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KR101239237B1 - 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치 - Google Patents

노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치 Download PDF

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KR101239237B1
KR101239237B1 KR1020110013199A KR20110013199A KR101239237B1 KR 101239237 B1 KR101239237 B1 KR 101239237B1 KR 1020110013199 A KR1020110013199 A KR 1020110013199A KR 20110013199 A KR20110013199 A KR 20110013199A KR 101239237 B1 KR101239237 B1 KR 101239237B1
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power supply
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motor
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김학중
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주식회사 아모텍
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Abstract

본 발명은 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치에 관한 것으로, 차량용 모터 구동 장치에 플라스틱 재질 등 비금속 재질의 케이스를 적용하더라도 인쇄회로기판에 프레임 그라운드를 형성하여 프레임 그라운드와 전원 단자를 용량성 결합시켜 해당 전원 단자의 전자파 노이즈를 프레임 그라운드로 수렴하여 전자파 노이즈의 외부 방출을 줄이기 위한, 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 아날로그 회로부, 디지털 회로부 및 전원부를 구비하고 모터를 구동하는 차량용 모터 구동 장치로서, 상기 모터를 구동시키기 위한 상기 아날로그 회로부, 상기 디지털 회로부 및 상기 전원부에 형성되어 있는 제1 내지 제3 전원단자; 및 상기 전원단자로부터의 전자파 노이즈를 수렴하기 위해, 상기 제1 내지 제3 전원단자 중 적어도 하나와 용량성 결합하는 프레임 그라운드;를 포함한다.

Description

노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치{MOTOR DRIVE APPARATUS FOR VEHICLE HAVING NOISE REDUCTION STRUCTURE}
본 발명은 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 차량용 모터 구동 장치에 플라스틱 재질의 케이스를 적용하더라도 인쇄회로기판에 프레임 그라운드를 형성하여 프레임 그라운드와 전원 단자를 용량성 결합시켜 해당 전원 단자의 전자파 노이즈를 프레임 그라운드로 수렴하여 전자파 노이즈의 외부 방출을 줄이기 위한, 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 브러쉬레스 직류 모터(Brushless DC Motor)는 동기 모터의 구조에 직류모터와 유사한 전류 대 토크, 속도 대 전압의 특성을 가지며, 고효율, 높은 전력 밀도 때문에 가전용 기기로부터 산업용 기기에 이르기까지 활용분야가 점점 확대되고 있는 추세이다.
브러쉬레스 직류 모터는 무정류자 모터(commutatorless motor)라고도 하며, 통상 직류 모터의 중요한 부품인 브러쉬와 정류자 대신 인버터를 구성하는 전력 스위칭 반도체 소자(예를 들어, 트랜지스터, FET, IGBT 등)에 의한 스위칭을 통해 고정자 권선에 흐르는 전류를 절환하여 토크를 발생시켜 구동한다. 이러한 브러쉬레스 직류 모터는 주로 3상(U상,W상,V상)으로 구동되어 단상에 비해 토크 제어가 용이하며 효율이 높고 소음이 거의 없다.
브러쉬레스 직류 모터는 3개의 코일을 전기적으로 120도의 위상차를 갖도록 권선한 스테이터(stator)를 N극 및 S극 영구자석이 부착된 로터(rotor)에 대향하여 배치하며, 스위칭 소자를 통해 각 상의 코일들에 선택적으로 전원을 인가함에 따라 자화되는 스테이터 코어와 영구자석 상호간에 작용하는 자기력에 의하여 로터를 회전시킨다. 이때, 브러쉬레스 직류 모터는 인버터를 통해 홀 센서(Hall sensor) 등의 위치인식장치로부터 확인된 로터와 스테이터 상호간의 위치정보에 의해 스테이터 코일에 적절한 전압을 인가한다.
일반적으로, 브러쉬레스 직류 모터를 구동하는 데 필요한 차량용 모터 구동 장치는, 6개의 전력 스위칭 반도체 소자를 이용한 전압형 인버터를 구비한다. 이때, 인버터는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 방식에 따라 주로 제어된다. 이러한 펄스 폭 변조 방식은 전압을 일정하게 유지하면서 전류를 펄스방식으로 인가하여 평균전류를 제어하는 것으로서, 펄스 폭의 비율을 제어하는 방식이다.
