KR100333631B1 - 정전위 전자레인지 전원회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자레인지의 전원회로를 정전위 전압을 사용하도록 설계하여 마이크로 프로세서가 안정하게 동작하도록하는 정전위 전자레인지 전원회로에 관한 것이다. 본 발명은 전자레인지에 사용하고 있는 마이크로 프로세서와 그 주변 회로인 아날로그 회로 그리고 발진자부의 접지 단자를 공통으로 하고 0볼트의 동일전위로 만들었다. 따라서 본 발명은 주변 회로의 전위차에 의해 발생 가능한 노이즈를 최소화 하므로서 마이크로 프로세서의 동작을 안정되게 하는 것을 가능하게 하였다.

Description

정전위 전자레인지 전원회로{grounding power citcuit for microwave oven}

본 발명은 전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자레인지의 전원을 정전위로 사용하고 회로의 접지부분을 동일전위로 설계하여, 전자레인지 구동시 마이크로 프로세서가 안정한 동작상태를 유지 하도록하는 정전위 전자레인지 전원회로에 관한 것이다.

전자레인지에는 마이크로 웨이브를 발생하는 마그네트론과 같은 고전압이 필요한 장치와 수 볼트정도의 저전압이 필요한 회로장치들을 포함하여 여러종류의 전원을 필요로하는 장치들이 존재한다.

상기와 같은 장치들에 전압을 공급하는 전원부는 전압의 변동없이 일정전압을 장치들에 공급해야하는 중요한 부분이다.

다음은 종래기술에 따른 전자레인지 전원회로에 대해 설명한다.

종래기술에 따른 전자레인지 전원회로에서는 한정된 전압을 가지고 여러 전압으로 분할하여 사용하는 일이 많았다.

이때, 전압을 분할하는 방법중 하나가 부전위를 임의로 생성해서 전압을 나누어 사용을 하는 방법이다.

상기 부전위전압을 이용하면 적은 전류를 가지고도 회로동작을 가능하게 할수 있는 장점이 있다.

종래 기술에 따른 전자레인지 전원회로는 도 1에서 보는 바와 같이 부전압을 생성하여 각 구성부에 구동전압으로 공급하고 있음을 알 수 있다.

상기 전자레인지 전원회로에는 인터럽트부(1000), 전원부(1100),릴레이부(1300), 도어감지부(1500), 그리고 발진부(1700)를 포함하여 구성된다.

다음은 상기구성으로 이루어진 종래 전자레인지 구동회로의 동작과정에 대해서 설명한다.

외부로 부터 전원이 전원부(1100)에 공급되면 변압기(PT10) 2차측의 단자를 통해 감압된 교류전압은 상기 마이크로 프로세서부(M10) 구동을 위한 전원회로와디스플레이(도시하지 않음) 구동을 위한 전원회로에 상기 교류전압이 나뉘어 공급된다

먼저, 마이크로 프로세서 전원회로에서는 상기 교류전압을 다이오드(D1,D2)와 캐패시터(C1,C2,C3)를 이용한 전파정류 회로를 통해 직류전압으로 변환한다.

상기 직류전원을 트랜지스터(Q2)와 저항(R3,R4) 그리고 캐패시터(C4,C5)로 구성된 리셋회로에 공급하며 상기 캐패시터(C2)를 통해 출력되는 직류전압을 상기 릴레이부(1300)에 공급하여 릴레이동작 전원으로 사용한다.

그리고, 상기 리셋회로를 거쳐 나오는 상기 직류전압을 마이크로 프로세서(M10)의 전원 단자에 공급하여 구동시킨다.

상기 리셋회로의 동작은 트랜지스터(Q2)에 부전압 -5볼트가 인가되면 상기 마이크로 프로세서(M10)의 리셋 단자에 상기 부전압이 리셋신호로 인가되고 상기 마이크로 프로세서(M10)는 재동작하는 과정을 수행하게 된다.

디스플레이 전원회로에서는 상기 변압기(PT10) 2차측의 교류전압을 다이오드(D4)와 캐패시터(C7)로 구성된 반파 정류회로를 이용하여 직류전압으로 변환한다.

