치 장치(3100)를 포함할 수 있다.

열 교환 장치(3200)는 냉매를 압축하는 압축기(3210), 냉매와 실외 공기 사이의 열 교환을 수행하는 실외 열 교환기(3220), 냉매를 감압하는 팽창기(3230), 냉매와 실내 공기 사이의 열 교환을 수행하는 실내 열 교환기(3240), 실외 열 교환기(3220)의 열 교환을 원활하게 하는 송풍팬(3250)를 포함한다.

냉방 사이클에서 실외 열 교환기(3220)는 압축기(3210)에 의하여 압축된 냉매를 응축시키고, 실내 열 교환기(3240)는 팽창기(3230)에 의하여 감압된 냉매를 증발시킨다. 이때, 실내 열 교환기(3240)는 냉매가 증발하는 동안 잠열을 흡수하는 것을 이용하여 실내 공기를 냉각시킬 수 있다.

난방 사이클에서 실외 열 교환기(3220)는 팽창기(3230)에 의하여 감압된 냉매를 증발시키고, 실내 열 교환기(3240)는 압축기(3210)에 의하여 압축된 냉매를 응축시킨다. 이때, 실내 열 교환기(3240)는 냉매가 응축되는 동안 잠열을 발산하는 것을 이용하여 실내 공기를 가열할 수 있다.

또한, 압축기(3210)는 회전력을 생성하는 제1 모터(3211)를 포함하며, 제1 모터(3211)의 회전력을 이용하여 냉매를 압축한다. 또한, 송풍팬(3250)은 회전력을 생성하는 제2 모터(3251)를 포함하며, 제2 모터(3251)의 회전력을 이용하여 실외 열 교환기(3220)로 송풍한다.

모터 구동 장치(1000)는 제1 모터(3211)에 구동 전력을 공급하는 제1 인버터 회로(1300-1), 제2 모터(3251)에 구동 전력을 공급하는 제2 인버터 회로(1300-2), 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2)를 제어하는 제어 회로(1200) 및 제1 및 제2 인버터 회로(1300-1, 1300-2)와 제어 회로(1200)에 직류 전력을 공급하는 전원 회로(1100)를 포함할 수 있다.

또한, 메인 제어 장치(3100)는 실내 온도에 따라 냉각 장치(3200) 모터 구동 회로(1000)에 제어 명령을 전송할 수 있다. 메인 제어 장치(3100)가 출력하는 제어 명령은 제1 및 제2 모터(3211, 3251)의 구동 여부와 제1 및 제2 모터(3211, 3251)의 목표 속도를 포함할 수 있다.

이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.

1: 모터 구동 장치 100: 전원 회로
101: 고전원 전원 회로 102: 저전압 전원 회로
110: EMI 필터 120: 제1 정류기
130: 역률 개선기 140: 제1 직류 연결기
150: 고전압 감지기 160: 제2 정류기
170: 제2 직류 연결기 180: 직류-직류 변환기
181: 입력단 182: 출력단
200: 제어 회로 201: 제1 칩
202: 제2 칩 210: 메인 컨트롤러
210: 멀티 플렉서 220: 인버터 컨트롤러
221: 속도 연산기 222: 좌표계 변환기
223: 속도 제어기 224: 전류 제어기
225: 역좌표계 변환기 226: 펄스 폭 변조기
240: 메인 저장부 250: 통신 인터페이스
300: 인버터 회로 310: 게이트 드라이버
320: 인버터 330: 전류 센서
340: 보조 저장부 341: 메모리 컨트롤러
342: 메모리 343: 통신 인터페이스

