KR930007364Y1 - 전열기의 다단온도 비교회로 - Google Patents

전열기의 다단온도 비교회로 Download PDF

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KR930007364Y1 KR2019910010820U KR910010820U KR930007364Y1 KR 930007364 Y1 KR930007364 Y1 KR 930007364Y1 KR 2019910010820 U KR2019910010820 U KR 2019910010820U KR 910010820 U KR910010820 U KR 910010820U KR 930007364 Y1 KR930007364 Y1 KR 930007364Y1
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Abstract

내용 없음.

Description

전열기의 다단온도 비교회로
제 1 도는 본 고안의 회로도.
제 2 도는 본 고안에서 사용되는 트랜지스터의 내부 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 정전압 정류부 2 : 설정온도 표시부
3 : 온도 비교부 4 : 전원공급 표시부
5 : 릴레이 구동부 6 : 업/다운 듀얼클럭 카운터
7,8 : 업/다운 펄스 발생부 9 : BCD/10진 디코더
10 : 스위칭부 11 : 휴지상태 검지부
12 : 히터구동 표시부 LED1~LED9: 발광다이오드
Q1~Q16: 트랜지스터 RL1: 릴레이
SW1~SW2: 터치스위치 V.C1,V.C2: 비교기
TH1: 더어미스터 H1,H2: 히터
본 고안은 전열기의 다단온도 비교회로에 관한 것으로, 특히 2개의 업.다운 터치 스위치를 이용하여 설정온도를 정확히 세팅시킬 수 있도록 함과 동시에 사용되는 부품수를 최대한으로 감소시켜 제품의 생산원가를 절감시킬 수 있도록 한 전열기의 다단온도 비교회로에 관한 것이다.
종래의 전열기에서는 비교적 저항값의 변화 편차가 큰 슬라이드 볼륨을 사용하여 설정온도를 조절함에 따라 설정온도가 부정확하게 되어 전열기를 정확한 온도에서 구동시킬 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 이를 해결하기 위해서는 별도의 온도 보상 회로를 부가시켜 주어야만 되는데, 이로인해 구성부품수가 많아지게 되어 제품의 생산원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.
본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 해소시키기 위하여 안출한 것으로, 업/다운 듀얼 클럭 카운터의 입력단에는 업/다운 펄스 발생부를 연결하고, 상기 카운터의 출력단에 입력단이 연결된 BCD/10진 디코더의 출력단과 공지의 릴레이 구동부 사이에는 다수개의 트랜지스터와, 손쉽고 간편하면서도 정확히 맞출수 있도록 하여 전열기가 설정온도를 정확히 유지할 수 있도록 함과 동시에 구성 부품수를 감소시켜 주므로서 제품의 생산원가를 줄일 수 있는 전열기의 다단온도 비교회로를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 도에 나타낸 바와같이 본 고안의 구성은 전원트랜스(T1)의 2차 측에서 출력되는 교류전압을 소정의 직류전압으로 정류시키는 브릿지 다이오드(BD1)와 정전압 IC(IC1)와 다수개의 콘덴서(C5~C8)로 구성되어 상기 브릿지 다이오드(BD1)의 출력전압을 소정의 정전압으로 변환시켜 주는 정전압 정류부(1)와, 저항(R5)과 다수개의 발광다이오드(LED1~LED7)로 구성되어 각각의 설정온도에 따라 서로다른 발광다이오드가 점등되도록한 설정온도 표시부(2)와, 가변저항(VR1), 더어미스터(TH1), 콘덴서(C4), 저항(R8)및 비교기 (VC1)로 구성되어 설정온도와 히터(H1),(H2)의 발열온도를 상호 비교하여 릴레이(RL1)의 구동여부를 결정하는 온도 비교부(3)와, 저항(R29)과 발광다이오드(LED9)로 구성되어 전원 공급여부를 표시하는 전원공급 표시부(4)와, 다이오드(D1), 저항(R9~R11) 및 