KR20100095217A - Heating mat for having free voltage controller - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heating mat for having a free voltage controller is provided to supply DC voltage to a plane heat element by changing AC voltage into a certain DC voltage according to the amount of AC current, voltage, and temperature. CONSTITUTION: A power input portion(210) supplies an AC voltage to each configuration unit. A noise filter(230) filters the noise generated from the switching state of a switching transformer(250). An input rectifier(240) rectifies the AC voltage. The switching transformer induces the AC voltage of the secondary winding by the DC voltage from the first primary coil. An output rectifying unit(260) rectifies the AC voltage induced from the secondary coil of the switching transformer. A voltage controller(270) is comprised of a voltage monitoring circuit(271) and a first photo coupler(273).

Description

프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트{HEATING MAT FOR HAVING FREE VOLTAGE CONTROLLER}HEATING MAT FOR HAVING FREE VOLTAGE CONTROLLER

본 발명은 온열 매트에 관한 것으로서, 상세하게는 85~240V의 AC 전압을 전류와 전압의 세기 및 온도에 따라 일정한 DC 전압으로 변환시켜 면상발열체에 공급하여 하나의 컨트롤러를 프리볼트로 사용하도록 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트에 관한 것이다.The present invention relates to a thermal mat, and in detail, converts an AC voltage of 85 to 240V into a constant DC voltage according to the current and voltage intensity and temperature, and supplies it to a planar heating element to use one controller as a prevolt. A thermal mat having a bolt controller.

일반적으로 온열매트는 세라믹, 황토, 옥, 맥반석 등과 같은 음이온 및 원적외선 방사체들을 다수개로 배열 고착시킨 본체의 내부에 전열선이 균일하게 배열되어 구성되는 것으로, 가정용 교류전원(AC 220V, 60㎐)이 컨트롤러로 공급되면 컨트롤러에서 전원을 전열선으로 공급하면서 전열선이 가열되어 원적외선 방사체들에 열을 가함으로서 온열과 함께 음이온 및 원적외선을 방사하여 인체 건강을 증진시키는데 사용됨이 주지된 사실이다.In general, the thermal mat is composed of uniformly arranged heating wires inside the main body in which a plurality of anions and far infrared emitters such as ceramic, ocher, jade, and elvan are fixed and arranged. It is well known that the heating wire is heated to heat the far infrared emitters while supplying power from the controller to the heating wire, thereby radiating negative ions and far infrared rays with heat to promote human health.

한편, 온열매트는 국내 소비뿐만 아니라 꾸준히 해외로 수출되고 있는 실정인데, 국내의 경우 AC 220V를 사용하나, 해외의 경우 각 국의 실정에 85~240V의 범위로 사용하기 때문에 사용국가의 전압 및 주파수 차이에 따라 다품목 소량화 관리 및 제작 공정의 세분화로 인해 제작 원가가 상승되고, 이로 인한 경쟁력 저하가 발생되는 문제점이 있다.On the other hand, the thermal mat is not only domestic consumption but also steadily exported overseas. Domestic AC 220V is used, but overseas uses 85 ~ 240V in each country's situation. According to the difference, the production cost is increased due to the management of small quantities of multi-items and the fragmentation of the manufacturing process, resulting in a decrease in competitiveness.

또한, 이러한 종래의 온열매트는 컨트롤러를 통해 수동적으로 설정한 온도 상태에 따라 열선으로 공급되는 전류를 차단하거나 제한적으로 공급하도록 되어 있는 데, 열선에 공급되는 AC 전원에 대한 위상 제어 방식과 온도 센서를 통해 감지되는 신호에 따라 온/오프 제어를 수행하여 매트의 과열 및 안전사고 발생을 방지하는 위상제어방식은 아날로그 방식인 관계로 열선에 흐르는 전류를 정확하게 제어하기 어려워 여전히 과열과 감전의 문제점을 내포하고 있으며, AC공급 전원에 기인하여 열선에서 인체에 유해한 전자파가 발생하는 문제점이 있다.In addition, the conventional thermal mat is designed to block or limit the current supplied to the heating wire according to the temperature state manually set by the controller, and the phase control method for the AC power supplied to the heating wire and the temperature sensor The phase control method that prevents overheating and safety accidents of the mat by performing on / off control according to the detected signal through the analog method is difficult to accurately control the current flowing in the hot wire, which still has problems of overheating and electric shock. In addition, there is a problem that electromagnetic waves harmful to the human body are generated from the heating wire due to the AC power supply.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 85~240V의 AC 전압을 전류와 전압의 세기 및 온도에 따라 일정한 DC 전압으로 변환시켜 면상발열체에 공급하여 하나의 컨트롤러를 프리볼트로 사용함으로써 제작 원가를 상대적으로 낮추고, 이로 인한 경쟁력을 증대시킬 수 있도록 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, by converting an AC voltage of 85 ~ 240V to a constant DC voltage according to the current and voltage strength and temperature supplied to the planar heating element to use one controller as a pre-volt It is an object of the present invention to provide a thermal mat having a pre-bolt controller that can relatively reduce the cost and thereby increase the competitiveness thereof.