전술한 바와 같이, 차량용 모터 구동 장치의 인버터는 전력 스위칭 반도체 소자의 고속 스위칭(ON/OFF)에 의한 펄스 폭 변조 방식을 실시하여 3상 구동 방식으로 모터를 제어한다. 이때, 인버터는 전력 스위칭 반도체 소자의 특성상 고속 스위칭 동작에 따라 수십 ㎒ 주파수 대역을 갖는 전자파 노이즈(noise)를 유발한다. 이러한 전자파 노이즈는 전력 스위칭 반도체 소자의 스위칭 동작시에 전압(또는 전류)의 시간당 변화율이 커질수록 커지는 특성이 있다.
차량용 모터 구동 장치의 인버터로부터 발생된 전자파 노이즈는, 주변 전자기기에 영향을 미쳐 전자기기의 성능에 장애를 유발하는 원인이 된다. 더욱이, 자동차에서는 차량용 모터 구동 장치의 인버터로부터 발생된 전자파 노이즈를 억제하지 않을 경우에 전자기기의 오작동으로 인한 인명 및 재산상의 피해를 예상할 수 있다. 예를 들어, 자동차의 급발진 현상은 전자기기의 오동작으로 인한 대표적인 사례로 알려져 있다. 즉, 급발진 현상은 자동변속 자동차의 시동시나 정차 후 출발시 엔진의 회전속도가 급격히 상승하여 급가속되는 것으로서, 전자기기에 비정상적인 전기신호가 전달되어 가속 페달을 밟지 않아도 비정상적인 동력 전달이 유발되는 것으로 알려져 있다. 상기와 같은 이유로, 자동체 업계에서는 자동차에 전자파 노이즈 규제 기준을 엄격히 적용하고 있는 실정이다.
최근의 자동차는 전자제어 기술의 발달로 인해 기계적 방식으로 동작되던 각종 장치들이 운전자의 편리성 및 운행의 안전성 등의 이유로 전기적인 방식으로 구동되고 있다.
예를 들어, 최근의 자동차는 자동차의 운행 조건에 따라 자동차의 주행속도 및 토크를 변화시키는 변속 제어 장치(Transmission Control Unit: TCU), 운전자의 브레이크 페달 조작 이외에도 주행중인 자동차의 각종 운행 정보에 따라 자동차를 제동하는 브레이크 잠김 방지 장치(Anti-lock Braking System: ABS), 직접 연료 분사(Gasoline Direct Injector: GDI) 엔진에서 공연비 전환시 엔진 토크의 급변동을 억제하기 위해 자동차 운행정보에 따라 스로틀 밸브 개도율을 제어하는 전자식 스로틀 제어 장치(Electronic Throttle Controller: ETC) 등과 같이 전기적 제어 방식으로 구동되고 있다. 이때, TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치는, 캔(Controller Area Neteork: CAN) 통신 방식을 통해 엔진 제어 장치(Engine Control Unit: ECU)와 통신하여 자동차의 운행 정보 등을 제공받는다. 여기서, 캔 통신 방식은 하이 통신 라인 및 로우 통신 라인에 의해 자동차의 전자 제어 장치들 간에 디지털 직렬 통신을 제공하기 위한 차량용 네트워크 시스템을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 엔진 제어 장치(ECU)는 TCU, ABS, ETC 등의 전자 제어 장치를 캔 통신에 의한 전기적 통신을 통해 제어한다는 점에서 전자파 간섭으로부터 자유로울 수 없다. 특히, 캔 통신 방식은 88㎒ 내지 108㎒의 FM 주파수 대역의 전자파 노이즈에 매우 취약하기 때문에, 자동차에서는 FM 주파수 대역의 전자파 노이즈를 집중적으로 차단하도록 설계할 필요가 있다. 즉, 자동차는 운전자의 생명과 밀접한 관련이 있기 때문에 운전자의 안전을 담보할 수 있도록, 전자파 간섭에 의한 오동작 가능성을 사전에 방지해야 한다.
따라서, 차량용 모터 드라이버는 내부에 발생된 전자파 노이즈를 외부로 방출하는 것을 차단하여 타 자동차 부품에 대해 치명적인 영향을 미치지 것을 방지하여 안정성을 보장할 필요가 있다.
