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KR100320404B1 - A control circuit of BLDC Motor to unified the DC power supplying circuit with the motor driving circuit - Google Patents

A control circuit of BLDC Motor to unified the DC power supplying circuit with the motor driving circuit Download PDF

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KR100320404B1
KR100320404B1 KR1020000000894A KR20000000894A KR100320404B1 KR 100320404 B1 KR100320404 B1 KR 100320404B1 KR 1020000000894 A KR1020000000894 A KR 1020000000894A KR 20000000894 A KR20000000894 A KR 20000000894A KR 100320404 B1 KR100320404 B1 KR 100320404B1
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Abstract

본 발명은 DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로에 관한 것으로, 외부 DC 전원공급장치를 사용하여 BLDC 모터(Blushless DC Motor)에 DC 전원을 인가하지 않고 AC 상용전원에 의해 구동되도록 DC 전원공급회로를 모터구동회로와 일체로 하여 구성하므로써 별도의 외부 DC 전원공급장치없이 모터를 제어할 수 있는 DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a control circuit of a BLDC motor integrating a DC power supply circuit and a motor driving circuit, and to an AC commercial power supply without applying DC power to a BLDC motor using an external DC power supply. The DC power supply circuit is integrally formed with the motor driving circuit so as to be driven by the DC power supply circuit so that the motor can be controlled without a separate external DC power supply and the control circuit of the BLDC motor with the motor driving circuit is integrated. will be.

Description

DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로{A control circuit of BLDC Motor to unified the DC power supplying circuit with the motor driving circuit}A control circuit of a DC motor that integrates a DC power supply circuit and a motor driving circuit {A control circuit of XLC Motor to unified the DC power supplying circuit with the motor driving circuit}

본 발명은 DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로에 관한 것으로, 외부 DC 전원공급장치를 사용하여 BLDC 모터(Blushless DC Motor)에 DC 전원을 인가하지 않고 AC 상용전원에 의해 구동되도록 DC 전원공급회로를 모터구동회로와 일체로 하여 구성하므로써 별도의 외부 DC 전원공급장치없이 모터를 제어할 수 있는 DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a control circuit of a BLDC motor integrating a DC power supply circuit and a motor driving circuit, and to an AC commercial power supply without applying DC power to a BLDC motor using an external DC power supply. The DC power supply circuit is integrally formed with the motor driving circuit so as to be driven by the DC power supply circuit so that the motor can be controlled without a separate external DC power supply and the control circuit of the BLDC motor with the motor driving circuit is integrated. will be.

종래의 경우 냉장고 냉기순환용 모터 등 에너지 손실을 최소화 해야하는 곳에 사용하는 모터로는 에너지 손실율이 입력치의 80% 정도를 상회하는 쉐이딩 코일형(Shading Coil Type) AC 모터 대신 에너지 손실율이 적은 BLDC 모터를 사용해왔다.In the conventional case, a BLDC motor with a low energy loss rate is used instead of a shading coil type AC motor having an energy loss rate of about 80% of the input value as a motor used in a place where energy loss is minimized, such as a refrigerator cold circulation motor. Have been.

그러나, BLDC 모터에 DC 전원을 공급하기 위해서는 모터 외부에 별도로 설치한 외부 DC 전원공급장치를 사용하여야 했으므로 점점 소형화, 경량화 되는 현대의 전자제품에 이를 수납하기 위한 여유 공간을 확보하기가 어려웠고 또한 외부 DC 전원공급장치를 별도로 제작해야 했으므로 작업공정 및 비용이 상승되는 문제가 있어왔다.However, in order to supply DC power to the BLDC motor, it was necessary to use an external DC power supply installed separately from the outside of the motor. Therefore, it was difficult to secure a space for accommodating it in modern electronic products that are becoming smaller and lighter. Since the power supply had to be manufactured separately, there has been a problem of an increase in work process and cost.

도 1 은 대표적으로 사용하는 종래의 BLDC 모터의 제어회로를 도시한 것으로, 외부 DC 전원공급장치(1)와 모터구동을 위한 모터구동회로(2)로 이루어져 있다.1 illustrates a control circuit of a conventional BLDC motor that is typically used, and includes an external DC power supply 1 and a motor driving circuit 2 for driving a motor.

