KR19980031194A - 전자 레인지 단락 감지 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자 렌지(Micro Wave Oven)를 구동시키는 고압 구동 회로의 단락감지를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 전자 렌지 구동 회로의 단락 및 기타 이상 동작시 화재 방지를 위해 사용되고 있는 써모스태트(Thermostat)를 대신하여 고압 트랜스포머(H.V.T., High Voltage Transformer)의 1차측에 연결된 일정 횟수의 도선(coil)을 감은 코아(core)와, 고압 구동 회로를 차단 또는 동작시키는 마이크로 컴퓨터(Micro Computer)로 구성하여, 전자 렌지를 구동시키는 부하들과 연결된 고압 트랜스포머의 2차측 전류 변화량에 따라 고압 트랜스포머의 1차측에 연결된 코아에 유기되는 전압 파형을 검출하고, 코아에서 발생된 연속된 전압 파형을 2진수로 변환한 다음, 변환된 전압값을 0.156V의 전압과 비교하여, 그에 따라 고압 구동 회로의 단락을 감지하여 고압 구동 회로를 차단 또는 동작시키므로서, 써모스태트의 삭제에 따른 원가 절감과 써모스태트의 단점, 즉 고압 구동 회로가 매우 높은 온도까지 도달해야만 회로를 차단시키기 때문에 다른 장치에도 나쁜 영향을 줄 수 있다는 점을 보완하도록 한 것이다.

Description

전자 렌지의 단락 감지 장치 및 방법

본 발명은 전자 렌지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 렌지는 크게 발진부, 고압부, 제어부, 그리고 가열실로 나눌 수 있다.

발진부는 고주파를 발생하는 마그네트론, 고주파를 가열실로 이끄는 도파관 및 마그네트론을 냉각하는 냉각 팬으로 구성되어 있으며, 고압부는 마그네트론의 동작에 필요한 히터 전압과 직류 고전압을 만드는 트랜스포머, 고압 콘덴서, 고압 다이오드 등으로 구성되어 있고, 제어부는 가열시간을 제어하는 타임 스위치나 제어 회로로 되어 있다. 끝으로, 가열실은 고주파식으로 밀폐된 식품의 가열실, 턴테이블 및 식품을 출납하기 위한 도어로 구성되어 있다.

따라서, 전자 렌지는 그 내부에서 초고주파의 전자파를 발생시키고, 이 전자파가 식품에 부딪혀 흡수되면서 발생하는 수십억회의 회전운동에 의한 마찰열을 이용하여 식품을 가열하는 장치이다. 이러한 전자렌지의 구동을 위한 전자 렌지의 고압 구동 장치는, 고압을 필요로 하는 여러 가지 부하들로 구성되어 있기 때문에, 고압에 의한 단락으로 화재가 발생될 수 있다.

이러한 고압측 단락으로 인한 화재 등을 방지하기 위해 고압 구동 회로의 이상 동작시 이를 감지하여 고압 구동 회로를 차단시키는 장치가 고압 구동 회로 내부에 장착되어 있다.

도 1을 참조하면, 고압 트랜스포머(100)와 고압 트랜스포머(100)의 1차코일(102)에 연결된 써모스태트(120)가 도시된다.

써모스태트(120)란 온도 상승에 의해 변화하는 양을 이용하여 어느 일정 온도까지 올라가면 그에 의한 변화가 온도 상승을 정지시키도록 한 장치로, 바이메탈(bimetal)- 열 팽창 계수가 다른 두 장의 금속판을 용착 도는 납땜한 것. -의 만곡(bulge)을 이용하여 온도를 일정하게 유지시키는 온도 조절 장치를 말한다. 즉, 전자 렌지의 고압 트랜스포머의 온도 상승에 따라 고압 구동 회로를 차단시키는 역할을 하는 장치이다.

이러한 써모스태트(120)를 전자 렌지의 고압 구동 회로에 장착할 경우, 가격 부담이 크고, 고압 구동 회로의 이상 동작시에도 고압 트랜스포머의 온도가 일정수준까지 도달해야만 고압 구동 회로를 차단시키므로, 고압 트랜스포머 뿐만 아니라 다른 부하들에도 나쁜 영향을 끼칠 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전자 렌지내 고압 구동 회로의 이상 상태를 감지하여, 고압 구동 회로를 선택적으로 구동시키는 전자 렌진의 단락 가지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른, 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 장치는, 전원 전압을 고압화하여 고압 구동 회로에 인가하는 트랜스포머와, 트랜스포머의 1차측에 인가되는 전류를 감지하는 감지수단과, 감지수단에 감지된 전류에 따라 고압 구동 회로의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비한다.

