KR102203593B1 - 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
제어 마이컴이 내장된 분리형 순간온수모듈에서, 메인 제어부에서 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 전송된 제어신호를 이용하여 자체적으로 AC 제로 크로스(AC Zero Cross)를 감지하여 최적으로 온수히터의 출력을 제어할 수 있도록 한 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 세정수의 입수 온도를 검출하는 공급수 온도검출부, 세정수의 출수 온도를 검출하는 출수온도 검출부, 메인 제어부와 UART 통신으로 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하며, 세정수의 입수 온도와 출수 온도 차이에 따라 온수히터 출력을 결정하고, 결정한 온수히터 출력의 제어시 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 상기 온수히터의 출력을 제어하는 순간온수 제어부 및 순간온수 제어부에서 출력되는 온수히터 제어신호에 따라 온수히터에 AC 전원을 공급 및 차단하는 히터 구동부를 포함하여, 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치를 구현한다.
Description
본 발명은 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 제어 마이컴이 내장된 분리형 순간온수모듈에서, 메인 제어부에서 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 전송된 제어신호를 이용하여 자체적으로 AC 제로 크로스(AC Zero Cross)를 감지하여 최적으로 온수히터의 출력을 제어할 수 있도록 한 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
생활수준이 향상됨에 따라 비데를 사용하는 가구가 증가하고 있다. 비데는 통상적으로 수돗물을 유입하여 물탱크에 세정수로 저장하고, 물탱크에 저장된 세정수를 이용하여 세정기능 및 비데 기능을 비롯한 소정의 동작을 수행한다.
이러한 비데에는 온수 생성을 위해서, 순간온수모듈을 이용한다.
순간온수모듈은 내부에 온수 히터가 내장되어 있으며, 이러한 온수 히터의 전력 제어를 위해 AC 전원의 전력 제어가 필요하다. 온수 히터의 출력 제어를 위해 AC 전원의 제로 크로스 제어가 필요하다.
통상, 교류전압을 보면 사인파형상을 하고 있으며, 전압이 0V를 지나가는 순간이 사이클마다 나타나는데 이 지점을 제로 크로스 지점이라 한다. 또, 이 지점을 검출하는 회로를 제로크로스 검출회로라고 한다. 그리고 AC 전력은 실리콘 정류 제어소자(SCR; Silicon Controlled Rectifier)나 트라이악(TRIAC) 등 무접점소자를 많이 사용하는데, 이때 무작위로 온수히터를 ON/OFF 하면 교류전류가 급격히 ON/OFF되어 주위의 전자회로 등에 강한 잡음을 유발한다. 주변 전자회로 등에 강한 잡음이 유발되면, 정상적인 제어가 불가능하고, 이로 인해 오동작을 수행할 우려가 있다. 이를 방지하기 위해서 전류의 변화가 없는 즉, 전압이 0볼트(ZERO) 위치로 되는 시점에 온수히터출력을 ON/OFF 컨트롤하면 급격한 전류의 변화가 없어, 과도현상에 의한 잡음발생이 없는 안정된 제어를 수행할 수 있다. 이 기능을 구현하기 위해서, 일반적으로 전압의 제로지점을 검출하여 스위칭소자의 게이트를 제어하는데, 이때 사용하는 것이 제로크로스 회로이다.
순간온수모듈을 사용하는 비데에서는, 순간온수모듈 내의 제어부를 메인에서 제어하는 "일체형"과, 순간온수모듈 내에 별도의 제어 마이컴을 사용하는 "분리형"으로 구분된다.
일체형은 제어 자체를 메인에서 컨트롤하므로, 순간온수모듈에서 별도로 제로 크로스에 대한 문제를 논할 필요가 없지만, 분리형은 메인에서 단순히 온도 설정, 에러 온도 등의 제어 데이터만을 UART 통신을 통해 순간 온수모듈에 제공하고, 나머지 온수히터의 출력 제어는 내장된 제어 마이컴에서 수행하게 되므로, 제어 마이컴에서 제로 크로스에 대한 문제를 해결해야 한다.
