KR100288504B1

KR100288504B1 - 펄스폭변조(pwm) 모드에서의 회전속도를 간단히 줄일 수있는 모터 구동 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100288504B1
Application number: KR1019980022926A
Authority: KR
Inventors: 마코토 무라세; 가즈나리 미즈구치; 도시오 쓰보타; 다쓰오 니시자와
Original assignee: 가네꼬 히사시; 닛본 덴기 가부시끼가이샤
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2001-06-01
Anticipated expiration: 2018-06-18
Also published as: CN1204182A; US6008619A; CN1069794C; KR19990007105A; JPH1127979A; JP3114800B2

Abstract

모터구동장치 및 모터구동방법은 모터의 회전속도를 변경하기 위하여 펄스폭변조(PWM)기간의 충격계수를 변경하는 PWM제어시스템을 채용하고 있다. 제1입력단 (8) 및 제2입력단(9)을 갖는 모터(6)에 공급된 전류를 제어하기 위하여, 제1스위치(SW1), 제2스위치(SW2), 제3스위치(SW3), 및 제4스위치(SW4)가 제공된다. 이들 제1 내지 제4스위치들의 온/오프동작은 여자펄스발생회로로 부터 발생된 PWM신호에 응답하여 제어된다. 즉, PWM기간의 전단기간에서 모터(6)에 구동전류를 공급하기 위하여 제1스위치(SW1)는 온되고, 제2스위치(SW2)는 오프되며, 제3스위치(SW3)는 오프되고, 및 제4스위치(SW4)는 온된다. 결과로서, 보다 좋은 가속추수특성(加速追隨特性)이 얻어질 수있다. 한편, PWM기간의 후단기간에서는 구동전류의 것과 반대방향을 따라 모터(6)에 재생전류를 공급하도록 제1스위치(SW1)는 온되고, 제2스위치(SW2)는 오프되며, 제3스위치(SW3)는 온되고, 및 제4스위치(SW4)는 오프된다. 결과로서, 모터(6)의 제1단자(8)는 제2입력단(9)과 쇼트되고, 따라서 전기자의 전자기유도에 의해 재생전류가 생성된다. 그러므로, 모터(6)의 회전속도가 감속되고, 모터(6)의 감속추수특성(減速追隨特性)이 개선된다.

Description

펄스폭변조(ＰＷＭ) 모드에서의 회전속도를 간단히 줄일 수 있는 모터 구동 장치 및 그 방법

본 발명은 일반적으로 모터구동장치 및 모터구동방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 스핀들 모터, 브러쉬리스(brushless) 모터 등의 회전속도를 제어할 수 있는 속도제어기술에 관련되어 있다.

일반적으로, 콤팩트 디스크-롬(CD-ROM) 및 디지탈 비데오 디스크(Digital Video Disks, DVD)를 회전하기 위하여, 예를들면 3-상 스핀들 모터가 이 분야에 잘 알려져 있다. 3-상스핀들모터를 구동하기 위하여는 펄스폭변조(PWM) 제어시스템을 채용한 모터구동장치가 채용되고 있다. 그러한 PWM 제어시스템에 있어서 모터의 회전속도는 펄스폭변조된 신호를 이용함으로서 제어된다. 전형적인 PWM형 모터구동장치가 도 1에 도시되어 있다. 간단한 설명의 목적으로 이 도면에는 단상에 대응하는 회로구성만이 도시되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이 모터구동장치는 여자펄스발생회로(40), 모터(45), 및 스위치들(S1, S2, S3, 및 S4)로 구성된다.

여자펄스발생회로(40)는 논리회로에 의해 구성된다. 이 여자펄스발생회로(40)는 모터(45)의 회전속도를 제어하기 위하여 사용되는 PWM신호들(501, 502, 503, 및 504)을 발생하고, 이 PWM신호들을 각각 스위치들(S1, S2, S3, 및 S4)에 공급한다. 이 PWM신호들(501, 502, 503, 및 504) 각각은 기간 ″T″를 갖는 펄스신호(이하, ″PWM 기간 T″라 한다)이다. 이 PWM신호들 각각의 충격계수는 제어되는 회전속도에 응답하여 변화된다.

모터(45)는 제1입력단자(47) 및 제2입력단자(48)를 구비하고 있다. 이 모터(45)의 회전속도는 제1입력단자(47)에 인가된 제1구동신호 및 제2입력단자(48)에 인가된 제2구동신호에 의해 제어된다.

스위치들(S1, S2, S3, 및 S4)은 여자펄스발생회로(40)로 부터 발생된 PWM신호들(501, 502, 503, 및 504)이 하이레벨(″H″레벨)을 갖일 때 온(ON)되고, 이 PWM신호들(501, 502, 503, 및 504)이 로우레벨(″L″레벨)을 갖일 때 오프(OFF)된다.

도 1에 도시된 바와같이, 스위치(S1)의 일측단자는 전원공급전압이 인가되는 VM단자(46)에 연결되고, 타측단자는 모터(45)의 제1입력단자(47) 및 스위치(S2)의 일측단자에 연결되어 있다. 스위치(S2)의 타측단자는 접지되어 있다. 또한, 스위치(S3)의 일측단자는 VM단자(46)에 연결되고, 타측단자는 모터(45)의 제2입력단자(48) 및 스위치(S4)의 일측단자에 연결되어 있다. 스위치(S4)의 타측단자는 접지되어 있다.

이제, 상술한 회로구성을 채용하고 있는 모터구동장치의 동작을 설명한다. 도 2a는 모터(45)의 제1입력단자(47)에 인가된 제1구동신호의 파형(전위 레벨)을 보여주고, 도 2b는 모터(45)의 제2입력단자(48)에 인가된 제2구동신호의 파형(전위 레벨)을 보여주고 있다. 제1구동신호 및 제2구동신호의 파형들은 스위치들(S1, S2, S3, 및 S4)을 온/오프 함에의해 결정된다. 도 2a 및 도 2b에 있어서, 심볼마크 ″T″는 PWM기간을 나타낸다.

도 3은 도 2a에 도시된 제1구동신호 및 도 2b에 도시된 제2구동신호의 각 기간들(A, B, C, 및 D)에 있어서 각 스위치들(S1, S2, S3, 및 S4)의 온/오프 상태를 나타낸다. 도 4a 내지 도 4d는 각 기간들(A, B, C, 및 D)에 있어서 VM단자(46)로 부터 모터(45)를 경유하여 접지로 흐르는 모터구동전류의 통로를 표시하고 있다.

