KR100377736B1 - Circuit for frequency control voltage generation in inverter microwave oven - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력전압에 대응하여 반비례하는 제어전압을 발생하는 주파수제어전압발생회로에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, PWM 제어신호를 인가하는 제어부와; 입력전원에 반비례하는 전압을 출력하는 연산증폭기와; 상기 PWM제어신호 감지에 따라, 상기 연산증폭기의 전압출력을 온/오프 스위칭하는 스위칭수단과; 상기 스위칭수단의 출력을 입력해서 적분하여 주파수제어전압을 발생하는 적분수단과; 상기 스위칭수단의 입력단자와 출력단자 사이에 연결되고, 입력전위와 출력전위의 차에 의해서 도통되도록 구성되어서, 상기 스위칭수단의 출력전위보다 입력전위가 낮으면, 상기 주파수제어전압을 방전시키는 방전수단을 포함하여 구성된다.The present invention relates to a frequency control voltage generating circuit of an inverter microwave oven, and more particularly, to a frequency control voltage generating circuit for generating a control voltage in inverse proportion to an input voltage. The frequency control voltage generation circuit of the inverter microwave oven according to the present invention comprises: a control unit for applying a PWM control signal; An operational amplifier for outputting a voltage inversely proportional to the input power source; Switching means for switching on / off a voltage output of the operational amplifier in response to the PWM control signal detection; Integrating means for inputting and integrating the output of the switching means to generate a frequency control voltage; A discharge means connected between an input terminal and an output terminal of the switching means, and configured to be conducted by a difference between an input potential and an output potential, and discharging the frequency control voltage when the input potential is lower than the output potential of the switching means. It is configured to include.
Description
본 발명은 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입력전압에 대응하여 반비례하는 제어전압을 발생하는 주파수제어전압발생회로에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency control voltage generating circuit of an inverter microwave oven, and more particularly, to a frequency control voltage generating circuit for generating a control voltage in inverse proportion to an input voltage.
종래의 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 제품 내로 입력되는 교류입력전압에 대응하여 반비례하는 제어전압(Vc)을 저항(R1)을 통하여 입력하고 있다. 만일, 입력되는 교류전원전압(VAC)이 110볼트일때는 저항(R1)을 통해서 11볼트의 DC전압이 입력되고, 입력되는 교류전원전압(VAC)이 130볼트일때는 저항(R1)을 통해서 9볼트의 DC 전압이 입력된다.In the frequency control voltage generation circuit of the conventional inverter microwave oven, as shown in FIG. 1, the control voltage Vc which is in inverse proportion to the AC input voltage input into the product is input through the resistor R1. If the AC power input voltage (V AC ) is 110 volts, a DC voltage of 11 volts is input through the resistor (R1), and when the AC power supply voltage (V AC ) is 130 volts, the resistance (R1) is increased. DC voltage of 9 volts is input through.
즉, 도 2에 도시되고 있는 전원전압(VAC)은, 제품 내부로 입력되는 교류입력전압을 DC 전압으로 변환시킨 출력 파형도를 나타내고, 제어전압(Vc)은 상기 제품 내부로 입력된 교류입력전압에 대응하여 반비례하여 발생되는 전압을 나타낸다.That is, the power supply voltage V AC shown in FIG. 2 represents an output waveform diagram obtained by converting an AC input voltage input into the product into a DC voltage, and the control voltage Vc is an AC input input into the product. The voltage generated in inverse proportion to the voltage is shown.
상기 저항(R1)을 통해서 입력된 전압(Vc)은 포토 트랜지스터(PQ1)의 콜렉터단자에 인가되어 대기되는 상태가 된다.The voltage Vc input through the resistor R1 is applied to the collector terminal of the photo transistor PQ1 to be in a standby state.
상기 포토 트랜지스터(PQ1)의 온/오프는, 포토 다이오드(PD1)에 의해서 이루어지고, 상기 포토 다이오드(PD1)는 제어부(도시하지 않음)에서 인가하는 PWM신호에 의해서 동작이 제어된다.The photo transistor PQ1 is turned on / off by the photodiode PD1, and the photodiode PD1 is controlled by a PWM signal applied by a control unit (not shown).
