KR20060108814A - Self diagnosis circuit of ptc heater - Google Patents
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Abstract
본 발명은 PTC 제어장치의 PTC 릴레이 작동 상태나 내부 회로의 단선 여부를 자체적으로 진단하여 외부에 표시할 수 있는 PTC 히터의 자가진단회로를 제공하는 것으로서, 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 정온도 특성을 갖는 PTC 소자와, 그 PTC 소자로 인가되는 배터리(B+) 전원을 온/오프하는 PTC 릴레이를 구비한 PTC 히터에 있어서, 제어포트와 진단포트를 구비하되 그 제어포트를 통해 상기 PTC 릴레이를 제어하기 위한 신호를 출력하고 그 제어포트와 진단포트의 상태에 따라 PTC 히터의 고장여부를 진단하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어포트에 베이스가 연결되고 시동라인(IGN) 및 배터리(B+)에 연결된 상기 PTC 릴레이의 시동라인(IGN) 출력단에 컬렉터가 연결된 제 1 NPN 트랜지스터와, 상기 마이컴의 진단포트와 소정의 일정 전압원 사이에 분기되어 콜렉터가 연결되고 상기 제 1 NPN 트랜지스터의 콜렉터와 상기 PTC 릴레이의 시동라인(IGN) 출력단 사이에 분기되어 베이스가 연결된 제 2 NPN 트랜지스터를 포함함으로써 사용상의 편의를 제공하여 PTC 히터의 고장 발생시 즉각적인 대처가 가능하다. The present invention provides a self-diagnosis circuit of a PTC heater capable of self-diagnosing and displaying the PTC relay operation state of an PTC control device or an internal circuit disconnection, and the temperature of which resistance increases with increasing temperature. A PTC heater having a PTC element having a drawing characteristic and a PTC relay for turning on / off a battery (B +) power applied to the PTC element, the PTC heater having a control port and a diagnostic port, and through the control port, the PTC relay. The microcomputer outputs a signal to control the microcontroller and diagnoses the PTC heater failure according to the state of the control port and the diagnostic port. The base is connected to the control port of the microcomputer and connected to the start line (IGN) and the battery (B +). A first NPN transistor having a collector connected to an output line of the start line (IGN) of the connected PTC relay, and branched between the diagnostic port of the microcomputer and a predetermined voltage source. A second NPN transistor is connected between the collector and the collector of the first NPN transistor and the start line (IGN) output terminal of the PTC relay, and the base is connected to provide a convenience for use, thereby providing immediate convenience in case of a failure of the PTC heater. It is possible.
PTC, PTC 릴레이, PTC 히터, 자가진단 PTC, PTC Relay, PTC Heater, Self Diagnosis
Description
도 1 은 종래의 PTC 히터의 PTC 제어장치. 1 is a PTC control apparatus for a conventional PTC heater.
도 2 는 본 발명에 따른 자가진단회로가 적용된 PTC 히터의 PTC 제어장치.2 is a PTC control apparatus for a PTC heater to which a self-diagnosis circuit according to the present invention is applied.
도 3 은 본 발명에 따른 자가진단회로가 적용된 PTC 히터의 자가진단을 설명하기 위한 흐름도. 3 is a flow chart for explaining the self-diagnosis of the PTC heater to which the self-diagnosis circuit according to the present invention is applied.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
110,210 : PTC 릴레이 제어부 111,211 : 마이컴110,210: PTC relay control unit 111,211: microcomputer
120,220 : PTC 릴레이 130,230 : PTC 소자120,220: PTC relay 130,230: PTC device
D1,D2 : 다이오드 R1,R2,R3 : 저항D1, D2: Diodes R1, R2, R3: Resistance
TR1,TR2 : NPN 트랜지스터 TR1, TR2: NPN transistor
본 발명은 PTC 히터에 관한 것으로서, 특히 PTC 제어장치의 고장여부를 자체적으로 진단하기 위한 PTC 히터의 자가진단회로에 관한 것이다. The present invention relates to a PTC heater, and more particularly, to a self-diagnosis circuit of a PTC heater for diagnosing a failure of a PTC control device by itself.
