KR102378759B1 - 전자 조리 기기 - Google Patents

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KR102378759B1
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김광록
강계룡
강병극
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엘지전자 주식회사
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/681—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron
    • H05B6/682—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit

Abstract

본 발명은 전자 조리 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브(microwave)를 이용하는 전자 조리 기기에 관한 것이다. 본 발명에서는 미리 정해진 주기에 따라서 인버터 회로의 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절함으로써 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 감소시킨다. 사용자가 조리 시간 및 출력을 설정하여 전자 조리 기기의 구동이 시작되면, 전자 조리 기기의 인버터 회로는 설정된 조리 시간 동안 사용자가 원하는 출력에 해당하는 일반 주파수에 따라서 동작하되, 미리 정해진 주기에 도달할 때마다 간섭 회피 주파수로 동작한다. 이와 같은 동작 주파수 조절에 의해서 전자 조리 기기의 성능 저하를 최소화하면서 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 감소시킬 수 있다.

Description

전자 조리 기기{ELECTRONIC COOKING DEVICE}
본 발명은 전자 조리 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브(microwave)를 이용하는 전자 조리 기기에 관한 것이다.
일반적으로, 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기는 음식물을 수납하여 밀폐한 후, 동작 버튼을 누르게 되면 고압 발생기에 전압이 인가되고 고압 발생기에 인가된 상용 전압은 승압된다. 이에 따라서 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론에 전원이 인가되고, 마그네트론에 의해 발생된 마이크로웨이브는 도파관 등을 통해 캐비티로 전달된다.
이때, 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기는 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브를 캐비티 내부의 음식물에 조사하여 음식물을 구성하고 있는 분자들을 1초에 수억만번 진동시킴으로써 발생되는 마찰열로 음식물을 가열한다.
이와 같은 전자 조리 기기에 구비되는 마그네트론을 구동하기 위해서는 약 3500V 이상의 고출력 직류 전압이 요구된다. 최근에는 인버터 회로를 사용하여 이와 같은 고출력 직류 전압을 공급하는 인버터 방식의 전자 조리 기기가 널리 사용되고 있다. 인버터 방식의 전자 조리 기기는 스위칭 신호에 의해서 교번적으로 턴 온 및 턴 오프되는 스위칭 소자의 스위칭 동작에 따라서 상용 교류 전압을 변환하여 마그네트론의 구동에 필요한 직류 전압을 생성한다. 이러한 스위칭 소자의 스위칭 동작을 위한 스위칭 신호는 미리 정해진 동작 주파수에 따라서 생성된다.
한편, 최근 무선 통신 기술의 발전으로 인하여 다양한 무선 통신 장치들이 사용되고 있다. 이와 같은 무선 통신 장치들은 각자 할당된 무선 주파수 영역을 통해서 전파를 주고 받음으로써 통신을 수행한다.
그런데 특정 무선 통신 장치의 무선 주파수 대역이 인버터 방식의 전자 조리 기기의 동작 주파수와 서로 동일하거나 유사할 경우, 해당 무선 통신 장치는 전자 조리 기기에 의해서 출력되는 전자파에 의한 간섭(Interference)을 받게 된다. 이와 같은 간섭 현상으로 인해서 무선 통신 장치의 통신 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 이와 같은 간섭 현상에 의한 무선 통신 장치의 통신 성능 저하 문제는 전자 조리 기기를 이용한 음식물의 조리 시간이 길어질수록 더욱 심각해진다.
본 발명은 전자 조리 기기를 이용하여 음식물을 조리하는 동안 발생할 수 있는 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 줄일 수 있는 전자 조리 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 줄이기 위해서, 본 발명에 따른 전자 조리 기기는 인버터 회로의 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절한다. 본 발명에서 인버터 회로의 동작 주파수는 일반 주파수 및 간섭 회피 주파수를 포함한다. 일반 주파수는 전자 조리 기기가 사용자가 설정한 출력 전력을 유지하기 위한 주파수를 의미하고, 간섭 회피 주파수는 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 줄이기 위하여 일반 주파수와 다르게 설정되는 주파수를 의미한다.
