KR19990036505A - 냉장 및 가열 시스템용 멀티포인트 온도 제어기의 전자서머스탯 제어 장치 및 그 사용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 A-D 변환기와 연결된 온도 감지 소자로서의 단일 p-n 접합, 감도 및 오프셋 보정 회로, 디지털 비교기, 디지털 노이즈 필터, 제어 래치, 출력 구동 및 보호 회로 그리고 솔리드 스테이트 스위치로 구성되어 있으며, 사용자가 전위차계를 사용하여 아날로그 형태로 또는 스위치를 사용하여 디지털 형태로 입력하며, 비휘발성 메모리에 저장된 교정 및 제어 데이터를 사용하며, 희망 출력을 발생하며, 표시 장치는 감지된 온도 또는 사용자 설정 온도를 표시하는 전자 디지털 서머스탯에 관련된 것이다.

본 발명은 또한 특수 적용 기능을 제공하기 위해 논리 회로, 중앙 제어 장치, 시스템 타이머 및 시동 릴레이 회로를 가지는 다수의 상기 전자 서머스탯 제어 장치를 사용하여 냉장 및 가열 시스템의 멀티포인트 온도 제어기에 상기 전자 디지털 서머스탯을 적용하는 것에 관련된 것이다.

또한 실시예들은 감소된 크기 및 경비를 제공하기 위해 응용 주문형 집적회로(ASIC)의 형태로 도시된다.

Description

냉장 및 가열 시스템용 멀티포인트 온도 제어기의 전자 서머스탯 제어 장치 및 그 사용 방법

본 발명은 냉장 및 가열 시스템용 멀티포인트 온도 제어기의 전자 디지털 서머스탯 제어 장치 및 그 사용 방법에 관한 것이다.

냉장/가열 시스템의 전기 제어는 기본적으로 간단한 서머스탯, 모터를 제어하는 모터 시동 릴레이(motor starting relay) 및 과부하 보호장치(over load protector)를 포함한다. 또한 큰 규모의 모델은 타이머와 단순 논리를 병합하여 (자동 서리제거 기능을 위해) 전기 가열기를 제어한다. 몇 가지 값비싼 모델은 하나 이상의 솔레노이드 또는 모터를 포함하여 송풍기(blower)/공기 유동 베인(air flow vane)을 제어하여 장치의 추가 구획(compartment)의 온도를 자동 제어한다.

서머스탯의 온도를 측정하고 제어하기 위한 종래의 장치는

ⅰ. 온도가 변함에 따라 가스/액체가 팽창/수축하는 것을 이용하여 온도를 판단/제어하는, 가스/액체가 채워진 모세관으로 구성되고,

ⅱ. 크게 다른 열팽창 계수를 가지는 2장의 금속판으로 이루어진 바이메탈의 휨/변형에 의해 감지된 온도를 판단하는 바이메탈 소자로 구성되고,

ⅲ. 팽창하는 가스/액체에 의해 기계적으로 압력이 가해지고, 차례로 기계적 접촉점을 이동시키며 전기회로를 일정한 '설정'값으로 동작하는 기계적 벨로스(bellows)로 구성되고,

ⅳ. 변형되는 바이메탈 판 그 자체가 전기회로를 제어하는 기계적 스위치를 이동하는 기능을 수행하는 변형 바이메탈 판으로 구성된다.

이러한 종래의 방법/장치는 다음의 문제점을 가지고 있다.

a. 온도의 부정확하고 불완전한 감지

b. 저 신뢰성

또한 전자 디지털 서머스탯을 사용할 수 있다. 이러한 서머스탯은 예를 들어 미합중국 특허 번호 5592989; 5528017; 5520327; 5329991; 5107918; 4948044; 4799176; 4751961; 4663654 및 4638850에 개시되어 있다. 그러나 이러한 전자 디지털 서머스탯은 서미스터(thermistor), 열전쌍(thermocouple) 또는 백금 저항 온도계와 같은 값비싼 온도 센서를 사용한다. 이러한 센서는 복잡하고 값이 비싼 인터페이스 회로를 필요로 한다. 이런 이유 때문에 매우 값비싼 모델의 냉장고를 제외하고는 이러한 서머스탯을 사용할 수 없다. 또한 이러한 장치가 종래의 시동 릴레이, 과부하 보호장치, 서리제거 타이머 등과 함께 사용되는 경우에는, 개선된 동작 신뢰성과 같은 전자 서머스탯의 많은 장점을 효과적으로 구현할 수 없다. 이러한 각 소자를 전자 등가물로 대치하거나 에너지 절약 및 다른 유용한 실사용자 기능을 제공하는 것은 아주 값비싼 모델의 냉장부에서만 경제적으로 가능하다는 것이 지금까지 증명되었다.

종래의 과부하 보호 메커니즘은 다음의 메커니즘 중의 하나에 기초한다.

a. 바이메탈 소자는 상당히 다른 열 팽창 계수를 가지는 2장의 금속판의 바이메탈 판의 휨/변형에 의해 감지된 온도를 판단한다. 바이메탈 판의 기계적 크기 및 측면은 열적 트립(trip) 동작이 일어나는 온도를 판단하여 과부하 보호 기능을 수행한다.

b. 포지티브 온도 계수(PTC: Positive Temperature Coefficient) 저항 소자는 특정 임계 온도 이하까지는 온도가 증가함에 따라 그 전기적 저항을 상당히 증가시켜 전기회로의 전류를 무의미한 값까지 감소시킨다.

이러한 방법 모두는 문제점을 가지고 있다. 바이메탈 과부하 보호장치는 전기회로가 파손될 때마다 접촉점의 부식을 야기하는 동시에 전기적 인터페이스를 야기하면서 전기적 아크를 발생시키는 기계적으로 이동하는 소자이다.

유사하게 PTC 저항 소자는 열적 스트레스를 야기하고 신뢰성을 감소시키는 일정한 가열-냉각 사이클에 노출된다. 동시에, 정확한 전기적 동작을 위해 PTC 소자의 전기 및 온도 특성을 부하와 정합시킬 필요가 있다. PTC 특성을 부하 특성과 정확하게 정합하는 것은 거의 불가능하기 때문에, 이러한 필요성은 유연성을 제한하며 기껏해야 효율성의 관점에서 절충적이다.

