KR100746303B1 - The electric heat mat controller - Google Patents

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KR100746303B1
KR100746303B1 KR1020060028538A KR20060028538A KR100746303B1 KR 100746303 B1 KR100746303 B1 KR 100746303B1 KR 1020060028538 A KR1020060028538 A KR 1020060028538A KR 20060028538 A KR20060028538 A KR 20060028538A KR 100746303 B1 KR100746303 B1 KR 100746303B1
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heating
heat
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박능억
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주식회사 메리노전자
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Abstract

A temperature controller of an electric heat mat is provided to improve convenience and safety by including an overheat-preventing device to prevent overheat and automatically stopping heating by the timer. A temperature controller of an electric heat mat includes a noise filter unit(2), an overcurrent/overheating preventing unit(3), a temperature setting unit(5), a half-wave constant voltage unit(4), a power voltage detecting unit(6), a comparing/triggering unit(9), a phase-advancing unit(8), a temperature detecting and heating unit(7), an outputting unit(10), a timer unit(12), and a serial constant voltage unit(11). The noise filter unit(2) absorbs and removes unnecessary noise included in AC power and high frequency noise generated in a circuit. The overcurrent/overheating preventing unit(3) protects the temperature controller from overcurrent and overheat. The temperature setting unit(5) sets a heating temperature. The half-wave constant voltage unit(4) supplies a half wave constant voltage to the temperature setting unit(5). The power voltage detecting unit(6) detects the advanced power voltage. The comparing/triggering unit(9) compares and controls the temperature with a phase controlling method, and maintains uniformly power consumption. The phase-advancing unit(8) prevents the overheat by advancing a control power than the AC power. The temperature detecting and heating unit(7) provides a temperature detecting voltage for comparing the temperature and a heat source. The outputting unit(10) controls a heat line of a heat-generating unit when a control signal is outputted from the comparing/triggering unit(9). The timer unit(12) finishes the operation of the temperature controller when the set time comes. The serial constant voltage unit(11) supplies a serial constant voltage to the timer unit(12). The heat line is connected between an output device cathode of the outputting unit(10) and a second AC power line.

Description

전열매트의 온도제어기{THE ELECTRIC HEAT MAT CONTROLLER}Temperature Controller of Heat Transfer Mat {THE ELECTRIC HEAT MAT CONTROLLER}

도 1 : 본 발명 일 실시예의 회로블럭도.1 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention.

도 2 : 본 발명 일 실시예의 상세회로도.2 is a detailed circuit diagram of an embodiment of the present invention.

도 3 : 본 발명 일 실시예의 파형도.3 is a waveform diagram of an embodiment of the present invention.

도 4 : 본 발명 감열부 예시도.4 is an exemplary diagram of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for main parts of the drawings>

(1)--교류전원부 (2)--노이즈 필터부(1)-AC power supply unit (2)-Noise filter unit

(3)--과전류 및 과열차단부 (4)--반파 정전압부(3)-overcurrent and overheat cutoff (4)-half wave constant voltage

(5)--온도설정부 (6)--전원전압 검출부(5)-Temperature setting section (6)-Power supply voltage detecting section

(7)--온도검출 및 발열부 (8)--진상부(7)-Temperature Detection and Heating Part (8)-Truth

(9)--비교 및 트리거부 (10)--출력부(9)-Comparison and Trigger Section (10)-Output Section

(11)--직류 정전압부 (12)--타이머부(11)-DC constant voltage section (12)-Timer section

(13)--설정부 (15)--타이머(13)-Settings (15)-Timer

(16)--표시부 (AC1)(AC2)--제1, 제2 교류전원선(16)-Indicator (AC1) (AC2)-First and second AC power lines

(C)--캐패시터 (D)--다이오드(C)-capacitor (D)-diode

(D11)~(D14)--발광다이오드(표시등) (F)--퓨즈(D11)-(D14)-Light Emitting Diode (Indicator) (F)-Fuse

(H)--감열선 (H1)(H2)--발열선(H)-heating wire (H1) (H2)-heating wire

(HC)--리턴부 (K)--절연권심(HC)-Return Part (K)-Insulation Core

(L1)(L2)--라인필터 (N)(K2)--절연부재(L1) (L2)-Line filter (N) (K2)-Insulation member

(PC)--포토커플러 (Q1)(Q2)--트랜지스터(PC)-Photocoupler (Q1) (Q2)-Transistor

(R)--저항 (S)--출력소자(SCR)(R)-resistance (S)-output element (SCR)

(S1)(S2)--온도검출선 (SW)--전원스위치(S1) (S2)-Temperature Detection Line (SW)-Power Switch

(TS)--시간 설정스위치 (U)--마이컴(TS)-Time setting switch (U)-Microcomputer

(TF)--온도퓨즈 (ZD)--제너 다이오드(TF)-Temperature Fuse (ZD)-Zener Diode

본 발명은 전열매트 온도제어기에 관한 것으로, 상세하게는 위상제어식 온도제어회로와 마이컴을 이용한 타이머 및 노이즈 필터회로를 구비하여 사용자가 잊어버리고 끄지 않아도 설정시간이 되면 타이머에 의해 전열매트의 동작이 자동으로 정지되게 함으로써 보다 편리하고 안전하게 사용할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a heat transfer mat temperature controller, and in particular, a phase control temperature control circuit and a timer and a noise filter circuit using a microcomputer are provided so that the operation of the heat transfer mat is automatically performed by a timer when the set time is not forgotten by the user. It is to be used more conveniently and safely by stopping.

일반적으로 온도제어기가 구비된 전열매트는 바닥에 깔고 전원을 공급하면 손쉽게 난방이 이루어지므로 사용이 간편할 뿐 아니라 이동 또한 용이하여 난방에 많이 애용되고 있다.In general, the heat transfer mat equipped with a temperature controller is easy to use and easy to move because it is easily heated when laid on the floor and supplied with power.

종래 전열매트 제어기는 110V나 220V에 범용적으로 사용할 수 있게 프리볼트 회로를 채용하고 있으나 회로구성이 복잡하고, 출력소자의 애노드측에 감열선의 발열선을 접속시켜 온도를 제어하고 있어서 부정확한 온도제어가 이루어지고 있다.Conventional electrothermal mat controller adopts prevolt circuit for general use at 110V or 220V, but the circuit configuration is complicated, and the temperature is controlled by connecting the heating wire of the thermal wire to the anode side of the output element, so that the incorrect temperature control It is done.

즉, (+)(-)의 교류전원이 감열선의 발열선으로 직접 인가되어 발열되고, 발열선으로 인가되는 특히 (-)성분의 교류전원은 감열선을 구성하는 발열선과 온도검출선 사이에 위치하는 나일론 써미스터(Nylon Thermistor)를 통하여 온도검출선으로 유도되어 누설되므로(캐패시터성 누설전류) 온도검출전압의 오차가 증가하고 온도제어가 불안정해지는 문제점이 있다.That is, the positive (+) (-) AC power is directly applied to the heating wire of the heat-sensitive wire, and heat is generated. Especially, the AC power of the (-) component applied to the heating wire is a nylon positioned between the heating wire and the temperature detection wire constituting the thermal wire. Since the leakage is induced through the thermistor (Nylon Thermistor) to the temperature detection line (capacitive leakage current), the error of the temperature detection voltage increases and the temperature control becomes unstable.

또한, 발열수단으로부터 열과 함께 부수적으로 발생되는 전기장에 의해 강도(세력)의 차이는 있지만 사물이나 생명체에 좋지 못한 유해전자파(EMI)가 방출되는 문제점이 있다.In addition, although there is a difference in intensity (force) due to an electric field incidentally generated with heat from the heat generating means, there is a problem in that harmful electromagnetic waves (EMI) are emitted which are not good for objects or living things.

특히 사람의 경우, 사용자의 체중에 의해 인체와 전열선이 가장 근접하고 있는 상태이므로 다량의 유해전자파가 인체로 직접 유도되어 매우 해로운 작용을 하고 있음은 주지의 사실이다.Particularly, in the case of human beings, since the human body and the heating wire are closest to each other by the user's weight, it is well known that a large amount of harmful electromagnetic waves are directly induced into the human body and thus have a very detrimental effect.

