KR20220025493A - Analog signal voltage monitoring and analog signal processing circuit for refrigeration and air conditioning system - Google Patents

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KR20220025493A KR1020200106262A KR20200106262A KR20220025493A KR 20220025493 A KR20220025493 A KR 20220025493A KR 1020200106262 A KR1020200106262 A KR 1020200106262A KR 20200106262 A KR20200106262 A KR 20200106262A KR 20220025493 A KR20220025493 A KR 20220025493A
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Abstract

Disclosed is a circuit for monitoring voltage of an analog signal and processing an analog signal for a refrigeration air conditioning system. According to one embodiment, a refrigeration air conditioning system protection circuit comprises: a determination unit connected to a signal line, where an analog input signal for controlling refrigeration air conditioning is transmitted, and outputting the analog input signal according to whether the analog input signal has at least reference voltage set by a user; and a switch unit serially connected to the signal line and blocking the signal line when the analog input signal outputted by the determination unit is inputted.

Description

냉동 공조 시스템을 위한 아날로그 신호 전압 감시 및 아날로그 신호 처리 회로{ANALOG SIGNAL VOLTAGE MONITORING AND ANALOG SIGNAL PROCESSING CIRCUIT FOR REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING SYSTEM}ANALOG SIGNAL VOLTAGE MONITORING AND ANALOG SIGNAL PROCESSING CIRCUIT FOR REFRIGERATION AND AIR CONDITIONING SYSTEM

아래 실시예들은 냉동 공조 시스템을 위한 아날로그 신호 전압 감시 및 아날로그 신호 처리 회로에 관한 것이다.The embodiments below relate to analog signal voltage monitoring and analog signal processing circuits for refrigeration and air conditioning systems.

냉동 공조 제어 장치는 냉동 공조를 위한 장비 및/또는 설비 등에 장착되어 냉동 공조 시스템의 원활한 가동을 위해 온습도 조절 및 에너지 효율 향상 등을 위한 제어를 수행한다. 이를 위하여, 냉동 공조 제어 장치에 포함된 기존의 신호 전달 회로는 센서 등의 외부 아날로그 장치로부터 입력되는 아날로그 입력 신호인 전압 또는 전류를 냉동 공조 시스템의 제어를 위한 마이크로프로세서에 신호원으로 전달할 수 있다.The refrigeration and air conditioning control device is mounted on equipment and/or facilities for refrigeration and air conditioning, and performs control for temperature and humidity control and energy efficiency improvement for smooth operation of the refrigeration and air conditioning system. To this end, the conventional signal transmission circuit included in the refrigeration and air conditioning control device may transmit a voltage or current, which is an analog input signal input from an external analog device such as a sensor, to a microprocessor for controlling the refrigeration and air conditioning system as a signal source.

하지만, 기존의 신호 전달 회로는 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인에 임계값 이상의 지속 전압이 유입 또는 유지될 경우, 이를 차단하지 못한다. 따라서, 기존의 신호 전달 회로에 임계값 이상의 지속 전압이 유지되는 경우 마이크로프로세서에 영향을 주어 냉동 공조 시스템이 파손될 수 있으며 정상 동작이 불가해질 수 있다.However, the conventional signal transfer circuit cannot block when a sustain voltage greater than or equal to a threshold is introduced or maintained in a signal line through which an analog input signal is transmitted. Therefore, if the sustained voltage greater than or equal to the threshold is maintained in the conventional signal transmission circuit, the microprocessor may be damaged, and the refrigeration and air conditioning system may be damaged and normal operation may be impossible.

관련 선행기술로, 한국 공개특허공보 제1997-035942호(공개일 : 1999년 02월 25일, 발명의 명칭 : 공조기기 제어장치 및 그 제어 방법)가 있다. 해당 공보에는 공조기기의 각 작동부의 상태검출을 위한 복수의 검출요소와, 정보저장부와, 상기 검출요소로부터의 검출신호가 정상이 아닌 것으로 판단되면 해당 에러에 관련되는 에러정보를 상기 정보저장부에 저장하는 제어부가 개시된다. 또한, 제어부는 각 작동부의 상태검출을 위한 복수의 검출요소로부터 정상이 아닌 검출신호가 적어 도 하나이상 입력되면, 에러표시부에 경고음을 내거나 발광표시하는 것으로 에러발생을 표시하고, 압축기의 구동을 정지하여 공조기기의 작동을 중단하는 내용이 개시된다.As a related prior art, there is Korean Patent Application Laid-Open No. 1997-035942 (published date: February 25, 1999, title of invention: air conditioner control device and control method thereof). The publication includes a plurality of detection elements for detecting the state of each operating unit of the air conditioner, an information storage unit, and when it is determined that the detection signal from the detection element is not normal, error information related to the error is stored in the information storage unit A control unit for storing the data is disclosed. In addition, when at least one non-normal detection signal is input from a plurality of detection elements for detecting the state of each operation unit, the control unit displays an error occurrence by making a warning sound or light-emitting display on the error display unit, and stops the operation of the compressor Thus, the contents of stopping the operation of the air conditioning equipment are disclosed.

