KR101043742B1 - 스테핑 모터 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치에 관한 것으로, 상기 스테핑 모터의 복수의 상에 구동 전류를 공급하는 모터 상 구동부와, 상기 스테핑 모터에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해 상기 스테핑 모터의 각 상의 여자 신호를 생성하여 상기 모터 상 구동부로 출력하는 모터 상 제어부와, 및 상용 전원의 입력에 연결되어 상기 상용 전원에 순간적인 차단이 발생하더라도 소정의 시간 동안 트리거 신호를 연장하여 상기 모터 상 제어부로 출력하는 전원 감지부를 제공한다. 이에 의해, 본 발명은 상용 전원에 순간적인 정전이 발생한 경우에도 스위칭 소자들의 파손을 방지할 수 있다.

Description

스테핑 모터 제어 장치{Stepping Motor Controlling Apparatus}
본 발명은 스테핑 모터 제어 장치에 관한 것으로, 특히 상용 전원의 차단을 감시하여 순간적인 정전 등에 의한 파손을 방지할 수 있는 스테핑 모터 제어 장치에 관한 것이다.
최근에 급속히 신장하고 있는 OA(Office Automation), FA(Factory Automation) 분야에서는 정밀 제어되는 모터의 채용이 필수적이다. 이러한 요구에 부합하여 DC 서보(DC servo) 모터나 스테핑 모터가 사용되고 있다. 이 중에서 스테핑 모터는 스테핑 모터에 제공되는 펄스만을 가지고도 정밀 제어가 가능하므로 그 이용이 증가하고 있다.
도 1은 종래의 5상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치를 도시한 개략적인 회로도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모터 상 제어부(130)의 여자 패턴에 따라 모터 상 구동부(120)가 동작하면 스테핑 모터(110)의 각 권선에 전류가 흐른다. 이 모터 상 구동부(120)는 PWM 트랜지스터(140) 및 코일 L(142)를 통해 전원 E(160)에 접속되고, 모터 상 구동부(120)에서의 온·오프 제어에 의해 스테핑 모터(110)의 모터 코 일에 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 스테핑 모터(110)는 회전한다.
즉, 모터 상 제어부(130)는 펄스 입력을 수신받아, 펄스에 동기하여 모터 상 구동부(120)의 10개의 스위칭 소자들의 온·오프를 제어하여 스테핑 모터(110)의 권선에 흐르는 전류의 상을 바꾼다. 이 스테핑 모터(110)의 권선에 흐르는 전류는, 전류 검출 저항(152)에서 검출 전압으로 변환되어 전압 비교기(164)의 (+)입력단자에 공급된다. 이 전압 비교기(164)는 (+)입력단자에 공급되는 검출 전압과 목표 전류값에 해당하는 기준 전압 Vref와 비교하여 그 비교 결과를 출력한다. 펄스폭 제어 회로(156)는 전압 비교기(164)의 출력을 입력받아 검출 전압이 기준 전압보다 큰 경우에는 PWM 트랜지스터(140)의 온 시간을 짧게 하고, 검출 전압이 기준 전압보다 작은 경우에는 PWM 트랜지스터(140)의 온 시간을 길게 함으로써, 스테핑 모터(110)의 권선에 흐르는 전류를 일정하게 제어한다.