즉, 제어부로부터 인가되는 PWM신호에 의해서 포토 다이오드(PD1)가 도통되면서 신호를 발생시키면, 상기 포토 다이오드(PD1)에서 발생된 신호에 의해서 포토 트랜지스터(PQ1)가 온/오프 제어된다. 상기 포토 트랜지스터(PQ1)이 도통되면, 상기 포토 트랜지스터(PQ1)의 콜렉터단자 측에 대기되고 있는 전압(Vc)이 온 상태의트랜지스터(PQ1)를 통해서 에미터단자 측으로 인가된다. 상기 인가된 전압은 저항(R2,R3)과 콘덴서(C1)에 의해서 분압되어져 주파수발생제어전압(Vf)을 발생한다.That is, when the photodiode PD1 conducts the signal by the PWM signal applied from the controller, the phototransistor PQ1 is turned on / off by the signal generated by the photodiode PD1. When the photo transistor PQ1 is turned on, the voltage Vc that is waiting on the collector terminal side of the photo transistor PQ1 is applied to the emitter terminal side through the transistor PQ1 in the on state. The applied voltage is divided by the resistors R2 and R3 and the capacitor C1 to generate the frequency generation control voltage Vf.
이렇게 하여 종래 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로에서 발생된 주파수발생제어전압(Vf)을 도 2에 도시하고 있다. 상기 주파수발생제어전압(Vf)은, 이후, 인버터 전자레인지의 구동원의 제어를 위한 주파수신호로 이용된다. 즉, 입력전압이 낮을 때는 높은 주파수신호가 발생되도록 제어하고, 입력전압이 높을때는 낮은 주파수신호가 발생되도록 제어하여, 적정 주파수신호와 입력전압에 따른 고주파출력이 발생되도록 하는 것이다.Thus, the frequency generation control voltage Vf generated in the frequency control voltage generation circuit of the conventional inverter microwave oven is shown in FIG. The frequency generation control voltage Vf is then used as a frequency signal for controlling the drive source of the inverter microwave oven. That is, when the input voltage is low, it is controlled to generate a high frequency signal, and when the input voltage is high, it is controlled to generate a low frequency signal to generate a high frequency output according to the appropriate frequency signal and the input voltage.
그런데 종래의 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, 입력전압의 급격하게 상승되었을때, 그에 따른 신속한 제어가 어려운 문제점이 있었다.However, the frequency control voltage generation circuit of the conventional inverter microwave oven has a problem that it is difficult to quickly control when the input voltage is rapidly increased.
즉, 종래의 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 제어전압(Vc)이 온동작상태의 포토 트랜지스터(PQ1)를 통해서 출력되면, 상기 전압은 저항(R2,R3)과 콘덴서(C1)로 구성된 적분회로에 의해서 적분되어져 출력되도록 구성되고 있다. 그런데, 상기 저항(R2,R3)과 콘덴서(C1)로 구성된 적분회로는, 입력되는 전압에 대해서 일정시간 만큼 지연되는 특성을 갖기 때문에, 입력전압의 급격한 상승에 따른 신속한 제어를 수행할 수 없게 된다.That is, in the conventional frequency control voltage generation circuit of the inverter microwave oven, as shown in Fig. 1, when the control voltage Vc is output through the photo transistor PQ1 in the on-operation state, the voltage is the resistance R2. And integrated by an integrating circuit composed of R3 and a capacitor C1. However, since the integrating circuit composed of the resistors R2 and R3 and the capacitor C1 has a characteristic of being delayed by a predetermined time with respect to the input voltage, it is impossible to carry out rapid control due to the sudden rise of the input voltage. .
따라서 종래의 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, 도 2의 T1 구간에 도시하고 있는 바와 같이, 입력전압의 급격한 상승시에, 입력전압 변동에 따른 신속한 대응이 이루어지지 않으므로서, 발생되는 주파수제어전압이 입력전압에 대응하여 적절하지 못한 경우가 발생되었다. 이러한 주파수제어전압으로부터 구동원은 정격 이상의 고주파 출력을 발생시키고, 결과적으로 인버터 소자의 파손을 야기시키는 문제점을 발생하였다.Therefore, the frequency control voltage generation circuit of the conventional inverter microwave oven, as shown in the T1 section of FIG. In some cases, the voltage was not appropriate to the input voltage. From this frequency control voltage, the driving source generates a high frequency output of more than the rated value, resulting in a problem of causing damage to the inverter element.
