KR20100130820A - A electric heating controller and the safety device of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A temperature controller and a safety device thereof are provided to improve responsibility and reliability regarding the temperature control of a heating device by accurately detecting temperature when a local overheating is generated. CONSTITUTION: A first and a second heating terminals(H2) are connected to both ends of a heating line. A heater(SC) is connected to a first heat sensitivity terminal(S1) and a second heat sensitivity terminal(S2). A temperature-sensitive resin(N1) insulates between the heating line and the heater. A power part supplies a DC voltage after rectifying AC power. A SCR(Silicon Controlled Rectifier) is connected between the second heating terminal and a second power terminal(AC2) from the AC power.

Description

전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치{A electric heating controller and the safety device of the same}A electric heating controller and the safety device of the same

본 발명은 전열기구인 난방기구인 전기요, 장판 등에 많이 사용이 되고 있는 발열선에 있어서, 전기 발열체와 감열선 사이에 온도변화에 따라 임피던스가 변화하는 감온성 수지로 절연하여, 감온성 수지에 의한 온도 변화를 감지하여 온도를 제어하는 감열선 방식의 온도 제어장치와 국부과열 및 이상 발생시에 대한 안전장치에 관한 것이다.The present invention is a heating wire that is widely used in electric heating, heating plate, etc. heating device as a heating device, insulated with a thermosensitive resin whose impedance changes according to the temperature change between the electric heating element and the thermosensitive wire, by sensing the temperature change by the thermosensitive resin It relates to a thermal wire type temperature control device for controlling temperature and a safety device in case of local overheating and abnormality.

일반적으로 전열기구의 온도를 제어하는 방식은 발열선으로 전류가 흐르는 것에 의해 발열된 전열기구의 온도를 별도의 온도센서를 설치하여 온도를 감지하고 제어를 하는 방식과 나일론 써미스터의 임피던스를 이용한 감열선에 흐르는 전류변화를 감지하여 제어하는 감열선 방식이 사용된다.In general, the method of controlling the temperature of the heating apparatus is to sense and control the temperature of the heating apparatus generated by the current flowing through the heating wire by installing a separate temperature sensor, and to the thermal line using the impedance of the nylon thermistor. The thermal line method is used to detect and control the current change.

감열선 방식의 전열선은 도 1에 도시된 바와 같이 발열선 외부에 온도에 따라 임피던스가 변하는 나일론 써미스터(NTC)로 절연을 하고, 나이론 써미스터 외부 에 감열선을 감은 뒤 그 외부에는 외장용 절연재로 피복을 하게 된다.The heating wire of the thermal wire type is insulated with a nylon thermistor (NTC) whose impedance varies with temperature outside the heating wire as shown in FIG. 1, and after the thermal wire is wound around the outside of the nylon thermistor, the outer wire is coated with an external insulating material. do.

감열선에 의한 온도제어방식은 상기 발열선에 전류가 흐르면 발열선에서 열이 발생을 하게 되고 그 발열 온도에 따라 변하는 임피던스의 변화에 의한 전류변화를 감열선에서 감지하여 온도제어를 하는 방식을 말한다.The temperature control method using a thermal line refers to a method in which heat is generated in a heating line when a current flows in the heating line, and temperature control is performed by sensing a current change due to a change in impedance that changes according to the heating temperature.

감열선 방식은 일반 발열선을 사용하고 별도의 온도센서 및 온도과승 방지장치인 바이메탈을 사용하는 방식에 비하여 감열선 자체로서 온도감지가 되고 온도과승 방지도 되므로 설치가 간편하고 비용이 저렴하여 많이 사용이 되고 있다.The thermal wire method uses a heating wire and uses a separate temperature sensor and a bimetal, which is a temperature protection device, so that the thermal wire itself can sense temperature and prevent temperature overheating. It is becoming.

또한, 감열선이 발열선에 전체적으로 배치되므로 국부 과열 방지의 능력이 일반 온도센서방식에 비하여 신뢰도가 높은 것으로 알려져 있다.In addition, since the thermal wire is disposed on the heating wire as a whole, it is known that the ability of preventing local overheating is more reliable than the general temperature sensor method.

예를 들면, 전기요의 경우 사용자가 사용 중에 전기요가 접히거나 베개와 같은 무거운 물체가 전기요 위에 올려져 있을 경우, 일반 온도센서방식에서는 일반적으로 2인용 기준으로 온도센서 2개, 바이메탈 2개 정도를 사용하게 되는데, 그 접힘 부분이나 눌려져 있는 부분이 온도센서나 바이메탈로부터 벗어난 지점인 경우에는 온도감지의 정확도가 떨어지게 된다. 따라서, 그 부분이 온도 감지가 되지 않으므로 접히지 않는 부분에 비하여 과열이 되게 된다.For example, in case of electric cable, when the electric cable is folded or heavy object such as pillow is placed on the electric cable during the use, general temperature sensor method generally uses about 2 temperature sensors and 2 bimetals for two people. If the folded part or the pressed part is a point away from the temperature sensor or the bimetal, the accuracy of the temperature detection is reduced. Therefore, the part is overheated as compared to the unfolded part because the temperature is not sensed.

온도센서를 더 많이 설치하게 되면 과열감지에 대한 신뢰도는 높일 수 있으나, 작업여건이나 비용상으로 현실적으로는 불가능한 것이다.The installation of more temperature sensors can increase the reliability of overheating detection, but it is not practical in terms of working conditions and costs.

이에 비하여 감열선 방식은 어느 부위가 접히거나 눌리더라도 감열선이 발열선과 함께 설치가 되어 있으므로 전체적으로 온도감지가 가능하게 되어 국부적인 과열이 되더라도 과열방지가 가능해지는 장점이 있다.On the other hand, the thermal wire method has the advantage that even if any part is folded or pressed, the thermal wire is installed together with the heating wire, so that the overall temperature can be sensed so that it is possible to prevent overheating even if it is locally overheated.

그러나 실제로는 아직도 감열선 방식을 채택하더라도 국부적인 과열을 100% 완전하게 감지가 되지 않아 매년 국부과열로 인한 화재 및 화상으로 인한 여러 가지 사고로 사용자의 불만이 발생되어 왔다.However, in practice, even though the thermal line method is still adopted, local overheating is not completely detected 100%, and user complaints have been caused by various accidents due to fire and burns due to local overheating every year.

그러한 이유는 나일론 써미스터를 이용한 감열선 제품은 전압강하에 의하여 각 부분에 걸리는 전압이 차이가 있지 때문에, 과열부위에 따라 동일한 온도상승이 일어나더라도 감지부에 흐르는 전류는 각각 다른 수치를 가지게 된다.The reason is that in case of the thermal element product using nylon thermistor, the voltage applied to each part is different due to the voltage drop, so even if the same temperature rise occurs depending on the overheating part, the current flowing through the sensing part has a different value.

결국, 이러한 원인에 의하여 발열선의 부위에 따라 온도감지가 다르게 되어 사용자가 화상을 입거나 화재가 발생을 하게 되고 제품수명이 짧아지게 된다.As a result, the temperature detection is different depending on the portion of the heating wire due to this cause, the user is burned or a fire occurs and the product life is shortened.

또한, 접지 측과 가까운 부위에 국부과열이 일어나게 되면, 지속적으로 온도가 상승하여도 감지전류가 전원공급을 차단할 수 있는 정도의 신호를 발생하지 못할 정도로 적게 흘러서 위험온도까지 이르게 되어 사용자가 화상을 입거나, 화재의 원인이 되곤 한다.In addition, if local overheat occurs near the ground side, even though the temperature rises continuously, the sensing current flows to a dangerous temperature that does not generate a signal enough to cut off the power supply and reaches a dangerous temperature, causing the user to burn. Or cause a fire.

전기요, 장판의 경우, 도 2-1과 같은 방식으로 발열선을 설치하거나 도 2--2와 같은 방식으로 발열선을 설치하는 것이 통상적인 방식이나, 전술한 바와 같은 위치에 따라 정확하게 감지를 하지 못하면, 사용자가 눕는 위치에 따라 온도제어가 제대로 될 수도 있고 제대로 되지 않고 과열이 될 수도 있게 되는 현상이 발생을 하게 된다.In the case of an electric yoke or a floor plate, it is common to install a heating wire in the same manner as in FIG. 2-1 or to install a heating wire in the same manner as in FIG. 2-2. Depending on the user's lying position, temperature control may or may not be performed properly and may result in overheating.

또한, 사용자가 자신에게 적당한 온도로 다이얼을 고정시켜 놓았다 하더라도 눕는 위치에 따라서 온도가 더욱 높아질 수도 있고 낮아질 수도 있으므로 사용자는 다이얼을 높이거나 낮추는 식으로 계속 변경하여야 하는 불편함이 발생을 하게 되는 것이다.In addition, even if the user has fixed the dial at a temperature appropriate to the user, the temperature may be higher or lower depending on the lying position, so that the user may have to change the dial to increase or decrease.

또한, 온도제어장치 내에 일부 부품의 불량이 발생하는 경우, 특히 전력소자인 SCR이 고장으로 도통이 되거나, 감열선이 단락이 되어 온도감지가 부정확한 경우에도 위와 같은 사고의 원인이 될 수가 있다.In addition, in the case where a failure of some components in the temperature control device occurs, in particular, the SCR, which is a power device, may be caused by a failure, or the thermal wire may be shorted, thereby causing the above-mentioned accident.

따라서, 위 경우에도 최소한의 안전장치가 필요하게 된다.Therefore, even in the above case, a minimum safety device is required.

본 발명은 종래의 전열기구에서 국부과열 장소에 따라 국부과열을 감지하지 못하는 의한 문제점을 해결하기 위하여, 온도 감지시 전압강하가 발생하지 않도록 발열전류가 흐르지 않는 감지주기에만 온도감지 및 제어신호를 발생하도록 하고, 또한 부품의 고장 및 취침시에 대한 안전장치가 강화된 전열 기구를 제공하고자 한다.The present invention is to solve the problem of not detecting the local overheat according to the local overheating place in the conventional heating device, the temperature sensing and control signal is generated only in the detection cycle in which the heating current does not flow so that no voltage drop occurs during temperature sensing In addition, the present invention aims to provide an electric heating device with enhanced safety devices in case of breakdown and sleep.

전자부품은 일정기간 보증수명기간이 있으므로 내구성이나 외부의 원인에 의한 고장이 발생을 하는 경우가 있다. 특히 전기요는 사람이 직접 밀착되어 사용을 하는 제품이므로 만약에 부품 이상이나 제어불능 상태에 이르더라도 전원을 차단해주는 최소의 장치가 필요하게 되며, 또한, 사용자가 깨어있는 동안에는 전기요의 고장시 전원플러그를 뽑는다든지 하는 행동을 취할 수 있으나 취침기간 중에는 사용자는 방어능력이 취약해지므로 특히 별도의 취침기능이 필요하게 된다. Electronic parts have a warranty period of a certain period of time, which may cause failure due to durability or external causes. In particular, the electric cable is a product that is used by people in close contact with each other. Therefore, a minimum device is required to cut off the power even if the parts are abnormal or uncontrollable. It is possible to take the action of plucking, but during bedtime, the user is particularly vulnerable to defensive ability, and thus requires a separate bedtime function.

본 발명은 상기와 같은 안전 기능을 추가하여 정상적인 사용시나 취침시에도 안전하게 제품을 사용할 수 있는 기능을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a function that can safely use the product even in normal use or bedtime by adding the safety function as described above.

상기 과제를 이루기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 전열기구의 온도제어장치는 발열선(HC)의 양단에 연결된 제1, 2 발열단자; 상기 발열선(HC)과 나란히 배치되며 양단에 제1감열단자(S1)와 제2감열단자(S2)로 연결된 감열선(SC);As a technical means for achieving the above object, the temperature control device of the heat transfer mechanism of the present invention comprises: first and second heating terminals connected to both ends of the heating line (HC); A thermal line SC disposed to be parallel to the heating line HC and connected to both ends of the first thermal terminal S1 and the second thermal terminal S2;

상기 발열선(HC)과 상기 감열선(SC) 사이를 절연하며 온도변화에 따라 임피던스가 변화하는 감온성 수지(N1); 상기 교류전원을 정류하여 직류전압원(Vcc)을 공급하여 주는 동작전원부; 상기 제1발열단자(H1)는 교류전원의 제1전원단자(AC1)에 연결되고, 상기 제2발열단자(H2)와 상기 교류전원의 제2전원단자(AC2) 사이에 접속된 SCR: 상기 SCR에 역방향 전압이 가해지는 감온주기에 상기 감온성 수지(NTC)를 통하여 상기 SCR과 역방향으로 흐르는 마이너스 측 전류변화를 감지하여 제어신호를 발생하는 온도감지부; 상기 온도감지부의 신호를 받아 상기 SCR을 동작시키는 동작제어신호를 발생하고, 동작제어신호를 지연시키는 신호제어부;A thermosensitive resin (N1) insulated between the heating line (HC) and the thermal line (SC) and whose impedance changes with temperature change; An operating power supply unit rectifying the AC power and supplying a DC voltage source (Vcc); The first heat generating terminal (H1) is connected to the first power terminal (AC1) of the AC power, the SCR connected between the second heat generating terminal (H2) and the second power terminal (AC2) of the AC power: the A temperature sensing unit configured to generate a control signal by detecting a change in the negative side current flowing in the opposite direction to the SCR through the thermosensitive resin (NTC) during a temperature reduction period in which a reverse voltage is applied to the SCR; A signal controller for receiving an signal from the temperature sensor and generating an operation control signal for operating the SCR, and delaying the operation control signal;

상기 발열선과 상기 감열선을 직렬로 접속하여 발열부하로 사용되도록 회로를 절환 접속함으로써, 발열온도가 일정온도 이상으로 발열되지 않도록 부하전력을 줄여주는 취침기능부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.A sleep function for reducing the load power so that the heating temperature is not generated above a predetermined temperature by switching a circuit to connect the heating line and the thermal line in series to be used as a heating load; Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 신호제어부의 신호를 받아 상기 SCR의 ON/OFF를 제어하는 전원제어부를 더 포함한다.The apparatus may further include a power controller configured to control the ON / OFF of the SCR by receiving the signal from the signal controller.

또한, 상기 과열방지부는 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)에 직렬로 연결된 제1단락부다이오드(D6)와 발열저항(R14)을 통하여 접속되며, 또한 상기 제1감지부다이오드(D5)의 애노드와 접속된 단락감지노드(nd2);In addition, the overheat protection unit is connected to the first short-circuit diode D6 connected in series with the ground portion E connected to the second power terminal AC2 through the heat generating resistor R14, and further comprising the first sensing unit. A short detection node nd2 connected to the anode of the diode D5;

상기 교류전원의 어느 한 단자와 상기 발열선의 접속단자 사이에 직렬로 접속되며, 또한, 상기 발열저항(R14)과 근접되게 설치되어 상기 발열저항(R14)이 설정온도이상 발열 되면 교류전원의 공급을 차단하는 온도퓨즈(F2)로 이루어진다.It is connected in series between any terminal of the AC power source and the connection terminal of the heating wire, and is provided in close proximity to the heat generating resistor R14 so that the AC power is supplied when the heat generating resistor R14 generates more than a set temperature. It consists of a thermal fuse (F2) to cut off.

