KR0175828B1 - 부하 자기진단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자적인 신호에 따라 부하에 대한 전기적인 연결상태를 제어하는 릴레이 스위치를 구비하는 부하 자기진단장치에 관한 것으로서, 상기 릴레이 스위치가 상기 신호에 응답하여 형성되며 상기 부하를 포함하는 분압경로를 구비함으로써, 상기 분압경로가 소정레벨의 전압원으로부터 상기 부하와 소정의 저항을 통하여 접지전원에 연결되도록 구성된다.

Description

부하 자기진단장치

제1도는 종래의 부하구동회로도.

제2도는 본 발명에 따른 부하구동회로의 일실시예를 보여주는 회로도.

제3도의 (a)는 초기전원이 인가된 때 부하이상에 대하여 자기진단 기능을 수행하는 본 발명에 따른 흐름도.

제3도의 (b)는 부하가 구동되지 않은 때 부하이상에 대하여 자기 진단기능을 수행하는 본 발명에 따른 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,20 : 제어부 3 : 구동집적소자

5,7,17 : 릴레이스위치 10,50 : 인쇄회로기판

11,13,29 : 부하 15 : 전원플러그

21 : 인버터

본 발명은 부하 자기진단장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉장고에 장착된 부하구동회로(load driving circuit)에 있어서, 부하(load)의 이상을 자기진단할 수 있는 장치에 관한 것이다.

냉장고에는 온도조절기능을 수행하기 위한 여러종류의 히터(heater) 및 댐퍼(damper)를 갖고 있으며, 이들 히터 및 댐퍼 각각의 동작은 마이크로 컴퓨터(micro computer)에 의해 제어되는 릴레이 스위치(relay switch)의 접속상태(on/off)에 따라 동작하는 부하의 구동에 의해 각각 이루어진다. 전자제어식 냉장고에 있어서, 그러한 부하들은 다양한 용도를 위하여 복잡한 배선들을 사용한다.

제1도는 종래의 전자제어식 냉장고에서 사용되는 부하구동회로의 일례를 보여준다. 인쇄회로기판(10)상에 설치되고 마이크로 컴퓨터를 포함하는 제어부(1)로부터 발생된 제어신호 Po1 및 Po2에 의해 릴레이 스위치(5,7)내에 구성된 각 릴레이 코일의 도전상태가 단속된다. 제어신호 Po1 및 Po2는 인버터로 구성된 구동집적회로(3)을 통하여 릴레이 스위치(5,7)로 각각 인가된다. 릴레이 스위치(5,7)내에 구성된 각각의 한쪽 전극은 전원플러그(15)의 한쪽 터미널에 직접 연결되며, 릴레이 스위치(5,7)내에 구성된 각각의 다른 한쪽 전극은 각각 부하(11,13)를 통하여 전원플러그(15)의 다른 한쪽 터미널로 연결된다. 제어부(1)와 구동집적회로(3) 및 릴레이 스위치(5,7)는 하나의 인쇄회로기판(10)상에 설치되어 있으며, 릴레이 스위치(5,7)의 다른 한쪽 전극과 부하(11,13)간의 연결은 커넥터(9)를 통하여 이루어진다.

그러나, 제1도와 같은 부하구동회로에 있어서는, 제어부(1)로부터 발생된 제어신호가 릴레이 스위치(5,7)를 통하여 일방적으로 부하(11,13)를 구동시키기만 하기 때문에, 현재의 부하(11,13)의 상태를 파악할 수가 없다. 부하가 조립이 되지 않거나 부하자체가 불량인 경우에는 제품의 안정성에 문제가 발생하여 신뢰성을 저하시키게 된다.

제1도의 경우, 부하의 이상상태의 검사를 위해서는 인쇄회로기판(10)이 실장된 제어세트를 해체한 다음, 커넥터(9)를 통하여 부하양단의 저항값을 측정하거나 기타의 방법을 통하여 부하의 이상유무를 매 부하마다 일일이 검사하여야 한다. 따라서, 이러한 부하들에 대하여 공정상의 불량과 이상유무를 파악하기 위하여 별도의 복잡한 검사과정을 수행하여야 한다는 것은, 인력적, 시간적 및 비용상의 손실을 발생시키는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 냉장고의 부하구동회로에 있어서 부하의 불량 또는 이상유무를 자체적으로 진단할 수 있는 부하 자기진단장치를 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 전자적인 신호에 따라 부하에 대한 전기적인 연결상태를 제어하는 릴레이 스위치를 구비하는 부하 자기진단장치에 있어서: 상기 릴레이 스위치가 상기 전자적인 신호에 응답하도록 형성되며, 상기 부하를 포함하고 소정레벨의 전압원으로부터 상기 부하와 소정의 저항을 통하여 접지 전원에 연결되는 분압경로를 구비함으로써, 부하의 초기구동시에 부하의 이상유무를 자체적으로 진단할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하 자기진단장치에 있다.

