KR102067769B1 - 화염 센서의 구동 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소비 전력을 작게 하여, 제품의 내부 온도의 상승을 억제한다. 이에 의해, 셔터의 구동을 안정적으로 실시시킨다. 또한, 부품 고장이 발생할 리스크를 저감시키는 것을 과제로 한다.
전압 인가 회로[2(2A)]를 저항(R1∼R8)과 트랜지스터(Q1, Q2)로 구성한다. 전압 인가 회로(2A)에 있어서, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 이미터를 DC 370 V의 입력 라인(L1)과 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a) 사이에 이미터를 애노드 전극(1a)측으로 하여 접속한다. 트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 이미터를 DC 370 V의 입력 라인(L1)과 트랜지스터(Q1)의 베이스의 접속 라인(L2)과 접지 라인(GND) 사이에 이미터를 접지 라인(GND)측으로 하여 접속한다. 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때, 트랜지스터(Q2)를 ON으로 함으로써, 트랜지스터(Q1)의 이미터의 전위를 DC 370 V에서 DC 55 V로 전환한다.

Description

화염 센서의 구동 회로{DRIVING CIRCUIT FOR FLAME SENSOR}

본 발명은 화염의 발생에 따라 생기는 자외선을 받아 방전하는 화염 센서의 구동 회로에 관한 것이다.

종래부터, 화염의 유무를 검출하는 화염 센서로서, 화염의 발생에 따라 생기는 자외선을 받아 방전하는 자외선 센서(UV 센서)가 이용되고 있다.

이 UV 센서에서는, 센서의 자기 체크에 셔터를 이용하고 있다. 셔터를 폐쇄하여, 화염이 보이지 않는 상태로 하였을 때, UV 센서에 방전이 생기지 않는 것으로 자기 방전의 체크를 행한다.

이 UV 센서는, 플랜트 등의 화염 감시에 사용되어, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 고전압(방전을 가능하게 하는 전압)과 저전압(방전을 불능하게 하는 전압)을 교대로 인가하는 구동 회로가 마련된다(예컨대, 특허문헌 1의 도 1, 도 2 참조).

도 4에, 특허문헌 1에 나타낸 회로를 기초로 하여 구성된 UV 센서의 구동 회로(종래의 구동 회로)를 나타낸다. 이 구동 회로(200)는, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 DC 370 V와 DC 55 V를 선택적으로 인가하는 전압 인가 회로(2)와, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)과 캐소드 전극(1b) 사이에 방전이 생긴 것을 검출하는 방전 검출 회로(3)와, 단안정 멀티바이브레이터(4)와, 무안정 멀티바이브레이터(5)와, R-S 플립플롭 회로(6)와, 출력 회로(7)를 구비하고 있다.

이 구동 회로(200)에 있어서, 전압 인가 회로(2)는, 저항(R11∼R16)과, 콘덴서(C11)와, 트랜지스터(Q11, Q12)를 구비하고 있다. 저항[R11(30 ㏀)과 R12(47 ㏀)]은, DC 370 V의 입력 라인(L11)과 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a) 사이에 직렬로 접속되어 있다.

저항[R13(12 ㏀)]은, 저항(R12)과 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)의 접속 라인(L12)과 트랜지스터(Q11)의 콜렉터 사이에 접속되어 있다. 트랜지스터(Q11)의 이미터는 트랜지스터(Q12)의 콜렉터에 접속되어 있고, 트랜지스터(Q12)의 이미터는 접지 라인(GND)에 접속되어 있다.

저항[R14(150 ㏀)]은, DC 370 V의 입력 라인(L11)과 트랜지스터(Q11)의 베이스 사이에 접속되어 있고, 저항(R14)과 트랜지스터(Q11)의 베이스의 접속 라인(L13)에는, 접지 라인(GND)과의 사이에, 콘덴서[C11(390 pF)]와 저항[R15(150 ㏀)]이 병렬로 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(Q12)의 베이스에는, 접지 라인(GND)과의 사이에 저항[R16(520 Ω)]이 접속되어 있다.

