마이크로 스텝핑모터의 구동장치 document_id 1020010039929

[청구항 1] 소정 펄스 신호를 인가받고, 그 펄스수에 비례한 각도만큼 회전하는 스텝핑 모터의 구동장치에 있어서, 일정 메인클럭부로부터 발생된 클럭신호를 입력받고 1/2/6/10분주하여 그 분주된 클럭신호를 각각 출력하는 분주기(10)와, 상기 분주기(10)로부터 6/10분주된 클럭신호를 입력받은 상태에서, 모터 구동에 필요한 구동전류설정값과 홀딩전류설정값을 입력받음과 아울러 모터 구동상태에 따라 전류제어값을 출력하는 전류제어값생성부(100)와, 소정 전원이 입력되면 상기 전류제어값생성부(100)로부터 18분주된 클럭신호를 인가받고 일정 시간후 하이(h)레벨의 기동신호를 출력하는 기동신호발생부(109)와, 상기 기동신호발생부(109)의 기동신호를 입력받고 cw펄스신호, ccw/dir신호, 1/2클럭방식신호, 위상차방식신호, 정/역방향선택신호, 분해능선택신호를 입력받아 모터구동에 따른 펄스값을 출력하고 데이터 억세스를 위한 어드레스값을 생성출력하는 어드레스생성부(110)와, 상기 어드레스생성부(110)로부터 어드레스값 및 정/역방향펄스, 스텝펄스신호를 입력받아 90°위상차가 발생하는 사인파의 a상·b상 데이터를 출력하는 모터구동데이터생성부(130)와, 상기 a상·b상 데이터를 래치출력하는 래치멀티플렉서(160) 및 그 래치멀티 플렉서(160)의 a상 또는 b상 데이터와 상기 전류제어값생성부(100)로부터 인가되는 전류제어값을 곱셈연산하고 a상 또는 b상데이터를 래치(164)를 통해 출력하는 곱셈기(162)와, 상기 모터전류를 피이드백받아 ad콘버터를 통해 디지털값으로 바뀐 루프전류값을 래치하는 루프전류값래치부(150)와, 상기 루프전류값래치부(150)의 루프전류값의 최상위비트(msb)·상기 곱셈기 (162)로부터 래치(164)를 매개하여 출력되는 a상·b상데이터의 최상위비트 (msb)·어드레스생성부(110)의 방향신호를 인가받고 a상/b상 제어신호를 생성/출력하는 제어신호생성부(168)와, 상기 제어신호생성부(168)의 a상/b상 제어신호에 따라 a상 또는 b상데이터를 선택하기 위한 제 1멀티플렉서(166)/제 2멀티플렉서(170)와, 상기 루프전류값래치부(150)로부터 출력되는 루프전류값을 나눔연산(÷4)에 따라 감소시켜 인가받는 한편 상기 전류제어값생성부(100)로부터 정지신호를 인가받는 제 3멀티플렉서(172) 및 상기 제 3멀티플렉서(172)의 출력신호와 a상/b상 데이터를 제 1멀티플렉서(166)를 통해 인가받고 가감연산을 수행하는 연산부 (174)와, 상기 연산부(174)의 가감결과에 따라 언더플로우값 또는 오버플로우값을 선택적으로 인가받는 제 4멀티플렉서(176)와, 상기 플로우값의 발생여부에 따라 상기 연산부(174) 또는 제 4멀티플렉서(176)로부터 출력값을 인가받는 제 5멀티플렉서 (178)와, 상기 제 5멀티플렉서(178)의 출력값 및 상기 곱셈기(162)의 선택신호에 따라 각각 a상 또는 b상 데이터를 래치하는 a상/b상래치(179)(180) 및 메인클럭부의 클럭신호를 카운터(185)하여 인가받아 펄스폭변조시켜 모터구동신호를 출력하는 비교부(182)(184)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 스텝핑모터의 구동장치 [청구항 2] 제 1항에 있어서,상기 곱셈기(162)로부터 출력되는 a상/b상 선택신호는 a상/b상 데이터를 동시에 처리하기 위하여 상기 래치멀티플렉서(160)·제 1/제 2멀티플렉서(166) (170)·a상/b상래치인가되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 3] 제 1항에 있어서,상기 루프전류값래치부(150)를 통해 모터전류를 피이드백 받게 되면, 상기 제어신호생성부(168)는 a상/b상 데이터의 최상위비트·루프전류값의 최상위비트·모터방향신호에 따라16가지의위상상태생성하는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 4] 제 1항에 있어서,상기 전류제어값생성부(100)는; 상기 분주기(10)로부터 10분주클럭신호(clk10)를 인가받고 10.5ms 주기의 18분주클럭신호(clk18)를 상기 기동신호발생부(109)로 인가하는 8분주기(102)와, 상기 8분주기 (102)및 어드레스생성부(110)의 위치이동펄스가 정지되고 150ms시간 경과후 하이레벨(h) 상태의 정지신호를 출력하는 정지신호발생부(104)와, 상기 정지신호 및 제 8분주기(102)의 클럭신호를 인가받은 상태에서 모터구동모드에는 최대의 홀딩전류값이 출력되고 정지모드일때는 10.5ms당 홀딩전류값이 1씩 감소되어 상기 홀딩전류설정값에 이르면 감소를 멈추는 완충기(106)와,상기 