모터구동회로(2)의 상세한 구성을 살펴보면, 모터 회전자(20)의 자석(21)의 움직임을 감지하여 구형파 형태의 전압을 발생시키는 자극감지센서(Hall IC)(22)와, 상기 자극감지센서(22)의 입,출력 양측에 연결된 풀 업(Pull Up) 저항 R1 및 R2와, 상기의 자극감지센서(22)의 출력측에서 발생된 신호를 인가받아 베이스에 소정 전압이상이 흐를경우 켈렉터와 에미터간을 도통시키는 트랜지스터쌍으로 이루어진 스위치 Q1과, 상기 스위치 Q1의 스위칭시 역기전압을 방지하기 위한 제너다이오드 ZD1과, 상기 스위치 Q1의 컬렉터측 신호를 인가받아 베이스에 소정 전압이상이 흐를경우 컬렉터와 에미터간을 도통시켜 스위치 Q1의 컬렉터측 파형과 위상이 180°인 파형을 출력하는 스위치 Q2와, 상기 스위치 Q2의 스위칭시 역기전압을 방지하기 위한 제너다이오드 ZD2와, 상기 스위치 Q1 및 Q2의 컬렉터와 에미터 사이에 병렬로 각각 접속되어 모터의 회전자(20) 회전시 회전 토크(Torque)를 증가시키는 보조전원 역할을 하는 컨덴서 C1 및 C2와, 각각 스위치 Q1 및 Q2의 컬렉터 측에 연결되어 회전자(20)의 자석(21)이 180°회전했을 때 고정자 착자(도면도시 생략)의 전극을 바꾸어 자석(21)의 회전 관성력 및 자석(21)의 흡인, 반발력에 의해 동일방향으로 연속적으로 회전자(20)가 회전되도록 하는 코일 L1 및 L2로 이루어져 있다.Looking at the detailed configuration of the motor driving circuit (2), the magnetic pole detection sensor (Hall IC) 22 for detecting the movement of the magnet 21 of the motor rotor 20 to generate a square wave voltage, and the magnetic pole detection Pull-up resistors R1 and R2 connected to both the input and output sides of the sensor 22 and the signal generated from the output side of the stimulus detection sensor 22 are applied to the base when a predetermined voltage flows over the base. A switch Q1 consisting of a pair of transistors for conducting between the emitter and the emitter, a zener diode ZD1 for preventing counter voltage during switching of the switch Q1, and a collector-side signal of the switch Q1, when the collector voltage flows above a predetermined voltage. A switch Q2 that conducts between the emitter and the emitter and outputs a collector-side waveform of the switch Q1 and a waveform having a phase of 180 °, a zener diode ZD2 for preventing a counter voltage during switching of the switch Q2, and the switch The capacitors C1 and C2 connected in parallel between the collectors and emitters of the Qs Q1 and Q2 and serve as an auxiliary power source to increase the rotational torque when the rotor 20 rotates, and the switches Q1 and Q2 respectively. When the magnet 21 of the rotor 20 is rotated 180 ° when connected to the collector side, the electrode of the stator magnet (not shown in the drawing) is changed to rotate by the inertia force of the magnet 21 and the suction and repulsion force of the magnet 21. It consists of coils L1 and L2 which allow the rotor 20 to rotate continuously in the same direction.

도 1 에서 미설명 부호 D1은 정전압 다이오드이다.In FIG. 1, reference numeral D1 denotes a constant voltage diode.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 BLDC 모터의 제어회로의 동작을 살펴보면, 코일 L1, L2에 전류가 흐르면 자석(21)이 회전하게 되고, 자극감지센서(22)는 회전자(20)의 자석(21)의 움직임을 감지하여 구형파 형태의 전압을 발생시킨다.Looking at the operation of the control circuit of the conventional BLDC motor having the configuration as described above, when the current flows in the coils L1, L2, the magnet 21 is rotated, the magnetic pole sensor 22 is the magnet of the rotor ( 21) detects the movement of the square to generate a square wave voltage.

이때, 자극감지센서(22)는 자석(21)의 회전에 의해 출력이 변화되며, 자석이 180°회전했을 때 스위치 Q1과 Q2의 출력파형을 절환하므로써 스위칭되게 하여 고정자의 착자(도면도시 생략) 전극을 바꾸므로써 자석(21)의 회전 관성력 및 자석(21)의 흡인, 반발력에 의해 자석(21)이 회전하는 동일 방향으로 연속적으로 회전토록 하는 동작을 하게 된다.At this time, the magnetic pole sensor 22, the output is changed by the rotation of the magnet 21, when the magnet is rotated 180 ° to switch by switching the output waveform of the switch Q1 and Q2 magnetization of the stator (not shown) By changing the electrode, the rotational inertia force of the magnet 21 and the suction and repulsion force of the magnet 21 cause the magnet 21 to rotate continuously in the same direction as it rotates.

