KR100467649B1 - Thermostat for electric heating mat - Google Patents
Thermostat for electric heating mat Download PDFInfo
- Publication number
- KR100467649B1 KR100467649B1 KR10-2003-0005833A KR20030005833A KR100467649B1 KR 100467649 B1 KR100467649 B1 KR 100467649B1 KR 20030005833 A KR20030005833 A KR 20030005833A KR 100467649 B1 KR100467649 B1 KR 100467649B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- voltage
- temperature
- power supply
- scr
- power
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B1/00—Details of electric heating devices
- H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
- H05B1/0202—Switches
- H05B1/0205—Switches using a fusible material
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
- H05B3/54—Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
- H05B3/56—Heating cables
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/035—Electrical circuits used in resistive heating apparatus
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
본 발명은 감열선을 이용하여 매트전체의 온도를 정확하게 감지할 수 있는 전열매트용 온도조절기에 관한 것으로, (-)교류전원전압 인가시 SCR이 OFF된 상태에서 온도검출부에 의한 (-)센서전압의 검출과 온도설정부에 의한 기준전압의 검출에 의해 상세되는 결과전압을 산출하여 온도비교부에서 GND 전압과 비교하여 HIGH/LOW 출력상태를 저장할 수 있도록 하되, 교류전원부에 의한 (+)전원전압 인가시 상기 저장된 HIGH/LOW 출력상태에 따라 SCR을 트리거시킬 수 있도록 하고, 제로전압검출부를 통해 제로점트리거전압을 생성하여 상기 SCR을 트리거할 수 있는 전압· 전류의 변화를 최소화할 수 있도록 하여 정확한 온도조절이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 EMI전자파 발생을 억제하도록 하고, 과전류발생 및 발열로 인한 회로 오작동시 자동적으로 회로를 단선시키기 위한 퓨즈를 함께 구비하여 만일에 발생할 수 발열사고 및 안전사고를 방지할 수 있도록 한 전열매트용 온도조절기에 관한 것이다.The present invention relates to a thermostat for a heat transfer mat that can accurately sense the temperature of the entire mat using a thermal wire, the (-) sensor voltage by the temperature detector in the state SCR is OFF when the (-) AC power supply voltage is applied Calculate the resultant voltage in detail by the detection of the reference voltage and the reference voltage by the temperature setting unit so that the temperature comparison unit can store the HIGH / LOW output state compared to the GND voltage. When applied, the SCR can be triggered according to the stored HIGH / LOW output state, and a zero point trigger voltage can be generated through a zero voltage detector to minimize the change in voltage and current that can trigger the SCR. In addition to enabling temperature control, it also suppresses EMI generation and automatically breaks the circuit in the event of a circuit malfunction due to overcurrent and heat generation. The present invention relates to a thermostat for a heat transfer mat provided with a fuse for preventing a heat generation accident and a safety accident.
Description
본 발명은 감열선(발열부)을 이용하여 매트전체의 온도를 정확하게 감지할 수 있는 전열매트용 온도조절기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교류전원부에 의한 (-)전원전압 인가시 온도검출부로부터의 (-)센서전압을 검출하고 온도설정부로부터 기준온도전압을 검출하여 상쇄되고 남은 결과전압을 온도비교부에서 GND 전압과 비교하여 최종출력의 HIGH/LOW 레벨 상태를 저장하도록 하고, (+)전원전압 인가시 상기 저장된 최종출력의 산출레벨에 따라 SCR을 트리거시킬 수 있도록 하여 온도의 조절이 정확하게 이루어질 수 있도록 하되, 제로전압검출부를 통해 생성되는 제로점트리거전압에 의해 상기 SCR을 트리거할 수 있는 전압·전류의 변화를 최소화하여 EMI전자파 발생을 억제하도록 하며, 저항 및 퓨즈를 함께 구비하여 과전류의 공급이나 화재로 인한 회로 오작동시 자동적으로 회로를 차단하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 전열매트용 온도조절기에 관한 것이다.The present invention relates to a thermostat for a heat transfer mat that can accurately sense the temperature of the entire mat using a heat radiation wire (heating unit), and more specifically, from the (-) power supply voltage applied by the AC power supply unit from the temperature detection unit Detects the negative sensor voltage and detects the reference temperature voltage from the temperature setting part, and compares the resultant residual voltage with the GND voltage in the temperature comparator to store the high / low level status of the final output. When the voltage is applied, the SCR can be triggered according to the output level of the stored final output so that the temperature can be precisely controlled, but the voltage capable of triggering the SCR by the zero point trigger voltage generated by the zero voltage detector. · Minimize changes in current to suppress EMI electromagnetic waves, and include resistors and fuses to prevent over current supply or fire This invention relates to a thermostat for heat transfer mat, which can prevent the safety accident in advance by automatically cutting off the circuit in case of malfunction.
점차적으로 우리의 생활방식이 기존의 온돌구조 난방시스템에서 서구식 주거 형태로의 전환이 이루어지고 있고 이러한 상황에서 침대를 사용하는 난방형태를 선호해 가고 있는 추세이며, 이렇게 침대로의 전환은 결과적으로 여름에는 덥고 겨울에는 춥게되는 불편한 점이 있어, 기존의 온돌방에 익숙한 사람들에게 있어서는 건강에 치명적인 영향이 있으며 현재 수명의 노령화로 인한 노인인구의 증가로 인해 건강에 많이 관심이 가는 것이 사실이다.Increasingly, our lifestyle is shifting from traditional ondol heating system to Western style residential style, and in this situation, the trend is to prefer heating type using bed. It is inconvenient to be hot in the summer and cold in the winter, and it is true that people who are familiar with the existing ondol room have a fatal effect on health and are interested in health due to the increase of the elderly population due to the aging of the current life span.
