KR20000059517A

KR20000059517A - 전기장판의 온도 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20000059517A
Application number: KR1019990007161A
Authority: KR
Inventors: 이창열; 이왕열; 조종순
Original assignee: 이창열; 이왕열; 조종순
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2000-10-05

Abstract

본 발명은 다기능 시스템(multi-function system)을 제공하는 전기장판의 온도 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 전원 공급시 중앙처리장치에 의해 표시해야할 동작상태를 표시하는 동작상태표시부와, 상기 중앙처리장치내에 설정한 온도와 실제온도를 비교하고 그 비교한 결과치를 출력하는 비교부와, 외부 입력신호(온도측정, 온도설정, 시간설정, 온도과승여부, 접지전극의 극성)를 읽고 판단하여 적절한 신호를 각부로 출력하는 중앙처리장치와, 상기 교류 전원이 공급되는 동안 접지선을 주상 접지점과 등전위가 되도록 연결하고 대지와 접지선이 등전위가 되도록 연결하는 자동 접지 제어부와, 상기 최초 전원 투입시에만 접지점을 감지하는 접지감지부와, 상기 교류전원과 콘트롤러 및 본체를 분리 또는 접속할 수 있게 하는 접속부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명은, 원칩 마이크로프로세서를 통해 발열체의 온도변화에 따라 전류와 전압의 비에서 얻어지는 절연저항의 변화값을 실제온도로 산출하여 온도의 삼중제어 및 무접점 스위치에 의한 자동접지, 시간제어, 온도 과승 감지 및 사전에 차단함과 아울러 발열선의 소손을 없앨 수 있고, 또한 전자파 자동 차단 등의 기능을 제어하여 안전하고 무해한 전기장판을 제공하는 효과가 있다.

Description

전기장판의 온도 제어 방법 및 장치{The temperature control method for electric}

본 발명은 다기능 시스템(multi-function system)을 제공하는 전기장판의 온도 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 원칩 마이크로프로세서를 통해 발열체의 온도변화에 따라 그에 흐르는 전류와 전압의 비에서 얻어지는 절연저항의 변화값을 실제온도값으로 산출하여 온도의 삼중제어 및 무접점 스위치에 의한 자동접지, 시간제어, 온도 과승 감지 및 사전에 차단함과 아울러 발열선의 소손을 미연에 방지할 수 있고, 또한 전자파 자동 차단 등의 기능을 제어하여 안전하고 무해한 전기장판을 제공하도록 한 전기장판의 온도 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래의 전기장판 온도 조절장치는, 발열체와 감열체를 하나의 감열 발열선을 설치하여 두 개의 효과를 동시에 얻게 하고, 또한 직류 안정화 전원을 구성하여 전원전압변동에 따른 온도변화의 폭을 줄이도록 하고, 또한 푸쉬버턴스위치의 누름횟수에 따라 온도를 가변할 수 있게 하고, 또한 온도설정 및 게이트 트리거용 전원만을 개폐하는 스위치를 부착하여 제어소자의 이상유무를 사용자가 용이하게 식별할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전기장판 온도 조절장치는, 발열체와 감열체를 하나의 감열 발열선으로 설치해야하는 불편함과 그에 따른 원가를 상승시켜야 하는 어려움이 뒷따르고 있다.

또한 푸쉬버턴스위치의 누름횟수에 따라 온도를 사용자가 일일이 가변시켜야 하는 어려움도 뒷따르고 있다.

