(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号のレベルを検出するレベル検出部と、
前記レベル検出部で検出されたレベルをカウントするカウンターと、
前記カウンターでカウントされたレベルに基づいて入力信号のデューティーを演算するデューティー演算部と、
前記レベル検出部、カウンター及びデューティー演算部のうち少なくとも一つに予め設定された時間を提供するタイマーと、
前記入力信号の周波数及び周期を検出する周波数／周期検出部と、
予め設定された周期を提供する周期設定部と
を含む信号デューティー検出装置。
【請求項２】
前記入力信号は、予め設定されたデューティーを有するＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である請求項１に記載の信号デューティー検出装置。
【請求項３】
前記レベル検出部は、前記入力信号のレベルのうち予め設定された基準レベル以上または前記予め設定された基準レベル未満の何れかのレベルを検出する請求項１または２に記載の信号デューティー検出装置。
【請求項４】
前記周波数／周期検出部からの検出情報により前記周期設定部の周期を選択する選択部と、
前記選択部により選択された周期の時間と前記タイマーが提供する時間を比べて前記デューティー演算部に提供する比較部と
をさらに含む請求項１から３のいずれか１項に記載の信号デューティー検出装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載の信号デューティー検出装置として機能する検出部と、
前記検出部の演算されたデューティーに従って駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記駆動信号生成部からの前記駆動信号に基づいてモータ駆動に必要な電力レベルを有する駆動制御信号を提供する駆動制御部と、
前記駆動制御部の前記駆動制御信号に従ってモータを駆動させる駆動部と
を含むモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号のデューティー、より詳しくはＰＷＭ信号のデューティーを正確に検出できる信号デューティー検出装置及びこれを有するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ブラシレス直流モータ（ＢｒｕｓｈＬｅｓｓ  ＤＣ  ｍｏｔｏｒ）とは、直流モータにおいて、ブラシ及び整流子など機械的な接触部を用いず、非接触の位置検出器と半導体素子により電流が通じるようにしたり、電流方向を調整する機能を有する直流（ＤＣ）モータのことである。
【０００３】
該ブラシレス直流モータを駆動するために駆動装置を採用することができる。
【０００４】
図１は一般的なモータ駆動装置の構成図である。
【０００５】
図１を参照すると、一般的なモータ駆動装置１０は、制御部１１と駆動部１２を含むことができる。
【０００６】
制御部１１はモータの駆動を制御し、駆動部１２は制御部１１の駆動信号により４個のＦＥＴをターンオンまたはターンオフさせてモータを駆動させることができる。
【０００７】
図２はモータ駆動装置の駆動信号である。
【０００８】
図２を参照すると、制御部１１から駆動部１２に伝達される駆動信号は、計４種類に区分され、識別符号Ｉ、II、III、IVの順に駆動信号が伝達されることができる。
【０００９】
即ち、識別符号Ｉの駆動信号により第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）がターンオンし、識別符号IIの駆動信号により第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）はターンオフして、第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）と第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）がターンオンされることができる。
【００１０】
また、識別符号IIIの駆動信号により第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）と第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）はターンオフし、第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）がターンオンして、識別符号IVの駆動信号により第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）はターンオフし、第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）と第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）がターンオンされることができる。
【００１１】
このような駆動方式により第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）がターンオンするとき、ＰＷＭ信号（図２の斜線部分）を発生させてモータの速度を調節することができる。
【００１２】
図３は一般的なＰＷＭ信号のオン−デューティーグラフである。
【００１３】
