KR200445130Y1 - Electric field automatic diverting circuit for thermostat - Google Patents

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KR200445130Y1
KR200445130Y1 KR2020080017156U KR20080017156U KR200445130Y1 KR 200445130 Y1 KR200445130 Y1 KR 200445130Y1 KR 2020080017156 U KR2020080017156 U KR 2020080017156U KR 20080017156 U KR20080017156 U KR 20080017156U KR 200445130 Y1 KR200445130 Y1 KR 200445130Y1
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Abstract

본 고안은 제1 및 제2 교류전원선을 통해 상용교류전원을 공급받는 전열매트에서의 온도조절을 위한 온도조절기용 전기장 자동절환회로에 있어서, 상용교류전원이 인가되는 제1교류전원선에 제1바이어스저항과 제1 포토커플러를 직렬로 연결하고 제2교류전원선에 제2바이어스저항과 제2포토커플러를 직렬로 연결하되, 상기 제1포토커플러와 제2포토커플러간의 노드가 차폐판에 직접 연결되게 하며; 상기 제1포토커플러와 제2포토커플러간의 노드에는 커플링 콘덴서와 저항 및 트랜지스터를 직렬 연결하되, 상기 트랜지스터의 출력단에 저항과 콘덴서의 RC병렬에 의한 적분회로 및 커플링 저항을 연결하여 마이컴측에 차폐판과 대지 사이의 공간전위가 입력되게 하며; 상기 마이컴은 차폐판과 대지 사이에 형성되는 공간전위를 판단하여 마이컴에 기 설정된 동작상태 조건으로 상기 제1포토커플러와 제2포토커플러의 각 스위칭소자를 출력1과 출력2로 제어하여 전기장을 자동 절환하도록 연결하되 자동절환 후에는 전기장 입력을 받아들이지 않도록 하며, 자동절환 전에는 열선 작동을 정지시키고 자동절환 후에 열선을 작동시키도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Figure R2020080017156

온도조절기, 전기장, 자동절환, 공간전위, 전위검출, 신호증폭, 신호적분

The present invention is an electric field automatic switching circuit for a temperature controller for temperature control in a heat transfer mat receiving commercial AC power via first and second AC power lines, the first bias to the first AC power line to which commercial AC power is applied. Connect a resistor and a first photocoupler in series, and connect a second bias resistor and a second photocoupler in series to a second alternating power line, so that a node between the first photocoupler and the second photocoupler is directly connected to the shield plate. To; A coupling capacitor, a resistor, and a transistor are connected in series at a node between the first photocoupler and the second photocoupler, and an integrating circuit and a coupling resistor by RC parallelism of the resistor and the capacitor are connected to an output terminal of the transistor to the micom side. Allow the space potential between the shield plate and the ground to be input; The microcomputer determines the space potential formed between the shielding plate and the ground, and controls the switching elements of the first photocoupler and the second photocoupler to the output 1 and the output 2 under an operating condition set in the microcomputer to automatically generate an electric field. It is configured to connect to switch, but do not accept the electric field input after automatic switching, stop the heating wire operation before automatic switching and to operate the heating wire after automatic switching.

Figure R2020080017156

Temperature controller, electric field, automatic switching, space potential, potential detection, signal amplification, signal integration

Description

온도조절기용 전기장 자동 절환회로{ELECTRIC FIELD AUTOMATIC DIVERTING CIRCUIT FOR THERMOSTAT}ELECTRIC FIELD AUTOMATIC DIVERTING CIRCUIT FOR THERMOSTAT}

본 고안은 온열매트나 돌침대 등 온도제어가 요구되는 곳에 사용되는 전기 온도조절기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차폐판과 대지 사이의 공간전위를 읽어 들인 마이컴에서 공간전위를 판단하고 출력을 스위칭 제어함으로써 정확하고 안정된 전위검출은 물론 어느 경우에든 완벽한 차폐를 가능하게 하는 온도조절기용 전기장 자동 절환회로에 관한 것이다.The present invention relates to an electric temperature controller used in a place where temperature control is required, such as a thermal mat or a stone bed. More specifically, the microcomputer reads the space potential between the shielding plate and the ground, and determines the space potential and switches the output. The present invention relates to an electric field automatic switching circuit for a thermostat, which enables accurate and stable potential detection as well as perfect shielding in any case.

