KR101811592B1 - 마이크로웨이브를 이용한 조리기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 조리기기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 캐비티와, 캐비티로 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 마이크로웨이브 생성부를 포함하며, 마이크로웨이브 생성부는, 주파수 발진 및 증폭을 수행하여 증폭된 마이크로웨이브를 출력하는 증폭부와, 적어도 하나의 임피던스 소자 또는 적어도 하나의 스위치를 구비하며, 임피던스 소자 또는 스위치에 의해 가변하는 임피던스에 기초하여, 증폭부에서 출력된 마이크로웨이브의 위상을 천이하는 위상천이기와, 위상천이기의 동작을 제어하는 내부 제어부를 포함한다. 이에 의해, 고출력 전력 발진기에서 본 발명의 위상천이기를 이용하여 간단한 방법으로 주파수를 변화시켜 출력할 수 있다.

Description

마이크로웨이브를 이용한 조리기기{A cooking apparatus using microwave}

본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 조리기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위치 혹은 다이오드를 사용하여 주파수를 변화시켜 출력할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기에 관한 것이다.

일반적으로, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 음식물을 수납하여 밀폐한 후, 동작 버튼을 누르게 되면 고압발생기에 전압이 인가되고 고압발생기에 인가된 상용전압은 승압되어 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론에 전원이 인가되고 마그네트론에 의해 발생된 마이크로웨이브는 도파관 등을 통해 캐비티로 전달된다.

이때, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브를 음식물에 조사하여 음식물을 구성하고 있는 분자들을 1초에 24억 5천만번 진동시킴으로써 발생되는 마찰열로 음식물을 가열하는 것이다.

이러한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 온도 제어가 용이하고, 요리 시간의 절약, 조작의 편의성 등 다양한 이점으로 인하여 일반가정에 많이 보급되어 있는 실정이다.

한편, 다양한 주파수의 마이크로웨이브를 생성하도록 하기위한 위상천이기 소자의 경우, 위상천이기의 정격파워가 정해져 있다. 따라서 위상천이기는 고출력파워에 있어서는 사용할 수 없어 전력발진기의 주파수를 변경하기 힘든 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 능동소자를 사용하여 라인의 길이에 변화를 줌에 따라 주파수를 변화시켜 출력할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는, 주파수 발진 및 증폭을 수행하여 증폭된 마이크로웨이브를 출력하는 증폭부와, 적어도 하나의 임피던스 소자 또는 적어도 하나의 스위치를 구비하며, 임피던스 소자 또는 스위치에 의해 가변하는 임피던스에 기초하여, 상기 증폭부에서 출력된 마이크로웨이브의 위상을 천이하는 위상천이기를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 고출력 전력 발진기에서 위상천이기를 이용하여 간단한 방법으로 주파수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다.

위상천이기를 스위치 혹은 다이오드와 아이솔레이터로 구성하여, 전송선로의 길이를 변화시켜, 주파수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 위상천이기 내부구성을 전기적으로 변화시켜 시스템을 제어할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 부분사시도.
도 2는 도 1의 조리기기의 단면도.
도 3은 도 1의 조리기기의 내부를 간략히 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 전력 발진기의 내부를 간략히 도시한 도.
도 5(a) 내지 도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브의 파워레벨과 주파수간의 관계를 도시한 도.
도 6은 다이오드를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도.
도 7은 도 6에서 도시한 위상천이기의 구체적인 동작방법을 도시한 도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 직류전류의 흐름을 도시한 도.
도 9는 스위치를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법에 대한 순서도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 조리기기의 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기(100)는, 본체(102)의 전면부에 조리창(104)이 부착된 도어(106)가 개폐 가능하게 결합되고, 본체(102)의 전면 일측부에는 조작패널(108)이 결합된다.,

도어(106)는, 캐비티(134)를 개폐하며, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도어(106) 내부에는, 마이크로웨이브의 차폐를 위한 도어 쵸크(미도시)가 배치될 될 수 있다.

조작패널(108)은, 조리기기의 운전을 조작하는 조작부(107)와, 조리기기의 동작 등을 표시하는 표시부(105)를 포함한다.

본체(102)의 내부에는 가열 대상(140), 예를 들어 음식물이 수용되어 마이크로웨이브(microwave)에 의해 조리가 이루어질 수 있도록 소정 크기의 수용공간을 가지는 캐비티(134)가 구비된다.

그리고, 캐비티(134)의 외측면에는 마이크로웨이브를 발생시키기 위한 마이크로웨이브 생성부(110)가 설치되고, 마이크로웨이브 생성부(110)의 출력부측에는 마이크로웨이브 생성부(110)에서 발생되는 마이크로웨이브를 캐비티(134)의 내측으로 안내하기 위한 마이크로웨이브 전송부(112)가 배치된다.

마이크로웨이브 생성부(110)는, 마그네트론(magnetron)을 구비하거나, 반도체를 이용한 고체 전력 증폭기(Solid State Power Amplifier; SSPA) 또는 반도체를 이용한 고체 전력 발진기(Solid State Power Oscillator:SSPO)를 구비할 수 있다.

고체 전력 증폭기(SSPA)는 마그네트론 보다 공간을 적게 차지하는 장점이 있다. 고체 전력 발진기(SSPO)는 고체 전력 증폭기(Solid State Power Amplifier; SSPA)에 비하여 전압제어발진부(Voltage Controlled Oscillator;VCO) 및 전압제어감쇠부(Voltage Controlled Attenuator;VCA)를 구비하지 않으므로 공간을 적게 차지하며, 회로구성이 간단해 지는 장점이 있다.

