KR19990019383U - 전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 외부적 또는 내부적으로 발생된 전자파를 회로 자체내에서 제거시킬 수 있는 자동 온도 조절 장치에 관한 것으로, 공급 전원 전압 양단에 전자파를 제거할 수 있는 전자파 차단 회로를 병렬로 연결하여 전자파가 다른 회로에 영향을 미치지 못하도록 구현한 전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절 장치에 관한 것이다.

이를 구현하기 위하여, 본 고안의 전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절장치는 전류의 흐름에 의한 전력 소모에 의하여 열을 발생하는 열 발생부와, 상기 열 발생부의 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와, 상기 열 발생부에 소정의 전류를 공급하는 실리콘 제어 정류부와, 상기 온도 감지부에 의하여 상기 실리콘 제어 정류부의 도전 전류를 제어하기 위한 전류제어부를 포함하는 자동 온도 조절 장치에 있어서, 공급 전원 전압 양단에 전자파를 제거할 수 있는 전자파 차단 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절 장치

본 고안은 외부적 또는 내부적으로 발생된 전자파를 회로 자체내에서 제거시킬 수 있는 자동 온도 조절 장치에 관한 것으로, 특히 공급 전원 전압 양단에 전자파를 제거할 수 있는 전자파 차단 회로를 병렬로 연결하여 전자파가 다른 회로에 영향을 미치지 못하도록 구현한 전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와같이, 현재 가정용 전압으로는 100V와 220V의 2종의 전압이 사용되고 있다. 따라서, 어떠한 전기 기구를 이들 2종의 전압 모두에 대하여 겸용으로 사용하기 위해서는 전원 전압 절환 스위치를 이용하여 전기 기구의 사용전에 미리 소정의 전압으로 맞추어 놓는 방식이 흔히 사용되고 있다.

그런데, 이 경우에는 절환 스위치를 사람의 손으로 일일이 맞추어야 하는 불편이 있을 뿐만 아니라, 만약 그 절환 스위치가 잘못 맞추어져서 과도한 전압 또는 과소한 전압이 공급될 경우에는 부품이 손상되거나 기기가 작동하지 않게 되는 문제점이 있었다.

또한, 이와같은 절환 스위치를 사용하지 않고 릴레이를 사용하여 100V와 200V에서 겸용으로 사용하게 되어 있는 전기 기구(특히, 텔레비젼)도 역시 알려져 있기는 하지만, 이러한 종래의 장치에 있어서는 그 릴레이 구동 회로가 복잡하여 소형화 될 수 없었을 뿐만 아니라, 제작원가가 비싼 단점이 있었다.

이상과 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 90V와 240V사이의 어떠한 전압이 인가되더라도 사용자의 별도 조작이 없이도 일정한 전력만을 소비하여 일정한 온도를 제공하는 전기 장판 또는 전기 요에 사용하기 위한 자동 온도 조절 장치를 제공하고 있다.

이러한 종래의 자동 온도 조절 장치를 도 1에 도시하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 자동 온도 조절 장치는 발열선(L2)과 이 발열선(L2)에서 발생되는 열을 감지하는 감열선(L1)으로 이루어지는 열 발생부를 구비한다.

통상적으로, 발열선의 온도가 상승하게 되면 감열선의 저항치는 낮아지게 되고 발열선의 온도가 하강하게 되면 감열선의 저항치는 높아지게 된다. 즉, 감열선은 네거티브 온도 계수 특성을 가지는 재료로 이루어진다.

이와같은 열 발생부에서의 온도 변화는 저항(R6)과 다이오드(D4)와 커패시터(C2)와 저항(R8) 등으로 이루어지는 온도 감지 회로에서 감지된다.

열 발생부의 감열선에서의 온도가 상승하게 되면, 감열선의 저항치가 낮아지게 되고, 이로 인하여 이를 통과하는 전류의 양이 많아지게 된다.

감열선으로의 도통 전류가 증가하게 된다는 것은 저항(R3), 가변저항(VRt), 저항(R5), 저항(R6)에서의 전압 강하가 증가하게 되는 결과를 가져오게 된다. 이 때문에, 커패시터(C2)의 양단 전압은 상대적으로 감소하게 된다.

상기 커패시터(C2)와 이 커패시터(C2)에 병렬 연결된 저항(R8)은 실리콘 제어 정류기(SCR)에 일정한 전류 펄스를 인가하기 위한 바이어스회로이다.

