KR100950512B1 - 전기 장판의 온도 제어 장치 및 그의 고장 체크 방법 - Google Patents

전기 장판의 온도 제어 장치 및 그의 고장 체크 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피드백 회로를 이용하여 히터의 온도 변화를 측정하고 제어하는 온도 제어 장치와 제어 동작 중의 고장 발생을 체크할 수 있는 고장 체크 방법를 개시하며, 전기 장판용 온도 조절 장치는 취침 모드와 일반 모드에 대응한 제어신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의하여 제 1 및 제 2 히터에 공급되는 교류 전류의 한 주기 중 전류가 공급되지 않는 반 주기동안 상기 제 1 및 제 2 히터의 저항값에 해당되는 제 1 및 제 2 히터감지신호를 수신하며 상기 제 1 및 제 2 히터감지신호에 대응하여 상기 제어신호를 조절하여 출력하고 상기 제 1 및 제 2 히터감지신호로써 고장을 판단하여 그에 대응하는 퓨즈오프신호를 출력하는 마이컴; 상기 마이컴의 상기 제 1 제어신호에 대응하는 제 1 단속 신호를 출력하는 제 1 난방제어부; 상기 마이컴의 상기 제 2 제어신호에 대응하는 제 2 단속 신호를 출력하는 제 2 난방제어부; 상기 제 1 난방제어부의 상기 제 1 단속 신호에 의하여 스위칭되고 전원의 상기 교류전류를 퓨즈를 통하여 상기 제 1 히터로 전달하는 제 1 정류부; 상기 제 2 난방제어부의 상기 제 2 단속 신호에 의하여 스위칭되고 상기 전원의 상기 교류전류를 상기 퓨즈를 통하여 상기 제 2 히터로 전달하는 제 2 정류부; 상기 제 1 히터와 상기 제 1 정류부 간의 제 1 노드의 전압을 감지하여 상기 제 1 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 제 1 감지부; 상기 제 2 히터와 상기 제 2 정류부 간의 제 2 노드의 전압을 감지하여 상기 제 2 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 제 2 감지부; 및 상기 제 1 및 제 2 노드에 공통으로 연결되 고 고장 상태에 대응되는 상기 퓨즈오프신호에 의하여 상기 제 1 및 제 2 노드를 접지시킴으로써 상기 퓨즈를 오프시키는 퓨즈제어부;를 포함함을 특징으로 한다.

Description

전기 장판의 온도 제어 장치 및 그의 고장 체크 방법{Temperature control apparatus for an electrical mat and error check method thereof}
본 발명은 전기 장판의 온도 제어 장치 및 그의 고장 체크 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피드백 회로를 이용하여 히터의 온도 변화를 측정하고 제어하는 온도 제어 장치와 제어 동작 중의 고장 발생을 체크할 수 있는 고장 체크 방법에 관한 것이다.
전기 장판은 전기 저항에 의하여 발생하는 열을 이용하여 바닥을 덥히도록 만든 장판이며, 거실이나 침실 등에 보온용으로 많이 이용되고 있다.
전기 장판은 가정용 상용 교류 전원을 공급받는 히터를 포함하며, 교류 전원에 연결된 상태에서 온도 조절용 볼륨을 조절하면 설정된 온도에 대응하는 가변 저항 값에 따라서 히터의 발열 정도가 조절되며, 사용자가 원하는 온도로 가열되는 기능을 갖는다.
대체로 전기 장판은 열선으로 이루어진 히터를 채용한 매트와 교류 전류를 안정적으로 매트에 공급하기 위한 온도조절기가 하나의 세트로 시판되고 있다.
전기 장판의 매트에는 최근에 인체에 해를 끼치는 전자파 성분을 상쇄시킨 무자계 방식이 채택된 열선이 많이 채용되고 있으며, 전기 장판의 온도조절기에는 과열 방지나 비정상 동작에 대응한 안전 장치가 많이 채용되고 있다.
상술한 전기 장판은 사용자의 취침에 대응한 안전 장치가 채용될 필요성이 있다. 즉, 사용자는 취침 중에 원하지 않게 온도 조절기를 건드릴 수 있으며 온도 조절기의 원하지 않는 조작에 의하여 히터가 과도하게 발열하는 상태로 변경되는 경우 그에 따른 일련의 사고가 발생할 수 있다. 구체적으로, 취침 중인 사용자가 온도를 조절하는 볼륨을 건드려서 고온으로 매트가 가열되면 화상 또는 화재와 같은 안전 사고가 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해서 전기 장판에 취침에 대응한 안전 장치가 채용되어야 하며, 취침 상태에 매트 즉 부하인 히터에 공급되는 전류를 제한할 수 있는 장치의 제시가 소망되고 있다.
