KR860001478B1 - 전기기기의 동작 보호장치 - Google Patents

전기기기의 동작 보호장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전기기기의 동작 보호장치
제1도는 일부를 파단한 전체의 측면도.
제2도는 전체의 전기 회로도.
제3도는 요부의 전기적 구성을 도시하는 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
6 : 취반히이터(부하) 11 : 솥 스위치(안전스위치)
12,13 : 릴레이(피제어회로) 12a,13a : 릴레이 접점(스위칭 소자)
14 : 상용류교 전원 21,26 : 콘덴서(예비전원)
44 : 발진회로 45 : 펄스 발생회로
46 : 계수회로
본 발명은 상용교류 전원으로부터 급전되도록 구성된 전기기기, 특히 제어회로 및 이 제어회로의 출력으로 제어되는 스위칭 소자 등으로 구성되는 피제어회로를 구비한 전기기기의 동작보호장치에 관한 것이다.
제어회로의 출력으로써 릴레이, 트라이액등의 스위칭 소자를 계속적으로 제어하도록 구성되는 전기기기, 그중에서도 상용교류 전원에서 급전되는 전기기기에 있어서는 상용교류 전원에 이른바 순시정전이 발생했을때, 제어회로가 초기화되어서 그 계속적인 제어가 중단되어 처음부터 다시 실행되어야 하는 일이 있으므로, 이 경우에 전기기기의 동작에 이상을 초래한다. 이로 인해 종래는 상용교류 전원에서 제어회로등과 같이 통전되어서 충전되는 콘덴서를 예비전원으로 설치하고, 순시정전이 발생했을 때, 상기 콘덴서로부터의 발전전류에 의하여 제어회로를 통전상태로 유지하고, 이것으로 제어회로가 실수로 초기화되는 사태발생을 방지하도록 하고 있다. 그러나 상기 종래 구성에 있어서는 제어회로 이외의 릴레이의 여자코일 등에도 콘덴서로부터 통전되도록 구성되므로 극히 대용량의 콘덴서가 필요하고 이것이 전체적인 소형화의장애가 되고 있다.
그러므로, 본 발명의 목적은 상용교류 전원의 순시정전이 원인이 되는 전기기기의 이상 동작을 극히 소용량의 예비전원을 사용하는 것만으로 방지가 가능하고 전체적인 소형화가 가능하고, 또한 상용교류 전원의 순시정전을 확실히 걸출할 수 있는 전기기기의 동작 보호장치를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 취반기에 적용한 한 실시예에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
제1도에 있어서, 도면번호(1)은 내부케이스(2) 및 외부케이스(3) 등으로 구성되는 취반기 본체, (4)는 뚜껑, (5)는 내부케이스(2)내에 수납된 솥, (6)은 내부케이스(2) 및 솥(5)의 각 저부사이의 공간에 배설된 부하인 시이즈(sheathed) 히이터형의 취반히이터, (7)은 내부케이스(2)의 상부외주에 감기어 설치된 보온히이터이다. (8)은 솥(5)의 외저부에 탄성적으로 압접하도록 설치된 컵상의 감열부이며, 그 내부에는 온도 센서인 더어미스터(9)가 전열성을 지닌 모올드부재(10)에 의하여 봉함되어, 이것으로써 더미스터(9)에 의하여 솥(5)의 온도를 감지할 수 있도록 구성된다.
