KR0157868B1

KR0157868B1 - 고주파 가열장치

Info

Publication number: KR0157868B1
Application number: KR1019940037186A
Authority: KR
Inventors: 이기영
Original assignee: 문정환; 엘지반도체주식회사
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 1998-12-15
Also published as: KR960028700A

Abstract

본 발명은 고주파 가열장치에 관한 것으로, 스위칭 소자가 온,오프되어 변압기를 통해 고주파 전압을 발생시키면 이를 정류하여 마그네트론에서 고주파를 발진함으로써 피가열물을 가열하는 고주파 가열장치에 있어서, 상기 변압기의 출력으로부터 동기신호를 검출하는 동기검출부와, 상기 동기신호의 하강에지에서 셋트되어 상기 스위칭 소자를 온시키는 플립플롭 사이에 연결되어 상기 동기검출부의 출력을 일정시간 지연시키기 위한 지연부를 포함하여 구성되며, 상기와 같이 동기검출부에서 검출된 동기신호를 일정한 시간만큼 지연시켜 스위칭 소자에 인가함으로써 상기 변압기의 1차측 코일과 2차측 코일 사이의 에너지 전달효율을 높이고 전력소모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고주파 가열장치

제1도는 종래의 기술에 의한 고주파 가열장치의 구성 블록도.

제2도는 제1도의 동기검출 파형도.

제3도는 제1도의 동기검출부의 입력전압과 구동부의 출력전압과의 관계를 도시한 그래프.

제4도는 본 발명에 의한 고주파 가열장치의 구성 블록도.

제5도는 제4도의 동기검출 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 정류/평활부 22 : 인버터부

23 : 고주파 발진부 24 : 구동부

25 : 동기검출부 26 : 전류 검출부

27 : 출력설정부 28 : 비교기

29 : 레지스터 증감부 30 : 동기신호발생부

31 : 레지스터 32 : 카운터

33 : 클럭발생부 34 : 플립플롭

35 : 지연부

본 발명은 고주파 가열장치에 관한 것으로, 특히 에너지 전달효율을 높이고 전력소모를 감소시키기 위한 고주파 가열장치에 관한 것이다.

종래의 고주파 가열장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 상용전원(AC)을 정류하는 브리지 다이오드(BD1) 및 그 브리지 다이오드(BD1)에서 정류된 전압을 평활하는 쵸크코일(CL1) 및 콘덴서(C1)로 구성된 정류/평활부(1)와, 상기 정류/평활부(1)의 출력전압을 변압기(T)의 1차코일(L1) 및 그 1차코일(L1)에 병렬접속된 콘덴서(C2)를 통해 스위칭 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 인가받아, 그 스위칭 트랜지스터(Q1)의 온/오프에 따라 상기 변압기(T)의 2차코일(L2, L3 )에 고주파 전압을 유기 발생하는 인버터부(2)와, 상기 인버터부(2)에서 출력되는 고주파 전압을 콘덴서(C3) 및 캐소드가 접지된 다이오드(D2)를 통해 마그네트론(MGT)에 인가하여 고주파 신호를 발생하는 고주파 발진부(3)와, 상기 고주파 발진부(3)와 상기 인버터부(2)의 출력신호로부터 동기신호를 검출하기 위한 동기검출부(5)와, 상기 상용전원의 주기마다 상기 마그네트론(MGT)에 흐르는 전류의 평균값을 검출하는 전류 검출부(6)와, 임의의 출력값을 설정하는 출력설정부(7)와, 상기 전류 검출부(6)와 출력설정부(7)의 출력값을 비교하기 위한 비교기(8)와, 동기신호를 발생시키기 위한 동기신호발생부(10)와, 상기 비교기(8)의 출력신호에 따라 상기 동기신호 발생부(10)의 동기신호에 동기하여 레지스터(11)에 카운트값을 세팅하는 레지스터 증감부(9)와, 상기 레지스터(11)에 셋팅된 카운트값을 클럭발생부(13)로부터 발생되는 출력신호에 동기되어 역으로 카운트하는 카운터(12)와, 상기 카운터(12)와 동기검출부(5)의 출력신호에 따라 세트/리세트(set/reset)되어 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 온/오프를 제어하기 위한 구동부(4)를 제어하는 플립플롭(14)으로 구성되며, 이의 동작은 다음과 같다.

