KR100220966B1 - 전자렌지의 릴레이위상 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동작특성이 가장 최적인 위치에서 고압트랜스를 동작시키도록 릴레이의 위상을 제어하여 전자렌지의 초기구동시 발생되는 소음을 제거할 수 있도록 된 전자렌지의 릴레이위상 제어장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 릴레이구동용 스위칭트랜지스터(Q2)가 온됨에 따라 활성화되는 릴레이(28)와, 상기 릴레이(28)가 활성화됨에 따라 작동하여 마그네트론(16d)을 구동시키는 고압트랜스(16a)를 갖춘 전자렌지에서, 상기 릴레이(28)와 상기 고압트랜스(16a)사이에 설치되어 상기 고압트랜스(16a)의 작동시점을 일정시간 지연시키는 지연소자(36)와, 상기 릴레이(28)와 상기 지연소자(36)사이의 일측에 상호 직렬접속시킨 복수의 저항(R3,R4)의 중간단에 아날로그/디지탈포트가 접속되어 상기 스위칭트랜지스터(Q2)에 대하여 온신호를 출력시킨 시점의 시간(t1)과 상기 아날로그/디지탈포트로 입력되는 릴레이활성화시점의 시간(t2)을 상호 비교하고서 상기 지연소자(36)의 지연동작을 제어하는 마이컴(38)으로 구성되어, 전자렌지의 초기구동시 고압트랜스의 동작이 가장 최적의 시점에서 행해지게 되므로, "퉁" "퉁"하는 소음이 발생되지 않게 된다.

Description

전자렌지의 릴레이위상 제어장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING BELAY PHASE OF MICRO WAVE OVEN}

본 발명은 전자렌지의 릴레이위상 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자렌지의 고압트랜스용 릴레이구동시 돌입전류가 제일 적은 위치에서 릴레이동작이 행해지도록 한 전자렌지의 릴레이위상 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

과학기술의 발전으로 인해 주방에서도 대혁신이 일어났는데, 주부들이 주방에서 보다 간편하게 일을 할 수 있도록 보조해 주는 요리기구들이 많이 시판되었다.

그러한 보조 요리기구중의 일예로서 전자렌지(마이크로 웨이브 오븐)가 있는데, 그 전자렌지는 연탄, 가스테이블 등과 같이 열전도 가열방식을 이용하는 조리기구 및 전기오븐과 같이 열복사 가열방식을 이용하는 조리기구와는 달리 마그네트론이라는 초고주파 발진관에 고압전기를 가하여 턴테이블(또는 쟁반)위에 놓여진 조리물을 신속하게 조리하게 된다.

이러한 일반적인 전자렌지는 도 1에 도시된 바와 같이 조리할 음식을 올려 놓는 회전접시(1)와 그 회전접시(1)의 저면에 환형으로 설치되는 회전링(2) 등을 갖춘 조리실(3)과, 조리과정에서 발생되는 전자파의 외부방출을 방지하는 도어(4) 및, 사용자의 기호에 따른 키입력을 할 수 있도록 복수의 버튼이 구비된 조작패널(5) 등으로 구성되고, 그 도어(4)의 내측일면에는 도어(4)를 본체에 고정시켜 주는 도어잠금안전장치(4a)가 설치되고, 그 도어(4)의 중앙부위는 조리진행상태를 들여다 볼 수 있는 투시창(4b)으로 되어 있으며, 그 도어의 내측(즉, 본체와 맞닿게 되는 부분)둘레에는 전자파의 누설을 방지하는 전자파흡수체(4c)가 부착된다.

그리고, 상술한 일반적인 전자렌지의 내부회로구성은 도 2에 도시된 바와 같이, 전원입력선 역할을 하는 전원코드(10a) 및 전자렌지에서 발생되는 노이즈를 제거함과 더불어 퓨즈도 내장된 라인필터(10b)를 갖추고서 전자렌지의 전원을 입력하는 전원공급부(10)와; 저압트랜스(12; Power Transformer)에서 전원을 공급받으면서 키입력되는 신호에 따라 전자렌지의 전체적인 동작을 제어하는 마이컴(14); 110V/220V의 1차 전압이 입력되면 약 2100V의 2차 전압을 발생시키는 고압트랜스(16a; High Voltage Transformer)와, 약 2100V를 반파 배전압하여 4KV를 만드는 고압캐패시터(16b)와 고압다이오드(16c) 및, 반파 배전압으로 발진을 하여 전자파를 방출하는 마그네트론(16d)을 갖춘 고압부(16); 회전접시(1)를 회전시켜 과열점(hot spot)을 방지하고 골고루 음식을 익게 하는 전자파 분산효과를 일으키는 쟁반모터(18a; Gear Moter)와, 고압트랜스(16a)와 고압캐패시터(16b) 및 고압다이오드(16c) 그리고 마그네트론(16d) 등이 동작할 때 발생되는 열을 식혀 주는 팬모터(18b; Fan Moter)를 갖추고서 전자렌지의 성능을 향상시키는 팬모터/쟁반모터부(18) 및; 전자렌지 동작시 발생하는 고주파를 도어(4)가 오픈되면 전원을 자동차단시킴으로써 전자파누설을 방지하도록 하는 안전스위치부로 이루어진다.