아울러, 전기 장판에 취침 상태에 히터에 공급되는 전류를 제한함과 더불어 취침 중에 안전성을 보장할 수 있는 부가적인 장치들의 적용이 요구되고 있다.
또한, 일반적인 전기 장찬에서 히팅 온도를 측정하기 위해서는 별도의 센서가 이용되는 것이 요구된다. 그러나 별도의 센서를 채용하는 경우 비용 등 부차적인 문제점이 발생될 수 있으며 이의 해결도 요구되고 있다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치는 사용자가 취침 시에 일정한 온도로 발열이 제한될 수 있는 취침 모드를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치는 감열선을 이용하는 부하인 히터의 온도 변화량을 피드백으로 측정하고 제어함을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 히터의 히팅 중에 고장이 발생된 경우 이를 검출하기 위한 전기 장판용 온도 조절 장치와 그의 고장 체크 방법을 제공함을 또다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치는 고장이 검출된 경우 퓨즈를 오프시켜서 작동을 중지시켜서 안전 사고를 방지함을 또다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치는, 취침 모드와 일반 모드에 대응한 제어신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의하여 히터에 공급되는 교류 전류의 한 주기 중 전류가 공급되지 않는 반 주기동안 상기 히터의 저항값에 해당되는 히터감지신호를 수신하며 상기 히터감지신호에 대응하여 상기 제어신호를 조절하여 출력하는 마이컴; 상기 마이컴의 상기 제어신호에 대응하는 단속 신호를 출력하는 난방제어부; 상기 난방제어부의 상기 단속 신호에 의하여 스위칭되고 전원으로부터 공급되는 상기 교류 전류를 상기 히터로 전달하는 정류부; 및 상기 히터와 정류부 간의 노드의 전압을 감지하여 상기 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 감지부;를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치는, 취침 모드와 일반 모드에 대응한 제어신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의하여 제 1 및 제 2 히터에 공급되는 교류 전류의 한 주기 중 전류가 공급되지 않는 반 주기동안 상기 제 1 및 제 2 히터의 저항값에 해당되는 제 1 및 제 2 히터감지신호를 수신하며 상기 제 1 및 제 2 히터감지신호에 대응하여 상기 제어신호를 조절하여 출력하고 상기 제 1 및 제 2 히터감지신호로써 고장을 판단하여 그에 대응하는 퓨즈오프신호를 출력하는 마이컴; 상기 마이컴의 상기 제 1 제어신호에 대응하는 제 1 단속 신호를 출력하는 제 1 난방제어부; 상기 마이컴의 상기 제 2 제어신호에 대응하는 제 2 단속 신호를 출력하는 제 2 난방제어부; 상기 제 1 난방제어부의 상기 제 1 단속 신호에 의하여 스위칭되고 전원의 상기 교류전류를 퓨즈를 통하여 상기 제 1 히터로 전달하는 제 1 정류부; 상기 제 2 난방제어부의 상기 제 2 단속 신호에 의하여 스위칭되고 상기 전원의 상기 교류전류를 상기 퓨즈를 통하여 상기 제 2 히터로 전달하는 제 2 정류부; 상기 제 1 히터와 상기 제 1 정류부 간의 제 1 노드의 전압을 감지하여 상기 제 1 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 제 1 감지부; 상기 제 2 히터와 상기 제 2 정류부 간의 제 2 노드의 전압을 감지하여 상기 제 2 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 제 2 감지부; 및 상기 제 1 및 제 2 노드에 공통으로 연결되고 고장 상태에 대응되는 상기 퓨즈오프신호에 의하여 상기 제 1 및 제 2 노드를 접지시킴으로써 상기 퓨즈를 오프시키는 퓨즈제어부;를 포함함을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 퓨즈제어부는, 상기 제 1 노드에 대하여 순방향으로 연결되 는 제 1 다이오드; 상기 제 2 노드에 대하여 순방향으로 연결되는 제 2 다이오드; 상기 퓨즈오프신호를 전달하는 제 3 다이오드; 상기 제 1 및 제 2 다이오드가 공통으로 양극에 연결되고 음극은 접지되며 게이트에 상기 제 3 다이오드가 연결되는 제 1 사이리스터; 및 상기 게이트와 음극 사이에 연결되어 상기 제 1 사이리스터의 음극과 게이트 간에 전압을 인가하는 제 1 저항;을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 정류부, 상기 제 1 정류부 및 상기 제 2 정류부는, 제 2 사이리스터를 포함하며 상기 제 2 사이리스터는 해당 퓨즈오프신호에 의하여 스위칭됨이 바람직하다.