유사하게, 시동 릴레이 기능을 구현하는 종래의 방법 및 이와 연관된 문제점은

a. 종래의 기계적 릴레이를 사용하는 것은 기계적 접촉을 이동하여 전기 회로를 단락/개방하는 것으로부터 기인하는 전기적 아크 및 신뢰성 감소라는 일반적인 문제점을 가지고 있다.

b. 포지티브 온도 계수(PTC) 저항 소자를 사용하는 것은, 과부하 보호장치 기능을 위해 PTC 소자를 사용하는 경우에 겪게 되는 문제점과 동일한 문제점을 가지고 있다.

냉장 시스템의 종래의 서리제거 타이머는 전기-기계적 메커니즘 또는 동력화 타이머 메커니즘이다. 이는 일정하게 이동하는 기계적 부품 및 아크 전기 접촉을 가지기 때문에, 그 신뢰성이 상당히 제한된다.

상기한 문제점 이외에도, 냉장 시스템에서의 종래의 기계적 제어는 다루기 힘들며, 큰 규모의 냉장 시스템에서 요구되는 다중 영역 온도 제어 기능을 실시하는 데 있어서 경비가 많이 소요되는 것으로 판단된다. 사실 에너지를 절약하거나 실사용자에게 유용한 기능을 제공하는 몇 가지 희망 기능은 이러한 제어 메커니즘을 사용하여 실현하기 어렵다.

본 발명의 목적은 비용 면에서 효율적이며, 안정적이며 신뢰성 있게 동작하는 전자 디지털 서머스탯을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전자 디지털 서머스탯을 사용함으로써 상기한 모든 문제점을 극복하고 적은 비용으로 손쉽게 이용할 수 있는 값비싼 전자 제어의 이점을 제공하는 단일 소형 멀티포인트 전자 제어 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 온도 제어 값을 변동시키는 전위차계를 사용하는, 본 발명에 따른 전자 디지털 서머스탯 제어 장치(electronic digital thermostat control unit)를 도시한다.

도 1a는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치의 출력 구동 및 보호 회로(output drive and protection circuit)를 도시한다.

도 2는 온도 제어 값을 다양하게 하는 스위치를 사용하는 장치의 다른 실시예를 도시한다.

도 3은 전자 서머스탯 장치에 전력을 공급하기 위해 사용되는 변압기가 없는 전원(transformer less power supply)을 도시한다.

도 4는 전자 서머스탯 제어 장치의 적용을 도시한다.

도 5는 전체 제어 회로가 센서, 가변 사용자 제어 전위차계/스위치, 선택 스위치, 온도 표시 장치 및 솔리드 스테이트 스위치를 배제(exclude)하는 응용 주문형 집적회로(Application Specific Integrated Circuit: ASIC)로서 구현되는 실시예를 도시한다.

도 6은 비휘발성 메모리, 클록 발진기 및 직류 전원이 ASIC의 외부에 위치한 ASIC 형태의 다른 실시예를 도시한다.

도 7은 비휘발성 메모리, 클록 발진기, 직류 전원, 출력 구동 및 보호 회로가 ASIC의 외부에 위치한 ASIC 형태의 또 다른 실시예를 도시한다.

도 8은 공통 비휘발성 메모리를 가지는 5개의 전자 서머스탯 제어 장치를 사용하는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치(electronic multi-point temperature control unit)를 도시한다.

도 8a는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 출력 구동 및 보호 회로를 도시한다.

도 9는 3개의 개별적인 구획을 가지는 냉장고에 적용된 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 도시한다.

도 10은 커피 자동 판매기에 적용된 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 도시한다.

도 11은 전체 회로가 센서, 스위치, 직류 전원, 솔리드 스테이트 스위치 및 표시 장치를 제외한 응용 주문형 집적회로(ASIC)로서 구현되는 실시예를 도시한다.

도 12는 전체 회로가 전자 서머스탯 제어 장치의 센서, 스위치, 직류 전원, 솔리드 스테이트 스위치, 비휘발성 메모리 및 표시 장치를 제외한 응용 주문형 집적회로(ASIC)로서 구현되는 실시예를 도시한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자 디지털 서머스탯 제어 장치를 제공하며, 상기 제어 장치는

p-n 접합 온도 감지 소자 및

상기 p-n 접합 소자를 구동하기 위한 정 전류원(constant current source)을 포함하며,

상기 p-n 접합 소자의 출력은 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converter)와 연결되어 디지털 출력을 발생하며,

상기 디지털 출력은 비휘발성 메모리에 저장된 교정 데이터를 사용하여 센서의 감도 및 오프셋 값을 보정하는 회로와 연결되어 있으며,

상기 보정된 출력은 적어도 하나의 디지털 비교기(digital comparator)의 하나의 입력과 연결되어 있으며, 각 디지털 비교기의 다른 입력은 상기 비휘발성 메모리 또는 가변 제어 수단으로부터 디지털 기준 값을 수신하며,

상기 비교기의 출력은 디지털 노이즈 필터(digital noise filter)를 사용하여 필터되어 스퓨리어스(spurious) 출력을 제거하고, 제어 래치(control latch)에 저장되어 디지털 비교기의 출력이 "참(true)"일 때마다 제어 래치의 입력을 셋/리셋하여 온도 보정을 실시하는 소비자/산업 제품의 장치를 동작시킨다

상기 제어 래치의 출력은 부하 상태를 계속적으로 모니터하고 상기 소비자/산업 제품에서 과부하 상태가 일어나면 솔리드 스테이트 스위치(solid state switch)를 구동시키지 않는 출력 구동 및 보호 회로와 연결되어 있다. 이들 과부하 상태는 열적 과부하, 과전류 및 턴-온 유입(inrush) 전류 상태를 의미한다. 따라서 출력 구동 및 보호 회로는 열적 보호 회로(thermal protection circuit), 과전류 보호 회로(over-current protection circuit) 및 '소프트-스타트 회로('Soft Start' circuit)를 포함한다. 열적 보호 회로는 부하의 온도를 모니터하고, 과전류 보호 회로는 부하에 의해 도출된 전류를 모니터하고, 소프트-스타트 회로는 턴-온의 초기 기간 동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우에 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시킨다.

온도 표시 장치는 감도 및 오프셋 보정 회로(sensitivity and offset correcting circuit)의 출력으로부터 그 입력을 수신하는 상기 디지털 비교기의 하나의 입력과 연결되며, 선택 스위치는 감지된 온도 또는 전위차계/스위치로부터 디지털화 출력된 기준 값을 선택적으로 표시하는 것을 허용한다.