Claims

모터에 구동 전류를 공급하는 인버터 회로가 실장된 제1 모듈;
상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 모듈;
상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로 중 적어도 하나에 직류 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 제3 모듈;을 포함하고,
상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈은 상기 제3 모듈에 탈착 가능한 모터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 인버터 회로는,
상기 전원 회로로부터 공급된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하고, 변환된 교류 전력을 상기 모터에 공급하는 인버터;
상기 모터의 파라미터를 저장하는 보조 저장부; 및
상기 제어 회로와 통신하는 제1 통신 인터페이스;를 포함하는 모터 구동 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어 회로는,
상기 모터의 파라미터를 저장하는 메인 저장부;
상기 인버터 회로에 통신하는 제2 통신 인터페이스;
상기 메인 저장부에 저장된 파라미터를 관리하는 메인 컨트롤러;를 포함하는 모터 구동 장치.
제3항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 보조 저장부에 저장된 파라미터를 기초로 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터를 갱신하는 모터 구동 장치.
제4항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 제2 통신 인터페이스를 통하여 상기 보조 저장부로부터 상기 파라미터를 수신하고, 상기 수신된 파라미터와 상기 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터가 상이하면 상기 수신된 파라미터를 기초로 상기 메인 저장부에 저장된 파라미터를 갱신하는 모터 구동 장치.
제3항에 있어서,
상기 제3 모듈에는 상기 제1 통신 인터페이스와 상기 제2 통신 인터페이스를 연결하는 데이터 버스가 형성된 모터 구동 장치.
제3항에 있어서,
상기 제3 모듈에는 상기 인버터 회로와 상기 제어 회로를 연결하는 접속 감지 라인이 형성되고,
상기 접속 감지 라인의 일단은 상기 인버터 회로의 접지와 연결되고, 상기 접속 감지 라인의 타단은 상기 메인 컨트롤러와 연결되는 모터 구동 장치.
제7항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 접속 감지 라인의 신호를 기초로 상기 제2 모듈이 상기 제3 모듈에 삽입되었는지를 판단하는 모터 구동 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 인버터 회로에 포함된 상기 인버터를 제어하는 인버터 컨트롤러를 더 포함하는 모터 구동 장치.
제1항에 있어서,
상기 전원 회로는,
상기 인버터 회로에 고전압 직류 전력을 공급하는 고전압 전원 회로;
상기 고전압 직류 전력의 전압값을 측정하고, 상기 고전압 직류 전력의 전압값에 대응하는 고전압 감지 신호를 출력하는 고전압 감지기;
상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로에 저전압 직류 전력을 공급하는 저전압 전원 회로;
상기 저전압 직류 전력의 전압값을 측정하고, 상기 고전압 직류 전력의 전압값에 대응하는 저전압 감지 신호를 출력하는 저전압 감지기;를 포함하는 모터 구동 장치
제10항에 있어서,
상기 제어 회로는
상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호를 다중화하는 멀티 플렉서;
상기 멀티 플렉서로부터 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나를 수신하는 메인 컨트롤러를 포함하는 모터 구동 장치
제11항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나를 선택하는 선택 신호를 상기 멀티 플렉서로 출력하고,
상기 멀티 플렉서는 상기 선택 신호에 따라 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나를 상기 메인 컨트롤러로 출력하는 모터 구동 장치.
제11항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나에 의한 전압값이 미리 정해진 전압 범위를 벗어나면 상기 전원 회로의 고장을 경고하는 모터 구동 장치.
제11항에 있어서,
상기 메인 컨트롤러는 상기 고전압 감지 신호 및 상기 저전압 감지 신호 중에 적어도 하나에 의한 전압값이 미리 정해진 동작 범위를 벗어나면 상기 전원 회로의 동작을 중단시키는 모터 구동 장치.
모터를 구동하는 인버터 회로가 실장된 제1 모듈, 상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 모듈, 상기 제1 모듈과 제2 모듈을 연결하는 통신 인터페이스를 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 인버터 회로에 포함된 보조 저장부에 저장된 제1 모터 파라미터를 상기 제어 회로로 전송하고;
