KR940007485B1 - 스테핑 모터의 전류 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스테핑 모터의 전류 제어회로

제 1 도는 종래의 회로도.

제 2 도는 종래의 동작 파형도.

제 3 도는 본 발명의 회로도.

제 4 도는 본 발명의 동작 파형도.

본 발명은 인쇄 장치에 있어서 스테핑 모터를 구동하는 회로에 관한 것으로, 특히 원하는 회전수(속도)에 따라 모터 구동 전류량을 제어하는 회로에 관한 것이다.

일반적으로 프린터 혹은 타자기 등과 같은 인쇄장치의 캐리지 리턴용 스테핑 모터는 종래의 경우 대개 고속 모드에 맞도록 공급 전류량이 고정적으로 설정되어 있었다. 그런데 통상적으로 모터의 토크는 전류에 비례하므로 상기와 같이 속도에 관계없이 일정한 전류로 스테핑 모터를 구동하던 방법은 저속으로 이동하게 되면 필요이상의 전류 공급으로 인한 필요이상의 토크 때문에 모터의 과열과 회전 소음 및 불필요한 전력 소모를 초래할 수 밖에 없었던 문제점이 해결 과제로 지적되어 왔다.

제 1 도와 제 2 도를 참조하여 종래의 방법을 구체적으로 살펴보면, 캐리지의 이동을 위하여 캐리지 홀드 신호(CRH)를 하이상태로 한후 단극 모터의 위상 신호를 포트를 통하여 출력한다. 이때 전류의 최고치가 비교기(COM1)의 기준전압(Vref)과 같아지면 출력이 로우상태로 되어 전원 공급용 트랜지스터(Q1)가 오프되어 쵸핑 동작을 한다. 그러므로 전류 센싱용 저항(Rs)의 양단에 걸리는 전압(Vs)과 상기 저항(Rs)만큼의 전류가 흐른다. 상기 캐리지가 정지할 경우에 상기 캐리지 홀드 신호(CHR)가 하이상태로 되어 상기 트랜지스터(Q1)가 오프되고 전압(VL)이 모터에 인가되게 된다.

그러나 상기한 방법에 의하면, 저속으로 캐리지가 움직이게 되면 제 2 도(2a)에 도시한 바와 같이 펄스대역(pulse width)(T)의 폭이 넓게 되어 모터에는 전류량이 많아진다(참고로, 상기 (2a)는 A상 여자신호 파형이고, (2B)는상 여자신호이며, (2c)는 캐리지 홀드신호(CHR) 파형이고, (2d)는 코일전류 파형이며, (2e)는 비교기(COM)의 출력신호 파형임을 밝힌다.). 통상적으로 모터의 토크는 주파수(f)에 반비례하기 때문에 저속일 경우 전류의 량이 적어도 필요한 토크를 낼 수 있음에도 불구하고 상기와 같이 속도에 관계없이 기준전압(Vref)과 비교하여 일정한 전류를 흘려주게 되면 필요 이상의 전류로 인한 모터의 과열 및 전력 손실을 가져오게 될수 밖에 없음은 당연한 사실이다.

따라서 본 발명의 목적은 원하는 회전수(속도)에 따라 모터 구동 전류량을 제어할 수 있는 스테핑 모터 구동 전류 제어회로를 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

제 3 도는 본 발명의 회로도로서, 제 1 도의 회로 입력단에 인자 속도에 대한 신호를 가지고 있는 래치부(100)를 연결하여 구성한다.

상기 래치부(100)는 래치(11)와 상기 비교기(COM1)의 기준전압 가변용 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)와, 상기 트랜지스터들(Q1, Q2, Q3)과 상기 비교기(COM1) 사이에 접속되어 상기 비교기(COM1)의 기준접압을 가변시키는 저항들(RA, RB, RC)로 구성한다.

제 4 도는 본 발명의 동작 파형도로서, (4a)는 A상의 파형이고, (4b)는상의 파형이며, (4c)는 회전속도 파형이고(단위는 PPS임), (4d)는 모터코일에 흐르는 피크(peak) 전류 파형이다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 상세히 설명한다.

모터의 회전수가 가장 빠를때의 전류를 설정하고, 이에 따른 기준전압(Vref)을 하기한 식(1)과 같이 설정한다.

Vref=(Re·Vcc)/(Rd+Re)………………………………………………… (1)

인자 도중 속도가 바뀔 경우 CPU로 부터 데이타를 입력한 래치(11)는 제 1 출력단자(S1)를 하이 상태로 하여 트랜지스터(Q1)를 턴온시킨다. 이때 상기 기준전압은 하기한 식 (2)와 같이 계산되어진다.

Vref1=(RA/Re)·Vcc/Rd+(RA//Re)…………………………………………(2)

그러므로 기준 전압(Vref)이 낮아지게 되어 상기 모터에 흐르는 전류가 감소한다. 더욱 속도가 늦어질 경우에는 다시 상기 CPU를 통하여 관련 데이타를 입력한 상기 래치(11)가 제 1 출력단자(S2)를 하이상태로 하여 트랜지스터(Q2)만을 온시킨다. 이때 상기 기준전압(Vref)은 하기한 식(3)과 같이 설정된다.

Vref2=(RB/Re)Vcc/Rd+(RB/Re)……………………………………………(3)

결론적으로 상기 기준전압(Vref)은 Vref〉Vref1〉Vref2가 되어 상기 모터에 흐르는 전류가 작아지게 된다. 이와같은 모터의 회전속도와 모터코일에 흐르는 전류의 관계를 나타내면 제 4 도의 (4c)와 (4d)에 도시한 바와같다. 이와 같이 속도의 변화에 따라 모터에 흐르는 기준전류를 가변시키는 방법으로 각각의 속도에 따른 최적의 토크를 낼수 있는 기준 전압을 정할 수 있다.

상술한 바와 같이 소수의 부품을 이용하여 모터의 발열을 억제함으로써 신뢰성을 높일 수 있으며 전력 소모를 줄일 수 있고 토크로 인한 모터 자체의 진동 및 소음도 줄일 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 인쇄장치에서 모터 검출 전류를 소정의 기준값과 비교하여 모터 구동 전류를 공급하는 스테핑 모터의 구동 제어회로에 있어서, CPU로 부터 속도 데이타를 래치하는 래치(11)와, 상기 래치(11)로 부터 출력되는 저속, 중속, 고속 데이타가 따라 온/오프되어 기준전압을 조정하는 트랜지스터(Q1∼Q3)와, 상기 비교기와 각 트랜지스터(Q1-Q2) 사이에 접속된 기준전압 가변 저항(RA-R3)으로 구성함을 특징으로 하는 전류 게어회로.