KR0130898Y1 - +경적스위치와 -경적스위치 겸용 전자혼 스위칭 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차에 사용되는 전자혼(HORN)의 동작 스위칭회로에 관한 것으로 자동차에 설치된 경적스위치의 + 또는 -극성에 관계없이 전자혼을 작동시키며, 차량의 충전장치의 고장발생시에 스스로 경적음을 울리도록 할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 고안은 종래의 전자혼 작동회로에 있어 경적스위치의 연결위치에 NPN형 트랜지스터 Q2의 에미터단자와 콜렉터단자를 연결하고, 트랜지스터 Q1의 베이스단자에 제너다이오드ZD1, 다이오드 D1, 저항R3, 제너다이오드ZD2, 저항R6를 순차적으로 직렬연결하여 트랜지스터 Q1의 베이스단자에 연결시키며, 저항R7을 트랜지스터 Q2의 베이스단자와 B-단자에 연결하고, 제너다이오드ZD2와 저항R3사이에 라인(1)을 인출하여 경적스위치(SW)의 일단자에 연결하고 경적스위치의 다른측 단자에는 인출선(2)을 연결하여 차량의 극성에 따라 B+단자에 연결된 +극성스위치접속단자(+SW)와 B-단자에 연결된 -극성스위치접속단자(-SW)에 선택적으로 접속하도록 구성한 것이다.

Description

+경적스위치와 -경적스위치 겸용 전자혼 스위칭회로

제1도는 본 고안의 구성회로도.

제2도는 본 고안을 전자혼 작동회로에 실제 적용하였을 때의 회로도.

제3도는 종래의 -경적스위칭회로의 구성도.

제4도는 경적스위치 극성에 따른 종래의 전자혼 연결방법도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

R1-R13 : 저항 C1-C3 : 콘덴서

D1-D2 : 다이오드 ZD1-ZD2 : 제너다이오드

Q1-Q4 : 트랜지스터 VR : 가변저항

L1 : 전자혼코일 U1 : 발진IC

본 고안은 자동차에 사용되는 전자혼(HORN)의 동작 스위칭회로에 관한 것으로 자동차용 전자식 경음기의 스위칭회로를 구성함에 있어 자동차에 설치된 경적스위치의 + 또는 -극성에 관계없이 전자혼을 작동시키며, 차량의 충전장치의 고장발생시에 스스로 경적음을 울리도록 하는 전자혼의 +경적스위치와 -경적스위치 겸용스위칭회로에 관한 것이다.

종래의 전자혼은 제3도에 도시된 바와 같이 차량의 경적스위치 극성이 -일 때 작동되도록 회로가 구성되어 있어 경적스위치가 -인 차량에서는 제4도의 (a)와 같은 방법으로 직접장착사용할 수 있으나, 차량의 경적스위치 극성이 +인 차량에서 사용하기 위해서 제4도의 (b)와 같이 별도의 혼릴레이(horn relay)를 사용하여 스위치의 극성을 -로 변환시켜야 함으로 배선연결작업의 불편함이 있고, 별도의 릴레이를 구입하여야 함으로 경제적인 부담도 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국실용출원94-22763호에 기 제시한 바와 같은 CMOS 논리회로를 IC를 사용하여 +와 - 겸용의 무극성 스위치회로가 고안되어 사용되었으나 CMOS 논리회로 IC는 사용환경의 전압이 최대 DC 18V 이내로 제한되어 있어 24V 차량용 제품의 경우 별도의 정전압회로가 추가되어야 하며, 그에 따라 재료비와 노무비의 상승에 따른 원가상승요인이 발생하고 무엇보다도 CMOS IC의 특성상 전원전압보다 높은 전압이 입력으로 인가될 때 발생되는 래치(LATCH)현상으로 인하여 계속하여 출력을 내는 오동작을 일으키는 문제점을 갖고 있었다.

본 고안은 트랜지스터와 제너다이오드를 이용하여 무극성 스위치회로를 구성함으로서 12V, 24V 뿐만 아니라 48V를 사용하는 중장비등에도 제한없이 사용할 수 있도록 하고, 부가적인 효과로서 차량충전장치의 고장시에 스스로 경적음을 내게 하여 충전장치의 고장을 신속히 알 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.