그러나 종래의 이러한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치는 상용 전원이 순간적으로 차단되었다가 다시 공급되는 경우 모터 상 제어부(130) 등이 불안정하게 동작하여 모터 상 구동부(120)의 상하 스위칭 소자들이 동시에 온되어 단락에 의한 파손 등의 문제가 발생하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 상용 전원이 순간적으로 차단되는 경우 소정의 트리거 신호를 연장하여 회로의 파손을 방지할 수 있는 스테핑 모터 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상용 전원이 소정의 트리거 신호 연장 이상으로 차단되었다가 입력되는 경우에는 소정의 시간 동안 동작 차단 신호를 출력하여 회로의 파손을 방지할 수 있는 스테핑 모터 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 스테핑 모터의 각 상의 권선을 각각의 가상 접지점에 연결하여 전기적으로 절연하는 스테핑 모터 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 복수의 상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치에 있어서, 상기 스테핑 모터의 복수의 상에 구동 전류를 공급하는 모터 상 구동부와, 상기 스테핑 모터에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해 상기 스테핑 모터의 각 상의 여자 신호를 생성하여 상기 모터 상 구동부로 출력하는 모터 상 제어부와, 상기 모터 상 구동부에 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류 검출 저항으로부터의 검출 전압과 소정의 설정 전압을 비교하여 펄스폭 변조신호를 생성하여 출력하는 PWM 제어부와, 상용 전원을 전파 정류한 정류전압을 상기 PWM 제어부의 상기 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 스테핑 모터의 구동 전압으로 공급하는 모터 구동 전압 공급부와, 및 상기 상용 전원의 입력에 연결되 어 상기 상용 전원에 순간적인 차단이 발생하더라도 소정의 시간 동안 트리거 신호를 연장하여 상기 모터 상 제어부로 출력하는 전원 감지부를 제공한다.
상기 전원 감지부는 상기 상용 전원과의 전기적인 절연을 위한 포토 커플러와, 상기 트리거 신호의 생성을 위한 단안정 멀티바이브레이터를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전원 감지부는 상기 트리거 신호를 상기 모터 상 제어부의 모터 전원 공급 신호 라인에 연결하는 다이오드를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 PWM 제어부는 상기 전원 감지부로부터 상기 트리거 신호가 입력되면 정상 동작을 수행하고, 상기 트리거 신호의 입력이 없으면 트랜지스터를 온시켜 콘덴서의 충전 전압을 방전하여 상기 펄스폭 변조신호의 생성을 방지할 수 있다.
상기 모터 구동 전압 공급부는 상기 펄스폭 변조 신호를 입력받는 애노드와 상기 트리거 신호의 역상을 입력받는 캐소드로 이루어진 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 모터 상 구동부는 상기 스테핑 모터의 각 상의 권선을 가상 접지점에 각각 연결하고, 상기 모터 상 제어부의 여자 신호와 상부 스위칭 소자들의 각 게이트 단자를 전기적으로 절연하는 게이트 드라이버 IC들을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 게이트 드라이버 IC들의 각각에 별개로 상 구동 전압들을 공급하도록 변압기의 각 2차 코일로부터 상기 상 구동 전압들을 발생하는 상 구동 전압 발생부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상술한 구성들에 의해, 본 발명은 상용 전원이 순간적으로 차단되었다가 입력되는 경우 소정의 트리거 신호를 연장하여 회로의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 소정의 트리거 신호의 연장 시간보다 더 오랫동안 상용 전원이 차단되는 경우에는 PWM 제어부의 콘덴서에 충전된 전압을 방전함으로써, 상용 전원의 재입력시에 콘덴서의 충전 전압에 의한 회로의 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 스테핑 모터의 각 상의 권선을 각각의 가상 접지점에 연결하여 전기적으로 절연함으로써, 스위칭 소자들이 연쇄적으로 파손되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치를 첨부한 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 5상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치를 도시한 개략적인 회로도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스테핑 모터(210)를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치(200)는 모터 상 구동부(220), 모터 상 제어부(230), 모터 구동 전압 공급부(240), PWM 제어부(250), AC/DC 컨버터부(260) 및 전원 감지부(270)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 스테핑 모터(210)는 5상을 구비하고 있다.