이에 따라 유해전자파를 차폐시킬 수 있는 여러가지 방식의 차폐장치가 안출된 바 있으나 그 효율이 낮을 뿐 아니라, 별도의 차폐회로가 부가 구성되어 제조원가가 상승되는 문제점이 있다. 예컨데, 탐촉자를 이용하여 차폐여부를 확인한 다음 차폐가 안되는 경우 사용자가 전원플러그를 콘센트의 반대측 단자에 바꿔 끼워 유해전자파의 차폐가 이루어지도록 한 수동식 전열매트의 경우, 누전의 위험성과 사용상의 번거로움 때문에 사용을 기피하고 있는 실정이다.Accordingly, various types of shielding apparatuses capable of shielding harmful electromagnetic waves have been devised, but the efficiency thereof is low, and a separate shielding circuit is additionally configured to increase manufacturing costs. For example, if the shield is not shielded by using a probe and the shield is not shielded, the manual heating mat in which the user switches the power plug to the opposite terminal of the outlet to shield against harmful electromagnetic waves may be necessary due to the risk of leakage and troublesome use. The situation is avoiding use.

그리고, 온도센서(써미스터)를 이용한 ON/OFF 제어방식은 부분적인 온도제어에 의해 전열매트 전체를 균일하게 발열시킬 수 없어 온도편차가 심하고, 전열매트의 부분 과열로 화재의 위험성이 높을 뿐 아니라, 마찬가지로 차폐효율이 낮은 문 제점이 있다.In addition, the ON / OFF control method using a temperature sensor (thermistor) is unable to heat the entire heating mat uniformly by partial temperature control, causing severe temperature deviation, and not only a high risk of fire due to partial overheating of the heating mat. Similarly, there is a problem of low shielding efficiency.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 위상제어식 온도제어회로와 마이컴을 이용한 타이머 및 노이즈 필터회로를 구비하여 사용자가 잊어버리고 끄지 않아도 설정시간이 되면 타이머에 의해 동작(발열)이 자동 정지되도록 하고, 또한 90V~250V의 범용 교류전원을 사용할 수 있도록 구성하여 전기요, 전기장판 등의 전열매트를 보다 안전하고 편리하게 제어할 수 있는 전열매트 온도제어기를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and includes a phase-controlled temperature control circuit and a timer and a noise filter circuit using a microcomputer, so that the operation (heating) is performed by a timer when the set time is not forgotten by the user. The purpose of the present invention is to provide a heat transfer mat temperature controller that can automatically and automatically control heat transfer mats such as electric yaw and electric sheet by using 90V ~ 250V universal AC power.

또한 본 발명 전열매트 온도제어기는 출력부의 출력소자, 이를테면 SCR의 캐소드측에 감열선의 발열선이 접속되는 캐소드 구동방식을 채택하여 온도전압검출에 영향을 주는 (-)성분의 교류전원이 출력소자에 의해 제거되도록 함으로써 나일론 써미스터를 통하여 온도검출선으로 불요성 전류가 유도되지 않게되어 보다 정확하고 안정적인 온도제어가 이루어지는 전열매트 온도제어기를 제공함에 목적이 있다.In addition, the heat transfer mat temperature controller of the present invention adopts a cathode driving method in which an output element of an output part, for example, a heating line of a heat sensitive wire is connected to the cathode side of an SCR, so that an AC power source having a negative (-) component affecting temperature voltage detection is outputted by the output element. It is an object of the present invention to provide a heat transfer mat temperature controller that can remove the unnecessary current through the nylon thermistor to the temperature detection line to achieve more accurate and stable temperature control.

또한 본 발명 전열매트 온도제어기는 감열선의 과열이나 절연파괴등에 의해 발열선과 온도검출선이 단락(Short)되는 경우 보호저항이 과열되면서 이에 물리적으로 접촉해 있는 온도퓨즈가 융단되게 하고, 출력소자(SCR)가 단락되는 경우 퓨즈가 융단되고 전원이 차단되면서 과열이 방지되도록 함으로써 안전도가 보다 향상된 전열매트 온도제어기를 제공함에 목적이 있다.In addition, the heat transfer mat temperature controller according to the present invention, when the heating wire and the temperature detection line is shorted due to the overheating of the thermal wire or insulation breakdown, the thermal resistance of the thermal contact and physical contact with the protection resistor is overheated. In the case of a short circuit, the fuse is melted and the power is cut off to prevent overheating, thereby providing an improved heat transfer mat temperature controller.

또한 본 발명 전열매트 온도제어기는 전압 절환없이 AC90V ~ AC250V의 범용 교류전압을 사용할 수 있는 전열매트 온도제어기를 제공함에 목적이 있다.In addition, the heat transfer mat temperature controller of the present invention has an object to provide a heat transfer mat temperature controller that can use a universal AC voltage of AC90V ~ AC250V without voltage switching.

상기 목적을 달성하기 위하여 교류전원에 포함되어 있는 불요성 노이즈 및 온도제어기에서 발생되는 노이즈를 차단 및/또는 흡수 제거하는 노이즈필터부, 과전류 및 과열로부터 온도제어기를 보호하는 과전류 및 과열차단부, 난방온도를 설정하는 온도설정부, 상기 온도설정부로 반파정전압을 공급하는 반파정전압부, 위상제어방식으로 온도를 비교 제어하고 교류전원의 전압을 검출하여 전압(90V~250V)에 상관없이 같은 전력으로 발열되게 하는 프리볼트(free volt) 제어방식의 비교 및 트리거부, 비교전원 및/또는 제어전원이 교류전원보다 진상되도록하여 비정상적인 트리거에 의해 발열부의 과열을 방지하는 진상부, 난방에 필요한 열원과 온도비교에 필요한 온도검출전압을 제공하는 온도검출 및 발열부, 상기 비교 및 트리거부로부터 제어신호가 출력되면 발열부를 제어하는 출력부, 설정시간이 되면 온도제어기의 동작을 종료시키는 타이머부, 상기 타이머부로 직류정전압을 공급하는 직류정전압부로 크게 구성된다.Noise filter unit for blocking and / or absorbing and removing unwanted noise and noise generated by the temperature controller included in the AC power source, and the overcurrent and overheat cutoff unit for protecting the temperature controller from overcurrent and overheating to achieve the above object. Temperature setting unit for setting the temperature, half-wave constant voltage unit for supplying half-wave voltage to the temperature setting unit, comparing the temperature by the phase control method and detecting the voltage of AC power to generate heat with the same power regardless of voltage (90V ~ 250V) Comparing and igniting part of free volt control system, comparing power source and / or control power source to AC power source to prevent overheating of heating part by abnormal trigger, heat source for heating and temperature comparison Temperature detection and heating unit for providing the temperature detection voltage required for the control signal output from the comparison and the trigger unit It is composed of an output unit for controlling the heat generating unit, a timer unit for terminating the operation of the temperature controller when the set time, and a DC constant voltage unit for supplying a DC constant voltage to the timer unit.

상기 타이머부는 동작시간을 설정할 수 있는 설정부와, 타이머 기능을 갖는 마이컴과, 복수의 표시부로 구성된다. 그리고 푸쉬스위치로 구성되는 설정부를 통하여 미리 설정된 시간, 예컨대, 1시간ㆍ3시간ㆍ5시간, 또는 1시간ㆍ2시간ㆍ5시간 또는 2시간ㆍ3시간ㆍ8시간 등의 시간을 설정할 수 있으며, 마이컴의 타이머 기능에 의해 설정시간에 해당하는 표시부의 표시등이 점등된다. 물론 30분 단위 단위로도 시간설정을 할 수 있다.The timer unit includes a setting unit for setting an operation time, a microcomputer having a timer function, and a plurality of display units. A preset time such as 1 hour, 3 hours, 5 hours, or 1 hour, 2 hours, 5 hours, or 2 hours, 3 hours, 8 hours, etc. can be set through the setting unit constituted by the push switch. The indicator of the display part corresponding to the set time is turned on by the timer function of the microcomputer. Of course, you can set the time in units of 30 minutes.

노이즈필터부는 교류전원(110V/220V)을 통하여 유입되는 노이즈가 흡수 차단되고, 출력부를 구성하는 출력소자(SCR)가 위상제어될 때 발생되는 EMI 및/또는 EMC는 캐패시터에 의해 평활 제거된다.The noise filter unit absorbs and blocks the noise flowing through the AC power source 110V / 220V, and EMI and / or EMC generated when the output element SCR constituting the output unit is phase controlled are smoothed out by a capacitor.