일반적으로 전기에너지를 열원으로 이용하여 온열을 발생시키는 온열매트나 돌침대 등의 전기제품에는 전류가 공급됨에 따라 전계 및 자계가 발생되고 상기 전계에 의해 유해 전자파가 형성되어 인체에 해를 끼치게 된다.In general, electric products such as thermal mats or stone beds that generate heat by using electrical energy as a heat source generate electric and magnetic fields as electric current is supplied, and harmful electromagnetic waves are formed by the electric fields to harm the human body.

특히, 온열매트의 경우 내장된 온열선과 인체가 근접하게 되므로 전계 및 다량의 유해 전자파가 인체로 직접 유도되는 문제점을 안고 있다.In particular, in the case of the thermal mat, since the built-in heating wire and the human body are close to each other, there is a problem that an electric field and a large amount of harmful electromagnetic waves are directly induced to the human body.

상기한 문제점을 해소하고자 황토나 옥, 맥반석, 숯 등의 재질을 활용하는 기술이 접목되기도 하나 그 효과는 기대치 이하로 미미한 편이며, 온열선 주위나 상하 또는 온열선을 감싸도록 차폐재를 사용하기도 하나 이 차폐재는 접지선을 통해 차폐시키지 않으면 전자파가 차폐재를 투과하여 인체에 많은 유해한 작용을 하게 된다.In order to solve the above problems, technology using materials such as ocher, jade, elvan, and charcoal may be combined, but the effect is less than expected, and shielding material may be used to surround the heating wire, the upper or lower heating wire, or the heating wire. If the shielding material is not shielded through the ground wire, electromagnetic waves penetrate the shielding material and cause many harmful effects on the human body.

또한, 교류전원은 2개의 단자(또는 전선)를 통해 공급되어지되, 이중 어느 하나는 접지선과 동일한 전위의 단자(전선)가 되고 다른 하나는 (+)(-)전위의 단자(전선)가 되는 경우와 교류전원 2단자가 공급전압의 1/2씩 되고 접지가 없는 경우가 있는데, 전자의 경우 온도조절기에 구비된 전원플러그의 삽입방향에 따라 접지선에 동일한 전위가 연결되면 일정값 이하의 전자파를 발생시키거나 전자파를 차폐시킬 수 있게 되고 또는 접지선에 (+)(-)전위가 연결되면 많은 전자파를 발생시키게 된다.In addition, AC power is supplied through two terminals (or wires), one of which is a terminal (wire) having the same potential as the ground wire and the other is a terminal (wire) of the positive (-) potential. In the case of the former, two terminals of the AC power supply are 1/2 of the supply voltage and there is no ground.In the case of the former, if the same potential is connected to the ground line according to the insertion direction of the power plug provided in the temperature controller, When generating or shielding electromagnetic waves, or when a positive (-) potential is connected to the ground line, a lot of electromagnetic waves are generated.

이러한 이유로 종래의 온도조절기에는 손가락으로 터치할 수 있는 탐촉단자를 구비하고 유해 전자파가 발생되는 경우 LED램프를 점등시켜 표시하는 기술이 접목되고 있으며, 램프의 점등시 사용자가 유해 전자파확인스위치를 눌러 전자파를 차폐하도록 하는 수동방식의 스위칭 절환을 행하고 있다.For this reason, the conventional temperature controller is equipped with a probe terminal which can be touched by a finger, and when a harmful electromagnetic wave is generated, the technology for turning on and displaying an LED lamp is applied. Manual switching is used to shield the circuit.

하지만, 상기한 종래기술의 수동 스위칭 절환방식은 온열매트의 사용을 위한 온도조절기의 전원플러그를 전원콘센트에 접속할 때마다 탐촉단자를 통하여 유해 전자파가 발생함을 매번 확인하여야 하는 절차가 필요하고 또 이를 차폐하기 위해 매 사용시마다 사용자가 스위칭 절환을 위한 동작을 매번 수행해야 하므로 번거롭고 불편한 문제점이 있었으며, 종래에는 주로 스위치나 릴레이식 기계적 접점구조 가 적용되고 있어 ON/OFF의 스위칭 절환시 접점부분이 손상되고 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.However, the above-described manual switching switching method of the prior art requires a procedure to check each time that harmful electromagnetic waves are generated through the probe terminal whenever the power plug of the thermostat for use of the thermal mat is connected to the power outlet. In order to shield, the user has to perform an operation for switching switching every time, which is cumbersome and inconvenient. Conventionally, a switch or relay type mechanical contact structure is applied, so that the contact part is damaged when switching ON / OFF. There was a problem that noise is generated.

