KR20220131377A

KR20220131377A - 교류 모터의 기어 제어 회로와 시스템, 스위치 컨트롤러 및 전자설비

Info

Publication number: KR20220131377A
Application number: KR1020227021180A
Authority: KR
Inventors: 홍위 란; 옌 장; 이강 리우; 밍밍 웨이; 홍치앙 리
Original assignee: 베이앙 에어 테크 리미티드
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2022-09-27
Also published as: JP2023522521A; WO2022193696A1; EP4087116A4; JP7377982B2; EP4087116A1; US20230327590A1; GB2609316A; GB202211053D0

Abstract

본 출원은 교류 모터의 기어 제어 회로와 시스템을 제공하는 것으로, 상기 기어 제어 회로는 복수개의 제어 가능한 스위치; 제어 가능한 스위치에 대응되는 온오프 상태를 검출하는 검출 유닛; 외부에서 입력된 목표 기어m을 수신하는 기어 입력 유닛; 기어 입력 유닛에 연결되어 목표 기어m을 획득하는 제어 유닛을 포함함으로써, 제어 가능한 스위치의 수명을 향상시켰다. 본 출원은 신호 변조 회로, 신호 팔로우 회로, 비교 회로 및 스위칭 제어 회로를 포함하는 스위치 컨트롤러 및 전자설비를 더 개시하였으며, 스위치 컨트롤러는 신호 변조 회로를 통해 디지털-아날로그 변환을 수행하여 디지털 신호의 제1 PWM 신호를 변조하여 아날로그 신호의 제2 PWM 신호를 얻을 수 있고, 그 다음 신호 팔로우 회로를 통해 변조된 제2 PWM 신호의 부하를 증폭시켜, PWM 신호를 통해 전자설비의 작동을 시동/정지하기 불편한 문제를 개선할 수 있다.

Description

교류 모터의 기어 제어 회로와 시스템, 스위치 컨트롤러 및 전자설비

본 출원은 2021년 3월 19일자 제출한 중국 특허 출원 제2021102996515호, 2021년 3월 19일자 제출한 중국 특허 출원 제2021102996534호에 기초하여 우선권을 주장하는 바이며, 상기 중국 출원들의 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 통합된다.

본 출원은 기어 제어 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 교류 모터의 기어 제어 회로와 시스템에 관한 것이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명은 설비 제어 분야에 관한 것으로, 구체적으로는 스위치 컨트롤러 및 전자설비에 관한 것이다.

멀티 기어 모터는 복수개의 작동 기어를 가진 모터를 말하며, 각각의 작동 기어에 대응되는 모터 회전 속도가 다르고, 기어가 증가함에 따라 모터의 회전 속도가 커지며, 모터는 연결되어 있는 복수개의 제어 가능한 스위치(Controllable switch)를 이용하여 기어의 시프트를 제어를 할 수 있다.

하지만 기존의 교류 모터는 기어 시프트 차이가 너무 클 경우 기어 온(ON) 또는 오프(OFF)를 제어하는 제어 가능한 스위치(예를 들면 릴레이, IGBT등）에 비교적 큰 충격 전류가 발생되어 제어 가능한 스위치의 손실이 비교적 크고 수명이 저하된다.

그리고 펄스 폭 변조（Pulse Width Modulation, PWM）는 아날로그 신호레벨을 디지털 코딩하는 방식이다. PWM신호는 일종 디지털 신호이다. 현재 PWM신호 자체 성능으로 인해 PWM 신호를 통해 고출력 전자설비의 시동/정지를 제어하는데 불편하다.

본 출원의 실시예의 목적은 기존의 교류 모터에 있어서 기어 시프트 차이가 너무 클 경우 기어 온 또는 오프를 제어하는 제어 가능한 스위치에 비교적 큰 충격 전류가 발생되어 제어 가능한 스위치의 손실이 비교적 크고 수명이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 교류 모터의 기어 제어 회로와 시스템을 제공하는 것이다.

제1 측면에 따르면, 본 발명에 따른 교류 모터의 기어 제어 회로에 있어서, 각각 교류 전원의 활선에 연결되고 각각 교류 모터의 복수개의 기어에 일일이 대응되게 연결되는 복수개의 제어 가능한 스위치; 각각 상기 각각의 제어 가능한 스위치에 연결되어 대응되는 상기 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 검출하는 검출 유닛; 외부에서 입력된 목표 기어m을 수신하는 기어 입력 유닛; 및 상기 기어 입력 유닛에 연결되어 상기 목표 기어m을 획득하고, 또한 각각의 상기 제어 가능한 스위치 및 상기 검출 유닛에 각각 연결되어 각각의 상기 제어 가능한 스위치의 온오프 상태에 따라 상기 교류 모터의 현재 기어n을 얻으며, m이 n보다 클 경우, n에서 m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며, m이 n보다 작을 경우, m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키는 제어 유닛을 포함한다.

상기와 같이 설계된 기어 제어 회로에 있어서, 제어 유닛은 기어 입력 유닛에 의해 전송된 목표 기어m을 수신하고, 검출 유닛에 의해 검출된 각각의 제어 가능한 스위치 온오프 상태를 통해 현재 기어n을 결정한 다음, m이 n보다 클 경우, n에서m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; m이 n보다 작을 경우, m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어 i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; 이런 설계를 통해 기어 시프트시 기어를 점차 순차적으로 시프트하여, 기어의 시프트를 더욱 원활하게 하고, 기어를 점차 시프트하는 것은 차이가 너무 큰 기어를 한꺼번에 조절하는 것에 비하여 발생되는 충격 전류가 더욱 작고, 나아가 제어 가능한 스위치의 손실을 작게 하고 제어 가능한 스위치의 수명을 항상시킬 수 있다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 검출 유닛은 복수개의 상태 검출 회로를 포함하고, 각각의 상태 검출 회로의 두개의 입력단은 각각 하나의 제어 가능한 스위치의 출력단 및 교류 전원의 중성선에 연결되어, 대응연결된 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 획득하며; 상기 제어 유닛은 각각의 상태 검출 회로 출력단에 연결되어 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 수신하여, 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태에 따라 닫힘(Close) 상태에 처한 제어 가능한 스위치가 하나만 존재한다고 결정될 경우, 닫힘 상태의 제어 가능한 스위치에 대응되는 기어를 상기 교류 모터의 현재 기어n으로 결정한다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한 닫힘 상태의 제어 가능한 스위치가 존재하지 않다고 결정될 경우, 상기 교류 모터가 시동되지 않았다고 결정한다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 각각의 상태 검출 회로는 저항(R1), 저항(R2), 다이오드(Q1), 광결합 아이솔레이터(D1)(Optical coupling isolator), 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5) 및 커패시터(C1)를 포함하며, 상기 저항(R1)의 일단은 대응 기어의 제어 가능한 스위치의 출력단과 연결되고, 상기 저항(R1)의 타단은 상기 저항(R2)의 제1 단과 연결되며, 상기 저항(R2)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D1)의 이미터 단의 양극과 연결되며, 상기 저항(R3)의 제1 단은 전력 공급 전원 중성선과 연결되고, 상기 상기 저항(R3)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D1)의 이미터 단의 음극과 연결되며, 상기 다이오드(Q1)의 양극은 상기 저항(R3)의 제1 단과 연결되고, 상기 다이오드(Q1)의 음극은 상기 저항(R2)의 제2 단과 연결되며, 상기 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R4)을 통해 상기 제어 유닛과 연결되고, 상기 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R5)을 통해 하나의 하이레벨 신호와 연결되며, 상기 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 이미터는 접지되고 상기 커패시터(C1)를 통해 상기 제어 유닛에 연결된다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 제어 가능한 스위치는 릴레이이고, 각각의 상기 저항(R1)의 일단은 대응 기어의 릴레이의 상시 개방 접점에 연결된다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 검출 유닛은, 두개의 입력단은 각각 상기 교류 전원의 활선 및 중성선에 연결되고, 출력단은 상기 제어 유닛에 연결되어, 전력 공급 전원 전압 신호 및 전력 공급 전원 주파수 신호를 포함하는 전력 공급 전원 신호를 수집하는 전원 검출 회로; 또한 상기 전력 공급 전원 전압 신호를 기초로 상기 전력 공급 전원의 유무를 결정하고, 상기 전력 공급 전원 주파수 신호에 따라 제어 가능한 스위치의 닫힘 지연을 결정 제어하는 상기 제어 유닛을 더 포함한다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 전원 검출 회로는 저항(R6), 저항(R7), 다이오드(Q2), 광결합 아이솔레이터(D2), 저항(R8), 저항(R9), 저항(R10) 및 커패시터(C2)를 포함하며, 상기 저항(R6)의 일단은 상기 교류 전원의 활선과 연결되고, 상기 저항(R6)의 타단은 상기 저항(R7)의 제1 단과 연결되며, 상기 저항(R7)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 이미터 단의 양극과 연결되며, 상기 저항(R8)의 제1 단은 상기 교류 전원의 중성선과 연결되고, 상기 저항(R8)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 이미터 단의 음극과 연결되며, 상기 다이오드(Q2)의 양극은 상기 저항(R8)의 제1 단과 연결되고, 상기 다이오드(Q2)의 음극은 상기 저항(R7)의 제2 단과 연결되며, 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R9)을 통해 상기 제어 유닛과 연결되고, 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R10)을 통해 하나의 하이레벨 신호와 연결되며, 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 이미터는 접지되고 상기 커패시터(C2)를 통해 상기 제어 유닛에 연결된다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 기어 제어 회로는 정류기를 더 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 정류기를 통해 상기 교류 전원에 연결된다.

제1 측면의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 기어 제어 회로는 필터링 간섭 방지 유닛을 더 포함하며, 상기 교류 전원의 접지선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛을 통해 상기 교류 모터에 연결되고, 상기 교류 전원의 중성선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛을 통해 상기 교류 모터 및 상기 정류기에 연결되며, 상기 교류 전원의 활선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛을 통해 상기 정류기 및 상기 제어 가능한 스위치의 입력단에 연결된다.

