KR0154450B1 - 전기 보온밥솥의 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 보온밥솥의 제어회로에 관한 것으로, 특히 취반에서 보온으로의 작동 전환시 온도편차를 크게하고 보온동작시 보온밥솥에 인가되는 입력전압을 감지하여 부하의 출력을 일정하게 하여 보온성능을 크게 향상시킨 전기 보온밥솥의 제어회로에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명의 전기 보온밥솥의 제어회로에서는 취반기능을 수행한 다음 제어부의 제어에 의하여 상단히터 및 측면히터로 이루어진 보조히터부에 전원을 인가하여 보온기능을 수행하는 전기 보온밥솥에 있어서, 교류전원을 인가받아 직류전압으로 변환시켜 비례직류전압을 발생시키는 직류 전원부, 상기 직류 전원부에서 인가받은 전압과 상기 전원부의 전압을 하나이상의 저항으로 분압한 기준전압을 비교하여 상기 제어부의 동작을 제어 하는 상한온도조절부, 상기 전원부의 출력단 일측에 접속되어 인가받은 교류전압이 제로상태일 경우 소정신호를 출력하여 전기 보온밥솥의 온도를 일정하게 유지시키는 제로크로싱부, 상기 제어부의 제어신호에 의하여 작동되어 상기 보온히터부에 전원을 인가하는 보온동작부, 상기 제어부의 구동전압을 생성하는 구동전압발생부, 상기 전기 보온밥솥의 보온시 상기 보온히터부의 동작온도범위를 조절하는 온도편차조절부, 상기 전기 보온밥솥의 보온시 온도를 감지하여 이에 따른 신호를 상기 제어부에 출력하는 온도감지부를 구비하는 것이다.

Description

전기 보온밥솥의 제어회로

제1도는 종래의 전기 보온밥솥의 회로도.

제2도는 본 발명에 따른 전기 보온밥솥의 제어 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전원부 2 : 주히터

3 : 상단히터 4 : 측면히터

5 : TRS 6 : 자동스위치

7 : 취반표시부 8 : 보온히터부

9 : 보온표시부 10 : 스위치부

11 : 전원부 11' : 직류전원부

12 : 상한온도조절부 13 : 온도편차조절부

14 : 온도감지부 14 : 구동전압발생부

16 : 보온 동작부 17 : 제로전압스위치부

18 : 제로크로싱부 20 : 제어부

본 발명은 전기 보온밥솥의 제어회로에 관한 것으로, 특히 취반에서 보온으로의 작동전환시 온도편차를 크게하고 보온동작시 보온밥솥에 인가되는 압력전압을 감지하여 부하의 출력을 일정하게 하여 보온성능을 크게 향상시킨 전기 보온밥솥의 제어회로에 관한 것이다.

종래의 전기 보온밥솥은 제1도에서 보는 바와 같이 전기 보온밥솥에 구동전원을 공급하는 전원부(1)의 일측에 열을 발생하여 전기 보온밥솥에 취반를 하는 주히터(2)가 접속되고, 전기 보온밥솥의 취반시 이를 사용자에게 표시해주는 취반표시부(7)가 주히터(2)에 병렬로 접속되며, 전기 보온밥솥의 보온시 동작하는 상단히터(3)와 측면히터(4)로 구성된 보온히터부(8)가 주히터(2)에서 분기되어 접속되어 있다.

또한, 보온표시부(9)가 보온히터부(8)에 병렬로 접속되어 전기 보온밥솥의 보온시 이를 표시하며, 자동스위치(6)가 주히터(2) 및 보온히터부(8)에 대하여 전원부(1)에서의 구동전원을 스위칭하도록 접속되고, 이 자동스위치(6)에는 온도 변화에 따라 전원의 인가를 스위칭하는 TRS(5)가 접속되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 전기 보온밥솥은 취반시에는 자동스위치(6)가 단자(a)에 접속되어 주히터(2)를 동작시켜 밥을 취반하며, 동시에 저항(R1)과 램프(L1)로 구성된 취반표시부(7)가 동작한다.