한편, 도 1은 종래 전열매트에서 발생되는 전위 및 전자파가 인체에 유도되지 않도록 하는 자동접지 선별 조절기를 보여주는 회로도로서, 별도의 접지선 없이 2선의 인입선중 접지와 같은 전위의 선로를 마이콤 포트를 통해서 자동적으로 선별하고, 접지와 같은 전위선이 없을 시 회로상에 가상접지점을 형성하여 매트 본체 차폐판에 연결하므로서 전열매트에서 발생되는 전위 및 전자파가 인체에 유도되지 않도록 하는 자동 스위칭 절환방식의 예시가 제안되어 있다.On the other hand, Figure 1 is a circuit diagram showing the automatic grounding sorting regulator to prevent the potential and electromagnetic waves generated in the conventional heat transfer mat to the human body, the line of the potential, such as the ground of the two incoming wires without a separate grounding line automatically through the microcomputer port An example of the automatic switching switching method is to propose a virtual ground point on the circuit when there is no potential line such as ground and connect it to the mat body shield plate so that potential and electromagnetic waves generated from the heating mat are not induced to the human body. It is.

그런데, 상기한 도 1의 자동 스위칭 절환회로를 갖는 종래 자동접지 선별 조절기는 MOSFET 소자로 구성된 통상적인 마이콤(12)의 포트의 입력저항이 거의 무한대라는 점을 이용하여 마이콤(12)의 포트입력에 PCB패턴으로 형성된 안테나(ANT)를 연결함으로써 안테나와 대지간에 형성되는 공간전위를 감지하여 전자파 차폐를 위한 스위칭 제어를 실시하도록 구성한 것으로, 이러한 PCB패턴의 안테나를 사용하는 경우에는 온도조절기의 배치높이(온도조절기와 바닥과의 거리)에 따라서 형성되는 정전용량의 출력값(공간전위)이 변하게 되므로 정확한 전위 판단에 어려움이 있게 되고 회로동작이 불안정해지는 문제점이 있었다.By the way, the conventional automatic ground selection regulator having the automatic switching switching circuit of FIG. 1 is connected to the port input of the microcomputer 12 by utilizing the fact that the input resistance of the port of the conventional microcomputer 12 composed of MOSFET elements is almost infinite. By connecting the antenna (ANT) formed of the PCB pattern to detect the space potential formed between the antenna and the ground to perform a switching control for electromagnetic shielding, in the case of using the antenna of the PCB pattern, the placement height of the temperature controller ( Since the output value (space potential) of the capacitance formed according to the distance between the temperature controller and the floor) changes, it becomes difficult to accurately determine the potential and there is a problem that the circuit operation becomes unstable.

이로 인하여 입력전압의 작은 변화에도 아주 민감하게 반응하게 되는 문제점이 발생될 수 있고, 안테나 주위의 전기적인 노이즈에도 민감하게 반응할 수 있어 오작동 우려가 있는 문제점을 지니고 있다.As a result, a problem may occur that is very sensitive to small changes in the input voltage, and may be sensitive to electrical noise around the antenna, causing a problem of malfunction.

또한, 종래의 자동접지 선별 조절기에 있어서는 포토커플러부(17)를 구성하 는 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)간의 노드(N1)가 차폐판(14)과 회로접지(GND)에 각각 연결되도록 구성되어 있어 콜드전위상태에서는 전자파 차폐가 잘 이루어질 수 있으나 핫전위상태에서는 전자파 차폐가 잘 이루어지지 않는 상태가 발생되며, 중성점 차폐의 경우에도 여전히 차폐가 잘 이루어지지 않는 문제가 발생될 수 있다.Further, in the conventional automatic ground sorting regulator, the node N1 between the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 constituting the photocoupler unit 17 is connected to the shield plate 14 and the circuit ground ( GND) is configured to be connected to each other so that electromagnetic shielding can be well done in the cold potential state, but the electromagnetic shielding is not well achieved in the hot potential state, even in the case of neutral shielding is still not well shielded problem Can be generated.

본 고안은 마이컴 제어를 통해 전자파 차폐를 위한 스위칭 절환을 자동으로 실행할 수 있도록 하되 차폐판과 대지 사이의 공간전위를 읽어 들이게 하고 마이컴측으로 입력되는 입력신호체계가 정확하고 안정되도록 개선하며, 마이컴에서 상기 공간전위를 판단하여 마이컴 내에 설정된 동작상태조건으로 스위칭 출력을 제어하도록 구성함으로써 정확하고 안정된 전위검출과 입력을 유도함은 물론 어느 경우에서든 완벽한 전자파 차폐효과를 달성할 수 있도록 한 온도조절기용 전기장 자동 절환회로를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention enables to automatically perform switching switching for electromagnetic shielding through the microcomputer control, but to read the space potential between the shielding plate and the ground, and to improve the input signal system input to the microcomputer side to be accurate and stable, It is configured to control the switching output under the operating condition set in the microcomputer to determine the space potential to induce accurate and stable potential detection and input as well as to achieve the perfect electromagnetic shielding effect in any case. The purpose is to provide.