그러나, 상기와 같은 종래의 경우, 모터를 구동하는 모터구동회로(2)는 모터내부에 수납되나, DC 전원공급장치(1)가 모터 외부에 따로 설치되어야 하므로 이에따른 DC 전원공급장치(1)의 수납공간이 필요하게 되어 전자제품의 소형, 정밀화에 많은 제약이 있었고, 또한 DC 전원공급장치(1)를 모터와는 별도로 제작해야 하므로 제조공정 및 비용이 상승하는 등 여러가지 문제점이 있어왔다.However, in the conventional case as described above, the motor driving circuit 2 for driving the motor is housed inside the motor, but the DC power supply 1 according to the DC power supply 1 is to be installed separately from the outside of the motor. Since there is a need for a storage space of the electronics, there have been many limitations on the miniaturization and precision of electronic products, and since the DC power supply 1 must be manufactured separately from the motor, there are various problems such as an increase in the manufacturing process and cost.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 외부 DC 전원공급장치를 사용하여 BLDC 모터(Blushless DC Motor)에 DC 전원을 인가하지 않고, AC 상용전원에 의해 구동되도록 DC 전원공급회로를 모터구동회로와 일체로 하여 구성하므로써 별도의 외부 DC 전원공급장치없이 모터를 제어할 수 있어 전자제품을 소형화 및 경량화 할 수 있을 뿐 만 아니라 제조공정 단축 및 제조원가를 낮출 수 있는 DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the DC power supply circuit to be driven by AC commercial power without applying DC power to a BLDC motor (Blushless DC Motor) using an external DC power supply device It is possible to control the motor without a separate external DC power supply device by constructing the motor driving circuit integrally, and to make the electronics smaller and lighter, as well as the DC power supply circuit which shortens the manufacturing process and lowers the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a control circuit of a BLDC motor incorporating a motor driving circuit.

도 1 은 종래의 BLDC 모터의 제어회로도1 is a control circuit diagram of a conventional BLDC motor

도 2 는 본 발명 제어회로도2 is a control circuit diagram of the present invention;

<도면의 중요부분에 대한 부호의 설명><Description of symbols for important parts of the drawings>

1 : 외부 DC 전원장치 2, 200 : 모터구동회로1: External DC power supply device 2, 200: Motor drive circuit

20, 400 : 회전자 21, 500 : 자석20, 400: rotor 21, 500: magnet

22, 300 : 자극감지센서 100 : DC 전원공급회로22, 300: stimulus detection sensor 100: DC power supply circuit

110 : 전원안정부 120 : 정류평활부110: rural security government 120: rectification and smoothing department

130 : 보조전원공급부 140 : 분압부130: auxiliary power supply unit 140: voltage divider

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 제어회로의 회로구성과 동작효과를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the circuit configuration and operation effect of the control circuit of the present invention.

도 2 는 본 발명 제어회로도로서, 본 발명의 회로구성은 상용 AC 전원입력에 병렬로 연결되어 상용 AC 전원에 순간적으로 발생하는 써지 전압을 억제하는 바리스터 Z1과, 상용 AC 전원입력 일측에 연결되어 상기 바리스터 Z1을 거쳐 입력된 AC 전원의 고조파를 억제하는 동시에 AC 전압과 AC 전류의 위상차를 줄여 저역률을 개선하고 모터에 과부하 발생시 상용전원 입력을 다운시켜 코일 L1 및 L2에 흐르는 과전류를 제한하는 필름 컨덴서 C1으로 이루어진 전원안정부(110)와,Figure 2 is a control circuit diagram of the present invention, the circuit configuration of the present invention is connected to the commercial AC power input in parallel to the varistor Z1 to suppress the surge voltage generated instantaneously in the commercial AC power supply, and is connected to one side of the commercial AC power input Film capacitor that suppresses harmonics of AC power input through varistor Z1, improves low power factor by reducing phase difference between AC voltage and AC current, and limits overcurrent flowing through coils L1 and L2 by reducing commercial power input when motor is overloaded The power stabilizer 110 made of C1,

AC 전원입력에 그 입력측이 연결되어 AC 입력을 정류하여 DC로 출력하는 브리지 정류다이오드 BD와, 상기 브리지 정류다이오드 BD의 출력측에 병렬로 연결되어 출력된 DC 전류의 리플을 제거하여 평활하는 평활용 컨덴서 C3로 이루어진 정류평활부(120)와,A bridge rectifying diode BD whose input side is connected to an AC power input to rectify the AC input and output to DC, and a smoothing capacitor which is connected to the output side of the bridge rectifying diode BD in parallel to remove ripples of the output DC current. Rectification smoothing unit 120 made of C3,