모터 상 구동부(220)는 스테핑 모터의 5상의 각 상을 제어하기 위해 구동 전 류를 공급한다. 모터 상 구동부(220)는 스테핑 모터(210)의 권선들에 구동 전류를 공급하기 위해 FET로 이루어진 스위칭 소자 S1 내지 S10을 포함한다. 즉, 모터 상 구동부(220)는 모터 구동 전압 공급부(240)에 연결된 상부 스위칭 소자 S1, S3, S5, S7 및 S9와, 전류 검출 저항(252)에 연결된 하부 스위칭 소자 S2, S4, S6, S8 및 S10을 포함한다. 그리고 이들 스위칭 소자 S1 내지 S10의 온·오프에 의해 스테핑 모터(210)의 각 권선에의 전류가 제어된다.
모터 상 제어부(230)는 스테핑 모터(210)에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해, 스테핑 모터(210)의 각 상의 여자 신호를 생성하여 모터 상 구동부(220)로 출력한다. 즉, 모터 상 제어부(230)는 펄스 입력을 수신하여 펄스에 동기하여 모터 상 구동부(220)의 각 스위칭 소자의 온·오프를 제어하기 위한 신호를 출력한다.
모터 구동 전압 공급부(240)는 모터 상 구동부(220)의 상단에 있는 스위칭 소자들 S1, S3, S5, S7 및 S9의 드레인 단자들에 모터 구동 전압을 공급하기 위해 평활 회로(264)에 의해 생성된 평활 전압(Vm)에의 연결을 제어한다. 모터 구동 전압 공급부(240)는 PWM 트랜지스터 Q1(242), 코일 L1(244), 콘덴서 C1(246) 및 다이오드 D1를 포함한다.
PWM 제어부(250)는 전류 검출 저항(252), 전압 비교기(254) 및 펄스폭 제어 회로(256)를 포함한다. 전류 검출 저항(252)은 모터 상 구동부(220)에 흐르는 전류를 감지하고, 전압 비교기(254)는 이 전류 검출 저항(252)에 의한 검출 전압과 목표 전류에 해당하는 기준 전압 Vref을 비교하여 그 결과를 출력한다. 펄스폭 제어회로는 전압 비교기(254)의 출력을 입력받아 검출 전압이 기준 전압 Vref보다 큰 경우에는 모터 구동 전압 공급부(240)에 공급되는 펄스폭의 온 시간을 짧게 하고, 검출 전압이 기준 전압 Vref보다 작은 경우에는 모터 구동 전압 공급부(240)에 공급되는 펄스폭의 온 시간을 길게 한다.
AC/DC 컨버터부(260)는 퓨즈(262), 평활 회로(264), DC 전압 생성 회로(266)를 포함한다. 상용 전원 AC는 퓨즈(262)를 거쳐 평활 회로(264)에 입력된다. 평활 회로(264)는 입력된 상용 전원 AC을 전파 정류하여 평활 전압(Vm)을 출력한다. DC 전압 생성 회로(266)는 이 평활 전압(Vm)을 변환하여 모터 상 구동부(220), 모터 상 제어부(230) 및 전원 감지부(270)에 전압을 공급한다. DC 전압 생성 회로(266)는 모터 상 제어부(230) 및 전원 감지부(270)에 5V(Vcc)을 생성하여 공급하며, 모터 상 구동부(220)에 12V 또는 24V을 생성하여 공급할 수 있다. 그리고 평활 회로(264)에서 정류된 평활 전압(Vm)은 DC 전압 생성 회로(266)에 공급될 뿐만 아니라 모터 구동 전압 공급부(240)에도 공급된다.
전원 감지부(270)는 퓨즈(262)를 통과한 상용 전원 AC의 양단에 연결되어, 상용 전원 AC가 순간적인 정전에 의해 차단되더라도 소정의 시간 동안 트리거 신호를 연장하여 모터 상 제어부(230)로 출력하며, 상용 전원 AC가 소정의 시간 이상 차단되는 경우에는 동작 차단 신호를 출력한다.
이하에서는 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 5상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치를 도시한 개략적인 회로도에 기초하여 스테핑 모터 제어 장치의 동작을 설명한다.
