KR101539850B1

KR101539850B1 - Back elecromotive force detecting circuit and motor driving apparatus using the same

Info

Publication number: KR101539850B1
Application number: KR1020130112415A
Authority: KR
Inventors: 이수웅; 고주열
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-07-27
Also published as: KR20150032998A; JP2015062327A

Abstract

본 발명은 모터를 구동시키는 구동 전원의 전압 레벨에 따라 역기전력의 전압 검출 범위를 가변 설정하는 역기전력 검출 장치 및 이를 이용한 모터 구동 장치에 관한 것으로, 모터로부터 발생되는 역기전력을 검출하고, 검출된 역기전력의 전압 범위를 설정된 기준 범위로 제한하여 사전에 설정된 기준 전압과의 영전압 교차점(zero crossing point;zcp) 정보를 제공하는 역기전력 검출부; 및 상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨에 따라 상기 기준 범위의 전압 레벨을 가변 설정하는 기준 범위 설정부를 포함하는 역기전력 검출 회로 및 이를 이용한 모터 구동 장치를 제안한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back electromotive force detection device for variably setting a voltage detection range of a back electromotive force according to a voltage level of a driving power source for driving a motor and a motor driving device using the same, A counter electromotive force detecting unit for limiting a range to a set reference range and providing zero crossing point (zcp) information with a preset reference voltage; And a reference range setting unit for variably setting a voltage level of the reference range according to a voltage level of a power source applied to the motor, and a motor driving apparatus using the same.

Description

역기전력 검출 회로 및 이를 이용한 모터 구동 장치{BACK ELECROMOTIVE FORCE DETECTING CIRCUIT AND MOTOR DRIVING APPARATUS USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a back electromotive force detection circuit and a motor driving apparatus using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001]

본 발명은 역기전력 검출 회로 및 이를 이용한 모터 구동 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a counter electromotive force detecting circuit and a motor driving apparatus using the same.

모터 기술의 발전에 따라, 폭넓은 기술 분야에서 다양한 크기의 모터들이 사용되고 있다.
With the development of motor technology, motors of various sizes are used in a wide range of technologies.

일반적으로, 모터는 영구자석과, 인가 전류에 따라 극성을 바꾸는 코일을 이용하여 회전자(Rotor)를 회전시켜 구동된다. 최초의 모터의 형태는 회전자에 코일을 구비한 브러시 타입의 모터가 존재하였으나, 모터의 구동에 의하여 브러시가 마모되거나 스파크가 발생하는 등의 문제점이 있다.
Generally, a motor is driven by rotating a rotor using a permanent magnet and a coil for changing the polarity according to an applied current. In the first type of motor, there is a brush-type motor having a coil in the rotor, but there is a problem that the brush is worn or sparked by driving of the motor.

이로 인하여, 최근에는 다양한 형태의 브러시리스 모터의 사용이 범용적으로 이루어지고 있다. 브러시리스 모터는 브러시, 정류자 등의 기계적인 접촉 부를 없애고, 그대신 전자적인 정류기구를 이용하여 구동하는 직류 모터로서, 영구자석으로 이루어진 로터(rotor)와, 복수의 상에 대응되는 코일을 구비하여 각 코일의 상 전압에 의하여 발생하는 자기력에 의해 회전하는 회전자를 포함할 수 있다.
Therefore, in recent years, various types of brushless motors have been widely used. BACKGROUND ART A brushless motor is a direct current motor which removes mechanical contact parts such as brushes and commutators and is driven by using an electronic rectifier instead. The brushless motor includes a rotor made of a permanent magnet and a coil corresponding to a plurality of phases And a rotor that rotates by a magnetic force generated by a phase voltage of each coil.

이러한 브러시리스 모터가 효율적으로 구동하기 위해서는, 회전자의 각 상(코일)의 전류(commutation)가 적절한 시점에 이루어져야 하며, 적절한 전류(commutation)를 위해서는 회전자의 위치를 인식할 수 있어야 한다. In order for this brushless motor to operate efficiently, the commutation of each phase of the rotor must be made at an appropriate time, and the position of the rotor must be recognized for proper commutation.

회전자의 위치 검출을 위하여, 종래에는 홀 센서나 리졸버 등과 같은 소자를 이용하였으나, 이 경우 구동회로가 복잡해지는 한계성이 있다. In order to detect the position of the rotor, a device such as a Hall sensor or a resolver has been conventionally used, but in this case, there is a limitation in that the driving circuit becomes complicated.

이를 보완하기 위하여, 센서를 대체하여 역기전력(BEMF, Back-Electro Motive Force)를 이용하여, 상의 위치를 파악하여 브러시리스 모터를 구동하는 기술이 널리 사용되고 있다.
In order to compensate for this, a technology for driving a brushless motor by detecting the position of a phase by using a back electromotive force (BEMF) instead of a sensor has been widely used.

그러나, 역기전력은 모터의 회전 속도에 비례하는 특성을 가지므로, 모터의 회전 속도가 작으면 검출되는 역기전력 전압도 매우 작거나 없어서 정확한 동작이 어려운 문제점이 있다. 반면, 모터의 회전 속도가 크면, 검출되는 역기전력의 전압이 커, 회로에 부담이 되는 한계가 있다.However, since the counter electromotive force has a characteristic proportional to the rotation speed of the motor, there is a problem that if the rotation speed of the motor is small, the detected back electromotive force voltage is too small or too small to accurately operate. On the other hand, if the rotational speed of the motor is large, the voltage of the detected counter electromotive force becomes large, which places a burden on the circuit.

즉, 모터의 회전 속도에 비례하는 역기전력의 특성에 의하여, 역기전력의 전압 범위가 광범위하게 검출되므로, 모터의 정확한 구동이 어려운 한계성이 있다.
That is, since the voltage range of the counter electromotive force is widely detected by the characteristic of the counter electromotive force proportional to the rotation speed of the motor, there is a limit in which it is difficult to accurately drive the motor.

하기의 선행기술문헌은 이러한 모터 기술에 관한 것이나, 상술한 문제점을 해결하지 못하고 있다.
The following prior art documents relate to such motor technology, but fail to solve the above-mentioned problems.

