KR19980058761A - 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저압 변압기의 채용없이도 고압의 외부 교류전원을 기기의 동작제어를 위해 목표로 하는 전압레벨로 강압할 수 있도록 한 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 금속 필름형 커패시터와 저항으로 된 필터회로로 구성되어 외부로부터 제공되는 수백볼트의 교류전원을 기설정된 소정레벨로 강압하는 강압수단; 이 강압된 교류전원을 직류레벨로 정류하는 정류기; 정류기에서 출력되는 전압을 기설정된 소정레벨로 일정하게 유지시켜 제 1 레벨의 전압신호를 생성하는 제 1 레귤레이터; 및 제 1 레귤레이터의 출력을 기설정된 소정레벨로 일정하게 유지시켜 마이크로 컴퓨터 구동을 위한 제 2 레벨의 전압신호를 생성하는 제 2 레귤레이터를 포함한다.

Description

개선된 전자렌지용 전원 공급 장치

본 발명은 전자렌지의 전원 공급 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저전압 변압기를 채용하지 않고서도 외부로부터 제공되는 수백볼트(예를들면, 220V)의 교류전원을 전자렌지의 내부 동작제어에서 필요로하는 수볼트 내지 수십볼트의 직류 동작전원으로 변환하는 데 적합한 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와같이, 전자렌지는 마그네트론(magnetron)이라는 고주파 발진관에 고압전기를 가함으로써 수천 MHz 대의 초고주파를 발생시키고, 이 발생된 초고주파가 음식물에 흡수되어 음식물내의 물분자가 진동을 일으켜 음식물속에서 마찰열이 발생함으로써 이 마찰열에 의해 음식물이 조리되는 원리를 갖는 주방기기의 일종이다.

최근들어, 이러한 전자렌지는 전자기술의 급격한 발달에 따른 전자제어에 의해 각종 기능의 고정밀한 동작 및 제어가 실현되고 있는 실정이며, 이러한 고기능의 실현을 위해 제어회로 기판에는 다기능 구현을 위한 각종 제어를 수행하는 마이크로 컴퓨터가 구비되며, 또한 마이크로 컴퓨터의 제어에 따라 각종 소자(예를들면, 고압 변압기, 턴테이블 모터, 팬 모터 등)에 동작전원을 제공하는 릴레이 등이 구비된다.

따라서, 외부에서 제공되는 고압의 교류전원을 이용하는 전자렌지는, 예를들면 220V 의 외부 교류전원을 동작제어에 필요한 전압레벨로 강압해야하며, 강압된 전압을 직류전원으로 변환해야하는 데, 이를 위해, 종래의 전자렌지 제어회로에서는, 도 3에 도시된 바와같이, 외부에서 제공되는 고압의 교류전원을 강압하는 수단인 저압 변압기(Low Voltage Transformer)(202), 정류회로(204)(예를들면, 브리지 정류회로) 및 적어도 두 개의 레귤레이터(206,208)를 채용하는 전원 공급 장치가 구비된다. 여기에서, 각 레귤레이터(206,208)의 출력, 즉 기설정된 전압레벨로 제한된 출력(예를들면, -24V, -5V 등)은, 예를들면 마이크로 컴퓨터, 각종 릴레이 등에 공급된다.

또한, 도 3에 있어서, 저압 변압기(202)의 이차측 코일의 일단 출력전압(즉, -24V 출력전압)은 도시 생략된 디스플레이 수단인 VFD(vacumm fluorescent display) 의 히터 구동전원으로써 제공되는 데, 히터의 구동에 의해 VFD 내의 전자가 방출되므로써 VFD 는 구동, 예를들면 전자렌지의 조리동작시에 조리시간 등이 디스플레이된다.

한편, 고압의 외부 교류전원을 강압하기 위해 종래 전자 제어회로에 채용되는 저압 변압기(202)는 제어회로 기판(즉, PCB 기판)상에 장착되는 데, 그 부피가 크고 무거울 뿐만 아니라 이것은 PCB 파손의 주원인이 되고 있다.