온도의 제어 한계를 조절하기 위해, 멀티플렉서를 통해 디지털 비교기로 공급되는 기준 디지털 값을 변동시키는 가변 제어 수단은 아날로그-디지털 변환기와 직렬로 연결된다. 상기 가변 제어 수단은 스위치 디바운스 회로(switch debounce circuit) 및 디지털 카운터와 각각 연결되어 스퓨리어스 스위치 천이를 제거하고 디지털 카운터를 증가/감소하는 전위차계 또는 스위치이며, 그 출력은 디지털 멀티플렉서의 입력과 연결되어 디지털 비교기의 기준 값으로서 전위차계/스위치로부터의 사용자 제어 신호를 사용할 것인지, 아니면 비휘발성 메모리로부터의 고정 값을 사용할 것인지를 판단한다.

디지털 멀티플렉서의 출력은 스위치 디바운스 회로를 통과하는 선택 스위치로부터의 신호에 의해 제어된다.

상기 디지털 비교기는 감지되고 보정된 온도를 상기 기준 값과 비교하고 스퓨리어스 출력을 제거하기 위해 노이즈 필터를 통과하여 필터한 후, '참'/'거짓' 출력을 발생시켜 제어 래치를 셋/리셋한다.

디지털 비교기 중 하나는 비휘발성 메모리로부터 고정 기준 값을 수신하고 다른 하나의 디지털 비교기는 선택을 토글하는 선택 스위치의 상태에 따라 비휘발성 메모리 또는 사용자 가변 제어 장치로부터 그 기준 값을 수신한다.

전자 디지털 서머스탯 제어 장치에 전력을 공급하기 위해 사용되는 전원은 직류 전압을 공급하기 위한 저 손실 용량성 전압 강하 네트워크, 전압 클램핑 장치, 정류기 및 필터 네트워크로 구성된다. 상기 직류 전원은 3-6볼트 범위 내의 출력을 제공한다.

각 회로의 동작을 위한 타이밍 신호를 제공하는 클록 발진기(clock oscillator)가 전자 디지털 서머스탯 제어 장치의 각 회로와 연결된다. 상기 클록 발진기는 4-8 MHz 주파수 범위에서 동작하는 수정(quartz) 클록 발진기이다.

전체 제어 회로가 센서, 가변 사용자 제어 전위차계/스위치, 선택 스위치, 온도 표시 장치 및 솔리드 스테이트 스위치를 배제하는 소비자 응용 주문형 집적회로(Application Specific Integrated Circuit; ASIC)로서 실시되어, 소형이며 비용 면에서 효율적인 서머스탯을 제공한다.

하나의 실시예에서는 상기 ASIC가 온도 데이터를 저장하는 대 용량의 비휘발성 메모리를 제공하고 상기 실시예에서의 서로 다른 형태 및 크기의 표시와 인터페이스하기 위해 비휘발성 메모리, 클록 회로 및 전원을 배제하며, 다른 실시예에서는 고 전력 솔리드 스테이트 스위치의 사용을 용이하도록 하거나 또는 멀티포인트 적용의 경우에 제어 유연성을 제공하기 위해 출력 구동 및 보호 회로를 더 배제한다.

제2 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 제공하며, 상기 제어 장치는

기준 데이터 및 교정 데이터를 저장하는 공통 비휘발성 메모리를 가지며 냉장/가열 시스템에서 요구되는 개수의 위치에서 온도를 제어하는 다수의 전자 서머스탯 제어 장치를 포함하며,

상기 전자 서머스탯 장치의 제어 래치 장치의 출력은 논리 회로(logic circuit)와 연결되며, 상기 논리 회로는 그 출력을 전자 서머스탯 장치의 비휘발성 메모리에 개별적으로 저장된 데이터를 사용하여 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로와 선택적으로 연결하며, 상기 출력 구동 및 보호 회로는 솔리드 스테이트 스위치를 통해 부하를 모니터하고 구동하며,

중앙 제어 장치는

전자 서머스탯 제어 장치의 제어 래치 장치로부터의 상기 각 출력 및 상기 전자 서머스탯 제어 장치를 인에이블하거나 디스에이블하는 상기 출력 구동 및 보호 회로의 입력과 연결되며, 상기 구동 및 보호 회로의 출력은 고장 상태의 발생뿐만 아니라 전자 서머스탯 제어 장치로부터의 출력과 전위차계 또는 디지털 카운터로부터 수신한 사용자 제어 입력의 조합에 따라 결정되며,

특별 모드의 동작이 실시되는 동안 하나 이상의 상기 출력 구동 및 보호 회로를 인에이블/디스에이블하는 타이밍 신호를 발생하는 시스템 타이머와 연결되며,

부하가 스위치-온되면 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로를 제어하는데 필요한 신호를 제공하는 시동(starting) 릴레이 회로와 연결되어 있다.

모든 하나 이상의 출력 구동 및 보호회로는 열적 보호 회로, 과전류 보호 회로 및 '소프트-스타트' 회로를 포함하며, 열적 보호 회로는 부하의 온도를 모니터하고, 과전류 보호 회로는 부하에 의해 도출된 전류를 모니터하고, '소프트-스타트' 회로는 턴-온의 초기 주기 동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시킨다.

상기 중앙 제어 장치는 예를 들어 냉장고의 경우에는 자동 서리제거 및 급속 냉동과 같은 특수 기능 및 가열 시스템의 경우에는 타이밍된 가열 사이클과 같은 특수 기능을 실시하는 논리 회로이다.

온도를 표시하는 표시 장치는 상기 하나의 전자 서머스탯 제어 장치의 출력과 연결되어 있다.

적어도 하나의 스위치는 스위치 디바운스 회로 및 디지털 카운터를 통과하여 상기 중앙 제어 장치의 입력과 연결되어 있으며, 상기 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 동작시키는데 필요한 사용자 제어 신호를 제공한다.

전체 회로가 전자 서머스탯 제어 장치의 센서, 사용자 제어 스위치, 선택 스위치, 온도 표시 장치, 전원 및 솔리드 스테이트 스위치를 배제하는 소비자 응용 주문형 집적회로 ASIC로서 실시되어, 소형이며 비용 면에서 효율적인 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 제공한다.