한국 공개특허공보 제2005-0012745호Korean Patent Publication No. 2005-0012745

본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 모터를 구동시키는 구동 전원의 전압 레벨에 따라 역기전력의 전압 검출 범위를 가변 설정하는 역기전력 검출 장치 및 이를 이용한 모터 구동 장치를 제안한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a counter electromotive force detecting device for variably setting a voltage detection range of a counter electromotive force according to a voltage level of a driving power source for driving a motor, and a motor driving device using the same.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면으로, 모터로부터 발생되는 역기전력을 검출하고, 검출된 역기전력의 전압 범위를 설정된 기준 범위로 제한하여 사전에 설정된 기준 전압과의 영전압 교차점(zero crossing point;zcp) 정보를 제공하는 역기전력 검출부; 및 상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨에 따라 상기 기준 범위의 전압 레벨을 가변 설정하는 기준 범위 설정부를 포함하는 역기전력 검출 회로를 제안한다.
According to one technical aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a counter electromotive force generated from a motor, limiting a voltage range of the detected counter electromotive force to a set reference range, A counter electromotive force detection unit for providing zero crossing point (zcp) information; And a reference range setting unit for variably setting a voltage level of the reference range according to a voltage level of a power source applied to the motor.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 기준 범위 설정부는 상기 기준 전압을 기준으로 상기 기준 범위를 설정할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the reference range setting unit may set the reference range based on the reference voltage.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 역기전력 검출부는 상기 기준 범위 설정부로부터 제공받은 상기 기준 범위로 상기 역기전력의 전압 범위를 제한하는 역기전력 범위 설정부; 및 상기 역기전력 범위 설정부로부터의 레벨 제한된 역기전력을 아날로그-디지털 변환하여 상기 영전압 교차점 정보를 제공하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the counter electromotive force detection unit includes: a counter electromotive force range setting unit that limits a voltage range of the counter electromotive force to the reference range provided from the reference range setting unit; And an analog-to-digital converter (ADC) for analog-to-digital conversion of the level-limited back electromotive force from the counter electromotive force range setting unit to provide the zero voltage crossing point information.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 역기전력 범위 설정부는 상기 모터로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최대값을 비교하는 제1 비교기; 상기 모터로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최소값을 비교하는 제2 비교기; 상기 제1 비교기의 비교 결과에 따라 상기 모터로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제1 스위치; 상기 제2 비교기의 비교 결과에 따라 상기 모터로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제2 스위치; 상기 제1 또는 제2 스위치로부터의 역기전력을 출력하는 출력부; 및 상기 기준 범위 중 최대값, 최소값 및 상기 출력부로부터의 역기전력 중 하나를 선택하는 선택부를 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the counter electromotive force range setting unit includes: a first comparator for comparing a counter electromotive force detected from the motor and a maximum value of the reference range; A second comparator for comparing a counter electromotive force detected from the motor with a minimum value of the reference range; A first switch for providing a path for transmitting a counter electromotive force detected from the motor according to a comparison result of the first comparator; A second switch for providing a path for transmission of the counter electromotive force detected from the motor in accordance with the comparison result of the second comparator; An output unit for outputting a counter electromotive force from the first or second switch; And a selection unit that selects one of a maximum value, a minimum value, and a counter electromotive force from the output unit of the reference range.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 기준 범위 설정부는 상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨을 복수의 레벨로 분압하는 분압부; 상기 분압부로부터의 분압된 복수의 전압 각각은 사전에 설정된 복수의 기준 제어 전압과 각각 비교하는 전압 비교부; 상기 전압 비교부로부터의 각 비교 결과에 따라 기준 전압 생성을 제어하는 기준 범위 전압 제어부; 및 상기 기준 범위 전압 제어부의 제어에 따라 결정되는 전압 레벨 범위를 갖는 상기 기준 범위를 생성하는 기준 범위 전압 생성부를 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the reference range setting unit includes: a voltage divider to divide a voltage level of a power source applied to the motor to a plurality of levels; A voltage comparator for comparing each of the divided voltages from the voltage divider with a plurality of preset reference control voltages; A reference range voltage control unit for controlling the reference voltage generation according to the comparison results from the voltage comparison unit; And a reference range voltage generator for generating the reference range having a voltage level range determined according to the control of the reference range voltage controller.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전압 비교부는 상기 분압부로부터의 분압된 모터 인가 전원의 전압 레벨 각각과 상기 기준 제어 전압을 각각 비교하는 복수의 비교기를 구비할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the voltage comparator may include a plurality of comparators for comparing the voltage levels of the divided motor-supplied power supplies from the voltage division unit and the reference control voltage, respectively.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 기준 범위 전압 생성부는 상기 기준 전압을 중심으로 상기 기준 범위의 전압 레벨을 각각 설정하는 복수의 분할 저항을 갖는 분할 저항 그룹; 및 상기 기준 범위 전압 제어부로부로부터의 제어 신호에 따라 스위칭 온/오프 되어 해당하는 분할 저항으로부터의 전압 레벨을 갖는 기준 범위를 제공하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 그룹을 포함할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the reference range voltage generator includes: a division resistance group having a plurality of division resistors each for setting a voltage level of the reference range around the reference voltage; And a switch group having a plurality of switches for switching on / off in accordance with a control signal from the reference range voltage control unit to provide a reference range having a voltage level from the corresponding split resistor.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 기준 범위 전압 제어부는 상기 전압 비교부로부터의 비교 결과에 따라 상기 스위치 그룹의 스위치를 스위칭 온 또는 오프시켜 상기 기준 범위의 전압 레벨을 제어할 수 있다.
According to one technical aspect of the present invention, the reference range voltage control unit may control the voltage level of the reference range by switching on or off the switch of the switch group according to the comparison result from the voltage comparator.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면으로, 모터 구동을 제어하기 위한 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호를 생성하는 구동 신호 생성부; 상기 구동 신호 생성부로부터의 펄스 폭 변조 신호에 따라 모터를 구동시키는 인버터부; 제공되는 영교차 시점에 따라 상기 모터의 상 전환 시점을 결정하고, 상기 펄스 폭 변조 신호를 조절하도록 상기 구동 신호 생성부를 제어하는 제어부; 모터로부터 발생되는 역기전력을 검출하고, 검출된 역기전력의 전압 범위를 설정된 기준 범위로 제한하여 사전에 설정된 기준 전압과의 영전압 교차점(zero crossing point;zcp) 정보를 제공하는 역기전력 검출부; 및 상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨에 따라 상기 기준 범위의 전압 레벨을 가변 설정하는 기준 범위 설정부를 포함하는 모터 구동 장치를 제안한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a driving signal generating apparatus for generating a pulse width modulation (PWM) signal for controlling driving of a motor. An inverter unit for driving the motor in accordance with the pulse width modulation signal from the drive signal generator; A control unit for determining the phase change point of the motor according to a provided zero crossing point and controlling the drive signal generator to adjust the pulse width modulation signal; A counter electromotive force detecting unit for detecting a counter electromotive force generated from the motor, limiting a voltage range of the detected counter electromotive force to a set reference range and providing zero crossing point (zcp) information with a preset reference voltage; And a reference range setting unit for variably setting a voltage level of the reference range according to a voltage level of a power source applied to the motor.