한편, 고체 전력 증폭기(SSPA) 및 고체 전력 발진기(SSPO)는, 증폭을 위해 수동 소자(커패시터와 인덕터 등) 및 능동 소자(트랜지스터 등)를 별도를 구비하는 하이브리드 고주파 집적회로(Hybrid Microwave Integrated Circuits;HMIC), 또는 수동 소자 및 능동 소자가 하나의 기판으로 구현된 단일 고주파 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuits;MMIC)로 구현될 수 있다.

한편, 마이크로웨이브 생성부(110)는, 고체 전력 증폭기(SSPA) 또는 고체 전력 발진기(SSPO)를 하나의 모듈로서 구현될 수 있으며, 이를 고체 전력 모듈(Solid State Power Module; SSPM)이라 할 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로웨이브 생성부(110)는 복수의 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 것이 가능하다. 이러한 마이크로웨이브의 주파수 범위는 대략 900MHz ~ 2500Hz 부근일 수 있다. 특히, 915MHz 를 중심으로 소정 범위 내이거나 2450MHz 를 중심으로 소정 범위 내일 수 있다. 마이크로웨이브 생성부(110)에 대한 상세한 설명은 이하의 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.

마이크로웨이브 전송부(112)는, 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 이러한 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도파관(waveguide), 또는 동축 선로(Coaxial Cable)를 구비할 수 있다. 생성된 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 도면과 같이, 피더(142)가 연결될 수 있다.

한편, 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도면과 같이 캐비티(134) 내로 개구부(145)를 가지고 개구된 형태로 구현이 가능하나, 이에 한정되지 않고, 단부에 안테나(antenna)가 결합되는 것도 가능하다. 개구부(145)는 슬롯 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 개구부(145) 또는 안테나를 통해, 마이크로웨이브는 캐비티(134)로 방출되게 된다.

한편, 도면에서는 개구부(145)가 캐비티(134) 상측에 하나 배치되는 것으로 도시하나, 개구부(145)가 캐비티(134)의 하측, 또는 측부에 배치되는 것도 가능하며, 또한 복수의 개구부가 배치되는 것도 가능하다. 개구부(145) 대신에 안테나를 통해 결합되는 경우도 마찬가지이다.

마이크로웨이브 생성부(110)의 하측에는, 마이크로웨이브 생성부(110)에 전원을 공급하는 전원 공급부(114)가 구비된다.

전원 공급부(114)는, 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 고압 트랜스를 구비하거나, 또는 하나 이상의 스위치 소자가 스위칭 동작을 수행하여 생성한 약 3500V이상의 고출력 전압을 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 인버터를 구비할 수 있다.

한편, 마이크로웨이브 생성부(110)의 주변에는 마이크로웨이브 생성부(110)를 냉각하기 위한 냉각팬(미도시)이 설치될 수 있다.

한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 캐비티(134) 내의 공진 모드 변환을 위한 공진 모드 변환부(미도시)가 배치될 수 있다. 공진 모드 변환부(미도시)의 예로는, 스터러(stirrer), 회전 테이블, 슬라이딩 테이블, 필드조절소자(Field Adjustment Element:FAE)중 적어도 하나일 수 있다. 이 중 회전 테이블과 슬라이딩 테이블은, 캐비티(134)의 하부에 배치되는 것이 가능하며, 스터러는, 캐비티의 하부, 측면, 상부 등 다양한 위치에 배치되는 것이 가능하다.

상술한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기(100)는, 사용자가, 도어(106)를 열고, 가열 대상(140)을 캐비티(134) 내에 넣은 후, 도어(106)를 닫거나, 도어(106)를 닫고 조작패널(108), 특히 조작부(107)를 조작하여 시작 버튼(미도시)을 누르면, 동작하게 된다.

즉, 조리기기(100) 내의 전원 공급부(114)는 입력된 교류 전원을 고압의 직류 전원으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하고, 마이크로웨이브 생성부(110)는 해당하는 마이크로웨이브를 생성하여 출력하며, 마이크로웨이브 전송부(112)는 생성된 마이크로웨이브를 전송하여 캐비티(134)로 방출하게 된다. 이에 따라, 캐비티(134) 내부에 있는 가열 대상(140), 예를 들어, 조리물을 가열하게 된다.

도 3은 도 1의 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 구성요소를 간략히 도시한 블록 구성도(block diagram)이다.

도 3의 블록 구성도를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기를 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 조리기기(100)는, 마이크로웨이브 생성부(110), 마이크로웨이브 전송부(112), 캐비티(134), 및 제어부(310)를 포함할 수 있다.

마이크로웨이브 생성부(110)는, 증폭부(336), 방향성 결합기(338), 제 1 파워 검출부(342), 및 제 2 파워 검출부(346), 내부 제어부(350), 내부 전원부(360),제 1 격리부(368), 제 2 격리부(366), 제 3 격리부(364), 위상천이기(362)를 포함할 수 있다.

이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.

증폭부(336)는, 내부 전원부(360)로부터의 DC 전원을 입력받아, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행한다. 즉, 주파수 발진 신호를 생성하여 출력하는 별도의 주파수 발진부 없이, DC 전원의 입력에 따라 자체적으로 주파수 발진을 수행하고, 증폭 동작을 수행한다.

증폭부(336)는, 적어도 하나의 RF 파워 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 복수의 RF 파워 트랜지스터를 사용하는 경우, 직렬, 병렬 또는 직, 병렬 혼합으로 구성하여 다단 증폭이 되도록 구현할 수도 있다. 이러한 증폭부(336)는, 예를 들어, RF 파워 트랜지스터일 수 있다. 한편, 증폭부(336)의 출력은 대략 100 내지 1000W일 수 있다.