과전류 및 과열차단부는 부품 또는 회로 단락시 퓨즈가 융단되어 회로가 보호되며, 온도 제어불능 또는 오동작으로 감열선의 일부를 구성하는 감열층(나일론 써미스터)이 녹게되면 온도퓨즈가 융단되어 교류전원이 차단되고 과열이 방지된다.In case of overcurrent and overheat cut-off, fuse is melted in case of short circuit of component or circuit, and the circuit is protected.If the heat-sensitive layer (nylon thermistor) that forms part of the thermal wire melts due to temperature control or malfunction, AC fuse is cut off. Overheating is prevented.

본 발명에서 사용되는 발열수단(감열선)은 굽힘이 자유로운 플렉시블 상태의 감열선으로, 절연권심 외주면에 복수의 동 또는 니크롬선으로 권취되어 발열작용을 하는 발열선과, 상기 발열선 외주면에 피복되는 나일론 써미스터(Nylon Thermistor) 등의 절연부재와, 상기 절연부재 외주면에 권회되어 온도센서와 전기장 차폐기능을 하는 PTC 저항특성의 온도검출선과, 상기 절연부재와 온도검출선 외주면에 소정두께로 피복 마감되는 절연부재로 구성된 플렉시블 와이어 형태이며, 발열선은 균일한 피치와 동일한 중심과 동일한 크기를 가지고, 권선방향이 서로 반대로 되어 자기장이 효과적으로 차폐 또는 상쇄된다.The heating means (heating wire) used in the present invention is a flexible heat-sensitive thermal wire, a heating wire wound by a plurality of copper or nichrome wire on the outer circumferential surface of the insulation core to generate heat, and a nylon thermistor coated on the outer circumferential surface of the heating wire. Insulation member such as (Nylon Thermistor), a temperature detecting line having a PTC resistance characteristic wound around the outer surface of the insulating member and functioning as a temperature sensor and electric field shielding, and an insulating member covering and covering the outer surface of the insulating member and the temperature detecting line with a predetermined thickness. It is in the form of a flexible wire consisting of, the heating wire has a uniform pitch and the same center and the same size, the winding direction is opposite to each other effectively shield or offset the magnetic field.

즉, 발열선으로 흐르는 전류방향이 정확히 반대가 됨에 따라 발열선으로부터 발생되는 자기장의 방향이 서로 반대로 되고 흐르는 전류량은 동일하게 되므로 발열선에 형성된 자기장이 상호 상쇄되고 자기장은 차폐된다.That is, as the direction of current flowing through the heating line is exactly opposite, the directions of the magnetic fields generated from the heating line are opposite to each other and the amount of current flowing is the same, so that the magnetic fields formed on the heating line cancel each other and the magnetic field is shielded.

또한 PTC 저항특성을 갖는 온도검출선은 발열선의 발열온도에 비례하여 전기저항이 변화되며, 이러한 전기저항변화를 이용한 전압차로 발열온도를 정밀 검출하게된다.In addition, the temperature detection line having a PTC resistance characteristic changes the electrical resistance in proportion to the heating temperature of the heating wire, and precisely detects the heating temperature by the voltage difference using the electrical resistance change.

본 발명을 설명함에 있어, 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 하기 위하여 생략하도록 한다.In describing the present invention, the same elements in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible, and detailed descriptions of related well-known structures or functions will be omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

도 1은 전기요, 전기장판 등의 전열매트 난방에 사용되는 본 발명 전열매트 온도제어기의 회로 블럭도이고, 도 2는 일 실시예로 도시한 상세 회로도이다.1 is a circuit block diagram of a heat transfer mat temperature controller of the present invention used for heating an electric mat, such as an electric yaw and an electric field plate, and FIG. 2 is a detailed circuit diagram of one embodiment.

상기 전열매트 온도제어기는 교류전원부(1)와, 교류전원(AC)에 포함되어 있는 불요성 노이즈 및 온도제어기에서 발생되는 노이즈를 차단 및/또는 흡수 제거하고 출력부의 출력소자(SCR)가 스위칭될 때 발생되는 고주파성 노이즈를 흡수 제거하는 노이즈필터부(2)와, 과전류 및 과열로부터 전열매트 온도제어기를 보호하는 과전류 및 과열차단부(3)와, 발열온도를 설정하는 온도설정부(5)와, 상기 온도설정부로 반파정전압을 공급하는 반파정전압부(4)와, 진상된 전원전압을 검출하는 전원전압검출부(6)와, 위상제어방식으로 온도를 비교 제어하고 상기 전원전압검출부(6)에 의해 검출된 전원전압이 변화하더라도 감열선(H)의 소비전력을 일정하게 유지하는 프리볼트(free volt) 방식의 비교 및 트리거부(9)와, 도 3의 (b)와 같이 비교전원 및/또는 제어전원이 교류전원보다 진상되도록하여 비정상적인 트리거에 의해 발열부(7)가 과열되지 않도록 방지하는 진상부(8)와, 난방에 필요한 열원과 온도비교에 필요한 온도검출전압을 제공하는 온도검출 및 발열부(7)와, 상기 비교 및 트리거부(9)로부터 제어신호가 출력되면 발열부를 제어하는 출력부(10)와, 타이머 기능을 갖는 마이컴을 이용하여 설정시간이 되면 전열매트 온도제어기의 동작이 종료되도록 하는 타이머부(12)와, 타이머부(12)로 직류정전압을 공급하는 직류정전압부(11)로 크게 구성된다.The heat transfer mat temperature controller blocks and / or absorbs and removes the noise generated by the AC power supply unit 1 and the AC power supply unit AC and the AC power control unit, and the output element SCR of the output unit is switched. Noise filter unit 2 for absorbing and removing high frequency noise generated at the time, overcurrent and overheat cutoff unit 3 for protecting the heat transfer mat temperature controller from overcurrent and overheating, and temperature setting unit 5 for setting the heating temperature And a half-wave voltage unit 4 for supplying half-wave voltage to the temperature setting unit, a power supply voltage detector 6 for detecting an advanced power supply voltage, and a temperature control method for comparing and controlling the temperature by a phase control method. By the free volt comparison and trigger unit 9 which maintains a constant power consumption of the thermal line H even if the power supply voltage detected by And / or control power is alternating The fastening part 8 which prevents the heat generating part 7 from being overheated by an abnormal trigger by allowing it to advance above a circle, and the temperature detection and heat generating part 7 which provide the temperature detection voltage required for temperature comparison with the heat source required for heating. When the control signal is output from the comparison and trigger unit 9, an output unit 10 for controlling the heating unit and a timer for ending the operation of the heat transfer mat temperature controller when the set time is reached using a microcomputer having a timer function. It consists of a part 12 and the DC constant voltage part 11 which supplies a DC constant voltage to the timer part 12.

상기 타이머부(12)는 동작시간을 설정할 수 있는 설정부(13)와, 타이머(15) 기능을 갖는 마이컴(14)과, 마이컴(U)의 출력에 접속되는 복수의 표시부(16)와, 타이머 제어신호를 비교 및 트리거부(9)로 전달하는 포토커플러(PC)로 구성된다. The timer unit 12 includes a setting unit 13 capable of setting an operation time, a microcomputer 14 having a timer 15 function, a plurality of display units 16 connected to an output of the microcomputer U, It is composed of a photo coupler (PC) for transmitting the timer control signal to the comparison and trigger unit (9).

그리고 푸쉬스위치로 구성되는 설정부(13)를 통하여 미리 설정된 시간, 예컨대, 1시간ㆍ3시간ㆍ5시간, 또는 1시간ㆍ2시간ㆍ5시간 또는 2시간ㆍ3시간ㆍ8시간 등의 시간을 설정할 수 있으며, 마이컴(15)의 타이머 기능에 의해 설정시간에 해당하는 표시부(16)의 표시등이 점등된다. The preset time, for example, 1 hour, 3 hours, 5 hours, or 1 hour, 2 hours, 5 hours, or 2 hours, 3 hours, 8 hours, etc., is set through the setting unit 13 constituted by the push switch. The indicator of the display unit 16 corresponding to the set time is turned on by the timer function of the microcomputer 15.

