KR100845693B1 - Temperature control circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 장판, 전기요, 전기매트, 전열침구류, 전기 찜질기 등의 온열기에 사용되는 전열선에 있어서, 가열과 온도검출을 전자파 누설 없이 가능하도록 한 침구류용 전열선의 무전자파 온도조절기 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3선식 NTC 감열선에 있어서 NTC 써미스터의 온도 임피던스 변화 검출과 이를 이용한 온도조절 방법 및 온도조절기에 관한 것이다.The present invention relates to a non-electromagnetic wave thermostat of a bedding heating wire which enables heating and temperature detection without electromagnetic leakage in a heating wire used for a heater such as an electric blanket, an electric mat, an electric mat, an electric bedding machine, an electric steamer, and a method thereof. In more detail, the present invention relates to the detection of temperature impedance changes of NTC thermistors in a three-wire NTC thermal line, a temperature control method, and a temperature controller using the same.
인간의 숙면에는 온도와 습도 등의 침상 주변조건이 중요한 요건으로 작용하며, 일반 가정의 경우에 침상의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 전기장판, 전기매트, 전기요, 전기 찜질기 등의 전열 침구류, 온열기를 많이 사용하고 있다. 이러한 전열 침구류, 온열기에는 내부에 전열선이 내장되어 있어서, 전열선에 전원을 공급하면 열을 발생하게 된다. 따라서 전열선 주변의 온도를 감지하여 그에 상응하게 전원 공급을 제어하는 온도조절기가 필수적으로 구성되어 있다.In human sleep, bedside ambient conditions such as temperature and humidity serve as important requirements, and in general households, electric bedding, heaters, etc. in order to maintain the bed temperature properly, electric blankets, mats, electric mattresses, and electric steamers. I use a lot. The heating bedding, the heater is built in a heating wire, the power supply to the heating wire generates heat. Therefore, it is essential to configure a thermostat that senses the temperature around the heating wire and controls the power supply accordingly.
종래의 전열선과 이를 가열하기 위한 온도조절기, 온도조절방법은 온도감지 를 위해 별도의 온도센서를 사용하여야 하고, 여기에 별도로 이상온도 과승방지를 위한 온도접점 스위치 또는 바이메탈전기접점을 구비하여, 온도조절 및 이상 온도과승을 제어 조절하였다. 이러한 기존의 방식은 별도의 온도센서 및 바이메탈을 사용하기 때문에 전기장, 자기장을 차단하는 방법과 병행되기가 어려웠으며, 따라서 전기장, 자기장 차단을 위한 별도의 실드 및 기타 부품과 생산 공정수가 증가하는 문제가 있다. Conventional heating wire, temperature controller for heating it, and temperature control method should use a separate temperature sensor for temperature sensing, and additionally equipped with a temperature contact switch or bimetal electrical contact to prevent abnormal temperature rise, And the abnormal temperature rise was controlled. Since the conventional method uses separate temperature sensors and bimetals, it is difficult to parallel electric and magnetic fields. Therefore, the number of separate shields and other parts and the number of production processes for electric and magnetic fields are increased. have.
따라서 바이메탈전기접점을 사용하지 않으면서도, 온도 감지 및 조절이 용이한 온도조절 방법과 온도조절 장치에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a temperature control method and a temperature control device that are easy to detect and control temperature without using a bimetal electrical contact.
※ 본 국내우선권주장출원이 원출원인 출원 제10-2007-122457호 발명은 2008년 2월 26일자로 특허결정되었으며, 본 국내우선권주장출원은 위 원출원의 내용에 청구항 5 내지 8항의 종속항을 추가하여 구체화 내지는 한정한 것이다. 국내우선권주장출원에서 추가된 설명은, 위 청구항에 대한 설명과 기존 청구항의 이론을 부가하는 것이다.※ Invention No. 10-2007-122457, the invention of which this domestic priority claim is the original application, was decided on February 26, 2008, and this domestic priority claim application adds the dependent claims of
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 3개의 열선을 사용하면서 별도로 분리된 온도센서 대신에 3선의 열선 사이에 NTC 써미스터 수지를 적용하여 열선과 온도센서가 분리되지 않고 동시 온도검출과 가열을 할 수있는 온도조절방법 및 온도조절기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by using the NTC thermistor resin between the three heating wires instead of a separate temperature sensor using three heating wires, the heating wire and the temperature sensor is not separated at the same time temperature detection It is an object of the present invention to provide a temperature control method and a temperature controller capable of overheating.
또한 본 발명은 가열은 3선 중 2선을 사용하여 하여 가열전류가 서로 반대 방향으로 흐르게 하여 자기장을 상쇄 차단하고, 나머지 1선은 가열 2선과의 상호 작용에 의해 각각 NTC 써미스터에 의한 온도 전압이 검출 되도록 하여, 전체는 물론 국부적인 온도 감지와 온도 과승 방지가 가능하도록 하는 온도조절방법 및 온도조절기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the present invention, heating is performed by using two of the three wires so that the heating current flows in the opposite direction to cancel the magnetic field, and the remaining one wire has a temperature voltage by the NTC thermistor due to interaction with the two heating wires. It is an object of the present invention to provide a temperature control method and a temperature controller to enable detection as a whole, as well as local temperature sensing and temperature overheating prevention.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 3개의 선이 NTC써미스터를 사이에 두고 배치되는 전열선과 연결되어 사용하는 온도 검출 및 온도 조절 회로에 있어서, 상기 전열선의 3개의 선은, 제1선은 검출선으로 하고, 제2선 및 제3선은 단부를 상호 연결하여 가열 전류가 상기 제2선으로 입력시 제3선으로 유턴되도록 하고, 온도신호 전압의 공급을 제어하는 온도신호전압공급조절부; 상기 제1선과 상기 제2선 사이 및/또는 상기 제1선과 상기 제3선 사이에서 출력된 온도신호 전압을 기준전압과 비교하여 온도 제어신호를 출력하는 온도검출부; 트리거 신호를 생성하고 이 동작을 제어하기 위한 트리거결합, 발생부; 및 상기 트리거결합, 발생부와 연결되는 제어정류기;를 구비하고, 상기 제어정류기의 캐소드는 전원에 연결되고, 상기 제2선 또는 제3선 중 어느 한 선의 일 단부는 전원에 연결되고, 다른 단부는 상기 제어정류기의 애노드에 연결되며, 상기 온도검출부에서 상기 제1선과 상기 제2선 사이의 임피던스 값 또는 상기 제1선과 상기 제3선 사이의 임피던스 값 변화 중 어느 하나 이상을 감지하여 가열 온도에 비례하는 전기 온도신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.In the configuration of the present invention for achieving the above object, in the temperature detection and temperature control circuit in which three wires are connected to a heating wire arranged with an NTC thermistor interposed therebetween, The first line is the detection line, the second line and the third line are interconnected at each end so that the heating current is turned to the third line when the heating current is input to the second line, and the temperature signal voltage which controls the supply of the temperature signal voltage. Supply control unit; A temperature detector for outputting a temperature control signal by comparing a temperature signal voltage output between the first line and the second line and / or between the first line and the third line with a reference voltage; A trigger combination and generator for generating a trigger signal and controlling this operation; And a control rectifier connected to the trigger coupling and generation unit, wherein a cathode of the control rectifier is connected to a power supply, and one end of one of the second or third lines is connected to a power supply, and the other end of the control rectifier is connected to a power supply. Is connected to an anode of the control rectifier, and the temperature detector detects at least one of an impedance value between the first line and the second line or a change in the impedance value between the first line and the third line to generate a heating temperature. And detecting a proportional electric temperature signal.
3개의 선이 NTC써미스터를 사이에 두고 배치되는 전열선과 연결되어 사용하는 온도 검출 및 온도 조절 회로에 있어서, 상기 전열선의 3개의 선은, 제1선은 검출선으로 하고, 제2선 및 제3선은 단부를 상호 연결하여 가열 전류가 상기 제2선으로 입력시 제3선으로 유턴되도록 하고, 온도신호 전압의 공급을 제어하는 온도신호전압공급조절부; 상기 제1선과 상기 제2선 사이 및/또는 상기 제1선과 상기 제3선 사이에서 출력된 온도신호 전압을 기준전압과 비교하여 온도 제어신호를 출력하는 온도검출부; 트리거 신호를 생성하고 이 동작을 제어하기 위한 트리거결합, 발생부; 및 상기 트리거결합, 발생부와 연결되는 제어정류기;를 구비하고, 상기 제어정류기의 애노드는 전원에 연결되고, 상기 제2선 또는 제3선 중 어느 한 선의 일 단부는 전원에 연결되고, 다른 단부는 상기 제어정류기의 캐소드에 연결되며, 상기 온도검출부에서 상기 제1선과 상기 제2선 사이의 임피던스 값 또는 상기 제1선과 상기 제3선 사이의 임피던스 값 변화 중 어느 하나 이상을 감지하여 가열 온도에 비례하는 전기 온도신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.A temperature detection and temperature control circuit in which three wires are connected to a heating wire arranged with an NTC thermistor interposed therein, wherein the three wires of the heating wire are the first wire and the second wire and the third wire. A line is connected to each other at an end so that a heating current is turned to a third line when the heating current is input to the second line, and a temperature signal voltage supply adjusting unit which controls supply of a temperature signal voltage; A temperature detector for outputting a temperature control signal by comparing a temperature signal voltage output between the first line and the second line and / or between the first line and the third line with a reference voltage; A trigger combination and generator for generating a trigger signal and controlling this operation; And a control rectifier connected to the trigger coupling and generation unit, wherein an anode of the control rectifier is connected to a power supply, and one end of one of the second or third lines is connected to a power supply, and the other end of the control rectifier is connected to a power supply. Is connected to the cathode of the control rectifier, and the temperature detector detects any one or more of an impedance value between the first line and the second line or an impedance value change between the first line and the third line to generate a heating temperature. And detecting a proportional electric temperature signal.