상기 바리스터 Z1과 연결되어 정류용 다이오드 D1 및 D2에 상용 AC 전원을 공급하는 필름 컨덴서 C2와, 서로 역방향으로 병렬연결되어 상기 필름 컨덴서 C2로 부터의 AC 입력을 정류하여 출력하는 단상 반파정류회로인 정류용 다이오드 D1 및 D2와, 상기 정류용 다이오드 D1 및 D2로부터 출력된 정류된 전원을 모터구동회로(200)에 인가하여 자극감지센서(300)와 전계효과트랜지스터 FET1 및 FET2와 신호반전용 트랜지스터 DT1의 제어용 전원으로 사용되도록 하는 보조전원공급용 저항 R1으로 이루어지는 보조전원공급부(130)와,Rectification is a single-phase half-wave rectifier circuit connected to the varistor Z1 to supply commercial AC power to the rectifying diodes D1 and D2, and connected in parallel to each other in order to rectify and output the AC input from the film capacitor C2. The diodes D1 and D2 and the rectified power output from the rectifying diodes D1 and D2 are applied to the motor driving circuit 200 to supply the stimulus detection sensor 300, the field effect transistors FET1 and FET2, and the signal reflection transistor DT1. An auxiliary power supply unit 130 comprising an auxiliary power supply resistor R1 to be used as a control power source;

상기 브리지 정류다이오드 BD의 출력측에 병렬로 연결되는 저항-저항-제너다이오드 직렬접속체를 이루되, 코일 L1 및 L2 측으로 부터 차례로 직렬연결된 분압저항 R2, R3 및 상기 분압저항 R3에 캐소드측이 연결되는 분압용 제너다이오드 ZD1과, 상기 제너다이오드 ZD1과 병렬접속되어 상기 분압저항 R2, R3 및 제너다이오드 ZD1에 의해 출력된 분압된 전압을 평활하여 모터구동회로(200)로 출력하는 평활용 컨덴서 C4로 이루어진 분압부(140)로 구성되는 DC 전원공급회로(100)와;A resistance-resistance- zener diode series connection body is connected in parallel to the output side of the bridge rectifier diode BD, and a cathode side is connected to the voltage divider resistor R2, R3 and the voltage divider resistor R3 connected in series from the coils L1 and L2. Zener diode ZD1 for voltage dividing and a smoothing capacitor C4 connected in parallel with the zener diode ZD1 to smooth the divided voltages output by the voltage dividing resistors R2, R3 and zener diode ZD1 to output to the motor drive circuit 200. A DC power supply circuit 100 including a voltage divider 140;

모터 회전자(400)에 형성된 자석(500)의 자극(N극 또는 S극)을 감지하여 구형파 출력전압을 발생시켜 하기하는 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트와 신호반전용 트랜지스터 DT1의 베이스에 동일의 전압 신호를 인가하는 자극감지센서(300)와,The same voltage is applied to the gate of the field-effect transistor FET1 and the base of the signal-transistor transistor DT1 that sense the magnetic pole (N pole or S pole) of the magnet 500 formed on the motor rotor 400 to generate a square wave output voltage. Stimulus detection sensor 300 for applying a signal,

상기 자극감지센서(300)의 출력측과 전계효과트랜지스터 FET1 의 게이트 사이에 접속되어 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트로부터 자극감지센서(300)의 출력측을 보호하기 위한 보호저항 R6와,A protection resistor R6 connected between the output side of the stimulus detection sensor 300 and the gate of the field effect transistor FET1 to protect the output side of the stimulus detection sensor 300 from the gate of the field effect transistor FET1;

게이트측은 상기 보호저항 R6와 드레인측은 코일 L1과 소오스측은 그라운드와 각각 연결되어 게이트에 하이(H)신호가 인가되었을 경우 온(ON)되어 코일 L1에 전류를 흘려 스위칭 동작하는 전계효과트랜지스터 FET1과,A field effect transistor FET1 having a gate side connected to the protective resistor R6 and a drain side connected to a coil L1 and a source side respectively connected to ground, and being turned on when a high (H) signal is applied to the gate to flow a current through the coil L1;

게이트측은 하기하는 신호반전용 트랜지스터의 컬렉터측 풀업 저항 R7을 경유하여 보조전원공급부(130)의 출력측과 드레인측은 코일 L2와 소오스측은 그라운드와 각각 연결되어 게이트에 로우(L)신호가 인가되었을 경우 오프(OFF)되어 코일 L2의 전류를 단락시키는 전계효과트랜지스터 FET2와,The gate side is connected to the output side of the auxiliary power supply 130 and the drain side of the auxiliary power supply 130 through the collector side pull-up resistor R7 of the transistor for signal transfer described below. A field effect transistor FET2 (OFF) to short-circuit the current in the coil L2,