더욱이, 저압 변압기의 변압작용에 따른 전기적 손실에 의해 발열현상이 발생되는 데, 이러한 발열현상으로 인해 PCB 상의 다른 주위부품에 열손상이 야기된다는 문제가 있다. 또한, 저압 변압기의 주재료가 원가비중이 높은 동선으로 구성되기 때문에 전체 제어회로의 제조비용이 비싸다는 단점을 갖는다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저압 변압기의 채용없이도 고압의 외부 교류전원을 기기의 동작제어를 위해 목표로 하는 전압레벨로 강압할 수 있는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부로부터 제공되는 수백볼트의 교류전원을 기설정된 소정레벨로 강압하는 강압수단, 이 강압된 교류전원을 직류레벨로 정류하는 정류기, 상기 정류기에서 출력되는 전압을 기설정된 소정레벨로 일정하게 유지시켜 제 1 레벨의 전압신호를 생성하는 제 1 레귤레이터, 상기 제 1 레귤레이터의 출력을 기설정된 소정레벨로 일정하게 유지시켜 마이크로 컴퓨터 구동을 위한 제 2 레벨의 전압신호를 생성하는 제 2 레귤레이터로 구성된 전자렌지용 전원 공급 장치에 있어서, 상기 입력 교류전원을 강압하는 강압수단은, 금속 필름형 커패시터와 저항으로 된 필터회로로 구성된 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치는, 입력 교류전원에 포함된 서지 성분을 제거하기 위한 제 1 바리스터와, 강압수단을 통해 강압된 교류전원에 포함된 서지 성분을 제거하기 위한 제 2 바리스터를 더 포함하며, 제 2 레귤레이터의 출력에 연결되어 생성된 제 1 레벨의 전압신호를 분압하여 기설정된 제 3 레벨의 전압신호로 변환하는 가변수단을 더 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치의 회로도

도 2는 본 발명에 채용되는 금속 필름형 커패시터의 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 3은 종래의 전형적인 전자렌지용 전원 공급 장치의 회로도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

11,11′: 폴리에스터13,13′: 전극

102 : 강압기104 : 정류기

106, 108 : 레귤레이터VR1,2 : 바리스터

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 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치의 회로도이다.

동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 전원 공급 장치는, 필터회로(102), 정류기(104) 및 두 개의 레귤레이터(106,108)를 포함한다. 또한, 서지전류의 흡수를 위한 두 개의 바리스터(VR1,VR2) 및 평활용 콘덴서(C12,C13,C14)를 포함하며, VFD 로의 전원공급을 위한 라인상에 분압저항(R12,R13) 및 제너 다이오드(ZD)이 구비된다.

먼저, 도 1에 도시된 바와같은 구성을 갖는 본 발명의 전원 공급 장치가 도 3에 도시된 종래 전원 공급 장치와 다른점은 종래장치에서 저압변압기(202) 대신에 금속 필름형 콘덴서로 된 필터회로(102)를 채용한다는 데 있는 것이며, 이러한 구성부재(102)를 제외한 다른 구성부재는 실질적으로 동일한 구성을 갖는다.

또한, 본 발명에서 가장 핵심적인 구성부재를 이루는 필터회로(102)는 커패시터(C11)와 저항(R11)으로 구성되어 외부에서 제공되는 220V의 교류전원을 전자렌지의 각종 소자를 구동하는 데 적합한 전압레벨로 강압한다. 이러한 커패시터(C11)는 실질적으로 AC 용 금속 필름형 커패시터로 구성된다.

보다 상세하게, 필터회로(102)내의 커패시터(C11)는 입력 교류전압이 다운시키기 위해 일종의 저항기로서의 역할을 수행, 즉 기존의 저압 변압기가 수행하던 ]전압강하의 역할을 수행하여 220V 의 교류전원을 대략 40V 의 교류전원으로 다운시킨다.

여기에서, 입력 교류전압을 강압하는 수단으로써 기존의 저압 변압기 대신에 금속 필름형 커패시터를 채용하는 이유는 첫째, 높은 용량의 커패시터를 만들 수가 있고, 둘째, 높은 내전압값(예를들면, AC 250V)을 만들 수 있으며, 셋째, 주파수 특성이 AC 50/60Hz - 1KHz 로 양호하기 때문이다.

한편, 이러한 금속 필름형 커패시터(C11)는, 일예로서 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와같이, 폴리에스터 또는 PP 필름 단면(11,11′)에 Al 을 증착(또는 Al 호일(foil) 부착)시켜 전극(13,13′)을 형성하고, 도 2c에 도시된 바와같이, 이러한 필름 2매를 필름면이 부착되도록 말아 양면에 전극(13,13′)을 형성하여 구성한다.

도 1을 참조하면, 외부로부터 제공되는 220V(예를들면, 60Hz)의 교류전원은 커패시터(C11)와 저항(R11)이 병렬연결된 필터회로(102)에 제공되어 소정의 레벨로 강압(전자렌지의 각종 소자를 구동하는 데 적합한 전압레벨로 강압, 즉 대략 AC 40V 정도)되며, 여기에서 강압된 교류전원은 직류화를 위해 정류기(104)로 제공된다. 여기에서, 입력측의 바리스터(VR1)는 입력 교류전원에 포함된 서지 성분을 흡수하기 위한 것이다.

한편, 상기한 필터회로(102)를 통해 소정레벨로 강압된 교류전원은 4개의 다이오드(D11,D12,D13,D14)로 된 브릿지 정류회로로 구성되는 정류기(104)에 입력되어 전파정류를 통해 직류로 변환된다. 이때, 정류기(104)에 구비된 바리스터(VR2) 필터회로(102)에서 제공되는 출력에서 리플 성분을 흡수하기 위한 것이고, 정류기(104)의 출력측에는 그라운드와의 사이에 리플 성분 제거를 위한 평활용 콘덴서(C12)가 구비된다.