PTC 히터는 정비례 온도계수를 가지는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용한다. 종래 PTC 히터의 PTC 제어장치를 살펴보면, 도 1 에 도시된 바와 같이 PTC 소자(130)와, 시동라인(IGN) 및 배터리(B+)에 연결되어 그 PTC 소자(130)로 인가되는 배터리(B+) 전원을 온/오프하는 PTC 릴레이(120)와, 그 PTC 릴레이(120)를 제어하는 PTC 릴레이 제어부(110)를 포함한다. The PTC heater uses a positive temperature coefficient (PTC) element having a directly proportional temperature coefficient. Referring to the PTC control apparatus of the conventional PTC heater, as shown in FIG. 1, the battery B + connected to the
그리고, 상기 PTC 릴레이 제어부(110)는 제어포트를 구비하여 소정의 제어신호를 출력하는 마이컴(111)과, 그 마이컴(111)의 제어포트에 다이오드(D1), 저항(R1)을 거쳐 베이스가 연결되고 상기 PTC 릴레이(120)의 시동라인 출력단에 컬렉터가 연결되는 NPN 트랜지스터(TR1)로 이루어진다. The
이러한 PTC 제어장치의 동작 원리를 살펴보면, 마이컴(111)의 제어포트에서 하이(HIGH) 신호가 출력되면 NPN 트랜지스터(TR1)가 턴온되면서 시동라인(IGN)으로부터 PTC 릴레이(120)의 내부 코일에 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 PTC 릴레이(120)의 내부 접점이 폐로 상태가 되어 배터리(B+) 전원이 PTC 소자(130)로 공급된다. Looking at the operation principle of such a PTC control device, when the high signal is output from the control port of the
그러나, 마이컴(111)의 제어포트에서 로우(LOW) 신호가 출력되면 트랜지스터(TR1)가 턴오프되면서 시동라인(IGN)으로부터 PTC 릴레이(120)의 내부 코일에 흐르는 전류가 차단되게 되고, 이에 따라 PTC 릴레이(120)의 내부 접점이 개로 상태가 되어 PTC 소자(130)로 공급되는 배터리(B+) 전원이 차단된다. However, when a LOW signal is output from the control port of the
그런데, 상술한 종래의 PTC 제어장치는 PTC 릴레이(120)가 정상적으로 작동되고 있는지, 혹은 내부 회로가 단선되어 있는지를 외부에서 확인할 수 없는 문제 점이 있다. However, the conventional PTC control apparatus described above has a problem in that it cannot be externally checked whether the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, PTC 제어장치의 PTC 릴레이 작동 상태나 내부 회로의 단선 여부를 자체적으로 진단하여 외부에 표시할 수 있는 PTC 히터의 자가진단회로를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a self-diagnosis circuit for a PTC heater capable of self-diagnosing a PTC relay operating state of an PTC control device or whether an internal circuit is disconnected and displaying the same externally. There is this.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PTC 히터의 자가진단회로는, 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 정온도 특성을 갖는 PTC 소자와, 그 PTC 소자로 인가되는 배터리(B+) 전원을 온/오프하는 PTC 릴레이를 구비한 PTC 히터에 있어서, 제어포트와 진단포트를 구비하되 그 제어포트를 통해 상기 PTC 릴레이를 제어하기 위한 신호를 출력하고 그 제어포트와 진단포트의 상태에 따라 PTC 히터의 고장여부를 진단하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어포트에 베이스가 연결되고 시동라인(IGN) 및 배터리(B+)에 연결된 상기 PTC 릴레이의 시동라인(IGN) 출력단에 컬렉터가 연결된 제 1 NPN 트랜지스터와, 상기 마이컴의 진단포트와 소정의 일정 전압원 사이에 분기되어 콜렉터가 연결되고 상기 제 1 NPN 트랜지스터의 콜렉터와 상기 PTC 릴레이의 시동라인(IGN) 출력단 사이에 분기되어 베이스가 연결된 제 2 NPN 트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the self-diagnosis circuit of a PTC heater according to the present invention includes a PTC element having a positive temperature characteristic in which a resistance value increases as temperature increases, and a battery (B +) power source applied to the PTC element. A PTC heater having a PTC relay for turning on / off a power, comprising: a control port and a diagnostic port, and outputs a signal for controlling the PTC relay through the control port, and generates a PTC signal according to the state of the control port and the diagnostic port. A first NPN transistor having a base connected to the control port of the microcomputer and a collector connected to a start line (IGN) output of the PTC relay connected to a start line (IGN) and a battery (B +). And a collector connected between the diagnostic port of the microcomputer and a predetermined constant voltage source, and the collector of the first NPN transistor and the start line (IGN) of the PTC relay. And a second NPN transistor branched between the output terminals and connected to a base.
