KR940001803Y1 - 전기장판의 온도제어장치 - Google Patents

전기장판의 온도제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

전기장판의 온도제어장치
제1도는 본 고안에 의한 전기장판 제어 회로도.
제2도는 본 고안 장치의 동작설명을 위한 각 단자점 출력 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
가 : 온도 제어부 나 : 타이머 제어부
1 : 전원 공급부 2 : 제로 크로스 검출부
3 : 펄스 발생부 4 : 트리거 회로부
5 : 전압 검출 및 전환부 6 : 온도설정부
7 : 지연 회로부 8 : 온도 휴즈 작동회로부
9a : 출력 표시부 9b : 전원입력 표시부
10 : 타이머 회로부 11 : 플립플롭
LH : 발열체 LS : 감지선
SH : 감열층 DP : 액정 표시기
MP : 발진기 AL : 알람
F, TF : 전원 및 온도퓨즈 SW1-SW2: 스위치
B1, B2: 시간설정버튼 RB : 리세트 스위치
G1-G4: 낸드 게이트 I1-I6: 인버터
D1-D9: 다이오드 Q1-Q5: 트랜지스터
R1-R25: 저항 Vcc: 시계용 밧데리
PL1-PL2: 발광소자 VR1-VR3: 가변저항
C1-C7: 콘덴서
본 고안은 전기 장판류의 온도 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 온도 제어회로에 타이머 회로를 두어 예약시간 설정 및 스위치 선택에 따라 발열체의 시간제어가 가능하게 하여 사용자 편의 제공은 물론 전력손실을 줄일 수 있도록 하고, 과열정도에 따라 발열전원 억제 및 차단을 2차적으로 제어하도록 하여 사용상의 안전도를 꾀하는 동시 별도의 전압전환 스위치나 감압트랜스 없이 110V/220V 상용전압을 수용할수 있도록 함에 주안점을 둔 전기장판의 온도제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 온도 감지선과 발열체 상호간의 임피던스 변화, 또는 감지선의 저항변화를 이용하는 온도 제어장치의 온도편차 및 검열층 변질의 경륜 변화 문제를 해소하는 방안이 구비되고, 별도의 전압전환 스위치나 감압트랜스 없이 110V/220V 상용전압을 수용할수 있도록 한 온도제어장치로서 본인이 선출원한 실용신안원 제89-1413호가 제안된바 있다.
그러나 이 고안은 발열체를 감온체로 이용하여 발열체 권선을 균일하게 할수 있는 장점과, 전원 스위치의 온으로 발열체에 전원이 인가된 상태에서 비교 증폭회로에 설정된 온도값과 온도 검출회로에서 검출할 발열체의 온도를 비교하여 설정온도값보다 검출온도가 상승 또는 그 반대로 하강하게 되면 다이리스터의 게이트 전류를 공급 또는 차단하도록 하므로서 사용상에 편리함을 줄수는 있으나, 발열체의 온도를 검출하는 감지선에는 교류전압이 흐르도록 하여 온도제어하는 것이어서 그에 따른 콘덴서의 용량 가증과 더불어 감지선이 부하저항으로 작용하는 것인 만큼 전력손실을 가져다 주고, 아울러 이 장치는 사용자가 항상 있는 상태 이의, 예컨데 외출중에는 사용이 가능하지 않은 제한적이어서 외출을 마치고 돌아온 후에 사용할시에는 사용에 적합한 온도로 도달될때 까지 많은 시간을 기다려야 하는 단점이 있는 것이다.