상기 직류전압을 디스플레이 구동전압으로 사용할 수 있는 좀더 안정적인 직류전압을 만들기 위해 정전압소자(U05)를 이용하고 캐패시터(C8)에 출력되는 안정된 직류전압을 디스플레이 전원단자에 공급하여 구동시킨다.

릴레이부(1300)에는 메인릴레이(RY1)와 파워릴레이(RY2) 그리고 그릴릴레이(RY3)로 구성된 3개의 릴레이가 존재한다.

메인릴레이(RY1)는 상기 전자레인지 구동시 각장치에 전압공급을 제어하기위한 장치이며 파워릴레이(RY2)는 마이크로 웨이브를 발생하는 마그네트론의 전원공급을 제어하기 위한 장치이다.

상기 그릴릴레이(RY3)는 전자레인지의 그릴기능을 이용시에 동작하며 히터구동(도시하지 않음)과 관련하여 제어하는 장치이다.

상기 릴레이부(1300)에서 상기 마이크로 프로세서(M10)의 제어단자는 트랜지스터(Q3,Q4,Q5)의 베이스 단자에 연결하고 상기 릴레이들(RY1,RY2,RY3)은 트랜지스터(Q3,Q4,Q5)의 컬렉터 단자에 연결하며 전원단자는 에미터 단자에 연결한다.

상기 메인릴레이(RY1)의 동작과정을 설명한다.

상기 마이크로 프로세서(M10)를 통해 제어신호가 트랜지스터(Q3,Q4,Q5)의 베이스부에 전달되면 상기 트랜지스터(Q3)는 턴 온되며 에미터에 연결되어있는 릴레이 동작전원 부전압 -12볼트가 상기 메인릴레이(RY1)에 공급된다.

상기 메인릴레이(RY1)의 구동전원은 상기 마이크로 프로세서 전원부의 캐패시터(C2)를 통해 출력되는 부전압 -12볼트를 상기 트랜지스터의 에미터 단자에 연결하여 공급한다.

상기 부전압 -12볼트로 인해 상기 메인릴레이(RY1)의 내부에 있는 코일이 동작하면서 내부스위치가 온 상태를 유지하여 도통된다.

만약 상기 마이크로 프로세서(M10)의 제어신호의 공급이 멈추게 되면 상기 트랜지스터(Q3)가 턴 오프되어 부전원의 공급이 중단되고 상기 메인릴레이(RY1)의 동작은 멈추게 된다.

상기 파워릴레이(RY2)와 그릴릴레이(RY3) 역시 베이스단자가 마이크로 프로세서(M10)의 제어단자에 연결된 트랜지스터(Q4,Q5)의 컬렉터단자에 연결되어 에미터단자를 통해 전원과 연결된다.

그리고 상기 파워릴레이(RY2)와 상기 그릴릴레이(RY3) 역시 마이크로 프로세서(M10)의 제어신호에 따라 상기 메인릴레이(RY1)와 같은 동작을 하게 된다.

상기 도어감지부(1500)는 상기 도어가 열릴상태에서 전자레인지가 동작되면 사용자에게 치명적인 마이크로 웨이브가 유출되어 위험하므로 도어가 열린상태에서는 상기 전자레인지가 동작되지 않도록 하기위한 장치이다.

상기 도어감지부(1500)는 다이오드(D5)와 저항(R10,R11), 캐패시터(C11)로 구성되고 상기 저항(R10)을 통해 상기 전원부(1100)에서 공급되는 부전압 -5볼트를 공급받는다.

상기 전자 레인지의 도어가 닫혀 상기 도어스위치(DS10)가 온상태가 되면 상기 저항(R10)을 통해 공급되는 부전압 -5볼트가 두 저항(R10,R11)에 분압되어 상기 마이크로 프로세서(M10)에 신호를 보낸다.

따라서 마이크로 프로세서(M10)는 도어의 닫힌상태를 인지하게 되고 상기 릴레이(RY2,RY3)에 전압을 공급하여 구동할 수 있도록 한다.