순간온수모듈을 구비한 비데에서 온수히터의 출력을 제어하기 위해서 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 비데 및 비데용 순간 온수모듈 제어방법에 관한 것으로, 급수관에 접속되는 순간온수모듈, 순간온수모듈의 출수구에 접속되는 세정노즐을 포함하되, 순간온수모듈의 히터를 작동시키는 통수감지기를 포함한다. 이러한 구성을 통해, 비데 사용자에게 온수를 공급하기 위해 온수저장탱크를 별도로 구비할 필요가 없이, 순간온수모듈을 통해 급수관에서 공급된 세정수로부터 온수를 직접 공급할 수 있다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 순간온수모듈에 공급된 세정수의 온도를 측정하는 온도측정센서, 세정수의 유량을 측정하는 유량측정센서, 온도측정센서 및 유량측정센서로부터 각각 온도신호 및 유량신호를 수신하여, 순간온수모듈에서 출수되는 세정수의 기설정된 목표 출수온도를 유지하기 위하여 순간온수모듈에 구비된 히터가 세정수를 가열하는 동안 발생시켜야 할 목표 소비전력량을 연산하고, 순간온수모듈에서 출수되는 세정수의 출수온도와 목표 출수온도의 온도차를 연산하는 연산부 및 목표 소비전력량을 출력시키도록 히터를 제어하고, 온도차 연산시 온도차가 기설정된 오차범위 이내에 있지 않으면 연산부로부터 제어신호를 수신하여, 목표 출수온도가 출수온도보다 크면 출수온도가 목표 출수온도와 같아지도록 총 소비전력을 보상하고, 목표 출수온도가 출수온도보다 작으면 출수온도가 목표 출수온도와 같아지도록 히터의 온도 출력 값을 하강시키는 제어부를 구비한다. 이러한 구성을 통해, 비데용 순간온수모듈에서 출수되는 세정수를 목표 출수온도로 유지한다.
그러나 상기와 같은 일반적인 비데 및 종래기술은 일체형에서는 순간온수모듈에 사용하는 온수히터의 AC 제로 크로스 제어를 위해, 메인에서 제로 크로스 검출회로를 구현하고, 이를 이용하여 순간온수모듈의 온수히터를 제어하는 방법을 이용하여 문제가 없으나, 순간온수모듈의 내부에 제어 마이컴을 별도로 구비한 분리형에서는 메인에서 AC 제로 크로스 제어를 수행하지 않기 때문에, AC 제로 크로스의 미제어로 인해 주변 전자회로에 잡음이 발생하여 오동작을 하는 문제가 발생하였다.
한편, 일반적인 비데 및 종래기술의 분리형에서는 별도의 제로 크로스 검출회로가 필요한 데, 이를 순간온수모듈에 구현하게 되면 장비의 크기가 커지게 되며, 원가 상승을 유발하고, 부품 수 증가에 따라 조립 및 생산성에서 불량이 증가하는 단점을 유발한다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 순간온수모듈이 독립된 분리형 비데 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 제어 마이컴이 내장된 분리형 순간온수모듈에서, 메인 제어부에서 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 전송된 제어신호를 이용하여 자체적으로 AC 제로 크로스(AC Zero Cross)를 감지하여 최적으로 온수히터의 출력을 제어할 수 있도록 한 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치는, 공급되는 세정수의 온도를 검출하는 공급수 온도검출부; 출수되는 세정수의 온도를 검출하는 출수온도 검출부; 메인 제어부와 UART 통신으로 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하며, 세정수의 입수 온도와 출수 온도 차이에 따라 온수히터 출력을 결정하고, 결정한 온수히터 출력의 제어시 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 상기 온수히터의 출력을 제어하는 순간온수 제어부; 상기 순간온수 제어부에서 출력되는 온수히터 제어신호에 따라 온수히터에 AC 전원을 공급 및 차단하는 히터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 순간온수 제어부는 상기 메인 제어부와 UART 통신을 통해 제어 데이터를 수신하고, 제어 전원을 공급받는 입력 모듈; 상기 입력 모듈을 통해 수신한 제어 데이터를 이용하여 인가된 AC 전원의 제로 크로스를 감지하는 제로 크로스 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 순간온수 제어부는 AC 제로 크로스 감지회로를 사용하지 않고, 상기 메인 제어부에서 전송된 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 순간온수 제어부는 상기 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트 허가 및 타이머 초기화, 타이머 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어방법은, (a) 순간온수모듈에 내장된 순간온수 제어부에서 메인 제어부와 UART 통신을 통해 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 판독하는 단계; (b) 상기 순간온수 제어부에서 상기 (a)단계의 판독 결과를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하고, 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트 허가 