위상 천이기(362)는, 증폭부(336)의 출력을 피드백하여, 위상을 천이(shift)할 수 있다. 위상 천이량은 내부 제어부(360)의 위상 제어 신호에 따라 조정될 수 있다. 이렇게 증폭기에서 출력되는 소정 주파수의 증폭 신호를 위상 천이함으로써, 상술한 바와 같이, 다양한 주파수의 마이크로웨이브를 생성하도록 할 수 있다.

한편, 소정 주파수의 증폭 신호 레벨의 대략 1 내지 2%에 해당하는 신호가 샘플링되어 위상 천이기(362)에 입력되는 것이 바람직하다. 이는 피드백 이후, 다시 증폭부(336)에서 증폭되는 것을 고려한 것이다.

다음, 제 2 격리부(366)는, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호를 다시 증폭부(336)로 공급한다. 한편, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호의 레벨이 설정치 미만인 경우, 제 2 격리부(366)는, 위상 천이된 신호를 증폭부(336)가 아닌 접지단으로 공급할 수도 있다.

제 3 격리부(366)에서 공급되는 신호는, 증폭부(336)에서 다시 증폭되게 된다. 이에 따라, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 마이크로웨이브가 순차적으로 출력되게 된다. 제 1 격리부(368)는, 본 발명의 일 실시예 중 다이오드를 이용한 위상천이기를 도시한 도 6 내지 도 7에서 후술한다.

이와 같이, 증폭부(336)가, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행하므로, 마이크로웨이브 생성부(110)를 간략히 구현할 수 있게 된다. 또한, 위상 천이기(362)를 이용하여, 복수의 마이크로 웨이브를 생성하여 출력할 수 있게 된다.

방향성 결합기(Directional Coupler; DC)(338)는, 증폭부(336)에서 증폭되어 출력되는 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 전달한다. 마이크로웨이브 전송부(112)에서 출력되는 마이크로웨이브는 캐비티(134)내의 대상을 가열하게 된다.

한편, 캐비티(134) 내의 대상에서 흡수되지 못하고 반사되는 마이크로웨이브는 다시 마이크로웨이브 전송부(112)를 통해 방향성 결합기(338)에 입력될 수 있다. 방향성 결합기(338)는 반사된 마이크로웨이브를 내부 제어부(350)로 전달하게 된다.

한편, 방향성 결합기(338)는 출력되는 마이크로웨이브의 파워를 검출하는 제1 파워 검출부(342), 반사되는 마이크로웨이브의 파워를 검출하는 제 2 파워 검출부(346)를 포함할 수 있다. 제 1 파워 검출부(342) 및 제 2 파워검출부(346)는, 방향성 결합기(338)와 내부 제어부(350) 사이에 배치될 수 있고, 회로적으로 방향성 결합기(338)위에 배치될 수 있다.

제 1 파워 검출부(342)는, 증폭부(336)에서 증폭되어 출력되어 방향성 결합기(338)를 거쳐 마이크로웨이브 전송부(112)로 전달되는 마이크로웨이브의 출력 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 내부 제어부(350)에 입력되어, 가열 효율 연산에 사용되게 된다. 한편, 제 1 파워 검출부(342)는, 파워 검출을 위해 저항, 쇼트키(Schottky) 다이오드 소자 등으로 구현될 수 있다.

한편, 제 2 파워 검출부(346)는, 캐비티(134)에서 반사되어 방향성 결합기(338)로 수신되는 반사된 마이크로웨이브의 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 내부 제어부(350)에 입력되어, 가열 효율 연산에 사용되게 된다. 한편, 제 2 파워 검출부(346)는, 파워 검출을 위해 저항, 쇼트키(Schottky) 다이오드 소자 등으로 구현될 수 있다.

내부 제어부(350)는, 마이크로웨이브 생성부(110)를 구성하는 내부 전원부(360)로부터 구동전원을 공급받아 동작한다. 내부 제어부(350)는, 제어부(310)와의 통신하여, 마이크로웨이브 생성부(110)의 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.

내부 제어부(350)는, 캐비티(134) 내로 방출되는 마이크로웨이브 중 대상에 흡수되지 않고 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 가열효율을 연산한다.

여기서, Pt는 캐비티(134) 내로 방출되는 마이크로웨이브의 파워(Power)를 나타내며, Pr은 캐비티(134)에서 반사되는 마이크로웨이브의 파워(Power)를 나타내며, he는 마이크로웨이브의 가열효율을 나타낸다.

상술한 수학식 1에 따르면, 가열효율(he)은, 반사되는 마이크로웨이브의 파워가 클수록, 작아지게 된다.

한편, 캐비티(134) 내로 복수의 마이크로웨이브가 방출되는 경우, 제어부(310)는, 복수의 마이크로웨이브의 주파수 별로 가열효율(he)을 연산하게 된다. 이러한 가열 효율 연산은, 본 발명의 실시예에 따라, 전체 조리 구간 중에 수행되는 것이 가능하다.

한편, 효율적인 가열을 위해, 전체 조리 구간은, 스캔 구간과 가열 구간으로 나누어 수행될 수 있다. 스캔 구간 동안, 복수의 마이크로웨이브를 순차적으로 캐비티(134) 내로 출력하고, 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 가열 효율을 연산할 수 있다. 그리고, 가열 구간 동안, 스캔 구간에서 연산된 가열 효율에 기초하여, 각 마이크로웨이브의 출력 기간을 달리하여 출력하거나, 소정 주파수의 마이크로웨이브만을 출력한다. 가열 구간에서의 마이크로웨이브의 파워는 스캔 구간에서의 마이크로웨이브의 파워보다 상당히 높은 것이 바람직하다.

내부 제어부(350)는, 연산된 가열효율에 따라 마이크로웨이브의 출력 기간을 가변하도록 주파수 제어 신호를 생성하여 출력한다. 증폭부(336)는 입력되는 주파수 제어 신호에 따라 해당하는 주파수를 발진하게 된다.