또한, 본 발명은 전원과 면상발열체가 전기적으로 분리된 상태에서 직류를 면상발열체에 공급함으로써 전자파 발생을 미연에 방지하고, 전류와 전압의 세기 및 온도에 따라 면상발열체로 공급되는 저전압의 DC 전압을 사용함으로써 과열과 감전의 문제를 미연에 차단하도록 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트 를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention prevents the generation of electromagnetic waves by supplying a direct current to the planar heating element in a state in which the power source and the planar heating element are electrically separated from each other, and reduces the DC voltage of the low voltage supplied to the planar heating element according to the strength and temperature of the current and voltage. Another object is to provide a thermal mat with a pre-bolt controller that prevents the problem of overheating and electric shock.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

온열 매트에 있어서, 면상발열체를 구비하는 온열 매트 본체와; AC 전압을 입력받아 이를 DC 전압으로 변환하여 상기 온열 매트 본체의 면상발열체로 출력하고, 상기 면상발열체의 온도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.A heat mat, comprising: a heat mat body having a planar heating element; And receiving a AC voltage and converting the same into a DC voltage to output the planar heating element of the heat mat body, and controlling the temperature of the planar heating element.

여기에서, 상기 컨트롤러는 AC 전압을 입력받아 각 구성부에 공급하는 전원 입력부와; 사용자의 조작에 따라 온/오프되어 상기 전원 입력부의 전원을 공급 및 차단하는 전원 스위치와; 상기 전원 입력부로부터 입력되는 AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압으로 변환시켜 출력하는 입력 정류부와; 상기 입력 정류부로부터 1차 코일에 유기되는 DC 전압에 의하여 2차 코일에 AC 전압이 유기되는 스위칭 트랜스포머와; 상기 스위칭 트랜스포머의 2차 코일에 유기된 AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압으로 변환시켜 상기 면상발열체로 출력하는 출력 정류부와; 외부의 제어에 따라 스위칭되어 상기 스위칭 트랜스포머의 1차 코일의 출력을 제어하는 FET와; 상기 FET의 출력 전류 크기를 센싱하는 과전류 센싱 저항과; 상기 출력 정류부로부터 출력되는 출력 전압값이 기설정값과 비교하여 비교 결과에 따라 온/오프되는 전압 제어부와; 상기 온열 매트 본체의 온도를 센싱하여 현재 온도를 사용자 설정 온도과 비교하여 비교 결과에 따라 온/오프되는 온도 제어부; 및 상기 스위칭 트랜스포머의 2차 코일에서 발생되는 주파수를 이용하여 펄스 신호를 생성하여 상기 FET를 스위칭시키되, 상기 과전류 센싱 저항의 전압값과, 상기 전압 제어부 및 온도 제어부의 온/오프 여부에 따라 상기 펄스신호의 펄스폭을 가변시켜 상기 FET의 스위칭 속도를 제어하는 PWM 제어부로 이루어진다.Here, the controller includes a power input unit for receiving an AC voltage and supplying to each component; A power switch turned on / off according to a user's operation to supply and cut off power of the power input unit; An input rectifier for rectifying and smoothing an AC voltage input from the power input unit to convert the AC voltage into a DC voltage; A switching transformer in which an AC voltage is induced in the secondary coil by a DC voltage induced in the primary coil from the input rectifier; An output rectifier for rectifying and smoothing the AC voltage induced in the secondary coil of the switching transformer to a DC voltage and outputting the DC voltage to the planar heating element; A FET which is switched under external control to control the output of the primary coil of the switching transformer; An overcurrent sensing resistor sensing the magnitude of the output current of the FET; A voltage controller configured to turn on / off an output voltage value output from the output rectifier in comparison with a preset value; A temperature controller configured to sense the temperature of the thermal mat body and compare the current temperature with a user set temperature to turn on / off according to a comparison result; And generating a pulse signal to switch the FET by using a frequency generated from the secondary coil of the switching transformer, wherein the pulse is generated according to a voltage value of the overcurrent sensing resistor and whether the voltage controller and the temperature controller are on or off. And a PWM control section for controlling the switching speed of the FET by varying the pulse width of the signal.