또한, 상기 제1전원선(AC1)과 상기 제1발열접속단자(H1) 사이에 과전류 퓨즈(F1)가 설치되며, 상기 SCR의 애노드에 제4제어다이오드(D8)의 애노드가 접속되고, 상기 제4제어다이오드(D8)의 캐소드에 상기 과전류 퓨즈(F1)의 일단이 접속되는 것을 포함하며, 상기 SCR의 고장시 상기 제4제어다이오드(D8)와 상기 과전류 퓨즈(F1)를 통하여 전류가 흐르게 되는 것을 특징으로 한다.In addition, an overcurrent fuse F1 is provided between the first power supply line AC1 and the first heat generating connection terminal H1, and an anode of the fourth control diode D8 is connected to the anode of the SCR. One end of the overcurrent fuse (F1) is connected to the cathode of the fourth control diode (D8), the current flows through the fourth control diode (D8) and the overcurrent fuse (F1) in case of failure of the SCR. It is characterized by.

또한, 상기 취침기능부는 평상모드와 취침모드를 절환하는 절환스위치를 포함하며,In addition, the sleep function unit includes a switch for switching between the normal mode and the sleep mode,

상기 평상모드시에는 상기 절환스위치에 의해서 발열선(HC)이 SCR을 통하여 상기 교류전원과 접속되고, 상기 감열선은 온도감지부에 접속되어, 상기 온도감지 부의 감지신호에 의하여 상기 SCR를 제어하며, 상기 취침모드시에는 상기 절환스위치에 의해 상기 감열선(SC)이 상기 온도감지부와의 접속은 차단되고, 상기 발열선(HC)과 직렬로 접속되는 구조를 포함한다.In the normal mode, the heating line HC is connected to the AC power supply via the SCR by the switching switch, and the thermal line is connected to a temperature sensing unit to control the SCR by a sensing signal of the temperature sensing unit. The sleep mode includes a structure in which the thermal line SC is disconnected from the temperature sensing unit by the switching switch and connected in series with the heating line HC.

또한, 상기 온도감지부는 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로부터 제1충전콘덴서(C3)를 통하여 접속되어 제1비교기의 제1입력단에 온도변화에 따른 전압을 출력하는 감지전압노드(nd1), 상기 감지전압 노드(nd1)와 상기 제1감열단자(S1)사이에 직렬로 연결되며, 상기 SCR의 순방향 전압과 역방향으로 접속된 제1감지부다이오드(D5)와 제1감지부저항(R12);으로 이루어진다.In addition, the temperature sensing unit is connected to the ground via E connected to the second power supply terminal AC2 through a first charging capacitor C3 to sense the output of the voltage according to the temperature change to the first input terminal of the first comparator. A first sensing unit diode D5 and a first node connected in series between a voltage node nd1, the sensing voltage node nd1, and the first thermal terminal S1, and connected in a reverse direction to a forward voltage of the SCR. Sensing unit resistor (R12);

또한, 상기 감온성 절연수지(N1)는 나일론 써미스터로 할 수 있다.In addition, the thermosensitive insulating resin (N1) may be a nylon thermistor.

또한, 상기 온도제어장치는 상기 발열선(HC)과 상기 감열선(SC) 사이에 단락이 되면, 상기 감지주기 동안에 상기 접지부(E) - 제1단락부다이오드(D6)- 발열저항(R14)-상기 단락감지노드(nd2)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열단자(S1)- 감온성 절연수지(N1)의 단락점-제1발열단자(H1)- 제1전원단자(AC1)의 순으로 회기 하는 단락전류가 흐르도록 함으로써, 상기 발열저항(R14)이 발열하는 안전장치를 포함한다.In addition, when the temperature control device is short-circuited between the heating line HC and the thermal line SC, the ground unit E-the first short-circuit diode D6-the heating resistor R14 during the sensing period. -The short-circuit sensing node (nd2)-The first sensing unit diode (D5)-The first thermal terminal (S1)-The short-circuit point of the thermosensitive insulating resin (N1)-The first heating terminal (H1)-The first power supply terminal (AC1) And a safety device that generates the heat generating resistor R14 by causing a short circuit current to flow in the order of.

또한, 상기 온도제어장치의 SCR은 상기 교류전원의 1/2주기 동안에 제2발열 접속단자(H2)에서 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 접속하며, 상기 SCR에 순방향 전압이 형성되는 발열주기에는 상기 교류전원의 전류가 상기 제1발열단자(H1) - 발열선(HC) - 제2발열단자(H2) - SCR - 접지부(E)를 통하여 흘러서 상기 발열체를 발열시키고, 상기 SCR에 역방향 전압이 형성되는 나머지 감지주기에는, 상기 접지부(E) - 제1충전콘덴서(C3)- 감지전압노드(nd1)- 제1감지부저항(R12)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열단자(S1) - 감온성 절연수지(N1)- 제1발열단자(H1) - 제1전원단자(AC1)의 순으로 회기 하는 감지전류에 의해 상기 제1충전콘덴서(C3)에 충전되는 상기 감지전압노드의 전압이 상기 제1비교기(U1)의 제1입력단에 입력되어, 상기 제1비교기(U1)에서 상기 SCR의 ON-OFF를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SCR of the temperature control device forwards the current flow direction from the second heat generating connection terminal (H2) to the ground (E) connected to the second power terminal (AC2) during the 1/2 cycle of the AC power in the forward direction. And the current of the AC power source is connected to the first heating terminal H1-the heating line HC-the second heating terminal H2-SCR-the grounding part E during a heating cycle in which a forward voltage is formed in the SCR. The ground unit E-the first charging capacitor C3-the sensing voltage node nd1-the first sensing unit resistor R12 during the remaining sensing cycles in which the heating element flows to generate heat and a reverse voltage is formed in the SCR. )-First sensing unit diode (D5)-First thermal terminal (S1)-Thermosensitive insulating resin (N1)-First heating terminal (H1)-First power terminal (AC1) The voltage of the sensing voltage node charged in the first charging capacitor C3 is input to the first input terminal of the first comparator U1, and In the first comparator (U1) it is characterized in that for outputting a temperature control signal for controlling the ON-OFF of said SCR.

또한, 상기 온도제어장치는 직류전압원(Vcc)의 전압이 가변저항기(VR1)를 통하여 상기 제1비교기(U1)의 제2입력단으로 입력하며, 상기 가변저항기(VR1)에 의하여 설정온도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the temperature controller inputs the voltage of the DC voltage source Vcc to the second input terminal of the first comparator U1 through the variable resistor VR1, and adjusts the set temperature by the variable resistor VR1. It is characterized by being.

또한, 상기 온도제어장치의 신호제어부는 상기 제1비교기의 출력에 의하여 동작되는 제1신호부트랜지스터(Q2); 상기 SCR에 ON/Off신호를 출력하는 제2비교기의 제1입력단에 연결되는 지연노드(nd3); 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 직류전압원(Vcc) 사이에 접속되는 제1신호부저항(R6): 상기 지연노드(nd3)와 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터 사이에 접속된 제2신호부저항(R10);In addition, the signal control unit of the temperature control device is a first signal unit transistor (Q2) which is operated by the output of the first comparator; A delay node (nd3) connected to a first input terminal of a second comparator for outputting an ON / Off signal to the SCR; First signal part resistor R6 connected between the collector of the first signal part transistor Q2 and the DC voltage source Vcc: between the delay node nd3 and the collector of the first signal part transistor Q2. A second signal part resistor R10 connected;

상기 지연노드(nd3)와 상기 접지부(E) 사이에 병렬로 연결된 제2충전콘덴서(C4)를 포함하며, 상기 온도제어신호가 상기 SCR의 ON을 요구하는 신호인 경우에는 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 동작 신호에 따라, 직류전압원(Vcc)에 의해 상기 제1신호부저항(R6), 상기 제2신호부저항(R10)으로 흐르는 전류가 상기 제2충전콘덴서(C4)에 충전되는 시간만큼, 상기 제2비교기(U2)의 상기 제1입력단의 전압을 지연하여 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.And a second charging capacitor C4 connected in parallel between the delay node nd3 and the ground part E. When the temperature control signal is a signal for requesting ON of the SCR, the first signal part is included. According to an operation signal of the transistor Q2, a current flowing through the first signal portion resistor R6 and the second signal portion resistor R10 by the DC voltage source Vcc is charged to the second charging capacitor C4. The voltage of the first input terminal of the second comparator U2 is delayed and supplied as long as it is.

또한, 상기 온도제어장치의 신호제어부는 상기 제1비교기의 출력에 의하여 동작되는 제1신호부트랜지스터(Q2); 상기 SCR에 ON/Off신호를 출력하는 제2비교기의 제1입력단에 연결되는 지연노드(nd3); 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 직류전압원(Vcc) 사이에 접속되는 제1신호부저항(R6): 상기 지연노드(nd3)와 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터 사이에 접속된 제2신호부저항(R10); 상기 제2신호부저항(R10)과 병렬로 접속된 제1신호부다이오드(D4);를 포함하며, 상기 온도제어신호가 상기 SCR의 OFF를 요구하는 신호인 경우에는 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)가 ON이 되어 도통이 되면서 상기 제2충전콘덴서(C4)에 충전된 전압이 상기 제1신호부다이오드(D4)를 통하여 방전됨으로써, 상기 제2비교기(U2)에서 상기 SCR을 OFF로 제어되는 신호가 출력되는 것을 특징으로 한다.In addition, the signal control unit of the temperature control device is a first signal unit transistor (Q2) which is operated by the output of the first comparator; A delay node (nd3) connected to a first input terminal of a second comparator for outputting an ON / Off signal to the SCR; First signal part resistor R6 connected between the collector of the first signal part transistor Q2 and the DC voltage source Vcc: between the delay node nd3 and the collector of the first signal part transistor Q2. A second signal part resistor R10 connected; And a first signal diode D4 connected in parallel with the second signal resistor R10. When the temperature control signal is a signal for requesting the SCR to be turned off, the first signal transistor includes: Q2) is turned on so that the voltage charged in the second charging capacitor C4 is discharged through the first signal unit diode D4, thereby controlling the SCR in the second comparator U2. Characterized in that the signal is output.

또한, 상기 온도제어장치는 제1비교기의 출력에 의하여 동작되는 제1신호부트랜지스터(Q2); 상기 SCR에 ON/Off신호를 출력하는 제2비교기의 제1입력단에 연결 되는 지연노드(nd3); 를 포함하며, 상기 감지전압노드(nd1)와 상기 제2비교기의 기준전압입력단 사이에 제2제어부다이오드(D3)가 접속되고, 상기 제2감열단자(S2)와 상기 접지부(E) 사이에 제1제어부저항(R17)이 접속되며, 상기 직류전압원(Vcc)과 상기 감지전압노드(nd1) 사이에 제2감지부저항(R3)가 접속되는 것에 의하여, 상기 감열선(SC)이 단선이 될 경우, 상기 제2비교기의 기준전압입력단 전압이 설정된 기준전압보다 상승하게 되어, 상기 제2비교기에서 상기 SCR에 OFF제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.In addition, the temperature control device includes a first signal unit transistor (Q2) which is operated by the output of the first comparator; A delay node (nd3) connected to a first input terminal of a second comparator for outputting an ON / Off signal to the SCR; And a second control unit diode D3 connected between the sense voltage node nd1 and a reference voltage input terminal of the second comparator, and between the second thermal terminal S2 and the ground unit E. The first control unit resistor R17 is connected, and the second sensing unit resistor R3 is connected between the DC voltage source Vcc and the sensing voltage node nd1, whereby disconnection of the heat sensitive line SC is caused. If so, the voltage of the reference voltage input terminal of the second comparator is higher than the set reference voltage, the second comparator outputs an OFF control signal to the SCR, characterized in that the temperature control device and safety device.

또한, 상기 온도제어장치의 취침기능부는 평상모드와 취침모드를 절환하는 절환스위치를 포함하며, 평상모드시는 상기 절환스위치(SW2)의 절환 접속에 의해 상기 제2발열단자(H2)는 상기 SCR의 애노드 단자와 접속되고, 제1감열단자(S1)는 온도감지부와 접속되며, 취침모드시는 상기 절환스위치(SW2)의 절환 접속에 의해 제2발열단자(H2)는 제2감열단자(S2)와 접속되고, 상기 제1감열단자(S1)는 SCR의 애노드 단자와 접속되며, 또한, 제1감열단자(S1)와 상기 SCR의 애노드 단자 사이에 제5제어부다이오드(D7)를 상기 SCR과 동일한 순방향으로 접속되는 구조로 한다.In addition, the sleep function unit of the temperature control device includes a switching switch for switching between the normal mode and the sleep mode, and in the normal mode, the second heating terminal (H2) by the switching connection of the switching switch (SW2) is the SCR Is connected to the anode terminal of the first thermal terminal (S1) is connected to the temperature sensing unit, and in the sleep mode, the second heating terminal (H2) by the switching connection of the switching switch (SW2) is the second thermal terminal ( S2), and the first thermal terminal S1 is connected to the anode terminal of the SCR, and further, a fifth control unit diode D7 is connected between the first thermal terminal S1 and the anode terminal of the SCR. The structure is connected in the same forward direction.

본 발명의 온도 제어방식은 기존의 제어방식과는 달리 어느 곳에서 국부과열이 일어나더라도 온도감지를 정확히 할 수 있기 때문에 전열기구의 온도제어에 대한 응답성 및 신뢰도를 높일 수 있는 온도제어장치이다.Unlike the conventional control method, the temperature control method of the present invention is a temperature control device that can increase the responsiveness and reliability of the temperature control of the heating apparatus because the temperature can be accurately sensed even if local overheating occurs anywhere.

또한, 온도조절기 내의 부품의 고장이나, 이상시에도 전원을 차단할 수 있는 안전장치가 부가되어 종래의 제어장치에 비하여 안전성을 높였으며, 특히 취침기능이 별도로 부가가 되어있어, 취침시 제어회로가 작동하지 않더라도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, a safety device that shuts off the power supply in case of malfunction or abnormality of the temperature controller is added to increase safety compared to the conventional control device. In particular, the sleep function is additionally added, so that the control circuit does not operate during sleep. Even if you do not have a safe effect.

현재 기존의 온도 제어방식은 크게 2가지로 나뉘게 되는데 하나는 제로볼트 PWM (PULSE WIDE MODULATION)으로서 도 3과 같으며 또 다른 하나는 제로볼트 온 오프방식으로서 도 4와 같다.Currently, the existing temperature control method is largely divided into two, one is a zero volt PWM (PULSE WIDE MODULATION) as shown in FIG. 3 and the other is a zero volt on off method as shown in FIG.

