KR820001470B1 - 선풍기의 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

선풍기의 제어회로

제1도는 본 발명 회로도의 블럭도.

제2도는 본 발명 선풍기의 스위치와 표시도.

제3도는 본 발명 회로도의 전원 콘트롤부와 전원 공급부 및 주파수 발생부.

제4도는 본 발명 회로도의 표시 구동부와 표시부.

제5도는 본 발명 회로도의 풍량 모우터 제어부와 방향모우터 제어부.

본 발명은 마이크로 프로세서(Micro precessor)를 응용한 선풍기로서, 전원 콘트롤부, 전원 공급부, 주파수발생부, 표시구동부, 모우터구동부로 구성되어 텃치식 키이의 조작에 따라 마이크로 프로세서의 프로그램된 제어신호를 각부에 제공하는 선풍기의 제어회로에 관한 것이다.

종래의 선풍기는 전원부, 모우터 구동부로 구성되어 단순한 기능 밖에 할 수 없으며, 기계적인 자동 타이머를 사용하고 있어 선풍기가 자동으로 오프되는데 까지의 남은 시간을 정확하게 알수 없으며, 자동 타이머의 동작오버(OVER)시에는 역회전을 시켜야 되므로 기계에 무리가 생기고 자동타이머를 사용하여 선풍기를 동작시킬 때에는 기계적인 마모가 많아 고장율이 높을뿐만 아니라 기계적인 소음이 발생되어 시끄럽고 특히 야간 취침시에는 소음으로 인하여 안락한 취침을 할 수 없었다.

그리고 선풍기의 회전시에는 기계적 회전스위치로 작동되고, 풍량 모우터 구동부의 모우터에 기아(gear)를 설치하여 방향 회전 운동을 하기 때문에 풍량 모우터가 저속 회전시에는 방향 회전 운동이 너무 느리고 반대로 고속회전시에는 너무 빨라서 사용자가 요구하는 정도에 알맞는 시원함을 줄 수 없으며, 또한 복잡한 기아 장치로 인하여 소음이 발생할 뿐만 아니라, 기아의 마모 및 불량으로 인하여 선풍기의 수명이 짧아지는 결점을 수반하고 있는 것이었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 다양한 기능을 갖추고 표시부는 디지탈 타이머로 사용하여 쉽게 남은 작동시간 및 동작상태를 정확하게 파악할 수 있고 타이머의 동작 오버시 "온-오프"를 스위치로 간단하게 수정할 수 있으며, 타이머 사용중에 기계적인 잡음이 없어 안락한 취침을 할 수 있고, 선풍기의 회전시에는 별도로 모우터를 사용하여 보턴에 의하여 전자식으로 풍량 모우터의 회전속도에 관계없이 회전되므로 항상 대기의 바람과 같은 시원함을 느낄 수 있고, 종래의 경우처럼 기아를 사용치 않으므로 소음을 방지하며, 기계적 마모가 없어 수명이 장기적일 뿐만 아니라 스위치 조작으로 마이크로 콤퓨터를 이용하여 단계적인 풍량 모우터 회전과 취침시 타이머에 의한 단계적 풍량 제어(슬립기능) 및 무작위로 자동교대 반복되는 풍량 제어등의 기능을 갖추고 있는 것이다.

이러한 본 발명은 초기 전원 공급후 "오프"되는 푸쉬 스위치와 π형 하이패스 필터로된 전원 콘트롤 부와, 트랜스 및 전압 안정기와 콘덴서 다이오드로 되는 전원 공급부와 다이오드 인버터 저항 콘덴서로 되어 기준 주파수 및 Reset신호, 동기신호를 주는 주파수 발생부와, 각 동작 상태가 표시되도록 키이의 제어 신호에 의해 점동되는 표시램프와 남은 작동시간 및 동작 계속상태를 표시되게 하는 디지탈 타이머로 구성되는 표시부와, 키이에 연결되어 트랜지스터 및 인버터를 되는 표시 구동부와, 강풍, 중풍, 약풍이 프로세서의 제어 신호로 선택되어 모우터가 교호로 반복되게하는 풍량 모우터 제어부와, 모우터의 방향을 회전시키는 별도의 모우터와 이를 구동부로 되는 방향 모우터 제어부와, 키이의 신호에 따라 각 제어 신호를 보내는 공지의 마이크로 프로세서로 구성되는 선풍기의 제어회로에 관한 것이다.