또한 스위치의 개폐에 따라 온도설정 및 제어소자의 이상유무를 사용자가 항시 알수 있도록 식별시켜야 하는 어려운 문제점이 뒷따르고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로서, 그 목적은 발열체와 감지선 사이의 감열층의 온도변화를 감지하고 그 감지한 온도와 설정온도와를 비교하여 국부 최고온도를 제어하는 삼중 안전 온도 제어 시스템을 구성하므로써 온도 과승을 방지할 수 있게 하고, 또한 자동 접지 회로를 간소화하여 원가를 절감시키고 확실한 접지효과를 갖게 함과 동시에, 발열체를 사중으로 권선하여 별도의 접지판을 설치해야 하는 불편함을 해소시킬 수 있게 하는 전기장판의 온도 제어 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하고자 본 발명의 전기장판의 온도 제어 방법은, 입/출력 모드가 설정된 상태에서 스위치를 터치했는가를 판단하고 스위치 터치이면 입력모드중 A1 이 접지이면 출력모드(B5),(B6)로 0 신호를 출력하고, A2 가 접지이면 출력모드(B5)로 0 신호를 출력모드(B6)로 1 신호를 출력하고, A2 접지가 아니면 출력모드(B5)로 1 신호를 출력모드(B6)로 0 신호를 각각 출력하는 제 1 과정과, 상기 A포트의 데이터를 임시 레지스터에 저장함과 동시에 출력모드(B4)로 0 신호를 출력하고 상기 A포트를 입력모드로 변환시키는 제 2 과정과, 상기 과정 수행후 A포트의 입력 데이터를 레지스터에 저장하고 상기 A포트를 출력모드로 변환시키는 제 3 과정과, 상기 과정 수행후 임시 레지스터에 저장된 내용을 A포트로 출력하고 출력모드(B4)로 1 신호를 출력하는 제 4 과정과, 상기 과정 수행후 입력모드(A2)가 0 이거나 1 이면 레지스터에 클럭을 계수하는 제 5 과정과, 상기 입력모드(A2)가 1 이 아니면 다시 입력모드(A3)가 1 인가를 판단하여 아니면 비트를 0 으로 세트하고 1 이면 비트를 1로 세트하는 제 6 과정과, 상기 과정 수행후 비트가 1 인가를 판단하여 1 이면 AC 전원을 제로크로스에서 1/4만 트리거하여 출력모드(B7)로 1 신호를 출력하고 비트가 1 이 아니면 B0,B3를 출력모드로 B1,B2를 입력모드로 변환하고 B3로 1 신호를 출력하는 제 7 과정과, 상기 과정 수행후 기준온도 및 센서온도를 측정하여 레지스터에 저장하는 제 8 과정과, 상기 기준온도와 센서온도를 비교하고 비교한 결과 기준온도가 센서온도보다 크면 발열체 온도를 측정하는 제 9 과정과, 상기 과정 수행후 설정온도를 점검하는 제 10 과정과, 상기 과정 수행후 발열체 설정온도를 계산하는 제 11 과정과, 상기 과정 수행후 발열체 온도와 센서 온도를 레지스터에 저장하는 제 12 과정과, 상기 과정 수행후 온도 설정용 가변저항값과 센서온도값을 비교하는 제 13 과정과, 상기 비교한 결과 온도 설정용 가변저항값이 센서온도값보다 크면 상기 센서온도값과 발열체 온도값을 비교하는 제 14 과정을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징을 가진 전기장판의 온도 제어 장치는, 전원 공급시 중앙처리장치에 의해 표시해야할 동작상태를 표시하는 동작상태표시부와, 상기 중앙처리장치내에 설정한 온도와 실제온도를 비교하고 그 비교한 결과치를 출력하는 비교부와, 외부 입력신호(온도측정, 온도설정, 시간설정, 온도과승여부, 접지전극의 극성)를 읽고 판단하여 적절한 신호를 각부로 출력하는 중앙처리장치와, 상기 전원이 공급되는 동안 접지선을 주상 접지점과 등전위가 되도록 연결하고 대지와 접지선이 등전위가 되도록 연결하는 자동 접지 제어부와, 상기 최초 전원 투입시에만 상기 접지점을 감지하는 접지감지부와, 상기 교류전원과 콘트롤러 및 본체를 분리 또는 접속할 수 있게 하는 접속부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 동작상태표시부는, 제 8 트랜지스터와, 상기 제 8 트랜지스터 턴온시에만 동작상태(전원상태 및 접지상태)를 표시하도록 한 4개 이상의 발광소자 및 저항을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 비교부는, 기준값의 설정온도와 실제온도를 정기적으로 비교하고 그 비교한 값을 출력하도록 한 2개 이상의 비교기를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 자동 접지 제어부는, 접지선을 주상 접지점과 등전위가 되도록 제어하고 대지와 접지선이 등전위가 되도록 온,오프로 동작하도록 한 2개 이상의 트라이액을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 접지감지부는, 터치 스위치와, 상기 스위치 터치시 주상 접지점이 어디인지를 중앙처리장치가 이를 판단 및 기억할 수 있도록 신호를 공급하는 포토커플러를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 접속부는, 교류전원과 발열체, 감지선과 접지선 및 센서를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징을 가진 전기장판의 온도 제어 장치는, 발열체를 사중으로 권선하고, 1차선은 발열체로, 2차선은 감지선으로, 3차선은 발열 유입선으로, 4차선은 접지선으로 권선한 것을 그 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 전기장판의 온도 제어 장치의 회로 구성도.