제로 볼트 PWM 방식이란, 온도가 상승함에 따라 나일론 써미스터의 임피던스가 작아지므로 그 전류를 측정하여 발열선에 공급되는 전력 펄스를 줄여서 전력을 적게 공급이 되도록 함으로써, 표면온도를 설정된 온도로 유지시켜주는 방식이다.The zero volt PWM method is a method of maintaining the surface temperature at a set temperature by measuring the current and reducing the power pulse supplied to the heating wire so as to supply less power, as the impedance of the nylon thermistor decreases as the temperature increases. .

제로볼트 온 오프 방식이란, 발열선의 온도가 설정온도보다 낮을 때는 PWM방식과 마찬가지로 반파가 모두 인입이 되지만 설정온도에 도달하면 전력공급소자(통상 SCR을 사용함)가 오프되어 전력공급을 끊음으로써, 온도가 제어되는 방식이다.The zero-volt on-off system, when the temperature of the heating wire is lower than the set temperature, the half wave is introduced like the PWM method, but when the set temperature is reached, the power supply element (usually using SCR) is turned off to cut off the power supply. Is controlled.

제로볼트 PWM 방식에 비하여 제로볼트 온 오프방식은 회로가 간단하고 응답속도가 빠르며 온도 제어가 비교적 정확하므로 최근에는 많이 사용이 되고 있는 실정이다.Compared with the zero volt PWM method, the zero volt on / off method has been used in recent years because the circuit is simple, the response speed is fast, and the temperature control is relatively accurate.

제로볼트 온 오프방식인 도 5의 회로에서 사용자는 전원을 연결하면 발열선 H1, H2에는 전류가 흐르고 발열하게 된다. 그리고 비교기 기준전압 입력 측에 VRa로 기준전압을 조정하여 온도를 설정한다.In the circuit of FIG. 5, which is a zero volt on / off system, when a user connects a power source, current flows through the heating lines H1 and H2 and generates heat. The temperature is set by adjusting the reference voltage with VRa at the comparator reference voltage input side.

이때 감열선 S1, S2 측에서 인입되는 전류는 H1, H2-나일론 써미스터 N-S1,S2-Da-Ra 를 거쳐 Ca에서 평활되어 비교기의 -측으로 입력된다.At this time, the current drawn from the thermal lines S1 and S2 is smoothed in Ca through H1 and H2-nylon thermistors N-S1 and S2-Da-Ra and input to the negative side of the comparator.

발열선의 온도가 설정온도에 도달하지 못하였을 경우, 나일론 써미스터의 임피던스는 높은 상태이므로(나일론 써미스터는 마이너스 온도계수를 갖는 NTC-negative temperature coefficient-특성이다) 발열선 H1,H2에서 나일론 써미스터-감지선 S1,S2로 인입되는 전류량은 적을 것이고, 그 전압은 가변저항기(VRa)로 설정된 전압보다 낮으므로 비교기 출력은 하이가 되어 그 신호는 트랜지스터(Qa)를 거쳐 전력제어소자(SCRa)에 가해져서 턴온을 유지시키게 되어 전력공급은 지속된다.When the heating wire temperature does not reach the set temperature, the impedance of the nylon thermistor is high (nylon thermistor is NTC-negative temperature coefficient-characteristic with negative temperature coefficient). Since the amount of current drawn into S2 will be small, and the voltage is lower than the voltage set by the variable resistor VRa, the comparator output becomes high and the signal is applied to the power control element SCRa through the transistor Qa to turn on. Power supply is maintained.

발열선의 온도가 상승하여 본체의 표면온도가 설정온도에 이르게 되면 나일론 써미스터의 임피던스는 처음보다 점점 작아지게 되어 유입되는 전류량이 늘어나고 다이오드(Da)에 의하여 플러스 전류가 유입이 되므로 저항(Ra)을 거쳐 콘덴서(Ca)의 양단에 충전이 되므로 비교기(Ua)의 -측 입력 전압이 올라가게 된다.When the temperature of the heating wire rises and the surface temperature of the main body reaches the set temperature, the impedance of the nylon thermistor becomes smaller than the first, so that the amount of current flowing in increases and the positive current flows through the diode (Da). Since both ends of the capacitor Ca are charged, the negative input voltage of the comparator Ua increases.

- 측 입력 전압이 가변저항기(VRa)에 의하여 설정된 전압보다 높게 되면 비교기의 출력은 하이에서 로우로 반전을 하게 되고, 전력소자(SCRa)는 턴 오프가 되어 전력공급을 중단하게 된다. 이러한 동작을 반복함으로써 본체의 표면 온도는 가변저항기(VRa)에 의하여 설정된 온도를 유지하게 된다.When the side input voltage is higher than the voltage set by the variable resistor VRa, the output of the comparator is inverted from high to low, and the power device SCRa is turned off to stop the power supply. By repeating this operation, the surface temperature of the main body maintains the temperature set by the variable resistor VRa.

그러나 발열선 H1에서 H2 사이에서 국부과열이 발생하게 되는 경우에는 온도제어는 전술한 상태와는 다른 문제가 발생을 하게 된다.However, when the local overheating occurs between the heating lines H1 to H2, the temperature control causes a problem different from the above state.

예를 들어서 발열선의 온도가 상승하면 나일론 써미스터의 임피던스가 감소하게 되는데, 이때의 임피던스는 발열선 전체의 임피던스를 말하게 되며 등가회로상으로 보면, 도 6과 같은 형태가 된다.For example, when the temperature of the heating wire rises, the impedance of the nylon thermistor decreases, and the impedance at this time refers to the impedance of the entire heating wire.

이러한 상태에서 발열선 전체가 골고루 온도가 상승한다면 통합임피던스가 감소하므로 감열선을 통하여 유입되는 전류는 양이 증가하게 되는데, 발열선 중의 특정부위에 국부과열이 된다면 그 부위의 임피던스는 다른 부위보다 더욱 감소하게 되고 전류의 양은 늘어나게 되므로 다이오드(Da)을 거쳐 콘덴서(Ca)의 양단의 전압이 상승하면서, 비교기(Ua)가 동작하여 전원공급을 중단시켜야 전열기 온도가 안정적으로 제어될 수 있게 된다.In this state, if the heating wire is evenly heated, the integrated impedance decreases, so the amount of current flowing through the thermal wire increases.If local heating is overheated at a specific part of the heating wire, the impedance of that part is reduced more than other parts. As the amount of current increases, the voltage at both ends of the capacitor Ca increases through the diode Da, and the comparator Ua operates to stop the power supply so that the heater temperature can be stably controlled.

그러나 이러한 국부과열이 발생하였을 때, 동일한 온도과열 현상이 발생 되더라도 감지선으로 유입되는 전류의 양은 온도과열이 되는 부위에 따라 다르게 됨으로써 신뢰도에 문제가 발생하게 된다.However, when such local overheating occurs, even if the same temperature overheating phenomenon occurs, the amount of current flowing into the sensing line varies depending on the portion of the temperature overheating, thereby causing a problem in reliability.

다시 말하면 어느 부위가 과열되더라도 과열된 만큼 임피던스는 감소하므로 감열선으로 유입되는 전류량은 늘어나게 되어 전력공급을 중단시키는 제어신호가 출력되어야 하지만, 실제로는 부위별 과열에 의한 나일론 써미스터의 임피던스는 일정비율로 감소가 되는 반면, 감지선으로 유입되는 전류의 양은 과열부위의 전압에 따라서 다르게 되기 때문에 온도변화를 정확하게 감지할 수가 없게 되고, 결국 온도는 계속 상승하게 되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.In other words, even if any part is overheated, the impedance is reduced as it is overheated, so the amount of current flowing into the thermal wire is increased and the control signal to stop the power supply should be output. On the other hand, since the amount of current flowing into the sensing line varies depending on the voltage of the overheated part, the temperature change cannot be accurately detected, and the temperature continues to rise.

일반적으로 전기요의 경우 2인용 기준으로 약 34M에서 40M 발열선을 설치를 하게 되는데 도 5, 6에 도시된 바와 같은 온도조절장치에 연결을 하게 되면, 교류입력 두선중 한 선은 발열선으로 연결이 되어 전력소자로 인입이 되고 다른 한 선은 회로 접지용으로 연결이 된다.In general, in the case of an electric cable, a heating wire of about 34M to 40M is installed on a two-person basis. When connected to a temperature control device as shown in FIGS. It is drawn in with a ruler and the other wire is connected for circuit grounding.

도 5, 6의 실시예에서는 온도를 감지하기 위해서는 발열선H1,H2-나일론 써미스터N-감지선S1,S2의 순으로 유입되는 전류를 다이오드(Da)을 거쳐 비교기(Ua)에 입력하게 된다.5 and 6, in order to sense the temperature, a current flowing in the order of the heating lines H1 and H2-nylon thermistor N-sensing lines S1 and S2 is input to the comparator Ua through the diode Da.

AC2를 접지 기준으로 삼아서 각 부위의 전압 상태를 측정한바 각 부위의 전압값은 전압강하에 의하여 도 6과 같이 나타난다.The voltage state of each part was measured by using AC2 as the ground reference, and the voltage value of each part is shown as shown in FIG. 6 by the voltage drop.

그리고 발열선의 온도가 상승하게 되면 나일론 써미스터의 임피던스는 시간이 지날수록 감소하게 되는데 전류가 흐를 때의 발열선의 전압 분포를 등분하여 보면 발열선은 저항체이므로 나타나는 전압의 파형은 도 7과 같이 된다.When the temperature of the heating wire increases, the impedance of the nylon thermistor decreases with time. When the voltage distribution of the heating wire when the current flows is divided, the heating wave is a resistor, so the waveform of the voltage appears as shown in FIG. 7.

즉 기준전압 AC2를 기준으로 발열선의 a점은 +220V 반파가 되고 b점은 a, b 간의 전압강하만큼 줄게 된다. 즉, b점은 +165V, c점은+110V, d점은 +55V, e점은 0V가 된다. 발열선의 온도가 상승하게 되면 전체 발열선의 각 부위별의 임피던스는 같은 온도일 경우 각 부위별로 똑같이 감소를 하지만 각 부위별의 전류의 크기는 전술한 바와 같이 각 부위별의 전압이 틀리므로 전류의 양은 각 부위별로 다르게 된다.That is, the a point of the heating wire becomes a half wave of + 220V based on the reference voltage AC2, and the b point decreases by the voltage drop between a and b. That is, point b is + 165V, point c is + 110V, point d is + 55V, and point e is 0V. When the heating wire temperature rises, the impedance of each part of the entire heating wire decreases equally for each part at the same temperature, but the amount of current is different because the voltage of each part is different as described above. Each part will be different.

결국, 감열선으로 유입되는 전류의 양은 이러한 전류를 모두 합산한 양이 되고 다이오드를 거쳐서 평활되어 직류전압으로 나타나게 된다.As a result, the amount of current flowing into the thermal line becomes the sum of all of these currents and is smoothed through the diode to appear as a DC voltage.

즉 설정전압의 온도는 발열선-나일론 써미스터-감지선의 순으로 유입되는 전체의 전류를 합산하여 최고온도를 설정하였으므로 만약에 전기요의 일부 부분이 접히거나 무거운 물건이 올려져 있다고 가정을 한 경우, 즉 a 점 부근이 국부과열이 되어 있을 경우, 그 부위의 임피던스는 다른 부위에 비하여 과열된 만큼 작아지게 되고, 그때 a점의 전압은 다른 열선의 부위에 비하여 전압이 높으므로(220V에 가까우므로) 많은 전류량이 흐르게 된다.In other words, the temperature of the set voltage is set by the sum of the total current flowing in the order of heating wire-nylon thermistor-sensing wire, and the maximum temperature is set. Therefore, if a part of the electric cable is folded or a heavy object is put on, a If the area around the point is locally overheated, the impedance of the part becomes smaller as it is overheated compared to the other parts, and the voltage at point a is higher than that of the other heating wires, so that the amount of current is large. Will flow.

그 시점에 다른 부위 즉 b, c, d, e의 온도는 아직 상승이 되지 않은 상태이고 임피던스는 a부위보다 높은 상태이므로 b, c, d, e 부위의 전류량이 적게 흐른다 할지라도 a점의 임피던스는 다른 부위에 비하여 온도에 의하여 감소한 상태이고, a부위의 전압이 가장 높으므로 감지선으로 유입되는 전류는 다른 부위에 비하여 많은 전류가 흐르게 된다. At that point, the temperature of the other parts, b, c, d, and e, has not risen yet, and the impedance is higher than that of a. Is reduced by temperature compared to other parts, and since the voltage at part a is the highest, the current flowing into the sensing line flows more current than other parts.

전체부위에서 흐르는 전류를 합산하면 다이오드(Da)를 통하여 많은 전류가 흘러서 콘덴서(Ca)양단의 전압이 급속히 높아지게 되고, 설정된 전압에 빠르게 도달하게 되면서, 비교기의 출력이 반전되어 SCR에 의해 전력공급이 중단되게 된다.When the current flowing through the entire area is summed up, a lot of current flows through the diode Da, and the voltage across the capacitor Ca is rapidly increased, and the set voltage is quickly reached, and the output of the comparator is inverted to supply power by the SCR. Will be interrupted.

다시 설명을 하면 a점을 제외한 다른 부위는 아직 설정온도에 도달하지 않았을 지라도 a점은 국부과열이 되어 설정온도에 도달한 것으로 판단을 하게 되므로 전력공급이 중단이 된다.In other words, even if the point other than the point a has not yet reached the set temperature, the point a becomes local overheating and determines that the set temperature has been reached.

다음에 b점이 과열되는 경우이다. a점의 과열시와 온도가 같은 경우 임피던스는 같다고 하더라도 전압이 a점에 비해 낮으므로 유입되는 전류의 양은 a점의 과열시에 비하여 적은 양이 된다. 그에 따라 다이오드(Da)로 유입되는 전류는 a점 과열시에 비하여 적은 양이 유입 된다.This is the case where point b overheats. When point a is overheated and the temperature is the same, even though the impedance is the same, the voltage is lower than point a, so the amount of current flowing in is smaller than that at point a. As a result, a small amount of current flows into the diode Da as compared with a point overheating.

따라서, 콘덴서(Ca) 양단의 전압은 VRa에 의한 설정전압에 도달되기까지는 a점의 과열시에 비하여 시간이 더 걸리게 되므로 a점의 과열시에 비하여 발열선의 온도는 더욱 상승한 뒤에 전력공급이 차단된다.Therefore, the voltage across the capacitor Ca takes more time to reach the set voltage by VRa than the overheat of point a. Therefore, the power supply is cut off after the temperature of the heating wire increases further compared to the overheat of point a. .

