KR100187202B1 - 모터 보호 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 보호 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합기기에 사용되는 각종 모터가 동작중 과전류가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 모터에 인가되는 과전류를 차단함으로써 모터와 모터 구동 회로 및 전원 회로를 보호하는 모터 보호 회로에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 모터 구동용 제어 신호를 발생하며 인터럽트 요청 신호를 입력받는 중앙 처리부와, 상기 중앙 처리부에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부로 구성되어 모터에 과전류가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 모터에 흐르는 과전류를 차단함으로써 복합기기의 모터, 모터 구동부, 전원부 및 기구물 등을 보호할 수 있다.

Description

모터 보호 회로

본 발명은 모터 보호 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합기기에 사용되는 각종 모터가 동작중 과전류가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 모터에 인가되는 과전류를 차단함으로써 모터와 모터 구동 회로 및 전원 회로를 보호하는 모터 보호 회로에 관한 것이다.

도 1A는 종래 기술에 따른 복합기기의 모터 구동 회로를 나타낸 회로도로서, 모터 구동용 제어 신호를 발생하는 중앙 처리부(1)와, 상기 중앙 처리부(1)에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부(2)로 구성되어 있으며 모터(10)를 구동하기 위하여 상기 중앙 처리부(1)의 출력 포트인 노드 a에 도 1B에 도시된 바와 같은 하이 레벨의 전위를 출력하면 상기 하이 레벨의 전위를 직렬 연결된 저항 R1을 거쳐 베이스 단자로 인가받은 트랜지스터 Q1이 턴온됨으로써 상기 모터(10)에 전류가 흐르게 되어 노드 b의 전위는 도면 도 1B와 같이, 하이 레벨에서 로우 레벨로 변환되고 전류는 모터(10)의 구동 순간 최대 전류가 흐르게 된다.

그러나 이와같은 종래의 모터 구동 회로는 모터에 접속된 기구적 구동부에 발생되는 용지 걸림 등에 따라 모터에 구동 전압이 인가됨에도 불구하고 모터가 회전되지 못하거나 천천히 회전하게 되면 모터에 연속적으로 과전류가 흐르게 되어 모터 및 모터 구동 회로 또는 전원부에 손상을 발생시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와같은 종래의 문제점을 감안하여 모터에 접속된 기구적 구동부에 용지 걸림 등에 따른 과부하가 걸려 모터에 과전류가 연속적으로 인가되면 상기 과전류를 자동으로 감지하여 중앙 처리부에서 출력되는 모터 구동용 제어 전압을 오프시킴으로써 모터, 모터 구동 회로, 전원부 및 모터에 접속된 기구적 장치의 손상을 방지하는 모터 보호 회로를 제공함에 있다.

도 1A는 종래 기술에 따른 복합기기의 모터 구동 회로를 도시한 회로도,

도 1B는 종래 기술에 따른 모터 구동 회로의 모터 동작시의 각부의 전압 및 전류 파형도,

도 2A는 본 발명에 따른 과전류 발생시 동작되는 모터 보호 회로 및 모터 구동 회로를 도시한 회로도,

도 2B는 본 발명에 따른 과전류 발생시 동작되는 모터 보호 회로 및 모터 구동 회로의 각부의 전압 파형도,

도 3은 본 발명에 따른 과전류 발생시의 모터 보호 방법을 구현하기 위한 흐름도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 중앙 처리부, 2 : 모터 구동부, 3 : 과전류 감지부, 10 : 모터, Q1,Q2 : 트랜지스터, R1,R2,R3,R4,R5 : 저항, C1 : 캐패시터, D1 : 다이오드,

이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 모터 보호 회로는 모터 구동용 제어 신호를 발생하는 중앙 처리부와, 상기 중앙 처리부에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 기기의 이상을 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 모터 보호 회로를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2A는 본 발명에 따른 과전류 발생시 동작되는 모터 보호 회로 및 모터 구동 회로를 도시한 회로도로서, 모터 구동용 제어 신호를 발생하며 인터럽트 요청 신호를 입력받는 중앙 처리부(1)와, 상기 중앙 처리부(1)에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부(2)와, 상기 모터 구동부(2)에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부(1)에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부(3)로 구성한다.

여기서, 상기 모터 구동부(2)는 일측에 모터 구동 전압(VH)을 인가받고 타측이 후술되는 모터 구동용 트랜지스터 Q1의 컬렉트 단자에 접속되는 모터(10)와, 상기 모터(10)의 양단자에 역방향으로 접속되는 다이오드 D1과, 컬렉트 단자가 상기 모터(10)의 일측에 접속되고 베이스 단자가 직렬 연결된 저항 R1을 거쳐 상기 중앙 처리부(1)의 출력 포트(미도시)에 접속되고 에미터 단자가 직렬 연결된 저항 R2를 거쳐 접지되는 트랜지스터 Q1으로 구성한다.

