KR100638708B1

KR100638708B1 - 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치

Info

Publication number: KR100638708B1
Application number: KR1020040095083A
Authority: KR
Inventors: 이재범
Original assignee: 이재범
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-10-26
Also published as: KR20060055897A

Abstract

본 발명은; 히터와 온도센서가 일체형으로 구현된 히터 전원 공급 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은; 노이즈 제거를 위한 콘덴서(C1)와 SCR(110)로 구성되어, AC 전원을 입력받아 노이즈를 제거한 후 반파의 전력을 공급하는 AC 전원 입력 회로부(100); 온도센서(210)와 다이오드(D1)가 병렬로 접속된 상태로 히터(1)에 직렬 접속되어, 다이오드(D1)의 순방향으로는 SCR(110)로부터 공급받은 반파 전력을 히터(1)로 공급하고, 역방향으로는 온도센서(210)를 통해 히터(1)의 온도를 감지하는 종단 회로부(200); 및 온도센서(210)를 통해 측정된 히터(1)의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아지면, SCR(110)의 반파 전력 출력값을 자동 조절하는 위상제어 회로부(300)로 구성된다.

본 발명에 따르면; 단 2선만으로 히터의 온도 감지와 전력 공급이 모두 가능하도록 해주어 회로의 단순화에 따른 작업성의 향상 및 원가 절감이 가능하도록 해준다는 뛰어난 효과가 있다.

히터 전원 공급, SCR, 온도센서,

Description

히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치{POWER SUPPLY UNITED HEATER AND TEMPERATURE SENSOR}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치의 구성을 나타낸 기능 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : AC 전원 입력 회로부 110 : SCR

120 : 제 1 LED 200 : 종단 회로부

210 : 온도센서 300 : 위상제어 회로부

400 : 스위칭 제어 회로부 500 : 제 2 LED

R1, R2, R3, R4 : 저항 C1, C2, C3 : 콘덴서

D1 : 다이오드 Q1 : 트랜지스터

본 발명은 히터(Heater) 및 온도센서(Temperature Sensor) 일체형 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종단 회로 부분을 구현함에 있어 온도센서와 다이오드를 병렬로 접속시킨 후 이를 다시 히터에 직렬 접속시켜 줌으로써, 다이오드의 순방향으로는 히터로 전력을 공급하고 역방향으로는 온도센서의 저항 변화를 감지하도록 해주어 단 2선만으로 히터의 온도 감지와 전력 공급이 모두 가능하도록 해줄 뿐만 아니라, 히터의 온도 변화에 따른 자동 전력 조정 또는 차단 기능을 추가하여 히터의 안전성을 향상시켜 주는 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치에 관한 것이다.

주지하다시피, 히터 전원 공급 장치는 전기 장판, 담요, 매트, 찜질기, 방석, 옷 등과 같이 전열선이 사용되는 모든 제품에 설치되어, 그 전열선으로 전력을 공급하는 장치이다.

하지만, 종래에 개발된 히터 전원 공급 장치는 히터의 온도 변화량을 감지하기 위한 온도센서를 회로 종단에 구현할 때 별도의 온도감지 배선을 이용하여 회로를 구현하는 것이 일반적이었다. 따라서, 종래 히터 전원 공급 장치의 종단 부분은 반드시 3선 이상의 배선을 이용하여 회로를 구현할 수 밖에 없었고, 이로 인해 회로가 복잡해지는 문제점이 있었다.

이 때, 대부분의 히터 전원 공급 장치는 작업 라인을 통해 대량 생산으로 제품을 양산하고 있는데, 종래의 히터 전원 공급 회로와 같이 회로가 복잡하게 되면 그 만큼 작업성이 떨어짐과 동시에 원가가 높아지며, 배선이 많이 사용됨에 따라 고장 발생 확률이 높아져 제품의 신뢰도 및 안전성이 떨어질 뿐만 아니라, 이로 인해 타제품과의 경쟁력이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 히터 전원 공급 장치의 종단 부분을 구현함에 있어 히터와 온도센서를 일체형으로 구현해 줌으로써 단 2선만으로 히터의 온도 감지와 전력 공급이 모두 가능하도록 해주고, 이로 인해 회로의 단순화에 따른 작업성의 향상, 원가 절감 및 낮은 고장율의 유지가 가능하도록 해주기 위한 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치를 제공하는 데 있다.

