KR20180064651A - Driving apparatus for vibration brushless dc motor and driving method therefor - Google Patents

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Abstract

A driving device of a vibration brushless DC motor comprises: a driving part amplifying a driving input signal, and outputting at least one output signal; and a control part generating a signal for controlling a gain of the driving part by using a control input signal. An output size of the at least one output signal is controlled according to a duty ratio of the control input signal. According to the driving device of a vibration brushless DC motor and a driving method thereof, a rotation speed of a motor is controlled by a square wave pulse signal using a pulse width modulation separately from the signal amplifying the output signal of a Hall sensor, thereby reducing noise.

Description

진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치 및 그 구동 방법{DRIVING APPARATUS FOR VIBRATION BRUSHLESS DC MOTOR AND DRIVING METHOD THEREFOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a vibrating brushless DC motor driving apparatus,

본 발명은 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration brushless DC motor driving apparatus and a driving method thereof.

진동 모터는 최근 스마트폰 등과 같은 이동단말기의 내부에 장착되어 진동을 발생시키기 위해 많이 사용되고 있다.Vibration motors have recently been used in mobile terminals such as smart phones to generate vibrations.

진동 모터로는, 리니어 디씨 모터(Linear DC Motor)와 브러시 디씨 모터(Brush DC Motor)를 사용할 수 있다. 리니어 디씨 모터는 소음면에서 특성이 우수하지만, 크기의 문제 및 약한 구동력에 따른 진동력 확보에 어려움이 있다. 반면, 브러시 디씨 모터의 경우에는 스마트폰 내부에 장착될 경우 회전시의 소음의 측면에서 문제가 있다.As the vibration motor, a linear DC motor and a brush DC motor can be used. Linear DC motors have excellent characteristics in terms of noise, but they are difficult to obtain vibration power due to their size and weak driving force. On the other hand, in the case of a brush DC motor, there is a problem in terms of noise during rotation when mounted inside a smart phone.

근래 브러시리스 디씨 모터(Brushless DC Motor)가 스마트폰 등과 같은 이동단말기의 내부에 장착될 진동 모터로서 많이 사용되고 있는데, 회전시 소음 등의 측면에서 그 속도의 제어 방법은 개선할 필요성이 있다.In recent years, a brushless DC motor has been widely used as a vibration motor to be mounted inside a mobile terminal such as a smart phone. However, there is a need to improve the speed control method in terms of noise during rotation.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 홀센서의 출력 신호를 증폭한 신호와는 별도로 펄스 폭 변조를 이용한 구형파 펄스 신호에 의해 모터의 회전 속도를 제어하여, 소음을 감소시킬 수 있는 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to solve the technical problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a method for controlling a rotation speed of a motor by using a square wave pulse signal using pulse width modulation separately from a signal obtained by amplifying an output signal of a hall sensor, And to provide a driving method of the vibration brushless DC motor driving apparatus and a driving method thereof.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모터 구동 장치는, 구동 입력 신호를 증폭하여 적어도 하나의 출력 신호를 출력하는 구동부; 및 제어 입력 신호를 이용하여 상기 구동부의 이득을 제어하기 위한 신호를 생성하는 제어부;를 포함한다. 아울러, 본 발명의 모터 구동 장치는, 상기 제어 입력 신호의 듀티비(Duty Ratio)에 따라, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기가 제어되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a motor driving apparatus comprising: a driving unit for amplifying a driving input signal and outputting at least one output signal; And a control unit for generating a signal for controlling the gain of the driving unit using a control input signal. The motor driving apparatus of the present invention is characterized in that the output magnitude of the at least one output signal is controlled according to a duty ratio of the control input signal.

바람직하게는 상기 제어부는, 상기 제어 입력 신호의 듀티비에 따라 변화하는 크기를 갖는 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 상기 제어부는, 상기 제어 입력 신호를 저역 통과시키는 저역통과 필터; 및 상기 저역통과 필터의 출력을 이용하여 상기 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성기;를 포함하여 구성될 수 있다.Preferably, the control unit generates at least one control signal having a magnitude varying according to a duty ratio of the control input signal. Specifically, the control unit may include: a low-pass filter that low-passes the control input signal; And a control signal generator for generating the at least one control signal using the output of the low-pass filter.

또한, 상기 제어 신호 생성기는, 상기 저역통과 필터의 출력을 입력받아 제 1 제어 신호를 출력하는 제 1 증폭기; 및 상기 제 1 증폭기의 출력을 반전하여 제 2 제어 신호를 출력하는 제 2 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control signal generator includes: a first amplifier receiving the output of the low-pass filter and outputting a first control signal; And a second amplifier for inverting an output of the first amplifier and outputting a second control signal.