3개의 선이 NTC써미스터를 사이에 두고 배치되는 전열선과 연결되어 사용하는 온도 검출 및 온도 조절 회로에 있어서, 상기 전열선의 3개의 선은, 제1선은 검출선으로 하고, 제2선 및 제3선은 단부를 상호 연결하여 가열 전류가 상기 제2선으로 입력시 제3선으로 유턴되도록 하고, 상기 제3선은 상기 제2선과 절연되도록 구성되며, 온도신호 전압의 공급을 제어하는 온도신호전압공급조절부; 상기 제1선과 상기 제2선 사이에서 출력된 온도신호 전압을 기준전압과 비교하여 온도 제어신호를 출력하는 온도검출부; 트리거 신호를 생성하고 이 동작을 제어하기 위한 트리거결합, 발생부; 및 상기 트리거결합, 발생부와 연결되는 제어정류기;를 구비하고, 상기 제어정류기의 캐소드는 전원에 연결되고, 상기 제2선 또는 제3선 중 어느 한 선의 일 단부는 전원에 연결되고, 다른 단부는 상기 제어정류기의 애노드에 연결되며, 상기 온도검출부에서 상기 제1선과 상기 제2선 사이의 임피던스 값 변화를 감지하여 가열 온도에 비례하는 전기 온도신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.A temperature detection and temperature control circuit in which three wires are connected to a heating wire arranged with an NTC thermistor interposed therein, wherein the three wires of the heating wire are the first wire and the second wire and the third wire. The line interconnects the ends so that a heating current is turned to a third line upon input to the second line, and the third line is insulated from the second line, and the temperature signal voltage controls the supply of the temperature signal voltage. Supply control unit; A temperature detector for outputting a temperature control signal by comparing the temperature signal voltage output between the first line and the second line with a reference voltage; A trigger combination and generator for generating a trigger signal and controlling this operation; And a control rectifier connected to the trigger coupling and generation unit, wherein a cathode of the control rectifier is connected to a power supply, and one end of one of the second or third lines is connected to a power supply, and the other end of the control rectifier is connected to a power supply. Is connected to the anode of the control rectifier, characterized in that the temperature detection unit detects the change in the impedance value between the first line and the second line to detect an electrical temperature signal proportional to the heating temperature.
3개의 선이 NTC써미스터를 사이에 두고 배치되는 전열선과 연결되어 사용하는 온도 검출 및 온도 조절 회로에 있어서, 상기 전열선의 3개의 선은, 제1선은 검출선으로 하고, 제2선 및 제3선은 단부를 상호 연결하여 가열 전류가 상기 제2선으로 입력시 제3선으로 유턴되도록 하고, 상기 제3선은 상기 제2선과 절연되도록 구성되며, 온도신호 전압의 공급을 제어하는 온도신호전압공급조절부; 상기 제1선과 상기 제2선 사이에서 출력된 온도신호 전압을 기준전압과 비교하여 온도 제어신호를 출력하는 온도검출부; 트리거 신호를 생성하고 이 동작을 제어하기 위한 트리거결합, 발생부; 및 상기 트리거결합, 발생부와 연결되는 제어정류기;를 구비하고, 상기 제어정류기의 애노드는 전원에 연결되고, 상기 제2선 또는 제3선 중 어느 한 선의 일 단부는 전원에 연결되고, 다른 단부는 상기 제어정류기의 캐소드에 연결되며, 상기 온도검출부에서 상기 제1선과 상기 제2선 사이의 임피던스 값 변화를 감지하여 가열 온도에 비례하는 전기 온도신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.A temperature detection and temperature control circuit in which three wires are connected to a heating wire arranged with an NTC thermistor interposed therein, wherein the three wires of the heating wire are the first wire and the second wire and the third wire. The line interconnects the ends so that a heating current is turned to a third line upon input to the second line, and the third line is insulated from the second line, and the temperature signal voltage controls the supply of the temperature signal voltage. Supply control unit; A temperature detector for outputting a temperature control signal by comparing the temperature signal voltage output between the first line and the second line with a reference voltage; A trigger combination and generator for generating a trigger signal and controlling this operation; And a control rectifier connected to the trigger coupling and generation unit, wherein an anode of the control rectifier is connected to a power supply, and one end of one of the second or third lines is connected to a power supply, and the other end of the control rectifier is connected to a power supply. Is connected to the cathode of the control rectifier, characterized in that the temperature detection unit detects the change in the impedance value between the first line and the second line to detect an electrical temperature signal proportional to the heating temperature.
상기 제2선 및 상기 제3선에 있어서, 상기 제2선 또는 상기 제3선 중 어느 한 선의 일단부는 일방향성 정류기와 연결되고, 상기 일방향성 정류기를 통해 가열 전류가 상기 제2선으로 입력되어 상기 제3선으로 유턴되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the second line and the third line, one end of any one of the second line or the third line is connected to a one-way rectifier, and a heating current is input to the second line through the one-way rectifier. The U-turn to the third line is characterized in that.
상기 제1선 또는 상기 제3선 중 어느 한 선을 실드용으로 사용하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by using any one of the said 1st line or the said 3rd line for a shield.
상기 실드용으로 사용되는 상기 선은: 박막형태로 구성되어 다른 나머지 두 선보다 외측에 위치되는 것을 특징으로 한다.The line used for the shield is characterized in that the thin film form is located outside the other two lines.
상기 제1선은 실드용으로 사용하고, 실드용으로 사용되는 상기 제1선은 일측 단부만이 전원측과 연결되는 것을 특징으로 한다.The first wire is used for the shield, and the first wire used for the shield is characterized in that only one end is connected to the power supply side.
상기 트리거결합, 발생부는: 방전트리거저항, 충전량제어용저항 및 콘덴서를 포함하고, 상기 방전트리거저항은 상기 콘덴서가 방전되면서 상기 제어정류기를 턴온시키기 위한 것이고, 상기 충전량제어용저항은 상기 콘덴서의 충전량을 제어하기 위한 것임을 특징으로 한다.The trigger coupling and generating unit includes: a discharge trigger resistor, a charge control resistor and a capacitor, wherein the discharge trigger resistor turns on the control rectifier while the capacitor is discharged, and the charge control resistor controls the charge amount of the capacitor. It is characterized in that it is intended to.
상기 트리거결합, 발생부는: 방전트리거저항, 충전량제어용저항, 콘덴서, 트랜지스터 및 충방전콘덴서를 포함하고, 상기 충방전콘덴서는 상기 제1선 및 상기 제2선의 사이에 연결되고, 상기 트랜지스터는 상기 충방전콘덴서와 상기 방전트리거저항 사이에 연결되고, 상기 방전트리거저항은 상기 콘덴서가 방전되면서 상기 제어정류기를 턴온시키기 위한 것이고, 상기 충전량제어용저항은 상기 콘덴서의 충전량을 제어하기 위한 것임을 특징으로 한다.The trigger coupling and generation unit includes: a discharge trigger resistor, a charge control resistor, a capacitor, a transistor, and a charge / discharge capacitor, wherein the charge / discharge capacitor is connected between the first line and the second line, and the transistor is connected to the charge. A discharge capacitor is connected between the discharge trigger resistor and the discharge trigger resistor is for turning on the control rectifier while the capacitor is discharged, and the charge control resistor is for controlling the charge amount of the capacitor.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 상기 제2선의 사이를 연결하거나, 상기 제1선과 상기 제3선의 사이를 연결하는 매칭저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detector may further include a matching resistor that connects the first line and the second line or connects the first line and the third line.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 상기 제2선의 사이를 연결하는 매칭저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detector may further include a matching resistor that connects the first wire and the second wire.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 연결되는 정전압다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detector may further include a constant voltage diode connected to the first line.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 상기 정전압다이오드의 사이에 정류다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detecting unit may further include a rectifying diode between the first line and the constant voltage diode.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 연결되는 정류다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detecting unit may further include a rectifying diode connected to the first line.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 상기 제2선의 사이를 연결하거나, 상기 제1선과 상기 제3선의 사이를 연결하는 포토커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detecting unit may further include a photocoupler connecting between the first line and the second line or connecting between the first line and the third line.
상기 온도검출부는: 상기 제1선과 상기 제2선의 사이를 연결하는 포토커플러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The temperature detecting unit may further include a photo coupler connecting the first line and the second line.
상기 온도검출부에 신호전압이 인가된 경우에 설정된 시분할로 펄스폭을 조절하여 제어하는 펄스폭조절 발생회로부;를 더 포함하고, 상기 트리거결합, 발생부는 상기 펄스폭조절 발생회로부로부터 신호를 받아 가열전류를 통전시키는 것을 특징으로 한다.And a pulse width adjustment generation circuit unit for controlling and controlling a pulse width by a time division set when the signal voltage is applied to the temperature detection unit. The trigger coupling and generation unit receives a signal from the pulse width adjustment generation circuit unit and generates a heating current. It characterized in that to energize.
상기 온도검출부에 신호전압이 인가된 경우에 설정된 시분할로 펄스폭을 조절하여 제어하는 펄스폭조절 발생회로부; 및 상기 펄스폭조절 발생회로부로부터의 신호를 받아 가열전류를 통전시키는 스위칭부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A pulse width adjustment generating circuit unit controlling and controlling a pulse width by a time division set when a signal voltage is applied to the temperature detection unit; And a switching unit configured to receive a signal from the pulse width control generation circuit unit and conduct a heating current.
온도신호전압공급조절부는: 가변저항과 고정저항을 구비하고, 상기 가변저항과 상기 고정저항은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.The temperature signal voltage supply control unit includes a variable resistor and a fixed resistor, and the variable resistor and the fixed resistor are connected in series.
상기 트리거결합, 발생부는: 상기 트랜지스터와 연결되는 과전류 리미트 저항을 더 포함하고, 상기 과전류 리미트 저항은 충방전콘덴서의 방전시간 조절을 목적으로 하는 것을 특징으로 한다.The trigger coupling and generation unit may further include an overcurrent limit resistor connected to the transistor, wherein the overcurrent limit resistor is configured to control a discharge time of a charge / discharge capacitor.
