KR0112647Y1

KR0112647Y1 - 인버터 회로를 이용한 전자렌지

Info

Publication number: KR0112647Y1
Application number: KR92012264U
Authority: KR
Inventors: 전우금
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1992-07-04
Filing date: 1992-07-04
Publication date: 1998-04-13
Also published as: KR940003852U

Abstract

본 고안은 본 출원인이 선출원한 국내특허출원 제91-25635호인 '인버터 회로를 이용한 고주파 가열장치'의 보호 회로수단의 기능 및 구조를 개선하여 종래에 비해 높은 신뢰도 및 단순구성에 따른 원가절감의 효과를 얻도록 한 인버터 회로를 이용한 전자렌지에 관한 것으로, 고압트랜스(3)의 이차측에 보조건선(g)(h)을 두어 보호회로부(6)를 구성하되, 보호회로부(6)는 보조권선(g)의 일단이 다이오드(D₅), 콘덴서(C₆), 저항(R₆)(R₇)을 통해 비교기(COM₁)의 반전단자(-)에 접속되고 비반전단자(+)에는 저항(R₈)과 저항(R₉) 및 콘덴서(C₇)에 의해 분압된 전압이 걸리도록 하고, 비교기(COM₁)의 출력단을 저항(R₁₀)(R₁₁)(R₁₂)을 거쳐 트랜지스터(Q₃)의 베이스에 접속하고 그 컬렉터단을 출력제한 선정부(7)의 일점(m)에 접속하며, 상기 고압트랜스(3) 이차측의 보조권선(1)이 다이오드(D₇), 저항(R₁₃)(R₁₄), 콘덴서(C₈)를 통해 비교기(COM₂)의 반전단자(-)에 접속되고, 그 비반전단자(+)에는 저항(R₁₅)과 저항(R₁₆)에 의해 분압된 전압이 걸리도록 하며 그 출력이 저항(R₁₇) 및 다이오드(D₈)를 통해 상기 비교기(COM₁)의 반전단자(-)에 접속되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

인버터 회로를 이용한 전자렌지

제1도는 본 고안에 따른 회로도

제2도는 종래의 회로도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

6 : 보호회로부 R₆~R₁₆: 저항

g,h : 보조권선 D₅~D₈: 다이오드

COM₁,COM₂: 비교기 C₆~C₈: 콘덴서

Q₁: 트랜지스터

본 고안은 본 출원인이 선출원한 국내특허출원 제91-25635호인 인버터 회로를 이용한 고주파 가열장치의 개선된 회로에 관한 것으로, 특히 보호 회로수단의 기능 및 구조를 개선하여 종래에 비해 높은 신뢰도 및 단순 구성에 따른 원가절감의 효과를 얻도록 한 인버터 회로를 이용한 전자렌지에 관한 것이다.

종래의 인버터 회로를 이용한 고주파 가열장치 및 그에 따른 문제점을 제2도를 통하여 설명한다.

