KR100354128B1

KR100354128B1 - 발열체의과열방지회로

Info

Publication number: KR100354128B1
Application number: KR1019980057052A
Authority: KR
Inventors: 이종철
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2002-12-28
Also published as: KR20000041225A

Abstract

본 발명은 전기 에너지에 의해 발열되는 발열체의 과열 방지 회로에 관한 것으로서; 온도 감지 수단은 전원단으로부터 인가되는 전원으로 동작되어 상기 발열체의 온도를 검출하고; 전압 변환 수단은 전원단과 온도 감지 수단의 선로상에 설치되어 온도 감지 수단에서 감지된 온도를 전압으로 변환시키며; 전압 센싱부는 전압 변환 수단과 온도 감지 수단의 노드에 연결되어 전압 변환 수단에서 변환된 전압의 세기를 센싱하고; 스위칭부는 전압 센싱부의 출력단에 연결되어 전압 센싱부의 출력 신호에 의해 턴-온 되어 전원단으로부터 발열체로 인가되는 전원을 접지단으로 패스시키는 특징이 있다. 따라서, 본 발명은 발열체에서 발생되는 열을 감지하여 이를 전압으로 변환시킨 후 발열체에서 발생되는 열이 포화 온도보다 높으면 발열체로 인가되는 전압을 차단시켜 발열체를 보호할 수 있다.

Description

발열체의 과열방지회로{CIRCUIT FOR PREVENTING OVERHEAT OF HEATER}

본 발명은 발열체의 과열 방지 회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열체에서 과열이 발생되면 발열체로 인가되는 전원을 차단시켜 발열체를 보호하는 발열체의 과열 방지 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 발열체라 함은 전원을 인가함에 따라 열이 발생되는 히터, 트랜지스터, 램프 등을 말한다.

그러나, 이러한 발열체에 전원 공급 계통의 이상으로 계속해서 전원이 인가되면 발열체에서는 포화 온도 이상의 열이 발생되어 결국 발열체가 파손되거나 연소되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 발열체에서 발생되는 열을 감지하여 이를 전압으로 변환시킨 후 발열체에서 발생되는 열이 포화 온도보다 높으면 발열체로 인가되는 전압을 차단시켜 발열체를 보호하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 발열체의 과열 방지 회로를 보인 회로도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 발열체 10 : 서미스터

20 : 전압 센싱부 20 : 전압 센싱부

30 : 스위칭부 31 : 사이리스터

32 : 서지 보호 회로 R1, R2 : 저항

Rs : 센싱 저항 C : 콘덴서

ZD : 제너 다이오드

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 전기 에너지에 의해 발열되는 발열체의 과열 방지 회로에 있어서; 온도 감지 수단은 전원단으로부터 인가되는 전원으로 동작되어 상기 발열체의 온도를 검출하고; 전압 변환 수단은 전원단과 온도 감지 수단의 선로상에 설치되어 온도 감지 수단에서 감지된 온도를 전압으로 변환시키며; 전압 센싱부는 전압 변환 수단과 온도 감지 수단의 노드에 연결되어 전압 변환 수단에서 변환된 전압의 세기를 센싱하고; 스위칭부는 전압 센싱부의 출력단에 연결되어 전압 센싱부의 출력 신호에 의해 턴-온되어 전원단으로부터 발열체로 인가되는 전원을 접지단으로 패스시키도록 하는 점에 있다.

여기서, 전압 센싱부는 저항에서 변환된 전압의 세기를 센싱하는 센싱 저항과; 센싱 저항에 케소드가 직렬 연결되어 센싱 저항에서 센싱되는 전압의 세기가 소정 세기 이상이면 턴-온되는 제너 다이오드를 포함한다.

그리고, 스위칭부는 제너 다이오드의 출력단에 게이트가 연결되고, 전원단과 발열체가 연결되는 선로상에 에노드가 연결되며, 접지단에 케소드가 연결되는 사이리스터와; 제너 다이오드의 출력단에 연결되는 콘덴서와 저항을 구비하는 서지 보호 회로를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 보면, 먼저, 서미스터(10)는 발열체(1)에서 발생되는 열의 세기에 따라 저항값이 변화되도록 발열체(1)와 대응되는 위치에 고정 설치되고, 전압단(Vcc)의 출력단에 연결된다.

저항(R1)은 서미스터(10)에서 감지된 온도에 따라 저항값이 변환되면 저항값의 변화를 전압으로 변환시키도록 전압단(Vcc)과 서미스터(10) 사이에 연결된다.

전압 센싱부(20)는 센싱 저항(Rs)과, 제너 다이오드(ZD)로 구성된다. 센싱 저항(Rs)은 저항에서 변환된 전압의 세기를 센싱하도록 저항(R1)과 서미스터(10)의 a노드에 연결된다. 제너 다이오드(ZD)는 센싱 저항(Rs)에서 센싱된 전압이 제너 전압 이상이면 턴-온 되도록 센싱 저항(Rs)에 케소드가 연결된다. 여기서, 제너 다이오드(ZD)의 제너 전압의 크기는 발열체(1)의 포화 온도에 대응되는 전압 크기이다.