본 발명에서는 미리 정해진 주기에 따라서 인버터 회로의 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절함으로써 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 감소시킨다. 사용자가 조리 시간 및 출력을 설정하여 전자 조리 기기의 구동이 시작되면, 전자 조리 기기의 인버터 회로는 설정된 조리 시간 동안 사용자가 원하는 출력에 해당하는 일반 주파수에 따라서 동작하되, 미리 정해진 주기에 도달할 때마다 간섭 회피 주파수로 동작한다. 이와 같은 동작 주파수 조절에 의해서 전자 조리 기기의 성능 저하를 최소화하면서 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기는, 입력 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전압을 생성하는 정류부, 상기 정류부로부터 출력되는 직류 전압을 평활화하는 직류 링크부, 스위칭 동작을 통해서 상기 직류 링크부로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부, 상기 인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 마그네트론에 전달하는 마그네트론 구동부, 상기 스위칭 동작을 위한 스위칭 신호를 생성하는 스위칭 신호 생성부 및 동작 주파수를 조절하여 상기 스위칭 신호 생성부에 전류 지령치를 제공하는 제어부를 포함하고, 상기 동작 주파수는 일반 주파수 및 간섭 회피 주파수를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 미리 정해진 주기에 따라서 상기 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 사용자가 설정한 조리 시간에 따라서 상기 주기를 다르게 설정할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 간섭 회피 주파수는 상기 일반 주파수보다 높은 주파수로 설정될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 간섭 회피 주파수는 상기 일반 주파수보다 낮은 주파수로 설정될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 간섭 회피 주파수는 0으로 설정될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 주파수가 미리 정해진 간섭 주파수에 포함되는 경우 상기 동작 주파수를 상기 간섭 회피 주파수로 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 사용자가 설정한 조리 시간이 미리 정해진 기준 시간 이상일 경우에만 상기 동작 주파수를 상기 간섭 회피 주파수로 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면 전자 조리 기기를 이용하여 음식물을 조리하는 동안 발생할 수 있는 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기에 포함되는 전력 공급부의 회로도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 전자 조리 기기가 작동 중일 때 스위칭 신호, 마그네트론 구동부로 입력되는 전류 및 전압, 마그네트론의 출력 전류 및 전압의 파형을 각각 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기가 작동 중일 때 스위칭 신호, 마그네트론 구동부로 입력되는 전류 및 전압, 마그네트론의 출력 전류 및 전압의 파형을 각각 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 조리 기기가 작동 중일 때 스위칭 신호, 마그네트론 구동부로 입력되는 전류 및 전압, 마그네트론의 출력 전류 및 전압의 파형을 각각 나타낸다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 부분 사시도이다. 또한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기(100)는 본체(102)를 포함한다. 본체(102)의 전면부에는 조리창(104)이 부착된 도어(106)가 개폐 가능하게 결합되고, 본체(102)의 전면 일측부에는 조작패널(108)이 결합된다.
본체(102)와 결합되는 도어(106)는 캐비티(134)를 개폐한다. 도면에서는 도시하지 않았지만 도어(106) 내부에는 마이크로웨이브의 차폐를 위한 도어 쵸크(미도시)가 배치될 수 있다.
조작패널(108)은 조리기기의 운전을 조작하는 조작부(107)와, 조리기기의 동작 등을 표시하는 표시부(105)를 포함한다. 사용자는 조작부(107)를 이용하여 캐비티(134) 내의 음식물을 조리하고자 하는 시간, 즉 조리 시간을 설정할 수 있다. 또한 사용자는 조작부(107)를 이용하여 조리 시간 동안 전자 조리 기기(100)가 유지해야 하는 출력 전력을 설정할 수 있다. 사용자는 자신이 설정하고자 하는 전자 조리 기기(100)의 조리 시간 및 출력 전력을 표시부(105)를 통해서 확인할 수 있다. 또한 표시부(105)에는 전자 조리 기기(100)가 작동하는 동안 남은 조리 시간이 표시될 수 있다.
본체(102)의 내부에는 가열 대상(140), 예를 들어 음식물이 수용되어 마이크로웨이브에 의해 조리가 이루어질 수 있도록 소정 크기의 수용공간을 가지는 캐비티(134)가 구비된다.
