KR20180111371A

KR20180111371A - 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치

Info

Publication number: KR20180111371A
Application number: KR1020170042260A
Authority: KR
Inventors: 전완재; 김정대
Original assignee: (주)모토닉
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-10-11
Also published as: KR102021896B1

Abstract

보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치에 관한 것으로, 모터 구동장치의 게이트 드라이버에서 모터 스위칭 회로에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부, 상기 모터 스위칭 회로에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부, 상기 전압 감지부에서 감지된 전압과 미리 설정된 전압레벨의 기준전압을 비교하는 전압 비교부 및 상기 모터 스위칭 회로에서 모터로 인가되는 3상 전류와 상기 전압 비교부에서 출력되는 신호를 덧셈 연산하는 덧셈 회로부를 포함하는 구성을 마련하여, 과전류와 과전압을 동시에 검출하고, 모터 구동회로를 보호할 수 있다.

Description

보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치{PROTECTION CIRCUIT AND MOTOR DRIVER WITH THE SAME}

본 발명은 모터 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 구동장치에서 발생하는 과전류 및 과전압을 검출하고, 모터 구동회로를 보호하는 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치에 관한 것이다.

차량에는 엔진이나 각 장치에 연료와 오일을 공급하기 위한 연료펌프과 오일펌프가 설치된다.

예를 들어, 연료펌프는 제어장치의 제어신호에 따라 회전속도를 조절해서 엔진에 공급되는 연료의 양을 조절한다.

본 출원인은 하기의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3 등에 모터 구동 제어장치를 개시하여 출원해서 등록받은 바 있다.

특허문헌 3에는 모터의 입력측과 출력측의 전압 및 전류를 감지하는 감지부와 서지 전압을 흡수하는 보호회로를 마련해서 모터 구속, 그라운드 단락, 전원 단락, 개방, 고전압, 저전압, 고온, CAN 타임아웃, CAN 버스 오프 및 연료압력 이상상태와 같은 다양한 조건의 고장진단을 수행하고, 고장진단시 진단된 정보를 CAN 통신을 통해 타 제어장치로 신속하게 통지하여 공유함으로써 연료펌프용 모터를 안전하고 정밀하게 제어하는 모터 구동 제어장치의 구성이 기재되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 모터 제어기의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 모터 제어기 시스템(1)에는 과전압 회로(2)와 과전류 회로(3)가 각각 별개로 구성된다.

과전류나 과전압은 MCU로 입력하여 소프트웨어적으로 처리를 할 경우 대응 속도가 느리기 때문에, 모터를 구동하기 위한 스위칭 회로에 적용되는 FET나 IGBT 등의 전력소자가 소손될 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 모터 제어기 시스템에서 과전류, 과전압 보호는 속도가 빠른 하드웨어적으로 제한한다.

즉, 과전압을 감지하기 위해, 모터 제어기 시스템(1)은 저항 네트워크 회로로 전압을 분배하고, 일정 전압 이상이 감지되면 트리거 신호를 발생해서 전력소자 스위칭용 게이트 드라이버(4)로 전송하여 출력을 제한한다.

그리고 과전류를 감지하기 위해, 모터 제어기 시스템(1)은 전력소자 하단의 션트 저항이나 전류센서를 통하여 일정 출력 이상이 감지되면 전력소자 스위칭용 게이트 드라이버(4)로 신호를 전송하여 출력을 제한한다.

이와 같이, 하드웨어적으로 출력을 제한하기 위해서는 게이트 드라이버(4)에 출력을 제한하는 회로를 적용하거나, 외부적으로 출력을 제한하기 위한 회로를 구성해야 한다.

상기한 두 가지 방식은 모두 출력을 제한하기 위한 입력은 하나이고, 그 문턱(threshold) 값도 하나이다.

따라서 두 신호를 하나의 입력으로 넣는 경우, 가장 간단한 방법은 쇼트키 다이오드와 같은 다이오드를 이용한 방법이다.

그러나 상기 쇼트키 다이오드는 약 0.2V의 순방향 전압 강하(이하 'VF'라 함)가 존재하고, 온도에 따라 VF 값이 변화하기 때문에 정확한 전류제한이나 전압제한이 어렵다.