이 구동 회로(200)에 있어서, 무안정 멀티바이브레이터(5)는, 펄스 신호를 반복 생성하여, 이 펄스 신호를 발진 출력으로 하여 제1 출력 단자(5-1) 및 제2 출력 단자(5-2)로부터 출력한다. 제1 출력 단자(5-1)로부터 출력되는 발진 출력은 트랜지스터(Q12)의 베이스와 저항(R16)의 접속 라인(L14)에 부여된다. 이에 의해, 트랜지스터(Q12)가 ON/OFF된다.

트랜지스터(Q12)가 OFF로 되어 있는 경우, 입력 라인(L11)으로부터의 DC 370 V가 저항(R11, R12)을 통하여 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 인가된다. 트랜지스터(Q12)가 ON이 되면, 저항(R11, R12, R13), 트랜지스터(Q11, Q12)의 경로로 전류가 흘러, 저항(R12)과 저항(R13)의 접속점의 전압이 저하하고, 이 저하한 전압(DC 55 V)이 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 인가된다.

이에 의해, 화염이 없고, UV 센서(1)가 방전하지 않을 때는, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 DC 370 V와 DC 55 V가, 일정 주기로 교대로 인가되게 된다[도 5의 (b) 참조]. 즉, 전압 인가 회로(2)의 UV 센서(1)에의 전압의 인가 모드가, 방전을 가능하게 하는 제1 전압[고전압(DC 370 V)]을 인가하는 제1 모드와, 방전을 불능하게 하는 제2 전압[저전압(DC 55 V)]을 인가하는 제2 모드로, 일정 주기로 교대로 전환되게 된다.

이 경우, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 DC 370 V가 인가되어 있는 기간(T1)이 방전 감시 기간이 되고, DC 55 V가 인가되어 있는 기간(T2)이 방전 감시 정지 기간이 된다[도 5의 (a) 참조]. 이 방전 감시 기간(T1)과 방전 감시 정지 기간(T2)의 시간 폭은, 감도 조절에 의해, 무안정 멀티바이브레이터(5)로부터 출력되는 펄스 신호의 듀티비를 바꿈으로써, 조절하는 것이 가능하다.

이 방전 감시 기간(T1)과 방전 감시 정지 기간(T2)을 교대로 전환한 방전 감시 중, 방전 감시 기간(T1)에 있어서 UV 센서(1)에 방전이 생기면, 이 UV 센서(1)에 생긴 방전을 방전 검출 회로(3)가 검출한다[도 6의 (c)에 나타내는 t1, t2, t3, t4점).

단안정 멀티바이브레이터(4)는, 방전 검출 회로(3)에 의해 UV 센서(1)에 방전이 생긴 것이 검출되면, 원샷 펄스 신호를 생성한다[도 6의 (d)에 나타내는 t1, t2, t3, t4점]. 이 단안정 멀티바이브레이터(4)가 생성하는 원샷 신호는, R-S 플립플롭 회로(6)에 부여된다. 또한, 이 원샷 펄스 신호에 의해, 출력 회로(7)에 화염이 검출된 것이 알려지게 된다.

R-S 플립플롭 회로(6)는, 단안정 멀티바이브레이터(4)로부터의 원샷 신호에 의해서 셋트되어, 트랜지스터(Q12)를 ON으로 한다. 이에 의해, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에의 인가 전압이 DC 370 V에서 DC 55 V로 전환된다[도 6의 (b)에 나타내는 t1, t2, t3, t4점].

이와 같이 하여, 방전 감시 기간(T1)에 있어서, 방전이 검출되면, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에의 인가 전압이 DC 55 V로 저하하여, 방전이 정지한다. 그 후, R-S 플립플롭 회로(6)는, 무안정 멀티바이브레이터(5)의 제2 출력 단자(5-2)로부터의 발진 출력에 의해, 즉 다음에 보내오는 펄스 신호에 의해, 리셋된다. 이에 의해, 다음 방전 감시가 개시된다.

