WO2022145639A1 - 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법 - Google Patents

단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법 Download PDF

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heating
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심성운
신승환
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한온시스템 주식회사
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    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient

Definitions

  • the present invention relates to a high-voltage heater that generates heat by using the heating action of electric current, and more particularly, when a high voltage is applied even in a state in which the heater is not operating, the disconnection of the heating part can be detected by checking the voltage between the heating part and the switching part. It relates to a high voltage heater including a disconnection detection unit capable of detecting a disconnection and a disconnection detection method using the same.
  • a heat exchange medium (engine coolant) flows on a flow path, and when the engine coolant passes through a heat exchanger (heater core), the air supplied to the interior of the vehicle and the heat of the engine coolant are exchanged through the heat exchanger.
  • the interior of the vehicle is heated by increasing the temperature of the air.
  • a technology is being developed to improve the heating performance of a vehicle by installing a PTC heater (Positive Temperature Coefficient Heater) including a heat generating part that generates heat by electricity at the rear of the heat exchanger (heater core). Heating is performed using the power of the battery, and the voltage applied to the PTC heater is modulated by pulse width modulation (PWM) to control the temperature of the heating part.
  • PTC heater Pulsitive Temperature Coefficient Heater
  • PWM pulse width modulation
  • the PTC heater device 10 includes a control unit 11 that controls heating, cooling and ventilation inside the vehicle, and a switching unit 13 that supplies power to the heating unit 17 according to a heating control command from the control unit 11 .
  • the switching unit 13 which is switched according to the switching control command of the micom 12 to supply power to the PTC heater 17, and the switching unit 13 is supplied by switching It is configured to include a heat generating unit 17 for performing constant temperature heat generation by electric power.
  • the conventional PTC heater device 10 detects the magnitude of the current flowing through the switching unit 13 in order to check whether the heating unit 17 is disconnected, and when it is out of the range of the normal current, a technology of detecting disconnection is known. has been
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to check whether the heating part is disconnected even when power is not supplied to the heating part through a voltage check at the rear end of the heating part when a high voltage is applied.
  • An object of the present invention is to provide a high voltage heater including a disconnection detection unit and a disconnection detection method using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a high voltage heater including a disconnection detection unit for limiting the operation of the high voltage heater when the heating unit is disconnected by stopping PWM output when the heating part disconnection is detected, and a disconnection detection method using the same.
  • a high voltage heater including a disconnection detection unit includes: a high voltage line having one end connected to the high voltage supply unit and the other end grounded; a control unit for controlling the switching unit according to the control signal of the input unit; a switching unit provided on the high voltage line and switched according to a switching signal of the control unit to supply power to the heating unit; a heating unit provided between the high voltage supply unit and the switching unit on the high voltage line to generate heat under the control of the switching unit; and a disconnection detection unit for detecting a voltage between the heating unit and the switching unit on the high voltage line and transmitting it to the control unit.
  • the disconnection detection device may include: a high voltage detection unit provided on the high voltage line and transmitting a signal whether or not a high voltage is applied on the high voltage line to the controller; and, wherein the control unit determines whether the heating unit is disconnected only when a high voltage application signal is received by the high voltage sensing unit.
  • the controller transmits a switching signal to the switching unit through a pulse width modulation signal, and determines whether the heating unit is disconnected when the pulse width modulation signal is not applied or the pulse width modulation signal is low do it with
  • control unit is characterized in that only when the switching unit is off, it is characterized in that it determines whether the heat generating unit is disconnected.
  • the disconnection detecting unit has a form in which a plurality of resistors are connected in series, and one end is connected between the heating unit and the switching unit on the high voltage line, and the other end is connected to the ground, the nth resistor from one end. and a voltage between the n-1 th resistor is transferred to the controller.
  • the disconnection detection unit includes a DC voltage sensor, detects a high voltage applied between the heating unit and the switching unit on the high voltage line through the DC voltage sensor, and transmits a signal for detecting whether or not to the control unit .
  • a plurality of the switching units are connected in series, and the control unit determines whether the heat generating unit is disconnected only when at least one of the switching units is turned off.
  • the high voltage heater may include a current sensing resistor provided between the switching unit on the high voltage line and a ground; and a current sensing unit configured to transmit a current between the switching unit and the current sensing resistor on the high voltage line to the control unit. Further comprising, wherein, when the pulse width signal is high, when the current sensed by the current sensing unit is less than a reference current, it is characterized in that it is determined that the heating unit is disconnected.
  • a method for detecting a disconnection of a high voltage heater includes: determining, by the controller, whether a high voltage is applied to the high voltage line; determining, by the controller, whether a pulse width modulation signal is applied when a high voltage is applied; comparing the detection voltage sensed by the disconnection detecting unit when the pulse width modulation signal is not applied with a reference voltage detected by the disconnection detecting unit when the heating unit is normal; and determining, by the controller, that the heating unit is disconnected when the sensed voltage is lower than the reference voltage; includes
  • the disconnection detection method may include: detecting, by the controller, whether a pulse width transmitted to the switching unit is high or low when the pulse width modulation signal is applied; Including, When the pulse width is low, it is characterized in that it is determined whether the heating part is disconnected.
  • the pulse width when the pulse width is high, detecting a current generated between the switching unit and the ground through the control unit; and comparing the sensed current with a reference current sensed by a control unit when the heating unit is normal. and determining, by the controller, that the heating unit is disconnected when the sensing current is lower than the reference current value; further includes
  • a plurality of the switching unit is connected in series, and the sensing method includes: detecting, by the control unit, an on/off state of the switching unit; Including, wherein the control unit is characterized in that only when at least one of the switching units is off, determining whether the heating unit is disconnected.
  • the high voltage heater including the disconnection detection unit and the disconnection detection method using the same according to the present invention having the above configuration have the effect of detecting whether the heat generating unit is disconnected before or after the high voltage heater is driven.