이러한 문제점으로 인해, 종래에는 과전류 제한만 사용하고 과전압 제한은 소프트웨어적인 방법을 사용하기도 하였다.

즉, 도 1에서 과전류를 감지하기 위해, FET 하단에는 션트(shunt) 저항이 각각 연결되고, 전류가 흐르면 션트 저항에 전압이 발생한다.

여기서, 게이트 드라이버(4)의 문턱값이 0.5V이고, 쇼트키 다이오드(D1,D2)의 VF가 0.2V이며, 암쇼트(arm short)에 의한 과전류제한 값을 50Apeak로 설정하는 경우, 게이트 드라이버(4)의 문턱값까지 가기 위한 션트 저항값은 0.014Ω이 필요하다.

모터에 흐르는 전류가 정현파이면, RMS(Root Mean Square) 값으로 35.35Arms가 흐르고, 이때 필요한 션트 저항의 전력량은 약 17W이다.

이와 같이, 과전류 보호회로(2)를 션트 저항만으로 구성하는 경우, 션트 저항의 전력량이 높아함에 따라, 제조비용이 상승하는 원인이 된다.

또, 과전압 보호회로(3)는 저항으로 필요 전압을 분배하고 다이오드(D2)를 통해 입력함에 따라, 필요 전압보다 약 0.2V 정도 높은 전압값으로 설정해야 한다.

따라서 전류 제한신호와 전압 제한 신호의 정확한 입력을 위해 다이오드(D1,D2)를 삽입하였으나, 다이오드(D1,D2) 자체가 온도에 따라서 VF 값이 변화함에 따라 정확한 전류 제한 값을 설정하기 어렵다.

대한민국 특허 대한민국 특허등록번호 제10-885683호(2009년 2월 26일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-0894657호(2009년 4월 24일 공고)

상기한 바와 같이, 종래기술에 따른 모터 제어기 시스템은 전류, 전압 제한 회로는 션트 저항의 전력량 증대로 인해 제조비용이 상승하고, 다이오드의 VF 값에 의해 정확한 전류, 전압 제한치를 설정하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 과전압과 과전류를 동시에 검출하여 모터 구동회로를 보호하는 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보호회로를 구동하는 션트 저항의 전력량을 낮출 수 있는 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전류 및 전압의 제한치를 정확하게 설정할 수 있는 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 보호회로는 모터 구동장치의 게이트 드라이버에서 모터 스위칭 회로에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부, 상기 모터 스위칭 회로에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부, 상기 전압 감지부에서 감지된 전압과 미리 설정된 전압레벨의 기준전압을 비교하는 전압 비교부 및 상기 모터 스위칭 회로에서 모터로 인가되는 3상 전류와 상기 전압 비교부에서 출력되는 신호를 덧셈 연산하는 덧셈 회로부를 포함하여 과전류 또는 과전압 발생시 상기 덧셈 연산부에서 출력되는 신호를 상기 게이트 드라이버에 인가해서 상기 모터 스위칭 회로로 전달되는 출력을 제한하여 전력소자의 고장이나 소손을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 보호회로가 적용된 모터 구동장치는 전자제어유닛의 제어신호에 기초해서 스위칭 신호를 발생하는 게이트 드라이버, 상기 스위칭 신호에 기초해서 구동전원을 스위칭하여 모터를 구동하는 모터 스위칭 회로 및 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 보호회로를 포함하여 과전류 또는 과전압 발생시 상기 보호회로에서 출력되는 신호를 상기 게이트 드라이버에 인가해서 상기 모터 스위칭 회로로 전달되는 출력을 제한해서 전력소자의 고장이나 소손을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치에 의하면, 과전류와 과전압을 동시에 검출하고, 모터 구동회로를 보호할 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 2개의 연산증폭기를 사용해서 과전류 입력을 증폭하고 과전압을 비교하는 회로를 구성하여 어떠한 전류 용량이 증가하더라도 션트 저항의 전력량을 높이지 않을 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 션트 저항의 전력량을 감소시켜 제조 비용을 절감할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 게이트 드라이버의 한계 문턱값이 변하더라도 증폭기의 증폭도를 조절해서 출력 값을 임의로 변경할 수 있다는 효과가 얻어진다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 보호회로에서 다이오드를 제거하여 온도에 따라 제한치 설정 전압이 변화하는 것을 방지함으로써, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래기술에 따른 모터 제어기의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호회로가 적용된 모터 구동장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 모터 구동장치의 회로도,
도 4는 도 3에 도시된 보호회로가 적용된 모터 구동장치의 동작을 시뮬레이션하기 위한 회로를 예시한 도면,
도 5 내지 도 7은 과전류 및 과전압 시뮬레이션 결과 그래프.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호회로 및 그가 적용된 모터 구동장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호회로가 적용된 모터 구동장치의 블록 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 모터 구동장치의 회로도이다.

