KR100407617B1

KR100407617B1 - 가습기의 분무제어회로

Info

Publication number: KR100407617B1
Application number: KR10-2001-0041629A
Authority: KR
Inventors: 오인식; 권사영
Original assignee: 주식회사 세일사; 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-11-28
Also published as: KR20010088458A

Abstract

본 발명은 가습기의 분무제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과전압에 의한 회로부품의 손상 및 소비전력 증가를 억제시켜서 제품에 대한 신뢰성을 증가시킬 수 있는 가습기의 분무제어회로에 관한 것이다. 이를 위해서 본 발명은 과전압에 의한 전원전압의 변동이 발생되었을 때에도 진동자를 발진시키기 위한 트랜지스터의 턴-온 전압을 일정하게 유지할 수 있도록 조절한다. 그리고 본 발명은 트랜지스터의 턴-온 전압을 일정하게 조정하기 위하여 전압제한회로를 사용하고 있다. 따라서 본 발명은 과전압에 따른 전자부품의 수명단축 및 손상을 방지하고, 전력소비의 증가를 억제시킬 수 있는 효과를 얻게 된다.

Description

가습기의 분무제어회로{Spray control circuit in humidifier}

본 발명은 가습기의 분무제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과전압에 의한 회로부품의 손상 및 소비전력 증가를 억제시켜서 제품에 대한 신뢰성을 증가시킬 수 있는 가습기의 분무제어회로에 관한 것이다.

종래의 가습기에서 사용되고 있는 분무제어회로는, 단순히 인가되는 전압에대해서 분무를 제어할 수 있는 구성으로만 이루어져 있다.

도 1은 종래의 가습기에서 사용되고 있는 분무제어회로도이다.

종래 가습기의 분무제어회로는, 도 1에 도시되고 있는 바와 같이, 외부에서 인가되는 교류전원단에 브릿지 정류회로(D1~D4)를 연결하고, 상기 정류회로(D1~D4)의 양쪽 출력단자 사이에 평활용 콘덴서(C6)를 병렬 연결하고 있다. 그리고 상기 콘덴서(C6)의 다음단에 인가되는 전압을 분배하기 위한 분배저항(R1,R2,R3)을 직렬 연결하고 있다.

상기 저항들에 의해서 분배된 전압은 후술되는 트랜지스터(TR1)를 동작시키기 위한 값으로 이용되어진다. 그리고 상기 저항들(R1,R2,R3)에 의해서 분배된 전압은 외부 가변저항(VR1)과 콘덴서(C5)와 코일(L3)로 이루어진 필터를 통해서 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에 인가된다.

또한, 상기 필터와 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스단자 사이에는 두개의 저항(R4,R5)이 직렬 연결되고 있고, 상기 저항(R5)의 양측에 접속점을 통해서 콘덴서(C2,C3)가 각각 연결되고 있으며, 상기 콘덴서(C2,C3) 사이에 진동자(TD1)가 연결되어진다. 그리고 상기 콘덴서(C2)와 진동자(TD1) 사이의 접속점은 상기 정류회로(D1~D4)의 일측 출력단자에 연결되어진다. 그리고 상기 콘덴서(C3)와 진동자(TD1) 사이의 접속점에 콘덴서(C4)가 더 연결되어지고, 상기 콘덴서(C4)의 다른 일측은 상기 정류회로(D1~D4)의 일측 출력단자에 연결되어지는 콘덴서(C1)의 일측에 연결되어진다.

그리고 상기 트랜지스터(TR1)의 콜렉터단자는 상기 정류회로(D1~D4)의 일측출력단자에 연결되고, 에미터단자는 직렬 연결되는 두개의 코일(L1,L2)을 통해서 그라운드 전위에 연결되어진다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 종래 가습기의 분무제어회로의 동작과정에 대해서 상세하게 설명한다.

인가되는 교류전압은 정류회로(D1~D4)에서 정류되어져서 출력되고, 상기 정류전압은 콘덴서(C6)에서 평활되어진다. 이렇게 평활된 전압은 외부에서 조정된 가변저항치(VR1)와 직렬 연결된 세개의 저항(R1,R2,R3)에 의해서 전압분배된다.