다음에 c점이 국부과열시를 살펴보면, a점, b 점의 과열시에 비하여 전술한 바와 같은 이유로 더욱 전류가 줄게 되고 전력공급이 중단되기까지는 더욱 시간이 걸리므로 발열선은 그만큼 과열상태가 된다.Next, when the point c looks at the local overheating time, the heating wire becomes overheated because the current decreases further and the power supply takes longer to stop as compared to when the points a and b are overheated.

또한, d점과 e점 부근이 국부과열시는 전압강하에 의해 전압이 55V 이하로 되어 발열선의 온도가 올라가서 임피던스가 감소해도 전류가 설정전압에 도달할 만큼 흐르지 않게 된다.In addition, when local overheating occurs near the points d and e, the voltage drops to 55 V or less due to the voltage drop, so that the current does not flow enough to reach the set voltage even when the temperature of the heating wire rises and the impedance decreases.

결국, d점과 e점에 국부과열이 발생시는 온도는 과열상태임에도 온도제어장치가 작동하지 않게 되므로, 발열선의 온도는 계속 상승하게 되어 위험상태가 된다. As a result, when the local overheating occurs at points d and e, the temperature control device does not operate even when the temperature is overheated, and thus the temperature of the heating wire continues to rise to become a dangerous state.

위와 같은 실험 예를 바탕으로 하여, 본 발명의 일 실시예에서는 감열선에 의한 온도감지방식에 있어서, 전압강하에 의한 국부적 오차를 줄이기 위하여 감지시에는 발열선에 전류가 흐르지 않도록 주기를 분리하여 제어하는 방식을 채택하였다.Based on the above experimental example, in one embodiment of the present invention in the temperature sensing method by the thermal line, in order to reduce the local error due to the voltage drop during the detection by controlling the cycle so that no current flows in the heating line Method was adopted.

이하, 본 발명의 구성을 일 실시예인 도 8에 의하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 일 실시예는 동작전원부-온도 감지부-과열방지부-신호제어부-전원제어부 및 취침기능부로 이루어진다.One embodiment of the present invention comprises an operating power supply unit-temperature sensing unit-overheat protection unit-signal control unit-power control unit and sleep function.

동작전원부는 교류전류를 직류로 변환하는 정류부로 이루어져 있으며 제어회로의 동작을 위하여 교류전원을 정류하여 직류전압원(Vcc)을 공급하여 주는 회로부이다.The operation power supply unit is composed of a rectifying unit converting an AC current into a direct current, and is a circuit unit supplying a DC voltage source (Vcc) by rectifying the AC power for the operation of the control circuit.

온도감지부는 SCR에 역방향 전압이 가해지는 감온주기에 감온성 수지(NTC)를 통하여 상기 SCR과 역방향으로 흐르는 전류변화를 감지하여 제어신호를 발생하는 회로부이다.The temperature sensing unit is a circuit unit for generating a control signal by detecting a current change flowing in the opposite direction to the SCR through a thermosensitive resin (NTC) during a temperature reduction period in which a reverse voltage is applied to the SCR.

신호제어부는 온도제어부(12)의 신호를 받아 스위칭제어소자를 동작시키는 동작제어신호를 발생하고, 상기 동작제어신호를 지연시키는 회로부이다.The signal control unit is a circuit unit which generates an operation control signal for operating the switching control element in response to the signal of the temperature control unit 12 and delays the operation control signal.

전원제어부는 신호제어부(13)의 신호를 받아 상기 스위칭제어소자의 ON/OFF를 제어하는 회로부이다.The power supply control section is a circuit section that receives the signal from the signal control section 13 and controls the ON / OFF of the switching control element.

과열방지부는 상기 감열선과 가열선이 단락되는 등의 이유로 온도감지부에 일정 전류 이상이 흐르게 되면 발열 되는 저항을 통하여 온도퓨즈를 차단시키는 회로부이다.The overheat prevention unit is a circuit unit which blocks the temperature fuse through a resistance that generates heat when a predetermined current or more flows to the temperature sensing unit due to a short circuit between the thermal wire and the heating wire.

취침기능부는 사용 중에 온도조절기의 불량으로 인한 온도제어불능 상태라도 발열선이 고온이 되지 않도록 절환스위치에 의하여 발열부하로 사용되도록 함으로써, 전체적인 부하전력을 줄여주는 회로부이다.The sleep function is a circuit part that reduces the overall load power by allowing the heating wire to be used as a heating load by the switching switch so that the heating wire does not become a high temperature even when the temperature control is impossible due to a poor temperature controller during use.

감열선(SC)은 도 1과 같이 발열선(HC)과 나란히 배치되며 양단에 제1감열단자(S1)와 제2감열단자(S2)로 접속된다. 발열선(HC)과 감열선(SC) 사이에는 감온성 절연수지인 나이론써미스터(N1)로 절연이 되어진다.The thermal line SC is disposed in parallel with the heating line HC as shown in FIG. 1, and is connected to both ends of the first thermal terminal S1 and the second thermal terminal S2. The heating line HC and the thermal line SC are insulated with a nylon thermistor N1 which is a thermosensitive insulating resin.

도 8에 도시된 바와 같이 발열선(HC)은 교류전원의 제1전원단자(AC1)와 연결된 제1발열단자(H1)와 교류전원의 제2전원단자(AC2)가 SCR을 통하여 제2발열단자(H2)로 접속된다. 제1비교기의 제1입력단에 온도변화에 따른 전압을 출력하는 감지전압노드(nd1)는 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로부터 제1충전콘덴서(C3)를 통하여 접속되며, 상기 감지전압노드(nd1)와 상기 제1감열단자(S1)사이에는 직렬로 연결된 SCR의 순방향 전압과 역방향으로 접속된 제1감지부다이오드(D5)와 제1감지부저항(R12)이 접속된다. As shown in FIG. 8, the heating line HC has a first heat generating terminal H1 connected to the first power terminal AC1 of the AC power source and a second power supply terminal AC2 of the AC power source through the SCR. It is connected to (H2). The sensing voltage node nd1 for outputting a voltage according to a temperature change to the first input terminal of the first comparator is connected through a first charging capacitor C3 from a ground portion E connected to the second power terminal AC2. The first sensing unit diode D5 and the first sensing unit resistor R12 are connected between the sensing voltage node nd1 and the first sensing terminal S1 in a reverse direction to the forward voltage of the SCR connected in series. .

SCR은 교류전원의 1/2주기 동안에 제2발열접속단자(H2)에서 접지부(E)로 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 접속하며, SCR에 순방향 전압이 형성되는 발열주기에는 교류전원의 전류가 상기 제1발열단자(H1) - 발열선(HC) - 제2발열단자(H2) - SCR - 접지부(E)를 통하여 흘러서 발열체를 발열시킨다.The SCR connects the current flow direction from the second heat generating connection terminal H2 to the ground portion E in the forward direction during the 1/2 cycle of the AC power, and the current of the AC power is generated during the heating cycle in which the forward voltage is formed in the SCR. The heat generating element flows through the first heat generating terminal H1-heating line HC-second heat generating terminal H2-SCR-grounding portion E.

SCR에 역방향 전압이 형성되는 나머지 감지주기에는, R3와 R18에 의하여 분 압되어 있는 c점으로부터 제1감지부저항(R12)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열단자(S1) - 감온성 절연수지(N1)- 제1발열단자(H1) - 제1전원단자AC1)의 순으로 회기 하는 감지전류가 흐르도록 함으로써, 상기 감지전류에 의해 상기 제1충전콘덴서(C3)에 충전되는 전압이 제1비교기의 제1입력단에 입력된다.In the remaining sensing period in which the reverse voltage is formed in the SCR, the first sensing unit resistor (R12)-the first sensing unit diode (D5)-the first sensing terminal (S1)-from the point c divided by R3 and R18. The sensing current flowing in the order of the thermosensitive insulating resin N1-the first heat generating terminal H1-the first power supply terminal AC1 flows, so that the voltage charged in the first charging capacitor C3 by the sensing current flows. The first comparator is input to the first input terminal.

동작전원부에서 공급되는 직류전압원(Vcc)의 전압이 가변저항기(VR1)를 통하여 상기 제1비교기(U1)의 제2입력단으로 입력하며, 가변저항기(VR1)에 의하여 제1비교기(U1)의 기준전압을 조정함으로써, 전열기의 설정온도를 조정할 수 있다.The voltage of the DC voltage source Vcc supplied from the operating power supply unit is input to the second input terminal of the first comparator U1 through the variable resistor VR1, and the reference of the first comparator U1 is controlled by the variable resistor VR1. By adjusting the voltage, the set temperature of the heater can be adjusted.

먼저, 전원(SW1)을 온을 시키면 동작전원부에서는 교류를 직류로 변환하여 회로내에 직류전압원(Vcc)를 제공한다. 일 실시예에서는 직류전압원(Vcc)를 12V로 하였다.First, when the power supply SW1 is turned on, the operation power supply unit converts AC into DC to provide a DC voltage source Vcc in the circuit. In one embodiment, the DC voltage source Vcc is set to 12V.

사용자는 VR1을 돌려서 온도를 설정한다. 이때 온도감지부의 제1비교기(U1)의 +측으로 설정전압이 입력되는데 고온일수록 전압이 낮게 되고 저온은 전압이 높게 되도록 설정한다. (일 실시예에서는 섭씨 65도 →2V, 섭씨 35도 → 6V로 설정하였다.) 이러한 이유는 일반적인 온도제어방식이 발열선-나일론 써미스터-감지선의 순으로 유입되는 전류의 양으로 온도제어를 하는 방식인데 반하여 본 발명은 감지선-나일론 써미스터-발열선의 순으로 흘러나가는 전류의 양에 의하여 온도제어를 하게 되기 때문이다.The user sets the temperature by turning VR1. At this time, the set voltage is input to the + side of the first comparator U1 of the temperature sensing unit. The higher the temperature, the lower the voltage and the lower temperature, the higher the voltage. (In one embodiment, the temperature is set at 65 degrees Celsius → 2V, 35 degrees Celsius → 6V.) This is because the general temperature control method controls the temperature by the amount of current flowing in the order of heating line-nylon thermistor-sensing line. On the contrary, in the present invention, temperature is controlled by the amount of current flowing in the order of the sensing line-nylon thermistor-heating line.

즉, R3, R18에 의하여 분압된 전압으로부터 발열선의 온도가 올라갈수록 C3의 양단의 전압은 낮아지게 된다.That is, as the temperature of the heating wire rises from the voltage divided by R3 and R18, the voltage at both ends of C3 is lowered.

예를 들면, R3 = 2㏀, R18 = 10㏀, Vcc = 12V로 하였을 경우, 감열선이 차단된 상태에서 직류전압원에 의해 분압된 전압인 C3양단의 전압 즉, c점의 직류전압은 10V가 된다. 그 후, 초기단계에서 제1비교기(U1)의 -입력측의 전압을 고온(2V)으로 설정하고, 발열선에 전압을 가하면, 나일론 써미스터에는 저온에서 기본적인 높은 임피던스가 존재를 하므로 감지전압노드(nd1) 으로부터 약간의 전류가 AC1 측으로 흐르게 되어 c점의 직류전압은 10V에서 7V로 낮아지게 된다.For example, when R3 = 2㏀, R18 = 10㏀, and Vcc = 12V, the voltage across C3, that is, the voltage across C3, that is, the voltage divided by the DC voltage source in the state that the thermal wire is cut off, do. After that, in the initial stage, when the voltage of the -input side of the first comparator U1 is set to a high temperature (2V) and a voltage is applied to the heating wire, the nylon thermistor has a fundamental high impedance at low temperature, so that the sensing voltage node nd1 is present. From this, some current flows to AC1 side, and the DC voltage at point c is lowered from 10V to 7V.

따라서 초기단계에는 제1비교기(U1)의 -입력측의 전압(7V)이 +의 설정전압(2V)보다 높으므로 제1비교기(U1)의 출력은 로우가 되고 제1신호부트랜지스터(Q2)는 오프가 되어 직류 전압원의 전압이 지연회로를 거쳐 제2비교기(U2)의 +입력측으로 가해지게 된다.Therefore, in the initial stage, since the voltage 7V on the −input side of the first comparator U1 is higher than the set voltage 2V of +, the output of the first comparator U1 is low and the first signal sub-transistor Q2 is OFF, the voltage of the DC voltage source is applied to the + input side of the second comparator U2 through the delay circuit.

지연회로는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2비교기(U2)의 제1입력단인 지연노드(nd3)와 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터 사이에 접속된 제2신호부저항(R10)이 연결되고, 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 상기 직류전압원(Vcc) 사이에 제1신호부저항(R6)이 접속되는 회로이다.As shown in FIG. 8, the delay circuit includes a second signal resistor R10 connected between the delay node nd3, which is the first input terminal of the second comparator U2, and the collector of the first signal receiver transistor Q2. ) Is connected, and the first signal portion resistor R6 is connected between the collector of the first signal portion transistor Q2 and the DC voltage source Vcc.

지연노드(nd3)와 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터 단자 사이에 제1신호부다이오드(D4)가 제2신호부저항(R10)와 병렬로 접속되며, 지연노드(nd3)와 접지부(E) 사이에 제2충전콘덴서(C4)와 제너다이오드(ZD2)가 병렬로 접속된다.The first signal part diode D4 is connected in parallel with the second signal part resistor R10 between the delay node nd3 and the collector terminal of the first signal part transistor Q2, and the delay node nd3 and the ground part are connected in parallel. The second charging capacitor C4 and the zener diode ZD2 are connected in parallel between (E).

예를 들어, 직류 전압원을 12V, 제너다이오드(ZD2) 의 전압을 8V로 설정을 하고 R7, R15의 저항값을 서로 같게 하면 제2비교기(U2)의 - 입력부에는 6V가 입력 이 된다.For example, if the DC voltage source is set at 12V and the zener diode ZD2 is set at 8V, and the resistances of R7 and R15 are the same, 6V is input to the negative input of the second comparator U2.

그리고 신호제어부 C4의 양단의 전압은 현재 제1신호부트랜지스터(Q2)는 오프 상태이므로 +12V-R6-R10-C4의 순으로 C4의 양단에 충전이 되면서 C4의 양단의 전압은 서서히 높아진다.Since the voltage at both ends of the signal controller C4 is currently in the off state of the first signal transistor Q2, the voltages at both ends of the C4 gradually increase while being charged at both ends of the C4 in the order of + 12V-R6-R10-C4.

일 실시예에서는 R10의 저항값을 양단의 전압이 6V에 도달하는데 약 30초 정도의 시간이 걸리도록 설정을 하였다.In one embodiment, the resistance value of R10 is set to take about 30 seconds for the voltage at both ends to reach 6V.

약 30초의 시간이 경과한 후 C4의 양단의 전압이 6V를 넘어가면, 제2비교기(U2)의 -입력은 6V로 설정이 되어있으므로 제2비교기(U2)의 출력은 30초 동안 로우 상태에서 하이로 반전되어 전원제어부 TR(Q1)이 온신호를 출력하게 된다.After about 30 seconds have elapsed, if the voltage across C4 exceeds 6V, the -computer of the second comparator U2 is set to 6V, so the output of the second comparator U2 remains low for 30 seconds. Inverted to high, the power supply control unit TR (Q1) outputs an on signal.