완충기(106)의 출력신호·클럭신호·구동전류신호 및 정지신호를 인가받고 전류제어값을 출력하거나 상기 정지신호가 로우(l)레벨상태일때는 상기 구동전류신호값에 곱셈연산(×8)을 수행한 후 전류제어데이터값을 출력하는곱셈기구성되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 5] 제 1항에 있어서,상기 어드레스생성부(110)는; 상기 cw펄스신호, ccw/dir신호, 1/2클럭방식신호, 정/역방향선택신호 및 기동신호를 인가받고 입력펄스방식을 선택하는 입력펄스방식선택부(112)와, 상기 입력펄스방식선택부(112)의 출력펄스값을 노이즈필터(114)를 매개하여 인가받고 제어신호 및 구동신호를 출력하는 제어신호발생부(116)와, 상기 제어신호발생부(116)의 제어신호 및 입력펄스방식선택부(112)의 dir신호를 인가받고 정방향/역방향위상신호 및 위상값 또는 스텝값을 출력하는 제어신호해독부(118)와, 상기 기동신호 및 분해능선택신호의 입력에 따른 위상값 또는 스텝값을 위상값/스텝값입력부(120)를 매개하여 선택적으로 인가받아 출력하는 제 6멀티플렉서 (122)와, 상기 제 6멀티플렉서(122)의 출력값을 상기 제어신호해독부(118)의 제어신호에 따라 가감연산하고 상기 정방향/역방향위상신호를 출력할 수 있도록 제어신호해독부(118)로 캐리신호를 인가하는 한편, 상기 위상값 및 스텝값에 대한 가감연산을 반복수행하고 래치(126)에 래치하는어큐뮬레이터구성되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 6] 제 5항에 있어서,상기 래치(126)에 래치되는 데이터는 상기 위상값을 넘지않으며, 그 위상값(p)은 스텝값(s)과의 관계에서 'n*s≤p'의 식(n=p/s를 만족하는자연수성립되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 7] 제 1항에 있어서,상기 모터구동데이터생성부(130)는; 상기 어드레스생성부(110)로부터 출력되는 정방향위상출력펄스 또는 역방향위상출력펄스를 검출하는 위상검출부(132)와, 소정 작동펄스값을 인가받아 상기 위상검출부(132)로부터 a상 또는 b상 데이터값을 선택적으로 인가받도록 선택신호 및 래치신호, 메모리리드신호를 출력하는 제어신호발생부(136)와, 상기 선택신호에 따라 상기 a상 또는 b상 데이터를 선택입력받는 제 7멀티플렉서(135)와, 상기 제 7멀티플렉서(135) 및 제어신호발생부(136)의 출력에 따라 a상/b상 데이터를 억세스하기 위해 어드레스를 생성하는 어드레스생성부(138)와, 상기 어드레스생성부(138)의 어드레스신호 및 제어신호발생부(136)의 메모리리드신호, 모터종류선택신호를 인가받고 기본파를 비롯하여 3/5/7/9고조파성분의 양에 따라 삼각파에서 구형파까지의 16종류의 데이터를 저장하는 메모리 (140)와, 상기 모터종류선택신호에 따라 상기 16종류의 모터 특성에 따라 a상/b상 데이터를 선택출력하는래치구성되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 8] 제 1항에 있어서,상기 루프전류값래치부(150)는; 상기 클럭신호(ck6)를 인가받음과 아울러 모터전류의 a상/b상 전류의 합성전류를 피이드백받아 연산증폭기(158)에서 증폭하고 제어신호발생부(152)의 클럭/cs/데이터신호에 의해 ad콘버터(160)를 통해 디지털값을 인가받는 쉬프터레지스터 (154) 및 그 쉬프터레지스터(154)의 출력값을 래치하고 루프전류값을 출력하는래치구성되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 9] 제 1항에 있어서,상기 모터구동에 관련된 트랜지스터에 과전류가 흐를시 엑티브 로우신호를 인가받고 14.2㎲ 시간 경과후 전류차단신호(h) 및 에러신호를 출력하는 한편, 온도센서 및 온도센서인에이블로부터 인가되는 감지신호에 따라 전류차단신호 또는 에러신호만을 제 1내지 제 3판별부(194)를 통해 출력하는 프로텍트래치(192)가 포함되어 구비된보호회로부더장착되는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치. [청구항 10] 제 9항에 있어서,상기 온도센서입력이 하이레벨, 온도센서인에이블이 로우레벨상태인 경우에는 전류차단신호와 에러신호를 제 1판별부(194)/제 2판별부(196)를 통해 출력하며, 온도센서인에이블이 하이레벨상태인 경우에는 제 2판별부(196)를 통해 에러신호만을 출력하는 한편, 상기 제 1판별부(194)의 전류오프입력이 로우레벨상태이면 제 1판별부(194)의 출력은 하이레벨상태를 유지하게 되어 모터전류를 차단하고,전류오프입력이 하이레벨상태이면정상상태유지하는것을특징으로 하는마이크로 스텝핑모터의 구동장치.