KR20140124689A - 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로에 관한 것으로
밧데리로부터 공급되는 전원전압을 전압 강하시키는 제1 전압강하회로와, 상기 제1 전압강하회로로부터 강하된 전압이 인가되는 제2 전압강하회로와, 변색거울에 전하를 공급하는 전하공급 콘덴서와, 빛이 감지되었을 때 상기 전하공급 콘덴서에 상기 제2 전압강하회로로부터 전하를 충전시키는 충전구동회로와, 빛이 없어졌을 때 상기 전하공급 콘덴서에 상기 충전된 전하를 방전시키는 방전구동회로로 구성되어, 한 번의 과정으로 전압을 강하시켜 사용하는 경우에 비해 소모되는 전력이 작게 되므로, 열을 방출하기 위한 히트 싱크를 설치하지 않고도 변색거울에 전하를 공급하는 모듈의 제작이 가능하다.

Description

자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로 {A Control Circuit for a Electro-Chromic Mirror using A Automotive}
본 발명은 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로에 관한 것이다.
야간 운전시 차량의 전조등에 의한 눈부심은 운전자의 시야를 방해하여 자동차의 안전 운전을 위협하는 하나의 요인이 된다. 따라서 이러한 눈부심 현상을 없애기 위하여 자동차의 후면 미러 및 측면 미러 등에 전기 변색거울이 적용되고 있다.
전기변색거울은 전압에 따라 빛을 투과시키거나 반사시키는 물질을 사용하여 전조등에 의한 빛을 감지함으로써 빛을 투과시키거나 반사시켜 눈부심을 방지하는 것이다.
전기변색거울을 사용하기 위한 전기적 모듈은 빛을 감지하기 위한 빛 검출회로와 빛 검출회로의 출력에 의해 전기적 변색거울을 제어하기 위한 제어회로를 포함한다.
도 1은 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로에 관한 모식도이다.
도면에서 10은 자동차용 변색거울(ECM)인데, 15는 미러(10)가 활성화되지 않은 상태를, 16은 미러(10)가 활성화된 상태를 나타내는데, 미러(10)는 콘덴서(17)에 충전된 전하에 따라 활성화된다.
미러(10)가 활성화되지 않은 상태에서는 통상적인 미러로 비추어지는 것을 반사시키고, 활성화된 상태에서는 비추어지는 것을 반사시키지 않도록 한다.
제어회로(11)는 빛 감지회로(12)의 감지신호에 의해 충전회로(13)를 온이 되게 하여 콘덴서(17)에 전하를 충전시키고, 빛 감지회로(12)로부터 빛 감지신호가 없으면, 방전회로(14)를 온이 되게 하여 콘덴서(17)에 충전된 전하를 방전시킨다.
도 2는 종래의 자동차용 변색거울의 제어회로에 사용되는 전압강하회로의 한 예를 나타낸다.
도면에서 번호 21은 자동차용 변색거울(ECM)을 활성화 시키는 전하가 충전되는 콘덴서를 나타낸다. 충전구동회로(23)가 온이 되면, 전원(VDDE)으로부터 전하는 저항(Rlim)에서 전압 강하된 후 콘덴서(21)에 충전된다. 또, 방전구동회로(24)가 온이 되면 콘덴서(21)에 충전되어 있는 전하가 방전된다.
이러한 종래의 자동차용 변색거울의 제어회로에서는 전기적 모듈에 사용되는 전원을 자동차의 밧데리로부터 공급받을 때, 저항(Rlim)을 사용하여 전압을 강하시킨 후 사용한다. 13V로부터 1.4V까지 전압을 강하시킬 때 저항(Rlim)에서 전압강하가 크게 되어 소모되는 전력이 크게 되고, 그 결과 많은 열이 발생된다. 이 경우, 1차적인 전압강하에 의하여 매우 작은 부분에 국부적으로 많은 열이 발생하게 되므로, 열을 방출하기 위한 히트 싱크를 설치해야 한다. 또, 저항을 사용하여 전압을 크게 강하시키기 위해서는 고전압에 견딜 수 있는 저항을 필요로 한다.
이러한 저항에 의한 전압강하는 회로설계를 어렵게 하고, 또 히트싱크로 인하여 전기적 모듈이 크게 되는 문제를 야기시킨다.
본 발명은 전압 강하시 발생하는 전력의 소모를 적게 하여 열 발생을 최소로 할 수 있는 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 전압 강하시 발생하는 전력의 소모를 적게 하여 열 발생을 최소화 함으로써 히트싱크를 사용하지 않는 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 밧데리로부터 공급되는 전원전압을 전압 강하시키는 제1 전압강하회로와, 상기 제1 전압강하회로로부터 강하된 전압이 인가되는 제2 전압강하회로와, 변색거울에 전하를 공급하는 전하공급 콘덴서와, 빛이 감지되었을 때 상기 전하공급 콘덴서에 상기 제2 전압강하회로로부터 전하를 충전시키는 충전구동회로와, 빛이 없어졌을 때 상기 전하공급 콘덴서에 상기 충전된 전하를 방전시키는 방전구동회로로 구성된다.
