다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동기 document_id 1019970707122

[청구항 1] 모터의 복수의 모터 권선 중 하나에 나타나는 전기 신호를 모니터하여 위상 기준 신호를 출력하는 신호 파형 모니터 회로와, 상기 위상 기준 신호에 응답하여 모터 동기화된 클럭 신호 (motor-synchronized clock signal)를 제공하는 위상 클럭 발생기와, 상기 모터 클럭 신호에 의해 클럭킹되고 상기 위상 기준 신호에 의해 리세트되며, 모터 위상 구간 (motor phase interval)내에서 모터 위상 카운트 (motor phase count)를 카운팅하는 위상 카운터 수단과, 상기 모터 위상 카운트에 의해 어드레싱되며, 디지털 다상 사인값 (digital polyphase sine value)을 출력하는 사인파 룩업 로직 (sine wave lookup logic)과, 상기 디지털 다상 사인값에 응답하여 사인값에 의해 제어되는 듀티 사이클 기간 (duty cycle duration)을 갖는 위상 펄스를 발생하는 다상 펄스폭 변조기와, 모터를 스위치드 사인파 구동 (switched sine wave drive)으로 전원 공급하여 회전시키기 위해 다상 펄스에 따라 선택적으로 구동 전류를 복수의 모터 권선으로 소오스 및 그로부터 싱크 (selectively source and sink driving current to and from the plural motor windings)하는 다상 모터 구동기 브리지 회로 를 포함하는 다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 다상 브러쉬리스 영구 자석 모터는 3개의 고정자 권선 u, v, w를 포함하며, 상기 다상 모터 구동기 브리지 회로는 관계식 sin(u) + sin(v) + sin(w) = 0이 만족되게 상기 스위치드 위상 사인파 구동 신호에 따라 선택적으로 구동 전류를 상기 3개의 고정자 권선 u, v, w에소오스및그싱크하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 신호 파형 모니터 회로는 모터의 복수의 권선에 나타나는 전기 신호를 모니터하여 각 모터 위상에 대한 위상 기준 신호를 출력하고,상기 위상 클럭 발생기는 상기 복수의 위상 기준 신호에 응답하여 모터 동기화된 클럭 신호를 제공하며,상기 위상 카운터 수단은 상기 모터 클럭 신호에 의해 클럭킹되고 상기 위상 기준 신호에 의해 리세트되며, 소정의 모터 위상 구간을 결정하여 각 모터 위상 구간에 대한 위상 카운트 및 위상 극성 신호를 발생하고,상기 위상 극성 신호에 응답하여 상태 제어 신호를 발생하는 모터 상태 디코더 수단을 더 포함하고 있으며,상기 사인파 룩업 로직은 상기 위상 카운트에 의해 어드레싱되며 각 모터 위상 구간에 대한 디지털 다상 사인값을 출력하며,상기 상태 제어 신호에 응답하여 상기 위상 펄스를 스위치드 위상 사인파 구동 펄스로 디코드하는 로직 디코드 수단을 더 포함하고,상기 다상 모터 구동기 브리지 회로는 모터에 전원을 공급하여 회전시키기 위해 스위치드 위상 사인파 구동 펄스에 따라 선택적으로 구동 전류를 복수의 모터 권선으로소오스및그싱크하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 4] 제1항에 있어서,모터의 복수의 모터 권선 중 하나에 나타나는 전기 신호를 모니터하는 신호 파형 모니터 회로는 모터의 실제 회전 속도를 모니터하는 회로를 포함하며,모터의 실제 회전 속도를 기준 모터 속도값과 비교하여 모터 속도 에러값을 발생하는 비교 회로와,모터 속도 에러값에 응답하여 모터 속도 에러값으로 다상 펄스 폭 변조기의 클럭킹을 조정하여 다상 모터 구동기 브리지 회로에서 속도 보상된 스위치드 사인파 구동 전류를 발생시키는 펄스폭 변조 클럭 제어 회로를 포함하는모터속도조절제어루프더포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 신호 파형 모니터 회로는,복수의 모터 권선 양단의 전압의 제로 교차 샘플링점을 검출하는 제로 교차점 검출 회로와,다상 모터 구동기 브리지 회로로부터의 구동 전류값을 제로 교차 샘플링점에서 샘플-홀드하여 실제 전류값을 제공하는 전류 감지 및 샘플-홀드 회로와,모터 속도 에러값에서 실제의 전류값을 차분 회로에서 감산하여 전류 에러값을 제공하는 차분 회로와,전류 에러값을 보상하여 보상된 전류 