KR890002735Y1 - 자동차 계기판의 조도 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차 계기판의 조도 조절장치

제1도는 본 고안의 회로도.

제2도는 본 고안에 따른 회로의 출력파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2 : 전원선 3 : 가변단

4 : OP앰프 5 : 부하램프

BA : 전원 VR : 가변저항

R₁∼R₇: 저항 C₁, C₂: 콘덴서

L₁: 코일 ZD : 제너다이오드

본 고안은 자동차 계기판의 조도를 조절해주는 장치에 관한 것으로, 특히 OP앰프 및 트랜지스터등을 사용하여 적은 전력손실과 높은 변환효율로 자동차 계기판의 조도를 조절할 수 있도록 된 조절장치에 관한 것이다.

자동차의 계기판은 야간운행시 계기판의 지시상태를 관측할 수 있도록 다수의 램프를 설치하여 계기의 작동상태를 나타내주도록 되어 있는데, 이에 대하여 종래에는 상기 계기판의 조명램프가 일정조도로 고정되어져 있기 때문에 상황에 따른 적용이 용이하지 못하였고, 또 운전자에게 시력상의 간섭을 주는 등의 불편이 있었다. 즉, 자동차의 실내등이 미비한 가운데, 특히 고속버스등과 같이 실내등이 소등된 상태에서 야간 주행을 할 경우에는 도심이나 고속도로등과 같은 주변환경에 따라, 또는 눈이 덮히거나 안개가 끼일 경우와 같은 날씨변화에 따라 운전자의 시력적용이 달라지게 되는데, 계기판의 조명이 밝을 경우 운전자의 시야를 간섭할 뿐만 아니라 계기판의 밝기가 고정됨으로 인해 눈이 쉬 피로해지고, 시력상의 장애를 일으키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 운전자의 시야를 보호하고 눈의 피로를 방지하여 시력상의 장애요인을 제거함으로써 안전 운행을 할 수 있도록 하기위해서는 운전자의 시력에 따라서, 또는 주변환경에 따라서, 계기판용 조명 램프의 조도를 조절해줄 필요가 있는데, 램프의 조도를 조절하기 위해서는 램프에 가해지는 전압을 가변시켜 주어야 한다. 그런데 이를 위해서는 통상적으로 가변저항을 램프와 직렬로 연결하여 주거나 트랜지스터를 직렬로 연결하여 그 베이스전압을 조절하도록 하는 방법이 사용되어지고 있다. 여기서 가변저항을 부하램프에 직렬로 연결해주는 방법은 가변저항의 크기게 따라 램프에 가해지는 전류를 변화시켜주는 것으로서 전력손실이 매우 클 뿐 아니라 정밀제어에는 부적합하다는 단점이 있으며, 또 트랜지스터를 이용하는 방법은 트랜지스터의 베이스에 인가되는 전압을 조절함으로써 트랜지스터를 통하여 부하에 가해지는 전류를 변화시켜주는 것으로 트랜지스터의 전력손실이 크고 변환효율이 좋지 않으며, 큰 방열면적이 필요하기 때문에 정밀제어용으로 부적합하다는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 조도 조절의 필요성을 충족시키는 한편, 종래의 전압조절장치의 단점을 개선하기 위하여 OP앰프와 트랜지스터를 이용하되 OP앰프의 정입력단 전압을 조절하여 OP앰프의 출력을 펄스폭변조방식에 의해 변조시켜주고, 이 펄스에 의해 트랜지스터를 통해 부하램프에 인가되는 전압을 제어해줌으로써 전력손실을 극소화하고 변환효율을 높여줄 뿐만 아니라 조명램프의 조도를 정밀하게 제어할 수 있도록 된 자동차계기판의 조도 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하 본 고안의 구성 및 작용효과를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 전원선(1, 2)의 양단간에 저항(R₁)과 가변저항(VR) 및 저항(R₂)을 직렬로 연결하고, 제너다이오드(ZD)와 콘덴서(C₁)를 각각 병렬로 연결하되, 상기 가변저항(VR)의 가변단(3)은 OP앰프(4)의 정입력단에 연결되며, 상기 OP앰프(4)의 부입력단은 콘덴서(C₂)를 통해 전원선(2)에 연결되고, OP앰프(4)의 출력단은 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 연결되는 한편, 상기 OP앰프(4)의 출력단은 저항(R₃)을 통해 부입력단으로 궤환되고, 저항(R₄)을 통해 정입력단으로 궤환되며, 상기 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터단은 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 연결되고, 에미터단은 저항(R₅)을 통해 전원선(2)에 연결되되, 트랜지스터(Q₂)의 에미터단은 저항(R₆)을 통해 전원선(1)에 연결되고, 콜렉터단은 코일(L₁)을 통해 부하램프(5)에 연결된 구조로 되어 있다.

미설명 부호 R₇은 저항, BA는 전원이다.