모터(45)가 구동될 때, 여자펄스발생회로(40)가 외부회로로 부터 공급된 제어신호(미도시)에 응답하여 우선 동작한다. 그 결과, 여자펄스발생회로(40)는 이하에서 기술할 제어방법에 있어서의 매 PWM기간 마다 스위치들(S1, S2, S3, S4)의 온/오프 동작을 제어하도록 PWM신호들(501, 502, 503, 및 504)을 출력한다.

즉, 소정의 PWM기간A에 있어서, 스위치 S1 및 스위치 S4는 온(ON)되고, 스위치 S2 및 스위치 S3는 오프(OFF)된다. 결론적으로, 모터구동전류는 VM단자(46)로 부터 도 4a에서 화살표로 도시된 통로를 거쳐 접지로 흐른다. 따라서, 모터(45)는 사전설정된방향으로 회전되도록 구동된다.

또한, 이 PWM기간B에 있어서, 스위치 S1은 온되는 반면 스위치 S2, 스위치 S3, 그리고 스위치 S4는 오프(OFF)되어 진다. 결과적으로, 도 4b에 도시한바와 같이, VM단자(46)로부터 접지로 향하는 전류통로는 제2입력단자(48)에서의 전위가 부정상태(不定狀態)로 되도록 차단된다. 그러므로, 모터(45)에 전류가 흐르지 않기 때문에 모터(45)는 구동되지 않는다. 그러나, 모터(45) 그 자체는 관성력 때문에 계속해서 회전된다.

다음, PWM기간이 유사한 방법으로 반복되기 때문에, 모터(45)는 앞서 언급한 사전 설정된 방향을 따라서 회전된다. 이 경우에, 모터구동전류가 모터(45)를 흐르는 기간이 길어지면 길어질수록, 즉 각 PWM기간들에서 기간A가 길어질수록, 모터(45)의 전기자에서 생성되는 힘은 더욱 증가한다. 결과적으로, 모터(45)의 회전속도는 증가된다.

모터(45)가 이 방법에서 사전설정된 각도로 회전될 때, 위상이 변하기 때문에, 모터(45)를 흐르는 모터구동전류는 상술한 방향에 반대되는 방향을 따르는 전류통로를 통해 흘러야한다. 이러한 목적을 위해서, 위상이 변경되어진후 PWM기간C에 있어서 스위치 S1 및 스위치 S4가 오프(OFF)되고, 스위치 S2 및 스위치 S3가 온(ON)된다. 결과적으로, 모터구동전류는 VM단자(46)로 부터 도 4c의 화살표로 도시한 통로를 거쳐 접지로 흐른다. 따라서, 모터(45)는 상술한 사전설정된방향을 따라 회전하도록 구동된다.

또한, PWM기간D에 있어서, 스위치 S3는 온되는 한편 스위치 S1, 스위치 S2, 및 스위치 S4는 오프된다. 결과적으로, 도 4d에 도시한 바와같이, VM단자로 부터 접지로 향하는 전류통로는 차단되고, 제2입력단자(48)에서의 전위는 부정상태로 된다. 그러므로, 모터(45)에 전류가 흐르지 않기 때문에 모터(45)는 구동되지 않는다. 그러나, 모터(45) 그 자체는 관성력 때문에 계속해서 회전된다.

다음, PWM기간이 유사한 방법으로 반복되기 때문에, 모터(45)는 앞서 언급한 사전 설정된 방향을 따라서 회전된다. 이 경우에, 모터구동전류가 모터(45)를 흐르는 기간이 길어지면 길어질수록, 즉 각 PWM기간들에서 기간C가 길어질수록, 모터(45)의 전기자에서 생성되는 힘은 더욱 증가한다. 결과적으로, 모터(45)의 회전속도는 증가된다.

상술한 종래의 모터구동장치에 있어서, 모터(45)의 회전속도는 PWM신호의 충격계수가 기간A에 있어서 스위치 S1 및 S4의 온-타임(ON-TIME) 을 길게하도록 변경되는 경우에, 그리고 PWM신호의 충격계수가 기간C에 있어서 스위치 S2 및 S3의 온-타임(ON-TIME) 을 길게하도록 변화되는 경우에 증가된다. 결과로서, 보다 좋은 가속추수특성(加速追隨特性)을 얻을 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 모터구동장치에 있어서는, 감속추수특성(減速追隨特性)이 보다좋은 조건으로 얻어질 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 모터회전속도를 줄이기 위하여, 여자펄스발생회로(40)는 기간 A 에서의 각 스위치 S1 및 S4 그리고 기간 C 에서의 각 스위치 S2 및 S3 의 온(ON)-시간이 짧아지는 방법으로 PWM신호의 충격계수를 변경한다. 그러나, PWM기간의 후반(즉, 기간 B 및 기간 D)에 있어서, 모터(45)의 전기자를 통해 흐르는 모든 모터구동전류들의 전류통로들이 차단된다. 결과로서, 모터는 어떠한 정지력도 받지않고 관성력에 의해 계속해서 회전한다. 결론으로서, 모터(45)의 감속추수특성은 상당히 나빠지게 된다.

또한, 예를들면, CD-ROM드라이버의 스핀들모터들은 매우 높은 감속추수특성을 요구한다. 이러한 요구를 만족시키기 위하여, 짧은 정지동작이나 또는 역회전동작을 수행하기 위한 감속수단이 관성력에 의해 계속적으로 회전되는 모터의 회전속도를 줄이기 위하여 제공될 수도 있다. 그러나, 그러한 감속수단이 별도로 제공될 때, 스핀들모터들을 위한 복잡한 회전속도제어순서가 필연적으로 요구된다.

관련기술이 ″PWM모드에서 모터구동기의 전력낭비를 감소하기위한 동기조정방법″ 이라는 명칭하에 미국특허 제5,309,078호의 우선권의 기초가 된 일본특허공개공보 제5-211780호에 개시되어 있다. 즉, 이 동기조정방법은 다상모터의 전력낭비를 줄이는데, 모터의 코일에서의 전류를 피크레벨에서 자르는데, 최대의 힘을 얻는데, 빠른 가속을 허락하는데, 그리고 충격계수에 비례한 레벨로 자르는데 있어 낭비되는 전력을 줄이는데 종종 사용된 펄스폭변조(PWM) 기술에 관련된다. 전류가 오프(OFF)로 절환되는 기간동안, 모터의 코일에 설정된 전류는 낭비되도록 허락된다. 따라서, 활성코일의 스위칭 트랜지스터들이 PWM모드 동안 오프될 때, 비-조정접지회기통로의 절단은 코일을 구동하는 스위칭 트랜지스터들에 의해 제공된다. 이 비-조정접지회기통로는 동기조정의 형태로 동작하며, 플라이백 다이오드들(flyback diodes)과 병렬로 있는 스위칭 트랜지스터들에 의해 제공된다. 이것은 다이오드 양단의 전압강하를 줄이기 위한 코일전류의 교류전류통로를 제공하고, 그것에 의해 전력낭비 및 칩(Chip)에서의 가열을 줄이게 된다.

