KR920004733B1 - 모터구동용 전원장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

모터구동용 전원장치
제 1 도는 본 발명의 1실시예인 모터구동용 전원장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도.
제 2 도는 종래의 모터구동용 전원장치를 도시한 개략적인 블럭도.
제 3 도는 일반적인 스위칭 레귤레이터의 개략적인 구성을 도시한 회로도.
제 4 도는 일반적인 시리즈 레귤레이터의 개략적인 구성을 도시한 회로도.
제 5a 도는 제 1 도의 스위칭 레귤레이터(2A)의 구체적인 내부구성도.
제 5b 도는 제 5a 도의 소정부분에서의 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2,2A : 스위칭 레귤레이터 3 : 시리즈 레귤레이터
4 : 모터구동회로 5 : 모터
6 : 검지소자 7 : 회전속도판정회로
8 : 제어전압발생회로
본 발명의 DC 모터구동용 전원장치에 관한 것으로, 특히 시리즈 레귤레이터의 단계에서 발생된 전력손실이 적어짐과 동시에 구성부품의 발열에 의한 고장발생을 억제하는 모터구동용 전원장치에 관한 것으로써, 예를들면 차량에 탑재되어 사용되는 카세트플레이어의 모터에 적합한 모터구동용 전원장치에 관한 것이다.
제 2 도의 종래의 DC 모터구동용 전원장치를 도시한 블록도이다. 제 2 도에서, 예를들면 차량용의 전원으로써의 전지(도시하지 않음)에서의 DC(직류) 입력전압(VIN)이 DC 전압 입력단자(1)에서 스위칭 레귤레이터(2)에 인가된다. 이 스위칭 레귤레이터(2)의 출력전압(VOUT1)은 다음단의 시리즈 레귤레이터(3)에 인가된다. 이 시리즈 레귤레이터(3)의 출력전압(VOUT2)는 다음단의 모터구동회로(4)에 인가된다. 이 모터구동회로(4)는, 에를들면 차량탑재형의 카세트플레이어용의 모터(5)의 회전구동용이다. 이 모터(5)의 근방에는 모터(5)의 회전속도를 검지하기 위한 검지소자(6)이 마련되어 있다. 이 검지소자(6)에서의 검지출력은 다음단의 회전속도 판정회로(7)에 입력된다. 이 회전속도 판정회로(7)에서는 소정의 기준신호와 상기 검지소자(6)에서의 검지출력의 비교가 실행된다. 그리고 이 비교결과에 따라 소정의 출력신호가 회전속도판정회로(7)에서 다음단의 제어전압발생회로(8)에 인가된다. 이 제어전압발생회로(8)에서의 제어전압(VREG)는 상기 시리즈 레귤레이터(3)에 인가되어 이 시리즈 레귤레이터(3)에서의 출력전압(VOUT2)가 이 제어전압(VREG)에 의해 적당하게 변화된다.
제 3 도는 일반적인 스위칭 레귤레이터의 개략적인 구성을 도시한 회로도이다. 제 3 도에서, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 에미터는 전원(도시하지 않은)의 입력부(IN)에 접속되고, 스위칭 트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 접지부사이에는 다이오드(D)가 접속되어 있다. 그리고, 이 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스는 제어용 트랜지스터(Q2)의 컬렉터 저항(R1)을 거쳐서 접속되어 있다. 또, 이 제어용 트랜지스터(Q2)의 베이스에는 저항(R2)를 거쳐서 제어용 신호가 입력되어 있고, 그의 에미터는 접지되어 있다. 또한 스위칭 트랜지스터(Q1)과 다이오드(D)의 접속부와 접지부사이에는 평활용 인덕터(L)과 콘덴서(C)로 구성되는 평활회로가 병렬로 접속되어 있고, 상기 인덕터(L)과 콘덴서(C)의 접속부는 상기 전원의 출력부(OUT)에 접속되어 있다.