내부 제어부(350)는, 연산된 가열효율(he)이 높은 경우 마이크로웨이브의 출력 기간이 짧아지도록 주파수 제어 신호를 생성하게 된다. 즉, 복수의 마이크로웨이브를 순차적으로 스윕(sweep)하는 동안에, 각각의 마이크로웨이브의 출력 기간을 산출된 가열효율에 따라 가변할 수 있다. 즉, 가열효율(he)이 높을수록, 해당하는 출력 기간은 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 캐비티(134) 내의 가열대상물에, 주파수 별로, 균일하게 마이크로웨이브를 흡수시킬 수 있게 되어, 가열대상물을 균일하게 가열할 수 있게 된다.

한편, 내부 제어부(350)는, 주파수 별로 산출된 가열효율(he)이 설정치 이상인 경우에만, 해당하는 주파수의 마이크로웨이브를 출력하도록 제어하는 것도 가능하다. 즉, 가열효율(he)이 낮은 주파수의 마이크로웨이브는 실제 가열 기간에서 제외시킴으로써, 효율적으로 가열대상물을 균일하게 가열할 수 있게 된다.

한편, 상술한 마이크로웨이브 생성부(110) 내의 내부 제어부(350), 내부 전원부(360), 증폭부(336), 위상천이기(362)를 비롯하여, 방향성 결합기(338), 제1 파워 검출부(342), 제2 파워 검출부(346) 등은 하나의 모듈(module)로서 구현되는 것도 가능하다. 즉, 하나의 기판상에 모두 배치되어, 하나의 모듈로서 구현되는 것이 가능하다.

내부 제어부(350)는, 캐비티(134) 내부로 출력된 마이크로웨이브 중 캐비티(134) 내부로부터 조리물에 흡수되지 않고 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 마이크로웨이브 별로 가열 효율을 연산하고, 연산된 가열 효율이 설정된 목표 가열 효율 이상인 주파수의 마이크로웨이브를 산출할 수 있다. 그리고, 산출된 마이크로웨이브의 가열 효율에 기초하여 가열 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 가열 효율이 설정된 목표 가열 효율 이상이며, 가열 효율이 높을수록, 해당 주파수의 마이크로웨이브의 가열 시간을 작아지게 설정할 수 있다. 이에 의해, 대상물의 균일 가열이 수행될 수 있다.

한편, 내부 제어부(350)는, 산출한 가열 효율을 기초로 캐비티내의 조리물을 가열하기 위한 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 출력하도록 증폭부(336)를 제어한다. 이때 가열시, 캐비티(134)로 출력되는 마이크로웨이브의 파워는, 가열 효율을 측정할 때 캐비티(134)로 출력되는 마이크로웨이브의 파워보다 상당히 큰 것이 바람직하다.

한편, 내부 제어부(350)는, 가열 구간에서, 출력된 마이크로웨이브 중 캐비티(134) 내부로부터 반사되는 마이크로웨이브에 기초한 가열 효율이 설정된 목표 가열 효율 미만인 경우, 해당 주파수의 마이크로웨이브의 출력을 중지하고, 기존의 출력된 마이크로웨이브의 주파수와 다른 주파수의 마이크로웨이브가 출력되도록 마이크로웨이브 생성부(110)를 제어할 수 있다. 이에 의해, 효율적인 가열이 수행될 수 있다.

또한, 내부 제어부(350)는 증폭부(336)에 의해 출력된 마이크로웨이브 중 캐비티(134) 내부로부터 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 복수의 마이크로웨이브 각각에 대한 가열 효율을 연산하고, 연산된 가열 효율에 따라, 가열 구간 동안 각 마이크로웨이브에 대한 가열 시간을 설정한다.

이때, 내부 제어부(350)는, 일 예로 복수의 마이크로웨이브 중 제1 마이크로웨이브가 제2 마이크로웨이브보다 가열 효율이 더 높은 경우, 제1 마이크로웨이브의 가열 시간을 제2 마이크로웨이브의 가열 시간 보다 더 짧게 설정한다.

내부 제어부(350)는 가열시, 각 마이크로웨이브에 대해 동일한 파워 제어 신호를 상기 마이크로웨이브 생성부로 출력할 수 있다. 또한, 증폭부(336)는 입력되는 파워 제어 신호에 따라 일정한 파워 레벨을 출력할 수 있다.

내부 전원부(360)는, 마이크로웨이브 생성부(110)내부의 구성요소의 구동전원을 공급한다. 내부 제어부(350)와 증폭부(336)에 구동전원을 공급한다. 전원공급부(114)로부터 외부전원을 공급받아 레귤레이션(regulation)하여 마이크로웨이브 생성부(110)내부에 전원을 공급한다.

또한 내부 전원부(360)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이오드(612,614)에 바이어스를 인가한다. 내부 제어부(350)의 제어를 받아, 도통되는 다이오드를 변경할 수 있다. 예를 들어, 가열이 진행됨에 따라 부하가 변화함으로써 기존에 도통되고 있는 다이오드에 기초하여 출력되고 있는 마이크로웨이브의 가열효율이 목표 가열 효율보다 낮아진 경우, 기존에 도통되던 다이오드와 다른 다이오드에 순방향 바이어스를 인가하여, 증폭부(336)에서 출력되는 주파수에 변화를 줄 수 있다.