이하 첨부도면에 의해 본 고안의 구성 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안에 의한 구성회로를 도시한 것이고, 제2도는 전자혼 동작회로에 본 고안을 실제적용한 회로도를 도시한 것으로, 본 고안에 의한 전자혼 스위칭 회로는 B+ 단자에 연결된 저항R2가 PNP형 트랜지스터 Q1의 에미터단자에 연결되고 그 콜렉터단자는 저항R5와 컨덴서C1을 거쳐 B-단자에 연결되며, 트랜지스터 Q1의 베이스 단자는 저항 R1을 거쳐 B+단자에 연결되고 저항R4 및 경적스위치를 거쳐 B-단자에 연결되는 구성의 - 스위치용 전자혼 스위칭회로에 있어서, 상기 경적스위치의 연결위치에 NPN형 트랜지스터 Q2의 에미터단자와 콜렉터단자를 연결하고, 트랜지스터 Q1의 베이스단자에 제너다이오드ZD1, 다이오드D1, 저항R3, 제너다이오드ZD2, 저항R6를 순차적으로 직렬연결하여 트랜지스터 Q1의 베이스단자에 연결시키며, 저항R7을 트랜지스터 Q2의 베이스단자와 B-단자에 연결하고, 제너다이오드ZD2와 저항R3사이에 라인(1)을 인출하여 상기의 경적스위치(SW)의 일단자에 연결하고 경적스위치의 다른측 단자에는 인출선(2)을 연결하여 차량의 극성에 따라 B+단자에 연결된 +극성스위치접속단자(+SW)와 B-단자에 연결된 -극성스위치접속단자(-SW)에 선택적으로 접속하도록 구성한 것이다.

경적스위치 극성이 -일 경우에는 (즉, 경적스위치의 인출선이 -극성스위치접속단자(-SW)에 연결될 경우에는)트랜지스터 Q1이 도통되어 출력단자 B에 전압이 나오게 되고, 경적스위치의 극성이 + 일 때는(즉, 경적스위치의 인출선이 +극성스위치접속단자(SW)에 연결될 경우에는) 트랜지스터 Q2가 먼저 동작하여 출력단자 B에 전압이 나오게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 경적스위치의 극성이 -일 때 스위칭회로의 동작은 PNP형 트랜지스터 Q1의 에미터단자가 저항R2를 통해 +에 연결되고, 베이스단자는 저항R1을 통해 +단자에 연결되며, 제너다이오드ZD1, 다이오드D1, 저항R3를 거쳐 - 경적스위치를 통해 -에 연결됨으로서 트랜지스터 Q1이 도통되어 저항 R2, 트랜지스터 Q1의 에미터와 컬렉터를 거쳐 출력단자 B에 전압이 나오게 된다.

이때 Q2의 베이스는 저항R6와 제너다이오드ZD2를 거쳐 - 경적스위치를 통해 -에 연결됨으로서 - 전압이 인가되어 동작하지 않는다.

경적스위치의 극성이 +일때의 스위칭회로의 동작은 다음과 같다.

제너다이오드ZD2와 저항R6를 통해 Q2의 베이스에 + 전압이 인가되어 Q2가 동작하고, Q1은 베이스에 연결된 저항R4와 Q2의 컬렉터와 에미터를 거쳐서 -에 연결되어 Q1이 동작하게 되어 출력단자 B에 출력전압이 나오게 된다.

이때 경적스위치 +전압은 Q1의 베이스에 직렬로 연결된 다이오드D1이 +전압을 차단해 주기 때문에 트랜지스터 Q1에 영향을 주지 못한다.

또한 경적스위치를 누르지 않은 상태에서 +에 연결된 저항R1,ZD1,D1,R3,ZD2,R6를 통해서 Q2의 베이스 단자에 + 전압이 인가되어 Q2가 동작하게 되는데 이를 방지하기 위하여 R3와 D1을 통해서 ZD1과 ZD2가 직렬연결되는 구조로 하여 Q2의 베이스에 영향을 주지 못하도록 전압을 제한한다.

이와 같은 구성에 의해 경적스위치 단자 A에 가해지는 + 또는 -극성에 관계없이 전자혼을 동작시킬 수 있게 된다.

제2도에 의한 실제 전자혼 동작회로에 본 고안에 의한 스위칭회로를 적용하여 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이 경적스위치의 극성이 -일때의 스위칭회로의 동작은 PNP형 트랜지스터 Q1의 에미터단자가 저항R2를 통해 + 단자에 연결되고, 베이스단자는 저항R1을 통해 +에 연결되며, 제너다이오드ZD1, 다이오드D1, 저항R3를 거쳐 -경적스위치를 통해 -에 연결됨으로서 트랜지스터 Q1의 에미터와 콜렉터가 도통상태가 되어 축전지의 B+전압이 저항R2, 트랜지스터 Q1의 에미터와 콜렉터를 통하여 일부는 저항R5를 통하여 콘덴서 C1에 저장되고, 일부는 저항R8,R9를 통해 트랜지스터 Q3와 Q4를 작동시켜 혼코일(L1)을 전자석으로 만들게 되는데 이때 발진IC U1이 작동하여 만들어내는 발진신호는 다이오드D2를 통해 저항R8과 R9사이에 연결되어 있음으로 구형파발진주기에 연동하여 트랜지스터 Q3의 베이스단자에 공급되는 작동전압을 단속하여 구형파발진주기와 동일하게 혼코일(L1)에 흐르는 전류를 단속시켜 작동함으로서 진동판을 움직여 경적음을 내게 된다.

경적스위치를 OFF 시켰을 때는 콘덴서 C1에 충진되었던 전압이 저항R5,R8,R9를 통하여 트랜지스터 Q3의 베이스에 바이어스를 걸어줌으로서 C1의 방전시간에 비례하는 여음을 내게 된다.