제 4 도는 일반적인 시리즈 레귤레이터의 개략적인 구성을 도시한 회로도이다. 제 4 도에서, 트랜지스터(Q3)의 컬렉터는 전원이 입력부(IN)에 접속되어 있고, 그의 에미터는 전원의 출력부(OUT)에 접속되어 있다. 이 전원의 출력부(OUT)와 접지부사이에는 저항(R4), (R5)로 구성되는 직렬회로가 마련되어 있다. 차동증폭기(DA)의 한쪽의 단자에는 상기 저항(R4)와 (R5)의 접속부가 접속되고, 다른쪽의 입력단자에는 소정의 기준전압(EREF)가 인가된다. 이 전압(EREF)는 상기 제어전압(VREG)에 대응하는 것이다. 그리고, 이 차동증폭기(DA)의 출력단자는 저항(R3)을 거쳐서 트랜지스터(Q3)의 베이스에 접속되어 있다.
다음에, 상기 제 2 도에 도시되어 있는 종래의 모터구동용 전원장치의 동작에 대해서 설명한다. 지금, 이 전원장치에서 전원이 인가되어 모터(5)가 회전구동되어 있는 것으로 한다. 이 모터(5)의 회전속도는 검지소자(6)에 의해 검지되어 이 검지소자(6)의 출력신호가 회전속도 판정회로(7)에 인가된다. 이 회전속도 판정회로(7)에서는 소정의 기준신호와 상기 검지소자(6)에서의 출력신호의 비교가 실행되고, 이 비교결과에 따라서 소정의 출력신호가 다음단의 제어전압발생회로(8)에 인가된다. 이 제어전압발생회로(8)에서의 제어전압(VREG)는 상기 시리즈 레귤레이터(3)에 인가되어 이 시리즈 레귤레이터(3)에서의 출력전압(VOUT2)가 이 제어전압에 따라서 적당하게 변화된다. 그런데, 이 시리즈 레귤레이터(3)은 일반적으로 상기 제 4 도에 도시되어 있는 바와 같이 전원입력부(IN)과 전원출력부(OUT)사이에 접속된 트랜지스터(Q3)을 사용하므로, 이 트랜지스터(Q3)은 에미터-컬렉터경로에서의 전압강하의 원인으로 되어 그 소비전력에 불필요한 손실이 생김과 동시에 이 트랜지스터(Q3)이 발열하여 고장의 원인으로 된다.
또, 상기 종래의 모터구동용 전원장치의 차량탑재형의 카세트플레이어에 적용가능한 것은 물론이다. 이러한 차량탑재형의 카세트플레이어에 있어서는 일반적으로 재생(PLAY)동작시, 즉 저속모드에서는 모터(5)에 가해지는 전압이 낮아지고, 이것에 대해서 빨리보내기(FF)동작시, 즉 고속모드시에서는 모터에 가해지는 전압이 높아지는 것이다. 이 때문에, 종래의 시리즈 레귤레이터에는 고속모드시에 필요하게 되는 고전압이 항상 가해지게 된다. 그리고, 저속모드시에는 트랜지스터(Q3)의 컬렉터-에미터경로에서 그 만큼 전압강하의 정도를 크게해야 하므로, 소비전력의 불필요한 손실이 더욱 커지고, 또 발열에 의한 구성부품에 고장이 발생할 영향도 그 만큼 커지는 것이다.
종래의 DC 모터구동용 전원장치는 상기와 같이 구성되어 있고, 그 시리즈 레귤레이터의 단계에서 모터에 대한 전압조정을 하도록 되어 있으므로, 모터의 회전구동을 위한 소비전력에 불필요한 손실이 생기거나 시리즈레귤레이터의 구성부품이 발열하여 고장의 원인으로 되는 일이 있다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 장치에 포함되어 있는 스위칭 레귤레이터의 단계에서 모터에 대한 전압조정을 하는 것에 의해 그 소비전력에 불필요한 손실을 억제하고, 구성부품의 고장의 원인으로 되는 발열을 방지하는 모터구동용 전원장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 모터구동용 전원장치는 소정의 전지전원으로부터의 DC 입력전압을 바라는 레벨의 직류출력전압(VOUT)로 변환하는 스위칭 레귤레이터, 상기 스위칭 레귤레이터에서의 DC 출력전압에 의해 모터를 구동하는 모터구동회로, 상기 모터의 회전속도를 검지하여 검지신호를 출력하는 검지소자, 상기 검지소자에서의 상기 검지신호와 소정의 기준신호를 비교하여 판정신호를 출력하는 회전속도 판정회로 및 상기 회전속도 판정회로에서의 판정신호에 따라서 제어전압(VREG)를 발생하고, 이것에의해 상기 스위칭 레귤레이터의 DC 출력전압을 상기 제어전압(VREG)에 따라서 제어하는 제어전압발생회로를 포함한다.
