KR930007944Y1 - 스테핑 모터 구동시 과전류 보호회로 - Google Patents

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Abstract

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Description

스테핑 모터 구동시 과전류 보호회로
제 1 도는 종래의 스테핑 모터 구동 회로도.
제 2 도는 제 1 도의 각부 동작 파형도.
제 3 도는 본 고안에 따른 스테핑 모터 구동 회로도.
제 4 도는 제 3 도의 각부 동작 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 버퍼부 20 : 지연특성 보상부
30 : 모터구동부 40 : 과전류 검출부
50 : 과전류 제어부
본 고안은 프린터의 바이폴라 스테핑 모터 구동회로에 있어서 과전류 보호회로에 관한 것으로서, 특히 크로스오버 전류에 의해 구동 트랜지스터의 파손을 방지하기 위한 과전류 보호회로에 관한 것이다.
일반적으로 바이폴라 스테핑 모터는 페이즈 신호에 따라 모터권선에 흐르는 전류의 방향이 역전되면서 1스텝씩 회전하게 되어 있다.
제 1 도는 종래의 스테핑 모터 구동회로도이고, 제 2 도는 제 1 도의 각부 동작 파형도로서, 제 1-2 도를 참조하여 종래의 기술을 설명하면 하기와 같다.
4상의 스테핑 모터는 제 1 도와 같은 구성이 2개가 필요하며 모터 구동방식은 풀(full)스텝 또는 하프(half)스텝에 따라 페이즈 신호의 위상이 제 2 도(2a)의 위상 신호와 같이 적절한 위상을 가진다. 여기서는 편의상 2상 갖는 회로만을 구성하였다.
입력단자(P1)로 제 2 도(2a)와 같은 페이즈 신호가 입력되어 버퍼(B1)을 통해 버퍼링 출력되고 인버퍼(B2)를 통해 반전버퍼링되어 출력하게 된다.
상기 버퍼(B1)에서 버퍼링된 신호가 제 2 도(2a)의 t1구간에서 2개의 트랜지스터(Q3)(Q7)의 베이스에 인가되어 상기 트랜지스터(Q3)(Q7)가 턴온된다. 상기 트랜지스터(Q7)가 턴온되면 트랜지스터(Q1)의 베이스에 로우 신호가 인가되므로 트랜지스터(Q1)가 턴온된다. 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되면 공급전압(V1)이 인가되어 모터전선(L1)에 전류(+t1)가 흐르기 시작하여 제 2 도(2b)의 t1구간과 같이 서서히 증가하게 된다.
그리고 제 2 도(2a)의 t2구간에서 상기 인버퍼(B2)의 반전 출력된 하이 신호가 트랜지스터(Q4)(Q8)에 인가되어 상기 트랜지스터(Q4)(Q8)가 턴온된다. 상기 트랜지스터(Q8)가 턴온되면 트랜지스터(Q2) 베이스에 로우신호가 인가되므로 트랜지스터(Q2)가 턴온된다. 상기 트랜지스터(Q2)가 턴온되면 공급전압(V1)이 인가되어 모터 전선(L1)에 전류(-i1)가 흐르게 된다.
상기와 같은 종래의 스테핑 모터 구동회로를 페이즈 신호 스위칭시 발생하는 전압 교차에 의한 크로스 오버전류가 발생되어 모터 구동 트랜지스터가 파손되는 문제점이 있었다.
따라서 본 고안의 목적은 스테핑 모터 구동시 과전류를 검출하여 제어함으로서 페이즈 신호의 스위칭시에 발생되는 전압교차에 의한 과전류로 트랜지스터가 파괴됨을 방지할 수 있는 과전류 보호회로를 제공함에 있다.
이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 3 도는 본 고안에 따른 스테핑 모터 구동 회로도로서, 페이즈 신호를 입력하여 제 1, 2 페이즈 신호를 발생하는 버퍼부(10)와, 상기 버퍼부(10)의 출력인 제 1, 2 페이즈 신호가 변화됨에서 페이즈 신호 스위칭시 발생되는 전압교차에 의한 크로스 오버전류을 방지하기 위한 지연 특성보상부(20)와, 상기 버퍼부(10)의 제 1, 2 페이즈 신호를 입력하여 모터를 구동시키는 모터구동부(30)와, 상기 모터 구동부(30)가 구동될때 과전류를 검출하는 과전류를 검출하는 과전류 검출부(40)와, 상기 과전류 검출부(40)의 과전류 검출신호에 의해 공급전원을 차단시켜 과전류를 제어하는 과전류 제어부(50)로 구성된다.
상기 구성중 버퍼부(10)는 버퍼(B1) 및 인버터(B2)로 구성되고, 지연 특성 보상부(20)는 다이오드(D5-D6) 및 트랜지스터(Q5-Q6)로 구성되며, 모터구동부(30)는 다이오드(D1-D4) 트랜지스터(Q1-Q4) 저항(R9-R12) 모터코일(L1)로 구성되고, 과전류 검출부(40)는 저항(R13-R15) 제너다이오드(V2) 비교기(OP1-OP2)로 구성되며, 과전류제어부(50)는 트랜지스터(Q7-Q10) 저항(R1-R8) 다이오드(D7-D8)로 구성된다.