실시예들은 냉동 공조를 제어하기 위한 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인에 임계값 이상의 지속 전압이 유입 또는 유지되는지를 모니터링하고, 임계값 이상의 지속 전압이 유입 또는 유지되는 경우 신호 라인을 차단함으로써, 냉동 공조 시스템을 보호할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.Embodiments monitor whether a continuous voltage above a threshold value is introduced or maintained in a signal line through which an analog input signal for controlling refrigeration and air conditioning is transmitted, and blocks the signal line when a continuous voltage above a threshold value is introduced or maintained, thereby refrigeration It is possible to provide technology to protect the air conditioning system.

일 실시예에 따른 냉동 공조 시스템 보호 회로는, 냉동 공조를 제어하기 위한 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인에 접속되고, 상기 아날로그 입력 신호가 사용자에 의해 설정된 기준 전압 이상인지 여부에 따라 상기 아날로그 입력 신호를 출력하는 판단부와, 상기 신호 라인에 직렬 접속되고, 상기 판단부가 출력한 아날로그 입력 신호가 입력되는 때 상기 신호 라인을 차단하는 스위치부를 포함한다.The refrigeration and air conditioning system protection circuit according to an embodiment is connected to a signal line through which an analog input signal for controlling refrigeration and air conditioning is transmitted, and the analog input signal according to whether the analog input signal is greater than or equal to a reference voltage set by a user and a determination unit for outputting , and a switch unit connected in series to the signal line and shutting off the signal line when the analog input signal output by the determination unit is input.

상기 판단부는, 상기 아날로그 입력 신호가 상기 기준 전압 이상인지 여부에 따라 상기 아날로그 입력 신호를 출력하는 연산 증폭기와, 상기 기준 전압을 저항과 분압하여 고정된 전압으로 설정하기 위한 제너 다이오드와, 상기 기준 전압을 상기 제너 다이오드와 분압하여 고정된 전압으로 설정하기 위한 제1 저항을 포함할 수 있다.The determination unit may include: an operational amplifier for outputting the analog input signal according to whether the analog input signal is equal to or greater than the reference voltage; a zener diode for dividing the reference voltage with a resistor to set a fixed voltage; may include a first resistor for setting the voltage to a fixed voltage by dividing with the Zener diode.

상기 연산 증폭기는, 상기 연산 증폭기의 음의 부호 단자에 상기 아날로그 입력 신호가 입력되고, 상기 연산 증폭기의 양의 부호 단자에 상기 고정 전압이 입력될 수 있다.In the operational amplifier, the analog input signal may be input to a negative sign terminal of the operational amplifier, and the fixed voltage may be input to a positive sign terminal of the operational amplifier.

상기 제너 다이오드는, 상기 연산 증폭기의 양의 부호 단자에 연결된 제1 노드 및 그라운드에 접속되고, 상기 저항은, 상기 제1 노드 및 상기 기준 전압에 접속될 수 있다.The Zener diode may be connected to a first node connected to a positive terminal of the operational amplifier and a ground, and the resistor may be connected to the first node and the reference voltage.

상기 스위치부는, 상기 판단부가 출력한 아날로그 입력 신호에 의해 턴온(Turn-on)되어 신호를 출력하는 트랜지스터와, 상기 트랜지스터가 출력한 신호에 의해 턴오프(Turn-off)되어 상기 신호 라인을 차단하는 솔리드 스테이트 릴레이(Solid State Relay, SSR)를 포함할 수 있다.The switch unit includes a transistor that is turned on by the analog input signal output by the determination unit to output a signal, and a transistor that is turned off by the signal output from the transistor to block the signal line It may include a solid state relay (SSR).

상기 냉동 공조 시스템 보호 회로는, 상기 신호 라인에 직렬 접속되어 상기 신호 라인에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하고, 전기적 노이즈가 제거된 아날로그 입력 신호를 상기 판단부 및 상기 스위치부로 출력하는 라인 필터를 더 포함할 수 있다.The refrigeration and air conditioning system protection circuit further includes a line filter connected in series to the signal line to remove electrical noise generated from the signal line, and output an analog input signal from which the electrical noise is removed to the determination unit and the switch unit. can do.

상기 냉동 공조 시스템 보호 회로는, 상기 신호 라인 및 상기 판단부 사이에 접속되고, 상기 신호 라인 및 상기 판단부 간의 상기 아날로그 신호의 왜곡을 방지하기 위한 제2 저항을 더 포함할 수 있다.The refrigeration and air conditioning system protection circuit may further include a second resistor connected between the signal line and the determination unit to prevent distortion of the analog signal between the signal line and the determination unit.