상기 분배된 전압에 포함되고 있는 노이즈 성분은 코일(C3)과 콘덴서(C5)로 구성된 필터에서 제거되어진다.

그리고 상기 트랜지스터(TR1)는 베이스단자에 인가되는 전압에 의해서 동작되고, 상기 트랜지스터(TR1)의 동작에 따라서, 병렬 연결되고 있는 공진회로의 진동자(TD1)가 발진되면서 분무가 이루어지게 된다.

한편, 분무량을 조절하기 위해서는 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에 인가되는 전압의 크기를 조절해야 한다. 즉, 직렬 연결되고 있는 저항(R1,R2,R3)의 값과 외부 가변저항(VR1)에 의한 저항값으로 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에 인가되는 전압의 크기가 결정되므로, 상기 저항값의 조절로 상기 트랜지스터(TR1)의 턴-온 정도를 변화시킬 수 있다.

상기 트랜지스터(TR1)에 흐르는 전류량에 변화가 발생되면, 결과적으로 상기 진동자(TD1)의 제어량이 달라지면서 분무량이 달라지게 된다.

이와 같이 동작되는 종래 가습기의 분무제어회로는 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

종래 가습기의 분무제어회로는, 단순히 입력되는 전압에 대해서 결정되고 있는 저항치에 의한 전압분배가 이루어진 후, 트랜지스터(TR1)의 베이스전압이 결정되고 있다는 것이다. 물론, 상기 저항치는 외부 가변저항(VR1)을 일정하게 조절한 상태에서 의미한다.

그렇기 때문에 입력되는 전압의 변동으로 과전압이 인가되는 경우, 상기 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에 인가되는 전류량을 조절할 수 있는 방법이 없었다. 따라서 종래의 가습기의 분무제어회로는, 과전압이 인가되는 경우, 상기 트랜지스터(TR1)에 과도한 전류가 흐르게 되고, 이로 인하여 부품의 수명단축과 또한 소비전력의 증가를 발생시켰다.

더군다나 가습기가 사용되는 환경이 낮시간보다는 밤시간인 경우가 많고, 통상적으로 낮시간보다는 밤시간에 사용되는 전력치가 작기 때문에, 제품 내부로 인가되는 평균전력은 전체적으로 상승된 상태가 된다.

그렇기 때문에 종래 가습기의 분무제어회로는, 높은 전력이 입력단으로 인가되므로 인해서, 저항에 의해서 분압된 전압 자체도 높아지게 된다. 따라서 상기 높은 전압으로 인하여 트랜지스터(TR1)에 과도한 전류가 흐르게 되고, 계속적인 사용으로 전자부품의 신뢰성이 감소하여, 제품 불량의 원인이 되는 문제점이 발생되었다.

따라서 본 발명의 목적은 과전압이 인가되는 경우에도 안정된 전압이 진동자에게 공급되도록 제어할 수 있는 가습기의 분무제어회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 가습기의 분무제어회로도,

도 2는 본 발명에 따른 가습기의 분무제어회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

R11~R18 : 저항 V11 : 가변저항

C11~C19 : 콘덴서 TR2,TR11 : 트랜지스터

TD11 : 진동자 ZD1 : 제너다이오드

L11~L13 : 코일

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가습기의 분무제어회로는, 입력전압을 소정만큼 분배하는 전압분배수단과; 분무 동작을 위해 발진되는 진동자와; 상기 전압분배수단의 출력전압으로 구동되어, 상기 진동자의 발진을 위한 병렬 공진전압을 발생시키는 구동수단과; 상기 구동수단으로 인가되는 전압분배수단의 출력전압을 일정하게 제한하는 전압제한수단을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 전압제한수단은, 입력전류의 크기를 감지하는 감지수단과; 상기 감지수단의 감지값에 기초해서 입력전압이 정격치를 초과한 것에 비례하여, 턴-온 전류를 발생하는 제너다이오드와; 상기 턴-온 전류에 의한 제어가 이루어져서, 상기 전압분배수단의 출력치를 소정만큼 뮤트시키는 뮤트수단을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 뮤트수단은, 트랜지스터를 이용한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 전압제한수단의 동작에 따른 상기 구동수단의 입력전류 불안정을 억제시키 위한 안정화수단을 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 안정화수단은, 콘덴서를 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가습기의 분무제어회로에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 가습기의 분무제어회로도이다.