따라서 본 고안은 상기한 종래 고안의 문제점을 해소하고자 온도 제어 회로에 발열체의 발열개시 및 종료시간의 예약설정이 가능한 타이머 회로를 두어 예약설정의 시간대에 따라 온도제어가 가능하게 하므로서 외출이 잦은 사용자에게 편의를 제공할수 있는 전기 장판의 온도제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 고안에 관한 다른 목적은 예약설정된 발열체의 발열개시 및 종료시점마다 알람을 발생하게 하여 사용자의 청각에 의해 온도 제어상태를 인식할수 있도록 하므로서 사용 안전도의 서어비스 효율을 높일수 있는 전기 장판의 온도제어장치를 제공함에도 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은 전원 스위치(SW1)의 온으로 전원입력을 나타내는 전원입력 표시부(9b)와, 입력교류전압을 반파정류 및 평활하여 제어에 필요한 정전원의 직류와, 전원퓨즈(F) 및 온도퓨즈(TF)를 통해 다이리스터(SCR)를 경유한 발열체(LH)의 교류성 발열전원을 공급하는 전원공급부(1)와; 상기 전원 공급부(1)에서 공급되는 교류전압의 제로 크로스마다 다이오드(D1)의 직류출력을 쉬미트 트리거시켜 반전된 발진펄스를 출력시키는 제로 크로스 검출부(2)와; 상기 제로 크로스 검출부(2)의 출력을 미분 반전하여 온도 설정부(6)의 기비교 펄스 생성과 다이리스트(SCR)에 인가되는 교류전압의 부의 반파 구간에서 발열체(LH)를 동작시키는 비교 펄스 발생부(3)와; 상기 제로 크로스 검출부(2)의 출력 미분과 이 미분펄스를 반전하여 다이리스터(SCR)를 트리거링 시키는 트리거 회로부(4)와; 상기 트리거 회로부(4)에 의해 트리거링되어 다이리스터(SCR)를 경유한 입력전압(110/220V)에 따라 전환하여 입력전압을 동일하게 공급하는 전압검출 전환부(5)와; 상기 펄스 발생부(3)의 출력전압을 가변하여 원하는 제어온도값을 설정하고 설정온도와 검출된 발열온도의 대소에 따라 동작지연회로부(7)의 스위칭신호를 출력하는 온도 설정부(6)와; 상기 온도 설정부(6)의 온/오프상태에 따라 제로 크로스 검출부(2)의 입력공급유지 및 차단과 동시 온도 휴즈작동 회로부(8)를 스위칭 제어하는 동작지연회로부(7)와; 상기 동작지연회로부(7)의 충전 지연시간이 경과할때 까지 상기 온도 설정부(6)의 설정온도 보다 검출온도가 큰 상태로 지속되면 교류의 저항발열 동작으로 상기 전원 공급부(1)의 온도퓨즈(TF)를 용단시키는 온도퓨즈 작동회로부(8)와; 상기 전원 공급부(1)의 다이리스터(SCR)의 온/오프에 따라 발열체(LH)의 동작상태 유, 무를 나타내는 출력 표시부(9a)와; 버튼(B1) (B2)조작으로 설정된 발열체 오프 예약시간을 디스플레이시키는 액정표시기(DP)와; 상기 버튼(B1) (B2)에 의해 설정된 예약시간을 카운트하여 설정된 시간 마다 알람구동신호 및 콘트롤회로(11)의 출력제어신호를 출력하는 타이머(TM)와; 상기 타이머(TM)의 설정된 시간마다 출력되는 알람구동신호의 스위칭 동작으로 시계용 밧데리(Vcc)가 공급되어 예약시간의 종료됨을 청각 표시하는 알람(AL)과; 상기 타이머(TM)의 시간계수에 필요한 클록을 생성하는 발진기(MP)와; 상기 타이머(TM)에서 출력되는 제어신호의 로직에 따라 스위칭 되어 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제 또는 해제하도록 제어하는 콘트롤 회로부(11)를 구비하여서 달성된다.
여기서 상기한 콘트롤회로(11)의 구체적으로는 전원 공급부(1)에서 정류된 직류를 분압하여 베이스 전위를 형성하는 저항(R21) (R22)과, 상기 타이머(TM)의 제어신호(A2)에 따라 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제 또는 해제신호를 스위칭 제어하는 트랜지스터(Q5)와, 상기 트랜지스터(Q5)에서 새로운 출력이 인가될때마다 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제 또는 해제에 관한 세트신호를 유지하는 플립플롭(12)과, 상기 플립플롭(12)의 출력을 개폐하여 필요에 따라 온도의 타임제어 유무를 선택하는 선택스위치(SW2)와, 상기 선택스위치(SW2)가 폐방된 상태에서 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제하는 플립플롭(12)의 출력신호를 리세트하기 위한 리세트 스위치(RB)를 구비하여서 구성됨을 특징으로 한다.