상기 판단부는, 상기 아날로그 입력 신호가 상기 기준 전압 이상인 때 상기 아날로그 입력 신호를 출력할 수 있다.The determination unit may output the analog input signal when the analog input signal is equal to or greater than the reference voltage.

상기 판단부는, 상기 아날로그 입력 신호가 상기 기준 전압 미만인 때 상기 아날로그 입력 신호의 출력을 정지할 수 있다.The determination unit may stop outputting the analog input signal when the analog input signal is less than the reference voltage.

상기 스위치부는, 상기 판단부로부터 아날로그 입력 신호가 입력되지 않는 때 상기 신호 라인을 연결할 수 있다.The switch unit may connect the signal line when an analog input signal is not input from the determination unit.

도 1은 냉동 공조 제어 장치에 포함된 기존의 신호 전달 회로를 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 냉동 공조 시스템 보호를 위한 회로를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 보호 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 보호 회로의 일 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional signal transmission circuit included in a refrigeration and air conditioning control device.
2 is a diagram illustrating a circuit for protecting a refrigeration and air conditioning system according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the protection circuit shown in FIG. 2 .
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the protection circuit shown in FIG. 2 .

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all changes, equivalents or substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for the purpose of description only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.

제1 또는 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 실시예의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various elements, the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one element from another element, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the embodiment, a first element may be named as a second element, and similarly The second component may also be referred to as the first component.

도 1은 냉동 공조 제어 장치에 포함된 기존의 신호 전달 회로를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional signal transmission circuit included in a refrigeration and air conditioning control device.

기존의 신호 전달 회로(10)는 제1 회로(100), 신호 라인(150) 및 제2 회로(200)를 포함할 수 있다.The conventional signal transfer circuit 10 may include a first circuit 100 , a signal line 150 , and a second circuit 200 .

기존의 신호 전달 회로(10)는 아날로그 입력 신호(예를 들어, 전압 또는 전류)를 냉동 공조 제어를 위한 마이크로프로세서에 신호원으로 전달 또는 공급하는 회로일 수 있다. 기존의 신호 전달 회로(10)는 아날로그 입력 신호를 마이크로프로세서의 허용 범위 전압으로 변환할 수 있다. 기존의 신호 전달 회로(10)는 아날로그 입력 신호를 분석하여 처리할 수 있다.The conventional signal transfer circuit 10 may be a circuit that transmits or supplies an analog input signal (eg, voltage or current) to a microprocessor for refrigeration and air conditioning control as a signal source. The conventional signal transfer circuit 10 may convert an analog input signal to a voltage within an acceptable range of a microprocessor. The conventional signal transfer circuit 10 may analyze and process an analog input signal.

제1 회로(100)는 냉동 공조 제어를 위한 아날로그 입력 신호를 신호 라인(150)을 통해 제2 회로(200)로 전송할 수 있다.The first circuit 100 may transmit an analog input signal for refrigeration and air conditioning control to the second circuit 200 through the signal line 150 .

제1 회로(100)는 터미널 블록(110), PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자(120) 및 양방향 제너 다이오드(130)를 포함할 수 있다.The first circuit 100 may include a terminal block 110 , a positive temperature coefficient (PTC) device 120 , and a bidirectional Zener diode 130 .

터미널 블록(110)은 3핀 구조로 구현될 수 있다. 터미널 블록(110)의 제1 핀은 외부 아날로그 장치(예를 들어, 센서)로 전원을 출력할 수 있다. 예를 들어, 터미널 블록(110)의 제1 핀은 외부 아날로그 장치로 12Vdc 또는 24Vdc를 출력할 수 있다. 외부 아날로그 장치는 터미널 블록(110)의 제1 핀에서 출력되는 전원으로 동작할 수 있다. 터미널 블록(110)은 Hylec 사의 TLPS-200R-03P 모델로 구현될 수 있다.The terminal block 110 may be implemented in a 3-pin structure. The first pin of the terminal block 110 may output power to an external analog device (eg, a sensor). For example, the first pin of the terminal block 110 may output 12Vdc or 24Vdc to an external analog device. The external analog device may operate with power output from the first pin of the terminal block 110 . The terminal block 110 may be implemented with a TLPS-200R-03P model manufactured by Hylec.

PTC 소자(120)는 냉동 공조 제어 장치의 내부 전력이 필요 이상 외부 아날로그 장치로 출력되지 않도록 동작할 수 있다. 즉, PTC 소자(120)는 외부 아날로그 장치가 지정된 정격 전력으로 동작하도록 전류 제한 회로를 포함하여 설계되어 있지만, 외부 아날로그 장치의 문제 발생 및/또는 결선 오류로 인한 과전류를 냉동 공조 제어 장치 수준에서 차단함으로써 냉동 공조 제어 장치를 보호할 수 있다. 예를 들어, PTC 소자(120)는 FUZETEC 사의 FSMD010-R(1812) 모델로 구현될 수 있다.The PTC element 120 may operate so that internal power of the refrigeration and air conditioning control device is not output to an external analog device more than necessary. That is, the PTC element 120 is designed to include a current limiting circuit so that the external analog device operates with the specified rated power, but blocks overcurrent caused by a problem in the external analog device and/or wiring error at the level of the refrigeration and air conditioning control device. By doing so, it is possible to protect the refrigeration and air conditioning control device. For example, the PTC device 120 may be implemented as a model FSMD010-R 1812 manufactured by FUZETEC.