다른 실시예에서, 상기 ASIC는 온도 데이터를 저장하는 대 용량의 비휘발성 메모리를 제공하고 서로 다른 형태 및 크기의 표시와 인터페이스하기 위해 비휘발성 메모리, 클록 회로 및 전원을 배제한다.

본 발명을 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 1(a)을 참조하여, 항목 (1)은 단일 반도체 p-n 접합(예를 들어 다이오드)으로 구성되는 센서이다. 정 전류원(2)은 상기 센서(1)에 바이어스 전류를 제공한다. 온도가 증가함에 따라 선형적으로 감소하는 아날로그 직류 전압인 전압 센서(1)로부터의 신호는 아날로그-디지털 변환기(3)에 의해 디지털 형태로 변환된다. 디지털 출력의 센서 오프셋 및 감도는 비휘발성 메모리(19)로부터 디지털 형태로 보정율 데이터를 수신하는 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)에 의해 조정된다. 이러한 디지털 출력이 디지털 비교기(5 및 6)에 인가된다. 각 디지털 비교기는 그 입력 단자에서 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)로부터 수신된 디지털 값과 함께 디지털 기준 값을 수신한다. 디지털 비교기(5)는 비휘발성 메모리(19)로부터 고정 값을 수신하고, 다른 디지털 비교기(6)는 선택 스위치(16)의 온/오프 상태에 따라 비휘발성 메모리(19)로부터 또는 사용자 가변 제어 장치(12)로부터 그 기준 값을 수신한다. 사용자 가변 제어 장치가 전위차계(12)인 경우, 전위차계로부터의 직류 전압은 이 전압을 디지털 비교기(6)에 적합한 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(14)로 공급된다. 정 전류원(13)이 전위차계를 구동하여 전원 변동의 영향을 받지 않는 출력을 보장한다. 아날로그-디지털 변환기(14)의 출력은 디지털 비교기(6)의 컷-아웃('cut-out')기준으로서 전위차계로부터의 사용자 제어 신호를 사용할 것인지 아니면 비휘발성 메모리로부터의 정 전압을 사용할 것인지를 판단하는 디지털 멀티플렉서(15)로 공급된다. 디지털 멀티플렉서(15)는 그 제어 입력을 사용자 스위치(16)와 인터페이스하는 스위치 디바운스 회로(17)의 출력으로부터 수신한다. 2개의 디지털 비교기(5 및 6)의 출력은 디지털 노이즈 필터(7 및 8)를 통과하여 스퓨리어스 출력을 제거한 후, 출력 구동 및 보호 회로(10)를 제어하는 제어 래치(9)의 입력에 인가된다. "소프트-스타트"회로(10A), 열적 과부하 보호 회로(10B) 및 과전류 보호회로(10C)를 포함하는 출력 구동 및 보호 회로(10)는 솔리드 스테이트 스위치(11)를 구동하여 소비자/산업 제품의 해당 장치를 동작시켜, 과열 및 전류 과부하 상태를 방지할 뿐만 아니라 온도를 보정하고 모터와 가열기 부하의 경우 부하 상에서 발생되는 유입 전류 스트레스를 최소화한다. 또한 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)의 출력은 감지된 온도를 표시하는 표시 장치(18)로 전달된다. 클록 회로(20) 및 전원(21)은 도 1에 도시된 바와 같이 전체 회로와 연결된다.

도 2에서, 사용자 가변 제어는 전위차계(12) 대신에 스위치(22)로부터 시작된다. 스위치(22)로부터의 신호는 스위치 디바운스 회로(23)로 공급되고, 이 스위치 디바운스 회로(23)는 스위치가 눌러질 때마다 펄스를 디지털 카운터(24)로 공급하고, 상기 디지털 카운터(24)는 디지털 멀티플렉서(15)를 통해 디지털 비교기(6)로 공급되는 선택된 제어 임계값을 표시하며, 디지털 멀티플렉서(15)는 디지털 비교기(6)로 공급되는 값이 디지털 카운터(24)의 출력인지 아니면 비휘발성 메모리(19)로부터의 고정 값인지를 판단한다. 디지털 멀티플렉서(15)는 그 제어 입력을 선택 스위치(16)와 인터페이스하는 디바운스 스위치(17)의 출력으로부터 수신한다.

도 3은 전자 디지털 서머스탯 제어 장치에 전력을 공급하기 위한 3 내지 6볼트의 변압기가 없는 전원(transformer less power supply; 21)을 도시한다. 용량성 전압 강하 네트워크(25)는 전압 클램핑 제너 다이오드(26)와 함께 높은 입력 교류전압을 낮은 값으로 낮춘다. 다이오드(27)가 상기 낮은 교류 전압을 정류하고 커패시터(28)가 이 전압을 필터하여, 낮은 전압의 직류 전원을 회로에 공급한다.

도 4는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치에서의 적용을 도시한다. 센서 소자(1)는 온도를 제어할 기구(29)(예를 들어 소비자 제품의 경우에는 냉장고, 또는 산업/자동차 적용의 경우에는 엔진 냉각 케이싱)의 내부에 위치한다. 센서(1)는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치(30)로부터 멀리 떨어져 위치한다. 이와 유사하게, 전자 디지털 서머스탯 제어 장치에 의해 동작하며, 냉장고의 경우에는 압축기 모터의, 또는 공랭식 또는 수냉식 엔진의 경우에는 라디에이터 냉각 팬/냉각 펌프의 온도를 보정하는 장치(31)가 멀리 떨어져 위치한다.

도 5는 소비자 응용 주문형 집적회로(ASIC) (32)의 형태로 구현되어 극소형이며 비용 면에서 효율적인 해결방법을 제공하는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치의 실시예를 도시한다. 센서(1)는 ASIC와 연결된다. 또한 유사하게 솔리드 스테이트 스위치(11)는 ASIC의 출력과 연결된다. 또한 '컷-아웃' 온도를 선택하고 제어 한계를 설정하는 2개의 스위치(16 및 22)는 ASIC(32)와 개별적으로 연결된다. 표시 장치(18)는 ASIC(핀)과 직접 연결되며 이것에 의해 개별적으로 구동된다.

