KR930004302Y1

KR930004302Y1 - Protective circuit for 2-phase brushless motor

Info

Publication number: KR930004302Y1
Application number: KR2019880008373U
Authority: KR
Inventors: 권용관
Original assignee: 금성일렉트론 주식회사; 문정환
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1993-07-10
Also published as: KR890023832U

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Lock detection and protection circuit of two-phase brushless motor

제1도는 종래 기술에 의한 로크(lock)보호 회로도.1 is a lock protection circuit diagram according to the prior art.

제2도는 본 고안에 의한 시스템의 전체 블럭 구성도.2 is an overall block diagram of a system according to the present invention.

제3도는 일반적인 호올 효과에 의한 호올소자의 전압발생을 도시한 도면.3 is a view showing the voltage generation of the hool element by the general hool effect.

제4도는 제3도의 호울소자의 출력 파형도.4 is an output waveform diagram of the hole element of FIG.

제5도는 본 고안에 의한 제2도의 로크 보호회로의 상세 회로도.5 is a detailed circuit diagram of the lock protection circuit of FIG. 2 according to the present invention.

제6도는 본 고안에 의한 제5도의 타이밍 챠트.6 is a timing chart of FIG. 5 according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 제어논리부 20 : 구동부10: control logic unit 20: drive unit

30 : 로크보호회로 31 : AND회로30: lock protection circuit 31: AND circuit

32 : 비교기 Q10 : 트랜지스터32: comparator Q10: transistor

본 고안은 2상 무브러쉬 모터의 로크(Lock)검지 및 보호회로에 관한 것이며, 특히 2상 무브러쉬 모터가 회전중에 외부 원인으로 인해 로크되는 경우에 과전류에 의한 시스템의 파괴를 방지하는데 적당하도록 한 로크검지 및 보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to a lock detection and protection circuit of a two-phase brushless motor, and is particularly suitable for preventing the destruction of the system due to overcurrent when the two-phase brushless motor is locked due to external causes during rotation. The present invention relates to a lock detection and protection circuit.

일반적으로 2상 무브러쉬 모터의 로크 검출방식에는 전류 검출방식, 회전수 검출방식 및 온도 검출방식등이 있으며, 여기에서는 회전수 검출방식에 대해서 설명한다.In general, the lock detection method of a two-phase brushless motor includes a current detection method, a rotation speed detection method, and a temperature detection method. Here, the rotation speed detection method will be described.

제1도는 종래의 회전수 검출방식의 로크 보호회로로서, 모터의 정상회전시에는 코일(ø1),(ø2)의 역기전압발생으로 인해 트랜지스터(Q1,Q2)가 도통상태로 있게되며, 만약예 로크로 인해 회전이 정지되는 경우에는 트랜지스텁(Q1,Q2)가 차단상태로 되어 모터의 코일전류가 차단되므로, 모터의 로크 검지시간을 임의로 설정하기가 어렵고 저속운전을 할수 없는 결점이 있었다.1 is a lock protection circuit of a conventional rotation speed detection method, in which the transistors Q1 and Q2 are in a conductive state due to the occurrence of counter electromotive voltages of the coils ø1 and ø2 during normal rotation of the motor. When the rotation is stopped due to the lock, the transistor stubs Q1 and Q2 are cut off and the coil current of the motor is cut off. Therefore, it is difficult to arbitrarily set the lock detection time of the motor and there is a drawback that the low speed operation cannot be performed.

이에 본 고안은 상기한 바와같은 결점을 해결하기 위하여 2상 무브러쉬 모터의 구동시에 외부원인으로 모터가 로크되는 것을 감지하여 부하전류를 차단함으로써 모터 또는 주변회로의 과전류에 의한 파괴를 방지하는 2상 무브러쉬 모터의 로크검지 및 보호회로를 제공하메 그 목적이 있다.In order to solve the above-described drawbacks, the present invention detects that the motor is locked by an external cause when the two-phase brushless motor is driven, and cuts off the load current to prevent destruction by overcurrent of the motor or peripheral circuit. Its purpose is to provide a lock detection and protection circuit for a brushless motor.