이후, 취반동작이 종료하고 일정온도에 도달시에는 자동스위치(6)가 단자(b)에 접속되어 상단히터(3)와 측면히터(4)로 이루어진 보온히터부(8)를 동작시켜 보온동작을 수행함과 동시에 저항(R2) 및 램프(L2)로 이루어진 보온표시부(9)의 램프(L2)가 온되어 보온중임을 표시한다.

이러한 보온동작중에 설정된 기준온도인 70℃에 도달시에는 TRS(5)가 개방되며 보온히터부(8)에 전원을 차단하며, 기준온도 이하일 경우에는 접속되어 보온히터부(8)에 전원의 인가를 되도록함으로써 보온히터부(8)가 동작하게 한다.

이와 같은 동작을 수행하는 종래의 전기 보온밥솥은 실제로 취반에서 보온시로 변환할때 TRS의 히스테리폭이 좁아 즉, 온도편차의 폭이 좁아 통상적으로 밥의 온도가 90℃정도에서 보온히터가 동작되도록 함으로서 보온중인 밥에 피열량을 가하여 밥의 변폐 즉, 보온중인 밥의 삭음, 황변 및 냄새발생등의 현상을 상승시킨다.

더구나 밥의 온도가 정상 보온온도인 70℃에 도달시까지 TRS의 온도감지의 장시간의 요구로 보온히터부의 동작시간이 지연됨으로써 전기 보온밥솥의 보온성능이 저하되며, 외부의 입력전압변동에 따른 부하의 출력을 조성하는 기능이 없음으로 밥의 변폐현상을 유발하기도 하였다.

본 발명의 전기 보온밥솥의 제어회로에서는 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써 취반에서 보온으로의 작동전환시 온도편차를 크게하며 전기 보온밥솥의 보온기능 수행시 온도편차를 크게 해주어 보온수행중에 최소한의 열량으로 보온온도를 유지하여 밥의 변폐를 방지함으로서 보온효과를 크게 개선시키며, 입력전압을 감지하여 부하의 출력을 항상 일정하게 조절하는 온도조절장치를 구비하는 전기 보온밥솥의 제어회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명의 전기 보온밥솥의 제어회로에서는 취반기능을 수행한 다음 제어부의 제어에 의하여 상단히터 및 측면히터로 이루어진 보조히터부에 전원을 인가하여 보온기능을 수행하는 전기 보온밥솥에 있어서, 교류전원을 인가받아 직류전압으로 변환시켜 비례직류전압을 발생시키는 직류 전원부, 상기 직류 전원부에서 인가받은 전압과 상기 전원부의 전압을 하나이상의 저항으로 분압한 기준전압을 비교하여 상기 제어부의 동작을 제어하는 상한온도조절부, 상기 전원부의 출력단 일측에 접속되어 인가받은 교류전압이 제로상태일 경우 소정신호를 출력하여 전기 보온밥솥의 온도를 일정하게 유지시키는 제로크로싱부, 상기 제어부의 제어 신호에 의하여 작동되어 상기 보온히터부에 전원을 인가하는 보온동작부, 상기 제어부의 구동전압을 생성하는 구동전압발생부, 상기 전기 보온밥솥의 보온시 상기 보온히터부의 동작온도범위를 조절하는 온도편차조절부, 상기 전기 보온밥솥의 보온시 온도를 감지하여 이에 따른 신호를 상기 제어부에 출력하는 온도감지부를 구비하는 것이다.