에러를 생성하는 보상 회로와,다상 펄스폭 변조기를 제어하기 위하여 보상된 전류 에러의 함수에 의해 클럭킹 신호를 조정하는클럭 분주 회로더포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 다상 브러쉬리스 영구 자석 모터는3개의전기위상포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 8] 제7항에 있어서,상기 다상 모터 구동기 브리지 회로는 관계식 sin(u) + sin(v) + sin(w) = 0이 만족되게 스위치드 위상 사인파 구동 신호를 모터에 공급하여 회전시키기 위하여 스위치드 위상 사인파 구동 신호에 따라 선택적으로 구동 전류를 복수의 모터 권선에소오스및그싱크하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 9] 제6항에 있어서,상기 신호 파형 모니터 회로는 전기 신호의 제로 교차점을 검출하여 신호를 내고,상기 제로 교차점에 응답하여 다상 모터 구동기 브리지 회로에 의해 공급된 구동 전류를 감지 및 홀드하는 구동 전류 감지 회로와, 상기 위상 카운터 수단에 응답하여 모터 속도값을 발생하는 속도 에러 디지털-아날로그 변환 수단과, 상기 모터 속도값과 상기 감지 및 홀드된 구동 전류의 차분을 구하여 전류 명령값을 생성하는 차분 증폭기와,상기 전류 명령값을 디지털 듀티 사이클 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하며,소정의 각속도로 모터 속도를 유지 및 조절하기 위하여 디지털 듀티 사이클 값으로 변조되고 다상 펄스폭 변조 수단을 클럭킹하는 프로그램가능한듀티사이클클럭수단더포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 10] 제6항에 있어서,사인파 룩업 로직은 90도 범위의 모터 회전에 걸쳐 디지털 다상 사인값을 출력하고, 360도 범위의 모터 회전에 걸쳐 사인값을 제공하기 위해 상기 모터 상태 디코더에 응답하여 상기 디지털 다상 사인값들 중 선택된 것들을 선택, 멀티플렉싱 및 가산하는 셀렉트, 멀티플렉스,가산기 회로포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 영구 자석 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 11] 다상의 사인파형 스위치드 구동 신호에 의해 구동되는 복수의 고정자 코일을 갖는 다상 브러쉬리스 dc 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로에 있어서, 모터를 소정의 각속도로 동작시키기 위하여 다상 구동 전류를 사인파형 스위치드 구동 신호에 따라 전류원으로부터 복수의 고정자 코일중 선택된 조합을 통해 전류 리턴 (current return)으로 선택적으로 소오스 및 싱크하는 다상 모터 구동기 브리지 회로와, 고정자 코일에 접속되어 그 양단에 나타나는 전기 신호를 모니터하여 모터 위상 기준 신호를 출력하는 신호 파형 모니터 수단과, 모터의 회전에 관련된 모터 동기 클럭 신호를 발생하는 위상 클럭 발생 수단과, 상기 모터 동기 클럭에 의해 클럭킹되고 모터 위상 기준 신호에 의해 리세트되어, 그의 동작 중에 모터의 각 위상의 위상 구간을 카운트하여 위상 카운트와 위상 극성 신호를 발생하는 위상 카운터 수단과, 상기 위상 극성 신호에 응답하여 상태 제어 신호를 발생하는 상태 디코더 수단과, 상기 위상 카운트에 의해 어드레싱되어 다상 중 각 상에 대한 디지털 다상 사인값을 출력하는 사인파 로직 회로와, 상기 다상 사인값에 응답하여 사인값에 의해 제어되는 듀티 사이클을 갖는 위상 펄스를 발생하는 다상 펄스폭 변조 수단과, 상기 다상 모터 구동기 브리지 회로를 제어하기 위해 상태 제어 신호에 응답하여 위상 펄스를 위상 구동 펄스로 디코드하여 위상 구동 펄스를 공급하는 로직 디코더 수단 을 포함하는 것을 특징으로 하는 다상 브러쉬리스 dc 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로 [청구항 12] 제11항에 있어서,상기 다상 모터는3가지전기위상포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 dc 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 13] 제12항에 있어서,상기 다상 모터 구동기 브리지 회로는 관계식 sin(u) + sin(v) + sin(w) = 