그리고, 상기 감지부, 제 1 감지부 및 상기 제 2 감지부는, 상기 마이컴의 제어에 의하여 온오프되어 상기 교류전류를 전달하는 PNP 바이폴라트랜지스터; 상기 PNP 바이폴라트랜지스터를 통하여 전달되는 상기 교류전류가 인가되는 제 2 저항; 해당되는 히터와 정류부 간의 노드와 상기 제 2 저항 사이에 순방향으로 연결되는 제 4 다이오드; 및 상기 제 2 저항과 상기 제 4 다이오드 사이의 노드에 연결되어 해당되는 상기 히터감지신호를 출력하는 출력부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치의 고장 체크 방법은, 정현파 제어신호에 의하여 온오프되는 사이리스터에 의하여 교류전류를 히터로 공급하는 전기 장판의 온도 제어 장치의 고장 체크 방법에 있어서, 상기 히터와 상기 사이리스터 간의 노드에 인가되는 전압을 히터감지신호로써 마이컴으로 피드백하는 제 1 단계; 상기 히터를 가열할 수 있는 상기 교류 전류의 반주기 동안 상기 사이리스터가 턴온된 상태에서 상기 히터감지신호가 미리 설정된 정격전압범위를 벗어나면 상기 사이리스터의 고장으로 판단하는 제 2 단계; 상기 히터를 가열할 수 있는 상기 교류 전류의 반주기 동안 상기 사이리스터가 턴오프된 상태에서 상기 히터감지신호가 미리 설정된 상기 정격전압범위에 해당되면 상기 사이리스터의 고장으로 판단하는 제 3 단계; 상기 히터를 가열할 수 없는 상기 교류 전류의 반주기 동안 상기 히터감지신호가 미리 설정된 상기 정격전압범위에 해당되면 히터와 접속이 안된 상태의 고장으로 판단하는 제 4 단계; 및 상기 제 3 단계에 해당하는 상기 사이리스터의 고장으로 판단되면 상기 교류전류를 공급하는 퓨즈를 오프하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 전기 장판용 온도 조절 장치는 사용자가 취침 시에 일정한 온도로 발열이 제한될 수 있는 취침 모드를 제공할 수 있으며, 감열선을 이용하는 부하인 히터의 온도 변화량을 피드백으로 측정하고 제어할 수 있다.
그리고, 본 발명의 전기 장판용 온도 조절 장치는 히터의 히팅 중에 고장이 발생된 경우 이를 검출할 수 있으며, 고장이 검출된 경우 퓨즈를 오프시켜서 작동을 중지시켜서 안전 사고를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치는 마이컴에 의하여 취침 모드와 일반 모드의 동작이 제어되며 취침 모드와 일반 모드가 동작되는 상태에서 고장이 체크될 수 있다.
일반 모드는 키신호를 조작하여 히터에 공급되는 전류를 제어하여 온도를 조절할 수 있는 상태를 정의하고, 취침 모드는 키신호에 의하여 설정되며 공급되는 교류전류의 양이 고정되어서 히터에 공급되는 전류를 제한하여 일정한 온도 이내로 히터가 발열하는 상태를 정의한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치의 실시예는 마이컴(10), 난방제어부(12, 14), 퓨즈부(16), 정류부(20, 22), 감지부(30, 32), 퓨즈 제어부(40)를 포함하여 구성되며 감열선으로 이루어지는 히터(24, 26)의 히팅(발열)을 제어한다.
먼저, 마이컴(10)은 키 신호(Key)와 히터감지신호(TH1, TH2)가 입력받고, 에러신호(ERR), 퓨즈오프신호(EN_ERR), 리드인에이블신호(REN1, REN2) 및 제어신호(OUT1, OUT2)를 출력한다.