특허문헌 1: 미국 특허 제4047038B호 명세서

UV 센서는 플랜트 등의 화염 감시에 이용되고, 그 사용 환경은, 직사 일광을 받거나, 연소부로부터의 열을 받거나 하기 때문에, 고온이 된다. 한편, 제품의 구조로서 방적·방폭 구조가 요구되기 때문에, 내부 기판은 밀봉된 상태에 있어, 통풍에 의해 냉각할 수 없다. 이 때문에, 제품의 내부 온도가 상승한다.

도 4에 나타낸 구동 회로(200)에서는, 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때에 UV 센서(1)에의 인가 전압을 DC 55 V로 저하시키고 있다. 그러나, UV 센서(1)에의 인가 전압을 DC 55 V로 저하시키면, 소비 전력이 커져, 제품의 내부 온도가 더욱 상승한다. 이 내부 온도의 상승에 의해, 자기 체크용의 셔터가 동작하지 않게 되거나, 부품 고장이 발생할 리스크가 높아진다.

도 7에 방전 감시 중에 방전이 생기지 않을 때의 전압 인가 회로(2)에 흐르는 전류의 경로를 나타낸다. 이 경우, 트랜지스터(Q12)가 OFF가 되기 때문에, 저항(R14, R15)의 경로에서만 전류가 흐르고, 이때의 전류는 1.2 ㎃가 된다. 이에 의해, 전압 인가 회로(2)에서는, 370 V×1.2 ㎃=0.44 W의 전력이 소비된다.

도 8에 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때에 전압 인가 회로(2)에 흐르는 전류의 경로를 나타낸다. 이 경우, 트랜지스터(Q12)가 ON이 되기 때문에, 저항(R11, R12, R13), 트랜지스터(Q11, Q12)의 경로에서 4.1 ㎃의 전류가 흐른다. 또한, 트랜지스터(Q11)의 베이스에 2.5 ㎃의 전류가 흐른다. 이에 의해, 전압 인가 회로(2)에서는, 370 V×(4.1 ㎃+2.5 ㎃)=2.44 W의 전력이 소비된다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 소비 전력을 작게 하여, 제품의 내부 온도의 상승을 억제함으로써, 셔터의 구동을 안정적으로 실시시키는 것이 가능하다, 또한 부품 고장이 발생하는 리스크를 저감시키는 것이 가능한 화염 센서의 구동 회로를 제공하는 것에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 화염의 발생에 따라 생기는 자외선을 받아 방전하도록 구성된 화염 센서(1)와, 화염 센서의 애노드 전극(1a)에의 전압의 인가 모드로서, 방전을 가능하게 하는 제1 전압을 인가하는 제1 모드와, 방전을 불능하게 하는 제2 전압을 인가하는 제2 모드를 구비하는 전압 인가 회로(2A)와, 전압 인가 회로에 있어서의 화염 센서의 애노드 전극에의 전압의 인가 모드를 제1 모드와 제2 모드로 교대로 전환하도록 구성된 제1 모드 전환 회로(5)와, 화염 센서에 방전이 생긴 것을 검출하도록 구성된 방전 검출 회로(3)와, 방전 검출 회로에 의해 화염 센서에 방전이 생긴 것이 검출된 경우, 전압 인가 회로에 있어서의 화염 센서의 애노드 전극에의 전압의 인가 모드를 제1 모드로부터 제2 모드로 전환하도록 구성된 제2 모드 전환 회로(4, 6)를 구비한 화염 센서의 구동 회로로서, 전압 인가 회로는, 제1 전압의 입력 라인(L1)과 화염 센서의 애노드 전극 사이에 그 콜렉터와 이미터가 이미터를 애노드 전극측으로 하여 접속된 제1 트랜지스터(Q1)와, 제1 전압의 입력 라인과 제1 트랜지스터의 베이스의 접속 라인(L2)과 접지 라인(GND) 사이에 그 콜렉터와 이미터가 이미터를 접지 라인측으로 하여 접속된 제2 트랜지스터(Q2)를 구비하고, 제1 모드 전환 회로 및 제2 모드 전환 회로는, 제2 트랜지스터를 ON으로 함으로써 제1 트랜지스터의 이미터의 전위를 제1 전압으로부터 제2 전압으로 전환하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 제1 모드 전환 회로 및 제2 모드 전환 회로는, 제2 트랜지스터를 ON으로 함으로써, 제1 트랜지스터의 이미터의 전위를 방전을 가능하게 하는 제1 전압(예컨대, DC 370 V)에서 방전을 불능하게 하는 제2 전압(예컨대, DC 55 V)으로 전환한다.