상기와 같은 구조로 된 본 고안의 회로장치는 반도체 소자를 사용하므로 장치의 수명이 길고 안정될 뿐만 아니라 OP앰프의 출력펄스에 따라 트랜지스터(Q₁)(Q₂)가 구동되므로 전력 손실이 매우 적고 변환효율이 매우 양호하며, 특히 가변저항(VR)을 제외한 상기 회로를 단일 유니트로 몰드화시켜줄 경우 부피가 소형화되고 방수 및 내진성이 강해지게 된다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 고안의 작용을 제1도의 회로도를 통해 설명하면, 본 고안은 OP앰프(4)의 정입력단에 인가되는 전압이 가변저항(VR)에 의해 조절되어짐에 따라 OP앰프(4)의 출력펄스의 주파수 및 듀티사이클이 변화되어 트랜지스터(Q₁)(Q₂)를 제어함으로써 부하램프(5)에 가해지는 전압을 조절할 수 있도록 되어 있다. 이때 전원(1, 2) 양단간에는 정전압용 제너다이오드(ZD)와 콘덴서(C₁)를 설치하여 인가전압을 안정화시켜주는 한편, OP앰프(4)의 출력단에는 풀업(Pull-Up)저항을 설치하여 OP앰프의 출력에 따라 트랜지스터(Q₁)가 확실하게 동작될 수 있도록 해준다.

상기 동작을 좀더 상세히 설명하면 전원(BA)로부터 전원선(1, 2)을 통해 인가된 전압을 저항(R₁)(R₂)과 가변저항(VR)을 통해 분압되어 OP앰프(4)의 정입력단에 인가되는데, 이때 상기 저항(R₁)(R₂) 및 가변저항(VR)의 크기를 충분히 크게하여 전력의 손실을 막아주고, 가변저항(VR)의 가변단(3)을 통해 넓은 범위의 전압레벨을 OP앰프(4)에 인가시켜줄 수 있게 된다. 한편, OP앰프(4)는 콘덴서(C₂)와 저항(R₃)(R₄)을 통해 펄스파를 발생시켜 주는데, 상기 펄스파는 가변단(3)을 통해 OP앰프(4)의 정입력단으로 입력되는 전압레벨에 따라 그 주파수와 듀티사이클이 변화되어지는 바, 가변저항(VR)을 최대로 할 경우 제2a도에 도시된 바와 같이 거의 입력전압에 가까운 직류전압이 출력되어지게 되고, 가변저항(VR)을 조금 낮춰주면 제2b도에 도시된 바와 같이 진폭이 제2a도와 같으면서 듀티사이클이 비교적 큰 전압펄스파형이 출력되어지게 되며, 가변저항(VR)을 더욱 낮춰줌에 따라 출력파형은 주파수가 다소 증가하는 한편, 듀티사이클이 감소하여 제2c도와 같이 나타나게 되고, 가변저항을 최소로 할 경우에는 제2d도와 같이 출력이 "0"이 되어진다.

이와 같이 가변저항에 의해 OP앰프(4)의 출력파형이 달라지게되고, 그에 따라 OP앰프(4)의 출력단에 연결된 트랜지스터(Q₁)가 온·오프 동작을 반복하면서 트랜지스터(Q₂)를 온·오프시켜주게 되고, 전원(BA)으로부터의 전압을 트랜지스터(Q₂)의 제어를 받으면서 저항(R₆)과 코일(L₁)을 통해 부하램프(5)로 인가되어지게 된다. 이때 코일(L₁)은 고주파 특성이 우수한 페라이트코어를 이용하여 구형파를 평활한 파형으로 만들어줌으로써 부하램프(5)를 보호해주게 된다.

한편 상기 부하램프(5)는 자동차계기판의 속도계와 타코미터와 같은 각동 계기를 비추는 램프로서 필요에 따라 직렬 또는 병렬로 연결되어져 있다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 본 고안은 자동체계기판의 조명램프에 인가되는 전압을 조절하여 그 조도를 조절해줌으로써 운전자의 시력장애나 피로의 원인을 제게해주어 안전운행을 할 수 있도록 할 뿐만 아니라 전압조절에 따른 전력손실을 극소화하고 변환효율을 높여 주며, 조명램프의 조도를 정밀하게 제어할 수 있고, 또한 가변저항(VR)을 제외한 나머지 각 소자들을 몰드화시켜 단일의 유니트로 형성시켜줄 경우 부피를 소형화할 수 있는 한편, 방수 및 내진성을 향상 시켜줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 자동차 계기판용 조명램프의 조도를 조절하는 장치에 있어서, 전원선(1, 2)의 양단간에 저항(R₁)과 가변저항(VR) 및 저항(R₂)이 직렬로 연결되고, 제너다이오드( ZD)와 콘덴서(C₁)를 각각 병렬로 연결되고, 상기 가변저항(VR)의 가변단(3)은 OP앰프(4)의 정입력단에 연결되며, 상기 OP앰프(4)의 출력단은 트랜지스터(Q₁)의 베이스에 연결되는 한편, 상기 OP앰프(4)의 출력단은 저항(R₃)을 통해 부입력단으로 궤한되고, 저항(R₄)을 통해 정입력단으로 궤환되며, 상기 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터단은 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 연결되고, 에미터단은 저항(R₅)을 통해 전원선(2)에 연결되면서 상기 트랜지스터(Q₂)의 에미터단이 저항(R₆)을 통해 전원선(1)에 연결되고, 콜렉터단은 코일(L₁)을 통해 부하램프(5)에 연결된 것을 특징으로 하는 자동차계기판의 조도조절장치.