따라서, 온기가 없는 실내의 찬 바닥면을 일정온도로 따뜻하게 유지하기 위하여 전열매트를 사용하게 되는데, 종래의 전열매트는 감열선을 이용한 위상제어방식과 온도센서(써미스터)를 이용한 ON/OFF 제어방식을 이용하여 매트를 따뜻하게 하는 것을 그 주요 요지로 하는 바, 상기 감열선에 의한 위상제어방식은 온도에 대한 정확성이 없을 뿐만 아니라 사람이 전열매트를 사용할 때 상기 전열매트의 내부전열선에서 열과 함께 발생되는 인체에 유해한 EMI 전자파 등이 검출되어 신체에 투입됨으로 인해 인체에 해를 끼치게 되는 문제점이 있고, 상기 온도센서(써미스터)를 이용한 ON/OFF 제어방식은 매트전제를 균일하게 발열시킬 수 없고 부분적으로의 온도센싱이 이루어짐으로 인해 매트의 부분과열로 인해 전열매트가 타는 등 화재의 위험이 항상 존재하게 되는 것이다.Therefore, the heating mat is used to keep the cold floor of the room without warm temperature at a constant temperature. The conventional heating mat is a phase control method using a thermal wire and an ON / OFF control method using a temperature sensor (thermistor). The main point is to warm the mat by using the thermal bar, the phase control method by the thermal wire is not accurate to the temperature, and when a person uses the heating mat, heat generated from the inner heating wire of the heating mat There is a problem that harms the human body due to the detection of harmful electromagnetic waves such as electromagnetic waves, and the ON / OFF control method using the temperature sensor (thermistor) can not heat the mat agent uniformly and partially Due to temperature sensing, there is always a risk of fire, such as burning of the heating mat due to partial overheating of the mat. It will be good.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 발열부내의 감열선(HEATER)를 이용하여 정확한 온도조절이 가능하도록 함과 동시에, 제로전압검출부에 의해 제로점트리거전압을 산출하여 EMI 전자파 발생을 차단할 수 있도록 하고, 과전류발생 혹은 발열선과 감지선의 접합에 의한 과열과 화재로부터 안전사고를 미연에 방지하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and by using a heat-sensing wire (HEATER) in the heat generating unit to enable accurate temperature control, while calculating the zero point trigger voltage by the zero voltage detector It aims to prevent EMI electromagnetic wave generation and to prevent safety accidents from overheating and fire caused by overcurrent or junction of heating line and sensing line.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 일정시간 간격으로 (+)반파와 (-)반파의 전원전압 사인파을 공급하여 (+)반파동안은 SCR도통사이클을 수행하고 (-)반파동안 온도검출사이클을 수행하는 교류전원부; 상기 교류전원부로부터 교류전원을 인가받아서 발열하는 발열선(H1,H2)과 상기 교류전원을 감지하여 특정온도를 감지하는 감지선(S1,S2)과 상기 발열선과 감지선 사이에 피복된 온도센서층으로 이루어진 발열부; 저항(R1)과 커패시터(C1)로 이루어지되, 상기 감지선(S1,S2)에 의해 감지된 교류전원과 저항(R1)에 의해 (-)센서전압을 검출해내는 온도검출부; 다이오드(D2,D3)와 전해커패시터(C3)와 제너다이오드(ZD1)로 이루어져 상기 입력된 교류전원을 평활화된 직류전원으로 변화시켜주는 직류전원부; 저항(R4,R5,R7)과 가변저항(R6)으로 구성되어 상기 가변저항(R6)의 온도설정에 의해 기준온도를 설정하는 온도설정부; 저항(R8,R9)과 다이오드(D4)와 커패시터(C4)로 구성되어 교류전원부로부터 공급되는 교류전원의 미세한 변화로 인해 센서전압에 변화가 있을 시, 상기 기준온도전압의 온도점을 이동하여 정확한 기준전압을 발생해내는 기준전압발생부; 상기 온도검출부로부터 검출된 센서전압과 상기 온도설정부로부터 출력된 기준전압이 만나 상쇄된 결과전압(+)과 GND 전압(-)을 비교하는 비교기(U1A)와 상기 비교기의 출력신호를 저장하는 커패시터(C5)와 저항(R10)을 포함하여 이루어진 온도비교부; 상기 교류전원부의 (+)전원전압 인가시, 상기 온도비교부 내의 커패시터(C5)에 충전된 전압상태(HIGH/LOW)에 따라 턴온되는 트랜지스터(Q1)와 이에 따라 트리거되는 SCR(TH1)로 이루어진 출력부; 상기 출력부에서 낮은 전압·전류의 범위내에서만 SCR(TH1)이 트리거될 수 있도록, 다수개의 저항(R13,R14,R15,R16)과 다이오드(D6)와 비교기(U1B)가 연결되도록 한 제로전압검출부; 과전류발생 또는 과열로 인한 회로 오작동시 자동적으로 회로를 차단시키기 위해 상기 교류전원부에 퓨즈(SF1, TF1)를 연결한 안전차단부로 이루어짐을 특징으로 하는, 전열매트용 온도조절기를 제공하고자 하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention supplies the power voltage sine wave of (+) half wave and (-) half wave at regular time intervals to perform SCR conduction cycle during (+) half wave and temperature detection cycle during (-) half wave. AC power supply unit to perform; Heating wires H1 and H2 generated by receiving AC power from the AC power supply unit, and sensing lines S1 and S2 for detecting a specific temperature by detecting the AC power and a temperature sensor layer coated between the heating wire and the sensing line. Heating portion made; A temperature detector comprising a resistor R1 and a capacitor C1 and detecting a negative sensor voltage by the AC power and the resistor R1 sensed by the sensing lines S1 and S2; A DC power supply unit including diodes D2 and D3, an electrolytic capacitor C3, and a zener diode ZD1 to change the input AC power into a smoothed DC power; A temperature setting unit comprising resistors R4, R5, and R7 and a variable resistor R6 to set a reference temperature by setting the temperature of the variable resistor R6; When the sensor voltage is changed due to the minute change of the AC power supplied from the AC power source, which consists of the resistors R8 and R9, the diode D4, and the capacitor C4, the temperature point of the reference temperature voltage is moved. A reference voltage generator for generating a reference voltage; A capacitor for storing the output signal of the comparator and the comparator (U1A) for comparing the result voltage (+) and the GND voltage (-) canceled by the sensor voltage detected from the temperature detector and the reference voltage output from the temperature setting unit A temperature comparison unit including C5 and a resistor R10; When the positive power supply voltage of the AC power supply unit is applied, the transistor Q1 is turned on according to the voltage state (HIGH / LOW) charged in the capacitor C5 in the temperature comparator and the SCR (TH1) triggered accordingly. An output unit; Zero voltage at which the plurality of resistors R13, R14, R15, R16, the diode D6, and the comparator U1B are connected so that the SCR TH1 can be triggered only within the range of low voltage and current at the output part. Detection unit; It is to provide a thermostat for the heat transfer mat, characterized in that consisting of a safety shut-off unit connected to the fuse (SF1, TF1) to the AC power supply in order to automatically cut off the circuit due to overcurrent or overheating.
도 1은 본 발명에 적용되는 전기매트용 온도조절기의 블럭도1 is a block diagram of a thermostat for an electric mat applied to the present invention
도 2는 본 발명에 적용되는 전기매트용 온도조절기의 회로도Figure 2 is a circuit diagram of a thermostat for electric mat applied to the present invention
도 3은 본 발명의 일실시례에 의한 발열부(HEATER)를 나타낸 사시도3 is a perspective view showing a heat generating unit (HEATER) according to an embodiment of the present invention
도 4는 제로전압검출부에 의해 SCR을 트리거시키는 펄스전압의 파형도4 is a waveform diagram of a pulse voltage for triggering an SCR by a zero voltage detector;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1. 온도조절기 10. 교류전원부1. Temperature Controller 10. AC Power Supply
20. 발열부 30. 온도검출부20. Heating part 30. Temperature detecting part
40. 직류전원부 50. 온도설정부40. DC power supply 50. Temperature setting
60. 기준전압발생부 70. 온도비교부60. Reference voltage generator 70. Temperature comparison unit
80. 출력부 90. 제로전압검출부80. Output section 90. Zero voltage detector
100. 안전차단부100. Safety barrier
본 발명은 교류전원부로부터 인가되는 전원전압사인파 가운데 (+)반파동안은 SCR을 도통할 수 있는 SCR도통사이클을 수행하고, (-)반파동안은 온도검출사이클을 수행하게 되는데, 상기 교류전원전압 사인파 중 (-)반파동안은 SCR을 OFF시킨 상태에서 온도를 검출하는 온도검출사이클에 따라 출력을 HIGH/LOW로 검출하여 이를 커패시터(C5)와 저항(R10)의 시정수에 의해 저장해 두었다가, 상기 교류전원전압 사인파의 (+)사이클 수행시 상기 HIGH/LOW의 출력에 따라 SCR을 ON/OFF시킬 수 있도록 한 것으로, 상기 교류전원부로부터 발생되는 전원전압사인파에 의한 (-)반파동안의 온도검출사이클은 다음과 같다.The present invention performs the SCR conduction cycle capable of conducting the SCR during the (+) half wave of the power voltage sine wave applied from the AC power supply unit, and performs the temperature detection cycle during the (-) half wave, the AC power voltage sine wave During medium (-) half wave, the output is detected as HIGH / LOW according to the temperature detection cycle that detects the temperature while the SCR is turned off, and it is stored by the time constant of the capacitor C5 and the resistor R10. The SCR can be turned on and off according to the output of the HIGH / LOW when a positive cycle of the power supply voltage sine wave is performed. The temperature detection cycle during the (-) half wave by the power supply voltage sine wave generated from the AC power supply unit is performed. As follows.