종래의 인버터 가열장치는 제2도면에서와 같이 소정의 주파수만큼 통과시키는 노이즈 필터(1')와, 교류신호를 직류신호로 변화시키는 정류부(2')오, 일차측에 걸린 전압을 이용하여 이차측에 큰 전압을 유기하는 고압트랜스(3')와, 마그네트론(M)을 발진시키게 되는 마그네트론 발진부(4')와 오차증폭기(OP)등으로 구성되어 출력을 설정하게 되는 출력설정부(5')와, 상기 고압트랜스(3')의 이차측 보조권선(g)(h)에 접속되어 동기 펄스신호를 발생하는 동기 펄스 신호를 발생하는 동기펄스발생부(8')와, 상기 동기펄스신호를 이용하여 톱니파를 발생시키는 톱니파 발생부(9')와, 상기 출력설정부(5')에서 설정한 신호값과 상기 톱니파 발생부(9')에서 출력되는 톱니파를 서로 비교하여 출력을 발생하는 출력제어부(10')와, 상기 출력제어부(10')의 출력에 따라 스위칭 소자(12')를 구동하는 스위칭 구동회로부(11')와, 초기 고주파 발진개시시 출력을 일정치 이하로 제한하기 위한 출력제한설정부(7')와, 스위칭소자(12')로 구성되어 상기 스위칭 소자(12')의 온,오프에 따라 고압트랜스(3')이차측의 마그네트론 구동부(4')에 큰 유기전압이 인가되고 결국 고주파를 발진시키는 구조이다. 또한, 보호회로부(6')를 마련하며 상기 스위칭 소자(12')의 양단 전압(VCE)이 높게되거나 고압트랜스(3') 일차측 권선(a)(b)에 흐르는 전류가 규정치 이상이 될때 이를 고압트랜스(3') 이차측의 보조권선(g)(h)으로 감지하여 보호회로부(6')를 통해 결국 출력제어부(10')인 비교기의 비반전단자(+)의 전위를 '0'으로하여 출력을 차단하였고, 상기 인버터 회로의 보호기능의 또 다른 일환으로 고압트랜스(3')의 이차측의 마그네트론 발진부(4')의 회로적 단락시, 예를 들어 고압다이오드(DI), 이차권선부, 마그네트론(M)의 애노우드 및 캐소우드 간의 단락시를 검출하여 그 보호기능을 갖춘 것으로, 이러한 단락시의 감지를 위해 마그네트론 발진부(4')의 접지를 통해 저항(R1)로 흐르는 전류를 검출함으로써 단란현상을 검출하였는바, 이때의 신호는 보호회로부(6')의 다이오드(D₂)(D₃)를 통해 비교기(COM1)의 비반전단자(+)에 입력되어 전술한 출력제어부(10')의 비반전단자(+)를 '0'전위로하여 그 출력을 차단하게 되어 보호기능을 수행하도록 한 기술이다.

그러나 상기 고압트랜스(3') 이차측의 단락시 보호기능을 살펴보면, 마그네트론 발진부(4')의 접지를 통해 저항(R₁)으로 흐르는 전류의 변화를 감지하는 관계로 고압다이오드(D₁), 이차권선부, 마그네트론의 양음극간의 단락시에 경우별로 전류의 변화에 차이를 보여 보호회로부(6')에 설정한 비교기(COM₁)의 기준전압과의 비교에 있어 원하는 출력을 안정적으로 얻기 어려워 보호회로기능의 신뢰도에 문제점이 드러났으며, 또한, 보호회로부(6')의 구성에 다소 많은 부품이 소요되어 그에 따른 원가상승의 요인이 대두되었다.

따라서 본 고안은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 인버터 회로의 고압트랜스의 이차측에 발생되는 회로적 단락유무를 별도의 감지권선을 이용하여 검출함으로써 보호회로기능의 동작신뢰도를 향상시키고, 보호회로부의 구성을 단순화하여 생산원가를 절감하도록 한 인버터를 이용한 전자렌지를 제공하는 것에 본 고안의 목적이 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 회로도를 나타낸 것으로, 전원(AC)의 소정주파수 대역만을 통과시키는 노이즈 필터부(1)와, 브리지 다이오드(BD), 저항(R₁), 필터용 인턱터(L), 평활용 콘덴서(C₁), 공진콘덴서(C₂) 등으로 구성되어 전원(AC)을 직류성분으로 변환해주는 정류부(2)와, 고압트랜스(3)와 다이오드(D₁) 고압콘덴서(C₃) 고압다이오드(D₂) 및 마그네트론(M)으로 구성되어 상기 고압트랜스(3) 이차측 유기전압에 따라 마그네트론(M)으 ㄹ구동시키는 마그네트론 발진부(4)와, 저항(R₂~R₆), 콘덴서(C₄)(C₅),가변저항(V12), 오차증폭기(OP) 및 다이오드(D₃)(D₄)로 구성되어 가변저항(VR₁)의 저항값에 따라 고주파 출력을 설정할 수 있도록 한 출력설정부(5)와, 다이오드(D₅~D₈), 저항(R₆~R₁₆), 콘덴서(C₆~C₈), 비교기(COM₁)(COM₂), 트랜지스터(Q₁)로 구성되어 고압트랜스(3) 일차측의 스위칭소자(12) 양단간의 과전압과 과전류시 고압트랜스(3) 이차측의 보조권선(i)(j)를 통해 검출하고 고압트랜스(3) 이차측의 단락상태를 보조권선(g)(h)에 의한 전압으로 감지하여 보호회로 기능을 수행할 수 있는 출력차단신호를 발생하도록 한 보호회로부(6)와, 저항(R₁₈)(R₁₉), 가변저항(VR₂), 콘덴서(C₉)로 구성되어 초기 고주파 발진 개시시 출력을 일정치 이하로 제한해 주도록 한 출력제한 설정부(7)와, 상기 고압트랜스(3) 이차측의 보조권선(i)(j)을 통해 일차측에 상응하는 동기 펄스를 발생하도록 한 동기펄스 발생부(8)와, 상기 동기펄스 발생부(8)를 이용하여 톱니파형을 발생하도록 한 톱니파 발생부(9)와, 상기 출력설정부(5)의 출력신호와 상기 톱니파 발생부(9)의 출력신호를 서로 비교하여 일정한 출력을 행하는 출력제어부(10)인 비교기와, 출력제어부(10)의 출력에 의해 스우칭 소자(12)를 구동시키기 위한 일정신호를 출력하는 스위칭 구동 회로부(11)와, 상기 스위칭 구동 회로부(11)의 출력신호에 따라 온,오프 구동되는 스위칭 소자(12)로 본 고안은 구성되어 있다.