이를 위해, 종래의 차량용 모터 드라이버는 금속 케이스에 PCB를 내장하여 고정할 때 금속 케이스를 프레임 그라운드로 사용할 수 있도록 금속 케이스 고정부위에 대응하는 PCB의 접지(그라운드) 부분 동판을 노출시켜 금속 케이스와 접촉시켜 전자파 노이즈를 금속 케이스로 흘려 보내 외부로 유출되는 것을 방지하고 있다.
그러나, 차량용 모터 드라이버 케이스로서 재료비 절감 및 차량 경량화를 위해 프레임 그라운드로 사용되는 금속 케이스 대신 플라스틱 케이스로 사용하는 경우 새로운 프레임 그라운드가 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 차량용 모터 구동 장치에 플라스틱 재질의 케이스를 적용하더라도 인쇄회로기판에 프레임 그라운드를 형성하여 프레임 그라운드와 전원 단자를 용량성 결합시켜 해당 전원 단자의 전자파 노이즈를 프레임 그라운드로 수렴하여 전자파 노이즈의 외부 방출을 줄이기 위한, 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량용 모터 구동 장치는 아날로그 회로부, 디지털 회로부 및 전원부를 구비하고 모터를 구동하는 차량용 모터 구동 장치로서, 상기 모터를 구동시키기 위한 상기 아날로그 회로부, 상기 디지털 회로부 및 상기 전원부에 형성되어 있는 제1 내지 제3 전원단자; 및 상기 전원단자로부터의 전자파 노이즈를 수렴하기 위해, 상기 제1 내지 제3 전원단자 중 적어도 하나와 용량성 결합하는 프레임 그라운드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임 그라운드와 전원단자 사이의 용량성 결합은, Y-캡 방식으로 상기 프레임 그라운드와 전원단자 사이에 연결된 캐패시터로 이루어진다.
상기 전원단자는, (+) 단자 및 (-) 단자 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 차량용 모터 구동 장치는 상기 차량용 모터 구동 장치를 수용하며, 플라스틱 재질 등 비금속 재질로 이루어진 케이스를 더 포함한다.
상기 아날로그 회로부, 상기 디지털 회로부, 상기 전원부 및 상기 프레임 그라운드는 각각 인쇄회로기판에 실장되며, 상기 프레임 그라운드는, 상기 인쇄회로기판의 모든 회로패턴과 단락 없이 독립적으로 형성한 널 패턴인 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄회로기판은, 단층이나 2층으로 제작할 경우 상기 프레임 그라운드가 충분한 면적이 되지 않을 경우 상기 프레임 그라운드의 면적을 넓히기 위해 다층 기판으로 구성이 가능하며, 다층 기판인 경우 상기 프레임 그라운드는, 상기 인쇄회로기판의 기판의 윗면, 아랫면 및 내면 중 어느 한 면에 형성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 차량용 모터 구동 장치는 모터에 3상 구동 전원을 인가하는 인버터에 구비하는 아날로그 회로부; 상기 인버터에 스위칭 제어 신호를 인가하는 제어부를 구비하는 디지털 회로부; 상기 아날로그 회로부와 상기 디지털 회로부 각각에 디지털 전원과 아날로그 전원을 공급하는 전원부; 상기 아날로그 회로부, 상기 디지털 회로부 및 상기 전원부에 형성되어 있는 제1 내지 제3 전원단자; 및 상기 제1 내지 제3 전원단자 중 적어도 하나로부터의 전자파 노이즈를 수렴하기 위해, 상기 제1 내지 제3 전원단자 중 적어도 하나와 용량성 결합하는 프레임 그라운드;를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 차량용 모터 구동 장치에 플라스틱 재질 등 비금속 재질의 케이스를 적용하더라도 인쇄회로기판에 프레임 그라운드를 형성하여 프레임 그라운드와 전원 단자를 용량성 결합시켜 해당 전원 단자의 전자파 노이즈를 프레임 그라운드로 수렴하여 전자파 노이즈의 외부 방출을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량용 모터에 플라스틱 재질의 케이스를 적용함으로써, 알루미늄 재질의 금속 케이스에 비해 비중이 가볍고, 재료비 및 제작비를 절감하고 전류의 소모량을 감소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치에 대한 도면,
도 2는 도 1의 인쇄회로기판에 대한 도면,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치의 전원단자와 프레임 그라운드 간의 용량성 결합 방법을 나타낸 도면,
도 4a는 차량용 모터 구동 장치의 전원단자에 프레임 그라운드를 연결하지 않은 경우의 전자파 노이즈를 나타낸 그래프,
도 4b는 본 발명에 따라 차량용 모터 구동 장치의 전원단자에 프레임 그라운드를 연결한 경우의 전자파 노이즈를 나타낸 그래프이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치에 대한 도면이고, 도 2는 도 1의 인쇄회로기판에 대한 도면이다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치의 전원단자와 프레임 그라운드 간의 용량성 결합 방법을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치(120)는, 스테이터(stator)와 로터(rotor) 간에 자기회로를 형성하여 상호 작용에 의해 로터를 회전 구동하는 모터(110)의 동작을 제어한다. 이러한 차량용 모터 구동 장치(120)는 아날로그 회로부(121), 디지털 회로부(122) 및 전원부(123)를 실장하는 인쇄회로기판(PCB,120a), 인쇄회로기판(120a)을 지지 및 수용하는 케이스(120b)를 포함한다.
