KR930005383Y1

KR930005383Y1 - 저전압용 모터전류 검출회로

Info

Publication number: KR930005383Y1
Application number: KR2019900009852U
Authority: KR
Inventors: 박승균
Original assignee: 금성일렉트론 주식회사; 문정환
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1993-08-16
Also published as: KR920003518U

Abstract

내용 없음.

Description

저전압용 모터전류 검출회로

제1도는 종래의 모터전류 검출회로도.

제2도는 종래 회로에 따른 모터 각상의 역기전압 파형도.

제3도는 본 고안에 따른 저전압용 모터전류 검출 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터구동회로 2~4 : 트랜지스터

5U, 5V, 5W : 모터코일 6a~6d : 저항

7 : 전류검출저항 8 : 연산증폭기

Vs : 전원

본 고안은 브러쉬레스 모터의 전류검출 회로에 관한것으로, 특히 전류검출 저항에 의한 모터구동전압 강하가 없이 저전압용 모터제어 및 구동에 적당하도록한 저전압용 모터전류 검출회로에 관한 것이다.

종래의 브러쉬레스 모터의 전류검출 회로는 제1도에 도시한 바와 같이, 모터구동회로(1)에 모터코일구동용 트랜지스터(2,3,4)의 베이스가 연결되고, 전원(Vs)이 모터코일(5U,5V,5W)을 각기 통해 상기 모터코일 구동용 트랜지스터(2,3,5)의 콜렉터에 각기 인가되게 연결되며, 그 트랜지스터(2,3,4)의 에미터는 전류검출저항(7)을 통해 접지되어 구성된 것으로, 이 종래회로의 동작상태를 설명한다.

일반적으로 3상브러쉬레스 직류모터는 모터구동회로(1)의 출력에 의해 모터구동 트랜지스터(2,3,4)를 120°의 위상차로 온/오프 시킴으로써 모터코일(5U,5V,5W) 각상에 전류를 흘려 주게 되는데, 이때 각 모터코일(5U,5V,5W)의 상전압(Vu,Vv,Vw)은 제2도와 같이 나타난다.

여기서, 모터코일(5U,5V,5W)에 흐르는 전체 전류(Im)는 모터코일(5U,5V,5W) 각상에 흐르는 전류(Iu,Iv,Iw)를 합친 전류이므로, 제1도의 회로에서 각 모터 코일(5U,5V,5W)을 구동하는 트랜지스터(2,3,4)에 각각 상기 전류(Iu,Iv,Iw)가 흐르게 된다.

그리고, 트랜지스터(2,3,4)의 에미터가 전류검출저항(7)에 연결되어 있으므로 그 전류검출저항(7)에 흐르는 전류가 모터에 흐르는 상기전체 전류(Im)와 크기가 같게된다.

따라서, 모터에 흐르는 전체 전류(Im)는로 나타낼 수 있고, 여기서 Rf는 전류검출저항(7)의 저항값이고, vo는 그 저항(7)에 걸리는 전압을 나타낸다.

따라서, 전류검출저항(7)에 걸리는 전압(Vo)을 검출함으로써 모터에 흐르는 전체전류(Im)를 검출할 수 있게 된다.

그런데, 상기 종래 회로에서는 전류검출저항(7)에 의한 전압강하로 인하여 특히 저전압의 전원을 사용하는 경우 모터를 구동하는 전압이 줄어들게 되므로 구동효율이 나빠진다.

즉, 상기의 종래회로에서는 실제 모터코일(5U,5V,5W)에 걸리는 전압(Vo)이 아래의 식(1)과 같이 나타나므로 그 모터에 흐르는 전체전류(Im)가 크거나 전류검출저항(7)의 저항값이 큰 경우에 전압강하가 크게 발생되어 상기 전압(V_M)이 줄어들게 되는 결점이 있었다.