따라서, 공통 베이스 결합되어 있는 트랜지스터(Q1)의 에미터(E)의 전위가 하강하게 되므로 콜렉터(C)로 흐르는 전류의 양이 감소하게 된다. 한편, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 전류가 감소하게 되면, 에미터 팔로우 결합되어있는 트랜지스터(Q2)의 베이스(B) 전류가 감소하게 된다.

트랜지스터의 전류 이득(β)이 일정하다고 가정하면, 트랜지스터(Q2)의 에미터(E) 전류도 감소하게 된다. 따라서, 실리콘 제어 정류기(SCR)의 게이트에는 보다 작은 바이어스 전류가 인가되게 된다. 이 때문에, 실리콘 제어 정류기의 애노드 단자로부터 캐소드 단자간의 턴-온 전압이 상승하게 된다.

따라서, 공급 전원전압이 발열선으로 인가되는 타이밍이 지연되게 되어 발열선에는 보다 적은 양의 전력이 공급되게 되며, 발열선의 온도는 시간이 지남에 따라서 낮아지게 되는 것이다.

반대로, 발열선의 온도가 너무 낮아지게 되면, 실리콘 제어 정류기의 게이트에는 상대적으로 많은 펄스 전류가 흐르게 되어 공급 전원전압이 발열선으로 인가되는 타이밍이 단축되며, 따라서 발열선에는 보다 많은 양의 전력이 공급되게 된다. 결국, 발열선의 온도는 시간이 지남에 따라서 높아지게 된다.

이상에서 설명한 바와같이, 종래의 자동 온도 조절 장치는 공급 전원전압이 인가되면, 실리콘 제어 정류기에 의하여 발열선에는 안정된 전력이 공급되게 되어 발열선의 온도는 일정한 범위내에서 안정되게 된다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 자동 온도 조절 장치는 외부적으로 또는 내부적으로 발생된 전자파에 의한 영향을 받게 되면 온도 조절능력이 저하되게 되고, 회로 자체의 동작이 불안정하게 됨은 물론, 이를 사용하는 사용자와 주변 전자 제품에도 악영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 외부적 또는 내부적으로 발생된 전자파를 회로 자체내에서 제거시킬 수 있는 전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 자동 온도 조절 장치의 회로도.

도 2는 본 고안의 제 1 일실시예에 의한 자동 온도 조절 장치의 회로도.

도 3은 도 2에 도시된 제 1 전자파 차단 회로부(100)를 대체할 수 있는 본 고안의 제 2 전자파 차단 회로도.

도 4는 도 2에 도시된 도시된 제 1 전자파 차단 회로부(100)를 대체할 수 있는 본 고안의 제 3 전자파 차단 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 전자파 차단 회로부Q1, Q2 : 트랜지스터

SCR : 실리콘 제어 정류기LED : 발광 디이오드

LP : 램프

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 자동 온도 조절 장치는, 전류의 흐름에 의한 전력 소모에 의하여 열을 발생하는 열 발생부와, 상기 열 발생부의 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와, 상기 열발생부에 소정의 전류를 공급하는 실리콘 제어 정류부와, 상기 온도 감지부에 의하여 상기 실리콘 제어 정류부의 도전 전류를 제어하기 위한 전류 제어부를 포함하는 자동 온도 조절 장치에 있어서,

공급 전원 전압 양단에 전자파를 제거할 수 있는 전자파 차단 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 전자파 차단 수단은 상기 공급 전원 전압의 일단자에 연결되는 제 1 커패시터(C6)와, 상기 제 1 커패시터(C6)에 직렬 연결되는 제 1 저항(R15)과, 상기 제 1 저항(R15)을 접지 단자로 연결시켜주는 제 1 스위치(SW1)와, 상기 전원 전압의 타단자에 연결되는 제 2 커패시터(C7)와, 상기 제 2 커패시터(C7)에 직렬 연결되는 제 2 저항(R16)과, 상기 제 2 저항(R16)을 접지 단자로 연결시켜주는 제 2 스위치(SW2)와, 상기 전원 전압의 타단자에 연결되는 발광 다이오드(LED)와, 상기 다이오드에 직렬연결되는 제 3 저항(R17)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제 3 저항(R17)은 제 1 스위치 또는 제 2 스위치 중의 하나와 연결되거나, 접지 단자에 연결되며, 상기 발광 다이오드는 상기 전자파 차단 수단의 동작 상태를 표시한다.

그리고, 상기 전자파 차단 수단은 단상 2 선식의 전원전압 양단에 직렬 연결된 제 1 저항(R) 및 제 1 커패시터(C)와, 상기 전원전압의 포지티브 단자에 연결된 램프(LP)를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 열 발생부의 온도 저항 계수는 네거티브인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전자파 차단 수단은 상기 전원전압의 중간탭에 접지 라인을 설치한 단상 3선식의 전원전압 양단에 상기 접지 라인을 기준으로 제 1 저항 및 제 1 커패시터와, 제 2 저항 및 제 2 커패시터를 대칭적으로 설치하며, 상기 공급 전원전압의 포지티브 단자에 연결된 램프를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 램프는 스위치에 의하여 접지 단자에 연결되어 전자파 차단 수단의 동작 상태를 표시하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 2는 본 고안의 제 1 일실시예에 의한 자동 온도 조절 장치의 회로도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제 1 전자파 차단 회로부(100)를 대체할 수 있는 본 고안의 제 2 전자파 차단 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 도시된 제 1 전자파 차단 회로부(100)를 대체할 수 있는 본 고안의 제 3 전자파 차단 회로도이다.

도 2를 참조하면, 본 고안은 공급 전원 전압의 일단자에 연결되는 커패시터(C6)와, 상기 커패시터(C6)에 직렬 연결되는 저항(R15)과, 상기 저항(R15)을 접지 단자로 연결시켜주는 제 1 스위치(SW1)와, 상기 공급 전원 전압의 타단자에 연결되는 커패시터(C7)와, 이 커패시터(C7)에 직렬 연결되는 저항(R16)과, 상기 저항(R16)을 접지 단자로 연결시켜주는 제 2 스위치(SW2)와, 상기 전원 전압의 상기 타단자에 연결되는 발광 다이오드(LED)와, 상기 다이오드에 직렬연결되는 저항(R17)으로 구성된 전자파 차단 회로부(100)가 도 1에 도시된 종래의 자동 온도 조절 장치에서 추가로 구성된 것이다.

여기서, 상기 전자파 차단 회로부(100)의 저항(R17)은 제 1 스위치 또는 제 2 스위치 중의 하나와 연결되거나 접지 단자에 연결될 수 있다.

상기 구성에 의한 동작은, 포지티브 전압의 전자파가 인가되면 커패시터(C6)와 저항(R15)은 제 1 스위치(SW1)에 의하여 접지 단자와 연결되어 포지티브 영역의 전자파를 차단시키게 된다.

또한, 네거티브 전압의 전자파가 인가되면 커패시터(C7)와 저항(R16)은 제 2 스위치(SW2)에 의하여 접지 단자와 연결되어 네거티브 영역의 전자파를 차단시키게 된다.

한편, 발광 다이오드(LED)는 전자파 차단 회로부(100)가 정상적으로 동작하는 지의 여부를 나타내기 위하여 설치된 것으로, 이 발광 다이오드에 직렬 연결된 저항(R17)은 유기된 전자파의 전압 강하를 위하여 필요한 것이다.

이때, 커패시터(C6, C7)의 용량은 전자파가 쉽게 통과할 수 있는 반면에 60Hz의 공급전원 전압은 쉽게 통과하지 않도록 적당한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

저항(R15, R16)은 유기되어 흐르는 전자파의 전압 강하를 유도하여 접지 단자의 노이즈 발생을 방지함은 물론 커패시터(C6, C7)의 용량 부담을 감소시키는 역활을 한다.

전자파가 존재하지 않는 특히한 경우에는 발광 다이오드가 동작을 하지 않게 되며, 이때 커패시터(C6)와 저항(R15)과 저항(R16)과 커패시터(C7)가 직렬로 연결되도록 제 1 및 제 2 스위치를 제어함으로써, 종래의 회로와 다름없이 동작시킬 수 있다. 즉, 종래 회로의 커패시터(C5)와 저항(R13)과 커패시터(C4)와 병렬 연결된 회로 구성을 갖게 되어 자동 온도 조절 장치의 실질적 동작에는 아무런 문제가 없다.

도 3은 본 고안의 전자파 차단 회로부(100)의 제 2 실시예로서, 공급 전원전압 양단에 직렬 연결된 저항(R)과 커패시터(C)와, 공급 전원전압의 포지티브 단자에 연결된 램프(LP)를 구비하며, 전원전압 공급 방식은 단상 2선식 방식을 채택하고 있다.