제 2 격리부(364)는, 증폭부(336)와 방향성 결합기(338)사이에 위치되며, 증폭부(336)에서 증폭된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전달하는 경우에는 마이크로웨이브를 통과시키고, 캐비티(134)로부터 반사되는 마이크로웨이브는 차단시킨다. 제 2 격리부(364)는 아이솔레이터(Isolator)로 구현될 수 있다. 캐비티(134)로부터 반사되는 마이크로웨이브는 제 2 격리부(364)내부의 저항에서 흡수되어, 증폭부(336)로 들어갈 수 없다. 반사되는 마이크로웨이브가 증폭부(336)로 유입되는 것을 방지한다.

마이크로웨이브 전송부(112)는, 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 이러한 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도파관(waveguide), 또는 동축 선로(Coaxial Cable)를 구비할 수 있다. 생성된 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 도면과 같이, 피더(142)가 연결될 수 있다.

제어부(310)는, 조작부(107)로부터 입력받은 신호에 대응하여 조리기기의 전체 시스템을 제어한다. 제어부(310)는 마이크로웨이브 생성부(110)의 내부 제어부(350)와 상호 통신하여, 마이크로웨이브 생성부(110)의 내부 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(310)는, 조리기기의 현재 동작, 남은 조리시간, 조리 종류등을 외부로 표시하도록 표시부(105)를 제어할 수 있다.

전원 공급부(114)는, 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 고압 트랜스를 구비하거나, 또는 하나 이상의 스위치 소자가 스위칭 동작을 수행하여 생성한 약 3500볼트(Volt)이상의 고출력 전압을 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 인버터를 구비할 수 있다. 또한 전원 공급부(114)는 제어부(310)로 구동전압을 공급한다.

한편, 블록도(Block Diagram)의 각 구성요소는 실제 구현되는 조리기기(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.

도 4는, 본 발명의 고체 전력 발진기의 내부를 간략히 도시한 도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 4의 고체 전력 발진기(SSPO)는, 증폭부(336), 위상 천이기(362), 및 격리부(366)를 포함한다.

증폭기(336)는, 내부 전원부(360)로부터의 DC 전원을 입력받아, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행한다. 즉, 주파수 발진 신호를 생성하여 출력하는 별도의 주파수 발진부 없이, DC 전원의 입력에 따라 자체적으로 주파수 발진을 수행하고, 증폭 동작을 수행한다.

증폭기(336)는, 적어도 하나의 RF 파워 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 복수의 RF 파워 트랜지스터를 사용하는 경우, 직렬, 병렬 또는 직, 병렬 혼합으로 구성하여 다단 증폭이 되도록 구현할 수도 있다. 이러한 증폭기(336)는, 예를 들어, RF 파워 트랜지스터일 수 있다. 한편, 증폭기(336)의 출력은 대략, 100 내지 1000W일 수 있다.

다음, 위상 천이기(362)는, 증폭기(336)의 출력을 피드백하여, 위상을 천이(shift)할 수 있다. 위상 천이량은 제어부(310)의 위상 제어 신호에 따라 조정될 수 있다. 이렇게 증폭기에서 출력되는 소정 주파수의 증폭 신호를 위상 천이함으로써, 상술한 바와 같이, 다양한 주파수의 마이크로웨이브를 생성하도록 할 수 있다. 예를 들어, 위상 천이량에 비례하여 주파수가 증가할 수 있다.

한편, 소정 주파수의 증폭 신호 레벨의 대략 1 내지 2%에 해당하는 신호가 샘플링되어 위상 천이기(362)에 입력되는 것이 바람직하다. 이는 피드백 이후, 다시 증폭기(336)에서 증폭되는 것을 고려한 것이다.

다음, 제 3 격리부(366)는, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호를 다시 증폭기(336)로 공급한다. 한편, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호의 레벨이 설정치 미만인 경우, 제 3 격리부(366)는, 위상 천이된 신호를 증폭기(336)가 아닌 접지단으로 공급할 수도 있다.

제 3 격리부(364)에서 공급되는 신호는, 증폭기(336)에서 다시 증폭되게 된다. 이에 따라, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 마이크로웨이브가 순차적으로 출력되게 된다.

피드백 전송선로(390)은, 증폭부(336)의 출력단과 위상천이기(362)를 연결하는 전송선로이다. 위상천이기(362)는 피드백 전송선로(390)에 위치하며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스위치 및/또는 다이오드 등의 임피던스 소자로 구성될 수 있다. 다이오드를 이용한 피드백 전송선로의 길이 변화는 도 6 내지 도 7에서 상세히 후술하며, 스위치를 이용한 피드백 전송선로(390)의 길이 변화는 도 9에서 후술한다.

위상천이기(362)의 구성을 변화시켜, 피드백 전송선로(390) 전체의 길이를 조절함에 따라, 증폭부(336)에서 출력되는 마이크로웨이브의 주파수를 변화시킬 수 있다.

이와 같이, 증폭기(336)가, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행하므로, 마이크로웨이브를 생성하는 마이크로웨이브 생성부(110)는, 마그네트론 및/또는 고체 전력 증폭기(SSPA)에 비해 간단한 구조를 가지고, 복수의 마이크로 웨이브를 생성하여 출력할 수 있게 된다.

도 5(a) 내지 도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브의 파워레벨과 주파수간의 관계를 도시한 도이다.

도 5(a)는 ISM 밴드내에서, f1의 주파수에서 캐비티 내의 공진이 생긴다. 따라서 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하여 가열하는 경우, 가열 효율이 가장 높다. 위상천이기(362)의 동작을 조절하여 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하고, 가열 효율을 측정했을 때, 도 5(a)와 같이 f1에서 캐비티(134)내 공진이 일어난다면, f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하여 가열한다.

부하를 가열하면서 캐비티내의 부하는 변화하게 되고, 공진이 이뤄지는 주파수에 변화가 생긴다. 도 5(b)와 같이 부하를 가열함에 따라, f2의 주파수에서 캐비티(134)내의 공진이 생긴다.