본 실시 예에서는 브러시리스 타입의 모터가 적용된 연료펌프의 모터를 구동하는 모터 구동장치의 구성을 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호회로가 적용된 모터 구동장치(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 드라이버(11)에서 모터 스위칭 회로(12)에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부(30), 모터 스위칭 회로(12)에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부(40), 감지된 전압과 기준전압을 비교하는 전압 비교부(50) 및 모터 스위칭 회로(12)에서 모터(14)로 인가되는 3상 전류와 전압 비교부(50)에서 출력되는 신호를 덧셈 연산하는 덧셈 회로부(60)를 포함하는 보호회로(20)가 적용된다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호회로(20)는 덧셈 회로부(60)의 출력을 증폭하고, 증폭된 신호를 게이트 드라이버(11)로 인가하는 증폭부(70)를 더 포함할 수 있다.

게이트 드라이버(11)는 전자제어유닛(13)의 제어신호에 따라 스위칭 신호를 발생하고, 모터 스위칭 회로(12)는 상기 스위칭 신호에 따라 약 270V의 구동전원을 스위칭하여 모터(14)를 구동한다.

이러한 모터 스위칭 회로(12)는 3상 풀 브리지 회로(3-phase full bridge)로 구성되며, 하이 사이드(HIGH SIDE) 및 로우 사이드(LOW SIDE)에 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal-Oxid-Semiconductor Field Effect transistor)나 절연 게이트 쌍극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 구비되는 스위칭 소자를 포함할 수 있다.

본 실시 예에서는 모터 스위칭 회로(12)의 하이 사이드 및 로우 사이드에 모두 P채널 MOSFET이 적용된 경우를 설명한다.

상기 스위칭 신호는 각 MOSFET(Q1 내지 Q6)의 게이트 단자(G)로 입력되고, 하이 사이드를 구성하는 제4 내지 제6 MOSFET(Q4 내지 Q6)의 드레인 단자(D)에는 구동전원이 공급된다.

그리고 제4 내지 제6 MOSFET(Q4 내지 Q6)의 소스 단자(S)와 로우 사이드를 구성하는 제1 내지 제3 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 드레인 단자(D)는 서로 전기적으로 연결되고, 제1 내지 제3 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 소스 단자(S)는 각각 전류 감지부(30)를 통해 기저전위라인(GND)에 연결될 수 있다.

전자제어유닛(13)은 모터(14)의 구동을 제어하기 위해, PWM 신호 형태의 제어신호를 발생하고, 상기 제어신호는 모터 스위칭 회로(12)의 스위칭 신호에 의해 모터(14)로 전달된다.

예를 들어, 전자제어유닛(13)은 모터(14)의 현재 회전수가 목표 회전수에 도달할 수 있도록, PID(Proportional Integral Derivative) 제어를 통하여 피드백 제어를 실시할 수 있다.

모터(14)는 3상(PHASE A,B,C) 라인을 통하여 목표 회전수에 도달하도록 회전한다.

전류 감지부(30)는 모터 스위칭 회로(12)에 인가되는 전류를 감지하기 위해, 제1 내지 제3 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 소스 단자(S)와 기저전위라인(GND) 사이에 각각 연결되는 제1 내지 제3 션트 저항(R1 내지 R3)을 포함할 수 있다.

각 션트 저항(R1 내지 R3)의 저항값은 부품의 가격을 낮추기 위해, 정현파 50Apeak에서 3W의 전력량을 가지도록 설계될 수 있다. 그래서 본 실시 예에서 제1 내지 제3 션트 저항(R1 내지 R3)은 각각 0.002Ω으로 설정될 수 있다.