본 발명에 있어서, 제2 트랜지스터가 OFF가 되어 있는 경우, 제1 트랜지스터의 베이스와 이미터의 사이의 PN 접속을 통하여, 제1 전압의 입력 라인으로부터의 제1 전압이 화염 센서의 애노드 전극에 인가된다. 이 경우, 전압의 인가만으로, 전류는 흐르지 않기 때문에, 전압 인가 회로에서는 전력은 소비되지 않는다.

본 발명에 있어서, 제2 트랜지스터가 ON이 되면, 제2 트랜지스터의 콜렉터 이미터 사이에 전류가 흘러, 제1 트랜지스터의 베이스에 인가되는 전압이 저하한다. 이 저하한 전압이 제2 전압으로서, 제1 트랜지스터의 베이스와 이미터 사이의 PN 접속을 통하여, 화염 센서의 애노드 전극에 인가된다. 이 경우, 제2 트랜지스터의 콜렉터 이미터 사이에 흐르는 전류는 작아(예컨대, 0.2 ㎃), 전압 인가 회로에서의 소비 전력은 작아진다.

또한, 상기 설명에서는, 일례로서, 발명의 구성 요소에 대응하는 도면상의 구성 요소를, 괄호를 단 참조 부호에 의해 나타내고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제1 트랜지스터의 이미터를 화염 센서의 애노드 전극측에 접속하고, 제2 트랜지스터를 ON으로 함으로써, 제1 트랜지스터의 이미터의 전위를 방전을 가능하게 하는 제1 전압으로부터 방전을 불능하게 하는 제2 전압으로 전환하도록 하였기 때문에, 소비 전력을 작게 하여, 제품의 내부 온도의 상승을 억제할 수 있게 된다. 이에 의해, 셔터의 구동을 안정적으로 실시시키는 것이 가능해져, 부품 고장이 발생할 리스크도 저감시키는 것이 가능해진다. 또한, 소비 전력이 작아지기 때문에, 에너지 절약이 도모된다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 화염 센서(UV 센서)의 구동 회로의 주요부를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 구동 회로에서 방전 감시 중에 방전이 생기지 않을 때의 UV 센서의 애노드 전극에의 전압의 인가 경로를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 구동 회로에서 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때에 전압 인가 회로에 흐르는 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 구동 회로의 주요부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 방전 감시 기간(T1)과 방전 감시 정지 기간(T2)을 나타내는 타임 챠트이다.
도 6은 방전 감시 기간(T1)에 있어서 방전이 생긴 경우의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
도 7은 도 4에 나타낸 구동 회로에 있어서 방전 감시 중에 방전이 생기지 않을 때의 전압 인가 회로에 흐르는 전류의 경로를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4에 나타낸 구동 회로에 있어서 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때에 전압 인가 회로에 흐르는 전류의 경로를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 화염 센서의 구동 회로의 주요부를 나타내는 블록도이다. 동도면에 있어서, 도 4와 동일 부호는 도 4를 참조하여 설명한 구성 요소와 동일 또는 동등한 구성 요소를 나타내고, 그 설명은 생략한다.