상기 트리거결합, 발생부는: 충전 리미트 저항; 및 제어정류소자를 포함하고, 상기 충전 리미트 저항은 방전트리거저항 및 콘덴서 측과 상기 제어정류소자의 애노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.The trigger coupling, generating unit: a charge limit resistor; And a control rectifier element, wherein the charge limit resistor is connected between the discharge trigger resistor and the capacitor side and the anode of the control rectifier element.
상기 트리거결합, 발생부는: 충전 리미트 저항; 및 제어정류소자를 포함하고, 상기 트랜지스터는: 베이스와 에미터를 온도검출부측과 연결하고, 상기 충전 리미트 저항은 방전트리거저항 및 콘덴서 측과 상기 제어정류소자의 애노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.The trigger coupling, generating unit: a charge limit resistor; And a control rectifying element, wherein the transistor comprises: a base and an emitter connected to a temperature detector side, and the charge limit resistor is connected between a discharge trigger resistor and a capacitor side and an anode of the control rectifier element.
상기 온도검출부에 신호전압이 인가된 경우, 설정된 시분할로 펄스폭을 조절하여 제어하는 펄스폭조절 발생회로부를 더 포함하고, 상기 펄스폭조절 발생회로부는: 펄스폭이 볼륨을 통해 조절되도록 하여, 상기 볼륨을 조절함에 따라 가열 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.When the signal voltage is applied to the temperature detection unit, the pulse width adjustment generating circuit unit for controlling the pulse width by controlling the set time division further comprises: The pulse width adjustment generating circuit unit: the pulse width is adjusted through the volume, the The heating power is controlled by adjusting the volume.
상기 온도검출부에 신호전압이 인가된 경우, 설정된 시분할로 펄스폭을 조절하여 제어하는 펄스폭조절 발생회로부를 더 포함하고, 상기 펄스폭조절 발생회로부는 설정된 카운터 분할 조건에 따라 전원동기 주파수를 분할하여 제어하는 마이컴 제어부를 포함하며, 상기 마이컴 제어부는: 전원동기 주파수를 분할하여 펄스 발생과 펄스폭을 조절하고, 고온측 온도제어는 고정시키고, 저온측 온도를 펄스폭 제어 발진회로를 통해 펄스폭 제어에 따라 자동으로 조절하는 것을 특징으로 한다.When the signal voltage is applied to the temperature detector, the pulse width control generation circuit unit for controlling the pulse width by controlling the set time division further comprises: The pulse width control generation circuit unit divides the power supply synchronous frequency according to the set counter division conditions And a microcomputer controller for controlling the microcomputer, wherein the microcomputer controller controls the pulse generation and the pulse width by dividing the power synchronous frequency, the high temperature side temperature control is fixed, and the low temperature side is controlled by the pulse width control oscillator circuit. It is characterized in that automatically adjusted according to.
상기 펄스폭조절 발생회로부는는: 절연을 위해 포토커플러를 포함하고, 상기 포토커플러를 통해 온도신호 전압을 읽어들이거나, 상기 제어정류기의 게이트를 트리거 시키는 것을 특징으로 한다.The pulse width control generation circuit unit may include: a photocoupler for insulation, and read a temperature signal voltage through the photocoupler, or trigger a gate of the control rectifier.
상기 포토커플러는: 제로 전압 크로싱으로 동작되는 것을 특징으로 한다.The photocoupler is characterized in that it is operated with zero voltage crossing.
본 발명은 단순화된 구조의 3선식 열선 구조로서 전원 교류전압을 사용하여 온도센서와 온도 과승방지 장치를 별도로 구성하지 않으면서도, 온도를 조절하고 온도의 과승을 방지할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of controlling the temperature and preventing the temperature increase without separately configuring the temperature sensor and the temperature increase prevention device using a power supply AC voltage as a three-wire heating wire structure of a simplified structure.
또한 본 발명은 전열침구류 등에 별도의 온도센서 및 온도 과승방지용 바이 메탈을 사용하지 않아도 되므로 전기공해 즉, 전자파 등의 차단이 용이하며 구성이 간단하고 제작이 용이하여 제작비가 적게 소요되며 불량률을 낮추는 효과를 갖는다.In addition, the present invention does not need to use a separate temperature sensor and temperature-resistant bimetal for heat transfer bedding, so that it is easy to cut off electric pollution, that is, electromagnetic waves, etc. Has an effect.
이하 첨부된 도면에 도시된 본 발명 구성의 실시례를 참조하여, 본 발명의 구성을 상세히 살펴보도록 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 구성을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 전원측에는 휴즈(미도시)와 파워스위치(미도시)가 연결되고, 온도신호전압공급조절부(100)와 트리거결합, 발생부(200)가 병렬로 연결된다.1 is a view showing a configuration according to an embodiment of the present invention. 1, a fuse (not shown) and a power switch (not shown) are connected to a power supply side, and a temperature signal voltage
트리거결합, 발생부(200)와 제1선(1)의 선단부 사이에는 제어정류기(30)가 연결되어 있다. 제어정류기(30)는 주로 SCR을 사용하며, 게이트측에 트리거결합, 발생부(200)가 연결된다.The
전열선(10)은 중심에는 제1, 2, 3선(11, 12, 13)이 구비되고, 제1선(11)과 제2선(12)이 사이, 제1선(11)과 제3선(13)의 사이에는 NTC써미스터(14, 플라스틱 나일론 NTC 온도센서)가 배치된다. 제2선(12)과 제3선(13)의 사이에도 NTC써미스터(14)가 위치되도록 할 수도 있으나, 절연시킬 수도 있다.The
온도가 상승할수록 저항값이 낮아지는 NTC써미스터(Negative Temperature Coefficient thermistor)는, 제2, 3선(12, 13)이 국부적으로 과열되거나, NTC써미 스터(14)가 파손되어 제1선(11)과 제2, 3선(12, 13)이 단락되는 경우에는, 기 설정된 온도조절점에 이르게 되면서, NTC써미스터(14)의 임피던스 값이 급감하게 되면서, 전압이 NTC써미스터(14)에 걸려 유턴되면서, 신호전압이 온도검출부까지 오지 않거나, 전압이 감소되어 전달된다. 이 경우 제어정류부(30, SCR)는 오프되면서, 트리거 신호를 발생시키지 않게 되고, 가열 전류의 공급은 중단된다. In the NTC thermistor (Negative Temperature Coefficient Thermistor), in which the resistance value decreases as the temperature increases, the second and
선들의 외측에는 피복, 쉴드들이 형성된다. 경우에 따라서는 쉴드, 피복을 더하거나 제할 수도 있다. 제2선(12)과 제3선(13)은 후단부가 상호 연결되며, 제2선(12)으로 입력시, 제3선(13)으로 되돌아 나오거나 또는 그 반대방향으로 흐르도록 구성된다.Outside the lines, sheaths and shields are formed. In some cases, shields or sheaths may be added or removed. The
제1선(11)과 제2선(12)의 일단부 또는 제1선(11)과 제3선(13)의 일단부에는 온도검출부(300)가 연결된다. 도면 상에는 제2선(12)과 연결된 것으로 표시되어 있다. 온도검출부(300)는 NTC써미스터를 포함 내지는 연결하고, 그 내부에 온도검출용 저항 내지는 게이트 바이어스 저항으로서, 저항(310)을 포함하고 있다.The
온도검출부(300)는 전열선(10)의 NTC써미스터(14)와 함께 제1선(11)과 제2선(12) 사이의 온도신호, 또는 제1선(11)과 제2선(12) 사이 및 제1선(11)과 제3선(13)의 온도신호 값을 검출한다. 온도검출부(300)는 트리거결합, 발생부(200)와 연결되어, 검출한 온도신호 값을 트리거결합, 발생부(200)로 보낸다. 온도신호검출 출력방법 동작은 교류전원전압이 저항(110)과 가변저항(120)을 통하여 전열선(10)의 제1선(11)에 직렬로 연결하면 온도신호 교류 전류는 저항(110), 가변저항(120) 및 병렬로 이루어진 제1선(11)과 제2선(12)사이의 NTC1 써미스터와 제1선(11)과 제 3선(13) 사이의 NTC2 써미스터를 통하여 가열선 제2, 3선으로 흐른다.The