본 발명에 의하면, 모터에 대해서 공급되는 전압의 조정이 모터구동용 전원장치에 포함되어 있는 스위칭 레귤레이터의 단계에서 실행된다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라서 상세하게 설명한다.
제 1 도는 본 발명의 1실시예인 모터구동용 전원장치의 개략적인 구성을 도시한 블럭도이다. 제 1 도에서, 예를들면 차량용의 전원으로써의 전지(도시하지 않음)에서의 직류전압(VIN)이 직류전압 입력단자(1)에서 스위칭 레귤레이터(2A)에 인가된다. 이 스위칭 레귤레이터(2A)의 구체적인 내부회로를 제 5a 도에 도시하고, 제 5a 도에 있어서의 소정부분의 파형을 제 5b 도에 도시한다. 즉, 이 스위칭 레귤레이터(2A)는 상기 제 2 도의 종래예에 있어서의 시리즈 레귤레이터로써의 기능도 함께 갖고 있다. 이 스위칭 레귤레이터(2A)의 출력전압(VOUT)는 다음단의 모터구동회로(4)에 인가된다. 이 모터구동회로(4)는, 예를들면 차량탑재형의 카세트플레이어용 DC 모터(5)의 회전구동용이다. 이 모터(5)의 근방에는 모터의 회전속도를 검지하기위한 검지소자(6)이 마련되어 있다. 이 검지소자(6)에서의 검지출력은 다음단의 회전속도 판정회로(7)에 인가된다. 이 회전속도 판정회로(7)에서는 사전에 설정된 기준신호와 상기 검지소자(6)에서의 검지신호의 비교가 실행된다. 그리고 이 비교결과에 따라서 회전속도 판정회로(7)에서의 소정의 출력신호가 다음단의 제어전압발생회로(8)에 인가된다. 이 제어전압발생회로(8)에서의 제어전압(VREG)는 상기 스위칭 레귤레이터(2A)에 인가되어 최적의 모터구동조건을 확립하도록 스위칭 레귤레이터(2A)에서의 출력전압(VOUT)가 적당하게 변화 또는 조정된다.
다음에, 제 5a 도 및 제 5b 도를 참조해서 본 발명의 스위칭 레귤레이터(2A)의 내부구성에 대해 설명한다. 본 발명의 스위칭 레귤레이터(2A)는 제 5a 도에 도시한 바와 같이, 기준전압발생회로(11), 톱니파전압발생회로(12), 에러앰프(제 1 의 전압비교기)(13), 비교기(제 2 의 전압비교기)(14) 및 스위칭회로인 트랜지스터 Q1과 Q2로 구성되어 있다. 차량용의 전원으로써의 직류전압(VIN)은 기준전압발생회로(11)에서 기준전압(VREF)로 되면, 이 기준전압(VREF)와 제어전압발생회로(8)에서 생성된 제어전압(VREG)가 에러앰프(제 1 의 전압비교기)(13)에서 비교증폭된다. 또한, 톱니파전압발생회로(12)를 거친 직류전압(VIN)과 에러앰프(제 1 의 전압비교기)(13)의 출력전압이 비교기(제 2 의 전압비교기)(14)에서 비교되어 제 5b 도에 도시한 비교기출력의 파형으로써 출력된다. 따라서, 본 발명의 스위칭 레귤레이터(2A)는 모터를 일정속도로 회전시키는 전압을 출력하는 스위칭 레귤레이터겸 모터구동 전압발생회로의 기능을 갖는다.