본 발명에 따르면, 모터를 구동시키는 구동 전원의 전압 레벨에 따라 역기전력의 전압 검출 범위를 가변 설정하여 고해상도에 높은 입력 다이나믹 레인지(dynamic range)의 아날로그-디지털 컨버터를 채용하지 않아도 되어 전력 소모, 회로 부피 및 제조 비용을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the voltage detection range of the counter electromotive force is variably set according to the voltage level of the driving power source for driving the motor, so that it is unnecessary to employ a high input analog-digital converter with a high input dynamic range, And the manufacturing cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 모터 구동 장치의 개략적인 블럭도.
도 2는 일반적인 인버터부와 역기전력 검출 회로의 일 예를 설명하기 위한 개략적인 회로도.
도 3은 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 역기전력 검출부의 개략적인 회로도.
도 4a는 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 역기전력 검출부에 입력되는 역기전력 신호를 나타내는 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 역기전력 검출부의 역기전력 범위 설정부에 의해 전압 범위가 제한된 역기전력 신호를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부의 개략적인 블럭도.
도 6은 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부의 기준 범위 전압 제어부의 제어 신호를 나타내는 표.
도 7은 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부의 기준 범위 전압 생성부의 개략적인 회로도.1 is a schematic block diagram of a motor drive device of the present invention.
2 is a schematic circuit diagram for explaining an example of a general inverter section and a counter electromotive force detection circuit.
3 is a schematic circuit diagram of a counter electromotive force detecting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention.
FIG. 4A is a graph showing a counter electromotive force signal input to the counter electromotive force detecting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention. FIG. 4B is a graph showing a counter electromotive force range setting unit of the counter electromotive force detecting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention. A graph representing a signal.
5 is a schematic block diagram of a reference range setting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention.
6 is a table showing control signals of a reference range voltage control unit of a reference range setting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention.
7 is a schematic circuit diagram of a reference range voltage generating unit of a reference range setting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다라고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 또는 유사한 부호를 사용한다.
The same or similar reference numerals are used throughout the drawings for portions having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때는 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다.
In addition, in the entire specification, when a part is referred to as being 'connected' with another part, it is not only a case where it is directly connected, but also a case where it is indirectly connected with another element in between do.

또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
Also, to include an element means that it may include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 모터 구동 장치의 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a motor drive apparatus of the present invention.

모터 구동 장치(100)는, 구동 신호 생성부(110), 인버터부(120), 역기전력 검출부(130), 기준 범위 설정부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
The motor driving apparatus 100 may include a driving signal generating unit 110, an inverter unit 120, a counter electromotive force detecting unit 130, a reference range setting unit 140, and a control unit 150.

먼저, 모터(M)는 외부로부터 구동 전원(VDD)을 공급받아 펄스 폭 변조 신호에 따라 회전 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 인버터부(120)로부터 제공되는 구동 전류에 의하여, 모터(M)의 각 코일에 자기장이 발생될 수 있다. 이러한 코일들에서 발생하는 자기장에 의해 모터(M)에 구비된 회전자가 회전할 수 있다. First, the motor M may receive the driving power VDD from the outside and perform a rotating operation according to the pulse width modulation signal. For example, a magnetic field may be generated in each coil of the motor M by a drive current provided from the inverter unit 120. [ The rotor provided in the motor M can be rotated by the magnetic field generated in these coils.

모터 구동 장치(100)는 모터(M)에 펄스 폭 변조 신호를 제공하여 모터(M)의 구동을 제어할 수 있다. The motor driving apparatus 100 can control the driving of the motor M by providing a pulse width modulation signal to the motor M. [

모터 구동 장치(100)는 모터(M)의 역기전력(Back Electromotive Force)의 영교차(Zoro-Crossing) 시점을 검출하여 모터(M)의 상 전환 시점을 결정할 수 있다. 또한, 모터 구동 장치(100)는 상 전환 시점이 반영된 펄스 폭 변조 신호를 모터(M)에 제공하여 모터(M)의 구동을 제어할 수 있다.
The motor driving apparatus 100 can determine the phase change point of the motor M by detecting the zero crossing point of the back electromotive force of the motor M. [ Further, the motor driving apparatus 100 may control the driving of the motor M by providing the motor M with a pulse width modulation signal reflecting the phase change point.

구동 신호 생성부(110)는 인버터부(120)에 펄스 폭 변조 신호를 제공할 수 있다. The drive signal generator 110 may provide a pulse width modulated signal to the inverter unit 120.

구동 신호 생성부(110)는 소정의 기준 파형(예컨대, 삼각파)에 가변적인 직류 레벨을 적용하여 펄스 폭 변조 신호의 주파수를 조절할 수 있다. The drive signal generating unit 110 may adjust the frequency of the pulse width modulation signal by applying a variable DC level to a predetermined reference waveform (e.g., a triangular wave).

인버터부(120)는 모터(M)가 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어, 인버터부(120)는 펄스 폭 변조 신호에 따라 직류 전압을 단상 또는 복수 상(예컨대, 3상 내지 4상) 전압으로 변환하여 모터(M)의 코일(상기 복수의 상에 대응)들에 각각 인가하여 자기장을 발생시키도록 할 수 있다. The inverter unit 120 may cause the motor M to operate. For example, the inverter unit 120 converts a DC voltage into a single-phase or a plurality of phases (for example, three-phase to four-phase) according to a pulse width modulation signal to generate a coil (corresponding to the plurality of phases) Respectively, to generate a magnetic field.