양방향 제너 다이오드(130)는 순간적으로 발생하는 과전압을 차단할 수 있다. 양방향 제너 다이오드(130)는 서지(surge) 전압 등의 순시 전압을 마이크로프로세서가 구동할 수 있는 임계값 범위 이하의 전압으로 감소시킬 수 있다. 양방향 제너 다이오드(130)는 Vishay 사의 SMAJ12CA 모델로 구현될 수 있다.The bidirectional zener diode 130 may block an instantaneous overvoltage. The bidirectional Zener diode 130 may reduce an instantaneous voltage, such as a surge voltage, to a voltage less than or equal to a threshold range operable by the microprocessor. The bidirectional zener diode 130 may be implemented by Vishay's SMAJ12CA model.

신호 라인(150)은 아날로그 입력 신호를 전송할 수 있다. 기존의 신호 전달 회로(10)는 신호 라인(150)에 임계값 이상의 전압을 검출할 수 있는 회로가 없기 때문에 임계값 이상의 전압이 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인(150)에 입력되었을 때 시스템이 파손되고 정상 동작을 할 수 없게 된다.The signal line 150 may transmit an analog input signal. Since there is no circuit capable of detecting a voltage higher than the threshold value in the signal line 150 in the conventional signal transmission circuit 10, when a voltage above the threshold value is input to the signal line 150 through which the analog input signal is transmitted, the system It is damaged and cannot operate normally.

제2 회로(200)는 신호 라인(150)을 통해 전송되는 아날로그 입력 신호를 냉동 공조 제어를 위한 마이크로프로세서에 적합한 신호원으로 변환하여 마이크로프로세서로 출력할 수 있다.The second circuit 200 may convert an analog input signal transmitted through the signal line 150 into a signal source suitable for a microprocessor for refrigeration and air conditioning control and output it to the microprocessor.

제2 회로(200)는 마이크로프로세서로 입력되는 임계값 이상의 아날로그 입력 신호에 대하여 임계 범위 내의 손실을 최소화하기 위해 아날로그 입력 신호를 변환할 수 있다.The second circuit 200 may convert an analog input signal to minimize loss within a threshold range with respect to an analog input signal greater than or equal to a threshold input to the microprocessor.

제2 회로(200)는 저항(210), 다이오드(220), 전해 콘덴서(230), 세라믹 콘덴서(240) 및 저항(250)을 포함할 수 있다.The second circuit 200 may include a resistor 210 , a diode 220 , an electrolytic capacitor 230 , a ceramic capacitor 240 , and a resistor 250 .

예를 들어, 아날로그 입력 신호가 마이크로프로세서의 임계값인 4-20mA 전류 이상의 신호로 마이크로프로세서에 입력되는 경우, 마이크로프로세서는 이러한 아날로그 입력 신호를 인식할 수 없으며, 마이크로프로세서에 손상을 가져올 수 있다.For example, if an analog input signal is input to the microprocessor as a signal above the microprocessor's threshold value of 4-20 mA current, the microprocessor cannot recognize the analog input signal and may damage the microprocessor.

저항(210)은 마이크로프로세서가 인식할 수 있는 임계값 이상의 아날로그 입력 신호가 입력되는 경우 마이크로프로세서가 인식할 수 있는 범위로 아날로그 입력 신호를 변환할 수 있다. 예를 들어, 저항(210)이 250Ω으로 구현되고, 마이크로프로세서가 인식할 수 있는 임계값 이상의 아날로그 입력 신호(20mA)가 입력되는 경우, 옴의 법칙을 이용하여 아날로그 입력 신호를 임계값인 전압 1-5V(20mA x 250Ω = 5V)로 변환할 수 있다.The resistor 210 may convert the analog input signal to a range recognizable by the microprocessor when an analog input signal greater than or equal to a threshold value recognized by the microprocessor is input. For example, if the resistor 210 is implemented as 250Ω and an analog input signal (20mA) greater than or equal to a threshold value recognized by the microprocessor is input, the analog input signal is converted to a threshold voltage 1 using Ohm's Law. It can be converted to -5V (20mA x 250Ω = 5V).

다이오드(220)는 아날로그 입력 신호의 전압을 최대 0.7V 차이의 손실 변화로 안정화하여 마이크로프로세서에 입력되는 신호를 유지할 수 있다. 예를 들어, 다이오드(220)는 아날로그 입력 신호를 DC 성분만으로 변환하기 위한 구성일 수 있다.The diode 220 may maintain a signal input to the microprocessor by stabilizing the voltage of the analog input signal with a loss change of a maximum difference of 0.7V. For example, the diode 220 may be configured to convert an analog input signal to only a DC component.