한편, 상기 안전스위치부는 마그네트론(16d)의 온도가 설정치 이상이 되면 자동오프되는 마그네트론 온도스위치(20)와, 도어(4)를 열고 닫을 때 도어(4)에 설치된 후크(Hook; 도어잠금안전장치(4a))에 의해서 온/오프되는 마이크로 스위치(예컨대, 1차 안전스위치(22), 2차 안전스위치(24), 도어열림감지스위치(30), 모니터스위치(34) 등)와 마이컴(14)에 의해 온/오프되는 릴레이(예컨대, 스타트스위치(26), 출력조절스위치(28) 등)로 구성된다. 통상적으로 도어(4)가 닫혀 있을 때에는 상기 모니터스위치(34)는 오프되고 1차 및 2차 안전스위치(22,24)는 온상태를 유지하게 되며, 조리가 시작되면 고내등(32)이 점등된다.

이와 같이 구성된 전자렌지의 일반적인 조리동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원공급부(10)로부터의 소정치의 전압(110V 또는 220V)이 저압트랜스(12)에 의해 변압된 후 마이컴(14)의 전원으로서 마이컴(14)으로 인가되는 바, 그러한 상태에서 사용자(조작자)가 조리할 음식을 조리실(3)의 회전접시(1) 위에 놓고 도어(4)를 완전히 닫은 다음 조작패널(5)의 버튼을 이용하여 희망하는 조리메뉴와 시간 및 출력(조리가열온도) 등을 설정하고서 조리시작명령을 입력하게 되면 마이컴(14)은 스타트스위치(26)를 온시킴과 더불어 출력조절스위치(28)를 온시키게 되므로, 쟁반모터(18a)에 의해 회전접시(1)가 회전하게 되고 그와 동시에 팬모터(18b)에 의해 팬(도시 생략)이 회전하게 되며, 마그네트론(16d)은 고압트랜스(16a)와 고압캐패시터(16b) 및 고압다이오드(16c)에 의해 발생되는 고전압을 이용하여 초고주파를 방출시킴으로써 조리실(3)내의 음식이 조리되는 것이다.

여기서, 전자렌지의 고압트랜스(16a)용 릴레이(28)의 제어동작에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

저압트랜스(12)로 인가되는 소정치의 교류전압은 그 저압트랜스(12)에 의해 일정치의 전압(예컨대, 사인파; 도 4가 참조)으로 변압된 후 다이오드(D) 및 저항(R1)을 통해 정류되어 스위칭트랜지스터(Q1)의 베이스로 바이어싱되고, 그에 따라 그 스위칭트랜지스터(Q1)는 온/오프를 반복하게 되어 마이컴(14)의 외부인터럽트포트(INT port)에는 일정파고의 주기적인 구형파(도 4나 참조)가 입력된다.

이와 같이 마이컴(14)에 외부인터럽트신호(구형파)가 주기적으로 입력되는 상태하에서, 조작패널(5)에서 출력 및 시간 등의 설정신호와 함께 조리시작명령을 입력시키게 되면 마이컴(14)은 외부인터럽트신호의 폴링엣지순간에 릴레이포트(RY port)를 통해 하이레벨의 신호를 출력(도 4다 참조)시키게 되고, 그에 따라 릴레이구동용 스위칭트랜지스터(Q2)가 도통됨에 따라 릴레이(28; 출력조절스위치)가 활성화되므로 고압트랜스(16a; HVT)가 동작하여 최종적으로 마그네트론(16d)을 구동시키게 된다.