본 발명에 의한 가습기의 분무제어회로는, 도시되고 있는 바와 같이, 인가되는 외부 교류전원단에 브릿지 정류회로(D11~D14)를 연결하고 있다. 상기 브릿지 정류회로(D11~D14)의 일측 출력단자는 그라운드 전위가 되며, 상기 출력단자 측에 과전압공급 억제용인 휴즈형 저항(RF)를 연결하고 있다.

그리고 상기 휴즈형 저항(RF)의 다음 단이고, 상기 브릿지 정류회로(D11~D14)의 양쪽 출력단자 사이에 평활용 콘덴서(C16)를 연결하고 있다. 그리고 상기 콘덴서(C16)의 다음 단에, 상기 콘덴서(C16)와 병렬로 인가되는 전압을 분배하기 위한 세개의 직렬 저항(R11,R12,R13)이 연결되고 있다. 상기 저항(R11,R13)은 고정저항이고, 저항(R12)는 가변저항이다.

상기 저항들에 의해서 분배된 전압은 후술되는 트랜지스터(TR11)를 동작시키기 위한 값으로 이용되어진다. 그리고 상기 저항들(R11,R12,R13)에 의해서 분배된 전압을 인가받아 다시 소정만큼 조정하기 위한 외부 가변저항(VR11)이 연결되고 있다. 상기 외부 가변저항(VR11)은 외부에 노출되어져 사람의 수동 동작으로 저항치가 가변 조절되는 저항이다.

한편, 상기 직렬 연결된 저항(R11,R12,KR13) 다음 단에, 인가되는 전압을 일정값으로 조정하는 전압제한회로부가 연결되어진다. 상기 전압제한회로부는, 상기 브릿지 다이오드(D11~D14)의 일측 출력단에 연결되고 있는 저항(R16)과, 상기 저항과 직렬로 연결되는 제너다이오드(ZD1) 및 저항(R17)이 포함된다. 그리고 상기 저항(R16)과 제너다이오드(ZD1) 사이의 접속점과 그라운드 전위 사이에 맥류를 제거하여 안정된 DC 전압이 제너다이오드(ZD1) 측으로 인가되도록 조절하는 콘덴서(C18)를 연결하고 있다.

또한, 상기 전압제한회로부에는, 상기 외부 가변저항(TR11) 측으로 흐르는 전류량을 조절해서 실제 상기 트랜지스터(TR1) 측으로 흐르는 전류량을 조절하기 위한 트랜지스터(TR2)가 포함되어진다. 상기 트랜지스터(TR2)는, 상기 제너다이오드(ZD1)와 저항(R17) 사이의 접속점에 베이스단자를 연결하고 있다. 그리고 상기 트랜지스터(TR2)의 에미터단자는 저항(R18)을 통해서 그라운드 전위에 연결되며, 상기 트랜지스터(TR2)의 콜렉터단자는, 상기 외부 가변저항(VR11)의 일측에 연결되고 있다.

그리고 상기 외부 가변저항(VR11)의 다른 일측에는 상기 트랜지스터(TR2)의 동작시에 트랜지스터(TR11)의 베이스전류를 안정시키기 위한 콘덴서(C19)가 연결되어진다. 상기 콘덴서(C19)의 일측은 그라운드 전위에 연결된다.

이렇게 해서 상기 전압제한회로로부터 출력된 안정된 크기의 전압은 노이즈 제거를 위한 필터를 통해서 트랜지스터(TR1)의 베이스단자에 인가된다. 상기 필터는, 상기 콘덴서(C19)의 다음 단이고, 상기 가변저항(VR11)의 일측과 그라운드 사이에 연결된 콘덴서(C15)와, 상기 가변저항(VR11)에 직렬 연결된 코일(L13)으로 구성된다.