본 발명에서는, 상기 전자적인 신호를 발생하고 상기 분압전압을 입력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터에 의해 제어되며 상기 부하의 현재상태에 관련된 표시를 행하는 표시부를 더 구비하는 것이 바람직하며, 상기 릴레이 스위치는 상기 전자적인 신호와 소정의 전압레벨을 갖는 승압전압원 사이에 연결된 릴레이 코일과; 전원플러그의 한쪽 터미널에 연결된 제1접점과; 상기 부하의 한쪽 전극에 연결된 제2접점과; 상기 전압원에 연결된 제3접점과; 상기 전원플러그의 다른 한쪽 터미널에 연결된 제4접점과; 상기 부하의 다른 한쪽 전극에 연결된 제5접점과; 상기 노드에 연결된 제6접점으로 구성하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제2도를 참조하면, 마이크로 컴퓨터를 포함하는 제어부(20)에는 발광다이오드(LED; light emitting diode)를 포함하는 표시부(30)가 연결되어 제어부(20)에 의해 진단되는 부하이상에 관한 표시를 행한다. 제어부(20)의 출력터미널 Po'로부터 발생되는 부하제어신호가 부하구동용 집적회로소자인 인버터(21)를 통하여 릴레이 스위치(27)내에 구성된 릴레이 코일(22)의 한쪽 전극으로 인가된다. 릴레이 코일(22)의 다른 한쪽전극은 12V의 승압된 직류전원에 연결된다. 릴레이 스위치(27)는 릴레이코일(22)과 함께 6개의 접점들 a,b,c,d,e 및 f를 가진다. 접점 a는 전원플러그(15)의 한쪽 터미널에 연결되고, 접점 b는 부하(29)의 한쪽 전극에 연결되며, 접점 c는 5V의 전원전압에 연결된다. 또한, 접점 d는 전원플러그(15)의 다른 한쪽 터미널에 연결되고, 접접 e는 부하(29)의 다른 한쪽 전극에 연결되며, 접점 f는 저항(31)을 통하여 접지전원에 연결된다. 접점 f와 저항(31) 사이의 노드(30)는 저항(25)을 통하여 제어부(20)에 내장된 아날로그/디지탈컨버터의 입력터미널 ADi에 연결된다. 입력터미널 ADi와 저항(25)사이의 노드와 접지전원 사이에는 컨덴서(23)가 연결되어 있다. 릴레이 스위치(27)는 그것의 접점연결상태에 따라 부하(29)를 구동시키거나 부하상태를 검사하는 역할을 수행하게 된다.

그러면 제3도를 참조하여 본 발명에 따라 부하의 상태를 검사하는 과정에 관하여 설명한다.

제3도의 (a)는 초기전원이 인가되었을 때의 자기진단 과정을 보여주며, 제3도의 (b)는 부하가 구동하지 않을때의 자기진단 과정을 보여준다.

먼저 제3도의 (a)에서 초기전원 인가시에는, 제어부(20)의 출력터미널 Po'로부터 부하구동신호가 하이상태(H; 이는 씨모오스레벨에서 논리 1에 해당하는 전압레벨임을 의미함)로 발생된다(스텝 3b). 그러면 하이상태의 부하구동신호는 인버터(21)에 의해 릴레이 코일(22)의 한쪽 전극에 로우상태(L: 이는 씨모오스레벨에서 논리 0에 해당하는 전압레벨임을 의미함)로 반전되어 인가된다. 릴레이 코일(22)의 다른 한쪽 전극에는 12V의 승압된 직류전원이 연결되어 있으므로 릴레이 코일(22)에 전류가 흘러(인버터를 통하여 접지전원으로 전류가 흐름)자력이 발생되고, 이것에 의해 릴레이 스위치(27)의 접점 b와 c가 접속되고 접점 e와 f가 접속된다(이를 정상닫힘상태라고 함). 따라서, 부하(29)의 한쪽 전극은 접점 b 및 c를 통하여 5V의 전원전압에 연결되고 다른쪽 전극은 접점 e 및 f를 거쳐 저항(31)을 통하여 접지전원에 연결된다. 여기서 부하(29)의 저항값을 R1이라 하고 저항(31)의 저항값을 R2라고 하면, 노드(30)에 나타나는 분압전압값(V_D)은 다음과 같다.