트랜지스터(Q15)로 구성되어 상기 온도 비교부(3)의 출력에 따라 히터(H1)(H2)에 연결된 릴레이(RL1)의 구동여부를 결정하는 릴레이 구동부(5)를 상호연결 구성하여서 된 전열기의 온도 제어 회로에 있어서, 업/다운 펄스 발생부(7)(8)의 출력신호를 각각 입력받아 카운팅을 실시하여 소정의 데이타(BCD)를 출력시켜 주는 업/다운 듀얼 클럭카운터(6)와, 터치스위치(SW1), 저항(R1),(R2)및 콘덴서(C1)로 구성되어 상기 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)에 소정의 업클럭 신호를 발생시켜 주는 업 펄스 발생부(7)와, 터치스위치(SW2), 저항(R3)(R4) 및 콘덴서(C1)로 구성되어 상기 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)에 소정의 다운 클럭 신호를 발생시켜 주는 다운펄스 발생부(8)와, 상기 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)로 부터 소정의 데이타를 입력받아 10진수로 변환시킨 다음 그 결과 값으로, 상기 설정온도 표시부(2)와, 스위칭부(10)의 각종 소자를 제어하는 BCD/10진 디코더(9) 디코더(9)와, 다수개의 저항(R14~R28)과 트랜지스터(Q1)~(Q14)로 구성되어 상기 BCD/10진 디코더(9)의 출력신호에 따라 각각 스위칭 동작을 달리하여 상기 릴레이 구동부(5) 및 비교기(V.C1)의 설정온도 전압을 제어하는 스위칭부(10)와, 저항(R6)(R7), 콘덴서(C3)및 비교기(V.C2)로 구성되어 전원 공급순간 및 휴지상태시 릴레이(RL1)의 구동을 차단시켜 히터가 발열하는 것을 방지해 주는 휴지상태 검지부(11)와, 트랜지스터(Q16), 발광다이오드(LED8) 및 저항(R12)으로 구성되어 히터의 구동여부를 나타내는 히터구동 표시부(12)와를 부가시켜서 된 것이다.
여기서 미설명 부호 SW3은 공급전원전압(110/220V)에 따라 사용자가 선택적으로 전환시켜 주는 전원스위치, Ts는 온도 퓨우즈, Fu는 전류퓨우즈이다.
이와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전열기에 110 또는 220V의 전원전압이 최초로 인가되므로 인해 정전압 정류부(1)에서 소정의 직류전압이 출력되어 각부에 인가되는 상태에서 설정온도의 업/다운을 위한 터치스위치(SW1)(SW2)의 조작이 없게 되면, 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)의 출력신호가 모드 '로우'상태이므로 BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(O0)에서만 '로우'신호가 발생된다.
따라서, 저항(R6)(R7)을 통해 분배되어 비교기(V.C2)의 반전입력단자(-)에 인가되는 전압이 비반전 입력단자(+)에 인가되는 상기 BCD/10진 디코더(9)의 출력전압보다 높게 되므로 비교기(V.C2)의 출력이 '로우'상태가 되어 저항(R9)을 통해 강하된 공급전압(Vcc2)은 비교기(V.C2)를 통해 접지된다.
한편, BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(O0)에서 '로우'신호가 출력되고, 나머지의 출력단자(01~O7)에서 모두 '하이'신호가 출력되는 상태에서는 (즉, 초기전원 인가시나 휴지상태시)스위칭부(10)내의 모든 트랜지스터(Q1~Q14)가 '오프'된 상태를 유지하게 되므로, 비교기(V.C1)의 비반전 입력단자(+)에 인가되는 전압은 저항(R28)에 의한 전압이 인가되고 그의 반전입력단자(-)에는 가변저항(VR1)이 설정값과 더어미스터(TH1)의 저항값(통상 실온 25℃에서 100KΩ을 나타냄) 및 저항(R13)에 의한 분배전압(약 2.5V임)이 인가되므로 비반전 입력단자(+)에 인가되는 전압보다 반전입력단자(-)에 인가되는 전압이 높게되어 비교기(V.C1)의 출력이 '로우'가 되므로 트랜지스터(Q15)의 베이스에 인가되는 바이어스 전압은 다이오드(D1)를 거쳐 비교기(V.C1)를 통해 접지되기도 한다.