또다른 목적으로는, 히터와 온도센서가 일체형으로 구현된 회로에 위상제어 또는 스위칭 제어 회로를 추가하여 히터의 온도 변화에 따른 자동 전력 조정 또는 차단 기능이 가능하도록 해줌으로써, 히터의 안전성을 향상시키기 위한 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치는, 히터로 AC 전원을 공급하는 장치에 있어서,

노이즈 제거를 위한 콘덴서(C1)와 SCR로 구성되어, AC 전원을 입력받아 노이즈를 제거한 후 상기 SCR을 통해 반파의 전력을 상기 히터로 공급하는 AC 전원 입력 회로부;

상기 AC 전원 입력 회로부의 SCR과 상기 히터에 사이에 접속되되, 온도센서와 다이오드(D1)가 병렬로 접속된 상태로 상기 히터에 직렬 접속되어, 상기 다이오드(D1)의 순방향으로는 상기 SCR로부터 공급받은 반파 전력을 상기 히터로 공급하고, 역방향으로는 상기 온도센서를 통해 상기 히터의 온도를 감지하는 종단 회로부; 및

상기 AC 전원 입력 회로부의 SCR과 상기 종단 회로부의 온도센서 사이에 접속되어, 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 히터의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아져 위험할 경우, 상기 SCR로 반파 위상 제어신호를 출력하여 상기 SCR의 반파 전력 출력값을 자동 조절하는 위상제어 회로부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치는 AC 전원 입력 회로부(100), 종단 회로부(200) 및 위상제어 회로부(300)로 구성되어 있다.

이 때, 상기 AC 전원 입력 회로부(100)는 노이즈 제거를 위한 콘덴서(C1)와 SCR(110)로 구성되어, AC 전원을 입력받아 노이즈를 제거한 후 상기 SCR(110)을 통해 반파의 전력을 히터(1)로 공급하는 역할을 하며, 내부에 AC 전원이 정상적으로 공급됨을 사용자에게 알리기 위한 제 1 LED(120)가 설치되어 있다.

또한, 상기 종단 회로부(200)는 상기 AC 전원 입력 회로부(100)의 SCR(110)과 상기 히터(1)에 사이에 접속되되, 온도센서(210)와 다이오드(D1)가 병렬로 접속된 상태로 상기 히터(1)에 직렬 접속되어, 상기 다이오드(D1)의 순방향으로는 상기 SCR(110)로부터 공급받은 반파 전력을 상기 히터(1)로 공급하고, 역방향으로는 상기 온도센서(210)를 통해 상기 히터(1)의 온도를 감지할 수 있도록 해준다. 이로써, 상기와 같은 종단 회로부(200)에 의하면, 단 2선만으로 상기 히터(1)의 온도 감지와 전력 공급이 모두 가능하게 된다.

한편, 상기 위상제어 회로부(300)는 상기 AC 전원 입력 회로부(100)의 SCR(110)과 상기 종단 회로부(200)의 온도센서(210) 사이에 접속되어, 상기 온도센서(210)를 통해 측정된 상기 히터(1)의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아져 위험할 경우, 상기 SCR(110)로 반파 위상 제어신호를 출력하여 상기 SCR(110)의 반파 전력 출력값을 자동 조절하는 역할을 한다. 이 때, 상기 위상제어 회로부(300)는 AC 전원 입력단에 저항(R3)을 통해 접속되어 운용자의 수동 조절에 의해 AC 입력 전력을 조절하는 가변 저항(VR)과; 베이스 단자는 상기 가변 저항(VR)에 접속되고, 콜렉터 단자는 상기 온도센서(210)에 접속되며, 에미터 단자는 콘덴서(C2)를 통해 상기 SCR(110)에 접속되어, 상기 온도센서(210)를 통해 측정된 상기 히터(1)의 온도값이 기준 온도 이상일 경우 턴온 됨으로 상기 SCR(110)로 반파 위상 제어신호를 공급하는 트랜지스터(Q1)로 구성되어 있다.

이 때, 상기 위상제어 회로부(300)는 상기 온도센서(210)를 통해 측정된 상 기 히터(1)의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아져 위험할 경우, 상기 SCR(110)의 반파 전력 공급을 자동으로 차단시키는 스위칭 제어 회로부(400)로 대체 가능하다.

