KR101388774B1 - 모터 제어 회로, 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법 - Google Patents

모터 제어 회로, 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 검출부; 및 상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 상기 홀 신호의 레벨 변화에 따른 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부;를 포함하며, 상기 신호 생성부는, 상기 홀 신호의 하이(high) 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호을 하이(high) 레벨로 유지하는 것으로 판단하는 모터 제어 회로를 제안한다.

Description

모터 제어 회로, 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법{MOTOR CONTROLLING CIRCUIT, MOTOR DRIVING DEVICE AND METHOD FOR DRIVING MOTOR}
본 발명은 모터 제어 회로, 모터 구동 장치 및 모터 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 비엘디씨 모터(BrushLess DC motor)는 DC모터에서 브러시 및 정류자 등 기계적인 접촉부를 사용하지 않고 비접촉의 위치 검출기와 반도체 소자로써 전류를 통하게 하거나 전류 방향을 조정시키는 기능을 바꾸어 놓은 직류(DC) 모터를 의미한다.
일반적으로 속도를 제어할 수 있는 모터의 경우, 그 속도는 펄스-폭-변조(Pulse-Width-Modulation, PWM) 신호의 듀티(Duty) 값을 조절함으로써 제어할 수 있다. 펄스-폭-변조 신호의 듀티 값은 신호의 한 주기 내에서 신호가 하이(High) 값을 갖는 턴-온(turn-on) 시간과, 신호가 로우(Low) 값을 갖는 턴-오프(turn-off) 시간 사이에 따라 결정될 수 있으며, 모터의 회전 속도는 펄스-폭-변조 신호의 듀티 값에 비례할 수 있다.
비엘디씨 모터의 경우, 모터의 회전 제어는 극성에 따라 레벨이 변하는 홀 신호에 따라 이루어지며, 홀 신호의 레벨이 하이(high)에서 로우(low)로 바뀌는 하강 에지, 또는 로우에서 하이로 바뀌는 상승 에지를 검출하여 모터 제어 신호를 생성한다.
홀 신호에 따라 모터의 구동이 제어되므로, 홀 신호에 노이즈가 발생하는 경우, 잘못된 모터 제어 신호가 생성되어 모터가 역회전할 수 있다.
또한, 홀 신호의 레벨이 로우에서 하이로 상승하는 경우, 안정된 하이 레벨을 유지하기까지 여러번의 임펄스 신호가 발생할 수 있다. 이때, 모터 구동 제어에 있어서, 하이 레벨이 안정화되기 전 발생하는 임펄스 신호마다 상승 에지와 하강 에지를 모두 검출하여 모터 제어 신호를 생성하는 경우, 모터 구동의 효율이 떨어질 수 있다.
일본 특허공개공보 2012-23880 한국 특허공개공보 2004-0071623
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 홀 신호 레벨 변화시 변화된 레벨이 안정화되기까지 발생하는 임펄스 신호와 미리 설정된 시간을 비교하여, 효율적으로 모터 제어 신호를 생성한다. 또한, 홀 신호의 안정화 과정에서 발생한 임펄스 신호인지 노이즈 신호인지를 판단하여 모터가 역회전하는 것을 방지한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 검출부; 및 상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 상기 홀 신호의 레벨 변화에 따른 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부;를 포함하며, 상기 신호 생성부는, 상기 홀 신호의 하이(high) 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호의 레벨을 하이(high) 레벨로 유지하는 것으로 판단하는 모터 제어 회로를 제안한다.
또한, 상기 미리 설정된 시간은, 모터가 최대 속도로 회전할 때 검출되는 주파수로부터 설정되는 모터 제어 회로를 제안한다.
또한, 상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교한 비교값을 상기 신호 생성부에 전달하는 비교부를 더 포함하는 모터 제어 회로를 제안한다.