제2 측면에 따르면, 본 발명에 따른 교류 모터의 기어 제어 시스템에 있어서, 상기 시스템은 교류 전원, 교류 모터 및 제1 측면에서 어느 한 선택가능한 실시 형태의 기어 제어 회로를 포함하며, 상기 교류 모터는 복수개의 기어를 포함하고, 각각의 기어에 대응되는 모터의 회전 속도는 다르며, 상기 기어 제어 회로 중의 각각의 상기 제어 가능한 스위치는 각각 교류 전원의 활선에 연결되고 각각 교류 모터의 복수개의 기어에 일일이 대응되게 연결된다.

상기와 같이 설계된 기어 제어 시스템은 상기와 같이 설계된 기어 제어 회로를 포함하므로, 제어 유닛은 기어 입력 유닛에 의해 전송된 목표 기어m을 수신하고, 검출 유닛에 의해 검출된 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 통해 현재 기어n을 결정한 다음, m이 n보다 클 경우, n에서m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; m이 n보다 작을 경우, m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어 i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시킬 수 있어; 이런 설계를 통해 기어 시프트시 기어를 점차 순차적으로 시프트하여, 기어의 시프트를 더욱 원활하게 하고, 기어를 점차적으로 시프트하는 것은 차이가 너무 큰 기어를 한꺼번에 조절하는 것에 비하여 충격 전류가 더욱 작고, 나아가 제어 가능한 스위치의 손실을 작게 하고 제어 가능한 스위치의 수명을 항상시킬 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 실시예는 PWM신호가 부하가 작고 신호가 불안정하는 등 원인으로 인해 전자설비의 시동/정지를 제어하기 불편한 문제를 개선할 수 있는 스위치 컨트롤러 및 전자설비를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 출원의 실시예는 아래의 해결수단을 통해 구현된다.

제1 측면에 따르면, 본 출원의 실시예에 따른 스위치 컨트롤러에 있어서, 상기 스위치 컨트롤러는 신호 변조 회로, 신호 팔로우 회로, 비교 회로 및 스위칭 제어 회로를 포함하며;

상기 신호 변조 회로의 입력단은 제1 PWM신호를 수신하고, 상기 신호 변조 회로의 출력단은 상기 신호 팔로우 회로의 입력단에 연결되어 상기 신호 변조 회로가 상기 제1 PWM신호를 아날로그 신호를 표현하는 제2 PWM신호로 변조한 것을 출력하며;

상기 신호 팔로우 회로의 출력단은 상기 비교 회로의 제1 입력단에 연결되고, 상기 신호 팔로우 회로는 상기 제2 PWM신호의 현재 부하 파워를 사전에 설정된 부하 파워로 증폭시키며;

상기 비교 회로의 출력단은 상기 스위칭 제어 회로의 입력단에 연결되어, 상기 비교 회로의 제2 입력단에서 참조 신호가 수신되고 상기 제1 입력단에서 상기 제2 PWM신호가 수신되었을 경우 제어 신호를 출력하며;

상기 스위칭 제어 회로의 출력단은 전자설비의 설비 본체 제어단에 연결되고, 상기 스위칭 제어 회로는 상기 제어 신호가 수신되었을 경우, 상기 스위칭 제어 회로 중의 스위칭 소자가 도통(道通) 상태에 처하도록 제어한다.

상기 실시 형태에 있어서, 스위치 컨트롤러는 신호 변조 회로를 통해 디지털-아날로그 변환을 수행하여, 디지털 신호의 제1 PWM 신호를 변조시켜 아날로그 신호의 제2 PWM 신호를 얻을 수 있고, 그 다음 신호 팔로우 회로를 통해 변조된 제2 PWM신호의 부하를 증폭시켜 제2 PWM 신호의 부하가 작아 스위칭 제어 회로의 스위치를 제어할 수 없는 상황을 방지하여, PWM신호를 통해 전자설비의 시동/정지를 제어하기 불편한 문제를 개선할 수 있다.

제1 측면과 결합하여, 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 스위칭 제어 회로는 제1 커패시터, 제2 커패시터, 제3 커패시터, 제4 커패시터, 제1 다이오드, 제2 다이오드, 제1 저항, 제2 저항, 제3 저항, 트랜지스터 및 상기 스위칭 소자를 표현하는 MOS를 포함하며;

상기 제1 커패시터의 제1 단 및 상기 제1 저항의 제1 단은 상기 비교 회로의 출력단에 연결되고, 상기 제1 커패시터의 제2 단은 접지되며, 상기 제1 저항의 제2 단은 상기 트랜지스터의 베이스 전극에 연결되고, 상기 트랜지스터의 이미터는 접지되며, 상기 트랜지스터의 컬렉터는 상기 제3 저항의 제1 단에 연결되고, 상기 제3 저항의 제2 단은 상기 제2 저항의 제1 단 및 상기 MOS의 제1 단에 연결되며, 상기 제2 저항의 제2 단 및 상기 MOS의 제2 단은 모두 제어 전원의 입력단에 연결되고;

상기 제1 다이오드의 제1 단, 상기 제2 커패시터의 제1 단, 상기 제3 커패시터의 제1 단은 모두 상기 제어 전원의 입력단에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 제2 단, 상기 제2 커패시터의 제2 단, 상기 제3 커패시터의 제2 단은 모두 접지되며;

상기 MOS의 제3 단은 상기 스위칭 제어 회로의 출력단으로 되고, 상기 제3 저항의 제1 단, 상기 제2 다이오드의 제1 단은 모두 상기 MOS의 제3 단에 연결되며, 상기 제3 저항의 제2 단, 상기 제2 다이오드의 제2 단은 모두 접지되고;

여기서, 상기 트랜지스터가 상기 제1 저항을 통해 상기 제어 신호를 수신하였을 경우, 상기 MOS의 제2 단은 상기 MOS의 제3 단과 도통되고;

상기 트랜지스터가 상기 제1 저항을 통해 상기 제어 신호를 수신하지 못하였을 경우, 상기 MOS의 제2 단은 상기 MOS의 제3 단과 차단된다.

상기 실시 형태에 있어서, 트랜지스터와 MOS가 상호 협동하여. 비교 회로의 출력 여부에 따른 제어 신호를 기초로 MOS의 도통 여부를 제어함으로써 전자설비의 시동/정지를 제어한다. PWM신호가 있을 경우 전자설비의 전력 공급 전원을 온시키고, PWM 신호가 없을 경우 전력 공급 전원을 오프시켜 전자설비의 전력 소모를 낮추어, PWM신호가 없을 경우에도 전력 공급 전원이 여전히 온되어 전력 에너지가 낭비되는 것을 방지한다.

제1 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 신호 팔로우 회로는 팔로워(Follower) 및 보호 서브 회로를 포함하며, 상기 팔로워의 입력단은 상기 신호 팔로우 회로의 입력단이 되고, 상기 팔로워의 출력단은 상기 보호 서브 회로의 입력단에 연결되며, 상기 보호 서브 회로의 출력단은 상기 신호 팔로우 회로의 출력단이 되고, 상기 보호 서브 회로는 상기 제2 PWM신호를 분리 버퍼링한다.

상술한 실시 형태에 있어서, 팔로워를 통해 제2 PWM 신호의 부하를 증폭시킬 수 있고, 보호 서브 회로를 통해 증폭된 부하의 PWM신호를 분리 버퍼링하여, 안전하고 안정적인 아날로그 신호를 출력할 수 있도록 한다.

제1 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 비교 회로는 비교기를 포함하며, 상기 비교기의 제1 입력단은 지정 저항을 통해 상기 신호 팔로우 회로가 출력한 상기 제2 PWM신호를 수신하고;

상기 비교기의 제2 입력단은 상기 참조 신호를 수신하며;

상기 비교기의 출력단은 상기 비교 회로의 출력단이 된다.

상술한 실시 형태에 있어서, 비교기를 통해 제2 PWM신호에 따라 제어 신호를 출력할 수 있고, 나아가 제어 신호에 따라 회로의 스위칭 제어를 구현할 수 있다.

제1 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 스위치 컨트롤러는 자성 비드를 더 포함하며, 상기 신호 변조 회로는 상기 자성 비드를 통해 상기 제1 PWM신호를 수신한다.

상기 실시 형태에 있어서, 자성 비드를 통해 전자기 복사 간섭을 제어 할 수 있으므로 입력된 PWM신호의 안정성을 향상시키는데 유리하다.

제1 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 스위치 컨트롤러는 보호 저항을 더 포함하며, 상기 신호 팔로우 회로의 출력단은 상기 보호 저항을 통해 상기 비교 회로의 입력단에 연결된다.

상기 실시 형태에 있어서, 보호 저항은 전송된 제2 PWM 신호의 안정성을 확보하고, 부하의 충격으로 인한 제2 PWM 신호의 불안정을 방지할 수 있다.

제1 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 스위치 컨트롤러는 상기 신호 변조 회로의 입력단에 연결되는 정류모듈을 더 포함한다.

제1 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 스위치 컨트롤러는 상기 비교 회로가 수신한 상기 참조 신호에 대하여 전압 안정화를 수행하는 전압 안정화 회로(Voltage Stabilizing Circuit)를 더 포함할 수 있다.

제2 측면에 따르면, 본 출원의 실시예에 따른 전자설비에 있어서, 상기 전자설비는 설비 본체 및 상기 스위치 컨트롤러를 포함하며, 상기 설비 본체의 제어단은 상기 스위치 컨트롤러의 출력단에 연결되고, 여기서 상기 설비 본체는 상기 스위치 컨트롤러의 출력단에서 출력된 제어 신호가 수신되었을 경우 시동된다.

제2 측면과 결합하여 일부 선택가능한 실시 형태에 있어서, 상기 설비 본체는 직류 모터를 포함한다.