이를 첨부도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

제3도에서 트랜스(T)의 1차측에는 π형 하이패스 필터를 통해 연결되는 트라이악(TD₁)의 게이트에, 초기전원을 투입하기 위한 전력 투입스위치(8)와 수동 및 상기 작동 시간과 상태에 의해 전원을 차단 하기 위한 오프스위치(7) 및 다이오드( D₄), 드라이버(IC)를 연결시 켜되는 전원 콘트롤 부(C)인 것이고, 그리고 트랜스 (T)의 2차측에는 다이오드(D₂, D₃)을 지나 전압 안정기(IC₁)와 발광 다이오드(L ED₁)와 저항(R₄), 콘덴서(C₅)에 연결되어 일측은 마이크로 프로세서의 전원단자(V cc)에 Vcc전원을 인가하고, 타측은 그라운드 단자(GND)에 접지되어 구성된 전원 공급부(A)이고, 저항(R₈)과 콘덴서(C₈)로 프로세서의 단자(CK₁)에, 인버터(IC₂,I C₃,IC₄), 다이오드(D₅,D₆,D₇), 콘덴서(C₆,C₇), 저항(R₆,R₇)으로 연결 구성되어 프로세서의 리셋트(Reset) 및 동기신호를 주는 단자(IN₁)에 연결된 것이 주파수 발생부(B)이다.

또 제4도에서 디지탈 타이머(6)의 일측은 트랜지스터(Tr₂, Tr₃)가 연결되어 마이크로 프로세서의 핀(G₁)(G₂)에 연결되고, 타측은 인버터(IC₅)와 발광다이오드 (LED₂-LED₇)가 트랜지스터(Tr₁)를 통하여 단자(CO)에 연결되고, 프로세서의 단자(IN₂,L₀-L₆)가 제어 스위치 키이(H)와 인버터(IS₅)에 연결된 표시부(E)와 표시 구동부(D)인 것이다.

제5도는 풍량모우터(M)의 각 단자에 교류 제어소자 트라이악(TD₃, TD₄, TD₅)을 연결하여 그 게이트에 다이오드(D₈,D₉,D₁₀)를 연결하고 드라이버(IC₆)를 지나프로세서 핀(A₀,A₁,A₂)단자에 연결된 풍량 모우터 제어부(F)와, 모우터(m)가 인버터(IC₇,IC₈)와 드라이버(IC₉)와, 다이오드(D₁₁,D₁₂)와, 트라이악(TD₂)로 구성되어 프로세서 핀(A₃)단자에 연결된 모우터 방향 제어부(G)로 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과는다음과 같다.

스위치 "온-오프"시나 외부로 부터의 서어지((Surge)전압이 유입될 시에 전원부의 트라이악(TD₁)의 오동작을 막기 위해 콘덴서(C₁)(C₂), 저항(R₅)인덕턴스 (L₁)로 파이(π)형 하이패스 필터를 구성하였고, 콘덴서(C₃)로 트라이악의 내부 캐패시티를 증가시켜 유입 전압을 억제시킨 전원 콘트롤 부(C)의 푸쉬 스위치(8)를 "온"시키면 전류가 트랜스(T)의 1차측을 통하여 스위치(8)를 거쳐서 트라이악(TD₁)의 게이트로 흐르게 되며 이때 트라이악(TD₁)의 게이트에는 스위치(8)에 연결된 저항에 의하여 제한된 전류가 인가되어 트라이악(TD₁)이 도통되게 된다.

이로 인하여 트랜스(T)에 전원이 가해져서 트랜스(T)의 2차측에 전압이 유기되는 동시에 유기된 전압은 전원공급부(A)의 다이오드(D₂)(D₃)를 통하여 정류되어 콘덴서(C₄)에 충전 되면서 리플(ripple)전압이나 입력전압의 변동에 관계없이 안정된 출력을 내는 전압안정기(IC₁)를 거쳐 일정전압(Vcc)이 표시램프(LED₁)에 인가되어 불이 들어오고 마이크로 프로세서(MIC)의 단자(Vcc)에 Vcc전원을 인가한다.