본 실시형태의 구동 회로(100)에 있어서, 전압 인가 회로(2) 이외의 구성은, 도 4에 나타낸 구동 회로(200)와 동일하다. 즉, 방전 검출 회로(3), 단안정 멀티바이브레이터(4), 무안정 멀티바이브레이터(5), R-S 플립플롭 회로(6) 및 출력 회로(7)는, 도 4에 나타낸 구동 회로(200)와 동일한 구성으로 되어 있다.

이하, 도 4에 나타낸 구동 회로(200)에 있어서의 전압 인가 회로(2)와 구별하기 위해, 본 실시형태의 구동 회로(100)에 있어서의 전압 인가 회로(2)를 2A로 하고, 도 4에 나타낸 종래의 구동 회로(200)에 있어서의 전압 인가 회로(2)를 2B로 한다.

본 실시형태의 구동 회로(100)에 있어서, 전압 인가 회로(2)는, 저항(R1∼R8)과, 트랜지스터(Q1, Q2)를 구비하고 있다. 저항[R1(24 ㏀)과 R2(27 ㏀)]은, DC 370 V의 입력 라인(L1)과 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 사이에 직렬로 접속되어 있다.

저항[R3(27 ㏀)]은, 트랜지스터(Q1)의 이미터와 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a) 사이에 접속되고, 저항[R4(510 ㏀), R5(510 ㏀) 및 R6(510 ㏀)]은, DC 370 V의 입력 라인(L1)과 트랜지스터(Q1)의 베이스 사이에 직렬로 접속되어 있다.

저항[R7(270 ㏀)]은, 저항(R6)과 트랜지스터(Q1)의 베이스의 접속 라인(L2)과 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 사이에 접속되고, 트랜지스터(Q2)의 이미터는 접지 라인(GND)에 접속되어 있다. 저항[R8(620 Ω)]은, 트랜지스터(Q2)의 베이스와 접지 라인(GND) 사이에 접속되어 있다.

이 구동 회로(100)에 있어서, 무안정 멀티바이브레이터(5)의 제1 출력 단자(5-1)로부터 출력되는 발진 출력(반복 생성되는 펄스 신호)은, 트랜지스터(Q2)의 베이스와 저항(R8)의 접속 라인(L3)에 부여된다. 이에 의해, 트랜지스터(Q2)가 ON/OFF된다. 이 무안정 멀티바이브레이터(5)가 본 발명에서 말하는 제1 모드 전환 회로에 상당한다.

트랜지스터(Q2)가 OFF가 되어 있는 경우, 트랜지스터(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 PN 접속을 통하여, 입력 라인(L1)으로부터의 DC 370 V가 저항(R4, R5, R6, R3)의 경로로 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 인가된다.

트랜지스터(Q2)가 ON이 되면, 저항(R4, R5, R6, R7), 트랜지스터(Q2)의 경로로 전류가 흘러, 저항(R6)과 저항(R7)의 접속점의 전압이 저하하고, 이 저하한 전압(DC 55 V)이 트랜지스터(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 PN 접속을 통하여, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 인가된다.

이에 의해, 화염이 없고, UV 센서(1)가 방전하지 않을 때는, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 DC 370 V와 DC 55 V가, 일정 주기로 교대로 인가되게 된다[도 5의 (b) 참조]. 즉, 전압 인가 회로(2)의 UV 센서(1)에의 전압의 인가 모드가, 방전을 가능하게 하는 제1 전압[고전압(DC 370 V)]을 인가하는 제1 모드와, 방전을 불능하게 하는 제2 전압[저전압(DC 55 V)]을 인가하는 제2 모드와, 일정 주기로 교대로 전환되게 된다.

이 경우, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 DC 370 V가 인가되는 기간(T1)이 방전 감시 기간이 되고, DC 55 V가 인가되는 기간(T2)이 방전 감시 정지 기간이 된다[도 5의 (a) 참조]. 이 방전 감시 기간(T1)과 방전 감시 정지 기간(T2)의 시간 폭은, 감도 조절에 의해, 무안정 멀티바이브레이터(5)로부터 출력되는 펄스 신호의 듀티비를 바꿈으로써, 조절하는 것이 가능하다.