만약 도어가 열리게 되면 상기 도어 스위치(DS10)가 오픈상태가 되고 상기 저항(R10, R11)에 분압된 부전압 -5볼트가 상기 마이크로 프로세서(M10)에 공급되지 않게되므로 상기 파워릴레이(RY2)와 상기 그릴릴레이(RY3) 구동을 위한 전압이 공급되지 못하게된다.

그러므로 도어가 열린상태에서는 마이크로 웨이브가 발생하지 않도록 하는 제어가 가능하다.

발진부(1700)는 상기 마이크로 프로세서(M10)에 일정한 주기의 신호를 공급하여 상기 발진부(1700)의 일정주기 신호에 따라 구동하도록하는 구성부이다.

상기 전원부(1100)를 통해 전원을 인가하면 두개의 캐패시터(C15, C17)와 수정발진자(CY10)를 통해 일정한 주기의 전기적 신호가 발생하며 이것을 상기 마이크로 프로세서(M10)에 인가하여 클럭주파수로 사용한다.

인터럽트부(1000)에서는 상기 마이크로 프로세서(M10)의 동작중 외부에서 다른 동작을 먼저 수행할 필요가 있을때 상기 마이크로 프로세서(M10)에 알리기위해 신호를 보내는 구성부이다.

상기 인터럽트부(1000)는 상기 변압기(PT10)에서 교류 전원을 공급받아 다이오드(D8)와 저항(R5) 그리고 캐패시터(C9)를 통해 변환된 직류전원을 트랜지스터(Q7)의 베이스단에 접속시킨다.

상기 베이스단 전압을 통해 트랜지스터(Q7)는 턴 온 상태가 되고 상기 트랜지스터(Q7)의 컬렉터 단자를 통해 들어오는 신호를 받아 상기 마이크로 프로세서(M10) 인터럽트 단자로 전달한다.

도 1에서 보는 바와 같이 종래의 부전위 전자레인지 전원회로에서는 마이크로 프로세서(M10)의 접지와 발진자(CR1)의 접지 그리고 전자레인지의 회로접지가 공통으로 일치되어 있지 않음을 알 수 있다.

각 구성부에 전압이 공급되어 전류가 흐르게 되면 상기 각 구성부의 접지상태가 다르므로 전압이 공급되어짐에 따라 서로다른 전위차를 가지게 된다.

즉, 상기 전자레인지가 동작하게 되면 접지가 공통적이지 않으므로 인해 전위차가 각각 다르게 되므로 각 구성부가 전원을 공급받아 동작하면서 노이즈가 발생하게 된다.

상기 노이즈는 상기 마이크로 프로세서(M10)의 동작을 멈추거나 오동작을 하도록 영향을 주어 정상적인 전자레인지의 동작을 방해한다.

따라서 상기 와 같은 부전위 전원을 이용한 회로에서는 전위차에 의해 발생하는 노이즈로 인해 마이크로 프로세서(M10)에 영향을 주는 문제점을 가지고 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 정전압 사용을 위해 회로를 구성하고 마이크로 프로세서와 회로의 기본 접지를 공통으로 하는 동일전위를 형성하여 마이크로 프로세서의 노이즈 내력을 극대화 하여 할 수 있는 안정적인 정전위 전자레인지 전원회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 전자레인지 전원회로

도 2는 본 발명에 의한 전자레인지 전원회로

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1000, 2000 : 인터럽트부 M10, M20 : 마이크로 프로세서

1100, 2100 : 전원부 PT10, PT20 : 변압기

1300, 2300 : 릴레이부 DS10, DS20 : 도어스위치

1500, 2500 : 도어감지부

1700, 2700 : 발진부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전위 전자레인지 전원회로는 교류전압을 정전위 직류전압으로 변환하는 전원부와; 상기 전원부에서 전원을 공급받아 제어동작을 수행하는 마이크로 프로세서와; 상기 전원부에서 전원을 공급받아 상기 마이크로 프로세서에 클럭신호를 공급하는 발진부; 상기 전원부에서 전원을 공급받아 소전류를 통해 대전류를 제어하는 릴레이부를 포함하여 구성되고, 상기전원부 접지단자, 마이크로 프로세서 접지단자, 발진부 접지단자, 릴레이 접지단자를 공통으로 사용하는 것을 포함하여 구성된다.