암쇼트, 즉 전원단 단락에 의한 과전류가 흐르게 되면, 3상 중 한 상에 정해진 전압 이상의 과전압이 발생한다.

전압 감지부(40)는 모터 스위칭 회로(12)에 구동전원이 인가되는 전원 입력단과 기저전위라인(GND) 사이에 직렬로 연결되어 전압을 분배하는 제1 및 제2 저항(R12,R13)을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 저항(R12,R13)은 구동전원의 전압을 분배하고, 제1 제항(R1)과 제2 저항(R2) 사이의 제1 노드(N1)에서는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)에 의해 분압된 전압값이 출력된다.

전압 비교부(50)는 반전단자(-)와 비반전단자(+)에 각각 기준전압과 전압 감지부(40)에서 출력되는 전압을 입력받고 비교 결과에 따라 과전압 신호를 출력하는 제1 연산증폭기(U1)를 포함할 수 있다.

제1 연산증폭기(U1)의 반전단자(-)는 약 5V의 구동전압을 분배하는 제3 및 제4 저항(R14,R15) 사이의 제2 노드(N2)와 연결되고, 제3 및 제4 저항(R14,R15)에 의해 분압된 상기 기준전압이 인가된다.

제1 연산증폭기(U1)의 비반전단자(+)와 과전압 신호가 출력되는 출력단 사이에는 출력 히스테리시스를 설정하기 위한 제5 저항(R11)이 마련될 수 있다.

덧셈 회로부(60)는 전류 감지부(30)에서 감지된 각 상 전류를 더하기 위한 제6 내지 제8 저항(R7 내지 R9)과 전압 비교부에서 출력되는 과전압 신호를 더하기 위한 제9 저항(R10)을 포함할 수 있다.

제6 내지 제9 저항(R7 내지 R10)에 의해 더해진 과전압 신호는 증폭부(70)에 마련되는 제2 연산증폭기(U2)의 비반전단자(+)에 입력될 수 있다.

증폭부(70)는 덧셈 회로부(60)에서 출력되는 신호를 증폭하기 위해, 비반전 증폭기로 마련되는 제2 연산증폭기(U2)를 포함할 수 있다.

제2 연산 증폭기(U2)의 출력단과 기저전위라인(GND) 사이에는 제10 저항(R4)과 제11저항(R5)이 직렬 연결되고, 제10 저항(R4)과 제11 저항(R5) 사이의 제3 노드(N3)는 제2 연산 증폭기(U2)의 반전단자(-)와 전기적으로 연결된다.

따라서 제2 연산 증폭기(U2)의 증폭 비율은 제10 저항(R4)과 제11 저항(R5)의 저항값에 의해 설정될 수 있다.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 보호회로가 적용된 모터 구동장치의 동작을 상세하게 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전류 감지부(30)에서 정상적인 정현파가 3상에 입력되면, 덧셈 회로부(60)에서 출력되는 전압값은 0V가 된다.

그러나 3상 중 한 상에 암쇼트에 의한 과전류가 발생하면, 암쇼트가 발생한 상에 인가되는 전압이 상승한다. 이와 같이 상승한 전압은 증폭부(70)에 의해 증폭되고, 게이트 드라이버(11)의 문턱값 이상이 된다.

그래서 게이트 드라이버(11)는 문턱값 이상의 전압이 공급되면, 과전류 발생상태로 판단하고, 과전류 발생에 따라 모터 스위칭 회로(12)로 전달되는 출력을 제한한다.

한편, 미리 설정된 입력 전압을 초과하는 과전압이 입력되면, 전압 비교부(50)는 기준전압과 전압 감지부(40)에서 감지된 전압값을 비교하고, 과전압 입력에 따른 과전압 신호를 출력한다.

이와 같이, 과전압 신호가 출력되면, 덧셈 회로부(60)에서도 과전압 신호를 출력한다.

그러면, 증폭부(70)는 덧셈 회로부(60)에서 출력되는 과전압 신호의 전압레벨을 증폭해서 게이트 드라이버(11)로 입력한다.

