KR100291024B1 - 마이컴 제어에 의한 교류/직류 겸용 전자렌지 - Google Patents

Abstract

마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지를 개시한다. 본 발명은, 커뮤테이터의 회전에 의하여 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 회전형 교류변환수단과, 상기 회전형 교류변환수단으로부터 변환된 교류전원 또는 통상의 상용교류전원을 공급받아 고전압을 출력하는 고압트랜스와, 상기 고압트랜스로부터 출력된 고전압에 의하여 구동되어 마이크로파를 방출하는 마그네트론을 구비한 AC/DC 겸용 전자렌지에 있어서, 사용자의 키 입력에 따른 당해 조작신호를 출력하는 키 입력부와, 상기 키 입력부의 조작신호에 대응하는 제어신호을 출력하는 마이컴 및 상기 마이컴의 제어신호에 따라 각각 온/오프되어, 상기 직류전원측 또는 상기 상용교류전원측의 부하에 입력전원이 공급 또는 차단되도록 동작하는 복수개의 파워 릴레이를 포함한다. 따라서, 사용자의 실수 등에 의하여 오조작이 발생할 경우에도 마이컴을 통하여 이러한 상태를 판단, 전자렌지가 오동작되지 않도록 함으로써, 기기의 오동작 또는 고압트랜스의 과전류 등을 방지함과 아울러, 보다 편리하고 안전하게 AC/DC 겸용 전자렌지를 사용할 수 있도록 한다.

Description

마이컴 제어에 의한 교류/직류 겸용 전자렌지

본 발명은 AC/DC 겸용 전자렌지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이컴 제어를 통하여 보다 편리하고 안전하게 교류전원 또는 직류전원을 겸용으로 사용할 수 있도록 한 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지에 관한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 마이크로파를 이용하여 음식물을 가열/조리하는 장치로서, 통상의 고압트랜스(High Voltage Transformer) 및 마그네트론(Magnetron) 등으로 구성된다. 따라서, 고압트랜스에 교류전원을 인가하면, 이 고압트랜스는 소정의 고전압을 발생시켜 마그네트론을 구동시키며, 이 마그네트론은 음식물이 저장된 밀폐공간 내에 높은 주파수(대략 2450㎒)의 마이크로파를 방출시킨다. 이렇게 방출된 마이크로파는 음식물에 포함된 물분자를 진동시키고, 이 물분자의 진동에 따라 분자 마찰열이 발생하여 상기한 음식물이 가열/조리되는 것이다.

한편, 이러한 전자렌지는 고출력의 교류전압을 얻기 위하여 통상의 상용교류전원(AC 110V 또는 220V)으로 동작되도록 구성되어 있으나, 최근에는 직류 및 교류를 겸용으로 사용하는 다양한 전자렌지가 개발되고 있는 실정이다.

도 1은 이와 같은 종래의 AC/DC 겸용 전자렌지를 나타낸 회로도이고, 도 2는 도 1의 커뮤테이터가 소정 각도 회전하여 전류 방향이 교번된 상태를 나타낸 회로도이다.

이에 의하면, 상용교류전원(AC) 및 직류전원(DC)과, 회전형 교류변환수단(100)과, 각각의 파워 스위치(SW1)(SW2)와, 공진용 콘덴서(C)와, 고압트랜스(200) 및 마그네트론(MGT)을 포함한다. 상기한 상용교류전원(AC)으로는 통상의 가정용 교류전원(110V 또는 220V)이 적용되며, 상기 직류전원(DC)으로는 통상의 차량용 배터리(12V 또는 24V)가 적용됨이 바람직하다.

상기 상용교류전원(AC)측에는 파워 스위치(SW1)의 온/오프에 따라 구동되는 램프(L1) 및 팬모터(FM1)가 마련된다. 또한, 상기 직류전원(DC)측에는 회전형 교류변환수단(100)이 마련되고, 이 회전형 교류변환수단(100)은 커뮤테이터(commutator : 130)의 회전에 의하여 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환시키는 것으로서, 그 구성을 상세히 살펴보면, 상기 커뮤테이터(130)를 회전시키는 모터(110)와, 상기 커뮤테이터(130) 외주면의 사방에 접촉되는 각각의 브러시(121∼124) 및 상기 각각의 브러시(121∼124) 사이에 결선된 역전압 방지용 다이오드(D1∼D4)를 포함한다.

상기 커뮤테이터(130)는 회전시 상호 인접한 상기 브러시(121과 122, 123과 124 또는 121과 124, 122와 123)에 교대로 전류가 도통되도록, 도시된 바와 같이 그 외주면에 2극으로 분할된 각각의 도전부(131)(132)가 형성된다. 따라서, 상기 회전형 교류변환수단(100)은 상기 커뮤테이터(130)의 회전속도 또는 도전부(131)(132)의 형상 및 구조에 따라 다양한 출력 주파수의 교류전원을 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 파워 스위치(SW2)는 공진용 콘덴서(C)와 병렬로 접속되어 상기 회전형 교류변환수단(100)의 모터(110)를 온/오프시키도록 한다.