  • the driving of the high voltage heater is restricted to prevent burnout of the heating part or circuit damage that may occur when the high voltage heater is driven in a state in which the heating part is disconnected.
  • the disconnection detection unit can be implemented through an inexpensive chip resistor, there is an effect of reducing the cost burden when applied to an existing high voltage heater.
  • the disconnection detection unit of the present application physically detects and determines whether the heating element is disconnected, and thus has an effect of improving detection accuracy compared to the prior art of detecting disconnection using software logic.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a PTC heater device of a conventional pulse width modulation control method
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an apparatus for detecting disconnection of a high voltage heater according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an apparatus for detecting disconnection of a high voltage heater according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a disconnection detection unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for detecting a disconnection of a high voltage heater according to an embodiment of the present invention
  • first switching unit 320 second switching unit
  • L1 high voltage line
  • L2 signal line
  • L4-1 first sensing line
  • L4-2 second sensing line
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a high voltage heater 1000 including a disconnection detection unit according to the first embodiment of the present invention.
  • the high voltage heater 1000 includes a high voltage line L1 having one end connected to the high voltage supply unit 110 and the other end connected to the ground G1, and a switching unit 300 by a control signal from the input unit 120 .
  • a control unit 200 for controlling which is provided between the high voltage supply unit 110 and the switching unit 300 and includes a heating unit 500 that generates heat under the control of the switching unit 300 .
  • the high voltage supply unit 110 is configured to apply a high voltage to the high voltage line L1 when the vehicle is started.
  • the high voltage supply unit 110 may be a vehicle battery.
  • the input unit 120 may be an air conditioner controller for controlling the air conditioner by manipulation of a vehicle occupant.
  • the control unit 200 receives the air conditioner control signal input from the input unit 120 through the signal line L2 and transmits a pulse width modulation (PWM) signal to the switching unit 300 through the control line L3. It is configured to control the heating temperature of the heating unit 500 , and the control unit 200 may be a typical vehicle microcontroller (MCU, Micro Controller Unit).
  • MCU vehicle microcontroller
  • the switching unit 300 is provided on the high voltage line L1 and is switched on by a pulse width modulation signal transmitted from the control unit 200 through the control line L3 to supply power to the heating unit 500, When off, the power supplied to the heating unit 500 is cut off.
  • the switching unit 300 is, as an example of a typical switching device, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), or a silicon carbide transistor ( SiC transistor) may be applied.
  • a gate driver 250 for amplifying the pulse width modulation signal of the controller 200 is provided on the control line L3.
  • the heating unit 500 is provided on the high voltage line L1 and may be an electrothermal wire or an electrothermal film that generates heat by electric power supplied through the switching unit 300 .
  • the high voltage detection unit 130 is provided on the high voltage line L1 and is configured to transmit whether a high voltage is applied to the high voltage line L1 to the control unit 200 through the high voltage signal line L11.
  • the heater driving signal of the input unit 120 is transmitted to the signal line L2 by the operation of the occupant while the high voltage is applied on the high voltage line L1 when the vehicle is started.
  • the control unit 200 transmits the pulse width modulation signal to the switching unit 300 through the control line L3 .
  • the switching unit 300 is turned on when the pulse width is high, and as the power supplied to the high voltage line L1 is supplied to the heating unit 500, the heating unit 500 generates heat, and is turned off when the pulse width is low. Heating of the heating unit 500 is stopped by cutting off the power supplied to the heating unit 500 .
  • the temperature of the heat generating unit 500 is adjusted so that the air heat-exchanged with the heat generating unit 500 is supplied to the interior of the vehicle.
  • the heating unit 500 in a state in which the high voltage heater 1000 is not operated, that is, in a state in which the pulse width modulation signal is not transmitted to the switching unit 300 from the control unit 200 , the heating unit 500 is disconnected. It is characterized in that it includes a disconnection detection unit 600 for detecting whether or not. Even in a state in which the high voltage heater 1000 is not operated through the disconnection detection unit 600 , as the disconnection of the heating unit 500 is detected, it is possible to quickly determine whether the disconnection has occurred, and in a state where the heating unit 500 is disconnected There is an advantage in that it is possible to prevent damage to the heat generating unit 500 due to driving of the high voltage heater 1000 or damage to the circuit of the high voltage heater 1000 .
  • the high voltage heater 1000 has one end connected between the heating unit 500 and the switching unit 300 on the high voltage line L1 , and the other end connected to the control unit 200 to control the high voltage applied to the high voltage line L1 .
  • a disconnection detection unit 600 including a detection line L4 transmitted to 200 and a detection circuit 610 for lowering the high voltage to an allowable voltage of the control unit 200 may be provided.
  • the high voltage applied to the high voltage line L1 in the state in which the pulse width modulation signal is not transmitted to the switching unit 300 in the control unit 200 is applied to the control unit 200 through the heating unit 500 and the disconnection detecting unit 600 . It is configured to be delivered to At this time, when the heating unit 500 is normal, the high voltage is reduced through the sensing circuit 610 and transmitted to the control unit 200, so that it can be determined whether the heating unit 500 is disconnected by using the voltage at this time as a reference voltage. do. That is, when the heating unit 500 is disconnected, since the high voltage applied to the high voltage line L1 is not transmitted to the control unit 200 through the sensing circuit 610, it is sensed by the control unit 200 through the sensing line L4.
  • the control unit 200 may determine that the heating unit 500 is disconnected.
  • the disconnection detecting unit may include a DC voltage sensor.
  • the control unit 200 detects a high voltage applied to the high voltage line L1 through the DC voltage sensor, and transmits a signal as to whether or not to detect it. ) can be configured to deliver
  • the control unit 200 blocks the pulse width modulation signal even when an input signal is received to prevent a problem that may occur due to heater driving when the heating unit 500 is disconnected.