도 2는 발열체의 접속 구조도.

도 3a,b,c는 본 발명에 따른 전기장판의 온도 제어 방법의 신호 흐름도.

〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉

10 : 전원공급부 20 : 동작상태표시부

30 : 비교부 40 : 중앙처리장치

50 : 자동접지제어부 60 : 접지감지부

70 : 접속부 301,302 : 비교기

LED6∼LED9 : 발광소자 R15∼R18 : 저항

Q2∼Q4,Q7∼Q10 : 트랜지스터 J1 : 터치 스위치

PC : 포토 커플러 SCR : 다이리스터

TR1,TR2 : 트라이액

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기장판의 온도 제어 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 전기장판의 온도 제어 장치의 회로 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 각부에 안정화된 직류전원을 공급하는 전원 공급부(10)와, 상기 직류전원 공급시 중앙처리장치에 의해 표시해야할 동작상태를 표시하는 동작상태표시부(20)와, 상기 중안처리장치내에 설정한 온도와 실제온도를 비교하고 그 비교한 결과치를 출력하는 비교부(30)와, 외부 입력신호(온도측정, 온도설정, 시간설정, 온도과승여부, 접지전극의 극성)를 읽고 판단하여 적절한 신호를 각부로 출력하는 중앙처리장치(40)와, 상기 전원이 공급되는 동안 접지선(G1)을 주상 접지점과 등전위가 되도록 연결하고 대지와 접지선(G1)이 등전위가 되도록 연결하는 자동 접지 제어부(50)와, 상기 최초 전원 투입시에만 접지점을 감지하는 접지감지부(60)와, 상기 교류전원과 콘트롤러 및 본체를 분리 또는 접속할 수 있게 하는 접속부(70)로 구성 되어 있다.

상기 동작상태표시부(20)는, 제 8 트랜지스터(Q8)와, 상기 제 8 트랜지스터(Q8)턴온시에만 동작상태(전원상태 및 접지상태)를 표시하도록 한 4개 이상의 발광소자(LED6∼LED9) 및 저항(R15∼R18)으로 구성된다.

상기 비교부(30)는, 기준값의 설정온도와 실제온도를 정기적으로 비교하고 그 비교한 값을 출력하도록 한 2개 이상의 비교기(301),(302)로 구성된다.

상기 자동 접지 제어부(50)는, 접지선(G1)을 주상 접지점과 등전위가 되도록 제어하고 대지와 접지선(G1)이 등전위가 되도록 온,오프로 동작하도록 한 2개 이상의 트라이액(TR1),(TR2)으로 구성된다.

상기 접지감지부(60)는, 터치 스위치(J1)와, 상기 스위치 터치시 주상 접지점이 어디인지를 중앙처리장치(40)가 이를 판단 및 기억할 수 있도록 신호를 공급하는 포토커플러(PC)로 구성된다.

상기 접속부(70)는, 교류전원(A1),(A2)과 발열체(H1),(H2), 감지선(S1)과 접지선(G1) 및 센서(TH1),(TH2)로 구성된다.

또한 상기 중앙처리장치(40)에는 기준온도값과 센서온도값, 발열체 온도값과 설정온도값, 발열체 설정온도값과 발열체 온도측정값 등의 데이터를 저장하기 위한 레지스터가 구성되어 있다.