본 발명은 1차, 2차에 의하여 전압이 강하되기 때문에 국부적으로 열이 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 그 소모되는 전력도 적게 할 수 있어 열이 발생하는 근본 요인을 없앨 수 있다.
도 1은 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로의 모식도
도 2는 종래의 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로
도 3은 본 발명의 1차 전압강하회로의 한 실시예
도 4는 본 발명의 2차 전압강회회로의 한 실시예
밧데리(VDDE)로부터 공급되는 13V의 전원은 전압 레귤레이터(UP3)를 포함하는 제1 전압강하회로로 인가되어 약 6.8V의 전원으로 1차 전압 강하된 후 2차 전압강하회로의 전원공급단(EC-VCC)에 공급된다.
2차 전압강하회로는 병렬로 연결되는 저항(R54, R57, R58)을 포함한다. 전압 레귤레이터(UP3)에서 약 6.8V로 1차 전압 강하된 전원은 2차 전압강하회로를 구성하는 병렬로 연결된 저항(R54, R57, R58)에 의하여 2차 전압 강하되어 1.4V의 전원으로 되어 전하충전 콘덴서(C45)를 충전시키는 전원으로 사용된다.
제2 전압강하회로와 전하공급 콘덴서(C45) 사이에는, 빛이 감지되었을 때, 1.4V의 전원전압으로 전하공급 콘덴서(C45)를 충전시키는 충전구동회로(Q2)가 연결되어 있다. 충전구동회로(Q2)는 NPN 타입의 달링톤 회로 구성으로 된다.
또 전하공급 콘덴서(C45)와 접지단자 사이에는, 빛의 감지가 없어졌을 때, 전하공급 콘덴서(C45)에 충전된 전하를 방전시키는 방전구동회로(Q3)가 연결되어 있다.
이러한 구성의 동작을 설명한다.
빛 감지회로의 신호에 의해 콘덴서 충전회로(C45)가 온이 되면 제2 전압강하회로로부터 전하가 전하공급 콘덴서(C45)에 충전된다. 전하공급 콘덴서(C45)에 충전된 전하는 변색거울의 고분자 물질을 산화시켜서 변색거울로부터 반사되는 빛의 반사도를 떨어뜨린다. 전하공급 콘덴서(C45)에 전하의 충전은 빛 감지회로의 신호에 의해 충전구동회로(Q2)가 온 상태를 유지하는 동안 계속된다.
빛 감지회로로부터 빛 감지신호가 없어지게 되면 충전구동회로(Q2)는 오프가 되고 전하공급 콘덴서(C45)에 전하의 충전이 중단된다. 그리고, 방전구동회로(Q3)가 온 상태로 된다. 방전구동회로(Q3)가 온이 되면 전하공급 콘덴서(C45)에 충전된 전하는 방전을 하게 되고 변색거울의 고분자 물질을 환원시켜서 변색거울로부터 반사되는 빛의 반사도를 높인다.
본 발명에서, 밧데리로부터 공급되는 13V의 전원은 제1 전압강하회로를 구성하는 전압 레귤레이터에서 인가되어 약 6.8V의 전원으로 1차 전압 강하된다. 전압레귤레이터의 강하저항은 27.2옴으로, 전류는 250mA가 되어 전하공급 콘덴서를 충전한다. 따라서, 전압 레귤레이터에서 약 6.8V로 1차 전압 강하될 때 대략 1.55W의 전력이 열로 방사된다.
전압 레귤레이터에서 약 6.8V로 강하된 전원은 1.4V의 전원으로 2차 전압 강하되어 전하충전 콘덴서를 충전시키는 전원으로 사용되므로 2차 전압강하회로에서는 1.35W의 전력에 의한 열이 방사된다.
따라서, 한 번의 과정으로 전압을 강하시켜 사용하는 경우에 비해 소모되는 전력이 작게 되므로, 열을 방출하기 위한 히트싱크를 설치하지 않고도 변색거울에 전하를 공급하는 모듈의 제작이 가능하다.
C45 전하공급 콘덴서
Q2 충전구동회로
Q3 방전구동회로

Claims (4)

  1. 밧데리로부터 공급되는 전원전압을 전압 강하시키는 제1 전압강하회로와,
    상기 제1 전압강하회로로부터 강하된 전압이 인가되는 제2 전압강하회로와,
    변색거울에 전하를 공급하는 전하공급 콘덴서와, 빛이 감지되었을 때 상기 전하공급 콘덴서에 상기 제2 전압강하회로로부터 전하를 충전시키는 충전구동회로와,
    빛이 없어졌을 때 상기 전하공급 콘덴서에 상기 충전된 전하를 방전시키는 방전구동회로로 구성된 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전압강하회로에 의한 전압강하는 6.8V인 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전하충전회로는 NPN 타입의 달링톤 회로로 구성된 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전압강하회로는 전압레귤레이터를 포함하고, 상기 전압레귤레이터에 의해 전압강하되는 자동차에 사용되는 전기 변색거울의 제어회로.
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