KR940003815Y1 - 전기요의 온도제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기요의 온도제어회로

제1도는 종래의 전기요의 온도제어회로를 나타낸 회로도.

제2도는 본 고안에 의한 전기요의 온도제어회로를 나타낸 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 정전류공급회로부 2 : 히터(H)부

3 : 충전전압검출부 4 : 히터의 전원전압 스위칭부

5 : 마이크로프로세서 R₁~R₁₄: 저항

ZD₁,ZD₂: 제너다이오드 D₁~D₃: 다이오드

Q₁,Q₂: 트랜지스터 IC₁: 비교기

본 고안은 전기요의 온도제어회로에 관한 것으로, 상세하게는 AC 100V/220V의 입력전원에 관계없이 동일하게 온도가 제어되는 전기요의 온도제어회로에 관한 것이다.

종래의 전기요는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이, 전기요의 히터선을 제어하는 SCR의 트리거 포인트(시점)이 100V 및 220의 입력전원에 관계없이 일정하게 되도록, 100V시에는 상기 트리거 포인트를 앞당겨서, 그리고 220V시에는 상기 트리거 포인트가 늦어지도록 저항(R₁)과 (R₂)을 사용하며 미리 조정시킨 후에, 통상의 스위칭 장치(SW)를 사용하여 100V 및 220V의 입력전원에 따라 상기 저항(R₁, R₂)중 어느 하나의 단자에 접속하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 저항값을 미리 조정하여 100V 및 220V의 입력전원에 관계없이 SCR의 트리거 포인트를 일정하게 맞추는 것은 히터선의 온도의 증가되면, 이에 따라 전기요의 히터선의 등가용량이 증가하기 때문에 100V 및 220V의 입력전원에 따라 전기요의 온도가 일정하게 제어 되도록 상기 저항(R₁, R₂)을 정확하게 셋팅할 수 없다는 결점이 있었다.

따라서, 본 고안은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 100V 및 220V의 입력전원에 관계없이 전기요의 온도제어가 일정하게 되는 전기요의 온도 제어회로를 제공하기 위한 것이다.

이와같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 의한 전기요의 온도제어 회로는 100V/220V의 전원 전압에 관계없이 일정 전류를 공급하기 위한 정전류 공급회로부와, 상기 정전류 공급회로부의 일정 전류에 의하여 충전되는 등가 용량을 가진 전기요의 히터부와, 상기 히터부의 등가용량이 소정전압까지 충전되어 있는지의 여부를 검출하는충전전압 검출부와, 상기 정전류 공급회로부에 소정전압을 인가한 후, 충전 전압 검출부의 출력이 소정레벨로 변환되는 시간에 근거하여 전기요의 온도를 검출하고, 이를 반복하여 소정 설정온도로 전기요의 온도를 제어하도록 제어 신호를 출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로프로세서의 제어 신호에 대응하여 상기 전기요의 히터부의 입력전원을 스위칭하는 전원 전압 스위칭부를 구비하여 100V/220V의 전원 전압이 크기에 관계없이 일정하게 전기요의 온도를 제어함을 특징으로 하고 있다.

이하, 첨부된 도면에 근거하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

제2도에 도시된 바와같이, 정전류 공급회로부(1)는 입력전원(AC)에 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₁)을 접속하고, 상기 다이오드(D₁)와 콘덴서(C₁)와의 접속점(A)에는 저항(R₁)과 제너다이오드(ZD₁)를 접속함과 동시에 트랜지스터(Q₁, Q₂) 및 저항(R₄)을 접속하고, 상기 제너다이오드(ZD₁)의 일측점(B)에 저항(R₂~R₃)을 접속하여 이들 저항의 분기점(C)에서 인출된 전압이 상기 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 접속되어 있으며, 상기 트랜지스터(Q₂)의 베이스는 저항(R₆)을 경유하여 마이크로 프로세서(5)의 RA3단자에 접속되어 있다.

그리고, 전기요의 히터부(2)는 통상 온도검출용의 내측 히터 코일(H₁-1)과 AC전원에 의하여 가열되는 가열용의 외측 히터 코일(H₁-2)을 가지는 히터(H₁)에 각각 저항(R₅) 및 다이오드(D₂)가 접속되어 있고, 상기 내측 히터 코일(H₁-1)과 외측 히터 코일(H₁-1)사이에는 히터의 온도가 증가됨에 따라 증가되는 등가 용량(CEQ)에 상당하는 분포 용량을 가지는 내측코일의 일단은 상기한 정전류 공급회로(1)의 출력측(D)에 접속되고 타단은 후술하는 충전전압 검출부(3)의 입력측에 접속되도록 구성되어 있다.