인버터부(120)는 단상 전압 또는 복수의 상에 순차적으로 상 전압을 인가함으로써, 모터(M)의 회전자가 회전하도록 할 수 있다. 예를 들어, 모터(M)의 고정자는 극성을 가지는 영구자석이고, 회전자는 3개의 코일을 가졌다고 하면, 인버터부(120)는 회전자의 3개의 코일(3상)에 순차적으로 상 전압을 인가하여 자기장을 발생시킬 수 있다. 따라서, 발생한 자기장에 의하여 회전자는 소정의 극성을 가지게 되고 또한 각 상마다 순차적으로 극성을 가지게 되므로, 회전자는 고정자를 중심으로 회전을 수행하게 되는 것이다.The inverter unit 120 can rotate the rotor of the motor M by applying a single phase voltage or a phase voltage sequentially to a plurality of phases. For example, assuming that the stator of the motor M is a permanent magnet having polarity and the rotor has three coils, the inverter unit 120 sequentially applies phase voltages to the three coils (three phases) of the rotor Thereby generating a magnetic field. Accordingly, the rotor has a predetermined polarity due to the generated magnetic field, and sequentially has a polarity for each phase, so that the rotor rotates about the stator.

역기전력 검출부(130)는 모터(M)에서 발생하는 역기전력을 검출할 수 있다. 예를 들어, 모터(M)가 회전할 경우, 회전자에 구비된 코일 중에서 상 전압이 인가되지 않은 코일에, 유도 기전력에 의한 역기전력이 발생한다. 따라서, 역기전력 검출부(130)는 이와 같이 모터(M)의 각 코일에서 발생하는 역기전력을 검출할 수 있다. The counter electromotive force detecting unit 130 can detect a counter electromotive force generated in the motor M. [ For example, when the motor M rotates, a back electromotive force due to an induced electromotive force is generated in a coil to which a phase voltage is not applied among the coils provided in the rotor. Therefore, the counter electromotive force detecting unit 130 can detect the counter electromotive force generated in each coil of the motor M as described above.

역기전력 검출부(130)는 모터(M)의 역기전력의 영교차 시점(zero crossing point;zcp)을 검출할 수 있다. The counter electromotive force detecting unit 130 may detect a zero crossing point (zcp) of the counter electromotive force of the motor M.

일 실시예에서, 역기전력 검출부(130)는 펄스 폭 변조 신호의 듀티비에 반비례하는 이득으로 역기전력을 증폭하여, 모터(M)로부터 일정한 범위 값을 가지는 역기전력을 이용하여 영교차 시점을 검출할 수 있다. 더하여, 역기전력 검출부(130)는 역기전력을 이용하여 영교차 시점을 정확하게 검출하기 위해 역기전력의 전압 범위를 제한할 수 있다.In one embodiment, the counter electromotive force detecting unit 130 can amplify the counter electromotive force with a gain in inverse proportion to the duty ratio of the pulse width modulation signal, and detect the zero crossing point using the counter electromotive force having a constant range value from the motor M . In addition, the counter electromotive force detecting unit 130 may limit the voltage range of the counter electromotive force to accurately detect the zero crossing point using the counter electromotive force.

이때, 기준 범위 설정부는 역기전력 검출부(130)에 역기전력의 전압 범위를 제한하기 위한 기준 범위를 제공할 수 있다. At this time, the reference range setting unit may provide the counter electromotive force detecting unit 130 with a reference range for limiting the voltage range of the counter electromotive force.

이러한 역기전력 검출부(130) 및 기준 범위 설정부(140)에 대해서는, 도 3 내지 도 7을 참조하여 이하에서 보다 상세히 설명한다.The counter electromotive force detecting unit 130 and the reference range setting unit 140 will be described in more detail below with reference to FIG. 3 to FIG.

제어부(150)는 모터(M)의 상 전환 시점을 확인하고, 확인된 상 전환 시점을 이용하여 펄스 폭 변조 신호를 생성하도록 구동 신호 생성부(120)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 역기전력의 영 교차(Zero-Crossing) 시점에 상 전환을 수행하도록 구동 신호 생성부(110)를 제어할 수 있다.
The control unit 150 can check the phase change point of the motor M and control the drive signal generation unit 120 to generate the pulse width modulation signal using the determined phase change point. For example, the controller 150 may control the driving signal generator 110 to perform phase switching at a zero-crossing time point of the counter electromotive force.

도 2는 일반적인 인버터부와 역기전력 검출 회로의 일 예를 설명하기 위한 간략한 회로도이다.2 is a simplified circuit diagram for explaining an example of a general inverter section and a counter electromotive force detecting circuit.

도 2를 참조하면, 인버터부(120)는 + 전원단에 연결되는 복수의 상위 스위치 소자(SW1~SW3)와, 상위 스위치 소자(SW1~SW3) 각각과, 전원단 사이에 구비되는 복수의 하위 스위치 소자(SW4~SW6)로 이루어지며, 각 상위 스위치 소자(SW1~SW3)와 하위 스위치 소자(SW4~SW6)의 접점은 모터(M)의 각 코일(U,V,W)에 연결된다.2, the inverter unit 120 includes a plurality of upper switch elements SW1 to SW3 connected to a + power terminal, upper switch elements SW1 to SW3, and a plurality of sub- The contacts of the upper switch elements SW1 to SW3 and the lower switch elements SW4 to SW6 are connected to the coils U, V and W of the motor M. [

인버터부(120)의 상위 스위치 소자(SW1~SW3)는 차례로 턴 온되고, 하위 스위치 소자(SW4~SW6)는 연결된 상위 스위치 소자(SW1~SW3)와 반대의 상태로 온/오프 동작하여, 회전자가 계속 회전하여 모터(M)가 동작한다.The upper switch elements SW1 to SW3 of the inverter unit 120 are sequentially turned on and the lower switch elements SW4 to SW6 are turned on and off in a state opposite to that of the upper switch elements SW1 to SW3, The motor M continues to rotate.

상술한 바와 같이, 모터(M)가 회전 동작하는 경우, 각 코일(U,V,W) 중에서 상 전압이 인가되지 않은 코일에 역기전력이 발생하고, 역기전력 검출회로는 이러한 역기전력을 검출할 수 있다.As described above, when the motor M is rotating, a counter electromotive force is generated in a coil to which no phase voltage is applied among the coils U, V, and W, and the counter electromotive force detecting circuit can detect such counter electromotive force.