즉, 제2 연산증폭기(U2)의 출력전압이 약 1V 이상임에 따라, 증폭부(70)를 거치면 약 5V의 전압이 게이트 드라이버(11)로 입력된다.

그래서 게이트 드라이버(11)는 과전압 발생 상태로 판단하고, 과전압 발생에 따라 모터 스위칭 회로(12)로 전달되는 출력을 제한한다.

다음, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 보호회로가 적용된 모터 구동장치를 시뮬레이션한 결과를 설명한다.

도 4는 도 3에 도시된 보호회로가 적용된 모터 구동장치의 동작을 시뮬레이션하기 위한 회로를 예시한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 과전류 및 과전압 시뮬레이션 결과 그래프이다.

도 5에는 과전류 시뮬레이션 결과가 도시되어 있고, 도 6에는 과전압 시뮬레이션 결과가 도시되어 있으며, 도 7에는 과전류 및 과전압 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같은 시뮬레이션 회로에서 모터에 인가되는 3상 전류는 50Apeak 정현파로서, 120도의 위상을 가진다.

도 5에 도시된 바와 같이, 과전류 입력이 없는 상태에서는 증폭부(70)에 마련된 제2 연산증폭기의 출력 오프셋(offset)에 의해 약 20㎷의 전압이 출력된다.

한편, 3㎳ 후에 C상에 60Apeak를 1㎳동안 입력하면, 증폭부(70) 출력은 약 500㎷ 이상으로 상승하고, 이는 게이트 드라이버(11)의 한계 문턱값인 500㎷를 초과함에 따라, 모터 스위칭 회로(12)로 전달되는 스위칭 신호를 차단해서 모터(14)의 출력이 제한된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전압 감지부(40)의 출력으로부터 전압 비교부(50)의 제1 연산증폭기에 기준전압 이상의 전압이 입력되면, 제1 연산증폭기는 과전압 신호를 출력해서 덧셈 회로부(60)로 전달한다.

그러면, 3상 전류 신호에 의해 낮아진 증폭부(70)의 입력전압은 증폭부(700를 거쳐 약 5V의 전압신호가 발생되어 게이트 드라이버(11)의 출력을 제한한다.

본 발명은 도 7에 도시된 시뮬레이션 결과와 같이, 과전류와 과전압을 동시에 검출할 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 과전류와 과전압을 동시에 검출하고, 모터 구동회로를 보호할 수 있다.

한편, 높은 전류를 사용하는 회로에서 과전류 검출을 위해 션트 저항의 출력을 그대로 게이트 드라이버로 연결할 경우, 션트 저항의 전력량이 높아져 비용상승의 원인이 된다. 그리고 전류 제한과 전압 제한을 동시에 적용하기 위해 다이오드를 적용하는 경우, 다이오드의 VF 전압에 의해 출력 전압이 변화가 생겨 제한치를 정확하게 설정하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 2개의 연산증폭기를 사용해서 과전류 입력을 증폭하고 과전압을 비교하는 회로를 구성하여 어떠한 전류 용량이 증가하더라도 션트 저항의 전력량을 높이지 않을 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 션트 저항의 전력량을 감소시켜 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 게이트 드라이버의 한계 문턱값이 변하더라도 증폭기의 증폭도를 조절해서 출력 값을 임의로 변경할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 보호회로에서 다이오드를 제거하여 온도에 따라 제한치 설정 전압이 변화하는 것을 방지함으로써, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 모터 구동장치에서 발생하는 과전류와 과전압을 동시에 검출하고, 모터 구동회로를 안전하게 보호하는 기술에 적용된다.