이때 제2, 3선이 가열되면 제1선(11)과 제2선(12)사이의 NTC1 써미스터와 제1선(11)과 제3선(13)사이의 NTC2 써미스터 교류 임피던스가 낮아지며, 여기에 흐르는 온도신호 교류 전류값도 비례하여 제1선과 제2, 3선 사이의 양단 교류전압 값도 똑같이 비례하여 낮아지므로 온도신호전압이 제1선(11)과 제2선(12) 또는 제1선(11)과 제3선(13) 사이의 선택에 의하여 출력된다. 상기 출력되는 온도신호 값은 NTC1 써미스터와 NTC2 써미스터가 병렬로 결합한 값으로 출력한다.At this time, when the second and third wires are heated, the NTC1 thermistor between the
여기서 전열선(10) 전체 길이 중 임의 부분이 국부 과열되면, 즉 이상온도 과승이 되면 이에 대한 온도과승신호 전압도 같이 나타남으로 전열선(10) 평균온도변화값과 전열선(10)이상 온도과승 값이 동시에 같이 출력되므로 이 신호 값을 이용하여 전열선(10)의 소비전력을 제어하면 온도과승 방지장치가 동작하는 온도조절기가 구성되므로 별도의 온도센서나 온도과승방지장치 바이메탈이 필요 없게 되는 효과가 있다.Here, if any part of the entire length of the
온도검출부(300)는 온도신호전압공급조절부(100)에서 발생되는 온도신호전압을 검출하고, 기준전압과 비교하는 기능을 하는 부분이다. 온도검출을 위한 (+) 반주기 동안, 온도검출부(300)에서 검출된 온도신호전압을 기준전압과 비교하여, 기준전압에 비해 높으면 트리거결합, 발생부(200)의 SCR(420; 도 18)을 온(ON)시킨다. SCR(420)이 온 되면 전류가 트리거결합, 발생부(200)의 충전량제어용저항(230)을 지나 콘덴서(220)를 충전시키고, 콘덴서(220)의 충전전위량은 충전전류 리미트용 저항(410)의 저항값에 의해 결정된다.The
제어정류부(30)는 정방향은 물론, 역방향으로도 연결할 수 있다. 청구항1과 청구항3은 제어정류부(30)를 정방향으로 연결했을때의 연결관계를 나타내는 것이고, 청구항2와 청구항4는 제어정류부(30)를 역방향으로 연결했을때의 연결관계를 나타내는 것이다. 이러한 연결관계는 선택적으로 적용 가능하며, 역방향 연결과 관련한 구체적인 실시례는, 도24, 도25, 도29, 도30 및 도35에 나타나 있다.The
도 2는 본 발명의 다른 실시례에 따른 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 청구항 1 내지 청구항 4의 구성을 이와 같이 구성할 수도 있는데, 트리거 결합, 발생부(200)와 제어정류부(30)를 온도신호전압공급조절부(100)와 같은 방향으로 전원측에 배치할 수 있다.2 is a view showing a configuration according to another embodiment of the present invention. Referring to Figure 2, the configuration of
도 1과 도 2 회로 구성의 차이는, 제1선 또는 제3선을 실드선으로 사용할 때에, 전기장 차단율에 차이가 있다. 도 1과 같이 구성할 경우, 전기장 차단율이 낮고, 도 2와 같이 구성할 경우, 전기장 차단율을 높일 수 있다. 예를 들어 도 1과 같은 회로 구성에서 제3선(13)을 실드선으로 사용하는 경우, 전기장이 완전히 차단되기 힘들다. 전열선 길이가 짧으면 차단율이 매우 높지만, 그 길이가 길어지면 제3선(13)의 양단에 가열전류가 흘러서, 이 전류값과 제3선(13) 실드선의 내부 저항값에 비례된 전압 V = I×R×1.4(교류피크치)이 나타나므로, 50% 이하로 줄어들 수 있기 때문이다.The difference between the circuit configuration of FIG. 1 and FIG. 2 differs in the electric field interruption rate when the first wire or the third wire is used as the shield wire. When configured as shown in Figure 1, the electric field blocking rate is low, when configured as shown in Figure 2, it is possible to increase the electric field blocking rate. For example, when the
도 2와 같은 회로 구성의 경우, 제1선(11)을 실드선으로 사용하면서 동시에 접지에 연결시켜 동작시키면, 제1선(11)에 흐르는 전류는 온도검출 전류 뿐이고, 이 온도검출전류는 1㎃ 이하이므로, 제1선(11) 양단의 전위는 0V에 가까워지며, 따라서 이 전류는 무시되어 전기장이 100% 차단될 수 있게 된다.In the case of the circuit configuration as shown in FIG. 2, when the
즉, 도 1 및 도 2와 같이 차이를 두도록 구성하는 경우, 실드선에 가열 전류가 흐르느냐 못흐르느냐로서 전기장 차단 효과에 차이가 있을 수 있게 된다. 물론 이와 같은 차이에도 불구하고, 온도검출, 가열동작, 순서 등의 기능 동작은 양자가 동일하다.That is, when configured to make a difference as shown in Figs. 1 and 2, there is a difference in the electric field blocking effect as the heating current flows through the shield wire or not. Notwithstanding this difference, of course, functional operations such as temperature detection, heating operation, and sequence are the same.
한편, 콘덴서(20)는 제어정류부(30)가 쇼트되면 쇼트전류가 흘러 전원휴즈를 단선되도록 하는 역할을 하며, 일방향성 정류기(20a)는 유턴정류용 다이오드와 동일한 동작을 하는 것으로서, 가열전류와 온도검출 전류를 각각 분류시키기 위한 방향성 다이오드이다. 일방향성 정류기(20a)에 의해 제2, 3선에는 가열 전류만이 흐를 수 있게 된다.Meanwhile, when the
또한 제1선(11) 또는 제3선(13) 중에서 어느 한 선을 실드선으로 사용할 수 있는데, 도 1과 같은 구성에서는 제3선(13)이 실드선이 될 수 있고, 도 2와 같은 구성에서는 제1선(11)이 실드선이 될 수 있다. 만약 도 2에서 제3선(13)을 실드선으로 사용하면 무자계 가열동작은 가능하나, 전기장을 차단할 수 없으며, 제2선(12)을 실드선으로 하면, 도 1과 동일한 전기장 차단율을 갖게 된다. 어느 한 선을 실드선으로 사용하는 구체적인 예는 이하의 도면에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.In addition, any one of the
도 3은 본 발명에서 사용되는 3선식 전열선의 여러 실시례를 나타내는 도면 이고, 도 4는 상기 도 3의 전열선의 각 단면을 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, (a)는 중앙의 합성수지 등의 실(11a)에 제1선(11)을 감고, 그 외측에 NTC써미스터(14)를 감고, 그 외측에 제2선(12)과 제3선(13)이 평행을 이루며 서로 접촉되지 않도록 나란히 감는 전열선 방식이다. 이 경우 제2선(12)과 제3선(13) 사이는 이격되어 있고 NTC써미스터(14)만이 상호 접촉되도록 하고 있게 된다. 경우에 따라서는 청구항3 및 청구항4와 같이, 제2선(12) 또는 제3선(13) 중 어느 하나를 피복시켜 절연시키는 것도 가능하다. 이는 이하의 도면 27 내지 30에서 상세히 설명하도록 한다.3 is a view showing various embodiments of the three-wire heating wire used in the present invention, Figure 4 is a view showing each cross section of the heating wire of FIG. Referring to FIGS. 3 and 4, (a) is a
제1선(11), 제2선(12) 및 제3선(13)의 사이에는 NTC써미스터(14)로 접촉되어 있으며, 단면상 NTC써미스터(14)를 가운데 두고 제1선(11), 제2선(12) 및 제3선(13)이 삼각 구도로 배치된다. 제2선(12) 및 제3선(13)의 사이도 NTC써미스터로 연결되는 것이 원칙이나, 경우에 따라서는 절연체(15)를 구비하여, 제2선(12) 및 제3선(13)이 상호 단락되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.The
(a)는 중앙에 합성수지 재질의 심실(11a)이 배치되고, 심실(11a) 주위를 나선형으로 제1선(11)이 감겨 있으며, 그 외측은 NTC써미스터(14)가 감겨져 있고, 그 외측에 일정 간격을 두고 제2선(12) 및 제3선(13)이 나선형으로 감겨져 있다. 과거에는 도선 권취기술이 미비하여, 도면과 같이 2개의 도선을 같은 층에 이격시켜 배치하는 것이 매우 어려웠으나, 최근 권취기술이 개선되어 이격간격을 정교하게 조절하여 같은 층 내에 2개의 도선을 배치하는 것이 가능해 졌고, 이로 인해 발열선의 두께가 감소되는 효과를 가져오게 되었다.In (a), a
(b)는 상기 (a)와 대체적으로 동일하나, 제1선(11)을 심실에 감지 않고, 단독으로 중앙에 배치한 실시례이다.(b) is substantially the same as the above (a), but is an embodiment in which the
(c)는 제1, 2, 3선(11, 12, 13)을 각각 NTC써미스터(14)로 감싼 방식이다. 경우에 따라서는 제2선(12) 또는 제3선(13) 중 어느 하나를 에나맬이나 합성수지 절연체로 피복시키는 것도 가능하다.(c) is a system in which the first, second, and
(d)는 제1, 2, 3선(11, 12, 13)을 하나의 NTC써미스터(14) 구조 안에 매립시키는 방식이다.(d) is a method in which the first, second and
위와 같은 여러 실시례는 온도감지를 위한 제1선(11)과 전류가 유턴되어 나오는 제2선(12) 및 제3선(13)이 구비되고, 그 사이에는 NTC써미스터(14)가 배치되는 것을 특징으로 한다. 제2선(12)과 제3선(13)은 중간 부분에서 서로 접촉되어서는 안되고, 제2선(12)과 제3선(13) 중 어느 하나는 절연체로 피복될 수도 있다.In the above various embodiments, the
(e)는 심실(11a)의 외측에 제1선(11)이 감기고, NTC써미스터(14)의 외측에는 제2선(12)만이 감기고, 그 외측에 다시 제2피복(12a)이 감기고, 제3선(13)이 박막 형태의 금속 도전 재질로 감싸게 된다. 이는 도 1과 같은 구성에 사용될 수 있으며, 제2피복(12a)은 NTC써미스터를 사용하거나, 절연재질로 할 수도 있다.(e) the
(f)는 (e)와 같은 구성에서, 제1선(11)과 제3선(13)이 위치를 바꾼 것으로, 도 2와 같은 구성에 사용하게 된다.In the configuration as shown in (e), (f) changes the positions of the