본 고안은 제1 및 제2 교류전원선을 통해 상용교류전원을 공급받는 전열매트에서의 온도조절을 위한 온도조절기용 전기장 자동절환회로에 있어서, The present invention is an electric field automatic switching circuit for a temperature controller for temperature control in a heat transfer mat supplied with a commercial AC power supply via the first and second AC power lines,

상용교류전원이 인가되는 제1교류전원선에 제1바이어스저항과 제1 포토커플 러를 직렬로 연결하고 제2교류전원선에 제2바이어스저항과 제2포토커플러를 직렬로 연결하되, 상기 제1포토커플러와 제2포토커플러간의 노드가 차폐판에 직접 연결되게 하며; 상기 차폐판에 직접 연결시킨 제1포토커플러와 제2포토커플러간의 노드에는 커플링 콘덴서와 저항 및 트랜지스터를 순차로 직렬 연결하되, 상기 트랜지스터의 출력단에 저항과 콘덴서의 RC병렬구조에 의한 적분회로 및 커플링 저항을 연결하여 마이컴측에 차폐판과 대지 사이에 형성되는 공간전위가 입력되게 하며; 상기 마이컴은 차폐판과 대지 사이에 형성되는 공간전위를 판단하여 마이컴에 기 설정된 동작상태 조건으로 상기 제1포토커플러와 제2포토커플러의 각 스위칭소자를 출력1과 출력2로 제어하여 전기장을 자동 절환하도록 연결하되 자동절환 후에는 전기장 입력을 받아들이지 않도록 하며, 자동절환 전에는 전열매트의 열선 작동을 정지시키고 자동절환 후에 열선을 작동시키도록 구성한 것을 특징으로 한다.A first bias resistor and a first photocoupler are connected in series to a first AC power line to which a commercial AC power is applied, and a second bias resistor and a second photocoupler are connected in series to a second AC power supply line. A node between the coupler and the second photocoupler is connected directly to the shield plate; A coupling capacitor, a resistor, and a transistor are sequentially connected to a node between the first photocoupler and the second photocoupler directly connected to the shielding plate, and an integrated circuit having an RC parallel structure of a resistor and a capacitor at an output terminal of the transistor; Connecting a coupling resistor so that a space potential formed between the shield plate and the ground is input to the micom side; The microcomputer determines the space potential formed between the shielding plate and the ground, and controls the switching elements of the first photocoupler and the second photocoupler to the output 1 and the output 2 under an operating condition set in the microcomputer to automatically generate an electric field. It is connected so as to switch, but do not accept the electric field input after automatic switching, and before the automatic switching is characterized in that configured to stop the heating wire operation of the heating mat and to operate the heating wire after automatic switching.

본 고안은 차폐판을 회로접지에 연결하는 방식을 사용하지 않고 제1포토커플러와 제2포토커플러간의 노드에 직접 연결함은 물론 차폐판과 대지 사이에 형성되는 공간전위를 입력전위로 하되 커플링 콘덴서와 저항을 통해 트랜지스터로 읽고 저항과 콘덴서에 의한 적분회로로 적분하여 사용하므로 정확하고 안정된 전위검출 및 입력을 유도할 수 있고 어떠한 경우에도 전기장 자동절환을 통해 전자파를 완벽하게 차폐할 수 있다.The present invention connects the shield plate directly to the node between the first photocoupler and the second photocoupler without using a method of connecting the shield to the circuit ground, as well as the spatial potential formed between the shield plate and the ground as an input potential. It reads transistor through capacitor and resistor and integrates resistor and capacitor into integrated circuit, so it can induce accurate and stable potential detection and input, and can completely shield electromagnetic waves through electric field switching in any case.

본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 온도조절기용 전기장 자동 절환회로는 제1 및 제2 교류전원선(AC1)(AC2)을 통해 상용교류전원을 공급받는 전열매트에서의 온도조절을 위한 온도조절기용 전기장 자동절환회로에 있어서,As shown in FIG. 2, the electric field automatic switching circuit for a temperature controller according to the present invention has a temperature for controlling temperature in a heat transfer mat supplied with commercial AC power through first and second AC power lines AC1 and AC2. In the electric field automatic switching circuit for the regulator,

상용교류전원이 인가되는 제1교류전원선(AC1)에 제1바이어스저항(R1)과 제1 포토커플러(PC1)를 직렬로 연결하고 제2교류전원선(AC2)에 제2바이어스저항(R2)과 제2포토커플러(PC2)를 직렬로 연결되게 한다.The first bias resistor R1 and the first photocoupler PC1 are connected in series to the first AC power line AC1 to which the AC power is applied, and the second bias resistor R2 is connected to the second AC power line AC2. The second photocoupler PC2 is connected in series.