10: 모터 구동장치
11: 게이트 드라이버 12: 모터 스위칭 회로
13: 제어부 14: 모터
20: 보호회로
30: 전류 감지부 40: 전압 감지부
50: 전압 비교부 60: 덧셈 회로부
70: 증폭부
R1 내지 R3: 제1 내지 제3 션트 저항
R12 내지 R15, R11, R7 내지 R10, R4, R5: 제1 내지 제11 저항
Q1 내지 Q6: 제1 내지 제6 MOSFET
U1,U2: 제1,제2 연산증폭기

Claims

모터 구동장치의 게이트 드라이버에서 모터 스위칭 회로에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부,
상기 모터 스위칭 회로에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부,
상기 전압 감지부에서 감지된 전압과 미리 설정된 전압레벨의 기준전압을 비교하는 전압 비교부 및
상기 모터 스위칭 회로에서 모터로 인가되는 3상 전류와 상기 전압 비교부에서 출력되는 신호를 덧셈 연산하는 덧셈 회로부를 포함하여
과전류 또는 과전압 발생시 상기 덧셈 연산부에서 출력되는 신호를 상기 게이트 드라이버에 인가해서 상기 모터 스위칭 회로로 전달되는 출력을 제한하여 전력소자의 고장이나 소손을 방지하는 것을 특징으로 하는 보호회로.
제1항에 있어서,
상기 덧셈 회로부의 출력을 증폭하고, 증폭된 신호를 상기 게이트 드라이버로 인가하는 증폭부를 더 포함하고,
상기 게이트 드라이버는 상기 증폭부에서 증폭된 신호에 기초해서 모터 구동을 중지하도록 출력을 제한하는 것을 특징으로 하는 보호회로.
제2항에 있어서,
상기 전류 감지부는 상기 모터 스위칭 회로의 로우 사이드를 구성하는 제1 내지 제3 전력소자의 소스 단자와 기저전위라인 사이에 각각 연결되는 제1 내지 제3 션트 저항을 포함하고,
상기 전압 감지부는 상기 모터 스위칭 회로에 구동전원이 인가되는 전원 입력단과 기저전위라인 사이에 직렬로 연결되어 전압을 분배하는 제1 및 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호회로.
제3항에 있어서,
상기 전압 비교부는 반전단자와 비반전단자에 각각 미리 설정된 전압레벨의 기준전압과 상기 전압 감지부에서 상기 제1 제항과 제2 저항에 의해 분압된 전압을 입력받고, 상기 기준전압과 분압된 전압의 비교를 비교해서 과전압 신호를 출력하는 제1 연산증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 보호회로.
제4항에 있어서,
상기 제1 연산증폭기의 반전단자는 상기 기준전압을 인가받도록, 미리 설정된 전압레벨의 구동전압을 분배하는 제3 및 제4 저항 사이의 제2 노드와 연결되고,
상기 제1 연산증폭기의 비반전단자와 상기 과전압 신호가 출력되는 출력단 사이에는 출력 히스테리시스를 설정하는 제5 저항이 마련되는 것을 특징으로 하는 보호회로.
제4항에 있어서,
상기 증폭부는 상기 덧셈 회로부에서 출력되는 신호를 증폭하도록, 비반전 증폭기로 마련되는 제2 연산증폭기를 포함하고,
상기 제2 연산 증폭기의 출력단과 기저전위라인 사이에는 제10 저항과 제11저항이 직렬 연결되며,
상기 제10 저항과 제11 저항 사이의 제3 노드는 상기 제2 연산 증폭기의 반전단자와 전기적으로 연결되고,
상기 제2 연산 증폭기의 증폭 비율은 상기 제10 저항과 제11 저항의 저항값에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 보호회로.
제6항에 있어서,
상기 덧셈 회로부는 상기 전류 감지부에서 감지된 각 상 전류를 더하기 위한 제6 내지 제8 저항과
상기 전압 비교부에서 출력되는 과전압 신호를 더하기 위한 제9 저항을 포함하고,
상기 제6 내지 제9 저항에 의해 더해진 과전압 신호는 상기 제2 연산증폭기의 비반전단자에 입력되는 것을 특징으로 하는 보호회로.
전자제어유닛의 제어신호에 기초해서 스위칭 신호를 발생하는 게이트 드라이버,
상기 스위칭 신호에 기초해서 구동전원을 스위칭하여 모터를 구동하는 모터 스위칭 회로 및
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 보호회로를 포함하여
과전류 또는 과전압 발생시 상기 보호회로에서 출력되는 신호를 상기 게이트 드라이버에 인가해서 상기 모터 스위칭 회로로 전달되는 출력을 제한해서 전력소자의 고장이나 소손을 방지하는 것을 특징으로 하는 보호회로가 적용된 모터 구동장치.