및 타이머 초기화, 타이머 구동을 제어하는 단계; (c) 상기 온수히터 출력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (a)단계의 메인 제어부는 60Hz/16.67ms 주기로 제어 데이터를 UART 통신을 통해 상기 순간온수 제어부에 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 (b)단계는 제어 데이터를 기준으로 60Hz/16.67ms 주기의 AC 제로 크로스를 감지하고, 상기 (c)단계는 60Hz/16.67ms 주기로 온수히터의 출력 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 제어 마이컴이 내장된 분리형 순간온수모듈을 구비한 비데에서, 메인 제어부에서 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 전송된 제어신호를 이용하여 순간온수모듈 내의 순간온수 제어부에서 자체적으로 AC 제로 크로스(AC Zero Cross)를 감지하여, 최적으로 온수히터의 출력 전력을 제어할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 비데의 분리형 순간온수모듈에서 별도의 제로 크로스 검출회로를 구현하지 않고, 오직 메인 제어부에서 전송된 온도 설정 및 에러 온도 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스 감지가 가능하므로, AC 제로 크로스 감지회로를 사용할 필요가 없어, 순간온수모듈의 크기 증대를 방지할 수 있으며, 이에 따라 상대적으로 원가 상승도 방지하고, 부품 수 증가에 따른 조립 및 생산성 불량도 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 적용되는 메인 제어부와 순간온수 제어부 간에 이루어지는 UART 통신 데이터 프로토콜 및 데이터 예시도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어방법을 보인 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 메인 제어부와 순간온수 제어부 간에 이루어지는 UART 통신 데이터 프로토콜 및 데이터 예시도,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비데의 순간온수모듈(100)에 내장된 온수히터출력 제어장치는, 공급되는 세정수의 온도를 검출하는 공급수 온도검출부(110), 출수되는 세정수의 온도를 검출하는 출수온도 검출부(150), 유량을 검출하는 유량 센서(140), 메인 제어부(200)와 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하며, 세정수의 입수 온도와 출수 온도 차이에 따라 온수히터(120) 출력을 결정하고, 결정한 온수히터(120) 출력의 제어시 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 상기 온수히터(120)의 출력을 제어하는 순간온수 제어부(160), 상기 순간온수 제어부(160)에서 출력되는 온수히터 제어신호에 따라 온수히터(120)에 AC 전원을 공급 및 차단하는 히터 구동부(130)를 포함한다.
상기 히터 구동부(130)는 실리콘 정류 제어소자(SCR; Silicon Controlled Rectifier)나 트라이악(TRIAC) 등 무접점 소자를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순간온수 제어부(160)는 상기 메인 제어부(200)와 UART 통신을 통해 제어 데이터를 수신하고, 제어 전원을 공급받는 입력 모듈(161), 상기 입력 모듈(161)을 통해 수신한 제어 데이터를 이용하여 인가된 AC 전원의 제로 크로스를 감지하는 제로 크로스 감지부(162)를 포함한다.
이러한 순간온수 제어부(160)는 AC 제로 크로스 감지회로를 사용하지 않고, 상기 메인 제어부(200)에서 전송된 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스를 감지하는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게, 상기 순간온수 제어부(160)는 상기 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트(INT) 허가 및 타이머 초기화, 타이머 구동(Start)을 제어한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메인 제어부(200)에서 AC 전원을 상기 순간온수모듈(100) 내의 순간온수 제어부(160)에 공급하면, 순간온수모듈(100) 내의 공급수 온도검출부(110)는 공급되는 세정수의 온도를 검출하여 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다. 아울러 유량센서(140)는 온수히터(120)를 통과한 세정수 유량을 검출하여 상기 순간온수 제어부(160)에 전달하며, 출수온도 검출부(150)는 상기 유량 센서(140)를 통해 공급되는 세정수가 노즐로 이송될 때 상기 출수되는 세정수의 온도를 검출하여 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다. 여기서 입력되는 세정수의 온도나 출수되는 세정수의 온도는 수온센서를 이용할 수 있다.