그러나, 일본공개특허공보 제5-211780호에 개시된 이 동기조정방법은 감속추수특성을 높게 개선할 수 있는 기술을 제시하지는 못한다.

본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 우수한 감속추수특성(減速追隨特性)을 달성하면서도 모터의 회전속도를 간단히 그리고 효과적으로 감소할 수 있는 PWM제어형 모터구동장치 및 PWM제어형 모터구동방법을 제공 하는데 있다.

도 1은 종래의 모터구동장치의 일예에 대한 개략도이고;

도 2a는 도 1의 모터구동장치로 부터 출력된 제1구동신호의 파형도이며;

도 2b는 도 1의 모터구동장치로 부터 출력된 제2구동신호의 파형도이고;

도 3은 도 2a의 제1구동신호 및 도 2b의 제2구동신호를 생성하기 위하여 각 기간(A 내지 D)에 있어서 각 스위치(S1 내지 S4)의 온/오프(ON/OFF) 상태를 나타내는 상태도이며;

도 4a는 도 3에 도시된 기간(A)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 4b는 도 3에 도시된 기간(B)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 4c는 도 3에 도시된 기간(C)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 4d는 도 3에 도시된 기간(D)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 모터구동장치의 회로구성을 보여주며;

도 6a는 도 5의 모터구동장치로 부터 출력된 제1구동신호의 파형을 나타내고;

도 6b는 도 5의 모터구동장치로 부터 출력된 제2구동신호의 파형을 나타내고;

도 7은 도 6a의 제1구동신호 및 도 6b의 제2구동신호를 생성하기 위하여 각 기간들(A 내지 D)에 있어서 각 스위치들(SW1 내지 SW4)의 온/오프상태를 나타내는 상태도이며;

도 8a는 도 7의 기간(A)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 8b는 도 7의 기간(B)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 8c는 도 7의 기간(C)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 8d는 도 7의 기간(D)에 흐르는 모터구동전류의 통로를 나타내고;

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 모터구동장치의 회로구성을 보여주며;

도 10a는 도 9의 모터구동장치로 부터 출력된 제1구동신호의 파형을 나타내고;

도 10b는 도 9의 모터구동장치로 부터 출력된 제2구동신호의 파형을 나타내고;

도 10c는 도 9의 모터구동장치로 부터 출력된 제3구동신호의 파형을 나타내고;

도 11a는 도 9에 도시한 모터구동장치에 있어서 하나의 펄스폭변조(PWM) 기간(T) 내의 기간(A) 및 기간(B) 동안 제1입력단자(U)에 공급된 제1구동신호의 파형을 나타내며;

도 11b는 도 9에 도시한 모터구동장치에 있어서 하나의 펄스폭변조(PWM) 기간(T) 내의 기간(A) 및 기간(B) 동안 제3입력단자(W)에 공급된 제3구동신호의 파형을 나타내며;

도 12a는 도 11a에 도시된 기간(A)에 있어 모터구동전류의 통로를 보여주고;및

도 12b는 도 11b에 도시된 기간(B)에 있어 모터구동전류의 통로를 보여주고 있다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1, 10...여자펄스발생회로

6, 35...모터

SW1, SW2, SW3, SW4, SW1', SW2', SW3', SW4', SW5', SW6'...스위치

7...VM단자 11...증폭기

12...기준발진기 13...PWM비교기

14, 15, 16, 17, 18, 19...지연회로

20, 21, 22, 23, 24, 25...구동완충증폭기

32...저항기 33...기준전력공급부

34...전류감지비교기

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1관점에 따르면, 모터의 회전속도를 변화하기 위하여 PWM(펄스폭변조)기간의 충격계수를 변경하는 모터구동장치는:

하나의 스위치를 구비하고, 모터를 통하여 흐르는 모터구동전류를 제어하기 위해 이 스위치를 온/오프(on/off) 하기 위한 스위치부; 및 모터구동전류가 PWM기간의 앞선기간안에 전원공급부로 부터 모터를 경유하여 접지점으로 흘러도 좋은 그런방법으로, 그리고 재생전류가 PWM기간의 후위기간안에 모터구동전류의 것에 반대되는 방향을 따라서 흘러도 좋은 그런방법으로 스위치를 제어하기 위해 사용되는 PWM신호를 발생하기 위한 여자펄스발생부를 포함하고 있다.

또한, 본 발명의 제2관점에 따르면, 모터의 회전속도를 변화하기 위하여 PWM(펄스폭변조)기간의 충격계수를 변경하는 모터구동방법은:

PWM기간의 앞선기간안에 구동전류가 전원공급부로 부터 모터를 경유하여 접지점으로 흐르도록하는단계, 및 재생전류가 PWM기간의 후위기간안에 구동전류의 것에 반대되는 방향을 따라서 흐르도록하는단계를 포함한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터구동장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

[제1실시예]

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 모터구동장치의 회로구성은 상술한 종래의 모터구동장치와 실질적으로 동일하다는 것을 알아야만 한다. 그러나, 제1실시예의 모터구동장치는 이 실시예의 여자펄스발생회로(1)로 부터 출력된 PWM신호의 특성에 있어 특별히 다른 기술적 사항을 갖고 있다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 모터구동장치의 회로배열을 보여주고 있다. 또한, 도 5에서는 간단한 설명을 목적으로 단지 단상에 대응하는 회로배열만이 도시되어 있다. 도 5에서 보는 바와 같이, 제1실시예의 모터구동장치는 여자펄스발생회로(1), 모터(6), 및 스위치들( SW1, SW2, SW3, SW4)에 의해 구성된다.

여자펄스발생회로(1)는 논리회로에 의해 구성된다. 이 여자펄스발생회로(1)는 모터(6)의 회전속도를 제어하는데 사용되는 PWM( 펄스폭변조)제어신호들( 101, 102, 103, 104)을 발생하고, 이들 PWM신호들을 스위치들( SW1, SW2, SW3, SW4)에 각각 공급한다. 이들 PWM신호들(101, 102, 103, 104) 각각은 ″ PWM기간 T ″를 갖는 펄스신호이다. 이들 PWM신호들 각각의 충격계수 또는 충격비는 제어되는 회전속도에 응답하여 변한다.

모터(6)는 제1입력단자(8) 및 제2입력단자(9)를 구비한다. 이 모터(6)의 회전속도는 제1입력단자(8)에 인가된 제1구동신호 및 제2입력단자(9)에 인가된 제2구동신호에 의해 제어된다.