그런데, 통상적으로 마이컴(14)의 릴레이포트(RY port)를 통해 하이레벨의 신호가 출력된 시점의 시간(t1)과 실질적으로 릴레이(28)가 활성화된 시점의 시간(t2)은 상호 동일하지 못하고, t1 위치에서 소정시간(△t; 예컨대 90。의 위상차가 발생되는 시간) 지연되고 난 후 t2 위치에서 릴레이(28)가 활성화되므로(도 4라 참조), 릴레이(28)는 가장 최적의 위치(즉, 제로 크로싱 위치)가 아닌 다른 위치에서 동작하게 되어 결과적으로 고압트랜스(16a)에 외상이 가해지게 되고, 그로 인해 전자렌지의 초기구동시 "퉁", "퉁" 하는 소음이 발생하게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 동작특성이 가장 최적인 위치에서 고압트랜스를 동작시키도록 릴레이의 위상을 제어하여 전자렌지의 초기구동시 발생되는 소음을 제거할 수 있도록 된 전자렌지의 릴레이위상 제어장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 동작특성이 가장 최적인 위치에서 고압트랜스를 동작시키도록 릴레이의 위상을 제어하여 전자렌지의 초기구동시 발생되는 소음을 제거할 수 있도록 된 전자렌지의 릴레이위상 제어방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 전자렌지의 릴레이위상 제어장치는, 릴레이구동용 스위칭트랜지스터가 온됨에 따라 활성화되는 릴레이와, 그 릴레이가 활성화됨에 따라 작동하여 마그네트론을 구동시키는 고압트랜스를 갖춘 전자렌지에 있어서, 상기 릴레이와 고압트랜스사이에 설치되어 그 고압트랜스의 작동시점을 일정시간 지연시키는 지연소자와, 상기 릴레이와 지연소자사이의 일측에 상호 직렬접속시킨 복수의 저항의 중간단에 아날로그/디지탈포트가 접속되어 상기 스위칭트랜지스터에 대하여 온신호를 출력시킨 시점의 시간과 상기 아날로그/디지탈포트로 입력되는 릴레이활성화시점의 시간을 상호 비교하고서 상기 지연소자의 지연동작을 제어하는 마이컴으로 구성된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 전자렌지의 릴레이위상 제어방법은, 릴레이구동용 스위칭트랜지스터에 대한 온신호출력시점의 시간을 계시하는 단계와, 그 스위칭트랜지스터가 온됨에 따라 고압트랜스구동용 릴레이가 활성화된 시점의 시간을 계시하는 단계 및, 그 두 시간의 차이치를 검출하고 그 차이치를 기초로 고압트랜스의 동작시점을 일정시간 지연시키는 단계로 구성된다.

도 1은 일반적인 전자렌지의 외관구성을 나타낸 도면,

도 2는 일반적인 전자렌지의 내부회로도,

도 3은 일반적인 전자렌지의 고압트랜스용 릴레이의 제어동작에 따른 문제점을 설명하기 위한 회로도,

도 4는 도 3에 도시된 릴레이제어회로의 각 부의 신호파형도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자렌지의 릴레이위상 제어장치를 설명하는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 전자렌지의 릴레이위상 제어방법을 설명하는 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전접시 2 : 회전링

3 : 조리실 4 : 도어

5 : 조작패널 10 : 전원공급부

12 : 저압트랜스 14 : 마이컴

16 : 고압부 18 : 팬모터/쟁반모터부

20 : 마그네트론 온도스위치 22 : 1차 안전스위치

24 : 2차 안전스위치 26 : 스타트스위치

28 : 출력조절스위치 30 : 도어열림감지스위치

32 : 고내등 34 : 모니터스위치

36 : 지연소자 38 : 마이컴

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자렌지의 릴레이위상 제어장치를 설명하는 도면으로서, 본 발명의 실시예는 저압트랜스(12), 스위칭트랜지스터(Q1,Q2), 고압트랜스(16a), 마그네트론(16d), 고압트랜스구동용 릴레이(28), 지연소자(36), 복수의 저항(R3,R4), 마이컴(38)으로 구성되는 바, 도 3에서 설명한 부분과 동일한 구성에 대해서는 참조부호를 동일하게 부여하면서 그에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예 구성에서, 참조부호 36은 릴레이(28;고압트랜스 구동용임)와 고압트랜스(16a)사이에 설치되어 그 릴레이(28)가 활성됨에 따라 고압트랜스(16a)의 동작시점을 일정시간 지연시키는 지연소자를 나타낸다.

그리고, 참조부호 38은 상기 릴레이(18)와 지연소자(36)사이의 일측과 접지사이에 상호 직렬로 접속시킨 복수의 저항(R3,R4)의 중간단에 아날로그/디지탈포트(A/D port)가 접속되어 릴레이포트(RY port)를 통해 상기 릴레이(28)구동용 스위칭트랜지스터(Q2)에 대한 온신호를 출력시킨 시점의 시간(t1)을 계시함과 더불어 상기 릴레이(28)가 실질적으로 활성화된 시점의 시간(t2; 저항(R3,R4)에 의해 소정치로 분압된 전압이 아날로그/디지탈포트(A/D port)로 입력되는 시점의 시간)을 계시하고서 그 두 시간(t1,t2)의 차이치(△t;예컨대 90。의 위상차가 발생되는 시간에 해당됨)만큼 고압트랜스(16a)의 동작이 지연되도록 지연소자(36)에 제어신호(CON)를 출력하는 마이컴을 나타낸다.