도 6은 대 용량의 비휘발성 메모리를 제공하고 다수의 서로 다른 형태 및 크기의 표시와 인터페이스하기 위해 비휘발성 메모리(19), 클록 발진기(20) 및 전원(21)이 ASIC의 외부에 위치한 ASIC(33)을 사용하는 다른 실시예를 도시한다.

도 7은 단일 칩에 의해 공급되는 것보다 많은 구동 전류를 요구하는 높은 전원의 솔리드 스테이트 스위치의 사용을 용이하게 하기 위해 출력 구동 및 보호 회로(10)가 외부에 위치한 ASIC(34) 형태의 전자 디지털 서머스탯 제어 장치의 또 다른 실시예를 도시한다. 이것은 상당히 많은 용량의 부하를 제어할 수 있도록 한다.

동작:

정 전류원(2)에 의해 정 전류 바이어스가 인가되면, 단일 반도체 p-n 접합 다이오드(1)로 구성된 센서는 감지된 온도가 증가하는 것에 직접 비례하여 감소하는 직류 전압을 발생한다. 직류 전압은 아날로그-디지털 변환기(3)의 입력으로 공급된다. 아날로그-디지털 변환기는 그 입력으로 공급된 직류 전압과 동일한 디지털 출력을 발생한다. 이 디지털 출력은 비휘발성 메모리(19)로부터 디지털 출력에 의해 디지털 형태로 수신된 보정율을 적용하여 디지털 출력의 센서 오프셋 및 감도를 보정하는 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)의 입력에 공급된다. 이것은 보정되고 감지된 온도 값을 발생한다.

이러한 보정되고 감지된 온도 값은 각 디지털 비교기(5 및 6)의 하나의 입력에 인가된다. 디지털 비교기(5)는 다른 입력에서 비휘발성 메모리(19)로부터 고정 '기준' 값을 수신한다. 디지털 비교기(5)는 상기 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)로부터 수신된 보정되고 감지된 온도 값을 상기 '기준' 값과 비교하여 '참'/'거짓' 출력을 발생한다. 디지털 비교기(5)의 출력은 스퓨리어스 출력을 제거하기 위해 디지털 노이즈 필터(7)로 공급된다. 디지털 노이즈 필터(7)에 의해 필터된 출력은 제어 래치(9)의 '리셋' 입력에 인가된다. 따라서 제어 래치는 디지털 비교기(5)의 출력이 '참"일 때마다 리셋된다.

다른 디지털 비교기(6)는 선택을 토글하는 선택 스위치(16)의 상태에 따라 비휘발성 메모리(19) 또는 사용자 가변 제어 장치(12)로부터 그 '기준'값을 수신한다. 사용자 가변 제어 장치가 전위차계(12)인 경우, 전위차계로부터의 직류 전압이 이 전압을 디지털 비교기(6)에 적합한 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기(14)로 공급된다. 전원 변동의 영향을 받지 않는 출력을 보장하기 위해 정 전류원(13)이 전위차계를 구동한다. 아날로그-디지털 변환기(14)의 출력은 디지털 비교기(6)의 기준으로서 전위차계(12)로부터의 사용자 제어 신호를 사용할 것인지 아니면 비휘발성 메모리로부터의 정 전압을 사용할 것인지를 판단하는 디지털 멀티플렉서(15)로 공급된다.

전위차계(12) 대신에 스위치(22)로부터 사용자 제어가 공급되는 경우(도 2를 참조하시오), 스위치 신호는 먼저 스퓨리어스 스위치 천이를 제거하기 위해 스위치 디바운스 회로(23)를 통과한 후 디지털 카운터(24)를 증가/감소하는데 사용된다. 디지털 카운터(24)의 출력이 디지털 비교기(6)의 '기준' 값으로서 스위치(22)로부터의 사용자 제어 신호를 사용할 것인지 아니면 비휘발성 메모리(19)로부터의 정 전압을 사용할 것인 지를 판단하는 디지털 멀티플렉서(15)의 입력에 인가된다.

디지털 멀티플렉서(15)의 출력은 스퓨리어스 스위치 천이를 제거하기 위해 스위치 디바운스 회로(17)에 의한 처리를 거친 선택 스위치로부터의 신호에 의해 제어된다. 상기 보정되고 감지된 온도 값은 디지털 비교기(6)에 의해 기준 값과 비교되고, 스퓨리어스 출력을 제거하기 위해 디지털 노이즈 필터 8을 통해 필터된 후 제어 래치(9)를 '셋'하기 위해 사용되는 '참'/'거짓'출력을 발생한다.

제어 래치(9)는 출력 구동 및 보호 회로(10)를 인에이블/디스에이블하는 디지털 신호를 출력한다. 출력 구동 및 보호 회로(10)는 온도를 보정하는 소비자/산업 제품의 해당 장치를 동작시켜 솔리드 스테이트 스위치(11)를 구동하는데 필요한 신호를 발생한다. 열적 과부하 보호 회로(10B) 및 전류 과부하 보호 회로(10C)를 포함하는 출력 구동 및 보호 회로(10)는 부하 상태를 계속적으로 모니터하고 만약 열적 또는 전류 과부하 상태가 발생하면 솔리드 스테이트 스위치로의 구동을 비활성화한다. 또한 출력 구동 및 보호 회로는 '소프트-스타트 '회로(10A)를 포함하여 턴-온의 초기 시간동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜, 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시킨다.

또한 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)의 출력은 감지된 온도를 표시하는 표시 장치(18)로 전달된다. 또한 표시 장치(18)의 입력과 연결된 선택 스위치(도시되지 않음)는 감도 및 오프셋 보정 디지털 회로(4)로부터의 출력에 의해 표시된 감지된 온도 또는 디지털 멀티플렉서(15)의 출력 신호에 의해 판단된 사용자 선택 기준 온도를 선택하여 표시할 수 있도록 한다. 4-8 MHz 주파수 범위의 수정 발진기에 기초한 클록 발진기 회로(20)는 필요한 모든 타이밍 신호를 발생시켜 각 회로 블록을 동작시키며, 전원(21)은 필요한 전압 및 전류를 전자 디지털 서머스탯 제어 장치의 각 회로 블록으로 공급한다.

