KR950003185B1 - 직류 모터 구동의 전류제한 및 과전류 보호장치 - Google Patents

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김대환
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current

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Abstract

내용 없음.

Description

직류 모터 구동의 전류제한 및 과전류 보호장치
제 1 도는 종래의 회로 블럭도.
제 2 도는 본 발명에 의한 회로 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 증폭부 12 : 전류제한부
13 : 과전류 보호부 D1, D2 : 제너다이오드
TR1, TR2 : 트랜지스터 A1, A2 : 앤드게이트
본 발명은 직류 모터의 전류제어 장치에 관한 것으로 좀더 상세하게는 BLDC(Brush less direct current) 모터를 구동하는데 있어 중요한 관건이 되는 과전류에 대해 완벽한 보호동작을 행할 수 있게 하는 것이다.
종래의 기술은 도면 제 1 도에서와 같이 AC 입력전원을 직류로 변환시키기 위한 정류부(1)와, 정류부(1)의 출력을 평활시키기 위한 평활콘덴서(2) 및 모터(10)의 정·역회전 구동을 위한 인버터(3)와, 모터에 흐르는 전류를 감지하는 전류검출저항(4)과, 전류검출저항(4) 양단에서 검출된 신호를 증폭하는 브리지 증폭기(5)와, 브리지 증폭기(5)에서 증폭된 값을 기준전압과 비교·출력하는 비교기(6)(7)와, 비교기(6)(7)에서 출력된 값을 이용하여 주변회로와의 조합을 통해서 보호동작을 행하는 R-S래치(8)(9)로 구성된다.
이러한 종래 구성에서는 전류검출저항(4)을 통해 모터(10)에 흐르는 전류를 검출하여 그 검출된 값을 증폭기(5)를 통해 원하는 레벨로 증폭하고, 이 증폭된 값은 비교기(6)(7)에 입력되어 저항에 의해 설정되는 기준값(Ref1)(Ref2)과 비교되어지고 사고 발생시 이상신호를 출력하여 R-S래치(8)(9)의 주변회로와의 매칭을 통해 그에 따른 보호 조치를 취하게 된다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에서는 전류제한 및 과전류 보호를 위한 기준값(Ref1)(Ref2)의 설정을 위해 저항을 사용토록 되어 있으므로 저항의 오차에 의한 기준값의 변동 및 노이즈에 의한 오동작의 가능성을 내포하고 있으며 이러한 오동작을 방지하기 위해서 고가의 소자를 사용함에 따른 원가상승의 문제도 수반될 뿐만 아니라 또한 전류 제한 동작에 따른 R-S래치의 리세트 입력을 위해 별도의 클럭을 형성하여야하고 출력신호에 있어서도 직접 펄스폭 변조(PWM)신호를 차단할 수 없으므로 트랜지스터를 사용한 주변회로를 필요로 하게 되어 회구구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명에서는 DC링크단에 흐르는 전류를 저항을 통해 검출하여 제너다이오드와 트랜지스터로서 이상유무를 판별하고 앤드게이트를 통해 PWM신호 및 마이크로 프로세서와의 직접 비교로서 모터의 전류제한 및 과전류 보호동작이 수행되게 함을 목적으로 하는 것이다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다.