이 방전 감시 기간(T1)과 방전 감시 정지 기간(T2)을 교대로 전환한 방전 감시 중, 방전 감시 기간(T1)에 있어서 UV 센서(1)에 방전이 생기면, 이 UV 센서(1)에 생긴 방전을 방전 검출 회로(3)가 검출한다[도 6의 (c)에 나타내는 t1, t2, t3, t4점].

단안정 멀티바이브레이터(4)는, 방전 검출 회로(3)에 의해 UV 센서(1)에 방전이 생긴 것이 검출되면, 원샷 펄스 신호를 생성한다[도 6의 (d)에 나타내는 t1, t2, t3, t 4점]. 이 단안정 멀티바이브레이터(4)가 생성하는 원샷 신호는, R-S 플립플롭 회로(6)에 부여된다. 또한, 이 원샷 펄스 신호에 의해, 출력 회로(7)에 화염이 검출된 것이 알려지게 한다.

R-S 플립플롭 회로(6)는, 단안정 멀티바이브레이터(4)로부터의 원샷 신호에 의해 셋트되어, 트랜지스터(Q2)를 ON으로 한다. 이에 의해, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에의 인가 전압이 DC 370 V에서 DC 55 V로 전환된다[도 6의 (b)에 나타내는 t1, t2, t3, t 4점]. 이 단안정 멀티바이브레이터(4)와 R-S 플립플롭 회로(6)의 조합이 본 발명에서 말하는 제2 모드 전환 회로에 상당한다.

이와 같이 하여, 방전 감시 기간(T1)에 있어서, 방전이 검출되면, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에의 인가 전압이 DC 55 V로 저하하여, 방전이 정지한다. 그 후, R-S 플립플롭 회로(6)는, 무안정 멀티바이브레이터(5)의 제2 출력 단자(5-2)로부터의 발진 출력에 의해, 즉 다음에 보내오는 펄스 신호에 의해, 리셋된다. 이에 의해, 다음 방전 감시가 개시된다.

또한, UV 센서(1)가 방전하면, 트랜지스터(Q1)의 베이스에 전류가 흘러, 트랜지스터(Q1)가 ON이 되어, 저항(R1, R2, R3)의 경로로 전류가 흘러, 방전이 유지된다.

도 2에 방전 감시 중에 방전이 생기지 않을 때의 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에의 전압의 인가 경로를 나타낸다. 이 경우, 트랜지스터(Q2)가 OFF가 됨으로써, 트랜지스터(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 PN 접속을 통하여, 입력 라인(L1)으로부터의 DC 370 V가 저항(R4, R5, R6, R3)의 경로로 UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 인가된다. 또한, 도 2에는, 트랜지스터(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 PN 접속을 다이오드(D1)로 하여 점선으로 나타내고 있다. 이 경우, 전압의 인가만으로, 전류는 흐르지 않기 때문에, 전압 인가 회로(2A)에서는 전력은 소비되지 않는다.

도 3에 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때에 전압 인가 회로(2A)에 흐르는 전류의 경로를 나타낸다. 이 경우, 트랜지스터(Q2)가 ON이 됨으로써, 저항(R4, R5, R6, R7), 트랜지스터(Q2)의 경로로 0.2 ㎃의 전류가 흘러, 저항(R6)과 저항(R7)의 접속점에 DC 55 V의 전압이 생기고, 이 DC 55 V의 전압이 트랜지스터(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 PN 접속을 통하여, UV 센서(1)의 애노드 전극(1a)에 인가된다. 이에 의해, 전압 인가 회로(2A)에서는, 370 V×0.2 ㎃=0.047 W의 전력이 소비된다.

즉, 본 실시형태의 구동 회로(100)에서는, 전압 인가 회로(2A)에 있어서의 트랜지스터(Q1)를 이미터 팔로어 회로로 함으로써, 방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때에 전압 인가 회로(2A)에 0.2 ㎃밖에 흐르지 않도록 하여, 전력 절약화를 도모하는 것으로 하고 있다.