여기에서 또한, 상기 컨트롤러는 상기 전원 입력부와 상기 입력 정류부 사이에 상기 스위칭 트랜스포머의 스위칭시 발생하는 노이즈를 차폐시키는 노이즈 필터가 더 구비된다.Here, the controller is further provided with a noise filter for shielding the noise generated during the switching of the switching transformer between the power input and the input rectifier.

여기에서 또, 상기 전압 제어부는 상기 출력 정류부의 출력단의 출력 전압이 기설정된 전압 이상 출력되면 도통되는 제너 다이오드를 구비하는 전압 감시회로와; 상기 전압 감시회로의 제너 다이오드와 발광부가 연결되고, 수광부가 상기 PWM 제어부와 연결되어 상기 전압 감시회로의 제너 다이오드가 도통되면 온되는 제 1포토 커플러로 이루어진다.The voltage control unit may further include a voltage monitoring circuit including a zener diode that is turned on when an output voltage of an output terminal of the output rectifying unit is output at a predetermined voltage or more; The zener diode of the voltage monitoring circuit and the light emitting unit are connected, and the light receiving unit is connected to the PWM control unit, the first photo coupler is turned on when the zener diode of the voltage monitoring circuit is conducted.

여기에서 또, 상기 온도 제어부는 상기 온열 매트 본체에 설치되는 온도 센서와; 상기 전원 입력부의 전원을 DC 전압으로 변환시켜 출력하는 온도 제어용 전원 입력회로와; 상기 제어용 전원 입력회로로부터 입력되는 DC 전압으로 동작되어 사용자 설정 온도와 현재 온도를 디스플레이하고, 상기 온도 센서로부터 센싱된 현재 온도가 사용자 설정 온도보다 높으면 온신호를 출력하는 마이컴과; 발광부가 상기 마이컴과 연결되고, 수광부가 상기 PWM 제어부와 연결되어 상기 마이컴으로부터 온/오프 신호가 출력되면 이에 따라 온/오프되는 제 2포토 커플러로 이루어진다.The temperature control unit may further include a temperature sensor installed at the heat mat body; A temperature control power input circuit for converting and outputting power of the power input unit into a DC voltage; A microcomputer operated by a DC voltage input from the control power input circuit to display a user set temperature and a current temperature, and output an on signal when the current temperature sensed by the temperature sensor is higher than a user set temperature; The light emitting unit is connected to the microcomputer, and the light receiving unit is connected to the PWM control unit to output an on / off signal from the microcomputer.

여기에서 또, 상기 출력 정류부는 상기 스위칭 트랜스포머의 2차 코일에 유기된 AC 전압을 정류 및 평활시켜 DC 전압으로 변환시켜 상기 면상발열체로 출력한다.Here, the output rectifying unit rectifies and smoothes the AC voltage induced in the secondary coil of the switching transformer, converts the DC voltage into a DC voltage, and outputs it to the planar heating element.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트에 따르면, AC 전압을 전류와 전압의 세기 및 온도에 따라 일정한 DC 전압으로 변환시켜 면상발열체에 공급하여 하나의 컨트롤러를 프리볼트로 사용함으로써 제작 원가를 상대적으로 낮추고, 이로 인한 경쟁력을 증대시킬 수 있으며, 또한, 전원과 면상발열체가 전기적으로 분리된 상태에서 직류를 면상발열체에 공급함으로써 전자파 발생을 미연에 방지하고, 전류와 전압의 세기 및 온도에 따라 면상발열체로 공급되는 저전압의 DC 전압을 사용함으로써 과열과 감전의 문제를 미연에 차단할 수 있는 이점이 있다.According to the heating mat provided with the pre-volt controller according to the present invention configured as described above, by converting the AC voltage to a constant DC voltage according to the current and the strength and temperature of the voltage and supplying it to the planar heating element by using one controller as a pre-volt The manufacturing cost can be lowered relatively, and the competitiveness thereof can be increased, and the direct current is supplied to the planar heating element while the power source and the planar heating element are electrically separated from each other to prevent the occurrence of electromagnetic waves, and the strength of the current and voltage By using a low voltage DC voltage supplied to the surface heating element according to the temperature there is an advantage that can prevent the problems of overheating and electric shock in advance.