초기에 상용 전원 AC가 입력되면, 퓨즈(262)를 통과한 상용 전원 AC은 평활 회로(264)에서 전파 정류된다. 평활 전압이 소정의 전압 이상이 되면 DC 전압 생성 회로(266)가 동작하고 Vcc단자를 통해 모터 상 제어부(230) 및 전원 감지부(270)를 통해 5V 전압이 공급된다. 따라서 초기에 상용 전원 AC가 입력되면 초기 안정화에 요구되는 소정의 시간이 지난 후에 모터 상 제어부(230) 및 전원 감지부(270)가 동작하게 된다.
한편, 전원 감지부(270)에 동작 전압 5V가 공급되면, 전원 감지부(270)에서는 트리거 신호가 계속하여 출력되고 모터 상 제어부(230)는 트리거 신호가 입력되고 있는 동안 여자 패턴에 따른 여자 신호를 계속하여 모터 상 구동부(220)의 스위칭 소자들의 게이트 단자에 출력한다. 한편 펄스폭 제어 회로(256)에서 출력되는 펄스폭 변조 신호에 따라 모터 구동 전압 공급부(240)의 PWM 트랜지스터 Q1(242)는 온·오프된다. PWM 트랜지스터 Q1(242)가 온되면, 평활 전압 Vm이 콘덴서 C1(246)에 충전되고, 이 콘덴서 C1(246)의 충전 전압이 모터 상 구동부(220)의 상부 스위칭 소자 S1, S3, S5, S7 및 S9에 공급된다.
펄스폭 제어 회로(256)는 전류 검출 저항(252)으로부터 검출 전압이 기준 전압 Vref보다 작은 경우에는 PWM 트랜지스터 Q1(242)의 온 시간을 길게 하는 펄스폭 변조 신호를 출력하고, 전류 검출 저항(252)으로부터 검출 전압이 기준 전압 Vref보다 큰 경우에는 PWM 트랜지스터 Q1(242)의 온 시간을 짧게 하는 펄스폭 변조 신호를 출력한다. 이에 의한 스테핑 모터의 권선에 흐르는 전류는 일정하게 제어된다.
상용 전원 AC가 계속하여 정상적으로 입력되는 경우 모터 상 제어부(230)는 펄스 입력을 수신하여, 펄스에 동기하여 모터 상 구동부(220)의 10개의 FET의 온·오프를 제어하여 스테핑 모터(210)의 권선에 흐르는 전류의 상을 바꾼다. 이 스테핑 모터(210)의 권선에 흐르는 전류는, 전류 검출 저항(252)에서 검출 전압으로 변환되어 전압 비교기(254)의 (+)입력단자에 공급된다. 이 전압 비교기(254)는 (+)입력단자에 공급되는 검출 전압과, 목표 전류값에 해당하는 기준 전압과 비교하여 결과를 출력한다. 펄스폭 제어회로(256)는 전압 비교기(254)의 출력을 입력받아 검출 전압이 기준 전압보다 큰 경우에는 PWM 트랜지스터 Q1(242)의 온 시간을 짧게 하고, 검출 전압이 기준 전압보다 작은 경우에는 온 시간을 길게 함으로써, 스테핑 모터(110)의 권선에 흐르는 전류를 일정하게 제어한다.
한편, 순간적인 정전에 의해 상용 전원 AC가 순간적으로 차단되더라도 전원 감지부(270)는 소정의 시간 동안 트리거 신호를 연장하여 출력하므로, PWM 제어부(250)는 정상적으로 동작한다. 그러나 소정의 시간 이상 상용 전원 AC가 차단되는 경우에는 전원 감지부(270)는 동작 차단 신호를 PWM 제어부(250)에 출력하고 PWM 제어부(250)는 이 동작 차단 신호에 따라 모터 상 구동부(220)로의 여자 신호의 출력을 중단한다.
도 3은 도 2에 도시된 전원 감지부의 상세 회로 및 관련 회로를 도시한 회로도이고, 도 4는 도 3의 전원 감지부의 각 부위에서 생성되는 파형을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 도 2에 도시된 전원 감지부(270)과 연결된 관련 구성들은 모터 상 제어부(230), 모터 구동 전압 공급부(240) 및 PWM 제어부(250)이다.