교류전원부로부터 (-) 전원전압 사인파가 인가되면, SCR은 OFF된 상태를 유지하게 되고, 상기 교류전원으로부터 발열부가 발열이 되어 매트로 들어오는 온도의 감지가 이루어지면, 상기 온도검출부에서는 감지된 온도에 의해 (-)센서전압을 검출하게 되고 온도설정부에서는 가변저항기(R6)를 통해 기준전압을 설정하게 되는데, 상기 온도검출부로터 출력된 센서전압과 온도설정부로부터 출력된 기준전압이 온도비교기 내의 비교기(UA)의 (+)단자에서 서로 상쇄되게 되며, 상기 상쇄되고 남은 결과전원은 비교기의 (+)단자로 입력되고 비교기의 (-)단자에는 GND전압이 입력되어 출력값을 검출해내게 된다.When a negative power voltage sine wave is applied from the AC power supply unit, the SCR is maintained in an OFF state. When the heat generating unit generates heat from the AC power supply and senses the temperature coming into the mat, the temperature detection unit detects the temperature. (-) Sensor voltage is detected, and the temperature setting unit sets the reference voltage through the variable resistor R6. The sensor voltage output from the temperature detection unit and the reference voltage output from the temperature setting unit are comparators in the temperature comparator. (UA) is canceled with each other at the (+) terminal, the resultant remaining power is input to the (+) terminal of the comparator and the GND voltage is input to the (-) terminal of the comparator to detect the output value.
이 때, 상기 결과전압(+) > GND전압(-)이면 출력은 HIGH를 유지하게 되고, 결과전압(+) < GND전압(-)이면 출력은 LOW를 유지하게 되는데, 상기 HIGH/LOW 출력 레벨은 커패시터(C5)와 저항(R10)에 의한 시정수에 의해 저장된 후, 상기 교류전원부에 의한 (+)전원전압 인가시 비교부에 의한 결과전압(+) > GND전압(-)이여서 출력레벨이 HIGH일 경우에는 SCR을 트리거시켜 도통될 수 있도록 하고, 결과전압(+) < GND전압(-)이여서 출력레벨이 LOW일 경우에는 SCR을 OFF시킬 수 있도록 하여 정확한 온도조절이 될 수 있도록 한다.At this time, if the resultant voltage (+)> GND voltage (-), the output is maintained high, and if the resultant voltage (+) <GND voltage (-), the output is kept low, the HIGH / LOW output level Is stored by the time constant by the capacitor (C5) and the resistor (R10), and the resultant voltage (+)> GND voltage (-) by the comparator when the (+) power supply voltage is applied by the AC power supply unit. In case of HIGH, SCR is triggered so that it can be conducted. If the output voltage is LOW because result voltage (+) <GND voltage (-), SCR can be turned OFF so that accurate temperature control is possible.
또한, 제로검출전압부를 구성하여 교류전원전압의 변화출력량과 제로점트리거전압을 서로 비교하여 낮은 전압 또는 낮은 전류의 범위안에서만 트랜지스터를 ON시켜 SCR을 트리거시킴으로 인해, SCR을 트리거 할 수 있는 전압전류의 변화량을 최소화할 수 있도록 하고, EMI전자파의 발생을 억제할 수 있도록 하는 것을 그 특징으로 한다.In addition, the zero detection voltage unit is configured to compare the change output amount of the AC power supply voltage with the zero point trigger voltage and to turn on the transistor only in the low voltage or low current range to trigger the SCR. It is characterized by making it possible to minimize the amount of change and to suppress the generation of EMI electromagnetic waves.
그리고, 상기 발열부가 과열이 되어 발열부내의 발열선과 감지선이 단락되었을때에는 교류전원전압에서 일정한 발열경로로 흐르는 큰 전류에 의해 발열될 수 있도록 하는 저항(R1)을 감지선의 출력측 GND 단자와 직렬 연결시키고, 상기 저항(R1)과 온도퓨즈(TF1)를 함께 연결하고 자동적으로 회로를 단락시킬 수 있도록 하는 것을 그 특징으로 합니다.In addition, when the heating part is overheated and the heating line and the sensing line in the heating part are short-circuited, a resistor (R1) connected in series with the output side GND terminal of the sensing line can be generated by a large current flowing from the AC power supply voltage to a constant heating path. It is characterized in that the resistance (R1) and the temperature fuse (TF1) are connected together and the circuit can be automatically shorted.
또한, SCR의 쇼트로 인한 불량시에는 AC1(-), AC2(+) 온도검출사이클 동안 교류전원전압에서 일정한 경로로 흐르는 큰 전류에 의해 발열될 수 있도록 하는 저항(R2)을 SCR의 애노드단자와 직렬연결시키고 상기 온도퓨즈(TF1)를 함께 연결하여 자동적으로 회로를 단락시킬 수 있도록 하는 것을 그 특징으로 합니다.In addition, in case of failure due to short circuit of the SCR, a resistor (R2) to generate heat by a large current flowing in a constant path from the AC power supply voltage during the AC1 (-) and AC2 (+) temperature detection cycles is connected to the anode terminal of the SCR. It can be connected in series and the temperature fuse (TF1) is connected together to automatically short the circuit.
그리고, 온도검출부내에 커패시터(C1)를 함께 연결하여 감지선(S1,S2)이 단락되어 오픈되었을 때, 교류전원전압이 상기 커패시터(C1)를 거쳐 저항(R4)로 흘러 들어올 수 있도록 하고, 온도비교기의 비교기(U1A) 입력단자의 값이 항상 (-)를 유지시킬 수 있도록 하여 최종적인 출력을 OFF시킴으로 인해 회로자체를 단락시킬 수 있도록 한다.When the sensing lines S1 and S2 are shorted and opened by connecting the capacitors C1 together in the temperature detector, an AC power supply voltage flows into the resistor R4 through the capacitor C1, and the temperature The value of the comparator (U1A) input terminal of the comparator can always be kept negative, so that the circuit itself can be shorted by turning off the final output.
이하, 본 발명의 일실시례에 의해 이루어진 구성 및 작동상태를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 설명하되, 첨부된 도면은 본 발명의 일실시례를 구체적으로 설명하는 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위가 도면 또는 상기 도면을 참조한 설명에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation state made by an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, the accompanying drawings are only illustrative of the embodiments of the present invention in detail, the scope of the present invention It is not limited or limited by the drawings or the description with reference to the drawings.