미설명부호 V1은 직류전압,Q2는 트랜지스터이다.

이와같이 구성된 본 고안에 전원(AC)이 인가되고, 직류전압(V₁)j이 공급되면, 전원(AC)은 노이즈필터(1) 및 정류부(2)를 통하여 직류성분으로 변환된 뒤 스위칭 소자(12)인 트랜지스터(Q₂)의 컬렉터 및 에미터에 걸리게 된다. 한편, 출력설정부(5)의 가변저항(VR₁)에 의해 설정된 값에 의해 오차증폭기(OP)의 입력단자(+),(-)의 차가 다르게 되고 이때 설정해준 비반전단자(+)의 전위에 따라 오차증폭기(OP)는 반전증폭신호를 저항(R₅) 및 다이오드(D4)를 통해 출력한다.

또한, 전원(AC)인가와 동시에 공급되는 직류전압(V₁)에 의해 출력제한 설정부(7)의 콘덴서(C₉)에는 가변저항(VR₂)에 의해 결정된 시정수의 시간에 의해 전하가 충전되며 이러한 충전시간동안에 출력설정부(5)의 다이오드(D₄)의 애노우드 단의 전압, 곧 접점(m)의 전위가 다이오드(D₄)의 캐소우드 단의 전위보다 높아진 시점에서 오차증폭기(OP)의 출력은 출력제어부(10)인 비교기의 비반전단자(+)에 일정전위를 인가하게 되고 이런 가정으로 초기 마그네트론 발진시 콘덴서(C₉)에 전하가 충전되는 시간동안 발진출력을 일정치 이하로 제어하는 것이다.

한편, 고압트랜스(3) 이차측의 보조권선(i)(j)을 통하여 동기펄스 발생부(8) 및 톱니파 발생부(9)를 거쳐서 형성된 톱니파는 출력제어부(10)의 반전단자(-)에 기준전위로 인가되어, 상기 출력설정부(5)로부터 출력된 비교전위와 비교되어 출력제어부(10)는 단속신호를 출력한다. 이 신호는 스위칭 구동회로부(11)에 인가되고 스위칭 구동회로부(11)는 스위칭 소자(12)인 트랜지스터의 베이스에 일정단속 신호를 인가하여 트랜지스터(Q₂)는 온,오프를 일정한 간격으로 행하여 결국 고압트랜스(3)의 일차측에 전압을 인가하는 것이다. 따라서 고압트랜스(3)를 통한 이차 유기전압은 마그네트론(M)에 인가되어 마그네트론(M)은 고주파를 발진하는 것이다.