이에 따라, 트랜지스터(Q15)의 베이스에는 '로우'신호가 인가되므로 트랜지스터(Q15)가 '오프'되어 릴레이(RL1)의 구동이 차단되므로 그이 접점스위치(S1)의 가동단자(C)가 고정단자(B)에 접속된 상태를 유지하게 되어 히터(H1)(H2)에 인가되는 교류전압(AC)이 차단되어 전열기의 구동은 차단된다.
또한, 상기에서와 같이 트랜지스터(Q15)가 '오프'되면 그의 콜렉터에 공접된 PNP형 트랜지스터(Q16)의 베이스에는 '하이'신호가 인가됨에 따라 트랜지스터(Q16)가 '오프'된 상태를 유지하게 되어 히터의 구동여부를 나타내는 발광다이오드(LED8)는 '오프'된다.
이와같은 상태에서 사용자가 전열기의 설정온도를 올리기 위해 터치스위치(SW1)를 한번 눌렀다고 가정하면, 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)의 입력단자(UP)에 소정의 펄시신호가 한변 입력되므로('하이'상태에서 '로우'로 변환됨)업/다운 듀얼 카운터(6)는 이신호를 입력받아 하나의 업카운터를 실시한 다음 BCD/10진 디코더(9)에 소정신호를 출력하게 된다.
따라서, BCD/10진 디코더(9)에서는 상기의 출력신호를 입력받아 그의 출력단자(01)를 통해서만 '로우'신호를 출력하게 되므로, 발광다이오드(LED1)가 '온'됨과 동시에 스위칭부(10)내의 트랜지스터(Q13)(Q14)만 '온'이 되어 비교기(V.C1)의 비반전 입력단자(+)에는 저항(R26~28)의 합성값에 의한 소정분배 전압이 인가된다.
즉, 최초 트랜지스터(Q13)가 '온'이 되면 비교기(V.C1)의 비반전 입력단자(+)에는 저항(R26,R28)값에 의한 설정온도 전압이 인가되고, 이어 트랜지스터(Q14)가 '온'이 되면 저항(R27)값에 의해 상기 설정온도 전압보다 소정전압(약mV임) 높게 상승된 상태로 인가된다.
이때, 비교기(V.C1)의 반전입력단자(-)에는 가변저항(VR1)의 설정저항 값에다 온도가 상승하면 그의 저항값이 감소되는 더어미스터(TH1)의 저항값을 더한 합성 저항값과 저항(R13)에 의해 분배전압이 인가되는데, 이때에는 전열기가 구동되기 이전상태이므로 더어미스터(TH1)의 저항값이 커서 비교기(V.C1)의 비반전 입력단자(+)에 인가되는 설정온도에 따른 전압이 반전입력단자(-)에 인가되는 전압보다 높게 되므로(전열기의 내부 온도가 소정온도 이상으로 상승하지 않았다고 가정할때)비교기(V.C1)의 출력은 '하이'가 되어 다이오드(D1)는 '오프'상태를 유지하게 된다.
또한, 상기에서와 같이 BCD/10진 디코더(9) 출력단자(01)에서 '로우'신호가 출력될때는 그의 출력단자(00)에서는 '하이'신호가 출력됨로 비교기(V.C2)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 '하이'신호의 전압이 그의 반전입력단자(-)에 인가되는 분배저항(R6,R7)에 의한 기준전압 보다 높게되므로 비교기(V.C2)의 출력이 '하이'가 된 다.