도 1은 본 발명에 적용되는 전기매트용 온도조절기의 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 적용되는 전기매트용 온도조절기의 회로도이며, 도 3은 본 발명의 일실시례에 의한 발열부(HEATER)를 나타낸 사시도이고, 도 4는 제로전압검출부에 의해 SCR을 트리거시키는 펄스전압의 파형도를 나타낸 것으로, 함께 설명하기로 한다.1 is a block diagram of a thermostat for an electric mat applied to the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of a thermostat for an electric mat applied to the present invention, Figure 3 is a heat generating unit (HEATER) according to an embodiment of the present invention ) Is a perspective view, and FIG. 4 is a waveform diagram of a pulse voltage for triggering an SCR by a zero voltage detector, which will be described together.
도 1 및 도 2는 본 발명에 적용되는 전열매트용 온도조절기의 블록도와 일실시례에 의한 회로도를 도시한 것으로, 상기 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 온도조절기(1)은 교류전원부(10), 발열부(20), 온도검출부(30), 직류전원부(40), 온도설정부(50), 기준전압발생부(60), 온도비교부(70), 출력부(80), 제로전압 검출부(90), 안전차단부(100)를 포함하여 이루어지며, 이와 동시에 발열부의 과열로 인한 발열선과 감지선 접합시 온도퓨즈(TF1)를 단락시키는 저항(R1)과, SCR 쇼트 불량시 온도퓨즈(TF1)를 단락시키는 저항(R2)를 온도퓨즈(TF1)과 함께 봉합시켜 구성되게 한다.1 and 2 is a block diagram of a thermostat for a heat transfer mat applied to the present invention, and a circuit diagram according to one embodiment, as shown in the temperature controller 1 according to the present invention is an AC power source 10 , Heat generating unit 20, temperature detecting unit 30, DC power supply unit 40, temperature setting unit 50, reference voltage generating unit 60, temperature comparing unit 70, output unit 80, zero voltage detecting unit (90), and a safety shut-off unit 100, and at the same time, a resistor (R1) for shorting the heat fuse (TF1) when the heating wire and the sensing line are joined due to overheating of the heat generating unit, and the temperature fuse in case of an SCR short failure ( A resistor R2 that shorts TF1 is sealed together with the temperature fuse TF1.
상기 교류전원부(10)는 외부전원장치로부터 온도조절기(1)에 전원을 공급하기 위한 수단으로, 일정한 시간 간격에 따라 (+)반파와 (-)반파를 주기적으로 발생시키는 전류 또는 전압을 온도조절기에 공급한다.The AC power supply unit 10 is a means for supplying power to the temperature controller 1 from an external power supply device, the temperature controller to generate a current or voltage periodically generating (+) half wave and (-) half wave at regular time intervals. To feed.
상기 발열부(20)는 교류전원부(10)로부터 (-)전원전압을 인가받아 발열하고 이를 감지하기 위한 수단으로, 도 3에 도시된 바와 같이 권심에 나선형으로 다수번 감긴 발열선(H1,H2)과 상기 발열선(H1,H2)과 감지선(S1,S2) 사이에 피복된 온도센서층(써미스터) 및 상기 온도센서층에 나선형으로 다수번 감긴 감지선(S1,S2)을 포함하여 이루어지며, 상기 발열선(H1,H2)은 교류전원전압을 인가받아 발열하기 위한 장치이고, 상기 감지선(S1,S2)은 교류전원의 신호를 감지하여 외부로부터 들어오는 특정온도를 감지하기 위한 장치이며, 상기 온도센서층(나일론 써미스터)은 발열선(H1, H2)과 감지선(S1,S2) 사이에 피복되어 온도변화에 따라 저항값이 극단적으로 크게 변하게 되는 감응장치에 관한 것으로, 일반적으로 상기와 같은 구성에 의한 발열선과 감지선 및 온도센서층에 최종적으로 P.V.C가 피복된 것을 감열선(HEATER)라고 한다.The heating unit 20 is a means for generating heat by sensing a negative (-) power supply voltage from the AC power supply unit 10, and as shown in FIG. 3, heating wires H1 and H2 spirally wound around the core as shown in FIG. 3. And a temperature sensor layer (thermistor) coated between the heating lines H1 and H2 and the sensing lines S1 and S2 and the sensing lines S1 and S2 wound spirally a plurality of times on the temperature sensor layer. The heating lines H1 and H2 are devices for generating heat by receiving an AC power supply voltage, and the sensing lines S1 and S2 are devices for detecting a specific temperature coming from outside by detecting a signal of AC power. The sensor layer (nylon thermistor) relates to a sensitive device in which the resistance value is extremely changed according to temperature change by covering between the heating lines H1 and H2 and the sensing lines S1 and S2. Heating wire, sensing wire and temperature sensor layer The P.V.C-coated finally is called a heat ray.
상기 온도검출부(30)는 감지선(S1,S2)으로부터 감지된 교류전원전압의 신호로부터 저항(R1)을 통과시켜 센서전압을 검출하기 위한 수단으로, 일정시간을 주기로 하여 상기 시간주기에 따라 전류 및 전압이 변화는 교류전원전압이 (-)반파동안에 인가된 교류전원에 의해 발열선(H1, H2)발열하게 되고, 감지선(S1, S2)이 이 신호를 감지하게 되면, 저항(R1)은 온도전압을 검출하게 되고, 상기 온도전압검출 저항(R1)으로부터 (-)센서전압을 검출하게 된다.The temperature detector 30 is a means for detecting the sensor voltage by passing the resistor R1 from the signal of the AC power supply voltage sensed by the sensing lines S1 and S2. And the change in voltage causes the heating wires H1 and H2 to generate heat by the AC power applied during the negative half wave, and when the sensing lines S1 and S2 detect this signal, the resistance R1 The temperature voltage is detected, and the negative sensor voltage is detected from the temperature voltage detection resistor R1.
이 때, 상기 감지선의 S1 혹은 S2가 단선이 되어 오픈되었을 경우에 상기 교류전원부(10)로부터 인가된 교류전원전압에 의해 발열선(H1,H2)은 발열되지만 감지선(S1,S2)이 교류전원전압을 인식하지 못하게 되고 저항(R1)에 의한 온도전압이 검출되지 못하여 온도제어가 이루어지지 못하게 되면, 온도비교부(70)에서의 전압출력이 항상 ON이 되고, 최종적으로 출력부(80)의 SCR(TH1)도 항상 도통된 상태를 유지하기 때문에 매트가 과열되어 화재가 일어날 수 있는 문제점이 존재한게 된다.At this time, when S1 or S2 of the sensing line is disconnected and opened, the heating lines H1 and H2 are generated by the AC power supply voltage applied from the AC power supply unit 10, but the sensing lines S1 and S2 are AC power. When the voltage is not recognized and the temperature voltage by the resistor R1 is not detected and the temperature control is not performed, the voltage output from the temperature comparator 70 is always ON, and finally, the output of the output unit 80 SCR (TH1) also maintains the state of conduction at all times, there is a problem that the mat may be overheated and a fire may occur.
따라서, 본 발명에서는 상기 온도검출부(30)내에 커패시터(C1)를 연결하여 감지선 S1 혹은 S2가 단락되어 오픈되었을 때, 상기 교류전원부(10)로부터 인가된 교류전원전압이 커패시터(C1)에 축적될 수 있도록 하고, 축전된 교류전원전압은 저항(R4)를 경유하여 들어가서, 온도비교기(70)내의 비교기(U1A) 입력단자의 값이 항상 (-)의 값을 유지할 수 있도록 하여 상기 비교기(U1A)를 통한 전압출력을 OFF 시키고 최종적인 출력부(80)의 SCR(TH1)도 OFF될 수 있도록 유지하여, 회로전체를 단전시킴으로 인해 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, when the sensing line S1 or S2 is short-circuited by connecting the capacitor C1 in the temperature detection unit 30, the AC power voltage applied from the AC power supply unit 10 accumulates in the capacitor C1. And the stored AC power supply voltage enters via the resistor R4, so that the value of the input terminal of the comparator U1A in the temperature comparator 70 can always maintain the value of (-). By turning off the voltage output through) and maintaining the final SCR (TH1) of the output unit 80 to be turned off, it is possible to prevent the safety accident in advance by shutting down the entire circuit.