스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)은 예를들면, MOS트랜지스터 또는 바이폴라 트랜지스터에 의해 구성된다. 이 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)은 여자펄스발생회로(1)로 부터 발생된 PWM신호들(101, 102, 103, 104)이 하이레벨(″H″레벨)을 갖일 때 온(ON)되고, PWM신호들(101, 102, 103, 104)이 로우레벨(″L″레벨)을 갖일 때 오프(OFF)된다.

도 5에 도시한 바와같이, 스위치(SW1)의 일측단자는 전원공급전압이 인가되는 VM단자(7)에 연결되고, 타측단자는 모터(6)의 제1입력단자(8) 및 스위치( SW2)의 일측단자에 연결된다. 스위치(SW2)의 타측단자는 접지된다. 또한, 스위치(SW3)의 일측단자는 VM단자(7)에 연결되고, 타측단자는 모터(6)의 제2입력단자(9) 및 스위치(SW4)의 일측단자에 연결된다. 스위치(SW4)의 타측단자는 접지된다.

이제부터 상술한 바와같은 회로구성을 채택한 모터구동장치의 동작을 상세히 설명한다. 도 6a는 모터(6)의 제1입력단자(8)에 인가된 제1구동신호의 파형(전위 레벨)을 보여주고, 도 6b는 모터(6)의 제2입력단자(9)에 인가된 제2구동신호의 파형(전위 레벨)을 도시하고 있다. 제1구동신호 및 제2구동신호의 파형들은 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)을 온/오프함에 의해 결정되어 진다. 도 6a 및 도 6b에서 기호 ″T″는 PWM기간을 말하는 것이다.

도 7은 도 6a에 도시된 제1구동신호 및 도 6b에 도시된 제2구동신호의 각 기간들(A, B, C, D)에 있어서 각 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)의 온/오프 상태를 나타내고 있다. 도 8a 내지 도 8d는 각 기간들(A, B, C, D)에 있어서 VM단자(7)로 부터 모터(6)를 거쳐 접지점으로 흐르는 모터구동전류들의 통로를 나타낸다.

모터(6)가 구동될 때, 먼저 여자펄스발생회로(1)가 외부회로로 부터 인가된 제어신호(미도시)에 응답하여 작동된다. 결과로서, 여자펄스발생회로(1)는 이하에서 기술할 제어방법에 있어 매 PWM기간 마다 스위치들(SW1, SW2, SW3, SW4)의 온/오프 동작을 제어하도록 PWM신호들(101, 102, 103, 104)을 출력한다.

즉, 소정의 PWM기간의 기간 A에 있어서, 스위치 SW1 및 스위치 SW4는 온 되고, 스위치 SW2 및 스위치 SW3는 오프 된다. 결과로서, 모터구동전류는 VM단자(7)로 부터 도 8a의 화살표로 도시된 통로를 거쳐 접지점으로 흐른다. 따라서, 모터(6)는 사전설정된 방향을 따라 회전되도록 구동된다.

또한, PWM기간의 기간 B에 있어서, 스위치 SW1 및 스위치 SW3는 온 되고, 스위치 SW2 및 스위치 SW4는 오프 된다. 결과로서, 도 8b에 도시한 바와같이, VM단자(7)로 부터 접지점으로 형성되는 전류통로는 차단된다. 그러나, 도 8b의 화살표로 알려진 바와같이, 관성력에 의해 회전되는 모터(6)로 부터 발생된 전자기유도 때문에, 재생전류가 제2입력단자(9)로 부터 제1입력단자(8)로 생성된다. 이 재생전류가 생성되기 때문에, 모터(6)의 회전력은 열로 변환된다. 결과로서, 열손실이 발생하고 회전력은 감소되며, 따라서, 모터(6)의 회전속도가 감속되어질 수가 있다.

다음, PWM기간이 유사한 방법으로 반복되기 때문에, 모터(6)는 상술한 사전설정방향을 따라 회전된다. 이 경우에, 모터구동전류가 모터(6)를 흐르는 기간이 길어지면 길어질수록, 즉 각 PWM기간들에서 기간 A가 길어질수록, 모터(6)의 전기자에서 생성되는 힘은 더욱 증가한다. 결과적으로, 모터(6)의 회전속도는 증가된다. 한편, 모터구동전류가 모터(6)를 흐르는 기간이 짧아지면 짧아질수록, 즉 각 PWM기간들에서 기간 B가 길어질수록, 이 모터(6)를 통해 흐르는 재생전류에 기인된 회전력의 소모가 증가되고, 모터(6)의 회전속도는 낮아진다. 결과로서, 이 제1실시예의 모터구동장치에 따르면, 모터(6)의 가속추수특성(加速追隨特性)이 보다 좋은 조건하에 유지될 수 있으면서도 이 모터(6)의 감속추수특성(減速追隨特性)이 개선될 수가 있다.

모터(6)가 이 방법으로 사전설정된 각도에 의해 회전될 때, 상이 변경되기 때문에, 모터(6)를 통해 흐르는 모터구동전류는 상술한 방향의 반대되는 방향에 따른 전류통로를 통해 흘러야만 한다. 이러한 목적을 위해서, 상이 변경되어진 후 PWM기간의 기간 C에서 스위치 SW1 및 스위치 SW4는 오프 되고, 스위치 SW2 및 스위치 SW3는 온 된다. 결과로서, 모터구동전류는 VM단자(7)로 부터 도 8c의 화살표로 도시된 통로를 거쳐 접지점으로 흐른다. 따라서, 모터(6)는 상술한 사전설정된 방향을 따라 회전되도록 구동된다.

또한, PWM기간의 기간 D에서, 스위치 SW1 및 스위치 SW3는 온 되고, 스위치 SW2 및 스위치 SW4는 오프 된다. 결과로서, 도 8d에 도시된 바와같이, VM단자(7)로 부터 접지점으로 안내된 전류통로는 차단된다. 그러나, 도 8d의 화살표로 도시된 바와같이, 관성력에 의해 회전되는 모터(6)로 부터 발생된 전자기유도 때문에, 재생전류가 제1입력단자(8)로 부터 제2입력단자(9)로 생성된다. 이 재생전류가 생성되기 때문에, 모터(6)의 회전력은 열로 변환된다. 결과로서, 열손실이 발생하고 회전력은 감소되며, 따라서, 모터(6)의 회전속도가 감속되어질 수가 있다.