또한, 충전 전압 검출부(3)는 기준전위 설정용의 저항(R₇) 및 제너다이오드(ZD₂)로 일정 직류전압에(예 5V)이 분압되어 비교기(IC₁)의 반전 입력단자에, 전술한 히터의 등가용량(CEQ)이 저항(R₁₀)을 경유하여 저항(R₁₃) 및 비교기(IC₁)의 비반전 입력단자에 각각 입력되며, 비교기(IC₁)의 출력은, 저항(R₁₄)을 통하여 직류전원 및 직접 마이크로프로세서(5)의 RA2단자에 각각 접속되게 구성되어 있다.

그리고, 히터부의 전원전압 스위칭부(4)는 상기 교류전원에 SCR을 접속하고, 이 SCR의 트리거단자는, 마이크로프로세서(5)의 RBI단자로부터의 신호가 저항(R₁₁)을 경유하여 포토커플러(PC)를 작동시키고, 이 포토커플러(PC)의 작동에 의해 다이오드(D₃) 및 저항(R₈)을 통하여 트리거되도록 접속되어 있다.

전기요의 히터(H₁)의 온도 검출시에 상기한 정전류 공급회로(1)의 트랜지스터(Q₂)을 차단시키도록 상기한 마이크로프로세서(5)는 RA₃단자를 통하여 그의 베이스에 로우레벨의 신호를 공급하고, 그의 시간에는 하이레벨의 신호가 공급되어 상기 트랜지스터(Q₂)를 도통시켜 D점의 전위 즉, 히터(H₁)의 등가용량의 입력측을 접지 전위로 하고, 상기 마이크로 프로세서(5)의 RA₃단자로부터 상기 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 로우레벨의 신호가 인가되어 상기 트랜지스터(Q₂)가 차단된 때부터 D점에서 저항(R₁)을 경유하여 일정전류로 히터(H₁)의 등가 용량(CEQ)이 일정전압 즉, 충전전압검출부(3)의 출력이 하이레벨로 되는 전압까지 충전되는 시간을 마이크로 프로세서(5)의 RA2단자를 통하여 소정시간 간격으로 반복하여 체크함으로써 온도에 따라 증감되는 히터(H₁)이 등가용량을 마이크로 프로세서(5)가 소요되는 시간에 근거하여 판별하고 히터(H₁)의 온도를 이 등가용량 값에 근거하여 그의 내장된 프로그램(온도가 등가용량과의 상관 관계를 구하여 놓는 데이터를 사용함)에 따라 감지하여 설정된 온도가 될때 까지 RB₁단자를 통하여 히터부의 전원 스위칭 회로부(4)에 소정 신호를 계속 보냄과 동시에 소정간격의 구간으로 반복하여 등가용량에 충방전을 시켜서 충전시간을 구하고, 이 시간에 근거하여 전기요의 온도를 제어하도록 마이크로프로세서(5)에 프로그램되어 있다. 그리고 미 설명된 RAO단자에 저항(R₁₂)을 통하여 입력되는 전원전압의 신호는 제로 크로스점에서 상기 히터부와 전원 전압 스위칭부(4)가 스위칭하기 위해 접속된 것이며, 온도 설정은 상기 RBO단자에 접속된 텃취 스위치(TS)를 조작하여 설정되도록 구성되어 있다.

이와같이 구성된 본 고안에 의하면, 전원전압은 다이오드(D₁)을 경유하여 콘덴서(C₁)에 충전된 후, 저항(R₁)을 통하여 제너다이오드(ZD₁)에 인가되고, 역방향 내압이 100V이하(예를들어 24V)인 상기 제너다이오드(ZD₁)의 도통으로 인하여 100V 및 220V에 관계없이 B점의 전압이 일정하게 되고, A점의 전압 역시 거의 일정하게 되며 이 B점의 일정 전압은 저항(R₂, R₃)에 분압된후, 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 인가된다. 또한 마이크로프로세서(5)의 프로그램에 따라 처음에 하이레벨을 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가하여 D점의 전위를 접지 상태로 함으로서 히터부(2)의 히터(H₁)의 등가용량(C_EQ)에 충전된 전하을 모두 방전시키고, 이어서 단자(RA3)를 통하여 로우레벨의 신호를 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 인가하면, 이 트랜지스터(Q₂)가 오프되므로, 100V, 200V전원 전압의 크기에 관계없이 일정한 전압(C점의 전압)이 그의 베이스에 인가된 트랜지스터(Q₁)는 일정의 전류를 저항(R₄) 및 저항(R₅)을 경유하여 히터부(2)의 히터(H₁)의 등가용량에 공급하게 되어 충전하게 되고, 이 충전된 전압은 충전 전압 검출부(3)를 통하여 체크되어진다.