교류전원부(1)는 제1, 제2 교류전원선(AC1)(AC2)을 통하여 상용 교류전원(110V/220V)이 공급된다.The AC power supply unit 1 is supplied with commercial AC power 110V / 220V through the first and second AC power lines AC1 and AC2.

노이즈필터부(2)는 제1, 2 교류전원선(AC1)(AC2)에 각각 접속되는 라인필터(L1)(L2)와, 제1, 2 교류전원선(AC1)(AC2) 사이에 병열 접속되는 캐패시터(C1) 및 저항(R1)으로 구성되어 교류전원(110V/220V)을 통하여 유입되는 고주파성 노이즈가 흡수 차단되고, 출력부를 구성하는 출력소자(S)가 위상 제어될 때 발생되는 EMI 및/또는 EMC는 캐패시터(C1)에 의해 평활 제거된다.The noise filter unit 2 is connected in parallel between the line filters L1 and L2 connected to the first and second AC power lines AC1 and AC2, respectively, and the first and second AC power lines AC1 and AC2. EMI and / or generated when capacitor C1 and resistor R1 are absorbed and blocked by high frequency noise flowing through AC power 110V / 220V, and output element S constituting the output is phase controlled. Or EMC is smoothed off by capacitor C1.

과전류 및 과열차단부(3)는 퓨즈(F)와, 온도퓨즈(TF)와, 열전도가 우수하도록 상기 온도퓨즈(TF)에 물리적으로 접촉하여 있는 저항(R4)(R6)과, 상기 저항(R4)을 통하여 제1 교류전원선(AC2)에 직열 접속된 다이오드(D1)로 구성되며, 부품 또는 회로 단락시 퓨즈(F)가 융단되면서 교류전원이 차단되어 회로가 보호된다. The overcurrent and overheat cut-off unit 3 includes a fuse F, a temperature fuse TF, resistors R4 and R6 which are in physical contact with the temperature fuse TF so as to have excellent thermal conductivity, and the resistance ( The diode D1 is connected in series with the first AC power line AC2 through R4), and the fuse is melted when the component or the circuit is shorted to cut off the AC power, thereby protecting the circuit.

그리고 온도 제어불능 또는 오동작으로 감열선(H)이 과열되고, 감열선(H)의 과열로 발열선(H1)(H2)과 온도검출선(S1)(S2) 사이의 감열층(나일론 써미스터)이 녹게되면 온도검출선(S1)(S2)과 발열선(H1)(H2)이 단락되므로 다이오드(D1)로부터 공급되는 반파전류에 의해 저항(R4)이 발열하고 그 열로서 온도퓨즈(TF)가 융단되므로 교류전원이 차단되고 과열이 방지된다.And the heat sensitive line H is overheated by temperature control or malfunction, and the heat sensitive layer (nylon thermistor) between the heating line H1 (H2) and the temperature detection line S1 (S2) has become overheated by the heat sensitive line H. When melted, the temperature detection lines S1 and S2 and the heating lines H1 and H2 are short-circuited, so the resistor R4 generates heat by the half-wave current supplied from the diode D1, and the heat fuse TF is used as the heat. Therefore, AC power is cut off and overheating is prevented.

또한 출력소자(S) 단락시 과전류로 과열될 수 있는데 다이오드(D5)의 반파전류로 저항(R6)이 발열하고 그 열로서 온도퓨즈(TF)가 융단되면서 교류전원이 차단되고 과열이 방지되어 안전이 유지된다.In addition, the output element S may be overheated due to overcurrent.The resistor R6 generates heat due to the half-wave current of the diode D5, and as the heat fuses the temperature fuse TF, the AC power is cut off and overheating is prevented. Is maintained.

온도검출 및 발열부(7)를 구성하는 감열선(H)은 난방 온도를 발생시키는 발열선(H1)(H2)과, 발열선(H1)(H2)으로부터 발생되는 온도를 검출하는 온도검출선(S1)(S2)과, 절연권심(K)ㆍ절연부재(N)ㆍ절연부재(K2)등으로 구성된다. The heat detection line H constituting the temperature detection and heat generating unit 7 is a heating line H1 (H2) for generating a heating temperature, and a temperature detection line S1 for detecting a temperature generated from the heating line (H1) (H2). ) S2, an insulation core K, an insulation member N, an insulation member K2, and the like.

도 4는 상기 감열선(H)의 일 예를 도시한 것으로, 자기장을 상쇄시킬 수 있도록 리턴부(HC)에 의해 절연권심(K) 외주면에 반대방향으로 왕복 권회되어 발열작용을 하는 발열선(H1)(H2)과, 상기 발열선(H1)(H2) 외주면에 소정두께로 피복되는 절연부재(N:Nylon Thermistor 등)와, 상기 절연부재(N) 외주면에 권회되어 발열온도를 검출하고 전기장을 차폐하는 PTC 저항특성의 온도검출선(S1)(S2)과, 상기 절연부재(N)와 온도검출선(S1)(S2) 외주면에 소정두께로 피복되는 마감 절연부재(K2)로 구성되는 플렉시블 와이어 형태이다4 illustrates an example of the thermal line H. The heating line H1 reciprocates in the opposite direction to the outer circumferential surface of the insulation core K by the return unit HC so as to cancel the magnetic field and generates heat. ) H2, an insulation member (N: Nylon Thermistor, etc.) coated with a predetermined thickness on the outer circumferential surfaces of the heating wires H1, H2, and the outer circumferential surface of the insulation member N to detect the heating temperature and shield the electric field. Flexible wire composed of a temperature detection line (S1) (S2) having a PTC resistance characteristic and a closing insulation member (K2) coated with a predetermined thickness on the outer peripheral surface of the insulation member (N) and the temperature detection line (S1) (S2). Form

본 발명 위상제어식 온도제어부는 저항(R2)(R3)(D3)과 제너 다이오드(ZD2)로 구성되는 반파정전압부(4)와, 가변저항(VR1)(VR2)과 저항(R5)으로 구성되는 온도설정부(5)와, 다이오드(D4)(D8), 캐패시터(C2)(C5), 트랜지스터(Q1)(Q2), 저항(R8)(R9)(R10)(R13), 출력소자(S)로 구성되는 비교 및 트리거부(9)와, 캐패시터( C3)(C4), 저항(R11)(R12), 다이오드(D6)로 구성되는 전원전압검출부(6)로 나누어지며, 상기 위상제어식 온도제어부에서 가변저항(VR1)으로 설정된 전류가 온도검출선(S1)(S2)을 지나면서 감열층(나일론 써미스터 등)을 통해 발열선(H1)(H2)으로 누설되어 감소되고, 다이오드(D4)를 거쳐 캐패시터(C2)에는 발열선(H1)(H2)의 온도에 반비례하는 전압이 충전되어 비교회로의 입력, 예컨대 트랜지스터(Q1)의 에미터로 공급된다. The phase-controlled temperature control part of the present invention is composed of a half-wave constant voltage part 4 composed of resistors R2, R3, D3, and Zener diode ZD2, a variable resistor VR1, VR2, and a resistor R5. Temperature setting section 5, diodes D4, D8, capacitors C2, C5, transistors Q1, Q2, resistors R8, R9, R10, R13, and output element S And a power supply voltage detector (6) consisting of a capacitor (C3) (C4), a resistor (R11) (R12), and a diode (D6). The current set as the variable resistor VR1 in the controller passes through the temperature detection lines S1 and S2 and leaks through the heat-sensitive layer (nylon thermistor) to the heating line H1 and H2, thereby reducing and reducing the diode D4. The capacitor C2 is charged with a voltage inversely proportional to the temperatures of the heating lines H1 and H2 and supplied to the input of the comparison circuit, for example, the emitter of the transistor Q1.

상기 가변저항(VR2)으로 설정온도전압범위를 설정한 다음 가변저항(VR1)으로 설정온도전압을 미세 설정하도록 함이 바람직하며, 따라서 가변저항(VR2)은 반고정 저항이 바람직하다.Preferably, the set temperature voltage range is set by the variable resistor VR2 and then the set temperature voltage is finely set by the variable resistor VR1. Accordingly, the variable resistor VR2 is preferably a semi-fixed resistor.