또한 캐비티(134)의 외측면에는 마이크로웨이브를 발생시키기 위한 마이크로웨이브 생성부(110)가 설치된다. 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 구비할 수 있다. 마그네트론은 고주파의 마이크로웨이브를 생성하여 출력할 수 있다.
마이크로웨이브 전송부(112)는 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 본 발명의 일 실시예에서, 마이크로웨이브 전송부(112)는 도파관(waveguide) 또는 동축 선로를 구비할 수 있다. 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 마이크로 웨이브 전송부(112)와 마이크로웨이브 생성부(110) 사이에는 도면과 같이 피더(142)가 연결될 수 있다.
한편, 마이크로웨이브 전송부(112)는 도면과 같이 캐비티(134) 내로 개구부(145)를 통해 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. 마이크로웨이브는 개구부(145) 또는 안테나를 통해 캐비티(134)로 방출된다.
한편, 도면에서는 하나의 개구부(145)가 캐비티(134) 상측에 배치되는 것으로 도시되어 있으나 개구부(145)가 캐비티(134)의 하측 또는 측부에 배치되는 것도 가능하며, 복수의 개구부가 배치되는 것도 가능하다. 개구부(145) 대신에 안테나를 통해 결합되는 경우도 마찬가지이다.
다시 도면을 참조하면, 마이크로웨이브 생성부(110)의 하측에는 마이크로웨이브 생성부(110)에 전원을 공급하는 전력 공급부(200)가 구비된다.
전력 공급부(200)는 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 전력 공급부(200)는 고압 트랜스, 또는 하나 이상의 스위칭 소자에 의한 스위칭 동작에 의하여 생성되는 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.
또한 도면에서는 도시되지 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 등을 들 수 있다. 이 중 회전 테이블과 슬라이딩 테이블은 캐비티(134)의 하부에 배치될 수 있으며, 스터러는 캐비티의 하부, 측면, 상부 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
전술한 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기(100)는 사용자가 도어(106)를 열고 가열 대상(140)을 캐비티(134) 내에 넣은 후 도어(106)를 닫은 상태에서 조작패널(108), 특히 조작부(107)를 조작하여 원하는 조리 시간 및 출력 전력을 선택하고 조리 선택 버튼(미도시)과 시작 버튼(미도시)을 누르면 동작하게 된다.
이 때 전자 조리 기기(100) 내의 전력 공급부(200)는 입력된 교류 전원을 고압의 직류 전원으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하고, 마이크로웨이브 생성부(110)는 사용자가 원하는 출력에 해당하는 마이크로웨이브를 생성하여 출력한다. 또한 마이크로웨이브 전송부(112)는 생성된 마이크로웨이브를 전송하여 캐비티(134)로 방출한다. 이에 따라 캐비티(134) 내부에 있는 가열 대상(140), 예를 들어 음식물이 가열된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기에 포함되는 전력 공급부의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 전력 공급부는 정류부(302), 직류 링크부(304), 인버터부(306), 마그네트론 구동부(308)를 포함한다.
정류부(302)는 입력 전원(32)으로부터 공급되는 교류 전원을 정류하여 출력한다. 정류부(302)는 정류 동작을 위한 하나 이상의 다이오드(34), 예컨대 브릿지 다이오드 및 인덕터(L)를 포함한다. 실시예에 따라서는 스위칭 소자를 구비하는 컨버터 회로가 정류부(302) 대신에 사용될 수도 있다.
직류 링크부(304)는 정류부(302)와 연결되어 정류부(302)로부터 출력되는 직류 전압을 평활화한다. 직류 링크부(304)는 평활화 동작을 수행하는 직류 링크 커패시터(C1)를 포함한다.
인버터부(306)는 스위칭 소자(T1, T2)에 의한 스위칭 동작을 통해서 직류 링크부(304)로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 인버터부(306)는 스위칭 동작을 수행하기 위한 하나 이상의 스위칭 소자(T1, T2)를 포함할 수 있다. 스위칭 소자(T1, T2)는 스위칭 신호 생성부(42)에 의해서 생성되는 스위칭 신호(S1, S2)에 의해서 서로 상보적으로 턴 온 및 턴 오프될 수 있다. 이와 같은 스위칭 소자(T1, T2)의 턴 온 및 턴 오프 동작을 스위칭 동작이라 한다. 인버터부(306)의 스위칭 소자(T1, T2)에는 각각 대응되는 커패시터(C2, C3)가 연결된다.