첨부된 제2도는 본 발명에 따른 전기 보온밥솥의 제어회로도이다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 전기 보온밥솥의 제어회로의 전원부(11)는 상용교류전원과 직류전원을 동시에 사용한다. 전원부(11)는 상용교류전원을 인가받아 직류전원으로 변환하는 다이오드(D1), 저항(R1,R2)및 콘덴서(C1)로 이루어진 정류부가 교류전원에 병렬로 접속되어 있다. 전원부(11)에서 공급된 교류전원(AC)에는 전기 보온밥솥에 취반를 하는 주히터(2)가 접속되고, 주히터(2)와 병렬로 전기 보온밥솥의 취반시 이를 사용자에게 표시해주는 저항(R3)와 표시램프(L1)가 직렬로 접속되어 이루어진 취반표시부(7)가 접속되며, 보온히터부(8)는 주히터(2)에서 분기되어 병렬로 접속되며 전기 보온밥솥의 보온을 하는 상단히터(3)와 측면히터(4)로 이루어져 있다. 또한, 전기 보온밥솥의 보온시 이를 표시하는 저항(R4)와 표시램프(L2)가 직렬로 접속되어 이루어진 보온표시부(9)가 보온히터부(8)에 병렬로 접속되어 있다.

한편 본 발명의 전기 보온밥솥은 이와 같이 일반적인 전기 보온밥솥의 제어회로를 개량한 것으로 취반에서 보온으로의 작동전환시 온도편차를 크게하고 입력전안을 감지하여 부하의 출력을 일정하게 유지시키도록 한다.

즉, 전원부(11)는 상용교류전원에 연결되는 전원단자(11)와 이 전원단자(11)와 병렬로 접속된 다이오드(D1), 저항(R1,R2)과 이 저항(R2)과 병렬로 연결된 전해콘덴서(C2)로 구성되는 정류전원부(11')로 구성되며, 정류전원부(11')는 상용교류전원을 직류전원으로 변환한 비례입력전압이 상한온도 조절부(12)에 인가되도록 한다.

상한온도조절부(12)는 비교기(COMP A, COMP B)를 구비하며, 이들의 비반전 단자에는 직류전원부(11')의 비례입력전압이 인가되고 각각의 반전단자에는 저항(R8,R9)에 의하여 분압된 기준전압과 저항(R6,R7)에 의하여 분압된 기준전압이 인가된다.

따라서, 전원부(11)에 인가되는 전원전압이 높으면 비교기(COMPA, COMP B)들이 고레벨의 신호를 출력하고, 전원전압이 중간 레벨전압이면 두 비교기중 어느 한 비교기가 저레벨신호를 출력하게 하고 만일 저전압이 인가되면 비교기(COMP A, COMP B)들은 저 레벨신호를 출력한다.

한편, 비교기(COMP A) 의 출력단에 다이오드(D2)및 저항(R10)이 접속되고, 비교기(COMP B)의 출력단에 다이오드(D3) 및 저항(R11)이 접속되어 있고 여기서 저항(R10,R11)은 병렬로 접속된 구조로 되어 있어서, 비교기(COMP A, COMP B)에서 고레벨 신호의 출력시에는 자체 저항값이 유지되고, 저 레벨신호의 출력시에는 자체 저항값이 소멸된다.

제로전압스위칭부(17)는 부하의 작동을 제어하기 위하여 온도편차조절부(13), 온도감지부(14), 그의 구동전압을 발생시키는 구동전압발생부(15) 및 상용교류전원단자의 일측에 접속되는 저항(R15)을 구비하여 제로전압스위칭부(17)가 교류의 제로크로싱점을 갖게하는 제로크로싱부(18)와 부하의 작동을 제어하는 보온동작부(16)들로 구성된다.

또한, 제로전압스위칭부(17)는 저항(R6,R7)을 경유하여 상용교류단자의 일측에 접속된다. 온도감지부(13)는 제로전압스위칭부(17)의 단자(2)로 부터 저 레벨신호의 발생시 이의 신호를 차단하는 다이오드(D4), 제로전압스위칭부(17)의 작동온도제어범위를 결정하는 저항(R13)과 상용교류전원단자에 연결되어 외부입력전압의 순간적인 변동을 방지하는 전해콘덴서(C3)로 구성된다.

온도감지부(14)는 보온중인 밥의 온도를 감지하는 NTC형의 써미스터(TH)와 저항(R12)이 직렬접속되는 구성으로 되며, 그위 양단이 상용교류전원단자의 양측에 접속되어 감지온도가 상승하면 고 레벨신호가 제로전압스위칭부(17)에 인가되도록 한다.