이하, 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the thermal mat having a pre-bolt controller according to the present invention in detail as follows.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a thermal mat having a pre-bolt controller according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a thermal mat having a pre-bolt controller according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트(1)는, 온열 매트 본체(100)와, 컨트롤러(200)로 이루어진다.1 and 2, the heat mat 1 including the pre-bolt controller according to the present invention includes a heat mat body 100 and a controller 200.

먼저, 온열 매트 본체(100)는 통상의 매트 구조이며, 특히 전열선을 대신하여 면상발열체(110)를 구비한다.First, the heating mat body 100 has a conventional mat structure, and in particular, the planar heating element 110 is provided in place of the heating wire.

그리고, 컨트롤러(200)는 전원 입력부(210)와, 전원 스위치(220)와, 노이즈 필터(230)와, 입력 정류부(240)와, 스위칭 트랜스포머(250)와, 출력 정류부(260)와, FET(Q1)와, 과전류 센싱 저항(R1)과, 전압 제어부(270)와, 온도 제어부(280)와, PWM 제어부(290)로 이루어진다.The controller 200 includes a power input unit 210, a power switch 220, a noise filter 230, an input rectifier 240, a switching transformer 250, an output rectifier 260, and a FET. Q1, an overcurrent sensing resistor R1, a voltage controller 270, a temperature controller 280, and a PWM controller 290.

전원 입력부(210)는 콘센트에 결합되어 AC 전압(85~240V)을 입력받아 각 구성부에 공급한다.The power input unit 210 is coupled to an outlet to receive an AC voltage (85 ~ 240V) to supply to each component.

전원 스위치(220)는 전원 입력부(210)의 라인에 설치되어 사용자의 조작에 따라 온/오프되어 전원 입력부(210)의 전원을 공급 및 차단한다.The power switch 220 is installed in the line of the power input unit 210 is turned on / off according to the user's operation to supply and cut off the power of the power input unit 210.

노이즈 필터(230)는 전원 입력부(210)와 하기에서 설명할 입력 정류부(240) 사이에 설치되어 하기에서 설명할 스위칭 트랜스포머(250)의 스위칭시 발생하는 노이즈를 차폐시킨다.The noise filter 230 is installed between the power input unit 210 and the input rectifier 240 to be described later to shield noise generated when switching of the switching transformer 250 to be described below.

입력 정류부(240)는 노이즈 필터(230)의 출력단에 설치되어 전원 입력부(210)로부터 입력되는 AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압으로 변환시켜 출력한다.The input rectifier 240 is installed at the output terminal of the noise filter 230 to rectify and smooth the AC voltage input from the power input unit 210 to convert the DC voltage into a DC voltage.

스위칭 트랜스포머(250)는 1차 코일(L1)이 입력 정류부(240)와 하기에서 설 명할 FET(Q1)에 연결되고, 2차 코일(L2)이 하기에서 설명할 출력 정류부(260)와 PWM 제어부(290)에 연결되어 입력 정류부(240)로부터 출력되어 1차 코일(L1)에 유기되는 DC 전압에 의하여 2차 코일(L2)에 AC 전압이 유기된다.The switching transformer 250 has a primary coil L1 connected to the input rectifier 240 and a FET Q1 to be described below, and the secondary coil L2 to be described below with an output rectifier 260 and a PWM controller. The AC voltage is induced in the secondary coil L2 by the DC voltage connected to the 290 and output from the input rectifying unit 240 and induced in the primary coil L1.

출력 정류부(260)는 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L2)에 연결되어 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L2)에 유기된 AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압(48V)으로 변환시켜 면상발열체(110)로 출력한다.The output rectifier 260 is connected to the secondary coil L2 of the switching transformer 250 to rectify and smooth the AC voltage induced in the secondary coil L2 of the switching transformer 250 to convert the DC voltage to 48V. And output to the planar heating element (110).

