KR900005201Y1 - 전자 펌프 구동 회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자 펌프 구동 회로

제1도는 본 고안의 블록도.

제2도는 본 고안의 상세 회로도.

제3도는 본 고안의 작동에 따른 주요 부분의 파형도.

제4도는 종래의 전자펌프 제어용 구동회로도.

본 고안은 난방용 제품의 유량 조절용 전자 펌프 구동회로에 관한 것으로, 특히 초기 점화시 풍량이 정상으로 될 때까지 펄스폭을 변조시키도록 하면서 점화된 후에는 주파수의 펄스폭을 가변시키면서 전자펌프의 펌핑을 제어하도록 한 전자펌프 구동회로에 관한 것이다.

종래에는 카스텀히터(Castom Heater), 팬히터(Fan Heater)나 로터리 히터(Rotary Heater) 등의 대용량의 난방용 제품에서 버너로 공급되는 유량을 제어하기 위한 전자펌프를 주파수 제어방식으로 온/오프시키도록 하였었다. 그 예로, 제4도에 도시된 것과 같이 전자펌프(VP)를 온시키기 위한 다이리스터(SCR2)의 게이트 단자에는 프로그램어블 유니정숀 트랜지스터(PUT)를 연결하여 이의 게이트 단자에 연결된 가변저항(VR1)을 조절하면서 온/오프 시간을 제어하도록 하고, 전자펌프(VP')를 오프시키기 위한 다이리스트(SCR2)의 게이트 단자에는 다이악(DC)을 연결하여 두 다이리스터(SCR1), (SCR2)의 애조드측에 접속된 콘덴서(C5')와 저항(R8')의 충방전 시간에 의해 다이악(DC)이 다이리스터(SCR2)를 도통시키면서 전자펌프(VP')를 오프시키도록 하였다.

그리고, 접점(P1), (P2), (P3)을 접속 또는 단락시키면서 가변저항(VR1), (VR2), (VR3)과 저항들의 합성저항값을 임의로 조정하면서 프로그램머블 유니정숀 트랜지스터(PUT)의 온/오프 시간과 시정수 소자인 저항(R8') 및 콘덴서(C5')의 충방전 시간을 제어하도록 하였다.

한편, 접점(P4), (P4')에 연결된 두 트랜지스터(Q1')(Q2')의 스위칭 작용으로 전자펌프(VP')로 인가되는 신호의 펄스폭을 설정하도록 하였다.

그러므로 상기와 같은 종래의 방법에 의하여서는 두 트랜지스터(Q1), (Q2)의 스위칭 작용에 의해 신호의 펄스폭이 설정되도록 한 상태에서, 프로그래머블 유지정숀 트랜지스터(PUT)에 의해 도통되어 전자펌프(VP')를 온시키는 다이리스터(SCR2)와, 다이악(DC)에 의해 도통되어 전자펌프(VP')를 오프시키는 다이리스터(SCR2)의 온/오프 시간을 시정수 소자인 저항(R8') 및 콘덴서(C5')로 제어하도록 하면서, 접점(P1), (P2), (P3)들의 접속상태에 따라 가변저항(VR1)-(VR3)과 저항들의 합성저항값을 변화시키면서 전자펌프(VP')가 구동하는 횟수를 제어하도록 한 주파수 제어방식이므로, 초기에 전원을 인가할 때 전압이 급격히 상승하게 되고, 이로 인한 과도조건에 의하여 발진 주파수 및 펄스폭이 정상상태에 도달되기까지 원하는 일정 주파수와 펄스폭이 변하여 연소중 황염이 발생하는 원인이 되었으며, 또 접점(P1), (P2), (P3)들의 접속 상태를 가변시키면서 두 다이리스터(SCR1), (SCR2)의 온/오프 시간을 제어하는 주파수 제어방식에서는 전자펌프(VP')의 구동플랜저가 발진 주파수의 횟수에 의하여 구동하는 횟수가 정해지므로 고속발진에 의한 강운전 상태에서는 기계적인 마모가 쉽게 되는 단점이 있었다.