마그네트론 구동부(308)는 인버터부(306)로부터 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 마그네트론(36)에 전달한다. 마그네트론 구동부(308)에 포함된 고전압 변환기(38)는 인버터부(306)로부터 출력되는 교류 전압을 미리 정해진 주파수를 갖는 고주파 전압으로 변환할 수 있다.
마그네트론(36)은 자기장을 이용한 진공관으로서, 마그네트론 구동부(308)에 의해서 전달되는 고주파 전압을 이용하여 극초단파, 즉 마이크로웨이브를 출력한다. 마그네트론(36)은 양극, 음극, 그리드를 갖는 2극 진공관으로 구성될 수 있다.
스위칭 신호 생성부(42)는 인버터부(306)에 포함되는 스위칭 소자(T1, T2)의 스위칭 동작을 위한 스위칭 신호를 출력한다. 스위칭 신호 생성부(42)는 제어부(40)로부터 제공되는 전류 지령치에 따라서 스위칭 신호를 생성한다.
제어부(40)는 미리 설정된 동작 주파수에 따라서 전류 지령치를 생성하여 스위칭 신호 생성부(42)에 공급한다. 제어부(40)는 입력 전원(32)에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 마그네트론 구동부(308)에 의해서 공급되는 출력 전압의 크기(Ebm)에 기초하여 스위칭 신호 생성부(42)에 전류 지령치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 출력 전압의 크기(Ebm)에 기초하여 마그네트론(36)의 소비 전력을 계산하고, 계산된 소비 전력에 기초하여 전력 지령치를 생성할 수 있다. 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 전력 지령치를 기초로 스위칭 신호 생성부(42)에 전달할 전류 지령치를 계산할 수 있다.
본 발명에 따른 제어부(40)는 전자 조리 기기의 작동 과정에서 동작 주파수를 조절하여 스위칭 신호 생성부(42)에 전류 지령치를 제공할 수 있다. 본 발명에서 동작 주파수는 일반 주파수 및 간섭 회피 주파수를 포함한다. 여기서 일반 주파수는 전자 조리 기기가 사용자가 설정한 출력 전력을 유지하기 위한 주파수를 의미하고, 간섭 회피 주파수는 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 줄이기 위하여 일반 주파수와 다르게 설정되는 주파수를 의미한다.
본 발명에서 제어부(40)는 전자 조리 기기가 작동하는 동안 스위칭 신호 생성부(42)의 스위칭 신호 생성을 위한 동작 주파수를 미리 설정된 주기에 따라서 일반 주파수에서 간섭 회피 주파수로 조절함으로써 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 줄일 수 있다. 간섭 회피 주파수는 일반 주파수보다 높은 주파수로 설정되거나, 일반 주파수보다 낮은 주파수로 설정될 수 있다. 또한 간섭 회피 주파수는 0으로 설정될 수도 있다.
예를 들어 전자 조리 기기 주변에 설치된 무선 통신 장치의 무선 주파수가 2.45GHz인 상황에서 전자 조리 기기의 동작 주파수가 2.45GHz 또는 이와 유사한 주파수일 경우, 사용자가 전자 조리 기기를 이용하여 음식물을 조리하는 동안 전술한 바와 같은 간섭 현상이 발생하여 무선 통신 장치의 통신 성능이 저하될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 전자 조리 기기의 제어부(40)는 전자 조리 기기가 작동하는 동안 전자 조리 기기의 동작 주파수를 주기적으로 무선 통신 장치의 무선 주파수와 다른 주파수, 즉 간섭 회피 주파수로 조절한다. 이와 같은 제어에 의해서 전자 조리 기기의 성능 저하를 최소화하면서 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 감소시켜 조리 시간 동안 무선 통신 장치의 통신 성능이 저하되는 현상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 전자 조리 기기의 주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 주파수를 검출할 수 있다. 제어부(40)는 검출된 무선 통신 장치의 통신 주파수가 미리 정해진 간섭 주파수에 포함되는 경우, 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절하는 제어를 수행할 수 있다.