도 8 및 도 8(a)에, 전자 멀티포인트 온도 제어 장치가 도시되어 있는데, 항목(35) 내지 (39)는 단일 p-n 접합(예를 들어, 다이오드) 온도 센서를 표시하며, 상기 온도 센서는 기준 데이터 및 교정 데이터를 저장하는 공통 비휘발성 메모리(75)를 가지는 전자 서머스탯 제어 장치(40) 내지 (44)와 연결되어 있다. 전자 서머스탯 제어 장치의 제어 래치 장치로부터의 출력은 논리 회로(45)와 연결되어 있으며, 이 논리 회로는 상기 비휘발성 메모리(75)에 개별적으로 저장되어 있는 데이터를 사용하여 제어 래치 장치로부터의 출력을 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로(46) 내지 (50)의 입력과 선택적으로 연결한다. 각 출력 구동 및 보호 회로로부터의 출력은 부하(예를 들어 냉장고의 압축기 모터, 송풍기, 서리제거용 가열기 등)상에서 온/오프 동작을 실시하는 솔리드 스테이트 스위치(51) 내지 (55)로 흐른다. 모든 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로는 '소프트-스타트" 회로(46A), 열적 과부하 보호 회로(46B) 및 과전류 보호 회로(46C)를 포함하여,

턴-온의 초기 시간동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시키며,

열적 및 전류 과부하 상태를 방지한다.

중앙 제어 장치(71)는 특정 모드의 동작(예를 들어 냉장고의 경우 '서리제거' 및 '급속 냉동' 모드)뿐만 아니라 고장 상태가 발생하면 전자 서머스탯 제어 장치(40) 내지 (44) 및 출력 구동 및 보호 회로(46) 내지 (50)을 인에이블하거나 디스에이블한다.

사용자 제어 신호가 이 장치의 제어 패널 상에 위치한 하나 이상의 스위치(56) 내지 (60)으로부터 수신된다. 각 스위치로부터의 신호는 스퓨리어스 출력을 제거하기 위해 스위치 디바운스 회로(61) 내지 (65)를 통과한 후 디지털 카운터(66) 내지 (70)을 갱신하는데 사용된다. 디지털 카운터로부터의 출력들은 중앙 제어 장치(71)의 입력과 연결되어 있으며 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 동작을 제어하는데 필요한 사용자 제어 데이터를 제공한다. 냉장고의 경우에는 자동 서리제거 및 '급속 냉동', '문 열림 경고' '자동 오류 리셋'의 기능과 같은 특수 기능을, 커피 자동 판매기의 경우에는 '물 채움 타이머', '우유 채움 타이머' '설정 시간에 자동 턴-온' 및 '설정 시간에 자동 턴-오프'의 기능과 같은 특수 기능을 위한 전자 타이머를 포함하는 시스템 타이머 장치(72)의 출력은 중앙 제어 장치(71)의 입력과 연결되어 있으며, 전자 서머스탯 제어 장치(40) 내지 (44) 및 출력 구동 및 보호 회로(46) 내지 (50)을 인에이블 또는 디스에이블하기 위한 제어 동작을 판단하는 신호를 제공한다.

시동 릴레이 회로 블록(73)은 타이밍된 신호를 냉장고의 압축기 모터와 같은 이중 권선 전기 모터의 시동 권선으로 전달하는 회로를 포함한다. 이 신호는 중앙 제어 장치(71)를 통과하여 하나의 출력 구동 및 보호 회로 블록으로 루팅된다.

주파수 4-8MHz의 클록 발진기(74)는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 각 회로를 동작시키는데 필요한 타이밍 신호를 제공한다. 상기 클록 발진기는 전자 서머스탯 장치에서 사용되는 것과 동일하다.

비휘발성 메모리(75)는 상기 전자 서머스탯 제어 장치 및 상기 논리 회로에 필요한 모든 제어 및 교정 데이터를 저장하는데 사용된다.

전원(76)은 전자 멀티포인트 온도 제어 장치에 전력을 공급하는데 사용된다. 상기 전원은 이 장치의 모든 내부 블록과 연결되어 있으며, 전자 서머스탯 제어 장치에서 사용되는 것과 동일하다.

하나의 전자 서머스탯 제어 장치의 출력단에 표시 장치(77)가 제공된다.

도 9는 5개의 전자 서머스탯 제어 장치 및 5개의 출력 구동 및 보호 회로를 사용하는 3 영역 냉장고(78)에 적용된 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 표시한다. 각 3개의 영역에 위치한 3개의 온도 센서(79) 내지 (81)는 각 영역에서의 주변 온도를 측정한다. 또한 압축기(84)의 하우징에 위치한 4번째 센서(82)는 열적 과부하 보호 기능을 제공하기 위해 압축기의 온도를 모니터한다. 서리제거 가열기 소자와 인접하여 위치한 5번째 센서(83)는 서리제거 사이클 동안 정밀하게 온도를 제어할 수 있도록 한다. 각 전자 서머스탯 제어 장치는 이것이 위치한 구획(compartment)의 온도를 모니터하고 이를 지정된 '컷-아웃' 및 '컷-인' 온도와 비교하여, 상기 구획에 대하여, 모니터된 온도가 '컷-인'한계를 초과할 때마다 해당하는 출력 구동 및 보호 회로를 인에이블하고, 모니터된 온도가 '컷-아웃'한계를 초과할 때마다 이것을 디스에이블한다. 5개의 솔리드 스테이트 스위치(51) 내지 (55)로부터의 출력은 압축기 모터 'RUN' 권선, 압축기 모터 'START' 권선, 서리제거 가열기 소자, 냉장고의 하나의 구획에 위치한 송풍기 #1 및 냉장고의 다른 구획에 위치한 송풍기 #2와 연결되어 있다.

도 10은 3개의 전자 서머스탯 제어 장치 및 3개의 출력 구동 및 보호 회로를 사용하는 커피 자동 판매기에 적용된 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 도시한다. 커피 물을 담고 있는 스테인레스 강철 용기(91)와 접촉하여 위치한 온도 센서(90)는 가열되는 물의 온도를 측정한다. 온수 디스펜싱 펌프(94) 및 우유 디스펜싱 펌프(95)의 하우징에 위치한 제2 및 제3 센서(92 및 93)는 열적 과부하 보호를 제공하기 위해 펌프의 온도를 모니터한다. 3개의 솔리드 스테이트 스위치(51) 내지 (53)로부터의 출력은 필요한 온도를 모니터하기 위해 가열기(96), 상기 온수 디스펜싱 펌프(94) 및 상기 우유 디스펜싱 펌프(95)와 연결되어 있다.

