KR930002806Y1 - 자동차용 라디에이터 팬모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레이 구동회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 라디에이터 팬모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레이 구동회로

첨부도면은 본 고안의 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차단을 릴레이 구동회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전원공급회로 IC₁,IC₂: 비교기

RY₁: 라디에이터 팬 모터 구동용 릴레이 RY₂: 에어콘 차단용 릴레이

REC : 레귤레이터 TH : 써미스터

본 고안은 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차량용 릴레이 구동회로에 관한 것으로서, 특히 라디에이터 내부의 냉각수 온도를 써미스터로 감지하고, 써미터스에 의하여 감지된 온도에 따라 에어콘 차단용 릴레이와 라디에이터 팬 모터 구동용 릴레이를 자동으로 온, 오프시켜 주는 회로에 관한 것이다.

종래의 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차단용 써모스위치(Thermo Switch)와 센서들은 왁스(Wax)형 또는 트랜스 형으로 크게 나눌 수 있는데, 왁스형 써모스위치와 센서는 열에 의하여 왁스가 팽창하고 이 왁스의 팽창력에 의하여 퍼스톤을 움직여 줌으로써 접점을 온, 오프시키는 것이며, 트랜스형 써모스위치와 센서는 내부에 영구 자석과 훼라이트(Ferrite)가 내장되어 온도 상승에 따라 훼라이트를 통해 자력이 통과되며 이때 자석 및 훼라이트 속에 있는 리드(Lid)스위치가 작동하는 것이다.

왁스형 써모스위치는 주로 중용량이상의 차량에 사용되어지며, 트랜스형 써모스위치는 소용량의 차량에만 사용이 가능한데, 이들 써모스위치는 외국 기술에 의하여 개발되어 가고 있어 국산화에 어려움이 따르고 있다.

또한, 온도의 감지부위는 동일한 곳인데, 에어콘이 장착된 차량은 엔진의 과열을 방지하기 위하여 에어콘 차단용 스위치가 별도로 장착되고 있으며, 현재에는 써모스위치로서 릴레이를 사용하여 릴레이로 구동시켜줌으로써 라디에이터 팬 모터구동 및 에어콘 차단을 수행하고 있다.

본 고안은 라디에이터 내부의 냉각수 온도를 써미스터로 감지하고, 써미스터에 의하여 감지된 온도에 따라 에어콘 차단용 릴레이와 라디에이터 팬 모터 구동용 릴레이를 자동으로 온, 오프시켜 주는 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레일 구동회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 차량전원을 공급받아 안정화된 전원전압을 출력하기 위한 전원공급회로와, 상기 전원공급회로에 접속되어 제1기준전압회로와, 상기 전원공급회로에 일단이 접속된 분압회로와 라디에이터 내부의 냉각수 온도를 감지하기 위한 써미스터의 직렬 접속으로 이루어진 냉각수 온도 감지수단과, 상기 냉각수 온도 감지수단의 출력이 비반전 단자에 인가되고 상기 제1기준전압이 반전단자에 인가되어 상기 출력이 제1기준전압보다 클 경우에 출력을 발생하는 제1비교기와, 상기 전원공급회로에 접속되어 제2기준전압을 출력하기 위한 제2기준전압회로와, 상기 제2기준전압이 비반전단자에 인가되고 상기 냉각수 온도 감지수단의 출력이 반전단자에 인가되어 상기 제2기준전압이 상기 출력보다 클 경우에 출력을 발생하기 위한 제2비교기와, 상기 제1비교기의 출력을 반전시키기 위한 반전회로와, 상기 반전회로가 턴온 상태일 때 에어콘 차단용 릴레이를 작동시키기 위한 스위칭 수단과, 상기 제2비교기의 출력에 따라 라디에이터 팬 모터 구동용 릴레이를 동작시키기 위한 구동수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레이 구동회로를 제공한다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면은 본 고안의 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레이 구동회로를 도시한 것이다.

본 고안의 자동차용 라디에이터 팬 모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레이 구동회로는 차량전원(V_cc2)(5V)을 공급시켜 주기 위한 전원공급회로(10)가 다이오드(D₁), 콘덴서(C₁,C₂) 및 레귤레이터(REG)로 구성되고, 상기 전원공급회로(10)의 출력전원(V_CC2)이 저항(R₁,R₂) 및 온도에 따라 저항값이 변하는 써미스터(TH)의 저항(R_TH)에 의하여 분압되어 제1비교기(IC₁)의 비반전 단자에는 전원전압(V_CC2)이 저항(R₃,R₄)에 의하여 분압되고, 인가되고, 상기 제2비교기(IC₂)의 비반전 단자에는 전원전압(V_CC2)이 저항(R₅,R₆)에 의하여 분압되어 인가되도록 연결되었다.