아울러, 상기 구동부는, 상기 적어도 하나의 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제어 증폭부;를 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 제어 증폭부는, 상기 제 1 제어 신호를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 1 증폭 소자; 및 상기 제 2 제어 신호를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 2 증폭 소자;를 포함하되, 상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 2 증폭 소자 중 하나는 NMOS 트랜지스터이고, 상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 2 증폭 소자 중 다른 하나는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.Preferably, the driving unit includes a control amplifying unit performing amplification or switching using the at least one control signal. Specifically, the control amplifying unit includes: a first amplifying unit that receives the first control signal and performs amplification or switching operation; And a second amplifying element receiving the second control signal and performing an amplifying or switching operation, wherein one of the first amplifying element and the second amplifying element is an NMOS transistor, and the first amplifying element and the second amplifying element And the other of the two amplifying elements is a PMOS transistor.

또한, 상기 적어도 하나의 제어 신호의 크기에 따른 상기 제어 증폭부의 출력 저항값의 변화에 따라, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기가 변화되는 것이 바람직하다. Preferably, the output magnitude of the at least one output signal changes according to a change in the output resistance value of the control amplifier according to the magnitude of the at least one control signal.

아울러, 상기 구동 입력 신호는, 사다리꼴 형태의 파형을 갖고, 상기 제어 입력 신호는, 구형파로 펄스폭이 변조될 수 있는 것을 특징으로 한다.The driving input signal may have a trapezoidal waveform, and the control input signal may have a pulse width modulated by a square wave.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따름 모터 구동 방법은, (a) 제어 입력 신호를 입력받아 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 단계; 및 (b) 구동 입력 신호를 증폭 또는 스위칭하여 적어도 하나의 출력 신호를 출력하는 단계;를 포함하되, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기는, 상기 제어 입력 신호의 듀티비(Duty Ratio)에 따라 제어되는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a motor driving method includes the steps of: (a) generating at least one control signal by receiving a control input signal; And (b) amplifying or switching the driving input signal to output at least one output signal, wherein the output magnitude of the at least one output signal is dependent on a duty ratio of the control input signal, Is controlled.

구체적으로, 상기 (a) 단계는, 상기 제어 입력 신호의 듀티비에 따라 변화하는 크기를 갖는 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 제어 입력 신호를 저역 통과시키는 단계; (a-2) 상기 (a-1) 단계의 출력을 이용하여 제 1 제어 신호를 생성하는 단계; 및 (a-3) 상기 제 1 제어 신호를 반전하여 제 2 제어 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.More specifically, the step (a) preferably generates at least one control signal having a magnitude varying according to a duty ratio of the control input signal. In addition, the step (a) includes the steps of: (a-1) low-passing the control input signal; (a-2) generating a first control signal using the output of step (a-1); And (a-3) inverting the first control signal to generate a second control signal.

또한, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 적어도 하나의 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 (b-1) 단계는, 상기 제 1 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 1 증폭 단계; 및 상기 제 2 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 2 증폭 단계;를 포함하되, 상기 제 1 증폭 단계와 상기 제 2 증폭 단계 중 하나는 NMOS 트랜지스터를 이용하고, 상기 제 1 증폭 단계와 상기 제 2 증폭 단계 중 다른 하나는 PMOS 트랜지스터를 이용하는 것을 특징으로 한다.The step (b) may further comprise: (b-1) performing amplification or switching using the at least one control signal. Specifically, the step (b-1) may include: a first amplifying step of amplifying or switching using the first control signal; And a second amplifying step of performing an amplifying or switching operation using the second control signal, wherein one of the first amplifying step and the second amplifying step uses an NMOS transistor, And the other of the second amplification steps uses a PMOS transistor.

아울러, 상기 적어도 하나의 제어 신호의 크기에 따른 상기 (b-1) 단계로부터 출력되는 저항값의 변화에 따라, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기가 변화되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that an output size of the at least one output signal changes according to a change in resistance value output from the step (b-1) according to the magnitude of the at least one control signal.

또한, 상기 (a) 단계로 입력되는 신호는, 사다리꼴 형태의 파형을 갖고, 상기 (b) 단계로 입력되는 구형파는, 펄스폭이 변조될 수 있는 것을 특징으로 한다.The signal input to the step (a) has a trapezoidal waveform, and the square wave inputted to the step (b) has a pulse width modulated.

본 발명의 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치 및 그 구동 방법에 따르면, 홀센서의 출력 신호를 증폭한 신호와는 별도로 펄스 폭 변조를 이용한 구형파 펄스 신호에 의해 모터의 회전 속도를 제어하여, 소음을 감소시킬 수 있다.According to the vibration-less brushless DC motor driving apparatus and the driving method therefor of the present invention, the rotational speed of the motor is controlled by a rectangular-wave pulse signal using pulse width modulation separately from the signal obtained by amplifying the output signal of the hall sensor, .