또한 제1 교류전원선(AC1)에 접속된 저항(R2)(R3)은 병열 접속시켜 분류(分流)되게 함으로써 상기 저항(R2)(R3)의 수명을 연장시키고 회로를 안정적으로 보호하며 제조원가를 보다 절감할 수 있도록 한다.In addition, the resistors R2 and R3 connected to the first AC power line AC1 are connected in parallel so as to be divided so as to extend the life of the resistors R2 and R3, to stably protect the circuit, and to reduce manufacturing costs. Make savings possible.

또한 전원전압검출부(6)의 캐패시터(C3)에 의해 진상된 전류가 직렬 접속된 저항(R11)과 또 다른 저항(R12)에 의해 분압되고 다이오드(D8)를 거쳐 비교회로의 비교입력, 이를테면 트랜지스터(Q1)의 베이스로 공급되며 온도검출전압이 온도설정부(5)에 의한 비교 입력전압보다 높을 때 트랜지스터(Q1)(Q2)가 도통되어 출력소자(S)가 트리거 되며 발열선(H1)(H2)으로 전력이 공급되어 발열동작이 이루어진다. In addition, the current advanced by the capacitor C3 of the power supply voltage detector 6 is divided by the resistor R11 and another resistor R12 connected in series, and the comparison input of the comparison circuit through the diode D8, such as a transistor. When the temperature detection voltage is higher than the comparison input voltage by the temperature setting section 5, the transistors Q1 and Q2 are turned on so that the output element S is triggered and the heating line H1 and H2 are supplied to the base of Q1. The power is supplied to the heat generating operation.

이때 비교입력전압은 전원전압에 비례하고 출력소자(S)의 트리거 시점은 같이 비례하여 전압이 높으면 출력소자(S)의 도통각이 좁아지고, 반대로 전압이 낮으면 도통각이 커져 교류전원이 달라지더라도 감열선의 소비전력이 일정하게 유지되 므로 프리볼트방식으로 사용할 수 있게 된다. In this case, the comparative input voltage is proportional to the power supply voltage, and the triggering time of the output element S is proportional to each other. When the voltage is high, the conduction angle of the output element S is narrowed. Even if it loses, the power consumption of the thermal wire is kept constant, so it can be used in the free volt method.

또한 가변저항(VR1)의 설정전류에 트리거되는 시점은 반비례하므로 온도제어가 가능해진다.In addition, the timing of triggering the set current of the variable resistor VR1 is inversely proportional to temperature control.

상기 온도검출 및 발열부(7)는 도 4와 같이 폴리에스터 등의 절연권심(K) 외주에 1차권선인 발열선(H1)(H2)이 일정 간격으로 감겨있고, 그 위에 감열층(나일론써미스터)이 일정 두께로 도포되어 있으며, 그 위에 2차권선인 온도검출선(S1)(S2)이 소정두께로 감겨 있으며, 외피로서 그 위에 최종적으로 내열 및 절연성의 합성수지가 도포되어 절연되는 구조로 구성되며, 1차권선은 발열을, 감열층을 통하여 전달되는 온도에 의해 PTC 저항특성을 갖는 온도검출선(S1)(S2)은 온도변화에 따른 전기저항변화를 검출하여 회로로 전달하며 절연부재(K2)는 누전을 방지하게된다.As shown in FIG. 4, the temperature detection and heat generating unit 7 has a heating wire H1 (H2), which is a primary winding, wound around a periphery of the insulation core K, such as polyester, at regular intervals, and thereon, a thermal layer (nylon thermistor). ) Is applied to a certain thickness, and the temperature detection line (S1) (S2), which is the secondary winding, is wound to a predetermined thickness, and is composed of a structure in which heat-resistant and insulating synthetic resin is finally applied thereon as an outer skin. The primary windings generate heat, and the temperature detection lines S1 and S2 having PTC resistance characteristics are transferred to a circuit by detecting a change in electrical resistance according to a temperature change. K2) will prevent the short circuit.

상기 타이머부(12)는 마이컴(U)으로 직류정전압을 공급할 수 있게 캐패시터(C6)(C7), 저항(R14), 다이오드(D9)(D10), 제너다이오드(ZD1)로 구성되는 직류 정전압부(11)를 가지며, 전원투입시(POWER SWITCH ON) 임의의 동작시간이 설정되고, 발광다이오드(LED)로 구성되는 해당 표시소자(D11)(D12)(D13)가 점등되며, 시간설정스위치(TS)를 조작하면 원하는 시간(예컨대 1시간, 3시간, 8시간 등)으로 변경되며 마이컴(U)의 타이머 기능에 의해 설정된 시간동안 비교 및 트리거부(9)가 가동된 후 정지된다. The timer unit 12 includes a DC constant voltage unit including a capacitor C6, C7, a resistor R14, a diode D9, D10, and a zener diode ZD1 to supply a DC constant voltage to the microcomputer U. (11), at the time of power supply (POWER SWITCH ON) an arbitrary operating time is set, the corresponding display elements (D11) (D12) (D13) consisting of light emitting diodes (LEDs) are turned on, and the time setting switch ( When the TS is operated, it is changed to a desired time (for example, 1 hour, 3 hours, 8 hours, etc.), and the comparison and trigger unit 9 is stopped for a time set by the timer function of the microcomputer U and then stopped.

마이컴(U)의 출력과 비교 및 트리거부(9) 사이에 접속되는 포토커플러(PC)의 투광소자는 포토 LED, 수광소자는 포토 트라이악(TRIAC)으로 구성되어 타이머부(12)의 제어신호를 비교 및 트리거부(9)로 전달하게되며, 마이컴(U)에 의해 투광측 LED가 ON/OFF되고 수광측 트라이악(TRIAC)에 의해 비교 및 트리거부(9)의 입력전압이 ON/OFF 제어된다.The light transmitting element of the photocoupler PC connected between the output of the microcomputer U and the comparison and triggering unit 9 is composed of a photo LED and the light receiving element is composed of a photo triac (TRIAC). Is transmitted to the comparison and trigger unit 9, and the light emitting side LED is turned on / off by the microcomputer (U), and the input voltage of the comparison and trigger unit 9 is turned on / off by the light receiving side triac (TRIAC). Controlled.

한편, 전원이 공급되면 전원램프(Power lamp)인 발광다이오드(D14)가 점등되며, 이러한 상태에서는 전원을 오프(Off)시키지 않는 이상 설정된 온도로 계속적인(연속적인) 발열이 이루어진다.On the other hand, when the power is supplied, the light emitting diode D14, which is a power lamp, is turned on, and in this state, continuous (continuous) heat is generated at a set temperature unless the power is turned off.

사용자가 시간설정스위치(TS)를 한 번 눌러 동작시간을 1시간으로 설정한 경우, 발광다이오드(D11)가 1시간 동안 점등되고, 발열부는 설정된 온도로 1시간 동안 발열된 다음 전원이 차단되면서 발열이 멈춘다.When the user sets the operation time to 1 hour by pressing the time setting switch TS once, the light emitting diode D11 is turned on for 1 hour, and the heat generating part generates heat for 1 hour at the set temperature and then the power is cut off. This stops.

사용자가 시간설정스위치(TS)를 두 번 눌러 동작시간을 3시간으로 설정한 경우, 발광다이오드(D11)가 3시간 동안 점등되고, 발열부는 설정된 온도로 3시간 동안 발열되며, 설정된 3시간이 경과되면 마이컴(U)의 출력이 "H" 상태로 되고 포토커플러(PC)의 투광소자가 오프(Off)되어 소등되며, 포토커플러(PC)의 트라이악은 온(ON)되면서 저항(R21)을 통하여 바이패스 되므로 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자로 인가되던 발열신호가 제거되고 트리거신호의 출력이 중단되며, 출력소자(S)가 트리거 오프(Off)되면서 전원이 차단되고, 감열선(H)의 발열은 멈추게 된다.When the user sets the operation time to 3 hours by pressing the time setting switch TS twice, the light emitting diode D11 is turned on for 3 hours, the heat generating part is heated for 3 hours at the set temperature, and the set 3 hours have elapsed. When the output of the microcomputer U becomes “H”, the light emitting device of the photocoupler PC is turned off and turned off, and the triac of the photocoupler PC is turned on to turn on the resistor R21. Bypassing through, the heating signal applied to the emitter terminal of the transistor (Q1) is removed, the output of the trigger signal is interrupted, the power is cut off as the output element (S) is triggered off (Off), the thermal line (H) Fever will stop.