다음에 전기회로 구성을 표시하는 제2도에 있어서 도면번호(11)은 안전스위치인 솥스위치이고, 이것은 솥(5)이 내부케이스(2)내에 수납되었을 때에만 “온”된다. (12) 및 (13)은 피제어회로인 릴레이로서 릴레이(12)의 스위칭 소자로서의 정상 개방형 리레이 접점(12a)과 취반 히이터(6)의 직렬회로와, 릴레이(13)의 스위칭 소자로서의 정상 개방형 릴레이 접점(13a)과 보온 히이터(7)의 직렬회로가 각각 솥 스위치(11)를 개재하여 상용교류 전원(14)의 양 단자간에 접속된다. (15)는 발광 다이오드(15a) 및 포토 트랜지스터(15b)로 구성되는 포토커플러이고, 그 발광다이오드(15a), 다이오드(16) 및 저항(17)의 직렬회로가 상용교류 전원(14)의 양 단자간에 솥 스위치(11)를 개재하여 접속된다. (18)은 정류회로로서, 상용교류 전원(14)의 출력을 강압하는 트랜스(19), 정류용 다이오드(20) 및 예비전원을 겸용하는 평활용 콘덴서(21)로 구성된다. (22)는 정류회로(18)의 출력을 안정화시키기 위한 정전압회로이고, 이것은 트랜지스터(23), 정전압 다이오드(24), 저항(25) 및 예비전원을 겸용하는 평활용 콘덴서(26)로 구성되고, 이 콘덴서(26)의 양단자가 모선(27),(28)에 각각 접속된다. (29)는 모선(27) 및 (28)의 사이에서 급전되는 취반제어장치이고, 그 입력단자(a)가 모선(27) 및 (28) 사이에 직렬접속된 저항(30) 및 포토 트랜지스터(15b)의 공통접속점에 접속된다. 또, 취반제어장치(29)의 출력단자(b)는 피제어회로인 표시기(31)에 접속되고, 다른출력단자(C)(d)는 인버어터 버퍼(32),33)에 각각 접속된다. 그리고 상기 각 인버어터 버퍼(32),(33)의 출력단자는 각각 트랜지스터(34),(35)의 베이스에 접속되고, 트랜지스터(34)는 상기 릴레이(12)의 여자코일(12b)을 개재하여 모선(27) 및 (28)간에 접속되고, 트랜지스터(35)는 상기 릴레이(13)의 여자코일(13b)을 개재하여 모선(27) 및 (28) 사이에 접속된다. 또 (36),(37)은 각각 트랜지스터(34),(35) 보호용의 다이오드이다.
그런데, 제3도에서는 상기 취반 제어장치(29)의 구체적인 구성이 도시된다. 이하 이것에 대하여 설명한다. 즉 (38)은 더어미스터(9)의 저항치, 다시말하면 이 더어미스터(9)가 감지한 솥(5)의 온도를 디지탈량의 솥온도 신호로 변환하여 출력하는 온도 계측부, (39)는 취반 동작을 실행할 경우 그리고 보온동작을 실행할 경우 및 표시기(31)의 시각표시를 시키는 경우등을 선택하기 위한 동작지정용 스위치이다. (40)은 온도 계측부(38) 및 동작지정용 스위치(39)로부터의 출력에 따라서 취반히이터(6), 보온 히이터(7) 및 표시기(31)를 제어하기 위한 제어회로인데, 이것은 그 출력단자(a),(b),(c)에서 출력하는 제어신호를 각각 AND 회로(41),(42),(43)를 개재하여 취반 제어장치(29)의 출력단자(a),(b),(c)에 부여한다. (44)는 일정주기의 클록펄스(PC)를 출력하는 발진회로, (45)는 취반 제어장치(29)의 입력단자(a)를 개재하여 클록 입력단자 CK에 입력되는 신호가 상승할 때마다 동기펄스(PS)를 출력하는 펄스 발생회로이다. (46)은 그 클록입력 단자 CK에 입력되는 상기 클록펄스(PC)를 계수하는 계수회로이고, 그 리세트입력단자 R에 상기 동기펄스(PS)가 입력되도록 구성된다. (47)은 일정치의 정수 N을 기억해서 구성되는 정수 기억부, (48)은 정수 기억부(47)로부터의 정수 N과 계수회로(46)로부터의 계수치 M을 비교하는 비교회로이고, 이 비교회로(48)는 M>N의 관계가 있을 때만 로우레벨 신호를 출력하고, 다른 상태에서는 하이 레벨신호를 출력하는 것으로, 그 출력단자가 AND 회로(41),(42),(43)의 각 입력단자에 접속된다.
다음에, 상기 구성의 작용에 대하여 설명한다. 지금 상용 교류 전원(14)이 비정전 상태에 있을 때는 모선(27) 및 (28)사이에 직류 전압이 인가되는 동시에 포토커플러(15)내의 발광다이오드(15a)가 상용교류전원(14)의 반사이클마다에 점등되어 포토트랜지스터(15b)가 “온”되기 때문에 저항(30) 및 포토트랜지스터(15b)의 공통 접속점에서 상용 교류전원(14)의 주파수에 동기한 구형 펄스가 출력되어 이것이 취반제어장치(29)의 입력단자(a)에 부여된다. 따라서 취반제어장치(29)내의 펄스발생회로(45)가 상기 구형펄스의 상승때마다 상용 교류전원(14)의 주파수에 동기한 동기펄스(PS)를 출력하게 되고, 발진회로(44)로부터의 클럭펄스(PC)를 계수하는 계수회로(46)의 계수치 M이 동기펄스(PS)에 의해서 점차로 리세트된다. 즉, 상용교류 전원(14)이 비전정상태에 있을 때는 계수회로(46)의 계수치 M이 정수 기억부(47)에 기억된 정수 N보다 커지는 일이 없고, 비교회로(48)는 하이레벨 신호를 출력한 상태를 유지한다. 이로인해, 상기 하이레벨 신호를 받은 AND 회로(41),(42),(43)가 제어회로(40)에서 출력되는 제어신호의 통과를 허용하게 되고, 그 제어신호에 의하여 표시기(31)가 통전구동되고, 또는 이 제어신호에 의하여 트랜지스터(34),(35)가 선택적으로 “온”되어서 여자코일(12b),(13b)에 통전된다. 또 여자코일(12b) 이 통전되었을 때는 릴레이 접점(12a)이 “온”되어서 취반히이터(6)에 통전되고, 여자코일(13b)이 통전되었을 때는 릴레이 접점(13a)이 “온”되어서 보온 히이터(7)에 통전되고, 제어회로(40)은 이와같은 통전을 온도 계측부(38)로부터의 솥 온도 신호에 따라 계속적으로 제어함으로써 취반, 뜸들이기 및 보온의 각 행정을 실행한다.
한편, 제어회로(40)에 의한 제어동작이 실시되는 도중에서 상용교류 전원(14)이 일시적으로 정전이 되었을 경우에는 포토커플러(15)내의 발광다이오드(15a)가 점등되지 않으므로 저항(30) 및 포토트랜지스터(15b)의 공통접속점으로부터 입력단자(a)에 대하여 구형펄스가 출력되지 않고, 펄스발생회로(45)로부터의 동기펄스(PS)가 소실한다. 이로인해 계수회로(46)에 리세트가 되지 않고, 그 계수치 M이 미소한 시간후에 정수 기억부(47)에 기억된 정수 N보다 커진다. 그 결과 비교회로(48)에서 로우레벨신호가 출력되어서 AND회로 (41),(42),(43)이 제어회로(40)에서 출력되는 제어신호의 통과를 저지하게 되고, 이로인해 표시기(31)가 단전되어 동작정지되는 동시에 트랜지스터(34),(35)의 오프에 따라 여자코일(12b),(13b)이 단전되어서 릴레이(12),(13)가 동작 정지된다. 그리고, 이와같은 정전 기간에는 콘덴서(21),(26)의 충전 전하에 의하여 제어회로(40)가 통전상태로 유지되어 이 제어회로(40)가 초기화되는 일이 없고, 그 후에 정전이 회복되었을 때에는 계수회로(46)의 계수치 M이 동기펄스(PS)에 의하여 리세트되어 비교회로(48)에서 하이레벨 신호가 출력하게 되므로 제어회로(40)에 의한 제어동작이 속행된다.
상기의 본 실시예에 의하여 상용교류 전원(14)에 순시정전이 발생했을 경우에는 제어회로(40)를 포함한 취반제어 장치(29)만을 콘덴서(21),(26)의 충전 전하에 의하여 통전 상태로 유지하고, 다른 여자코일(12b),(13b) 및 표시기(31)에 대한 통전이 정지되도록 구성되고 있으므로 콘덴서(21),(26)의 용량을 그다지 크게 하지 않아도 제어회로(40)로의 통전상태를 장기간 유지할 수가 있어서, 이로인해 이 제어회로(14)가 순시정전에 의하여 초기화되는 것에 기인한 이상 동작의 발생을 확실히 방지할 수 있다. 또, 상용교류 전원(46)의 순시정전의 검출을 계수회로(6)에 의해서 디지탈적으로 실시하도록 했으므로 그 검출을 확실히 실시할 수 있다.
그런데, 시이즈 히이터로 구성되는 취반히이터(6)는 그 불사용 상태가 장기간이 되면 습기의 영향을 받아 절연저항의 저하를 초래하는 일이 있고, 솥(5)을 내부 케이스에 꺼냈을 때 이 취반히이터(6)에 손이 닿으면 감전되는 염려가 있으나 본 실시예에서는 이와같은 감전사고의 발생이 이하와 같이 확실히 방지된다. 즉, 본 실시예에서는 솥 스위치(11)의 후단으로부터 펄스 발생회로(45)에 대하여 상용교류전원(14)의 주파수 신호를 부가하는 구성으로 하고, 또 취반히이터(6)의 일단을 솥스위치(11)를 개재하여 상용교류전원(14)의 일단에 접속하는 동시에 이 취반히이터(6)의 타단을 릴레이 접점(12a)을 개재하여 상용교류전원(14)의 타단에 접속하는 구성으로 형성했으므로 솥(5)을 내부 케이스(2)에서 꺼내어 솥스위치(11)가 “오프”되었을 때는 펄스발생회로(45)로부터의 동기펄스(PS)가 출력정지되어 상기와 동일하게 릴레이 접점(12a)이 오프하게 된다. 따라서 취반히이터(6)가 상용교류 전원(14)으로부터 완전 차단되어서 상기 감전사고의 발생이 확실히 방지된다. 그리고, 이 경우에 솥 스위치(11)는 1회로형의 것으로 충분하므로 가격면에 있어서도 유리하다.
또, 상기 실시예에 있어서 취반 제어장치(29)의 기능을 마이크로콤퓨터의 프로그램에 의하여 얻을 수도 있다.
본 발명에 의하면 이상의 설명과 같이 상용 교류 전원의 순시정전에 기인되는 전기기기의 이상동작을 극히 소용량의 예비 전원을 사용하는 것만으로 방지할 수 있어 전체의 소형화를 도모할 수 있고, 또한 상용교류 전류의 순시정전을 확실히 검출할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 상용 교류 전원에서 급전되도록 구성되며, 제어회로(29) 및 상기 제어회로의 출력에 의하여 동작되는 스위칭 소자 등으로 구성되는 피제어회로(12),(13),(31)를 구비한 전기기기에 있어서, 예비전원(21),(26)과, 클록펄스를 출력하는 발진 회로(44)와, 상기 상용교류 전원의 주파수에 동기한 동기펄스를 출력하는 펄스 발생회로(15)와, 상기 클록펄스를 계수하는 동시에 그 계수치가 상기 동기펄스에 의하여 리세트되는 계수회로(46)와, 상기 계수회로의 계수치가 소정치 이상에 도달한 것을 검출하는 검출회로(47),(48)와, 상기 검출회로(47),(48)의 출력에 의하여 상기 피제어회로(12),(13),(31)로의 제어신호를 정지시키는 게이트회로(41),(42),(43)로 구성된 것을 특징으로 하는 전기기기의 동작보호장치.
  2. (정정) 제1항에 있어서, 피 제어회로내의 스위칭소자의 온 동작에 따라서 상용교류 전원으로부터 안전스위치를 개재하여 통전되는 부하를 구비하고, 펄스 발생회로에 대한 상기 상용교류 전원의 주파수 신호를 상기 안전 스위치의 후단으로부터 부여하는 동시에 상기 안전 스위치 및 스위칭 소자를 각각 상기 부하의 일단 및 타단에 접속한 것을 특징으로 하는 전기기기의 동작보호장치.
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