도 1은 일반적인 브러시리스 디씨 모터의 코일 양단의 구동 회로의 예시도.
도 2는 코일 양단에 가해지는 전압의 파형도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치의 구성도.
도 4는 제어 입력 신호의 듀티비에 따른 제 1 출력 신호 및 제 2 출력 신호의 파형 예시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어부의 구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동부의 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view of a drive circuit at both ends of a coil of a general brushless DC motor; FIG.
2 is a waveform diagram of a voltage applied across the coil;
3 is a configuration diagram of a vibration brushless DC motor driving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
4 illustrates exemplary waveforms of a first output signal and a second output signal according to a duty ratio of a control input signal;
5 is a configuration diagram of a control unit according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram of a driving unit according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치 및 그 구동 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a vibration brushless DC motor driving apparatus and a driving method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하기의 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims.

도 1은 일반적인 브러시리스 디씨 모터의 코일 양단의 구동 회로의 설명도이다. 아울러, 도 2는 코일(COIL) 양단에 가해지는 전압의 파형도이다.1 is an explanatory diagram of a drive circuit at both ends of a coil of a general brushless DC motor. 2 is a waveform diagram of a voltage applied across the coil.

도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 브러시리스 디씨 모터의 코일(COIL) 양단에 극성이 반대인 펄스 파형의 전압 신호를 인가하는 것에 의해 자석, 즉 모터가 회전하게 된다.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the magnets, that is, the motor is rotated by applying a voltage signal of a pulse waveform having the opposite polarity to the both ends of the coil of the brushless DC motor.

이때 모터의 회전 속도가 상승시, 즉 풀온모드(Full On Mode)에서는 일정 펄스폭의 전기 신호를 코일(COIL)의 양단에 인가하다가, 일정 속도로 상승이 완료된 시점, 즉 정속 회전시에서는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation)에 의해 제어를 하게 된다.At this time, when the rotation speed of the motor rises, that is, in the full on mode, an electric signal having a constant pulse width is applied to both ends of the coil, and at the time when the rise is completed at a constant speed, And is controlled by modulation (Pulse Width Modulation).

다만, 도 2와 같은 펄스 파형의 인가시 소음을 바람직한 레벨까지 개선하는 것에는 어려움이 있다.However, it is difficult to improve the noise to a desired level when applying the pulse waveform shown in FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치(1000)의 구성도를 나타낸다.3 is a block diagram of a vibrating brushless DC motor driving apparatus 1000 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치(1000)는 제어부(100) 및 구동부(200)를 포함한다.3, the vibrating brushless DC motor driving apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a controller 100 and a driving unit 200. As shown in FIG.

제어부(100)는 구동부(200)의 이득을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호(CON1, CON2)를 생성하는 역할을 한다. 아울러, 구동부(200)는 입력된 구동 입력 신호(IN(200))를 증폭하여 적어도 하나의 출력 신호(V(out1), V(out2))를 출력하는 역할을 한다. The control unit 100 generates at least one control signal CON1 and CON2 for controlling the gain of the driving unit 200. [ The driving unit 200 amplifies the input driving signal IN 200 and outputs at least one output signal V (out1) and V (out2).

구동 입력 신호(IN(200))는, 사다리꼴 형태의 파형을 갖는 것이 바람직하다.The drive input signal IN (200) preferably has a trapezoidal waveform.

즉, 구동 입력 신호(IN(200))는, 일정 범위 내의 전압값을 출력하되, 상승 및 하강시 기울기를 가지고 상승 및 하강하는 파형이 되게 된다. 예를 들면, 구동부(200)로 입력되는 신호(IN(200))는, 사인파(Sine Wave)인 홀센서의 출력을 증폭하되, 사인파의 실질적으로 선형인 구간만이 출력되게 되므로, 사다리꼴 형태의 파형으로 출력되게 되는 데, 이를 이용할 수 있다.That is, the driving input signal IN (200) is a waveform that outputs a voltage value within a certain range, and has a rising and falling waveform with a slope when rising and falling. For example, the signal (IN (200)) input to the driving unit 200 amplifies the output of the hall sensor which is a sine wave, and only a substantially linear section of the sine wave is outputted. It can be used.

도 4는 제어부(100)로 입력되는 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비(Duty Ratio)에 따른 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 파형 예시도를 나타낸다.4 shows the relationship between the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) according to the duty ratio of the control input signal IN (100) Fig.