모터(M)의 복수의 상에 각각 연결되는 복수의 역기전력 검출 회로가 구비될 수 있다. 도시된 예에서, 모터(M)는 3상이므로 3개의 역기전력 검출 회로가 구비될 수 있다. 역기전력 검출 회로는 필터기(220)의 출력을 비 반전 입력으로 받고, 기준 전압을 반전 입력으로 입력받아, 역기전력을 검출하는 비교기(210) 및 복수의 상 중 어느 한 상의 전압을 필터링하는 필터기(220)를 포함할 수 있다.
And a plurality of counter electromotive force detection circuits respectively connected to the plurality of phases of the motor M may be provided. In the illustrated example, since the motor M has three phases, three counter electromotive force detection circuits can be provided. The counter electromotive force detection circuit includes a comparator 210 receiving the output of the filter unit 220 as a noninverting input, receiving a reference voltage as an inverting input, detecting a counter electromotive force, and a filter (not shown) 220).

도 2에 도시된 역기전력 검출 회로는 모터(M)에서 발생한 역기전력을 증폭하지 않고 그대로 이용하는 예를 도시하고 있다. 그러나, 이러한 예의 경우, 모터(M)의 속도 크기에 따라 역기전력이 검출되지 않거나 과도한 전류가 검출될 수 있으며, 이러한 역기전력으로부터 영전압 교차 시점을 정확하게 검출하기 위해 고해상도에 높은 입력 다이나믹 레인지(dynamic range)의 아날로그-디지털 컨버터가 필요하여, 전력 소모, 회로 부피 및 제조 비용이 증가할 수 있다.
The counter electromotive force detection circuit shown in Fig. 2 shows an example in which the counter electromotive force generated in the motor M is used without being amplified. However, in this case, no counter electromotive force can be detected or an excessive current can be detected according to the velocity magnitude of the motor M, and a high input dynamic range can be detected at high resolution in order to accurately detect the zero voltage crossing point from such counter electromotive force. Of analog-to-digital converters are needed, which can increase power consumption, circuit volume, and manufacturing costs.

도 3은 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 역기전력 검출부의 개략적인 회로도이다.3 is a schematic circuit diagram of a counter electromotive force detecting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 모터 구동 장치(100)에 채용된 역기전력 검출부(130)는 역기전력 범위 설정부(131) 및 아날로그 디지털 컨버터(ADC)(132)를 포함할 수 있다.
3, the counter electromotive force detecting unit 130 employed in the motor driving apparatus 100 of the present invention may include a counter electromotive force range setting unit 131 and an analog digital converter (ADC)

역기전력 범위 설정부(131)는 모터(M)로부터의 역기전력의 전압 범위를 제공되는 기준 범위로 제한할 수 있으며, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)(120)는 레벨 제한된 역기전력으로부터 설정된 기준 전압(VREF)과 교차되는 영전압 교차 시점(zcp)을 제공할 수 있다.
The counter electromotive force range setting unit 131 may limit the voltage range of the counter electromotive force from the motor M to a provided reference range and the analog digital converter 120 may adjust the reference voltage VREF set from the level- And may provide an intersection zero voltage crossing point (zcp).

역기전력 범위 설정부(131)는 모터(M)로부터 검출된 역기전력과 제공된 기준 범위 중 최대값(VREF+△)을 비교하는 제1 비교기(OP1), 모터(M)로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최소값(VREF-△)을 비교하는 제2 비교기(OP2), 제1 비교기(OP1)의 비교 결과에 따라 모터(M)로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제1 스위치(SW1), 제2 비교기(OP2)의 비교 결과에 따라 모터(M)로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제2 스위치(SW2), 제1 또는 제2 스위치(SW1,SW2)로부터의 역기전력을 출력하는 출력부(Lo), 상기 기준 범위 중 최대값(VREF+△), 최소값(VREF-△) 및 출력부(Lo)로부터의 역기전력 중 하나를 선택하는 선택부(M)을 포함할 수 있다.
The counter electromotive force range setting unit 131 includes a first comparator OP1 for comparing the counter electromotive force detected from the motor M with a maximum value VREF + DELTA among the provided reference ranges, A second comparator OP2 for comparing the minimum value VREF- DELTA and a first switch SW1 for providing a delivery path of counter electromotive force detected from the motor M in accordance with the comparison result of the first comparator OP1, A second switch SW2 for providing a path for transferring the counter electromotive force detected from the motor M in accordance with the comparison result of the comparator OP2 and an output unit for outputting a counter electromotive force from the first or second switch SW1 or SW2 Lo, a maximum value (VREF + DELTA) of the reference range, a minimum value (VREF- DELTA), and a counter electromotive force from the output section (Lo).

도 4a는 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 역기전력 검출부에 입력되는 역기전력 신호를 나타내는 그래프이고, 도 4b는 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 역기전력 검출부의 역기전력 범위 설정부에 의해 전압 범위가 제한된 역기전력 신호를 나타내는 그래프이다.FIG. 4A is a graph showing a counter electromotive force signal input to the counter electromotive force detecting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention. FIG. 4B is a graph showing a counter electromotive force range setting unit of the counter electromotive force detecting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention. &Lt; / RTI >

도시된 바와 같이, 영전압 교차점(zcp) 정보는 기준 전압(VREF) 근처의 역기전력 신호만이 사용되므로 역기전력 범위 설정부(131)에 의해 모터(M)로부터 검출된 역기전력의 전압 범위가 제한된 것을 볼 수 있다. 즉, 아날로그-디지털 컨버터(132)에 입력되는 신호의 다이나믹 레인지가 감소된 것으로 볼 수 있으며, 저해상도의 아날로그-디지털 컨버터(132)가 사용될 수 있다.
As shown in the figure, since only the counter electromotive force signal near the reference voltage VREF is used as the zero voltage crossing point zcp information, the voltage range of the counter electromotive force detected by the motor M by the counter electromotive force range setting unit 131 is limited . That is, it can be seen that the dynamic range of the signal input to the analog-to-digital converter 132 is reduced, and a low-resolution analog-to-digital converter 132 can be used.

도 5는 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부의 개략적인 블럭도이다.5 is a schematic block diagram of a reference range setting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention.