각각 상기 FET1과 FET2의 스위칭 동작시 역기전압을 방지하고 FET1, FET2를보호하기 위한 전해컨덴서 C5 및 C6와, 베이스측은 상기 자극감지센서(300)의 출력측과 컬렉터측은 상기 전계효과트랜지스터 FET2의 게이트측과 에미터측은 그라운드와 각각 연결되어 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트에 하이(H)신호가 인가되어 전계효과 트랜지스터 FET1이 온(ON)되었을 때, 이와 동시에 컬렉터 출력파형을 로우(L)신호로 반전하여 전계효과트랜지스터 FET2의 게이트에 로우(L)신호를 인가하므로써 전계효과트랜지스터 FET2를 오프(OFF)하여 스위칭 동작하도록 제어하는 신호반전용 트랜지스터 DT1과, 자극감지센서(300)의 입력측에 연결되어 DC 전원공급회로(100)로 부터 입력되는 전류를 제한하는 전류제한 저항 R4와, 상기 자극감지센서(300)의 출력측과 하기하는 풀업 저항 R7 사이에 접속되는 자극감지센서(300)의 출력측 풀업 저항 R5와, DC 전원공급회로(100)의 출력측과 신호반전용 트랜지스터 DT1의 컬렉터측 사이에 연결되는 신호반전용 트랜지스터 DT1의 컬렉터측 풀업 저항 R7으로 구성된 모터구동회로(200)로 이루어진다.Electrolytic capacitors C5 and C6 for preventing counter electromotive voltage and protecting FET1 and FET2 during the switching operation of the FET1 and FET2, respectively, and the base side of the output side of the magnetic pole sensor 300 and the collector side of the gate side of the field effect transistor FET2. When the field effect transistor FET1 is turned on and the field effect transistor FET1 is turned on, the collector output waveform is inverted to the low signal. By applying a low (L) signal to the gate of the field effect transistor FET2, it is connected to an input side of the signal-transistor transistor DT1 that controls the field effect transistor FET2 to switch to operate, and is connected to the input side of the stimulus detection sensor 300. Current limiting resistor R4 for limiting the current input from the supply circuit 100, and pull-up resistor R7 described below with the output side of the magnetic pole sensor 300 To the collector-side pull-up resistor R7 of the signal-transistor transistor DT1 connected between the output-side pull-up resistor R5 of the magnetic pole detection sensor 300 and the output side of the DC power supply circuit 100 and the collector side of the signal-transistor transistor DT1 connected thereto. The motor driving circuit 200 is configured.

상기와 같은 회로구성을 갖는 본 발명의 회로 동작을 설명해보면, 상용 AC 전원이 입력되면 바리스터 Z1과 필름컨덴서 C1을 거쳐 정류다이오드 BD에 AC 전원이 입력된다.Referring to the circuit operation of the present invention having the above-described circuit configuration, when commercial AC power is input, AC power is input to the rectifier diode BD through the varistor Z1 and the film capacitor C1.

이 때, 바리스터 Z1은 상용 AC 전원에 순간적으로 발생하는 써지 전압을 억제하여 회로를 보호하는 역할을 하며, 필름 컨덴서 C1은 고조파를 억제하는 동시에 교류전압과 교류전류의 위상차를 줄여 저역률을 개선하고, 모터에 과부하 발생시 상용 AC 전원입력을 다운시켜 과전류를 제한하는 역할을 하게된다.At this time, varistor Z1 serves to protect the circuit by suppressing the surge voltage generated by commercial AC power momentarily, while film capacitor C1 suppresses harmonics and reduces the phase difference between AC voltage and AC current to improve low power factor. In the event of overloading the motor, the commercial AC power input is turned down to limit the overcurrent.

브리지 정류다이오드 BD에 입력된 AC 입력은 DC로 정류되어 출력되게 되고,이 DC출력은 평활용 컨덴서 C3에 의해 리플이 제거된 상태로 평활되어 일부는 코일 L1 및 L2에 유기되므로써 모터구동을 위한 전원으로 사용되게 되고, 일부는 분압저항 R2, R3 및 분압용 제너다이오드 ZD1에 의해 분압전압이 발생되고 이 분압된 전압은 평활 컨덴서 C4에 의해 리플이 제거된 상태로 평활되어 모터구동회로(200)의 제어전원의 일부로 사용되게 된다.The AC input input to the bridge rectifier diode BD is rectified and output as DC, and this DC output is smoothed with the ripple removed by the smoothing capacitor C3, and part of it is induced in the coils L1 and L2 to supply power for motor driving. Part of the voltage is generated by the voltage divider R2, R3 and the zener diode ZD1 for voltage dividing, and the voltage divided by the voltage is smoothed with the ripple removed by the smoothing capacitor C4. It will be used as part of the control power supply.

그러나, 이 분압된 전압에 의한 출력전류는 매우 적기 때문에 보조전원공급부(130)에 의해 보조전원이 이 분압된 전원에 더해져서 모터구동회로(200)를 제어하는데 충분한 안정적인 전원이 되게 된다.However, since the output current due to this divided voltage is very small, the auxiliary power supply unit 130 adds the auxiliary power to this divided power to become a stable power supply sufficient to control the motor driving circuit 200.