또한, 상기 비교부는, 상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 상기 기준 신호가 다를 경우, 상기 모터 제어 신호가 초기화되도록 비교값을 출력하는 모터 제어 회로를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 모터 구동부; 상기 모터 구동부에 포함된 홀 센서로부터 극성을 감지하여 생성된 홀 신호를 검출하는 검출부; 및 상기 검출부에서 출력되는 홀 신호의 레벨 변화에 따라 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부; 를 포함하며, 상기 신호 생성부는, 상기 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호의 레벨이 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하는 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 미리 설정된 시간은 모터가 최대 속도로 회전할 때 검출되는 홀 신호의 주기에 따라 설정되는 모터 구동 장치를 제안한다.
또한, 상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 신호 생성부에 전달하는 비교부; 를 더 포함하며, 상기 비교부는 상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 상기 기준 신호가 다를 경우, 상기 모터 제어 신호가 초기화되도록 비교값을 출력하는 모터 구동 장치를 제안한다.
본 발명의 제3 기술적인 측면에 따르면, 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 단계; 상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 상기 홀 신호의 레벨 변화에 따른 모터 제어 신호를 생성하며, 상기 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호의 레벨이 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하여 모터 제어 신호를 생성하는 단계; 상기 모터 제어 신호에 따라 모터를 구동시키는 단계; 를 포함하는 모터 구동 방법를 제안한다.
또한, 상기 미리 설정된 시간은, 모터가 최대 속도로 회전할 때 검출되는 홀 신호의 주기에 따라 설정되는 모터 구동 방법을 제안한다.
또한, 상기 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하여, 상기 모터 제어 신호와 기준 신호가 서로 다를 경우, 상기 모터 제어 신호를 초기화하는 단계를 더 포함하는 모터 구동 방법을 제안한다.
본 발명은 홀 신호 레벨 변화시 변화된 레벨이 안정화되기까지 발생하는 임펄스 신호와 미리 설정된 시간을 비교하여, 효율적으로 모터 제어 신호를 생성하며, 홀 신호의 안정화 과정에서 발생한 임펄스 신호인지 노이즈 신호인지를 판단하여 모터가 역회전하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 회로를 간략하게 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 방법을 설명하기 위해 제공되는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 회로(100)를 간략하게 나타낸 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 회로(100)는 홀 신호 레벨 검출부(120), 신호 생성부(130) 및 비교부(140)를 포함한다.
신호 생성부(130)에서 출력되는 모터 제어 신호에 따라 모터의 동작이 제어되며, 모터 제어 신호는 홀 신호 레벨 검출부(120)에서 출력되는 홀 신호에 따라 생성된다. 모터 제어 신호 및 홀 신호는 하이(high)값과 로우(low)값을 갖는 펄스-폭-변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호이며, 모터 제어 신호는 홀 신호의 레벨이 로우에서 하이로 상승하거나, 또는 하이에서 로우로 하강하는 에지를 검출하여 모터 제어 신호의 레벨을 변화시킬 수 있다. 즉, 신호 생성부(130)는 홀 신호에서 상승 에지 또는 하강 에지 검출 시 로우 레벨이었던 모터 제어 신호는 하이 레벨로, 하이 레벨이었던 모터 제어 신호는 로우 레벨로 변화시켜 모터 제어 신호를 출력할 수 있다.
홀 신호 레벨 검출부(120)는 홀 신호를 출력하는 회로로, 홀 신호는 모터 구동 장치에 포함된 홀 센서(110)로부터 감지된 신호일 수 있다. 홀 센서(110)는 모터의 극성을 판단하여 홀 신호를 생성할 수 있다. 즉, 홀 신호는 홀 센서(110)에서 감지하는 극성이 바뀔 때마다 홀 신호의 레벨이 하이 레벨인 경우에는 로우 레벨로, 로우 레벨인 경우에는 하이 레벨로 변화될 수 있다.
비교부(140)는 신호 생성부(130)에서 출력된 모터 제어 신호를 수신받아 기준 신호와 비교할 수 있다. 기준 신호는 임의로 설정된 값으로, 모터 제어 신호가 홀 신호에 유입된 노이즈의 영향을 받았는지 여부를 비교할 수 있는 기준이 될 수 있다. 즉, 모터 제어 신호가 기준 신호와 동일한 경우, 모터는 정상적으로 동작하고 있는 것으로 판단하며, 모터 제어 신호가 기준 신호와 상이한 경우 노이즈의 영향을 받을 것으로 판단하여 모터 제어 신호를 초기화할 수 있다. 신호 생성부(130)와 비교부(140)는 서로 연결되어 피드백 회로를 구성할 수 있다.