또한, 본 장치에는 상기 SCR(110)에 접속되어, AC 반파 전력이 상기 히터(1)로 정상적으로 공급됨을 사용자에게 알리기 위한 제 2 LED(500)가 설치되어 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치의 동작 과정에 대해 도 1을 참조하여 설명하기로 하되, 위상 제어 방식에 대해서만 설명하기로 한다.

먼저, 상기 AC 전원 입력 회로부(100)의 SCR(110)은 노이즈가 제거된 AC 전원을 입력받으면 이를 반파의 전력으로 변환하여 상기 히터(1)로 공급한다. 이 때, 상기 제 1 LED(120)는 AC 전원이 정상적으로 공급됨을 사용자에게 알린다.

그러면, 상기 종단 회로부(200) 내 다이오드(D1)의 순방향으로는 상기 SCR(110)로부터 공급받은 반파 전력이 상기 히터(1)로 공급되고, 역방향으로는 상기 온도센서(210)를 통해 상기 히터(1)의 온도가 감지되어 상기 위상제어 회로부(300) 내 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 단자로 공급된다.

한편, 상기 위상제어 회로부(300)는 상기 온도센서(210)를 통해 측정된 상기 히터(1)의 온도값이 기준 온도 미만일 경우 AC 전력 공급이 정상적으로 진행되도록 해주는 한편, 상기 온도센서(210)를 통해 측정된 상기 히터(1)의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아져 위험할 경우에는 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온 됨에 따라 상기 SCR(110)로 반파 위상 제어신호를 출력함으로 상기 SCR(110)의 반파 전력 출력값을 자동 조절한다.

이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치에 의하면, 히터 전원 공급 장치의 종단 부분을 구현함에 있어 히터와 온도센서를 일체형으로 구현해 줌으로써 단 2선만으로 히터의 온도 감지와 전력 공급이 모두 가능하도록 해주고, 이로 인해 회로의 단순화에 따른 작업성의 향상 및 원가 절감, 그리고 낮은 고장율의 유지가 가능하도록 해준다는 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 히터와 온도센서가 일체형으로 구현된 회로에 위상제어 또는 스위칭 제어 회로를 추가하여 히터의 온도 변화에 따른 자동 전력 조정 또는 차단 기능이 가능하도록 해줌으로써, 히터의 안전성을 향상시켜 준다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims

히터로 AC 전원을 공급하는 장치에 있어서,

노이즈 제거를 위한 콘덴서(C1)와 SCR로 구성되어, AC 전원을 입력받아 노이즈를 제거한 후 상기 SCR을 통해 반파의 전력을 상기 히터로 공급하는 AC 전원 입력 회로부;

상기 AC 전원 입력 회로부의 SCR과 상기 히터에 사이에 접속되되, 온도센서와 다이오드(D1)가 병렬로 접속된 상태로 상기 히터에 직렬 접속되어, 상기 다이오드(D1)의 순방향으로는 상기 SCR로부터 공급받은 반파 전력을 상기 히터로 공급하고, 역방향으로는 상기 온도센서를 통해 상기 히터의 온도를 감지하는 종단 회로부; 및

상기 AC 전원 입력 회로부의 SCR과 상기 종단 회로부의 온도센서 사이에 접속되어, 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 히터의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아져 위험할 경우, 상기 SCR로 반파 위상 제어신호를 출력하여 상기 SCR의 반파 전력 출력값을 자동 조절하는 위상제어 회로부로 구성된 것을 특징으로 하는 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치.
제 1항에 있어서,

상기 위상제어 회로부는, AC 전원 입력단에 저항(R3)을 통해 접속되어 운용 자의 수동 조절에 의해 AC 입력 전력을 조절하는 가변 저항(VR); 및

베이스 단자는 상기 가변 저항(VR)에 접속되고, 콜렉터 단자는 상기 온도센서에 접속되며, 에미터 단자는 콘덴서(C2)를 통해 상기 SCR에 접속되어, 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 히터의 온도값이 기준 온도 이상일 경우 턴온 됨으로 상기 SCR로 반파 위상 제어신호를 공급하는 트랜지스터(Q1)로 구성된 것을 특징으로 하는 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치.
제 1항에 있어서,

상기 장치의 위상제어 회로부는, 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 히터의 온도값이 기준 온도 이상으로 높아져 위험할 경우, 상기 SCR의 반파 전력 공급을 차단시키는 스위칭 제어 회로부로 대체 가능함을 특징으로 하는 히터 및 온도센서 일체형 전원 공급 장치.