도 2는 발열체의 접속 구조도로서, 이에 도시한 바와 같이 발열체를 사중으로 권선하고, 그 1차선은 발열체(H1),(H2)로, 2차선은 감지선(S1)으로, 3차선은 발열 유입선으로, 4차선은 접지선(G1)으로 권선되어 있다.

도 3a,b,c는 본 발명에 따른 전기장판의 온도 제어 방법의 신호 흐름도로서, 이에 도시한 바와 같이 입/출력 모드가 설정된 상태에서 스위치를 터치했는가를 판단하고 스위치 터치이면 입력모드중 A1 이 접지이면 출력모드(B5),(B6)로 0 신호를 출력하고, A2 가 접지이면 출력모드(B5)로 0 신호를 출력모드(B6)로 1 신호를 출력하고, A2 접지가 아니면 출력모드(B5)로 1 신호를 출력모드(B6)로 0 신호를 각각 출력하는 제 1 과정과, 상기 A포트의 데이터를 임시 레지스터에 저장함과 동시에 출력모드(B4)로 0 신호를 출력하고 상기 A포트를 입력모드로 변환시키는 제 2 과정과, 상기 과정 수행후 A포트의 입력 데이터를 레지스터에 저장하고 상기 A포트를 출력모드로 변환시키는 제 3 과정과, 상기 과정 수행후 임시 레지스터에 저장된 내용을 A포트로 출력하고 출력모드(B4)로 1 신호를 출력하는 제 4 과정과, 상기 과정 수행후 입력모드(A2)가 0 이거나 1 이면 레지스터에 클럭을 계수하는 제 5 과정과, 상기 입력모드(A2)가 1 이 아니면 다시 입력모드(A3)가 1 인가를 판단하여 아니면 비트를 0 으로 세트하고 1 이면 비트를 1로 세트하는 제 6 과정과, 상기 과정 수행후 비트가 1 인가를 판단하여 1 이면 AC 전원을 제로크로스에서 1/4만 트리거하여 출력모드(B7)로 1 신호를 출력하고 비트가 1 이 아니면 B0,B3를 출력모드로 B1,B2를 입력모드로 변환하고 B3로 1 신호를 출력하는 제 7 과정과, 상기 과정 수행후 기준온도 및 센서온도를 측정하여 레지스터에 저장하는 제 8 과정과, 상기 기준온도와 센서온도를 비교하고 비교한 결과 기준온도가 센서온도보다 크면 발열체 온도를 측정하는 제 9 과정과, 상기 과정 수행후 설정온도를 점검하는 제 10 과정과, 상기 과정 수행후 발열체 설정온도를 계산하는 제 11 과정과, 상기 과정 수행후 발열체 온도와 센서 온도를 레지스터에 저장하는 제 12 과정과, 상기 과정 수행후 온도 설정용 가변저항값과 센서온도값을 비교하는 제 13 과정과, 상기 비교한 결과 온도 설정용 가변저항값이 센서온도값보다 크면 상기 센서온도값과 발열체 온도값을 비교하는 제 14 과정으로 이루어져 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 작용효과를 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 전원공급부(10)는 콘트롤러의 주 제어장치인 중앙처리장치(40)와 비교기(301),(302), 기타 다이리스터(SCR)와 트라이액(TR1),(TR2) 및 트랜지스터(Q2∼Q4),(Q7∼Q10)에 전원을 공급해 주기 위한 부분으로서, 콘덴서(C1),(C5)와 다이오드(D10),(D11) 및 제너다이오드(ZD12)로 1차 안정화된 직류전압을 전압 안정기(101)를 통해 각부로 안정화된 직류전압을 공급한다.

동작상태표시부(20)는 중앙처리장치(40)에 의해 표시해야할 동작 상태 즉, 전원상태, 접지상태, 본체이상 등을 발광소자(LED6∼LED9)로 표시하게 하고, 즉 제 8트랜지스터(Q8)가 턴온일 때 전원상태, 접지상태, 본체이상 등을 발광소자(LED6∼LED9)로 표시케 하고, 제 8트랜지스터(Q8)가 턴오프일때는 중앙처리장치(40)가 입력신호를 읽도록 한다.