여기서, 상기 마이컴은 제어포트의 출력신호가 하이/로우 상태일 때 진단포트가 하이/로우 상태이면 정상으로 진단하고 하이/로우 상태가 아니라면 에러로 진단한 후, 외부에 연결된 소정의 표시수단을 통해 진단 결과를 표시하는 것이 바람 직하다. Here, the microcomputer diagnoses the normal state when the diagnostic port is high / low state when the output signal of the control port is high / low state and diagnoses it as an error if it is not the high / low state, and then through a predetermined display means connected to the outside. It is preferable to display the diagnosis result.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 자가진단회로가 적용된 PTC 히터의 PTC 제어장치이다. 도 2 에 도시된 바와 같이, PTC 히터의 PTC 제어장치는 PTC 소자(230)와, 시동라인(IGN) 및 배터리(B+)에 연결되어 그 PTC 소자(230)로 인가되는 배터리(B+) 전원을 온/오프하는 PTC 릴레이(220)와, 그 PTC 릴레이(220)를 제어하고 PTC 히터의 고장여부를 진단하는 PTC 릴레이 제어부(210)를 포함한다. 2 is a PTC control apparatus for a PTC heater to which a self-diagnosis circuit according to the present invention is applied. As shown in FIG. 2, the PTC control apparatus of the PTC heater is connected to the
그리고, 상기 PTC 릴레이 제어부(210)는 제어포트와 진단포트를 구비하여 그 제어포트를 통해 상기 PTC 릴레이(220)를 제어하기 위한 소정의 신호를 출력하고 그 제어포트와 진단포트의 상태에 따라 PTC 히터의 고장여부를 진단하는 마이컴(211)과, 그 마이컴(211)의 제어포트에 소정의 다이오드(D1) 및 저항(R1)을 거쳐 베이스가 연결되고 시동라인(IGN) 및 배터리(B+)에 연결된 상기 PTC 릴레이(220)의 시동라인(IGN) 출력단에 컬렉터가 연결되는 제 1 NPN 트랜지스터(TR1)와, 그 마이컴(211)의 진단포트와 소정의 저항(R3)을 거쳐 연결된 일정 전압원(예컨대, 5V) 사이에 분기되어 콜렉터가 연결되고 그 제 1 NPN 트랜지스터(TR1)의 콜렉터와 상기 PTC 릴레이(220)의 시동라인(IGN) 출력단 사이에 분기되어 소정의 다이오드(D2) 및 저항(R2)을 거쳐 베이스가 연결되는 제 2 NPN 트랜지스터(TR2)로 이루어진다. The
이러한 PTC 제어장치의 동작 원리를 살펴보면, 마이컴(211)의 제어포트에서 하이(HIGH) 신호가 출력되면 제1 NPN 트랜지스터(TR1)가 턴온되면서 시동라인(IGN)으로부터 PTC 릴레이(220)의 내부 코일에 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 PTC 릴레 이(220)의 내부 접점이 폐로 상태가 되어 배터리(B+)의 전원이 PTC 소자(230)로 공급된다. 이 때, 제 2 NPN 트랜지스터(TR2)는 제1 트랜지스터(TR1)가 턴온됨에 따라 턴오프됨으로써 마이컴(211)의 진단포트는 5V 즉 하이 상태가 된다. Referring to the operation principle of the PTC control device, when the high signal is output from the control port of the
그러나, 마이컴(211)의 제어포트에서 로우(LOW) 신호가 출력되면 제 1 NPN 트랜지스터(TR1)가 턴오프되면서 시동라인(IGN)으로부터 PTC 릴레이(220)의 내부 코일에 흐르는 전류가 차단되게 되고, 이에 따라 PTC 릴레이(220)의 내부 접점이 개로 상태가 되어 PTC 소자(230)로 공급되는 배터리(B+) 전원이 차단된다. 이 때, 제 2 NPN 트랜지스터(TR2)는 제 1 NPN 트랜지스터(TR1)가 턴오프됨에 따라 턴온됨으로써 마이컴(211)의 진단포트는 0V 즉 로우 상태가 된다. However, when a LOW signal is output from the control port of the