본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부(140)는 역기전력 검출부(130)가 역기전력의 전압 범위를 제한하면서도 정확한 영전압 교차점(zcp) 정보를 제공하기 위해, 모터(M)에 인가되는 구동 전원(VDD)의 전압 레벨에 따라 상기 기준 범위를 가변시켜 제공할 수 있다.The reference range setting unit 140 employed in the motor driving apparatus of the present invention is configured such that the counter electromotive force detecting unit 130 is applied to the motor M in order to provide accurate zero voltage crossing point zcp information while limiting the voltage range of the counter electromotive force The reference range can be varied according to the voltage level of the driving power supply VDD.

기준 범위 설정부(140)는 전압 분배부(141), 전압 비교부(142), 기준 범위 전압 제어부(143) 및 기준 범위 전압 생성부(144)를 포함할 수 있다.The reference range setting unit 140 may include a voltage divider 141, a voltage comparator 142, a reference range voltage controller 143, and a reference range voltage generator 144.

전압 분배부(141)는 모터(M)에 인가되는 구동 전원(VDD)의 전압 레벨을 분압하고, 전압 비교부(142)는 복수의 비교기를 구비하여 분압된 전압 레벨을 각각 사전에 설정된 기준 제어 전압(Vref0~VrefN)과 비교할 수 있다. 전압 비교부(142)의 복수의 비교기로부터의 각 비교 결과(C0,C1,C2,CN)는 기준 범위 전압 제어부(143)에 전달되고, 기준 범위 전압 제어부(143)는 기준 범위 전압 생성부(144)의 기준 범위의 전압 레벨 생성을 제어할 수 있다.
The voltage divider 141 divides the voltage level of the driving power supply VDD applied to the motor M. The voltage comparator 142 includes a plurality of comparators to divide the divided voltage levels into preset reference controls Can be compared with the voltages Vref0 to VrefN. The comparison results (C0, C1, C2, CN) from the plurality of comparators of the voltage comparator 142 are transmitted to the reference range voltage controller 143 and the reference range voltage controller 143 receives the reference range voltage generator 144 in the reference range.

도 6은 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부의 기준 범위 전압 제어부의 제어 신호를 나타내는 표이고, 도 7은 본 발명의 모터 구동 장치에 채용된 기준 범위 설정부의 기준 범위 전압 생성부의 개략적인 회로도이다.FIG. 6 is a table showing control signals of the reference range voltage control unit of the reference range setting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention, and FIG. 7 is a schematic diagram of a reference range voltage generating unit of the reference range setting unit employed in the motor driving apparatus of the present invention Respectively.

기준 범위 전압 생성부(144)는 분할 저항 그룹(R) 및 스위치 그룹(SW1~SW5)을 구비할 수 있으며, 분할 저항 그룹(R)은 입력 전원의 전원을 분압하여 기준 전압(VREF)을 기준으로 기준 전압(VREF) 보다 전압 레벨이 높은 최대 범위의 전압 레벨(VREF+△)과 기준 전압(VREF) 보다 전압 레벨이 낮은 최소 범위의 전압 레벨(VREF-△)을 설정할 수 있으며, 스위치 그룹(SW1~SW5)는 기준 범위 전압 제어부(143)의 제어 신호에 따라 해당하는 스위치가 스위칭 온 또는 오프되어 최대 범위의 전압 레벨(VREF+△)과 최소 범위의 전압 레벨(VREF-△)을 출력할 수 있다.The reference range voltage generating section 144 may include a divided resistor group R and a switch group SW1 to SW5 and the divided resistor group R divides the power of the input power source to generate a reference voltage VREF (VREF + DELTA) having a higher voltage level than the reference voltage (VREF) and a voltage level (VREF- DELTA) having a lower voltage level than the reference voltage (VREF) SW5 are capable of outputting the maximum range of the voltage level (VREF + DELTA) and the minimum range of the voltage level (VREF-DELTA) according to the control signal of the reference range voltage control unit 143 .

예를 들어, 구동 전원(VDD)을 4단계로 전압으로 분압하는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 기준 범위 전압 제어부(143)의 제어 신호(C0,C1,C2,C3)는 기준 범위 전압 생성부(144)의 스위치 그룹(SW1~SW5)의 해당하는 스위치(SW1,SW2,SW3,SW4,SW5)를 각각 스위칭 온 또는 오프시켜 최대 범위의 전압 레벨(VREF+△)과 최소 범위의 전압 레벨(VREF-△)을 가변 설정할 수 있으며, 이는 역기전력 범위 설정부(131)에 제공되어 검출된 역기전력의 레벨 범위를 가변적으로 제한할 수 있다.
6, for example, the control signals C0, C1, C2, and C3 of the reference range voltage controller 143 are divided into a reference range voltage generator (VREF + DELTA) and the minimum range of voltage levels VREF (VREF + DELTA) by switching on or off the corresponding switches SW1, SW2, SW3, SW4 and SW5 of the switch groups - DELTA) may be variably set, and this may be provided to the counter electromotive force range setting unit 131 to variably limit the level range of the detected counter electromotive force.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 모터를 구동시키는 구동 전원의 전압 레벨에 따라 역기전력의 전압 검출 범위를 가변 설정하여 고해상도에 높은 입력 다이나믹 레인지(dynamic range)의 아날로그-디지털 컨버터를 채용하지 않아도 되어 전력 소모, 회로 부피 및 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
As described above, according to the present invention, the voltage detection range of the counter electromotive force is variably set according to the voltage level of the driving power source for driving the motor, so that it is not necessary to employ a high input analog-to-digital converter having a high input dynamic range Power consumption, circuit volume, and manufacturing cost can be reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 모터 구동 장치
110: 구동 신호 생성부
120: 인버터부
130: 역기전력 검출부
131: 역기전력 범위 설정부
132: 아날로그 디지털 컨버터
140: 기준 범위 설정부
141: 전압 분배부
142: 전압 비교부
143: 기준 범위 전압 제어부
144: 기준 범위 전압 설정부
150: 제어부100: Motor drive device
110: driving signal generating unit
120: inverter section
130: a back electromotive force detecting section
131: a counter electromotive force range setting unit
132: Analog to Digital Converters
140: reference range setting unit
141: Voltage distribution portion
142:
143: Reference range voltage control section
144: reference range voltage setting section
150:

Claims

모터로부터 발생되는 역기전력을 검출하고, 검출된 역기전력의 전압 범위를 설정된 기준 범위로 제한하여 사전에 설정된 기준 전압과의 영전압 교차점(zero crossing point;zcp) 정보를 제공하는 역기전력 검출부; 및
상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨에 따라 상기 기준 범위의 전압 레벨을 가변 설정하는 기준 범위 설정부
를 포함하는 역기전력 검출 회로.
A counter electromotive force detecting unit for detecting a counter electromotive force generated from the motor, limiting a voltage range of the detected counter electromotive force to a set reference range and providing zero crossing point (zcp) information with a preset reference voltage; And
A reference range setting unit for variably setting a voltage level of the reference range according to a voltage level of a power source applied to the motor,
And a back electromotive force detection circuit.