비교부(30)는 두 개의 비교기(301),(302)로 기준값인 설정값(R30),(R32)과, 센서(TH1),(TH2)의 저항값, 발열체(H1),(H2)의 저항값, 온도 설정용 가변 저항값(R21),(R22), 표준 저항값(R19)을 연산하고 설정온도와 실제온도를 정기적으로 비교하여 그 비교 결과를 출력하도록 하고, 감지선(S1)과 발열체(H1),(H2)사이의 감열층에 의해 국부 과열 현상을 감지하고, 감지된 신호에 의해 제 7트랜지스터(Q7)가 턴온되고 따라서 제 9트랜지스터(Q9)도 턴온되어 비교기(301),(302)의 출력이 로우(LOW)가 된다. 이때 중앙처리장치(4)가 이를 인식하여 그에 대응한 처리를 수행하게 된다.

또한 중앙처리장치(40)는 내부 프로그램에 의해 외부 입력신호(온도측정, 온도설정, 시간설정, 온도과승여부, 접지 전극의 극성)를 읽고 판단하여 적절한 출력을 각부로 공급하여 항상 쾌적한 상태를 유지시키고 이상 상황이 발생되면 이에 적절한 조치를 취하여 항상 안전을 유지시키도록 제어한다.

자동접지 제어부(50)는 접지감지부(60)의 감지 결과에 의해 중앙처리장치(40)의 출력모드(B5, B6)의 상태가 결정되어 상용 교류 전원이 공급되는 동안 접지선(G1)을 주상 접지점과 등전위가 되도록 연결하고, 또한 대지와 접지선(G1)이 등전위가 된다.

이때 주상 접지점이 상측(A1)일 경우에는 트라이액(TR1),(TR2)이 모두 턴오프가 되고, 주상 접지점이 하측(A2)일 경우에는 트라이액(TR1)이 턴온, 트라이액(TR2)은 턴오프 한다.

또한 상용전원의 중간점(110V+110V=220V)일 경우에는 트라이액(TR1)은 턴오프, 트라이액(TR2)은 턴온된다.

접지감지부(60)는 접지선(G1)과 터치스위치(J1)를 저항(R27)을 통해 포토커플러(PC)의 발광소자(LED)와 연결하고, 포토커플러(PC)의 수광소자(TR)는 중앙처리장치(40)에 연결하므로서 중앙처리장치(40)가 임의로 출력모드(B5,B6)의 출력을 변화시켜서 터치스위치(J1)를 터치했는지를 중앙처리장치(40)의 입력모드(A1)을 통해 판단한 후 주상 접지점이 어디인지를 판단한다.

이때 터치스위치(J1)를 터치하기 전까지는 중앙처리장치(40)가 다음 단계로 넘어가지 못하게 되고, 한 번 접지점을 감지한 후에는 터치 스위치(J1)의 터치 여부와 관계없이 더 이상 감지를 하지 않게 하고, 최초 전원 투입시에만 접지점을 감지하게 된다.

그리고 접속부(70)에는 콘트롤러와 본체(MAT) 및 교류전원을 분리 또는 접속할 수 있도록하여 생산 및 사후관리를 용이하게 한 것으로, 교류전원(A1),(A2)과 발열체(H1),(H2) 감지선(S1)과 접지선(G1) 및 센서(더어미스터)(TH1),(TH2)가 각각 연결되어 있다.

또한 중앙처리장치(40)는 입력모드(Ao, A1)를 통해 접지가 감지된 상태에서만 온/오프스위치(SW1)의 접촉 여부를 감지한다, 즉 스위치(SW1)가 오프시에는 접지는 그대로 유지되면서 발열체(H1),(H2)와 발광소자(LED6∼LED9)를 오프하여 중앙처리장치(40) 내부의 고정 타이머를 초기값으로 만들고, 스위치(SW1)온시에는 중앙처리장치(40)내부의 고정 타이머가 기동되어 온도 측정 및 발광소자(LED6∼LED9)의 점등이 재개된다.