이와같은 인버터 회로에 있어서 고압트랜스(3) 이차측의 단란현상(특히, 이차 고압권선 양단, 마그네트론의 양음극 단락, 고압 다이오드 단락)으로 기인되어 이차측 보조권선(g)(h)의 전압이 다운(down) 되는 관계로, 이때 보조권선(g)(h)에 유기된 저전압은 다이오드(D₅), 콘덴서(C₆), 저항(R₆)(R₇)을 통해 비교기(COM₁)의 반전단자(-)에 저전위를 인가하게 되어 정상시 로우신호를 출력하던 비교기(COM₁)는 하이신호를 출력하게 되어 트랜지스터(Q₁)를 턴온시키게 되고 이 트랜지스터(Q₁)의 턴온으로 출력 제한 설정부(7)의 일단(m)의 전압이 트랜지스터(Q₁)의 에미터로 흐르게 되어 출력제어부(10)의 비반전단자(+)에는 '0'전위가 인가되고 출력제어부(10)는 출력이 차단되어 결국 스위칭 소자(12)가 구동되지 못하여 인버터 회로는 차단되며, 또한, 상기 비교기(COM₁)의 하이출력시 출력된 하이신호는 다이오드(D₆)를 통해 다시 비교기(COM₁)의 입력단자(+)로 접속되는 관계로 비반전단자(+)의 전위가 하이상태를 계속 유지하게 되어 완전 차단회로로써 작용할 수 있는 것이다.

한편, 고압트랜스(3)의 일차측 스위칭 소자(12)의 양단 전압(Vce)이 과하게 걸리거나 일차측 권선간(a)(b)에 과전류가 흐를때에는 고압트랜스(3) 이차측의 보조선간(i)(j)을 통하여 다이오드(D₇), 저항(R₁₃)(R₁₄) 및 콘덴서(C₈)를 통해 비교기(COM₂)의 반전단자(-)에 고전위를 인가하게 되어 정상시 하이신호를 출력하던 비교기(COM₂)는 로우신호를 출력하여 비교기(COM₁)의 반전단자(-)에 로우신호를 인가하게 된다. 따라서 비교기 (COM₁)의 출력은 전술한 바와같이 되어 인버터 회로 곧 스위칭 소자(Q₂)의 구동을 차단하게 되어 인버터 회로를 보호하는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 인버터 회로에 있어서 고압트랜스 일차측에 걸리는 과전압 및 과전류는 물론, 고압트랜스 이차측의 마그네트론 구동부에서 발생할 수 있는 회로적 단락시를 보조권선(g)(h)(i)(j)을 이용하여 검출하여 출력을 차단함으로써 인버터 회로를 보호할 수 있도록 하되, 그 구성을 단순화하여 원가절감의 효과를 누릴 수 있을 뿐 아니라 고압트랜스의 이차측 회로적 단락을 보조권선을 통해 검출함으로 보호회로 기능의 신뢰도를 가일층 높힌 유용한 고안이다.

Claims

스위칭 소자(12)의 구동으로 고압트랜스(3) 이차측의 마그네트론(M)을 구동시키는 인버터 회로를 이용한 전자렌지에 있어서, 고압트랜스(3)의 이차측에 보조권선(g)(h)을 두어 보호회로부(6)를 구성하되, 보호회로부(6)는 보조권선(g)의 일단이 다이오드(D₅), 콘덴서(C₆), 저항(R₆)(R₇)을 통해 비교기(COM₁)의 반전단자(-)에 접속되고 비반전단자(+)에는 저항(R₈)과 저항(R₉) 및 콘덴서(C₇)에 의해 분압된 전압이 걸리도록 하고, 비교기(COM1)의 출력단을 저항(R₁₀)(R₁₁)(R₁₂)을 거쳐 트랜지스터(Q|₁)의 베이스에 접속하고 그 컬렉터단을 출력제한 설정부(7)의 일점(m)에 접속하며, 상기 고압트랜스(3) 이차측의 보조건선(i)이 디오이드(D₇), 저항(R₁₃)(R₁₄), 콘덴서(C|₈)를 통해 비교기(COM₂)의 반전단자(-)에 접속되고, 그 비반전단자(+)에는 저항(R₁₅)과 저항(R₁₆)에 의해 분압된 전압이 걸리도록 하며 그 출력이 저항(R₁₇) 및 다이오드(D₈)를 통해 상기 비교기(COM₁)의 반전단자(-)에 접속되도록 구성된 것을 특징으로 하는 인버터 회로를 이용한 전자렌지.