내부 제어부(350)는 기존의 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브로 가열을 하다가, 가열 효율이 낮아지면, 가열을 중지하고, 위상천이기(362)의 도통되는 스위치에 변화를 가하거나, 도통되는 다이오드에 변화를 줘서 다른 이산주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력한다.

일 예로, 기존의 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브 대신에 f2의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하게 되고, 가열효율이 기준효율보다 높다면, f2의 주파수를 가진 마이크로웨이브로 가열하게 된다.

한편 일예로, f3의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력했다면, 도 5(b)의 경우, f3의 주파수에서 공진상태가 아니기 때문에, 가열 효율이 낮을 것이므로, FAE(Field Adjustment Element)를 통하여, f3주변의 주파수에서 가열효율이 높은 주파수를 찾는다. f3주변의 주파수에서 기준효율보다 높은 가열효율을 갖는 주파수가 없다면, 다시 내부 제어부(350)는 위상천이기(362)를 제어하여, f3이외의 주파수를 출력할 수 있도록, 도통되는 스위치에 변화를 줄 수 있고, 혹은 도통되는 다이오드를 상이하게 할 수 있다.

도 6은 다이오드를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 위상천이기(362)는 제 1 격리부(368)와, 2개의 다이오드(612, 614), 다이오드(612,614)와 병렬로 연결되어 접지되어있는 도선(616)으로 구성된다. 다이오드(612,614)의 개수에 따라, 출력할 수 있는 이산 주파수의 개수가 결정된다. 즉, 도면에서 도시한 2개의 다이오드(612,614)는 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 다이오드(612,614)의 개수는 출력하고자하는 주파수의 개수에 따라 다르게 설계될 수 있다.

다이오드(612,614)뿐 아니라 접지되어 있는 도선(616)이 존재하므로, 다이오드(612,614)의 개수보다 한 개 더 많은 수의 이산주파수를 출력할 수 있다. 복수의 다이오드(612,614)와 병렬로 연결되어 접지된 도선(616)은 생략될 수 있다.

제 1 격리부(368)는, 증폭부(336)의 출력단에서 다시 증폭부(336)의 입력단으로 연결되는 피드백 전송선로(390)에서 피드백되는 마이크로웨이브가 1번에서 2번 방향으로 이동하도록 하는 기능을 한다. 제 1 격리부(368)는 다이오드 또는 도선을 지나 그라운드에서 전반사된 마이크로웨이브를 2번에서 3번 방향으로 이동시킨다. 제 1 격리부(368)의 방향설정에 따라, 다이오드(612,614)와 도선(616)으로 구성된 위상천이기(362)를 지나 증폭부(336)의 입력단으로 마이크로웨이브가 입력되게 된다.

다이오드(612,614)는 순방향 바이어스에 의해 도통된다. 저주파일 경우와 달리, 다이오드(612,614)의 내부저항이 존재하지만, 도선(616)도 저항으로 표현될 수 있어, 다이오드(612,614)와 병렬연결된 도선(616)으로 항상 마이크로웨이브가 이동하지 않는다. 다이오드(612,614)와 도선(616)을 이용하여, 전반사되는 경로를 만들기 위해서 다이오드로 최대한 마이크로웨이브 신호가 흐르도록 설계함이 바람직하다.

다이오드(612,614)에 인가되는 바이어스는 내부 전원부(360)에서 공급할 수 있으며, 내부 전원부(360)는 내부 제어부(350)의 제어를 받아 동작한다. 또한, 내부 제어부(350)의 내부의 전원을 공급할 수도 있다. 다이오드(612,614)에 순방향 바이어스가 인가되면, 수 옴의 저항으로 등가될 수 있다.

다이오드(612,614)에 인가되는 소스는 교류이나, DC 바이어스가 함께 인가되어, 반파정류되지 않고, 모두 통과할 수 있다. 즉, 자유롭게 마이크로웨이브 신호가 도통될 수 있다.

도 7은 도 6에서 도시한 위상천이기의 구체적인 동작방법을 도시한 도이다.

실선으로 표시된 화살표는 D1 다이오드(612)에 순방향 바이어스가 걸려 D1 다이오드(612)가 도통된 경우이며, 점선으로 표시된 화살표는 모든 다이오드(612,614)에 바이어스가 걸리지 않은 경우를 도시한 것이다.

마이크로웨이브 생성부(110)의 구성은 도 6과 동일하며, D1 다이오드(612)가 도통된 경우, 제 1 격리부(368)를 통과한 마이크로웨이브는 도통된 D1 다이오드(612)를 지나 그라운드에서 전반사된다.

전반사된 마이크로웨이브는 제 1 격리부(368)를 통해 제 3 격리부(366)를 거쳐 증폭부(336)의 입력단으로 이동한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 모든 다이오드(612,614)에 바이어스가 인가되지 않는 경우, 제 1 격리부(368)를 통과한 마이크로웨이브는 접지된 도선(616)을 지나, 그라운드(GND)에서 전반사되어 다시 제 1 격리부(368)를 통과하고 제 3 격리부(366)를 거쳐 증폭부(336)의 입력단으로 이동한다. 따라서, D1 다이오드(612)가 도통된 경우와, 모든 다이오드(612,614)가 도통되지 않은 경우, 마이크로웨이브의 이동 경로의 차이가 생긴다.

마이크로웨이브신호는 이동 경로의 차이에 따라, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 상이하여, 이에 따라 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 길수록 낮은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있고, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 짧을수록 높은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있다.