  • the control unit 200 is configured to first detect whether a high voltage is applied to the high voltage line L1 through the high voltage detection unit 600 , and then determine whether the heating unit 500 is disconnected. This is because, when no high voltage is applied to the high voltage line L1 , the sensing voltage sensed by the control unit 200 through the sensing line L4 is maintained at 0 regardless of whether the heating unit 500 is disconnected.
  • control unit 200 is configured to determine whether the heating unit 500 is disconnected when the switching unit 300 is turned off even when the pulse width modulation signal is transmitted to the switching unit 300 . That is, when the pulse width modulation signal is low, since the switching unit 300 is turned off and no voltage is supplied to the heating unit 500 , the control unit 200 controls the heating unit through the disconnection detecting unit 600 in the same manner as described above. (500) it is possible to determine whether the disconnection.
  • control unit 200 may be configured to determine whether the heating unit 500 is disconnected through the disconnection detection unit 600 .
  • the current sensing unit 700 may be included to determine whether the heating unit 500 is disconnected.
  • the current sensing unit 700 detects a current applied between a current sensing resistor 710 provided between the switching unit 300 and the ground G1 and a current between the switching unit 300 and the current sensing resistor 710 in the control unit 200 . Includes a current sensing line (L5) for transmitting to.
  • the current sensing unit 700 may further include an amplifier 720 provided on the current sensing line L5 to amplify the sensing current.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a high voltage heater 2000 including a disconnection detection unit according to a second embodiment of the present invention.
  • the high voltage heater 2000 includes a high voltage line L1 having one end connected to the high voltage supply unit 110 and the other end grounded (G1), and a switching unit 310 by a control signal from the input unit 120,
  • the control unit 200 for controlling the 320, the switching units 310 and 320 provided on the high voltage line L1 and switched according to the switching signal of the control unit 200 to supply power to the heating unit 500; It is provided between the high voltage supply unit 100 and the switching units 310 and 320 on the high voltage line L1 and includes a heating unit 500 that generates heat under the control of the switching units 310 and 320 .
  • the high voltage heater 2000 according to the second embodiment of the present invention has almost the same configuration as the high voltage heater 1000 of the first embodiment described above, but differs in that it includes a plurality of switching units 310 and 320 . have. Since the switching units 310 and 320 have a limit on the allowable current consumption, the plurality of switching units 310 and 320 are connected in series on the high voltage line L1 according to the maximum output load of the heating unit 500 to be used. can
  • the control unit 200 determines whether the heating unit 500 is disconnected when at least one of the plurality of switching units 310 and 320 is turned off even when the pulse width modulation signal is transmitted to the plurality of switching units 310 and 320 . is configured to be able to determine That is, when the pulse width modulation signal is low, the switching units 310 and 320 are turned off and no voltage is supplied to the heating unit 500 , so the control unit 200 uses the disconnection detection unit 600 in the same manner as described above. It is possible to determine whether the heating unit 500 is disconnected.
  • the disconnection detecting unit 600 has one end connected between the heating unit 500 and the switching unit 300 on the high voltage line L1 and the other end of the first sensing line L4 connected to the ground G2. -1), and a plurality of sensing voltage resistors R1 to Rn may be connected in series on the first sensing line L4 according to the level of the high voltage and the allowable voltage of the controller 200 .
  • the disconnection detection unit 600 has one end connected between the n-th resistor Rn and the n-1 th resistor Rn-1 on the first sensing line L4, and the other end connected to the controller 200 .
  • the high voltage applied to the high voltage line L1 including the second sensing line L4 - 2 is reduced through a plurality of resistors provided in the first sensing line L4 - 1 to thereby ) may be configured to be transmitted to the control unit 200 through the.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for detecting a disconnection of a high voltage heater according to an embodiment of the present invention.
  • a step of detecting whether a high voltage is applied to the high voltage line L1 through the high voltage sensing unit 130 provided in the high voltage line L1 is performed. If high voltage is not applied, the presence or absence of high voltage is repeatedly detected until high voltage is applied. If high voltage is applied, the next step is performed.
  • a step of detecting whether a pulse width modulation signal is applied to the signal line L2 through the control unit 200 is performed.
  • a case in which the pulse width modulation signal is applied will be described later, and if not applied, the next step is performed.
  • a step of comparing the detection voltage sensed by the disconnection detection unit 600 with a reference voltage detectable through the disconnection detection unit 600 when the heat generating unit 500 is normal is performed.
  • the sensing voltage is less than the reference voltage, it is determined that the heating unit 500 is disconnected, and when the sensing voltage is higher than the reference voltage, it is determined that the heating unit 500 is normal, and the step of comparing the sensing voltage and the reference voltage is repeatedly performed.
  • the control unit 200 blocks the pulse width modulation signal to limit the heating of the heating unit 500.
  • a step of detecting whether the pulse width modulation signal is high or low is performed.
  • the detection voltage sensed by the disconnection detecting unit 600 is compared with a reference voltage detectable through the disconnection detecting unit 600 when the heating unit 500 is normal. .
  • the subsequent process is the same as the above-described steps.
  • the sensing current generated between the switching unit 300 and the ground G1 through the control unit 200 is compared with a reference current that can be detected by the control unit 200 when the heating unit is normal.
  • a reference current that can be detected by the control unit 200 when the heating unit is normal.
  • the control unit 200 blocks the pulse width modulation signal to limit the heating of the heating unit 500.

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Abstract

본 발명은 전류의 발열 작용을 이용하여 열을 발생시키는 고전압 히터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 히터가 동작하지 않는 상태에서도 고전압 인가 시 발열부와 스위칭 부 사이의 전압 체크를 통해 발열부의 단선을 감지할 수 있는 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법에 관한 것이다.

