KR20000013338A - Transistor circuit with faster speed of switching - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: The controlling method is provided to prevent the problem of damage to the motor drive circuit due to a surge in a locked state of motor during the initial working of a brushless DC motor. CONSTITUTION: The method comprises of the steps of: applying motor driving voltage (V2) relatively smaller than the motor driving voltage (V1) corresponding to the number of revolutions required during the initial driving of motor, detecting the motor's Rpm for a fixed time, using the Hall sensor, while the driving voltage (V2) is applied to motor, judging the motor operations as normal in case that the detected RPM (N2) is large in comparison with the established RPM (N1), and applying the motor driving voltage corresponding to the required RPM; on the contrary, in case that the detected RPM (N2) is smaller than the established RPM (N1), judging the motor operations as abnormal, cutting off the voltage, and displaying the state of an abnormal motor. Thus, dangerous elements such as damage, heat generation, and burn out of the motor driving circuit are avoided because the motor applies the motor driving voltage corresponding to the required output RPM only in normal conditions.

Description

브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법Initial drive voltage control method of brushless DC motor

본 발명은 브러시레스(Brushless) 직류(DC)모터의 제어에 관한 것으로, 특히 모터 초기 운전시 모터의 록킹(Locking) 여부를 먼저 확인한 후 모터의 구동전압을 제어함으로써 모터가 록킹된 상태에서 과전류가 흘러 모터 드라이브 회로가 손상되는 것을 미연에 방지하도록 한 브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to the control of a brushless direct current (DC) motor, and in particular, by checking whether the motor is locked (locking) at the time of initial operation of the motor and then controlling the driving voltage of the motor so that the overcurrent is in the locked state of the motor. The present invention relates to a method for controlling an initial drive voltage of a brushless DC motor to prevent damage to the motor drive circuit.

첨부한 도면 도1은 종래 브러시레스 직류 모터의 구동장치 구성도이다.1 is a configuration diagram of a driving device of a conventional brushless DC motor.

이에 도시된 바와 같이, 모터의 구동 조건을 판단하고, 상기 모터의 구동전압을 가변 시키는 제어 신호를 발생하며, 홀센서의 출력으로 모터의 회전수를 판정하는 마이콤(10)과, 상기 마이콤(10)에서 출력되는 제어 신호에 따라 모터의 구동전압을 가변 시키는 모터 구동전압 발생부(20)와, 상기 모터 구동전압 발생부(20)에서 발생된 모터 구동전압에 의해 브러시레스 모터를 구동시키며, 그 구동되는 브러시레스 모터의 회전수를 검출하는 브러시레스 모터부(30)로 구성되었다.As shown therein, the microcomputer 10 determines the driving conditions of the motor, generates a control signal for varying the driving voltage of the motor, and determines the rotation speed of the motor by the output of the hall sensor, and the microcomputer 10. Drive the brushless motor by the motor driving voltage generator 20 for varying the driving voltage of the motor according to the control signal outputted from the motor) and the motor driving voltage generated by the motor driving voltage generator 20. The brushless motor unit 30 detects the rotation speed of the brushless motor being driven.

상기에서, 브러시레스 모터부(30)는 상기 모터 구동전압 발생부(20)에서 발생되는 모터 구동전압(Vm)으로 브러시레스 모터를 구동시키는 모터 구동부(31)와, 상기 모터 구동부(31)에서 발생되는 구동전압으로 마그네트(32)를 회전시키는 코일(33 - 35)과, 상기 마그네트(32)의 회전시 회전수를 검출하는 홀센서(36 - 38)로 구성된다.In the above, the brushless motor unit 30 is a motor driving unit 31 for driving the brushless motor with the motor driving voltage (Vm) generated by the motor driving voltage generation unit 20, and in the motor driving unit 31 And a coil 33 to 35 for rotating the magnet 32 at the generated driving voltage, and a hall sensor 36 to 38 for detecting the rotation speed of the magnet 32 when the magnet 32 is rotated.