본 발명은 도어감지부가 구동하여야 파워릴레이와 그릴릴레이에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 종래기술에 따른 전자레인지의 전원회로와 동일하게 인터럽트부(2000)와 전원부(2100), 릴레이부(2300), 도어감지부(2500), 그리고 발진부(2700)를 포함하고 있다.

그러나 종래 기술과는 달리 본 발명에서는 부전압 전위방식을 사용하지 않고 입력된 전압을 승압시켜 정전위 전압을 전원부에서 공급하는 정전압 전위 방식을 갖도록 하였다.

본 발명에서는 마이크로 프로세서(M20) 접지단자와 전자레인지 회로의 접지단자 그리고, 발진자(2700)의 접지단자를 연결하여 0볼트의 공통전위를 갖도록 구성하였다.

그리고 릴레이의 동작 전원이 메인 릴레이(RY10)와 도어스위치(DS20)를 통과하여 파워릴레이(RY20)와 그릴릴레이(RY30)에 전달되도록 본 발명의 회로는 구성되어 있다.

이하 첨부한 도 1을 참조해서 본 발명에 따른 정전위 전자레인지 전원회로에 대해서 설명한다.

상기 전원부(2100)에는 마이크로 프로세서(M20) 구동을 위한 전원회로와 디스플레이(도시하지 않음) 구동을 위한 전원회로를 포함하고 있다.

상기 마이크로 프로세서 전원회로 에서는 2차측 단자에서 출력되는 감압된 교류전압을 다이오드(D11,D13,D15)와 캐패시터(C13,C15)를 이용하여 직류전압으로 변환한다.

상기 직류전압을 트랜지스터(Q11)를 통해 감압하고 상기 감압된 직류전압을 리셋회로와 상기 마이크로 프로세서(M20)에 공급하여 구동시킨다.

상기 디스플레이 전원회로는 다이오드(D17)와 캐패시터(C25)로 변환된 직류전압을 정전압 소자를 이용하여 안정된 직류로 변환한 뒤 캐패시터(C27)를 통해 출력시킨다.

본 발명에서는 도 2에서 보는 바와 같이 상기 마이크로 프로세서 전원회로와 디스플레이 전원회로의 접지단자를 공통으로 연결하여 두 전원회로에서 출력되는 전압이 동일한 접지 전위를 갖도록 하였다.

상기 발진부(2700) 역시 도2에서 보는 바와 같이 상기 전원부(2100)와 접지 부분을 공통으로 하여 공통전위를 갖도록 하였음을 알 수 있다.

상기 발진부(2700)에서는 저항(R56)과 수정발진자(CY20) 그리고 캐패시터(C31, C33)로 구성되어 있으며 마이크로 프로세서(M20)의 동작에 필요한 클럭주파수를 만들어 공급하는 역할을 한다.

다음은 상기 릴레이부(2300)에 대해서 설명한다.

상기 릴레이부(2300)는 상기 전원부(2100)의 캐패시터(C15)에서 구동전압을 공급받아 상기 메인릴레이(RY10)에 공급되고 도어감지부(DS20)를 통해 파워릴레이(RY20)와 그릴릴레이(RY30)에 공급된다.

상기 릴레이부(2300)의 릴레이들(RY10,RY20,RY30)은 트랜지스터(Q17,Q25,Q21)의 컬렉터단자에 연결되어 있으며 상기 마이크로 프로세서(M20)에서 출력되는 소전류신호를 이용하여 대전류을 제어하기 위해 트랜지스터(Q17,Q25,Q21)의 베이스단자에 연결되어 있다.

상기 릴레이들(RY10,RY20,RY30)은 트랜지스터(Q17,Q25,Q21)의 베이스단에 인가되는 상기 마이크로 프로세서(M20)의 제어신호를 공급받아 동작한다.