먼저 상기 상용전원이 정류/평활부(1)의 브리지 다이오드(BD1)에서 정류된 후 쵸크코일(LC1) 및 콘덴서(C1)에 의해 평활되어 인버터부(2)의 변압기(T)의 1차코일(L1)에 인가되면, 상기 인버터부(2)는 구동부(4)의 구동신호에 의해 스위칭 트랜지스터(Q1)가 온/오프되어 변압기(T)의 2차측 코일(L2, L3, L4 )에 고주파 전압을 발생시킨다.

상기 고주파 전압은 고주파 발생부(3)의 다이오드(D2)에 의해 정류된 후 마그네트론(MGT)으로 인가되며, 이에 따라 상기 마그네트론(MGT)에서는 고주파를 발진하여 피가열물을 가열한다.

이때, 상기 인버터부(2)의 공진동기에 의해 상기 변압기(T)의 2차측 코일(L4)에 제2도의 (a)에 도시한 바와 같은 신호가 발생하며, 이에따라 상기 동기검출부(5)가 이 신호에 동기하여 제2도의 (b)와 같은 동기신호를 검출하게 된다.

그리고, 이 동기신호의 하강에지에서 플립플롭(14)을 세트시키면 상기 구동부(4)가 동작하여 제2도의 (c)와 같이 상기 인버터부(2)의 스위칭 트랜지스터(Q1)를 온시킨다.

한편, 상기 전류검출부(6)에서 검출된 값과 출력설정부(7)의 값이 비교기(8)에서 비교되고, 비교 결과는 동기신호발생부(10)에 동기되어 레지스터증감부(9)에서 증감된 후 카운터(12)로 보내어 상기 카운터(12)에서 셋팅된 값에서 다운 카운팅이 끝나면 상기 플립플롭(14)을 리셋시켜 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)를 오프시킴으로써 그 스위칭 트랜지스터(Q1)의 온/오프시간이 결정된다.