이어, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전자렌지의 릴레이위상 제어장치의 제어방법에 대해 도 6의 플로우차트를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전자렌지의 초기구동시 마이컴(38)은 주기적인 외부인터럽트신호를 근거로 하여 릴레이포트(RY port)를 통해 하이레벨의 신호를 스위칭트랜지스터(Q2)로 출력하게 된다(단계 60). 그와 동시에 그 마이컴(38)은 릴레이포트(RY port)가 온된 시점의 시간(t1)을 계시하게 된다(단계 62),

상기 릴레이포트(RY port)로부터 하이레벨의 신호가 출력됨에 따라 스위칭트랜지스터(Q2)는 도통되어 릴레이(28)가 활성화되고(단계 64), 그 릴레이(28)가 활성화됨에 따라 릴레이단자를 통한 소정의 전압이 지연소자(36)로 인가됨과 더불어 복수의 저항(R3,R4)에 의해 소정치로 분압되어 마이컴(38)의 아날로그/디지탈포트(A/D port)로 입력되는 바, 마이컴(38)은 그 아날로그/디지탈포트(A/D port)로 신호의 입력이 있은 시점의 시간(t2)을 계시하게 된다(단계 66).

그리고 나서, 마이컴(38)은 그 두 시간(t1,t2)사이의 차이치( △t; 예컨대 90。의 위상차가 발생되는 시간임)를 검출(단계 68)한 후에 그 차이치(△t)만큼 고압트랜스(16a)가 지연동작되도록 제어신호(CON)를 지연소자(36)로 인가하게 되므로, 그 지연소자(36)의 지연동작에 의해 고압트랜스(16a)의 구동은 일정시간(즉, △t; 지연시간)동안 지연된 후 제로 크로싱 위치에서 행해지게 된다.

여기서, 본 발명의 실시예에서의 지연시간(즉, △t)은 고정값이 될 수 있겠으나, 릴레이단품과 지역적인 전원차 및 릴레이제조회사 등에 따라 바뀌어질 수 있으므로 마이컴은 그 지연시간을 수시로 변경할 수 있도록 설계된다.

한편 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 예컨대, 본 발명의 실시예에서는 릴레이포트를 하이레벨상태로 한 후에 실질적으로 릴레이가 활성화되기까지의 지연시간(즉, △t)을 검출하여 그 지연시간만큼 고압트랜스의 구동이 지연되도록 하였으나, 고압트랜스의 구동이 그 검출된 지연시간만큼 먼저 행해지도록 하여도 무방하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 전자렌지의 초기구동시 고압트랜스의 동작이 가장 최적의 시점에서 행해지게 되므로, "퉁" "퉁"하는 소음이 발생되지 않게 된다.

Claims (2)

1. 릴레이코일 및 릴레이스위치를 포함하고, 릴레이구동용 스위칭트랜지스터 (Q2)가 온됨에 따라 작동되어 마크네트론(16d)을 구동시키기 위한 고압을 발생하는 고압트랜스(16a)에 전압을 공급하는 릴레이(28)와,

   상기 릴레이(28)와 상기 고압트랜스(16a)사이에 설치되어 상기 고압트랜스 (16a)의 작동시점을 일정시간 지연시키는 지연소자(36)와,

   상기 릴레이 스위치의 출력신호를 분배시키기 위하여 병렬로 접속되는 저항(R3)(R4)를 통해 공급된 상기 릴레이(28)의 릴레이 스위치의 분배신호 및 상기 스위칭 트랜지스터(Q2)에 공급되는 온신호를 받아 상기 스위칭트랜지스터(Q2)에 온신호를 출력시킨 시점의 시간(t1)과 릴레이 스위치가 접속되는 시간(t2)의 차에 따라 상기 지연소자(36)의 지연동작을 제어하는 마이컴(38)으로 구성된 것을 특징으로 하는 전자렌지의 릴레이위상 제어장치.
2. 릴레이구동용 스위칭트랜지스터(Q2)에 온신호의 출력시점의 시간(t1)을 계시하는 단계와,

   상기 스위칭트랜지스터(Q2)가 온됨에 따라 고압트랜스구동용 릴레이(28)의 릴레이스위치가 접속되는 시점의 시간(t2)을 계시하는 단계 및,

   상기 두 시간(t1,t2)의 차이치(△t)를 검출하고 그 차이치(△t)를 기초로 고압트랜스(16a)의 동작시점을 일정시간 지연시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 전자렌지의 릴레이위상 제어방법.