전해 콘덴서(230)는 아날로그 입력 신호를 DC성분으로 교정하기 위한 구성일 수 있다.The electrolytic capacitor 230 may be configured to correct an analog input signal as a DC component.

세라믹 콘덴서(240)는 아날로그 입력 신호에 포함된 불필요한 노이즈를 제거할 수 있다.The ceramic capacitor 240 may remove unnecessary noise included in the analog input signal.

도 2는 일 실시예에 따른 냉동 공조 시스템 보호를 위한 신호 전달 회로를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a signal transmission circuit for protecting a refrigeration and air conditioning system according to an embodiment.

신호 전달 회로(20)는 제1 회로(100), 제2 회로(200) 및 보호 회로(300)를 포함한다.The signal transmission circuit 20 includes a first circuit 100 , a second circuit 200 , and a protection circuit 300 .

제1 회로(100)는 아날로그 입력 신호를 외부 아날로그 장치로부터 입력받을 수 있다. 예를 들어, 외부 아날로그 장치는 냉동 공조 제어를 위한 센서 등을 의미할 수 있다.The first circuit 100 may receive an analog input signal from an external analog device. For example, the external analog device may mean a sensor for refrigeration and air conditioning control.

제1 회로(100)는 아날로그 입력 신호를 신호 라인(150)을 통해 보호 회로(300)로 출력할 수 있다.The first circuit 100 may output an analog input signal to the protection circuit 300 through the signal line 150 .

제2 회로(200)는 보호 회로(300)로부터 입력된 아날로그 입력 신호를 마이크로프로세서의 신호원으로 출력할 수 있다.The second circuit 200 may output an analog input signal input from the protection circuit 300 as a signal source of the microprocessor.

제1 회로(100) 및 제2 회로(200)는 도 1에서 상세히 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.Since the first circuit 100 and the second circuit 200 have been described in detail with reference to FIG. 1 , a description thereof will be omitted.

보호 회로(300)는 도 1에 도시된 신호 라인(150)에 접속될 수 있다.The protection circuit 300 may be connected to the signal line 150 shown in FIG. 1 .

보호 회로(300)는 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인(150)에 임계값 이상의 지속 전압이 입력되는지 및/또는 유지되는지를 모니터링할 수 있다. 보호 회로(300)는 임계값 이상의 지속 전압이 입력 및/또는 유지되는 경우 신호 라인(150)을 차단함으로써, 냉동 공조 시스템을 보호할 수 있다.The protection circuit 300 may monitor whether a sustain voltage greater than or equal to a threshold value is input and/or maintained to the signal line 150 through which the analog input signal is transmitted. The protection circuit 300 may protect the refrigeration and air conditioning system by blocking the signal line 150 when a sustained voltage greater than or equal to a threshold is input and/or maintained.

예를 들어, 신호 라인(150)에 전송되는 아날로그 입력 신호는 산업 장치들 간에 상호 연결되어 전달되는 통신 신호를 의미할 수 있다. 예를 들어, 신호 라인(150)에 전송되는 아날로그 입력 신호는 RS485 통신, 아날로그 신호 통신(4-20mA, 1-5V, 및 0-10V 등의 신호 전달 목적으로 사용되는 통신)에 이용되는 신호를 의미할 수 있다. 즉, 아날로그 입력 신호는 10V이하 100mA이내의 신호 전달을 목적으로 사용하는 통신 신호를 의미할 수 있다. 이에, 아날로그 입력 신호는 전압 또는 전류로 임의의 장치에 공급되어 임의의 장치를 구동하거나 사용하려는 목적의 전기적 신호가 아님에 유의한다. 즉, 보호 회로(300)는 장치들 간 신호를 전달하는 통신의 경우, 신호 라인(150)에 전송되는 아날로그 입력 신호에 임계값 이상의 전압 또는 대전력이 유입되는 경우 시스템을 보호할 수 있다.For example, the analog input signal transmitted to the signal line 150 may mean a communication signal that is interconnected and transmitted between industrial devices. For example, the analog input signal transmitted to the signal line 150 is a signal used for RS485 communication, analog signal communication (communication used for signal transmission purposes such as 4-20mA, 1-5V, and 0-10V). can mean That is, the analog input signal may mean a communication signal used for the purpose of transmitting a signal within 10V or less and 100mA. Accordingly, it should be noted that the analog input signal is not an electrical signal for the purpose of driving or using an arbitrary device by being supplied to an arbitrary device by voltage or current. That is, in the case of communication for transferring signals between devices, the protection circuit 300 may protect the system when a voltage greater than or equal to a threshold value or large power is introduced into the analog input signal transmitted to the signal line 150 .