우선, 모터(110)는 일반적인 BLDC 모터의 스테이터 및 로터에 대한 조립 구조로서, 코어에 코일이 권선된 스테이터와 백요크에 영구자석이 장착된 로터 사이에 자기회로를 형성하여 구동한다. 이에 대한 자세한 설명은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 것으로서 생략하기로 한다.
이때, 차량용 모터 구동 장치(120)는 모터(110)에 대해 3상 구동 전원을 인가하는데, 3쌍의 전력 스위칭 반도체 소자(즉, 상부 스위칭부와 하부 스위칭부)에 대해 토템폴 구조로 인버터를 형성함으로써, 모터(110)의 스테이터에 권선된 3상 코일 각각에 대해 3상 구동 전원(즉, U상 전원, W상 전원, V상 전원)을 인가하기 위한 구동 회로를 형성한다.
구체적으로, 모터가 3상 구동 방식의 구조를 갖는 경우, 이에 대한 인버터 방식의 차량용 모터 구동 장치(120)는 3쌍의 FET 스위칭 트랜지스터를 구비하는 인버터와 FET 스위칭 트랜지스터를 구동하는 게이트 구동회로를 포함하는 아날로그 회로부(121), PWM 구동 신호 및 로터 위치 신호를 상호 조합하여 인버터 제어신호를 발생하는 로직 회로와 인버터의 스위칭 트랜지스터에 대한 PWM 구동 신호를 인가하는 제어부를 포함하는 디지털 회로부(122)로 구성되어 있다. 즉, 인버터는 각 쌍의 스위칭 트랜지스터가 토템폴 구조로 접속되고 각각의 접속점이 모터의 스테이터 3상 코일에 연결되어 있으며 아날로그 회로부(121)를 구성한다. 또한, 제어부는 CAN 통신에 의해 차량의 메인 제어부로부터 수신된 제어신호에 따라 PWM 구동 신호를 생성하며, 로직 회로는 PWM 구동 신호와 로터 위치 신호를 조합하여 인버터 제어신호를 생성하며 디지털 회로부(122)를 구성한다.
따라서, 차량용 모터 구동 장치(120)는 도 2와 같이 아날로그 회로부(121) 및 디지털 회로부(122) 각각에 대해 디지털 전원과 아날로그 전원을 공급하는 전원부(123)를 포함한다. 이를 구현하는 회로소자들은 인쇄회로기판(120a)에 구역별로 구분되어 실장되어 있다.
전원부(123)는 DC-DC 컨버터로서 아날로그 회로부(121)에 DC 전원을 인가하기 위한 제1 전원부 전원단자(123a)와 디지털 회로부(122)에 DC 전원을 인가하기 위한 제2 전원부 전원단자(123b)를 구비한다. 이때, 아날로그 회로부(121)는 제1 전원부 전원단자(123a)에 연결되는 아날로그 회로부 전원단자(121a)를 구비하며, 디지털 회로부(122)는 제2 전원부 전원단자(123b)에 연결되는 디지털 회로부 전원단자(122a)를 구비한다. 이하, 제1 전원부 전원단자(123a), 제2 전원부 전원단자(123b), 아날로그 회로부 전원단자(121a) 및 디지털 회로부 전원단자(122a)는 설명의 편의상 "전원단자(125)"로 통칭하기로 한다.