도 5는 3선 사이의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 제1선(11)과 제2선(12) 및 제3선(13)은 서로 삼각 구도를 이루며, 온도감지를 위한 제 1선(11)은 각각 제2선(12), 제3선(13)과의 사이에 NTC써미스터(14)를 두고 있어서, 도면에서 보는 바와 같이, NTC1 및 NTC2 의 관계에서 임피던스 변화에 의한 온도신호값 변화를 나타내게 된다. 이러한 온도신호값은 온도검출부(300)에서 병렬값으로 연산, 검출된다. 만약 제3선(13)을 절연 피복으로 감싸면, 제1선(11)과 제2선(12) 사이의 NTC1 에 대한 임피던스 변화값만 검출된다. 각선의 내부전기저항값은 NTC 임피던스값보다 매우 낮기 때문에, 거의 0으로 간주되며, 제2선(12)과 제3선(13)의 단부가 연결되면서 병렬로 취급된다.5 is a view for explaining the operation between the three lines. Referring to FIG. 5, the
온도검출부(300)에서는 제1선(11)에서의 온도검출전류에 의한 검출신호전압을 기준전압과 비교하게 되는데, NTC써미스터(14)의 특성상, 온도가 높을수록 임피던스가 낮아지며, 이 경우 검출신호전압은 기준전압에 비해 낮아지게 된다. 온도전압이 기준전압보다 낮아진 경우 트리거 신호는 출력되지 않고, 이로 인해 제어정류기(30)는 작동하지 않으므로 가열은 중단된다. 따라서 온도가 낮은 경우에만 가열 동작이 계속되도록 하는 역할을 한다.The
한편, (c)와 같이 제1선(11)을 실드선으로 하여, 제2선(12) 및 제3선(13)을 감싸도록 할 수 있으며, (d)와 같이 제3선(13)을 실드선으로 하여, 제1선(11) 및 제2선(12)을 감싸도록 할 수도 있다.Meanwhile, as shown in (c), the
도 6은 온도검출 전류가 흐를 때의 회로를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 전원의 (+) 반주기 동안 입력되는 온도검출 및 트리거 발생 전류의 흐름을 나타내는데, 온도검출전류는 화살표의 방향과 같이, 온도신호전압공급조절 부(100)의 저항(110) 및 가변저항(120)을 지나 제1선(11)의 선단부로 입력된다. 트리거발생전류는 트리거결합, 발생부(200)의 충전량제어용저항(230)과 콘덴서(220)를 지나게 되는데, 이 때 콘덴서(220)는 충전된다. 매칭저항(310)은 온도검출부(300)와의 사이에서 상호 임피던스 매칭(눈금 SPAN 매칭)으로 사용하고, 검출 부하 로드를 표현할 때 사용된다.6 is a diagram for explaining a circuit when a temperature detection current flows. Referring to FIG. 6, there is shown a flow of temperature detection and trigger generation currents input during a (+) half cycle of power, and the temperature detection current is the
온도신호전압 공급조절부(100)에서 설정된 기준전압에 따라 온도검출을 위한 (+) 반주기 동안, 제1선(11)에서 검출된 온도신호전압을 기준전압과 비교하고 기준전압에 적합한 경우, 온도검출부(300)는 제어정류기(30)를 ON 시킨다. 제어정류기(30, SCR)가 ON 되면, 전류가 콘덴서(220)를 충전시킨다.During the (+) half period for the temperature detection according to the reference voltage set by the temperature signal voltage
이와 같이 전원의 (+) 반주기 동안, 온도검출 동작이 완료되면, 다음 (-) 반주기 동안에 가열동작을 하게 된다. 가열동작은 콘덴서(220)에 충전된 전하가 제어정류기(30)의 게이트를 트리거시켜 ON 되면, 전류는 제2선 또는 제3선으로 인입되고, 다른 선으로 유턴되어 나오게되므로, 전열선(10)을 무자계로 가열시키게 되는데, 이는 이후의 도 10을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.Thus, when the temperature detection operation is completed during the positive half cycle of the power supply, the heating operation is performed during the next half cycle. In the heating operation, when the charge charged in the
도 7은 도 6 구성의 다른 실시례를 나타내는 도면이다. 도 8 내지 10은 도 6 구성의 여러 실시례들을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하면, 제1선(11)의 후단에 정전압다이오드(320)가 더 구비된다. 정전압다이오드(320)는 NTC 값 전체의 변화가 출력되나, 정전압다이오드(320)가 더 구비되면 정전압 값 이하에서의 NTC 값은 0 이 되고, 정전압 값 이상의 변화 값만 나타내게 된다. 이 회로에서는 정전압으로 비교한 후, 그 이상 값은 HIGH, 그 이하 값은 LOW 로 읽어 들이기 위한 것이다. 이는 도 9와 같이 일방향성 정류다이오드(340)로 대체할 수도 있다.7 is a view showing another embodiment of the configuration of FIG. 6. 8 to 10 illustrate various embodiments of the FIG. 6 configuration. Referring to FIG. 7, a
도 8을 참조하면, 추가로 정류다이오드(330)를 제1선(11) 단부와 정전압다이오드(320) 사이에 구비하여 일방향성으로 온도신호를 출력한다. 이로써 역전압 발생으로 인한 다음 단에서의 회로를 보호하는 역할을 한다.Referring to FIG. 8, a rectifying
도 10을 참조하면, 포토커플러(350)를 구비하여, 전기적 절연이 되도록 할 수도 있다. 온도신호전압공급조절부(100)에서 나온 전류가 NTC써미스터(14)와 포토커플러(350)로 나뉘어 전류가 흐르는데, 이 때 NTC써미스터(14)가 가열되어 고온이 되면 임피던스 값이 낮아지면서, 포토커플러(350)로 흘러야 할 전류가 NTC써미스터(14)로 흐르게 되면서 포토커플러(350)의 조도값이 변화하게 된다. 이 조도값의 변화에 따라 포토트랜지스터의 전류 값이 비례하여 변화하게 되면서, 가열 전류의 흐름을 조절하게 된다.Referring to FIG. 10, a
도 11 내지 도 15는 도 6 내지 도 10 구성과 대응되는 또 다른 실시례를 나타내는 도면이다. 도 11 내지 도 15의 구성 및 동작은, 도 6 내지 도 10의 구성 및 동작과 대응되며, 제1선(11)을 실드선으로 사용하는 것 이외에는 동작이 동일하게 대응된다. 제1선(11)은 실드 기능을 하면서, 전원측에서 접지(G)가 되므로 외측으로 누설되는 전하, 형성 전기장을 그라운드시켜 소멸시키는 역할을 한다.11 to 15 are diagrams illustrating still another exemplary embodiment corresponding to the configuration of FIGS. 6 to 10. The configurations and operations of FIGS. 11 to 15 correspond to the configurations and operations of FIGS. 6 to 10, and the operations are the same except that the
도 16 및 도 17은 가열 전류가 흐를 때의 회로를 설명하기 위한 도면이고, 도 18은 도 1의 구성도를 상세하게 나타내는 도면이고, 도 19는 도 18의 구성과 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다. 도 20은 도 18과 도 21은 도 19의 구성과 각각 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다.16 and 17 are diagrams for explaining a circuit when a heating current flows, FIG. 18 is a diagram showing the configuration diagram of FIG. 1 in detail, and FIG. 19 shows another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 18. Drawing. FIG. 20 is a diagram illustrating another example corresponding to the configuration of FIG. 19.
도 16, 17, 18, 20을 참조하면, 전원의 (+) 반주기 동안에 온도검출 동작이 완료되면 다음 (-) 반주기 동안에 가열동작을 하게 되는데, 트리거결합, 발생부(200)의 콘덴서(220)에 충전된 전하가 방전되면서 가열이 시작된다. 콘덴서(220)에 충전된 전하가 제어정류기(30)의 게이트를 트리거시켜 온(ON)되면, 전류는 제3선(13)으로 인입된다. 그리고 단부를 통해 유턴되어 제2선(12)으로 되돌아 나온 전류는 전원으로 돌아오므로 전열선(10)을 무자계로 가열시키게 된다.16, 17, 18, and 20, when the temperature detection operation is completed during the (+) half cycle of the power supply, the heating operation is performed during the next (-) half cycle, the trigger coupling, the
이러한 기능의 트리거결합, 발생부(200)는 종래 정류 다이오드를 콘덴서와 함께 병렬로 연결하였으나, 본 발명에서는 정류 다이오드를 사용하지 않고, 방전트리거저항(210) 및 충전량제어용저항(230)과 그 사이에 연결된 콘덴서(220)의 충방전을 통해 간단한 구조만으로 동일한 기능을 담당하도록 한다. 이로써 부품수를 감소시키고, 열발생 개소를 줄이는 역할을 하게 된다.Trigger combination of this function, the
트리거결합, 발생부(200)는 충전량제어용저항(230)이 전원과 연결되는 동시에 제어정류기(30)의 게이트와 연결되고, 제어정류기(30)의 캐소드는 동시에 전원측과도 연결된다. 제어정류기(30)의 애노드는 제2선(2)의 단부에 연결되고 콘덴서(220)는 게이트측에 연결되는 동시에 방전트리거저항(210)과도 연결된다. 트리거결합, 발생부(200)는 방전트리거저항(210)과 직렬로 연결되는 충전전류 리미트용 저항(410)과 SCR(420)을 포함한다.The trigger coupling and
제어정류기(30)는 캐소드가 전원교류단자에 연결되고, 애노드는 상기 온도검출부의 온도신호 입력측 기준점에 연결되고, 이 기준점은 상기 전열선의 가열을 위한 제2선 및 제3선과 직렬로 접속되는 것이 바람직하며, 또는 애노드가 전원교류단자에, 캐소드가 제2선 또는 제3선측에 연결되는 것도 가능하다.The