보호 회로(300)는 아날로그 입력 신호가 사용자에 의해 설정된 기준 전압 이상인지 여부에 따라 아날로그 입력 신호를 출력하거나, 신호 라인(310)을 차단할 수 있다. 예를 들어, 기준 전압은 마이크로프로세서가 안전하게 동작할 수 있는 임계값으로 설정될 수 있다.The protection circuit 300 may output an analog input signal or block the signal line 310 according to whether the analog input signal is equal to or greater than a reference voltage set by a user. For example, the reference voltage can be set to a threshold at which the microprocessor can operate safely.

보호 회로(300)는 임계값 이상의 아날로그 신호가 마이크로프로세서에 전달되지 않도록 차단함으로써, 냉동 공조 시스템 및/또는 냉동 공조 장치의 파손을 예방할 수 있다. 보호 회로(300)는 냉동 공조 시스템의 동작에 영향이 없도록 냉동 공조 시스템의 정상 동작을 보장할 수 있다. 보호 회로(300)는 아날로그 입력신호 라인에 과도현상이 발생하는 것을 차단하여 냉동 공조 시스템을 보호할 수 있다.The protection circuit 300 may prevent damage to the refrigeration and air conditioning system and/or the refrigeration air conditioning system by blocking an analog signal exceeding a threshold value from being transmitted to the microprocessor. The protection circuit 300 may ensure the normal operation of the refrigeration and air conditioning system so that the operation of the refrigeration and air conditioning system is not affected. The protection circuit 300 may protect the refrigeration and air conditioning system by blocking the occurrence of a transient phenomenon in the analog input signal line.

도 3은 도 2에 도시된 보호 회로를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 보호 회로의 일 예를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the protection circuit illustrated in FIG. 2 , and FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the protection circuit illustrated in FIG. 2 .

보호 회로(300)는 판단부(310), 및 스위치부(320)를 포함할 수 있다. 보호 회로(300)는 라인 필터(330) 및 저항(340)을 더 포함할 수 있다.The protection circuit 300 may include a determination unit 310 and a switch unit 320 . The protection circuit 300 may further include a line filter 330 and a resistor 340 .

판단부(310)는 냉동 공조를 제어하기 위한 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인(150)에 접속될 수 있다. 판단부(310)는 아날로그 입력 신호가 사용자에 의해 설정된 기준 전압(VCC) 이상인지 여부에 따라 아날로그 입력 신호를 출력할 수 있다.The determination unit 310 may be connected to a signal line 150 through which an analog input signal for controlling refrigeration and air conditioning is transmitted. The determination unit 310 may output the analog input signal according to whether the analog input signal is equal to or greater than the reference voltage VCC set by the user.

판단부(310)는 연산 증폭기(311), 제너 다이오드(312) 및 저항(313)을 포함할 수 있다.The determination unit 310 may include an operational amplifier 311 , a Zener diode 312 , and a resistor 313 .

연산 증폭기(311)는 아날로그 입력 신호가 기준 전압(VCC) 이상인지 여부에 따라 아날로그 입력 신호를 출력할 수 있다. 연산 증폭기(311)는 음의 부호 단자에 아날로그 입력 신호가 입력될 수 있다. 연산 증폭기(311)는 양의 부호 단자에 기준 전압(VCC 및/또는 기준 전압이 제너 다이오드(312) 및 저항(313)의 분압 의해 고정된 전압)이 입력될 수 있다.The operational amplifier 311 may output an analog input signal according to whether the analog input signal is equal to or greater than the reference voltage VCC. The operational amplifier 311 may receive an analog input signal to a negative terminal. In the operational amplifier 311 , a reference voltage (VCC and/or a voltage in which the reference voltage is fixed by dividing the Zener diode 312 and the resistor 313 by voltage division) may be input to a positive terminal.

제너 다이오드(312)는 기준 전압(VCC)을 저항(313)과 분압하여 고정된 전압으로 설정할 수 있다. 제너 다이오드(312)는 연산 증폭기(311)의 양의 부호 단자에 연결된 제1 노드(n1) 및 그라운드(g)에 접속될 수 있다.The Zener diode 312 may be set to a fixed voltage by dividing the reference voltage VCC with the resistor 313 . The Zener diode 312 may be connected to the first node n1 connected to the positive terminal of the operational amplifier 311 and the ground g.

저항(313)은 기준 전압(VCC)을 제너 다이오드(312)와 분압하여 고정된 전압으로 설정할 수 있다. 저항(313)은 제1 노드(n1) 및 기준 전압(VCC)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 저항(313)은 10kΩ으로 구현될 수 있다.The resistor 313 may be set to a fixed voltage by dividing the reference voltage VCC with the Zener diode 312 . The resistor 313 may be connected to the first node n1 and the reference voltage VCC. For example, the resistor 313 may be implemented as 10 kΩ.

