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| 16 필요합니다. DC 모터는 속도가 전압에 비례하므로 간단한 전압 분할기로 속도를 바꿀 수 있습니다. 그러나 전압 분할기는 여전히 같은 양의 전류를 인입하므로 이 기법은 비효율적입니다. 단일 방향으로만 회전해야 하는 브러시 DC 모터에 대한 더 나은 솔루션은 펄스 폭 변조기(PWM) 로, PWM은 듀티 사이클을 통해 모터에 대한 평균 전압을 제어합니다. PWM 회로는 제어 신호에서 전송된 주파수에서 전환하는 트랜지스터와 역기전력 소산 경로를 제공하는 다이오드만 필요합니다(그림 1). 모터의 방향을 반대로 바꾸어야 하는 경우 H-브리지 회로를 사용할 수 있습니다. H-브리지 설계에서는 각각 플라이백 다이오드가 있는 트랜지스터를 4개 사용합니다. 이러한 유형의 회로에 대한 실제 컨트롤러는 보통 PWM 컨트롤러가 통합된 간단한 마이크로컨트롤러입니다. 브러시리스 DC 브러시리스 DC(BLDC) 모터는 AC 모터와 비슷하게 작동하는데, 고정자가 회전 자기장을 생성하여 영구 자석 회전자가 회전하게 됩니다. 전압은 회전 자기장을 생성하기 위해 고정자 권선의 전자석에 특정한 순서로 전력을 공급하는 데 사용됩니다. BLDC 모터에는 고정자 코일이 최소 3개부터 더 일반적으로는 6개 또는 그 이상도 있을 수 있습니다. 코일이 3개 있는 모터는 권선 간격이 120도가 됩니다. 언제나 그중 하나는 양극, 하나는 접지, 세 번째 코일은 개방됩니다. 고정자 코일이 순서대로 계속 바뀌면 회전자는 선속을 '뒤쫓으며' 회전하게 됩니다. 이러한 유형의 제어만 사용하면 회전자에 있는 자석이 한 극에서 다음 극으로 이동하면서 덜컥거리는 듯한 동작이 발생할 수 있으며, 이로 인해 시스템에서 진동과 소음이 발생할 수 있습니다. 더욱 부드러운 회전을 위해 정현파형 제어로 전류가 연속적으로 변하도록 할 수 있습니다. 이러한 유형의 제어에는 보통 각 고정자 권선에 대한 전압과 전류를 조정하는 인버터를 사용합니다. PWM은 듀티 사이클이 길어지거나 순차적으로 이루어짐에 따라 정현파 효과를 생성합니다. 권선에 대해서는 듀티 사이클이 높을 경우 전압이 증가하는 것처럼 보여 더 많은 전류 흐름을 유도하고, 듀티 사이클이 낮을 경우에는 전류가 감소하게 됩니다. 정현파 제어는 브러시 DC 모터에 필요한 간단한 PWM 제어보다 훨씬 더 복잡하여, 3가지 전압을 생성하고 조정해야 합니다. 그림 2에 나타난 것처럼 센서는 회전자에서 받은 위치 데이터를 디코더에 피드하며, 이 데이터를 사용하여 서로 120도의 위상차가 있는 2개의 정현파를 계산합니다. 그런 다음 해당 신호에 계산된 값을 곱해 원하는 토크를 제공합니다. 결과 신호는 2개의 P-I 컨트롤러에 입력되며, 그러면 컨트롤러가 PWM 및 출력 브리지를 통해 고정자 권선의 전류를 조절합니다. 세 번째 권선은 계산된 두 전류 값의 음의 합계이며 별도로 제어되지 않습니다. 적합한 주변장치가 있는 마이크로컨트롤러는 그림 2에 나와 있는 대부분의 기능을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, Renesas RX 제품군의 장치에는 3 상 모터 제어를 위해 입력 캡처와 PWM 타이머가 통합되어 있습니다. 그림 1: 모터가 단일 방향으로 회전할 때의 브러시 DC 모터 제어(출처: 저자)