한편, 발열체(H1),(H2)의 온도 측정은 중앙처리장치(40)의 입력모드(A2)와 연결된 저항(R5)을 통해 교류 전원의 제로크로스를 검출하여 다이리스터(SCR)가 동작하지 않는 부(-)의 반파 동안에 중앙처리장치(40)의 출력모드(B1)을 로우로 한 후 R6→D2→H1H2 로 흐르는 전류에 의해 발열체(H1),(H2)의 저항 변화를 R7→Q4→R1→Q2로 측정하여 비교기(302)로 비교한 후 중앙처리장치(40)로 계산하여 기억시켜 둔다.

이때 온도 측정 원리는 R6는 고정 저항이고 발열체(H1),(H2)는 온도의 변화에 따라 저항값이 변하는 금속 발열체로서 도2에 도시된 바와 같이 발열체(H1),(H2)의 절연물에 극소한 전류가 흐르게 되면서 전압과 전류의 비에서 얻어지는 절연저항이 온도증가에 따라 감소하게 되고, 이 변화에 따라 측정점의 전압 변화를 검출하여 온도를 산출하는 방식이라한다.

따라서 국부 과열시 감지는 발열체(H1),(H2)와 감지선(S1)사이에 있는 감열층을 나일론 더어미스터로 압출하여 일정 온도 이상이 되면 직류 저전압에도 전류가 흐르게 되고. 이때 전체적인 발열이 아닌 국부과열(1㎝ 정도까지도 감지)시에도 Q7(E:에미터)(B:베이스)→R23→D3→S1→H2의 통로로 미세한 전류가 흐르게 되어 Q7(E)(C)→Q9(B)(E)로 증폭된 전류에 의해 Q9(C)→(E)간이 온이 되어 중앙처리장치(40)가 온도를 측정할 때 이를 감지하여 발열체(H1),(H2)에 오프신호를 보내 발열을 중단시킨다. 이에 따라 발연체(H1),(H2)의 단절내지는 발연선의 소손율을 없앨 수가 있다.

상기 과정에 대하여 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

중앙처리장치(40)의 입/출력 모드(A0∼A3는 입력모드, B0∼B7은 출력모드)가 설정(ST1,ST2)된 상태에서 스위치(SW1)를 터치했는가(ST3)를 판단하고 스위치 터치이면 입력모드중 A1 이 접지(ST4)이면 출력모드(B5),(B6)로 0 신호를 출력(ST5)하고, A2 가 접지(ST6)이면 출력모드(B5)로 0 신호를 출력모드(B6)로 1 신호를 출력(ST7)하고, A2 접지가 아니면 출력모드(B5)로 1 신호를 출력모드(B6)로 0 신호를 각각 출력(ST8)한다.

이와 동시에 상기 A포트의 데이터를 임시 중앙처리장치(40)내 레지스터에 저장(ST9)함과 동시에 출력모드(B4)로 0 신호를 출력(ST10)하고 상기 A포트를 입력모드로 변환시킨 후(ST11) 상기 A포트의 입력 데이터를 레지스터에 저장(ST12)하고 상기 A포트를 출력모드로 변환(ST13)시킨다.

이에 따라 임시 레지스터에 저장된 내용을 A포트로 출력(ST14)하고 출력모드(B4)로 1 신호를 출력(ST15)한다.

한편 입력모드(A2)가 0(ST16) 이거나 1(ST17) 이면 레지스터에 클럭을 계수(ST18)하고 상기 입력모드(A2)가 1 이 아니면 다시 입력모드(A3)가 1(ST20) 인가를 판단하여 아니면 비트를 0 으로 세트(ST21)하고 1 이면 비트를 1로 세트(ST22)한다.

비트를 0또는 1로 세트함과 동시에 하는 비트가 1 인가를 판단(ST23)하여 1 이면 교류전원을 제로크로스에서 트리거하여 출력모드(B7)로 1 신호를 출력(ST25,ST26)하고 비트가 1 이 아니면 B0,B3를 출력모드로 B1,B2를 입력모드로 변환하고 B3로 1 신호를 출력(ST27)한다.