본 발명은 도면 제 2 도에서와 같이 정류부(1)와 평활콘덴서(2)와, 인버터(3)로 구동되는 BLDC모터(10)의 전류검출저항(4)으로부터 전류를 검출하여 필요한 레벨로 증폭하기 위한 증폭부(11)와, 증폭부(11)에서 증폭된 검출전류를 제너다이오드와, 트랜지스터를 통해 이상유무를 판별하여 앤드게이트를 통해 PWM(Pulse Width Modulation)신호와의 직접비교로서 전류를 제한하는 전류제한부(12)와, 상기의 증폭된 검출전류를 제너다이오드와 트랜지스터를 통해 이상유무를 판별하여 앤드게이트를 통해 마이크로 프로세서의 제어신호와의 직접비교로서 과전류에 대한 보호동작을 이행하는 과전류 보호부(13)로 구성된 것이다.
또한 상기한 전류제한부(12)와 과전류 보호부(13) 증폭부(11)의 일정 출력 레벨이상에서 도통되도록 역방향 접속되는 제너다이오드(D1)(D2)와, 제너다이오드의 도통상태로 바이어스되는 트랜지스터(TR1)(TR2)와, 상기 트랜지스터(TR1)(TR2)의 출력으로 각각 PWM신호와 마이크로 프로세서 제어신호를 검출하여 모터의 전류제한 및 과전류 보호신호를 출력하게 되는 앤드게이트(A1)(A2)로 구성되어진다.
이와같이 구성되는 본 발명의 작용 및 효과는 다음과 같다. BLDC 모터(10)에 흐르는 전류는 검출저항(4)을 통해 검출되어 증폭부(11)로 인가되어 이 증폭부(11)에서 적정한 레벨로 증폭되어 전류제한부(12) 및 과전류 보호부(13)의 각 제너다이오드(D1)(D2)의 캐소우드측에 인가된다.
이때 증폭된 검출전류의 값이 각 제너다이오드의 제너전압을 초과할 때에는 제너다이오드(D1)(D2)가 도통되어 트랜지스터(TR1)(TR2)를 온시키게 되며, 여기서 트랜지스터(TR1)(TR2)가 온되면 평소 하이상태이던 앤드게이트(A1)(A2)의 일측단자의 값이 로우상태가 된다.
이에 따라 전류제한부(12)의 경우에는 PWM신호유무에 관계없이 로우신호가 출력되므로 PWM신호를 차단할 수 있게되고, 과전류 보호부(13)의 경우에는 마이크로 프로세서의 제어신호유무에 관계없이 보호동작을 이행할 수 있도록 로우신호가 출력되는 것이다.
이때 과전류 보호부(13)의 경우에는 앤드게이트(A2)를 통해 마이크로 프로세서에서 원하는 제어신호를 적절히 변환시켜 모터의 스타트 및 정지를 제어할 수 있게 되고, 전류제한부(12)의 경우도 정격치 이상의 전류가 흐를때 회로의 동작에 PWM신호가 앤드게이트(A1)를 통하여 차단 또는 공급되는 동작을 반복하면서 적절한 전류 제한 동작이 이루어지게 되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명은 종래 기술에 비해 회로 구성이 단순 및 간략되면서도 유효한 제어동작이 가능하게 되므로 원가절감 측면에서 상당한 효과를 거둘 수가 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 모터(10)의 전류를 검출하는 전류검출부와, 상기 전류검출부의 전류를 필요한 레벨로 증폭하는 증폭부(11)와, 상기 증폭부(11) 출력과 PWM신호와의 직접비교로서 PWM신호를 차단하는 전류제한부(12)와, 상기 증폭부(11)출력과 마이크로 프로세서 제어신호와의 직접 비교로서 마이크로 프로세서 제어신호를 차단하는 과전류 보호부(13)로 구성됨을 특징으로 하는 직류 모터 구동의 전류제한 및 과전류 보호장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전류제한부(12) 및 과전류 보호부(13)의 상기 증폭부(11)의 일정 출력 레벨 이상에서 도통되도록 역방향 접속되는 제너다이오드(D1)(D2)와, 제너다이오드의 도통상태로 바이어스되는 트랜지스터(TR1)(TR2)와, 상기 트랜지스터(TR1)(TR2)의 출력으로 각각 PWM신호와 마이크로 프로세서 제어신호를 검출하여 모터의 전류제한 및 과전류 보호신호를 출력하게 되는 앤드게이트(A1)(A2)로 구성됨을 특징으로 하는 직류 모터 구동의 전류제한 및 과전류 보호장치.
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