상술한 바와 같이, PTC 히터의 PTC 제어장치는 PTC 릴레이(220)가 정상적으로 작동하고 내부 회로가 단선되어 있지 않다면, 마이컴(211)의 제어포트 출력이 하이 상태일 때 진단포트가 하이 상태가 되고, 제어포트 출력이 로우 상태일 때 진단포트가 로우 상태가 된다. 따라서, 마이컴(211)의 제어포트 출력이 하이 상태일 때 진단포트가 하이 상태가 아니거나, 제어포트 출력이 로우 상태일 때 진단포트가 로우 상태가 아니라면 PTC 릴레이(220)가 정상적으로 작동되지 않거나 내부 회로가 단선되어 있다고 진단할 수 있다. 한편, 상기 PTC 히터의 자가진단회로는 소정의 표시수단(미도시)을 더 구비하여 마이컴에서 진단된 결과를 외부에 표시하는 것이 바람직하다. As described above, in the PTC control apparatus of the PTC heater, when the
도 3 은 본 발명에 따른 자가진단회로가 적용된 PTC 히터의 자가진단을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3 에 도시된 바와 같이, 자가진단회로는 PTC 히터의 전원키가 온되면 자가진단기능을 수행한다(S31O,S320). 예컨대, 마이컴(211)의 로직에 의해 소정의 시간(예컨대, 3초)동안 소정의 횟수(예컨대, 3회)만큼 제어포트에서 하이, 로우 신호를 반복적으로 출력한다. 이어서, 마이컴(211)의 제어포트 출력이 하이 상태일 때 진단포트가 하이 상태이고, 제어포트 출력이 로우 상태일 때 진단포트가 로우 상태가 되는지를 확인한다(S330). 3 is a flowchart illustrating a self-diagnosis of a PTC heater to which a self-diagnosis circuit according to the present invention is applied. As shown in FIG. 3, the self-diagnosis circuit performs a self-diagnosis function when the power key of the PTC heater is turned on (S31O and S320). For example, the logic of the
만약에, 상기 S330 단계에서 해당되는 조건을 만족하는 경우라면 PTC 릴레이(220)가 정상적으로 작동하고 내부 회로가 단선되어 있지 않다고 진단하여 정상 메시지를 출력하고, 해당되는 조건을 만족하지 못한 경우라면 PTC 릴레이(220)가 정상적으로 작동되지 않거나 내부 회로가 단선되어 있다고 진단하여 에러 메시지를 출력한다(S340,S350).If the corresponding condition is satisfied in the step S330, the
한편, 본 발명에 따른 PTC 히터의 자가진단회로를 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. On the other hand, although the self-diagnosis circuit of the PTC heater according to the present invention has been described according to a limited embodiment, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiment, the scope obvious to those of ordinary skill in the art related to the present invention Various alternatives, modifications and changes can be made within the implementation.
본 발명에 따르면, PTC 제어장치 내부의 PTC 릴레이 작동 상태나 회로 단선 여부를 자체적으로 진단하여 외부에 표시해 줌으로써 사용상의 편의를 제공하여 고장 발생시 즉각적인 대처가 가능하다. According to the present invention, it is possible to immediately deal with failures by providing convenience for use by automatically diagnosing and displaying the operation state of PTC relay inside the PTC control device or whether the circuit is broken.
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