상기 직류전원부(40)는 상기 교류전원부(10)에 의한 교류전원을 직류전원으로 변화시켜주기 위한 수단으로, 커패시터(C2)와 상기 커패시터(C2)를 보호하기 위한 저항(R3), 다이오드(D2, D3), 제너다이오드(ZD1), 전해커패시터(C3)로 이루어지는데, 상기 교류전원전원전압이 제너다이오드(ZD1)를 거치면서 일정한 정전압 직류전원으로 변환될 수 있도록 하고, 성기 제너다이오드(ZD1)와 병렬연결된 전해커패시터(C3)를 통해 평활화되고 안정된 직류전원으로 변환되게 하여 각 단자들의 전원으로 사용될 수 있도록 한다.The DC power supply unit 40 is a means for changing the AC power by the AC power supply unit 10 into a DC power source. The resistor C3 and the resistors R3 and diodes D2 for protecting the capacitor C2 are provided. , D3), a zener diode (ZD1), an electrolytic capacitor (C3), so that the AC power supply voltage can be converted to a constant constant voltage DC power through the zener diode (ZD1), genital zener diode (ZD1) It is converted into a smooth and stable DC power through the electrolytic capacitor (C3) connected in parallel with and to be used as a power source for each terminal.
상기 온도설정부(50)는 다수개의 저항(R4, R5, R7)과 가변저항(R6)으로 구성되어 온도조절기(1) 내에서 기준(온도)전압을 설정하기 위한 수단으로, 상기 직류전원부(10)로부터 출력된 직류전원으로부터 상기 저항(R4)와 저항(R7)을 거치고 VR을 통과하여 가변저항(R6)에 의해 조절이 가능한 기준전압을 설정하게 되고, 온도검출부에 의해 검출된 (-)센서전압과 상기 기준전압은 상기 온도설정부(50)에서 서로 만나 상쇄되고 상기 상쇄된 결과전압이 최종적으로 온도비교부의 비교기(U1A)(+)단자로 들어가게 된다.The temperature setting unit 50 is composed of a plurality of resistors (R4, R5, R7) and a variable resistor (R6) means for setting the reference (temperature) voltage in the temperature controller 1, the DC power supply unit ( The reference voltage adjustable by the variable resistor R6 is set by passing through the resistor R4 and the resistor R7 from the DC power output from 10) and passing through the VR, and detected by the temperature detector (-). The sensor voltage and the reference voltage cancel each other in the temperature setting unit 50 to cancel each other, and the canceled resultant voltage finally enters the comparator U1A (+) terminal of the temperature comparison unit.
상기 기준전압발생부(60)는 저항(R8,R9)과 다이오드(D4)와 커패시터(C4)를 구성요소로 하여, 교류전원부(10)로부터 공급되는 교류전원의 미세한 변화에 대해 기준온도전압의 온도점을 이동하여 정확한 기준전압을 발생해 내기 위한 수단이다.The reference voltage generator 60 includes the resistors R8 and R9, the diode D4, and the capacitor C4 as components, so that the reference temperature voltage is changed with respect to the minute change of the AC power supplied from the AC power supply unit 10. It is a means to generate an accurate reference voltage by moving the temperature point.
일반적으로 외부 교류전원부(10)로부터 공급되는 교류전원의 값은 일정하지 않고 대략 ±10%를 기준으로 하여 오차가 발생하게 되는데, 상기 오차로 인해 온도전압검출저항(R1)으로부터 검출되는 (-)센서전압의 값이 변화하게 되면, 저항(R4)와 저항(R7)과 VR을 거쳐서 공급되는 기준온도전압도 함께 변화게 되고, 이로인해 정확한 온도의 검출이 이루어지지 못하게 되므로, 상기 기준전압발생부(60)에 의해 변화하는 교류전원의 전원값에 맞게 기준전압온도의 온도점을 함께 이동하여 정확한 온도검출이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.In general, the value of the AC power supplied from the external AC power supply unit 10 is not constant and an error occurs based on approximately ± 10%. The error detected from the temperature voltage detection resistor R1 is negative due to the error. When the value of the sensor voltage is changed, the reference temperature voltage supplied through the resistor R4, the resistor R7 and the VR is also changed, thereby preventing the accurate temperature from being detected. The temperature point of the reference voltage temperature is moved together with the power value of the AC power source changed by 60 so that accurate temperature detection can be achieved.
상기 온도비교부(70)는 비교기(U1A)와 다이오드(D5)와 커패시터(C5, C6) 및 다수개의 저항(R6, R13, R14)으로 이루어지는데, 교류전원전압 사인파 중 (-)반파동안 온도검출부(30)로부터 검출된 (-)센서전압과 상기 온도설정부(50)로부터 출력된 기준전압을 비교기(U1A)에 의해 비교하여 이의 출력을 제어하기 위한 수단이다.The temperature comparator 70 includes a comparator U1A, a diode D5, capacitors C5 and C6, and a plurality of resistors R6, R13, and R14. The negative sensor voltage detected by the detection unit 30 and the reference voltage output from the temperature setting unit 50 are compared by the comparator U1A to control the output thereof.
즉, 상기 교류전원부(10)로부터 인가된 교류전원전압 신호를 감지선(S1,S2)에서 감지한 후 온도검출부(30)의 저항(R1)을 통해 검출된 (-)센서전압(온도센서전압)과 상기 직류전원부(40)로부터 출력된 직류전원으로부터 저항(R4)와 저항(R7)을 거치고 VR을 통과하여 가변저항(R6)에 의해 조절 가능하게 공급된 기준전압을 비교기(U1A)에서 서로 비교하되, 상기 센서전압과 기준전압은 비교기(U1A)의 (+)단자에서 서로 상쇄되어 최종적으로 남은 결과전압이 상기 비교기(UA)의 (+)단자로 입력되어 GND 전압과 비교하게 되는데. 상기 결과전압(+) > GND(-) 되어 비교기(U1A)의 (+)단자로 인가되는 결과전압이 비교기(U1A)의 (-)단자로 인가되는 GND 전압보다 높을 경우에는 HIGH 출력레벨을 검출하게 되고, 이와 반대로 결과전압(+) < GND(-) 되어 상기 비교기(U1A)의 (+)단자로 인가되는 결과전압이 상기 비교기(U1A)의 (-)단자로 인가되는 GND 전압보다 낮을 경우에는 LOW 출력레벨을 검출하게 된다.That is, after detecting the AC power voltage signal applied from the AC power supply unit 10 by the sensing lines S1 and S2, the negative sensor voltage (temperature sensor voltage) detected through the resistance R1 of the temperature detector 30. ) And the reference voltage supplied by the variable resistor R6 from the DC power supply unit 40 through the resistor R4 and the resistor R7 through the VR and adjustable by the variable resistor R6 to each other in the comparator U1A. The sensor voltage and the reference voltage are compared with each other at the (+) terminal of the comparator U1A, and the resultant remaining voltage is input to the (+) terminal of the comparator UA to be compared with the GND voltage. When the resultant voltage (+)> GND (-) is applied to the (+) terminal of the comparator U1A and the resultant voltage is higher than the GND voltage applied to the (-) terminal of the comparator U1A, the HIGH output level is detected. On the contrary, when the resultant voltage (+) < GND (-) is applied and the resultant voltage applied to the (+) terminal of the comparator U1A is lower than the GND voltage applied to the (-) terminal of the comparator U1A. LOW output level is detected.
