KR200296244Y1 - D.c automatic temperature controller for electronic mat - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자매트용 온도조절기에 관한 것으로, 입력으로 교류전원을 사용하고 이를 정류하여 직류로 변환한 후 이를 제어하는 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention relates to a temperature controller for an electronic mat, and an object of the present invention is to provide an apparatus using an AC power source as an input, rectifying the same, and converting the same into a direct current.

이를 위하여 8-비트 마이크로 콘트롤러(30)를 사용하여 온도조절기의 온도조절용 가변저항(40)값에 따른 전압을 아날로그-디지탈 변환입력단자를 통하여 받아들인 다음, 그 값과 온도검출센서(20)에서 실측된 온도에 해당하는 전압과를 비교하여 다이리스터의 트리거를 제어하는데 있어서,이 때 전류가 제로가 되는 시점과 동기시켜 트리거신호를 발생시키는 장치를 구성한다.To this end, the 8-bit microcontroller 30 is used to receive a voltage according to the value of the variable resistor 40 for temperature control of the temperature controller through the analog-to-digital conversion input terminal, and then the value and the temperature detection sensor 20 In controlling the trigger of the thyristors by comparing with the voltage corresponding to the measured temperature, a device for generating a trigger signal in synchronization with the point of time when the current becomes zero is configured.

상기 구성에 의해 전열선에 흐르는 전류의 급격한 변화에 의한 고조파의 발생과 낮은 주파수의 힘으로부터 인체의 청각을 자극시키는 불쾌감을 억제 한다.This configuration suppresses the discomfort of stimulating the human body's hearing from the generation of harmonics and the low frequency force caused by the rapid change of the current flowing through the heating wire.

Description

전자 매트용 직류 자동온도 조절기{D.C AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROLLER FOR ELECTRONIC MAT}DC thermostat for electronic mat {D.C AUTOMATIC TEMPERATURE CONTROLLER FOR ELECTRONIC MAT}

종래에도 전열기 제어용 온도조절기의 설정을 위하여 가변저항값을 변화시켜 트라이악의 위상제어를 하는 방법이 주로 사용되었으나, 이러한 방법으로는 정상적인 SIN파의 전류에서 위상각만큼 잘린 전류가 양방향으로 전열선에 흐르게 되어 급격한 전류변화에 따른 고조파의 발생과 60Hz의 낮은 험이 인체의 청각을 자극하여 사용하는 사람에게 불쾌감을 주었다.Conventionally, the method of controlling the phase of the triac by changing the variable resistance value is mainly used to set the temperature controller for controlling the heater, but in this method, the current cut by the phase angle from the current of the normal SIN wave flows in the heating wire in both directions. The generation of harmonics due to rapid current changes and low hum of 60 Hz stimulated the human body's hearing, causing discomfort to the user.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 8-비트 마이크로 콘트롤러(30)를 사용하여 온도조절기의 온도조절용 가변저항(40)값에 따른 전압을 아날로그-디지탈변환 입력단자를 통하여 받아들인 다음 그 값과 온도검출센서(20)에서 실측된 온도에 해당하는 전압과 비교하여 다이리스터의 트리거를 발생하는데 있어서,이 때 전류의 급격한 변화를 억제하기위하여 전류가 제로 가 되는 시점에 동기시켜 트리거신호를 발생시켜 다이리스터를 턴-온함으로서 전열선의 전류를 제로에서부터 서서히 증가시키고 있다. 그리고 다이리스터의 특성상 반대방향의 전류가 흐를려고하는 제로부근에서 다이리스터는 자동적으로 턴-오프되기때문에 전류가 차단되는 시점도 급격한 전류의 변화가 없는 장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, using the 8-bit microcontroller 30 to convert the voltage according to the value of the variable resistor 40 for temperature control of the temperature controller through the analog-to-digital conversion input terminal. In order to generate the trigger of the thyristors by comparing the value with the voltage corresponding to the temperature measured by the temperature detection sensor 20, the synchronization at the time when the current becomes zero to suppress the sudden change of the current at this time By generating a trigger signal and turning on the thyristor, the current of the heating wire is gradually increased from zero. In addition, since the thyristor is automatically turned off in the vicinity of zero where the current in the opposite direction is about to flow due to the characteristics of the thyristor, it is to provide a device in which the current is not suddenly changed.

도 1은 본 고안에 따른 직류온도조절기 회로도.1 is a circuit diagram of a DC thermostat according to the present invention.