또한, 상기 필터의 다음 단에는 상기 코일(L13)과 직렬 연결되어 상기 코일에서 유기되는 역기전력을 소모하기 위한 보호저항(R14)이 연결된다. 그리고 상기 보호저항(R14)과 직렬 연결되고, 후술되는 진동자(TD11)의 발진을 안정시키기 위한저항(R15)가 포함된다.

그리고 상기 저항(R15)에 트랜지스터(TR11)의 베이스단자가 연결되고 있다. 상기 두개의 저항(R14,R15) 사이의 접속점에는 트랜지스터(TR11)의 베이스단자 쪽으로 고주파가 궤환되지 않도록 하는 중화용 콘덴서(C13)가 연결된다. 상기 저항(R15)과 트랜지스터(TR11) 사이의 접속점에는 커플링 콘덴서(C12)가 연결된다. 그리고 상기 두개의 콘덴서(C12,C13) 사이에 진동자(TD11)가 연결되어진다. 그리고 상기 콘덴서(C12)와 진동자(TD11) 사이의 접속점은 상기 정류회로(D1~D4)의 일측 출력단자에 연결되어진다. 그리고 상기 콘덴서(C13)와 진동자(TD11) 사이의 접속점에 콘덴서(C14)가 더 연결되어지고, 상기 콘덴서(C14)의 다른 일측은 상기 트랜지스터(TR11)의 에미터단자 측에 연결된 코일(L12)에 연결되어진다.

상기 트랜지스터(TR11)의 베이스단자와 에미터단자 사이에는 커플링 콘덴서(C17)가 연결되고 있다. 그리고 상기 트랜지스터(TR11)의 콜렉터단자는 상기 정류회로(D11~D14)의 일측 출력단자에 연결되고, 에미터단자는 직렬 연결되는 두개의 코일(L11,L12)을 통해서 그라운드 전위에 연결되어진다. 그리고 상기 두개의 코일(L12,L13)과 콘덴서(C14)에 연결되는 접속점과 상기 정류회로(D11~D14)의 일측 출력단자 사이에는 콘덴서(C11)이 연결되고 있다.

즉, 상기 진동자(TD11)를 발진, 증폭시키는 것은, 상기 진동자(TD11)의 양측에 병렬 연결되고 있는 두개의 콘덴서(C11,C14)와, 상기 두개의 콘덴서(C11,C14)가 접속점으로 연결되고 있는 트랜지스터(TR11)의 에미터단자 측에 연결된 코일(L1)로 구성되어진 병렬 공진회로이다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 가습기의 분무제어회로의 동작과정에 대해서 상세하게 설명한다.

전원이 인가되면, 정류회로(D11~D14)는 반파정류를 해서 일정크기의 DC 전압을 발생시킨다. 상기 정류회로(D11~D14)에서 정류된 DC 전압은 평활용 콘덴서(C16)를 거치면서 맥류가 제거되어진다.

이렇게 맥류가 제거된 전압은 직렬 연결되고 있는 세개의 저항(R11,R12,R13)에 의해서 전압 분배된다. 상기 분배된 전압은 외부 가변저항(VR11) 측으로 인가된다.

한편, 입력단으로 인가되는 전압이 과전압일 때, 저항(R16)을 통해서 제너다이오드(ZD1)로 흐르는 전류량에 변화가 발생된다. 이때의 전류량에 따라서 트랜지스터(TR2)의 턴-온 정도가 달라진다. 상기 트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면, 상기 외부 가변저항(VR11) 측으로 인가될 전류에서 소정량의 전류가 상기 트랜지스터(TR2)를 통해서 그라운드 전위로 흐르게 된다. 그리고 상기 그라운드 전위로 흐르는 전류량은 상기 트랜지스터(TR2)의 턴-온 량에 따라서 조절되어진다.

즉, 상기 저항(R16)을 통해 제너다이오드(ZD1)로 흐르는 전류량을 감지하여, 트랜지스터(TR2)를 동작시킨다. 그리고 상기 트랜지스터(TR2)의 턴-온량에 따라서 상기 트랜지스터(TR2)를 통해서 그라운드 전위로 흐르는 전류량에 변화가 발생된다. 이렇게 해서 상기 가변저항(VR11) 측으로 인가되는 전류를 일정하게 조절하는 것이 가능하게 되는 것이다.