100V, 200V의 전원 전압의 크기와는 관계없이, 일정 전류에 의해 상기 히터부(2)의 히터(H₁)의 등가 용량에 충전하게 되나, 상기 히터(H₁)의 등사용량은 히터(H₁), 즉 전기요의 온도가 높게됨에 따라 크게 되고, 낮아지면 작게 된다. 즉 히터(H₁)는 일정 전류로 상기 등기용량을 충전하여 소정 전압으로 충전될때까지 걸리는 시간을 체크하고, 이 체크된 시간을 근거하여 전기요기 온도가 마이크로프로세서(5) RA2단자에 의하여 측정되며, 이와같이 측정된 온도는 내장된 프로그램에 대한 텃취 스위칫(TS)를 통하여 설정된 온도에 도달되어 있지 않으면, RB1단자를 통하여 히터의 전원 전압 스위칭부(4)을 계속 구동하도록 소정의 신호를 공급함과 동시에 마이크로프로세서(5)의 RA3단자에서 제어신호를 보내어 트랜지스터(Q₁, Q₂)를 완전히 도통시켜 히터(H₁)의 등가용량(CEQ)를 완전히 방전시킨 후 이를 차단한후, 트랜지스터(Q₁)을 통하여 일정전류로 등가용량(CEQ)를 충전시키는데 소요되는 시간에 근거 전기요의 온도를 체크하고 이와 같은 과정을 반복하여 소정의 설정온도에 도달하면 전원 전압 스위칭부(4)를 오프시키게 되어 전기요의 온도가 소정의 설정온도를 유지하게 제어 된다.

이상과 같이, 본 고안에 의한 전기요의 온도제어회로는 히터(H₁)의 등가용량을 완전히 방전시킨후, 100V 및 200V의 전원 전압의 크기에 관계없이 항상 일정 전류로 히터(H₁)의 등가용량에 충전하여 설정전압으로 되면, 이를 충전전압 검출부(3)가 검출하여 마이크로프로세서(5)가 충전되는데 소요되는 시간에 근거하여 등가용량을 구하고, 이 등가용량에 따라 전기요의 온도를 체크하여 소정의 설정온도가 될때까지 이와 같은 과정을 반복함으로써 100V, 220V에 관계없이 동일의 히터의 등가용량에 따라 설정온도를 정확히 제어되므로 오차 없이 전기요의 온도가 제어된다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (1)

1. 소정의 등가용량을 가지는 히터를 SCR로 트리거시켜 이 히터에 전원전압의 공급을 제어함으로써 전기요의 온도를 제어하는 회로에 있어서, 100V/220V의 전원 전압의 크기에 관계없이 일정전류를 공급하는 정전류 공급회로부(1)와, 상기 정전류 공급회로부(1)의 일정전류에 의하여 충전되는 소정의 등가용량을 가지는 전기요의 히터부(2)와, 상기 히터부(2)의 등가용량이 소정전압까지 충전되어 있는 지의 여부를 검출하는 충전 전압검출부(3)와, 상기의 정전류 공급회로부(1)에 소정전압을 인가한 후, 충전 전압 검출부(3)의 출력이 소정 레벨로 변환되는 시간에 근거하여 전기요의 온도를 검출하고, 소정 설정온도로 전기요의 온도를 제어하도록 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서(5)와, 상기 마이크로프로세서(5)의 제어신호에 대응하여 상기 전기요의 히터부(2)의 입력전원을 스위칭하는 히터부의 전원전바 스위칭부(4)를 구비하여 100V/220V 전원전압에 관계없이 일정하게 전기요의 온도를 제어함을 특징으로 하는 전기요의 온도제어회로.