상기 순간온수 제어부(160)는 상기 검출되는 입수 세정수의 온도 값, 출수 세정수의 온도 값, 유량 데이터 등을 입력 모듈(161)을 통해 UART 통신 방식으로 메인 제어부(200)에 전송한다.
메인 제어부(200) 역시 온도 설정이나 에러 온도 등의 제어 데이터를 상기 UART 통신 방식으로 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다. 이때, 제어 전원도 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다.
도 2는 상기 메인 제어부(200)와 상기 순간온수모듈(100) 내의 순간온수 제어부(160) 간에 제어 데이터 및 검출 데이터를 송수신할 때 사용하는 UART 통신 프로토콜의 포맷예시이다.
UART 통신 방식의 통신 속도는 9600bps, 데이터 비트는 8비트, 정지 비트는 1비트, 패리티 비트(parity bit)는 없다.
메인 제어부(200)로부터 제어 데이터가 수신되면 순간온수모듈(100)에서 메인으로 데이터를 1회 송신한다.
메인 제어부(200)에서 순간온수모듈(100)로 전송하는 제어 데이터는 8바이트로 이루어지고, STX, MODE, SET TEMP-H, SET TEMP-L, OVER TEMP-H, OVER TEMP-L, None, CRC 데이터를 포함한다.
순간온수모듈(100)에서 메인 제어부(200)로 전송되는 데이터 역시 8바이트로 이루어지며, STX, ERROR, OUT TEMP-H, OUT TEMP-L, IN TEMP-H, IN TEMP-L, None, CRC 데이터를 포함한다.
상기 순간온수모듈(100)의 순간온수 제어부(160) 내 제로 크로스 감지부(162)는 상기 메인 제어부(200)와 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 제어 데이터를 수신하면, 수신한 제어 데이터를 기초로 AC 제로 크로스를 감지한다. 즉, 순간온수 제어부(160)는 AC 제로 크로스 감지회로를 사용하지 않고, 상기 메인 제어부(200)에서 전송된 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스를 감지한다. AC 제로 크로스는 상기 UART 통신으로 전송되는 제어 데이터의 주기를 이용하면 쉽게 검출할 수 있다. 여기서 제어 데이터의 주기를 분석한 결과, 제어 데이터의 주기는 60Hz/16.67ms라고 한다.
이러한 방식으로 제어 데이터의 주기를 검출하면, 이를 AC 제로 크로스로 결정한다. 이어, 결정한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트(INT) 허가(승인), 타이머 초기화, 타이머 구동(Start)을 제어한다. 여기서 타이머를 초기화하고, 타이머를 구동하는 시점이 AC 제로 크로스가 되는 시점을 의미한다.
이어, 순간온수 제어부(160)는 공급되는 세정수 온도와 상기 출수 온도와의 차이를 기초로 온수히터(120)의 출력을 결정하고, 결정한 온수히터의 출력 제어를 위해 제어 신호를 발생하여 히터 구동부(130)를 구동하여 온수 히터(120)의 전력을 제어한다. 이때, 히터 구동부(130) 내의 무접점 소자의 AC 온/오프 제어 시점을 상기 타이머를 이용한 AC 제로 크로스 시점으로 제어한다.