따라서, 트랜지스터(Q15)의 베이스에는 저항(R9)(R10)에 의한 바이어스전압이 인가되므로 릴레이(RL1)를 구동시키는 트랜지스터(Q15)가 '온'이 되어 릴레이 접점스위치(RL1)를 구동시키는 트랜지스터(Q15)가 '온'이 되어 릴레이 접점스위치(S1)의 가동단자(C)가 고정단자(A)에 접속되므로 히터(H1)(H2)에는 교류전압(AC)이 인가되어 발열되기 시작하게 된다.
이때, 트랜지스터(Q16)의 베이스에는 '로우'신호가 인가되므로 트랜지스터(Q16)가 '온'이되어 히터의 구동상태를 나타내는 발광다이오드(LED8)가 점등되므로 사용자는 이를 통해 현재 전열기의 히터가 구동되고 있음을 손쉽게 인식할 수 있게 된다.
이와같은 상태에서 소정시간이 흘러 전열기의 온도가 사용자의 설정온도 보다 상승하게 되면 더어미스터(TH1)의 저항값이 소정값 이하로 감소되므로, 비교기(VC1)의 반전입력단자(-)에 인가되는 소정전압이 그의 비반전입력단자(+)에 인가되는 저항(R26~R28)에 의한 분배전압 보다 상승하게 되어 그의 출력은 '로우'상태가 된다.
따라서, 상기 트랜지스터(Q15)의 베이스에 인가되는 소정의 바이어스 전압이 다이오드(D1)를 거쳐 비교기(V.C1)를 통해 접지되므로, 비록 비교기(V.C2)의 출력이 '하이'상태에 있다 하여도 트랜지스터(Q15)의 베이스에 인가되는 전압이 '로우'상태가 되어 트랜지스터(Q15)가 '오프'되므로 릴레이(RL1)의 구동이 차단되어 히터(H1)(H2)의 발열이 차단됨과 동시에 트랜지스터(Q16)가 '오프'되어 히터의 구동여부를 나타내는 발광다이오드(LED8)가 소등된다.
또한, 상기와 같은 상태에서 터치스위치(SW1)를 한번더 눌러주면, 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)의 계수값이 1더 증가되므로, BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(O2)에서만, '로우'신호가 출력되어 다수개의 발광다이오드(LED~LED7)중 발광다이오드(LED2)만 '온'이 되어 사용자가 현재의 설정온도를 손쉽게 인식할 수 있게 된다.
따라서, 스위칭부(10)내의 트랜지스터(Q1~Q10)(Q13,Q14)들은 모두 '오프'되고, 트랜지스터(Q11)(Q12)만 '온'이 되므로, 비교기(V.C1)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 전압은 저항(R24,R25,R26)값에 의해 분배 전압이 인가되는데, 이때의 전압은 상기에서의 저항(R26~R28)값에 의한 분배전압 보다 약 3mV상승된 상태이다.
이에 따라 전열기의 온도가 상기에서 설정한 설정온도 이하인 상태에서는 비교기(V.C1)의 출력이 '하이'상태가 되므로, 다이오드(D1)는 '오프'된다.
또한, 상기와 같이 설정온도를 소정온도 만큼 상승시킨 상태에서도 비교기(V.C2)의 출력은 계속 '로우'상태를 유지하게 되므로, 릴레이(RL1)를 구동시키는 트랜지스터(Q15)와 발광다이오드(LED)를 구동시키는 트랜지스터(Q16)가 모두 '온'이 되어 히터(H1)(H2)가 발열함과 동시에 히터의 발열상태를 나타내는 발광다이오드(LED8)가 점등된다.
이후, 터치스위치(SW1)를 한번더 눌러주면 트랜지스터(Q9)(Q10)들만이 '온'이 되어 저항(R22,R23,R28)값이 의한 분배전압이 비교기(V.C1)의 비반전입력단자(+)에 인가된다.