한편, 차량용 모터 구동 장치(120)는 전원단자(125)로부터 전자파 노이즈를 수렴하기 위해 인쇄회로기판(120a)의 일측에 프레임 그라운드(frame ground, 124)를 형성하며, 전원단자(125)와 프레임 그라운드(124)를 용량성 결합함으로써 차량용 모터(110)로부터 발생된 AC 성분의 전자파 노이즈를 전원단자(125)를 통해 프레임 그라운드(124)로 수렴시켜 차량용 모터(100)로부터 발생된 전자파 노이즈의 외부 방출을 줄일 수 있다.
구체적으로, 제1 실시예에 따라 전원단자(125)는 (+) 단자와 (-) 단자 모두를 프레임 그라운드(124)에 연결하거나(도 3a 참조), 제2 또는 제3 실시예에 따라 (+) 단자 또는 (-) 단자만 프레임 그라운드(124)에 연결할 수 있다(도 3b 및 도 3c 참조). 이때, 전원단자(125)와 프레임 그라운드(124) 사이에는 캐패시터(capacitor, 126)를 배치하여 용량성 결합 구조를 형성한다. 이때, 캐패시터(126)는 직류 전원에 포함된 전자파 노이즈의 고주파 성분을 프레임 그라운드(124)로 방출한다. 여기서, 전원단자(125)는 제1 전원부 전원단자(123a), 제2 전원부 전원단자(123b), 아날로그 회로부 전원단자(121a) 및 디지털 회로부 전원단자(122a) 중 적어도 어느 하나이다. 즉, 프레임 그라운드(124)는 전원단자(125) 중 적어도 어느 하나의 (+) 단자 및 (-) 단자에 용량성 결합한다.
또한, 프레임 그라운드(124)는 차량용 모터 구동 장치(120)의 모든 회로패턴과 단락(short) 없이 독립적으로 형성한 널 패턴(null pattern)으로서, 차량용 모터 구동 장치(120)의 인쇄회로기판(120a)에 실장된 부품들에 대해 이격 배치한다. 일례로, 프레임 그라운드(124)는 인쇄회로기판(120a)의 일측 또는 외곽 둘레에 배치된다. 이는 프레임 그라운드(124)가 전자파 노이즈를 수렴하여 내부에 가지고 있기 때문에, 인쇄회로기판(120a)에 실장된 부품들에 대해 영향이 미치는 것을 방지하기 위함이다. 이러한 프레임 그라운드(124)는 인쇄회로기판(120a)에 독립적인 패턴을 형성하거나, 인쇄회로기판(120a)에 대한 패턴화 대신에 독립적인 패드 형태로 형성할 수도 있다.
이와 같이, 프레임 그라운드(124)는 내부에 전자파 노이즈를 외부로 유출시키지 않고 자체적으로 가지고 있는 상태이므로, 해당 면적을 넓게 확보할수록 전자파 노이즈를 줄일 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판(120a)은 단층이나 2층으로 제작할 경우 상기 프레임 그라운드가 충분한 면적이 되지 않을 경우 프레임 그라운드(124)의 면적을 넓히기 위해 기판의 크기를 크게 하거나 다층 기판으로 구성한다. 다층 기판의 경우 다층 기판의 윗면, 아랫면 및 내면 중 어느 한 면 또는 여러면에 프레임 그라운드(124)를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 프레임 그라운드(124)는 기판에 실장된 부품과 이격되게 배치하여 부품에 대해 영향을 미치지 않도록 한다.
다음으로, 케이스(120b)는 모터(110)와 차량용 모터 구동 장치(120)를 지지 및 수용하기 위한 프레임을 용이하게 성형할 수 있고, 알루미늄 재질의 금속 케이스에 비해 비중이 가볍고, 재료비 및 제작비를 절감할 수 있는 플라스틱 재질 등 비금속 재질로 이루어진다. 일례로, 플라스틱은 알루미늄에 비해 비중이 대략 1/4 정도로 가볍다.