이와 같이 구성된 종래 브러시레스 직류 모터 구동장치를 참조하여 종래 브러시레스 직류 모터 구동 제어방법을 첨부한 도면 도2에 의거 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 2 attached to the conventional brushless DC motor drive control method with reference to the conventional brushless DC motor drive device configured as described above are as follows.

먼저, 마이콤(10)은 도2에 도시된 바와 같이, 모터를 구동하기 이전에 모터 구동 조건의 여부를 판단하여(S1), 모터의 구동 조건이면 요구된 회전수에 맞는 구동전압(Vm) V1을 결정한다(S2).First, as shown in FIG. 2, the microcomputer 10 determines whether the motor driving condition is before driving the motor (S1), and if the driving condition of the motor is the driving voltage (Vm) V1 corresponding to the required rotation speed Determine (S2).

이후 요구된 회전수에 맞는 구동 전압(V1)이 결정되면, 그 결정된 구동전압이 출력될 수 있도록 해당 제어 신호를 발생하여 모터 구동전압 발생부(20)를 컨트롤한다.After that, when the driving voltage V1 is determined according to the required number of rotations, the control signal is generated to control the motor driving voltage generator 20 so that the determined driving voltage can be output.

이에 따라 상기 모터 구동전압 발생부(20)는 그 인가되는 제어 신호에 대응하는 모터 구동전압(V1)을 발생하여 상기 브러시레스 모터부(30)에 인가한다(S3).Accordingly, the motor driving voltage generation unit 20 generates a motor driving voltage V1 corresponding to the applied control signal and applies it to the brushless motor unit 30 (S3).

그러면 상기 브러시레스 모터부(30)내의 모터 구동부(31)는 상기 인가된 모터 구동전압에 의거 각 코일(33 - 35)에 해당 전류를 흘려 마그네트(32)를 회전시키게 된다.Then, the motor driver 31 in the brushless motor unit 30 rotates the magnet 32 by applying a current to each of the coils 33 to 35 based on the applied motor driving voltage.

상기와 같이 마그네트(32)가 회전을 하면 홀센서(36 - 38)는 그 마그네트(32)의 회전수를 검출하여 상기 마이콤(10)에 피이드백 시키게 되며, 마이콤(10)은 그 피이드백 되는 모터의 회전수를 검색하여 요구된 회전수에 맞게 회전되는지를 판별한다.As the magnet 32 rotates as described above, the Hall sensors 36 to 38 detect the rotation speed of the magnet 32 to feed back to the microcomputer 10, and the microcomputer 10 is fed back. The rotation speed of the motor is searched to determine whether the rotation is made according to the required rotation speed.

이때 검출된 모터의 회전수가 요구된 회전수와 같지 않으면 상기 모터 구동전압 발생부(20)를 컨트롤하여 모터 구동전압을 가변 시킴으로써 요구된 회전수대로 모터가 회전을 하도록 제어를 하게 된다.At this time, if the detected rotational speed of the motor is not equal to the requested rotational speed, the motor driving voltage generator 20 is controlled to vary the motor driving voltage, thereby controlling the motor to rotate at the required rotational speed.

즉, 상기와 같이 동작하는 종래의 브러시레스 직류 모터의 구동전압 제어방법은, 마이콤(10)에서 원하는 출력 회전수 별로 모터 구동전압(Vm)이 결정되고, 요구된 출력 회전수를 신속하게 내기 위해서 그에 대응하는 모터 구동전압(V1)을 모터 구동 초기부터 모터에 인가하게 된다.That is, the conventional drive voltage control method of the brushless DC motor operating as described above, the motor drive voltage (Vm) is determined for each desired output rotation speed in the microcomputer 10, in order to quickly output the required output rotation speed The motor driving voltage V1 corresponding thereto is applied to the motor from the initial stage of motor driving.