도 1은 종래의 써모스태트를 이용한 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지 장치를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서 코일을 감은 코아와 마이크로 컴퓨터를 이용한 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지 장치를 나타내는 도면.

도 3a는 도 2의 A지점의 고압 구동 회로 정상 동작시 교류 파형을 나타내는 도면.

도 3b는 도 2의 A지점의 고압 구동 회로 단락시 교류 파형을 나타내는 도면.

도 4a는 도 2의 B지점의 고압 구동 회로 정상 동작시 직류 파형을 나타내는 도면.

도 4b는 도 2의 B지점의 고압 구동 회로 단락시 직류 파형을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시예로서 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 마이크로 컴퓨터의 제어 동작을 나타내는 상세 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 고압트랜스포머(HVT)102: HVT1차코일

104: HVT2차코일120: 써모스태트

140: 코아142: 코일

160: 정류부162: 브릿지다이오드

164: 커패시터166: 저항

180: 마이크로컴퓨터200: 전선

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2를 참조하면, 부호(100)은 고압 트랜스포머로서, 1차측(102)은 전원에, 2차측(104)은 부하측에 연결되어 있으며, 1차측의 전원 전압을 권선비에 따라 부하측 고압 구동 회로의 구동에 필요한 고압으로 변환시켜 출력하도록 되어 있다.

이때, 고압 트랜스포머(100)의 일차측 코일(102)과 전원 사이를 연결하는 전선(200)은 소정 회수의 코일(142)이 권선된 코아(140)를 관통하게 되어, 코아(140)의 코일(142)은 전선(200)에 흐르는 전류에 대응하는 전류가 유기된다.

코아(140)의 코일(142)은 브릿지 다이오드(162) 및 정류용 캐패시터(164), 저항(166)으로 되는 정류부(160)가 연결되어 있으며, 코일(142)에 유기된 전류는 상기 부가 최근에 의해 전압화하고 직류 상태로 마이크로 컴퓨터(180)에 인가된다. 여기서, 마이크로 컴퓨터(180)는 전자 렌지의 구동을 제어하는 것으로서, 후술하는 바와 같이 정류부(160)의 전압에 따라 전자 렌지의 고압 구동 회로를 구동시킨다.

도 3에는 고압 구동 회로의 정상 동작 또는 단락 상태일 때, 접점(A)에 유기되는 전압의 파형도가 도시되어 있다. 즉, 도 2의 고압 트랜스포머(100)의 1차측(102)에 인가되는 전원 전압은 교류인 바, 코아(140)에 유기되는 접점(A)에서와 같은 전압이 유기되어 정류부(160)에 인가된다(본 실시예에서는 코아에 잠긴 코일의 권수를 60회 정도로 했을 때, A지점에서는 약 1.8V의 전압이 유기되는 것으로 하였다.)

도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 접점(A)의 교류 전압은 정류부(160)에서 정류되므로 접점(B)에서와 같은 직류 전압(발명자의 실험 결과에 의하면 약 0.4V의 전압이 유기되었다.)이 인가된다.

한편, 고압 구동 회로의 정상 동작시에는 일정한 전류의 흐름에 의해 일정한 전압의 파형이 나타나지만, 고압 구동 회로의 단락시에는 마크네트론의 발진(동작)이 정지하고 전류의 흐름이 고압 트랜스포머(100)의 2차측(104)에 몰리게 되어, 고압 트랜스포머(100)의 1차측(102)에 연결된 코일(142)에 유기되는 전류가 거의 전무해진다. 즉, 정류부(160)를 통하여 접점(B)에 인가되는 직류 전압은 도 4b에서와 같이 OV가 되는 것이다.

다른 한편, 마이크로 컴퓨터(180)는 통상의 마이크로 컴퓨터에서와 같이 A/D 변환부를 구비하고 있어 접점(B)의 전압을 감지할 수 있으며, 이에 따라 부하측의 고압 구동 회로의 구동을 제어하게 된다. 즉, 접점(B)의 전압이 0.4V의 정상 전압인 경우에는 고압 구동 회로가 정상 구동 상태이므로 고압 구동 회로를 계속하여 구동시키나, 상술한 바와 같이 접점(B)의 전압이 OV인 경우에는 고압 구동 회로가 단락 등의 이상이 발생한 경우이므로 고압 구동 회로를 정지시키는 것이다.

본 발명에 따른, 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 마이크로 컴퓨터(180)의 제어 동작은 도 5의 순서도를 참조하여 다음과 같이 상세히 설명된다.