따라서 본 발명의 목적은, 입력전압에 대응하여 신속한 제어로, 안정된 주파수제어전압을 발생시킬 수 있는 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a frequency control voltage generation circuit of an inverter microwave oven capable of generating a stable frequency control voltage with rapid control in response to an input voltage.
도 1은 종래 기술에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로도,1 is a frequency control voltage generation circuit diagram of an inverter microwave oven according to the prior art;
도 2는 종래 입력전압과 주파수제어전압의 출력 파형도,2 is an output waveform diagram of a conventional input voltage and a frequency control voltage,
도 3은 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로도,3 is a frequency control voltage generation circuit diagram of an inverter microwave oven according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 입력전압과 주파수제어전압의 출력 파형도.4 is an output waveform diagram of an input voltage and a frequency control voltage according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
PD1,PD21 : 포토 다이오드 PQ1,PQ21 : 포토 트랜지스터PD1, PD21: Photodiode PQ1, PQ21: Phototransistor
OP1 : 연산증폭기 D21 : 다이오드OP1: Operational Amplifier D21: Diode
R1~R3,R20~R26 : 저항 C1,C21 : 콘덴서R1 ~ R3, R20 ~ R26: Resistor C1, C21: Capacitor
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, PWM 제어신호를 인가하는 제어부와; 입력전원에 반비례하는 전압을 출력하는 연산증폭기와; 상기 PWM제어신호 감지에 따라, 상기 연산증폭기의 전압출력을 온/오프 스위칭하는 스위칭수단과; 상기 스위칭수단의 출력을 입력해서 적분하여 주파수제어전압을 발생하는 적분수단과; 상기 스위칭수단의 입력단자와 출력단자 사이에 연결되고, 입력전위와 출력전위의 차에 의해서 도통되도록 구성되어서, 상기 스위칭수단의 출력전위보다 입력전위가 낮으면, 상기 주파수제어전압을 방전시키는 방전수단을 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a frequency control voltage generation circuit for an inverter microwave oven, including: a control unit for applying a PWM control signal; An operational amplifier for outputting a voltage inversely proportional to the input power source; Switching means for switching on / off a voltage output of the operational amplifier in response to the PWM control signal detection; Integrating means for inputting and integrating the output of the switching means to generate a frequency control voltage; A discharge means connected between an input terminal and an output terminal of the switching means, and configured to be conducted by a difference between an input potential and an output potential, and discharging the frequency control voltage when the input potential is lower than the output potential of the switching means. It is configured to include.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a frequency control voltage generation circuit of an inverter microwave oven according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로도이다.3 is a frequency control voltage generation circuit diagram of the inverter microwave oven according to the present invention.
본 발명의 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, 제품 내부로 입력되는 교류전원에 상응하는 전압(VAC)을 저항(R20)을 통해서 반전단자로 입력하고, 저항(R21,R22)에 의해서 분압된 기준전압을 비반전단자로 입력하는 연산증폭기(OP1)을 포함한다. 상기 연산증폭기(OP1)의 출력은 저항(R23)에 의해서 반전단자로 피이드백된다.In the frequency control voltage generation circuit of the inverter microwave oven of the present invention, a voltage V AC corresponding to an AC power source input into the product is input to the inverting terminal through the resistor R20, and the resistors R21 and R22 are used for the inverter. The operational amplifier OP1 inputs the divided reference voltage to the non-inverting terminal. The output of the operational amplifier OP1 is fed back to the inverting terminal by the resistor R23.
또한, 상기 연산증폭기(OP1)의 출력단자는 포토 커플러의 수광소자인 포토 트랜지스터(PQ1)에 연결된다. 상기 연산증폭기(OP1)의 출력단자와 포토 트랜지스터(PQ1) 사이에 접속점(P)이 있다. 그리고 상기 포토 커플러는 발광소자인 포토 다이오드(PD1)를 포함하고 있다. 상기 포토 다이오드(PD1)는 제어부(도시하지 않음)에서 인가하는 PWM신호에 의해서 온/오프 제어된다.In addition, the output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to the photo transistor PQ1 which is a light receiving element of the photo coupler. There is a connection point P between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the photo transistor PQ1. The photo coupler includes a photodiode PD1 that is a light emitting device. The photodiode PD1 is controlled on / off by a PWM signal applied by a controller (not shown).