도 2는 전열선에 흐르는 전류의 파형이다.2 is a waveform of current flowing in a heating wire.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 전열선10: heating wire

20 : 온도검출센서20: temperature detection sensor

30 : 마이크로콘트롤러30: microcontroller

40 : 온도조절용 가변저항40: variable resistance for temperature control

50 : 브리지 다이오드50: bridge diode

60 : 다이리스터60: thyristor

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 직류 온도조절기의 특징은, 8-비트 멀티채널 아날로그-디지탈 컨버터와 13개의 입출력 핀을 갖으면서 가격이 저렴한 8-비트 마이크로 콘트롤러(30)를 사용하여 온도조절용 가변저항(40)값에 따른 전압V1을 마이크로 콘트롤러(30)의 아날로그 입력단자를 통하여 읽어들이고, 온도검출센서(20)로부터 전자매트의 온도에따라 변화하는 전압V2를 마이크로 콘트롤러(30)의 아날로그 입력단자를 통하여 읽어들인 후 V1과 V2를 비교하여 트리거신호를 발생하는데 있어서, 교류입력전압의 크기가 제로부근V3의 시점과 AND회로를 구성하여 최종 트리거신호의 발생시점을 결정하고 있다. 부하가 전열선이므로 임피턴스의 대부분이 저항이고 따라서 전압과 전류의 위상은 거의 일치하기 때문에 전압의 크기로 전류의 제로시점을 검출하고있다. 따라서 실제 회로에서는 온도조절용 전압인 V1과 온도검출전압 V2와 제로볼트검출 전압 V3의 세가지 전압을 트리거신호 발생을 위한 신호로 사용하고 있다.Features of the DC thermostat according to the present invention for achieving the above object, using an inexpensive 8-bit microcontroller 30 having an 8-bit multi-channel analog-to-digital converter and 13 input and output pins The voltage V1 according to the value of the temperature control variable resistor 40 is read through the analog input terminal of the microcontroller 30, and the voltage V2 which changes according to the temperature of the electronic mat from the temperature detection sensor 20 is read by the microcontroller 30. After reading through the analog input terminal, the trigger signal is generated by comparing V1 and V2. The start point of the final trigger signal is determined by constructing an AND circuit with the point of the AC input voltage near zero. Since the load is a heating wire, most of the impedance is a resistance, and thus the zero point of the current is detected by the magnitude of the voltage because the phase of the voltage and current is almost identical. Therefore, in the actual circuit, three voltages, a temperature control voltage V1, a temperature detection voltage V2, and a zero voltage detection voltage V3, are used as signals for generating a trigger signal.

이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 온도조절기 회로도와 전류 파형도로서,이에 도시된 바와 같이 온도조절용 가변저항(40)과 온도검출센서(20)와 제로볼트 검출을 위한 입력전압이 마이크로콘트롤러의 아날로그 입력단자에 연결되어 아날로그-디지탈변환되어 진다. 그리고 최종적인 다이리스터의 트리거 출력은 제로볼트에서 동기되어 전류의 급격한 변화를 억제하고 있다.1 and 2 are a circuit diagram and a current waveform diagram of a temperature controller according to the present invention, as shown in the input voltage for detecting the variable resistor 40 and the temperature detection sensor 20 and zero bolt as shown in the microcontroller Analog-to-digital conversion is connected to the analog input terminal. The final thyristor's trigger output is synchronized to zero volts to suppress sudden changes in current.

이상과 같이 마이크로 콘트롤러(30)를 사용하여 전열기에 흐르는 전류를 제어하는 다이리스터를 제로볼트에서 턴-온하고 제로볼트에서 턴-오프함으로서, 급격한 전류변화를 억제할 수 있고 특히 양방향이아닌 한방향으로 전류를 흐르도록하여 낮은 주파수의 힘 발생을 억제하는 효과를 갖는 것이다.As described above, by turning on the thyristors for controlling the current flowing to the heater using the microcontroller 30 at zero volts and turning them off at the zero volts, a sudden current change can be suppressed, especially in one direction rather than in both directions. It is to have the effect of suppressing the occurrence of low frequency force by flowing current.

Claims (1)

전자 매트의 전열선에 흐르는 전류를 제어하는데 있어서, 교류입력전압을 직류로 변환 후 마이크로콘트롤러를 사용하여 다이리스터를 제로볼트에서 트리거하는 것을 특징으로 하는 온도 조절기.In controlling the electric current flowing in the heating wire of the electronic mat, after converting the AC input voltage to direct current, the temperature controller characterized in that to trigger the thyristors at zero volts using a microcontroller.