이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상술하면 다음과 같다.
첨부 도면 제1도는 본 고안에 의한 전기장판 제어 회로도를 나타낸 것이다.
즉 제1도에서와 같이 전원 공급부(1)는 전원스위치(SW1)와 전원 및 온도퓨즈(F) (TF), 그리고 다이리스터(SCR)와 발열체(LH)가 구비되어 전원 스위치(SW1)의 온시 전원 및 온도퓨즈(F) (TF)를 통한 입력 교류전원(AC)이 저항(R1)과 발광소자(PL1)로 구성된 전원입력 표시부(9b)에 인가되어 교류전원의 입력상태를 표시하도록 함과 동시 트리거 회로부(4)의 게이트 펄스에 의해 트리거링 되는 다이리스터(SCR)를 통해 발열체(LH)에 인가되도록 구성하고, 또한 상기 교류전원(AC)은 저항(R2)과 콘덴서(C2) 및 제너다이오드(ZD)를 경유하여 다이오드(D1)를 통해 반파정류하고 콘덴서(C3)에 의해 평활하여 직류전압으로 공급되도록 구성한다.
또한 제로 크로스 검출부(2)는 분배저항(R3) (R4)과 쉬미트 트리거 인버터(I1)로 구성되어 상기 전원 공급부(1)의 교류전압과 직류전압을 저항(R3) (R4)을 통해 교류전압의 제로 크로스를 검출하고 이전압의 제로 크로스 시점을 인버터(I1)를 통해서는 사인파 입력을 쉬미트 트리거시켜 시켜 분압저항을 기준으로 하는 반전구형파의 스위칭 발진펄스를 출력하도록 구성한다.
상기한 제로 크로스 검출부(2)의 출력은 미분회로(C4) (C5)와 인버터(I2)로 구성된 트리거 회로부(4)와, 미분회로(C5) (R6)와 인버터(I3) 그리고 트랜지스터(Q1)로 구성된 비교 펄스 발생부(3)에 분기 입력되도록 연결하고, 이 트리거 회로부(4)와 비교펄스 발생부(3)의 출력은 각각 전원 공급부(1)의 다이리스터(SCR)의 게이트와, 가변저항(VR1-VR3)과 저항(R12-R16) 및 트랜지스터(Q2)로 구성된 온도 설정부(6)에 인가 되도록 연결 구성한다.
또한 상기한 온도 설정부(6)의 출력은 인버터(I4) (I5)와 충전방전회로(C6) (R8)로 구성된 동작지연회로부(7)를 통해 발열저항(R17)과 트랜지스터(Q3)로 구성된 온도퓨즈(TF) 작동회로부(8)에 인가됨과 동시에 제로 크로스 검출부(2)의 입력단과도 연결 구성된다.
여기서 온도퓨즈(TF) 작동회로부(8)의 발열저항(R17)은 온도퓨즈(TF)와 밀접하게 접합되어 트랜지스터(Q3)가 온시 다이리스터(SCR)를 통한 교류 전원이 인가되어 발열저항(R17)의 발열정도에 따라 온도퓨즈(TF)가 용단되도록 구성되어 있다.
또한 전압 검출 전환부(5)는 정류 다이오드(D6)과 콘덴서(C7), 그리고 저항(R18-R20)과 인버터(I6)로 구성되어 상기 다이리스터(SCR)를 통한 교류전원을 검출하여 전압형식에 관계없이 저항(R18-R20)과 콘덴서(C7)의 설정값에 의해 동일 전력이 공급되도록 구성하며, 상기 인버터(I6)의 출력은 다이오드(D5)를 통해 트리거 회로부(4)의 출력단과 연결되도록 구성한다.