이 분압전압값 V_D는 아날로그/디지탈컨버터의 입력포트 ADi에 입력된다. 입력포트 ADi로 입력된 분압전압값 V_D는 아날로그/디지탈컨버터에 의해 디지탈값으로 변환된 후, 소정의 어드레스(address), 예를들어 ADV라는 어드레스에 저장된다(스텝 3c). 그 다음에는, 어드레스 ADV에 저장된 V_D를 미리 설정된 에러상한값 ERMH에 비교하여(스텝 3d), 에러상한값 ERMH보다 V_D가 같거나 크면 표시부(30)에 있는 해당하는 발광 다이오드(LED)를 턴-온시켜 현재 부하에 걸리는 용량이 과도하거나 그로 인해 부하가 단락(short)되어 있음을 사용자에게 알린다(스텝 3f). 해당하는 발광 다이오드에 에러상태를 표시한 다음에는 스텝 3c로 진행한다. 어드레스 ADV에 저장된 V_D가 에러상한값 ERMH보다 작은 경우에는 이를 에러하한값 ERML에 비교한다(스텝 3e). 어드레스 ADV에 저장된 V_D가 에러하한값 ERML보다 작은 경우에는 표시부(30)의 해당하는 발광 다이오드를 턴-온시켜 현재 부하에 걸리는 용량이 미달되거나 그로 인해 부하가 개방(open)되어 있음을 사용자에게 알린다(스텝 3f). 해당하는 발광 다이오드에 에러상태를 표시한 다음에는 스텝 3c로 진행한다. 어드레스 ADV에 저장된 V_D가 에러하한값 ERML보다 큰 경우에는 종료한다.

예를 들어, 제2도의 부하(29)가 히터용이고 용량이 20W인 경우에, 부하(29)의 저항값 R1을 2.42KΩ으로 하고 실제적용상의 불량오차를 ±20%로 한다면, 저항 R1의 상한값은 2.9KΩ이 되고 하한값은 1.94KΩ이 된다. 따라서, 저항(31)의 저항값 R2를 2KΩ으로 한다면, 식(1)에 의해 구해질 수 있는 에러상한값 ERMH 및 에러하한값 ERML은 각각 2.54V(식 (1)에서 R1=1.94KΩ) 및 2.04V(식 (1)에서 R1=2.9)로 된다.

따라서, 전원이 인가되는 초기에 부하의 이상유무를 사용자는 파악할 수 있다.

한편, 제3도의 (b)를 참조하면, 정상닫힘상태에서 부하(29)가 구동하지 않는 경우이더라도, 자기진단기능을 수행할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 현재 제어부(20)의 출력터미널 Po'로부터 출력되는 부하구동 신호가 하이상태인가를 판별한 다음(스텝 4a), 하이상태이면 제3도의 (a)에 보인 과정들을 수행하고 그렇지 않으면 종료한다.

본 발명의 실시예에서는, 하나의 부하, 예를들어 히터용 부하에 대하여 본 발명을 적용하였으나 일반적인 전자제어식 냉장고 또는 이와 유사한 냉열제품에서 사용되는 다양한 목적의 부하들에 적용하는 것은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이할 것이다.

전술한 바와같이 본 발명은 부하의 이상유무를 초기전원인가시는 물론 부하가 구동하지 않을 때 항상 자체적으로 진단할 수 있기 때문에, 적용되는 제품의 신뢰성을 향상시키고 부하상태의 검사에 소요되는 제반비용을 줄이는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 전자적인 신호에 따라 부하에 대한 전기적인 연결상태를 제어하는 릴레이 스위치를 구비하는 부하 자기진단장치에 있어서: 상기 릴레이 스위치가 상기 전자적인 신호에 응답하도록 형성되며, 상기 부하를 포함하고 소정레벨의 전압원으로부터 상기 부하와 소정의 저항을 통하여 접지전원에 연결되는 분압경로를 구비함으로써, 부하의 초기구동시에 부하의 이상유무를 자체적으로 진단할 수 있는 것을 특징으로 하는 부하 자기진단장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자적인 신호를 발생하고 상기 분압전압을 입력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터에 의해 제어되며 상기 부하의 현재상태에 관련된 표시를 행하는 표시부를 더 구비하는 부하 자기진단장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 스위치는, 상기 전자적인 신호와 소정의 전압레벨을 갖는 승압전압원 사이에 연결된 릴레이 코일과; 전원플러그의 한쪽 터미널에 연결된 제1접점과; 상기 부하의 한쪽 전극에 연결된 제2접점과; 상기 전압원에 연결된 제3접점과; 상기 전원플러그의 다른 한쪽 터미널에 연결된 제4접점과; 상기 부하의 다른 한쪽 전극에 연결된 제5접점과; 상기 노드에 연결된 제6접점으로 이루어짐을 특징으로 하는 부하 자기진단장치.