그러나 상기와 같이 모터의 구동 초기에 원하는 출력 회전수 별 구동전압을 모터에 인가하는 종래의 방법은, 모터가 외력의 간섭 등에 의해 구동을 못할 조건인 경우에는 모터 구동부에 과전류가 흘러 구동 회로의 소자들을 소손시키거나 발화 또는 발열하는 문제점을 발생하였다.However, in the conventional method of applying the desired drive voltage for the desired output rotation speed to the motor as described above, when the motor cannot be driven due to external force interference or the like, an overcurrent flows to the motor driving part, thereby driving the device of the driving circuit. There was a problem of burning them, igniting them or generating heat.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 브러시레스 직류 모터 구동전압 제어방법에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로,Accordingly, the present invention has been proposed to solve various problems occurring in the conventional brushless DC motor driving voltage control method as described above.

본 발명은 모터의 초기 운전시 모터의 록킹(Locking) 여부를 먼저 확인한 후 모터의 구동전압을 제어함으로써 모터가 록킹된 상태에서 과전류가 흘러 모터 드라이브 회로가 손상되는 것을 미연에 방지하도록 한 브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention first checks whether the motor is locked during initial operation of the motor, and then controls the driving voltage of the motor to prevent overcurrent flow in the locked state of the motor, thereby preventing damage to the motor drive circuit. It is an object of the present invention to provide a method for controlling initial driving voltage of a motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 초기 구동전압 제어방법은,Initial drive voltage control method according to the present invention for achieving the above object,

모터의 초기 구동시 요구된 회전수에 대응하는 모터 구동전압보다 상대적으로 작은 모터 구동전압을 모터에 인가해 주는 초기 구동전압 공급단계와;An initial driving voltage supplying step of applying a motor driving voltage relatively smaller than the motor driving voltage corresponding to the number of rotations required during initial driving of the motor to the motor;

상기 초기 구동전압을 모터에 인가한 상태에서 일정 시간 동안 홀센서를 이용하여 모터의 회전수를 검출하고 그 검출한 회전수와 모터의 이상 여부를 판별하기 위해 기설정된 회전수를 비교하는 모터 회전수 비교단계;The motor rotation speed for detecting the rotational speed of the motor using a Hall sensor for a predetermined time while the initial driving voltage is applied to the motor and comparing the detected rotational speed with a predetermined rotational speed to determine whether the motor is abnormal. Comparison step;

상기 검출한 회전수가 기설정된 회전수보다 클 경우 모터가 정상이라고 판단하고 요구된 회전수에 대응하는 모터 구동전압을 모터에 인가해 주고, 상기 검출한 모터의 회전수가 기설정된 회전수보다 작을 경우 모터의 이상으로 판단하고 모터 구동전압을 차단하는 모터 구동전압 제어 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.If the detected rotation speed is greater than the predetermined rotation speed, it is determined that the motor is normal, and the motor driving voltage corresponding to the requested rotation speed is applied to the motor, and if the rotation speed of the detected motor is smaller than the preset rotation speed, the motor The motor drive voltage control step of determining the abnormality of the motor drive voltage is characterized in that it consists of.

상기에서, 모터의 이상으로 판단된 경우 모터 구동전압을 차단함과 동시에 디스플레이 장치를 통해 모터의 이상 상태를 디스플레이 해주는 모터 이상 상태 표시 단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In the above, if it is determined that the motor is abnormal, the motor driving voltage is blocked and at the same time, the motor abnormal state display step of displaying the abnormal state of the motor through the display device, characterized in that made.