여기에서 키 신호(Key)는 취침 모드와 일반 모드를 포함하는 모드를 제어하기 위한 신호를 포함하며 부가적으로 일반 모드에서 온도를 설정하기 위한 신호 등을 포함할 수 있으며, 키 신호는 사용자가 버턴을 조작함에 따라 입력되는 신호이다.
그리고, 히터감지신호(TH1, TH2)는 히터(24, 26)의 감열선의 저항을 측정하여 측정하여 감지부(30, 32)로부터 피드백 되는 신호이다. 히터(24, 26)에는 히팅을 위하여 감열선이 설치되며, 감열선은 온도에 따른 저항값의 변화가 선형적으로 일정하게 변화하는 특성을 갖는 합금열선이다. 실시예로서 감열선은 25℃에 80Ω의 저항값을 가지며 70℃에 140Ω의 저항값을 가질 수 있다.
에러신호(ERR)는 난방을 제어해야 할 특정 에러가 발생되는 경우 발생하는 신호이며 이 경우 마이컴(10)으로부터 난방제어부(12, 14)로 제공되어서 난방제어부(12, 14)의 단속신호 출력을 제어한다.
퓨즈오프신호(EN_ERR)는 정류부(20, 22)에 포함된 사이리스터(Q1, Q2)의 고장 또는 히터(24, 26)가 온도 조절 장치에 접속되지 않은 상태를 감지하여 퓨즈(16)를 오픈시키기 위하여 퓨즈제어부(40)로 제공되는 신호이다.
그리고, 리드인에이블신호(REN1, REN2)는 취침 모드와 일반 모드에 대응하여 히팅 동작을 개시하면 온도 센싱과 고장 체크를 위하여 소정 시간 동안 감지부(30, 32)를 인에이블시키기 위하여 제공되는 신호이다.
그리고, 제어신호(OUT1, POUT2)는 취침 모드와 일반 모드에 대응하는 주파수와 펄스폭을 갖는 펄스 신호로서 난방 제어부(12)에 제공된다.
상술한 바와 같이 제어신호(OUT1, OUT2)가 난방제어부(12, 14)에 입력되면, 난방제어부(12, 14)는 제어신호(OUT1, OUT2)를 구동하여 그에 대응되는 단속신호를 정류부(20, 22)에 각각 출력한다. 난방제어부(12, 14)는 단속신호를 정류부(20, 22)에 출력하는 동안 마이컴(10)으로부터 에러신호(ERR)가 입력되면 단속신호의 출력을 중지한다.
정류부(20)는 사이리스터(Q1), 저항(R1), 다이오드(D1)을 포함하고, 정류부(22)는 사이리스터(Q2), 저항(R2), 다이오드(D2)를 포함한다. 정류부(20, 22)는 퓨즈(16)를 통하여 공통으로 교류 전류를 공급받으며, 사이리스터(Q1)는 다 이오드(D1)을 통하여 인가되는 단속신호에 의하여 스위칭되고, 사이리스터(Q2)는 다이오드(D2)를 통하여 인가되는 단속신호에 의하여 스위칭된다.
사이리스터(Q1, Q2)은 교류 전류의 반 주기만 턴온되므로 반 주기에 해당하는 전류를 히터(24, 26)로 공급하고, 히터(24, 26)는 그에 따라 히팅된다. 사이리스터(Q1, Q2)가 턴 오프되는 나머지 반 주기는 센싱에 이용될 수 있으며, 통상 마이컴(10)은 1초에 60번 정도로 센싱을 수행할 수 있고, 이는 후술되는 감지부(30, 32)의 구성 및 동작을 참조하여 설명한다.
감지부(30)는 정류부(20)와 히터(24) 간의 노드 N1에 연결되고, 감지부(32)는 정류부(22)와 히터(26) 간의 노드 N2에 연결된다.
감지부(30, 32)는 노드 N1, N2 전압을 검출하기 위하여 PNP바이폴라트랜지스터(Q3, Q4), 저항(R3, R4), 및 다이오드(D3, D4)를 포함한다. 다이오드(D3, D4)와 저항(R3, R4) 사이의 노드에는 저항(R5, R6)이 연결되고 저항(R5, R6)에 병렬로 커패시터(C1, C2)가 연결된다. PNP바이폴라트랜지스터(Q3, Q4), 저항(R3, R4), 및 다이오드(D3, D4)는 히터(24, 26)의 저항 즉 노드 N1, N2에 인가되는 전압을 검출하기 위하여 구성되는 요소이고, 저항(R5, R6)과 커패시터(C1, C2)는 히터감지신호(TH1, TH2)를 출력하기 위하여 구성되는 요소이다.