즉, 본 발명의 모터 구동 장치(1000)는, 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비에 따라, 적어도 하나의 출력 신호(V(out1), V(out2))의 출력 크기를 제어한다. 여기서, 제 1 출력 신호(V(out1))의 역상의 위상으로 제 2 출력 신호(V(out2))가 나타나게 된다. 즉, 제 1 출력 신호(V(out1))와 제 2 출력 신호(V(out2))는 극성이 반대가 된다.That is, the motor drive apparatus 1000 of the present invention controls the output size of at least one output signal V (out1), V (out2) according to the duty ratio of the control input signal IN (100) . Here, the second output signal V (out2) appears at a phase opposite to that of the first output signal V (out1). That is, the polarities of the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) are opposite.

결국, 도 1에 나타낸 코일 양단에는, 제 1 출력 신호(V(out1))와 제 2 출력 신호(V(out2))의 차 신호가 인가되게 된다.As a result, a difference signal between the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) is applied to both ends of the coil shown in Fig.

하기에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치(1000)의 동작에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The operation of the vibrating brushless DC motor driving apparatus 1000 according to a preferred embodiment of the present invention will now be described in detail.

제어부(100)는, 제어부(100)로 입력되는 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비에 따라 변화하는 크기를 갖는 제 1 제어 신호(CON1) 및 제 1 제어 신호(CON1)를 반전한 제 2 제어 신호(CON2)를 생성한다. 제 1 제어 신호(CON1)와 제 2 제어 신호(CON2)는, 한쌍의 차동 신호라고 볼 수 있다.The control unit 100 inverts the first control signal CON1 and the first control signal CON1 having a magnitude varying in accordance with the duty ratio of the control input signal IN 100 input to the control unit 100 And generates the second control signal CON2. The first control signal CON1 and the second control signal CON2 can be regarded as a pair of differential signals.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어부(100)의 구성도이다.5 is a block diagram of a controller 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제어부(100)는, 제어 입력 신호(IN(100))를 저역 통과시키는 저역통과 필터(110) 및 저역통과 필터(110)의 출력을 이용하여 제 1 제어 신호(CON1) 및 제 2 제어 신호(CON2)를 생성하는 제어 신호 생성기(120)를 포함한다. 저역통과 필터(110)에 의해 입력된 구형파의 제어 입력 신호(IN(100))는 직류 변환되어 출력되게 된다.5, the controller 100 includes a low-pass filter 110 and a low-pass filter 110, which low-pass the control input signal IN (100) And a control signal generator 120 for generating a first control signal CON1 and a second control signal CON2 using an output. The control input signal IN (100) of the square wave inputted by the low-pass filter 110 is DC-converted and outputted.

아울러, 제어 신호 생성기(120)는, 저역통과 필터(110)의 출력을 입력받아 제 1 제어 신호(CON1)를 출력하는 제 1 증폭기(121) 및 제 1 증폭기(121)의 출력을 반전하여 제 2 제어 신호(CON2)를 출력하는 제 2 증폭기(122)를 포함한다.The control signal generator 120 includes a first amplifier 121 for receiving the output of the low pass filter 110 and outputting a first control signal CON1 and a second amplifier 121 for inverting the output of the first amplifier 121, And a second amplifier 122 for outputting a second control signal CON2.

다만, 본 발명의 제어부(100)는, 입력되는 구형파의 제어 입력 신호(IN(100))의 펄스 폭을 샘플링하여 디지털 값으로 출력한 후, 적어도 하나의 디지털-아날로그 변환기를 이용하여 출력하는 것에 의해서도 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 제어부(100)는 구형파의 펄스 폭을 최종적으로 신호값으로 변환할 수 있는 다양한 방법에 의해 구현될 수 있다.However, the control unit 100 of the present invention may be configured such that a pulse width of a control input signal IN (100) of an input square wave is sampled and output as a digital value and then output using a digital-to-analog converter . ≪ / RTI > That is, the controller 100 of the present invention can be implemented by various methods that can finally convert the pulse width of a square wave into a signal value.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구동부(200)의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a driving unit 200 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6으로부터 발 수 있는 바와 같이 본 발명의 구동부(200)는, 버퍼부(210), 제어 증폭부(220), 제 1 출력 증폭부(230) 및 제 2 출력 증폭부(240)를 포함한다.6, the driving unit 200 of the present invention includes a buffer unit 210, a control amplification unit 220, a first output amplification unit 230, and a second output amplification unit 240 .

버퍼부(210)는 전압 팔로우(Voltage Follower)를 이용하여 전압을 버퍼링한다.The buffer unit 210 buffers the voltage using a voltage follower.