상기 TR(Q1) 신호에 따라 전력소자 SCR은 턴온하며 발열선에는 AC1-F1-H1-H2-SW2-SCR-AC2의 순으로 반파전류가 흐른다.According to the TR (Q1) signal, the power device SCR is turned on and a half-wave current flows in the order of AC1-F1-H1-H2-SW2-SCR-AC2 in the heating line.

결국, 전원을 투입하고 나서 30초 후에 발열선에 전력이 공급이 된다.As a result, power is supplied to the heating wire 30 seconds after the power is turned on.

발열선에 전류가 흐르고 온도가 상승하게 되면 나일론 써미스터의 임피던스는 점차 감소하게 된다.As the current flows through the heating wire and the temperature rises, the impedance of the nylon thermistor gradually decreases.

온도감지부의 제1감지부다이오드(D5)의 방향에 의하여 (b)점보다 높은 전압은 온도제어부로 흘러들어갈 수가 없지만, 발열선의 온도가 올라갈수록 나일론써미스터의 임피던스 감소로 인하여 (a)점의 전압은 마이너스로 내려가게 되고, (c)점의 전위보다 점차 낮아지게 되므로 전류가 점차 증가하게 된다. The voltage higher than point (b) cannot flow into the temperature control unit due to the direction of the first sensing unit diode D5 of the temperature sensing unit.However, as the temperature of the heating wire increases, the voltage of point (a) due to the impedance decrease of the nylon thermistor. Is lowered to minus, and gradually lower than the potential at point (c), and the current gradually increases.

예를 들어 역방향인 경우, (c)점을 기준으로 보면, 발열선 H1, H2의 전압은 -220V 의 전위가 되므로, 전류는 (c)점-R12-D5-SW2-S1,S2-나일론 써미스터 N1-H1,H2-전류퓨즈 F1-AC1 의 순으로 흐르게 되며, 나일론 써미스터의 임피던스가 작아질수록 (c)점의 전위는 점점 낮아지게 된다.For example, in the reverse direction, when the reference point (c) is used, the voltages of the heating lines H1 and H2 become a potential of -220 V, so that the current is the point (c) -R12-D5-SW2-S1, S2-nylon thermistor N1. -H1, H2-current fuse F1-AC1, and as the impedance of nylon thermistor decreases, the potential at point (c) becomes lower.

발열선 온도가 계속 상승하게 되면 (c)점의 전위는 VR1에 의하여 설정된 전압(일 실시예에서는 2V로 설정)보다 낮아지게 되고 그 순간 온도제어부의 비교기 U1의 출력은 로우에서 하이로 반전을 하여 하이 신호를 출력하고(즉, SCR의 OFF를 요구하는 신호임), 신호제어부의 제1신호부트랜지스터(Q2)가 온이 된다.If the heating wire temperature continues to rise, the potential at point (c) becomes lower than the voltage set by VR1 (set to 2V in one embodiment), and at that moment, the output of comparator U1 of the temperature control part is inverted from low to high to high. A signal is output (that is, a signal for requesting OFF of the SCR), and the first signal section transistor Q2 of the signal control section is turned on.

이때 신호제어부의 제2충전콘덴서(C4)의 양단에 충전되고 제너다이오드(ZD2)에 의하여 형성된 8V의 전압은 제1신호부트랜지스터(Q2)가 온이 되는 순간 제1신호부다이오드(D4)에 의하여 방전되고, 제2충전콘덴서(C4) 양단의 전압은 0V가 되며, 제2비교기(U2)의 +입력은 제2비교기(U2)의 - 입력 측에 입력된 기준전압인 6V보다 낮아지게 된다.At this time, the voltage of 8V, which is charged at both ends of the second charging capacitor C4 of the signal control unit and formed by the zener diode ZD2, is applied to the first signal unit diode D4 at the moment when the first signal unit transistor Q2 is turned on. Is discharged, and the voltage across the second charging capacitor C4 becomes 0V, and the + input of the second comparator U2 is lower than 6V, which is the reference voltage input to the − input side of the second comparator U2. .

따라서, 제2비교기(U2) 출력은 반전하여 하이에서 로우가 되고 전원제어부의 TR(Q1)은 오프가 되어 SCR이 턴 오프 되므로 발열선의 전력공급이 중단된다.Therefore, since the output of the second comparator U2 is inverted and becomes low from high, and the TR (Q1) of the power supply controller is turned off and the SCR is turned off, power supply of the heating wire is stopped.

즉, 비교기(U1) 의 출력이 하이인 경우에는 제1신호부트랜지스터(Q2)가 ON이 되어 콜렉터 단자가 상기 접지부(E)와 도통이 되면서 상기 제2충전콘덴서(C4)에 충전된 전압이 상기 제1신호부다이오드(D4)를 통하여 방전됨으로써, 상기 제2비교기(U2)에서 상기 SCR의 OFF 신호가 출력되는 것이다.That is, when the output of the comparator U1 is high, the first signal part transistor Q2 is turned on so that the collector terminal becomes conductive with the ground part E and is charged in the second charging capacitor C4. By discharging through the first signal unit diode D4, the OFF signal of the SCR is output from the second comparator U2.

또한, SCR이 턴온되어 반파전류가 발열선 H1과 H2의 사이를 흐를 때에는 그림 6에서 보듯이 발열선 각 부위별 a, b, c, d, e 전압이 걸리지만 SCR이 턴 오프 되면, 발열선에 발열전류가 흐르지 않게 되므로 감온성 수지의 임피던스는 다시 증가하게 된다.In addition, when the SCR is turned on and the half-wave current flows between the heating lines H1 and H2, as shown in Fig. 6, the a, b, c, d, and e voltages are applied to each part of the heating line, but when the SCR is turned off, the heating current is generated in the heating line. Since the flow does not flow, the impedance of the thermosensitive resin increases again.

따라서, 도 8에서 (c)점- (b)점 - (a)점의 순으로 점차 많은 전류가 흐르다가 발열선에 전류가 흐르지 않으므로 온도감지부의 제1비교기(U1)의 - 입력측의 전압이 높아지게 되어 제1비교기(U1)의 출력이 즉시 반전되어 제1신호부트랜지스터(Q2)는 다시 오프가 된다.Therefore, in FIG. 8, since a large amount of current flows in the order of (c) to (b) to (a), no current flows in the heating line, so that the voltage at the input side of the first comparator U1 of the temperature sensing unit increases. As a result, the output of the first comparator U1 is immediately inverted, so that the first signal part transistor Q2 is turned off again.

그러나, R10이 고저항이고 콘덴서 C4는 용량이 크게 설정하여 놓았으므로 C4의 양단에 충전되는 전류는+12V- R6-R10-C4의 순서로 서서히 충전이 되어 C4의 양단의 전압은 올라간다. 따라서, 전압이 올라가는 30초 간은 제2비교기(U2)의 출력은 로우가 유지가 되어 SCR은 턴 오프상태가 되며 30초 뒤에는 신호제어부의 제2비교기(U2)는 다시 반전하여 로우에서 하이가 되고 전원제어부의 TR(Q1)은 온이 되어 SCR은 다시 턴온이 되며, 발열선에는 전력이 공급이 된다.However, since R10 is high resistance and the capacitor C4 has a large capacity, the current charged at both ends of C4 is gradually charged in the order of + 12V-R6-R10-C4, and the voltage at both ends of C4 increases. Therefore, the output of the second comparator U2 is kept low for 30 seconds when the voltage rises, and the SCR is turned off. After 30 seconds, the second comparator U2 of the signal controller is inverted again and the high to high TR (Q1) of the power supply control unit is turned on, and the SCR is turned on again, and power is supplied to the heating wire.

이러한 상태를 반복하게 되면 발열선의 온도가 낮은 상태에서는 나일론 써미스터 N1의 임피던스가 크므로 처음에는 역방향으로 흘러나가는 전류의 양이 적게 되어 (c)점의 전위가 VR1에 의하여 설정된 전압까지 내려가는데 시간이 많이 걸리지만, 발열선의 온도가 상승하여 열을 계속 품고 있으면 나일론 써미스터의 임피던 스가 점차 작아지게 되므로 흘러나가는 전류의 양이 점차 증가되어 SCR이 ON이 되어있는 시간은 적어 지게 된다.If this condition is repeated, the nylon thermistor N1 has a large impedance when the temperature of the heating wire is low, so the amount of current flowing in the reverse direction is small at first, and thus the time at which the potential at point (c) falls to the voltage set by VR1 is reduced. It takes a lot, but if the temperature of the heating wire rises and continues to hold the heat, the impedance of the nylon thermistor gradually decreases, so the amount of current flowing out gradually increases, and the time for which the SCR is turned on decreases.

결국, 신호 제어부의 제2충전콘덴서(C4)의 양단에 충전되는 지연시간이 정하여져 있으므로 온도가 상승하여 일정온도 이상이 되면, ON이 되어있는 시간은 발열선의 온도가 올라갈수록 짧게 되어 전열기구의 표면 온도는 일정하게 유지가 된다.As a result, since the delay time for charging the both ends of the second charging capacitor C4 of the signal controller is determined, when the temperature rises to a certain temperature or more, the ON time becomes shorter as the temperature of the heating wire rises, so that the surface of the heating device becomes larger. The temperature is kept constant.

다음은 국부 과열 상태의 경우에 대하여 살펴본다.The following describes the case of local overheating.

도 8의 발열선 중 A점이 다른 부위보다 더 뜨거운 현상인 국부 과열되었을 때는 전술한 바와 같이 A점의 임피던스는 B, C, D, E, 에 비하여 감소가 되고 A점의 전위는 220V가 되므로 전류가 많이 흐를 수 있는 조건이 된다.In case of local overheating where point A is hotter than other parts of the heating wire of FIG. 8, the impedance of point A is reduced compared to B, C, D, and E, and the potential of point A is 220V as described above. It is a condition that can flow a lot.

그러나 발열선과 감지선 사이에 교류전류가 AC1에서 AC2로 흐를 때는 온도감지부의 제1감지부다이오드(D5)의 방향에 의하여 흐르지 못하며, 발열선에 전류가 흐르지 않는 시간인 AC2에서 AC1의 방향으로, 즉 SCR의 전류 방향과 역방향으로 전류가 흐를 때만, 접지부(E) - 제1충전콘덴서(C3)- 감지전압노드(nd1)- 제1감지부저항(R12)- 제1감지부다이오드(D5)- SW2 - 제1감열단자(S1) - 감온성 절연수지(N1) - A점-제1발열단자(H1)- 퓨즈F1-제1전원단자(AC1) 의 순으로 전류가 흐르게 되며, 온도가 설정온도 이상일 경우는 감지전압노드(nd1)인 (c)점의 전위가 낮아지게 되므로 SCR은 오프가 되어 과열이 방지가 된다.However, when the AC current flows from AC1 to AC2 between the heating line and the sensing line, it does not flow in the direction of the first sensing unit diode D5 of the temperature sensing unit, and in the direction of AC2 to AC1, that is, the time when no current flows in the heating line. Ground current (E)-first charging capacitor (C3)-sensing voltage node (nd1)-first sensing resistor (R12)-first sensing diode (D5) -SW2-First Thermal Terminal (S1)-Thermosensitive Insulation Resin (N1)-A Point-First Heating Terminal (H1)-Fuse F1-First Power Supply Terminal (AC1), current flows in order When the temperature is higher than the temperature, the potential at the point (c) of the sensing voltage node nd1 is lowered, so that the SCR is turned off to prevent overheating.

다음은 B점의 이 국부과열시를 살펴본다. AC2의 회로 접지를 기준으로 하여 볼 때 B점의 전위는 175V에 해당이 되므로 일반적인 회로에서는 A점에 비하여 같은 임피던스일 경우에 더 작은 전류가 흘러야 되겠지만 AC1에 서AC2의 방향으로 흐를 때의 전류는 전술한 바와 같이 온도감지부의 제1감지부다이오드(D5)의 방향에 의하여 차단되어 아무 영향을 주지 못한다.Next, we look at this local overheating of point B. Based on the circuit ground of AC2, the potential at point B corresponds to 175V. Therefore, in a general circuit, a smaller current must flow at the same impedance as point A, but the current when flowing from AC1 to AC2 is As described above, it is blocked by the direction of the first sensing unit diode D5 of the temperature sensing unit and has no effect.

AC2에서 AC1의 방향으로 전류가 흐를 때는 전력소자 SCR에 의하여 발열선으로 공급되는 전류는 차단이 되지만 전술한 바와 같이 c점-R12-D5-SW2-S1-B점-H1-F1-AC1의 순으로는 전류가 흐르게 된다.When current flows from AC2 to AC1, the current supplied to the heating wire by the power element SCR is cut off, but as described above, in the order of point c-R12-D5-SW2-S1-B point-H1-F1-AC1. Current flows.

그러므로 AC2에서 AC1으로 흐르는 교류주기에는 발열선으로 전류가 흐르기 않기 때문에 발열선의 국부과열점인 A, B, C, D, E 점의 전위는 전류가 AC2에서 AC1로 흐르는 동안에는 기준전압 AC2를 기준으로 하여 볼 때, 모두가 -220V의 전위가 된다.Therefore, since no current flows to the heating wire during the AC cycle flowing from AC2 to AC1, the potential of the local superheat points A, B, C, D, and E of the heating wire is based on the reference voltage AC2 while the current flows from AC2 to AC1. As you can see, they all have a potential of -220V.

이에 따라 어느 부위가 국부과열이 되더라도 온도제어부의 감지전압노드(nd1)인 (c)점을 기준으로 하여 흐르는 전류는 임피던스가 감소하는 만큼만 증가를 하게 되고 감지전압노드(nd1)의 전위가 낮아지게 된다(역방향으로 흘러나가는 전류의 양이 늘어나므로). 전위가 설정전압 이하로 낮아지게 되면, 즉 온도가 설정온도 이상이 되면, 제1비교기(U1)는 온도제어신호를 신호제어부로 출력하여 SCR을 턴 오프 시키게 되어 과열을 방지하게 된다.Accordingly, even if a part is locally overheated, the current flowing based on the point (c) of the sensing voltage node nd1 of the temperature control unit increases only as the impedance decreases, and the potential of the sensing voltage node nd1 is lowered. (Since the amount of current flowing in the reverse direction increases). When the potential is lowered below the set voltage, that is, when the temperature is higher than the set temperature, the first comparator U1 outputs a temperature control signal to the signal controller to turn off the SCR to prevent overheating.

본 발명의 일 실시예에서는 SCR의 순방향으로 전류가 흐를 때는 발열선으로 전류가 공급이 되어 발열이 이루어지나, 역방향으로 접속된 제1감지부다이오드(D5) 에 의해 온도 감지부에서는 상기와 같은 순방향 전류는 감지하지 않는다.In the embodiment of the present invention, when the current flows in the forward direction of the SCR, the current is supplied to the heating wire to generate heat, but the forward current as described above is performed in the temperature sensing unit by the first sensing unit diode D5 connected in the reverse direction. Does not detect.

