Average current mode 제어를 이용한 모터의 PWM 구동기에 관한 연구 = (The) study on PWM driver at motor using average current mode

국문 초록 (Abstract)

민수용 소형 모터의 구동기는 모터의 속성이 VCO(Voltage Controlled Oscillator)에 유사하다는 점에 착안하여 PLL(Phase Locked Loop)을 이용한 속도 제어를 하고 있다. 한편 민수용 소형 모터들에 대한 회전수의 증가 요구는 모터 구동기의 전력 소모 증가를 가져오고 이는 방열 문제를 수반한다. 이러한 방열 문제를 해결하기 위하여서는 PWM(Pulse Width Modulation) 구동을 통하여 하는데 PWM 구동을 이용한 전압 제어나 전류 제어 기법은 SMPS(Switching Mode Power Supply)에서 많이 연구 되어 왔다.$$a$$a본 논문은 LBP(Laser Beam Printer)용 Polygon Mirror 모터의 구동기를 설계함에 있어서 SMPS의 제어이론을 이용한다.$$a$$aSMPS의 전류 제어 기법은 Peak Current Mode, Slope Compensated Peak Current Mode, Average Current Mode의 3가지가 있는데, LBP용 Polygon Mirror 모터는 입력 전압이 24V이고 Bemf(Back Electricmotive Force)가 15~20V로 인하여 최대 시비 율이 83%나 되기 때문에 Peak Current Mode를 사용할 수 없고 LBP용 Polygon Mirror 모터의 경우는 일정 각속도 유지가 매우 중요하고 생산 업체들이 동일한 모터 제품에서 다양한 속도가 구현되도록 요구하고 있기 때문에 양산 시 속도 별로 기울기를 조정하기 위행 기울기 조정용 외부 콘덴서를 모터 제품 별로 장착해야 하는 단점이 발생하여 Slope Compensated Peak Current Mode를 채택할 수 없다.$$a$$a본 논문은 LBP용 Polygon Mirror 모터 구동기를 Average Current 제어를 이용한 PWM 구동기의 설계를 목표로 하였다. 회로 설계는 Fairchild Korea(주)의 2um급 바이폴러 공정인 40V급 BCH4B로 구현하였고 제조된 제품의 특성 결과는 기존의 선형 구동 방식과 차이가 없으며 증가된 회전수에서 만족한 결과를 얻었다.$$a$$a

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The Motor in Consumer Electronics have a property which is similar to VCO(Voltage Controlled Oscillator). The speed control is accomplished by PLL(Phase Locked Loop) using the feature.$$a$$aNowadays, the needs of increasing the RPM(Revolution Per Minute) generate the large heat by dissipating the Power. The solution for protecting the problem of large heat adopt the topology of PWM(Pulse Width Modulation) Driving technique. PWM Driving technique is widely used for solving the problem of large heat in SMPS(Switching Mode Power Supply).$$a$$aThis thesis proposes the design for Polygon Mirror Motor Driver with PWM control using the theory of SMPS Control. There are 3 current control theories for SMPS, Peak Current Mode, Slope Compensated Peak Current Mode, & Average Current Mode. Polygon Mirror Motor get 24V for VCC and 15~20V for Bemf. Duty Ratio is 83%. Therefor Polygon Mirror Motor Driver can not use the Peak Current Mode. And then Polygon Mirror Motor must change the RPM for each set. So Polygon Mirror Motor Driver can also not use the slope compensate peak current mode.$$a$$aThis thesis designs the polygon mirror motor with average current mode. The circuit design use the bipolar process of Fairchild Korea. That is 2um bipolar process. The Chip has driven the LPB Polygon mirror motor in 30Krpm and the PWM driving is implemented. The operation of PWM make the chip to package normal 44-pin. In the linear mode, the chip must be packaged in Metal package.$$a$$a