이와 동시에 기준온도(ST28) 및 센서온도(ST29)를 측정하여 레지스터에 저장하고, 상기 기준온도(TE-TH)와 센서온도(TE-ST)를 비교(ST30)하여 기준온도가 센서온도보다 크면 발열체 온도를 측정(ST31)하고 설정온도를 점검(ST32)한다.

이에 따라 발열체 설정온도를 계산(ST33)한 후 발열체 온도와 센서 온도를 레지스터에 저장(ST34)한 후 온도 설정용 가변저항값(TE-VR)과 센서온도값(TE-TH)을 비교(ST35)하여 온도 설정용 가변저항값이 센서온도값보다 적으면 히트(HEAT)로 0신호(ST36)를 출력하고, 만일 온도 설정용 가변저항값이 센서온도값보다 크면 다시 센서온도값(TE-RS)과 발열체 온도값(TE-RE)을 비교(ST37)하고 비교한 결과 센서온도값이 발열체 온도값보다 크면 히트(HEAT)로 1신호(ST38)를 출력한다.

이와 같이 본 발명은, 원칩 마이크로프로세서(중앙처리장치)를 통해 발열체의 절연저항변환값을 실제온도로 산출하여 온도의 삼중제어 및 무접점 스위치에 의한 자동접지, 시간제어, 온도 과승 감지 및 사전에 차단함과 아울러 발열선의 소손을 없앨 수 있고, 또한 전자파 자동 차단 등의 기능을 제어하여 안전하고 무해한 전기장판을 제공하는 것이 가능하다.

이상에서와 같이, 본 실시에에 의하면, 발열체와 감지선 사이의 감열층의 온도변화를 감지하고 그 감지한 온도와 설정온도와를 비교하여 국부 최고온도를 제어하는 삼중 안전 온도 제어 시스템을 구성하므로써 온도 과승을 방지할 수 있다.

또한 자동 접지 회로를 간소화하여 원가를 절감시켜 줌과 동시에 확실한 접지효과를 갖게 함은 물론, 발열체를 사중으로 권선하여 별도의 접지판을 설치해야 하는 불편함을 해소시켜 주는 효과가 있다.

Claims

입/출력 모드가 설정된 상태에서 스위치를 터치했는가를 판단하고 스위치 터치이면 입력모드중 A1 이 접지이면 출력모드(B5),(B6)로 0 신호를 출력하고, A2 가 접지이면 출력모드(B5)로 0 신호를, 출력모드(B6)로 1 신호를 출력하고, A2 접지가 아니면 출력모드(B5)로 1 신호를, 출력모드(B6)로 0 신호를 각각 출력하는 제 1 과정과;

상기 A포트의 데이터를 임시 레지스터에 저장함과 동시에 출력모드(B4)로 0 신호를 출력하고 상기 A포트를 입력모드로 변환시키는 제 2 과정과;

상기 과정 수행후 A포트의 입력 데이터를 레지스터에 저장하고 상기 A포트를 출력모드로 변환시키는 제 3 과정과;

상기 과정 수행후 임시 레지스터에 저장된 내용을 A포트로 출력하고 출력모드(B4)로 1 신호를 출력하는 제 4 과정과;

상기 과정 수행후 입력모드(A2)가 0 이거나 1 이면 레지스터에 클럭을 계수하는 제 5 과정과;

상기 입력모드(A2)가 1 이 아니면 다시 입력모드(A3)가 1 인가를 판단하여 아니면 비트를 0 으로 세트하고 1 이면 비트를 1로 세트하는 제 6 과정과;

상기 과정 수행후 비트가 1 인가를 판단하여 1 이면 AC 전원을 제로크로스에서 트리거하여 출력모드(B7)로 1 신호를 출력하고 비트가 1 이 아니면 B0,B3를 출력모드로 B1,B2를 입력모드로 변환하고 B3로 1 신호를 출력하는 제 7 과정과;