FET(Q1)는 MOS타입으로 스위칭 트랜스포머(250)의 1차 코일(L1)에 드레인(D)이 연결되고, 게이트(G)와 소스(S)가 하기에서 설명할 PWM 제어부(290)에 연결되어 PWM 제어부(290)의 제어에 따라 스위칭되어 스위칭 트랜스포머(250)의 1차 코일(L1)의 출력을 제어한다.The FET Q1 is a MOS type, and the drain D is connected to the primary coil L1 of the switching transformer 250, and the gate G and the source S are connected to the PWM controller 290 which will be described below. The switch is controlled under the control of the PWM controller 290 to control the output of the primary coil L1 of the switching transformer 250.

과전류 센싱 저항(R1)은 FET(Q1)의 소스(S)에 직렬 연결되어 FET(Q1)의 출력 전류 크기를 센싱한다.The overcurrent sensing resistor R1 is connected in series with the source S of the FET Q1 to sense the magnitude of the output current of the FET Q1.

전압 제어부(270)는 출력 정류부(260)의 출력단에 연결되어 출력 정류부(260)의 출력 전압이 기설정된 DC 전압(DC 48V) 이상 출력되면 도통되는 제너 다이오드(ZD1)를 구비하는 전압 감시회로(271)와, 전압 감시회로(271)의 제너 다이오드(ZD1)와 발광부가 연결되고, 수광부가 PWM 제어부(290)와 연결되어 전압 감시회로(271)의 제너 다이오드(ZD1)가 도통되면 온되는 제 1포토 커플러(273)로 이루어진다.The voltage control unit 270 is connected to an output terminal of the output rectifying unit 260, and a voltage monitoring circuit including a zener diode ZD1 that is turned on when an output voltage of the output rectifying unit 260 is outputted above a predetermined DC voltage (DC 48V). 271 and the zener diode ZD1 of the voltage monitoring circuit 271 and the light emitting unit are connected, and the light receiving unit is connected to the PWM control unit 290 so that the zener diode ZD1 of the voltage monitoring circuit 271 is turned on. It consists of one photo coupler 273.

온도 제어부(280)는 온열 매트 본체(100)에 설치되는 온도 센서(281)와, 전원 입력부(210)에 연결되어 전원 입력부(210)로부터 입력되는 AC 전압(85~240V)을 정류 및 평활하여 DC 전압(5V)로 변환시켜 출력하는 온도 제어용 전원 입력회로(283)와, 제어용 전원 입력회로(283)로부터 입력되는 DC 전압으로 동작되어 사용자 설정 온도와 현재 온도를 온도 패널(285)을 통해 디스플레이하고, 온도 센서(281)로부터 센싱된 현재 온도가 사용자 설정 온도보다 높으면 온신호를 출력하는 마이컴(287)과, 발광부가 마이컴(287)과 연결되고, 수광부가 PWM 제어부(290)와 연결되어 마이컴(287)으로부터 온/오프 신호가 출력되면 이에 따라 온/오프되는 제 2포토 커플러(289)로 이루어진다.The temperature controller 280 rectifies and smoothes an AC voltage (85 to 240 V) input from the power input unit 210 connected to the power input unit 210 and the temperature sensor 281 installed on the thermal mat body 100. A temperature control power input circuit 283 for converting and outputting a DC voltage (5V) and a DC voltage input from the control power input circuit 283 are operated to display the user set temperature and the current temperature through the temperature panel 285. When the current temperature sensed by the temperature sensor 281 is higher than the user set temperature, the microcomputer 287 outputting an on signal, the light emitting unit is connected to the microcomputer 287, and the light receiving unit is connected to the PWM control unit 290. When the on / off signal is output from 287, the second photo coupler 289 is turned on / off accordingly.

PWM 제어부(290)는 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L2)에서 발생되는 주파수를 이용하여 펄스 신호를 생성하여 FET(Q1)를 스위칭시키되, 과전류 센싱 저항(R1)에서 센싱되는 전압값과, 전압 제어부(270) 및 온도 제어부(280)의 온/오프 여부에 따라 펄스신호의 펄스폭을 가변시켜 FET(Q1)의 스위칭 속도를 제어한다.The PWM controller 290 generates a pulse signal using the frequency generated from the secondary coil L2 of the switching transformer 250 to switch the FET Q1, and the voltage value sensed by the overcurrent sensing resistor R1. The switching speed of the FET Q1 is controlled by varying the pulse width of the pulse signal according to whether the voltage controller 270 and the temperature controller 280 are turned on or off.