구동전압발생부(15)는 제로전압스위칭부(17)에 정류전압을 공급하도록 저항(R6,R7)을 경유한 상용교류전원단자의 일측과 타측에 접속된 다이오드(D5) 및 저항으로 되는 반파정류회로도로 구성된다.

보온동작부(17)는 트라이악(TRIAC)과 저항(R5)으로 구성되며 제로전압스위칭부(17)로 부터의 제어신호가 저항(R5)을 경유하여 트라이악(TRIAC)을 온 시키므로 보조히터부(8)가 작동되도록 한다.

자동스위치부(6)는 전원퓨즈에 의하여 교류전원에 연결되며 온도퓨즈(TH)와 자동스위치(AS)로 구성되어서 주 히터(2)와 보조 히터부(8)에 구동전원을 인가하도록 자동스위칭 된다.

또, 마이크로스위치(10)가 자동스위치(AS)와 보온히터부(8)의 사이에 접속된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기 보온밥솥의 제어회로의 동작과정은 다음과 같다.

전기 보온밥솥에 교류전원이 인가되면, 상용교류전원단자의 교류는 직류전원부(11')의 다이오드(D1)에 의해 반파정류된 다음 저항(R1,R2)으로 분압되고 전해콘덴서(C1)의 작용에 의하여 직류전압으로 변환한 비례입력전압을 상한온도조절부(12)내의 비교기(COMP A, COMP 2)의 +측단자에 인가한다.

전원부(11)내의 상용교류전원단자의 일측에서 분기되어 저항(R6,R7)및 저항(R8,R9)의 분압에 의한 기준전압이 비교기(COMP A, COMPB)의 -측단자에 각기 인가된다.

비교기(COMP A, COMP 2)들은 그들에 고전압, 중전압 또는 저전압이 인가될 경우 하이레벨신호 및 저레벨신호를 출력하게 된다.

이에 따라 전원부(11)의 출력이 고전압일 경우에는 비교기(COMP A, COMP 2)의 출력단에 접속되어 있는 두개의 저항(R10,R11)과 병렬로 접속되어 있는 또다른 저항(R12)이 모두 동작하여 저항치가 최대로 된다.

동시에 전원부(11)의 교류전원은 저항(R15)과 다이오드(D5)로 이루어진 구동전압발생부(15)에 의해 반파정류되고 저항(R15)을 경유하여 제로전압스위칭부(17)의 구동전원으로 인가되고 저항(R14)만을 경유하여서는 제로전압스위치부(17)의 제로크로싱점검출신호로 인가된다.

또한, 전원부(11)의 출력이 저전압일 경우에는 비교기(COMP A, COMP 2)의 출력단에 접속되어 있는 두개의 저항(R10,R11)이 동작하지 않고 단지 온도검지부(14)의 저항(R12)만이 동작하게 되어 저항치가 최소로 된다.

동시에 온도감지부(14)내의 NTC형 서미스터(TH)로 이루어진 온도감지센서에 감지에 의하여 전기 보온밥솥의 보온시의 온도를 입력받는다. 즉, 전기 보온밥솥의 온도가 상승할 수록 온도감지센서(TH)의 저항치는 낮아지며, 도한 전기 보온밥솥의 온도가 하강할 수록 온도감지센서(TH)의 저항치는 증가하게 된다.

그러므로 온도에 따라 저항값이 가변되는 온도감지부(14)의 써미스터(TH)의 저항값이 저항(R10, R11, R12)들의 어느 한가지 값이거나 그 이상의 값중 어느 저항값과 분압되어 제로전압스위칭부(17)에 고 레벨신호 및 저 레벨신호를 인가하게 된다.

전기 보온밥솥이 보온동작되고 고전압이 상한 온도조절부(12)에 인가될때 병렬접속된 저항(R10,R11) 및 저항(R12)의 저항값이 써미스터(TH)의 저항값보다 큰 경우 내 전류 즉, 고 레벨신호가 제로전압스위칭부(17)에 인가되어 보온동작부(16)가 작동되지 않도록 한다.