도1은 종래 및 본 발명이 적용되는 브러시레스 직류모터의 구동장치 구성도,1 is a configuration diagram of a driving device of a brushless DC motor to which a conventional and the present invention are applied;

도2는 종래 브러시레스 직류 모터의 구동전압 제어방법을 보인 흐름도,2 is a flowchart illustrating a driving voltage control method of a conventional brushless DC motor;

도3은 본 발명에 의한 브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법을 보인 흐름도.Figure 3 is a flow chart showing a method for controlling the initial drive voltage of a brushless DC motor according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 마이콤10: micom

20 : 모터 구동전압 발생부20: motor driving voltage generator

30 : 브러시레스 모터부30 brushless motor unit

31 : 모터 구동부31: motor drive unit

36 - 38 : 홀센서36-38: Hall sensor

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention according to the spirit of the present invention as described above in detail as follows.

본 발명이 적용되는 브러시레스 직류 모터 구동장치는 전술한 도1인 종래의 브러시레스 직류 모터 구동장치와 동일하므로, 그의 구성은 생략한다.Since the brushless DC motor drive device to which the present invention is applied is the same as the conventional brushless DC motor drive device shown in FIG. 1 described above, the configuration thereof is omitted.

도3은 본 발명에 의한 브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법을 보인 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling initial drive voltage of a brushless DC motor according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 모터의 구동 여부를 판단하는 단계(S100)와, 상기 모터가 구동 조건이면 요구된 회전수에 맞는 모터 구동전압(Vm) V1을 결정하는 단계(S101)와, 상기 결정한 모터 구동전압(V1) 보다 상대적으로 낮은 모터 구동전압(V2)을 모터에 인가해 주는 단계(S102)와, 상기 모터에 구동전압(V2)을 인가한 후 일정 시간 동안 홀센서를 이용하여 모터의 회전수를 검출하고, 그 검출한 모터 회전수(N2)와 모터의 이상 여부를 판별하기 위해 기설정된 일정 회전수(N1)를 상호 비교하는 단계(S103)와, 상기 비교 결과 상기 검출한 회전수(N2)가 상기 일정 회전수(N1)보다 작을 경우 모터의 이상으로 판단하고, 상기 모터의 구동전압(V1)을 차단한 상태에서 모터의 이상 상태를 디스플레이 해주는 단계(S104)(S105)와, 상기 검출한 회전수(N2)가 상기 일정 회전수(N1)보다 클 경우 모터가 정상적이라고 판단을 하고, 상기 모터 구동전압(Vm)을 최초에 설정한 구동전압(V1)으로 변경하여 모터에 인가해 주는 단계(S106)로 이루어진다.As shown therein, a step (S100) of determining whether the motor is driven, a step (S101) of determining a motor driving voltage (Vm) V1 corresponding to the required rotation speed when the motor is a driving condition, and the determined motor The step (S102) of applying a motor driving voltage (V2) lower than the driving voltage (V1) to the motor, and the rotation of the motor using a Hall sensor for a predetermined time after applying the driving voltage (V2) to the motor Detecting the number and comparing the detected motor rotation speed N2 with a predetermined constant rotation speed N1 to determine whether the motor is abnormal or not (S103), and the detected rotation speed ( When N2) is smaller than the predetermined rotation speed N1, determining that the motor is abnormal and displaying the abnormal state of the motor in a state in which the driving voltage V1 of the motor is blocked (S104) (S105), and The detected rotation speed N2 is larger than the predetermined rotation speed N1. In this case, it is determined that the motor is normal, and the motor driving voltage Vm is changed to the initially set driving voltage V1 and applied to the motor (S106).

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법은, 먼저 마이콤(10)에서 모터 구동 조건 여부를 판단한다(S100). 이 판단 결과 모터 구동 조건이면 요구된 회전수에 맞는 구동전압(Vm)을 V1로 설정한다(S101).In the initial driving voltage control method of the brushless DC motor according to the present invention as described above, the microcomputer 10 determines whether the motor driving condition (S100). As a result of this determination, if the motor driving condition is set, the driving voltage Vm corresponding to the requested rotational speed is set to V1 (S101).