또한 상기 발열체(LH)에는 감열층(SH)을 통해 감지선(LS)을 두고, 이 발열체(LH)는 이상여부에 따라 발열전원이 감지선(LS)에 유기되어 다이리스터(SCR)에 인가되는 트리거 회로부(4)의 게이트 펄스 출력을 차단하도록 구성되며, 이 발열체(LH)의 동작 여부에 따라 저항(R21)과 발광소자(PL2)로 구성된 출력 표시부(9a)가 점멸되도록 구성한다.
또한 상기한 제로 크로스 검출부(2)의 출력단에는 선택스위치(SW2)를 통해 타이머 콘트롤 회로부(나)를 연결하되, 이 타이머 콘트롤 회로부(나)는 시계용 밧데리(Vcc) 및 발진기(MP)에 의해 구동되는 타이머(TM) 예약시간과 리세트 및 발진기(MP)에 의해 구동되는 타이머(TM)에 예약시간과 리세트 및 기능선택버튼(B1) (B2)과 예약시간을 나타내는 디스플레이(DP)를 연결하고, 이 타이머(TM)의 출력단(A1) (A2)은 트랜지스터(Q4)를 통해 알람(AL)과, 저항(R21-R25)과 트랜지스터(Q5) 및 낸드게이트(G1-G4)로 구성된 콘트롤 회로부(11)를 연결하되, 상기 낸드게이트(G1-G4)는 플립플롭으로 구성하고 이에는 리세트버튼(RB)을 연결 구성한다.
그리고 상기 선택스위치(SW2)는 사용자에 의해 조작되는 것이며, 이는 타임제어가 필요할시에는 온상태로 두고, 그 이외에는 오프상태로 선택 조작되도록 구성한 것이다.
이와같이 구성된 본 고안의 동작관계를 제2도를 참조하여 설명하면, 먼저 제1도에서와 같이 전원 스위치(SW1)를 온 시키면 입력 교류전원은 전원퓨즈(TF)를 통해 다이리스터(SCR)가 트리거링 될때까지 이의 애노우드측에 인가대기하게 됨과 동시에 전원 입력 표시부(9b)의 발광소자(PL1)가 점등되어 전원이 입력되고 있음을 나타낸다.
이와동시에 저항(R2)과 콘덴서(C2) 및 제너다이오드(ZD)를 경유한 입력 교류전원(AC)은 다이오드(D1) 및 콘덴서(C3)를 통해 정전압의 직류전압으로 출력되며, 이 직류전원은 교류전원단에도 연결된 제로 크로스 검출 회로부(2)의 분압저항(R3) (4)과 가변저항(VR1)을 경유하여 온도 설정부(6)의 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 및 에미터에도 인가됨과 동시 비교 펄스발생부(3)의 트랜지스터(Q1)의 에미터 측에도 인가된다.
이에 따라 제로 크로스 검출회로부(2)는 분압저항(R3) (4)을 통해 인가되는 교류전원의 제로 크로스를 검출하여 쉬미트 트리거 인버터(I1)를 통해 제2도의 'b'와 같은 발진 펄스를 출력하게 된다.
이때 상기 발진 펄스가 출력될 수 있는 조건은 제로 크로스 검출회로부(2)에 입력되는 다이오드(D1)의 출력이 온도 설정부(6)의 설정오도보다 검출온도가 낮은 경우와, 선택스위치(SW2)를 통한 타이머 콘트롤 회로부(나)의 출력이 '로우'로 될때가 된다.
따라서 위와 같은 조건, 즉 온도 설정부(6)의 설정온도보다 검출온도가 낮은 경우 제2도 'b'와 같은 제로 크로스 검출회로부(2)의 발진출력을 인가 받은 트리거 회로부(4)는 미분회로(C4) (R5)를 통해 미분한후, 다시 인버터(I2)를 통해 반전되어 제2도의 'c'와 같은 게이트 펄스를 출력시키는데, 이 게이트 펄스는 제2도의 'a'와 'c'에서와 같이 교류전원(AC)중 다이리스터(SCR)가 통전될 수 정(+)의 반파가 시작되는 제로 크로스 시점에서 출력되어 다이리스터(SCR)를 트리거링 시키도록 한다.