전원 감지부(270)는 직렬로 연결된 저항 R10, 다이오드 D10 및 콘덴서 C12가 퓨즈(262)를 통과한 상용 전원 AC의 양단에 연결된다. 다이오드 D10의 양단에는 반대 방향으로 포토 커플러 PC1(272)의 발광 다이오드가 연결된다. 그리고 포토 커플러 IC(272)의 수광 트랜지스터의 출력은 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 반전 입력 단자에 공급된다. 한편 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 출력 단자 Q의 출력 신호는 모터 상 제어부(230) 및 PWM 제어부(250)로 공급되며, 출력단자 /Q의 출력 신호는 모터 구동 전압 발생부(240)로 공급된다.
이하에서는 이 전원 감지부(270)의 동작을 도 4의 파형을 이용하여 상세하게 설명한다.
도 4(a)와 같이 상용 전원 AC가 입력되면, 포토 커플러 PC1(272)의 발광부 다이오드 양단에는 도 4(b)와 같은 전압 파형이 발생한다. 그러나 상용 전원 AC가 입력되는 초기에는 DC 전압 생성 회로(266)의 Vcc 단자로부터 5V의 전압이 공급되는 것이 아니므로, 포토 커플러 PC1의 수광 트랜지스터의 양단에는 도 4(c)와 같이 전압 파형이 발생할 수 없다. 즉 DC 전압 생성 회로(266)의 Vcc 단자로부터 5V의 전압이 전원 감지부(270)에 공급되는 시간 t1의 시점부터 포토 커플러 PC1(272)의 수광 트랜지스터의 양단에는 도 4(c)의 파형이 나타난다. 이 도 4(c)의 펄스 신호가 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 반전 입력 단자에 공급되면 소정의 시간, 즉 ta 이후에 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 Q 단자에는 트리거 신호가 출력된다. 그리고 포토 커플러 PC1의 수광 트랜지스터의 양단으로부터 펄스 신호가 계속 출력되면 단안정 멀티바이브레이터 IC의 Q 단자에는 트리거 신호가 연속적으로 이어진다.
한편, 상용 전원 AC가 순간적으로 차단되더라도 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 소정의 시간 ta 동안 트리거 신호가 연장되어 출력된다. 이 소정의 시간은 저항 R20과 콘덴서 C16에 의해 정해지며, 40Hz 내지 80Hz의 범위가 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 출력 단자 Q의 출력 신호는 다이오드 D17를 통해 모터 상 제어부(230)의 모터 전원 공급 신호 단자 /PD에 연결한다. 이에 의해 전원 감지부(270)에서 출력되는 트리거 신호는 모터 상 구동부(220)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 출력 단자 Q의 출력 신호는 다이오드 D17, 다이오드 D21, 저항 R49 및 트랜지스터 Q6를 통해 펄스폭 제어 회로(256)에 연결된다. 펄스폭 제어 회로(256)는 OC 단자에 5V 전압이 공급되어야만 펄스폭 변조신호를 출력한다. 펄스폭 제어 회로(256)의 RefOut 단자에서 출력되는 5V 전압은 콘덴서 C28에 충전되고 이 5V 전압은 펄스폭 제어 회로(256)의 OC 단자에 공급되므로, 펄스폭 제어 회로(256)로부터 펄스폭 변조신호가 출력된다.
한편, 콘덴서 C28에 충전된 5V 전압은 트랜지스터 Q6을 통해 방전될 수 있다. 즉, 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 출력 단자 Q의 출력 신호가 동작 차단 신호인 경우 즉, 0V 출력인 경우 트랜지스터 Q6이 온되므로 콘덴서 C28에 충전된 5V 전압은 방전하게 된다. 이에 의해 펄스폭 제어 회로(256)의 OC 단자에는 0V가 공급되므로, 펄스폭 변조신호는 출력되지 않는다.