그리고 요구된 회전수에 맞는 구동전압(V1)을 설정한 후, 기존과 같이 바로 해당 구동전압(V1)을 모터에 인가하지 않고 우선적으로 모터의 정상 동작 여부를 확인하기 위해서 상기 구동전압(V1)보다 상대적으로 매우 낮은 구동전압(V2), 즉 모터의 기동 불능 상태에서도 모터 구동부(31)내의 회로 소자에 영향을 주지 않을 정도의 전압(V2)을 발생하도록 모터 구동전압 발생부(20)를 컨트롤한다(S102).After setting the driving voltage V1 corresponding to the required rotation speed, the driving voltage V1 is first applied to confirm whether the motor is normally operated without applying the driving voltage V1 to the motor as before. The motor driving voltage generation unit 20 is controlled to generate a relatively very low driving voltage V2, that is, a voltage V2 that does not affect the circuit elements in the motor driving unit 31 even when the motor is inoperable. (S102).

이 컨트롤에 의해 모터 구동전압 발생부(20)는 모터 구동전압(V2)을 발생하여 브러시레스 모터부(30)에 인가해 주게 되고, 상기 브러시레스 모터부(30)내의 모터 구동부(31)는 그 인가 전압(V2)으로 모터를 구동시키게 된다.By this control, the motor driving voltage generation unit 20 generates the motor driving voltage V2 and applies it to the brushless motor unit 30. The motor driving unit 31 in the brushless motor unit 30 The motor is driven by the applied voltage V2.

이와 같은 상태에서 홀센서(36 - 38)는 모터의 회전수를 검출하게 그 검출한 회전수를 상기 마이콤(10)에 피이드백 시킨다.In this state, the hall sensors 36 to 38 feed back the detected micro speed to the microcomputer 10 so as to detect the rotation speed of the motor.

여기서 모터의 회전수는 1회전당 일정 비율의 펄스 신호로 상기 마이콤(10)에 입력된다.Here, the rotation speed of the motor is input to the microcomputer 10 as a pulse signal of a predetermined ratio per revolution.

그러면 상기 마이콤(10)은 일정 시간 상기 입력되는 펄스의 개수를 카운팅하여 모터의 회전수(N2)를 판단하게 되고, 그 판단한 회전수(N2), 즉 검출한 회전수(N2)와 모터의 이상 여부를 판별하기 위해서 기설정한 일정 회전수(N1)를 비교한다(S103).Then, the microcomputer 10 counts the number of the input pulses for a predetermined time to determine the rotation speed N2 of the motor, and the determined rotation speed N2, that is, the detected rotation speed N2 and the abnormality of the motor. In order to determine whether or not the predetermined constant rotation speed N1 is compared (S103).

이 비교 결과 상기 검출한 회전수(N2)가 상기 일정 회전수(N1)보다 클 경우에는 상기 마이콤(10)은 모터가 정상적이라고 판단을 하고, 상기 모터 구동전압 발생부(20)를 컨트롤하여 요구된 회전수에 맞는 모터 구동전압(V1)이 출력되도록 제어를 한다(S106).As a result of the comparison, when the detected rotation speed N2 is greater than the predetermined rotation speed N1, the microcomputer 10 determines that the motor is normal, and controls the motor driving voltage generation unit 20 to request it. The motor driving voltage V1 corresponding to the rotated speed is outputted (S106).

이와는 달리 상기 검출한 회전수(N2)가 상기 일정 회전수(N1)보다 작을 경우에는, 상기 마이콤(10)은 모터가 정상적으로 기동할 수 없는 이상 상태라고 판단을 하고, 상기 모터 구동전압(Vm)이 "0V"가 되도록 상기 모터 구동전압 발생부(20)를 컨트롤하여 모터 구동회로가 손상되는 것을 방지한다.On the contrary, when the detected rotation speed N2 is smaller than the predetermined rotation speed N1, the microcomputer 10 determines that the motor is in an abnormal state in which the motor cannot start normally, and the motor driving voltage Vm is determined. The motor driving voltage generator 20 is controlled to be "0V" to prevent the motor driving circuit from being damaged.