예를 들어 전자 조리 기기의 주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 주파수가 5GHz이고 간섭 주파수가 2.3~2.5GHz로 설정되어 있을 경우, 제어부(40)는 전자 조리 기기의 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절하지 않고 일반 주파수로 유지한다. 그러나 전자 조리 기기의 주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 주파수가 2.4GHz이고 간섭 주파수가 2.3~2.5GHz로 설정되어 있을 경우, 제어부(40)는 전술한 바와 같이 일정한 주기에 따라서 전자 조리 기기의 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절한다.
이와 같이 전자 조리 기기 주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 주파수 검출 결과에 따라서 전자 조리 기기의 동작 주파수 조절 여부를 결정함으로써 전자 조리 기기의 불필요한 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 사용자가 조작부(107)를 이용하여 설정한 조리 시간에 따라서 스위칭 신호 생성부(42)의 스위칭 신호 생성을 위한 동작 주파수를 일반 주파수에서 간섭 회피 주파수로 조절하는 주기를 다르게 설정할 수 있다.
예를 들어 사용자가 3분 30초의 조리 시간을 설정하여 전자 조리 기기의 구동을 시작할 경우, 제어부(40)는 30초마다 동작 주파수를 일반 주파수에서 간섭 회피 주파수로 조절하도록 제어할 수 있다. 또 다른 예로 사용자가 1분 20초의 조리 시간을 설정하여 전자 조리 기기의 구동을 시작할 경우, 제어부(40)는 10초마다 동작 주파수를 일반 주파수에서 간섭 회피 주파수로 조절하도록 제어할 수 있다. 이처럼 사용자가 설정한 조리 시간에 따라서 동작 주파수의 조절 주기를 가변적으로 설정함으로써 무선 통신 장치와의 간섭 현상 및 통신 성능 저하 현상의 방지 효과를 극대화할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 사용자가 설정한 조리 시간이 미리 정해진 기준 시간 이상일 경우에만 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절할 수 있다.
예를 들어 사용자가 설정한 조리 시간이 20초이고 기준 시간이 30초로 설정된 경우 제어부(40)는 전자 조리 기기의 동작 주파수를 일반 주파수로 유지한다. 그러나 사용자가 설정한 조리 시간이 1분 20초이고 기준 시간이 50초로 설정된 경우 제어부(40)는 전술한 바와 같이 전자 조리 기기의 동작 주파수를 일정한 주기에 따라서 간섭 회피 주파수로 조절한다.
이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 종래 기술 및 본 발명에 따른 전자 조리 기기의 제어 방법 및 그에 따른 무선 통신 장치와의 간섭 현상에 대하여 비교하여 설명한다.
참고로 도 4 내지 도 6에서 '스위칭 신호'는 스위칭 신호 생성부(42)에 의해서 생성되어 스위칭 소자(T1, T2)로 인가되는 스위칭 신호(S1, S2) 중 어느 하나의 파형을 나타낸다. 또한 도 4 내지 도 6에서 '입력 전류' 및 '입력 전압'은 각각 스위칭 소자(T1, T2)의 스위칭 동작에 의해서 출력되어 마그네트론 구동부(308)로 인가되는 교류 전류 및 교류 전압의 파형을 나타낸다. 또한 도 4 내지 도 6에서 '마그네트론 전류' 및 '마그네트론 전압'은 각각 마그네트론 구동부(308)에 의해서 마그네트론(36)이 구동될 때 출력되는 교류 전류 및 교류 전압의 파형을 나타낸다.
도 4는 종래 기술에 따른 전자 조리 기기가 작동 중일 때 스위칭 신호, 마그네트론 구동부로 입력되는 전류 및 전압, 마그네트론의 출력 전류 및 전압의 파형을 각각 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래에는 사용자가 조리 시간 및 원하는 출력 전력을 선택하여 전자 조리 기기가 작동 중일 때, 스위칭 신호의 동작 주파수가 미리 설정된 주파수로 유지된다. 이와 같은 제어에 따라서 마그네트론 구동부(308)로 인가되는 입력 전류 및 입력 전압의 파형은 전자 조리 기기가 작동 중인 동안 일정하게 유지되며, 이에 따라서 마그네트론 전류 및 전압 또한 일정하게 유지된다.