이에 본 고안은 발진단을 구동시키기 위한 DC 전원을 2가지로 구성하여 전원변동과 기준 발진전압을 비교하여 초기 발진시간을 결정하도록 하고, 발진펄스의 폭을 변조시키면서 전자펌프에 의한 유량을 조절하도록 한 전자펌프 구동회로를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위하여 본 고안은 대용량 난방용 제품의 유량조절을 전지펌프를 제어하기 위한 것으로, 입력되는 AC전압을 2가지의 DC 전압으로 전환하는 전원부(10)와 전원부(10)의 전원변동분과 기준발진 전압을 비교하여 초기 주파수를 결정하는 주파수 결정부(20)와, 주파수 결정부(20)의 출력과 가변저항을 조정하면서 전자램프의 구동을 위한 주파수를 조절하는 주파수의 제어부(30)와, 외부의 선택단자로부터의 입력신호에 따라 저항들의 합성저항값을 조절하는 펄스폭 선택부(40)와, 초기에 전압인가시 충방전 작용으로 최초의 펄스폭을 결정하는 초기펄스폭 결정부(50)와, 주파수 제어부(30)와 펄스폭 선택부(40) 및 초기 펄스폭 결정부(50)의 출력에 따라 펄스의 폭을 가변시키는 펄스폭 변조부(60)와, 펄스 변조부(60)의 출력에 따라 전자펌프플 온/오프시키는 전자펌프 구동부(70)들로 구성함으로서, 처음 전원을 온시켜 가동할 때 초기발진펄스에 의한 펌핑량의 과대토출을 방지하고 전자펌프가 온/오프되는 횟수를 일정하게 하면서 주파수의 펄스폭을 조절하여 전자 펌프의 펌핑량을 조절하도록 한 것이다.

본 고안을 첨부도면에 의거 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

AC전원이 입력되는 전원부(10)에서는 노이즈 방지용 콘덴서(C1)를 거치고 다이오드(D1)와 저항(R1) 및 콘덴서(C2)에 의해 반파정류되어 리플성분이 함유된 전압이 콘덴서(C2)에 충전되도록 하고, 콘덴서(C2)에서 방전되는 전압이 저항(R2), (R3)과 콘덴서(C3) 및 제너다이오드(ZD1)에 의해 정전전압원으로 되어 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되어 이의 콜렉터-에미터를 통하여 정격의 전압이 출력되도록 한다.

전원부(10)의 출력전압이 콘덴서(C4)를 통하여 비반전 입력단(+)으로 인가되는 비교기(OP1)의 반전 입력단(-)으로는 저항(R4), (R5)에 의해 분압된 전압이 인가되도록 하고 이의 출력단에서 다이오드(D2)를 거치도록 한 주파수 결정부(20)에서는 전원부(10)의 출력전압이 콘덴서(C4)에 충전되는 동안만 "H"가 출력되도록 한다.

주파수 결정부(20)의 비교기(OP1)의 출력전압이 콘덴서(C5)와 가변저항(VR1)을 통하여 반전 입력단(-)으로 인가되는 비교기(OP2)의 비반전 입력단(+)으로는 전원부(10)의 출력전압이 저항(R6), (R7)에 의해 분압되고 저항(R8)을 거친 전압이 인가되도록 하고, 비교기(OP2)의 출력단에서 저항(R9)을 통하여 비반전 입력단(+)으로 궤환되며 저항(R10) 및 다이오드(D3)를 통하여는 반전 입력단(-)으로 궤환되는 주파수 제어부(30)에서는 가변저항(VR1)을 조절하면서 주파수를 변화시킬수 있도록 한다.

주파수 제어부(30)의 출력이 저항(R11), (R12) 및 콘덴서(C6)를 거쳐 베이스로 인가되며 에미터가 접지된 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에서 콘덴서(C7)와 제너다이오드(ZD2) 및 저항(R13)을 거쳐 비교기(OP3)의 반전 입력단(-)으로 연결하고, 전원부(10)의 출력전압이 다이오드(D4)와 저항(R14), (R15)을 거쳐 인가되는 비교기(OP3)의 비반전 입력단(+)으로는 저항(R16)을 통하여 접지된 트랜지스터(Q3)의 콜렉터와 연결한 펄스폭 변조부(60)는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전압을 조절하면서 비교기(OP3)의 반전 입력단(-)으로 인가되는 전원을 제어하면서, 트랜지스터(Q3)이 온/오프에 따라 비반전 입력단(+)의 입력전원을 제어한다.

그리고 전원부(10)의 출력전압이 저항(R17), (R18), (R19), (R20)을 통하여 트랜지스터(Q2)의 콜렉터로 인가되고, 저항(R18)의 양단에는 트랜지스터(Q2)의 콜렉터와 에미터를 연결하면서 트랜지스터(R19)의 양단에는 트랜지스터(Q5)의 콜렉터와 에미터를 연결한 펄스폭 선택부(40)에서는 지부의 선택단자(A), (B)로부터 각각 저항(R22), (R23)을 통하여 베이스가 연결된 두 트랜지스터(Q4), (Q5)을 온/오프시키면서 저항(R17)-(R18)들의 합성저항값을 가변시켜 주파수의 펄스폭을 조절한다.