반대로, 연속적인 동작이나 설정된 시간에 미달되면 마이컴(U)의 출력이 "L" 상태로 되고 포토커플러(PC)의 투광소자가 온(ON)되어 점등되며, 포토커플러(PC)의 트라이악은 오프(Off)되면서 트랜지스터(Q1)의 에미터 단자로 발열신호가 인가되므로 비교 및 트리거부(9)가 정상 동작하면서 설정된 온도로 발열 제어된다.On the contrary, when the continuous operation or the set time is not reached, the output of the microcomputer U becomes "L", the light emitting element of the photocoupler PC is turned on and turned on, and the triac of the photocoupler PC is turned on. Since the heating signal is applied to the emitter terminal of the transistor Q1 while being turned off, the comparison and triggering unit 9 is normally operated and controlled to generate heat at a set temperature.

사용자가 시간설정스위치(TS)를 세 번 눌러 동작시간을 8시간으로 설정한 경 우, 발광다이오드(D11)가 8시간 동안 점등되고, 감열선(H) 또한 설정된 온도로 8시간 동안 발열된 다음 전원이 차단되면서 발열이 멈춘다.When the user sets the operation time to 8 hours by pressing the time setting switch (TS) three times, the light emitting diode (D11) is turned on for 8 hours, and the heat ray (H) is also heated for 8 hours at the set temperature. The heat stops as the power is cut off.

사용자가 시간설정스위치(TS)를 네 번 누르게되면 타이머부(12)의 동작이 정지되고, 시간제한없이 계속하여 설정된 온도로 감열선(H)의 발열이 이루어지게된다.When the user presses the time setting switch TS four times, the operation of the timer unit 12 is stopped, and heat generation of the thermal line H is continuously performed at the set temperature without time limitation.

상기에서 타이머부의 시간설정은 1시간, 3시간, 8시간으로 일 예를 들었으나, 물론 상기 시간들은 사용자의 편의에 따라 적절히 변경될 수 있음은 물론이다.Time setting of the timer unit is one hour, three hours, and eight hours as an example, but of course, the times can be appropriately changed according to the user's convenience.

본 발명은 프리볼트(Free Voltage) 방식이므로 소정온도로 설정된 경우, 110V/220V 전압에 상관없이 감열선(H)의 소비전력이 일정하므로 전압 구분없이 범용적(90V~250V)으로 사용할 수 있으며, 타이머 기능에 의해 사용자가 잊어버리고 본 발명 전열매트 온도제어기를 끄지 않아도 설정시간이 지나면 발열이 자동 정지되므로 과열이 방지되며, 편리하고 안전하게 사용할 수 있다.In the present invention, since the free voltage method is set to a predetermined temperature, the power consumption of the thermal line H is constant regardless of the voltage of 110V / 220V, and thus it can be used universally (90V ~ 250V) without voltage classification. Even if the user forgets by the timer function and does not turn off the thermostat temperature controller of the present invention, the heat generation is automatically stopped after a set time, and thus overheating is prevented and convenient and safe to use.

도 4에 도시된 감열선(H)의 발열선(H1)(H2)은 리턴부(HC)에 의해 전체 발열구간에 걸쳐 서로 반대방향으로 감기는 구조여서 95% 이상의 자기장이 상쇄 제거되며, 절연권심(K)의 재질로는 내열성 폴리에스터사 또는 내열성 유리섬유사등이 일반적으로 사용되며, 나일론 써미스터(N)는 내열성 및 절연성을 갖는 물질로 사용되고, 절연부재(K2)는 내열성 및 절연성의 고무재나 실리콘 또는 합성수지재가 주로 사용된다.The heating lines H1 and H2 of the thermal line H shown in FIG. 4 are wound around each other by the return unit HC in the opposite direction, so that more than 95% of the magnetic fields are offset and removed. As the material of (K), heat-resistant polyester yarn or heat-resistant glass fiber yarn is generally used, nylon thermistor (N) is used as a material having heat resistance and insulation, and the insulation member (K2) is a heat-resistant and insulating rubber material Silicone or synthetic resin material is mainly used.

그리고, 이들 절연권심(K)과, 절연부재(N)(K2)와, 발열선(H1)(H2) 및 온도검출선(S1)(S2)은 전열매트를 감거나 펼칠수 있게 연질이거나 플렉시블한 상태이거나 또는 그러한 물성을 갖는다. 상기 PTC 저항특성의 온도검출선(S1)(S2)은 발열선(H1)(H2)으로부터 전달되는 온도변화에 따라 저항값이 비례하여 변하게된다.The insulation cores K, the insulation members N, K2, the heating wires H1, H2, and the temperature detection lines S1, S2 are soft or flexible so as to wind or spread the heat transfer mat. Or have such physical properties. The temperature detection lines S1 and S2 of the PTC resistance characteristic change in proportion to the resistance value according to the temperature change transmitted from the heating lines H1 and H2.

즉, PTC 저항 특성의 상기 온도검출선(S1)(S2)은 나일론 써미스터(K1)를 통하여 발열선(H1)(H2)으로부터 전달되는 온도변화에 비례하는 저항변화를 전압으로 검출하는 방법으로 발열선(H1)(H2)의 온도를 정확히 검출할 수 있게된다.That is, the temperature detection line (S1) (S2) of the PTC resistance characteristics is a heating wire (A method of detecting a resistance change proportional to the temperature change transmitted from the heating line (H1) (H2) through the nylon thermistor (K1). The temperature of H1) (H2) can be detected correctly.

그리고 본 발명에서는 출력소자(S)의 캐소드측에 감열선(H)을 접속하여 캐패시터적인 기능을 하는 나일론 써미스터(N)를 통해 발열선(H1)(H2)에서 온도검출선(S1)(S2)으로 유도되는 누설전류를 그라운드에 해당하는 제2 교류전원선(AC2)으로 흘려 보냄으로써 온도검출선(S1)(S2)으로 온도전압을 검출할 때 전압편차가 제거되어 보다 안정적이고 신뢰성 높은 온도제어가 이루어지게된다.In the present invention, the temperature detection line (S1) (S2) from the heating line (H1) (H2) through the nylon thermistor (N), which connects the thermal wire (H) to the cathode side of the output element (S) to function as a capacitor When the leakage current induced by the current flows to the second AC power line AC2 corresponding to the ground, the voltage deviation is eliminated when the temperature voltage is detected by the temperature detection lines S1 and S2, so that more stable and reliable temperature control is achieved. Will be done.

한편, 와이어 형태의 감열선(H)이 반복적인 굽힘이나 외압 및 절연부재(N)가 녹는(녹는점 약 150℃) 등의 원인에 의해 절연이 파괴되면서 발열선(H1)과 온도검출선(S1)(S2)이 단락(Short)되면 출력소자(S)가 턴-온(turn-on)되며, 이러한 경우 발열선(H1)(H2)과 온도검출선(S1)(S2)의 전위가 같은 전위로 되어 온도검출이 이루어지지 않게 된다. On the other hand, the insulation wire is broken due to repeated bending of the wire-shaped thermal wire H, external pressure, and melting of the insulating member N (melting point about 150 ° C.), and thus, the heating wire H1 and the temperature detection line S1. When S2 is shorted, the output element S is turned on. In this case, the potentials of the heating lines H1 and H2 and the temperature detection lines S1 and S2 have the same potential. The temperature detection is not made.

즉, 발열선(H1)(H2)과 온도검출선(S1)(S2)의 단락에 의해 비교 및 트리거부(9)의 입력은 과전압을 인식할 수 없게 되고 출력소자(S)는 계속하여 도통상태를 유지하게 되므로, 과열이 과열을 불러 감열선(H) 및 전열매트의 점진적인 과열과 화재가 우려되지만 과열차단부(3)에 의해 감열선(H)의 과열이 방지된다.That is, the short circuit between the heating line H1 (H2) and the temperature detection line S1 (S2) prevents the input of the comparison and trigger unit 9 from recognizing the overvoltage and the output element S continues to be in a conductive state. Since the overheating causes overheating, the overheating heat H and the heat transfer mat may be gradually overheated and fired, but the overheat cutoff portion 3 prevents overheating of the heat sensitive line H.