이에 따라 애노우드측에 인가대기하고 있던 교류전원(AC)이 캐소우드측을 통해 발열체(LH)에 인가되므로 발열체(LH)는 발열개시 하게 되고, 발열체(LH)의 발열개시에 대한 게이트 펄스가 교류의 제로 크로스에서 다이오드(D7) (D8)를 통해 다이리스터(SCR)를 트리거링 되도록 하므로서 노이즈를 억제하는 효과도 얻을 수 있게 된다.
이와 동시에 다이리스터(SCR)의 캐소우드측 교류전원(AC)은 정류 다이오드(D6) 및 콘덴서(C7)을 통해 제2도의 'm'과 같이 직류화되어 전압검출 전환부(5)에도 인가되며, 이에 따른 전압검출 전환부(5)는 발열체(LH)의 공급전원이 110V일 경우에는 인버터(I6)의 출력이 제2도의 '1'와 같은 '하이'상태가 되고, 220V일 경우에는 그 반대가 되도록 콘덴서(C7)와 저항(R18-R20)의 값을 설정하여 별개의 전환스위치가 없이도 동일한 전력공급이 가능하게 된다.
한편 상기한 발열체(LH)의 발열개시와 동시에 제2도 'b'와 같은 제로크로스 검출회로(2)의 발진출력이 인가되는 비교펄스 발생부(3)는 미분회로(C5) (R6)에서 미분된 펄스를 인버터(I3)에 의해 반전하여 제2도의 'd'와 같은 펄스를 출력하게 되고, 이는 다시 트랜지스터(Q1)를 통해 온도 설정부(6)의 가변저항(VR1)에 의해 설정된 설정온도와 비교하기 위한 제2도의 'e'와 같은 비교펄스를 출력한다.
즉 비교펄스 발생부(3)는 다이리스터(SCR)가 통전될 수 없는 부(-)의 반파가 시작되는 시점에서 트랜지스터(Q1)가 구동되어 저항(R14)과 다이오드(D4)를 통해 충격전류를 출력한후 온도 검출을 겸하는 온도 설정부(6)에서 가변저항(VR2) (VR3)의 분압전압을 검출하여 가변저항(VR1)의 설정전압과 비교할 비교펄스를 출력시킨다.
이에 따라 발열체(LH)의 발열개시 이후 상기 비교 펄스 발생부(3)의 비교펄스가 공급되고 있는 동안 온도 검출부(6)에서는 발열체(LH)의 온도상승에 따라 저항값이 증가하는 것을 이용해 가변저항(VR1)으로 설정한 설정온도 전압과 저항(R14)과 다이오드(D4)간의 제2도 'e'의 가변저항(VR2) (VR3)의 분배전압을 비교하여 가변저항(VR2) (VR3)의 분배에 의한 온도검출전압이 가변저항(VR1)으로 설정한 설정온도 전압보다 작으면 트랜지스터(Q2)가 오프되어 이의 출력단을 '하이'상태를 유지시킨다.
이 신호는 작동지연회로부(7)의 인버터(I5)를 통해 '로우'레벨로 반전되므로 온도퓨즈 작동회로부(8)는 오프상태로 있게 되는 동시 작동지연회로부(7)의 인버터(I4)의 출력을 '하이' 상태로 유지하게 되어 제로 크로스 검출부(2)의 입력신호에 영향을 미치지 않게 된다.
따라서 이때에는 전원 공급부(1)의 다이리스터(SCR)는 통전상태를 그대로 유지하게 되어 발열체(LH)의 발열온도를 계속적으로 높이는 방향으로 동작하게 된다.
그러나 발열체(LH)의 발열온도가 상승하여 온도 설정부(6)의 가변저항(VR2) (VR3)의 분배에 의한 온도검출전압이 가변저항(VR1)으로 설정한 설정온도 전압보다 크게 되면 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 이의 출력단을 통해서는 제2도의 'f'와 같은 '로우'레벨을 출력하게 된다.