경적스위치의 극성이 +일 때의 스위칭 회로 동작은 제너다이오드ZD2와 저항R6을 통해 Q2베이스에 +전압이 인가되어 Q2가 동작하게 되고, 이때 Q1의 베이스에 연결된 저항R4가 Q2의 콜렉터와 에미터를 거쳐서 -에 연결되어 Q1이 동작함으로서 경적스위치의 극성이 -일때와 동일하게 작동하게 된다.

또한, 경적스위치가 OFF 상태일 때 트랜지스터 Q2가 저항R7에 걸리는 전압에 의해 도통되는 것을 방지하기 위해 12V용 제품에서는 7-8V사이, 24V용 제품에서는 14V-15V 사이의 제너전압을 갖는 제너다이오드를 직렬로 2개 연결하여 그 제너다이오드의 전압값 이하의 축전지단자(B+,B-)전압이 전자혼에 공급될 때 스스로 작동하지 않토록 제한되고, 축전지단자전압(B+,B-)이 2개의 제너다이오드의 제너전압을 초과하는 고전압(12V 일 경우 약 16V 이상/24V 일 경우 30V이상)이 공급될 때 (차량의 충전장치 고장;과충전) 스스로 경적음을 발생시켜 충전계통의 고장을 알릴 수 있도록 ZD1,D1,R3,ZD2,R6를 직렬로 연결한 구성으로 됨으로서 전압 및 전류제한회로로서의 기능을 아울러 갖게 된다.

상기의 전압 및 전류제한회로로서의 기능은 두 개의 제너전압값을 합한값 16V이하, 24V용인 경우 30V이하, 즉, 정상적인 충전상태의 축전지전압 범위(12V차량 14.5±0.5V/24V차량 28.5±0.5V;레규레이터 조정전압)에서는 스스로 작동치 않고 정상적인 전압범위를 초과한 고전압이 인가될때만 스스로 경적음을 발휘함으로서 충전계통의 이상을 알수 있게 한다.

제너다이오드는 특성상 제너전압보다 낮은 전압에서는 전류를 차단하고 제너전압보다 높은 전압에서는 전류가 흐르는 특성을 갖는 것으로 이와 같은 특성 때문에 정상치보다 높은 전압이 축전지양단(B+,B-)에서 감지되면 본 고안에 의한 스위칭회로는 저항R1,ZD1,D1,R3,ZD2,R6,R7으로 전류가 흐르게 되어 저항R7의 양단간에 그 저항값과 그때 흐르는 전류에 비례하는 전압이 걸리게 되고 이 전압에 의해 트랜지스터 Q2의 에미터와 콜렉터가 도통되어 -스위치가 작동된 상태와 동일한 효과를 냄으로 스스로 경적음이 울리게 되어 차량의 충전계통 고장임을 운전자에게 알리게 되는 것이다.

도면중 미설명부호 10은 본 고안의 구성회로, 11은 차량용 전자혼, 12는 축전지, 13은 혼릴레이, 14는 경적스위치를 표시한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 NPN형의 한 개의 트랜지스터를 제어하여 경적스위치의 +극성과 -극성에 관계없이 12V,24V,48V 등 어떠한 차량에서나 전자혼스위칭회로로 사용할 수 있고, 축전지 전압을 감지하여 고전압시에는 스스로 경적음을 울려 충전계통의 고장을 운전자에게 알려주는 부수적인 효과도 갖는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. B+ 단자에 연결된 저항R2가 PNP형 트랜지스터 Q1의 에미터단자에 연결되고 그 콜렉터단자는 저항R5와 컨덴서C1을 거쳐 B-단자에 연결되며, 트랜지스터 Q1의 베이스 단자는 저항R1을 거쳐 B+단자에 연결되고 저항R4 및 경적스위치를 거쳐 B-단자에 연결되는 구성의 - 스위치용 전자혼 스위칭회로에 있어서, 상기 경적스위치의 연결위치에 NPN형 트랜지스터 Q2의 에미터단자와 콜렉터단자를 연결하고, 트랜지스터 Q1의 베이스단자에 제너다이오드ZD1, 다이오드 D1, 저항R3, 제너다이오드ZD2, 저항R6를 순차적으로 직렬연결하여 트랜지스터 Q1의 베이스단자에 연결시키며, 저항R7을 트랜지스터 Q2의 베이스단자와 B-단자에 연결하고, 제너다이오드ZD2와 저항R3사이에 라인(1)을 인출하여 상기의 경적스위치(SW)의 일단자에 연결하고 경적스위치의 다른측 단자에는 인출선(2)을 연결하여 차량의 극성에 따라 B+단자에 연결된 +극성스위치접속단자(+SW)와 B-단자에 연결된 -극성스위치접속단자(-SW)에 선택적으로 접속하도록 구성함으로서 차량의 극성에 관계없이 전자혼 동작회로에 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 +경적스위치와 -경적스위치 겸용 전자혼 스위칭 회로.