상기 과열차단부(3)는 발열선(H1)(H2) 양단에 직렬 접속되는 저항(R6)과 다 이오드(D5) 및 상기 저항(R6)이 물리적으로 접촉하여 있는 온도퓨즈(TF)로 구성된다.The overheat cut-off unit 3 is composed of a resistor R6 connected in series with both ends of the heating line H1 and H2, a diode D5, and a temperature fuse TF in which the resistor R6 is in physical contact with each other. .

상기 저항(R5)은 온도퓨즈(TF)로 열을 효과적으로 전달할 수 있게 온도퓨즈(TF) 표면(또는 내부)에 물리적으로 잘 접촉되어 있는 구성이다. 따라서 발열선(H1)(H2)과 온도검출선(S1)(S2)이 단락되는 경우 다이오드(D5)에 의해 반파 정류된 과전류가 상기 저항(R5)으로 흐르면서 과열되고, 이에 물리적으로 접하여 있는 온도퓨즈(TF)가 융단되고 감열선(H)으로 인가되는 교류전원이 차단되므로 전열매트의 과열이나 화재가 방지되며, 따라서 본 발명 전열매트 온도제어기가 보호된다.The resistor R5 is configured to be in physical contact with the surface (or inside) of the temperature fuse TF so as to effectively transfer heat to the temperature fuse TF. Therefore, when the heating line H1, H2 and the temperature detection line S1, S2 are short-circuited, the overcurrent rectified by the diode D5 is overheated while flowing to the resistor R5, and the temperature fuse is physically in contact with it. Since the TF is fused and the AC power applied to the thermal wire H is cut off, overheating or fire of the heat transfer mat is prevented, and thus, the heat transfer mat temperature controller of the present invention is protected.

출력소자(S)의 단락(Short)으로부터 감열선(H)의 과열을 방지하는 또 다른 과열차단부(3)는 온도검출선(S1)에 접속된 저항(R4)과, 상기 저항(R4)에 접속되어 있는 다이오드(D1)로 구성되며, 상기 다이오드(D1)의 캐소드는 제1 교류전원선(AC1)에 접속되어 출력소자(S)의 전류흐름 방향과는 역방향이다.Another overheat cut-off part 3 which prevents overheating of the thermal line H from the short circuit of the output element S includes a resistor R4 connected to the temperature detection line S1, and the resistor R4. And a cathode of the diode D1 is connected to the first AC power supply line AC1 and is in a reverse direction to the current flow direction of the output element S. The diode D1 is connected to the first AC power supply line AC1.

따라서, 평소의 경우 출력소자(S)가 턴-온되면 교류전원이 발열선(H1)(H2)으로 흐르게되고, 출력소자(TH)가 단락된 경우 다이오드(D1)를 통하여 대부분의 전류가 흐르면서 저항(R4)이 과열되고 온도퓨즈(TF)가 융단되며, 이에 따라 감열선(H)으로 인가되는 교류전원이 차단되므로 전열매트의 과열이나 화재가 방지되고 전열매트가 보호된다.Therefore, when the output element S is turned on, AC power flows to the heating lines H1 and H2 as usual, and when the output element TH is shorted, most of the current flows through the diode D1. (R4) is overheated and the temperature fuse (TF) is fused, thereby blocking the AC power applied to the thermal line (H) to prevent overheating or fire of the heat transfer mat and protect the heat transfer mat.

도 3은 본 발명 각 부분의 신호파형도로, (a)는 교류전원(AC) 파형이고, (b)의 사다리꼴 파형은 트랜지스터(Q1)의 에미터 부분 파형이고, 이에 중첩되는 맥류파형은 진상부(8)인 캐패시터(C3)에 의해 진상된 파형이며, (c)는 트랜지스터(Q2) 의 에미터 부분 파형이며, (d)는 출력소자(S)의 캐소드 부분 파형이다.3 is a signal waveform of each part of the present invention, (a) is an AC power supply (AC) waveform, the trapezoidal waveform of (b) is an emitter partial waveform of the transistor Q1, and the pulse wave waveform overlapping this is a true phase portion. (8) is a waveform advanced by the capacitor C3, (c) is an emitter partial waveform of the transistor Q2, and (d) is a cathode partial waveform of the output element S. As shown in FIG.

한편, 전원스위치(SW)가 온(ON)되고 제1, 2교류전원선(AC1)(AC2)을 통하여 교류전원(AC110V/AC220V)이 공급되면 직류정전압부(11)에 의해 얻어진 직류정전압이 마이컴(U)과 표시소자로 공급되어 전원표시등(D14)이 점등되며, 따라서 전열매트 온도제어기로 전원이 공급되고 있고 정상 동작중 임이 표시된다.On the other hand, when the power switch SW is turned ON and the AC power supply AC110V / AC220V is supplied through the first and second AC power supply lines AC1 and AC2, the DC constant voltage obtained by the DC constant voltage unit 11 is a microcomputer. It is supplied to U and the display element, and the power indicator D14 is turned on, so that power is supplied to the heat mat temperature controller and that it is in normal operation.

그리고 과전류 및 과열차단부(3)에 의해 회로가 과부하 상태이거나 출력소자(S)가 단락(short) 상태이면 퓨즈(F)가 융단되면서 교류전원(AC)이 차단되어 회로부품들이 보호된다. 즉, 온도검출선(S1)에 접속된 저항(R4)은 열을 효과적으로 전달할 수 있게 온도퓨즈(TF) 표면(또는 내부)에 물리적으로 잘 접촉되어 있는 구성으로, 발열선(H1)(H2)과 온도검출선(S1)(S2)이 단락되면 다이오드(D1)를 통하여 공급되는 과전류에 의해 상기 저항(R4)이 과열되면서 온도퓨즈(TF)가 융단되고 전원공급이 중단되므로 감열선(H)의 과열이 방지된다.When the circuit is overloaded or the output element S is shorted by the overcurrent and overheat cutoff unit 3, the fuse F is melted and the AC power AC is cut off to protect the circuit components. That is, the resistor R4 connected to the temperature detection line S1 has a configuration in which the resistance R4 is in physical contact with the surface (or inside) of the temperature fuse TF so as to effectively transmit heat, and the heating line H1 and H2. When the temperature detection line S1 and S2 are shorted, the resistor R4 is overheated by the overcurrent supplied through the diode D1, and the temperature fuse TF is melted and the power supply is stopped. Overheating is prevented.

한편, 감열선(H)은 출력소자(S)의 애노드측 또는 캐소드측에 접속시켜 온도제어되게 구성할 수 있으나, 본 발명에서는 출력소자(S)의 캐소드측에 감열선(H)의 발열선(H1)(H2)을 접속시켜 (-)성분의 교류전원이 출력소자에 의해 제거되도록 함으로써 절연부재(N)를 통하여 온도검출선(S1)(S2)으로 유도되어 온도전압 검출에 오차를 일으킬 수 있는 요인을 제거함으로써 온도검출과 안정적인 온도제어가 이루어지게된다.On the other hand, the heat sensitive line (H) can be configured to be temperature controlled by connecting to the anode side or the cathode side of the output element (S), in the present invention, the heating line (H) of the heat sensitive line (H) on the cathode side of the output element (S) By connecting H1) (H2) so that the AC power of (-) component is removed by the output element, it is guided to the temperature detection line S1 (S2) through the insulating member N, which may cause an error in temperature voltage detection. By removing the factor, temperature detection and stable temperature control are achieved.

그리고 출력소자(S)에 직렬 접속된 다이오드(D5)는 출력소자(S)가 단락되는 경우 순방향으로 과전류가 흘러 퓨즈(F)가 융단되므로 교류전원 공급이 차단되고 감열선(H)의 과열이 방지되며, 또한 출력소자(S)와 다이오드(D5)를 통하여 흐르는 과전류에 의해 저항(R6)이 과열되므로 온도퓨즈(TF)가 융단된다.When the output element S is short-circuited, the diode D5 connected in series with the output element S has an overcurrent flowing in the forward direction and the fuse F is melted, so that the AC power supply is cut off and the overheat of the thermal line H is prevented. Also, since the resistor R6 is overheated by the overcurrent flowing through the output element S and the diode D5, the temperature fuse TF is melted.