図３を参照すると、一般的なＰＷＭ信号のオン−デューティーグラフは長方形に具現される。
【００１４】
上述したように、このようなＰＷＭ信号はモータを駆動させるのに用いられ、ＰＷＭ信号のオン−デューティーによりモータの速度を調節することができるため、先行技術文献のように、モータの速度を精密に調節するためにＰＷＭ信号のデューティーを検出する。一般的にＰＷＭ信号のデューティーを検出するためにＰＷＭ信号の立ち上がり（ｒｉｓｉｎｇ）エッジ（ｅｄｇｅ）または立ち下がり（ｆａｌｌｉｎｇ）エッジを検出し、そのために周波数を有するクロック（ｃｌｏｃｋ）信号を使用する。
【００１５】
しかし、クロック信号を用いてＰＷＭ信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを検出する方式は、ＰＷＭ信号の０％オンデューティーまたは１００％オンデューティーを検出することが困難で、クロック信号の周波数により誤差が発生するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】韓国公開特許公報第１０−１９９８−００８１１１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、本発明はＰＷＭ信号の予め設定された周期内にある信号のうち一定レベル以上の信号をカウントしてＰＷＭ信号のデューティーを検出する信号デューティー検出装置及びこれを有するモータ駆動装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述した本発明の課題を解決するため、本発明の一技術的な側面では、入力信号のレベルを検出するレベル検出部と、上記レベル検出部で検出されたレベルをカウントするカウンターと、上記カウンターでカウントされたレベルに基づいて入力信号のデューティーを演算するデューティー演算部とを含む信号デューティー検出装置を提案する。
【００１９】
本発明の一技術的な側面によると、上記レベル検出部、カウンター及びデューティー演算部のうち少なくとも一つに予め設定された時間を提供するタイマーをさらに含んでよい。
【００２０】
本発明の一技術的な側面によると、上記入力信号は予め設定されたデューティーを有するＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であってよい。
【００２１】
本発明の一技術的な側面によると、上記レベル検出部は上記入力信号のレベルのうち予め設定された基準レベル以上または以下のレベルを検出することができる。
【００２２】
本発明の一技術的な側面によると、上記入力信号の周波数及び周期を検出する周波数／周期検出部をさらに含んでよい。
【００２３】
本発明の一技術的な側面によると、予め設定された周期を提供する周期設定部をさらに含んでよい。
【００２４】
本発明の一技術的な側面によると、上記周波数／周期検出部からの検出情報により上記周期設定部の周期を選択する選択部と、上記選択部により選択された周期の時間と上記タイマーが提供する時間を比べて上記デューティー演算部に提供する比較部とをさらに含んでよい。
【００２５】
上述した本発明の課題を解決するため、本発明の他の一技術的な側面では、入力信号のレベルを検出するレベル検出部、上記レベル検出部で検出されたレベルをカウントするカウンター及び上記カウンターでカウントされたレベルに基づいて入力信号のデューティーを演算するデューティー演算部を有する検出部と、上記検出部の演算されたデューティーに従って駆動信号を生成する駆動信号生成部と、上記駆動信号生成部からの上記駆動信号に基づいてモータ駆動に必要な電力レベルを有する駆動制御信号を提供する駆動制御部と、上記駆動制御部の上記駆動制御信号に従ってモータを駆動させる駆動部とを含むモータ駆動装置を提案する。
【００２６】
本発明の他の一技術的な側面によると、上記検出部は上記レベル検出部、カウンター及びデューティー演算部のうち少なくとも一つに予め設定された時間を提供するタイマーをさらに含んでよい。
【００２７】
本発明の他の一技術的な側面によると、上記検出部は上記入力信号の周波数及び周期を検出する周波数／周期検出部をさらに含んでよい。
【００２８】
本発明の他の一技術的な側面によると、上記検出部は予め設定された周期を提供する周期設定部をさらに含んでよい。
【００２９】
本発明の他の一技術的な側面によると、上記検出部は、上記周波数／周期検出部からの検出情報により上記周期設定部の周期を選択する選択部と、上記選択部により選択された周期の時間と上記タイマーが提供する時間を比べて上記デューティー演算部に提供する比較部とをさらに含んでよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によると、ＰＷＭ信号の予め設定された周期内にある信号のうち一定レベル以上の信号をカウントしてＰＷＭ信号のデューティーを検出することで、ＰＷＭのデューティーを正確に検出することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一般的なモータ駆動装置の構成図である。
【図２】モータ駆動装置の駆動信号である。
【図３】一般的なＰＷＭ信号のオン−デューティーグラフである。
【図４】本発明のモータ駆動装置の概略的な構成図である。
【図５】本発明のモータ駆動装置に採用された検出部の一実施形態である。
