KR19980058762A

KR19980058762A - 전자렌지의 브이에프디(vfd)용 히터 구동회로

Info

Publication number: KR19980058762A
Application number: KR1019960078098A
Authority: KR
Inventors: 이재영
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-10-07
Also published as: KR100229540B1

Abstract

본 발명은 저압 변압기를 갖지 않는 전자렌지용 전원 공급 장치에서 직류전압에 의해 구동되는 발진회로를 이용하여 VFD 의 히터를 구동시킬 수 있도록 한 전자렌지의 VFD 용 히터 구동회로에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 필터회로를 이용하여 외부로 부터의 입력 교류전원을 동작제어에 필요한 소정레벨의 교류전원으로 강압하고, 이 강압된 교류전원을 직류전원으로 정류하여 기설정된 소정레벨의 직류전원을 발생하는 전원 공급 장치를 채용한 전자렌지의 작동시에 각종 조리시간을 디스플레이하는 VFD 의 히터를 구동하는 회로에 있어서, 전원 공급 장치에서 제공되는 기설정된 소정레벨의 직류전원을 일정하게 유지하는 전압 제어수단; 전압 제어수단에서 제공되는 기설정된 소정레벨의 직류전원에 의거하여 바이어스되는 스위칭수단; 및 스위칭수단의 스위칭동작을 통해 기설정된 소정전위 범위에서 충방전되므로서 전압 발진파형을 발생하며, 이 발생된 전압 발진파형을 히터에 제공하는 충방전수단을 포함한다.

Description

전자렌지의 브이에프디(VFD)용 히터 구동회로

본 발명은 전자렌지에 사용되는 디스플레이 소자인 VFD(vacumm fluorescent display) 의 히터 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저압 변압기를 갖지 않는 전자렌지용 전원 공급 장치에 대응하는 데 적합한 전자렌지의 VFD 용 히터 구동회로에 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 그 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 열손상을 야기된다는 문제가 있다. 또한, 저압 변압기의 주재료가 원가비중이 높은 동선으로 구성되기 때문에 전체 제어회로의 제조비용이 비싸다는 단점을 갖는다.

따라서, 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 저압 변압기를 채용하지 않는 전자렌지용 전원 공급 장치가 본 발명의 발명자에 의해 제안되어“개선된 전자렌지용 전원 공급 장치”의 명칭으로 대한민국 특허청에 동일자로 특허출원 되었으며, 이러한 제안특허에서는 기존의 저압 변압기 대신에 금속 박막형 커패시터를 갖는 필터회로를 채용하여, 예를들면 220V 의 입력 교류전원을 대략 40V 의 교류전원으로 강압하며, 이 강압된 교류전압을 이용하여 각종 소자, 예를들면 마이크로 컴퓨터, 각종 릴레이 등의 동작제어를 수행한다.

한편, 전자렌지의 조리동작시에 그에 상응하는 조리시간 등을 디스플레이하는 VFD 는, 예를들면 그리드와 애노드에 5V 의 전압이 인가되면 히터의 전자가 애노드로 이동하여 형광면에 광이 발생함으로써 조리시간을 디스플레이하며, 이와는 달리 그리드 및 애노드중 어느 하나에 히터로의 인가전압보다 낮은 전압, 즉 -24V 의 전압이 인가되면 히터에서의 전자이동이 정지함으로써 디스플레이가 정지되는 디스플레이 소자이다.

다른한편, 저압 변압기를 채용하는 전술한 종래기술에서는 저압 변압기의 이차측 코일의 일단 출력전압(즉, 2.0V 교류 출력전압)을 디스플레이 수단인 VFD(vacumm fluorescent display) 의 히터 구동전압으로써 이용하고 있으나, 본 발명자에 의한 제안특허에서는 저압 변압기를 채용하지 않아 2.0V 의 교류전압을 얻을 수 없기 때문에 VFD 의 히터를 구동하기 위한 구동전압의 발생을 별도로 고려해야 할 필요가 있다. 이때, 히터는 전자방출용 음극의 역할을 수행한다.