이하, 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the thermal mat having a pre-bolt controller according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 전원 입력부(210)를 통해 60㎐ AC 110V가 공급되면 입력 정류부(240)에서는 약 DC 155V가 출력되어 스위칭 트랜스포머(250)의 1차 코일(L1)로 입력된다. 또한, 전원 입력부(210)를 통해 60㎐ AC 240V가 공급되면 입력 정류부(240)에서는 약 DC 310V가 출력되어 스위칭 트랜스포머(250)의 1차 코일(L1)로 입력된다.First, when 60 ㎐ AC 110V is supplied through the power input unit 210, the input rectifier 240 outputs about DC 155V and inputs the primary coil L1 of the switching transformer 250. In addition, when 60 ㎐ AC 240V is supplied through the power input unit 210, the input rectifier 240 outputs about DC 310V and is input to the primary coil L1 of the switching transformer 250.

그러면, 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L1)에서 60㎐ AC 전압이 유기되고, 이와 동시에 PWM 제어부(290)는 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L2)에서 발생되는 주파수(60㎐)가 입력된다.Then, 60 Hz AC voltage is induced in the secondary coil L1 of the switching transformer 250, and at the same time, the PWM controller 290 generates a frequency (60 Hz) generated in the secondary coil L2 of the switching transformer 250. ) Is entered.

그리고, PWM 제어부(290)는 입력된 주파수를 통해 발진 주파수 생성하고, 이를 이용하여 펄스 신호를 생성하여 FET(Q1)를 스위칭시키면 FET(Q1)의 스위칭에 따라 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L1)에 AC 전압이 유기된다.In addition, the PWM controller 290 generates an oscillation frequency through the input frequency, and generates a pulse signal using the same to switch the FET Q1 to switch the secondary coil of the switching transformer 250 according to the switching of the FET Q1. AC voltage is induced at L1.

한편, PWM 제어부(290)는 과전류 센싱 저항(R1)에서 센싱되는 전압값을 통해 센싱 전압값이 기준 전압값보다 높으면 펄스 신호의 폭을 넓게 변조하고, 센싱 전압값이 기준 전압값보다 낮으면 펄스 신호의 폭을 좁게 변조하여 스위칭 트랜스포머(250)의 1차 코일(L1)의 전류량을 제어한다.On the other hand, the PWM controller 290 modulates the width of the pulse signal when the sensing voltage value is higher than the reference voltage value through the voltage value sensed by the overcurrent sensing resistor R1, and pulses when the sensing voltage value is lower than the reference voltage value. The width of the signal is modulated narrowly to control the amount of current in the primary coil L1 of the switching transformer 250.

그리고, 스위칭 트랜스포머(250)의 2차 코일(L1)에서 60㎐ AC 전압이 유기되면, 이는 출력 정류부(260)를 통해 정류 및 평활되어 48V DC 전압으로 변환되어 면상발열체(110)로 출력되고, 면상발열체(110)가 가열된다.When the 60 kV AC voltage is induced in the secondary coil L1 of the switching transformer 250, it is rectified and smoothed through the output rectifying unit 260, converted into a 48V DC voltage, and output to the planar heating element 110. The planar heating element 110 is heated.

또한, 출력 정류부(260)에서 출력되는 DC 전압은 전압 제어부(270)의 전압 감시회로(271)를 통해 감시되며, 출력 정류부(260)의 출력 전압이 기설정된 전압(DC 48V) 이상 출력되면 전압 감시회로(271)의 제너 다이오드(ZD1)가 도통되어 제 1포토 커플러(273)가 온되고, 제 1포토 커플러(273)를 통해 온 신호를 입력받은 PWM 제어부(290)가 FET(Q1)를 오프시키도록 한다.In addition, the DC voltage output from the output rectifying unit 260 is monitored through the voltage monitoring circuit 271 of the voltage control unit 270, and when the output voltage of the output rectifying unit 260 is outputted above a predetermined voltage (DC 48V), the voltage The zener diode ZD1 of the supervisory circuit 271 is turned on so that the first photo coupler 273 is turned on, and the PWM controller 290 receiving the on signal through the first photo coupler 273 receives the FET Q1. Turn it off.