제어 증폭부(220)는, 제 1 제어 신호(CON1) 및 제 2 제어 신호(CON2)를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 한다. 제어 증폭부(220)는, 제 1 출력 증폭부(230) 및 제 2 출력 증폭부(240)의 궤환 경로에 위치하여, 제어 증폭부(220)의 출력 저항값에 따라 제 1 출력 증폭부(230) 및 제 2 출력 증폭부(240)의 이득이 변화하고, 이에 따라 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 크기가 조정되게 된다.The control amplifier 220 performs the amplification or switching operation using the first control signal CON1 and the second control signal CON2. The control amplifying unit 220 is located in the feedback path of the first output amplifying unit 230 and the second output amplifying unit 240 and is connected to the first output amplifying unit The gain of the second output amplifying unit 230 and the gain of the second output amplifying unit 240 are changed so that the magnitudes of the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) are adjusted.

구체적으로, 제어 증폭부(220)는, 제 1 제어 신호(CON1)를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 1 증폭 소자(221) 및 제 2 제어 신호(CON2)를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 2 증폭 소자(222)를 포함한다. 아울러, 제 1 증폭 소자(221)와 제 2 증폭 소자(222) 중 하나는 NMOS 트랜지스터이고, 제 1 증폭 소자(221)와 제 2 증폭 소자(222) 중 다른 하나는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다. 제 1 증폭 소자(221) 및 제 2 증폭 소자(222)는 서로 병렬로 연결되어 있어, 제어 증폭부(220)의 출력 저항값은, 제 1 증폭 소자(221)의 출력 저항 및 제 2 증폭 소자(222)의 출력 저항이 병렬로 연결된 값이 된다.Specifically, the control amplifier 220 receives the first control signal CON1 and receives the first amplification element 221 and the second control signal CON2 that perform amplification or switching operation, and amplifies or performs a switching operation And a second amplifying device 222 for amplifying the amplified signal. One of the first amplifying element 221 and the second amplifying element 222 is an NMOS transistor and the other one of the first amplifying element 221 and the second amplifying element 222 is a PMOS transistor . The output resistance of the control amplifier 220 is determined by the output resistance of the first amplifier 221 and the output resistance of the first amplifier 221. The first amplifier 221 and the second amplifier 222 are connected in parallel, The output resistance of the resistor 222 is connected in parallel.

제 1 제어 신호(CON1) 및 제 2 제어 신호(CON2)의 크기에 따른 제어 증폭부(220)의 출력 저항값의 변화에 따라, 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 출력 크기가 변화된다.The first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) are output according to the change of the output resistance value of the control amplifier 220 according to the magnitudes of the first control signal CON1 and the second control signal CON2. V (out2)) is changed.

즉, 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 차이 신호는, 다음의 [수학식 1]과 같이 결정된다.That is, the difference signal between the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) is determined according to the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

[수학식 1]로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어 증폭부(220)의 출력 저항이 커지면, 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 차이 신호 또한 커진다. 또한, 제어 증폭부(220)의 출력 저항이 작아지면, 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 차이 신호 또한 작아진다. 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 차이 신호가 커지면 코일 양단 사이를 흐르는 전류가 커져 모터의 회전 속도가 빨라지게 되고, 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 차이 신호가 작아지면 코일 양단 사이를 흐르는 전류가 커져 모터의 회전 속도가 늦어지게 된다.As can be seen from the equation (1), when the output resistance of the control amplifier 220 is increased, the difference signal between the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) also becomes larger . Also, when the output resistance of the control amplifier unit 220 becomes smaller, the difference signal between the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) also becomes smaller. When the difference signal between the first output signal V (out1) and the second output signal V (out2) becomes larger, the current flowing between the both ends of the coil becomes larger and the rotation speed of the motor becomes faster. out1) and the second output signal V (out2) becomes smaller, the current flowing between both ends of the coil becomes larger and the rotation speed of the motor becomes slower.

아울러, 제어 증폭부(220)의 출력 저항은, 제 1 증폭 소자(221)의 출력 저항 및 제 2 증폭 소자(222)의 출력 저항을 병렬한 값이 된다.The output resistance of the control amplifier 220 is a value obtained by connecting the output resistance of the first amplifier 221 and the output resistance of the second amplifier 222 in parallel.

예를 들어, 제어부(100)로 입력되는 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비가 커지면 제 1 제어 신호(CON1)가 커져서 제 1 증폭 소자(221)가 PMOS 트랜지스터일 경우 오프 방향으로 동작되고, 제 2 제어 신호(CON2)가 작아져서 NMOS 트랜지스터인 제 2 증폭 소자(222)도 오프 방향으로 동작되어, 제어 증폭부(220)의 출력 저항이 커지게 된다.For example, when the duty ratio of the control input signal IN (100) input to the control unit 100 increases, the first control signal CON1 becomes large, and when the first amplification device 221 is a PMOS transistor, The second control signal CON2 becomes smaller and the second amplifying element 222 which is an NMOS transistor is also operated in the off direction so that the output resistance of the control amplifying part 220 becomes larger.