즉, 상용 AC 전원이 바리스터 Z1을 거쳐 필름 컨덴서 C2에 인가되고, 단상 반파정류회로인 정류다이오드 D1과 D2의 병렬연결쌍에 의해 DC로 정류되어 보조전원공급용 저항 R1을 통해 보조전원이 모터구동회로(200)에 더해지게 되므로써 모터구동회로(200)의 자극감지센서(300)와, 전계효과트랜지스터 FET1 및 FET2와 신호반전용 트랜지스터 DT1를 안정적으로 제어하게 된다.That is, commercial AC power is applied to the film capacitor C2 via varistor Z1, rectified to DC by a parallel connection pair of rectifier diodes D1 and D2, which are single-phase half-wave rectifier circuits, and the auxiliary power is supplied to the motor driving circuit through the resistor R1 for auxiliary power supply. By being added to the furnace 200, the magnetic pole detection sensor 300 of the motor drive circuit 200, the field effect transistors FET1 and FET2, and the signal reflection transistor DT1 are stably controlled.

모터구동회로(200)에 전원이 인가되면 자극감지센서(300)는 모터 회전자 (400)에 형성된 자석(500)의 자극(N극 또는 S극)을 감지하여 구형파 출력전압을 발생시켜 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트와 신호반전용 트랜지스터 DT1의 베이스에 동일한 출력전압 신호를 인가하게 된다.When power is applied to the motor driving circuit 200, the magnetic pole sensor 300 detects the magnetic pole (N pole or S pole) of the magnet 500 formed on the motor rotor 400 to generate a square wave output voltage to generate an electric field effect. The same output voltage signal is applied to the gate of the transistor FET1 and the base of the transistor DT1 for signal reflection.

전계효과트랜지스터 FET1의 게이트에 하이(H)신호가 인가되면 전계효과트랜지스터 FET1은 온(ON)되어 코일 L1에 전류를 흘려 스위칭 동작하고, 이와동시에 신호반전용 트랜지스터 DT1의 컬렉터 출력파형은 로우(L)신호로 반전되어 전계효과트랜지스터 FET2의 게이트에 인가되므로 전계효과트랜지스터 FET2는 오프(OFF)되어 코일 L2의 전류를 단락시킨다.When a high (H) signal is applied to the gate of the field effect transistor FET1, the field effect transistor FET1 is turned on to flow a current through the coil L1, and at the same time, the collector output waveform of the transistor DT1 for signal transfer is low (L). Signal is applied to the gate of the field effect transistor FET2, so the field effect transistor FET2 is turned off to short the current of the coil L2.

따라서, 코일 L1은 여자상태가 되어 회전력을 발생시켜 모터 회전자(400)가 180°회전하게 된다.Accordingly, the coil L1 is excited and generates a rotational force, thereby causing the motor rotor 400 to rotate 180 °.

180°회전한 모터 회전자(400)는 자극감지센서(300)에 의해 감지되는 자극방향이 반대가 되어 위상이 반대인 출력신호를 발생시켜 전계효과트랜지스터 FET1을 오프(OFF) 시키고, 전계효과트랜지스터 FET2를 온(ON) 시켜 스위칭 동작하게 된다.The motor rotor 400 rotated 180 ° causes the magnetic pole direction detected by the magnetic pole sensor 300 to be reversed to generate an output signal having an opposite phase, thereby turning off the field effect transistor FET1, and causing the field effect transistor to be turned off. The FET2 is turned ON to perform the switching operation.

따라서, 코일 L2는 여자상태가 되어 회전자(400)가 360° 회전하게 된다. 이때, 회전관성력에 의해 회전자(400)은 코일 L1에 여자전류가 흐를때와 동일한 방향으로 회전하게 된다.Therefore, the coil L2 is excited and the rotor 400 rotates 360 °. At this time, the rotor 400 rotates in the same direction as when the exciting current flows through the coil L1 by the rotational inertia force.

한편, 위와같은 전계효과트랜지스터 FET1 및 전계효과트랜지스터 FET2의 반복적인 온(ON)/오프(OFF) 동작에 의해 모터는 연속적으로 동일방향으로 회전하게 되는 것이다.Meanwhile, the motor is continuously rotated in the same direction by the repeated ON / OFF operations of the field effect transistor FET1 and the field effect transistor FET2.

이상에서 설명한 바와 같은 회로구성 및 회로동작을 가지는 본 발명에 의해 얻을 수 있는 효과는 외부 DC 전원공급장치를 사용하여 BLDC 모터(Blushless DC Motor)에 DC 전원을 인가하지 않고, AC 상용전원에 의해 구동되도록 DC 전원공급회로를 모터구동회로와 일체로 하여 구성하므로써 별도의 외부 DC 전원공급장치없이 모터를 제어할 수 있어 전자제품을 소형화 및 경량화 할 수 있을 뿐 만 아니라 제조공정 단축 및 제조원가를 낮출 수 있는 등의 유용한 효과가 있다.The effect obtained by the present invention having the circuit configuration and circuit operation as described above is driven by AC commercial power without applying DC power to a BLDC motor using an external DC power supply. By configuring the DC power supply circuit integrally with the motor driving circuit, it is possible to control the motor without a separate external DC power supply device, which not only reduces the size and weight of electronic products but also shortens the manufacturing process and lowers the manufacturing cost. This has a useful effect.