본 발명의 일 예와 같은 마이크로웨이브신호의 이동을 위해, 그에 맞게 다이오드(612,614)와 도선(616)이 설계된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브와 직류전류의 흐름을 도시한 도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 내부 전원부(360) 및/또는 내부 제어부(350)의 내부전원에 의해 다이오드의 직류바이어스가 공급된다. 본 발명의 일실시예에 따라 전송선로는 인덕터(L1)(820), 캐패시터(C1, C2)(810,830), 저항(R1)(840)으로 이루어진다.

인덕터(L1)(820)는 마이크로웨이브의 흐름을 방해한다. 인덕터(L1)(820)의 인덕턴스가 증가할수록 마이크로웨이브는 통과하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서 제 1 격리부(368)를 통과하여 입력된 마이크로웨이브는 인덕터(L1)(820)로 이동하지 않는다. 즉, 직류바이어스를 공급하는 회로 쪽으로는 마이크로웨이브가 이동하지 않고, 다이오드(612,614) 쪽으로 이동한다.

도면을 참조하면, D1 다이오드(612)에 V1의 직류바이어스가 인가되어 도통되는 경우, 마이크로웨이브는 D1 다이오드(612)를 지나 그라운드(GND)에서 전반사되어 다시 제 1 격리부(368)쪽으로 이동하게 된다.

캐패시터(C1)(810)는 직류에 있어서, 처음 전압이 인가된 순간에만 유전체가 분극을 일으키고 곧 사라지기 때문에 전기적 신호전달이 불가한 특성이 있다. 따라서 V1의 직류전원에서 인가된 직류전류는 마이크로웨이브 신호가 통과하는 전송선로에는 흐르지 않고, 다이오드에 바이어스를 인가하는 곳으로만 흐른다.

내부 제어부(350)는 내부 전원부(360)를 제어하여 어떤 다이오드에 순방향 바이어스를 인가할 지 여부를 결정한다.

본 발명의 일실시예로 V2의 직류전원이 인가되는 경우 D2 다이오드(614)가 도통되게 되며, 마이크로웨이브신호는 D2 다이오드(614)를 지나 전반사되어 제 1 격리부(368)쪽으로 이동하고, V2 직류전원은 D2 다이오드(614)를 도통시키는 역할만 하게 된다.

도 9는 스위치를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상천이기(362)는 복수의 스위치(912,914,916), 복수의 스위치(912,914,916)와 병렬로 연결되어 접지되어있는 도선(918)으로 구성된다. 복수의 스위치(912,914,916)와 병렬로 연결되어 접지된 도선(918)은 생략되는 경우도 있을 수 있다. 스위치의 개수에 따라, 출력할 수 있는 이산 주파수의 개수가 결정된다.

즉, 도면에서 도시한 3개의 스위치(912,914,916)는 본 발명의 일 실시예에 불과할뿐, 스위치의 개수는 출력하고자하는 주파수의 개수에 따라 다르게 설계될 수 있다. 또한, 복수의 스위치(912,914,916)를 구성하는 도선의 길이를 다르게 설계할 수도 있다. 즉, 복수의 스위치(912,914,916)의 형태를 달리하여 피드백 전송선로(390)의 길이에 변화를 줄 수도 있다.

복수의 스위치(912,914,916)뿐 아니라 접지되어 있는 도선(918)이 존재하는 경우, 스위치의 개수보다 한 개 더 많은 수의 이산주파수를 출력할 수 있다.

복수의 스위치(912,914,916)와 도선(918)으로 구성된 위상천이기(362)를 지나 증폭부(336)의 입력단으로 마이크로웨이브가 입력되게 된다.

스위치(912,914,916)의 온오프(on/off)는 내부 제어부(350)의 제어를 받아 결정된다. 본 발명의 일 예로, 스위치 1(912)이 도통되는 경우와 스위치 2(914)가 도통되는 경우를 비교해보면, 마이크로웨이브가 이동하는 경로의 길이에 차이가 있어, 상이한 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 모든 스위치(912,914,916)가 오프(off)되어 있는 경우, 위상천이기(362)로 들어온 마이크로웨이브는 접지된 도선(918)을 지나, 그라운드(GND)에서 전반사되어 다시 제 3 격리부(366)를 거쳐 증폭부(336)의 입력단으로 이동한다. 따라서, 복수의 스위치(912,914,916) 중 어느 하나가 도통된 경우와, 모든 스위치(912,914,916)가 도통되지 않은 경우, 마이크로웨이브의 이동 경로의 차이가 생긴다.

마이크로웨이브신호는 이동 경로의 차이에 따라, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 상이하여, 이에 따라 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 길수록 낮은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있고, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 짧을수록 높은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있다. 즉, 복수의 스위치 중 어느 하나의 스위치를 도통함에 따라, 주파수를 가변하여 마이크로웨이브를 출력할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법에 대한 순서도이다.

현재 입사된 마이크로웨이브의 파워와 반사되는 마이크로웨이브의 파워를 이용하여, 현재 캐비티(134) 내의 가열 효율을 계산하여 산출한다.(S10)

산출된 가열 효율 값이 목표 가열 효율보다 낮으면, 스터러(Stirrer) 혹은 FAE(Field Adjustment Element)를 사용하여 현재 발진하는 주파수의 주변에 목표 가열 효율보다 높은 가열 효율을 갖는 주파수를 찾아 발진한다.

현재 발진하는 주파수의 주변에도 목표 가열 효율보다 높은 가열 효율을 갖는 주파수가 없거나, 발진하여 가열에 이용한 마이크로웨이브의 가열 효율도 목표 가열 효율보다 낮아지게 되는 경우, 가열을 중지한다.(S20)

부하가 에너지를 흡수하면, S11값에 차이가 발생하고, 이는 가열 효율을 변화시킬 수 있다.