상기 고압트랜스(200)는 상기 상용교류전원(AC) 또는 상기 회전형 교류변환수단(100)으로부터 변환된 교류전원을 공급받아 고전압을 출력하도록 한다. 또한, 상기 마그네트론(MGT)은 상기 고압트랜스(200)로부터 출력된 고전압에 의하여 구동되어 마이크로파를 방출한다. 여기서, 미설명 부호 HVD 및 HVC는 각각 배전압용 고압다이오드 및 고압콘덴서이다.

이와 같이 구성된 종래의 AC/DC 겸용 전자렌지의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상용교류전원(AC)으로 동작되는 상태를 살펴보면, 사용자에 의하여 상기 파워 스위치(SW)가 온되면 램프(L1) 및 팬모터(FM1)가 구동됨과 아울러, 고압트랜스(200)의 1차 코일(201)에 교류전원(AC)이 인가된다. 이에 따라 상기 고압트랜스(200)는 그 2차 코일(202)(203)측에 전압이 유도되어 소정의 고전압을 출력하며, 이에 의하여 상기 마그네트론(MGT)이 구동되고, 이 마그네트론(MGT)으로부터 방출되는 마이크로파에 의하여 음식물이 가열/조리된다.

한편, 직류전원(DC)으로 동작되는 상태를 살펴보면, 사용자에 의하여 파워 스위치(SW2)가 온되면, 도 2에 도시된 바와 같이 통상 12V 내지 24V의 직류전원(DC)이 회전형 교류변환수단(100)의 모터(110)에 공급되어 이 모터(110)가 구동된다. 여기서, 이 모터(110)는 상기 회전형 교류변환수단(100)의 커뮤테이터(130)를 회전시켜 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환시키도록 한다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 모터(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 그 회전축(미도시)에 고정된 커뮤테이터(130)를 회전시키고, 이에 따라 상기 커뮤테이터(130) 외주면의 사방에 접촉되는 각각의 브러시(121∼124) 중 상호 인접한 브러시(121과 122, 123과 124 또는 121과 124, 122와 123)들 사이에 교대로 전류가 도통되도록 한다.

즉, 직류전원(DC)의 (+)단자로부터 공급된 전류는 도시된 상측 브러시(121)를 통하여 커뮤테이터(130)에 입력되고, 도전부(131)를 거쳐 그 좌측의 브러시(122)쪽으로 흐르게 된다(화살표 방향 참조). 따라서, 고압트랜스(200) 1차 코일(204)에는 하방에서 상방쪽으로 전류가 흐르게 되며 이후, 이 전류는 도시된 우측 브러시(124), 도전부(132) 및 하측 브러시(123)를 순차적으로 거쳐 화살표 방향으로 흐름으로써 직류전원(DC)의 (-) 단자로 순환된다.

또한, 상기 커뮤테이터(130)가 소정각도(예로서 90°)로 회전한 상태에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상측 브러시(121), 도전부(131) 및 우측 브러시(124)를 거쳐 화살표 방향으로 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 고압트랜스(200)의 1차 코일(204)에는 상방에서 하방쪽으로 전류가 흐르게 되며, 이후 이 전류는 좌측 브러시(122), 도전부(132) 및 하측 브러시(123)를 거쳐(화살표 방향 참조) 상술한 바와 같이 직류전원(DC)의 (-)단자로 순환된다.

이와 같이 상기 커뮤테이터(130)가 그 사방의 브러시(121∼124)를 교대로 접촉하면서 회전함에 따라 고압트랜스(200)의 1차 코일(204)에 흐르는 전류가 상하로 교번되어, 그 2차 코일(202)(203)측으로 소정 전압을 유도시키게 된다. 따라서, 상기 고압트랜스(200)는 그 출력측에 소망하는 고전압을 발생시킬 수 있게 된다.