여기서, V_CE(2,3,4)는 트랜지스터(2,3,4)의 콜렉터-에미터간 전압이다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 모터의 각상코일에 걸리는 전압을 강하시킴이 없이 그 모터에 흐르는 전류를 검출할 수 있게 안출한 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안에 따른 저전압용 모터 전류 검출회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 모터구동회로(1)의 모터 각상 구동제어신호가 트랜지스터(2,3,4)의 베이스에 인가되게 접속되고, 전원(Vs)이 모터코일(5U,5V,5W)을 각기 통해 상기 트랜지스터(2,3,4)의 콜렉터에 인가되게 접속되어 구성된 저전압용 모터 구동회로에 있어서, 상기 트랜지스터(2,3,4)의 콜렉터를 저항(6a,6b,6c)을 각기 통해 연산증폭기(8)의 비반전 입력단자(+)에 공통접속하여, 그의 출력단자를 그의 반전입력단자(-)에 접속함과 아울러 그 출력단자에 전원(Vs)이 저항(6d)을 통해 인가되게 접속하여 구성한것으로, 이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

모터구동회로(1)의 출력에 의해 트랜지스터(2,3,4)를 120°의 위상차로 온/오프 시킴으로써 전원(Vs) 전류가 모터코일(5U,5V,5W)을 각기 통해 흐르게되어, 그 모터가 구동된다.

여기서, 모터코일(5U,5V,5W)에서 발생되는 역기전압을 E_M이라 하고, 각 모터코일(5U,5V,5W)의 저항값(Ru,Rv,Rw)을 서소동일한 R_M이라 하며, 모터코일(5U,5V,5W)에 흐르는 각상전류를 Iu,Iv,Iw라 하면, 상기 모터코일(5U,5V,5W)에 나타나는 각상전압(Vu,Vv,Vw)은 하기의 식(2), (3), (4)와 같이 나타낼 수 있다.

트랜지스터(2,3,4)의 콜렉터에 상기의 식(2), (3), (4)와 같이 각기 나타나는 각상전압(Vu,Vv,Vw)은 저항(6a,6b,6c)을 각기 통해 연산증폭기(8)의 비반전입력단자(+)에 공통인가되고, 이에따라 그 연산 증폭기(8)의 출력전(Vo)은 상기 저항(6a,6b,6c)의 저항값이 서로동일하게 설정되었다고 가정할때 하기의 식(5)와 같이 나타낼 수 있다.

따라서, 위식(5)에 상기 식(2), (3), (4)을 대입하여 전개하면 하기의 식(6)과 같이된다.

위식(6)을 모터에 흐르는 전체전류(I)로 전개하면, 하기의 식(7)과 같이된다.

결국, 모터코일(5U,5V,5W)의 저항값(R_M) 및 전원(Vs)전압은 미리 알수 있는 사항이고, 이에따라 연산증폭기의 출력전압(Vo)을 검출함으로써 모터에 흐르는 전체전류(I_M)를 측정할 수 있게된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 모터의 각상 코일에 걸리는 전압을 강하시킴이 없이 모터에 흐르는 전류를 검출할 수 있게되므로 저전압용 모터에 걸리는 전압을 최대로 할수있게되어, 저전압에서 모터의 제어 및 구동효율을 높일 수 있는 효과가 있게된다.

Claims

모터구동회로(1)의 모터 각상 구동제어신호가 트랜지스터(2,3,4)의 베이스에 인가되게 접속되고, 전원(Vs)이 모터코일(5U,5V,5W)을 각기 통해 상기 트랜지스터(2,3,4)의 콜렉터에 인가되게 접속되어 구성된 저전압용 모터구동회로에 있어서, 상기 트랜지스터(2,3,4)의 콜렉터를 저항(6a,6b,6c)을 각기 통해 연산증폭기(8)의 비반전입력단자에 공통접속하고, 상기 전원(Vs)이 저항(6d)을 통해 상기 연산증폭기(8)의 반전입력단자 및 출력단자에 인가되게 접속하여, 그 접속점에서 모터전류 측정용의 출력전압(Vo)이 출력되게 구성된 것을 특징으로 하는 저전압용 모터전류 검출회로.