주파수 발생부(B)에서는 마이크로 프로세서의 단자(CK₁)에 기준 주파수를 입력시키고, 단자(RESET)에서는 전원 "온-오프"시 프로그램 카운터가 크리어 되도록 저항(R₇), 콘덴서(C₇)로 된 지연회로의 출력을 인버터(IC₄,IC₃)로 정형하여 RESET신호를 주고, 마이크로 프로세서단자(IN₁)의 입력포트로 들어오는 신호를 저항(R₆), 다이오드(D₅,D₆)로 된 클램핑 회로롤 클램핑하여 구형파로 만들어서 동기신호를 입력시키면 이 신호에 의하여 트라이악의 트리거(trigger)동기를 잡아줄 수 있는 것이다.

이때에 내부에 프로그램된 신호에 의하여 단자(SK)에서 나오는 High상태신호에 의하여 직류전압(Vcc)이 저항(R₂), 다이오드(D₄)를 거쳐 트라이악(TD₁)의 게이트에 신호를 공급하여 트라이악(TD₁)을 동작시켜 이 트라이악을 통해 트랜스(T)에 전원을 공급하므로 푸쉬 스위치(8)에 손을 떼어 스위치(8)이 오프되어도 트라이악(TD₁)을 통하여 동작중의 전 시스템에 전원이 항시 공급되는 것이다.

그리고 디지탈 타이머의 기능으로 자동 "오프"될시에는 프로세서의 단자(S K)에서 LOW상태의 신호를 출력하여 직류 전압(Vcc)이 저항(R₂)을 통하여 압단의 Buffer IC로 흐르므로 트라이악(TD₁)의 게이트에는 전압이 인가되지 못하여 트라이악이 동작치 않음으로 시스템 전체가 "오프"되는 것이며, 사용중 타이머에 관계없이 선풍기 동작을 중지시킬시는 스위치(7)를 누르면 스위치(7)가 "온"되어 트라이악( TD₁)의 게이트 전위가 접지상태가 되므로 트라이악(TD₁)이 오프되어 전원이 OFF되는 것이다.

이와 같이 전원이 "온-오프"시에는 프로그램 카운터를 크리어시킬 수 있게 프로세서의 단자(Reset)에서 시스템리셋트에 연결되어 크리어 시키는 것이다.

또한 표시부(E)는 제4도에서와 같이 전원이 "온"시에 프로세서의 프로그램된 신호가 프로세서의 포트(G₀,G₁,G₂,L₀-L₆,₆IN₂)에서 제어 신호가 나가게 되는데, 단자(G₀,G₁,G₂)는 트랜지스터(Tr₁, Tr₂, Tr₃)의 베이스에 제어신호를 가함으로 디스 플레이(6) 2개와, 램프(LED₂-LED₇)를 구동 시킬 수 있는 전원을 가해주고, 각 단자(L₀-L₆)는 각 디스플레이 소자(a-g)와 표시램프(LED₂-LED₇)가 스위치키이( H)의 조작으로 인버어터(IC₅)를 통하여 구동되는 것이다.

마이크로 프로세서는 단자(L₀-L₅)에 순서적으로 하여 레벨펄스를 가하면서 단자(IN₂)의 신호를 감지한다. 따라서, 단자(IN₂)가 하이레벨이 되면 그때 하이펄스를 인가한 단자의 키이가 눌러졌음을 알고 이 신호에 따라 여러가지 제어 신호를 각 출력단자로 출력하며 또한 키이가 눌려졌을 경우 대응하는 인버터(IC₅)의 출력이 로우레벨이 되어 해당표시등이 점등되는 것이다.

이와 같이 6개의 단자(L₀-L₅)를 스캔닝(Scanning)해서 중복 사용하는 것은 마이크로 프로세서의 입출력 단자를 능률적으로 사용하기 위한 것이다.

제5도에서와 같이 풍량 모우터 제어부(F)에서는 키이(H)의 반복스위치(10)를 누르면 신호에 따라 마이크로 프로세서의 단자(A₀,A₁,A₂)로 제어신호가 나와 드라이버(IC₆)을 통하여 각각에 해당되는 다이오드(D₈,D₉,D₁₀)을 지나 각각의 트라이악(TD₃,TD₄,TD₅)를 동작시켜 모우터(M)을 고속, 중속, 저속, 정지를 교호로 반복되게 동작 시키도록 하는 것이다.