전원의 (-) 반주기 동안 입력되는 가열전류 및 트리거 방전 전류의 흐름은 화살표 방향과 같은데, 트리거결합, 발생부(200)의 콘덴서(220)가 방전되면서, 방전트리거저항(210) 및 충전량제어용저항(230)을 흐르는 트리거 방전 전류가 흐르게 된다. 콘덴서(220)에 충전된 전하가 제어정류기(30)의 게이트를 트리거시켜 온(ON)되면, 가열전류는 제3선(13)으로 인입되고, 유턴되어 제2선(12)으로 되돌아 나온 전류는 전원으로 돌아오므로 전열선(10)을 가열시키게 된다.The flow of the heating current and the trigger discharge current input during the negative half-cycle of the power supply is the same as the direction of the arrow. As the
즉, 가열동작은 트리거결합, 발생부(200)의 트리거 신호 출력에 의해서 제어정류기(30)가 온 되면, 전원과 직렬로 연결된 제3선(13), 제2선(12)에 가열전류가 흘러서 전열선이 가열된다.That is, in the heating operation, when the
전열선(10)이 가열되면 NTC써미스터(14)의 임피던스가 낮아지므로, 교류전원이 양(+)의 위상을 갖는 다음 반주기 동안에는 온도검출전압이 낮아진다. 따라서, 온도검출전압이 기준전압보다 낮아진 경우 트리거 신호는 출력되지 않고, 이로 인해 제어정류기(30)는 작동하지 않으므로 가열은 중단된다.When the
이러한 트리거결합, 발생부(200)의 충전 및 방전 동작에 의해, 반파마다 반대방향으로 온도검출전류와 가열전류를 흐르도록 할 수 있는데, 트리거결합, 발생부(200)는 별도의 정류기 없이 콘덴서(20)와 방전트리거저항(210) 및 충전량제어용 저항(230)을 통해 기능 달성이 가능하다.By the trigger coupling and the charging and discharging operation of the
온도검출부(300)에 매칭저항(310)을 포함하는 것으로 그려져 있으나, NTC써미스터(14)를 검출할 수 있도록 하는 모든 부분을 포함한다.Although depicted as including the matching
제2선(12), 제3선(13)의 타단측 사이에는 정류기(20)를 연결시킬 수 있다. 이 정류기는 역전압 방지 안전장치의 역할을 하며, 쉽게 이를 검출하여 전원 휴즈를 단선시키는 역할을 한다. The
한편, 상기와 같은 무자계 발열선, 즉 열선이 내외측의 이중으로 구성되어 유턴되어 흐르도록 한 발열선 이외에도, 동일한 원칙으로 1방향의 전류만 흐르는 발열선에 대해서도 동일한 방식을 사용할 수 있게 된다. 이 경우 전열선은 선을 1줄만 포함하고 있으며, 1개의 센서용 제1선, 유턴되지 않고 나란히 연결되는 1개의 가열용 제2, 3선만을 같이 포함하게 된다. 이 경우에도 마찬가지 원리에 의해 트리거결합, 발생부(200)의 충전 및 방전 동작에 의해, 반파마다 온도검출과 가열이 되도록 할 수 있다.On the other hand, the same method can be used for a non-magnetic heating wire, that is, a heating wire that is configured to double the inner and outer sides and flows u-turn. In this case, the heating wire includes only one line, and includes only one first wire for one sensor and only one second and third wire for heating, which are connected side by side without being turned off. In this case as well, according to the same principle, temperature detection and heating can be performed for each half wave by the trigger coupling and the charging and discharging operations of the
이 회로는 도 6을 통해 설명한 온도신호 전압을 이용하여 가열전력을 제로크로스 스위칭 방식으로 온오프하여 온도를 조절하기 위한 것이다. 120의 가변저항기를 저온측으로 설정하여 온도신호 전압값을 낮추면 제어정류소자 SCR(420)의 입력 전압 값이 낮아져 턴온하지 못하고, 콘덴서(220)가 충전되지 못하면서, 제어정류기(30)는 도통하지 못하게 되면서, 가열전류 공급이 차단된다.This circuit is to control the temperature by turning on and off the heating power by the zero-cross switching method using the temperature signal voltage described with reference to FIG. When the variable resistor of 120 is set to the low temperature side and the temperature signal voltage value is lowered, the input voltage value of the control
가변저항(120)을 고온 측으로 변환하여 온도신호 전압값을 높이면 SCR(420) 입력 전압값이 높아져 턴온되고, 콘덴서(220)가 충전되면서 제어정류기(30)가 도통 하면서 가열전류가 공급된다.When the
전열선(10)이 가열되어 온도가 상승하여, NTC써미스터(14)의 온도신호전압이 가변저항(120)의 설정치보다 낮아지면 SCR(420)의 도통이 OFF 되면서 가열전류 공급이 차단된다. 이러한 동작이 반복되면서 전열선(10)의 온도는 자동으로 일정하게 유지된다.When the
이 동작은 전원교류 반주기마다 콘덴서(220)가 충전(온도검출 주기)과 방전(가열주기)되면서, 제어정류기(30)의 전력제어가 제로스위칭 동작하여 스위칭 전기잡음을 차단한다.In this operation, as the
도 19, 21은 각각 도 18, 20과 같은 구성의 다른 실시례를 나타내는 도면이다. 도 19, 21을 참조하면, 제1선(11) 또는 제2선(12)의 후단에 정전압 제너다이오드(320)가 더 구비되고, 추가로 정류다이오드(330)를 제1선(11) 또는 제2선(12) 단부와 정전압다이오드(320) 사이에 구비하여 일방향성으로 온도신호를 출력한다. 이로써 역전압 발생으로 인한 다음 단에서의 회로를 보호하는 역할을 한다. 정전압다이오드(320)는 NTC 값 전체의 변화가 출력되나, 정전압다이오드(320)가 더 구비되면 정전압 값 이하에서의 NTC 값은 0 이 되고, 정전압 값 이상의 변화 값만 나타내게 된다. 이 회로에서는 정전압으로 비교한 후, 그 이상 값은 HIGH, 그 이하 값은 LOW 로 읽어 들이기 위한 것이다. 19 and 21 are diagrams showing another example of the configuration as shown in FIGS. 18 and 20, respectively. 19 and 21, a constant
도 22는 제1선을 일방향만 연결한 실시례를 나타내는 도면이다. 도 22를 참조하면, 청구항 8과 같이, 실드용 제1선(11)의 일단부만 전원측 내지는 제2선(11) 측과 연결되고, 다른 부분에는 연결이 전혀 없도록 구성할 수 있다. 이 경우 전열선과 온도조절기 사이에 연결되는 단자(17) 수가 최소 3개로까지 감소될 수 있으므로, 연결부분이 줄어 생산 조립이 용이하고, 전선 사용을 줄일 수 있어 원가 절감의 경제적 효과가 있게 된다.22 is a diagram illustrating an embodiment in which the first line is connected in only one direction. Referring to FIG. 22, as shown in
도 23은 도 18 회로에서의 동작 파형을 나타내는 도면이다. 도 23을 참조하면, a 와 같은 입력 교류 전류가 전원으로 인가되는 경우, 트리거결합, 발생부(200)의 SCR(420) 게이트 입력 온도신호전압은 b 와 같은 파형을 나타낸다. 이 값이 설정치(수평 점선)보다 높으면 애노드 측에서 도통 전류가 출력되고, 낮으면 출력되지 않는다(c 참조). SCR(420)의 출력에 따라 d 와 같이 콘덴서(220)의 전위는 변화하고, 충전에 따라 다음 반주기동안 ON 과 같이 가열 전류가 인가되거나, OFF 와 같이 가열 전류가 차단되기도 한다.FIG. 23 is a view showing operating waveforms in the circuit of FIG. 18. FIG. Referring to FIG. 23, when an input AC current such as a is applied to a power source, the
도 24는 도 18의 회로를 역위상으로 구성한 실시례를 나타내는 도면이고, 도 25는 도 24 구성의 다른 실시례를 나타내는 도면이다. 도 24 및 도 25를 참조하면, 각각 도 18 및 19의 회로를 약간씩 변형한 것이다. 이는 청구항2 및 청구항4와 대응된다. 트리거결합, 발생부(200)에 방전트리거저항(210), 충전량제어용저항(230), 콘덴서(220), 트랜지스터(240) 및 충방전콘덴서(260), 과전류 리미트 저항(250)를 포함한다.FIG. 24 is a diagram illustrating an example in which the circuit of FIG. 18 is configured in a reverse phase, and FIG. 25 is a diagram illustrating another example of the configuration of FIG. 24. 24 and 25, the circuits of FIGS. 18 and 19 are slightly modified, respectively. This corresponds to
이와 같이 구성하는 경우, 온도신호 전압이 (+) 동작 위상각에서 흐르던 것 이, (-) 동작 위상각에서 흐르고, 이 (-) 신호전압으로 온도조절을 하기 위하여, 트랜지스터(240)와 과전류 리미트 저항(250)를 구비한다. 가열 전압 역시 (+)로 반대 위상에서 동작하게 된다. 이러한 회로는 위상 값만 반대일 뿐, 온도조절 방법은 앞서 설명한 회로와 동일하다.In this configuration, the temperature signal voltage flows at the (+) operating phase angle, flows at the (-) operating phase angle, and in order to adjust the temperature to the (-) signal voltage, the
온도신호를 (-) 신호전압으로 검출하기 때문에 pnp 트랜지스터를 사용한다. SCR 입력은 (+)신호만 입력되어야 하는데 (-)신호가 가해지므로 다시 위상을 (-)에서 (+)로 전환해줘야 하는 문제가 발생하므로 사용하지 못한다. The pnp transistor is used to detect the temperature signal as a negative signal voltage. SCR input should not be used because only the (+) signal should be input but the (-) signal is applied, which causes the problem of switching the phase from (-) to (+) again.