마찬가지로 제어부(100)로 입력되는 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비가 작아지면 제 1 제어 신호(CON1)가 작아져서 제 1 증폭 소자(221)가 PMOS 트랜지스터일 경우 온 방향으로 동작되고, 제 2 제어 신호(CON2)가 커져서 NMOS 트랜지스터인 제 2 증폭 소자(222)도 온 방향으로 동작되어, 제어 증폭부(220)의 출력 저항이 작아지게 된다.Likewise, when the duty ratio of the control input signal IN (100) input to the control unit 100 becomes small, the first control signal CON1 becomes small, and when the first amplification device 221 is a PMOS transistor, The second control signal CON2 becomes large and the second amplifying element 222 which is an NMOS transistor is also operated in the ON direction so that the output resistance of the control amplifying part 220 becomes small.

아울러, 제어 입력 신호(IN(100))는, 구형파로 펄스 폭이 변조될 수 있어서, 제어 입력 신호(IN(100))의 펄스 폭을 조절하는 것에 의해, 최종적인 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 차이 신호를 조절하여, 모터의 회전 속도를 조절할 수 있게 된다.In addition, the control input signal IN (100) can be modulated in its pulse width by a square wave, thereby adjusting the pulse width of the control input signal IN (100) out1) and the second output signal V (out2), thereby adjusting the rotational speed of the motor.

하기에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of driving a vibrating brushless DC motor according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 방법은, 상술한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치(1000)를 이용하므로 별도의 설명이 없더라도 상술한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치(1000)의 특징을 모두 포함하고 있음은 물론이다.The method of driving a vibrating brushless DC motor according to a preferred embodiment of the present invention uses the vibrating brushless DC motor driving apparatus 1000 according to the preferred embodiment of the present invention described above, It is needless to say that the present invention includes all the features of the vibrating brushless DC motor driving apparatus 1000 according to the preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 방법은, 구형파의 제어 입력 신호(IN(100))를 입력받아 적어도 하나의 제어 신호(CON1, CON2)를 생성하는 단계(S10) 및 신호를 증폭하여 적어도 하나의 출력 신호(V(out1), V(out2))를 출력하는 단계(S20)을 포함한다.A method of driving a vibrating brushless DC motor according to a preferred embodiment of the present invention includes steps S10 and S10 of generating at least one control signal CON1 and CON2 by receiving a square wave control input signal IN 100, And outputting at least one output signal V (out1), V (out2) by amplifying the signal (S20).

적어도 하나의 출력 신호(V(out1), V(out2))의 출력 크기는, 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비(Duty Ratio)에 따라 제어되는 것을 특징으로 한다. 아울러, S10 단계로 입력되는 구동 입력 신호(IN(200))는 사다리꼴 형태의 파형을 갖고, S20 단계로 입력되는 구형파는 제어 입력 신호(IN(100))의 펄스폭이 변조될 수 있다.The output magnitude of at least one of the output signals V (out1) and V (out2) is controlled in accordance with the duty ratio of the control input signal IN (100). In addition, the driving input signal IN (200) input to the step S10 has a trapezoidal waveform, and the square wave inputted to the step S20 may be modulated with the pulse width of the control input signal IN (100).

S10 단계는, 제어 입력 신호(IN(100))의 듀티비에 따라 변화하는 크기를 갖는 제 1 제어 신호(CON1) 및 제 1 제어 신호(CON1)를 반전한 제 2 제어 신호(CON2)를 생성하는 것을 특징으로 한다.The step S10 generates a first control signal CON1 having a magnitude varying in accordance with the duty ratio of the control input signal IN 100 and a second control signal CON2 inverting the first control signal CON1 .

구체적으로 S10 단계는, 제어 입력 신호(IN(100))를 저역 통과시키는 단계(S11), S11 단계의 출력을 이용하여 제 1 제어 신호(CON1)를 생성하는 단계(S12) 및 제 1 제어 신호(CON1)를 반전하여 제 2 제어 신호(CON2)를 생성하는 단계(S13)를 포함한다.Specifically, the step S10 includes a step S11 of low-passing the control input signal IN (100), a step S12 of generating a first control signal CON1 using the output of step S11, And inverting the first control signal CON1 to generate a second control signal CON2 (S13).