이로써, 제어 마이컴을 구비한 순간온수모듈 분리형 비데에서, 순간온수모듈(100)은 별도의 AC 제로 크로스 검출회로를 구비하지 않고서도, 메인 제어부에서 전송되는 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스를 검출할 수 있게 된다. 이를 통해 AC 전원의 온/오프 시점을 제어함으로써, 전압이 0V가 되는 시점에서 정확하게 AC 전원의 온/오프 스위칭을 제어할 수 있게 되는 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 순간온수모듈(100)에 내장된 순간온수 제어부(160)에서 메인 제어부(200)와 UART 통신을 통해 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 판독하는 단계(S11), (b) 상기 순간온수 제어부(160)에서 상기 (a)단계의 판독 결과를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하고, 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트 허가 및 타이머 초기화, 타이머 구동을 제어하는 단계(S12), (c) 상기 온수히터 출력을 제어하는 단계(S13)를 포함한다.
상기 (a)단계의 메인 제어부(200)는 60Hz/16.67ms 주기로 제어 데이터를 UART 통신을 통해 상기 순간온수 제어부(160)에 전송한다(S31 - S32).
아울러 상기 (b)단계는 제어 데이터를 기준으로 60Hz/16.67ms 주기의 AC 제로 크로스를 감지하고, 상기 (c)단계는 60Hz/16.67ms 주기로 온수히터의 출력 전력을 제어한다(S21).
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 메인 제어부(200)에서 AC 전원을 상기 순간온수모듈(100) 내의 순간온수 제어부(160)에 공급하면, 순간온수모듈(100) 내의 공급수 온도검출부(110)는 공급되는 세정수의 온도를 검출하여 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다. 아울러 유량센서(140)는 온수히터(120)를 통과한 세정수 유량을 검출하여 상기 순간온수 제어부(160)에 전달하며, 출수온도 검출부(150)는 상기 유량 센서(140)를 통해 공급되는 세정수가 노즐로 이송될 때 상기 출수되는 세정수의 온도를 검출하여 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다. 여기서 입력되는 세정수의 온도나 출수되는 세정수의 온도는 수온센서를 이용할 수 있다.
상기 순간온수 제어부(160)는 상기 검출되는 입수 세정수의 온도 값, 출수 세정수의 온도 값, 유량 데이터 등을 입력 모듈(161)을 통해 UART 통신 방식으로 메인 제어부(200)에 전송한다.
메인 제어부(200) 또한 도 3c에 도시한 바와 같이, 온도 설정이나 에러 온도 등의 제어 데이터를 상기 UART 통신 방식으로 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다(S31 - S32). 이때, 제어 전원도 상기 순간온수 제어부(160)에 전달한다.
상기 순간온수모듈(100)의 순간온수 제어부(160) 내 제로 크로스 감지부(162)는 단계 S11과 같이 상기 메인 제어부(200)와 UART(Universal asynchronous receiver/transmitter) 통신으로 제어 데이터를 수신하면, 수신한 제어 데이터를 판독하여 AC 제로 크로스를 감지한다. 즉, 순간온수 제어부(160)는 AC 제로 크로스 감지회로를 사용하지 않고, 상기 메인 제어부(200)에서 전송된 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스를 감지한다. AC 제로 크로스는 상기 UART 통신으로 전송되는 제어 데이터의 주기를 이용하면 쉽게 검출할 수 있다. 여기서 제어 데이터의 주기를 분석한 결과, 제어 데이터의 주기는 60Hz/16.67ms라고 한다.
이러한 방식으로 제어 데이터의 주기를 검출하면, 단계 S12에서 이를 AC 제로 크로스로 결정한다. 이어, 결정한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트(INT) 허가(승인), 타이머 초기화, 타이머 구동(Start)을 제어한다. 여기서 타이머를 초기화하고, 타이머를 구동하는 시점이 AC 제로 크로스가 되는 시점을 의미한다.
이어, 순간온수 제어부(160)는 단계 S13에서 공급되는 세정수 온도와 상기 출수 온도와의 차이를 기초로 온수히터(120)의 출력을 결정하고, 결정한 온수히터의 출력 제어를 위해 제어 신호를 발생하여 히터 구동부(130)를 구동하여 온수 히터(120)의 전력을 제어한다(S21). 이때, 히터 구동부(130) 내의 무접점 소자의 AC 온/오프 제어 시점을 상기 타이머를 이용한 AC 제로 크로스 시점으로 제어한다.