여기에서, 히터(24, 26)의 온도 센싱을 위하여 PNP바이폴라트랜지스터(Q3, Q4)는 베이스에 리드인에이블신호(REN1, REN2)가 인가되어서 약 2ms 동안 턴온될 수 있으며, PNP바이폴라트랜지스터(Q3, Q4)가 턴온되면 저항(R3, R4), 다이오드(D3, D4), 및 히터(24, 26)를 포함하는 경로가 각각 형성되어서 각 경로 별로 전압이 분압되고, 그에 따라서 노드 N1, N2에 인가되는 전압이 히터감지신호(TH1, TH2)로 출력된다. 이때 출력되는 전압은 히터(24, 26)의 온도에 따른 저항값이 반영된다. 히터감지신호(TH1, TH2)는 사이리스터(Q1, Q2)가 턴오프되는 구간에서 히터(24, 26)의 온도를 센싱한 값에 대응되는 전압으로 출력될 수 있다. 마이컴(10)은 피드백되는 히터감지신호(TH1, TH2)로써 히터(24, 26)의 온도를 판단할 수 있다. 상술한 바와 같이 1초에 60번 정도로 마이컴(10)에 의하여 온도가 센싱될 수 있다. 한편, 사이리스터(Q1, Q2)가 턴온되는 구간에서는 다이오드(D3, D4)가 턴오프되기 때문에 온도의 센싱이 이루어지기 어렵다.
본 발명에 따른 실시예는 히터(24, 26)의 온도 센싱을 위하여 마이컴(10)으로 피드백되는 히터감지신호(TH1, TH2)로써 부품의 고장을 체크할 수 있다. 구체적으로 사이리스터(Q1, Q2)의 고장과 히터의 연결 상태가 체크될 수 있다.
고장 체크는 히터(24, 26)와 사이리스터(Q1, Q2) 간의 노드 N1, N2에 인가되는 전압 즉 히터감지신호(TH1, TH2)를 마이컴(10)에 피드백함으로써 이루어질 수 있다.
여기에서 히터(24, 26)를 가열할 수 있는 교류 전류의 반 주기동안 사이리스터(Q1, Q2)가 턴온된 상태에서 히터감지신호(TH1, TH2)가 미리 설정된 정격전압범위(실시예에서는 5V로 가정함)를 충족하면 마이컴(10)은 고장이 없는 정상 상태로 판단한다. 이와 다르게 히터(24, 26)를 가열할 수 있는 교류 전류의 반 주기동안 사이리스터(Q1, Q2)가 턴온된 상태에서 히터감지신호(TH1, TH2)가 미리 설정된 정격전압범위 즉 5V 이하로 판단되면 마이컴(10)은 사이리스터(Q1, Q2)에 단선으로 인한 고장이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 히터(24, 26)를 가열할 수 있는 교류 전류의 반 주기동안 사이리스터(Q1, Q2)가 턴오프된 상태에서 히터감지신호(TH1, TH2)가 미리 설정된 정격전압범위(실시예에서는 5V로 가정함)를 벗어난 가변 범위(실시예에서는 2V 내지 4V로 가정함)로 판단되면 마이컴(10)은 고장이 없는 정상 상태로 판단한다. 이와 다르게 히터(24, 26)를 가열할 수 있는 교류 전류의 반 주기동안 사이리스터(Q1, Q2)가 턴오프된 상태에서 히터감지신호(TH1, TH2)가 정격전압범위 즉 5V 수준으로 판단되면 마이컴(10)은 사이리스터(Q1, Q2)가 쇼트로 인하여 다이오드화된 상태의 고장이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 히터(24, 26)를 가열할 수 없는 교류 전류의 반 주기동안 사이리스터(Q1, Q2)의 온/오프와 무관하게 히터감지신호(TH1, TH2)가 5V 수준으로 판단되면 마이컴(10)은 온도 조절 장치가 히터(24, 26)에 연결되지 않은 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 히터감지신호(TH1, TH2)가 2V 내지 4V 수준으로 판단되면 마이컴(10)은 정상 상태로 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이 마이컴(10)은 정상 및 고장 상태를 판단할 수 있으며, 고장이 발생된 것으로 판단하면 마이컴(10)은 퓨즈오프신호(EN_ERR)를 퓨즈 제어부(40)로 출력하여 퓨즈(16)를 강제로 오프시킨다.