0이 만족되게 스위치드 위상 사인파 구동 신호를 모터에 공급하여 회전시키기 위하여 위상 구동 펄스에 따라 선택적으로 구동 전류를 복수의 모터 권선에소오스및그싱크하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 dc 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 14] 제12항에 있어서,상기 신호 파형 모니터 수단은 전기 신호의 제로 교차점을 검출하여 신호를 내고,제로 교차점에 응답하여 다상 모터 구동기 브리지 회로에 의해 공급된 구동 전류를 감지 및 홀드하는 구동 전류 감지 회로와, 위상 카운터 수단에 응답하여 모터 속도값을 발생하는 속도 에러 디지털-아날로그 변환 수단과, 모터 속도값과 감지 및 홀드된 구동 전류의 차분을 구하여 전류 명령값을 생성하는 차분 증폭기와, 전류 명령값을 디지털 듀티 사이클 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하며,디지털 듀티 사이클 값으로 변조되고 소정의 각속도로 모터 속도를 유지 및 조절하기 위하여 다상 펄스폭 변조 수단을 클럭킹하는 프로그램가능한듀티사이클클럭수단더포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 dc 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 15] 제12항에 있어서,상기 사인파 룩업 로직 회로는 90도 범위의 모터 회전에 걸쳐 디지털 다상 사인값을 출력하고, 상태 디코더 수단에 응답하여 상기 디지털 다상 사인값들 중 선택된 것들을 선택, 멀티플렉싱 및 가산하여 360도 범위의 모터 회전에 걸쳐 사인값을 제공하는 셀렉트, 멀티플렉스,가산기 회로포함하는것을특징으로 하는다상 브러쉬리스 dc 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로. [청구항 16] 3상의 사인파형 스위치드 구동 신호에 의해 구동되는 3 n 개의 (여기서, n은 1보다 크거나 같은 자연수) 고정자 코일 (stator coil) 및 회전자를 회전시키기 위해 고정자 코일에 의해 생성된 자계와 상호 작용하는 자계를 갖는 다극 영구 자석 어레이 (multiple-pole permanent magnet array)를 포함하는 회전자(rotor)를 갖는 3상 브러쉬리스 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로에 있어서, 모터를 소정의 각속도로 동작시키기 위하여 3상 중 각 상에 대한 구동 전류를 사인파형 스위치드 구동 신호에 따라 전류원으로부터 복수의 고정자 코일중 선택된 조합을 통해 그리고 전류 리턴을 통해 상기 전류원으로 선택적으로 소오스 및 싱크하는 모터 구동기 브리지 회로와, 고정자 코일에 접속되어 그 양단에 나타나는 전기 신호를 모니터하여 3 상 중 각 상의 제로 교차점을 표시하는 모터 위상 기준 신호를 출력하는 신호 파형 모니터 수단과, 모터 회전 속도에 응답하여 모터의 회전에 관련된 모터 클럭 신호를 발생하는 위상 클럭 발생 수단과, 각각이 모터 클럭 신호에 의해 클럭킹되고 모터 위상 기준 신호 중 하나에 의해 리세트되며, 그의 동작 중에 모터의 각 위상의 위상 구간을 카운트하여 모터 회전 위상 카운트와 모터 회전 위상 극성 신호를 발생하는 3개의 위상 카운터와, 위상 극성 신호에 응답하여 상태 제어 신호를 발생하는 상태 디코더와, 3개의 위상 카운터에 의해 발생된 위상 구간에 응답하여 위상 카운트를 사인파 로직 테이블에 순차적으로 제공하는 테이블 룩업 시퀀서와, 3상 중 각 상에 대한 디지털 사인값을 출력하는 사인파 로직 테이블과, 3상에 대한 디지털 사인값을 수신 및 홀드하는 3개의 위상 사인 데이터 레지스터와, 디지털 사인값의 조합을 수신 및 선택하도록 접속된 셀렉터 수단과, 모터 회전에 비동기적인 펄스폭 변조 클럭킹 신호를 발생하는 비동기 클럭킹 수단과, 펄스폭 변조 클럭킹 신호에 의해 클럭킹되고 디지털 사인값 및 디지털 사인값들의 선택된 조합에 응답하여 그 주기가 펄스폭 변조 클럭킹 신호에 의해 고정되고 그 듀티 사이클이 사인값에 의해 제어되는 3상 펄스의 세트를 발생하는 3개의 위상 펄스폭 변조 수단과, 복수의 고정자 코일들의 선택된 조합을 구동하도록 3상 모터 구동기 브리지 회로를 제어하기 위하여 상태 제어 신호에 응답하여 위상 펄스를 위상 구동 제어값으로 디코드하여 위상 구동 제어값을 