신호 생성부(130)와 비교부(140)의 피드백에 의한 모터 제어 신호는 모터 구동 장치로 송신되어 모터의 구동을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 장치(200)를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 모터 구동 장치(200)는 제어부(220) 및 FET 구동부(230)를 포함할 수 있다. 제어부(220)는 모터 제어 회로를 포함하는 것으로, FET 구동부(230)에서 출력되는 홀 신호(HALL OUTPUT)를 입력받아 모터를 구동시키는 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 도 1의 홀 신호 레벨 검출부(120), 신호 생성부(130) 및 비교부(140)를 모두 포함할 수 있다.
구동부(140)는 총 4개의 스위치를 구비할 수 있으며, 상기 4개의 스위치는 두개의 PMOS FET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)와 두개의 NMOS FET로 구성될 수 있다.
모터 제어 신호 POUT1이 공급되는 제1 PMOS FET는 전원이 공급되는 전원 공급단과 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있고, 모터 제어 신호 NOUT1이 공급되는 제1 NMOS FET는 제1 PMOS FET와 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
모터 제어 신호 POUT2가 공급되는 제2 PMOS FET는 상기 전원 공급단에 제1 PMOS FET와 병렬 연결되고, 상기 전원 공급단과 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있으며, 모터 제어 신호 NOUT2가 공급되는 제2 NMOS FET는 제2 PMOS FET와 접지 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
FET 구동부(230)는 제어부(220)의 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)를 입력받아 4개의 FET(Field Effect Transister)이 턴-온 또는 턴-오프하여 모터를 구동할 수 있다. 4개의 FET을 턴-온 또는 턴-오프시키기 위해 4개의 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)가 필요하다.
모터는 모터 제어 신호 POUT1 과 NOUT2가 턴-온되고 모터 제어 신호 POUT2와 NOUT1이 턴-오프되거나, 모터 제어 신호 POUT1 과 NOUT2가 턴-오프되고 모터 제어 신호 POUT2와 NOUT1이 턴-온되어 구동될 수 있다.
모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)는 홀 신호에 의해 생성되는 신호로, 홀 신호에서 상승 에지 또는 하강 에지 검출 시, 로우 레벨이었던 모터 제어 신호는 하이 레벨로, 하이 레벨이었던 모터 제어 신호는 로우 레벨로 하강하도록 생성될 수 있다.
홀 신호(HALL OUTPUT)는 홀 센서(210)에서 감지하는 모터(250)의 극성에 의해 생성되는 신호로, 모터(250)의 회전에 따라 홀 센서(210)에서 감지하는 모터(250)의 극성이 N 극에서 S 극, S 극에서 N 극으로 계속 변할 수 있다. 홀 센서(210)에서 감지하는 극성이 바뀔 때마다, 홀 신호(HALL OUTPUT)의 레벨은 하이 레벨인 경우 로우 레벨로, 로우 레벨인 경우 하이 레벨로 변할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 홀 신호(HALL OUTPUT)와 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)를 나타내는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 홀 신호(HALL OUTPUT)는 하이 레벨과 로우 레벨을 갖는 구형파일 수 있다. 홀 신호(HALL OUTPUT)의 하이 레벨과 로우 레벨은 주기적으로 반복되며, 홀 센서에서 감지하는 극성이 변화할 때마다 홀 신호(HALL OUTPUT)의 레벨이 상승 또는 하강한다.
예를 들어, 정지 상태이던 모터가 구동 시작시 홀 센서에서 감지한 극성이 N 극이고, 홀 신호(HALL OUTPUT)가 하이 레벨일 때, 모터의 회전에 따라 홀 센서에서 감지하는 극성이 S 극이 되는 경우, 홀 센서는 극성의 변화를 감지하여 홀 신호(HALL OUTPUT)는 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강한다. 다시, 모터의 회전에 따라 홀 센서에서 감지하는 극성이 N 극이 되는 경우, 홀 센서는 극성의 변화를 감지하고 홀 신호(HALL OUTPUT)는 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승한다. 상기 동작의 반복으로 홀 신호(HALL OUTPUT)가 생성될 수 있다.