또한, 상기 제1비교기(IC₁)의 출력이 저항(R₇)을 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 연결되고, 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터가 저항(R₉)을 통하여 차량전원(V_CC1)이 인가됨과 동시에 저항(R₁₀)을 통하여 릴레이(RY₁) 구동용 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 연결되며, 상기 제2비교기(IC₂)의 출력이 저항(R₈)을 통하여 릴레이(Q₂) 구동용 트랜지스터(Q₃)의 베이스에 연결되도록 구성하였다.

이때, 트랜지스터(Q₂)의 콜렉터에 접속된 릴레이(RY₁)는 에어콘 차단용 릴레이이고, 트랜지스터(Q₃)의 콜렉터에 접속된 릴레이(RY₂)는 라디에이터 팬 모터 구동용 릴레이이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안의 동작을 설명한다.

전원공급회로(10)는 차량전원(V_CC1)을 공급받아 본 고안의 내부에 회로에 사용되는 안정화된 전원전압(V_CC2)을 만들어 회로의 각 부분에 공급하게 된다.

써미스터(TH)는 라디에이터 내부의 냉각수 온도를 감지하고, 써미스터(TH)에 의하여 감지된 냉각수 온도에 따라 변하는 그의 저항값(R_TH)이 변하게 된다.

그러므로, 비교기(IC₁)이 비반전단자와 비교기(IC₂)의 반전단자에는 각각 전원전압(V_CC2)이 냉각수 온도에 따라 변하는 써미스터(TH)의 저항(R_TH)과 저항(R₁,R₂)에 의하여 분배되어 인가되는데, 비교기(IC₁)의 비반전단자 및 비교기(IC₂)의 반전단자에 입력되는 전압(V_IN)은 다음 식(1)과 같이 표현된다.

비교기(IC₁)는 상기 반전단자에 입력되는 전압(V_IN)과 저항(R₃,R₄)에 의하여 전압분배되어 비반전단자에 인가되는 기준전압(V_ref1)을 비교하고, 비교기(IC₂)는 상기 반전단자에 입력되는 전압(V_IN)과 저항(R₅,R₆)에 의하여 전압분배되어 비반전단자에 인가되는 기준전압(V_ref2)을 비교하게 되므로, 써미스터(TH)의 의하여 감지된 냉각수 온도에 따라 그의 출력값이 결정된다.

따라서, 써미스터(TH)에 의하여 감지된 냉각수의 온도가 낮으면 그 저항값(R_TH)은 상대석으로 커져서 입력전압(V_IN)이 커지게 되고, 이에 따라 입력전압(V_IN)이 기준전압(V_ref1)보다 크므로 비교기(IC₁)의 출력은 하이상태가 된다.

상기 비교기(IC₁)의 하이레벨 출력이 저항(R₇)을 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q₁)가 온되고, 이에 따라 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터 전위가 로우레벨로 되어 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되므로 트랜지스터(Q₂)도 온되며, 트랜지스터(Q₂)가 구동됨에 따라 에어콘 차단용 릴레이(RY₁)가 구동되어 에어콘이 차단된다.

그러나, 라디에이터 내부의 온도가 높아져서 써미스터(TH)에 의하여 감지된 온도가 낮아지고, 이에 따라 써미스터(TH)의 저항(R_TH)값이 감소되어 비교기(IC₁)의 비반전단자의 입력전압(V_IN)이 낮아지게 된다.

이와 같이 냉각수의 온도가 높아져서 써미스터(TH)에 의하여 감지된 온도가 낮아져 비반전단자의 입력전압(V_IN)이 반전단자에 입력되는 기준전압(V_ref1)보다 낮아지게 되고, 이에 따라 비교기(IC₁)의 출력은 로우레벨로 된다.

상기 비교기(IC₁)의 로우레벨 출력이 저항(R₇)을 통하여 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q₁)가 오프되고, 이에 따라 릴레이(RY₁) 구동용 트랜지스터(Q₂)도 오프되므로 에어콘 차단용 릴레이(RY₁)이 인가되는 전원은 차단된다.

이때, 비교기(IC₁)의 반전단자에 인가되는 기준전압(V_ref1)값을 변화시켜 줄 경우 비교기(IC₁)의 출력은 하이에서 로우레벨로 전이시켜주는 전이점(Transition Point)을 변화시켜 줄 수 있는데, 이때 기준전압(V_ref1)은 식(2)와 같이 표현되어진다.