상기 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)간의 노드(N1)가 차폐판(10)에 직접 연결되게 구성한다.The node N1 between the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 is configured to be directly connected to the shield plate 10.

상기 차폐판(10)에 직접 연결시킨 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)간의 노드(N1)에는 커플링 콘덴서(C1)와 저항(R3) 및 트랜지스터(Q1)를 순차로 직렬 연결하되 상기 트랜지스터(Q1)의 출력단에 저항(R4)과 콘덴서(EC1)의 RC병렬구조에 의한 적분회로(20) 및 커플링 저항(R5)을 연결하여 마이컴(U1)측에 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위가 입력되게 한다.The coupling capacitor C1, the resistor R3, and the transistor Q1 are sequentially connected to the node N1 between the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 directly connected to the shield plate 10. Connect in series, but connect the integrating circuit 20 and the coupling resistor R5 by the RC parallel structure of the resistor R4 and the capacitor EC1 to the output terminal of the transistor Q1 to connect the shield plate (M1) to the UCOM side. 10) Allow the input of the space potential formed between the ground and the ground.

이때, 상기 커플링 콘덴서(C1)는 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위의 검출정보에 해당하는 교류성분의 신호만을 통과시키는 작용을 하고, 상기 트랜지스터(Q1)는 공간전위의 교류성분신호를 증폭시켜 신호전달의 정확성을 높여주는 작용을 하고, 상기 콘덴서(EC1)와 저항(R4)에 의한 적분회로(20)는 공간전위의 증폭신호를 적분 출력함으로써 안정적인 신호처리 및 감도를 높여 마이컴(U1)측에 전달하는 작용을 한다.At this time, the coupling capacitor C1 serves to pass only a signal of an alternating current component corresponding to the detection information of the space potential formed between the shield plate 10 and the ground, and the transistor Q1 performs alternating current of the space potential. By amplifying the component signal to increase the accuracy of signal transmission, the integrating circuit 20 by the capacitor (EC1) and the resistor (R4) by the output of the amplified signal of the space potential to increase the stable signal processing and sensitivity It acts to deliver to the microcomputer (U1) side.

상기 마이컴(U1)의 출력단은 출력1과 출력2로 분리되고 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)의 각 스위칭소자를 제어할 수 있도록 연결된다.The output terminal of the microcomputer U1 is separated into an output 1 and an output 2, and are connected to control each switching element of the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2.

이때, 마이컴(U1)은 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위의 입력신호를 받아 입력된 공간전위의 아날로그 값을 디지털 값으로 변환하여 읽어 들이고, 전위값을 비교한 판단결과를 가지고 마이컴(U1)에 기 설정된 동작상태 조건으로 출력1과 출력2를 제어하여 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)의 스위칭소자를 ON/OFF 제어하도록 구성된다.At this time, the microcomputer U1 receives the input signal of the space potential formed between the shield plate 10 and the earth, converts and reads the analog value of the input space potential into a digital value, and has a determination result comparing the potential value. The output device 1 and the output device 2 are controlled by the microcomputer U1 to control ON / OFF switching elements of the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2.

부연하면, 상기 마이컴(U1)은 제1 및 제2 교류전원선(AC1)(AC2)을 통해 전원 인가되는 초기에만 차폐판(10)의 공간전위를 감지하도록 처리하여 차폐판(10)의 공간전위 감지에 따른 전기장 자동 절환(전자파 차폐)을 수행한 이후에는 더 이상 공간전위의 전기장 입력을 받아들이지 않도록 구성되게 하고, 입력된 공간전위에 대하여 핫전위상태와 콜드전위상태 및 중간상태를 판단할 기준값이 설정되며, 핫전위상태와 콜드전위상태 및 중간상태의 판단여부에 따라 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)의 ON/OFF를 제어하여 전기장을 자동 절환시키도록 구성되게 한다.In other words, the microcomputer U1 processes to sense the space potential of the shielding plate 10 only at the initial time when the power is applied through the first and second AC power lines AC1 and AC2 to space potential of the shielding plate 10. After performing the electric field automatic switching (electromagnetic shielding) according to the sensing, it is configured to no longer accept the electric field input of the space potential, and the reference values for judging the hot potential, the cold potential state and the intermediate state for the input space potential are provided. It is set to control the ON / OFF of the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 according to the determination of the hot potential state, the cold potential state and the intermediate state so that the electric field is automatically switched.