과전류 리미트 저항(250)은 충방전콘덴서(260)의 방전시간 조절을 목적으로 하는 것으로서, 도 16에서 설명될 b에서 빗금친 부분이 뒤쪽으로 길게 늘어지도록 하는 역할을 한다. 이는 앞서 설명한 저항(310)과 같이 임피던스 매칭용 겸 과전류 리미트용으로 사용된다. 아울러 전열선에서 정전기가 발생하여 높은 전압이 발생할 때 보호차원에서 사용하기도 한다. 트랜지스터(240)는 온도신호에 따라서 콘덴서(220)의 방전여부를 결정하는데 사용된다.The
즉, 충전시에는 충전량제어용저항(230), 콘덴서(220), 충전전류 리미트용 저항(410)과 SCR(420)의 순으로, 방전시에는 콘덴서(220), 방전트리거저항(210), 트랜지스터(240), 충전량제어용저항(230)의 순으로 작동한다.That is, during charging, the
도 26은 도 24 회로에서의 동작 파형을 나타내는 도면이다. 도 26을 참조하면, a 와 같은 입력 교류 전류가 전원으로 인가되는 경우, 트리거결합, 발생부(200)의 트랜지스터(240) 입력측 온도신호전압의 크기 및 충방전콘덴서(260)의 충전, 방전전압은 b와 같이 나타난다. 이 값이 설정치(수평 점선)보다 높으면 도통 전류가 출력되고, 낮으면 출력되지 않는다. 이 때 콘덴서(220)의 충방전 전위는 d와 같으며, SCR(420)의 출력에 따라 d 와 같이 충전에 따라 다음 반주기동안 ON 과 같이 가열 전류가 인가되거나, OFF 와 같이 가열 전류가 차단되기도 한다.FIG. 26 is a diagram illustrating operating waveforms in the circuit of FIG. 24. FIG. Referring to FIG. 26, when an input AC current such as a is applied to the power source, the trigger coupling, the magnitude of the temperature signal voltage at the input side of the
도 27은 도 1의 구성도를 다른 실시례로 상세하게 나타내는 도면이고, 도 28 내지 30은 도 27 구성의 다른 실시례들을 나타내는 도면이다. 도 27 내지 도 30을 참조하면, 앞서 설명한 회로들과 모두 동일하되, 전열선(10)에 차이가 있다.FIG. 27 is a diagram illustrating the configuration of FIG. 1 in detail according to another embodiment, and FIGS. 28 to 30 illustrate other embodiments of the configuration of FIG. 27. 27 to 30, all of the circuits described above are the same, but there is a difference in the
전열선(10)에 있어서, 제3선(13)을 절연층(15)으로 피복함에 따라 제2선(12)만이 제1선(11)과 NTC써미스터(14)로 접촉되고, 제3선(13)은 접촉되지 않는다. 이 경우 앞서 설명한, NTC1 값과 NTC2 값을 병렬 결합하여 계산하는 것이 아니라, NTC1 값만을 계산하게 된다.In the
도 31 및 도 32는 본 발명의 다른 방식의 실시례를 나타내는 도면이다. 도 31 및 32를 참조하면, 조절회로에 추가적으로 전력을 시분할로 조절하기 위한 펄스발생 타이머 IC 를 구비한 것이다. 앞선 회로의 전열선(10) 온도감지는 평균 온도 신호값으로만 온도를 제어하는 것은 전열선(10) 전체로 보았을 때, 보온 관계가 불균일하게 사용될 경우, 전열선(10) 표면 온도도 저온 사용 쪽에서는 불평등하게 되므로, 이를 보완하기 위해 저온측은 고정 전력비로 가열하여 보완하기 위한 것이다. 즉, 전열선(100)의 고온 부 온도제어는 기존 온도신호전압으로 고정하여 과열 및 온도 과승을 제어하고, 저온 부 온도제어는 전력을 시분할로 고정하여 제어하기 위한 것이다.31 and 32 illustrate another embodiment of the present invention. 31 and 32, in addition to the control circuit, a pulse generation timer IC for controlling power by time division is provided. Heating temperature of the heating wire (10) of the preceding circuit to control the temperature only by the average temperature signal value, when viewed from the heating wire (10) as a whole, when the thermal insulation relationship is used unevenly, the surface temperature of the heating wire (10) is also inequality in the low temperature use side In order to compensate for this, the low temperature side is to compensate by heating with a fixed power ratio. That is, the high temperature negative temperature control of the
여기서 시분할 방법은 펄스폭 발진회로를 사용하여 달성하게 되고, 발진 주파수는 고정하되 펄스폭의 듀티비(duty ratio)를 조절하여 제어하는 것으로서, 마이컴칩 도는 타이머IC 를 사용하여 쉽게 구성할 수 있다.Here, the time division method is achieved by using a pulse width oscillator circuit, and the oscillation frequency is fixed but controlled by adjusting the duty ratio of the pulse width, which can be easily configured using a microcomputer chip or a timer IC.
펄스폭조절 발생회로부(600)는 저항(621), 정류다이오드(622), 직류평활콘덴서(624), 제너다이오드(623)로 구성된 전원부에 인가되어 회로전원이 생성되어, 마이컴 제어부 IC-lm555(620), 콘덴서(630)(631), 저항(625)(627)(629), 볼륨(610)을 구비하여, 트리거결합, 발생부(200) 에 전원을 공급한다.The pulse width control
펄스폭조절 발생회로부(600)는 공지의 타이머 IC-lm555 발진회로를 사용하며, IC-lm555 발진회로의 펄스폭조절 방식은 공지된 판매 제품에 의한 것이므로 별도의 동작 설명은 생략한다.The pulse width control
발진주기는 콘덴서(631)와 저항(625)(627)(629), 볼륨(610)에 의하여 결정되고, 펄스폭 조절은 볼륨(610)을 통하거나, 다이오드(626)(628)의 충방전 방향, 시간을 조절하여 결정된다. 볼륨(610)에 의해 펄스폭을 조절하는 경우, 펄스폭의 듀티비가 10% 이하부터 90% 이상까지의 범위에서 변화가 가능하다. 이러한 볼륨(610)의 조절에 따라 펄스폭 신호가 반파 가열전류와 동기되어, 제2선(12)과 제3선(13)이 가열된다.The oscillation period is determined by the
펄스폭조절 발생회로부(600)는 온오프 스위칭부(500)와 연결되고, 온도신호전압공급조절부(100)의 가변저항(120)을 없애 고온측으로 고정하고, 고정 저 항(110)으로 온도신호 값을 출력시킨 뒤, 펄스폭조절 발생회로부(600)를 스위칭부(500)로 결합하여 온도 신호 출력값을 HIGH-LOW 로 시분할 스위칭 하여 주면 그 동기에 따라서 SCR(420)이 온오프 하여 전열선(10)이 가열동작된다.The pulse width control
펄스폭조절 발생회로부(600)는 온도검출부(300)와 결합 다이오드(510)에 의해 연결, 결합되어 있다. 결합다이오드(510)의 애노드는 제어정류소자(420) 게이트의 바이어스 저항(310)측에 연결되고, 캐소드는 펄스폭조절 발생회로부(600)의 출력으로 연결되어, 시분할 펄스출력 신호 전압이 low가 되면 바이어스 저항(310) 양단의 제어 신호 전압은 결합 다이오드(510)를 통하여 low레벨이 되면서 제어정류소자(420)의 통전을 제어한다.The pulse width control
시분할 펄스출력 신호 전압이 high가 되면 바이어스 저항(310) 양단의 제어신호전압은 결합 다이오드(510)에 역전압이 되므로, 결합 다이오드(510)의 영향을 받지 않고 제어정류소자(420)의 통전을 결정한다.When the time division pulse output signal voltage becomes high, since the control signal voltage across the
도 33은 본 발명 온도조절기의 실제 동작 파형도로서, 특히 도 32 회로에서의 고온측 동작 파형을 나타내는 도면이다. 도 33을 참조하면, 교류의 전원이 입력되면(a), 초기 반파는 제1선(11)과 제2선(12) 또는 제3선(13) 사이의 임피던스 값 변화에 따라 전압 손실 등을 일으키고, SCR(420)의 게이트 입력 온도신호전압의 크기가 일정 설정치 이상인 경우에는 SCR(420)의 애노드 전류를 c와 같이 발생시킨다.FIG. 33 is a diagram showing actual operating waveforms of the thermostat of the present invention, in particular the high temperature side operating waveforms in the FIG. Referring to FIG. 33, when an AC power source is input (a), the initial half wave generates a voltage loss or the like according to a change in the impedance value between the
제어정류소자(420)가 온 되면 반파 전류가 콘덴서(220)를 충전시키고(d), 이와 같이 전원의 (+) 반주기 동안에 검출 동작이 완료되면 다음 (-) 반주기 동안에 가열동작을 하는데, 콘덴서(220)에 충전된 전하가 방전되면서 가열이 시작된다(e).When the
콘덴서(220)에 충전된 전하가 제어 정류기(30)의 게이트를 트리거시켜 온 되면, 가열전류는 제2선(12) 또는 제3선(13) 중 어느 한 선으로 인입된다. 그리고, 어느 한 선으로 인입된 전류는 단부에서 유턴되어 다른 한 선으로 되돌아 나오므로 발열선을 무자계로 가열시킨다. 이와 같은 과정으로 발열선의 이상 유무, 국부 가열, 과승온을 체크하며 무자계 가열하는 것이다.When the charge charged in the
도 34는 도 32 회로에서의 저온측 동작 파형을 나타내는 도면이다. 도 24를 참조하면, (a)는 교류전원의 입력, (b)는 반복주기당 가열전류의 듀티비를 10%로 하는 경우, (d)는 50%로 하는 경우, (f)는 100%로 하는 경우의 시분할 펄스발진파형을 나타내는 것이고, (c)(e)(g)는 각 듀티비에서의 가열전류 인가 상태를 나타내는 것이다.34 is a view showing the low temperature side waveforms in the circuit of FIG. Referring to FIG. 24, (a) represents an input of an AC power source, (b) represents a duty ratio of heating current per repetition cycle of 10%, (d) represents a 50% ratio, and (f) represents 100%. In this case, the time-division pulse oscillation waveform is shown, and (c) (e) (g) indicates a heating current application state at each duty ratio.
듀티비에 따라 가열시간이 길어지거나 짧아지게 되면서, 가열 강도를 조절할 수 있게 되는데, 이러한 듀티비의 조절은 볼륨을 통해 선택하거나, 또는 저항과 콘덴서의 충전, 방전 시간을 이용하여 조절하거나, 또는 마이컴을 통해 펄스 발생과 펄스폭을 조절하기도 한다.Depending on the duty ratio, the heating time becomes longer or shorter, and thus the heating intensity can be adjusted. The adjustment of the duty ratio can be selected by the volume, or by using the charge and discharge time of the resistor and the capacitor, or the microcomputer. It also controls the pulse generation and pulse width.