이와 같은 종래의 전자 조리 기기의 조리 시간 동안 발생하는 전자파로 인하여, 전자 조리 기기 주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 성능 저하 현상이 발생한다. 예를 들어 2.45GHz의 동작 주파수에 따라서 도 4와 같은 스위칭 신호를 생성하는 전자 조리 기기가 작동하는 동안, 유사한 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 장치의 채널 별 데이터 전송 속도를 측정한 결과는 다음과 같다.
채널 주파수 대역 데이터 전송 속도
1 2.412GHz 6.44Mbps
6 2.437GHz 0.64Mbps
11 2.462GHz 0.15Mbps
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기가 작동 중일 때 스위칭 신호, 마그네트론 구동부로 입력되는 전류 및 전압, 마그네트론의 출력 전류 및 전압의 파형을 각각 나타낸다.
전술한 바와 같이 유사한 주파수 대역의 사용에 따른 무선 통신 장치의 통신 성능 저하 현상을 감소시키기 위하여, 본 발명에 따른 전자 조리 기기의 제어부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 미리 정해진 주기에 따라서 스위칭 신호 생성부(42)에 의해서 생성되는 스위칭 신호의 주파수, 즉 동작 주파수를 미리 정해진 주기에 따라서 0으로 조절한다. 도 5에서 스위칭 신호는 구간 P1, P2, P3에서 각각 0, 즉 간섭 회피 주파수로 조절되고, 구간 P1, P2, P3 이외의 나머지 구간에서는 일반 주파수로 조절된다.
이와 같이 구간 P1, P2, P3에서 각각 동작 주파수가 0으로 조절되면, 마그네트론 구동부(308)로 인가되는 입력 전류가 해당 구간들에서 0으로 유지된다. 이에 따라서 마그네트론 전류 또한 구간 P1, P2, P3에서 각각 최저점을 유지하게 되며, 마그네트론 전압은 최고점까지 상승하게 된다.
이와 같은 동작 주파수의 주기적인 조절에 따라서 구간 P1, P2, P3에서 무선 통신 장치와의 간섭 현상이 사라지게 된다. 도 5와 같은 스위칭 신호를 생성하는 전자 조리 기기가 작동하는 동안, 유사한 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 장치의 채널 별 데이터 전송 속도를 측정한 결과는 다음과 같다.
채널 주파수 대역 데이터 전송 속도
1 2.412GHz 24.3Mbps
6 2.437GHz 4.83Mbps
11 2.462GHz 6.98Mbps
도 5에 도시된 결과를 도 4에 도시된 결과와 비교할 때, 동작 주파수를 주기적으로 0으로 조절함에 따라서 전자 조리 장치의 작동으로 인한 간섭 현상이 줄어들게 되어 무선 통신 장치의 각 채널의 데이터 전송 속도가 상승함을 확인할 수 있다.
참고로 동작 주파수의 조절 주기, 즉 구간 P1과 P2 사이의 시간 및 구간 P2와 P3 사이의 시간은 실시예에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 또한 구간 P1, P2, P3의 유지 시간도 실시예에 따라서 다르게 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 조리 기기가 작동 중일 때 스위칭 신호, 마그네트론 구동부로 입력되는 전류 및 전압, 마그네트론의 출력 전류 및 전압의 파형을 각각 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 조리 기기의 제어부(40)는 도 6에 도시된 바와 같이 미리 정해진 주기에 따라서 스위칭 신호 생성부(42)에 의해서 생성되는 스위칭 신호의 주파수, 즉 동작 주파수를 미리 정해진 주기에 따라서 일반 주파수보다 높은 주파수로 조절한다. 도 6에서 스위칭 신호는 구간 P4, P5, P6에서 각각 간섭 회피 주파수로 조절되고, 구간 P4, P5, P6 이외의 나머지 구간에서는 일반 주파수로 조절된다. 이 때 일반 주파수보다 간섭 회피 주파수가 보다 높게 설정됨을 확인할 수 있다. 예컨대 일반 주파수가 60kHz인 경우, 간섭 회피 주파수는 100kHz로 설정된다.