또, 온도 센서(281)에서 센싱된 면상발열체(110)의 온도가 사용자 설정 온도보다 높으면 온도 제어부(280)의 마이컴(287)은 온신호를 제 2포토 커플러(289)로 출력하여 제 2포토 커플러(289)가 온되도록 하고, 제 2포토 커플러(289)를 통해 온 신호를 입력받은 PWM 제어부(290)가 FET(Q1)를 오프시키도록 한다.In addition, when the temperature of the planar heating element 110 sensed by the temperature sensor 281 is higher than the user set temperature, the microcomputer 287 of the temperature controller 280 outputs an on signal to the second photo coupler 289 to output the second photo coupler. The coupler 289 is turned on, and the PWM controller 290 receiving the on signal through the second photo coupler 289 causes the FET Q1 to be turned off.

따라서, 본 발명은 AC 전압의 입력과 상관없이 이를 일정한 DC 전압으로 변 환하여 면상발열체를 가열할 수 있고, 피드백되는 전류과 전압 및 온도값에 따라 DC 출력 전압을 조절하여 과열에 따른 화재 발생을 차단할 수 있다.Therefore, the present invention can heat the planar heating element by converting it into a constant DC voltage irrespective of the input of the AC voltage, and adjust the DC output voltage according to the feedback current, the voltage and the temperature value to prevent the occurrence of fire due to overheating. Can be.

또한, 본 발명은 스위칭 트랜스포머와 포토 커플러를 통해 전원 입력과 출력을 완전히 분리시킴으로써 감전을 차단할 수 있다.In addition, the present invention can block the electric shock by completely separating the power input and output through the switching transformer and the photo coupler.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.

도 1은 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트의 구성을 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing the configuration of a thermal mat having a pre-bolt controller according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트의 구성을 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a thermal mat having a pre-bolt controller according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

1 : 온열 매트 100 : 온열 매트 본체1: heat mat 100: heat mat body

200 : 컨트롤러 210 : 전원 입력부200: controller 210: power input unit

220 : 전원 스위치 230 : 노이즈 필터220: power switch 230: noise filter

240 : 입력 정류부 250 : 스위칭 트랜스포머240: input rectifier 250: switching transformer

260 : 출력 정류부 270 : 전압 제어부260: output rectifier 270: voltage controller

280 : 온도 제어부 290 : PWM 제어부280: temperature control unit 290: PWM control unit

Q1 : FET R1 : 과전류 센싱 저항Q1: FET R1: overcurrent sensing resistor

Claims (6)