【図６】本発明のモータ駆動装置に採用された検出部の他の一実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下では、添付の図面を参照して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように好ましい実施例を詳しく説明する。
【００３３】
但し、本発明の好ましい実施例を詳細に説明するにおいて、係わる公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にすると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。
【００３４】
また、類似する機能及び作用をする部分に対しては図面全体にわたって同一または類似する符号を使用する。
【００３５】
明細書の全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているというときは、「直接的に連結」されている場合だけでなく、その間に他の素子を介して「間接的に連結」されている場合も含む。
【００３６】
また、ある構成要素を「含む」とは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。
【００３７】
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
【００３８】
図４は本発明のモータ駆動装置の概略的な構成図である。
【００３９】
図４を参照すると、本発明のモータ駆動装置１００は検出部１１０、駆動信号生成部１２０及び駆動制御部１３０を含んでよく、駆動部１４０をさらに含んでもよい。
【００４０】
検出部１１０は入力信号、特に、ＰＷＭ信号のレベルを検出してＰＷＭ信号のデューティーを演算することができる。検出部１１０の詳細な構成は図５及び図６を参照して詳しく後述する。
【００４１】
駆動信号生成部１２０は駆動部１４０のスイッチをソフトスイッチングさせる駆動信号を提供することができる。
【００４２】
より詳細には、駆動信号生成部１２０は、検出部１１０で演算されたＰＷＭ信号のデューティーに従って駆動信号を提供し、駆動制御部１３０は駆動信号生成部１２０からの駆動信号の提供を受けて、上記駆動信号に従って駆動部１４０のスイッチを駆動させることができる電力レベルを有する駆動制御信号を駆動部１４０に提供する。
【００４３】
駆動部１４０は、計４個のスイッチを備えることができ、上記４個のスイッチは二つのＰＭＯＳ  ＦＥＴ（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（Ｐ１、Ｐ２）と二つのＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１、Ｎ２）で構成されることができる。
【００４４】
第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）は電源（ＶＤＤ）が供給される電源供給端と接地（ＶＳＳ）との間に電気的に連結されることができ、第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）は第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と接地との間に電気的に連結されることができる。
【００４５】
第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）は上記電源供給端に第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）と並列連結され、上記電源供給端と接地との間に電気的に連結されることができ、第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）は第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）と接地との間に電気的に連結されることができる。
【００４６】
図５は本発明のモータ駆動装置に採用された検出部の一実施形態である。
【００４７】
図５を参照すると、本発明のモータ駆動装置に採用された検出部の一実施形態１１０はレベル検出部１１１、カウンター１１２、デューティー演算部１１３を含んでよく、タイマー１１４をさらに含んでもよい。
【００４８】
レベル検出部１１１はＰＷＭ信号のレベルを検出することができ、このとき、ＰＷＭ信号のレベルのうち予め設定された基準レベル以上または予め設定された基準レベル未満のレベルのみを検出することができる。すなわちレベル検出部１１１は、２種類のレベルの信号を検出することができる。基準レベルは、例えばオン−デューティーの場合の５０％のレベルに設定してもよい。レベル検出部１１１は、ＰＷＭ信号が予め設定された基準レベル以上のオンレベルであることを示すオン信号、または予め設定された基準レベル未満のオフレベルであることを示すオフ信号をカウンター１１２に出力する構成であってもよい。またカウンター１１２は、図示を省略する外部からカウンター用の信号を所定の時間間隔毎に受信し、当該信号を受信したタイミングでカウントを行う構成であってもよい。具体例としては、レベル検出部１１１から受信した信号がオン信号である場合は、オン信号用のカウンターをカウントさせ、レベル検出部１１１から受信した信号がオフ信号である場合は、オフ信号用のカウンターをカウントさせる機構が挙げられる。なお以下では、所定の時間間隔毎にオン信号またはオフ信号をカウントすることを、「レベルをカウントする」と表現する。