즉, 역방향으로 SCR이 오프 되어있는 동안에만 온도감지부에서 온도를 감지함으로써 발열선 중에서 어느 부위가 국부과열이 되더라도 나일론 써미스터의 임피던스가 감소 되는 만큼 비례한 전류가 흘러서 감지가 되므로, 기존의 방식이 흘러들어오는 전류의 양으로 온도제어를 하지만 본 발명은 흘러나가는 전류의 양으로 온도제어를 하게 되므로 본 발명은 종래의 방식에 비하여 국부과열에 대한 신뢰도가 높아진다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 어느 부위가 국부과열이 되더라도 과열된 온도가 정확히 감지가 되므로 한층 안전해지는 것이다.In other words, by sensing the temperature in the temperature sensing unit only while the SCR is turned in the reverse direction, even if any part of the heating wire is locally overheated, the proportional current flows as the impedance of the nylon thermistor decreases, so that the existing method flows. The temperature is controlled by the amount of incoming current, but the present invention is temperature controlled by the amount of current flowing out, so that the present invention has a higher reliability for local overheating than the conventional method. That is, in one embodiment of the present invention, even if any part is locally overheated, the overheated temperature is accurately sensed, thereby making it safer.

다음은 본 발명의 일 실시예에서 채택하고 있는 안전회로에 관하여 설명하도록 한다. Next will be described with respect to the safety circuit adopted in one embodiment of the present invention.

만약, 사용 중에 과열이나 파손에 의하여 감지선이 단선이 되는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우에는 감지선으로 유입되는 전류가 줄어들어서, 설정온도 이상으로 과열이 되더라도 설정온도에 해당하는 설정된 전압에 도달할 수가 없게 되어 비교기(U1)의 -입력 전압이 +입력 전압보다 높은 상태가 지속되므로 SCR은 턴온상태가 유지되어 발열선 온도는 계속 상승하게 된다. 즉, 온도제어가 제대로 이루어지지 않는다.If the sensing line is disconnected due to overheating or breakage during use. In this case, the current flowing into the sensing line decreases, so that even if overheated above the set temperature, the set voltage corresponding to the set temperature cannot be reached and the state where the -input voltage of the comparator U1 is higher than the + input voltage is maintained. As a result, the SCR is kept turned on so that the heating wire temperature continues to rise. That is, temperature control is not performed properly.

위와 같은 경우를 대비하여 일 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 감지전압노드(nd1)와 제2비교기(U2)의 기준전압입력단 사이에 제2제어부 다이오드(D3)가 접속되고, 상기 제2감열접속단자(S2)와 상기 접지부(E) 사이에 제1제어부저 항(R17)이 직렬로 접속되며, 상기 직류전압원(Vcc)과 상기 감지전압노드(nd1) 사이에 제2감지부저항(R3)가 접속된 회로를 채택하였다.In order to prepare for the above case, as shown in FIG. 8, the second controller diode D3 is connected between the sensing voltage node nd1 and the reference voltage input terminal of the second comparator U2. A first control resistor R17 is connected in series between the second thermal connection terminal S2 and the ground portion E, and a second sensing unit is connected between the DC voltage source Vcc and the sensing voltage node nd1. The circuit to which the resistor R3 was connected was adopted.

일 실시예에서는 제1제어부저항(R17)을 발열선으로 흐르는 전류에 영향을 주지 않을 정도의 고저항 값으로 하였다.In one embodiment, the first control unit resistor R17 is a high resistance value that does not affect the current flowing through the heating line.

그 동작 상태를 보면, 정상적인 경우에, (c)점의 전위를 10V로 하였을 때, (c)점-R12-D5-SW2-S1-S2-R17-접지의 순으로 회로가 구성이 되어있는 상태에서 나일론 써미스터의 상온에서의 기본 임피던스가 존재하므로 (c)점의 전위는 발열선과 연결이 되어있는 상태에서는 10V보다 낮은 전압이 형성이 된다. (본 실시예에서는 R17 의 값을 조절하여 약 7V 이하로 설정이 되어있는 상태이다.)In the normal operation state, when the potential of the point (c) is set to 10 V, the circuit is configured in the order of the point (c) -R12-D5-SW2-S1-S2-R17-ground. Since the basic impedance at room temperature of nylon thermistor exists at, the potential at point (c) is less than 10V when it is connected to heating wire. (In this embodiment, the value of R17 is set to about 7V or less.)

위와 같이 살정되어 있는 상태에서, 만약에 감지선이 단선이 되면 R17 에 의하여 접지와 연결이 끊어지게 되어 (c)점의 전위가 상승을 하게 되며 10V의 전압이 제2제어부다이오드(D3)를 통하여 제2비교기(U2)의 -입력 측으로 입력이 된다. 제2비교기(U2)의 +입력은 전술한 바와 같이 6V로 설정되어있고 -입력측은 제너다이오드(ZD2)에 의하여 8V를 넘지 못하도록 설정이 되어 있으므로 감지선이 어떠한 원인에 의하여 단선이 될 때에는 제2비교기(U2)의 입력 전압은 제2제어부다이오드(D3)에 의하여 10V 전압이 입력된다.If the sensing line is disconnected as above, if the sensing line is disconnected, it is disconnected from the ground by R17, so that the potential at point (c) rises and the voltage of 10V is transmitted through the second control unit diode D3. It is input to the negative input side of the second comparator U2. The + input of the second comparator U2 is set to 6V as described above, and the-input side is set not to exceed 8V by the zener diode ZD2, so when the sensing line is disconnected due to any cause, The input voltage of the comparator U2 is inputted with a 10V voltage by the second control unit diode D3.

따라서, 제2비교기(U2)의 출력은 하이에서 로우가 되면서 이를 계속 유지하게 되어 SCR을 턴 오프 시켜서 전력공급을 중단시키게 된다.Therefore, while the output of the second comparator U2 goes from high to low, the output of the second comparator U2 is maintained to stop the power supply by turning off the SCR.

또한, 만약 전자부품의 불량, 파손에 의하여 회로가 정상동작을 하지 않고 계속 가열되는 경우, 즉 온도 제어가 되지 않는 경우에는 발열선의 온도가 계속 상승하게 될 수 있다. 발열선이 회로의 이상으로 계속 과열이 되어 120도 이상까지 올라가는 경우에는 과열된 어떠한 부위의 나일론 써미스터가 융해되어 발열선과 감지선이 쇼트가 되게 된다.In addition, if the circuit is continuously heated without a normal operation due to a defective or damaged electronic component, that is, if the temperature is not controlled, the temperature of the heating wire may continue to rise. If the heating wire continues to overheat due to the abnormality of the circuit and rises to 120 degrees or more, the nylon thermistor at any part of the overheated portion melts, causing the heating wire and the sensing wire to become short.

위와 같은 경우를 대비하여 도면 8의 일 실시예에서는 제1감지부다이오드(D5)의 애노드와 접속된 단락감지노드(nd2)가 접지부(E)에 직렬로 연결된 제1단락부다이오드(D6)와 발열저항(R14)을 통하여 접속되는 과열방지부를 채택하였다. 온도퓨즈(F2)는 교류전원의 어느 한 단자와 상기 발열선의 접속단자 사이에 직렬로 접속되며, 발열저항(R14)과 근접되게 설치되어 발열저항(R14)이 설정온도이상 발열되면 교류전원의 공급을 차단하게 된다.In case of the above-mentioned case, in the exemplary embodiment of FIG. 8, the first short-circuit diode D6 having the short-circuit detection node nd2 connected to the anode of the first sensing diode D5 connected in series with the ground portion E is provided. And overheat protection part connected through heat generating resistor (R14). The temperature fuse F2 is connected in series between any one terminal of the AC power supply and the connection terminal of the heating wire, and is installed in close proximity to the heating resistor R14 to supply the AC power when the heating resistor R14 generates more than the set temperature. Will block.

위와 같이 발열선(HC)과 상기 감열선(SC) 사이에 단락이 되면, 감지주기 동안에 접지부(E) - 제1단락부다이오드(D6)- 발열저항(R14)- 단락감지노드(nd2)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열접속단자(S1)- 감온성 절연수지(N1)의 단락점-제1발열단자(H1)- 제1전원단자(AC1)의 순으로 회기 하는 방향으로 전류가 흐르게 된다. 즉, 발열저항(R14)에 큰 단락전류가 흐르게 되면, 상기 발열저항(R14)이 발열이 되고, 발열저항(R14)와 공간적으로 밀착된 온도퓨즈(F2)가 단선이 되어 전력공급이 중단되므로 단락으로 인한 사고를 방지하게 된다.If the short circuit between the heating line HC and the thermal line (SC) as described above, during the sensing period, the ground unit (E)-the first short circuit diode (D6)-heating resistance (R14)-short-circuit detection node (nd2)- The first sensing unit diode (D5)-the first thermal connection terminal (S1)-the short-circuit point of the thermosensitive insulating resin (N1), the first heat generating terminal (H1)-in the direction to turn the first power supply terminal (AC1) Current will flow. That is, when a large short-circuit current flows in the heat generating resistor R14, the heat generating resistor R14 generates heat, and the temperature fuse F2 closely spaced with the heat generating resistor R14 is disconnected, thereby stopping power supply. Prevents accidents due to short circuits.

또한, 전력소자인 SCR이 고장으로 도통 상태가 되면, 반파가 아닌 입력전압 전파가 흐르게 되고 직결이 되어 소비전력이 2배로 증가하는 과열현상이 발생하게 된다. 이 경우를 대비하여 도면 8의 일 실시예에서는 제1전원단자(AC1)와 상기 제1발열단자(H1) 사이에 과전류 퓨즈(F1)가 설치되며, 상기 SCR의 애노드에 제4제어다이오드(D8)의 애노드가 접속되고, 상기 제4제어다이오드(D8)의 캐소드에 상기 과전류 퓨즈(F1)의 일단이 접속하는 회로를 채택하였다.In addition, when the SCR, which is a power device, is in a conductive state, an input voltage propagation flows instead of a half wave and is directly connected, resulting in an overheating phenomenon in which power consumption doubles. In this case, in an embodiment of FIG. 8, an overcurrent fuse F1 is installed between the first power supply terminal AC1 and the first heat generating terminal H1, and the fourth control diode D8 is provided at the anode of the SCR. ), And a circuit is connected to one end of the overcurrent fuse F1 to the cathode of the fourth control diode D8.

즉, SCR이 고장으로 도통이 될 경우에는 발열주기시에는 평상시와 동일하게 동작전류가 흐르나, 감지주기시에는 AC2-SCR(도통)-D8-F1-AC1 의 순으로 과전류가 흐르게 되어 전류퓨즈 F1을 단선시킨다.In other words, if the SCR is turned on due to a fault, the operating current flows as usual during the heating cycle, but during the sensing cycle, the overcurrent flows in the order of AC2-SCR (conduction) -D8-F1-AC1. Disconnect

일반적으로 전기요를 사용시에 통상적인 사용이 아닌 취침시에는 세심한 주의가 필요하므로 별도의 기능이 필요하게 된다.In general, it is necessary to use a special care at bedtime rather than normal use when using the electric yoke will require a separate function.

취침시에는 깨어있는 상태에서 전기요를 사용하는 것과는 달리 온도조절기의 이상시에 취침 중에는 감각이 둔하거나 방어능력이 뒤떨어지게 되므로 화재나 화상을 입는 경우가 생긴다. 따라서 최악의 경우라도 발열선의 온도가 올라가지 않도록 할 필요가 있게 된다.Unlike the use of an electric yoke in awake state at bedtime, a fire or burn may occur due to a lack of sense or defensive ability during bedtime when the temperature controller is abnormal. Therefore, even in the worst case, it is necessary to prevent the temperature of the heating wire from rising.

즉 취침기능을 별도로 설치함으로써 사용 중에 온도조절기의 불량으로 인한 온도제어불능 상태라도 발열선이 고온이 되지 않도록 하는 장치가 필요하게 된다.In other words, by separately installing the bedtime function, a device is required to prevent the heating wire from becoming a high temperature even if the temperature control is not possible due to a poor temperature controller during use.

전열기구의 온도상승을 부하전력에 따라 여러 차례 반복적인 실험을 하여본 결과, 정격 소비전력의 1/4을 공급하는 경우, 발열선의 온도는 수십 시간이 경과하 여도 외부로 상쇄되는 온도에 의하여 발열선의 상승온도가 상대적으로 미약하게 되므로, 표면 온도는 40도 이상 상승되지 않는다.As a result of repeated experiments of the temperature rise of the heating apparatus according to the load power, when one-fourth of the rated power is supplied, the heating wire temperature is offset by the temperature that is offset to the outside even after several tens of hours. Since the rising temperature of becomes relatively weak, the surface temperature does not rise above 40 degrees.

전기요의 경우 통상 2인용 기준으로 약 200W의 전력으로 제조하게 되는데, 전력소자를 반파를 사용하는 SCR을 사용하는 경우, 발열선의 저항은(입력전압이 220V인 경우) 약 120Ω을 사용하게 되며, 감지선은 360Ω을 사용하게 된다.In the case of electric power, it is usually manufactured with a power of about 200W on a two-person basis. When the power device uses half-wave SCR, the resistance of the heating wire (approximately 220V) uses about 120Ω, and The line will use 360 Hz.

따라서, 취침시 상기 발열선과 감지선을 직결하여 발열부하전력으로 사용하게 되면, 부하전력은 정격전력의 1/4이 된다.Therefore, when the bed line is directly connected to the heating line and the sensing line to be used as the heating load power, the load power is 1/4 of the rated power.

도 8의 일 실시예에서는 절환스위치(SW2)를 사용하여 평상모드시에는 발열선(HC)이 SCR을 통하여 교류전원과 접속되고, 상기 감열선은 온도감지부에 접속되며, 상기 감온성 절연수지를 통하여 흐르는 상기 감열선의 전류 변화에 따라 동작되는 온도감지부의 감지신호에 의하여 상기 SCR를 제어하며, 취침모드시에는 절환스위치(SW2)에 의해 상기 감열선(SC)이 상기 온도감지부와의 접속은 차단되고, 상기 발열선(HC)과 직렬로 접속된다. (도 8은 절환스위치(SW2)가 평상모드로 접속된 상태를 나타내고 있다.)In the exemplary embodiment of FIG. 8, the heating line HC is connected to an AC power source through an SCR, and the thermal line is connected to a temperature sensing unit in the normal mode using the switching switch SW2. The SCR is controlled by a sensing signal sensed by a temperature sensing unit operated according to a current change of the heat sensing line. In sleep mode, the connection of the heat sensing line SC to the temperature sensing unit is blocked by a switching switch SW2. It is connected in series with the said heating line HC. (Fig. 8 shows a state where the switching switch SW2 is connected in the normal mode.)