Description

단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법
본 발명은 전류의 발열 작용을 이용하여 열을 발생시키는 고전압 히터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 히터가 동작하지 않는 상태에서도 고전압 인가 시 발열부와 스위칭 부 사이의 전압 체크를 통해 발열부의 단선을 감지할 수 있는 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법에 관한 것이다.
종래 자동차의 난방시스템은 열교환매체(엔진 냉각수)를 유로 상에 흐르게 하고, 엔진 냉각수가 열교환기(히터코어)를 통과할 때 차량의 실내로 공급되는 공기와 상기 엔진 냉각수의 열을 열교환기를 통해 열교환시켜 공기의 온도를 높임으로써 차량의 실내를 난방하였다.
그러나 디젤 엔진을 사용하는 자동차의 경우 시동 후 엔진이 가열되는 데 시간이 소요되고, 이에 따라 냉각수의 온도도 서서히 상승하기 때문에 냉각수가 정상온도에 도달하는 시간이 길어지게 되어, 시동 후 일정 시간 까지는 난방 성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 또한, 모터로만 구동되는 전기자동차의 경우에는 모터를 냉각하기 위한 냉각수의 발열량이 연소 식 엔진을 이용하는 내연기관 자동차 또는 하이브리드 자동차에 비해 현저하게 낮기 때문에 전기자동차의 경우에는 난방 성능을 높이기 위한 기술 개발이 요구되었다.
이에, 열교환기(히터 코어)의 후방에 전기에 의해 발열하는 발열부를 포함하는 PTC히터(Positive Temperature Coefficient Heater)를 설치하여 차량의 난방 성능을 향상시키기 위한 기술이 개발되고 있으며, 이러한 차량용 PTC히터는 배터리의 전력을 이용하여 난방을 수행하고, PTC히터에 인가하는 전압을 펄스 폭 변조(PWM; pulse width modulation)시켜 발열부의 온도를 제어하는 방식으로 이루어진다.
도 1에는, 종래의 펄스 폭 변조 제어방식의 PTC히터장치(10)의 개략적인 구성을 나타내는 회로도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 PTC히터장치(10)는 차량 내부의 냉난방 및 송풍을 제어하는 제어부(11)와, 제어부(11)의 난방 제어 명령에 따라 발열부(17)로 전력을 공급하는 스위칭부(13)를 제어하는 마이콤(12)과, 마이콤(12)의 스위칭 제어 명령에 따라 스위칭되어 전력을 PTC히터(17)로 공급하는 스위칭부(13)와, 스위칭부(13)의 스위칭에 의해 공급되는 전력에 의해 정온 발열을 수행하는 발열부(17)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기와 같은 구성의 PTC히터장치(10)의 발열부(17)는 복수 개가 병렬로 연결되어 발열하게 되는데, 이 중 어느 하나 이상이 단선되는 경우 난방 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 종래의 PTC히터장치(10)는, 발열부(17)의 단선 여부를 체크하기 위해 스위칭부(13)에 흐르는 전류의 크기를 감지하여 정상 전류의 범위를 벗어나는 경우 단선으로 감지하는 기술이 공지된 바 있다.
그러나 위와 같은 종래의 PTC히터장치(10)의 발열부(17) 단선 감지 기술은, PTC히터장치(10)의 동작 시에만 감지가 가능하기 때문에 PTC 히터장치(10)가 동작하지 않거나, 스위칭부(13)의 스위칭에 의해 발열부(17)에 전력이 공급되지 않는 경우에는, 발열부의 단선을 감지할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 고전압 인가 시 발열부 후단의 전압 체크를 통해 발열부에 전력이 공급되지 않는 경우에도 발열부의 단선 여부를 체크할 수 있는 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법을 제공함에 있다.
또한, 발열부 단선으로 감지된 경우 PWM 출력을 중단하여 발열부 단선 시 고전압 히터의 동작을 제한하는 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터는, 일단이 고전압 공급부에 연결되고 타단이 접지되는, 고전압 라인; 입력부의 제어 신호에 의해 스위칭부를 제어하는 제어부; 상기 고전압 라인 상에 구비되며 상기 제어부의 스위칭 신호에 따라 스위칭되어 발열부에 전력을 공급하는 스위칭부; 상기 고전압 라인 상의 상기 고전압 공급부와 상기 스위칭부 사이에 구비되어 상기 스위칭부의 제어에 의해 발열하는 발열부; 및 상기 고전압 라인 상의 상기 발열부와 상기 스위칭부 사이에 전압을 감지하여 상기 제어부에 전달하는 단선 감지부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 고전압 라인에 고전압 인가 시 상기 단선 감지부에서 감지한 전압이 기준 전압 미만인 경우 발열부가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단선 감지 장치는, 상기 고전압 라인 상에 구비되며, 상기 고전압 라인 상에 고전압 인가 유무 신호를 상기 제어부에 전달하는 고전압 감지부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 고전압 감지부에서 고전압 인가 신호 수신시에만 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 펄스 폭 변조 신호를 통해 스위칭 신호를 상기 스위칭부에 전달하며, 펄스 폭 변조 신호가 인가되지 않거나, 펄스 폭 변조 신호가 로우일 때, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 스위칭부가 오프 시에만, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단선 감지부는, 복수의 저항을 직렬로 연결한 형태로 이루어지며, 일단이 상기 고전압 라인 상의 상기 발열부와 상기 스위칭부 사이에 연결되고, 타단은 접지에 연결되되, 일단으로부터 n번째 저항과, n-1번째 저항 사이의 전압을 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단선 감지부는, DC 전압 센서를 포함하고, 상기 DC 전압 센서를 통해 고전압 라인 상의 상기 발열부와 상기 스위칭부 사이에 인가되는 고전압을 감지하고, 감지 여부에 대한 신호를 상기 제어부에 전달한다.