이에 따라 작동지연회로부(7)의 인버터(I5)를 통해서는 제2도의 'g'와 같은 '하이'레벨이 출력되고, 이신호는 작동지연회로부(7)의 콘덴서(C6)의 충전시간 동안 인버터(I4)의 출력을 '하이'상태로 유지되다가 콘덴서(C6)의 충전이 완료됨과 동시에 인버터(I4)의 출력은 제2도와 'h'와 같이 '로우'레벨로 되어 제로 크로스 검출부(2)의 입력신호를 차단(억제)하게 된다.
이에 따른 제로 크로스 검출부(2) 및 게이트 트리거 회로부(4)는 제2도의 'b' 및 'c'와 같이 게이트 펄스의 출력을 제한하게 디어 다이리스터(SCR)의 통전상태를 오프시킨다.
따라서 이와같은 상태에서는 발열체(LH)에 발열전원이 차단되어 발열체(LH)는 발열동작을 증지하게 됨과 동시에 출력 표시부(9a)에도 입력전원이 차단되어 발열체(LH)의 발열 중지 상태를 나타낸도록 소등된다.
이와같은 동작은 온도 설정부(6)의 가변저항(VR1)으로 설정한 설정온도 전압보다 가변저항(VR2) (VR3)의 분배에 의한 발열체(LH)의 검출온도전압이의 대소에 따라 발열체(LH)를 반복적으로 온/오프시켜 항상 일정한 온도를 유지하게 한다.
그러나 상기와 같은 동작 조건에 이상이 발생할시, 즉 작동지연회로부(7)의 인버터(I4)의 출력이 '로우'가 되어도 다이리스터(SCR)가 오프되지 않고 계속적으로 통전되는 상태가 지속되면 온도 설정부(6)의 검출온도의 전위가 설정온도 전위보다 상위레벨에 있게 되므로 트랜지스터(Q3) 역시 계속적으로 온되어 작동지연회로부(7)의 인버터(I5)를 통한 제2도의 'g'와 같은 '하이'레벨에 의해 온도퓨즈 작동회로부(8)의 트랜지스터(Q3)가 턴온 상태가 있게 된다.
이와같은 트랜지스터(Q3)의 턴온 상태가 지속되면 이의 출력단의 발열저항(R17)은 다이리스터(SCR)를 통한 입력 교류전원(AC)에 의해 발열되고 이 발열은 열전도체로 밀착되어 있는 온도퓨즈(TF)를 용단시켜 발열체(LH)의 과열에 의한 화재 위험을 미연에 방지하게 된다.
한편 상기한 온도제어의 동작은 검출온도의 대소에 따라 반복되어 온도를 일정하게 유지하도록 동작하는 가운데, 예컨데 사용자가 외출후의 돌아올 시간에 맞추어 시간 예약으로 상기한 온도제어를 행하도록 하는 동작에 있어서는 먼저 제1도에서와 같이 선택스위치(SW2)를 온시킨 상태에서 버튼(B2)으로 리세트와 예약하고자 하는 시간을 타이머(TM)에 설정한 후 버튼(B1)으로 기능선택과 동시 타이머(TM)를 동작 개시시킨다.
이와 동시에 타이머(TM)는 이에 예약 설정된 시간정보를 액정 표시기(DP)에 디스플레이(시간 설정이 완료된후 버튼(B1)을 누르면 예약시간은 사라지고 현재의 시각이 표시됨) 하면서 발진기(MP)의 클록 주기로 시간계수하는 시계기능으로 동작하게 된다.
동작개시와 함께 타이머(TM)는 시간계수하여 이에 설정된 시간과 헌재의 시간데이타를 비교하여 예약 설정된 시간이 아니면 출력단자(A1) (A2) 모두를 '로우' 상태가 유지하게 된다.