내부 제어부(350)는 내부 전원부(360)를 제어하여, 도통되는 다이오드의 종류에 변화를 주어(S30), 피드백 전송선로(390)의 길이에 변화를 가함으로써(S40) 증폭부(336)에서 출력하는 주파수를 가변할 수 있다.(S50) 또한, 내부 제어부(350)는 도통되는 스위치의 종류에 변화를 주어(S30), 피드백 전송선로(390)의 길이에 변화를 가함으로써(S40), 증폭부(336)에서 출력하는 주파수를 가변할 수 있다.(S50)

100 : 조리기기 110 : 마이크로웨이브 생성부
112 : 마이크로웨이브 전송부 114 : 전원 공급부
134 : 캐비티 310 : 제어부
338 : 방향성 결합기 342 : 제 1 파워 검출부
346 : 제 2 파워 검출부 368 : 제 1 격리부
364 : 제 2 격리부 366 : 제 3격리부
350 : 내부 제어부 336 : 증폭부
360 : 내부 전원부 362 : 위상 천이기
612,614 : 다이오드 912,914,916 : 스위치
820 : 인덕터 810,830 : 캐패시터
840 : 저항

Claims (15)

1. 캐비티; 및
   상기 캐비티로 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 마이크로웨이브 생성부; 를 포함하며,
   상기 마이크로웨이브 생성부는,
   주파수 발진 및 증폭을 수행하여 증폭된 마이크로웨이브를 출력하는 증폭부;
   적어도 하나의 다이오드를 구비하며, 상기 다이오드에 의해 가변 하는 임피던스에 기초하여, 상기 증폭부에서 출력된 마이크로웨이브의 위상을 천이하는 위상천이기; 및
   상기 위상천이기의 동작을 제어하는 내부 제어부; 를 포함하고,
   상기 위상천이기는 상기 다이오드와 병렬로 연결되는 도선; 및
   상기 다이오드 또는 도선을 지나 그라운드(GND)에서 반사되는 마이크로웨이브의 진행방향을 제어하는 제 1 격리부; 를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 다이오드의 바이어스 전원과 상기 내부 제어부에 전원을 공급하는 내부 전원부;를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 내부 제어부는,
   상기 캐비티 내로 공급되는 마이크로웨이브와 상기 캐비티로부터 반사되는 마이크로웨이브를 이용하여, 주파수 별로 가열효율을 산출하고, 상기 산출된 가열효율과 목표가열효율에 기초하여, 상기 적어도 하나의 다이오드와 상기 도선의 도통을 제어하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
5. 캐비티; 및
   상기 캐비티로 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 마이크로웨이브 생성부; 를 포함하며
   상기 마이크로웨이브 생성부는,
   주파수 발진 및 증폭을 수행하여 증폭된 마이크로웨이브를 출력하는 증폭부;
   적어도 하나의 스위치를 구비하며, 상기 스위치에 의해 가변하는 임피던스에 기초하여, 상기 증폭부에서 출력된 마이크로웨이브의 위상을 천이하는 위상천이기; 및
   상기 위상천이기의 동작을 제어하는 내부 제어부;를 포함하며,
   상기 위상천이기는 상기 스위치와 병렬로 연결되는 도선; 및 상기 스위치 또는 도선을 지나 그라운드(GND)에서 반사되는 마이크로웨이브의 진행방향을 제어하는 격리부;를 포함하고,
   상기 내부 제어부는,
   상기 캐비티 내로 공급되는 마이크로웨이브와 상기 캐비티로부터 반사되는 마이크로웨이브를 이용하여, 주파수 별로 가열효율을 산출하고, 상기 산출된 가열효율과 목표가열효율에 기초하여, 상기 스위치의 도통을 제어하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
6. 제 3항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 증폭부는,
   상기 도통되는 다이오드의 종류에 따라, 상기 증폭부의 출력단과 상기 증폭부의 입력단을 연결하는 피드백 전송선로의 길이가 달라지는 경우, 상이한 크기의 주파수를 갖는 마이크로웨이브를 출력하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 증폭부는,
   상기 피드백 전송선로의 길이가 길어질수록 낮은 주파수의 마이크로웨이브를 출력하고, 상기 피드백 전송선로의 길이가 짧아질수록 높은 주파수의 마이크로웨이브를 출력하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기
8. 제 6항에 있어서,
   상기 위상천이기는,
   상기 피드백 전송선로상에 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 마이크로웨이브 생성부는,
   상기 캐비티 내의 부하에서 반사되는 마이크로웨이브가 상기 증폭부로 전달되는 것을 차단하는 제 2 격리부를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
10. 제 1항에 있어서,
    상기 마이크로웨이브 생성부는,
    상기 증폭부로부터 반사되는 마이크로웨이브가 상기 위상천이기로 전달되는 것을 차단하는 제 3 격리부;를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
11. 삭제
12. 제 1항에 있어서,
    상기 증폭부는,
    주파수 간격이 26Mhz이하인 주파수의 마이크로웨이브를 출력하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
13. 캐비티에 흡수되는 마이크로웨이브의 파워와 캐비티로부터 반사되는 마이크로웨이브의 파워에 기초하여 가열효율을 산출하는 단계;
    목표 가열효율과 상기 산출된 가열효율을 비교하여, 산출된 가열효율이 목표 가열효율보다 낮은 경우, 가열을 중지하는 단계;
    상기 가열을 중지한 후, 위상천이기의 구성을 달리하여 피드백 전송선로의 길이를 변화시키는 단계;및
    상기 피드백 전송선로 길이의 변화에 따라, 기존에 출력된 주파수와 상이한크기의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하는 단계를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계는,
    도통되는 스위치를 변경하여 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법.
15. 제 13항에 있어서,
    상기 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계는,
    도통되는 다이오드의 종류를 변경하여 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법.

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