즉, 반복 스위치(10)를 누르게되면 해당표시등(LED₃)을 점등하는 동시에 키이(H)의 강풍, 중풍, 약풍의 단계별로 풍량을 제어하는 스위치(12)와 함께 작용에 스위치(12)에 의해 강풍이 되어 있을 경우에는, 마이크로프로세서의 단자(A₀) (A₁)(A₂)에서는 무작위의 제어 신호가 프로그램의 선택 제어에 의해 나가게 되어, 트라이악(TD₃)(TD₄)(TD₅)을 무작위로 동작시켜 풍량모우터(M)의 회전을 고속, 중속, 저속, 정지를 교대로 반복되게 제어 함으로써 강 반 복풍을 내도록 되며, 키이( H)의 스위치(12)가 중풍으로 되어 있을 경우는 마이크로 프로세서의 단자(A₁)(A₂)에서만 무작위의 제어 신호가 프로그램의 선택제어에 의해 나가게 되어 트라이악 (TD₄)(TD₅)을 무작위로 동작시키므로 풍량 모우터(M)의 회전을 중속, 저속, 정지를 교대 반복되게 제어하여 중반복풍을 내게하고, 키이(H)의 스위치(12)가 약풍으로 되어 있을 경우에는 마이크로 프로세서의 단자(A₂)에서만 무작위의 제어신호가 프로그램의 선택제어에 의해 나가게 되어 트라이악(TD₅)을 (ON,OFF)동작 시키므로 풍량 모우터(M)의 회전을 저속, 정지를 교대 반복되게 하여 약반복풍을 내도록 하는 것이다.

또한 슬립시에 키이(H)의 스위치(11)를 누르면 여기서 감지된 신호에 의해 슬립기능 표시등(LED₄)이 점등되는 동시에 마이크로 프로세서의 프로그램에 의해 단계적으로 일정 시간은 단자(A₀)를 통해 제어신호를 보내어 트라이악(TD₃)을 구동시켜 풍량 모우터(M)를 동작시킴으로, 강풍이 되게한 후에 다시 일정시간 동안 단자(A₁)를 통하여 제어신호를 내보내어 트라이악(TD₄)을 구동시켜 풍량모우터( M)를 동작시킴으로 중풍이 되게 한다.

그 후 다음 일정시간 동안은 단자(A₂)를 통하여 제어신호를 내보내어 풍량 모우터(M)를 약풍으로 되게 한 다음에 선풍기의 모든 기능이 정지토록 하는 슬립기능이 되는 것이다. 만약 반복 스위치(10)를 슬립스위치(11)와 함께 부르게 되는 경우에는 그 해당 표시등(LED₃)(LED₄)이 점등되는 동시에 반복스위치(10)에 의한 전기와 같은 강반복풍, 중반복풍, 약반복풍 들이 슬립 스위치(11)에 의한 일정시간 동안 단계적으로 강풍, 중풍, 약풍으로 변하는 작용과 어울리어 프로세서에 프로그램된 제어 신호들에 의하여 일정시간은 강반복풍, 그 다음 일정 시간은 중반복풍, 그 다음 일정 시간은 약반복풍이 시간의 변화에 따라 무작위로 단계적으로 동작하게 되어 있음으로 사용자에게 대기에서 생기는 바래과 같은 시원한 감을 느끼게 하여 시간이 지속되어도 항시 신선감을 줄 수 있는 효과가 있는 것이다.

선풍기의 방향 회전을 원할시에는 스위치(9)를 눌러서 그 스위치(9)의 신호를 마이크로 프로세서에서 감지하여 단자(A₃)가 High상태가 된다.

이 신호를 지연시킴에 있어 입력 임피던스가 낮은 TTL드라이버(IC₉)로서 되지 않으므로 입력 임피던스가 높은 CMOS인버터로 정확한 지연 회로를 구성하고 인버터(IC₇,IC₈)로 파형을 정형하여 드라이버(IC₉)로 전류를 증폭하였다.