따라서, 상기 고압트랜스(200)로부터 출력되는 고전압에 의하여 상기 마그네트론(MGT)이 구동되고, 이 마그네트론(MGT)으로부터 방출되는 마이크로파에 의하여 음식물이 가열/조리된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 AC/DC 겸용 전자렌지는, 사용자에 의하여 직접 조작되는 기계식 스위치의 온/오프에 따라 구동되므로, 사용자의 실수 등에 의하여 오조작이 발생할 경우 예로서, 상기 파워 스위치가 동시에 온될 경우 등의 오조작 상태를 판단하지 못하고 그대로 구동되어 고압트랜스에 과전류가 흐르게 되거나 또는, 기기의 오동작을 유발시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 마이컴 제어를 통하여 보다 편리하고 안전하게 교류전원 또는 직류전원을 겸용으로 사용할 수 있도록 한 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 AC/DC 겸용 전자렌지를 나타낸 회로도,

도 2는 도 1의 커뮤테이터가 소정 각도 회전하여 전류 방향이 교번된 상태를 나타낸 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지의 바람직한 실시예를 나타낸 회로도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 회전형 교류변환수단 130 : 커뮤테이터

200 : 고압트랜스 300 : 키 입력부

310 : 마이컴 RY1, RY2 : 파워 릴레이

SW30, SW31 : 조작 스위치 R30, R31 : 저항

MGT : 마그네트론

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지의 특징은, 커뮤테이터의 회전에 의하여 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 회전형 교류변환수단과, 상기 회전형 교류변환수단으로부터 변환된 교류전원 또는 통상의 상용교류전원을 공급받아 고전압을 출력하는 고압트랜스와, 상기 고압트랜스로부터 출력된 고전압에 의하여 구동되어 마이크로파를 방출하는 마그네트론을 구비한 AC/DC 겸용 전자렌지에 있어서, 사용자의 키 입력에 따른 당해 조작신호를 출력하는 키 입력부와, 상기 키 입력부의 조작신호에 대응하는 제어신호을 출력하는 마이컴 및 상기 마이컴의 제어신호에 따라 각각 온/오프되어, 상기 직류전원측 또는 상기 상용교류전원측의 부하에 입력전원이 공급 또는 차단되도록 동작하는 복수개의 파워 릴레이를 포함한다.

여기서, 상기 마이컴은 상기 키 입력부로부터 상기 복수개의 파워 릴레이를 함께 온시키도록 하는 조작신호가 입력될 경우 이를 사용자의 오조작으로 판단하여 상기 복수개의 파워 릴레이가 동작되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 사용자의 실수 등에 의하여 오조작이 발생할 경우에도 마이컴을 통하여 이러한 상태를 판단, 전자렌지가 오동작되지 않도록 함으로써, 기기의 오동작 또는 고압트랜스의 과전류 등을 방지함과 아울러, 보다 편리하고 안전하게 AC/DC 겸용 전자렌지를 사용할 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하되, 종래와 동일한 구성요소는 동일부호로서 설명한다.

도 3에는 본 발명에 따른 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지의 바람직한 실시예를 나타낸 회로도가 도시되어 있다.

이에 의하면, 상용교류전원(AC) 및 직류전원(DC)과, 램프(L1)와, 팬모터(FM1)와, 커뮤테이터(130)의 회전에 의하여 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 회전형 교류변환수단(100)과, 상기 회전형 교류변환수단(100)으로부터 변환된 교류전원 또는 통상의 상용교류전원(AC)을 공급받아 고전압을 출력하는 고압트랜스(200)와, 상기 고압트랜스(200)로부터 출력된 고전압에 의하여 구동되어 마이크로파를 방출하는 마그네트론(MGT)을 포함하여 구성되는 것은 종래 기술의 구성과 동일하다.

다만, 본 발명의 주요 특징은, 키 입력부(300)와, 마이컴(310)과, 그리고 복수개의 파워 릴레이(RY1)(RY2)를 더 포함한다. 키 입력부(300)는 복수개의 조작 스위치(SW30)(SW31) 및 저항(R30)(R31)을 통하여 사용자의 키 입력에 따른 당해 조작신호를 출력하고, 마이컴(310)은 상기 키 입력부(300)의 조작신호에 대응하는 제어신호을 출력하며, 복수개의 파워 릴레이(RY1)(RY2)는 상기 마이컴(310)의 제어신호에 따라 각각 온/오프되어, 상기 직류전원측 또는 상기 상용교류전원측의 부하에 입력전원이 공급 또는 차단되도록 동작한다.

여기서, 상기 마이컴(310)은 상기 키 입력부(300)로부터 상기 복수개의 파워 릴레이(RY1)(RY2)를 함께 온시키도록 하는 조작신호가 입력될 경우, 이를 사용자의 오조작으로 판단하여 상기 복수개의 파워 릴레이(RY1)(RY2)가 동작되지 않도록 함으로써, 기기의 오동작 또는 고압트랜스(HVT)의 과전류 등을 방지한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자는 상기 키 입력부(300)를 통하여 전자렌지에 상용교류전원 또는 직류전원을 공급하여 선택적으로 구동되도록 한다. 예로서, 상기한 복수개의 조작 스위치(SW30)(SW31) 중 SW30은 상용교류전원(AC), SW31은 직류전원(DC)으로 각각 전자렌지를 구동시키도록 설정되어 있는 상태에서, 먼저 상용교류전원(AC)으로 동작되는 상태를 살펴보면 다음과 같다.