또한, 마이컴(U1)에서 전기장 자동 절환 전에는 전열매트의 열선의 작동을 중지시키고 자동 절환이 끝나면 열선이 작동되도록 구성하여 안정적이면서도 완벽하게 전기장 자동 절환을 수행할 수 있도록 구성되게 한다.In addition, before the automatic switching of the electric field in the microcomputer (U1) stops the operation of the heating wire of the heating mat, and when the automatic switching is configured to operate the heating wire to be configured to perform a stable and perfect automatic electric field switching.

여기서, 상기 차폐판(10)은 각종 차폐부재를 모두 포함하는 포괄의미로 사용된다 할 것이며 즉, 판의 형태만이 아닌 차폐선의 형태나 기타 차폐수단을 사용할 수 있음을 포함한다 할 것이다.Here, the shielding plate 10 will be used as a comprehensive meaning that includes all the various shielding members, that is, it will include that not only the shape of the plate but also the form of the shielding line or other shielding means can be used.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 온도조절기용 전기장 자동 절환회로의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the automatic field switching circuit for a thermostat of the present invention made in this configuration as follows.

열선을 갖는 전열매트에 접속된 온도조절기의 전원플러그를 전기콘센트에 삽입하게 되면, 온도조절기로 제1 및 제2 교류전원선(AC1)(AC2)을 통하여 교류입력전원이 인가된다. 이때, 교류전원선(AC1)(AC2)의 어느 하나에는 대지와 비교하여 AC 220(핫전위)가 형성되는 경우와 AC 0V(콜드전위)가 형성되는 경우 또는 AC 110V(중간전위)가 형성되는 경우가 발생되는데, 이하에서는 제1교류전원선(AC1)에 형성되는 것으로 하여 설명하기로 한다.When the power plug of the temperature controller connected to the heat transfer mat having the heating wire is inserted into the electrical outlet, the AC input power is applied to the temperature controller through the first and second AC power lines AC1 and AC2. At this time, when AC 220 (hot potential) is formed and AC 0V (cold potential) is formed or AC 110V (middle potential) is formed on any one of the AC power lines AC1 and AC2. Is generated, which will be described below as being formed on the first AC power supply line AC1.

상기한 각각의 경우에서 마이컴(U1)은 초기 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)를 모두 OFF상태로 하여 동작신호가 없는 상태에 있게 하며, 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위를 읽어 들이게 된다.In each of the above cases, the microcomputer U1 turns off both the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 to be in an OFF state, and there is no operation signal, and between the shield plate 10 and the ground. It reads the space potential formed at

이때, 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)의 동작신호가 없게 한 상태에서 형성되는 차폐판(10)과 대지 사이의 공간전위는 커플링 콘덴서(C1)와 저항(R3) 및 트랜지스터(Q1)를 경유하고 저항(R4)과 콘덴서(EC1)의 RC병렬에 의한 적분회로를 통해 적분한 후 커플링 저항(R5)을 통해 마이컴(U1)으로 입력되며, 상기한 입력경로를 통해 검출된 공간전위의 입력전위값을 안정적이면서도 정확하게 신호처리하여 전달할 수 있음은 물론 감도를 높일 수 있게 된다.At this time, the space potential between the shielding plate 10 and the ground formed in a state where there is no operation signal of the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 is coupled to the coupling capacitor C1 and the resistor R3. And integrate through the integration circuit of the resistor R4 and the capacitor EC1 through the RC in parallel via the transistor Q1, and then input to the microcomputer U1 through the coupling resistor R5. Through this, the input potential value of the detected space potential can be signaled and transmitted stably and accurately, and the sensitivity can be increased.

여기서, 교류입력전원이 온도조절기로 인가된 초기에, 즉 전기장 자동 절환 전에는 마이컴(U1)에서 전열매트의 열선의 작동을 중지시켜 차폐판(10)과 대지 사 이에 형성되는 공간전위의 안정된 검출 및 입력이 수행되게 한다.Here, the stable detection of the space potential formed between the shielding plate 10 and the ground by stopping the operation of the heating wire of the heat transfer mat at the initial stage when the AC input power is applied to the temperature controller, that is, before the electric field automatic switching. Allow input to be performed.