따라서 이 신호는 인버터(IC₇,IC₈)와 드라이버(IC₉)를 통하여 하이(High)상태가 되어 트라이악(TD₂)의 게이트에 신호를 가함으로 트라이악이 도통하여 별도의 회전용 모우터(m)를 작동시킬 수 있으므로 종래의 기아를 이용한 회전 방식과 같은 기아의 마모가 전혀 없고 소음이 발생되지 않는 것이다.

상기에서와 같은 동작으로 제2도에서의 푸쉬 온 키이(8)를 누르면 전원 표시용 램프(1)와 속도를 나타내는 램프(5) 2개가 켜지며, 시간을 나타내는 디스 플레이(6)가 CO(Continuous의 약자)를 나타내며, 풍량모우터(M)가 중속으로 회전하게 된다.

그리고 회전 키이(9)를 누르면 회전용 램프(2)가 켜지며, 방향 모우터(m)가 좌우로 회전되고 다시 한번 누르면 방향 회전이 정지되고 램프도 꺼지게 되는 것이다.

슬립(SLEEP)키이(11)를 한번 누르면, 슬립 표시용 램프(4)가 켜지고, 마이크로 프로세서에 기억된 일정시간을 단계적으로 나누어 강풍, 중풍, 약풍으로 회전 되고 일정 시간후 자동으로 전원이 "오프"되는 것이다.

종래에도 일본 특개소 51-111174에서와 같이 여러단의 트라이악을 이용하여 선풍기의 풍량 모우터의 회전속도를 제어 하므로 풍량을 조절하는 것이 있었으나, 이는 단순히 회전속도를 고속, 중속, 저속, 정지를 무작위로 반복되도록 하는 것일뿐 본 발명에서와 같이 강풍, 중풍, 약풍 별로 고속, 중속, 저속, 정지를 선택하여 무작위로 동작되도록 하며 슬립 기능시에는 설정된 시간과 현재 시간을 비교하여 일정 시간 동안씩 강, 중, 약풍의 순서로 고, 중, 저속 및 정지를 선택하여 무작위로 동작 하다가 일정시간 후 자동으로 오프 되도록 되는 것은 없었다.

속도 조절용 키이(12)를 한번 누를때 마다 강풍, 중풍, 약풍으로 풍량 모우터 (M)의 회전 속도가 변하고, 램프(5)에 불이 하나, 둘, 셋이 들어와 동작상태를 확인할 수 있는 것이고,

모드 키이(13)를 누르면 디지탈 숫자판(6)에 정상 상태인 Co모드를 나타내고, 타임 조절 키이(14)를 누르면 디지탈 숫자판(6)에 시간이 표시되어 조절되도록 하고, 동작과 함께 감소하게 되어 분단위의 모우터 장치까지의 남은 시간을 표기할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 스위치는 푸쉬(Push)식으로 되어 있어 사용하기 간편하고 타임조절이 디지탈로 표기되어 감소되므로 기계식 타이머의 소음이 제거되고 정확한 남은 시간을 알 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 공지의 마이크로 프로세서(MIC)에 키이(H)의 신호에 의해 표시부(E)로 설정되는 작동시간 및 상태에 따라 모우터(M) 및 트라이악(TD₃-TD₅), 다이오드 (D₈)-드라이버(D₁₀), 로 구성되어 강풍, 중풍, 약풍별로 고속, 중속, 저속, 정지를 선택하여 무작위로 동작되는 풍량 모우터 제어부(F)와, 별도의 방향 회전 모우터(m)를 제어하는 트라이악(TD₂)의 게이트에 인버터(IC₇-IC₈), 드라이버(IC₉) 및 다이오드 (D₁₁,D₁₂)로 구성되는 방향 모우터 제어부(G)와, 트랜스(T)의 일측에 π형 하이패스 필터를 통해 연결되는 트라이악(TD₁)의 게이트에, 초기 전원을 투입하기 위한 전력 투입 스위치(8)와 수동 및 상기 작동 시간과 상태에 의해 전원을 차단하기 위한 오프스위치(7) 및 다이오드(D₄), 드라이버(IC)를 연결시켜되는 전원 콘트롤부(C)를 접속시키어 구성된 선풍기의 제어회로.

Images