아울러, S20 단계는, 제 1 제어 신호(CON1) 및 제 2 제어 신호(CON2)를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 단계(S21), 구동 입력 신호(IN(200))를 입력받아 증폭하여 제 1 출력 신호(V(out1))를 출력하는 단계(S22) 및 구동 입력 신호(IN(200))를 입력받아 증폭하여 제 2 출력 신호(V(out2))를 출력하는 단계(S23)를 포함한다.In operation S20, amplification or switching operation S21 is performed using the first control signal CON1 and the second control signal CON2. The amplification or switching operation is performed in response to the drive input signal IN 200, (Step S23) of outputting a second output signal V (out2) by receiving and amplifying a step S22 of outputting a first output signal V (out1) and a drive input signal IN (200) do.

S21 단계는, 제 1 제어 신호(CON1)를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 1 증폭 단계 및 제 2 제어 신호(CON2)를 입력받아 스위칭 동작을 하는 제 2 증폭 단계를 포함한다. 아울러, 제 1 증폭 단계와 제 2 증폭 단계 중 하나는 NMOS 트랜지스터를 이용하고, 제 1 증폭 단계와 제 2 증폭 단계 중 다른 하나는 PMOS 트랜지스터를 이용하는 것이 바람직하다.The step S21 includes a first amplifying step of receiving the first control signal CON1 and performing an amplifying or switching operation, and a second amplifying step of receiving a second control signal CON2 and performing a switching operation. In addition, it is preferable that one of the first amplifying step and the second amplifying step uses an NMOS transistor, and the other of the first amplifying step and the second amplifying step uses a PMOS transistor.

또한, 제 1 제어 신호(CON1) 및 제 2 제어 신호(CON2)의 크기에 따른 상기 증폭부의 출력 저항값의 변화에 따라, 제 1 출력 신호(V(out1)) 및 제 2 출력 신호(V(out2))의 출력 크기가 변화된다.The first output signal V (out1) and the second output signal V (out1) are controlled according to the change of the output resistance value of the amplification part according to the magnitude of the first control signal CON1 and the second control signal CON2. out2) is changed.

상술한 바와 본 발명의 진동 브러시리스 디씨 모터 구동 장치(1000) 및 그 구동 방법에 따르면, 홀센서의 출력 신호를 증폭한 신호와는 별도로 펄스 폭 변조를 이용한 구형파 펄스 신호에 의해 모터의 회전 속도를 제어하여, 소음을 감소시킬 수 있다.According to the vibrating brushless DC motor driving apparatus 1000 and the driving method thereof of the present invention as described above, the rotational speed of the motor is controlled by the square wave pulse signal using the pulse width modulation separately from the signal obtained by amplifying the output signal of the hall sensor So that the noise can be reduced.

1000 : 모터 구동 장치
100 : 제어부 200 : 구동부
110 : 저역통과 필터 120 : 제어 신호 생성기
210 : 버퍼부 220 : 제어 증폭부
230 : 제 1 출력 증폭부 240 : 제 2 출력 증폭부
121 : 제 1 증폭기 122 : 제 2 증폭기
221 : 제 1 증폭 소자 222 : 제 2 증폭 소자1000: Motor drive device
100: control unit 200:
110: low pass filter 120: control signal generator
210: buffer unit 220: control amplification unit
230: first output amplifying part 240: second output amplifying part
121: first amplifier 122: second amplifier
221: first amplification element 222: second amplification element

Claims (15)