上記で説明した構成により、レベル検出部１１１は、後にデューティー演算部１１３がＰＷＭ信号のオン−デューティーまたはオフ−デューティーを演算することができるようにすることができる。さらに、タイマー１１４から提供される時間の間、ＰＷＭ信号のレベルを検出することができる。
【００４９】
カウンター１１２は、レベル検出部１１１で検出されたＰＷＭ信号のレベルをカウントすることができ、同様に、タイマー１１４から提供される時間の間、検出されたＰＷＭ信号のレベルをカウントすることができる。
【００５０】
デューティー演算部１１３は、カウンター１１２でカウントされたＰＷＭ信号のレベルに基づいてＰＷＭ信号のデューティーを演算することができ、同様に、タイマー１１４から提供される時間の間、ＰＷＭ信号のデューティーを演算することができる。
【００５１】
タイマー１１４はレベル検出部１１１、カウンター１１２及びデューティー演算部１１３に予め設定された時間を提供することができ、レベル検出部１１１、カウンター１１２及びデューティー演算部１１３に提供された時間は同一であってよい。上述した時間は、ＰＷＭ信号の複数の周期が含まれるように設定されてよい。これにより、検出部１１０はＰＷＭ信号の複数の周期の間、ＰＷＭ信号のオンデューティーのレベルまたはオフデューティーのレベルをカウントすることで、ノイズにより発生する誤差を防止しながらＰＷＭ信号のデューティーを正確に検出することができる。従って、タイマー１１４が提供する時間が長いほど、即ち、提供される時間に含まれるＰＷＭ信号の周期が多いほど、デューティー検出がより正確であることができる。
【００５２】
一方、ＰＷＭ信号の周期は可変的であってよい。これにより、タイマー１１４の時間が固定されると、ＰＷＭ信号の周波数が高い時は検出時間が必要以上に長くなることがあり、ＰＷＭ信号の周波数が低い時は検出時間の間のＰＷＭ信号の周期の数が減少し、検出されるデューティーの正確度が低下することがある。
【００５３】
そのため、次のような検出部の他の一実施形態を考慮することができる。
【００５４】
図６は本発明のモータ駆動装置に採用された検出部の他の一実施形態である。
【００５５】
図６を参照すると、本発明のモータ駆動装置に採用された検出部の他の一実施形態２１０は、図５に示された構成要素と同様のレベル検出部２１１、カウンター２１２、デューティー演算部２１３を含んでよく、タイマー２１４、周波数／周期検出部２１５、周期設定部２１６、選択部２１７及び比較部２１８をさらに含んでもよい。
【００５６】
タイマー２１４は予め設定された時間を提供することができ、周波数／周期検出部２１５はＰＷＭ信号の周波数及び周期を検出することができる。周期設定部２１６は予め設定された様々な周期を有することができ、選択部２１７は周波数／周期検出部２１５により検出されたＰＷＭ信号の周波数及び周期に基づいて周期設定部２１６に設定された周期を選択することができる。比較部２１８はタイマー２１４からの時間または選択部２１７からの周期を比較して適切な時間（周期を含んでいる）または周期をデューティー演算部２１３に提供することができる。図示しなかったが、比較部２１８による時間または周期は、レベル検出部２１１及びカウンター２１２に提供されてもよい。
【００５７】
上述のように、検出部の他の一実施形態２１０は、予め設定されたタイマー２１４に設定された時間の間、ＰＷＭ信号のデューティーを検出したり、ＰＷＭ信号の周期が可変する場合、ＰＷＭ信号の周波数及び周期を検出してこれに適する周期の間、ＰＷＭ信号のデューティーを検出してＰＷＭ信号の周波数及び周期が可変する間にも正確なＰＷＭ信号のデューティーを検出することができる。
【００５８】
上述のように、本発明によると、ＰＷＭ信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを検出せずに予め設定された周期内にある信号のうち一定レベル以上の信号をカウントしてＰＷＭ信号のデューティーを検出することで、ＰＷＭのデューティーを正確に検出することができ、ノイズによりＰＷＭのデューティー誤差が発生することを防止することができる。
【００５９】
以上で説明した本発明は、上述の実施例及び添付の図面により限定されず、添付の特許請求の範囲により限定される。本発明の構成が本発明の技術的思想から外れない範囲内で、多様に変更及び改造されることができるということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【００６０】
１００  モータ駆動装置
１１０、２１０  検出部
１１１、２１１  レベル検出部
１１２、２１２  カウンター
１１３、２１３  デューティー演算部
１１４、２１４  タイマー
１２０  駆動信号生成部
１３０  駆動制御部
１４０  駆動部
２１５  周波数／周期検出部
２１６  周期設定部
２１７  選択部
２１８  比較部
【図１】
0005534537.tif 000002
【図２】
0005534537.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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