이로써, 제어 마이컴을 구비한 순간온수모듈 분리형 비데에서, 순간온수모듈(100)은 별도의 AC 제로 크로스 검출회로를 구비하지 않고서도, 메인 제어부에서 전송되는 제어 데이터만을 이용하여 AC 제로 크로스를 검출할 수 있게 된다. 이를 통해 AC 전원의 온/오프 시점을 제어함으로써, 전압이 0V가 되는 시점에서 정확하게 AC 전원의 온/오프 스위칭을 제어할 수 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
110: 순간온수모듈
110: 공급수 온도검출부
120: 온수히터
130: 히터 구동부
140: 유량 센서
150: 출수온도 검출부
160: 순간온수 제어부
161: 입력 모듈
162: 제로 크로스 감지부
200: 메인 제어부
110: 공급수 온도검출부
120: 온수히터
130: 히터 구동부
140: 유량 센서
150: 출수온도 검출부
160: 순간온수 제어부
161: 입력 모듈
162: 제로 크로스 감지부
200: 메인 제어부
Claims (7)
- 비데에서 제어 마이컴이 내장된 분리형 순간 온수모듈에 내장된 온수히터의 출력을 제어하는 장치로서,
세정수의 입수 온도를 검출하는 공급수 온도검출부;
세정수의 출수 온도를 검출하는 출수온도 검출부;
메인 제어부와 UART 통신으로 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하며, 세정수의 입수 온도와 출수 온도 차이에 따라 온수히터 출력을 결정하고, 결정한 온수히터 출력의 제어시 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 상기 온수히터의 출력을 제어하는 순간온수 제어부; 및
상기 순간온수 제어부에서 출력되는 온수히터 제어신호에 따라 온수히터에 AC 전원을 공급 및 차단하는 히터 구동부를 포함하고,
상기 순간온수 제어부는 상기 메인 제어부와 UART 통신을 통해 제어 데이터를 수신하고, 제어 전원을 공급받는 입력 모듈; 상기 입력 모듈을 통해 수신한 제어 데이터를 이용하여 인가된 AC 전원의 제로 크로스를 감지하는 제로 크로스 감지부를 포함하되,
상기 제로 크로스 감지부는 상기 UART 통신으로 전송되는 제어 데이터의 주기인 60Hz/16.67ms를 검출하여 AC 제로 크로스를 결정하며, 결정한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트(INT) 허가(승인), 타이머 초기화, 타이머 구동(Start)을 제어하는 것을 특징으로 하는 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치.
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- 비데에서 제어 마이컴이 내장된 분리형 순간 온수모듈에 내장된 온수히터출력을 제어하는 방법으로서,
(a) 순간온수모듈에 내장된 순간온수 제어부에서 메인 제어부와 UART 통신을 통해 제어 데이터를 수신하고, 수신한 제어 데이터를 판독하는 단계;
(b) 상기 순간온수 제어부에서 상기 (a)단계의 판독 결과를 기초로 AC 제로 크로스를 감지하고, 감지한 AC 제로 크로스를 기준으로 온수히터 출력 제어를 위해 타이머 인터럽트 허가 및 타이머 초기화, 타이머 구동을 제어하는 단계; 및
(c) 상기 온수히터 출력을 제어하는 단계를 포함하고,
상기 (a)단계의 메인 제어부는 60Hz/16.67ms 주기로 제어 데이터를 UART 통신을 통해 상기 순간온수 제어부에 전송하며,
상기 (b)단계는 제어 데이터를 기준으로 60Hz/16.67ms 주기의 AC 제로 크로스를 감지하고,
상기 (c)단계는 60Hz/16.67ms 주기로 온수히터의 출력 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어방법. - 삭제
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| KR1020180163128A KR102203593B1 (ko) | 2018-12-17 | 2018-12-17 | 비데의 순간온수모듈에 내장된 온수히터출력 제어장치 및 방법 |
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| KR20200074575A KR20200074575A (ko) | 2020-06-25 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20240097426A (ko) | 2022-12-20 | 2024-06-27 | 주식회사 엔씨엠 | 비데의 저탕식 온수히터 구동장치 및 방법 |
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