또한, 이 구동 회로(100)에서는, 도 1에는 그 회로 구성을 나타내지 않지만, 전압 인가 회로(2A)란 그 외에, 전원 차단 시에 조속히 전압을 내려 감전을 방지하는 회로(감전 방지 회로)가 마련되어 있고, 이 감전 방지 회로에 0.164 ㎃의 전류를 흐르게 하고 있다. 도 4에 나타낸 종래의 구동 회로(200)에서는, 저항(R14, R15)이 감전 방지 회로로서 기능하고 있다.

여기서, 종래의 구동 회로(200)에 있어서의 전압 인가 회로(2B)와 본 실시형태의 구동 회로(100)에 있어서의 전압 인가 회로(2A)를, 감전을 방지하기 위한 전류도 포함시켜 그 소비 전력을 비교해 본다.

방전 감시 중에 방전이 생기지 않을 때, 종래의 구동 회로(200)에 있어서의 전압 인가 회로(2B)에서는, 370 V×1.2 ㎃=0.44 W의 전력이 소비되고 있었다(도 7 참조). 이에 대하여, 본 실시형태의 구동 회로(100)에 있어서의 전압 인가 회로(2A)에서는, 전압 인가 회로(2A) 내에는 전류는 흐르지 않지만(도 2 참조), 감전을 방지하기 위한 전류도 포함시키는 것으로 한 경우, 370 V×0.164 ㎃=0.061 W가 되어, 소비 전력이 약 1/7로 저하한다.

방전 검출 후나 방전 감시하지 않을 때, 종래의 구동 회로(200)에 있어서의 전압 인가 회로(2B)에서는, 370 V×(4.1 ㎃+2.5 ㎃)=2.44 W의 전력이 소비되고 있었다(도 8 참조). 이에 대하여, 본 실시형태의 구동 회로(100)에 있어서의 전압 인가 회로(2A)에서는, 감전을 방지하기 위한 전류도 포함시키는 것으로 한 경우, 370 V×(0.2 ㎃+0.164 ㎃)=0.135 W가 되어(도 3 참조), 소비 전력이 약 1/18로 저하한다.

이와 같이 하여, 본 실시형태의 구동 회로(100)에서는, 종래의 구동 회로(200)와 비교하여, 소비 전력을 작게 하여, 제품의 내부 온도의 상승을 억제할 수 있게 된다. 이에 의해, 셔터의 구동을 안정적으로 실시시키는 것이 가능해져, 부품 고장이 발생하는 리스크도 저감시키는 것이 가능해진다. 또한, 소비 전력이 작아짐으로써, 에너지 절약이 도모된다.

또한, 도 1에 나타낸 전압 인가 회로(2A)에서는, DC 370 V의 입력 라인(L1)과 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 사이에 2개의 저항(R1, R2)을 접속하고 있지만, 반드시 2개의 저항을 접속하는 것으로 하지 않아도 좋고, 하나의 저항으로 하는 등 하여도 좋다. 접속 라인(L2) 중 저항(R4, R5, R6)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 저항(R3)을 생략하는 등 하여도 좋다.

이 밖에, 셔터를 구동하는 전압을 AC에서 DC로 변경하도록 하여도 좋다. 예컨대, AC 85 V∼AC 121 V의 신호를 받아, 셔터에 DC 24 V를 출력하도록 한다. 이에 의해, AC 전압에 의존하지 않고, 셔터에 일정한 전력을 공급할 수 있어, 저소비 전력의 상태를 계속시킬 수 있다. 또한, D C24 V로 함으로써, 셔터의 소비 전력을 3 W에서 2 W로 저감할 수 있어, 제품의 내부 온도의 상승을 억제할 수 있게 된다.

〔실시형태의 확장〕

이상, 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 구성이나 상세에는, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 당업자가 이해할 수 있는 여러 가지 변경을 할 수 있다.

1…UV 센서(화염 센서), 1a…애노드 전극, 1b…캐소드 전극, 2(2A)…전압 인가 회로, 3…방전 검출 회로, 4…단안정 멀티바이브레이터, 5…무안정 멀티바이브레이터, 6…R-S 플립플롭 회로, 7…출력 회로, Q1, Q2…트랜지스터, R1∼R8…저항, L1…입력 라인, L2, L3…접속 라인, GND…접지 라인, 100…구동 회로.

Claims (3)

1. 화염의 발생에 따라 생기는 자외선을 받아 방전하도록 구성된 화염 센서와,
   상기 화염 센서의 애노드 전극에의 전압의 인가 모드로서, 상기 방전을 가능하게 하는 제1 전압을 인가하는 제1 모드와, 상기 방전을 불능하게 하는 제2 전압을 인가하는 제2 모드를 구비하는 전압 인가 회로와,
   상기 전압 인가 회로에 있어서의 상기 화염 센서의 애노드 전극에의 전압의 인가 모드를 상기 제1 모드와 상기 제2 모드로 교대로 전환하도록 구성된 제1 모드 전환 회로와,
   상기 화염 센서에 상기 방전이 생긴 것을 검출하도록 구성된 방전 검출 회로와,
   상기 방전 검출 회로에 의해 상기 화염 센서에 상기 방전이 생긴 것이 검출된 경우, 상기 전압 인가 회로에 있어서의 상기 화염 센서의 애노드 전극에의 전압의 인가 모드를 상기 제1 모드로부터 상기 제2 모드로 전환하도록 구성된 제2 모드 전환 회로를 구비한 화염 센서의 구동 회로로서,
   상기 전압 인가 회로는,
   상기 제1 전압의 입력 라인과 상기 화염 센서의 애노드 전극 사이에 그 콜렉터와 이미터가 이미터를 상기 애노드 전극측으로 하여 접속된 제1 트랜지스터와,
   상기 제1 전압의 입력 라인과 상기 제1 트랜지스터의 베이스의 접속 라인과 접지 라인 사이에 그 콜렉터와 이미터가 이미터를 상기 접지 라인측으로 하여 접속된 제2 트랜지스터를 구비하고,
   상기 제1 모드 전환 회로 및 상기 제2 모드 전환 회로는,
   상기 제2 트랜지스터를 ON으로 함으로써 상기 제1 트랜지스터의 이미터의 전위를 상기 제1 전압으로부터 상기 제2 전압으로 전환하는 것을 특징으로 하는 화염 센서의 구동 회로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 모드 전환 회로는,
   펄스 신호를 반복 생성하는 무안정 멀티바이브레이터로 구성되고,
   상기 제2 모드 전환 회로는,
   상기 방전 검출 회로에 의해 상기 화염 센서에 상기 방전이 생긴 것이 검출되었을 때, 원샷 펄스를 생성하는 단안정 멀티바이브레이터와,
   상기 단안정 멀티바이브레이터가 생성하는 원샷 펄스에 의해 셋트되어, 상기 무안정 멀티바이브레이터가 반복 생성하는 펄스 신호에 의해 리셋되는 R-S 플립플롭 회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화염 센서의 구동 회로.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 전압의 입력 라인과 상기 제1 트랜지스터의 콜렉터 사이에 제1 및 제2 저항이 직렬로 접속되고,
   상기 제1 트랜지스터의 이미터와 상기 화염 센서의 애노드 전극 사이에 제3 저항이 접속되고,
   상기 제1 전압의 입력 라인과 상기 제1 트랜지스터의 베이스 사이에 제4, 제5 및 제6 저항이 직렬로 접속되고,
   상기 제6 저항과 상기 제1 트랜지스터의 베이스의 접속 라인과 상기 제2 트랜지스터의 콜렉터 사이에 제7 저항이 접속되고,
   상기 제2 트랜지스터의 베이스와 접지 라인(GND) 사이에 제8 저항이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 화염 센서의 구동 회로.

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