즉, 전원 감지부(270)에서 트리거 신호가 출력되는 동안에는 트랜지스터 Q6이 오프 상태이므로 콘덴서 C28에 충전된 5V 전압은 펄스폭 제어 회로(256)의 OC 단자에 공급되고, 전원 감지부(270)에서 동작 차단 신호가 출력되는 동안에는 트랜지스터 Q6이 온되므로 콘덴서 C28에 충전된 5V 전압이 방전되어 펄스폭 제어 회로(256)의 OC 단자에는 0V가 공급된다. 이에 의해 상용 전원 AC가 트리거 신호 연장 시간 ta 이상 순간적으로 차단되었다가 다시 입력되는 경우에는 펄스폭 제어 회로(256)는 콘덴서 C28에 5V가 충전될 때까지 펄스폭 제어 회로(256)로부터 펄스폭 변조신호가 출력되지 않으므로, 순간적인 오동작 등에 의해 모터 구동 전압 발생부(240)가 계속 온되어 모터 상 구동부(220)에 과전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 단안정 멀티바이브레이터 IC(274)의 출력 단자 /Q의 출력 신호는 게이트 드라이버 IC(248)의 발광 소자의 캐소드에 연결된다. 따라서 출력단자 /Q에서 역위상의 트리거 신호가 출력되는 경우에만 모터 구동 전압 발생부(240)는 동작한다.
도 5는 도 2에 도시된 DC 전압 생성 회로와 모터 상 구동부를 상세하게 도시한 회로도이다.
DC 전압 생성 회로(266)에서 제1 상 구동 전압 Vcc1은 트랜스 코일 TL1, 다이오드 D51, 콘덴서 C51 및 저항 R51에 의해 생성된다. 이 생성된 제1 상 구동 전압 Vcc1은 게이트 드라이버 IC1(241)의 전원 단자에 공급된다. 이 게이트 드라이버 IC1(241)는 모터 상 제어부(230)로부터 출력되는 여자 신호 SM1과 포토 커플러를 통해 전기적으로 절연되어 있고, 그 출력은 저항 R71을 통해 스위칭 소자 S1의 게이트 단자에 입력된다. 또한, 제1 상 구동 전압 Vcc1의 접지 단자, 게이트 드라이버 IC1(241)의 접지 단자 및 스위칭 소자 S1 및 S2의 사이의 접점 A가 전기적으로 연결되어 제1 상 구동 전압에 대한 가상 접지점을 형성한다.
또한, DC 전압 생성 회로(266)에서 제2 상 구동 전압 Vcc2은 트랜스 코일 TL2, 다이오드 D52, 콘덴서 C52 및 저항 R52에 의해 생성된다. 이 생성된 제2 상 구동 전압 Vcc2은 게이트 드라이버 IC2(242)의 전원 단자에 공급된다. 이 게이트 드라이버 IC2(242)는 모터 상 제어부(230)로부터 출력되는 여자 신호 SM3과 포토 커플러를 통해 전기적으로 절연되어 있고, 그 출력은 저항 R73를 통해 스위칭 소자 S3의 게이트 단자에 입력된다. 또한, 제2 상 구동 전압 Vcc2의 접지 단자, 게이트 드라이버 IC2(242)의 접지 단자 및 스위칭 소자 S3 및 S4의 사이의 접점 B가 전기적으로 연결되어 제2 상 구동 전압에 대한 가상 접지점을 형성한다.
도 5에는 5상 모두에 대해 도시되어 있지는 않지만, 도 2에 도시된 DC 전압 생성 회로(266)는 5개의 구동 전압을 각각 생성하며, 또한, 모터 상 구동부(220)도 5개의 게이트 드라이버 IC들을 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 상 구동 전압 및 제2 상 구동 전압에 대한 가 상 접지점이 별도로 형성된다. 이에 의해, 스위칭 소자 S1 등이 단락되어도 다른 스위칭 소자 S3 등의 구동 전압에는 영향을 미치지 않게 되어 다른 스위칭 소자 S3 등의 연쇄적인 파괴를 방지할 수 있다.