제1항에 있어서,
상기 기준 범위 설정부는 상기 기준 전압을 기준으로 상기 기준 범위를 설정하는 역기전력 검출 회로.
The method according to claim 1,
And the reference range setting unit sets the reference range based on the reference voltage.

제1항에 있어서,
상기 역기전력 검출부는
상기 기준 범위 설정부로부터 제공받은 상기 기준 범위로 상기 역기전력의 전압 범위를 제한하는 역기전력 범위 설정부; 및
상기 역기전력 범위 설정부로부터의 레벨 제한된 역기전력을 아날로그-디지털 변환하여 상기 영전압 교차점 정보를 제공하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)
를 포함하는 역기전력 검출 회로.
The method according to claim 1,
The back electromotive force detecting unit
A counter electromotive force range setting unit for limiting a voltage range of the counter electromotive force to the reference range provided from the reference range setting unit; And
An analog-to-digital converter (ADC) for analog-to-digital converting a level-limited back electromotive force from the counter electromotive force range setting unit to provide the zero-
And a back electromotive force detection circuit.

제3항에 있어서,
상기 역기전력 범위 설정부는
상기 모터로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최대값을 비교하는 제1 비교기;
상기 모터로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최소값을 비교하는 제2 비교기;
상기 제1 비교기의 비교 결과에 따라 상기 모터로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제1 스위치;
상기 제2 비교기의 비교 결과에 따라 상기 모터로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제2 스위치;
상기 제1 또는 제2 스위치로부터의 역기전력을 출력하는 출력부; 및
상기 기준 범위 중 최대값, 최소값 및 상기 출력부로부터의 역기전력 중 하나를 선택하는 선택부
를 포함하는 역기전력 검출 회로.
The method of claim 3,
The counter electromotive force range setting unit
A first comparator for comparing a counter electromotive force detected from the motor and a maximum value of the reference range;
A second comparator for comparing a counter electromotive force detected from the motor with a minimum value of the reference range;
A first switch for providing a path for transmitting a counter electromotive force detected from the motor according to a comparison result of the first comparator;
A second switch for providing a path for transmission of the counter electromotive force detected from the motor in accordance with the comparison result of the second comparator;
An output unit for outputting a counter electromotive force from the first or second switch; And
A selection unit for selecting one of a maximum value and a minimum value of the reference range and a counter electromotive force from the output unit,
And a back electromotive force detection circuit.

제1항에 있어서,
상기 기준 범위 설정부는
상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨을 복수의 레벨로 분압하는 분압부;
상기 분압부로부터의 분압된 복수의 전압 각각은 사전에 설정된 복수의 기준 제어 전압과 각각 비교하는 전압 비교부;
상기 전압 비교부로부터의 각 비교 결과에 따라 기준 전압 생성을 제어하는 기준 범위 전압 제어부; 및
상기 기준 범위 전압 제어부의 제어에 따라 결정되는 전압 레벨 범위를 갖는 상기 기준 범위를 생성하는 기준 범위 전압 생성부
를 포함하는 역기전력 검출 회로.
The method according to claim 1,
The reference range setting unit
A voltage divider for dividing a voltage level of a power source applied to the motor to a plurality of levels;
A voltage comparator for comparing each of the divided voltages from the voltage divider with a plurality of preset reference control voltages;
A reference range voltage control unit for controlling the reference voltage generation according to the comparison results from the voltage comparison unit; And
A reference range voltage generator for generating the reference range having a voltage level range determined in accordance with the control of the reference range voltage controller,
And a back electromotive force detection circuit.

제5항에 있어서,
상기 전압 비교부는 상기 분압부로부터의 분압된 모터 인가 전원의 전압 레벨 각각과 상기 기준 제어 전압을 각각 비교하는 복수의 비교기를 구비하는 역기전력 검출 회로.
6. The method of claim 5,
Wherein the voltage comparator includes a plurality of comparators each for comparing the voltage level of the divided motor-supplied power supplied from the voltage division unit with the reference control voltage.

제5항에 있어서,
상기 기준 범위 전압 생성부는
상기 기준 전압을 중심으로 상기 기준 범위의 전압 레벨을 각각 설정하는 복수의 분할 저항을 갖는 분할 저항 그룹; 및
상기 기준 범위 전압 제어부로부로부터의 제어 신호에 따라 스위칭 온/오프 되어 해당하는 분할 저항으로부터의 전압 레벨을 갖는 기준 범위를 제공하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 그룹
을 포함하는 역기전력 검출 회로.
6. The method of claim 5,
The reference range voltage generator
A dividing resistor group having a plurality of dividing resistors for respectively setting a voltage level of the reference range around the reference voltage; And
A switch group having a plurality of switches for switching on / off according to a control signal from the reference range voltage control unit to provide a reference range having a voltage level from the corresponding split resistor,
And a back electromotive force detection circuit.

제7항에 있어서,
상기 기준 범위 전압 제어부는 상기 전압 비교부로부터의 비교 결과에 따라 상기 스위치 그룹의 스위치를 스위칭 온 또는 오프시켜 상기 기준 범위의 전압 레벨을 제어하는 역기전력 검출 회로.
8. The method of claim 7,
Wherein the reference range voltage control unit controls the voltage level of the reference range by switching on or off the switch of the switch group according to the comparison result from the voltage comparator.