한편, 전원부(10)의 출력전압이 저항(R24), (R25)에 의해 분할된 전압은 반전 입력단(-)으로 인가되며, 저항(R28), (R29)을 통하여 출력되도록 한 초기 펄스폭 결정부(50)에서는 콘덴서(C8)의 충방전 전압에 따라 비교기(OP4)의 출력이 펄스폭 변조부(60)의 트랜지스터(Q13)를 온/오프시키도록 한다.

그러므로 주파수 제어부(30)와 펄스폭 선택부(40) 및 펄스폭 결정부(50)의 출력에 따라 펄스폭이 설정되는 펄스폭 변조부(60)의 출력이 저항(R30), (R31)을 거쳐 두 트랜지스터(Q6)(Q7)를 온/오프시키는 전자펌프 구동부(70)에서는 다이오드(D5)와 병렬로 접속된 전자펌프(VP)를 구동시킨다.

이와같이 구성시킨 본 고안은 대용량의 난방용 제품을 가동하기 위하여 전원을 온시키면, AC전압이 다이오드(D1)와 저항(R1) 및 콘덴서(C2)를 거치면서 반파정류되어 리플성분이 함유된 "AC전압Ｘ의 DC전압"으로 콘덴서(C2)에 충전되고, 콘덴서(C2)에서 방전되어 저항(R2), (R3)과 콘덴서(C3) 및 제너다이오드(ZD1)를 거친 전압이 트랜지스터(Q1)를 온시키면서 이의 콜렉터-에미터를 통하여 "VQE=VZD1+VQBE"의 전압이 출력되어 콘덴서(C4)에 충전된다.

그러므로 비교기(OP1)의 비반전 입력단(+)의 인가전압은 "VQE"이고 반전 입력단(-)의 인가전압은 ""이므로 콘덴서(C4)로 충전되는 동안만 비교기(OP1)의 출력이 "H"가 되면서 이의 출력은 제3(a)도에 도시된 것과 같은 파형으로 저항(R10)을 거쳐 콘덴서(C5)에 충전된다.

콘덴서(C5)에 충전되는 전압은 가변저항(VR)에 의해 주파수가 조절되는 것으로, 비교기(OP2)의 반전 입력단(-)으로 인가되어, 비반전 입력단(+)으로 인가되는 전압 ""과 비교기(OP2)에서 비교된다.

콘덴서(C5)에 충전된 전압은 ""이며 여기서 Vop2는 비교기(OP2)의 출력전압이다.

비교기(OP2)에서는 비반전 입력단(+)의 입력전압이 반전 입력단(-)보다 크거나 같은 경우에만 "H"가 출력되어 저항(R9)과 다이오드(D3)를 거쳐 콘덴서(C5)에 충전되면서 펄스폭 변조부(60)로 출력되고, 작은 경우에는 출력이 없으므로 콘덴서(C5)의 충전전압이 가변저항(VR)을 통하여 그라운드 된다.

비교기(OP2)의 출력단으로 제3(b)도에 도시된 것과 같은 파형의 전압이 출력되면서 트랜지스터(Q2)를 온/오프시키고, 이에 따라 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 연결된 콘덴서(C7)와 제너다이오드(ZD2) 및 저항(R13), (R17), (R18), (R19), (R20), (R21)으로 구성된 적분회로에 의해 스위프되어 제3(c)도에 도시된 것과 같은 파형이 비교기(OP3)의 반전 입력단(-)으로 인가된다.

이때에는 외부의 선택단자(A),(B)로부터 입력되는 트리거 신호에 따라 두 트랜지스터(Q4), (Q5)가 온/오프되면서 적분회로 중에서 저항(R18), (R20)을 취하거나 취하지 않도록 한 것으로 선택단자(A), (B)의 트리거 신호가 모두 "L"일 경우에, 선택단자(A)는 "L"이고 선택단자(B)는 "H"일 경우와, 선택단자(A)는 "H"이며 선택단자(B)는 "L"일 경우와 선택단자(A), (B)가 모두 "H"일 경우의 4가지의 스위프가 제3(e)도에 도시된 것과 같이 나타난다.