한편, 위상제어방식으로 온도를 제어하는 경우, 출력소자(S)가 트리거될 때 급격한 소비전력에 의해 광범위한 주파수 대역의 스위칭 노이즈가 발생되므로 회로의 오동작이나 주변 전기ㆍ전자기기에 영향이나 간섭이 미칠 수 있으나, 본 발명에서는 라인필터(L1)(L2)와 캐패시터(C1) 및 저항(R1) 등으로 구성되는 노이즈 필터부(2)에 의해 상기 노이즈의 대부분이 흡수 및 평활 제거된다.On the other hand, when temperature is controlled by the phase control method, switching noise in a wide frequency band is generated by sudden power consumption when the output element S is triggered, which may cause a malfunction of a circuit or influence or interference to surrounding electrical and electronic equipment. However, in the present invention, most of the noise is absorbed and smoothed by the noise filter unit 2 including the line filters L1 and L2, the capacitor C1, the resistor R1, and the like.

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.

이상과 같이 본 발명 전열매트 온도제어기는 위상제어식 온도제어회로와, 마이컴을 이용한 타이머와, 노이즈 필터회로를 구비하여 전기요, 전기장판 등의 전열매트에 적용할 수 있으며, 90V~250V의 범용 교류전원을 사용할 수 있고, 타이머에 의해 사용자가 잊어버리고 끄지 않아도 설정시간이 지나면 타이머에 의해 발열이 자동 정지되며, 과열방지수단에 의해 과열이 방지되게 함으로써 사용의 편리성과 안전도가 보다 향상되고, 발열수단의 과열에 의해 전열선과 온도검출선이 단락(Short)되거나 또는 출력부(출력소자)가 단락되는 경우 온도퓨즈가 융단되게 함으로써 과열과 전기 안전사고가 미연에 방지되는 등의 효과가 있다.As described above, the heat transfer mat temperature controller includes a phase control temperature control circuit, a timer using a microcomputer, and a noise filter circuit, which can be applied to heat transfer mats such as electric yaw and electric blanket, and is used for general purpose AC power supply of 90V to 250V. Even if the user forgets by the timer and does not turn off, the timer automatically stops heat generation after the set time has elapsed, and overheating is prevented by the overheat prevention means, thereby improving convenience and safety. When the heating wire and the temperature detection line are shorted or the output unit (output element) is shorted due to overheating, the temperature fuse is fused to prevent overheating and electrical safety accidents.

본 발명은 위상제어(전력제어) 방식을 사용하더라도 온도검출과 제어가 정확하여 신뢰성이 높고 노이즈 필터부에 의해 광대역 노이즈(라디오 전파)가 제거되어 회로의 오동작이나 주변 전기ㆍ전자기기에 영향을 주지 아니하며, 유해전자파의 발생이 억제되는 등의 효과가 있다.According to the present invention, even if the phase control (power control) method is used, temperature detection and control are accurate and reliable, and the noise filter unit eliminates broadband noise (radio wave propagation) and thus does not affect the circuit malfunction or the surrounding electrical and electronic equipment. No, there is an effect such that the generation of harmful electromagnetic waves is suppressed.

또한 본 발명에서 감열선의 발열선은 반대방향으로 왕복 권회되어 발열선으로부터 발생되는 자기장이 상호 상쇄 제거되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, the heating wire of the thermal wire is reciprocally wound in the opposite direction, so that the magnetic field generated from the heating wire cancels each other.

또한 본 발명은 출력소자의 캐소드측에 감열선을 접속시켜 나일론 써미스터를 통하여 누설되는 전류(캐패시터 성질의 누설전류)를 그라운드로 흘려보내 온도검출선으로 유도되는 불요성 전류를 제거함으로써 보다 정확하고 안정적인 온도제어가 이루어지는 효과가 있다.In addition, the present invention connects the thermal line to the cathode side of the output element to flow the current (capacitance leakage current) leaking through the nylon thermistor to the ground to remove the unnecessary current induced by the temperature detection line more accurate and stable There is an effect that the temperature control is made.

Claims (3)

제1, 제2 교류전원선(AC1)(AC2)을 통하여 감열선으로 공급되는 전원을 단속하여 온도를 제어하는 전열매트 제어기에 있어서 ; 교류전원에 포함되어 있는 불요성 노이즈 및 회로에서 발생되는 고주파성 노이즈를 흡수 제거하는 노이즈필터부와, 과전류 및 과열로부터 온도제어기를 보호하는 과전류 및 과열차단부와, 발열온도를 설정하는 온도설정부와, 상기 온도설정부로 반파 정전압을 공급하는 반파 정전압부와, 진상된 전원전압을 검출하는 전원전압검출부와, 위상제어방식으로 온도를 비교 제어하고 상기 전원전압검출부에 의해 검출된 전원전압이 변화더라도 감열선의 소비전력을 일정하게 유지하는 프리볼트 제어방식의 비교 및 트리거부와, 제어전원을 교류전원보다 진상시켜 과열을 방지하는 진상부와, 난방에 필요한 열원과 온도비교에 필요한 온도검출전압을 제공하는 온도검출 및 발열부와, 상기 비교 및 트리거부로부터 제어신호가 출력되면 발열부의 감열선을 제어하는 출력부와, 설정시간이 되면 온도제어기의 동작을 종료시키는 타이머부와, 상기 타이머부로 직류 정전압을 공급하는 직류 정전압부로 구성하고, 출력부의 출력소자 캐소드와 제2 교류전원선(AC2) 사이에 감열선을 접속하여서 된 전열매트의 온도제어기.In the heat transfer mat controller which controls a temperature by interrupting the power supplied to a thermal line through the 1st, 2nd AC power supply line AC1 (AC2); Noise filter unit for absorbing and eliminating unnecessary noise and high frequency noise generated in the circuit, overcurrent and overheat protection unit for protecting the temperature controller from overcurrent and overheating, and temperature setting unit for setting the heating temperature And a half-wave constant voltage unit for supplying the half-wave constant voltage to the temperature setting unit, a power supply voltage detector for detecting the advanced power supply voltage, and a temperature control by comparing the temperature by a phase control method and changing the power supply voltage detected by the power supply voltage detector. It provides a comparison and trigger unit of the pre-volt control method that keeps the power consumption of the thermal wire constant, an advanced unit that prevents overheating by advancing the control power supply from the AC power source, and a temperature detection voltage necessary for comparing the heat source and temperature required for heating. The temperature detection and heat generating unit, and the control unit outputs The output unit comprises a output unit, a timer unit for terminating the operation of the temperature controller when the set time is reached, and a DC constant voltage unit for supplying a DC constant voltage to the timer unit, and between the output element cathode of the output unit and the second AC power line AC2. Temperature controller of heat transfer mat by connecting thermal wire. 청구항 1에 있어서 ; 타이머부는 동작시간을 설정용 설정부와, 타이머 기능을 갖는 마이컴과, 마이컴의 출력에 접속되는 복수의 표시부와 타이머신호를 전달하는 포토커플러로 구성하여서 된 전열매트의 온도제어기.The method according to claim 1; A temperature controller of a heat transfer mat, comprising a setting unit for setting an operation time, a microcomputer having a timer function, a plurality of display units connected to an output of the microcomputer, and a photo coupler for transmitting a timer signal. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 발열선은 절연권심 외주면에 리턴부에 의해 반대방향으로 왕복 권회되어 발열작용을 하는 발열선과, 상기 발열선 외주면에 소정두께로 피복되는 절연부재와, 상기 절연부재 외주면에 권회되어 발열온도를 검출하고 전기장을 차폐하는 PTC 저항특성의 온도검출선과, 상기 절연부재와 온도검출선 외주면에 소정두께로 피복되는 마감 절연부재로 구성된 플렉시블 와이어 임을 특징으로 하는 전열매트의 온도제어기.The method according to claim 1 or 2; The heating wire is a heating wire which is reciprocated in the opposite direction by the return part on the outer winding surface of the insulation winding to generate heat, an insulating member coated on the outer peripheral surface of the heating wire with a predetermined thickness, and wound around the insulating member outer peripheral surface to detect the heating temperature, And a flexible wire composed of a shielding temperature detection line having a PTC resistance characteristic and a closing insulation member coated with a predetermined thickness on an outer circumferential surface of the insulation member and the temperature detection line.
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