다음, PWM기간이 유사한 방법으로 반복되기 때문에, 모터(6)는 상술한 사전설정방향을 따라 회전된다. 또한, 이 경우에 있어서도 유사한 이유로,모터(6)의 가속추수특성(加速追隨特性)이 보다 좋은 조건하에 유지될 수 있으면서도 감속추수특성(減速追隨特性)이 개선될 수가 있다.

[제2실시예]

이제부터 본 발명의 제2실시예에 따른 모터구동장치를 상세히 설명한다. 이 제2실시예에서는 3-상 스핀들 모터의 동작을 제어하는데 사용되는 완전한 회로구성이 개시된다.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 모터구동장치의 회로구성을 도시하고 있다. 이 제2실시예의 모터구동장치는 여자펄스발생회로(10), 증폭기(11), 기준발진기(12), PWM비교기(13), 지연회로들(14, 15, 16, 17, 18, 19), 및 구동완충증폭기들(20, 21, 22, 23, 24, 25)로 구성된다. 제2실시예의 모터구동장치는 스위치들(SW1', SW2', SW3', SW4', SW5', SW6'), 저항기(32), 기준전원공급부(33), 전류감지비교기(34), 및 모터(35)를 더 구비하고 있다.

이 모터(35)는 제1입력단(U), 제2입력단(V), 및 제3입력단(W)를 구비한 3-상모터로 구성되어 있다. 이 3-상모터(35)는 전기자의 회전위치를 감지하고, 감지된 회전위치를 위치감지신호(308)로서 여자펄스발생회로(10)에 인가한다.

여자펄스발생회로(10)는 연산회로(상세구성은 미도시)에 의해 구성되어 있다. 이 여자펄스발생회로(10)는 PWM비교기(13)로 부터 유도된 PWM(펄스폭변조)펄스신호와, 모터(35)로 부터 유도된 위치감지신호(308), 및 전류감지비교기(34)로 부터 유도된 회전제어정지신호(309)를 입력 받는다. 그 다음, 이 여자펄스발생회로(10)는 이들 신호들에 응답하여 모터(35)의 회전속도를 제어하는데 사용되는 PWM신호들(302, 303, 304, 305, 306, 및 307)을 생성하고, 이들 PWM신호들을 지연회로들(14, 15, 16, 17, 18, 및 19)에 인가한다.

지연회로들(14 내지 19)은 각 PWM신호들(302 내지 307)을 적절한 지연시간들로 지연한다. 이것은 스위치 SW1' 및 스위치 SW2'가 동시에 온(ON)되거나, 또는 스위치 SW3' 및 스위치 SW4'가 동시에 온(ON)되거나, 또는 스위치 SW5' 및 스위치 SW6'가 동시에 온(ON)되는데 기인되는 관통전류의 발생을 방지할 수가 있다. 지연회로들(14 내지 19)로 부터 지연된 PWM신호들은 각 구동완충증폭기들(20 내지 25)에 공급된다.

구동완충증폭기들(20 내지 25)은 스위치들(SW1' 내지 SW6')을 충분히 구동할 수 있는 PWM신호들을 획득하기 위하여 지연회로들(14 내지 19)에 의해 지연된 PWM신호들을 증폭한다. 이들 구동완충증폭기들(20 내지 25)에 의해 증폭된 PWM신호들은 각각 스위치들(SW1' 내지 SW6')에 공급된다.

스위치들(SW1' 내지 SW6')의 온/오프 동작은 구동완충증폭기들(20 내지 25)로 부터 공급된 PWM신호들에 응답하여 제어된다. 스위치들 SW1', SW3', 및 SW5'는 PMOS트랜지스터로 구성되는 한편 스위치들 SW2', SW4', 및 SW6'는 NMOS트랜지스터로 구성되어 진다. 껼과로서, 스위치들 SW1', SW3', 및 SW5'은 증폭기들(20, 22, 24)로 부터 유출된 PWM시호들이 로우(L) 레벨을 갖일 때 온되고, 이들 PWM신호들이 하이(H) 레벨을 갖일 때 오프된다. 또한, 스위치들 SW2', SW4', 및 SW6'은 증폭기들(21, 23, 25)로 부터 유출된 PWM시호들이 하이(H) 레벨을 갖일 때 온되고, 이들 PWM신호들이 로우(L) 레벨을 갖일 때 오프된다.

스위치 SW1'를 구성하는 PMOS 트랜지스터의 소스(source)는 전원공급전압이 인가되는 VM단자(36)에 연결되고, 게이트(gate)는 구동완충증폭기(20)에 연결되며, 드레인(drain)은 스위치 SW2'를 구성하는 NMOS 트랜지스터의 드레인 및 모터(35)의 제1입력단(U)에 연결된다. 스위치 SW2'를 구성하는 NMOS 트랜지스터의 게이트는 구동완충증폭기(21)에 연결되고, 소스는 저항기(32)를 거쳐 접지로 연결된다.

스위치 SW3'를 구성하는 PMOS 트랜지스터의 소스(source)는 VM단자에 연결되고, 게이트(gate)는 구동완충증폭기(22)에 연결되며, 드레인(drain)은 스위치 SW4'를 구성하는 NMOS 트랜지스터의 드레인 및 모터(35)의 제2입력단(V)에 연결된다. 스위치 SW4'를 구성하는 NMOS 트랜지스터의 게이트는 구동완충증폭기(23)에 연결되고, 소스는 저항기(32)를 거쳐 접지로 연결된다.

스위치 SW5'를 구성하는 PMOS 트랜지스터의 소스(source)는 VM단자에 연결되고, 게이트(gate)는 구동완충증폭기(24)에 연결되며, 드레인(drain)은 스위치 SW6'를 구성하는 NMOS 트랜지스터의 드레인 및 모터(35)의 제3입력단(W)에 연결된다. 스위치 SW6'를 구성하는 NMOS 트랜지스터의 게이트는 구동완충증폭기(25)에 연결되고, 소스는 저항기(32)를 거쳐 접지로 연결된다.

저항기(32), 기준전원공급부(33), 및 전류감지비교기(34)는 안전스위치를 구성한다. 즉, 저항기(32)는 상기 각 스위치들(SW1' 내지 SW6')을 구성하는 PMOS 트랜지스터들 및 NMOS 트랜지스터들을 거쳐 접지점으로 흐르게될 전류를 감지한다. 이 저항기(32)로 부터 획득된 전압은 전류감지비교기(34)의 일측 입력단에 인가된다. 기준전력공급부(33)는 기준전압을 발생하고, 이 기준전압을 전류감지비교기(34)의 타측 입력단에 인가한다. 전류감지비교기(34)는 저항기(32)로 부터 획득된 전압을 기준전압과 비교하고, 비교결과를 대표하는 신호를 회전제어정지신호(309)로서 여자펄스발생회로(10)에 인가한다. 결과로서, 과도하게 큰 전류가 각 MOS 트랜지스터를 통해 흐르게될 때, 여자펄스발생회로(10)는 PWM신호들(302 내지 307)의 공급을 중지한다.