상기 제1 모터 파라미터와 상기 제어 회로에 포함된 메인 저장부에 저장된 제2 모터 파라미터를 비교하고;
상기 제1 모터 파라미터와 상기 제2 모터 파라미터가 상이하면, 상기 메인 저장부에 상기 제1 모터 파라미터를 저장하는 것을 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 모터 파라미터와 상기 제2 모터 파라미터가 상이하면, 상기 제1 모터 파라미터를 기초로 상기 모터를 제어하기 위한 제어 프로그램을 선택하는 것을 더 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
제16항에 있어서,
상기 선택된 제어 프로그램에 상기 제1 모터 파라미터를 적용하여 파라미터 추종을 수행하는 것을 더 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
제17항에 있어서,
상기 파라미터 추종 결과에 따라 상기 선택된 제어 프로그램을 실행하여, 상기 모터를 제어하는 것을 더 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
인버터 회로가 실장된 제1 모듈, 제어 회로가 실장된 제2 모듈 및 상기 인버터 회로 및 상기 제어 회로 중에 적어도 하나에 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 제3 모듈을 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 전원 회로로부터 출력되는 복수의 직류 전력의 전압값이 미리 정해진 기준 범위 이내인지 판단하고;
상기 복수의 직류 전력의 전압값이 각각 정상 범위 이내이면, 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하고;
상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었으면, 상기 인버터 회로에 포함된 메모리에 저장된 데이터를 상기 제어 회로로 전송하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
제19항에 있어서,
상기 복수의 직류 전력의 전압값이 상기 기준 범위 이내인지 판단하는 것은,
상기 복수의 직류 전력의 전압값에 대응하는 복수의 감지 신호를 생성하고;
상기 복수의 감지 신호를 다중화하고;
상기 다중화된 감지 신호가 상기 정상 범위 이내인지를 판단하는 것을 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
제19항에 있어서,
상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하는 것은,
상기 제1 모듈이 상기 제3 모듈에 부착되었는지를 판단하는 것을 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
제19항에 있어서,
상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하는 것은,
일단이 상기 인버터 회로의 접지와 연결되고, 타단이 상기 제어 회로와 연결된 접속 감지 라인의 신호를 기초로 상기 인버터 회로가 상기 전원 회로 및 상기 제어 회로와 연결되었는지를 판단하는 것을 포함하는 모터 구동 장치의 제어 방법.
전원 회로가 실장된 메인 보드와 접속되는 슬롯 인터페이스;
상기 슬롯 인터페이스를 통하여 상기 전원 회로로부터 직류 전력을 공급받고, 상기 직류 전력을 변화하여 모터에 공급하는 인버터;
상기 모터의 파라미터를 저장하는 보조 저장부를 포함하고,
상기 메인 보드에 부착되도록 상기 슬롯 인터페이스가 상기 메인 보드의 슬롯에 삽입되는 인버터 장치.
제23항에 있어서,
상기 보조 저장부는,
상기 모터의 파라미터를 저장하는 비휘발성 메모리;
상기 메인 보드에 형성된 데이터 버스와 연결되는 통신 인터페이스;
상기 비휘발성 메모리에 저장된 상기 파라미터를 상기 데이터 버스를 통하여 전송하도록 상기 통신 인터페이스를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하는 인버터 장치.
모터에 구동 전류를 공급하는 인버터 회로가 실장된 제1 모듈이 삽입되는 제1 슬롯;
상기 인버터 회로를 제어하는 제어 회로가 실장된 제2 모듈이 삽입되는 제2 슬롯;
상기 제1 슬롯을 통하여 상기 인버터 회로에 제1 직류 전력을 공급하고, 상기 제2 슬롯을 통하여 상기 제어 회로에 제2 직류 전력을 공급하는 전원 회로를 포함하는 전원 장치.
제25항에 있어서,
상기 전원 회로는
상기 인버터 회로에 상기 제1 직류 전력을 공급하는 제1 전원 회로;
상기 제어 회로에 상기 제2 직류 전력을 공급하는 제2 전원 회로를 포함하는 전원 장치.
제25항에 있어서,
상기 인버터 회로와 상기 제어 회로가 서로 데이터를 송수신하는 데이터 버스를 더 포함하는 전원 장치.
복수의 모터에 구동 전류를 공급하는 복수의 인버터 회로가 각각 실장된 복수의 카드 모듈;
상기 인버터 회로에 직류 전력을 공급하는 전원 회로가 실장된 메인 모듈;을 포함하고,
상기 복수의 카드 모듈은 상기 메인 모듈에 탈착 가능한 모터 구동 장치.