상기 포토 트랜지스터(PQ1)의 출력단은 저항(R25,R26)과 콘덴서(C21)로 이루어진 적분회로에 연결됨과 동시에 다이오드(D21)를 통해서 접속점(P)에 연결된다. 또한, 상기 접속점(P)에 저항(R24)을 통하여 그라운드가 연결되고 있다.The output terminal of the photo transistor PQ1 is connected to an integration circuit composed of resistors R25 and R26 and a capacitor C21 and to a connection point P through a diode D21. In addition, the ground is connected to the connection point P via a resistor R24.
다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로의 동작과정에 대해서 설명한다.Next, an operation process of the frequency control voltage generation circuit of the inverter microwave oven according to the present invention having the above configuration will be described.
도 4는 본 발명에 따른 주파수제어전압발생에 따른 각 파형도이다.Figure 4 is a waveform diagram of the frequency control voltage generation according to the present invention.
제품 내부로 입력되는 전원전압의 크기에 비례하여 저항(R20)을 통해 입력되는 전압의 크기가 달라진다. 즉, 입력되는 전원전압이 130볼트에서는 최고 높은 레벨의 전압이 입력되고, 입력 전원전압이 120볼트에서는 중간레벨의 전압이 입력되며, 입력되는 전원전압이 110볼트에서는 낮은레벨의 전압이 입력된다. 이것을 도 4의 전원전압(VAC)으로 표현하고 있다.The magnitude of the voltage input through the resistor R20 varies in proportion to the magnitude of the power voltage input into the product. That is, when the input power supply voltage is 130 volts, the highest level voltage is input, when the input power supply voltage is 120 volts, the medium level voltage is input, and when the input power supply voltage is 110 volts, the low level voltage is input. This is represented by the power supply voltage V AC of FIG. 4.
상기와 같이 제품 내부에 입력되는 전원전압의 크기에 비례하여 입력되는 전압은 저항(R20)을 통하여 연산증폭기(OP1)의 반전단자에 입력된다. 상기 연산증폭기(OP1)는 비반전단자로 저항(R21,R22)에 의해서 분압된 전압을 기준전압으로 입력하고 있다. 따라서 상기 연산증폭기(OP1)는 상기 입력전압에 대응하여 반비례하는 제어전압(Vc)을 발생시킨다. 이렇게 발생된 제어전압(Vc)을 도 4에 도시하고 있다.As described above, the voltage input in proportion to the magnitude of the power voltage input into the product is input to the inverting terminal of the operational amplifier OP1 through the resistor R20. The operational amplifier OP1 inputs the voltage divided by the resistors R21 and R22 as non-inverting terminals as a reference voltage. Accordingly, the operational amplifier OP1 generates a control voltage Vc in inverse proportion to the input voltage. The control voltage Vc generated in this way is shown in FIG.
즉, 제품 내부로 입력되는 전압이 높은 경우에는, 낮은 레벨의 제어전압(Vc)이 발생되고, 제품 내부로 입력되는 전압이 낮은 경우에는 높은 레벨의 제어전압을 발생시킨다. 이렇게 발생된 제어전압(Vc)은, 포토 트랜지스터(PQ21)의 콜렉터단자에 인가되어 대기상태가 된다.That is, when the voltage input into the product is high, a low level control voltage Vc is generated, and when the voltage input into the product is low, a high level control voltage is generated. The control voltage Vc thus generated is applied to the collector terminal of the photo transistor PQ21 to be in a standby state.
한편, 상기 포토 커플러의 포토 다이오드(PD21)는, 제어부로부터 인가되는 PWM신호에 의해서 온/오프 제어되어, 발광신호를 발생시킨다. 따라서 제어부로부터 PWM신호가 인가되었을때, 발광되고, 상기 포토 다이오드(PD21)가 발광되면 포토 트랜지스터(PQ21)가 턴-온 상태가 된다. 상기 포토 트랜지스터(PQ21)가 턴-온 되면, 상기 콜렉터단자에 인가되고 있던 제어전압이 포토 트랜지스터를 통하여 적분회로에 인가된다.On the other hand, the photodiode PD21 of the photocoupler is controlled on / off by a PWM signal applied from the control unit to generate a light emission signal. Therefore, when the PWM signal is applied from the controller, the light is emitted, and when the photodiode PD21 is emitted, the photo transistor PQ21 is turned on. When the photo transistor PQ21 is turned on, the control voltage applied to the collector terminal is applied to the integrating circuit through the photo transistor.