모터 구동을 제어하기 위한 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 신호를 생성하는 구동 신호 생성부;
상기 구동 신호 생성부로부터의 펄스 폭 변조 신호에 따라 모터를 구동시키는 인버터부;
제공되는 영교차 시점에 따라 상기 모터의 상 전환 시점을 결정하고, 상기 펄스 폭 변조 신호를 조절하도록 상기 구동 신호 생성부를 제어하는 제어부;
모터로부터 발생되는 역기전력을 검출하고, 검출된 역기전력의 전압 범위를 설정된 기준 범위로 제한하여 사전에 설정된 기준 전압과의 영전압 교차점(zero crossing point;zcp) 정보를 제공하는 역기전력 검출부; 및
상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨에 따라 상기 기준 범위의 전압 레벨을 가변 설정하는 기준 범위 설정부
를 포함하는 모터 구동 장치.
A driving signal generating unit for generating a pulse width modulation signal for controlling motor driving;
An inverter unit for driving the motor in accordance with the pulse width modulation signal from the drive signal generator;
A control unit for determining the phase change point of the motor according to a provided zero crossing point and controlling the drive signal generator to adjust the pulse width modulation signal;
A counter electromotive force detecting unit for detecting a counter electromotive force generated from the motor, limiting a voltage range of the detected counter electromotive force to a set reference range and providing zero crossing point (zcp) information with a preset reference voltage; And
A reference range setting unit for variably setting a voltage level of the reference range according to a voltage level of a power source applied to the motor,
And the motor drive device.

제9항에 있어서,
상기 기준 범위 설정부는 상기 기준 전압을 기준으로 상기 기준 범위를 설정하는 모터 구동 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the reference range setting unit sets the reference range based on the reference voltage.

제9항에 있어서,
상기 역기전력 검출부는
상기 기준 범위 설정부로부터 제공받은 상기 기준 범위로 상기 역기전력의 전압 범위를 제한하는 역기전력 범위 설정부; 및
상기 역기전력 범위 설정부로부터의 레벨 제한된 역기전력을 아날로그-디지털 변환하여 상기 영전압 교차점 정보를 제공하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)
를 포함하는 모터 구동 장치.
10. The method of claim 9,
The back electromotive force detecting unit
A counter electromotive force range setting unit for limiting a voltage range of the counter electromotive force to the reference range provided from the reference range setting unit; And
An analog-to-digital converter (ADC) for analog-to-digital converting a level-limited back electromotive force from the counter electromotive force range setting unit to provide the zero-
And the motor drive device.

제11항에 있어서,
상기 역기전력 범위 설정부는
상기 모터로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최대값을 비교하는 제1 비교기;
상기 모터로부터 검출된 역기전력과 상기 기준 범위 중 최소값을 비교하는 제2 비교기;
상기 제1 비교기의 비교 결과에 따라 상기 모터로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제1 스위치;
상기 제2 비교기의 비교 결과에 따라 상기 모터로부터 검출된 역기전력의 전달 경로를 제공하는 제2 스위치;
상기 제1 또는 제2 스위치로부터의 역기전력을 출력하는 출력부; 및
상기 기준 범위 중 최대값, 최소값 및 상기 출력부로부터의 역기전력 중 하나를 선택하는 선택부
를 포함하는 모터 구동 장치.
12. The method of claim 11,
The counter electromotive force range setting unit
A first comparator for comparing a counter electromotive force detected from the motor and a maximum value of the reference range;
A second comparator for comparing a counter electromotive force detected from the motor with a minimum value of the reference range;
A first switch for providing a path for transmitting a counter electromotive force detected from the motor according to a comparison result of the first comparator;
A second switch for providing a path for transmission of the counter electromotive force detected from the motor in accordance with the comparison result of the second comparator;
An output unit for outputting a counter electromotive force from the first or second switch; And
A selection unit for selecting one of a maximum value and a minimum value of the reference range and a counter electromotive force from the output unit,
And the motor drive device.

제9항에 있어서,
상기 기준 범위 설정부는
상기 모터에 인가되는 전원의 전압 레벨을 복수의 레벨로 분압하는 분압부;
상기 분압부로부터의 분압된 복수의 전압 각각은 사전에 설정된 복수의 기준 제어 전압과 각각 비교하는 전압 비교부;
상기 전압 비교부로부터의 각 비교 결과에 따라 기준 전압 생성을 제어하는 기준 범위 전압 제어부; 및
상기 기준 범위 전압 제어부의 제어에 따라 결정되는 전압 레벨 범위를 갖는 상기 기준 범위를 생성하는 기준 범위 전압 생성부
를 포함하는 모터 구동 장치.
10. The method of claim 9,
The reference range setting unit
A voltage divider for dividing a voltage level of a power source applied to the motor to a plurality of levels;
A voltage comparator for comparing each of the divided voltages from the voltage divider with a plurality of preset reference control voltages;
A reference range voltage control unit for controlling the reference voltage generation according to the comparison results from the voltage comparison unit; And
A reference range voltage generator for generating the reference range having a voltage level range determined in accordance with the control of the reference range voltage controller,
And the motor drive device.

제13항에 있어서,
상기 전압 비교부는 상기 분압부로부터의 분압된 모터 인가 전원의 전압 레벨 각각과 상기 기준 제어 전압을 각각 비교하는 복수의 비교기를 구비하는 모터 구동 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the voltage comparator includes a plurality of comparators each for comparing the voltage level of the divided motor-supplied power supplied from the voltage division unit with the reference control voltage.

제13항에 있어서,
상기 기준 범위 전압 생성부는
상기 기준 전압을 중심으로 상기 기준 범위의 전압 레벨을 각각 설정하는 복수의 분할 저항을 갖는 분할 저항 그룹; 및
상기 기준 범위 전압 제어부로부로부터의 제어 신호에 따라 스위칭 온/오프 되어 해당하는 분할 저항으로부터의 전압 레벨을 갖는 기준 범위를 제공하는 복수의 스위치를 갖는 스위치 그룹
을 포함하는 모터 구동 장치.
14. The method of claim 13,
The reference range voltage generator
A dividing resistor group having a plurality of dividing resistors for respectively setting a voltage level of the reference range around the reference voltage; And
A switch group having a plurality of switches for switching on / off according to a control signal from the reference range voltage control unit to provide a reference range having a voltage level from the corresponding split resistor,
And the motor drive device.

제15항에 있어서,
상기 기준 범위 전압 제어부는 상기 전압 비교부로부터의 비교 결과에 따라 상기 스위치 그룹의 스위치를 스위칭 온 또는 오프시켜 상기 기준 범위의 전압 레벨을 제어하는 모터 구동 장치.
16. The method of claim 15,
And the reference range voltage control unit controls the voltage level of the reference range by switching on or off the switch of the switch group according to the comparison result from the voltage comparison unit.