본 출원의 실시예들의 기술적 해결수단을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 출원의 실시예들에서 사용되어야 하는 첨부 도면들을 간략히 소개하기로 하지만, 다음의 도면들은 단지 일부 실시예들만을 도시한 것일 뿐 본 출원의 권리범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 아니되며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 창조적 노력 없이도 이들 도면으로부터 다른 관련 도면도 얻을 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 기어 제어 회로의 제1 구조도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 검출 유닛의 구체적 회로도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 전원 검출 회로의 구체적 구조도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 기어 제어 회로의 제2 구조도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 기어 제어 회로의 제3 구조도이다.
도 6은 본 출원의 실시예에 따른 스위치 컨트롤러의 회로 블록 모식도이다.
도 7은 본 출원의 실시예에 따른 스위치 컨트롤러 중의 신호 변조 회로와 신호 팔로우 회로의 연결 모식도이다.
도 8은 본 출원의 실시예에 따른 비교 회로의 모식도이다.
도 9는 본 출원의 실시예에 따른 스위칭 제어 회로의 모식도이다.
도 10은 본 출원의 실시예에 따른 전압 안정화 회로의 모식도이다.
도 11은 본 출원의 실시예에 따른 전자설비 모식도이다.

이하, 본 출원의 실시예의 첨부 도면을 참조하여 본 출원의 실시예에 따른 기술적 해결수단에 대해 설명한다.

실시예 1

본 출원의 실시예에 따른 교류 모터의 기어 제어 회로에 있어서, 상기 교류 모터(A)는 복수개의 기어를 구비하고, 상이한 기어에 대응되는 교류 모터(A)의 회전 속도는 다르며, 예를 들면 교류 모터의 회전 속도가 작은데서 큰데로 상기 교류 모터의 복수개의 기어를 저속 기어, 중속 기어 및 고속 기어로 나누고; 본 출원에서 설계한 기어 제어 회로는 도 1과 같이, 복수개의 제어 가능한 스위치(1), 검출유닛(2), 기어 입력 유닛(3) 및 제어 유닛(4)을 포함하며, 복수개의 제어 가능한 스위치(1)는 각각 교류 전원(B)의 활선(L)에 연결되고 각각 교류 모터(A)의 복수개의 기어에 일일이 대응되게 연결되며, 하나의 가능한 실시 형태에 있어서, 상기 복수개의 제어 가능한 스위치(1)의 개수는 교류 모터의 기어 개수와 동일하고, 예를 들면 교류 모터의 기어가 각각 저속 기어, 중속 기어 및 고속 기어일 경우, 복수개의 제어 가능한 스위치(1)의 개수는 3개이고 각각의 기어는 하나의 제어 가능한 스위치(1)와 연결된다.

상기 검출 유닛(2)은 각각 하나의 제어 가능한 스위치(1)에 연결되어, 각각의 제어 가능한 스위치(1)의 온오프 상태를 검출하며, 즉 각각의 제어 가능한 스위치의 닫힘 또는 열림을 검출하며; 상기 기어 입력 유닛(3)은 외부에서 입력된 목표 기어m을 수신하고, 상기 제어 유닛(4)은 상기 기어 입력 유닛(3)에 연결되고, 각각의 제어 가능한 스위치(1) 및 검출유닛(2)에 연결되며, 상기 교류 모터(A)는 또한 교류 전원(B)의 중성선(N) 및 접지선(E)에 연결된다.

상기와 같이 설계된 기어 제어 회로는, 작동시 기어 입력 유닛(3)이 제어 유닛(4)에 목표 기어 신호를 송신하고, 이때 송신한 목표 기어가 m이라고 가정하면, 여기서 상기 기어 입력 유닛(3) 신호의 발생은 작업자가 기어 입력 유닛(3)을 조작(操作)하여 입력할 수 있으며; 제어 유닛(4)은 목표 기어m을 수신후, 제어 유닛(4)은 검출 유닛(2)에 의해 송신된 각각의 제어 가능한 스위치(1)의 온오프 상태를 기초로 교류 모터의 현재 기어n을 식별해낼 수 있고, 여기서 검출 유닛(2)은 검출된 각각의 제어 가능한 스위치(1) 온오프 상태를 주기적으로 제어 유닛(4)에 피드백 할 수 있다.

제어 유닛(4)은 목표 기어m과 현재 기어n을 얻은 후, 우선 m과 n의 크기를 판단할 수 있으며, m이 n보다 클 경우, 현재 업시프트가 필요하다는 것을 설명하며, 이때 제어 유닛(4)은 n에서m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치(1)가 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어할 수 있고, 기어(i)에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; m이 n보다 작을 경우, 현재 다운시프트가 필요하다는 것을 설명하며, 이때 제어 유닛(4)은 m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치(1)가 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어할 수 있고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치(1)를 하나씩 온시킬 때마다 기어 i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치(1)를 오프시킨다.

상기 방안은 이하 예를 통해 이해할 수 있다. m이 n보다 클 경우, n=0, m=3이라고 가정하면, 즉 모터가 현재 시동되지 않고 목표 기어가 3단 기어일 경우, 제어 유닛은 0단 기어에서 3단 기어 사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치(1)를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록, 즉 1단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치, 2단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치 및 3단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 순차적으로 온시키도록 제어할 수 있으며, 2단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 온시킨 후에는 1단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키고, 3단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 온시킨 후에는 2단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시킴으로써, 교류 모터가 3단 기어 상태에 있는 것을 보여주도록 구현할 수 있으며; m이 n보다 작을 경우, n=3, m=1이라고 가정하면, 즉 교류 모터의 현재 기어가 3단 기어이고, 목표 기어가 1단 기어일 경우, 제어 유닛(4)은 3단 기어에서 1단 기어 사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치(1)를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록, 즉 2단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치 및 1단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 온시키도록 제어하고, 2단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 온시킨 후에는 3단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키고, 1단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 온시킨 후에는 2단 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시킨다.

상기와 같이 설계된 기어 제어 회로에 있어서, 제어 유닛은 기어 입력 유닛에 의해 전송된 목표 기어m을 수신하고, 검출 유닛에 의해 검출된 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 통해 현재 기어n을 결정한 다음, m이 n보다 클 경우, n에서 m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어(i)에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; m이 n보다 작을 경우, m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어 i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; 이런 설계를 통해 기어 시프트시 기어를 점차 순차적으로 시프트하여, 기어의 시프트를 더욱 원활하게 하고, 기어를 점차 시프트하는 것은 차이가 너무 큰 기어를 한꺼번에 조절하는 것에 비하여 발생되는 충격 전류가 더욱 작고, 나아가 제어 가능한 스위치의 손실을 작게 하고 제어 가능한 스위치의 수명을 항상시킬 수 있다.

본 실시예의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 검출 유닛(2)은 두개의 입력단과 하나의 출력단을 포함하는 복수개의 상태 검출 회로(201)를 포함하며, 상기 복수개의 상태 검출 회로(201)의 두개의 입력단은 각각 하나의 제어 가능한 스위치(1) 및 교류 전원(B)의 중성선(N)에 연결되어, 대응연결된 제어 가능한 스위치(1)의 온오프 상태를 검출하여 얻으며, 상기 제어 유닛(4)은 각각의 상태 검출 회로(201)의 출력단에 연결되어 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 수신하여, 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태에 따라 닫힘상태에 처한 제어 가능한 스위치가 하나만 존재한다고 결정될 경우, 닫힘 상태의 제어 가능한 스위치에 대응되는 기어를 교류 모터의 현재 기어n으로 결정한다.

하나의 가능한 실시 형태에 있어서, 도 2에 도시된 것과 같이, 각각의 상태 검출 회로(201)는 저항(R1), 저항(R2), 다이오드(Q1), 광결합 아이솔레이터(D1), 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5) 및 커패시터(C1)를 포함하며, 저항(R1)의 일단은 대응 기어의 제어 가능한 스위치의 출력단과 연결되고, 저항(R1)의 타단은 저항(R2)의 제1 단에 연결되고, 저항(R2)의 제2 단은 광결합 아이솔레이터(D1) 이미터 단의 양극과 연결되며, 저항(R3)의 제1 단은 전력 공급 전원의 중성선(N)과 연결되고, 저항(R3)의 제2 단은 광결합 아이솔레이터(D1) 이미터 단의 음극과 연결되며, 다이오드(Q1)의 양극은 저항(R3)의 제1 단과 연결되고, 다이오드(Q1)의 음극은 저항(R2)의 제2 단과 연결되며, 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 컬렉터는 저항(R4)을 통해 제어 유닛(4)에 연결되고, 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 컬렉터는 저항(R5)을 통해 하나의 하이레벨 신호와 연결되며, 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 이미터는 접지되고, 커패시터(C1)를 통해 제어 유닛(4)에 연결되며; 하나의 가능한 실시 형태에 있어서, 상기 제어 가능한 스위치(1)는 구체적으로 릴레이일 수 있으며, 각각의 저항(R1)의 일단은 대응 기어의 릴레이의 상시 개방 접점에 연결되며, 여기서 설명해야 할 것은, 상기 회로 구조를 통해 상태 검출 회로(201)를 구현하는 것외에도, 기존의 기타 상태 검출 구조로 상태 검출 회로(201)를 구현할 수 있다.

상기와 같이 설계된 상태 검출 회로에 있어서, 상태 검출 회로(201)와 연결된 제어 가능한 스위치(1)가 열릴 경우, 상태 검출 회로(201) 중의 광결합 아이솔레이터(D1)은 도통되지 않고, 상태 검출 회로(201)는 제어 유닛(4)으로 낮은 레벨 신호를 전송하며; 상태 검출 회로(201)와 연결된 제어 가능한 스위치(1)가 닫힐 경우, 상기 상태 검출 회로(201)는 제어 가능한 스위치(1)의 출력단으로부터 하이레벨 신호를 수신할 수 있으며, 나아가 상기 상태 검출 회로(201) 중의 광결합 아이솔레이터(D1)가 도통되도록 하고, 상태 검출 회로(201)가 제어 유닛(4)으로 하이레벨 신호를 송신하도록 하며, 나아가 제어 유닛(4)이 상기 하이레벨 신호에 의하여 상기 상태 검출 회로(201)와 대응연결된 제어 가능한 스위치가 닫혔다는것을 알 수 있도록 한다. 상술한 원리를 기반으로 현재 기어를 식별할 때, 제어 유닛(4)은 각각의 상태 검출 회로(201)에 의해 전송된 레벨 신호를 얻어 각각의 상태 검출 회로(201)와 대응연결된 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 식별하여, 닫힘 상태에 처한 제어 가능한 스위치(1)가 하나만 존재한다고 결정될 경우, 닫힘 상태의 제어 가능한 스위치에 대응되는 기어를 교류 모터의 현재 기어n으로 결정한다.

하나의 가능한 실시 형태에 있어서, 제어 유닛(4)은 각각의 상태 검출 회로(201)와 대응연결된 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 식별해낸 후, 모든 제어 가능한 스위치(1)가 전부 열림 상태라고 식별하였을 경우, 제어 유닛(4)은 교류 모터가 시동되지 않았음을 결정하고; 제어 유닛(4)은 각각의 상태 검출 회로(201)와 대응연결된 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 식별해낸 후, 두개 또는 두개의 이상의 제어 가능한 스위치(1)가 전부 장시간 닫힘 상태라고 식별하였을 경우, 제어 유닛(4)은 교류 전극의 작동에 고장이 발생되었을 결정하여 자동 경보을 울릴수 있다.

본 실시예의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 검출 유닛(2)은 하나의 전원 검출 회로(202)를 더 포함하며, 상기 전원 검출 회로(202)는 상태 검출 회로(201)의 구조와 완전히 일치하고, 구체적으로는 저항(R6), 저항(R7), 다이오드(Q2), 광결합 아이솔레이터(D2), 저항(R8), 저항(R9), 저항(R10) 및 커패시터(C2)를 포함하며, 저항(R6)의 일단은 교류 전원(B)의 활선(L)과 연결되고, 저항(R6)의 타단은 저항(R7) 제1 단과 연결되며, 저항(R7)의 제2 단은 광결합 아이솔레이터(D2) 이미터 단의 양극과 연결되고, 저항(R8)의 제1 단은 교류 전원(B)의 중성선(N)과 연결되고, 저항(R8)의 제2 단은 광결합 아이솔레이터(D2) 이미터 단의 음극과 연결되며, 다이오드(Q2)의 양극은 저항(R8)의 제1 단에 연결되고, 다이오드(Q2)의 음극은 저항(R7)의 제2 단에 연결되며, 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 컬렉터는 저항(R9)을 통해 제어 유닛과 연결되고, 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 컬렉터는 저항(R10)을 통해 하나의 하이레벨 신호와 연결되며, 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 이미터는 접지되고 커패시터(C2)를 통해 제어 유닛(4)에 연결된다.

전원 검출 회로(202)와 상태 검출 회로(201)의 차이점은, 상기 전원 검출 회로(202)의 두개의 입력단은 각각 교류 전원(B)의 활선(L) 및 중성선(N)에 연결되고, 상기 전원 검출 회로(202)는 전력 공급 전원 주파수를 포함하는 전력 공급 전원 신호를 수집하고, 전력 공급 전원 신호를 제어 유닛(4)에 전송하는 것이며; 제어 유닛(4)은 전원 검출 회로(202)에 의해 전송된 전력 공급 전원 신호에 의하여 전력 공급 전원의 유무를 결정하고, 전력 공급 전원 주파수에 따라 제어 가능한 스위치(1) 의 닫힘 지연을 결정 제어할 수 있으며, 예를 들면 기어 조절시 어느 기어의 제어 가능한 스위치가 닫히도록 제어해야 할 경우, 전력 공급 전원이 도시 전기 즉50HZ의 교류 전류이므로 제일 좋은 닫힘 시기가 도시 전기의 파형이 횡좌표를 지날 때 즉 횡좌표가 0일 경우 제어 가능한 스위치를 닫거나 열어야 제어 가능한 스위치의 손실이 제일 작다.

본 실시예의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 기어 제어 회로는 정류 유닛(5)을 더 포함하며, 상기 제어 유닛(4)은 상기 정류 유닛(5)을 통해 상기 교류 전원(B)에 연결되고, 제어 유닛(4)이 정류 유닛(5)을 통해 상기 교류 전원(B)의 교류 전류를 그가 동작되는 직류 전기로 변환시킬 수 있도록 하며; 그리고 상술한 방식 외에 제어 유닛(4)은 하나의 직류 전원에 직접 연결되어, 제어 유닛(4)에 전력 공급이 이루어지도록 할 수 있고, 하나의 가능한 실시 형태로서, 상기 정류 유닛(5)은 구체적으로 정류기 또는 기타 교류를 직류로 변환시키는 소자일 수 있다.

하나의 가능한 실시 형태로서, 도 4에 도시된 것과 같이, 정류 유닛(5)과 제어 유닛(4) 사이에 하나의 패라드 커패시터(C5)를 병렬 연결하여, 외부 전압이 정전될 경우 제어 유닛(4)이 일정한 시간 동안 경보를 유지할 수 있도록 한다.

본 실시예의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 기어 제어 회로는 필터링 간섭 방지 유닛(6)을 더 포함하며, 상기 교류 전원(B)의 접지선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛(6)을 통해 상기 교류 모터(A)에 연결되고, 상기 교류 전원(B)의 중성선(N)은 상기 필터링 간섭 방지 유닛(6)을 통해 교류 모터(A) 및 정류 유닛(5)에 연결되며, 상기 교류 전원(B)의 활선(L)은 필터링 간섭 방지 유닛(6)을 통해 정류 유닛(5) 및 제어 가능한 스위치(1)의 입력단에 연결된다.

하나의 가능한 실시 형태로서, 도5에 도시된 것과 같이, 상기 필터링 간섭 방지 유닛(6)은 퓨즈(S1), 저항(R11), 저항(R12), 저항(R13), 커패시터(C3) 및 커패시터(C4)를 포함하며, 퓨즈(S1)의 일단은 교류 전원(B)의 활선(L)에 연결되고, 퓨즈(S1)의 타단은 저항(R11)의 제1 단에 연결되며, 저항(R11)의 제2 단은 정류 유닛(5) 및 커패시터(C3)의 제2 단에 연결되고, 상기 커패시터(C3)의 제1 단은 교류 전원(B)의 중성선(N)에 연결되며, 상기 교류 전원(B)의 중성선(N)은 교류 모터(A)에 연결되고, 상기 커패시터(C4)의 제1 단은 상기 커패시터(C3)의 제1 단에 연결되며, 상기 커패시터(C4)의 제2 단은 상기 교류 전원(B)의 접시선(E)에 연결되고, 상기 저항(R12)의 제1 단은 상기 커패시터(C3)의 제2 단에 연결되며, 상기 저항(R12)의 제2 단은 저항(R13)을 통해 교류 전원(B)의 중성선(N)에 연결되며; 상술한 회로 구조를 통해 필터링 간섭 방지 유닛(6)을 구현하는 것외에도, 또한 기존의 기타 필터 간섭 방지구조로 필터링 간섭 방지 유닛(6)을 구현할 수 있다.

상술한 실시 형태에 있어서, 저항(R11)은 서미스터이고, 회로에서 과전류 보호, 과열 검출의 역할을 하고; 커패시터(C3)는 EMI전도 간섭을 제어하기 위한 것이고, 스파크 회로 제거 등 역할을 하며; 저항(R12)과 저항(R13)은 플러그를 뽑을 때 1s내에 전원 플러그의 전압을 36V이하로 낮추어 신변 안전을 보호할 수 있다.

실시예 2

본 출원에 따른 교류 모터의 기어 제어시스템에 있어서, 상기 시스템은 교류 전원(B), 교류 전극(A) 및 실시예 1에서 어느 한 선택가능한 실시 형태의 기어 제어 회로를 포함하며, 상기 기어 제어 회로 중의 각각의 제어 가능한 스위치(1)는 각각 교류 전원(B) 및 교류 모터(A)의 복수개의 기어와 일일이 대응되게 연결되고, 본 실시예에 따른 기어 제어시스템은 실시예 1에서 설명한 기어 제어 회로의 원리와 일치하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

상기와 같이 설계된 기어 제어시스템에 있어서, 상기와 같이 설계된 기어 제어 회로를 포함하므로, 제어 유닛은 기어 입력 유닛에 의해 전송된 목표 기어m을 수신하고, 검출 유닛에 의해 검출된 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 통해 현재 기어n을 결정한 다음, m이 n보다 클 경우, n에서 m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; m이 n보다 작을 경우, m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어 i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시킬 수 있어; 이런 설계를 통해 기어 시프트시 기어를 점차 순차적으로 시프트하여, 기어의 시프트를 더욱 원활하게 하고, 기어를 점차적으로 시프트하는 것은 차이가 너무 큰 기어를 한꺼번에 조절하는 것에 비하여 충격 전류가 더욱 작고, 나아가 제어 가능한 스위치의 손실을 작게 하고 제어 가능한 스위치의 수명을 항상시킬 수 있다.

본 출원에서 실시예에 있어서, 개시된 장치와 방법은 기타 방식을 통해 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 전술한 바와 같은 장치 실시예는 예시적인 것으로서, 예를 들면 상기 유닛의 구분은 다만 한가지 로직 기능 구분으로서 실제 구현시에는 다른 구분 방식도 있을 수 있으며, 또 예를 들면 복수개의 유닛 또는 요소는 조합 가능하거나 다른 하나의 시스템에 집적될 수 있고, 일부 특징은 생략하거나 실행하지 않을 수 있다. 또한, 표시하거나 논의한 상호간의 커플링 또는 직접적인 커플링 또는 통신 연결은 일부 통신 인터페이스, 장치 또는 유닛에 의한 간접 커플링 또는 통신 연결을 통해 구현될 수 있으며, 전기적, 기계적 또는 기타의 형태일 수 있다.

또한, 분리 부품으로서 설명한 유닛은 물리적으로 분리되거나 분리되지 않을 수 있고, 유닛으로 표시된 부품은 물리적 유닛일 수도 아닐 수도 있으며, 한 곳에 위치할 수도 있고, 또는 복수개의 네트워크 유닛에 분포될 수도 있다. 실제 필요에 따라 그 중 일부분 또는 전체 유닛을 선택하여 본 실시예 방안의 목적을 달성할 수 있다.

또한, 본 출원의 각 실시예에 있어서의 각 기능 모듈들은 하나의 독립된 부분으로 집적될 수 있고, 각각의 모듈들이 단독으로 존재할 수도 있으며, 두개 또는 두개 이상의 모듈들이 집적되어 하나의 독립된 부분으로 형성될 수도 있다.

본 명세서에서, 제1 및 제2와 같은 관계를 나나태는 용어는 단지 하나의 실체나 조작을 다른 실체나 조작과 구별하기 위한 것이고, 이러한 실체나 조작 사이에 그 어떤 실제적 관계 또는 순서를 꼭 요구하거나 암시하는 것은 아니다.

실시예 3

도 6 내지 도 11을 결합하면, 본 출원의 실시예에 따른 스위치 컨트롤러(20)는 PWM신호를 통해 전자설비(10)의 설비 본체(30)의 시동/정지를 제어하여, 전자설비(10)의 에너지 소비를 감소하는데 유리하다.

도 6을 참조하면, 스위치 컨트롤러(20)는 신호 변조 회로(21), 신호 팔로우 회로(22), 비교 회로(23) 및 스위칭 제어 회로(24)를 포함할 수 있다.

신호 변조 회로(21)의 입력단은 제1 PWM신호를 수신하고, 신호 변조 회로(21)의 출력단은 신호 팔로우 회로(22)의 입력단에 연결되어 신호 변조 회로(21)가 제1 PWM신호를 아날로그 신호를 표현하는 제2 PWM신호로 변조한 것을 출력한다. 여기서 제1 PWM신호는 신호 소스(100)에서 생성될 수 있는데, 신호 소스(100)에서 PWM신호를 생성하는 방식은 당업자에 널리 알려진 것으므로 상세한 설명을 생략한다. 신호 소스(100)에서 생성된 PWM신호가 바로 제1 PWM신호이고, 신호 변조 회로(21)의 입력단으로 출력될 수 있다. 제1 PWM 신호를 신호 변조 회로(21)를 통해 변조 처리후 얻은 신호가 바로 제2 PWM 신호이다.

설비 본체(30)가 모터인 경우, 제1 PWM신호는 모터로 출력될 수 있으며, 모터는 PWM 신호에 따라 모터의 회전 속도를 제어한다. 여기서 모터가 PWM 신호를 통해 모터 회전 속도를 제어하는 방식은 당업자에 널리 알려진 것으므로 상세한 설명을 생략한다.

신호 팔로우 회로(22)의 출력단은 비교 회로(23)의 제1 입력단에 연결되고, 신호 팔로우 회로(22)는 제2 PWM신호의 현재 부하 파워를 사전에 설정된 부하 파워로 증폭하는 것이다. 여기서 사전에 설정된 부하 파워는 실제 수요에 따라 설정할 수 있으며 여기서는 구체적으로 제한하지 않는다. 신호 팔로우 회로(22)를 통해 제2 PWM신호의 전압은 그대로 유지된 채 전류를 증폭시킴으로써 제2 PWM신호의 부하 능력을 향상시킬 수 있다. 신호 팔로우 회로(22)는 제2 PWM 신호를 버퍼링, 분리시키고 신호의 부하 용량(Carrying capacity)을 향상시킬 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

비교 회로(23)의 출력단은 스위칭 제어 회로(24)의 입력단에 연결되어, 비교 회로(23)의 제2 입력단에서 참조 신호가 수신되고 제1 입력단에서 제2 PWM신호가 수신되었을 경우 제어 신호를 출력한다. 비교 회로(23)의 참조 신호는 참조 전압일 수 있고, 사용자는 실제 수요에 따라 참조 전압을 설정할 수 있으며, 이 참조 전압이 바로 비교 회로(23)의 한계 레벨이다.

스위칭 제어 회로(24)의 출력단은 전자설비(10)의 설비 본체(30)의 제어단에 연결되고, 스위칭 제어 회로(24)는 제어 신호가 수신되었을 경우, 스위칭 제어 회로(24) 중의 스위칭 소자가 도통 상태에 처하도록 제어한다. 스위칭 제어 회로(24)의 스위칭 소자는 설비 본체(30)의 제어단에 전기적으로 연결되고, 스위칭 소자가 도통되면, 설비 본체(30)는 제어단을 통해 파워 온됨으로써, 설비 본체(30)가 시동될 수 있다. 제어 신호는 하이레벨, 로우레벨 등 레벨 신호일 수 있으며, 실제 상황에 따라 설정할 수 있다.

상술한 실시 형태에 있어서, 스위치 컨트롤러(20)는 신호 변조 회로(21)를 통해 디지털-아날로그 변환할 수 있어, 디지털 신호의 제1 PWM신호를 변조하여 아날로그 신호의 제2 PWM신호를 얻은 다음, 신호 팔로우 회로(22)를 통해 변조된 제2 PWM신호의 부하를 증폭시켜, 제2 PWM 신호의 부하가 작아서 스위칭 제어 회로(24)의 스위칭을 제어할 수 없는 것을 방지하여, PWM신호를 통해 전자설비(10)의 시동/정지를 제어하기 불편한 문제를 개선할 수 있다.

도9를 참조하면, 본 실시예 있어서, 스위칭 제어 회로(24)는 제1 커패시터(125), 제2 커패시터(126), 제3 커패시터(127), 제4 커패시터(133), 제1 다이오드(124), 제2 다이오드(134), 제1 저항(128), 제2 저항(129), 제3 저항(131), 트랜지스터(132) 및 상기 스위칭 소자를 표현하는 MOS(130)을 포함할 수 있다.

제1 커패시터(125)의 제1 단 및 제1 저항(128)의 제1 단은 비교 회로(23)의 출력단에 연결되고, 제1 커패시터(125)의 제2 단은 접지되며, 제1 저항(128)의 제2 단은 트랜지스터(132)의 베이스 전극와 연결되고, 트랜지스터(132)의 이미터는 접지되며, 트랜지스터(132)의 컬렉터는 제3 저항(131)의 제1 단에 연결되고, 제3 저항(131)의 제2 단은 제2 저항(129)의 제1 단 및 MOS(130)의 제1 단에 연결되며, 제2 저항(129)의 제2 단 및 MOS(130)의 제2 단은 모두 제어 전원의 입력단에 연결된다.

제1 다이오드(124)의 제1 단, 제2 커패시터(126)의 제1 단, 제3 커패시터(127)의 제1 단은 모두 제어 전원의 입력단에 연결되고, 제1 다이오드(124)의 제2 단, 제2 커패시터(126)의 제2 단, 제3 커패시터(127)의 제2 단은 모두 접지된다.

MOS(130)의 제3 단은 스위칭 제어 회로(24)의 출력단으로 되고, 제3 저항(131)의 제1 단, 제2 다이오드(134)의 제1 단은 모두 MOS(130)의 제3 단에 연결되고, 제3 저항(131)의 제2 단, 제2 다이오드(134)의 제2 단은 모두 접지된다.

여기서 트랜지스터(132)가 제1 저항(128)을 통해 제어 신호를 수신하였을 경우, MOS(130)의 제2 단은 MOS(130)의 제3 단과 도통된다.

트랜지스터(132)가 제1 저항(128)을 통해 제어 신호를 수신하지 못하였을 경우, MOS(130)의 제2 단은 MOS(130)의 제3 단과 차단된다.

본 실시예에 있어서, 비교기(121)는 전압 비교기일 수 있다. 비교기(121)를 통해 출력된 레벨 신호가 바로 G1신호이다.

스위칭 제어 회로(24)에서, 제어 전원은 15V전원일 수 있는 것은 당업자에 널리 알려져 있으며, MOS(130)의 소스와 드레인은 전원을 제어하는 스위치로 할 수 있다. G1신호는 제1 저항(128)을 통해NPN 트랜지스터(132)의 도통 및 차단을 제어함으로써, PMOS의 도통 및 차단을 안정적으로 제어할 수 있다.

트랜지스터(132)는 NPN형 트랜지스터(132)일 수 있고, MOS(130)는 P형 MOS일 수 있으며, 이때 제어 신호는 하이레벨일 수 있다. 스위치 컨트롤러(20)가 지속적으로 제1 PWM신호를 수신할 경우, NPN 트랜지스터의 베이스 전극이 하이레벨이면, 트랜지스터(132)의 컬렉터와 이미터가 도통되고, 전류 흐름은 컬렉터에서 이미터로 흐른다. PMOS의 게이트（또는 G극으로 불림）가 로우레벨이면, PMOS의 소스（또는 S극으로 불림）와 드레인（또는 D극으로 불림）이 도통되고, 전류의 흐름은 소스에서 드레인으로 흐름으로써, 설비 본체(30)의 제어단이 파워 온되어 시동될수 있다.

스위치 컨트롤러(20)가 제1 PWM 신호를 수신하지 못하였을 경우, NPN 트랜지스터의 베이스 전극이 로우레벨이면, 이때 트랜지스터(132)의 컬렉터와 이미터가 차단되는 동시에 PMOS의 소스와 드레인이 차단되어, 설비 본체(30)의 제어단이 파워 오프되어 정지됨으로써 전자설비(10)의 에너지 소비를 절약할 수 있다.

제2 저항(129)은 NPN 트랜지스터가 도통되지 않을 경우 전원을 차단하기 위한 것이다.

제3 저항(131)은 트랜지스터(132)를 보호하기 위한 것이다.

제1 커패시터(125)는 전해 커패시터와 같은 극성 커패시터일 수 있으며, G1신호를 안정화시키는 것이다.

제2 커패시터(126)는 전해 커패시터일 수 있으며, 전원 전압을 안정시키는 것다.

제3 커패시터(127)는 자기 커패시터와 같은 비극성 커패시터일 수 있으며, 전원의 간섭을 제거하는 것이다.

제4 커패시터(133)는 비극성 커패시터일 수 있으며, 출력 신호의 안정성을 향상시키기 위한 것이다.

제1 다이오드(124)와 제2 다이오드(134)는 다음의 부하를 전압 전류의 충격으로부터 보호하는 동시에 설비 본체(30)에 대해서도 보호 역할을 한다.

상술한 실시 형태에 있어서, 트랜지스터(132)와 MOS(130)가 상호 협동하여, 비교 회로(23)의 출력 여부에 따른 제어 신호를 기초로 MOS(130)의 도통 여부를 제어함으로써, 전자설비(10)의 시동/정지를 제어한다. PWM신호가 있을 경우 전자설비(10)의 전력 공급 전원을 온시키고, PWM신호가 없을 경우 전력 공급 전원을 오프시켜 전자설비(10)의 전력 소비를 낮추어, PWM신호가 없을 경우에도 전력 공급 전원이 여전히 온되어 전력 에너지가 낭비되는 것을 방지한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 신호 변조 회로(21)는 제3 다이오드(102), 제4 다이오드(103), 제5 커패시터(104), 제6 커패시터(105), 제7 커패시터(108), 제4 저항(106) 및 제5 저항(107)을 포함할 수 있다. 제3 다이오드(102)의 음극은 제1 전원에 연결되고, 제3 다이오드(102)의 양극은 제5 저항(107)의 제1 단에 연결되며, 제5저항(107)의 제2 단은 제7 커패시터(108)의 제1 단에 연결된 후, 신호 변조 회로(21)의 출력단으로 된다. 제7 커패시터(108)의 제2 단은 접지된다. 제1 전원은 5V전원일 수 있으며 당업자에 널리 알려져 있다.

제4 다이오드(103)의 음극, 제5 커패시터(104)의 제1 단, 제6 커패시터(105)의 제1 단, 제4 저항(106)의 제1 단은 모두 상기 제3 다이오드(102)의 양극, 상기 제5 저항(107)의 제1 단에 연결된다. 제4 다이오드(103)의 양극, 제5 커패시터(104)의 제2 단, 제6 커패시터(105)의 제2 단, 제4 저항(106)의 제2 단은 모두 접지된다.

신호 변조 회로(21)에서, 제3 다이오드(102) 및 제4 다이오드(103)는 입력 전압이 전원보다 높지 않게 하여 전원에 음압이 발생되지 않도록 보호 역할을 하여, 다음 회로의 안전을 확보한다.

제5 커패시터(104)는 제6 커패시터(105)와 서로 협동하여 제1 PWM 신호를 직류 신호로 변환시킨다.

제5 커패시터(104)는 극성 커패시터（예를 들면 전해 커패시터）일 수 있다. 제6 커패시터(105)는 비극성 커패시터（예를 들면 자기 커패시터）일 수 있으며, 저주파수 간섭을 흡수할 수 있다.

제5 저항(107)은 반사 신호를 제거하기 위한 것이고, 연산 증폭기 이론에 따르면 입력 저항은 무한대이므로 인풋 핏 전류가0에 접근하며, 따라서 PWM신호의 입력 전류는 모두 저항(106)을 통해 대지로 흐른다. 만일 이 제5 저항(107)이 없다면, 신호는 반사되어 다시 자기 비드(101) 출력쪽으로 되돌아가게 되며, 만일 PWM신호의 입력 신호 부하 용량이 나쁘면 진동 신호를 형성하여 팔로우 출력된 신호가 불안정하게 된다.

제7 커패시터(108)는 반사 신호를 더욱 효과적으로 흡수하기 위한 것이고, 제5 저항(107)에 의해 반사하여 되돌아온 고주파수 신호를 팔로워(109)의 입력단에 분리시키고, 제7 커패시터(108)에 의해 상기 고주파수 신호를 흡수할 수 있으므로, 팔로워(109)의 입력 신호의 간섭 신호를 필터링하여 팔로워(109)의 입력 신호 품질을 확보한다.

도 7을 참조하면 본 실시예에 있어서, 신호 팔로우 회로(22)는 팔로워(109) 및 보호 서브 회로(26)를 포함할 수 있으며, 팔로워(109)의 입력단은 신호 팔로우 회로(22)의 입력단이 되고, 팔로워(109)의 출력단은 보호 서브 회로(26)의 입력단에 연결되며, 보호 서브 회로(26)의 출력단은 신호 팔로우 회로(22)의 출력단이 되고, 보호 서브 회로(26)는 제2 PWM 신호를 분리 버퍼링시킨다.

팔로워(109)는 전압 팔로워일 수 있고, 팔로워(109)에 입력된 제2 PWM신호와 팔로워(109)로부터 출력된 제2 PWM신호의 전압을 그대로 유지하도록 확보한 채, PWM신호의 전류를 증폭하여 출력한다.

도7을 다시 참조하면, 팔로워(109)는 제1 입력단“+IN”, 제2 입력단“-IN”, 전원단(VCC), 접지단(GND) 및 출력단(OUT)을 포함한다. 팔로워(109)의 제1 입력단“+IN”은 신호 팔로우 회로(22)의 입력단으로서, 제5 저항(107)의 제2 단에 연결될 수 있다. 팔로워(109)의 제2 입력단“-IN”은 팔로워(109)의 출력단(OUT)에 연결된다. 팔로워(109)의 전원단(VCC)은 제2 전원에 연결되고, 제2 전원은 5V전원일 수 있는 것은 당업자에 널리 알려져 있다. 팔로워(109)의 접지단(GND)는 접지된다. 팔로워(109)의 출력단(OUT)은 보호 서브 회로(26)의 입력단에 연결된다.

여기서, 보호 서브 회로(26)는 제6 저항(111), 제7 저항(112), 제8 커패시터(110), 제9 커패시터(113), 제10 커패시터(115), 제5 다이오드(116) 및 제6 다이오드(117)을 포함한다.

제6 저항(111)의 제1 단은 제8 커패시터(110)의 제1 단에 연결되고, 보호 서브 회로(26)의 입력단이 되고, 이 입력단은 팔로워(109)의 출력단(OUT)에 연결된다. 제6 저항(111)의 제2 단은 제7 저항(112)의 제1 단, 제9 커패시터(113)의 제1 단, 제10 커패시터(115)의 제1 단, 제5 다이오드(116)의 음극, 제6 다이오드(117)의 양극에 연결된다. 제7 저항(112)의 제2 단, 제9 커패시터(113)의 제2 단, 제10 커패시터(115)의 제2 단, 제5 다이오드(116)의 양극은 모두 접지된다. 제6 다이오드(117)의 음극은 제3 전원에 연결되고, 제3 전원은 5V전원일 수 있는 것은 당업자에 널리 알려져 있다. 제6 저항(111)의 제2 단은 보호 서브 회로(26)의 출력단으로, 분리 버퍼링된 제2 PWM 신호를 출력한다.

제6 저항(111)은 연산 증폭기의 용량성 부하를 분리하는 것이고, 또한 피드백 회로에 발생된 위상 지연을 제거할 수 있다. 예를 들면 제6 저항(111)에 의하면, PWM신호의 부하가 비교적 클 경우에도 시스템의 진동을 초래하지 않으며, 회로에서의 신호 안정성을 향상시킬 수 있다.

제7 저항(112), 제9 커패시터(113), 제10 커패시터(115)는 전부 신호를 안정화하는 것으로, 부하의 충격을 받지 않는다.

제8 커패시터(110)는 다음 부하에 의한 위상 지연을 제거하는 것이다.

제5 다이오드(116) 및 제6 다이오드(117)는 입력 전압이 전원보다 높지 않게 하여 음압이 발생할 수 않도록 보호 역할을 하여, 전후 회로를 신호가 안전적이고 안정화되도록 보호한다.

상술한 실시 형태에 있어서, 팔로워(109)를 통해 제2 PWM 신호의 부하를 증폭시킬 수 있으며, 보호 서브 회로(26)를 통해 부하가 증폭된 PWM신호를 분리 버퍼링하여 안전하고 안정적인 아날로그 신호를 출력할 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 있어서, 비교 회로(23)는 비교기(121)를 포함하며, 비교기(121)의 제1 입력단은 지정 저항을 통해 신호 팔로우 회로(22)가 출력한 제2 PWM신호를 수신하고; 비교기(121)의 제2 입력단은 참조 신호를 수신하며; 비교기(121)의 출력단은 비교 회로(23)의 출력단이 된다.

본 실시예에 있어서, 비교기(121)의 제2 입력단은 제8 저항(114)을 통해 제4 전원에 연결될 수 있다. 그리고, 제4 전원은 제8 저항(114), 제9 저항(122)을 통해 접지될 수 있다. 제4 전원은 5V전원일 수 있는 것은 당업자에 널리 알려져 있다.

지정 저항이 바로 제10 저항(120)이고, 비교기(121)의 제1 입력단은 제10 저항(120)을 통해 신호 팔로우 회로(22)가 출력한 제2 PWM신호를 수신한 다음, 비교기(121)가 제1 입력단, 제2 입력단이 수신한 신호에 따라 출력단을 통해 G1신호를 스위칭 제어 회로(24)의 입력단으로 출력한다.

제8 저항(114), 제9 저항(122)은 비교기(121)의 참조 신호 전압(한계 레벨）을 조절하기 위한 것이고, 비교기(121)의 제1 입력단에 제2 PWM신호가 입력될 경우, 하이레벨을 출력하고; 비교기(121)의 입력단에서 제2 PWM신호를 수신하지 못하였을 경우, 로우레벨을 출력한다.

제10 저항(120)은 신호 팔로우 회로(22)에서 출력한 신호와 비교기(121)의 입력단과의 간섭을 분리하기 위한 것이다.

상술한 실시 형태에 있어서, 비교기(121)를 통해 제2 PWM 신호에 따라 제어 신호를 출력할 수 있으므로, 제어 신호에 따라 회로의 스위칭 제어를 구현할 수 있다.

다시 도 7을 참조하면, 하나의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 스위치 컨트롤러(20)은 자기 비드(101)를 더 포함할 수 있으며, 신호 변조 회로(21)는 자성 비드(101)를 통해 제1 PWM신호를 수신한다.

상술한 실시 형태에 있어서, 자기 비드(101)를 통해 전자기 복사 간섭을 억제할 수 있음으로써, 입력된 PWM 신호의 안정성을 향상시키는데 유리한다.

다시 도 7을 참조하면, 하나의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 스위치 컨트롤러(20)는 보호 저항(118)을 더 포함할 수 있으며, 신호 팔로우 회로(22)의 출력단은 보호 저항(118)을 통해 비교 회로(23)의 입력단에 연결된다.

상술한 실시 형태에 있어서, 보호 저항(118)은 전송된 제2 PWM신호의 안정성을 확보하고, 부하의 충격으로 인한 제2 PWM 신호의 불안정을 방지할 수 있다.

도 11을 참조하면, 하나의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 스위치 컨트롤러(20)는 신호 변조 회로(21)의 입력단에 연결되는 정류모듈(27)을 더 포함한다.

정류모듈(27)는 정류 브릿지를 포함하여, 교류 전류를 직류 전류로 정류시켜, 직류 모터가 직류 전류를 사용하여 전기를 공급하도록 하는 것으로, 도6에 도시된 접선단Vim은 모터 회전을 위해 전기를 공급하는 것이다. 접선단GND는 접지되고, 접선단VCC는 설비 본체(30)의 제어 블록에 전기를 공급하며, 설비 본체(30) 중의 제어 블록의 동작 방식은 당업자에 널리 알려져 있다.

도 10을 참조하면, 하나의 선택가능한 실시 형태에 있어서, 스위치 컨트롤러(20)는 비교 회로(23)가 수신한 참조 신호에 대하여 전압 안정화를 수행하는 전압 안정화 회로(25)를 더 포함할 수 있다.

전압 안정화 회로(25)는 극성 커패시터 및 두개의 비극성 커패시터를 포함할 수 있으며, 극성 커패시터 및 두개의 비극성 커패시터는 병렬 연결되고, 병렬 연결된 일단은 제5 전원에 연결되고, 병렬 연결된 타단은 접지되며, 제5 전원은 5V전원일 수 있고, 전압 안정화 회로(25)는 비교기(121)에 안정적인 5V전원을 제공하여, 참조 신호의 안정성을 향상시킨다다.

상술한 설계에 따르면, 신호 변조 회로(21)를 통해 제1 PWM 신호를 원활하게 처리할 수 있으며, 따라서 갑자기 변화된 펄스에도 즉시로 응답할 수 있다. 변조된 제2 PWM 신호는 아날로그 전압 신호이고, 신호 팔로우 회로(22)에 의해 변조된 후에는 제2 PWM신호의 부하 용량과 간섭 방지 능력을 향상시킬 수 있다. 자기 비드(101), 보호 서브 회로(26), 보호 저항(118) 등에 의하여 PWM신호의 서지(electrical surge), 정전기 등으로부터 안전적이고 신뢰적으로 보호할 수 있다. 그리고 설비 본체(30)는 PWM신호（제1 PWM신호）가 있을 경우에는 제어 전원을 온시키고, PWM 신호가 없을 경우는 제어 전원을 오프시켜 전력 소비를 최대한 저감할 수 있다.

다시 도 11을 참조하면, 본 출원의 실시예에 따른 전자설비(10)에 있어서, 전자설비(10)는 설비 본체(30) 및 상기 스위치 컨트롤러(20)를 포함하며, 설비 본체(30)의 제어단은 스위치 컨트롤러(20)의 출력단에 연결되고, 여기서 설비 본체(30)는 스위치 컨트롤러(20)의 출력단에서 출력된 제어 신호가 수신되었을 경우 시동된다.

본 실시예에 있어서, 설비 본체(30)는 실제 상황에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면 설비 본체(30)는 직류 모터를 포함한다. 예를 들면 설비 본체(30)는 공기청정기의 직류 브러시리스 모터일 수 있다.

설명해야 할 것은 본 실시예에서 각 종류의 저항, 커패시터, 자성 비드, 다이오드의 파라미터는 실제 상황에 따라 선택할 수 있다는 것은 당업자에 널리 알려져 있으므로 여기서는 구체적으로 제한하지 않는다.

상술한 내용을 종합하면, 본 출원은 스위치 컨트롤러 및 전자설비를 제공한다. 스위치 컨트롤러는 신호 변조 회로, 신호 팔로우 회로, 비교 회로 및 스위칭 제어 회로를 포함할 수 있다. 신호 변조 회로의 입력단은 제1 PWM 신호를 수신하고, 신호 변조 회로의 출력단은 신호 팔로우 회로의 입력단에 연결되어 신호 변조 회로가 제1 PWM신호를 아날로그 신호를 표현하는 제2 PWM신호로 변조한 것을 출력하며; 신호 팔로우 회로의 출력단은 비교 회로의 제1 입력단에 연결되며, 신호 팔로우 회로는 제2 PWM신호의 현재 부하 파워를 사전에 설정된 부하 파워로 증폭시키며; 비교 회로의 출력단은 스위칭 제어 회로의 입력단에 연결되어, 비교 회로의 제2 입력단에서 참조 신호가 수신되고 제1 입력단에서 제2 PWM신호가 수신되었을 경우 제어 신호를 출력하며; 스위칭 제어 회로의 출력단은 전자설비의 설비 본체의 제어단에 연결되고, 스위칭 제어 회로는 제어 신호가 수신되었을 경우, 스위칭 제어 회로 중의 스위칭 소자가 도동 상태에 처하도록 제어한다. 본 방안에서, 스위치 컨트롤러는 신호 변조 회로를 통해 디지털-아날로그 변환을 수행하여, 디지털 신호의 제1 PWM신호를 변조하여 아날로그 신호의 제2 PWM신호를 얻을 수 있고, 그 다음, 신호 팔로우 회로를 통해 변조된 제2 PWM신호의 부하를 증폭시켜 제2 PWM 신호의 부하가 작아 스위칭 제어 회로의 스위치를 제어할 수 없는 상황을 방지하여, PWM신호를 통해 전자설비의 시동/정지를 제어하기 불편한 문제를 개선할 수 있다.

이상 내용은 본 출원의 실시예일 뿐, 본 출원의 권리범위를 제한하는 것은 아니며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 변형 및 개량 형태를 가질 수 있으며 이러한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

A: 교류 모터
B: 교류 전원
L: 활선
N: 중성선
E: 접지선
1: 제어 가능한 스위치
2: 검출유닛
201: 상태 검출 회로
202: 전원 검출 회로
3: 기어 입력 유닛
4: 제어 유닛
5: 정류 유닛
6: 필터링 간섭 방지 유닛
10: 전자설비
20: 스위치 컨트롤러
21: 신호 변조 회로
22: 신호 팔로우 회로
23: 비교 회로
24: 스위칭 제어 회로
25: 전압 안정화 회로
26: 보호 서브 회로
27: 정류모듈
30: 설비 본체
100: 신호 소스
101: 자기 비드
102: 제3 다이오드
103: 제4 다이오드
104: 제5 커패시터
105: 제6 커패시터
106: 제4 저항
107: 제5 저항
108: 제7 커패시터
109: 팔로워
110: 제8 커패시터
111: 제6 저항
112: 제7 저항
113: 제9 커패시터
114: 제8 저항
115: 제10 커패시터
116: 제5 다이오드
117: 제6 다이오드
118: 보호 저항
120: 제10 저항
121: 비교기
122: 제9 저항
124: 제1 다이오드
125: 제1 커패시터
126: 제2 커패시터
127: 제3 커패시터
128: 제1 저항
129: 제2 저항
130: MOS
131: 제3 저항
132: 트랜지스터
133: 제4 커패시터
134: 제2 다이오드

Claims

교류 모터의 기어 제어 회로에 있어서,
상기 기어 제로 회로는,
각각 교류 전원의 활선에 연결되고 각각 교류 모터의 복수개의 기어에 일일이 대응되게 연결되는 복수개의 제어 가능한 스위치;
각각 상기 각각의 제어 가능한 스위치에 연결되어 대응되는 상기 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 검출하는 검출 유닛;
외부에서 입력된 목표 기어m을 수신하는 기어 입력 유닛; 및
상기 기어 입력 유닛에 연결되어 상기 목표 기어m을 획득하고; 각각의 상기 제어 가능한 스위치 및 상기 검출 유닛에 각각 연결되어 각각의 상기 제어 가능한 스위치의 온오프 상태에 따라 상기 교류 모터의 현재 기어n을 얻으며; m이 n보다 클 경우, n에서 m사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 작은데서 커지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i-1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키며; m이 n보다 작을 경우, m에서 n사이의 각각의 기어에 대응되는 제어 가능한 스위치를 기어가 큰데서 작아지는 순서에 따라 순차적으로 온시키도록 제어하고, 기어i에 대응되는 제어 가능한 스위치를 하나씩 온시킬 때마다 기어i+1에 대응되는 제어 가능한 스위치를 오프시키는 제어 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제1항에 있어서,
상기 검출 유닛은 복수개의 상태 검출 회로를 포함하고, 각각의 상태 검출 회로의 두개의 입력단은 각각 하나의 제어 가능한 스위치의 출력단 및 교류 전원의 중성선에 연결되어, 대응연결된 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 획득하며;
상기 제어 유닛은 각각의 상태 검출 회로 출력단에 연결되어 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태를 수신하여, 각각의 제어 가능한 스위치의 온오프 상태에 따라 닫힘(Close) 상태에 처한 제어 가능한 스위치가 하나만 존재한다고 결정될 경우, 닫힘 상태의 제어 가능한 스위치에 대응되는 기어를 상기 교류 모터의 현재 기어로 결정하는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제2항에 있어서,
상기 제어 유닛은 또한 닫힘 상태의 제어 가능한 스위치가 존재하지 않다고 결정될 경우, 상기 교류 모터가 시동되지 않았다고 결정하는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제2항에 있어서,
각각의 상태 검출 회로는 저항(R1), 저항(R2), 다이오드(Q1), 광결합 아이솔레이터(D1)(Optical coupling isolator), 저항(R3), 저항(R4), 저항(R5) 및 커패시터(C1)를 포함하며, 상기 저항(R1)의 일단은 대응 기어의 제어 가능한 스위치의 출력단과 연결되고, 상기 저항(R1)의 타단은 상기 저항(R2)의 제1 단과 연결되며, 상기 저항(R2)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D1)의 이미터 단의 양극과 연결되며, 상기 저항(R3)의 제1 단은 전력 공급 전원 중성선과 연결되고, 상기 상기 저항(R3)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D1)의 이미터 단의 음극과 연결되며, 상기 다이오드(Q1)의 양극은 상기 저항(R3)의 제1 단과 연결되고, 상기 다이오드(Q1)의 음극은 상기 저항(R2)의 제2 단과 연결되며, 상기 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R4)을 통해 상기 제어 유닛과 연결되고; 상기 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R5)을 통해 하나의 하이레벨 신호와 연결되며; 상기 광결합 아이솔레이터(D1) 수신단의 이미터는 접지되고 상기 커패시터(C1)를 통해 상기 제어 유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제4항에 있어서,
상기 제어 가능한 스위치는 릴레이이고, 각각의 상기 저항(R1)의 일단은 대응 기어의 릴레이의 상시 개방 접점에 연결되는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제2항에 있어서,
상기 검출 유닛은, 두개의 입력단은 각각 상기 교류 전원의 활선 및 중성선에 연결되고, 출력단은 상기 제어 유닛에 연결되어, 전력 공급 전원 전압 신호 및 전력 공급 전원 주파수 신호를 포함하는 전력 공급 전원 신호를 수집하는 전원 검출 회로; 및
상기 전력 공급 전원 전압 신호를 기초로 상기 전력 공급 전원의 유무를 결정하고, 상기 전력 공급 전원 주파수 신호에 따라 제어 가능한 스위치의 닫힘 지연을 결정 제어하는 상기 제어 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제6항에 있어서,
상기 전원 검출 회로는 저항(R6), 저항(R7), 다이오드(Q2), 광결합 아이솔레이터(D2), 저항(R8), 저항(R9), 저항(R10) 및 커패시터(C2)를 포함하며, 상기 저항(R6)의 일단은 상기 교류 전원의 활선과 연결되고, 상기 저항(R6)의 타단은 상기 저항(R7)의 제1 단과 연결되며, 상기 저항(R7)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 이미터 단의 양극과 연결되며, 상기 저항(R8)의 제1 단은 상기 교류 전원의 중성선과 연결되고, 상기 저항(R8)의 제2 단은 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 이미터 단의 음극과 연결되며, 상기 다이오드(Q2)의 양극은 상기 저항(R8)의 제1 단과 연결되고, 상기 다이오드(Q2)의 음극은 상기 저항(R7)의 제2 단과 연결되며, 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R9)을 통해 상기 제어 유닛과 연결되고; 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 컬렉터는 상기 저항(R10)을 통해 하나의 하이레벨 신호와 연결되며; 상기 광결합 아이솔레이터(D2) 수신단의 이미터는 접지되고 상기 커패시터(C2)를 통해 상기 제어 유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제1항에 있어서,
상기 기어 제어 회로는 정류 유닛을 더 포함하며, 상기 제어 유닛은 상기 정류 유닛을 통해 상기 교류 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
제8항에 있어서,
상기 기어 제어 회로는 필터링 간섭 방지 유닛을 더 포함하며, 상기 교류 전원의 접지선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛을 통해 상기 교류 모터에 연결되고, 상기 교류 전원의 중성선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛을 통해 상기 교류 모터 및 상기 정류 유닛에 연결되며, 상기 교류 전원의 활선은 상기 필터링 간섭 방지 유닛을 통해 상기 정류 유닛 및 상기 제어 가능한 스위치의 입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 회로.
교류 모터의 기어 제어 시스템에 있어서,
상기 시스템은 교류 전원, 교류 모터 및 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 기어 제어 회로를 포함하며, 상기 교류 모터는 복수개의 기어를 포함하고, 각각의 기어에 대응되는 모터의 회전 속도는 다르며, 상기 기어 제어 회로 중의 각각의 상기 제어 가능한 스위치는 각각 교류 전원의 활선에 연결되고 각각 교류 모터의 복수개의 기어에 일일이 대응되게 연결되는 것을 특징으로 하는 교류 모터의 기어 제어 시스템.
스위치 컨트롤러에 있어서,
상기 스위치 컨트롤러는 신호 변조 회로, 신호 팔로우 회로, 비교 회로 및 스위칭 제어 회로를 포함하며;
상기 신호 변조 회로의 입력단은 제1 PWM신호를 수신하고, 상기 신호 변조 회로의 출력단은 상기 신호 팔로우 회로의 입력단에 연결되어 상기 신호 변조 회로가 상기 제1 PWM신호를 아날로그 신호를 표현하는 제2 PWM신호로 변조한 것을 출력하며;
상기 신호 팔로우 회로의 출력단은 상기 비교 회로의 제1 입력단에 연결되고, 상기 신호 팔로우 회로는 상기 제2 PWM신호의 현재 부하 파워를 사전에 설정된 부하 파워로 증폭시키며;
상기 비교 회로의 출력단은 상기 스위칭 제어 회로의 입력단에 연결되어, 상기 비교 회로의 제2 입력단에서 참조 신호가 수신되고 상기 제1 입력단에서 상기 제2 PWM신호가 수신되었을 경우 제어 신호를 출력하며;
상기 스위칭 제어 회로의 출력단은 전자설비의 설비 본체 제어단에 연결되고, 상기 스위칭 제어 회로는 상기 제어 신호가 수신되었을 경우, 상기 스위칭 제어 회로 중의 스위칭 소자가 도통(道通) 상태에 처하도록 제어하는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 스위칭 제어 회로는 제1 커패시터, 제2 커패시터, 제3 커패시터, 제4 커패시터, 제1 다이오드, 제2 다이오드, 제1 저항, 제2 저항, 제3 저항, 트랜지스터 및 상기 스위칭 소자를 표현하는 MOS를 포함하며;
상기 제1 커패시터의 제1 단 및 상기 제1 저항의 제1 단은 상기 비교 회로의 출력단에 연결되고, 상기 제1 커패시터의 제2 단은 접지되며, 상기 제1 저항의 제2 단은 상기 트랜지스터의 베이스 전극에 연결되고, 상기 트랜지스터의 이미터는 접지되며, 상기 트랜지스터의 컬렉터는 상기 제3 저항의 제1 단에 연결되고, 상기 제3 저항의 제2 단은 상기 제2 저항의 제1 단 및 상기 MOS의 제1 단에 연결되며, 상기 제2 저항의 제2 단 및 상기 MOS의 제2 단은 모두 제어 전원의 입력단에 연결되고;
상기 제1 다이오드의 제1 단, 상기 제2 커패시터의 제1 단, 상기 제3 커패시터의 제1 단은 모두 상기 제어 전원의 입력단에 연결되고, 상기 제1 다이오드의 제2 단, 상기 제2 커패시터의 제2 단, 상기 제3 커패시터의 제2 단은 모두 접지되며;
상기 MOS의 제3 단은 상기 스위칭 제어 회로의 출력단으로 되고, 상기 제3 저항의 제1 단, 상기 제2 다이오드의 제1 단은 모두 상기 MOS의 제3 단에 연결되며, 상기 제3 저항의 제2 단, 상기 제2 다이오드의 제2 단은 모두 접지되고;
여기서, 상기 트랜지스터가 상기 제1 저항을 통해 상기 제어 신호를 수신하였을 경우, 상기 MOS의 제2 단은 상기 MOS의 제3 단과 도통되고;
상기 트랜지스터가 상기 제1 저항을 통해 상기 제어 신호를 수신하지 못하였을 경우, 상기 MOS의 제2 단은 상기 MOS의 제3 단과 차단되는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 신호 팔로우 회로는 팔로워(Follower) 및 보호 서브 회로를 포함하며, 상기 팔로워의 입력단은 상기 신호 팔로우 회로의 입력단이 되고, 상기 팔로워의 출력단은 상기 보호 서브 회로의 입력단에 연결되며, 상기 보호 서브 회로의 출력단은 상기 신호 팔로우 회로의 출력단이 되고, 상기 보호 서브 회로는 상기 제2 PWM신호를 분리 버퍼링하는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 비교 회로는 비교기를 포함하며, 상기 비교기의 제1 입력단은 지정 저항을 통해 상기 신호 팔로우 회로가 출력한 상기 제2 PWM신호를 수신하고;
상기 비교기의 제2 입력단은 상기 참조 신호를 수신하며;
상기 비교기의 출력단은 상기 비교 회로의 출력단이 되는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 스위치 컨트롤러는 자성 비드를 더 포함하며, 상기 신호 변조 회로는 상기 자성 비드를 통해 상기 제1 PWM신호를 수신하는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 스위치 컨트롤러는 보호 저항을 더 포함하며, 상기 신호 팔로우 회로의 출력단은 상기 보호 저항을 통해 상기 비교 회로의 입력단에 연결되는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 스위치 컨트롤러는 상기 신호 변조 회로의 입력단에 연결되는 정류모듈을 더 포함하는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
제11항에 있어서,
상기 스위치 컨트롤러는 상기 비교 회로가 수신한 상기 참조 신호에 대하여 전압 안정화를 수행하는 전압 안정화 회로(Voltage Stabilizing Circuit)를 더 포함할 수 있는 것을 특징으로하는 스위치 컨트롤러.
전자설비에 있어서,
상기 전자설비는 설비 본체 및 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항의 상기 스위치 컨트롤러를 포함하며, 상기 설비 본체의 제어단은 상기 스위치 컨트롤러의 출력단에 연결되고, 여기서 상기 설비 본체는 상기 스위치 컨트롤러의 출력단에서 출력된 제어 신호가 수신되었을 경우 시동되는 것을 특징으로 하는 전자설비.
제19항에 있어서,
상기 설비 본체는 직류 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자설비.