스위치부(320)는 신호 라인(150)에 직렬 접속될 수 있다. 스위치부(320)는 판단부(310)가 출력한 아날로그 입력 신호가 입력되는 때 신호 라인(150)을 차단할 수 있다.The switch unit 320 may be serially connected to the signal line 150 . The switch unit 320 may block the signal line 150 when the analog input signal output by the determination unit 310 is input.

스위치부(320)는 트랜지스터(321) 및 솔리드 스테이트 릴레이(Solid State Relay, SSR; 322)를 포함할 수 있다. 스위치부(320)는 저항(323, 324 및 325)을 더 포함할 수 있다.The switch unit 320 may include a transistor 321 and a solid state relay (SSR) 322 . The switch unit 320 may further include resistors 323 , 324 , and 325 .

트랜지스터(321)는 판단부(310)가 출력한 아날로그 입력 신호에 의해 턴온(Turn-on)되어 신호를 출력할 수 있다. 트랜지스터(321)는 연산 증폭기(311), 그라운드(g) 및 제2 노드(n2)에 접속될 수 있다.The transistor 321 may be turned on by the analog input signal output by the determination unit 310 to output a signal. The transistor 321 may be connected to the operational amplifier 311 , the ground g, and the second node n2 .

솔리드 스테이트 릴레이(322)는 트랜지스터(321)가 출력한 신호에 의해 턴오프(Turn-off)되어 신호 라인을 차단할 수 있다. 예를 들어, 솔리드 스테이트 릴레이(322)는 트랜지스터(321)의 입력이 광스위치에 가해질 때 MOS-FET이 턴오프 됨으로써 신호 라인을 차단할 수 있다. 솔리드 스테이트 릴레이(322)는 신호 라인(150), 제2 노드(n2) 및 기준 전압(VCC)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 솔리드 스테이트 릴레이(322)는 Omron Electronics 사의 G3VM-61VY2 모델로 구현될 수 있다.The solid state relay 322 may be turned off by a signal output from the transistor 321 to block the signal line. For example, the solid state relay 322 may block the signal line by turning off the MOS-FET when the input of the transistor 321 is applied to the optical switch. The solid state relay 322 may be connected to the signal line 150 , the second node n2 , and the reference voltage VCC. For example, the solid state relay 322 may be implemented as a G3VM-61VY2 model manufactured by Omron Electronics.

저항(323)은 연산 증폭기(311) 및 트랜지스터(321)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 저항(323)은 1kΩ으로 구현될 수 있다.The resistor 323 may be connected to the operational amplifier 311 and the transistor 321 . For example, the resistor 323 may be implemented as 1 kΩ.

저항(324)은 기준 전압(VCC) 및 제2 노드(n2)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 저항(324)은 10kΩ으로 구현될 수 있다.The resistor 324 may be connected to the reference voltage VCC and the second node n2 . For example, the resistor 324 may be implemented as 10 kΩ.

저항(325)은 기준 전압(VCC) 및 솔리드 스테이트 릴레이(322)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 저항(325)은 330Ω으로 구현될 수 있다.The resistor 325 may be connected to the reference voltage VCC and the solid state relay 322 . For example, the resistor 325 may be implemented as 330Ω.

라인 필터(330)는 신호 라인(150)에 직렬 접속될 수 있다. 라인 필터(330)는 신호 라인(150)에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거할 수 있다. 라인 필터(330)는 전기적 노이즈가 제거된 아날로그 입력 신호를 판단부(310) 및 스위치부(320)로 출력할 수 있다.The line filter 330 may be connected in series to the signal line 150 . The line filter 330 may remove electrical noise generated from the signal line 150 . The line filter 330 may output an analog input signal from which electrical noise is removed to the determination unit 310 and the switch unit 320 .

저항(340)은 신호 라인(150) 및 판단부(310) 간의 아날로그 신호의 왜곡을 방지할 수 있다. 저항(340)은 제3 노드(n3) 및 연산 증폭기(311)에 접속될 수 있다. 예를 들어, 저항(340)은 1kΩ으로 구현될 수 있다.The resistor 340 may prevent distortion of the analog signal between the signal line 150 and the determination unit 310 . The resistor 340 may be connected to the third node n3 and the operational amplifier 311 . For example, the resistor 340 may be implemented as 1 kΩ.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (10)