본 발명에서는 5상을 구비한 스테핑 모터를 구동하는 스테핑 모터 제어 장치에 대하여 설명하였지만, 다른 개수의 상을 구비한 스테핑 모터의 제어 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 5상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치를 도시한 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 5상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치를 도시한 개략적인 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전원 감지부의 상세 회로 및 관련 회로를 도시한 회로도이다.
도 4는 도 3의 전원 감지부의 각 부위에서 생성되는 파형을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 DC 전압 생성 회로와 모터 상 구동부를 상세하게 도시한 회로도이다.

Claims (7)

  1. 복수의 상을 구비한 스테핑 모터를 구동 제어하는 스테핑 모터 제어 장치에 있어서,
    상기 스테핑 모터의 복수의 상에 구동 전류를 공급하는 모터 상 구동부와,
    상기 스테핑 모터에 소정의 여자 패턴을 발생시키기 위해 상기 스테핑 모터의 각 상의 여자 신호를 생성하여 상기 모터 상 구동부로 출력하는 모터 상 제어부와,
    상기 모터 상 구동부에 흐르는 전류를 감지하기 위한 전류 검출 저항으로부터의 검출 전압과 소정의 설정 전압을 비교하여 펄스폭 변조신호를 생성하여 출력하는 PWM 제어부와,
    상용 전원을 전파 정류한 정류전압을 상기 PWM 제어부의 상기 펄스폭 변조 신호에 따라 상기 스테핑 모터의 구동 전압으로 공급하는 모터 구동 전압 공급부와, 및
    상기 상용 전원의 입력에 연결되어 상기 상용 전원에 순간적인 차단이 발생하더라도 소정의 시간 동안 트리거 신호를 연장하여 상기 모터 상 제어부 및 상기 PWM 제어부로 출력하고, 또한 상기 상용 전원이 소정의 시간 이상 차단되는 경우에는 동작 차단 신호를 상기 모터 상 제어부 및 상기 PWM 제어부로 출력하는 전원 감지부를 포함하고,
    상기 모터 상 제어부는 상기 전원 감지부에서의 출력이 상기 동작 차단 신호로부터 상기 트리거 신호로 변경된 경우, 즉시 상기 스테핑 모터의 각 상의 여자 신호를 생성하여 상기 모터 상 구동부로 출력하고,
    상기 PWM 제어부는 충전 회로를 포함하여, 상기 전원 감지부에서의 출력이 상기 동작 차단 신호로부터 상기 트리거 신호로 변경된 경우, 상기 충전 회로가 충전되는 소정의 시간 이후에 펄스폭 변조 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 감지부는 상기 상용 전원과의 전기적인 절연을 위한 포토 커플러 와, 상기 트리거 신호의 생성을 위한 단안정 멀티바이브레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원 감지부는 상기 트리거 신호를 상기 모터 상 제어부의 모터 전원 공급 신호 라인에 연결하는 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 모터 구동 전압 공급부는 상기 펄스폭 변조 신호를 입력받는 애노드와 상기 트리거 신호의 역상을 입력받는 캐소드로 이루어진 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 제어 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 상 구동부는 상기 스테핑 모터의 각 상의 권선을 가상 접지점에 각각 연결하고, 상기 모터 상 제어부의 여자 신호와 상부 스위칭 소자들의 각 게이트 단자를 전기적으로 절연하는 게이트 드라이버 IC들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터 제어 장치.
  7. 삭제
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2542202B2 (ja) * 1986-11-24 1996-10-09 株式会社 メレツク ステッピングモ―タの微小角駆動方法とその装置
JP2007298158A (ja) * 2006-05-08 2007-11-15 Surpass Kogyo Kk バルブ制御装置および流量コントローラ

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