따라서, 본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출한 것으로, 저압 변압기를 갖지 않는 전자렌지용 전원 공급 장치에서 직류전압에 의해 구동되는 발진회로를 이용하여 VFD 의 히터를 구동시킬 수 있는 전자렌지의 VFD 용 히터 구동회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 필터회로를 이용하여 외부로 부터의 입력 교류전원을 동작제어에 필요한 소정레벨의 교류전원으로 강압하고, 이 강압된 교류전원을 직류전원으로 정류하여 기설정된 소정레벨의 직류전원을 발생하는 전원 공급 장치를 채용한 전자렌지의 작동시에 각종 조리시간을 디스플레이하는 VFD 의 히터를 구동하는 회로에 있어서, 상기 전원 공급 장치에서 제공되는 기설정된 소정레벨의 직류전원을 일정하게 유지하는 전압 제어수단; 상기 전압 제어수단에서 제공되는 기설정된 소정레벨의 직류전원에 의거하여 바이어스되는 스위칭수단; 및 상기 스위칭수단의 스위칭동작을 통해 기설정된 소정전위 범위에서 충방전되므로서 전압 발진파형을 발생하며, 이 발생된 전압 발진파형을 상기 히터에 제공하는 충방전수단으로 이루어진 전자렌지의 브이에프디용 히터 구동회로를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자렌지의 브이에프디(VFD)용 히터 구동회로도

도 2는 본 발명에 따른 구동회로 각부의 전압파형도

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 전자렌지의 브이에프디(VFD)용 히터 구동회로도이다.

동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 VFD 용 히터 구동회로는, 다수의 저항, 전하의 충방전을 위한 콘덴서(C1), 두 개의 트랜지스터(TR1,TR2) 및 다이오드(D)를 포함하는 발진회로로 구성된다.

한편, 본 발명의 히터 구동회로는, 본 발명의 발명자에 의해 제안되어“개선된 전자렌지용 전원 공급 장치”의 명칭으로 대한민국 특허청에 동일자로 특허출원된 전원 공급 장치, 즉 입력 교류전원을 강압하는 수단으로써 기존의 저압 변압기 대신에 금속 박막형 커패시터를 갖는 필터회로를 채용하는 전원 공급 장치에서 제공되는 -24V 의 직류전압을 제공받아 VFD(10) 내에 구비된 히터(RH)를 구동하기 위한 발진파형을 제공한다.

먼저, 도시 생략된 필터회로를 이용한 전원 공급 장치로부터 -24V 의 직류전원이 입력단자에 제공되면, 소정의 전압레벨, 즉 4.7V의 항복전압을 갖는 제너 다이오드(ZD)를 통해 인가되는 전압은 저항(R5)을 경유하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가된다. 이때, A 점의 전위(V3) 및 B 점의 전위(V1)는 도 2에 도시된 바와 같으며, B 점의 전위(V1)는 각 저항(R4,R5,R6 등)들의 합성값에 의한 전압배분값으로 트랜지스터(TR1)를 턴온시키기에 충분한 레벨로 된다.

따라서, 트랜지스터(TR1)는 턴온되며, 이 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 베이스가 연결된 트랜지스터(TR2) 또한 턴온 상태로 된다. 그 결과, 트랜지스터(TR2)가 턴온되므로써 C 점을 통해 트랜지스터(TR1)의 에미터와 트랜지스터(TR2)의 콜렉터에 공통으로 연결된 콘덴서(C1)는 충전을 시작, 즉 전하가 축적된다. 이러한 충전과정이 이어지면서 C 점의 전위레벨(V2)은 점진적으로 상승, 즉 도 2에 도시된 바와같이, 최초 충전시점의 최소 전위레벨(V2_MIN)에서 점진적으로 상승하여 최대 전위레벨(V2_MAX)로 상승하게 될 것이다.