도 3에 도시된 전자파 차단 회로부(100)는 도 2에서 설명된 저항 및 커패시터들과 그 기능이 동일하며, 사용된 램프 또한 도 2에서 설명된 발광 다이오드와 그 기능이 동일하다. 즉, 스위치(무도시) 등에 의하여 램프의 플로우팅 단자가 접지에 연결되면 정상적인 동작을 하게 된다.

여기서, 발광 다이오드와 다른점은 양방향성 소자 이기 때문에 동작중에는 항상 램프의 불이 켜져 있다는 것이다.

도 4는 본 고안의 전자파 차단 회로부(100)의 제 3 실시예로서, 도 3의 단상 2 선식과는 다르게 단상 3 선식 방식을 채택한 경우를 도시한다.

도시된 바와 같이, 단상 3선식 방식을 채택한 전자파 차단회로는 공급 전원전압의 중간탭에 접지 라인을 설치하고, 이 접지 라인을 기준으로 상하 대칭 구조의 상기 단상 2 선식 회로를 설치하면 된다.

단상 3 선식으로 이루어진 전자파 차단 회로는 단상 2선식의 전자파 차단 회로보다 저항과 커패시터의 용량 선택시에 부담을 줄일 수 있다. 또한, 전원전압의 포지티브 라인 또는 네거티브 라인에 유기되는 전자파를 효과적으로 신속하게 감쇄시킬 수 있는 장점도 있다.

도 4의 램프 또한 전술한 제 1 실시예의 발광 다이오드 및 제 2 실시예의 램프의 기능과 다를 바 없다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 전자파 차단 기능을 갖는 자동 온도 조절 장치에 의하면, 종래의 자동 온도 조절 장치의 양단에 전자파 차단 회로를 설치함으로써, 회로의 내부 또는 외부로부터 유기되어 발생되는 전자파를 감소시키 수 있기 때문에 자동 온도 조절 장치의 오동작 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 고안의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 실용신안등록청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (9)

1. 전류의 흐름에 의한 전력 소모에 의하여 열을 발생하는 열 발생부와, 상기 열 발생부의 온도 변화를 감지하는 온도 감지부와, 상기 열 발생부에 소정의 전류를 공급하는 실리콘 제어 정류부와, 상기 온도 감지부에 의하여 상기 실리콘 제어 정류부의 도전 전류를 제어하기 위한 전류제어부를 포함하는 자동 온도 조절 장치에 있어서,

   공급 전원 전압 양단에 전자파를 제거할 수 있는 전자파 차단 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자파 차단 수단은 상기 공급 전원 전압의 일단자에 연결되는 제 1 커패시터(C6)와, 상기 제 1 커패시터(C6)에 직렬 연결되는 제 1 저항(R15)과, 상기 제 1 저항(R15)을 접지 단자로 연결시켜주는 제 1 스위치(SW1)와, 상기 전원 전압의 타단자에 연결되는 제 2 커패시터(C7)와, 상기 제 2 커패시터(C7)에 직렬 연결되는 제 2 저항(R16)과, 상기 제 2 저항(R16)을 접지 단자로 연결시켜주는 제 2 스위치(SW2)와, 상기 전원 전압의 타단자에 연결되는 발광 다이오드(LED)와, 상기 다이오드에 직렬연결되는 제 3 저항(R17)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 3 저항(R17)은 제 1 스위치 또는 제 2 스위치 중의 하나와 연결되거나, 접지 단자에 연결되거나, 접지 단자에 연결된 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
4. 제 2 항 또는 3항에 있어서, 상기 발광 다이오드는 상기 전자파 차단 수단의 동작 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 전자파 차단 수단은 단상 2 선식의 전원전압 양단에 직렬 연결된 제 1 저항(R) 및 제 1 커패시터(C)와, 상기 전원전압의 포지티브 단자에 연결된 램프(LP)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 열 발생부의 온도 저항 계수는 네거티브인 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 전자파 차단 수단은 상기 전원전압의 중간탭에 접지 라인을 설치한 단상 3선식의 전원전압 양단에 상기 접지 라인을 기준으로 제 1 저항 및 제 1 커패시터와, 제 2 저항 및 제 2 커패시터를 대칭적으로 설치하며, 상기 공급 전원전압의 포지티브 단자에 연결된 램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 램프는 스위치에 의하여 접지 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 램프는 상기 전자파 차단 수단의 동작 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 장치.