Claims (1)

상용 AC 전원입력에 병렬로 연결되어 상용 AC 전원에 순간적으로 발생하는 써지 전압을 억제하는 바리스터 Z1과, 상용 AC 전원입력 일측에 연결되어 상기 바리스터 Z1을 거쳐 입력된 AC 전원의 고조파를 억제하는 동시에 AC 전압과 AC 전류의 위상차를 줄여 저역률을 개선하고 모터에 과부하 발생시 상용전원 입력을 다운시켜 코일 L1 및 L2에 흐르는 과전류를 제한하는 필름 컨덴서 C1로 이루어진 전원안정부(110)와,Varistor Z1 connected in parallel to the commercial AC power input to suppress the surge voltage generated by the commercial AC power, and AC power connected to one side of the commercial AC power input to suppress the harmonics of the AC power input through the varistor Z1. Power stabilization 110 consisting of film capacitor C1 which reduces the phase difference between voltage and AC current, improves low power factor, and limits overcurrent flowing through coils L1 and L2 by reducing the input of commercial power when the motor is overloaded. AC 전원입력에 그 입력측이 연결되어 AC 입력을 정류하여 DC로 출력하는 브리지 정류다이오드 BD와, 상기 브리지 정류다이오드 BD의 출력측에 병렬로 연결되어 출력된 DC 전류의 리플을 제거하여 평활하는 평활용 컨덴서 C3로 이루어진 정류평활부(120)와,A bridge rectifying diode BD whose input side is connected to an AC power input to rectify the AC input and output to DC, and a smoothing capacitor which is connected to the output side of the bridge rectifying diode BD in parallel to remove ripples of the output DC current. Rectification smoothing unit 120 made of C3, 상기 바리스터 Z1와 연결되어 정류용 다이오드 D1 및 D2에 상용 AC 전원을 공급하는 필름 컨덴서 C2와, 서로 역방향으로 병렬연결되어 상기 필름 컨덴서 C2로 부터의 AC 입력을 정류하여 출력하는 단상 반파정류회로인 정류용 다이오드 D1 및 D2와, 상기 정류용 다이오드 D1 및 D2로부터 출력된 정류된 전원을 모터구동회로(200)에 인가하여 자극감지센서(300)와 전계효과트랜지스터 FET1 및 FET2와 신호반전용 트랜지스터 DT1의 제어용 전원으로 사용되도록 하는 보조전원공급용 저항 R1으로 이루어지는 보조전원공급부(130)와,Rectifier is a single-phase half-wave rectifier circuit connected to the varistor Z1 to supply commercial AC power to the rectifier diodes D1 and D2, and the AC capacitor from the film capacitor C2 rectified and output in parallel to each other in parallel. The diodes D1 and D2 and the rectified power output from the rectifying diodes D1 and D2 are applied to the motor driving circuit 200 to supply the stimulus detection sensor 300, the field effect transistors FET1 and FET2, and the signal reflection transistor DT1. An auxiliary power supply unit 130 comprising an auxiliary power supply resistor R1 to be used as a control power source; 상기 브리지 정류다이오드 BD의 출력측에 병렬로 연결되는 저항-저항-제너다이오드 직렬접속체를 이루되, 코일 L1 및 L2 측으로 부터 차례로 직렬연결된 분압저항 R2, R3 및 상기 분압저항 R3에 캐소드측이 연결되는 분압용 제너다이오드 ZD1와, 상기 제너다이오드 ZD1와 병렬접속되어 상기 분압저항 R2, R3 및 제너다이오드 ZD1에 의해 출력된 분압된 전압을 평활하여 하기하는 모터구동회로(200)로 출력하는 평활용 컨덴서 C4로 이루어진 분압부(140)로 구성되는 DC 전원공급회로(100)와;A resistance-resistance- zener diode series connection body is connected in parallel to the output side of the bridge rectifier diode BD, and a cathode side is connected to the voltage divider resistor R2, R3 and the voltage divider resistor R3 connected in series from the coils L1 and L2. Smoothing capacitor C4 connected in parallel with the divided voltage zener diode ZD1 and the zener diode ZD1 and outputting the divided voltages output by the voltage dividing resistors R2, R3 and Zener diode ZD1 to the motor drive circuit 200 for smoothing the voltage. DC power supply circuit 100 consisting of a voltage divider 140 made of; 모터 회전자(400)에 형성된 자석(500)의 자극(N극 또는 S극)을 감지하여 구형파 출력전압을 발생시켜 하기하는 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트와 신호반전용 트랜지스터 DT1의 베이스에 동일의 전압 신호를 인가하는 자극감지센서(300)와,The same voltage is applied to the gate of the field-effect transistor FET1 and the base of the signal-transistor transistor DT1 that sense the magnetic pole (N pole or S pole) of the magnet 500 formed on the motor rotor 