이를 위하여 퓨즈 제어부(40)는 노드 N1에 순방향으로 연결된 다이오드(D5), 노드 N2에 순방향으로 연결된 다이오드(D6), 다이오드(D5, D6)에 공통으로 음극이 연결된 사이리스터(Q5), 퓨즈오프신호(EN_ERR)를 사이리스터(Q5)의 게이트에 전달 하는 다이오드(D7) 및 사이리스터(Q5)의 게이트와 음극 간의 전압이 인가되는 저항(R7)을 포함한다.
퓨즈오프신호(EN_ERR)는 고장이 발생한 것에 해당하는 히터감지신호(TH1, TH2)가 일정 시간 이상(실시예에서는 20초로 가정한다) 지속되면 마이컴(10)에 의하여 사이리스터(Q5)를 턴온하기 위하여 제공되며, 사이리스터(Q5)가 턴온되면 접지로 과전류가 흐르는 경로가 형성됨으로써 퓨즈(16)는 오프된다.
이때, 사이리스터(Q1) 또는 사이리스터(Q2) 중 어느 하나가 단선된 경우 단선되지 않은 사이리스터를 통한 과전류 경로가 형성될 수 있어서 퓨즈(16)가 오프된다.
따라서, 일반 또는 취침 모드 중에 온도 조절 장치의 전류 공급을 위한 부품에 고장이 발생되면 마이컴(10)의 제어에 의하여 퓨즈(16)가 강제로 오프됨으로써 안전 사고가 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 장판용 온도 조절 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도.

Claims (6)

  1. 취침 모드와 일반 모드에 대응한 제어신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의하여 히터에 공급되는 교류 전류의 한 주기 중 전류가 공급되지 않는 반 주기동안 상기 히터의 저항값에 해당되는 히터감지신호를 수신하며 상기 히터감지신호에 대응하게 상기 제어신호를 조절하여 출력하는 마이컴;
    상기 마이컴에서 출력되는 상기 제어신호에 대응하는 단속 신호를 출력하는 난방제어부;
    상기 난방제어부의 상기 단속 신호에 의하여 스위칭되고 전원으로부터 공급되는 상기 교류 전류를 상기 히터로 전달하는 정류부; 및
    상기 히터와 정류부 간의 노드의 전압을 감지하여 상기 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 감지부;를 포함하는 전기 장판의 온도 제어 장치.
  2. 취침 모드와 일반 모드에 대응한 제어신호를 출력하고, 상기 제어 신호에 의하여 제 1 및 제 2 히터에 공급되는 교류 전류의 한 주기 중 전류가 공급되지 않는 반 주기동안 상기 제 1 및 제 2 히터의 저항값에 해당되는 제 1 및 제 2 히터감지신호를 수신하며 상기 제 1 및 제 2 히터감지신호에 대응하여 상기 제어신호를 조절하여 출력하고 상기 제 1 및 제 2 히터감지신호로써 고장을 판단하여 그에 대응하는 퓨즈오프신호를 출력하는 마이컴;
    상기 마이컴에서 출력되는 상기 제 1 제어신호에 대응하는 제 1 단속 신호를 출력하는 제 1 난방제어부;
    상기 마이컴에서 출력되는 상기 제 2 제어신호에 대응하는 제 2 단속 신호를 출력하는 제 2 난방제어부;
    상기 제 1 난방제어부의 상기 제 1 단속 신호에 의하여 스위칭되고 전원의 상기 교류전류를 퓨즈를 통하여 상기 제 1 히터로 전달하는 제 1 정류부;
    상기 제 2 난방제어부의 상기 제 2 단속 신호에 의하여 스위칭되고 상기 전원의 상기 교류전류를 상기 퓨즈를 통하여 상기 제 2 히터로 전달하는 제 2 정류부;
    상기 제 1 히터와 상기 제 1 정류부 간의 제 1 노드의 전압을 감지하여 상기 제 1 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 제 1 감지부;
    상기 제 2 히터와 상기 제 2 정류부 간의 제 2 노드의 전압을 감지하여 상기 제 2 히터감지신호로써 상기 마이컴에 피드백하는 제 2 감지부; 및
    상기 제 1 및 제 2 노드에 공통으로 연결되고 고장 상태에 대응되는 상기 퓨즈오프신호에 의하여 상기 제 1 및 제 2 노드를 접지시킴으로써 상기 퓨즈를 오프시키는 퓨즈제어부;를 포함하는 전기 장판의 온도 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 퓨즈제어부는,
    상기 제 1 노드에 대하여 순방향으로 연결되는 제 1 다이오드;