여기서, 상기 과전류 감지부(3)는 일측이 직렬 연결된 저항 R3를 거쳐 트랜지스터 Q1의 에미터 단자에 접속되고 타측이 접지되는 캐패시터 C1과, 베이스 단자가 상기 캐패시터 C1 및 저항 R4의 일측에 공통 접속되어 저항 R3를 거쳐 상기 트랜지스터 Q1의 에미터 단자에 접속되고 컬렉터 단자가 직렬 연결된 저항 R5를 거쳐 전원 전압(VCC)에 접속되며 에미터 단자는 접지되는 트랜지스터 Q2로 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명에 따른 모터 보호 회로의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터(10)의 구동에 의하여 작업이 제어되는 각종 복합기기에서 모터(10)를 구동시키기 위하여 중앙 처리부(1)의 출력 포트(미도시)로 도면 도 2B에 도시된 (가)시점에서 하이 레벨의 신호를 저항 R1을 거쳐 트랜지스터 Q1의 베이스 단자로 출력하면 상기 트랜지스터 Q1은 턴온되어 모터(10)는 회전하게 된다.

이때, 도면 도 2B의 (나)시점에서 용지 걸림 등의 기구적인 문제가 발생되면 과부하가 걸리게 된 모터(10)는 회전이 정지되거나 천천히 회전되면서 도면 도 2A의 저항 R2의 양단 전압은 흐르는 전류의 증가로 인하여 상승하게 되고 그 상승된 전압은 저항 R3를 거쳐 캐패시터 C1에 충전된다.

즉, 저항 R2는 모터에 과전류가 인가되면 전압이 상승되는 과전류 감지 수단으로 작용한다.

상기 캐패시터 C1의 충전 전압이 일정 전압 이상이 되면 트랜지스터 Q2는 연속적인 과전류가 모터(10)에 인가되었다고 판단하여 노드 C의 파형은 (다)시점에서 로우 레벨로 변환된다.

따라서, 상기 로우 레벨의 전압을 외부 인터럽트 단자로 인가받은 중앙 처리부(1)는 과전류가 모터 구동부(2)에 인가되었다고 판단하여 인터럽트를 발생시켜 인터럽트 서비스 루틴을 수행하게 된다.(S1)

즉, 모터 구동용 제어 신호가 출력되면 복합기기의 모터 구동부(2)에 과전류가 인가되고 있음을 표시부(미도시) 등을 통하여 표시하고 상기 모터 구동용 제어 신호를 오프(Off)시킴으로써 모터 구동용 트랜지스터 Q1의 동작을 도면 도 2B의 (라)시점에서 오프시킨다.

따라서, 모터(10)에 인가되는 전류는 오프되어 기기가 보호되며 사용자는 용지 걸림 등의 상태를 제거시킨 후 다시 동작시킬 수가 있는 것이다.

도면 도 2B의 (마)부분은 모터의 초기 기동시 순간적으로 흐르는 과전류이며 이 기간은 극히 짧기 때문에 저항 R3와 R4의 분배 전압이 캐패시터 C1에 충전이 되지만 트랜지스터 Q2를 온(On)시킬 수 없도록 저항 R2,R3,R4 및 C1의 시정수를 조정한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 모터의 구동에 의하여 제어되는 각종 기기에 기구적인 이상 혹은 전기적인 이상이 발생되어 모터에 과부하가 인가되면 이를 자동으로 감지하여 과전류의 흐름을 차단함으로써 모터, 모터 구동부, 전원부 및 모터에 의하여 구동되는 기구물 등의 파손을 방지한다.

Claims (3)

1. 복합기기의 모터 보호 회로에 있어서, 모터 구동용 제어 신호를 발생하는 중앙 처리부와, 상기 중앙 처리부에서 발생되는 제어 신호를 입력받아 모터가 구동되는 모터 구동부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 이를 감지하여 상기 중앙 처리부에 인터럽트를 발생시켜 과전류를 차단하는 과전류 감지부와, 상기 모터 구동부에 과전류 발생시 기기의 이상을 외부로 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 과전류 감지부는 일측이 스위칭 소자(Q1)와 저항(R2)의 공통 접속점에 접속되고 타측이 접지되는 캐패시터(C1)와, 베이스 단자가 상기 캐패시터(C1)의 일측에 접속되고 컬렉터 단자가 직렬 연결된 저항(R5)를 거쳐 전원 전압에 접속되며 에미터 단자는 접지되는 트랜지스터(Q2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 보호 회로.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 모터 구동부의 저항(R2)은 상기 모터에 과전류 발생시 전압이 상승됨으로써 과전류 발생을 감지하는 감지 수단임을 특징으로 하는 모터 보호 회로.