증폭기(11)는 외부적으로 공급된 차신호(301)를 증폭한다. 이 증폭된 차신호는 PWM비교기(13)의 일측입력단에 인가된다. 기준발진기(12)는 PWM비교기(13)의 타측입력단에 인가되는 기준신호를 발진한다. PWM비교기(13)는 증폭기(11)에 의해 증폭된 차신호(301)를 기준발진기(12)로 부터 발진된 기준신호와 비교하고, 비교결과를 알리는 신호를 PWM펄스신호로서 출력한다. 이 PWM펄스신호는 여자펄스발생회로(10)에 공급된다.

이제, 상술한 회로구성을 채용하고 있는 제2실시예의 모터구동장치에 대한 동작을 설명한다. 도 9에 있어서, 모터(35)의 구동이 제어될 때, 차신호(301)가 외부적으로 인가된다. 증폭기(11)는 이 차신호(301)의 신호레벨이 사전설정된 레벨로 되도록 차신호(301)를 증폭한다. 다음, 증폭된 차신호(301)는 PWM비교기(13)의 일측입력단에 인가된다. PWM비교기(13)는 기준발진기(12)로 부터 발생된 기준신호의 레벨을 증폭기(11)에 의해 증폭된 차신호의 레벨과 비교한다. 비교결과로서, 차신호에 대응하는 충격계수를 갖는 PWM펄스신호가 생성되고, 여자펄스발생회로(10)에 공급된다.

여자펄스발생회로(10)는 상술한 차신호에 대응하는 충격계수를 갖는 PWM신호들(302, 303, 304, 305, 306, 307)을 생성하기 위하여 PWM펄스신호를 입력받는다. 다음, 이 여자펄스발생회로(10)는 이들 PWM신호들(302, 303, 304, 305, 306, 307)을 대응하는 지연회로들(14, 15, 16, 17, 18, 및 19)에 각각 인가한다. 다음, 이들 PWM신호들(302 내지 307)은 지연회로들(14 내지 19)에 의해 지연되고, 지연된 PWM신호들(302 내지 307)은 대응하는 구동완충증폭기들(20 내지 25)을 거쳐 스위치들( SW1' 내지 SW6')(즉, 각 MOS 트랜지스터들의 게이트)에 인가된다.

이제, 모터구동전류가 제1입력단(U) 및 제2입력단(V) 사이를 흐른다고 가정하면, 모터(35)의 구동제어절차는 다음과 같이 수행된다. 즉, 모터구동전류가 제1입력단(U)으로 부터 제2입력단(V)으로 안내되는 동안 생성되는 경우에, 스위치 SW1' 및 스위치 SW4'는 온되는 한편 스위치 SW2' 및 스위치 SW3'는 오프된다. 또한, 제2입력단(V)으로 부터 제1입력단(U)으로 안내된 재생전류가 모터(35)의 회전속도를 감속하도록 생성되는 경우에, 스위치 SW3'의 스위칭 상태는 온 상태로 변경되고, 또한 스위치 SW4'의스위칭 상태는 오프 상태로 변경된다.

모터구동전류가 제2입력단(V)으로 부터 제1입력단(U)으로 안내되는 동안 생성되는 경우에, 스위치 SW2' 및 스위치 SW3'는 온되는 한편 스위치 SW1' 및 스위치 SW4'는 오프된다. 또한, 제2입력단(V)으로 부터 제1입력단(U)으로 안내된 재생전류가 모터(35)의 회전속도를 감속하도록 생성되는 경우에, 스위치 SW1'의 스위칭 상태는 온 상태로 변경되고, 또한 스위치 SW2'의 스위칭 상태는 오프 상태로 변경된다.

모터구동전류가 제2입력단(V) 및 제3입력단(W) 사이를 흐를 때, 그리고 또한모터구동전류가 제3입력단(W) 및 제1입력단(U) 사이를 흐를 때, 각 스위치들(SW1' 내지 SW6')의 온/오프 동작은 상술한 방법과 유사한 방법으로 제어된다.

도 10a 내지 도 10c는 모터구동전류 및 재생전류가 모터(35)의 회전속도를 제어하도록 입력단들(U, V, W)로 부터 선택된 임의의 두 입력단 사이를 흐를 때 모터(35)의 각 입력단들(U, V, W)에 인가된 구동신호들의 파형(전위레벨)을 보여주고 있다. 즉, 도 10a는 모터(35)의 제1입력단(U)에 인가된 제1구동신호의 파형을 보여준다. 도 10b는 제2입력단(V)에 인가된 제2구동신호의 파형을 나타낸다. 도 10c는 제3입력단(W)에 인가된 제3구동신호의 파형을 보여준다.

도 10a 내지 도 10c에 있어서, 기호 ″TS″는 모터구동전류가 제3입력단(W)으로 부터 제1입력단(U)로 공급되는 구역을 나타내며, 이것은 전력공급방향이 ″W″ 에서 ″U″인 것을 뜻한다. 유사하게, ″W에서U로″, ″V에서W로″, ″U에서W로″, ″U에서V로″, 및 ″W에서V로″의 다른 전력공급방향들도 유사한 의미를 갖는다. 이러한 제2실시예의 모터구동장치에 있어서, 구동신호들은 이러한 6종류의 전력공급방향을 달성하도록 모터(35)에 반복적으로 공급된다.

도 11a 및 도 11b는 상술한 구역 TS 내에서의 제1 및 제3구동신호에 대한 상세파형(전위레벨)을 부분적으로 보여준다. 더욱 구체적으로, 도 11a는 PWM기간 T 내에서의 기간 A 및 기간 B에서 제1입력단(U)에 공급된 제1구동신호의 상세파형을 나타낸다. 유사하게, 도 11b는 PWM기간 T 내에서의 기간 A 및 기간 B에서 제3입력단(W)에 공급된 제3구동신호의 상세파형을 나타낸다.

또한, 도 12a는 기간 A에 있어서 VM단자로 부터 모터(35)를 거쳐 접지점으로 흐르는 모터구동전류의 통로를 보여준다. 그리고, 도 12b는 기간 B에 있어서 VM단자로 부터 모터(35)를 거쳐 다른 VM단자로 흐르는 모터구동전류의 통로를 보여준다.