이와 같이 구간 P4, P5, P6에서 각각 동작 주파수가 간섭 회피 주파수로 조절되면, 마그네트론 구동부(308)로 인가되는 입력 전류는 다른 구간들의 전류보다 낮게 유지된다. 이에 따라서 마그네트론 전류 또한 구간 P4, P5, P6에서 다른 구간들의 전류보다 상대적으로 낮아지게 되며, 마그네트론 전압은 다른 구간들의 전압에 비해 상대적으로 높은 값을 나타낸다.
이와 같은 동작 주파수의 주기적인 조절에 따라서 구간 P4, P5, P6에서 무선 통신 장치와의 간섭 현상이 사라지게 된다. 도 6과 같은 스위칭 신호를 생성하는 전자 조리 기기가 작동하는 동안, 유사한 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 장치의 채널 별 데이터 전송 속도를 측정한 결과는 다음과 같다.
채널 주파수 대역 데이터 전송 속도
1 2.412GHz 13.8Mbps
6 2.437GHz 3.91Mbps
11 2.462GHz 12.8Mbps
도 5에 도시된 결과를 도 4에 도시된 결과와 비교할 때, 동작 주파수를 주기적으로 간섭 회피 주파수로 조절함에 따라서 전자 조리 장치의 작동으로 인한 간섭 현상이 줄어들게 되어 무선 통신 장치의 각 채널의 데이터 전송 속도가 상승함을 확인할 수 있다.
참고로 동작 주파수의 조절 주기, 즉 구간 P4과 P5 사이의 시간 및 구간 P5와 P6 사이의 시간은 실시예에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 또한 구간 P4, P5, P6의 유지 시간도 실시예에 따라서 다르게 설정될 수 있다.
한편, 도 6에는 간섭 회피 주파수를 일반 주파수보다 상대적으로 높게 설정하는 실시예가 도시되어 있으나, 실시예에 따라서는 간섭 회피 주파수를 일반 주파수보다 상대적으로 낮게 설정하더라도 동일하게 무선 통신 장치와의 간섭 현상을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (8)

  1. 입력 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 정류하여 출력하는 정류부;
    상기 정류부로부터 출력되는 전압을 평활화하는 직류 링크부;
    스위칭 동작을 통해서 상기 직류 링크부로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부;
    상기 인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 마그네트론에 전달하는 마그네트론 구동부;
    상기 스위칭 동작을 위한 스위칭 신호를 생성하는 스위칭 신호 생성부; 및
    동작 주파수를 조절하여 상기 스위칭 신호 생성부에 전류 지령치를 제공하는 제어부를 포함하고,
    상기 동작 주파수는 일반 주파수 및 간섭 회피 주파수를 포함하고,
    상기 제어부는
    미리 정해진 주기마다 상기 동작 주파수를 간섭 회피 주파수로 조절하는
    전자 조리 기기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    사용자가 설정한 조리 시간에 따라서 상기 주기를 다르게 설정하는
    전자 조리 기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 회피 주파수는
    상기 일반 주파수보다 높은 주파수로 설정되는
    전자 조리 기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 회피 주파수는
    상기 일반 주파수보다 낮은 주파수로 설정되는
    전자 조리 기기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 간섭 회피 주파수는
    0으로 설정되는
    전자 조리 기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    주변에 존재하는 무선 통신 장치의 통신 주파수가 미리 정해진 간섭 주파수에 포함되는 경우 상기 동작 주파수를 상기 간섭 회피 주파수로 조절하는
    전자 조리 기기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    사용자가 설정한 조리 시간이 미리 정해진 기준 시간 이상일 경우에만 상기 동작 주파수를 상기 간섭 회피 주파수로 조절하는
    전자 조리 기기.
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JP4296321B2 (ja) * 1999-09-20 2009-07-15 アルカテル−ルーセント ユーエスエー インコーポレーテッド 適応型電子レンジ用制御器と適応型電子レンジの制御方法

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