스위칭부(30)는 사이리스터(Thyristor: SCR)(31)와, 서지 보호 회로(32)로 구성된다. 여기서, 사이리스터(31)는 제너 다이오드(ZD)의 스위칭에 따라 제너 다이오드(ZD)를 통해 인가되는 전압에 의해 턴-온 되어 전압단(Vcc)에서 발열체(1)로 인가되는 전압을 접지단으로 패스시키도록 제너 다이오드(ZD)의 출력단에 게이트가 연결되고, 전압단(Vcc)과 발열체(1)가 연결되는 선로상에 에노드가 연결되며, 접지단에 케소드가 연결된다. 그리고, 서지 보호 회로(32)는 제너 다이오드(ZD)의 출력단에 연결되어 사이리스터(31)의 게이트에 급격한 서지(Surge)가 유입되어 사이리스터(31)가 파손되는 것을 차단하도록 제너 다이오드(ZD)의 출력단에 콘덴서(C)가 직렬 연결되고 콘덴서(C)에 저항(R2)이 병렬로 연결된다.

이하, 본 발명에 의한 발열체의 과열 방지 회로의 작용을 도 1을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 시스템이 온 되어 전압단(Vcc)에서 A경로를 통해 발열체(1)로 전압이 인가되면 발열체(1)에서 열이 발생하게 된다. 한편, 저항(R1)과 서미스터(10)로 전압이 인가되면 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압과 서미스터(10)의 양단에 걸리는 전압은 저항(R1)과 서미스터(10)의 저항값에 따라 분압된다.

이러한 상태에서, 발열체(1)에서 열이 발생되어 발열체(1)에서 감지되는 온도가 상승되면 서미스터(10)의 저항값도 증가되므로 전압단(Vcc)에서 인가되는 전류의 세기가 동일한 상태에서 서미스터(10)의 저항값이 감소되면 서미스터(10)의 양단에 걸리는 전압의 크기는 감소되고, 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 크기는 상승된다.

그리하여, 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 크기가 제너 전압 이상인 것으로 센싱 저항(Rs)에서 검출되면 제너 다이오드(ZD)는 턴-온 되어 제너다이오드(ZD)를 통한 전압은 서지 보호 회로(22)의 콘덴서(C)에 의해 충전되었다가 서서히 방전되면서 저항(R2)을 통해 접지단으로 패스된다.

이로 인하여, 사이리스터(31)의 게이트에 콘덴서(C)와 저항(R2)의 시정수에 따라 전류가 서서히 유입되어 사이리스터(31)가 턴-온 되어서 전압단(Vcc)에서 발열체(1)로 인가되던 전압은 발열체(1)보다 상대적으로 부하가 적은 사이리스터(31) 즉, B경로를 통해 접지단으로 패스되므로 발열체(1)에는 전압단(Vcc)의 전압이 인가되지 않는다.

한편, 발열체(1)에서 발생되는 열이 낮아져서 서미스터(10)의 저항값이 증가되면 서미스터(10)의 양단에 걸리는 전압의 크기가 커지므로 저항(R1)의 양단에 걸리는 전압의 크기가 감소되며, 제너 전압 이하로 감소되면 제너 다이오드(ZD)가 턴-오프 되고 이와 연동되어 사이리스터(31)가 턴-오프 되므로 다시 발열체(1)에는 A경로를 통해 전압단(Vcc)의 전압이 인가된다.

따라서, 발열체에서 발생되는 열이 발열체의 포화 온도 이상으로 발생되면 발열체로 인가되는 전압을 차단시켜 발열체가 파손되거나 연소되는 것을 막는다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 발열체의 과열 방지 회로에 의하면 다음과 같이 이점이 발생한다.

즉, 발열체에서 발생되는 열을 감지하여 이를 전압으로 변환시킨 후 발열체에서 발생되는 열이 포화 온도보다 높으면 발열체로 인가되는 전압을 차단시켜 발열체를 보호한다.

Claims

전기 에너지에 의해 발열되는 발열체의 과열 방지 회로에 있어서;

전원단으로부터 인가되는 전원으로 동작되어 상기 발열체의 온도를 검출하는 온도 감지 수단;

상기 전원단과 상기 온도 감지 수단의 선로상에 설치되어 상기 온도 감지 수단에서 감지된 온도를 전압으로 변환시키는 전압 변환 수단;

상기 전압 변환 수단과 상기 온도 감지 수단의 노드에 연결되어 상기 전압 변환 수단에서 변환된 상기 전압의 세기를 센싱하는 전압 센싱부; 및

상기 전압 센싱부의 출력단에 연결되어 상기 전압 센싱부의 출력 신호에 의해 턴-온 되어 상기 전원단으로부터 상기 발열체로 인가되는 전원을 접지단으로 패스시키는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체의 과열 방지 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 전압 센싱부는,

상기 저항에서 변환된 전압의 세기를 센싱하는 센싱 저항; 및

상기 센싱 저항에 케소드가 직렬 연결되어 상기 센싱 저항에서 센싱되는 상기 전압의 세기가 소정 세기 이상이면 턴-온 되는 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체의 과열 방지 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부는,

상기 제너 다이오드의 출력단에 게이트가 연결되고, 상기 전원단과 상기 발열체가 연결되는 선로상에 에노드가 연결되며, 접지단에 케소드가 연결되는 사이리스터; 및

상기 제너 다이오드의 출력단에 연결되는 콘덴서와 저항을 구비하는 서지 보호 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체의 과열 방지 회로.