또한, 상기 스위칭부는, 복수 개가 직렬로 연결되며, 상기 제어부는, 상기 스위칭부 중 적어도 하나 이상이 오프 시에만, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고전압 히터는, 상기 고전압 라인 상의 상기 스위칭부와 접지 사이에 구비되는 전류 센싱 저항; 및 상기 고전압 라인 상이 상기 스위칭부와 상기 전류 센싱 저항 사이의 전류를 상기 제어부에 전달하는 전류 센싱부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 펄스 폭 신호가 하이일 때, 상기 전류 센싱부에서 감지한 전류가 기준 전류 미만인 경우 발열부가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 고전압 히터의 단선 감지 방법은, 상기 제어부는, 상기 고전압 라인의 고전압 인가 유무를 판단하는 단계; 고전압 인가 시 상기 제어부는, 펄스 폭 변조 신호 인가 유무를 판단하는 단계; 상기 펄스 폭 변조 신호 비인가 시 상기 단선감지부에서 감지되는 감지 전압과 상기 발열부 정상 시 단선감지부에서 감지되는 기준 전압을 비교하는 단계; 및 상기 제어부는, 상기 감지 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 경우 발열부가 단선된 것으로 판단하는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 단선 감지 방법은, 상기 제어부는, 상기 펄스 폭 변조 신호 인가 시 상기 스위칭부에 전달하는 펄스폭이 하이 또는 로우인지 감지하는 단계; 를 포함하며,상기 펄스폭이 로우인 경우 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펄스폭이 하이인 경우 상기 제어부를 통해 상기 스위칭부와 접지 사이에 발생되는 전류를 감지하는 단계; 및 상기 감지 전류와 상기 발열부 정상 시 제어부에서 감지되는 기준 전류를 비교하는 단계; 및 상기 제어부는, 상기 감지 전류가 상기 기준 전류 값보다 낮은 경우 발열부가 단선된 것으로 판단하는 단계; 를 더 포함한다.
아울러, 상기 스위칭부는, 복수 개가 직렬로 연결되며, 상기 감지 방법은, 상기 제어부가, 상기 스위칭부의 온/오프 상태를 감지하는 단계; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 스위칭부 중 적어도 하나 이상이 오프 시에만, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터 및 이를 이용한 단선 감지 방법은, 고전압 히터의 구동 전 또는 구동 후에도 발열부의 단선 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 발열부 단선으로 감지되는 경우 고전압 히터의 구동을 제한하여 발열부가 단선된 상태에서 고전압 히터 구동 시 발생할 수 있는 발열부의 소손이나 회로 손상을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 단선 감지부가 저렴한 칩 저항을 통해 구현이 가능하여 기존 고전압 히터에 적용 시 비용 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다.
아울러 본원의 단선 감지부는 물리적으로 발열체의 단선 여부를 감지하고 판단함에 따라 소프트웨어 로직을 이용해 단선을 감지하는 종래 기술에 비해 감지 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 펄스 폭 변조 제어방식의 PTC히터장치의 개략적인 구성을 나타낸 회로도
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 고전압 히터의 단선 감지 장치의 개략적인 구성을 나타내는 회로도
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 고전압 히터의 단선 감지 장치의 개략적인 구성을 나타내는 회로도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 단선 감지부의 개략도
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 고전압 히터의 단선 감지 방법을 나타낸 순서도
<부호의 설명>
1000, 2000 : 고전압 히터
110 : 고전압 공급부 120 : 입력부
130 : 고전압 감지부
200 : 제어부
250 : 게이트 드라이버
300 : 스위칭부
310 : 제1 스위칭부 320 : 제2 스위칭부
500 : 발열부
600 : 단선 감지부
610 : 감지회로
700 : 전류 감지부
710 : 전류 감지 저항 720 : 앰프
L1 : 고전압 라인 L2 : 신호 라인
L3 : 제어 라인 L4 : 감지 라인
L4-1 : 제1 감지 라인 L4-2 : 제2 감지 라인
L5 : 전류 감지 라인
G1, G2 : 접지
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2에는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터(1000)의 개략적인 구성을 나타내는 회로도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 고전압 히터(1000)는, 일단이 고전압 공급부(110)에 연결되고 타단이 접지(G1)되는, 고전압 라인(L1)과, 입력부(120)의 제어 신호에 의해 스위칭부(300)를 제어하는 제어부(200)와, 고전압 라인(L1) 상에 구비되며 제어부(200)의 스위칭 신호에 따라 스위칭되어 발열부(500)에 전력을 공급하는 스위칭부(300)와, 고전압 라인(L1) 상의 고전압 공급부(110)와 스위칭부(300) 사이에 구비되어 스위칭부(300)의 제어에 의해 발열하는 발열부(500)를 포함하여 구성된다.
고전압 공급부(110)는 차량 시동 시 고전압 라인(L1)에 고전압을 인가하기 위해 구성되며, 일예로 고전압 공급부(110)는, 차량용 배터리일 수 있다.
입력부(120)는, 차량 탑승자의 조작에 의해 공조장치를 제어하기 위한 공조장치 콘트롤러일 수 있다.
제어부(200)는, 신호 라인(L2)을 통해 입력부(120)에서 입력 받은 공조장치 제어신호를 전달 받아 제어 라인(L3)을 통해 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 스위칭부(300)에 전달하여 발열부(500)의 발열 온도를 제어하도록 구성되며, 제어부(200)는 통상의 차량용 마이크로 콘트롤러(MCU, Micro Controller Unit)일 수 있다.
스위칭부(300)는 고전압 라인(L1) 상에 구비되며 제어 라인(L3)을 통해 제어부(200)에서 전달되는 펄스 폭 변조 신호에 의해 스위칭되어 온 시 발열부(500)에 전력을 공급하고, 오프 시 발열부(500)에 공급되는 전력을 차단한다. 스위칭부(300)는, 통상의 스위칭 소자 일예로, 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT, Insulated gate bipolar transistor), 금속 산화막 반도체 전장 효과 트랜지스터(MOSFET, metal-oxide semiconductor field effect transistor) 또는, 실리콘 카바이드 트랜지스터(SiC transistor) 등이 적용될 수 있다. 또한 제어 라인(L3)상에는 제어부(200)의 펄스 폭 변조 신호를 증폭하기 위한 게이트 드라이버(250)가 구비된다.