냉동 공조를 제어하기 위한 아날로그 입력 신호가 전송되는 신호 라인에 접속되고, 상기 아날로그 입력 신호가 사용자에 의해 설정된 기준 전압 이상인지 여부에 따라 상기 아날로그 입력 신호를 출력하는 판단부; 및
상기 신호 라인에 직렬 접속되고, 상기 판단부가 출력한 아날로그 입력 신호가 입력되는 때 상기 신호 라인을 차단하는 스위치부
를 포함하는 냉동 공조 시스템 보호 회로.
a determination unit connected to a signal line through which an analog input signal for controlling refrigeration and air conditioning is transmitted, and outputting the analog input signal according to whether the analog input signal is equal to or greater than a reference voltage set by a user; and
A switch unit connected in series to the signal line and blocking the signal line when the analog input signal output by the determination unit is input
Refrigeration air conditioning system protection circuit comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 아날로그 입력 신호가 상기 기준 전압 이상인지 여부에 따라 상기 아날로그 입력 신호를 출력하는 연산 증폭기;
상기 기준 전압을 저항과 분압하여 고정된 전압으로 설정하기 위한 제너 다이오드; 및
상기 기준 전압을 상기 제너 다이오드와 분압하여 고정된 전압으로 설정하기 위한 제1 저항
을 포함하는 냉동 공조 시스템 보호 회로.
According to claim 1,
The judging unit,
an operational amplifier outputting the analog input signal according to whether the analog input signal is equal to or greater than the reference voltage;
a zener diode for dividing the reference voltage with a resistor to set a fixed voltage; and
A first resistor for setting the reference voltage to a fixed voltage by dividing the reference voltage with the Zener diode
Refrigeration air conditioning system protection circuit comprising a.
 제2항에 있어서,
상기 연산 증폭기는,
상기 연산 증폭기의 음의 부호 단자에 상기 아날로그 입력 신호가 입력되고,
상기 연산 증폭기의 양의 부호 단자에 상기 고정된 전압이 입력되는
냉동 공조 시스템 보호 회로.
3. The method of claim 2,
The operational amplifier is
The analog input signal is input to a negative terminal of the operational amplifier,
The fixed voltage is input to the positive sign terminal of the operational amplifier
Refrigeration air conditioning system protection circuit.
 제2항에 있어서,
상기 제너 다이오드는,
상기 연산 증폭기의 양의 부호 단자에 연결된 제1 노드 및 그라운드에 접속되고,
상기 저항은,
상기 제1 노드 및 상기 기준 전압에 접속되는
냉동 공조 시스템 보호 회로.
3. The method of claim 2,
The Zener diode is
connected to a first node connected to a positive sign terminal of the operational amplifier and a ground;
The resistance is
connected to the first node and the reference voltage
Refrigeration air conditioning system protection circuit.
 제1항에 있어서,
상기 스위치부는,
상기 판단부가 출력한 아날로그 입력 신호에 의해 턴온(Turn-on)되어 신호를 출력하는 트랜지스터; 및
상기 트랜지스터가 출력한 신호에 의해 턴오프(Turn-off)되어 상기 신호 라인을 차단하는 솔리드 스테이트 릴레이(Solid State Relay, SSR)
를 포함하는 냉동 공조 시스템 보호 회로.
According to claim 1,
The switch unit,
a transistor which is turned on by the analog input signal output by the determination unit and outputs a signal; and
A solid state relay (SSR) that is turned off by a signal output from the transistor to block the signal line
Refrigeration air conditioning system protection circuit comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 신호 라인에 직렬 접속되어 상기 신호 라인에서 발생하는 전기적 노이즈를 제거하고, 전기적 노이즈가 제거된 아날로그 입력 신호를 상기 판단부 및 상기 스위치부로 출력하는 라인 필터
를 더 포함하는 냉동 공조 시스템 보호 회로.
According to claim 1,
A line filter connected in series to the signal line to remove electrical noise generated from the signal line and output an analog input signal from which the electrical noise is removed to the determination unit and the switch unit
Refrigeration air conditioning system protection circuit further comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 신호 라인 및 상기 판단부 사이에 접속되고, 상기 신호 라인 및 상기 판단부 간의 상기 아날로그 신호의 왜곡을 방지하기 위한 제2 저항
을 더 포함하는 냉동 공조 시스템 보호 회로.
According to claim 1,
a second resistor connected between the signal line and the determination unit to prevent distortion of the analog signal between the signal line and the determination unit
Refrigeration air conditioning system protection circuit further comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 아날로그 입력 신호가 상기 기준 전압 이상인 때 상기 아날로그 입력 신호를 출력하는
냉동 공조 시스템 보호 회로.
According to claim 1,
The judging unit,
outputting the analog input signal when the analog input signal is equal to or greater than the reference voltage
Refrigeration air conditioning system protection circuit.
 제8항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 아날로그 입력 신호가 상기 기준 전압 미만인 때 상기 아날로그 입력 신호의 출력을 정지하는
냉동 공조 시스템 보호 회로.
9. The method of claim 8,
The judging unit,
stopping the output of the analog input signal when the analog input signal is less than the reference voltage
Refrigeration air conditioning system protection circuit.
 제9항에 있어서,
상기 스위치부는,
상기 판단부로부터 아날로그 입력 신호가 입력되지 않는 때 상기 신호 라인을 연결하는
냉동 공조 시스템 보호 회로.10. The method of claim 9,
The switch unit,
Connecting the signal line when no analog input signal is input from the determination unit
Refrigeration air conditioning system protection circuit.
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