즉, 도 8과 같이, 평상모드시는 절환스위치(SW2)의 절환 접속에 의해 제2발열단자(H2)는 상기 SCR의 애노드 단자와 접속되고, 상기 제1감열단자(S1)는 온도감지부와 접속되며, 취침모드시는 상기 절환스위치(SW2)의 절환 접속에 의해 상기 제2발열단자(H2)는 상기 제2감열단자(S2)와 접속되고, 상기 제1감열단자(S1)는 제5제 어부다이오드(D7)와 접속되어 제5제어부다이오드(D7)를 거쳐서 상기 SCR의 애노드 단자와 연결된다.That is, as shown in Fig. 8, in the normal mode, the second heating terminal H2 is connected to the anode terminal of the SCR by switching connection of the switching switch SW2, and the first thermal terminal S1 is connected to the temperature sensing unit. And the second heat generating terminal H2 is connected to the second thermal terminal S2 by the switching connection of the switching switch SW2 in the sleep mode, and the first thermal terminal S1 is connected to the first heat terminal S1. It is connected to the fifth fisherman diode D7 and is connected to the anode terminal of the SCR via the fifth control unit diode D7.

평상모드시에는 발열선에는 약 200W의 전력이 소비되며 약 30도에서 60도의 표면 온도가 발생을 하고 온도제어는 감지선을 통하여 하게 되지만, 취침모드시인 SW2를 절환시키면 그림 7의 전류의 방향은 AC1-F1-H1-H2-SW2-S2-S1-SW2-D7-SCR-AC2 의 순으로 전류가 흐르게 된다.In the normal mode, the heating wire consumes about 200W and the surface temperature of about 30 to 60 degrees is generated, and the temperature control is performed through the sensing line. The current flows in the order of -F1-H1-H2-SW2-S2-S1-SW2-D7-SCR-AC2.

이때 발열선과 감지선이 직렬로 연결이 되어 합성 저항은 480오옴이 되며, 소비전력은 정격전력의 1/4인 약 50W의 전력이 된다.At this time, the heating wire and the sensing wire are connected in series, so the combined resistance is 480 ohms, and the power consumption is about 50W, which is 1/4 of the rated power.

따라서, 별도로 온도제어를 할 필요도 없이 계속 사용을 하여도 전기요의 표면 온도는 40도 이상 상승 되지 않는다.Therefore, the surface temperature of the electric yaw does not increase more than 40 degrees even if it continues to use without the need of temperature control separately.

만약에 취침 중에 전력소자가 쇼트가 되는 고장이 나더라도 제1감열단자(S1)와 상기 SCR의 애노드 단자 사이에 제5제어부다이오드(D7)를 상기 SCR과 동일한 순방향으로 접속되는 것에 의하여 반파 제어가 되므로 소비전력은 변화가 없게 된다.If the power device is short-circuited during sleep, half-wave control is performed by connecting the fifth control unit diode D7 in the same forward direction as the SCR between the first thermal terminal S1 and the anode terminal of the SCR. Power consumption is not changed.

이러한 장치는 일단 사용자가 취침기능을 사용하는 동안에는 별도의 온도조절기의 조작이 없이도 과열되는 현상을 방지하게 된다.Such a device prevents overheating without the need for a separate temperature controller once the user uses the sleep function.

또한, SW2의 양단에는 저항 R9를 연결하였는데 이는 취침 기능시에는 SW2에 의하여 감지선과의 연결이 끊어지게 되고 전술한 바와 같이 D3를 통하여 전압이 10V로 상승되는 것에 의하여 취침기능시에 SCR이 오프 상태가 되는 에러를 방지하기 위한 것이다.In addition, a resistor R9 is connected to both ends of the SW2, which is disconnected from the sensing line by the SW2 during the sleep function, and the SCR is turned off during the sleep function by the voltage being increased to 10 V through the D3 as described above. This is to prevent errors.

본 발명에서는 설명을 위하여 로직 회로를 사용하였으나 CMOS 칩이나, 마이컴으로 대체하여 사용할 수도 있다.In the present invention, a logic circuit is used for explanation, but it may be replaced by a CMOS chip or a microcomputer.

도 1은 나일론 써미스터를 사용한 감열선 방식의 발열선을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a heating wire of a thermal wire method using a nylon thermistor.

도 2-1, 2-2는 현재 사용되는 전기장판의 발열선 배치 구조를 도시한 도면이다. 2-1 and 2-2 illustrate a heating line arrangement structure of an electric field plate currently used.

도 3은 제로볼트 PWM 방식을 설명하기 위한 전압 파형이다.3 is a voltage waveform illustrating a zero volt PWM method.

도 4는 제로볼트 ON-OFF 방식을 설명하기 위한 전압 파형이다.4 is a voltage waveform illustrating a zero volt ON-OFF scheme.

도 5는 제로볼트 ON-OFF 방식을 사용하는 온도제어장치에 대한 개념을 설명하기 위한 개략 회로도이다.5 is a schematic circuit diagram for explaining a concept of a temperature control device using a zero-volt ON-OFF method.

도 6은 도 5에 대한 각 부위의 전압을 설명하기 위한 개략도이다. FIG. 6 is a schematic diagram for describing a voltage of each part of FIG. 5. FIG.

도 7은 도 6에 대한 각 부위의 전압을 설명하기 위한 각 부위의 전압 파형이다.FIG. 7 is a voltage waveform of each part for describing the voltage of each part of FIG. 6.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어장치를 설명하기 위한 각 부위의 전압 파형이다.8 is a voltage waveform of each part for explaining the temperature control device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

H1, H2...제1, 발열단자 S1, S2...제1, 2 감열단자H1, H2 ... 1st, heat generating terminal S1, S2 ... 1st, 2nd thermal terminal

AC1, AC2...제1, 2 전원단자 SW1...전원스위치AC1, AC2 ... 1st, 2nd power terminal SW1 ... Power switch

SW2...취침모드 절환위치 D1 ~ D8... 다이오드 SW2 ... Sleep mode switching position D1 to D8 ... Diode

N1 ...부온도특성 나일론 써미스터 SCR,...Silicon controlled rectifierN1 ... Negative Temperature Nylon Thermistor SCR, ... Silicon controlled rectifier

VR1...가변 저항기 U1,2...비교기1, 2 VR1 ... Variable resistor U1,2 ... Comparators1, 2

C1 ~ C4...캐패시턴스 R1 ~ R18...저항C1 to C4 ... capacitance R1 to R18 ... resistance

Vcc...직류전압원 Q1, Q2...트랜지스터Vcc ... DC voltage source Q1, Q2 ... transistor

F1...과전류퓨즈 F2...온도퓨즈F1 ... Overcurrent Fuse F2 ... Temperature Fuse

nd1 ~ nd2...접속점 노드nd1 to nd2 ... connection node

Claims (17)