온열 매트에 있어서,In the thermal mat, 면상발열체를 구비하는 온열 매트 본체와;A heating mat body having a planar heating element; AC 전압을 입력받아 이를 DC 전압으로 변환하여 상기 온열 매트 본체의 면상발열체로 출력하고, 상기 면상발열체의 온도를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트.And a controller for receiving an AC voltage, converting the same into a DC voltage, outputting the AC voltage to the planar heating element of the thermal mat body, and controlling the temperature of the planar heating element. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컨트롤러는,The controller, AC 전압을 입력받아 각 구성부에 공급하는 전원 입력부와;A power input unit for receiving an AC voltage and supplying the same to each component; 사용자의 조작에 따라 온/오프되어 상기 전원 입력부의 전원을 공급 및 차단하는 전원 스위치와;A power switch turned on / off according to a user's operation to supply and cut off power of the power input unit; 상기 전원 입력부로부터 입력되는 AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압으로 변환시켜 출력하는 입력 정류부와;An input rectifier for rectifying and smoothing an AC voltage input from the power input unit to convert the AC voltage into a DC voltage; 상기 입력 정류부로부터 1차 코일에 유기되는 DC 전압에 의하여 2차 코일에 AC 전압이 유기되는 스위칭 트랜스포머와;A switching transformer in which an AC voltage is induced in the secondary coil by a DC voltage induced in the primary coil from the input rectifier; 상기 스위칭 트랜스포머의 2차 코일에 유기된 AC 전압을 정류 및 평활하여 DC 전압으로 변환시켜 상기 면상발열체로 출력하는 출력 정류부와;An output rectifier for rectifying and smoothing the AC voltage induced in the secondary coil of the switching transformer to a DC voltage and outputting the DC voltage to the planar heating element; 외부의 제어에 따라 스위칭되어 상기 스위칭 트랜스포머의 1차 코일의 출력 을 제어하는 FET와;A FET which is switched under external control to control the output of the primary coil of the switching transformer; 상기 FET의 출력 전류 크기를 센싱하는 과전류 센싱 저항과;An overcurrent sensing resistor sensing the magnitude of the output current of the FET; 상기 출력 정류부로부터 출력되는 출력 전압값이 기설정값과 비교하여 비교 결과에 따라 온/오프되는 전압 제어부와;A voltage controller configured to turn on / off an output voltage value output from the output rectifier in comparison with a preset value; 상기 온열 매트 본체의 온도를 센싱하여 현재 온도를 사용자 설정 온도과 비교하여 비교 결과에 따라 온/오프되는 온도 제어부; 및A temperature controller configured to sense the temperature of the thermal mat body and compare the current temperature with a user set temperature to turn on / off according to a comparison result; And 상기 스위칭 트랜스포머의 2차 코일에서 발생되는 주파수를 이용하여 펄스 신호를 생성하여 상기 FET를 스위칭시키되, 상기 과전류 센싱 저항의 전압값과, 상기 전압 제어부 및 온도 제어부의 온/오프 여부에 따라 상기 펄스신호의 펄스폭을 가변시켜 상기 FET의 스위칭 속도를 제어하는 PWM 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트.Generates a pulse signal to switch the FET by using a frequency generated in the secondary coil of the switching transformer, the pulse signal according to the voltage value of the over-current sensing resistor, and whether the voltage controller and the temperature controller on / off And a PWM control unit for controlling a switching speed of the FET by varying a pulse width of the FET. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 컨트롤러는,The controller, 상기 전원 입력부와 상기 입력 정류부 사이에 상기 스위칭 트랜스포머의 스위칭시 발생하는 노이즈를 차폐시키는 노이즈 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트.And a noise filter for shielding noise generated during switching of the switching transformer between the power input unit and the input rectifier. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전압 제어부는,The voltage control unit, 상기 출력 정류부의 출력단의 출력 전압이 기설정된 전압 이상 출력되면 도통되는 제너 다이오드를 구비하는 전압 감시회로와;A voltage monitoring circuit including a zener diode that is turned on when an output voltage of an output terminal of the output rectifying unit is output at a predetermined voltage or more; 상기 전압 감시회로의 제너 다이오드와 발광부가 연결되고, 수광부가 상기 PWM 제어부와 연결되어 상기 전압 감시회로의 제너 다이오드가 도통되면 온되는 제 1포토 커플러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트.The zener diode of the voltage monitoring circuit and the light emitting unit is connected, and the light receiving unit is connected to the PWM control unit is a first photo coupler which is turned on when the zener diode of the voltage monitoring circuit is conducting, mat. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 온도 제어부는,The temperature control unit, 상기 온열 매트 본체에 설치되는 온도 센서와;A temperature sensor installed at the heat mat body; 상기 전원 입력부의 전원을 DC 전압으로 변환시켜 출력하는 온도 제어용 전원 입력회로와;A temperature control power input circuit for converting and outputting power of the power input unit into a DC voltage; 상기 제어용 전원 입력회로로부터 입력되는 DC 전압으로 동작되어 사용자 설정 온도와 현재 온도를 디스플레이하고, 상기 온도 센서로부터 센싱된 현재 온도가 사용자 설정 온도보다 높으면 온신호를 출력하는 마이컴과;A microcomputer operated by a DC voltage input from the control power input circuit to display a user set temperature and a current temperature, and output an on signal when the current temperature sensed by the temperature sensor is higher than a user set temperature; 발광부가 상기 마이컴과 연결되고, 수광부가 상기 PWM 제어부와 연결되어 상기 마이컴으로부터 온/오프 신호가 출력되면 이에 따라 온/오프되는 제 2포토 커플러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트.A thermal mat having a pre-volt controller comprising: a light emitting unit connected to the micom; and a light receiving unit connected to the PWM control unit to output an on / off signal from the microcomputer; . 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 출력 정류부는,The output rectifier, 상기 스위칭 트랜스포머의 2차 코일에 유기된 AC 전압을 정류 및 평활시켜 DC 전압으로 변환시켜 상기 면상발열체로 출력하는 것을 특징으로 하는 프리 볼트 컨트롤러를 구비하는 온열 매트.A heating mat having a pre-volt controller, characterized in that the AC voltage induced in the secondary coil of the switching transformer is rectified and smoothed, converted into a DC voltage, and outputted to the planar heating element.
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