이와같은 동작을 반복 수행하여 터치스위치(SW1)를 7번째 눌려주게되면 트랜지스터(Q1)(Q2)들만이 '온'이되어 비교기(V.C1)의 비반전입력단자(+)에는 저항(R14,R15,R28)값에 의한 분배전압이 인가되는데, 이때 각 단계별 설정온도에 따른 전압차는 각각 약 3mV이고, 트랜지스터(Q1,Q3,Q5,Q7,Q9,Q11,Q13)들의 콜렉터에 각각 연결된 저항(R14,R15,R18,R21,R23,R25,R27)들은 상기 설정온도에 따른 전압을 각각 약mV씩 상승시켜 주는 역할을 수행하게 된다.
또한, 상기 발광다이오드(LED1~LED7)들은 각각의 설정온도에 대응하여 각각이 단계별로 하나씩 점등되고, 전원이 공급되고 있는 상태에서는 발광다이오드(LED9)가 점등된 상태를 유지하게 된다.
그리고, 히터(H1)(H2)의 구동 및 발광다이오드(LED8)의 점,소등은 전열기의 온도를 감비하는 더어미스터(TH1)의 저항값 변화에 따라 제어되는 비교기(V.C1)의 출력변화에 의해 제어되며, 전열기의 온도가 그때 그때의 설정온도 이상으로 상승하게 되면 더어미스터(TH1)의 저항값 변화에 의해 히터(H1)(H2)의 발열이 자동으로 차단된다.
한편, 상기와 같이 전열기의 설정온도를 상승시키던중 설정온도를 하강시키기 위한 터치스위치(SW2)가 한번 눌러지면 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)가 다운 카운터를 수행하게 되므로, BCD/10진 디코더(9)의 출력이 이전의 출력보다 한단계 감소된 상태로 출력되므로 (예를들어 최상위 설정온도인 7단계에서 스위치(SW2)가 한번 눌러지면 6단계로 감소되어 BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(O6)에서 '로우'신호가 출력됨)비교기(V.C1)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 전압보다 약 3mV낮게 인가된다.
이와같은 과정을 반복 수행하여 BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(01)에서 '로우'신호가 출력되는 상태에서 다운터치 스위치(SW2)가 한번더 눌러지면 BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(O0)에서만 '로우'신호가 출력되어 전열기는 휴지 상태에 돌입하게 된다.
즉, BCD/10진 디코더(9)의 출력단자(O0)에서 '로우'신호가 출력되면 최초 전원공급 상태에서와 똑같은 상태이므로 비교기(V.C1)(V.C2)의 출력이 모두 '로우'상태가 되어 트랜지스터(Q15)(Q16)들이 '오프'되므로 히터(H1)(H2)및 발광다이오드(LED9)의 구동이 차단된다.
또한, 본 고안에서는 사용온도의 설정값을 통상 195℃, 180℃, 160℃, 140℃, 120℃, 100℃ 및 75℃로 하였으나, 이는 저항(R14~R27)값을 적절히 변화시켜 다른 값으로 설정할 수도 있고, 설정온도의 변화를 7단계로 나타냈으나 좀더 많은 단계를 설정하여 설정온도를 세분화 할 수도 있다.
한편, 7단계에서 전열기를 구동시킬때 비교기(V.C1)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 전압이 트랜지스터(Q1)의 구동에 의해 약 3.98V가 되고, 트랜지스터(Q2)에 의해 약 3mV가 높여지므로 4,01V가 된다.
이후, 전열기의 히팅온도가 설정온도 이상으로 상승되면 비교기(V.C1)의 반전입력단자(-)에 인가되는 전압이 비반전입력단자(+)에 인가되는 4.O1V보다 약 1mV더높은 4.OV가 되어 비교기(V.C1)의 출력은 '하이'상태에서 '로우'가 되면 트랜지스터(Q15)가 오프되어 히터의 발열이 중단되므로 전열기가 식기 시작하게 되어 소정시간이 흐르면 비교기(V.C1)의 비반전입력단자(+)에 인가되는 전압이 저항(R14)(R28)에 의해 분배전압인 3.98V로 내려가게 되는데, 이는 트랜지스터(Q2)의 에미터에 인가되는 전압이 OV가 되므로 온도상한 전압인 3mV가 제거되기 때문이다.