모터 구동 장치에 있어서,
구동 입력 신호를 증폭하여 적어도 하나의 출력 신호를 출력하는 구동부; 및
제어 입력 신호를 이용하여 상기 구동부의 이득을 제어하기 위한 신호를 생성하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어 입력 신호의 듀티비(Duty Ratio)에 따라, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기가 제어되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.In the motor drive apparatus,
A driving unit for amplifying a driving input signal and outputting at least one output signal; And
And a control unit for generating a signal for controlling the gain of the driving unit using a control input signal,
Wherein an output magnitude of the at least one output signal is controlled according to a duty ratio of the control input signal. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제어 입력 신호의 듀티비에 따라 변화하는 크기를 갖는 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
And generates at least one control signal having a magnitude varying according to a duty ratio of the control input signal. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제어 입력 신호를 저역 통과시키는 저역통과 필터; 및
상기 저역통과 필터의 출력을 이용하여 상기 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
A low-pass filter that low-pass the control input signal; And
And a control signal generator for generating the at least one control signal by using the output of the low-pass filter. 제3항에 있어서,
상기 제어 신호 생성기는,
상기 저역통과 필터의 출력을 입력받아 제 1 제어 신호를 출력하는 제 1 증폭기; 및
상기 제 1 증폭기의 출력을 반전하여 제 2 제어 신호를 출력하는 제 2 증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.The method of claim 3,
Wherein the control signal generator comprises:
A first amplifier receiving the output of the low-pass filter and outputting a first control signal; And
And a second amplifier for inverting an output of the first amplifier and outputting a second control signal. 제1항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 적어도 하나의 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제어 증폭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.The method according to claim 1,
The driving unit includes:
And a control amplifying unit performing an amplifying or switching operation using the at least one control signal. 제5항에 있어서,
상기 제어 증폭부는,
제 1 제어 신호를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 1 증폭 소자; 및
제 2 제어 신호를 입력받아 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 2 증폭 소자;를 포함하되,
상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 2 증폭 소자 중 하나는 NMOS 트랜지스터이고, 상기 제 1 증폭 소자와 상기 제 2 증폭 소자 중 다른 하나는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the control amplification unit comprises:
A first amplifying element receiving the first control signal and performing amplification or switching operation; And
And a second amplifying element receiving the second control signal and performing amplification or switching operation,
Wherein one of the first amplifying element and the second amplifying element is an NMOS transistor and the other one of the first amplifying element and the second amplifying element is a PMOS transistor. 제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제어 신호의 크기에 따른 상기 제어 증폭부의 출력 저항값의 변화에 따라, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기가 변화되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.6. The method of claim 5,
Wherein an output magnitude of the at least one output signal is changed in accordance with a change in an output resistance value of the control amplifier according to a magnitude of the at least one control signal. 제1항에 있어서,
상기 구동 입력 신호는, 사다리꼴 형태의 파형을 갖고,
상기 제어 입력 신호는, 구형파로 펄스폭이 변조될 수 있는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.The method according to claim 1,
Wherein the drive input signal has a trapezoidal waveform,
Wherein the control input signal is capable of modulating the pulse width by a square wave. (a) 제어 입력 신호를 입력받아 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 단계; 및
(b) 구동 입력 신호를 증폭 또는 스위칭하여 적어도 하나의 출력 신호를 출력하는 단계;를 포함하되,
상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기는, 상기 제어 입력 신호의 듀티비(Duty Ratio)에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.(a) generating at least one control signal by receiving a control input signal; And
(b) amplifying or switching the driving input signal to output at least one output signal,
Wherein an output magnitude of the at least one output signal is controlled according to a duty ratio of the control input signal. 제9항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
상기 제어 입력 신호의 듀티비에 따라 변화하는 크기를 갖는 적어도 하나의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.10. The method of claim 9,
The step (a)
Wherein at least one control signal having a magnitude that varies in accordance with a duty ratio of the control input signal is generated. 제10항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(a-1) 상기 제어 입력 신호를 저역 통과시키는 단계;
(a-2) 상기 (a-1) 단계의 출력을 이용하여 제 1 제어 신호를 생성하는 단계; 및
(a-3) 상기 제 1 제어 신호를 반전하여 제 2 제어 신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.11. The method of claim 10,
The step (a)
(a-1) lowering the control input signal;
(a-2) generating a first control signal using the output of step (a-1); And
(a-3) inverting the first control signal to generate a second control signal. 제10항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
(b-1) 상기 적어도 하나의 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.11. The method of claim 10,
The step (b)
(b-1) performing the amplification or switching operation using the at least one control signal. 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제어 신호는,
제 1 제어 신호 및 제 2 제어 신호를 포함하되,
상기 (b-1) 단계는,
상기 제 1 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 1 증폭 단계; 및
상기 제 2 제어 신호를 이용하여 증폭 또는 스위칭 동작을 하는 제 2 증폭 단계;를 포함하되,
상기 제 1 증폭 단계와 상기 제 2 증폭 단계 중 하나는 NMOS 트랜지스터를 이용하고, 상기 제 1 증폭 단계와 상기 제 2 증폭 단계 중 다른 하나는 PMOS 트랜지스터를 이용하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.13. The method of claim 12,
Wherein the at least one control signal comprises:
A first control signal and a second control signal,
Wherein the step (b-1)
A first amplifying step of amplifying or switching using the first control signal; And
And a second amplifying step of amplifying or switching using the second control signal,
Wherein one of the first amplification step and the second amplification step uses an NMOS transistor and the other of the first amplification step and the second amplification step uses a PMOS transistor. 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제어 신호의 크기에 따른 상기 (b-1) 단계로부터 출력되는 저항값의 변화에 따라, 상기 적어도 하나의 출력 신호의 출력 크기가 변화되는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.13. The method of claim 12,
Wherein an output magnitude of the at least one output signal is changed according to a change in resistance value output from the step (b-1) according to the magnitude of the at least one control signal. 제9항에 있어서,
상기 (a) 단계로 입력되는 신호는, 사다리꼴 형태의 파형을 갖고,
상기 (b) 단계로 입력되는 구형파는, 펄스폭이 변조될 수 있는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.10. The method of claim 9,
The signal input to the step (a) has a trapezoidal waveform,
Wherein the square wave input to the step (b) is capable of modulating the pulse width.
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