발열부(500)는 고전압 라인(L1) 상에 구비되며, 스위칭부(300)를 통해 공급되는 전력에 의해 발열하는 전열선(electrothermal wire) 또는 전열필름(electrothermal film) 일 수 있다.
고전압 감지부(130)는 고전압 라인(L1)에 구비되어 고전압 라인(L1)에 고전압이 인가되는지 여부를 고전압 신호 라인(L11)을 통해 제어부(200)에 전달하도록 구성된다.
상기와 같은 구성의 고전압 히터(1000)는, 차량 시동 시 고전압 라인(L1)상에 고전압(High Voltage)이 인가된 상태에서 탑승자의 조작에 의해 입력부(120)의 히터 구동 신호가 신호 라인(L2)을 통해 제어부(200)에 전달되면, 제어부(200)는 펄스 폭 변조 신호를 제어 라인(L3)을 통해 스위칭부(300)에 전달한다. 스위칭부(300)는 펄스폭이 하이 인 경우 온 되어 발열부(500)에 고전압 라인(L1)으로 공급되는 전력을 공급함에 따라 발열부(500)가 발열하고, 펄스폭이 로우인 경우 오프 되어 발열부(500)에 공급되는 전력을 차단하여 발열부(500)의 발열이 중단된다. 위 과정을 통해 발열부(500)의 온도를 조절하여 발열부(500)와 열교환된 공기가 차량 실내로 공급되도록 한다.
이때 본 발명의 고전압 히터(1000)는, 고전압 히터(1000)가 동작되지 않는 상태 즉 제어부(200)에서 펄스 폭 변조 신호가 스위칭부(300)에 전달되지 않는 상태에서 발열부(500)의 단선 여부를 감지하기 위한 단선 감지부(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 단선 감지부(600)를 통해 고전압 히터(1000)가 동작되지 않는 상태에서도 발열부(500)의 단선을 감지함에 따라 단선 여부 파악을 신속하게 할 수 있고, 발열부(500)가 단선된 상태에서 고전압 히터(1000) 구동에 따른 발열부(500)의 소손이나, 고전압 히터(1000) 회로의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하, 상기와 같은 단선 감지부(600)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
고전압 히터(1000)는 일단이 고전압 라인(L1) 상의 발열부(500)와 스위칭부(300) 사이에 연결되고, 타단이 제어부(200)에 연결되어 고전압 라인(L1)에 인가되는 고전압을 제어부(200)에 전달하는 감지 라인(L4)과, 상기 고전압을 제어부(200)의 허용 전압까지 낮추기 위한 감지회로(610)를 포함하는 단선 감지부(600)가 구비될 수 있다.
따라서 제어부(200)에서 펄스 폭 변조 신호가 스위칭부(300)에 전달되지 않는 상태에서 고전압 라인(L1)으로 인가되는 고전압이 발열부(500)와 단선 감지부(600)를 통해 제어부(200)에 전달될 수 있도록 구성된다. 이때 발열부(500)가 정상일 경우 고전압이 감지회로(610)를 통해 축소되어 제어부(200)에 전달되기 때문에 이때의 전압을 기준 전압으로 하여 발열부(500)의 단선 여부를 판단할 수 있도록 구성된다. 즉 발열부(500)가 단선된 경우 고전압 라인(L1)으로 인가되는 고전압이 감지회로(610)를 통해 제어부(200)에 전달되지 않기 때문에 감지 라인(L4)을 통해 제어부(200)에 감지되는 감지 전압이 0 또는 기준 전압 미만인 경우 제어부(200)는 발열부(500)가 단선된 것으로 판단할 수 있다. 도면상에는 도시되지 않았으나, 다른 실시 예로 단선 감지부는 DC 전압 센서를 포함할 수 있고, 이 경우 DC 전압 센서를 통해 고전압 라인(L1)에 인가되는 고전압을 감지하고, 감지 여부에 대한 신호를 제어부(200)에 전달하도록 구성될 수 있다.
한편, 발열부(500)가 단선된 것으로 판단되는 경우 제어부(200)는 입력 신호가 수신되더라도 펄스 폭 변조 신호를 차단하여 발열부(500) 단선 시 히터 구동에 따라 발생될 수 있는 문제를 예방할 수 있다. 이때 제어부(200)는 고전압 감지부(600)를 통해 고전압 라인(L1)에 고전압의 인가 여부를 우선 감지한 후 발열부(500)의 단선 여부를 판단하도록 구성된다. 고전압 라인(L1)에 고전압이 인가되지 않는 경우 감지 라인(L4)을 통해 제어부(200)에 감지되는 감지 전압은 발열부(500)의 단선 유무에 상관없이 0으로 유지되기 때문이다.
또한 제어부(200)는 펄스 폭 변조 신호가 스위칭부(300)에 전달되는 경우에도 스위칭부(300)가 오프 시에는 발열부(500)의 단선 여부를 판단할 수 있도록 구성된다. 즉 펄스 폭 변조 신호가 로우인 경우 스위칭부(300)가 오프 되어 발열부(500)에 전압이 공급되지 않기 때문에 제어부(200)는 단선 감지부(600)를 통해 상술한 방법과 동일하게 발열부(500)의 단선 여부 판단이 가능하다.