그리고, 상기 교류전원부(10)에 의한 (-)전원전압 인가시 온도비교부(70)를 통해 검출된 HIGH/LOW 출력레벨은 상기 온도비교부(70) 내의 커패시터(C5)와 저항(R10)의 시정수에 의해 저장되도록 하는데, 교류전원부(10)에 의한 (+)전원전압 인가시 상기 커패시터(C5)에 충전된 전압 상태에 따라 상기 출력레벨이 HIGH이면 출력부의 SCR(TH1)을 트리거시켜 도통될 수 있도록 하고, LOW이면 출력부의 SCR(TH1)을 OFF시킬 수 있도록 구성하는 것이다.In addition, the HIGH / LOW output level detected by the temperature comparison unit 70 when the (-) power voltage is applied by the AC power supply unit 10 is the capacitor C5 and the resistor R10 in the temperature comparison unit 70. When the output level is HIGH according to the voltage state charged in the capacitor C5 when the (+) power voltage is applied by the AC power supply unit 10, SCR (TH1) of the output unit is triggered. It is configured to allow conduction, and LOW to turn off the SCR (TH1) of the output unit.
상기 출력부(80)는 교류전원부(10)에 의한 (-)전원전압 인가시, 온도비교부(70)에 의해 최종출력된 결과전압에 의한 HIGH/LOW의 출력레벨을 커패시터(C5)와 저항(R10)의 시정수에 의해 저장한 후, 교류전원부(10)에 의한 (+)전원전압 인가시 상기 커패시터(C5)의 충전 전압상태에 따라 SCR(TH1)을 트리거시켜 발열부(20)내에 인가되는 전원의 공급·제어 여부를 결정하기 위한 수단으로, 상기 온도비교부(70)에 의해 검출되는 결과전압의 HIGH레벨 상태와 제로전압검출부(90)를 통한 낮은전압 범위내에서 턴온되는 트랜지스터(Q1)와, 상기 트랜지스터(Q1)의 턴온에 의해 도통되는 SCR(TH1)을 그 구성요소로 하며, 상기 트랜지스터(Q1)를 보호하기 위한 저항(R17)과 저항(R18), 상기 SCR을 보호 제어하기 위한 저항(R19)과 커패시터(C7)을 함께 포함할 수 있도록 한다.When the output unit 80 applies the negative power voltage by the AC power supply unit 10, the output unit 80 outputs a high / low output level based on the resultant voltage output by the temperature comparator 70 to the capacitor C5. After storing by the time constant of (R10), when the positive power supply voltage is applied by the AC power supply unit 10, the SCR (TH1) is triggered according to the charging voltage state of the capacitor C5 in the heat generating unit 20. As a means for determining whether to supply or control the applied power, a transistor turned on within a high level state of the resultant voltage detected by the temperature comparator 70 and a low voltage range through the zero voltage detector 90 ( Q1) and an SCR (TH1) which is turned on by the turn-on of the transistor (Q1) as its components, and a resistor (R17) and a resistor (R18) for protecting the transistor (Q1) and protection control of the SCR. In order to include a resistor (R19) and a capacitor (C7) together.
상기 제로검출전압부(90)는 최종출력의 검출에 의에 출력부(80)의 트랜지스터(Q1)를 ON시키고 SCR(TH1)을 트리거시키고자 할 때, 트리거되는 전압 및 전류를 범위를 최소화하여 전자파 발생을 억제시키기 위한 수단으로, 비교기(U1B)와 다수개의 저항(R13, R14, R15, R16) 및 다이오드(D6)로 구성되어 있다.The zero detection voltage unit 90 minimizes the triggered voltage and current when the transistor Q1 of the output unit 80 is turned on and the SCR TH1 is triggered by detecting the final output. As a means for suppressing the generation of electromagnetic waves, it is composed of a comparator U1B, a plurality of resistors R13, R14, R15, R16 and a diode D6.
상기와 같은 상황에서, 저항(R13)와 저항(R15)이 직력연결되어 있음으로 인해 일정한 시간을 주기로 하여 (+)반파와 (-)반파를 계속적으로 반복 실행하는 교류전원전압 변화출력량의 분압이 이루어지게 되고, 이는 교류전원전압의 검출파형을 비교기(U1B)의 (+)단자로 입력될 수 있도록 하고, 제로검출기준전압(Vcc*1/2)으로부터 제로점트리거전압을 산출해내어 이를 비교기(U1B)의 (-)단자로 입력하여 이를 서로 비교하게 된다.In the above situation, due to the direct connection of the resistor R13 and the resistor R15, the partial pressure of the AC power supply voltage change output amount which continuously executes (+) half wave and (-) half wave repeatedly at a predetermined time is reduced. This allows the detection waveform of the AC power supply voltage to be input to the (+) terminal of the comparator (U1B), calculates the zero point trigger voltage from the zero detection reference voltage (Vcc * 1/2), and compares it. It is compared with each other by inputting with (-) terminal of (U1B).
이 때, 상기 제로점트리거전압의 산출은 다음과 같다.At this time, the calculation of the zero point trigger voltage is as follows.
따라서, 비교기(U1B)에서는 (+)단자로 입력되는 교류전원전압의 변화출력량과 (-)단자로 입력되는 제로검출기준전압을 비교하게 되는데, 교류전원전압(+) > 제로제로점트리거전압(-) 되어 상기 비교기(UB)의 (+)단자로 인가되는 교류전원전압이 상기 비교기(U1A)의 (-)단자로 인가되는 제로점트리거전압보다 높을 경우에는 최종출력을 LOW로 반전시키고, 이와 반대로 교류전원전압(+) < 제로점트리거전압(-) 되어 상기 비교기(U1B)의 (+)단자로 인가되는 교류전원전압이 상기 비교기(UB)의 (-)단자로 인가되는 제로점트리거전압보다 낮을 경우에는 최종출력이 HIGH가 되어 SCR(TH1)을 트리거시키게 된다.Therefore, the comparator U1B compares the change output amount of the AC power supply voltage input to the (+) terminal and the zero detection reference voltage input to the (-) terminal. The AC power supply voltage (+)> zero point trigger voltage ( When the AC power supply voltage applied to the positive terminal of the comparator UB is higher than the zero point trigger voltage applied to the negative terminal of the comparator U1A, the final output is inverted to LOW. On the contrary, AC power supply voltage (+) <zero point trigger voltage (-) and the AC power supply voltage applied to the (+) terminal of the comparator U1B is the zero point trigger voltage applied to the (-) terminal of the comparator UB. If it is lower, the final output will be HIGH to trigger SCR (TH1).