도 11은 극소형이며 비용 면에서 효율적인 해결방법을 제공하기 위해 전자 서머스탯 제어 장치의 센서(35) 내지 (39), 사용자 제어 스위치(56) 내지 (60), 직류 전원(76) 및 솔리드 스테이트 스위치(51) 내지 (55)가 배제된 소비자 응용 주문형 집적회로(ASIC; 97) 형태의 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 실시예를 도시한다.

도 12는 대 용량의 데이터 저장을 제공하고 다수의 서로 다른 형태 및 크기의 표시와 인터페이스하기 위해, 전자 서머스탯 제어 장치의 센서(35) 내지 (39), 사용자 제어 스위치(56) 내지 (60), 직류 전원(76) 및 솔리드 스테이트 스위치(51) 내지 (55) 및 비휘발성 메모리(75)가 외부에 위치한 ASIC(98)을 사용하는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 다른 실시예를 도시한다.

동작:

공통 비휘발성 메모리(75)를 가지는 다중 전자 서머스탯 제어 장치(40) 내지 (44)는 온도를 제어할 환경의 서로 다른 지점의 온도를 모니터한다. 상기 전자 서머스탯 제어 장치의 각 제어 래치 장치의 출력이 논리 회로(45)와 연결되며, 상기 논리 회로는 상기 비휘발성 메모리(75)로부터 수신한 데이터에 따라 상기 출력을 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로(46) 내지 (50)의 입력과 선택적으로 연결한다. 각 전자 서머스탯 제어 장치는 그것이 위치한 구획의 온도를 모니터하고, 이 온도를 설정된 '컷-아웃' 및 '컷-인' 온도와 비교하여, 모니터된 온도가 '컷-인' 한계를 초과하면 해당하는 출력 구동 및 보호 회로를 인에이블하고, 모니터된 온도가 '컷-아웃' 한계를 초과하면 이것을 디스에이블한다. 부하(냉장/가열 시스템의 송풍기, 압축기, 가열기, 펌프 또는 솔레노이드 밸브)를 구동하고 모니터하는 출력 구동 및 보호 회로(46) 내지 (50)의 출력은 상기 출력 구동 및 보호 회로를 통과하여 솔리드 스테이트 스위치(51)의 입력과 연결되어 있다. 모든 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로(46)는 '소프트-스타트'회로(46A), 열적 과부하 보호 회로(46B) 및 과전류 보호 회로(46C)를 포함하며,

턴-온의 초기 시간동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜, 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시키고,

열적 및 전류 과부하 상태를 방지한다.

중앙 제어 장치(71)는 스퓨리어스 천이를 제거하기 위해 스위치 디바운스 회로(61) 내지 (65)를 통과하여 루팅되고 디지털 값을 발생하기 위해 디지털 카운터(66) 내지 (70)을 통과하여 루팅된 스위치(56) 내지 (60)으로부터 사용자 제어 값을 수신한다. 또한 상기 중앙 제어 장치는 'START' 권선이 턴-온된 경우 타이밍된 '온' 펄스를 공급하여 이들을 동력화하는데 필요한 신호를 발생하는 시동 릴레이 회로(73)의 입력뿐만 아니라 하나 이상의 내부 타이머로부터 제어 신호를 공급하는 시스템 타이머 장치(72)의 입력을 수신한다. 상기 중앙 제어 장치는 입력 신호 값에 기초하여 각 전자 서머스탯 제어 장치 및 출력 구동 및 보호 회로를 위한 인에이블/디스에이블 제어 신호를 발생시켜, 그 결과로 특정 적용 모드의 동작(예를 들어 냉장고의 경우 "서리제거" 및 "급속 냉동" 모드)뿐만 아니라 전체 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 동작에 필요한 제어 동작을 실시한다.

상기 내용 참고

Claims (16)

1. 전자 디지털 서머스탯 제어 장치로서, 상기 제어 장치는

   p-n 접합 온도 감지 소자 및

   상기 p-n 접합 소자를 구동하기 위한 정 전류원을 포함하며,

   상기 p-n 접합 소자의 출력은 아날로그 디지털 변환기와 연결되어 디지털 출력을 발생하며,

   상기 디지털 출력은 비휘발성 메모리에 저장된 교정 데이터를 사용하여 센서의 감도 및 오프셋 값을 보정하기 위한 회로와 연결되어 있으며,

   보정된 출력은 적어도 하나의 디지털 비교기의 하나의 입력과 연결되며, 각 디지털 비교기의 다른 입력은 상기 비휘발성 메모리 또는 가변 제어 수단으로부터 디지털 기준 값을 수신하며,

   상기 비교기의 출력은 스퓨리어스 출력을 제거하기 위해 디지털 노이즈 필터를 사용하여 필터되고, 제어 래치에 저장되어 온도 보정을 실시하는 소비자/산업용 제품의 장치를 동작시키기 위해 디지털 비교기의 출력이 "참"일 때마다 제어 래치의 입력을 셋/리셋하는,

   전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 래치의 출력은 부하 상태를 계속하여 모니터하여 상기 소비자/산업용 제품에서 과부하 상태가 발생하는 경우 솔리드 스테이트 스위치의 구동을 비활성화하는 출력 구동 및 보호 회로와 연결되어 있는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 출력 구동 및 보호 회로는 열적 보호 회로, 과전류 보호 회로 및 '소프트-스타트' 회로를 포함하며, 열적 보호 회로는 부하의 온도를 모니터하고, 과전류 보호 회로는 부하에 의해 도출된 전류를 모니터하고, '소프트-스타트'회로는 턴-온의 초기 시간 동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시키는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 가변 제어 수단은 상기 아날로그 디지털 변환기와 직렬로 제공되어 있으며, 온도의 제어 한계를 조정하기 위하여 멀티플렉서를 통해 디지털 비교기에 공급되는 기준 디지털 값을 변동시키는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 가변 제어 수단은 스퓨리어스 스위치 천이를 제거하는 스위치 디바운스 회로와 연결되어 있으며 디지털 카운터를 증가/감소시키는 디지털 카운터와 연결되어 있는 전위차계 또는 스위치이며, 상기 디지털 카운터 또는 상기 전위차계의 출력은 디지털 멀티플렉서의 입력과 연결되어 상기 디지털 비교기에 대한 기준 값으로서 상기 스위치로부터의 사용자 제어 신호를 사용하는지 또는 비휘발성 메모리로부터의 일정한 값을 사용하는 지를 판단하는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 전체 제어 회로는 하나의 소비자 응용 주문형 집적회로(ASIC)로서 구현되어, 센서, 가변 사용자 제어 전위차계/스위치, 선택 스위치, 온도 표시 장치 및 솔리드 스테이트 스위치를 배제하는 소형이며 비용 면에서 효율적인 서머스탯을 제공하는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 ASIC는 하나의 실시예에서는 온도 데이터를 저장하는 대 용량의 비휘발성 메모리를 제공하고 서로 다른 형태 및 크기와 인터페이스하기 위해 비휘발성 메모리, 클록 회로 및 전원을 배제하고, 다른 실시예에서는 고 전력 솔리드 스테이트 스위치의 사용을 용이하게 하기 위하여 출력 구동 및 보호 회로를 더 배제하는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
8. 전자 멀티포인트 온도 제어 장치로서, 상기 제어 장치는