즉 제어부(200)는 펄스 폭 변조 신호가 로우인 경우 단선 감지부(600)를 통해 발열부(500)의 단선 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
다만, 펄스 폭 변조 신호가 하이 인 경우 스위칭부(300)가 온이 되어 발열부(500)에 고전압이 인가되기 때문에 감지 라인(L4)에는 발열부(500)의 단선 여부에 상관없이 전압이 걸리지 않게 되고, 제어부(200)는 단선 감지부(600)를 통해 발열부(500)의 단선 여부 파악이 불가하다. 따라서 펄스 폭 변조 신호가 하이 인 경우에는 발열부(500)의 단선 여부 파악을 위해 전류 감지부(700)를 포함할 수 있다. 전류 감지부(700)는, 스위칭부(300)와 접지(G1) 사이에 구비되는 전류 센싱 저항(710) 및 스위칭부(300)와 전류 센싱 저항(710) 사이에 걸리는 전류를 제어부(200)에 전달하기 위한 전류 센싱 라인(L5)을 포함한다. 따라서 전류 센싱 라인(L5)을 통해 제어부(200)에 전달되는 감지 전류가 발열부(500)가 정상인 상태에서 제어부(200)에 전달될 수 있는 기준 전류 값 보다 낮은 경우 발열부(500)가 단선된 것으로 판단할 수 있다. 전류 감지부(700)는, 전류 센싱 라인(L5) 상에 감지 전류를 증폭시키기 위해 구비되는 앰프(720)를 더 포함할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터(2000)의 개략적인 구성을 나타내는 회로도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 고전압 히터(2000)는, 일단이 고전압 공급부(110)에 연결되고 타단이 접지(G1)되는, 고전압 라인(L1)과, 입력부(120)의 제어 신호에 의해 스위칭부(310, 320)를 제어하는 제어부(200)와, 고전압 라인(L1) 상에 구비되며 제어부(200)의 스위칭 신호에 따라 스위칭되어 발열부(500)에 전력을 공급하는 스위칭부(310, 320)와, 고전압 라인(L1) 상의 고전압 공급부(100)와 스위칭부(310, 320) 사이에 구비되어 스위칭부(310, 320)의 제어에 의해 발열하는 발열부(500)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 고전압 히터(2000)는 상술된 제1 실시 예의 고전압 히터(1000)와 그 구성이 대부분 동일하나, 복수 개의 스위칭부(310, 320)를 포함한다는 점에서 차이가 있다. 스위칭부(310, 320)는, 소비 전류 허용치에 제한이 있으므로, 발열부(500)의 최대 출력 부하에 따라 복수의 스위칭부(310, 320)를 고전압 라인(L1) 상에 직렬로 연결하여 사용할 수 있다.
따라서 제어부(200)는 펄스 폭 변조 신호가 복수의 스위칭부(310, 320)에 전달되는 경우에도 복수의 스위칭부(310, 320) 중 적어도 하나 이상이 오프 시에는 발열부(500)의 단선 여부를 판단할 수 있도록 구성된다. 즉 펄스 폭 변조 신호가 로우인 경우 스위칭부(310, 320)가 오프 되어 발열부(500)에 전압이 공급되지 않기 때문에 제어부(200)는 단선 감지부(600)를 통해 상술한 방법과 동일하게 발열부(500)의 단선 여부 판단이 가능하다.
도 4에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 단선 감지부(600)의 개략도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 단선 감지부(600)는 일단이 고전압 라인(L1) 상의 발열부(500)와 스위칭부(300) 사이에 연결되고, 타단이 접지(G2)와 연결되는 제1 감지라인(L4-1)을 포함하고, 제1 감지라인(L4) 상에는 고전압의 크기 및 제어부(200)의 허용 전압에 따라 복수의 감지 전압 저항(R1~Rn)이 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 단선 감지부(600)는, 일단이 제1 감지라인(L4) 상의 n번째 저항(Rn)과 n-1번째 저항(Rn-1) 사이에 연결되고, 타단이 제어부(200)에 연결되는 제2 감지라인(L4-2)을 포함하여 고전압 라인(L1)에 인가되는 고전압이 제1 감지라인(L4-1)에 구비된 복수의 저항을 통해 축소되어 제2 감지라인(L4-2)을 통해 제어부(200)에 전달되도록 구성될 수 있다.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터(1000)를 이용한 단선 감지 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 고전압 히터의 단선 감지 방법을 나타낸 순서도가 도시되어 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 고전압 히터의 단선 감지 방법은, 우선 고전압 라인(L1)에 구비된 고전압 감지부(130)를 통해 고전압 라인(L1)에 고전압 인가 유무를 감지하는 단계를 수행한다. 고전압이 인가되지 않은 경우 고전압 인가 시 까지 고전압 인가 유무를 반복적으로 감지하며, 고전압이 인가된 경우 다음 단계를 수행한다.
다음으로, 제어부(200)를 통해 신호 라인(L2)에 펄스 폭 변조 신호의 인가 유무를 감지하는 단계를 수행한다. 펄스 폭 변조 신호가 인가된 경우는 후술하기로 하고, 인가되지 않은 경우 다음 단계를 수행한다.
다음으로, 단선 감지부(600)를 통해 감지되는 감지 전압과, 발열부(500) 정상 시 단선 감지부(600)를 통해 감지될 수 있는 기준 전압을 비교하는 단계를 수행한다. 이때, 감지 전압이 기준 전압 미만인 경우 발열부(500)가 단선된 것으로 판단하고, 기준 전압 이상인 경우 발열부(500)가 정상인 것으로 판단하여 감지 전압과 기준 전압을 비교하는 단계를 반복 수행한다.
발열부(500)가 단선된 것으로 판단한 경우 입력부(120)를 통해 히터 구동 신호가 제어부(200)에 전달되더라도 제어부(200)는 펄스 폭 변조 신호를 차단시켜 발열부(500)의 발열을 제한한다.
제어부(200)를 통해 신호 라인(L2)에 펄스 폭 변조 신호가 인가된 경우 펄스 폭 변조 신호가 하이인지 로우인지 감지하는 단계를 수행한다. 펄스 폭 변조 신호가 로우인 경우 단선 감지부(600)를 통해 감지되는 감지 전압과, 발열부(500) 정상 시 단선 감지부(600)를 통해 감지될 수 있는 기준 전압을 비교하는 단계를 수행한다. 이후 과정은 상술한 단계와 동일하다.