400 to generate a square wave output voltage. Stimulus detection sensor 300 for applying a signal, 상기 자극감지센서(300)의 출력측과 전계효과트랜지스터 FET1 의 게이트 사이에 접속되어 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트로부터 자극감지센서(300)의 출력측을 보호하기 위한 보호저항 R6와,A protection resistor R6 connected between the output side of the stimulus detection sensor 300 and the gate of the field effect transistor FET1 to protect the output side of the stimulus detection sensor 300 from the gate of the field effect transistor FET1; 게이트측은 상기 보호저항 R6와 드레인측은 코일 L1과 소오스측은 그라운드와 각각 연결되어 게이트에 하이(H)신호가 인가되었을 경우 온(ON)되어 코일 L1에 전류를 흘려 스위칭 동작하는 전계효과트랜지스터 FET1과,A field effect transistor FET1 having a gate side connected to the protective resistor R6 and a drain side connected to a coil L1 and a source side respectively connected to ground, and being turned on when a high (H) signal is applied to the gate to flow a current through the coil L1; 게이트측은 하기하는 신호반전용 트랜지스터의 컬렉터측 풀업 저항 R7을 경유하여 보조전원공급부(130)의 출력측과 드레인측은 코일 L2와 소오스측은 그라운드와 각각 연결되어 게이트에 로우(L)신호가 인가되었을 경우 오프(OFF)되어 코일 L2의 전류를 단락시키는 전계효과트랜지스터 FET2와,The gate side is connected to the output side of the auxiliary power supply 130 and the drain side of the auxiliary power supply 130 through the collector side pull-up resistor R7 of the transistor for signal transfer described below. A field effect transistor FET2 (OFF) to short-circuit the current in the coil L2, 각각 상기 FET1과 FET2의 스위칭 동작시 역기전압을 방지하고 FET1, FET2를 보호하기 위한 전해컨덴서 C5 및 C6와, 베이스측은 상기 자극감지센서(300)의 출력측과 컬렉터측은 상기 전계효과트랜지스터 FET2의 게이트측과 에미터측은 그라운드와 각각 연결되어 전계효과트랜지스터 FET1의 게이트에 하이(H)신호가 인가되어 전계효과 트랜지스터 FET1이 온(ON)되었을 때, 이와 동시에 컬렉터 출력파형을 로우(L)신호로 반전하여 전계효과트랜지스터 FET2의 게이트에 로우(L)신호를 인가하므로써 전계효과트랜지스터 FET2를 오프(OFF)하여 스위칭 동작하도록 제어하는 신호반전용 트랜지스터 DT1과,Electrolytic capacitors C5 and C6 for preventing counter electromotive voltage and protecting FET1 and FET2 during switching operation of the FET1 and FET2, respectively, and the base side of the output side of the magnetic pole sensor 300 and the collector side of the gate side of the field effect transistor FET2. When the field effect transistor FET1 is turned on and the field effect transistor FET1 is turned on, the collector output waveform is inverted to the low signal. A transistor DT1 for signal reflection for controlling the field effect transistor FET2 to be switched off by applying a low (L) signal to the gate of the field effect transistor FET2; 자극감지센서(300)의 입력측에 연결되어 DC 전원공급회로(100)로 부터 입력되는 전류를 제한하는 전류제한 저항 R4와,A current limiting resistor R4 connected to the input side of the magnetic pole detection sensor 300 to limit the current input from the DC power supply circuit 100; 상기 자극감지센서(300)의 출력측과 하기하는 풀업 저항 R7 사이에 접속되는 자극감지센서(300)의 출력측 풀업저 항 R5와,An output side pull-up resistor R5 of the stimulus detection sensor 300 connected between the output side of the stimulus detection sensor 300 and the pull-up resistor R7 described below; DC 전원공급회로(100)의 출력측과 신호반전용 트랜지스터 DT1의 컬렉터측 사이에 연결되는 신호반전용 트랜지스터 DT1의 컬렉터측 풀업 저항 R7으로 구성된 모터구동회로(200)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 DC 전원공급회로와 모터구동회로를 일체로 한 BLDC 모터의 제어회로.DC power supply, characterized in that it comprises a motor drive circuit (200) consisting of a pull-up resistor R7 of the collector side of the signal transfer transistor DT1 connected between the output side of the DC power supply circuit (100) and the collector side of the signal transfer transistor DT1. BLDC motor control circuit with integrated circuit and motor drive circuit.
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