상기 적분회로에 인가된 제어전압은 저항(R25,R26)과 콘덴서(C21)에 의해서 적분되어져 구동원의 제어에 필요한 주파수제어전압(Vf)을 발생시킨다.The control voltage applied to the integrating circuit is integrated by the resistors R25 and R26 and the capacitor C21 to generate the frequency control voltage Vf necessary for controlling the driving source.
이러한 동작이 진행되고 있을때, 상기 포토 커플러의 양단자에 연결되고 있는 다이오드(D21)는, 상기 포토 커플러의 양단 전압차를 감시한다. 그리고 입력전압이 급격하게 상승되어 입력된 경우와 같이, 양단의 전압차가 발생되었을때, 도통상태가 된다.When this operation is in progress, the diode D21 connected to both terminals of the photo coupler monitors the voltage difference between both ends of the photo coupler. When the voltage difference between both ends is generated, as in the case where the input voltage is rapidly increased and inputted, the state of conduction is established.
즉, 상기 연산증폭기(OP1)에 입력되는 전원전압이 갑자기 110볼트 전위에서 130볼트 전위로 급격하게 상승되었을때, 상기 연산증폭기(OP1)의 출력단자는 130볼트 전위에 반비례하는 제어전압(Vc)을 발생시키기 때문에 매우 낮은 전위의 출력신호를 갖게 된다. 그리고 포토 트랜지스터(PQ21)의 출력단 측에는 110볼트 전위에 따른 주파수발생전압(Vf)이 인가되고 있는 상태이기 때문에, 상기 다이오드(D21)의 양단자의 전압차가 크게 발생된다.That is, when the power supply voltage input to the operational amplifier OP1 suddenly rises rapidly from 110 volt potential to 130 volt potential, the output terminal of the operational amplifier OP1 receives a control voltage Vc inversely proportional to the 130 volt potential. This produces an output signal with a very low potential. Since the frequency generating voltage Vf corresponding to the 110 volt potential is applied to the output terminal side of the photo transistor PQ21, the voltage difference between the two terminals of the diode D21 is largely generated.
상기 다이오드(D21)는, 이러한 상태에서 도통된다. 이때, 상기 포토 트랜지스터(PQ21)의 출력전압은, 저항(R24)을 통해서 그라운드로 방전되고, 따라서 적분회로를 통해서 발생되는 주파수제어전압(Vf)은 입력전압 변동에 대응하여 신속하게 낮아진 제어전압으로 발생된다.The diode D21 is conducted in this state. At this time, the output voltage of the photo transistor PQ21 is discharged to the ground through the resistor R24, and thus the frequency control voltage Vf generated through the integrating circuit is rapidly reduced to a control voltage corresponding to the input voltage variation. Is generated.
즉, 본 발명은 입력전압의 급격한 상승을 발생했을때, 인버터 출력제어전압을 신속하게 낮추어, 입력전압변동에 대응하여 각 전압별 최대 출력신호값을 제한하는 것이 가능하게 된다.That is, according to the present invention, when an abrupt increase in the input voltage occurs, the inverter output control voltage is rapidly lowered to limit the maximum output signal value for each voltage in response to the input voltage fluctuation.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 인버터 전자레인지의 주파수제어전압발생회로는, 입력전압에 대응하여 반비례하는 주파수제어전압을 발생한다. 이때, 발생되는 주파수제어전압은 입력전압에 대응하여 최고 출력을 제한하여 발생된다. 따라서 입력전압에 대응한 주파수제어전압이 제한전압을 초과했을때, 상기 주파수제어전압을 신속하게 방전시킨다. 따라서 본 발명은 입력전압의 변동에 따라서 주파수제어전압을 안정하게 유지함과 동시에, 왜란에 대하여 보호 기능으로 동작 가능하므로써, 인버터 소자의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the frequency control voltage generation circuit of the inverter microwave oven according to the present invention generates a frequency control voltage in inverse proportion to the input voltage. At this time, the generated frequency control voltage is generated by limiting the maximum output corresponding to the input voltage. Therefore, when the frequency control voltage corresponding to the input voltage exceeds the limit voltage, the frequency control voltage is quickly discharged. Therefore, the present invention has the effect of stably maintaining the frequency control voltage in response to the change in the input voltage and operating in a protective function against disturbance, thereby preventing damage to the inverter element.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |