KR870000125B1

KR870000125B1 - Arrangement for starting motor

Info

Publication number: KR870000125B1
Application number: KR1019840004772A
Authority: KR
Inventors: 박배일
Original assignee: 대우중공업 주식회사; 윤영석
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1987-02-11
Also published as: KR860002178A

Abstract

A PWM driver for direct current motor preventing the heat loss caused by the delayed triggering of the transistors. A pair of transistors which is turned on for the rotation of the motor to a specific direction might cause the heat losses of transistors if not turned on simultaneously. This PWM driver guarantees that a pair of transistors will be turned on when the other pair is in its transient state.

Description

PWM drive device for DC motor

제1도는 종래 PWM구동장치의 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional PWM driving device.

제2도는 본 발명의 기본 원리를 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining the basic principle of the present invention.

제3도는 본 발명의 PWM구동 장치의 회로도.3 is a circuit diagram of a PWM driving device of the present invention.

제4도는 본 발명의 원리를 도시한 파형도.4 is a waveform diagram illustrating the principles of the present invention.

본 발명은 트랜지스터를 스위칭 소자로한 직류 전동기용 PWM(펄스폭 변조) 구동장치에 관한 것이며 특히 스위칭 소자인 트랜지스터를 안전하게 동작시키기 위한 PWM구동장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PWM (pulse width modulation) driver for a direct current motor using a transistor as a switching element, and more particularly to a PWM driver for safely operating a transistor as a switching element.

종래에 있어서는 직류전동기의 속도 및 정역회전의 제어를 위하여 4개의 스위칭 소자로서 트랜지스터를 브릿지형태로 연결하고 점대칭되는 한쌍의 트랜지스터들을 동시에 도통시켜 구동시켜 왔으나, 실제로 한쌍의 트랜지스터들이 과도적으로 완전히 동시에 도통상태로 되지 않아 일측 트랜지스터가 타측 트랜지스터보다 조금 늦게 도통되면 타측트랜지스터는 비포화 상태가 되어 스위칭 손실이 발생함과 동시에 트랜지스터의 열화상태가 되어 스위칭 손실이 발생함과 동시에 트랜지스터의 열화를 초래한다.Conventionally, in order to control the speed and the forward rotation of a DC motor, four switching elements are connected in a bridge form and are connected by driving a pair of transistors which are point-symmetrical at the same time. When the transistor of one side becomes a little later than the other transistor because it is not in a state, the other transistor becomes unsaturated, resulting in switching loss and deterioration of the transistor, resulting in switching loss and deterioration of the transistor.

본 발명의 목적은 이와같은 단점을 없이 하고자, 브릿지 연결된 트랜지스터들중 점대칭의 한쌍의 트랜지스터들중 일측 트랜지스터가 도통 상태로 되거나 또는 비도통 상태로 되는 과도적인 순간에는 타측트랜지스터가 반드시 도통상태로 있게 하여 스위칭 손실과 트랜지스터의 열화를 방지할 수 있는 직류 전동기용 PWM구동장치를 제공하는 것으로 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.The object of the present invention is to avoid such drawbacks, by ensuring that the other transistor must be in a conductive state at the transient moment when one of the pair of point-symmetric pairs of bridge-connected transistors becomes conductive or non-conductive. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as providing a PWM driving device for a DC motor which can prevent switching loss and degradation of a transistor.

우선 제1도를 참조하여 종래의 기술을 설명하면 트랜지스터(A, D)를 도통시키면 구동전원의 전류는 P의 방향으로 흐른다.Referring to FIG. 1, the conventional technique will be described. When the transistors A and D are turned on, the current of the driving power flows in the direction of P.

또한 트랜지스터(A, D)를 비도통시키면 프리휠 다이오드(free-wheel diode)를 통하여 Q방향으로 흐르게 되는데 트랜지스터(A, D)가 도통되는 순간을 생각하여 보면 트랜지스터(A, D)가 완전히 동시에 도통상태로 되어야만 Q방향으로 흐르면 전류가 P방향으로 흐르게 되어 과도적인 스위칭 손실이 없어지게 되는 것이다.In addition, when the transistors A and D are not conducting, they flow in the Q direction through a free-wheel diode. Considering the moment when the transistors A and D are conducting, the transistors A and D are conducting at the same time. If it flows in the Q direction only when the current flows in the P direction, there is no transient switching loss.

그러나, 실제로는 트랜지스터(A,D)가 완전히 동시에 도통상태로 될 수 없으므로 트랜지스터(D)가 트랜지스터(a)보다 조금늦게 도통된다고 하면 조금 늦는 시간동안에는 트랜지스터(A)가 과도적인 어중간한 상태(비포화상태)가 되어 스위칭 손실이 발생하는 것이다.However, in practice, since transistors A and D cannot be brought into conduction at the same time, assuming that transistor D conducts a little later than transistor a, the transistor A is in a transient halfway state (desaturated). State) and switching losses occur.

제2도를 참조하여 본 발명의 기본원리를 설명하자면 트랜지스터(D)가 도통되어 있는 상태에서 트랜지스터(A)가 도통되면 P방향으로 전류가 흐르게 되고, 트랜지스터(D)를 비도통시키면 전류가 Q방향으로 흐르게 되며, 트랜지스터(D)를 다시 도통시키면 원래의 P로 흐르다가 이후에 다시 트랜지스터(A)를 비도통시키면 전류는 방향으로 흐르게 되고, 다시 트랜지스터(A)를 도통시키면 R방향으로 전류가 다시흐르게 된다.Referring to FIG. 2, the basic principle of the present invention will be described. When the transistor A is in a conductive state, the current flows in the P direction. When the transistor D is not conducting, the current is Q. Direction, the current flows in the direction when the transistor D is connected again to the original P. Then, when the transistor A is not conducted again, the current flows in the direction. It will flow again.

이와같은 순차를 반복하여 전동기에 전압을 인가시키는 것이다.This sequence is repeated to apply voltage to the motor.

즉, 트랜지스터(A)가 도통 또는 비도통되는 시점에서 트랜지스터(D)가 항상 도통되어 있고 트랜지스터(D)가 도통 또는 비도통되는 시점에서는 트랜지스터(A)가 항상 도통되어 있게 하므로서 스위칭 손실을 없이 할 수 있는 것이다.In other words, when the transistor A is conductive or non-conductive, the transistor D is always conductive, and when the transistor D is conductive or non-conductive, the transistor A is always conductive, so that switching loss can be avoided. It can be.

제3도에서는 이와 같은 PWM구동장치의 실제예가 도시되어 있으며 그 구성은 180°의 위상차를 갖는 전동기 구동신호 단자(1)(2)중 일측 구동신호단자(1)는 비교기(4)의 반전입력(-)과 비교기(6)의 비반전입력(+)에 인가되게 연결함과 동시에 에미터 폴러워로 동작하는 비교기(3)를 통하여 비교기(5)의 반전입력(-)과 비교기(7)의 비반전 입력(+)에 연결하고, 타측 구동신호 단자(2)는 비교기(4)(5)의 비반전입력(+)과 비교기(6)(7)의 반전입력(-)에 공통 연결하며, 이들 비교기(4-7)의 출력은 트랜지스터(8-12)들의 베이스에 각기 연결하되 그 콜렉터 측에는 직류전원의 정극성(+)을 에미터측은 부극성(-)을 연결하고, 트랜지스터(8)(11)의 에미터와 각각 연결된 트랜지스터(9)(12)의 콜렉터 사이에는 전동기(10)를 연결하여 된것이다.In FIG. 3, a practical example of such a PWM driving device is shown, and the configuration thereof is one of the driving signal terminals 1 of the motor driving signal terminals 1 and 2 having a phase difference of 180 °. The inverting input of the comparator 4 is shown. Inverter input (-) and comparator (7) of comparator (5) via comparator (3) which is connected to (-) and non-inverting input (+) of comparator (6) and operates as emitter follower Is connected to the non-inverting input (+) of, and the other driving signal terminal (2) is commonly connected to the non-inverting input (+) of the comparator (4) (5) and the inverting input (-) of the comparator (6) (7). The outputs of these comparators 4-7 are connected to the bases of the transistors 8-12, respectively, but the positive side of the DC power source is connected to the collector side and the negative side of the emitter side. 8) The electric motor 10 is connected between the emitter of the 11 and the collector of the transistors 9 and 12 respectively connected.

제4도를 참조하면 제4도가 외파형이 각 비교기(4-7)에 인가되는 전동기 구동지령 전압이며, 제4도 b는 비교기(4)(6)에 제4도 c는 비교기(5)(7)에 인가되는 삽각파형 전압이다.Referring to FIG. 4, FIG. 4 is a motor driving command voltage in which an external waveform is applied to each comparator 4-7, and FIG. 4 is a comparator 4 and 6, and FIG. 4 is a comparator 5. It is an inset waveform voltage applied to (7).

비교기(4-7)의 출력(WA, WB, Wc, Wd)들은 제4도 d∼g에서 도시되어 있으며 이러한 상호관계를 일측 트랜지스터가 도통 또는 비도통되는 순간에는 타측 트랜지스터가 항상 도통되는 것임을 알 수 있다.The outputs WA, WB, Wc, and Wd of the comparator 4-7 are shown in Figs. 4 to 6, and it is understood that the other transistor is always conducting at the moment when one transistor is turned on or off. Can be.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면 스위칭 손실이 없으며 특히 스위칭 소자인 트랜지스터의 열화를 방지할 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, there is no switching loss and in particular, it is possible to prevent deterioration of the transistor which is a switching element.

Claims

One of the drive signal terminals 1 and 2 of the motor drive signal terminals 1 and 2 having a phase difference of 180 ° is the inverting input (-) of the comparator 4 and the non-inverting input (+) of the comparator 6. Connected to and connected to the inverting input (-) of the comparator 5 and the non-inverting input (+) of the comparator 7 through a comparator 3 operating as an emitter layer, and the other driving signal. The terminal 2 is commonly connected to the non-inverting input (+) of the comparators 4 and 5 and the inverting input (-) of the comparators 6 and 7, and the outputs of these comparators 4-7 are transistors ( 8-12), each of which is connected to the base of the collector side, the positive side (+) of the DC power supply to the collector side, the negative side (-) to the emitter side, and the transistors (9) respectively connected to the emitters of the transistors (8) (11) ) PWM drive device for a direct current motor, characterized in that the motor 10 is connected between the collector.