그러나, 이러한 종래의 고주파 가열장치는 동기검출부(5)의 입력전압이 제3도의 (a)에 도시한 바와 같이 하이에서 로우로될 때 구동부(4)의 출력은 실제 제3도의 (b)에서 A와 같이 됨으로써 인버터부(2)의 1차코일에서 2차코일로 에너지가 효율적으로 전달되지 못하며, 상기 A부분에서 스위칭트랜지스터가 온되므로 스위칭트랜지스터의 온도가 상승하여 열화됨으로써 전력소비가 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 동기검출부에서 검출된 동기신호를 일정한 시간만큼 지연시키고, 그 지연된 동기신호에 동기를 맞춰 스위칭 소자를 온시킴으로써 에너지 전달효율을 높이고 전력소모를 감소시키기 위한 고주파 가열장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고주파 가열장치는, 스위칭 소자가 온, 오프되어 변압기를 통해 고주파 전압을 발생시키면 이를 정류하여 마그네트론에서 고주파를 발진함으로써 피가열물을 가열하는 고주파 가열장치에 있어서, 상기 변압기의 출력으로부터 동기신호를 검출하는 동기검출부와, 상기 검출된 동기신호의 하강지에서 셋트되어 상기 스위칭소자를 온시키는 플립플롭 사이에 연결되어 상기 동기검출부의 출력을 일정시간 지연시키기 위한 지연부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 고주파 가열장치는 제4도에 도시한 바와 같이, 상용전원(AC)을 정류 및 평활화하기 위한 정류/평활부(21)와, 구동부(24)의 구동신호에 따라 온/오프되어 상기 정류/평활부(21)의 출력전압을 고주파 전압으로 변환하여 출력하는 인버터부(22)와, 상기 인버터부(22)의 출력전압에 의해 고주파 신호를 발진하도록 하기 위한 고주파 발진부(23)와, 상기 고주파 발진부(23)와 상기 인버터부(22)의 출력신호로부터 동기신호를 검출하기 위한 동기검출부(25)와, 상기 상용전원의 주기마다 상기 마그네트론에 흐르는 전류의 평균값을 검출하는 전류 검출부(26)와, 임의의 출력값을 설정하는 출력설정부(27)와, 상기 전류 검출부(26)와 출력설정부(27)의 출력값을 비교하기 위한 비교기(28)와, 동기신호를 발생시키기 위한 동기신호발생부(30)와, 상기 비교기(28)의 출력신호에 따라 상기 동기신호발생부(30)의 동기신호에 동기를 맞춰 레지스터(31)에 카운트값을 세팅하는 레지스터(31)와, 상기 레지스터(31)에 셋팅된 카운트값을 클럭발생부(33)로부터 발생되는 출력신호에 동기되어 역으로 카운트하는 카운터(32)와, 상기 카운터(32)와 동기검출부(25)의 출력신호에 따라 세트 또는 리세트되어 상기 구동부(24)를 제어하는 플립플롭(34)은 종래와 동일하게 연결하며, 상기 동기검출부(25)와 플립플롭(34) 사이에 지연부(35)를 더 연결하여 상기 동기검출부(25)에서 검출된 동기 신호를 일정시간동안 지연시켜 상기 플립플롭(34)에 인가하도록 구성하며, 상기 지연부(35)는 반도체 지연소자 일예로, 인버터를 짝수개 직렬접속하여 구성한 것으로, 이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 제5도의 파형도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

인버터부(22)의 2차측 코일(L4)로부터 제5도의 (a)와 같은 동기신호가 발생되어 출력되면, 이 동기신호는 동기검출부(25)에서 검출되어 제5도의 (b)와 같이 출력된다. 이와같이 검출되어 출력되는 동기신호는 지연부(35)에서 제5도의 (c)와 같이 일정시간 지연되어 출력된다. 여기서 그 지연부(35)가 반도체 지연소자인 인버터를 짝수개 직렬접속하여 구성한 경우에, 그 짝수개 직렬접속된 인버터들의 총지연시간에 의해 상기 지연부(35)의 일정시간이 결정되어, 상기 동기검출부(25)에서 검출된 동기신호가 그 일정시간동안 제5도의 (c)와 같이 지연되어 출력되며, 이와같이 지연되어 출력되는 동기신호의 하강에지에서 플립플롭(34)이 세트된다. 이에따라 상기 구동부(24)에서는 제5도의 (d)와 같이 제3도의 (b)의 A와 같은 부분이 제거된 신호를 출력시켜 상기 인버터부(22)의 스위칭트랜지스터(Q1)를 온시키게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 상기 동기검출부에서 검출된 동기신호를 일정한 시간만큼 지연시켜 스위칭 소자에 인가함으로써 에너지 전달효율을 높이고 전력소모를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

직류전압을 인버터부에서 입력받아, 그의 스위칭 소자가 온/오프됨에 따라 변압기를 통해 고주파 전압을 발생시키고 이 고주파전압에 의해 마그네트론에서 고주파를 발진함으로써 피가열물을 가열하는 고주파 가열장치에 있어서, 상기 변압기의 출력으로부터 동기신호를 검출하는 동기검출부와, 상기 동기검출부에서 출력되는 동기신호의 하강에지에서 셋트되어 상기 스위칭 소자를 온시키는 플립플롭 사이에 연결되어 상기 동기검출부의 출력을 일정시간 지연시키는 지연부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고주파 가열장치.