모터(35)가 구동되는 경우에, 여자펄스발생회로(10)가 먼저 외부에서 공급된 차신호(301)에 응답하여 동작을 개시한다. 결과로서, 여자펄스발생회로(10)는, 다음에 설명되는 바와 같이, 매 PWM기간 T 마다 스위치들(SW1', SW2', SW3', SW4', SW5', 및 SW6')의 온/오프 동작을 제어하도록 PWM신호들(301, 302, 303, 304, 305, 및 306)을 발생한다.

예를들면, 전력공급방향이 ″W 에서 U″인 경우, 즉 제3입력단(W)에서 제1입력단(U)인 경우, 도 12a에 도시한 바와 같이, 소정의 PWM기간 T의 기간 A에 있어서, 스위치 SW2' 및 스위치 SW5'는 온되는 한편, 스위치 SW1', 스위치 SW3', 스위치 SW4', 및 스위치 SW6'는 오프된다. 결과로서, 모터구동전류는 VM단자로 부터 모터(35) 내에서 도 12a의 화살표로 도시한 바와 같은 전류통로를 통해 접지점으로 흐른다. 따라서, 모터(35)는 사전설정된 방향을 따라 회전되도록 구동된다.

또한, 도 12b에 도시한 바와 같이, 이 PWM기간의 기간 B에 있어서, 스위치 SW1' 및 스위치 SW5'는 온되는 한편, 스위치 SW2', 스위치 SW3', 스위치 SW4', 및 스위치 SW6'는 오프된다. 결과로서, 제1실시예의 동작과 유사하게, 재생전류는 모터(35)의 회전속도가 감속되도록 모터(35) 내에서 도 12b의 화살표로 도시한 다른 전류통로를 따라 VM단자들 사이를 흐른다.

상술한 바와 같이, ″W 에서 U″로의 전력공급방향에 대한 회전제어가 먼저 수행된다. 이 회전제어 하에서, 매 PWM기간 T 마다 가속은 모터구동전류에 의해 수행되고 속도-감속은 재생전류에 의해 수행되며, 따라서 안정된 회전속도를 달성할 수가 있다. 순차적으로, 회전제어동작들은 ″W 에서 U″로, ″V 에서 W″로, ″U 에서 W″로, ″U 에서 V″로, 그리고 ″W 에서 V″로의 각 전력공급방향에 대하여 순차적으로 수행된다. 결과로서, 충격계수에 응답하여 안정한 회전속도를 유지할 수 있는 한편, 개선된 감속추수특성을 갖는 3-상 스핀들 모터용 모터구동장치가 제공될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 회전제어동작이 매 PWM기간 내에서 모터의 회전속도가 가속 및 감속되는 식으로 반복적으로 수행되기 때문에, 우수한 감속추수특성을 갖는 모터구동장치의 실현이 가능하고, PWM신호의 충격계수에 응답하여 안정된 회전속도를 유지할 수가 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터구동장치가 모터의 회전속도제어를 요구하는 CD-ROM구동에 적용될 때, 추가적인 감속수단을 채용함이 없이 단지 PWM신호의 충격계수만을 변경함에 의해 모터의 회전속도를 제어할 수가 있다. 따라서, 회전속도를 극히 용이하게 제어할 수가 있다.

Claims

모터의 회전속도를 변경하기 위하여 펄스폭변조(PWM)기간의 충격계수를 변경하기위한 모터구동장치에 있어서,

스위치를 포함하고, 상기 모터를 흐르는 전류를 제어하기 위해 해당 스위치를 온/오프(ON/OFF)하기위한 스위치부; 및

모터구동전류가 상기 펄스폭변조기간의 전단기간에서는 전력공급부로 부터 상기 모터를 거쳐 접지점으로 흐르고, 재생전류가 상기 펄스폭변조기간의 후단기간에서는 상기 모터구동전류의 것에 반대방향을 따라 흐르도록 상기 스위치부를 제어하는데 이용되는 펄스폭변조신호를 발생하기 위한 여자펄스발생부를 포함하는 모터구동장치.
제1항에 있어서, 상기 스위치부는 일측단이 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 모터의 제1입력단에 연결된 제1스위치;

일측단이 모터의 상기 제1입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제2스위치;

일측단이 상기 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 모터의 제2입력단에 연결된 제3스위치; 및

일측단이 모터의 상기 제2입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제4스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
제2항에 있어서, 상기 여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제4스위치를 온(ON)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하는 것을 특징으로하는 모터구동장치.
제2항에 있어서, 상기 여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하는 것을 특징으로하는 모터구동장치.
제2항에 있어서, 상기 모터가 사전설정된 상에 위치될 때, 상기 여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제4스위치를 온(ON)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하며: 그리고

상기 모터가 다른 상으로 이동될 때, 상기여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하는 것을 특징으로하는 모터구동장치.
제3항 내지 제5항 중 어느 한항에 있어서, 상기 제1스위치, 상기 제2스위치, 상기 제3스위치, 및 상기 제4스위치의 각각은 MOS 트랜지스터를 포함하고; 그리고

상기 여자펄스발생부로 부터 발생된 상기 펄스폭변조신호들은 상기 제1스위치, 상기 제2스위치, 상기 제3스위치, 및 상기 제4스위치의 온/오프를 제어하기 위하여 각 MOS 트랜지스터들의 게이트들에 공급되는 것을 특징으로하는 모터구동장치.
모터의 회전속도를 변경하기 위하여 펄스폭변조(PWM)기간의 충격계수를 변경하기위한 모터구동장치에 있어서,

상기 모터는 3-상모터를 포함하고; 및

상기 모터구동장치는: 스위치를 구비하고, 상기 스위치를 개방/폐쇄함에 의해 상기 3-상모터에 흐르는 전류를 제어하기 위한 스위치부; 및

다음과 같은 전력공급동작들, 즉:

상기 3-상모터의 제3입력단으로 부터 제1입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 제1입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 제3입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제1입력단으로 부터 제3입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제1입력단으로 부터 제2입력단으로의 전력공급동작; 및 상기 3-상모터의 제3입력단으로 부터 제2입력단으로의 전력공급동작을 반복적으로 수행하고;

각 전력공급동작들이 수행될 때 상기 펄스폭변조기간의 전단기간에서는 구동전류가 전력공급부로 부터 상기 3-상모터를 거쳐 접지점으로 흐르며; 그리고

상기 펄스폭변조기간의 후단기간에서는 재생전류가 상기 구동전류의 것과 반대방향을 따라 흐르도록 상기 스위치부를 제어하는데 이용되는 펄스폭변조신호를 발생하기위한 여자펄스발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
제7항에 있어서, 상기 스위치부는 일측단이 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 3-상모터의 제1입력단에 연결된 제1스위치;