한편, 상술한 바와같이 콘덴서(C1)의 충전으로 C 점의 전위레벨(V2)이 상승하다가 C 점의 전위레벨 V2 가 V1-0.7V 보다 커지게 되면(V2＞V1-0.7V), C 점에 에이터가 연결된 트랜지스터(TR1)가 턴오프 상태로 전환되고, 그 결과 트랜지스터(TR2) 또한 턴오프 상태로 전환된다. 여기에서, 0.7V 는 트랜지스터(TR1)의 V_BE전압이다. 이때, B 점(V1)은 병렬저항(R5,R6) 과 저항(R4)의 분압전압이 된다.

그 결과, 콘덴서(C1)에 축적된 전하가 VFD(10)내의 히터(RH)로 방전된다. 그런다음, C 점의 전위 V2 가 V1-0.7V 보다 작아지게 되면(V2＜V1-0.7V), C 점에 에이터가 연결된 트랜지스터(TR1)가 다시 턴온 상태로 전환되고, 트랜지스터(TR2) 또한 턴온 상태로 전환된다. 따라서, 콘덴서(C1)는 다시 충전동작을 수행하게 된다. 여기에서, 다이오드(D)는 역전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 것이고, 콘덴서(C2)는 노이즈 성분을 흡수하기 위한 것이다.

즉, 도 2에 도시된 바와같이, 콘덴서(C1)는 두 트랜지스터(TR1,TR2)의 온/오프 동작에 따라 t1 시간동안 충전하고 t2 시간동안 방전하는 싸이클을 반복하게 되며, 이러한 콘덴서(C1)의 충방전을 통해 발진동작을 반복하게 된다.

따라서, 상술한 바와같은 과정을 통해 발생되는 발진파형에 따라 VFD(10)내의 히터(RH)가 구동되므로써, 소망하는 정보, 즉 조리시간 등의 시각정보가 VFD 패널상에 디스플레이될 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 종래의 전원 공급 장치에서 부피가 크고 무거운 저압 변압기를 제거하고 이를 필터회로로 대체한 개선된 전원 공급 장치를 채용한 전자렌지에서 개선된 전원 공급 장치로부터 제공되는 직류전압에 의해 구동되는 발진회로를 이용하여 VFD 의 디스플레이를 위한 히터를 효과적으로 구동할 수 있다.

Claims

필터회로를 이용하여 외부로 부터의 입력 교류전원을 동작제어에 필요한 소정레벨의 교류전원으로 강압하고, 이 강압된 교류전원을 직류전원으로 정류하여 기설정된 소정레벨의 직류전원을 발생하는 전원 공급 장치를 채용한 전자렌지의 작동시에 각종 조리시간을 디스플레이하는 VFD 의 히터를 구동하는 회로에 있어서,

상기 전원 공급 장치에서 제공되는 기설정된 소정레벨의 직류전원을 일정하게 유지하는 전압 제어수단;

상기 전압 제어수단에서 제공되는 기설정된 소정레벨의 직류전원에 의거하여 바이어스되는 스위칭수단; 및

상기 스위칭수단의 스위칭동작을 통해 기설정된 소정전위 범위에서 충방전되므로서 전압 발진파형을 발생하며, 이 발생된 전압 발진파형을 상기 히터에 제공하는 충방전수단

으로 이루어진 전자렌지의 브이에프디용 히터 구동회로.
제 1 항에 있어서, 상기 전압 제어수단은, 기설정된 소정레벨의 항복전압을 갖는 제너 다이오드인 것을 특징으로 하는 전자렌지의 브이에프디용 히터 구동회로.
제 1 항에 있어서, 상기 스위칭수단은: 베이스가 분압저항을 통해 상기 전압 제어수단의 출력에 연결되고, 에미터가 상기 충방전수단의 일측에 연결된 제 1 트랜지스터; 및 베이스가 상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터에 연결되고, 에미터가 접지에 연결되며, 콜렉터가 상기 제 1 트랜지스터의 에미터와 공통으로 상기 충방전수단의 일측에 연결된 제 2 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 전자렌지의 브이에프디용 히터 구동회로.