따라서 정격전압이 인가되는 상태에서 상기 저항(R16)을 통해 상기 제너다이오드(ZD1)에 흐르는 전류량은 상기 트랜지스터(TR2)를 턴-온 시키지 못하는 량으로 설정되어야 한다. 반대로 상기 저항(R16)을 통해 상기 제너다이오드(ZD1)에 흐르는 전류량은 정격전압을 초과하는 정도에 비례하여 상기 트랜지스터(TR2)의 턴-온 량을 증가시킬 수 있는 상태로 설정되야 한다. 이렇게 해서 정격전압을 초과한 만큼의 과전압을 그라운드로 뮤트시키는 것이다.

이렇게 해서 상기 가변저항(VR11) 측으로 인가되는 전압은 일정하게 조절되고, 상기 전압은 코일(L13)가 콘덴서(C15)로 구성된 필터에서 잡음신호가 제거되어져서 트랜지스터(TR11)의 베이스단자에 인가된다. 그리고 상기 트랜지스터(TR2)가 동작될 때, 트랜지스터(TR11)의 베이스전류가 불안정을 콘덴서(C19)가 억제시킨다.

상기 트랜지스터(TR11)가 일정크기의 전압을 공급받아서 턴-온 동작과 턴-오프 동작을 반복할 때, 콘덴서(C11,C14)와 코일(L1)에 의한 공진전압으로 상기 진동자(TD11)의 발진이 이루어지면서 분무가 행해진다.

이상에서와 같이 본 발명은 과전압에 의한 전원전압의 변동이 발생되었을 때에도 진동자(TD11)를 발진시키기 위한 트랜지스터(TR11)의 턴-온 전압을 일정하게 유지할 수 있도록 조절하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있다.

그리고 이와 같은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

위에서 설명한 본 발명은 다음의 효과를 얻게 된다.

첫째, 과전압이 인가될 때, 정격전압을 넘어서는 량에 대해서는 그라운드로 뮤트시키기 때문에 과전압에 의한 전자부품{트랜지스터(TR11), 진동자(TD11)}의 손상을 방지하는 것이 가능하다.

둘째, 전원전압(과전압)의 변동에 따른 량에 따른 소비전력을 증가를 억제시키므로서, 전력사용의 효율성을 높일 수 있는 잇점이 있다.

셋째, 종래 과전압에 따른 전자부품의 수명 단축이 방지되므로 인해서, 제품의 수명을 연장하면서, 제품에 대한 신뢰도를 얻는 것이 가능하다.

Claims

입력전압을 소정만큼 분배하는 전압분배수단과;

분무 동작을 위해 발진되는 진동자와;

상기 전압분배수단의 출력전압으로 구동되어, 상기 진동자의 발진을 위한 병렬 공진전압을 발생시키는 구동수단과;

상기 구동수단으로 인가되는 전압분배수단의 출력전압을 일정하게 제한하는 전압제한수단을 포함하여 구성되는 가습기의 분무제어회로.
제 1 항에 있어서,

상기 전압제한수단은, 입력전류의 크기를 감지하는 감지수단과;

상기 감지수단의 감지값에 기초해서 입력전압이 정격치를 초과한 것에 비례하여, 턴-온 전류를 발생하는 제너다이오드와;

상기 턴-온 전류에 의한 제어가 이루어져서, 상기 전압분배수단의 출력치를 소정만큼 뮤트시키는 뮤트수단을 포함하여 구성되는 가습기의 분무제어회로.
제 2 항에 있어서,

상기 뮤트수단은, 트랜지스터를 이용한 것을 특징으로 하는 가습기의 분무제어회로.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 전압제한수단의 동작에 따른 상기 구동수단의 입력전류 불안정을 억제시키 위한 안정화수단을 더 포함하여 구성되는 가습기의 분무제어회로.
제 4 항에 있어서,

상기 안정화수단은, 콘덴서를 이용하는 것을 특징으로 하는 가습기의 분무제어회로.