반대로 저항(R10, R12)의 저항값중 어느 한가지의 저항값과 저항(R12)값이거나 단하나의 저항(R12)의 저항값만이 써미스터(TH)의 저항값보다 작아지는 경우 저 레벨신호가 제로전압스위칭부(17)에 인가되며, 제로전압스위칭부(17)는 보온작동부(16)의 트라이악을 온 시켜 보온히터부(8)가 작동 되도록 한다.

따라서 온도조절부(13)의 저항(R13)의 저항값이 제로전압스위칭부(17)를 보온히터부(8)의 온도제어범위, 실예를 들면 70℃에서 작동하도록 설정하였다면 전원부(11)의 고전압, 중전압 및 저전압이 상한온도조절부(12)에 인가됨에 따라 저항(R10,R11,R12)의 저항값들이 써미스터(TH)의 감지온도 실예를 들면 72℃에서 보온히터부(8)가 작동하도록 한다.

또, 저전압이 인가될때 써미스터(TH)의 감지온도 실예를 들면 75℃에서 보온히터부(8)가 작동되도록 한다.

여기서, 전기보온밥솥의 취반시 온도와 보온시 온도의 편차는 매우 큰 것임을 알수 있다.

그러므로, 제어부(20)에서는 입력된 전압에 따라 보온동작시 상한온도를 변동하여 출력을 보정하고, 보온동작시 취반온도와의 상당한 온도편차를 갖고, 제로크로싱방식으로 보온동작을 수행하여 보온시의 온도를 일정하게 유지시키는 동작을 한다.

한편 본 발명은 보온히터부(8)의 작동을 제어하는 것으로 설명되어 있으나, 제어부(20)와 결합되는 상한온도조절부(12)의 구성으로 전원부911)의 입력전압에 따라 온도제어되는 기기의 작동을 제어할 수 있다.

따라서, 본 발명은 본 실시예에 국한되지 않음이 자명하다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명의 전기 보온밥솥의 제어회로에서는 전기 보온밥솥의 보온기능 수행시 보온온도편차를 크게 해주어 보온중인 밥에 최소한의 열량으로 보온온도를 유지하여 밥의 변폐를 방지함으로써 보온효과를 크게 개선시킨 장점이 있다.

Claims (3)

1. 취반기능을 수행한 다음 제어부(20)의 제어에 의하여 상단히터(3)및 측면히터(4)로 이루어진 보조히터부(8)에 전원을 인가하여 보온기능을 수행하는 전기 보온밥솥에 있어서, 교류전원을 인가받아 직류전압으로 변환시켜 비례직류전압을 발생시키는 직류 전원부(11'), 상기 직류 전원부(11')에서 인가받은 전압과 상기 전원부(11)의 전압을 하나이상의 저항으로 분압한 기준전압을 비교하여 상기 제어부(8)의 동작을 제어하는 상한온도조절부(12), 상기 전원부(11)의 출력단 일측에 접속되어 인가받은 교류전압이 제로상태일 경우 소정신호를 출력하여 전기 보온밥솥의 온도를 일정하게 유지시키는 제로크로싱부(17), 상기 제어부(20)의 제어신호에 의하여 작동되어 상기 보온히터부(8)에 전원을 인가하는 보온동작부(16), 상기 제어부(20)의 구동전압을 생성하는 구동전압발생부(15), 상기 전기 보온밥솥의 보온시 상기 보온히터부(8)의 동작온도범위를 조절하는 온도편차조절부(13), 상기 전기 보온밥솥의 보온시 온도를 감지하여 이에 따른 신호를 상기 제어부(8)에 출력하는 온도감지부(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 보온밥솥.
2. 상기 제1항에 있어서, 상기 보온동작부(16)는 상기 제어부(20)에서 구동신호를 인가받아 작동되는 트라이악(T1)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 보온밥솥.
3. 상기 제1항에 있어서, 상기 온도감지부(14)는 감지된 온도가 상승하면 출력전류가 증가하는 NTC형 서미스터를 사용하는 것을 특징으로 하는 전기 보온밥솥.