이와같은 상태에서는 저항(R21, R22) (R23, R24) 설정값에 의해 트랜지스터(Q5)가 턴온되도록 구성되어 있으므로, 이의 턴온에 의한 출력 '로우'신호는 낸드 게이트(G1-G4)로 구성된 플립플롭을 통해 최종적으로 제2도의 'j'와 같이 '하이'레벨을 출력하게 된다.
따라서 이때의 '하이' 신호에 의해서는 전술한 동작 지연회로부(7)의 출력신호 조건과 마찬가지로 제로 크로스 검출부(2)의 입력신호 공급에 영향을 미치지 않게 된다.
그러나 이와는 반대로 예약 설정된 시간이 되면 타이머(TM)의 출력단자(A1) (A2)에서는 모두 '하이' 레벨을 출력하게 되는데, 이때 타이머(TM)의 출력단자(A1)의 '하이'신호는 트랜지스터(Q4)를 턴온시킴과 동시 알람(AL)을 일정시간 동안 동작시켜 설정시각이 완료되었음을 알리게 됨과 동시에 다른 출력단자(A2)의 '하이'신호는 콘트롤 회로부(11)의 트랜지스터(Q5)를 오프시킨다.
이에 따라 트랜지스터(Q5)의 출력은 '하이' 레벨이 되므로 낸드 게이트(G1-G4)를 통한 플립플롭의 최종 출력신호는 '로우' 레벨이 출력되게 되어 전술한 동작 지연회로부(7)의 출력신호 조건과 마찬가지로 제로 크로스 검출부(2)의 입력신호를 차단(억제)하게 된다.
이에 따른 제로 크로스 검출부(2) 및 게이트 트리거 회로부(4)는 제2도의 'b' 및 'c'와 같이 게이트 펄스의 출력을 제한하게 되어 다이리스터(SCR)의 통전상태를 오프시킨다.
이때 타이머에 의해 다이리스터(SCR)의 통전상태가 오프된 상태에서는 리세트 스위치(RB)를 눌러 주지 않는 한 계속하여 낸드게이트(G4)의 출력은 '로우'상태로 유지하게 되므로 무인상태에서는 발열체 동작에 관한 온도제어의 오프상태를 유지시켜 주는 안전장치 기능으로 작용하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 전기장판류에 적용되어 스위치만 누르면 설정된 온도에 검출된 온도의 비교결과에 따라 온도제어의 자동화가 가능하게 할뿐만 아니라, 이의 온도제어를 시간예약으로 설정하여 설정된 시간이 되면 발열동작을 오프하도록 하므로서 필요이상의 전력낭비 방지는 물론 외출이 잦은 사용자에게 편의를 제공할수 있고, 아울러 회로 이상시의 발열체 과열에 따른 전원회로 차단과 외출시의 사용종료 시간후의 발열체 오프상태를 유지하도록 하므로서 사용자의 실수로 인해 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지하는 데에도 기여할 수 있는 성과가 있다.

Claims (3)

  1. 전원 스위치(SW1)의 온으로 전원입력을 나타내는 전원입력 표시부(9b)와, 입력교류 전압을 반파정류 및 평활하여 제어에 필요한 정전원의 직류와, 전원퓨즈(F) 및 온도퓨즈(TF)를 통해 다이리스터(SCR)를 경유한 발열체(LH)의 교류성 발열전원을 공급하는 전원 공급부(1)와; 상기 전원 공급부(1)에서 공급되는 교류전압의 제로 크로스마다 다이오드(D1)의 직류출력을 쉬미트 트리거시켜 반전된 발진펄스를 출력시키는 제로 크로스 검출부(2)와; 상기 제로 크로스 검출부(2)의 출력을 미분 반전하여 온도 설정부(6)의 기비교 펄스 생성과 다이리스터(SCR)에 인가되는 교류전압의 부의 반파 구간에서 발열체(LH)를 동작시키는 비교 펄스 발생부(3)와; 상기 제로 크로스 검출부(2)의 출력 미분과 이 미분펄스를 반전하여 다이리스터(SCR)를 트리거링 시키는 게이트 펄스 생성부(4)와; 상기 게이트 펄스 생성부(4)에 의해 트리거링되어 다이리스터(SCR)를 경유한 입력전압(110/220V)에 따라 전환하여 입력전압을 동일하게 공급하는 전압검출 전환부(5)와; 상기 펄스 발생부(3)의 출력전압을 가변하여 원하는 제어온도값을 설정하고 설정온도와 검출된 발열온도의 대소에 따라 동작지연회로(7)의 스위칭신호를 출력하는 온도 설정부(6)와; 상기 온도 설정부(6)의 온/오프 상태에 따라 제로 크로스 검출부(2)의 입력공급유지 및 차단과 동시 온도 휴즈작동 회로부(8)를 스위칭 제어하는 동작지연회로부(7)와; 상기 동작지연회로부(7)의 충전 지연시간이 경과할때 까지 상기 온도 설정부(6)의 설정온도 보다 검출온도가 큰 상태로 지속되면 교류의 저항발열 동작으로 상기 전원 공급부(1)의 온도퓨즈(TF)를 용단시키는 온도퓨즈작동 회로부(8)와; 상기 전원 공급부(1)의 다이리스터(SCR)의 온/오프에 따라 발열체(LH)의 동작상태 유, 무를 나타내는 출력 표시부(9a)로 구성된 온도 제어회로(가)에 있어서; 버튼(B1) (B2)조작으로 설정된 발열체 오프 예약시간을 디플레이시키는 액정표시기(DP)와; 상기 버튼(B1) (B2)에 의해 설정된 예약시간을 카운트하여 설정된 시간 마다 알람구동신호 및 콘트롤회로(11)의 출력제어신호를 출력하는 타이머(TM)와; 상기 타이머(TM)의 설정된 시간마다 출력되는 알람구동신호의 스위칭 동작으로 시계용 밧데리(Vcc)가 공급되어 예약시간의 종료됨을 청각 표시하는 알람(AL)과; 상기 타이머(TM)의 시간계수에 필요한 클록을 생성하는 발진기(MP)와; 상기 타이머(TM)에서 출력되는 제어신호의 로직에 따라 스위칭되어 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제 또는 해제하도록 제어하는 콘트롤 회로부(11)를 구비하여서 구성됨을 특징으로 하는 전기 장판의 온도제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제로 크로스 검출부(2)는 분배 저항(R3) (R4)과 쉬미트 트리거 인버터(I1)로 구성되어 상기 전원 공급부(1)의 교류 전압과 직류전압을 저항(R3) (R4)을 통해 교류전압의 제로 크로스를 검출하고 이 전압의 제로 크로스 시점마다 인버터(I1)를 통해서는 사인파 입력을 쉬미트 트리거시켜 분압저항을 기준으로 하는 반전 구형파의 스위칭 발진펄스를 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 전기 장판의 온도제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 콘트롤회로부(11)는 전원 공급부(1)에서 정류된 직류를 분압하여 베이스 전위를 형성하는 저항(R21) (R22)과, 상기 타이머(TM)의 제어신호(A2)에 따라 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제 또는 해제신호를 스위칭 제어하는 트랜지스터(Q5)와, 상기 트랜지스터(Q5)에서 새로운 출력이 인가될때 마다 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제 또는 해제에 관한 세트신호를 유지하는 플립플롭(12)과, 상기 플립플롭(12)의 출력을 개폐하여 필요에 따라 온도의 타임제어 유무를 선택하는 선택스위치(SW2)와, 상기 선택스위치(SW2)가 폐방된 상태에서 제로 크로스 검출부(2)의 입력전위를 억제하는 플립플롭(12)의 출력신호를 리세트하기 위한 리세트 스위치(RB)를 구비하여서 구성됨을 특징으로 하는 전기장판의 온도제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100950512B1 (ko) * 2009-11-10 2010-03-30 박준모 전기 장판의 온도 제어 장치 및 그의 고장 체크 방법
KR102285175B1 (ko) * 2020-10-27 2021-08-03 김원경 전압 가변형 온열 장치

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