공급하는 로직 디코더 수단 을 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 브러쉬리스 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로 [청구항 17] 다상 브러쉬리스 영구 디스크 스핀 모터에 의해 소정의 각속도로 회전하는 데이터 저장 디스크 (data storage disk)와, 이 데이터 저장 디스크와 상호 작용하는 데이터 변환 관계에 있는 데이터 트랜스듀서 (data transducer), 및 디스크 구동 동작 동안에 호스트 컴퓨팅 환경과 상기 데이터 저장 디스크간의 데이터 블록 전송을 위한 구동 전기 기계(drive electromechanics)를 포함하는 디스크 드라이브에 있어서, 모터의 복수의 모터 권선에 나타나는 전기 신호를 모니터하여 각 모터 위상에 대한 위상 기준 신호를 출력하는 신호 파형 모니터 회로와, 복수의 위상 기준 신호에 응답하여 모터 동기화된 클럭 신호를 제공하는 위상 클럭 발생기와, 모터 클럭 신호에 의해 클럭킹되고 위상 기준 신호에 의해 리세트되며, 소정의 모터 위상 구간을 결정하여 각 모터 위상 구간에 대한 위상 카운트 및 위상 극성 신호를 발생하는 위상 카운터 수단과, 상기 위상 극성 신호에 응답하여 상태 제어 신호를 발생하는 모터 상태 디코더 수단과, 상기 위상 카운트에 의해 어드레싱되며, 각 모터 위상 구간에 대한 디지털 다상 사인값을 출력하는 사인파 룩업 로직(sine wave lookup logic)과, 상기 디지털 다상 사인값에 응답하여 사인값에 의해 제어되는 듀티 사이클 기간을 갖는 위상 펄스를 발생하는 다상 펄스폭 변조기와, 상기 상태 제어 신호에 응답하여 상기 위상 펄스를 스위치드 위상 사인파 구동 펄스로 디코드하는 로직 디코더 수단과, 스위치드 사인파 구동으로 디스크 스핀 모터에 전원 공급을 하여 회전시키기 위해 스위치드 위상 사인파 구동 신호에 따라 선택적으로 구동 전류를 복수의 모터 권선에 소오스 및 그로부터 싱크하는 다상 모터 구동기 브리지 회로 를 포함하고 있는 디스크 스핀 모터용 스위치 모드 사인파 구동 회로 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 드라이브 [청구항 18] 제17항에 있어서,상기 다상 디스크 스핀 모터는 모터의 각 회전 동안에 정의된3개의전기위상갖는것을특징으로 하는디스크 드라이브. [청구항 19] 제18항에 있어서,상기 다상 모터 구동기 브리지 회로는 관계식 sin(u) + sin(v) + sin(w) = 0이 만족되게 스위치드 사인파 구동으로 모터에 전원 공급을 하여 회전시키기 위해 스위치드 위상 사인파 구동 신호에 따라 구동 전류를 복수의 모터 권선에 선택적으로소오스및그싱크하는것을특징으로 하는디스크 드라이브. [청구항 20] 제17항에 있어서,상기 신호 파형 모니터 회로는 전기 신호의 제로 교차점을 검출하여 신호를 내고,상기 제로 교차점에 응답하여 상기 다상 모터 구동기 브리지 회로에 의해 공급된 구동 전류를 감지 및 홀드하는 구동 전류 감지 회로와, 상기 위상 카운터 수단에 응답하여 모터 속도값을 발생하는 속도 에러 디지털-아날로그 변환 수단과, 상기 모터 속도값과 상기 감지 및 홀드된 구동 전류의 차분을 구하여 전류 명령값을 생성하는 차분 증폭기와, 상기 전류 명령값을 디지털 듀티 사이클 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기를 더 포함하며,소정의 각속도로 모터 속도를 유지 및 조절하도록 상기 디지털 듀티 사이클 값으로 변조되고 다상 펄스폭 변조 수단을 클럭킹하는 프로그램가능한듀티사이클클럭수단더포함하는것을특징으로 하는디스크 드라이브. [청구항 21] 제17항에 있어서,상기 사인파 룩업 로직은 90도 범위의 모터 회전에 걸쳐 디지털 다상 사인값을 출력하고, 360도 범위의 모터 회전에 걸쳐 사인값을 제공하기 위해 상기 모터 상태 디코더에 응답하여 상기 디지털 다상 사인값들 중 선택된 것들을 선택, 멀티플렉싱 및 가산하는 셀렉트, 멀티플렉스,가산기 회로포함하는것을특징으로 하는디스크 드라이브. [청구항 22] 제17항에 있어서,상기 스위치 모드 사인파 구동 회로에 접속되어 모터의 정지 위치 (at-rest position)를 결정하고 기동 위상값을 위상 카운터 수단에 로드하여 제어된 회전 방향으로의 디스크 스핀 모터의 회전을 기동시키는 온-보드디스크드라이브마이크로프로세서더포함하는것을특징으로 하는디스크 드라이브.