다음에, 상기 실시예의 동작에 대해서 설명한다. 지금 전원이 인가되어 모터(5)가 회전구동되어 있는 것으로 한다. 이 모터(5)의 회전속도의 검출에 의해 검지신호가 검지소자(6)에서 회전속도 판정회로(7)에 공급된다. 마찬가지로, 회전속도 판정회로(7)에 있어서는 사전에 설정된 기준신호와 상기 검지소자(6)에서의 검지신호의 비교가 이루어지고, 이 비교결과의 신호가 회전속도 판정회로(7)에서 다음단의 제어전압발생회로(8)에 인가된다. 따라서 이 제어전압발생회로(8)에서 제어전압(VREG)가 발생된 후, 스위칭 레귤레이터(2A)에 인가되어 이 스위칭 레귤레이터(2A)에서의 출력전압(VOUT)를 제어한다.
이 스위칭 레귤레이터(2A)의 출력전압(VOUT)가 그것에 인가된 제어전압(VREG)에 따라서 변화되는 동안에 제 2 도에서의 스위칭 트랜지스터(Q1)이 ON/OFF동작하므로, 이 스위칭트랜지스터가 큰 전압강하소자로써 작용하는 일이 없이 불필요한 전력손실의 발생이 대폭적으로 감소된다. 또, 이 모터구동용 전원장치가 차량탑재형의 카세트플레이어에 적용될때에는 스위칭 레귤레이터(2A)에서의 출력전압(VOUT)를 그의 저속모드시 및 고속모드시에 따라서 적절하게 조정할 수 있으므로, 불필요한 전력손실의 발생을 방지하는 효과가 더욱 현저하게 된다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 모터구동용 전원장치는 소정의 전원부에서 직류전압을 바라는 레벨의 직류전압으로 변환하는 스위칭 레귤레이터, 상기 스위칭 레귤레이터에서의 출력전압에 의해 모터를 구동하는 모터구동회로, 상기 모터의 회전속도를 검지하는 검지소자, 상기 검지소자에서의 출력신호와 소정의 기준신호를 비교판정하는 회전속도 판정회로 및 상기 회전속도 판정회로에서의 출력신호에 따라서 상기 스위칭 레귤레이터에 대한 제어신호를 발생하는 제어전압발생회로를 포함하고, 모터에 대해 공급되는 전압의 조정이 장치에 포함되어 있는 스위칭 레귤레이터의 단계에서 실행되므로, 그의 소비전력에 불필요한 손실이 발생되는 것을 확실하게 방지할 수 있음과 동시에 구성부품의 발열에 의한 고장의 발생이 억제된다는 효과가 얻어진다.

Claims (1)

  1. 제 1 의 비교신호를 출력하는 제 1 의 전압비교기(13), 톱니파신호를 발생하는 톱니파전압발생회로(12), 상기 톱니파신호와 상기 제 1 의 비교신호를 비교하여 제 2 의 비교신호를 출력하는 제 2 의 전압비교기(14), 전지전원으로부터의 DC입력(VIN)을 전환하는 스위칭회로, 바라는 제어 DC 출력전압(VOUT)를 공급하도록 상기 스위칭회로의 출력전압을 평활하는 평활회로를 포함하는 스위칭 레귤레이터(2A), 상기 스위칭 레귤레이터(2A)에 의해 공급된 제어 DC 출력전압(VOUT)를 받아서 DC 모터(5)를 구동하는 모터구동회로(4), 회전속도를 검출하는 검지신호를 공급하는 검지소자(6), 상기 검지신호와 기준신호를 비교하여 판정신호를 공급하는 회전속도판정회로(7)과 상기 스위칭 레귤레이터(2A)의 제어를 위해, 상게 제 1 의 전압비교기(13)에 공급되어야할 제어전압(VREG)를 발생하는 제어전압발생회로(8)을 포함하는 모터구동용 전원장치.
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