제 4 도는 제 3 도중 각부의 동작 파형도로이다.
상기 구성에 의거 본 고안의 일실시예를 제 3, 4를 참조하여 설명한다.
모터구동부(30)의 동작은 제 1 도에서 설명한바 생략한다.
입력단자(P2)로 페이즈 신호가 입력되어 버퍼(B1)를 통해 버퍼링되어 제1페이즈 신호가 출력되고 인버터(B2)를 통해 제2페이즈 신호가 출력하게 된다. 상기 버퍼(B1) 및 인버퍼(B2)에서 제1, 2페이즈 신호가 출력하게 되면 다이오드D5-D6) 및 트랜지스터(Q5-Q6)로 구성된 지연 특성 보상부(20)에 의해 제1, 2페이즈 신호가 각 소자의 특성에 따라 정확하게 하이 또는 로우로 되지 않고 제 4 도의 B2와 같이 발생되는 시간적인 지연특성이 발생됨을 보상하게 된다.
그러므로 상기 버퍼(B1)의 제1페이즈 신호가 하이로 라이징시에 다이오드(D5)로 인해 트랜지스터(Q5)을 세튜레이션(Saturation) 함으로서 트랜지스터(Q4)의 베이스의 전위를 로우 상태로 유지하게 한다.
그러므로 상기 버퍼(B1)의 출력이 거의 로우 상태가 되기 전까지는 다이오드(D5), 트랜지스터(Q5)에 의하여 상기 트랜지스터(Q4)의 베이스는 하이로 상승하지 않아 버퍼(B1)와 인버퍼(B2)의 출력으로 인해 트랜지스터(Q1), (Q4)가 동시에 턴온 되지 않는다.
또한 다이오드(D6) 및 트랜지스터(Q6)도 전술한 다이오드(D5) 및 트랜지스터(Q5)의 동작과 동일하다.
한편 상기 버퍼(B1) 및 인버터(B2)로 구성된 버퍼부(10)의 출력인 제1, 2페이즈 신호가 입력되어 모터구동부(30)가 구동될때 트랜지스터(Q1)(Q4)가 동시에 턴온될 경우에는 상기 트랜지스터(Q4)의 에미터로 출력된 과전류가 비교기(OP1)의 반전단자로 입력되고 비반전 단자로 기준전압이 인가되므로 상기 비교기(OP1)는 로우신호를 출력하게 된다. 상기 비교기(OP1)의 출력인 로우신호가 트랜지스터(09)의 베이스로 인가되면 상기 트랜지스터(Q9)가 오프된다.
상기 트랜지스터(Q9)가 오프되면 트랜지스터(Q7)(Q1)도 오프되므로 공급전압(V1)이 차단됨으로 과전류가 제어된다.
여기서 설명하지 않은 다이오드(D7)는 트랜지스터(Q7)(Q1)가 동작하기 위하여 버퍼(B1)의 출력이 로우에서 하이로 상승될때 트랜지스터(Q9)의 콜렉터가 로우상태로 있어야 하는데, 이때 만일 상기 트랜지스터(Q4)의 베이스가 로우로 있지 않고 하이에서 로우로 변이되는 제 4 도의 V2와 같이 될 경우에 상기 트랜지스터(Q4)의 베이스 신호가 상기 다이오드(D7)을 통하여 상기 트랜지스터(Q7)의 에미터에 인가되면, 상기 트랜지스터(Q9)의 콜렉터 전위가 상승하게 된다. 이로인해 상기 트랜지스터(Q7)는 세츄레이션(saturation)으로 가지 못하고 상기 트랜지스터(Q4)의 베이스 신호가 로우로 될때 상기 다이오드(D7)는 오프되므로 상기 트랜지스터(Q7)의 에미터 전위는 낮아져 상기 트랜지스터(Q7)를 세츄레이션(saturation)시키게 된다.
또한 비교기(OP2) 트랜지스터(Q10) 다이오드(D8) 저항(R6)는 전술한 비교기(OP2) 트랜지스터(Q9) 다이오드(D7) 저항(R5)와 동일한 동작을 하게 되므로 설명을 생략한다.
상술한 바와같이 스테핑 모터 구동시 과전류를 검출하여 제어함으로서 크로스 오버전류에 의한 트랜지스터가 파손됨을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 페이즈 신호를 입력하여 제1, 2페이즈 신호를 발생하는 버퍼부(10)와, 상기 버퍼부(10)의 제1, 2페이즈 신호를 입력하여 모터를 구동시키는 모터구동부(30)를 구비한 바이폴라 스테핑 모터 구동시 과전류 보호회로에 있어서, 상기 버퍼부(10)의 출력인 제1, 2페이즈 신호를 입력하여 상기 제1-2페이즈 신호가 변화됨에 따라 페이즈 신호 스위칭시 발생되는 전압교차에 의한 크로스 오버 전류를 방지하기 위한 지연 특성보상부(20)와, 상기 모터 구동부(30)가 구동될때 과전류를 검출하는 과전류 검출부(40)와, 상기 과전류 검출부(40)의 과전류 검출신호를 입력하여 공급전원을 차단시켜 과전류를 제어하는 과전류 제어부(50)로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
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