그리고 상기의 전압은 전원부(10)의 출력전압이 다이오드(DE)를 거치고 저항(R14), (R15)에 의해 분할된 전압이 비반전 입력단(+)으로 인가되는 비교기(OP3)에서 비교하여 제3(d)(f)도에 도시된 것과 같은 파형의 전압이 출력되면서 전자펌프 구동부(70)의 트랜지스터(Q6), (Q7)을 온/오프시키면서 전자펌프(VP)를 구동시키는 것이다.

한편, 처음 전원을 온시킨 경우에는 전원부(10)의 출력전압이 저항(R24), (R25)에 의해 분압되어 비교기(OP4)의 반전 입력단(-)으로,의 전압이 인가되고 비교기(OP4)의 비반전 입력단(+)으로는 저항(R26), (R27)에 의해 분압되면서 콘덴서(C8)에 충방전되는 전압인 " "가 인가되므로, 콘덴서(C8)에 충전되는 동안은 비교기(OP4)의 반전 입력단(-)의 인가 전압이 크기 때문에 출력이 "L"가 되고 콘덴서(C8)에 충전이 끝나 방전되기 시작하면 비반전 입력단(+)의 인가전압이 커지면서 "H"가 되어 트랜지스터(Q3)를 온시킨다.

트랜지스터(Q3)가 온되면 비교기(OP3)의 비반전 입력단(OP3)으로 인가되는 전압이 " "가 되어 초기 상태의 비교기(OP3)의 기준 전압이 되면서 초기의 발진 펄스에 의해 전자펌프(VP)에서 펌핑되는 유량이 과하게 토출되는 것을 방지하고 초기의 점화가 끝나면 트랜지스터(Q3)가 오프되면서 전술된 것과 같이 정상적으로 작동하는 것이다.

이와같이 전자펌프의 구동을 제어하되, 초기에는 콘덴서(C8)의 충방전에 의해 비교기(OP4)의 출력을 제어하면서 비교기(OP3)의 기준전압을 조절하여 점화시 유량이 과하게 토출되는 것을 방지하고, 점화된 후에는 외부의 선택단자(A), (B)를 통하여 입력되는 트리거 신호로 두 트랜지스터(Q5), (Q6)를 온/오프시키면서 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에서 비교기(OP3)의 반전 입력단(-)으로 인가되는 비교전압인 적분회로의 스위프를 조절하면서 비교기(OP3)에서 출력되는 파형의 펄스폭만 가변 시키도록 하여 전자펌프(VP)가 구동할 때 기구적인 마모가 거의 없어지도록 한 것이다.

Claims (1)

1. 대용량의 난방제품에서 전자펌프의 구동회로에 있어서, 콘덴서(C1), (C2), (C3)와 저항(R1), (R2), (R3)과 다이오드(D1)와 제너다이오드(ZD1) 및 트랜지스터(Q1)로 구성되어 AC 입력전원에 대해 2가지의 전압이 출력되도록 한 전원부(10)와, 콘덴서(C4)와 저항(R4), (R5)와 비교기(OP1) 및 다이오드(D2)로 구성되어 전원부(10)의 출력에 따라 전원을 온시킬 때 최초의 주파수를 결정하도록 한 주파수 결정부(20)와, 콘덴서(C5)와 가변저항(VR)과 저항(R6), (R7), (R8), (R9), (R10)과 다이오드(D3) 및 비교기(OP2)로 구성하여 가변저항을 조절하면서 주파수를 변화시키도록 한 주파수 제어부(30)와, 저항(R17), (R18), (R19), (R20), (R21),(R22), (R23)과 트랜지스터(Q4), (Q5)로 구성되어 외부의 선택 단자(A)(B)로부터 트리거 신호에 따라 합성 저항값이 바뀌도록 한 펄스폭 선택부(40)와, 콘덴서(C8)와 저항(R24), (R25), (R26), (R27) 및 비교기(OP4)로 구성되어 콘덴서(C8)의 충방전 작용에 의해 초기 반전 펄스를 결정하도록 한 초기 펄스폭 결정부(50)와 저항(R11), (R12), (R13), (R14), (R15), (R16)과 콘덴서(C6), (C7)와 제너다이오드(ZD2)와 트랜지스터(Q2), (Q3) 및 비교기(OP3)로 구성되어 주파수 제어부와 펄스폭 선택부 및 초기 펄스폭 결정부의 출력에 따라 펄스폭을 가변시키도록 한 펄스폭 변조부(60)와, 펄스폭 변조부(60)의 출력에 따라 트랜지스터(Q6), (Q7)로 구성된 전자펌프 구동부(70)에서 전자펌프(VP)의 구동을 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 전자펌프 구동회로.