(b)와 같이 듀티비가 10%로 선택된 경우에는 전원이 입력될 때, 시분할 적으로 펄스폭이 한정되므로, 히터가열 전력은 해당 시간 범위 내에서만 인가된 다(c). 듀티비가 50%일 때, 듀티비가 100%일 때의 파형을 나타낸 것도 동일하게 해석된다.When the duty ratio is selected as 10% as shown in (b), since the pulse width is limited in time division when the power is input, the heater heating power is applied only within the corresponding time range (c). When the duty ratio is 50%, the waveform shown when the duty ratio is 100% is also interpreted in the same manner.
즉, 전류를 시분할 상태로 공급하여 발열선의 온도밀도를 조절하는데, 특히 침구류 등에서 인체를 직접 가열하여 보온하는 전열선의 히터 표면온도 밀도 값은 안전관계 또는 규격상 최대 120℃ 이하로 제어하고 실질적으로 평균 100℃ 이하로 규정하고 있으므로, 상기 이유로 발열선 표면온도가 120℃ 이하의 히터저항 표면전력으로 미리 정해지게 된다. 전열선의 표면 온도밀도는 발열선 표면 전기소모 전력밀도와 동일한 비례 관계를 갖게 되므로 별도의 온도센서로 측정하면서 가열 전력을 공급하여 히터 표면온도를 제어할 필요가 없이 표면 전력밀도를 시분할하여 전열선 표면 온도를 제어할 수 있게 된다.In other words, the temperature density of the heating wire is controlled by supplying the current in a time-division state, and in particular, the heater surface temperature density value of the heating wire that directly heats the human body in bedding and the like is controlled to a maximum of 120 ° C or less in accordance with safety relations or standards. Since it is prescribed | regulated as an average of 100 degrees C or less, for this reason, surface temperature of a heating wire is predetermined by the heater resistance surface power of 120 degrees C or less. The surface temperature density of the heating wire has the same proportional relationship with the power consumption power density of the heating wire, so it is not necessary to control the heater surface temperature by supplying heating power while measuring with a separate temperature sensor. You can control it.
도 35는 포토커플러를 사용한 다른 방식의 실시례를 나타내는 도면이다. 도 35를 참조하면, 펄스폭조절 발생회로부(600)의 펄스폭 신호전압이 포토커플러(640)를 동작시켜 제어 정류기(30)를 통전시키면 제2선(12)과 제3선(13)에 반파 가열전류가 흘러 가열된다. 즉, 온도신호전압 출력을 포토커플러들을 이용, 전기적 절연 출력하여 마이컴칩 등을 이용하여 구성된 온도제어 회로에 보내지면 이 온도신호를 분석하여 제어정류기(30)의 게이트를 통해 출력하여 전열선(10)의 온도를 자동 조절하는 것으로서, 온도신호 전압이 포토커플러로 절연 출력하여 사용하면 무한한 회로의 응용가능성이 넓어짐을 알 수 있다.35 is a view showing an embodiment of another method using a photocoupler. Referring to FIG. 35, when the pulse width signal voltage of the pulse width control
여기서 포토커플러(640)는 입력 측의 발광다이오드(350)와 연결되어 펄스폭 조절 발생회로부(600) 출력 측의 펄스폭 그대로 포토커플 발광 다이오드(360)가 켜지면서 제어정류기(30)의 게이트에 트리거되어 통전된다. 포토커플러(610)는 제로 전압 크로싱으로 트리거해주는 MOC3061 등을 사용하거나, MOC3021 등과 같은 위상제어용 포토커플을 사용할 수 있다.Here, the
한편, 전열선에 표면 전기장 차단부(미도시)를 별도로 구비하여, 접지가 되어 있는 전열선(10) 중 어느 한 선의 일단에 연결된 접지점등표시기와, 접지점등표시기(미도시)를 꺼진 위치로 설정하여 전열선의 표면 전기장을 차단하는 점검 테스트 단자(미도시)를 구비할 수도 있다. 접지점등표시기는 직렬로 연결된 저항(미도시)과 네온관(미도시)으로 이루어져 있다.On the other hand, by separately providing a surface electric field blocking unit (not shown) on the heating wire, and set the grounding light indicator and the grounding light indicator (not shown) connected to one end of any one of the
또한, 상기와 같은 회로에 과전류 안전장치를 추가할 수 있다. 과전류 안전장치의 동작은 다음과 같다. 과전류 안전장치는 제어정류기(30)가 단락되어 전열선(10)에 역방향 과전류가 흐르는 것을 감지하여 단전시키기 위한 것으로서, 이러한 과전류를 감지하기 위해서, 역방향 검출용 정류기(20)를 포함한다. It is also possible to add an overcurrent safety device to such a circuit. The operation of the overcurrent safety device is as follows. The overcurrent safety device is to short-circuit the
정류기(20)는 제2선(12)과 제3선(13)의 가열전류의 역방향으로 병렬 연결되어 있다. 제어정류기(30)가 단락되면, 정류기(20)를 통하여 역방향 과전류가 흐른다. 이러한 과전류 통전시, 과전류가 퓨즈를 단선시킴으로써 과열로부터 회로를 보호할 수 있다.The
상기와 같은 본건 특허의 청구범위는 3개의 선이 상호 NTC 써미스터 수지로 피복 연결되어진 구조로서 3개의 선 중 임의로 1선을 선택하여 온도신호 검출 선으로 사용하는 것을 포함한다.The claims of the present patent as described above include a structure in which three lines are coated and connected to each other by NTC thermistor resin, and arbitrarily select one of the three lines to use as a temperature signal detection line.
본건 특허의 청구범위는 상기 제2선과 제3선의 가열 중 임의 국부 일부분이 국부과열될 경우 상기 제1선과 제2선 사이 또는 제1선과 제3선 사이의 NTC 써미스터의 임피던스가 감소하게 되고, 이를 통과한 온도신호전압이 감소하는 것을 이용하여 상기 제2, 3선의 가열전류를 제어하는 온도과승방지장치용 온도신호전압 출력 방법을 포함한다.The claim of the present patent claims that the impedance of the NTC thermistor between the first and second wires or between the first and third wires decreases when a portion of any of the heating of the second and third wires is locally overheated. And a method for outputting a temperature signal voltage for a thermal cut-off device for controlling the heating current of the second and third lines by using a reduced temperature signal voltage.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a configuration according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시례에 따른 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a configuration according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에서 사용되는 3선식 전열선의 여러 실시례를 나타내는 도면이다.3 is a view showing various embodiments of the three-wire heating wire used in the present invention.
도 4는 상기 도 3의 전열선의 각 단면을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating each cross section of the heating wire of FIG. 3.
도 5는 3선 사이의 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation between the three lines.
도 6은 온도검출 전류가 흐를 때의 회로를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a circuit when a temperature detection current flows.
도 7은 도 6 구성과 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 6.
도 8은 도 6 구성과 대응되는 또 다른 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating still another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 6.
도 9는 도 6 구성과 대응되는 또 다른 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating still another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 6.
도 10은 도 6 구성과 대응되는 또 다른 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating still another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 6.
도 11 내지 도 15는 도 6 내지 도 10 구성과 대응되는 또 다른 실시례를 나타내는 도면이다.11 to 15 are diagrams illustrating still another exemplary embodiment corresponding to the configuration of FIGS. 6 to 10.
도 16은 가열 전류가 흐를 때의 회로를 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for explaining a circuit when a heating current flows.
도 17은 가열 전류가 흐를 때의 다른 회로를 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for explaining another circuit when a heating current flows.
도 18은 도 1의 구성도를 상세하게 나타내는 도면이다.18 is a view showing in detail the configuration diagram of FIG. 1.
도 19는 도 18 구성과 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다.19 is a view showing another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 18.
도 20 내지 도 21은 도 18 내지 도 19 구성과 대응되는 또 다른 실시례를 나타내는 도면이다.20 to 21 are diagrams illustrating still another exemplary embodiment corresponding to the configuration of FIGS. 18 to 19.
도 22는 제1선을 일방향만 연결한 실시례를 나타내는 도면이다.22 is a diagram illustrating an embodiment in which the first line is connected in only one direction.
도 23은 도 18 회로에서의 동작 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 23 is a view showing operating waveforms in the circuit of FIG. 18. FIG.
도 24는 도 18의 회로를 역위상으로 구성한 실시례를 나타내는 도면이다.24 is a diagram illustrating an example in which the circuit of FIG. 18 is configured in an antiphase.
도 25는 도 24 구성과 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 25 is a diagram illustrating another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 24.
도 26은 도 24 회로에서의 동작 파형을 나타내는 도면이다.FIG. 26 is a diagram illustrating operating waveforms in the circuit of FIG. 24. FIG.
도 27은 도 1의 구성과 대응되는 다른 실시례로 상세하게 나타내는 도면이다.FIG. 27 is a diagram illustrating in detail another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 1. FIG.
도 28은 도 27 구성과 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 28 is a diagram illustrating another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 27.
도 29는 도 27의 회로를 역위상으로 구성한 실시례를 나타내는 도면이다.FIG. 29 is a diagram illustrating an embodiment in which the circuit of FIG. 27 is configured in an antiphase.
도 30은 도 28 구성과 대응되는 다른 실시례를 나타내는 도면이다.30 is a view showing another embodiment corresponding to the configuration of FIG. 28.
도 31은 본 발명의 다른 방식의 실시례를 나타내는 도면이다.31 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
도 32는 도 31 구성도를 상세하게 나타내는 도면이다.32 is a diagram showing the configuration diagram of FIG. 31 in detail.
도 33은 도 32 회로에서의 고온측 동작 파형을 나타내는 도면이다.33 is a diagram illustrating a high temperature side operation waveform in the circuit of FIG. 32.
도 34는 도 32 회로에서의 저온측 동작 파형을 나타내는 도면이다.34 is a view showing the low temperature side waveforms in the circuit of FIG.
도 35는 포토커플러를 사용한 다른 방식의 실시례를 나타내는 도면이다.35 is a view showing an embodiment of another method using a photocoupler.
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