일측단이 상기 3-상모터의 상기 제1입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제2스위치;

일측단이 상기 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 3-상모터의 제2입력단에 연결된 제3스위치;

일측단이 3-상모터의 상기 제2입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제4스위치;

일측단이 상기 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 3-상모터의 제3입력단에 연결된 제5스위치; 및

일측단이 3-상모터의 상기 제3입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제6스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
제8항에 있어서, 상기 3-상모터의 제3입력단으로 부터 제1입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고;그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하며:

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 상기 제1입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하며;

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 상기 제3입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 온(ON)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하며;

상기 3-상모터의 상기 제1입력단으로 부터 상기 제3입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 온(ON)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하며;

상기 3-상모터의 상기 제1입력단으로 부터 상기 제2입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 온(ON)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하며; 및

상기 3-상모터의 상기 제3입력단으로 부터 상기 제2입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기여자펄스발생부는, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 온(ON)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하고;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하기 위하여 이용되는 펄스폭변조신호들을 발생하는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1스위치, 상기 제3스위치, 및 상기 제5스위치의 각각은 PMOS 트랜지스터를 포함하고;

상기 제2스위치, 상기 제4스위치, 및 상기 제6스위치의 각각은 NMOS 트랜지스터를 포함하며; 그리고

상기 여자펄스발생부로 부터 발생된 상기 펄스폭변조신호는 상기 제1스위치, 상기 제3스위치, 및 상기 제5스위치의 온/오프를 제어하기 위하여 상기 PMOS 트랜지스터들의 각 게이트에 공급되고; 그리고, 상기 제2스위치, 상기 제4스위치, 및 상기 제6스위치의 온/오프를 제어하기 위하여 상기 NMOS 트랜지스터들의 각 게이트에 공급되는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
제10항에 있어서, 상기 제1스위치 및 상기 제2스위치가 동시에 온(ON)되지 않도록, 그리고 상기 제3스위치 및 상기 제4스위치가 동시에 온(ON)되지 않도록, 그리고 상기 제5스위치 및 상기 제6스위치가 동시에 온(ON)되지 않도록 상기 여자신호발생부로 부터 발생된 각 펄스폭변조신호들을 지연하기 위한 지연수단을 더 포함하고; 상기 지연수단에 의해 지연된 상기 펄스폭변조신호들은 상기 제1스위치, 상기 제3스위치, 및 상기 제5스위치를 구성하는 각 PMOS 트랜지스터들의 게이트들에 공급되고, 그리고 상기 제2스위치, 상기 제4스위치, 및 상기 제6스위치를 구성하는 각 NMOS 트랜지스트들의 게이트들에 공급되는 것을 특징으로 하는 모터구동장치.
모터의 회전속도를 변경하기 위하여 펄스폭변조(PWM)기간의 충격계수를 변경하기위한 모터구동방법에 있어서,

상기 펄스폭변조기간의 전단기간에 있어서 구동전류가 전력공급부로 부터 상기 모터를 거쳐 접지점으로 흐르도록하는 단계; 및

상기 펄스폭변조기간의 후단기간에 있어서 재생전류가 상기 구동전류의 것과 반대되는 방향을 따라 흐르도록하는 단계를 포함하는 모터구동방법.
제12항에 있어서, 펄스폭변조기간의 상기 충격계수는, 일측단이 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 모터의 제1입력단에 연결된 제1스위치;

일측단이 모터의 상기 제1입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제2스위치;

일측단이 상기 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 모터의 제2입력단에 연결된 제3스위치; 및

일측단이 모터의 상기 제2입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제4스위치를 포함하는 스위치부의 스위칭동작을 제어함에 의해 변경되어지고: 그리고

상기 모터가 사전설정된 상에 위치될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제4스위치를 온(ON)하며;

한편, 상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 모터가 다른 상으로 이동될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제4스위치를 오프(OFF)하는 것을 특징으로 하는 모터구동방법.
제13항에 있어서, 상기 모터는 3-상모터를 포함하고; 그리고

다음과 같은 전력공급동작들, 즉:

상기 3-상모터의 제3입력단으로 부터 제1입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 제1입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 제3입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제1입력단으로 부터 제3입력단으로의 전력공급동작;

상기 3-상모터의 제1입력단으로 부터 제2입력단으로의 전력공급동작; 및 상기 3-상모터의 제3입력단으로 부터 제2입력단으로의 전력공급동작이 반복적으로 수행되며;

각 전력공급동작들이 수행될 때 상기 펄스폭변조기간의 전단기간에서는 구동전류가 전력공급부로 부터 상기 3-상모터를 거쳐 접지점으로 흐르며; 그리고

상기 펄스폭변조기간의 후단기간에서는 재생전류가 상기 구동전류의 것과 반대방향을 따라 흐르는 것을 특징으로 하는 모터구동방법.
제14항에 있어서, 펄스폭변조기간의 상기 충격계수는, 일측단이 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 3-상모터의 제1입력단에 연결된 제1스위치;

일측단이 상기 3-상모터의 상기 제1입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제2스위치;

일측단이 상기 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 3-상모터의 제2입력단에 연결된 제3스위치;

일측단이 3-상모터의 상기 제2입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제4스위치;

일측단이 상기 전력공급부에 연결되고, 타측단이 상기 3-상모터의 제3입력단에 연결된 제5스위치; 및

일측단이 3-상모터의 상기 제3입력단에 연결되고, 타측단이 접지된 제6스위치를 포함하는 스위치부의 스위칭동작을 제어함에 의해 변경되고:

상기 3-상모터의 제3입력단으로 부터 제1입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고;그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며:

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 상기 제1입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 온(ON)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며:

상기 3-상모터의 제2입력단으로 부터 상기 제3입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 온(ON)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며:

상기 3-상모터의 상기 제1입력단으로 부터 상기 제3입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 온(ON)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며:

상기 3-상모터의 상기 제1입력단으로 부터 상기 제2입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 온(ON)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 온(ON)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 오프(OFF)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며: 및

상기 3-상모터의 상기 제3입력단으로 부터 상기 제2입력단으로 전력공급동작이 수행될 때, 상기 모터구동방법은, 상기 펄스폭변조기간의 상기 전단기간에서 상기 구동전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제4스위치를 온(ON)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하며;

상기 펄스폭변조기간의 상기 후단기간에서 상기 재생전류가 흐르도록,

상기 제1스위치를 오프(OFF)하고;

상기 제2스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제3스위치를 온(ON)하고;

상기 제4스위치를 오프(OFF)하며;

상기 제5스위치를 온(ON)하고; 그리고

상기 제6스위치를 오프(OFF)하는 것을 특징으로 하는 모터구동방법.