따라서, 최종적으로 SCR(TH1)을 트리거시키는 펄스의 파형은 도 4에 도시된 바와 같이 전압이 거의 제로가 되는 위치에서 HIGH 펄스를 발생시키고 전압의 변화에 따라 주기적으로 HIGH와 LOW를 반복하게 되는 펄스 파형인 것을 알 수 있는데, 이는 낮은 전압 또는 전류의 범위내에서만 최종출력이 HIGH가 되어 트랜지스터(Q1)를 ON시켜 SCR(TH1)을 트리거시킴으로 인해 SCR(TH1)을 트리거할 수 있는 전압 혹은 전류의 변화량을 최소화하여 EMI전자파의 발생을 억제할 수 있게 되며, SCR(TH1)소자에 무리를 주지않게 되고, 다른 회로소자에 잡음을 발생시키지 않아 더욱 안정된 회로 동작이 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, the waveform of the pulse which finally triggers the SCR (TH1) generates a HIGH pulse at a position where the voltage becomes almost zero as shown in FIG. 4 and periodically repeats HIGH and LOW according to the change of the voltage. It can be seen that it is a waveform, which is a voltage or current that can trigger SCR (TH1) by triggering SCR (TH1) by turning ON the transistor Q1 to turn the transistor Q1 ON within the low voltage or current range. By minimizing the amount of change, it is possible to suppress the generation of EMI electromagnetic waves, and does not cause excessive stress on the SCR (TH1) device, and makes more stable circuit operation by generating noise on other circuit devices.
상기 안전차단부(100)는 외부 교류전원을 통한 과전류 공급이나 온도조절기 내부 소자의 불량 혹은 발열부(20)내의 발열선(H1,H2)과 감지선(S1,S2) 등의 단선으로 인한 화제발생시 회로의 작동이 정상적으로 이루어지지 못하게 되었을 때, 자동으로 회로를 차단시켜 회로상에 과전류가 계속 흘러 흐르는 것을 방지하기 위한 수단으로, 외부 교류전원의 과전류공급으로 인한 회로차단용 퓨즈(SF1)와 과열로 인한 발열선(H1,H2) 혹은 감지선(S1,S2)의 단락시 함께 연결된 저항(R1, R2)을 용단시키고 회로를 차단하도록 하는 온도퓨즈(TF1)로 구성된다.The safety shut-off unit 100 may generate a fire due to an overcurrent supply through an external AC power source or a failure of an internal element of the temperature controller or a disconnection of the heating lines H1 and H2 and the sensing lines S1 and S2 in the heating unit 20. It is a means to prevent the overcurrent flowing on the circuit by automatically shutting off the circuit when the operation of the circuit fails to operate normally.The circuit cutoff fuse (SF1) and the overheat caused by the overcurrent supply of the external AC power supply When the heating line (H1, H2) or the sensing line (S1, S2) due to the short circuit of the resistors (R1, R2) connected together and the circuit fuse is configured to shut off.
상기와 같은 상황에서, 본 발명의 의한 온도조절기(1)는 교류전원전압 사인파 중 (-)반파동안은 발열부(20)를 통해 (-)센서전압을 검출하고, 온도설정부(50)를 통해 기준전압을 검출하여 이의 상쇄 결과전압과 GND전압과 온도비교부(70)내에서 비교하되, 상기 온도비교부에 의한 결과전압을 커패시터(C5)와 저항(R10)의 시정수에 의해 저장해 두었다가, 교류전원전압에 의한 (+)반파동안 상기 커패시터(C5)에 충전된 전압의 상태에 따라 SCR(TH1)을 트리거시킴으로 인해 정확한 온도조절이 이루어질 수 있도록 한 것이다.In the above situation, the temperature controller 1 according to the present invention detects the (-) sensor voltage through the heating unit 20 during the (-) half wave of the AC power voltage sine wave, and the temperature setting unit 50 The reference voltage is detected and compared with the offset voltage and the GND voltage in the temperature comparison unit 70. The result voltage by the temperature comparison unit is stored by the time constants of the capacitor C5 and the resistor R10. During the positive half wave caused by the AC power supply voltage, the SCR (TH1) is triggered according to the state of the voltage charged in the capacitor C5 so that accurate temperature control can be achieved.
하지만, 상기 발열부(20)가 과열이 되게 되면 발열부(20)내의 온도센서층이 높아져서 발열선(H1,H2)과 감지선(S1,S2)이 서로 붙게 되는데, 이때 교류전원부(10)에 의한 AC1에서 발열선(H) → 감지선(S) → 저항(R1) → GND 의 경로로 과전류가 흘러 상기 온도비교부(70)에 의한 결과전압이 항상 HIGH를 유지하게 됨으로 인해 온도의 제어가 정확하게 이루어지지 못하게 되는 상황이 발생하게 된다.However, when the heat generating unit 20 is overheated, the temperature sensor layer in the heat generating unit 20 becomes high, and thus the heating lines H1 and H2 and the sensing lines S1 and S2 are attached to each other. The overcurrent flows from AC1 to heating line (H) → sensing line (S) → resistance (R1) → GND, so that the resultant voltage by the temperature comparator 70 always maintains HIGH, so the temperature control is accurate. There is a situation that can not be achieved.
따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 상황에서 교류전원부(10)에 의한 AC1에서 발열선(H) → 감지선(S) → 저항(R1) → GND 의 경로로 흐르는 과전류에 의해 발열되어 용단될 수 있는 저항(R1)을 감지선(S2)의 출력측 GND 단자와 직렬연결시키고 온도퓨즈(TH1)를 함께 봉함시킴으로 인해, 상기 저항(R1)의 발열에 의해 온도휴즈(TF1)가 자동으로 단락될 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, a resistance that can be generated by the overcurrent flowing in the path of the heating line (H) → sensing line (S) → resistance (R1) → GND in AC1 by the AC power supply unit 10 in the above situation can be melted By connecting R1 in series with the output side GND terminal of the sensing line S2 and sealing the temperature fuse TH1 together, the temperature fuse TF1 can be automatically shorted by the heating of the resistor R1. .
또한, SCR(TH1)의 쇼트로 인한 불량시에는 AC1(-), AC2(+)의 온도검출사이클 동안 교류전원부(10)에 의한 AC2에서 다이오드(D1) → 저항(R2) → AC1 의 SCR 역방향으로 과전류가 흘러 상기 온도비교부에 의한 결과전압이 항상 HIGH를 유지하게 됨으로 인해 온도의 제어가 정확하게 이루어지지 못하게 되는 상황이 발생하게 되는데, 상기와 상황에서는 교류전원부(10)에 의한 AC2에서 다이오드(D1) → 저항(R2) → AC1 의 SCR 역방향 경로로 과전류에 의해 발열되어 용단될 수 있는 저항(R2)을 SCR(TH1)의 애노드단자와 직렬연결시키고 온도퓨즈(TF1)과 함께 연결시킴으로 인해 발열된 저항(R2)에 의해 자동으로 온도퓨즈(TF1)을 단락시키게 한다.In case of failure due to short of SCR (TH1), diode D1 → resistance R2 → SCR reverse direction of AC1 at AC2 by AC power supply unit 10 during the temperature detection cycle of AC1 (-), AC2 (+). As a result of the overcurrent flow, the resultant voltage by the temperature comparison unit is always kept high, thereby causing a situation in which temperature control cannot be accurately performed. In this case, a diode (AC2) by the AC power supply unit 10 is generated. D1) → Resistance (R2) → Heat is generated by connecting resistance (R2) that can be melted by overcurrent through SCR reverse path of AC1 with anode terminal of SCR (TH1) and connected with temperature fuse (TF1). The resistor R2 causes the temperature fuse TF1 to be shorted automatically.