모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)는 하이 레벨과 로우 레벨을 갖는 구형파일 수 있으며, 홀 신호(HALL OUTPUT)에 따라 생성될 수 있다. 예를 들어, 정지 상태이던 모터가 구동 시작시 홀 신호(HALL OUTPUT)가 하이 레벨이고, POUT1과 NOUT2이 하이 레벨, POUT2과 NOUT1이 로우 레벨일 때, 홀 신호가 극성의 변화에 따라 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강하는 경우 하이 레벨이던 POUT1과 NOUT2는 로우 레벨로 하강하고, 로우 레벨이던 POUT2과 NOUT1는 하이 레벨로 상승한다. 홀 신호(HALL OUTPUT)와 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)는 상기 변화된 레벨을 유지하다가, 다시 홀 신호가 극성의 변화를 감지하여 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승할 때, 로우 레벨이던 POUT1과 NOUT2는 하이 레벨로 상승하고, 하이 레벨이던 POUT2과 NOUT1는 로우 레벨로 하강한다.
즉, 홀 신호에 잡음이 유입되지 않는 이상적인 경우에, 홀 신호의 레벨은 하이, 로우, 하이, 로우 레벨을 순차적으로 반복하고, 이에 따라 모터 제어 신호 POUT1과 NOUT2의 레벨 변화는 홀 신호의 레벨 변화와 동일하며, POUT2과 NOUT1 의 레벨은 홀 신호의 레벨과 반대되도록 변화할 수 있다.
도 4를 참조하면, 홀 신호(HALL OUTPUT)가 극성의 변화에 따라 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승하는 경우, 하이 레벨을 안정적으로 유지하기까지 하이 레벨 유지 시간이 매우 짧은 임펄스 신호가 여러 번 반복된 것을 볼 수 있다.
이 때, 임펄스 신호의 상승 및 하강 변화를 모두 감지하여 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)를 생성하는 경우 모터의 효율이 떨어질 수 있다. 즉, 도 4의 홀 신호(HALL OUTPUT)와 같이 하이 레벨이 안정적으로 유지되기까지 세 번의 임펄스 신호가 발생한 경우, 6번의 모터 제어 신호 레벨 변화가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간을 미리 설정한 시간과 비교하여, 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정한 시간보다 짧은 경우 홀 신호의 레벨이 하강하더라도 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하여 모터 제어 신호를 생성한다. 즉, 홀 신호가 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승 시, 하이 레벨을 유지하기까지 발생하는 임펄스 신호의 레벨 변화를 무시할 수 있다.
홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 모터 제어 신호(POUT1, POUT2, NOUT1, NOUT2)의 레벨을 변화시키거나, 홀 신호의 레벨이 변하더라도 변하지 않는 것으로 판단하는 기준이 되는 시간은 모터의 최대 속도에 따라 결정될 수 있다. 홀 신호의 주기는 모터의 속도에 의해 결정되는 것으로, 홀 신호의 주기는 모터가 최대 속도로 회전할 때 가장 짧다. 모터가 최대 속도로 회전할 때 1회전 하는데 걸리는 시간에 의해 결정될 수 있다.