한편, 비교기(IC₂)의 비반전단자에는 기준전압(V_ref2)이 입력되고, 반전단자에는 상기 써미스터(TH)의 저항(R_TH)값에 따라 변하는 전압(V_IN)이 입력되므로 냉각수 온도에 따른 출력은 상기 비교기(IC₁)의 동작과는 반대로 된다.

따라서, 라디에이터 내부의 냉각수 온도가 낮은 경우에는 써미스터(TH)의 저항(R_TH)값이 상대적으로 증가하고, 입력전압(V_IN)이 기준전압(V_ref2)보다 크게 된다.

그러므로 비교기(IC₂)의 출력은 로우상태로 되고, 이 비교기(IC₂)의 로우상태 출력이 저항(R₈)을 통하여 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가되므로 트랜지스터(Q₃)는 오프된다.

그러나, 라디에이터 내부의 냉각수 온도가 높아져 상대적으로 써미스터(TH)의 저항(R_TH)값이 감소하고, 이에 따라 입력전압(V_IN)이 감소하여 비반전단자에 인가되는 기준전압(V_ref2)이 반전단자에 인가되는 입력전압(V_IN)보다 커지게 되면 비교기(IC₂)의 출력은 하이레벨로 된다.

상기 비교기(IC₂)의 하이레벨 출력이 저항(R₈)을 통하여 트랜지스터(Q₃)에 베이스에 인가되고 트랜지스터(Q₃)가 온되고, 트랜지스터(Q₃)가 온됨에 따라 릴레이(RY₂)가 구동되어 라디에이터 팬 모터 구동되게 된다.

상기와 마찬가지로, 기준전압(V_ref2)의 값을 변화시켜 줄 경우 비교기(IC₂)의 출력이 로우상태에서 하이상태로 전이되는 전이점(Transition Point)을 변환시킬 수 있으며, 이때 기준전압(V_ref2)은 식(3)과 같이 표현된다.

본 고안의 회로에 있어서 써미스터(TH)에 병렬로 접속된 콘덴서(C₃)는 순간적인 온도변화나 입력 노이즈를 제거하기 위한 하이패스 필터로서 시상수(τ)는 다음식(4)에 의하여 구해진다.

일반적으로, τH, τL값은 그때의 온도값에 따라 영향을 받으나, 대략 100 내지 200ms 범위내의 값을 갖도록 본 고안에서는 설계되었다.

상기한 바와같은 본 고안에 의하면, 에어콘 차단 및 라디에이터 팬 구동 모터의 구동을 하나의 회로로 동시에 제어할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 차량전원(V_CC1)을 공급받아 안정화된 전원전압(V_CC2)을 출력하기 위한 전원공급회로(10)와, 상기 전원공급회로(10)에 접속되어 제1기준전압(V_ref1)을 출력하기 위한 제1기준전압회로(R₃,R₄)와, 상기 전원공급회로(10)에 일단이 접속된 분압회로(R₁,R₂)와 라디에이터 내부의 냉각수 온도를 감지하기 위한 써미스터(TH)의 직렬접속으로 이루어진 냉각수 온도 감지수단(R₁,R₂,TH)과, 상기 냉각수 온도 감지수단의 출력(V_IN)이 비반전단자에 인가되고 상기 제1기준전압(V_ref1)이 제1기준전압(V_ref1)보다 클 경우에 출력을 발생하는 제1비교기(IC₁)와, 상기 전원공급회로(10)에 접속되어 제2기준전압(V_ref2)을 출력하기 위한 제2기준전압회로(R₅,R₆)와, 상기 제2기준전압(V_ref2)이 비반전단자에 인가되고 상기 냉각수 온도 감지수단의 출력(V_IN)이 반전단자에 인가되어 상기 제2기준전압(V_ref2)이 상기 출력(V_IN)보다 클 경우에 출력을 발생하기 위한 제2비교기(IC₂)와, 상기 제1비교기(IC₁)의 출력을 반전시키기 위한 반전회로(Q₁,R₇,R₉)와, 상기 반전회로가 턴온 상태일 때 에어콘 차단용 릴레이(RY₁)를 작동시키기 위한 스위칭 수단(Q₂,R₁₀)과, 상기 제2비교기(IC₂)의 출력에 따라 라디에이터 팬모터 구동용 릴레이(RY₂)를 동작시키기 위한 구동수단(Q₃,R₈)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 라디에이터 팬모터 구동 및 에어콘 차단용 릴레이 구동회로.