펄스 폭 변조 신호가 하이인 경우 제어부(200)를 통해 스위칭부(300)와 접지(G1) 사이에 발생되는 감지 전류와 상기 발열부 정상 시 제어부(200)에서 감지될 수 있는 기준 전류를 비교하는 단계를 수행한다. 이때, 감지 전류가 기준 전류 미만인 경우 발열부(500)가 단선된 것으로 판단하고, 기준 전류 이상인 경우 발열부(500)가 정상인 것으로 판단하여 감지 전류와 기준 전류를 비교하는 단계를 반복 수행한다.
발열부(500)가 단선된 것으로 판단한 경우 입력부(120)를 통해 히터 구동 신호가 제어부(200)에 전달되더라도 제어부(200)는 펄스 폭 변조 신호를 차단시켜 발열부(500)의 발열을 제한한다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

Claims (12)

  1. 일단이 고전압 공급부에 연결되고 타단이 접지되는, 고전압 라인;
    입력부의 제어 신호에 의해 스위칭부를 제어하는 제어부;
    상기 고전압 라인 상에 구비되며 상기 제어부의 스위칭 신호에 따라 스위칭되어 발열부에 전력을 공급하는 스위칭부;
    상기 고전압 라인 상의 상기 고전압 공급부와 상기 스위칭부 사이에 구비되어 상기 스위칭부의 제어에 의해 발열하는 발열부; 및
    상기 고전압 라인 상의 상기 발열부와 상기 스위칭부 사이에 전압을 감지하여 상기 제어부에 전달하는 단선 감지부; 를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 고전압 라인에 고전압 인가 시 상기 단선 감지부에서 감지한 전압이 기준 전압 미만인 경우 발열부가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단선 감지 장치는,
    상기 고전압 라인 상에 구비되며, 상기 고전압 라인 상에 고전압 인가 유무 신호를 상기 제어부에 전달하는 고전압 감지부; 를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 고전압 감지부에서 고전압 인가 신호 수신시에만 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    펄스 폭 변조 신호를 통해 스위칭 신호를 상기 스위칭부에 전달하며,
    펄스 폭 변조 신호가 인가되지 않거나, 펄스 폭 변조 신호가 로우일 때, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭부가 오프 시에만, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 단선 감지부는,
    복수의 저항을 직렬로 연결한 형태로 이루어지며,
    일단이 상기 고전압 라인 상의 상기 발열부와 상기 스위칭부 사이에 연결되고, 타단은 접지에 연결되되,
    일단으로부터 n번째 저항과, n-1번째 저항 사이의 전압을 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 단선 감지부는,
    DC 전압 센서를 포함하고, 상기 DC 전압 센서를 통해 고전압 라인 상의 상기 발열부와 상기 스위칭부 사이에 인가되는 고전압을 감지하고, 감지 여부에 대한 신호를 상기 제어부에 전달하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 스위칭부는, 복수 개가 직렬로 연결되며,
    상기 제어부는,
    상기 스위칭부 중 적어도 하나 이상이 오프 시에만, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 고전압 히터는,
    상기 고전압 라인 상의 상기 스위칭부와 접지 사이에 구비되는 전류 센싱 저항; 및
    상기 고전압 라인 상이 상기 스위칭부와 상기 전류 센싱 저항 사이의 전류를 상기 제어부에 전달하는 전류 센싱부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 펄스 폭 신호가 하이일 때, 상기 전류 센싱부에서 감지한 전류가 기준 전류 미만인 경우 발열부가 단선된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는, 단선 감지부를 포함하는 고전압 히터.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 고전압 히터의 단선 감지 방법에 있어서,
    고전압 감지부를 통해 상기 고전압 라인의 고전압 인가 유무를 판단하는 단계;
    상기 고전압 라인에 고전압 인가 시 상기 제어부를 통해 펄스 폭 변조 신호 인가 유무를 판단하는 단계;
    상기 펄스 폭 변조 신호 비인가 시 상기 제어부를 통해 상기 단선감지부에서 감지되는 감지 전압과 상기 발열부 정상 시 단선감지부에서 감지되는 기준 전압을 비교하는 단계; 및
    상기 감지 전압이 상기 기준 전압보다 낮은 경우 상기 제어부를 통해 발열부가 단선된 것으로 판단하는 단계;
    를 포함하는, 고전압 히터의 단선 감지 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 단선 감지 방법은,
    상기 펄스 폭 변조 신호 인가 시 상기 제어부를 통해 상기 스위칭부에 전달하는 펄스폭이 하이 또는 로우인지 감지하는 단계; 를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 펄스폭이 로우인 경우 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 고전압 히터의 단선 감지 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 펄스폭이 하이인 경우 상기 제어부를 통해 상기 스위칭부와 접지 사이에 발생되는 전류를 감지하는 단계; 및
    상기 감지 전류와 상기 발열부 정상 시 상기 스위칭부와 접지 사이에서 감지될 수 있는 기준 전류를 비교하는 단계;
    상기 감지 전류가 상기 기준 전류 값보다 낮은 경우 상기 제어부를 통해 발열부가 단선된 것으로 판단하는 단계; 를 더 포함하는, 하는 것을 특징으로 하는, 고전압 히터의 단선 감지 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 스위칭부는, 복수 개가 직렬로 연결되며,
    상기 감지 방법은,
    상기 제어부를 통해 상기 스위칭부의 온/오프 상태를 감지하는 단계; 를 포함하고,
    상기 제어부를 통해 상기 스위칭부 중 적어도 하나 이상이 오프 시에만, 상기 발열부의 단선 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 고전압 히터의 단선 감지 방법.
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