사용자가 상기 키 입력부(300)의 조작 스위치(SW30)를 온시키면, 이 신호는 마이컴(310)으로 출력된다. 마이컴(310)은 상기 키 입력부(300)의 조작신호에 대응하는 제어신호을 출력하여 상용교류전원(AC)측의 파워 릴레이(RY1)를 온시킴으로써, 그 부하에 입력전원이 공급된다.

따라서, 램프(L1) 및 팬모터(FM1)가 구동됨과 아울러, 고압트랜스(200)의 1차 코일(201)에 교류전원(AC)이 인가된다. 이에 따라 상기 고압트랜스(200)는 그 2차 코일(202)(203)측을 통하여 고전압을 출력하고, 이 고전압에 의하여 상기 마그네트론(MGT)이 구동되며, 마그네트론(MGT)으로부터 방출되는 마이크로파에 의하여 음식물이 가열/조리된다.

한편, 직류전원(DC)으로 동작되는 상태를 살펴보면, 사용자가 상기 키 입력부(300)의 조작 스위치(SW31)를 온시키면, 이 신호는 마이컴(310)으로 출력된다. 마이컴(310)은 상기 키 입력부(300)의 조작신호에 대응하는 제어신호을 출력하여 직류전원(DC)측의 파워 릴레이(RY2)를 온시킴으로써, 그 부하에 입력전원이 공급된다.

따라서, 통상 12V 내지 24V의 직류전원(DC)이 회전형 교류변환수단(100)의 모터(110)에 공급되어 이 모터(110)가 구동된다. 여기서, 상기 모터(110)는 회전형 교류변환수단(100)의 커뮤테이터(130)를 회전시키므로 직류전원(DC)을 교류전원(AC)으로 변환시켜, 고압트랜스(200)에 공급하고 이 고압트랜스(200)는 그 출력측에 소망하는 고전압을 발생하게 되며, 이러한 직류/교류 변환작용은 종래기술을 통하여 상세히 설명한 바와 동일하므로 이에 대한 세세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 상기 고압트랜스(200)로부터 출력되는 고전압에 의하여 상기 마그네트론(MGT)이 구동되고, 이 마그네트론(MGT)으로부터 방출되는 마이크로파에 의하여 음식물이 가열/조리된다.

또한, 사용자의 실수 등에 의하여 상기 키 입력부(300)의 각각의 조작 스위치(SW30)(SW31)를 함께 온시킬 경우, 마이컴(310)은 이를 사용자의 오조작으로 판단하여 상기 복수개의 파워 릴레이(RY1)(RY2)가 동작되지 않도록 함으로써, 기기의 오동작 또는 고압트랜스(HVT)의 과전류 등을 방지하게 된다. 아울러, 상기 마이컴을 통하여 각종 제어 동작을 수행할 수 있으므로, 보다 편리하고 안전하게 AC/DC 겸용 전자렌지를 사용할 수 있도록 한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지에 의하면, 사용자의 실수 등에 의하여 오조작이 발생할 경우에도 마이컴을 통하여 이러한 상태를 판단, 전자렌지가 오동작되지 않도록 함으로써, 기기의 오동작 또는 고압트랜스의 과전류 등을 방지함과 아울러, 보다 편리하고 안전하게 AC/DC 겸용 전자렌지를 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 커뮤테이터의 회전에 의하여 직류전원을 교류전원으로 변환시키는 회전형 교류변환수단과, 상기 회전형 교류변환수단으로부터 변환된 교류전원 또는 통상의 상용교류전원을 공급받아 고전압을 출력하는 고압트랜스와, 상기 고압트랜스로부터 출력된 고전압에 의하여 구동되어 마이크로파를 방출하는 마그네트론을 구비한 AC/DC 겸용 전자렌지에 있어서,

   사용자의 키 입력에 따른 당해 조작신호를 출력하는 키 입력부;

   상기 키 입력부의 조작신호에 대응하는 제어신호을 출력하는 마이컴; 및

   상기 마이컴의 제어신호에 따라 각각 온/오프되어, 상기 직류전원측 또는 상기 상용교류전원측의 부하에 입력전원이 공급 또는 차단되도록 동작하는 복수개의 파워 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마이컴은,

   상기 키 입력부로부터 상기 복수개의 파워 릴레이를 함께 온시키도록 하는 조작신호가 입력될 경우 이를 사용자의 오조작으로 판단하여 상기 복수개의 파워 릴레이가 동작되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 마이컴 제어에 의한 AC/DC 겸용 전자렌지.