발열선(HC)의 양단에 연결된 제1, 2 발열단자;First and second heating terminals connected to both ends of the heating line HC; 상기 발열선(HC)과 나란히 배치되며 양단에 제1감열단자(S1)와 제2감열단자(S2)로 연결된 감열선(SC);A thermal line SC disposed to be parallel to the heating line HC and connected to both ends of the first thermal terminal S1 and the second thermal terminal S2; 상기 발열선(HC)과 상기 감열선(SC) 사이를 절연하며 온도변화에 따라 임피던스가 변화하는 감온성 수지(N1);A thermosensitive resin (N1) insulated between the heating line (HC) and the thermal line (SC) and whose impedance changes with temperature change; 상기 교류전원을 정류하여 직류전압원(Vcc)을 공급하여 주는 동작전원부;An operating power supply unit rectifying the AC power and supplying a DC voltage source (Vcc); 상기 제1발열단자(H1)에 전원을 공급하기 위하여 제1전원단자(AC1)에 접속되는 교류전원;An AC power source connected to a first power terminal AC1 to supply power to the first heat generating terminal H1; 상기 제2발열단자(H2)와 상기 교류전원의 제2전원단자(AC2) 사이에 접속된 SCR:SCR connected between the second heat generating terminal (H2) and the second power terminal (AC2) of the AC power source: 상기 SCR에 역방향 전압이 가해지는 감온주기에 상기 감온성 수지(NTC)를 통하여 상기 SCR과 역방향으로 흐르는 마이너스 측의 전류변화를 감지하여 제어신호를 발생하는 온도감지부;A temperature sensing unit configured to generate a control signal by detecting a change in the negative current flowing in the opposite direction to the SCR through the thermosensitive resin (NTC) during a temperature reduction period in which a reverse voltage is applied to the SCR; 상기 온도감지부의 신호를 받아 상기 SCR을 동작시키는 동작제어신호를 발생하고, 동작제어신호를 지연시키는 신호제어부;A signal controller for receiving an signal from the temperature sensor and generating an operation control signal for operating the SCR, and delaying the operation control signal; 상기 발열선과 상기 감열선을 직렬로 접속하여 발열부하로 사용되도록 회로를 절환 접속함으로써, 발열온도가 일정온도 이상으로 발열되지 않도록 부하전력을 줄여주는 취침기능부;A sleep function for reducing the load power so that the heating temperature is not generated above a predetermined temperature by switching a circuit to connect the heating line and the thermal line in series to be used as a heating load; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치Temperature control device and a safety device of the heating apparatus comprising a 발열선(HC)의 양단에 연결된 제1, 2 발열단자;First and second heating terminals connected to both ends of the heating line HC; 상기 발열선(HC)과 나란히 배치되며 양단에 제1감열단자(S1)와 제2감열단자(S2)로 연결된 감열선(SC);A thermal line SC disposed to be parallel to the heating line HC and connected to both ends of the first thermal terminal S1 and the second thermal terminal S2; 상기 발열선(HC)과 상기 감열선(SC) 사이를 절연하며 온도변화에 따라 임피던스가 변화하는 감온성 수지(N1);A thermosensitive resin (N1) insulated between the heating line (HC) and the thermal line (SC) and whose impedance changes with temperature change; 상기 교류전원을 정류하여 직류전압원(Vcc)을 공급하여 주는 동작전원부;An operating power supply unit rectifying the AC power and supplying a DC voltage source (Vcc); 상기 제1발열단자(H1)에 전원을 공급하기 위하여 제1전원단자(AC1)에 접속되는 교류전원;An AC power source connected to a first power terminal AC1 to supply power to the first heat generating terminal H1; 상기 제2발열단자(H2)와 상기 교류전원의 제2전원단자(AC2) 사이에 접속된 SCR:SCR connected between the second heat generating terminal (H2) and the second power terminal (AC2) of the AC power source: 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로부터 제1충전콘덴서(C3)를 통하여 접속되어 제1비교기의 제1입력단에 온도변화에 따른 전압을 출력하는 감지전압노드(nd1);A sensing voltage node nd1 connected to the second power supply terminal AC2 through a first charging capacitor C3 and outputting a voltage according to a temperature change to a first input terminal of the first comparator; 상기 감지전압노드(nd1)와 상기 제1감열접속단자(S1)사이에 직렬로 연결되며, 상기 SCR의 순방향 전압과 역방향으로 접속된 제1감지부다이오드(D5)와 제1감지부저항(R12);을 포함하되, The first sensing unit diode D5 and the first sensing unit resistor R12 connected in series between the sensing voltage node nd1 and the first thermal connection terminal S1 and connected in a reverse direction to the forward voltage of the SCR. Including; 상기 SCR은 상기 교류전원의 1/2주기 동안에 제2발열단자(H2)에서 상기 제2 전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 접속하며, 상기 SCR에 순방향 전압이 형성되는 발열주기에는 상기 교류전원의 전류가 상기 제1발열단자(H1) - 발열선(HC) - 제2발열단자(H2) - SCR - 접지부(E)를 통하여 흘러서 상기 발열체를 발열시키고, 상기 SCR에 역방향 전압이 형성되는 나머지 감지주기에는, 상기 접지부(E) - 제1충전콘덴서(C3)- 감지전압노드(nd1)- 제1감지부저항(R12)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열단자(S1) - 감온성 절연수지(N1)- 제1발열단자(H1) - 제1전원단자(AC1)의 순으로 회기 하는 감지전류에 의해 상기 제1충전콘덴서(C3)에 충전되는 상기 감지전압노드의 전압이 상기 제1비교기(U1)의 제1입력단에 입력되어, 상기 제1비교기(U1)에서 상기 SCR의 ON-OFF를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 온도감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치The SCR connects a current flowing in a forward direction from the second heat generating terminal H2 to the ground portion E connected to the second power terminal AC2 during a 1/2 cycle of the AC power, and forwards the SCR. In the heating cycle in which the voltage is formed, the current of the AC power flows through the first heating terminal H1-heating line HC-second heating terminal H2-SCR-grounding part E to generate the heating element. In the remaining sensing period in which the reverse voltage is formed in the SCR, the ground unit E-the first charging capacitor C3-the sensing voltage node nd1-the first sensing unit resistor R12-the first sensing unit diode (D5)-first thermal terminal (S1)-thermosensitive insulating resin (N1)-the first heating terminal (H1)-the first charging capacitor (C3) by the sensing current to cycle in the order of the first power terminal (AC1) The voltage of the sensing voltage node charged in the () is input to the first input terminal of the first comparator (U1), the first comparator (U1) of the SCR Temperature control device and a safety device thereof, comprising a temperature sensing unit for outputting a temperature control signal for controlling the ON-OFF 제2항에 있어서 The method of claim 2 상기 온도감지부의 온도제어신호를 받아 신호제어부의 신호를 받아 상기 SCR을 동작시키는 동작제어신호를 발생하고, 동작제어신호를 지연시키는 신호제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치.And a signal control unit receiving the temperature control signal of the temperature sensing unit to generate an operation control signal for operating the SCR by receiving the signal of the signal control unit, and delaying the operation control signal. The safety device. 제1항 또는 제3항에 있어서 The method according to claim 1 or 3 상기 신호제어부의 신호를 받아 상기 SCR의 ON/OFF를 제어하는 전원제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치.And a power control unit for controlling the ON / OFF of the SCR in response to the signal of the signal control unit. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서 The method according to any one of claims 1 to 3 상기 감온성 절연수지(N1)는 나일론 써미스터인 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.The thermosensitive insulating resin (N1) is a temperature control device and a safety device of a heating device, characterized in that the nylon thermistor. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)에 직렬로 연결된 제1단락부다이오드(D6)와 발열저항(R14)을 통하여 접속되며, 또한 상기 제1감지부다이오드(D5)의 애노드와 접속된 단락감지노드(nd2);The first short-circuit diode D6 connected in series to the ground portion E connected to the second power terminal AC2 and the heating resistor R14 are connected to each other, and the anode of the first sensing unit diode D5 is also connected. A short circuit detection node nd2 connected with the short circuit detection node nd2; 상기 교류전원의 어느 한 단자와 상기 발열선의 어느 한 단자 사이에 직렬로 접속되며, 또한, 상기 발열저항(R14)과 근접되게 설치되어 상기 발열저항(R14)이 설정온도 이상 발열되면 상기 교류전원의 공급을 차단하는 온도퓨즈(F2);를 포함하는 과열방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치.When the terminal is connected in series between any one terminal of the AC power source and any one terminal of the heating wire, and is provided in close proximity to the heat generating resistor R14, the heat generating resistor R14 generates heat above a set temperature. Temperature control device and a safety device for a heating apparatus comprising an overheat prevention unit comprising a; temperature fuse (F2) for blocking the supply. 제1항 또는 제2항에 있어서The method according to claim 1 or 2 상기 제1전원단자(AC1)와 상기 제1발열단자(H1) 사이에 과전류 퓨즈(F1)가 설치되며, 상기 SCR의 애노드에 제4제어다이오드(D8)의 애노드가 접속되고, 상기 제4제어다이오드(D8)의 캐소드에 상기 과전류 퓨즈(F1)의 일단이 접속되는 것을 포함하며, 상기 SCR의 고장시 상기 제4제어다이오드(D8)와 상기 과전류 퓨즈(F1)를 통하여 전류가 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.An overcurrent fuse F1 is installed between the first power supply terminal AC1 and the first heat generating terminal H1, and an anode of the fourth control diode D8 is connected to the anode of the SCR, and the fourth control is performed. One end of the overcurrent fuse (F1) is connected to the cathode of the diode (D8), the current flows through the fourth control diode (D8) and the overcurrent fuse (F1) when the SCR failure. Temperature control device and safety device for electric heating equipment. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 취침기능부는 평상모드와 취침모드를 절환하는 절환스위치를 포함하며,The sleep function unit includes a switch for switching between the normal mode and the sleep mode, 상기 평상모드시에는 상기 절환스위치에 의해서 발열선(HC)이 SCR을 통하여 상기 교류전원과 접속되고, 상기 감열선은 온도감지부에 접속되어, 상기 온도감지부의 감지신호에 의하여 상기 SCR를 제어하며,In the normal mode, the heating line HC is connected to the AC power supply through the SCR by the switching switch, and the thermal line is connected to a temperature sensing unit to control the SCR by the detection signal of the temperature sensing unit. 상기 취침모드시에는 상기 절환스위치에 의해 상기 감열선(SC)이 상기 온도감지부와의 접속은 차단되고, 상기 발열선(HC)과 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.In the sleep mode, the heat switch SC is disconnected from the temperature sensing unit by the switching switch, and is connected in series with the heating line HC. Device. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 온도감지부는 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로부터 제1충전콘덴서(C3)를 통하여 접속되며, 제1비교기의 제1입력단에 온도변화에 따른 전압을 출력하는 감지전압노드(nd1);The temperature sensing unit is connected through a first charging capacitor C3 from the ground unit E connected to the second power terminal AC2, and a sensing voltage outputting a voltage according to a temperature change to the first input terminal of the first comparator. Node nd1; 상기 감지전압노드(nd1)와 상기 제1감열접속단자(S1)사이에 직렬로 연결되며, 상기 SCR의 순방향 전압과 역방향으로 접속된 제1감지부다이오드(D5)와 제1감지부저항(R12);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치 The first sensing unit diode D5 and the first sensing unit resistor R12 connected in series between the sensing voltage node nd1 and the first thermal connection terminal S1 and connected in a reverse direction to the forward voltage of the SCR. Temperature control device and safety device for a heating apparatus comprising a; 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 직류전압원(Vcc)의 전압이 가변저항기(VR1)를 통하여 상기 제1비교기(U1)의 제2입력단으로 입력하며, 상기 가변저항기(VR1)에 의하여 설정온도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치The voltage of the DC voltage source (Vcc) is input to the second input terminal of the first comparator (U1) through a variable resistor (VR1), it is possible to adjust the set temperature by the variable resistor (VR1) Hot air balloon temperature control device and its safety device 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 발열선(HC)과 상기 감열선(SC) 사이에 단락이 되면, 상기 감지주기 동안에 상기 접지부(E) - 제1단락부다이오드(D6)- 발열저항(R14)-상기 단락감지노드(nd2)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열접속단자(S1)- 감온성 절연수지(N1)의 단락점-제1발열단자(H1)- 제1전원단자(AC1)의 순으로 회기 하는 단락전류가 흐르도 록 함으로써, 상기 발열저항(R14)이 발열하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치.When the short circuit is between the heating line HC and the thermal line SC, the ground part E-the first short circuit diode D6-the heating resistance R14-the short circuit sensing node nd2 during the sensing period. )-First sensing unit diode (D5)-First thermal connection terminal (S1)-Short-circuit point of thermosensitive insulating resin (N1)-First heating terminal (H1)-First power supply terminal (AC1) A temperature control device and a safety device for a heat transfer mechanism, characterized in that the short-circuit current flows, so that the heat generating resistor (R14) generates heat. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 온도감지부는 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로부터 제1충전콘덴서(C3)를 통하여 접속되어 제1비교기의 제1입력단에 온도변화에 따른 전압을 출력하는 감지전압노드(nd1);The temperature sensing unit is a sensing voltage node connected to the second power terminal (AC2) through a first charging capacitor (C3) from the ground (E) connected to output a voltage according to the temperature change to the first input terminal of the first comparator (nd1); 상기 감지전압노드(nd1)와 상기 제1감열접속단자(S1)사이에 직렬로 연결되며, 상기 SCR의 순방향 전압과 역방향으로 접속된 제1감지부다이오드(D5)와 제1감지부저항(R12);을 포함하며,The first sensing unit diode D5 and the first sensing unit resistor R12 connected in series between the sensing voltage node nd1 and the first thermal connection terminal S1 and connected in a reverse direction to the forward voltage of the SCR. ); 상기 SCR은 상기 교류전원의 1/2주기 동안에 제2발열접속단자(H2)에서 상기 제2전원단자(AC2)와 연결된 접지부(E)로 전류가 흐르는 방향을 순방향으로 접속하며, 상기 SCR에 순방향 전압이 형성되는 발열주기에는 상기 교류전원의 전류가 상기 제1발열단자(H1) - 발열선(HC) - 제2발열단자(H2) - SCR - 접지부(E)를 통하여 흘러서 상기 발열체를 발열시키고, 상기 SCR에 역방향 전압이 형성되는 나머지 감지주기에는, 상기 접지부(E) - 제1충전콘덴서(C3)- 감지전압노드(nd1)- 제1감지부저항(R12)- 제1감지부다이오드(D5)- 제1감열단자(S1) - 감온성 절연수지(N1)- 제1발열단자(H1) - 제1전원단자(AC1)의 순으로 회기 하는 감지전류에 의해 상기 제1충전콘덴서(C3)에 충전되는 상기 감지전압노드의 전압이 상기 제1비교기(U1)의 제1입력단에 입력되어, 상기 제1비교기(U1)에서 상기 SCR의 ON-OFF를 제어하는 온도제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치 및 그 안전장치.The SCR connects a current flowing in a forward direction from the second heat generating connection terminal H2 to the ground portion E connected to the second power terminal AC2 during a 1/2 cycle of the AC power, and to the SCR. In the heating cycle in which the forward voltage is formed, the current of the AC power flows through the first heating terminal H1-heating line HC-second heating terminal H2-SCR-ground portion E to generate heat. In the remaining sensing period in which the reverse voltage is formed in the SCR, the ground unit E-the first charging capacitor C3-the sensing voltage node nd1-the first sensing unit resistor R12-the first sensing unit The first charging capacitor (D1)-the first thermosensitive terminal (S1)-the thermosensitive insulating resin (N1)-the first heating terminal (H1)-the first power supply terminal (AC1) by the sensing current to rotate in order The voltage of the sensing voltage node charged in C3) is input to the first input terminal of the first comparator U1, and the first comparator U1 A temperature control device and a safety device for a heating apparatus, characterized by outputting a temperature control signal for controlling the ON-OFF of the SCR. 제3항 또는 제12항에 있어서The method according to claim 3 or 12. 상기 신호제어부는 상기 제1비교기의 출력에 의하여 동작되는 제1신호부트랜지스터(Q2);The signal control unit includes a first signal unit transistor (Q2) operated by the output of the first comparator; 상기 SCR에 ON/Off신호를 출력하는 제2비교기의 제1입력단에 연결되는 지연노드(nd3); A delay node (nd3) connected to a first input terminal of a second comparator for outputting an ON / Off signal to the SCR; 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 직류전압원(Vcc) 사이에 접속되는 제1신호부저항(R6):A first signal part resistor R6 connected between the collector of the first signal part transistor Q2 and a DC voltage source Vcc: 상기 지연노드(nd3)와 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터 사이에 접속된 제2신호부저항(R10);A second signal part resistor (R10) connected between the delay node (nd3) and the collector of the first signal part transistor (Q2); 상기 지연노드(nd3)와 상기 접지부(E) 사이에 병렬로 연결된 제2충전콘덴서(C4)를 포함하며, 상기 온도제어신호가 상기 SCR의 ON을 요구하는 신호인 경우에는 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 동작 신호에 따라, 직류전압원(Vcc)에 의해 상기 제1신호부저항(R6), 상기 제2신호부저항(R10)으로 흐르는 전류가 상기 제2충전콘덴서(C4)에 충전되는 시간만큼, 상기 제2비교기(U2)의 상기 제1입력단의 전압을 지연하여 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장 치.And a second charging capacitor C4 connected in parallel between the delay node nd3 and the ground part E. When the temperature control signal is a signal for requesting ON of the SCR, the first signal part is included. According to an operation signal of the transistor Q2, a current flowing through the first signal portion resistor R6 and the second signal portion resistor R10 by the DC voltage source Vcc is charged to the second charging capacitor C4. The temperature control device and the safety device of the heat transfer mechanism, characterized in that for supplying by delaying the voltage of the first input terminal of the second comparator (U2) by the time. 제3항 또는 제12항에 있어서The method according to claim 3 or 12. 상기 신호제어부는 상기 제1비교기의 출력에 의하여 동작되는 제1신호부트랜지스터(Q2);The signal control unit includes a first signal unit transistor (Q2) operated by the output of the first comparator; 상기 SCR에 ON/Off신호를 출력하는 제2비교기의 제1입력단에 연결되는 지연노드(nd3); A delay node (nd3) connected to a first input terminal of a second comparator for outputting an ON / Off signal to the SCR; 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 직류전압원(Vcc) 사이에 접속되는 제1신호부저항(R6):A first signal part resistor R6 connected between the collector of the first signal part transistor Q2 and a DC voltage source Vcc: 상기 지연노드(nd3)와 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)의 콜렉터 사이에 접속된 제2신호부저항(R10); A second signal part resistor (R10) connected between the delay node (nd3) and the collector of the first signal part transistor (Q2); 상기 제2신호부저항(R10)과 병렬로 접속된 제1신호부다이오드(D4);를 포함하며, 상기 온도제어신호가 상기 SCR의 OFF를 요구하는 신호인 경우에는 상기 제1신호부트랜지스터(Q2)가 ON이 되어 도통이 되면서 상기 제2충전콘덴서(C4)에 충전된 전압이 상기 제1신호부다이오드(D4)를 통하여 방전됨으로써, 상기 제2비교기(U2)에서 상기 SCR을 OFF로 제어되는 신호가 출력되는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.And a first signal diode D4 connected in parallel with the second signal resistor R10. When the temperature control signal is a signal for requesting the SCR to be turned off, the first signal transistor includes: Q2) is turned on so that the voltage charged in the second charging capacitor C4 is discharged through the first signal unit diode D4, thereby controlling the SCR in the second comparator U2. Temperature control device and safety device, characterized in that the signal is output. 제3항 또는 제12항에 있어서,The method according to claim 3 or 12, wherein 상기 제1비교기의 출력에 의하여 동작되는 제1신호부트랜지스터(Q2);A first signal part transistor (Q2) operated by the output of the first comparator; 상기 SCR에 ON/Off신호를 출력하는 제2비교기의 제1입력단에 연결되는 지연노드(nd3);A delay node (nd3) connected to a first input terminal of a second comparator for outputting an ON / Off signal to the SCR; 상기 감지전압노드(nd1)와 상기 제2비교기의 기준전압입력단 사이에 접속되는 제2제어부다이오드(D3);A second controller diode D3 connected between the sense voltage node nd1 and a reference voltage input terminal of the second comparator; 상기 제2감열단자(S2)와 상기 접지부(E) 사이에 접속되는 제1제어부저항(R17);A first control part resistor (R17) connected between the second thermal terminal (S2) and the ground portion (E); 상기 직류전압원(Vcc)과 상기 감지전압노드(nd1) 사이에 접속되는 제2감지부저항(R3);를 포함하며, 상기 감열선(SC)이 단선이 될 경우, 상기 제2비교기의 기준전압입력단 전압이 설정된 기준전압보다 상승하게 되어, 상기 제2비교기에서 상기 SCR로 OFF제어신호를 출력되는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.And a second sensing unit resistor R3 connected between the DC voltage source Vcc and the sensing voltage node nd1. When the thermal line SC is disconnected, a reference voltage of the second comparator is included. The input terminal voltage is higher than the set reference voltage, and outputs the OFF control signal from the second comparator to the SCR, the temperature control device and the safety device of the heat transfer mechanism. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 취침기능부는 평상모드와 취침모드를 절환하는 절환스위치를 포함하며The sleep function unit includes a switch for switching between the normal mode and the sleep mode; 상기 평상모드시는 상기 절환스위치(SW2)의 절환 접속에 의해 상기 제2발열단자(H2)는 상기 SCR의 애노드 단자와 접속되고, 상기 제1감열단자(S1)는 온도감지부와 접속되며,In the normal mode, the second heating terminal H2 is connected to the anode terminal of the SCR by the switching connection of the switching switch SW2, and the first thermal terminal S1 is connected to the temperature sensing unit. 상기 취침모드시는 상기 절환스위치(SW2)의 절환 접속에 의해 상기 제2발열단자(H2)는 상기 제2감열단자(S2)와 접속되고, 상기 제1감열단자(S1)는 상기 SCR의 애노드 단자와 접속되는 것이 포함하는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.In the sleep mode, the second heating terminal H2 is connected to the second thermal terminal S2 by a switching connection of the switching switch SW2, and the first thermal terminal S1 is an anode of the SCR. A temperature control device and a safety device of a heating apparatus, characterized in that the connection with the terminal. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 취침모드시 상기 제1감열단자(S1)와 상기 SCR의 애노드 단자 사이에 제5제어부다이오드(D7)를 상기 SCR과 동일한 순방향으로 직렬접속되는 것을 특징으로 하는 전열기구의 온도제어장치와 안전장치.In the sleep mode, the temperature control device and the safety device of the heating apparatus, characterized in that the fifth control unit diode (D7) is connected in series in the same forward direction as the SCR between the first thermal terminal (S1) and the anode terminal of the SCR. .
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