아울러 디스플레이 장치를 통해 모터가 이상 상태라고 표시를 해주어 외부의 사용자가 용이하게 모터가 비정상적임 인지할 수 있도록 해준다(S104 - S105).In addition, the display device indicates that the motor is in an abnormal state, so that an external user can easily recognize that the motor is abnormal (S104-S105).

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 모터의 초기 운전시 모터의 록킹 여부를 먼저 확인하고 모터가 정상적인 상태에서만 요구된 출력 회전수에 대응하는 모터 구동전압을 모터에 인가해 줌으로써, 모터 기동 불능 상태에서 모터에 구동전압이 인가되어 발생하는 모터 구동 회로의 손상이나 발열 및 발화 등의 위험 요소를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the motor cannot be started by first checking whether the motor is locked during initial operation of the motor and applying a motor driving voltage corresponding to the required output speed to the motor only in the normal state. Hence, there is an effect to prevent the risk factors such as damage, heat generation, and fire of the motor driving circuit generated by applying the driving voltage to the motor.

Claims (2)

모터의 초기 구동시 요구된 회전수에 대응하는 모터 구동전압보다 상대적으로 작은 모터 구동전압을 모터에 인가해 주는 초기 구동전압 공급단계와,An initial driving voltage supplying step of applying a motor driving voltage that is relatively smaller than a motor driving voltage corresponding to the number of rotations required during initial driving of the motor to the motor; 상기 초기 구동전압을 모터에 인가한 상태에서 일정 시간 홀센서를 이용하여 모터의 회전수를 검출하고 그 검출한 회전수와 모터의 이상 여부를 판별하기 위해 기설정된 회전수를 비교하는 모터 회전수 비교단계와,The motor rotation speed is compared to detect the rotational speed of the motor using a hall sensor for a predetermined time while the initial driving voltage is applied to the motor, and compare the detected rotational speed with a preset rotational speed to determine whether the motor is abnormal. Steps, 상기 검출한 회전수가 기설정된 회전수보다 클 경우 상기 모터가 정상이라고 판단하고 상기 요구된 회전수에 대응하는 모터 구동전압을 모터에 인가해 주고, 상기 검출한 모터의 회전수가 기설정된 회전수보다 작을 경우 모터의 이상으로 판단하고 상기 모터 구동전압을 차단하는 모터 구동전압 제어단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 브러시레스 직류 모터의 초기 구동전압 제어방법.When the detected rotational speed is greater than the predetermined rotational speed, the motor is determined to be normal, and a motor driving voltage corresponding to the requested rotational speed is applied to the motor, and the rotational speed of the detected motor is smaller than the predetermined rotational speed. And determining a motor abnormality, and controlling the motor driving voltage to cut off the motor driving voltage. 제1항에 있어서, 상기 모터 구동전압 제어단계에서 모터의 이상으로 판단된 경우 모터 구동전압을 차단함과 동시에 디스플레이 장치를 통해 모터의 이상 상태를 디스플레이 해주는 모터 이상 상태 표시단계를 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 브러시레스 직류모터의 초기 구동전압 제어방법.The method of claim 1, further comprising: a motor abnormal state display step of blocking the motor driving voltage and displaying an abnormal state of the motor through a display device when it is determined that the motor is abnormal in the motor driving voltage control step. An initial driving voltage control method for a brushless DC motor.
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KR20030065969A (en) * 2002-02-02 2003-08-09 주식회사 엘지이아이 Method for sensing state of bldc fan motor
KR100716430B1 (en) * 2003-11-12 2007-05-08 주식회사 만도 Motor actuating circuit for preventing over current in agcs
WO2009082125A3 (en) * 2007-12-24 2009-09-17 Posco Reducing furnace and apparatus for manufacturing molten iron comprising the same

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