상기 트랜지스터(Q17,Q25,Q21)가 턴온 상태가 되면 에미터와 컬렉터에 전류가 도통되면서 상기 릴레이(RY10,RY20,RY30)에 전원이 공급되어 동작을 하게 된다.

그러나 상기 트랜지스터(Q17,Q25,Q21)가 턴 오프상태가 되면 상기 에미터와 상기 컬렉터에 전류가 흐르지 못하게 되어 상기 릴레이(RY10,RY20,RY30)에는 전원이 중단되고 릴레이(RY10,RY20,RY30)가 구동을 하지 못하게 된다.

다음은 도어감지부(2500)에 대해서 설명한다.

도어감지부(2500)는 도어가 닫혀있을 때에만 파워릴레이(RY20)와 그릴릴레이(RY30)가 동작하도록 하는 기능을 수행한다.

도어감지부(2500)는 저항(R35, R37)과 다이오드(D21,D29,D31) 그리고 캐패시터(C30)로 구성된다.

전자레인지의 도어가 닫히면 상기 도어감지부(2500)의 도어스위치(DS20)가 온 상태가 되어 상기전원부(2100)의 캐패시터(C15)에서 출력되는 직류전압이 공급한다.

상기 직류전압은 저항(R35,R37)을 통해 분압되어 상기 마이크로프로세서(M20)의 도어감지단자에 신호로 입력하게 되고 상기 마이크로 프로세서(M20)는 도어의 닫힌 상태를 파악하게 된다.

상기 전자레인지의 도어가 열리게 되면 도어스위치(DS20)가 오픈되어 상기 직류전압의 공급이 차단되고 마이크로 프로세서(M20)의 도어감지 단자에는 아무전압도 공급되지 않게 된다.

인터럽트부(2000)에서는 외부에서 마이크로 프로세서(M20)에 작업 요청이 있을 시에 상기 마이크로 프로세서(M20)에 신호로 알리기 위한 구성부이다.

상기 인터럽트부(2000)에서는 변압기(PT20) 2차측을 통해 인가되는 교류전원을 다이오드(D10)와 저항(R10) 그리고 캐패시터(C10)를 이용하여 정류하고 상기 직류전원을 트랜지스터(Q10)의 베이스단에 입력하여 컬렉터단자에 신호를 감지하여 상기 마이크로 프로세서(M20)의 인터럽트단자에 신호를 전달한다.

상기에서 언급한 바와 같이 본 발명에서는 마이크로 프로세서(M20)와 상기 각 구성부들의 접지단자를 공통으로 하고 인가전압을 정전위 전압으로 하여 전원회로를 구성하였다.

그러므로 본 발명을 통해 상기 마이크로 프로세서(M20)는 종래기술에 의한 전자레인지 전원회로에 비해 노이즈발생을 억제하게 되어 마이크로 프로세서(M20)의 안정된 구동회로를 구성할수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 정전위 전자레인지 전원회로는 부전위 전압에 의해 회로상에서 발생하는 부적절한 신호나 노이즈를 줄이게 되어 마이크로 프로세서의 오동작이나 이상 동작을 방지할 수 있다.

따라서 본 발명은 마이크로 프로세서의 동작이 안정되어 신뢰도가 높은 정전위 전자레인지 전원회로를 구현할 수 있다.

Claims (2)

1. 전자레인지에 있어서 교류전압을 정전위 직류전압으로 변환하는 전원부와;

   상기 전원부에서 전원을 공급받아 제어동작을 수행하는 마이크로 프로세서와;

   상기 전원부에서 전원을 공급받아 상기 마이크로 프로세서에 클럭신호를 공급하는 발진부와;

   상기 전원부에서 전원을 공급받아 소전류를 통해 대전류를 제어하는 릴레이부를 포함하여 구성되고,

   상기 전원부 접지단자, 마이크로 프로세서 접지단자, 발진부 접지단자, 릴레이 접지단자를 공통으로 사용하여 구성되는 정전위 전자레인지 전원회로.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 릴레이부는, 도어감지부가 구동하여야 파워릴레이와 그릴릴레이에 전원이 공급되어지는 것을 특징으로 하는 정전위 전자레인지 전원회로.