   제1항에 개시된, 기준 및 교정 데이터를 저장하는 공통 비휘발성 메모리를 가지며, 냉장/가열 시스템에서 요구되는 개수의 위치에서 온도를 제어하는, 다수의 전자 서머스탯 제어 장치를 포함하며,

   상기 전자 서머스탯 장치의 제어 래치 장치의 출력은, 전자 서머스탯 장치의 비휘발성 메모리에 개별적으로 저장된 데이터를 사용하여 상기 출력을 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로와 선택적으로 연결하는 논리 회로와 연결되어 있으며, 상기 출력 구동 및 보호 회로는 솔리드 스테이트 스위치를 통해 부하를 구동하고 모니터하는 장치이며,

   중앙 제어 장치는

   ⅰ. 전자 서머스탯 제어 장치의 상기 제어 래치로부터의 상기 출력 및 상기 전자 서머스탯 제어 장치를 인에이블하거나 디스에이블하는 상기 출력 구동 및 보호 회로의 입력과 각각 연결되어 있으며, 상기 구동 및 보호 회로의 출력은 오류 상태의 발생뿐만 아니라 전자 서머스탯 제어 장치로부터의 출력 및 전위차계 또는 디지털 카운터로부터 수신한 사용자 제어 입력의 조합에 따라 달라짐,

   ⅱ. 특별 모드의 동작 동안 상기 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로를 인에이블/디스에이블하는 타이밍 신호를 발생하는 시스템 타이머 장치와 연결되어 있으며,

   ⅲ. 상기 부하가 스위치-온되는 시간에 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로를 제어하는데 필요한 신호를 제공하는 시동 릴레이 회로와 연결되어 있는,

   전자 멀티포인트 온도 제어 장치.
9. 제8항에 있어서, 모든 하나 이상의 출력 구동 및 보호 회로는 열적 보호 회로, 과전류 보호 회로 및 '소프트-스타트' 회로를 포함하며, 상기 열적 보호 회로는 부하의 온도를 모니터하고, 상기 과전류 보호 회로는 상기 부하에 의해 도출된 전류를 모니터하고, 상기 '소프트-스타트'회로는 턴-온의 초기 시간 동안 부하에 대한 시동 전압을 효율적으로 감소시켜 그 결과로 모터 및 가열기 부하의 경우 상기 부하 상에서 발생하는 유입 전류 스트레스를 감소시키는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치.
10. 제8항에 있어서, 중앙 제어 장치는 예를 들어 냉장고의 경우에는 자동 서리제거 그리고 급속 냉동과 같은 특수 기능을, 그리고 가열 시스템에서는 타이밍된 가열 사이클과 같은 특수 기능을 구현하기 위한 논리 회로인 전자 멀티포인트 온도 제어 장치.
11. 제1항 및 제8항에 있어서, 상기 전자 서머스탯 제어 장치의 각 회로 소자의 동작을 위해 필요한 타이밍 신호를 위한 클록 발진기를 구비하는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치.
12. 제1항 및 제8항에 있어서, 상기 전자 디지털 서머스탯 제어 장치에 전력을 공급하기 위하여 사용되는 전원은 바람직하게 전압 클래핑 장치를 따르는 저 손실 용량성 전압 강하 네트워크, 정류기 및 필터 네트워크로 구성되어 직류 전압을 제공하는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
13. 제1항 및 제8항에 있어서, 상기 온도 표시 장치는 전자 서머스탯 제어 장치의 경우에는 감도 및 오프셋 보정 회로의 출력으로부터 그 입력을 수신하는 상기 디지털 비교기의 입력 중의 하나와 연결되어 있으며 상기 선택 스위치는 전자 서머스탯 제어 장치의 경우에는 감지된 온도 또는 전위차계/스위치로부터 디지털화 출력된 기준 값 중의 어느 하나를 선택적으로 표시하는 것을 허용하고, 전자 멀티포인트 온도 제어 장치의 경우에는 상기 전자 서머스탯 제어 장치의 출력과 연결되어 있으며 선택 스위치를 통과하여 감지된 또는 기준 온도를 표시하는 전자 디지털 서머스탯 제어 장치.
14. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 사용자 제어 스위치는 스위치 디바운스 회로 및 디지털 카운터를 통과하여 상기 중앙 제어 장치의 입력과 연결되어 있으며 상기 전자 멀티포인트 온도 제어 장치를 동작시키는데 필요한 사용자 제어 신호를 제공하는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 전체 제어 회로는 하나의 소비자 응용 주문형 집적회로(ASIC)로서 구현되어 전자 서머스탯 제어 장치의 센서, 가변 사용자 제어 스위치, 선택 스위치, 온도 표시 장치 및 솔리드 스테이트 스위치를 배제하는 소형 및 비용 면에서 효율적인 서머스탯을 제공하는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치.
16. 제1항에 있어서, 상기 ASIC는 하나의 실시예에서는 온도 데이터를 저장하는 대 용량의 비휘발성 메모리 용량을 제공하고 서로 다른 형태 및 크기와의 인터페이스를 제공하기 위해 비휘발성 메모리, 클록 회로 및 전원을 배제하고, 다른 실시예에서는 고 전력 솔리드 스테이트 스위치의 사용을 용이하게 하기 위해 출력 구동 및 보호 회로를 배제하는 전자 멀티포인트 온도 제어 장치.