본 발명에 따른 차량용 모터 구동 장치(120)에서 전자파 노이즈 저감을 확인하기 위한 비교 실험을 실시하였다.
먼저, 비교 실험을 위한 종래의 차량용 모터 구동 장치는 전원단자에 프레임 그라운드를 연결하지 않거나 프레임 그라운드를 형성하지 않은 경우의 전자파 노이즈를 측정하여 도 4a에 나타내었다.
다음으로, 본 발명의 차량용 모터 구동 장치(120)는 도 3a에 도시된 제1 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치에 대해 실험한 후 측정된 전자파 노이즈를 도 4b에 나타내었다. 이때, 차량용 모터(110)의 부하에는 100W의 배터리 쿨링팬(BCF)용 BLDC 모터를 사용하였다. 이때, 전원부(123)의 제1 및 제2 전원단자(123a,123b)는 0.1㎌의 캐패시터(126)를 통해 프레임 그라운드(124)와 용량성 결합하고, 아날로그 회로부(121)의 아날로그 회로부 전원단자(121a) 및 디지털 회로부(122)의 디지털 회로부 전원단자(122a) 각각은 0.01㎌의 캐패시터(126)를 통해 프레임 그라운드(124)와 용량성 결합하였다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전원단자(125)에 프레임 그라운드(124)가 용량성 결합된 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 모터 구동 장치(120)는, 전원단자가 프레임 그라운드에 용량성 결합되지 않은 종래 기술과 비교할 때, FM 주파수 대역에서 최대 10㏈의 전자파 노이즈를 저하시키는 구간(도 4a 및 도 4b의 A 구간 참조)이 나타난다.
이와 같이, 차량용 모터(110)는 플라스틱 재질의 케이스(120b)를 적용하더라도 차량용 모터 구동 장치(120)에 대해 프레임 그라운드(124)를 형성하고 전원단자(125)를 프레임 그라운드(124)에 결합함으로써 전자파 노이즈를 프레임 그라운드(124)로 수렴하여 전자파 노이즈의 외부 방출을 줄일 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
110: 모터 120: 차량용 모터 구동 장치
120a: 인쇄회로기판 120b: 케이스
121: 아날로그 회로부 122: 디지털 회로부
123: 전원부 124: 프레임 그라운드
125: 전원단자 126: 캐패시터

Claims (13)

  1. 모터를 구동하는 차량용 모터 구동 장치에 있어서,
    제1 전원단자를 구비하며, 상기 모터에 구동 전원을 인가하는 인버터를 구비하는 아날로그 회로부;
    제2 전원단자를 구비하며, 상기 인버터에 스위칭 제어 신호를 인가하는 제어부를 구비하는 디지털 회로부;
    각각 상기 제1 및 제2 전원단자와 연결되는 아날로그 회로부 전원단자와 디지털 회로부 전원단자로 이루어진 제3 전원단자를 구비하고, 상기 아날로그 회로부와 상기 디지털 회로부 각각에 디지털 전원과 아날로그 전원을 공급하는 전원부;
    상기 아날로그 회로부, 상기 디지털 회로부 및 상기 전원부가 별도의 회로패턴으로 분리되어 구역별로 실장되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 실장되며 상기 아날로그 회로부, 상기 디지털 회로부 및 상기 전원부의 회로패턴과 단락 없이 독립적으로 형성한 널 패턴으로 이루어지고, 상기 제1 내지 제3 전원단자로부터의 전자파 노이즈를 수렴하기 위해, 상기 제1 내지 제3 전원단자 중 적어도 하나와 용량성 결합하는 프레임 그라운드; 및
    상기 인쇄회로기판을 수용하며, 플라스틱 재질로 이루어진 케이스;
    를 포함하는 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프레임 그라운드와 전원단자 사이의 용량성 결합은, Y-캡 방식으로 상기 프레임 그라운드와 전원단자 사이에 연결된 캐패시터로 이루어지는 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전원단자는, (+) 단자 및 (-) 단자 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은, 단층 또는 다층 기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전자파 노이즈는 FM 주파수 대역의 전자파 노이즈인 것을 특징으로 하는 노이즈 저감 구조를 구비한 차량용 모터 구동 장치.
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