마이컴(U1)에서는 차폐판(10)과 대지 사이에 형성된 공간전위의 아날로그값을 디지털값으로 변환하여 읽어 들이게 되며, 기 설정된 기준값과 감지된 공간전위의 입력전위값을 비교 및 판단하여 차폐판(10) 주변에 형성된 공간전위의 감지상태에 따라 출력1과 출력2를 통해 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)의 동작을 제어함으로써 차폐판(10)을 대지접지나 중성점 접지에 대응된 가상접지에 연결시켜 전열매트의 열선에서 발생되는 전기장을 흡수하여 전자파를 차폐하게 된다.The microcomputer U1 converts and reads the analog value of the space potential formed between the shield plate 10 and the earth into a digital value, and compares and determines the preset reference value and the input potential value of the sensed space potential. 10) Grounding or neutral grounding of the shielding plate 10 by controlling the operation of the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 through the output 1 and the output 2 according to the sensing state of the space potential formed in the periphery. It is connected to the virtual ground corresponding to absorbs the electric field generated from the heating wire of the heat transfer mat to shield the electromagnetic waves.

이때, 마이컴(U1)에서 차폐판(10)과 대지 사이에 형성된 공간전위를 읽어 들여 판단한 결과, 핫전위상태이면 마이컴(U1)은 출력2를 통해 제2포토커플러(PC2)를 ON시키게 되며 이에 의해 차폐판(10)은 제2포토커플러(PC2)를 통하여 제1교류전원선(AC1)에 연결되고 전열매트의 열선에서 발생되는 전기장을 흡수하게 된다.At this time, as a result of reading and determining the space potential formed between the shield plate 10 and the ground in the microcomputer U1, the microcomputer U1 turns on the second photocoupler PC2 through the output 2 when the hot potential state is determined. As a result, the shielding plate 10 is connected to the first AC power supply line AC1 through the second photo coupler PC2 and absorbs the electric field generated from the heating wire of the heat transfer mat.

또한, 콜드전위상태이면 마이컴(U1)은 출력1을 통해 제1포토커플러(PC1)를 ON시키게 되며 이에 의해 차폐판(10)은 제1포토커플러(PC1)를 통하여 제2교류전원선(AC2)에 연결되고 전열매트의 열선에서 발생되는 전기장을 흡수하게 된다.In addition, in the cold potential state, the microcomputer U1 turns on the first photocoupler PC1 through the output 1, whereby the shield plate 10 passes through the first photocoupler PC1 to the second AC power supply line AC2. It absorbs the electric field generated by the heating wire of the heat transfer mat.

나아가, 중간전위상태이면 마이컴(U1)은 출력1과 출력2를 통해 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)를 모두 ON시키게 되며 이에 의해 차폐판(10)은 제1포토커플러(PC1)를 통하여 제2교류전원선(AC2)에 연결되고 제2포토커플러(PC2)를 통하여 제1교류전원선(AC1)에 연결되어 가상중성점으로 전열매트의 열선에서 발생되는 전기장을 흡수하게 된다.Furthermore, in the intermediate potential state, the microcomputer U1 turns on both the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 through the output 1 and the output 2, whereby the shielding plate 10 is the first photocoupler. It is connected to the second AC power supply line AC2 through PC1 and connected to the first AC power supply line AC1 through the second photocoupler PC2 to absorb the electric field generated in the heating wire of the heat transfer mat as a virtual neutral point.

그리고, 마이컴(U1)에서는 교류입력전원의 인가에 따른 자동 절환을 수행한 이후에는 자동 절환상태를 그대로 유지하고 더 이상 공간전위의 전기장 입력을 받아들이지 않도록 작용하며, 자동 절환이 끝나면 전열매트의 열선이 정상 작동되도록 작용한다.In addition, after performing the automatic switching according to the application of the AC input power, the microcomputer U1 maintains the automatic switching state as it is and no longer accepts the electric field input of the space potential. It works to work normally.

따라서, 본 고안의 온도조절기용 전기장 자동 절환회로는 차폐판(10)을 회로접지에 연결하는 방식을 사용하지 않고 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)간의 노드(N1)에 직접 연결함은 물론 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위를 입력전위로 하여 전기장 자동 절환을 위한 스위칭을 수행하게 하되 커플링 콘덴서(C1)와 저항(R3)을 통해 트랜지스터(Q1)로 읽고 저항(R4)과 콘덴서(EC1)의 RC병렬에 의한 적분회로(20)로 적분하여 감도를 높여서 마이컴(U1)측에 입력신호를 제공하므로 어떠한 경우에도 전자파를 완벽하게 차폐할 수 있게 된다.Therefore, the electric field automatic switching circuit for the thermostat of the present invention does not use the method of connecting the shielding plate 10 to the circuit ground, so that the node N1 between the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 is not connected. Direct connection as well as switching for the electric field automatic switching using the space potential formed between the shield plate 10 and the ground as the input potential, but the transistor (Q1) through the coupling capacitor (C1) and the resistor (R3) It reads as and integrates into the integrating circuit 20 by RC parallelism of the resistor R4 and the capacitor EC1 to increase the sensitivity to provide an input signal to the microcomputer U1, so that electromagnetic waves can be completely shielded in any case. .

도 1은 종래기술에 의한 자동 스위칭 절환방식을 갖는 자동접지 선별 조절기를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing an automatic ground selection regulator having an automatic switching switching method according to the prior art.

도 2는 본 고안에 의한 온도조절기용 전기장 자동 절환회로를 나타낸 회로도.2 is a circuit diagram showing an electric field automatic switching circuit for a thermostat according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 차폐판 20: 적분회로10: shield plate 20: integrating circuit

U1: 마이컴 PC1,PC2: 포토커플러U1: Microcomputer PC1, PC2: Photocoupler

AC1,AC2: 교류전원선 R1,R2: 바이어스저항AC1, AC2: AC power line R1, R2: Bias resistor

N1: 노드N1: node

Claims (1)

제1 및 제2 교류전원선(AC1)(AC2)을 통해 상용교류전원을 공급받는 전열매트에서의 온도조절을 위한 온도조절기용 전기장 자동절환회로에 있어서,In the electric field automatic switching circuit for the temperature controller for temperature control in the heat transfer mat supplied with commercial AC power through the first and second AC power line (AC1) (AC2), 상용교류전원이 인가되는 제1교류전원선(AC1)에 제1바이어스저항(R1)과 제1 포토커플러(PC1)를 직렬로 연결하고 제2교류전원선(AC2)에 제2바이어스저항(R2)과 제2포토커플러(PC2)를 직렬로 연결하되, 상기 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)간의 노드(N1)가 차폐판(10)에 직접 연결되게 하며;The first bias resistor R1 and the first photocoupler PC1 are connected in series to the first AC power line AC1 to which the AC power is applied, and the second bias resistor R2 is connected to the second AC power line AC2. A second photocoupler PC2 is connected in series, and a node N1 between the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 is directly connected to the shield plate 10; 상기 차폐판(10)에 직접 연결시킨 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)간의 노드(N1)에는 커플링 콘덴서(C1)와 저항(R3) 및 트랜지스터(Q1)를 순차로 직렬 연결하되, 상기 트랜지스터(Q1)의 출력단에 저항(R4)과 콘덴서(EC1)의 RC병렬구조에 의한 적분회로(20) 및 커플링 저항(R5)을 연결하여 마이컴(U1)측에 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위가 입력되게 하며;The coupling capacitor C1, the resistor R3, and the transistor Q1 are sequentially connected to the node N1 between the first photocoupler PC1 and the second photocoupler PC2 directly connected to the shield plate 10. In series connection, the integrating circuit 20 and the coupling resistor R5 are connected to the output terminal of the transistor Q1 by the RC parallel structure of the resistor R4 and the capacitor EC1, and the shield plate is connected to the microcomputer U1 side. Input a space potential formed between the ground and the ground; 상기 마이컴(U1)은 차폐판(10)과 대지 사이에 형성되는 공간전위를 판단하여 마이컴(U1)에 설정된 핫전위상태와 콜드전위상태 또는 중간전위상태의 동작조건으로 상기 제1포토커플러(PC1)와 제2포토커플러(PC2)의 각 스위칭소자를 출력1과 출력2로 제어하여 전기장을 자동 절환하도록 연결하되 자동절환 후에는 전기장 입력을 받아들이지 않도록 하며, 자동절환 전에는 전열매트의 열선 작동을 정지시키고 자동절환 후에 열선을 작동시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 온도조절기용 전기장 자동 절환회로.The microcomputer U1 determines the space potential formed between the shield plate 10 and the ground, and operates the first photocoupler PC1 under operating conditions of a hot potential state and a cold potential state or an intermediate potential state set in the microcomputer U1. Control the switching elements of the second photocoupler (PC2) and the output 1 and output 2 to automatically switch the electric field, but do not accept the electric field input after automatic switching, and stop the heating wire operation of the heating mat before the automatic switching. And electric field automatic switching circuit for a temperature controller, characterized in that configured to operate the heating wire after automatic switching.
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