KR890000671B1

KR890000671B1 - 전자식 수위 릴레이

Info

Publication number: KR890000671B1
Application number: KR1019850009667A
Authority: KR
Inventors: 김인석
Original assignee: 김인석
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1985-12-21
Publication date: 1989-03-22
Also published as: KR870006604A

Abstract

내용 없음.

Description

전자식 수위 릴레이

제1도는 본 발명의 회로도.

제2도는 본 발명을 설명키 위한 펌프모타 결선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Tr : 변압기 BD : 부릿지 정류회로

Ry : 보조릴레이 LED : 발광다이오드

2D : 제너 다이오드 Q : 트랜지스타

VR1, VR2 : 가변저항 W₁, W₂, W₃: 우물용전극

E₁, E₂, E₃: 탱크용전극

: 교류전원

C₁: AC콘덴사 C₂, C₃,₄: 전해(DC)콘덴사

G₁-G₆: 낫트게이트 IC D₁∼D₁₀: 다이오드

R₁-R₆: 저항 SS : 쎄렉타 스위치

MC : 마그넷 콘택타

: 콘택타코일

본 발명은 CMOS 직접회로를 이용한 수위조절용 전자식 후롯드레스 스윗치에 관한 것이다. 종전의 것에 비하여 동작이 정확하고 오동작이 없으며 소형이고 가격이 저렴하며 급수와 배수의 수위조절을 동시에 할 수 있는 복합 릴레이로서 전극의 도선이 긴 경우 오동작을 방지할 목적으로 거리보상용 가변저항을 설치 하였다.

본 발명을 도면에 따라서 구성을 설명하면 다음과 같다.

단상교류입력단자

에서 변압기(Tr)을 통해 그 2차측이 부릿지 다이오드 (BD)의 교류측단자에 접속되고 교류측 한쪽단자에서 분기하여 콘덴사 C₁을 통하여 저항(R₆, R₇)을 통해서 전극 E₂및 W₂에 접속되고 가변저항(VR₁, VR₂)을 통해서 전극 E₁및 W₁에 접속되었으며 부릿지(BD)의

측은 휠타저항을 통해 휠타콘덴사(C₂), 제너다이오드(ZD), DC릴레이(RY) 및 트랜지스타(Q)의 바이아스저항(R₂)와 IC의 전원단자에 각각 접속하고

측은 전극(E₃, W₃), 콘덴사(C₂, C₃, C₄), 제너다이오드(ZD), LED, 저항(R₅, R₉)과 전원단자에 각각 접속되며 트랜지스타(Q)의 콜렉타는 릴레이 (RY)에, 베이스는 저항(R₂) 및 부로킹다이오드(D₃, D₇)에, 에미타는 발광다이오드 (LED)에 각각 연결되고, 전극(E₂)에서 다이오드(D₅), 게이트(G₁), 저항 (R₄), 게이트 (G₂), 다이오드(D₃)가 직열 연결되고 게이트(G₂)의 출력측과 게이트(G₁)의 입력 사이에 휘드백 다이오드(D₄)가 설치되었으며 게이트(G₂)의 입력측에서 다이오드(D₂), 게이트(G₃), 다이오드(D₁), 전극(E₁)이 직열 연결되고 게이트(G₃)의 출력측에 저항(R₃)와 콘덴사(C₃)가 접속되고 전극(E₁)에 다이오드(D₁), 저항(R₃), 가변저항 (VR₁)이 접속되고, 전극(W₁)에 다이오드(D₁₀), 저항(R₁₀), 가변저항(VR₂)가 접속되고, 게이트 (G₄)의 입력측에는 다이오드(D₁₀), 저항(R₁₀), 콘덴사(C₄)가 접속되고, 게이트(G₄)의 출력측에서 다이오드(D₉)을 통해 게이트(G₆)의 입력 저항(R₉) 및 다이오드 (D₈)에 접속되고 게이트(G₆)의 출력에서 저항(R₈)을 통해 게이트(G₅)의 입력과 다이오드(D₆)에 접속되고 게이트(G₅)의 출력에서 휘드백 다이오드(D₈)을 통해 게이트(G₆)의 입력에, 다이오드 (D₇)을 통해 트랜지스타(Q)의 베이스에 연결되고 전극(W₂)에 다이오드(D₆)와 저항(R₇)을 연결하여서 된 것이다.

이와같은 회로로서 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

전원단자

에 전원이 인가되면 트랜스(Tr)을 통해 24VAC로 감압된 것을 부릿지(BD)로 전파정류시켜서 저항 R₁과 콘덴사 C₂에 의해 휠타한 DC전원을 제너다이오드 ZD에 의해 정전압으로 유지하여 릴레이(RY)를 구동시키고 IC의 전원으로 공급하며 우물전극에 직류전원이 공급되면 전극의 전해 작용에 의해 전극이 침식되고 독극물의 발생가능성을 배제하기 위하여 AC콘덴사 C₁을 통해 저향 탱크용 전극 E₁, E₂, E₃와 지하우물이나 배수탱크용 전극 W₁, W₂, W₃에는 AC 전원을 공급하는 구조로 되어 있다. 여기서 DC릴레이(RY)는 트랜지스타(Q)의 바이아스저항(R₂)에 의해 트랜지스타가 스윗칭됨에 따라 여자되어 릴레이 보조접점

단자와

단자가 연결되면 제2도의 통상적인 씨켄스에 의해 펌푸모타가 가동하여 양수를 하게된 것이 통례로 되어 있다. 그러나 우물에 물이 없으면 우물용 전극 W₁과 W₂및 W₃사이가 노출되고 저항이 무한대 이므로 W₂가 하이가 된다. 이 하이상태의 신호가 다이오드(D₆)를 통해 게이트(G₅)의 입력에 인가되므로 게이트(G₅)의 출력은 로우로 변하고 이때 트랜지스타 베이스의

바이아스전압이 다이오드(D₇)을 통해 접지되므로 트랜지스타가 OFF되여 보조릴레이 (RY)도 OFF되며 모든기능이 정지된다.

이상에서 설명한바와 같이 저장탱크를 사용치 않고 탱크용 전극 E₁, E₂, E₃가 노출된 상태에서 우물용 전극만을 이용한 배수용 펌푸 제어에 대하여 상술하면 우물이 만수된 경우는 W₂와 W₁이 로우이므로 게이트(G₄)의 출력이 하이되고 게이트(G₆)의 출력은 로우게이트(G₅)의 출력이 하이 상태가 되어 트랜지스타 Q가 스윗칭 되므로서 보조릴레이(RY)가 여자되고 제2도의 씨켄스 회로에서 알 수 있는 바와 같이 펌푸는 가동된다.

그리고 우물의 물이 펌핑되어 W₁전극이 노출되면 W₁의 전위가 하이가되고 게이트(G₄)의 출력이 로우가 되지만 부로킹 다이오드(D₉)에 의해 차단되므로 게이트 G₅의 출력에도 계속 하이 상태로 유지되어 펌푸는 계속 운전된다.

그러나 우물의 수위가 차츰 낮아져서 전극 W₂가 노출되면 전극 W₃의 전위가 하이로되고 부로킹 다이오드D₆를 통해 게이트 G₅의 입력에 하이신호가 입력되므로 게이트 G₅의 출력이 로우가 되고 트랜지스타의 베이스에 가해진 바이아스전압이 부로킹 다이오드 D₆를 통해 접지되므로 트랜지스타 Q가 OFF되고 릴레이(RY)도 OFF되어 펌푸가 정지된다.

그런데 우물에 물이 다시고여 수위가 상승되면서 전극 W₂가 물에 잠겨서 로우상태로 변해도 부로킹 다이오드(D₆)에 의해 신호가 차단되므로 아무런 작용을 못하고 전극 W₁이 물에 닿으면 게이트(G₄)의 입력이 로우가 되므로 그 출력은 하이가 되고 다이오드(D₉)를 통한 하이신호가 게이트(G₆)에 이력되면 게이트(G₆)의 출력이 로우, 게이트(G₅)의 출력은 하이가 되어 트랜지스타 Q의 베이전압의 접지상태가 해제되면서 트랜지스타가 ON되고 보조릴레이(RY)는 여자되어 펌푸운전이 개시된다. 게이트(G₅)의 하이상태의 출력신호는 피드백 다이오드(D₈)에 의해 전극 W₂가 노출될때까지 계속 유지된다.

다음에 탱크용 전극의 작용에 대하여 설명한다. 우물에 수위가 만수되어 게이트(G₅)의 출력이 하이상태인 것을 전제로하여 설명하면 저장탱크에는 물이 전혀 없으므로 전극 E₁, E₂, E₃가 모두 개방된 상태로서 전극 E₁이 하이가 되면 게이트(G₃)의 출력이 로우가되여 부로킹 다이오드(D₂)에 의해 차단되므로 기본동작에 영향을 주지 못하고 전극 E₂가 하이로 되면 게이트(G₁)의 입력이 하이, 그의 출력은 로우, 게이(G₂)의 입력이 로우가 되면 그의 출력은 하이상태로되고 피드백 다이오드(D₄)를 통해 하이상태가 계속 유지되면서 트랜지스타 Q가 ON되고 보조릴레이(RY)가 여자되어 펌프가 운전상태로 된다. 그런데 저장탱크에 물이 차올라서, 전극 E₂가 물에 잠기면 로우상태로 변하지만 부로킹 다이오드(D₅) 때문에 게이트(G₁)의 입력은 계속 하이로 유지되나 전극 E₁이 물에 잠기는 순간 로우가 되고 게이트(G₃)의 입력이 로우, 그의 출력은 하이가 되어 부로킹 다이오드(D₂)를 통해 게이트(G₂)에 입력되면 게이트(G₂)의 출력은 로우로 변하고 부로킹 다이오드(D₃)를 통해 트랜지스타(Q)베이스의 바이오스 전압이 접지되므로 트랜지스타(Q)가 OFF되고 보조릴레이(RY)도 OFF되어 펌푸는 정지된다. 그런데 탱크의 물이 소진되어 전극(E₁)이 노출되어 하이 상태가 되고 게이트(G₃)의 출력이 로우가 되드래도 부로킹 다이오드(D₂)에 의해 차단되므로 저항 R₅에 의해 게이트(G₁)의 출력은 하이가 되고 게이트(G₂)의 출력은 로우상태를 계속 유지되어 펌푸는 정지상태가 되지만 탱크 수위가 더욱 하강해서 전극 E₂마저 노출되면 전극(E₂)의 전위가 하이로되고 이 신호가 다이오드(D₅)를 통해 게이트(G₁)에 입력되면 게이트(G₁)의 출력이 로우, 게이트(G₂)의 출력은 하이가 되여 트랜지스타(Q)가 ON되고 보조릴레이(RY)도 ON되어 펌푸가 가동된다.

위에서 설명한바와 같이 낫트게이트 IC(G₁, G₂, G₃)와 전극(E₁, E₂, E₃) 및 부록킹 다이오드(D₁, D₂, D₃, D₅)에 의해 제어되는 급수위 조절회로와 게이트(G₄, G₅, G₆)와 우물용 전극(W₁, W₂, W₃) 및 부로킹 다이오드(D₆, D₇, D₉, D₁₀)에 의해 제어되는 배수위 조절회로를 복합시킨 상태에서 트랜지스타(Q)의 베이스 바이아스 전압을 다이오드 D₃및 D₇을 통해 낫트 게이트 G₂및 G₅의 출력신호에 따라 접지 또 해제시키는 작동에 따라 트랜지스타(Q)를 스윗칭하고 이 스윗칭에 의해 보조릴레이(RY)를 ON 또는 OFF시켜서 제2도와 같은 회로 구성에 의해 펌푸모타를 구동시키도록한 원리이다. 여기서 LED램프는 릴레이(RY)의 동작표시를 나타내고 가변저항 VR₁과 VR₂는 전극이 인출선이 길 경우 선로저항의 증가를 보상할 목적으로 설치하였다. 콘덴사(C₃, C₄)와 저항 (R₃, R₁₀)으로 구성된 적분회로는 전극(E₁과 W₁)의 신호변화시 채터링 현상을 방지할 목적으로 설치한 것이다.

위에서 설명한바와 같이 회로 구성이 간단하면서도 다기능이고 동작이 분명하고 노이즈에 안정하며 채터링이 없고 소형이고 염가한 배수 및 급수탱크의 복합적인 수위조절이 가능한 전자식 수위릴레이를 제공하게 되었다.

Claims

전원트랜스(Tr)의 2차측에 설치된 부릿지 다이오드(BD)에 있어서 부릿지의 교류측단자의 일측에 콘덴사(C₁)를 통한 것이 저항 R₇을 통해 전극(W₂)에, 가변저항 (VR₂)를 통해 전극(W₁)에, 저항(R₆)를 통해 전극(E₂)에, 가변저항(VR₁)을 전극(E₁)에 각각 연결되고 부릿지의 양극은 저항(R₁)을 통하고 콘덴사(C₂)와 제너다이오드 (ZD)를 통해 접지되고 보조릴레이 코일(
)과 트랜지스타(Q) 및 발광다이오드 (LED)를 통해 접지했으며 제너다이오드(ZD)의 약극측에서 저항 R₂를 통해 트랜지스타(Q)의 베이스에 접속되었고 전극(E₂)에서 다이오드(D₅)와 게이트(G₁)과 저항(R₄)와 게이트(G₂)와 다이오드(D₃)를 통해 트랜지스타(Q)의 베이스에, 전극(W₁)에서 저항(R₁₀)과 다이오드(D₁₀)이 병열된 것을 통하고 게이트(G₄)와 다이오드(D₉)와 게이트(G₆)와 저항(R₈)과 게이트(G₅)와 다이오드(D₇)을 통해 트랜지스타(Q)의 베이스에 각각 연결하였으며 게이트(G₁)의 입력에서 저항(R₅)를 통해 접지하고 게이트(G₂)의 입력에서 다이오드(D₂)와 게이트(G₃)와 다이오드(D₁) 및 저항(R₃)이 병렬 연결된것을 통해 전극(E₁)에 접속하고 게이트(G₃)의 입력측에서 콘덴사(C₃)를 통해 접지했으며 게이트(G₁)의 입력과 게이트(G₂)의 출력간에 다이오드(D₄)를 연결하고 게이트(G₄)의입력에서 콘덴사(C₄)를 통해 접지하고 게이트(G₆)의 입력에서 저항(R₉)을 통해 접지 하였으며 게이트(G₅)의 입력과 전극(W₂)사이에 다이오드(D₆)를 연결하고 게이트(G₆)의 입력과 게이트(G₅)의 출력 사이에 다이오드(D₈)를 연결하고 전극 E₃, 및 W₃를 접지시킨 것을 특징으로 한 전자식 수위 릴레이.