상기 과정 수행후 기준온도 및 센서온도를 측정하여 레지스터에 저장하는 제 8 과정과;

상기 기준온도와 센서온도를 비교하고 비교한 결과 기준온도가 센서온도보다 크면 발열체 온도를 측정하는 제 9 과정과;

상기 과정 수행후 설정온도를 점검하는 제 10 과정과;

상기 과정 수행후 발열체 설정온도를 계산하는 제 11 과정과;

상기 과정 수행후 발열체 온도와 센서 온도를 레지스터에 저장하는 제 12 과정과;

상기 과정 수행후 온도 설정용 가변저항값과 센서온도값을 비교하는 제 13 과정과;

상기 비교한 결과 온도 설정용 가변저항값이 센서온도값보다 크면 상기 센서온도값과 발열체 온도값을 비교하는 제 14 과정으로 이루어 짐을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 방법.
전원 공급시 중앙처리장치(40)에 의해 표시해야할 동작상태를 표시하는 동작상태표시부(20)와;

상기 중앙처리장치(40)내에 설정한 온도와 실제온도를 비교하고 그 비교한 결과치를 출력하는 비교부(30)와;

외부 입력신호(온도측정, 온도설정, 시간설정, 온도과승여부, 접지전극의 극성)를 읽고 판단하여 적절한 신호를 각부로 출력하는 중앙처리장치(40)와;

상기 전원이 공급되는 동안 접지선을 주상 접지점과 등전위가 되도록 연결하고 대지와 접지선이 등전위가 되도록 연결하는 자동 접지 제어부(50)와;

상기 최초 전원 투입시에만 접지점을 감지하는 접지감지부(60)와;

상기 교류전원과 콘트롤러 및 본체를 분리 또는 접속할 수 있게 하는 접속부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 동작상태표시부(20)는,

제 8 트랜지스터(Q8)와, 상기 제 8 트랜지스터 턴온시에만 동작상태(전원상태 및 접지상태)를 표시하도록 한 4개 이상의 발광소자(LED6∼LED9) 및 저항(R15∼R18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 비교부(30)는,

기준값의 설정온도와 실제온도를 정기적으로 비교하고 그 비교한 값을 출력하도록 한 2개 이상의 비교기(301,302)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 자동 접지 제어부(50)는,

접지선(G1)을 주상 접지점과 등전위가 되도록 제어하고 대지와 접지선이 등전위가 되도록 온,오프로 동작하는 2개 이상의 트라이액(TR1),(TR2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 접지감지부(70)는, 터치 스위치(SW3)와, 상기 스위치(SW1) 터치시 주상 접지점이 어디인지를 중앙처리장치가 이를 판단 및 기억할 수 있도록 신호를 공급하는 포토커플러(PC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 접속부는,

교류전원(A1,A2)과 발열체(H1,H2), 감지선(S1)과 접지선(G1) 및 센서(TH1,TH2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
제 2 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 발열체를 사중으로 권선하고, 1차선은 발열체(H1)로, 2차선은 감지선(S1)으로, 3차선은 발열 유입선(H2)으로, 4차선은 접지선(G1)으로 권선 한 것을 특징으로 하는 전기장판의 온도 제어 장치.
발열체(H1,H2)와 감지선(S1)사이의 감열층을 형성하고, 이 감열층의 온도변화에 따라 이에 대응하는 직류저전압에도 전류가 흐르도록 구성하되, 온도변화에 대응한 미세전류가 트랜지스터(Q7)→저항(R23)→다이오드(D3)→감지선(S1)→발열체(H2)를 통해 트랜지스터(Q7),(Q8)에 의해 증폭되어 중앙처리장치(40)에서 감지하도록 구성하고, 상기 중앙처리장치(40)는 온도변화에 대응한 미세전류의 절연저항값에 따라 발열체(H1,H2)를 온/오프하도록 구성함을 특징으로 하는 전기장판의 온도제어장치.
제9항에 있어서 감열층은 나일론 더미스터로 압출성형하여서 이루어짐을 특징으로 하는 전기장판의 온도제어장치.