    상기 제 2 노드에 대하여 순방향으로 연결되는 제 2 다이오드;
    상기 퓨즈오프신호를 전달하는 제 3 다이오드;
    상기 제 1 및 제 2 다이오드가 공통으로 양극에 연결되고 음극은 접지되며 게이트에 상기 제 3 다이오드가 연결되는 제 1 사이리스터; 및
    상기 게이트와 음극 사이에 연결되어 상기 제 1 사이리스터의 음극과 게이트 간에 전압을 인가하는 제 1 저항;을 포함하는 전기 장판의 온도 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 정류부 및 상기 제 2 정류부는, 제 2 사이리스터를 포함하며 상기 제 2 사이리스터는 해당 퓨즈오프신호에 의하여 스위칭되는 전기 장판의 온도 제어 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 감지부 및 상기 제 2 감지부는,
    상기 마이컴의 제어에 의하여 온오프되어 상기 교류전류를 전달하는 PNP 바이폴라트랜지스터;
    상기 PNP 바이폴라트랜지스터를 통하여 전달되는 상기 교류전류가 인가되는 제 2 저항;
    해당되는 히터와 정류부 간의 노드와 상기 제 2 저항 사이에 순방향으로 연결되는 제 4 다이오드; 및
    상기 제 2 저항과 상기 제 4 다이오드 사이의 노드에 연결되어 해당되는 상기 히터감지신호를 출력하는 출력부;를 포함하는 전기 장판의 온도 제어 장치.
  6. 정현파 제어신호에 의하여 온오프되는 사이리스터에 의하여 교류전류를 히터로 공급하는 전기 장판의 온도 제어 장치의 고장 체크 방법에 있어서,
    상기 히터와 상기 사이리스터 간의 노드에 인가되는 전압을 히터감지신호로써 마이컴으로 피드백하는 제 1 단계;
    상기 히터를 가열할 수 있는 상기 교류 전류의 반주기 동안 상기 사이리스터가 턴온된 상태에서 상기 히터감지신호가 미리 설정된 정격전압범위를 벗어나면 상기 사이리스터의 고장으로 판단하는 제 2 단계;
    상기 히터를 가열할 수 있는 상기 교류 전류의 반주기 동안 상기 사이리스터가 턴오프된 상태에서 상기 히터감지신호가 미리 설정된 상기 정격전압범위에 해당되면 상기 사이리스터의 고장으로 판단하는 제 3 단계;
    상기 히터를 가열할 수 없는 상기 교류 전류의 반주기 동안 상기 히터감지신호가 미리 설정된 상기 정격전압범위에 해당되면 히터와 접속이 안된 상태의 고장으로 판단하는 제 4 단계; 및
    상기 제 3 단계에 해당하는 상기 사이리스터의 고장으로 판단되면 상기 교류전류를 공급하는 퓨즈를 오프하는 단계를 포함하는 전기 장판용 온도 조절 장치의 고장 체크 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101834817B1 (ko) * 2017-04-24 2018-03-06 (주)언일전자 헤어스타일 기기의 구동 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940001803Y1 (ko) * 1991-03-07 1994-03-24 박찬묵 전기장판의 온도제어장치
KR200339766Y1 (ko) 2003-10-21 2004-01-24 송상석 전기 온열장치의 무전자파 온도 제어기
KR100738310B1 (ko) 2006-06-28 2007-07-12 윤정수 전열매트 온도제어기
KR20070096559A (ko) * 2006-03-27 2007-10-02 이미애 전기 온도 조절 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940001803Y1 (ko) * 1991-03-07 1994-03-24 박찬묵 전기장판의 온도제어장치
KR200339766Y1 (ko) 2003-10-21 2004-01-24 송상석 전기 온열장치의 무전자파 온도 제어기
KR20070096559A (ko) * 2006-03-27 2007-10-02 이미애 전기 온도 조절 장치
KR100738310B1 (ko) 2006-06-28 2007-07-12 윤정수 전열매트 온도제어기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101834817B1 (ko) * 2017-04-24 2018-03-06 (주)언일전자 헤어스타일 기기의 구동 시스템

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