예를 들어, 모터 제어를 위해 네 개의 FET 을 포함하는 비엘디씨 모터의 경우 모터가 1회전하는 동안 홀 신호의 주기는 두 번 반복된다. 이때, 모터의 최대 속도가 1000rpm이라 할 때, 모터가 1회전하는데 소요되는 시간은 약 6.0 ms이며, 홀 신호가 하이 레벨 또는 로우 레벨을 유지하는 시간은 최대 약 1.5ms 이다. 즉, 홀 신호가 하이 레벨을 유지하는 시간이 1.5 ms 이하일 경우, 임펄스 신호로 판단하여 레벨 변화가 있더라도 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하여 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
도 4와 같이, 극성 변화에 따라 홀 신호 레벨이 변화할 때 변화된 값을 안정적으로 유지하기 전까지 임펄스 신호가 발생하는 경우, 모든 임펄스 신호의 레벨 변화를 감지하여 모터 제어 신호를 생성하지 않고 첫 임펄스 신호 발생시 바뀐 극성에 따른 모터 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 3과 도 4를 비교하면, 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간을 감지함으로써 홀 신호에 불필요한 임펄스 신호가 유입되더라도, 임펄스 신호가 없는 경우의 모터 제어 신호와 같은 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 모터의 구동 효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 홀 신호와 모터 제어 신호를 나타내는 그래프이다. 상술한 바와 같이, 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간과 미리 설정된 시간을 비교하여 임펄스 신호인지를 판단하고, 임펄스 신호로 판단될 경우 홀 신호의 레벨이 하강하더라도 홀 신호가 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하는 경우 효율적으로 모터 제어 신호를 생성할 수 있다. 다만, 상기 임펄스 신호가 변화된 홀 신호의 안정화 과정에서 발생하는 것이 아니라 노이즈 신호인 경우, 역회전을 발생시키는 모터 제어 신호를 생성할 수 있다.
이에 노이즈에 의한 역회전을 방지하기 위하여 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하는 비교부를 포함할 수 있다. 기준 신호는 도 3에 도시된 바와 같이, 홀 신호에 임펄스 신호가 인가되지 않은 이상적인 경우 홀 신호의 레벨과 이에 따른 모터 제어 신호를 나타내는 것이다. 예를 들어, 기준 신호는 홀 신호가 하이 레벨일 때 모터 제어 신호 POUT1과 NOUT2이 하이 레벨, POUT2과 NOUT1이 로우 레벨이고, 홀 신호가 로우 레벨일 때 POUT1과 NOUT2이 로우 레벨, POUT2과 NOUT1이 하이 레벨일 수 있다.
case 1과 같이, 홀 신호가 로우 레벨을 유지하는 동안에 노이즈 신호가 발생되는 경우, 상기 노이즈 신호를 임펄스 신호로 판단하여 하이 레벨에서 로우 레벨로 떨어지더라도 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단할 수 있다.
임펄스 신호에 의해 로우 레벨을 유지해야하는 구간에서 하이 레벨로 상승하고, 실제 극성이 변하여 홀 신호의 레벨이 상승해야 하는 구간에서는 로우 레벨로 떨어질 수 있다. 즉, 홀 센서에서 감지하는 극성의 변화에 따른 홀 신호는 HALL OUTPUT과 같아야 하나, case 2와 같이 판단될 수 있다.
실제 모터 구동 제어는 HALL OUTPUT 에 따라 생성된 모터 제어 신호에 의하여야 하나, 임펄스 신호가 노이즈 신호로써 유입되면 모터 제어 신호는 case 2와 같은 신호를 기초로 생성될 수 있다.
이 때, 구간 a에서 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교할 수 있다. 모터 제어 신호가 HALL OUTPUT에 따라 생성된 경우 모터 제어 신호와 기준 신호의 레벨이 동일하지만, 모터 제어 신호가 case 2에 따라 생성된 경우 모터 제어 신호와 기준 신호의 레벨은 서로 반대인 것으로 판단될 수 있다.
비교부에서 기준 신호와 모터 제어 신호가 서로 다른 것으로 판단한 경우 신호 생성부는 모터 제어 신호를 초기화할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 방법을 순차적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모터 구동 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
먼저, 홀 센서에서 감지하는 극성에 변화에 따라 신호의 레벨이 변하는 홀 신호를 생성한다. 모터의 구동을 제어하는 모터 제어 신호는 상기 홀 신호의 레벨 변화를 검출(S600)하며, 레벨 변화 검출 시 모터 제어 신호의 레벨을 변화시킨다(S630). 이때, 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우 모터 제어 신호는 홀 신호의 레벨이 하강하더라도 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하여 모터 제어 신호의 레벨을 유지시킬 수 있다(S620).