이후, 비교기(V.C1)의 반전입력단자(-)에 인가되면, 4.02V의 전압이 전열기의 온도하강으로 인해 약 3.9V로 하강하게 되면, 비교기(V.C1)의 출력은 다시 '하이'가 되어 히터(H1)(H2)가 다시 발열하게 되는데, 이때 상기 3.97V를 온도설정 하한전압이라 한다.
또한, 온도설정 상한전압과 하한전압의 차가 5mV인데, 이차는 낮은 설정온도에 른 전압일때 온도폭을 매우 넓게하고, 높은 온도로 올라갈수록 온도폭이 좁아진다.
그리고, 상기 온도폭은 넓어질수록 히팅되는 시간과 히팅중단 시간이 길어지게 되므로 비교기(V.C1)의 반전 및 비반전 빈도가 적어지게 되고, 온도설정 상한 및 하한전압에서는 반전빈도가 매우 빨라져 릴레이 접점의 스파커 크기가 적어지게 되어 접점의 마모를 줄일 수 있으므로 릴레이의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 상기 저항(R30)과 콘덴서(C9)는 릴레이(RL1)의 접점스위치(S1)에서 발생되는 스파커를 완하시켜 주고, 다이오드(D2)는 역방향 유기전압에 의한 릴레이의 소손을 방지하기 위한 것이며, 저항(R5)(R12)(R29)은 발광다이오드(LED1~LED9)보호용 저항이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 고안에 의하면, 비교적 저항의 변화 편차가 큰 슬라이드 볼륨을 사용하지 않고 터치스위치를 이용하여 전열기의 설정온도를 정확히 맞출수 있게 되어 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 회로를 구성하는 부품이 집적회로로 구성되어 있어 부품수의 감소에 의한 제품의 생산원가를 대폭 절감시킬 수 있는 실용적인 고안인 것이다.

Claims (1)

  1. 정전압 정류부(1), 설정온도 표시부(2), 온도비교부(3), 전원공급 표시부(4) 및 히터(H1)(H2)에 공급되는 전원을 제어하는 릴레이 구동부(5)를 상호연결 구성하여서 된 전열기의 온도제어 회로에 있어서, 업/다운 펄스 발생부(7)(8)로 부터 소정의 출력신호를 각각 입력받아 업/다운 카운팅을 실시하여 소정의 데이타(BCD)를 출력시켜 주는 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)와, 상기 업/다운 튜얼 클럭 카운터(5)에 소정의 업클럭 신호를 발생시켜 주는 업펄스 발생부(7)와, 상기 업/다운 듀얼 클럭 카운터(6)에 소정의 다운클럭 신호를 발생시켜 주는 다운펄스 발생부(8)와, 상기 업/다운 듀얼 클럭카운터(6)에서 출력되는 소정의 BCD데이타를 10진수로 변환시켜 그 결과 값으로 상기 설정온도 표시부(2)와, 스위칭부(10)의 각종 소자를 제어하는 BCD/10진 디코더(9)와, 상기 BCD/10진 디코더의 출력신호를 입력받아 소정의 스위칭 동작을 수행하여 상기 온도 비교부(3)에 인가되는 설정온도전압 및 릴레이 구동부(5)를 제어하는 스위칭부(10)와, 최초 전원공급시와 전열기의 휴지상태시 이를 검지하여 히터(H1)(H2)에 인가되는 공급전압을 차단시켜 주는 휴지상태 검지부(11)와, 상기 온도 비교부(3) 및 휴지상태 검지부(11)의 출력상태에 따라 히터의 구동여부를 나타내 주는 히터구동표시부(12)와, 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 전열기의 다단온도 비교회로.
KR2019910010820U 1991-07-13 1991-07-13 전열기의 다단온도 비교회로 KR930007364Y1 (ko)

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