다른한편, 제 1 레귤레이터(106)는 상기한 정류기(104)에서 출력되는 소정레벨의 직류전원을 제공받아 출력전압 레벨을 일정하게 유지, 즉 정류기(104)로 부터의 직류전압을 -24V 의 전압레벨로 일정하게 유지시켜 출력단자(OUT1)에 제공한다. 이때, 제 1 레귤레이터(106)의 출력측에는 평활용 콘덴서(C13)가 구비된다. 따라서, 출력단자(OUT1)에서의 -24V 출력은 각종 소자(예를들면, 고압 변압기, 턴테이블 모터, 팬 모터, VFD 등)로의 전원공급을 절환하는 릴레이로 공급될 것이다.

또한, 제 1 레귤레이터(106)의 출력측 출력단자(OUT1)에는 분압저항(R12,R13)과 대략 2.5V 의 항복전압을 갖는 제너 다이오드(ZD)가 구비되는 데, 이러한 제너 다이오드(ZD)의 양단을 통해 -24V 의 전압을 분압하여 얻은 분압된 직류 2.5V 의 전압을 구동전원으로서 도시 생략된 VFD 에 공급한다.

한편, 제 1 레귤레이터(106)의 출력측에 연결된 제 2 레귤레이터(108)는 상기한 제 1 레귤레이터(106)에서 일정하게 출력되는 -24V 의 직류전원을 제공받아 출력전압 레벨을 일정하게 유지, 즉 제 1 레귤레이터(106)에서 출력되는 -24V 의 직류전압을 -5V 의 전압레벨로 일정하게 유지시켜 출력단자(OUT2)에 제공한다. 이때, 제 2 레귤레이터(108)의 출력측에는 리플 성분 제거를 위한 평활용 콘덴서(C14)가 구비된다. 따라서, 출력단자(OUT2)에서의 -5V 출력은 전자렌지용 전자회로의 각종 기능제어를 수행하는 도시 생략된 마이크로 컴퓨터로 공급되며, 그 결과 마이크로 컴퓨터는 사용자의 조작에 따른 각종 기능제어를 수행하게 될 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 종래의 전자렌지 제어회로에 채용되는 전원 공급 장치에서 그 부피가 크고 무거운 저압 변압기를 제거하고 이를 필터회로로 대체함으로써, 전원 공급 장치의 부피와 무게를 획기적으로 줄일 수 있으며, 또한 전체 전원 공급 장치의 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 전원 공급 장치는, PCB 파손의 주원인을 제공하는 저압 변압기를 제거함으로써 전자렌지의 제어회로가 탑재되는 PCB 의 장수명화를 도모할 수 있으며, 또한 종래장치에서 저압 변압기의 발열현상으로 인해 야기되었던 주위 부품들의 열손상을 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims (6)

1. 외부로부터 제공되는 수백볼트의 교류전원을 기설정된 소정레벨로 강압하는 강압수단, 이 강압된 교류전원을 직류레벨로 정류하는 정류기, 상기 정류기에서 출력되는 전압을 기설정된 소정레벨로 일정하게 유지시켜 제 1 레벨의 전압신호를 생성하는 제 1 레귤레이터, 상기 제 1 레귤레이터의 출력을 기설정된 소정레벨로 일정하게 유지시켜 마이크로 컴퓨터 구동을 위한 제 2 레벨의 전압신호를 생성하는 제 2 레귤레이터로 구성된 전자렌지용 전원 공급 장치에 있어서,

   상기 입력 교류전원을 강압하는 강압수단은, 금속 필름형 커패시터와 저항으로 된 필터회로로 구성된 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는, 상기 입력 교류전원에 포함된 서지 성분을 제거하기 위한 제 1 바리스터와, 상기 강압수단을 통해 강압된 교류전원에 포함된 서지 성분을 제거하기 위한 제 2 바리스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는, 상기 제 2 레귤레이터의 출력에 연결되어 상기 생성된 제 1 레벨의 전압신호를 분압하여 기설정된 제 3 레벨의 전압신호로 변환하는 가변수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 가변수단은, 상기 생성된 제 1 레벨의 전압신호를 분압하는 분압저항과, 상기 제 3 레벨의 전압신호에 대응하는 항복전압을 갖는 제너 다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름형 커패시터는, 폴리에스터 또는 PP 필름 단면에 Al 을 증착시켜 전극을 형성한 두 개의 필름을 필름면이 부착되도록 말아 양면에 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 필름형 커패시터는, 폴리에스터 또는 PP 필름 단면에 Al 호일을 부착시켜 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 개선된 전자렌지용 전원 공급 장치.