이상과 같이 본 발명은 교류전원부(10)에 의한 (-)전원전압 인가시, 온도검출사이클에 따라 온도검출부(30)에 의해 센서전압을 검출하고 온도설정부(50)에 의해 기준전압을 설정하여 상쇄되는 결과전압을 산출하되, 온도비교부(70)에서는 상기 결과전압과 GND전압을 서로 비교하여 검출되는 출력레벨을 커패시터(C5)와 저항(R10) 시정수에 의해 저장할 수 있도록 하며, 상기 교류전원부(10)에 의한 (+)전원전압 인가시 상기 커패시터(C5)에 충전된 전압상태에 따른 HIGH/LOW 출력레벨에 따라 SCR(TH1)을 트리거시킬 수 있도록 하여 정확한 온도조절이 가능하게 한다.As described above, the present invention detects the sensor voltage by the temperature detection unit 30 and sets the reference voltage by the temperature setting unit 50 according to the temperature detection cycle when the (-) power supply voltage is applied by the AC power supply unit 10. Calculate a resultant voltage to be canceled, but the temperature comparator 70 compares the resultant voltage and the GND voltage with each other to store the detected output level by the capacitor C5 and the resistor R10 time constant. When the positive power supply voltage is applied by the AC power supply unit 10, the SCR (TH1) can be triggered according to the HIGH / LOW output level according to the voltage state charged in the capacitor C5. .
또한, 제로전압검출부(90)를 통해 제로점트리거전압을 생성하여 상기 SCR(TH1)을 트리거할 수 있는 전압· 전류의 변화를 최소화하여 EMI전자파 발생을 억제하도록 하고, 저항(R1,R2) 및 퓨즈를 함께 구비하여 만일에 발생할 수 발열사고 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 유용한 발명이다.In addition, by generating a zero point trigger voltage through the zero voltage detection unit 90 to minimize the change of voltage and current that can trigger the SCR (TH1) to suppress the EMI electromagnetic wave generation, the resistance (R1, R2) and It is a useful invention that is provided with a fuse to prevent heat and safety accidents that may occur in the event.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions and modifications within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 의한 전열매트용 온도조절기는 감열선을 이용하여 매트전체의 온도를 정확하게 감지할 수 있도록 하되, 교류전원부에 의한 (-)전원전압 인가시 온도비교부에 의해 결과전압을 산출하여 이를 저장하고, (+)전원전압 인가시 상기 저장된 결과전압의 검출레벨에 따라 SCR을 트리거 할 수 있도록 하여 정확한 온도조절이 가능하도록 하고, 제로전압검출부를 통해 트리거할 수 있는 전압·전류의 변화를 최소화하여 EMI 전자파를 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 과전류발생 혹은 과열로 인한 회로 오작동시 자동적으로 회로를 단선시키기 위한 퓨즈를 구비하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 특징이 있다.The thermostat for the heat transfer mat according to the present invention according to the configuration as described above to be able to accurately detect the temperature of the entire mat using the heat-sensitive wire, the result of the temperature comparison unit when the (-) power supply voltage applied by the AC power supply Calculate the voltage and store it, and when the positive power supply voltage is applied, the SCR can be triggered according to the detected level of the stored resultant voltage so that accurate temperature control is possible, and the voltage that can be triggered through the zero voltage detector In addition to blocking EMI electromagnetic waves by minimizing the change in current, safety features can be prevented in advance by a fuse for automatically disconnecting the circuit in the event of a circuit malfunction due to overcurrent or overheating.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2003-0005833A KR100467649B1 (en) | 2003-01-29 | 2003-01-29 | Thermostat for electric heating mat |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2003-0005833A KR100467649B1 (en) | 2003-01-29 | 2003-01-29 | Thermostat for electric heating mat |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20-2002-0031098U Division KR200301574Y1 (en) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Thermostat for electric heating mat |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20030019923A KR20030019923A (en) | 2003-03-07 |
KR100467649B1 true KR100467649B1 (en) | 2005-01-25 |
Family
ID=27730464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2003-0005833A KR100467649B1 (en) | 2003-01-29 | 2003-01-29 | Thermostat for electric heating mat |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100467649B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100905417B1 (en) | 2007-10-17 | 2009-07-02 | 신봉섭 | An equipment for preventing overheating in malfuncting of switching diode for controlling heater power in heating equipment |
KR101173991B1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-08-20 | 길종진 | Small size temperature control apparatus |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100762296B1 (en) * | 2006-07-06 | 2007-10-09 | 유낙형 | Electric heating device |
KR100761980B1 (en) * | 2006-07-20 | 2007-09-28 | 황현식 | A temperature control circuit for heating mat |
CN102176377A (en) * | 2011-01-31 | 2011-09-07 | 李纯廉 | Method for controlling temperature of electrolytic capacitor and temperature-controllable electrolytic capacitor using same |
KR101410670B1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-07-02 | 조영창 | A method of heating unit temperature sensing and control |
CN103169382B (en) * | 2013-03-26 | 2014-12-10 | 江苏正本净化节水科技实业有限公司 | Water dispenser heating control and display circuit |
KR200489559Y1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-10-01 | 주식회사 바인하우스 | portable electric heating mat device that can be used outdoor |
-
2003
- 2003-01-29 KR KR10-2003-0005833A patent/KR100467649B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100905417B1 (en) | 2007-10-17 | 2009-07-02 | 신봉섭 | An equipment for preventing overheating in malfuncting of switching diode for controlling heater power in heating equipment |
KR101173991B1 (en) * | 2010-07-09 | 2012-08-20 | 길종진 | Small size temperature control apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20030019923A (en) | 2003-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4251717A (en) | Heating circuits | |
KR100467649B1 (en) | Thermostat for electric heating mat | |
KR101065482B1 (en) | Electric heating controller with safety device | |
KR200301574Y1 (en) | Thermostat for electric heating mat | |
KR200445400Y1 (en) | Driving device of magnetic field heating wire for bedding | |
KR100950512B1 (en) | Temperature control apparatus for an electrical mat and error check method thereof | |
KR100920647B1 (en) | Overheating preventive temperature control circuit and the method | |
US5726850A (en) | Fail safe protection circuit for PTC comfort devices | |
KR101833542B1 (en) | Temperature Controller for Heating Mat with Self diagnosis and overheating prevention | |
KR20000007935U (en) | 110/220 volt dual electric heating plate thermostat | |
JP3293173B2 (en) | Temperature control device | |
KR930005140Y1 (en) | Temperature control device | |
KR101210565B1 (en) | Control system of electric heater device | |
JPS615319A (en) | Temperature controller | |
CN108375106B (en) | Alarm circuit and air heating type warmer | |
KR200435336Y1 (en) | A Controller of reduction heat wire | |
KR200341950Y1 (en) | Controller for electric heating bedding | |
KR200341951Y1 (en) | Controller for electric heating bedding | |
JP2661376B2 (en) | Safety circuit for electric heating equipment | |
KR200265073Y1 (en) | Temperature control circuit of electric-mat | |
KR20050022249A (en) | Controller for electric heating bedding | |
KR0132351Y1 (en) | Temperature control device for electric carpet | |
JP2664468B2 (en) | Temperature control device | |
JP2024512233A (en) | Smart temperature control device for DC electric heating appliances | |
JPH04289683A (en) | Abnormality detection device for heating equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A108 | Dual application of patent | ||
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080114 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |