KR890006234Y1

KR890006234Y1 - 전자식 온도 스위칭회로

Info

Publication number: KR890006234Y1
Application number: KR2019860011327U
Authority: KR
Inventors: 이기호
Original assignee: 금성전선주식회사; 문박
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1986-07-30
Publication date: 1989-09-18
Also published as: KR880003547U

Abstract

내용 없음.

Description

전자식 온도 스위칭회로

도면은 본 고안의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

R₁-R₁₁: 저항 C₁-C₃: 콘덴서

D₁-D₂: 다이오드 ZD : 제너다이오드

A : 비교기 RTD : 부온도측정저항

VR : 가변저항 Q₁-Q₂: 트랜지스터

본 고안은 일반 산업용 기기의 열감지 제어회로에 있어서 부저항 특성 측은저항체(NTC RTD)의 온도상승에 따른 저항감소 현상을 이용하여 설정한 온도에서 스위칭동작을 하여 기기를 제어할 수 있도록 고안된 전자식 온도 스위칭회로에 관한 것이다.

일반적으로 온도센서를 이용한 회로는 이미 알려진바 있으나 일반산업용기기 특히 정확한 온도 측정을 요하는 정밀기기에는 일반시중에서 흔히 구입할 수 있는 온도 센서나 통상적으로 사용되고 있는 일반적인 회로로서는 기기의 안전과 그에 따른 인체의 손상을 보장할 수 없는 문제점이 내재되어 있었다.

이에 본 고안은 집적회로와 트랜지스터 및 부저항 특성의 측은 저항체를 이용하여 설정한 온도에서 스위칭 동작을 하도록 고안한 전자식 온도 스위칭 회로를 제공하고져 하는 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 전자회로를 이용한 온도 스위치로 설정된 온도에서 온-오프(ON-OFF)작용이 신속하고 정확하게 이루어지도록 하며 릴레이 접점의 수명을 연장하려는데 그 주된 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면에 따라 보다 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

비교기(A)의 비반전단자(+)에 입력전원(V)으로 부터 연결된 저항(R₁), (R₂), (R₄), (R₅)과 가변저항(VR) 및 콘덴서(C₃)를 연결하여 일정치의 설정전압이 입력되게하고 반전단자(-)에는 저항(R₃), (R₅), (R₆)과 부온도측정 저항(RTD) 콘덴서(C₂), (C₁)를 연결하여 기기의 온도에 따라 변화된 부온도측정 저항(RTD) 값이 입력되게 하며, 비교기(A)의 출력단과 비반전단자(+)에 히스터리저항(R₇)을 연결하고 다이오드(D₂)와 저항(R₈), (R₉) 및 트랜지스터(Q₁)를 연결하되 그의 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 제너다이오드(ZD), 저항(R₁₀), (R₁₁), 트랜지스터(Q₂)를 연결하며, 그의 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터에 다이오드(D₂)와 릴레이(Ry)를 병렬 접속하여 구동전원(VD)에 연결하여 구성된 것이다.

도면 중 미설명부호 V는 입력전원이고, VD는 구동전원이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명한다.

일반 온도변화에 따른 산업용기기를 제어하고져 할때, 부온도측정저항(RTD)을 그의 피측정체에 부가설치하여 온도상승에 따라 저항의 감소현상을 이용하여 가변저항(VR)의 설정된 온도에서 비교기(A)의 출력을 온-오프(ON-OFF)시키고, 이에 트랜지스터(Q₂)의 출력이 온-오프 및 증폭을 하여 릴레이(Ry)를 구동시켜 기기를 안전하게 보호할 수 있도록 한 것이다.

즉, 먼저 온도변화에 따른 기기의 동작을 제어하고져하는 일반산업용 기기에 측정저항(RTD)를 부가설치하고 공급전원(V)이 저항(R₁), (R₂), (R₃)을 통하여 비교기(A)의 반전단자(-)와 비반전단자(+)에 각각 입력이 될때, 비반전단자(+)에는 기기의 제어하고져하는 온도에 따라 가변저항(VR)을 조정하여 그에 의해 설정된 저항값이 저항(R₄), (R₂)에 의해 분배되어 콘덴서(C₃)와 저항(R₅)을 통해 일정치의 전압(V)이 입력된다.

또한 비반전단자(-)에는 온도측정저항(RTD)의 저항값에 의해 공급전원(V)이 저항(R₃), (R₅)에 의해 분배되어 콘덴서(C₂)와 저항(R₆)을 통해 입력이 된다.

즉, 전원(V)이 공급되면 제너다이오드(ZD)에 의해 회로에 일정전압이 유지되고 비교기(A)의 비반전단자(+)에는 저항(R₂), (R₄)과 가변저항(VR)에 비례하여 기준전압(Reference Voltage)전압이 걸리게되며, 반전단자(-)에는 저항(R₂),(R₄)과 부온도측정저항(RTD)에 비례한 입력 전압이 걸리게된다.

이때 기준전압은 가변저항(VR)에 의해 조정을 하게되며, 초기상태에서는 반전단자(-)에 입력되는 전압이 비반전단자(+)에 입력되는 설정된 기준전압보다 크지만 비교기(A)의 마이너스 전압단자(-V)는 접지되어 있어 비교기(A)의 출력단은 제로볼트 상태가되고 트랜지스터(Q₁)의 베이스에는 입력전압이 로우가 됨으로서 베이스와 에미터는 개방상태가 되어 부도통하게 된다.

따라서 입력전원(V)은 제너다이오드(ZD)의 정전압작용에 의해 일정한 전압이 저항(R₁₀), (R₁₁)을 통하여 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가됨으로서 저항(R₁₁)에 의해 바이어스 전압이 걸려 턴온하게된다.

이에 그의 컬렉터와 에미터 사이에는 구동전원(V_D)이 릴레이(Ry)를 통하여 흐르게되어 그의 릴레이(Ry)가 동작을 하게 된다.

따라서 릴레이(Ry)가 동작상태를 유지하게 됨으로서 제어하고져 하는 기기는 가동을 하게된다.

제어기기가 가동함에 따라 온도가 상승하게되면, 그에 설치된 부온도 측정저항(RTD)의 저항값이 감소하게 됨으로 입력전원(V)은 저항(R₁), (R₃), (R₅)을 통하여 접지로 흐르게 된다.

이에 비교기(A)의 비반전단자(-)의 입력전압도 감소하여 설정온도가 되었을 경우 즉, 비반전단자(+)의 기준전압보다 반전단자(-)의 입력전압이 작아지게 되면 공급전원(V)은 저항(R₂), (R₄)에 의해 분배된 일정전압에 의해 비교기(A)의 출력전압(≒V.)가 된다.

즉, "하이"전압이 출력된다.

이때 비교기(A)의 출력전압은 콘덴서(C₂)에 의해 그의 시정수 만큼 지연이 된다.

따라서 비교기(A)의 출력된 하이전압이 다이오드(D₁)와 저항(R₈), (R₉)을 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 입력됨으로서 저항(R₉)에 의해 바이어스 전압이 걸려 턴온되고 제너다이오드(ZD)에 의해 일정한 전압(V)이 저항(R₁₀)을 거쳐 그의 콜렉터와 에미터 사이에 흐르게된다.

이에 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터 전위는 로우전위가 됨으로서 트랜지스터(Q₂)는 부도통되어 릴레이(Ry)는 오프되고 그에의해 제어하고져 하는 피측정체의 회로를 차단하거나 또는 전원을 오프(OFF)시켜 스위칭 동작을 하게된다.

이때 저항(R₇)에 의한 양귀환(Positive Feedback)으로 인하여 히스터리시스(Hysteresis)전압이 발생하여 스위칭 동작의 안정성을 더욱 높일 수 있게된다.

또한 피측정체의 제어기기가 안전온도 이하로 내려갔을 경우에는 즉, 상온온도에서는 상기에서 전술한 바와 같이 비교기(A)의 부온도측정 저항(RTD)의 저항값이 커져 그의 비반전단자(*)에 입력되는 전압보다 반전단자(-)에 입력되는 전압이 크므로, 비교기(A)에 출력되는 전압(OV)에 의해 트랜지스터(Q₁)가 오프(OFF)되고 트랜지스터(Q₂)는 턴온되어 릴레이(Ry)가 동작함으로서 그에 의한 제어기기의 회로 및 전원이 온(ON)되어 정상적인 가동을 하게된다.

여기에서 다이오드(D₂)는 플라이휠 다이오드로서 릴레이(Ry)가 단락되었을때 발생하는 역기전력을 흡수하고 트랜지스터(Q₂)를 보호하는 역할을 하게 된다.

또한 릴레이(Ry)대신 SCR이나 스위칭트랜지스터를 이용할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 부저항특성을 갖는 측은 저항(RTD)과 비교기(A) 및 트랜지스터(Q₁), (Q₂)를 이용하여 설정된 온도에서 릴레이(Ry)가 온-오프(ON-OFF)되어 회로 및 전원을 차단 또는 가동을 시키게되며 저항(R₈)의 히스터리 전압에 의해 더욱 정확한 스위칭 동작을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 이로 인한 제어기기 및 인체를 위험에서 보호할 수 있는 지대한 작용효과를 가질 수 있는 것이다.

Claims

비교기(Q)의 비반전단자(+)에 저항(R₁), (R₂), (R₃), (R₄), (R₅)과 콘덴서(C₅) 및 가변저항(VR)을 연결하여 측정코져하는 기기의 온도에 따른 기준전압을 정하고 반전단자(-)에는 저항(R₃), (R₄), (R₅)과 콘덴서(C₁), (C₂) 및 부온도 측정저항(RTD)을 연결하여 온도변화에 의한 전압이 입력되게 하며, 그의 출력단에 히스터리시스 저항(R₇)을 접속하고 그단에 다이오드(D₁)과 저항(R₈), (R₉) 및 트랜지스터(Q₁)를 연결하되 콜렉터에 제너다이오드(ZD)와 저항(R₁₀), (R₁₁) 및 트랜지스터(Q₂)를 연결하고, 그의 콜렉터에 다이오드(D₂)와 릴레이(Ry)를 병렬로 연결하여 릴레이(Ry)가 구동함으로서 피측정체의 기기를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자식 온도 스위칭 회로.