이하 본 고안의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with reference to the accompanying drawings the configuration and effect of the present invention.

제2도에서 호울(hall)소자에 의해 호울 전압을 증폭하는 증폭기(AMP)와, 그 증폭기의 출력상태에 따라 모터의 출력모드를 결정해 주는 제어논리부(10)와, 그 무브러쉬 모터(BLM)를 구동하는 구동부(20)와, 본 고안의 로크 보호회로로 구성되어져 있다. 여기서는 본 고안의 로크 보호회로에 대해서 이후에 상세히 설명한다.2, an amplifier AMP for amplifying the hole voltage by a hall element, a control logic unit 10 for determining an output mode of the motor according to the output state of the amplifier, and a brushless motor ( It consists of the drive part 20 which drives BLM), and the lock protection circuit of this invention. Here, the lock protection circuit of the present invention will be described in detail later.

제3도는 호울결과에 의한 호울소자의 전압발생을 도시한 것으로, 호울전압 3 shows the generation of voltage of the hole element by the hole result.

여기서, R_H: 호울상수 〔m³c^-1〕Where R _H : hole constant [m ³ c ^-1 ]

I_C: 바이어스 전류 〔A〕I _C : bias current [A]

B : 자속밀도〔T〕B: magnetic flux density [T]

d : 반도체 펠리드의 두께〔m〕d: thickness of semiconductor pellet [m]

그러므로 자속의 방향이 호올전압의 극성이 바뀌게 된다.Therefore, the direction of the magnetic flux changes the polarity of the arc voltage.

제도는 호울소자의 출력파형 관계를 나타낸 것으로서 호올소자를 영구자석 회전자의 근거리에 자착하면 호울전압(VH1), (VH2)을 발생함으로써 회전자의 위치를 정화기에 검출할 수 있게 된다.The drawing shows the relationship of the output waveform of the hole element. When the hole element is fixed to the near-field of the permanent magnet rotor, it is possible to detect the position of the rotor in the purifier by generating the hole voltages VH1 and VH2.

제5도에서 호울소자(H)에 의해 호울전압을 증폭하는 증폭기(AMP)의 출력이 트랜지스터(Q1),(Q2),(Q3),(Q4),(Q5)와 다이오드(D₁)로 구성된 제어논리부(10)와, 차동증폭기(21)의 트랜지스터(Q6),Q7)의 콜렉터가 출력 트랜지스터(Q8,Q9)의 베이스에 AND회로(31)를 연결하여 그 출력 접속점(A)이 트랜지스터(Q10)의 베이스에 연결되고 그 콜렉터가 저항(R9) 및 저항(R10)과 콘덴서(C1)가 직렬로 연결된접속점(B)을 통해 비교기(32)의 비반전단자(+)에 연결되며, 그 비교기(32)의 반전단자가 기준전압(Vref)단자를 통해 저항(R11),(R12)이 각각 연결된 구성으로 되어 있다.In FIG. 5 as a Whole element (H), the output of the amplifier (AMP) transistor (Q1) for amplifying the Whole voltage by, (Q2), (Q3) , (Q4), (Q5) and a diode (D ₁₎ The configured control logic section 10 and the collectors of the transistors Q6 and Q7 of the differential amplifier 21 connect the AND circuit 31 to the bases of the output transistors Q8 and Q9 so that the output connection point A is formed. It is connected to the base of the transistor (Q10) and its collector is connected to the non-inverting terminal (+) of the comparator 32 through a connection point (B) in which a resistor (R9) and a resistor (R10) and a capacitor (C1) are connected in series. The inverting terminal of the comparator 32 is configured such that the resistors R11 and R12 are connected to the reference voltage Vref terminal, respectively.

이와같이 구성된 본 고안의 로크 보호회로의 동작상태를 제6도의 타이밍 챠트를 참조하여 보다 상세히 설명한다.The operation state of the lock protection circuit of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to the timing chart of FIG.