다만, 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하이나 노이즈 신호로 유입된 경우 모터의 역회전을 방지하기 위해 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하여 모터 제어 신호와 기준 신호가 상이할 경우 모터 제어 신호를 기준 신호와 동일하게 되도록 초기화시킬 수 있다(S650, S660).
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 홀 신호의 레벨 변화시 변화된 레벨이 안정화되기까지 발생하는 임펄스 신호를 검출하여 모터 제어 신호를 효율적으로 생성하며, 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 임펄스 신호가 노이즈로 유입되어 모터 제어 신호가 반대로 생성되더라도 피드백으로 인해 모터 제어 신호를 기준 신호와 동일하게 생성할 수 있다. 상기 과정을 통해 생성된 모터 제어 신호는 구동부에 인가되어 모터를 구동시킬 수 있다(S670).
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110, 210: 홀센서
120: 홀 신호 레벨 검출부
130: 신호 생성부
140: 비교부
220: 제어부

Claims (10)

  1. 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 검출부; 및
    상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 상기 홀 신호의 레벨 변화에 따른 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부;를 포함하며,
    상기 신호 생성부는, 상기 홀 신호의 하이(high) 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호를 하이(high) 레벨로 유지하는 것으로 판단하고,
    상기 미리 설정된 시간은,
    모터가 최대 속도로 회전할 때 검출되는 주파수로부터 설정되는 모터 제어 회로.
  2. 삭제
  3. 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 검출부;
    상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 상기 홀 신호의 레벨 변화에 따른 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교한 비교값을 상기 신호 생성부에 전달하는 비교부;를 포함하고,
    상기 신호 생성부는, 상기 홀 신호의 하이(high) 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호를 하이(high) 레벨로 유지하는 것으로 판단하는 모터 제어 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 비교부는,
    상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 상기 기준 신호가 다를 경우, 상기 모터 제어 신호가 초기화되도록 비교값을 출력하는 모터 제어 회로.
  5. 모터 구동부;
    상기 모터 구동부에 포함된 홀 센서로부터 극성을 감지하여 생성된 홀 신호를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부에서 출력되는 홀 신호의 레벨 변화에 따라 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부; 를 포함하며, 상기 신호 생성부는,
    상기 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호의 레벨이 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하고,
    상기 미리 설정된 시간은 모터가 최대 속도로 회전할 때 검출되는 홀 신호의 주기에 따라 설정되는 모터 구동 장치.
  6. 삭제
  7. 모터 구동부;
    상기 모터 구동부에 포함된 홀 센서로부터 극성을 감지하여 생성된 홀 신호를 검출하는 검출부;
    상기 검출부에서 출력되는 홀 신호의 레벨 변화에 따라 모터 제어 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하여 상기 신호 생성부에 전달하는 비교부; 를 포함하고,
    상기 신호 생성부는,
    상기 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호의 레벨이 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하고,
    상기 비교부는 상기 신호 생성부에서 출력된 모터 제어 신호와 상기 기준 신호가 다를 경우, 상기 모터 제어 신호가 초기화되도록 비교값을 출력하는 모터 구동 장치.
  8. 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 단계;
    상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 모터 제어 신호를 생성하며, 상기 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호가 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하여 모터 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 모터 제어 신호에 따라 모터를 구동시키는 단계; 를 포함하고,
    상기 미리 설정된 시간은,
    모터가 최대 속도로 회전할 때 검출되는 홀 신호의 주기에 따라 설정되는 모터 구동 방법.
  9. 삭제
  10. 홀 센서로부터 홀 신호를 검출하는 단계;
    상기 홀 신호의 레벨 변화를 감지하여 모터 제어 신호를 생성하며, 상기 홀 신호의 하이 레벨 유지 시간이 미리 설정된 시간 이하인 경우, 상기 홀 신호가 하이 레벨을 유지하는 것으로 판단하여 모터 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 모터 제어 신호에 따라 모터를 구동시키는 단계; 및
    상기 모터 제어 신호와 기준 신호를 비교하여, 상기 모터 제어 신호와 기준 신호가 서로 다를 경우, 상기 모터 제어 신호를 초기화하는 단계;를 포함하는 모터 구동 방법.
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