먼저, 사용자가 전자 렌지를 가동하면, 그에 따라 전자 렌지의 고압 구동 회로가 발진되고, 마이크로 컴퓨터(180)에서의 전원 카운트가 시작된다(단계 300). 고압 구동 회로가 발진되면, 고압 트랜스포머(100)의 2차측(104)에 연결된 부하들에 유기되는 전류가 형성되고, 형성된 전류는 고압 트랜스포머(100)의 1차측(102)에 연결된 전원 전선(200)에 유기되며, 본 발명에 따른, 일정 횟수의 코일(142)을 감은 코아(140)를 전원 전선(200)에 통과시켜 그곳에 흐르는 전류를 감지하고, 정류부(160)를 통해 유기되는 전압 파형을 일정 루틴(ruotine)별로 검출한다(단계 310). (본 실시예에서는 20m초마다 검출하는 것으로 하였다.) 검출된 연속된 아날로그(analog)파형은 단계별로 세분화시킬 수 없으므로, 기준 전압 설정과 그 기준전압에 따른 고압 구동 회로의 발진 또는 차단 동작을 수행하기 위해, 전압 파형을 2진수로 변환시킨다(단계 320). 즉, 마이크로 컴퓨터(180)에 인가되는 전압을 5(V)로 가정했을 경우, 5(V)를 256개로 나눌 수 있다.(본 실시예에서는 8비트(bit) A/D 포트(Analog to Digital port)를 예로 들었다.)더 상세히 설명하자면, 2진수 0000 0001에 해당하는 자리에는 0.0195(V), 0000 0010은 0.0390(V), ……… 0000 1001은 0.195(V), ………, 1111 1111은 5.0(V)의 값이 저장된다. 다시 말해, 0∼5(V)사이의 전압값을 '0 0'에서 'F F'까지 256개로 나누었다. 다음 단계로, 변환된 값을 마이크로 컴퓨터(180)가 기설정된 기준 전압값과 비교한다(본 실시예에서는 기준 전압값을 '0 8', 즉 0.156V로 설정하였다.)(단계 330). 비교된 값이 기준 전압값보다 크면 전자 렌지의 고압 구동 회로를 정상 동작시키고, 비교된 값이 일정 시간 동안, 기준 전압값 이하로 감지되면, 즉 고압 구동 회로를 구성하는 고압 트랜스포머(100)의 2차측(104)에 전류의 흐름이 몰리게 되어, 본 발명에 따른 일정 횟수의 코일(142)을 감은 코아(140)와 연결된 고압 트랜스포머(100)의 1차측(102)에는 전류의 흐름이 전무해지므로, 고압 트랜스포머의 2차측에 연결된 부하들이 단락되었다는 것을 감지하여, 전자 렌지의 고압 구동 회로를 차단시킨다(단계 340). (본 실시예에서는 기준 전압값 이하였을 때, 그에 따른 감지 시간을 320m초, 즉 20m초×16으로 설정하였다).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 고가의 장치 대신, 간단한 코일과 기존의 마이크로 컴퓨터의 제어동작으로도 수행할 수 있게 하였으며, 온도로 감지하던 기존의 장치대신, 일정 전압에 의해 고압 구동 회로를 제어하므로써, 다른 기타 부품에도 안정성을 부여하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 장치에 있어서,

   전원 전압을 고압화하여 상기 고압 구동 회로에 인가하는 트랜스포머와;

   상기 트랜스포머의 1차측에 인가되는 전류를 감지하는 감지 수단과;

   상기 감지 수단에 감지된 전류에 따라 상기 고압 구동 회로의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 고압 구동 회로 단락 감지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 감지 수단은 상기 트랜스포머의 1차측에 인가되는 전류에 대응하는 전류를 유기하는 전류 감지부와; 상기 전류 감지부에 유기된 전류를 전압화하고 정류하여 상기 제어 수단에 인가하는 정류부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 고압 구동 회로 단락 감지 장치.
3. 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 방법에 있어서, 상기 전자렌지를 구동시키는 부하들과 연결된 트랜스포머의 2차측 전류 변화량에 따라 트랜스포머의 1차측에 연결된 감지 수단에 유기되는 전압 파형을 검출하는 단계;

   상기 감지 수단에서 발생된 상기 연속된 전압 파형을 2진수로 변환하는 단계;

   상기 변환된 전압값을 기설정된 기준 전압과 비교하는 단계;

   상기 비교된 전압값에 따라 상기 고압 구동 회로를 차단 또는 동작시키는 단계인 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 변환된 값은 0V에서 5V 까지를 256개로 나눈값인 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 비교 단계는 상기 기설정된 기준 전압 이상이면 상기 고압 구동 회로가 정상 동작 상태이고 기설정된 기준 전압 이하이면 상기 고압 구동 회로가 단락 상태를 표시하는 단계인 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 기설정 기준 전압은 0.156V인 것을 특징으로 하는 전자 렌지의 고압 구동 회로의 단락 감지를 위한 방법.