호울소자의 출력에 따라 무브러쉬 모터(BLM)의 코일(ø1),(ø2)이 교대로 구동되어 그 모터는 회전하게 된다. 이때 코일(ø1),(ø2)의 스위칭 과정중에 접속점 a으로 짧은 구간의 방전펄스가 발생하게 되며, 이로써 트랜지스터(Q10)를 도통시켜 충전되어진 콘덴서(C1)가 방전하게 되어 접속점(B)의 파형이 나타나게 된다.According to the output of the hole element, the coils? 1 and? 2 of the brushless motor BLM are alternately driven, and the motor rotates. At this time, during the switching process of the coils ø1 and ø2, a discharge pulse of a short section is generated at the connection point a. Thus, the capacitor C1 charged by conducting the transistor Q10 is discharged to discharge the waveform of the connection point B. Will appear.

그러나 모터가 로크되는 경우에는 호울 전압의 주파수가 상당히 낮게되어(쪼는 일정레벨 유지) 코일(ø1),(ø2)이 교번 구동하지 않으므로 접속점 a의 방전펄스는 발생되지 않는다. 즉 트랜지스터(Q10)는 차단되어 접속점(B)의 전위가 콘덴서 c의 충전으로 계속 높아지게 된다. 이때 접속점(B)의 전위가 기준전압(Vredf)보다 높아지게 되어 비교기(32)의 출력이 하이(H) 상태로 되어 논리제어부(10)의 트랜지스터(Q5)를 도통상태로 하므로 부하전류를 차단하게 된다.However, when the motor is locked, the frequency of the hole voltage is considerably lowered (keep constant level splitting), so that the coils ø1 and ø2 do not drive alternately, so that the discharge pulse of the connection point a does not occur. In other words, the transistor Q10 is cut off so that the potential of the connection point B continues to increase due to the charging of the capacitor c. At this time, the potential of the connection point B becomes higher than the reference voltage Vredf so that the output of the comparator 32 becomes high (H) and the transistor Q5 of the logic controller 10 is turned on so that the load current is interrupted. do.

즉, 모터의 로크상태시에 접속점(B)의 전위는 다음과같이 표현된다.That is, the potential of the connection point B in the locked state of the motor is expressed as follows.

따라서 로크검지시간(로크후의 V_B≥Vref 까지의 시간)을 다음과 같이 시정수(R10·(C1)를 결정하여 설정할수가 있게 된다.Therefore, the lock detection time (time until V _B ≥ Vref after lock) can be set by determining the time constant R10 · (C1) as follows.

상술한 바와 같이 본 고안은 2상 무브러쉬 모터의 구동시에 외부 원인으로 모터가 로크되면 이를 감지하여 부하전류를 차단함으로써 모터 또는 주변회로의 과전류에 의한 파괴를 막을수가 있으며, 특히 로크감지 방식은 모터의 회전수 의한 저항(R10)과 콘덴서(C1)의 충·방전 방식을 이용함으로 가동시에 로크되지 않는 범위에서 로크검지시간을 설정할수가 있게 된다.As described above, the present invention detects when the motor is locked due to an external cause when the two-phase brushless motor is driven and cuts off the load current, thereby preventing destruction by overcurrent of the motor or peripheral circuits. By using the charge / discharge method of the resistance R10 and the capacitor C1 by the rotational speed of the lock, the lock detection time can be set within a range that is not locked during operation.

Claims

In a two-phase brushless lock protection circuit, an amplifier (AMP) configured to amplify a hool voltage by a Hall element and a control logic for determining the output mode of the motor according to the output state of the amplifier (AMP). The comparator 32 outputs the reference voltage Vref and the outputs of the driver 20 and the driver 20 to drive the brushless motor BLM according to the determination state of the controller 10. Lock detection and protection circuit of a two-phase brushless motor, characterized in that it comprises a lock protection circuit (30) for detecting and protecting the brushless motor by blocking the load current when the motor is locked.