KR19990002105A

KR19990002105A - 기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로

Info

Publication number: KR19990002105A
Application number: KR1019970025632A
Authority: KR
Inventors: 김유호
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-06-19
Publication date: 1999-01-15
Also published as: JPH1118288A; FR2765040A1; FR2765040B1; US5894396A

Abstract

본 발명은 기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로에 관한 것으로,종래 교류릴레이,시멘트 레지스터 및 휴즈로 구성된 돌입전류 방지회로는 교류릴레이의 자체 응답속도의 한계로 인하여 돌입전류를 제대로 방지하지 못하는 문제점,고가의 교류릴레이의 구조와 설치상에 따른 비용상승과 작업공수 증가의 문제점휴즈로 인한 교체의 불편함과 휴즈 미사용시 화재발생의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 입력전원인 교류전압 강하용 저항(R1); 전압강하된 교류전압을 전파정류시키는 브리지 다이오드(BD1); 상기 전파정류된 전파 정류파를 RC 시상수만큼 지연시키는 저항(R2) 및 전해 캐패시터(EC1); 상기 RC 시상수만큼 지연된 직류전압에 의해 구동되는 직류릴레이(RY1); 및 상기 직류릴레이 스위치(10)의 전원입력단과 전원출력단 사이에 연결된 피티시 써미스터(PTC1)를 피시비 기판상에 설치구성하여 저가의 직류릴레이와 피티시 써미스터에 의한 비용절감 및 공수절감,직류릴레이의 응답속도에 의한 돌입전류 완벽방지,피티시 써미스터의 휴즈역할 겸용에 의한 화재방지 및 휴즈 용단시의 교체 불편함을 덜 수 있도록 한 것이다.

Description

기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로

본 발명은 기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로에 관한 것으로,더욱 상세히는 교류릴레이를 직류릴레이로,시멘트 레지스터를 피티시(PTC) 서미스터로 변경함과 아울러 상기 직류릴레이의 자체 응답시간을 연장시켜 돌입전류를 완벽하게 방지할 수 있도록 하고,상기 직류릴레이가 불량 또는 오작동으로 인해 자체 응답시간을 벗어나는 비정상 동작시에는 회로를 오픈시켜 화재발생을 방지할 수 있도록 한 기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 전자렌지는 마그네트론에서 방출되는 고주파에 의해 음식물을 조리하는 주방기기로서,유저가 조리시간과 고주파의 출력레벨을 선택하면 조리시간동안 고주파의 출력레벨이 제어되어 요리를 수행하게 된다.

이와같이 구동되는 전자렌지를 도 1의 구동회로도를 통해 살펴보면,입력전원(AC)의 일측단이 제1도어스위치(SW1) 및 모니터 스위치(M_SW)와 연결되고,상기 모니터 스위치(M_SW)는 조리시간을 제어하는 타이머 스위치(T-SW)와 연결되고,상기 타이머 스위치(T-SW)는 타이머 모터(TM) 및 마그네트론(6)의 출력을 가변시키기 위해 상기 타이머 모터(TM)에 의해 주기적으로 온/오프되는 가변파워 콘트롤스위치(V.P.C SW)에 연결되며,상기 가변파워 콘트롤스위치(V.P.C SW)는 캐비티램프(CL),턴테이블 모터(GM),냉각팬 모터(FM)의 일측단에 공통으로 연결된다.

또한 상기 가변파워 콘트롤스위치(V.P.C SW)의 출력단은 슬로우 액팅(slow acting)용 교류릴레이(1) 및 마그네트론(MG)의 과열방지를 위한 마그네트론 서모스탯(M_TH)를 통하여 고압트랜스(H.V.T)의 1차권선의 일측단에 연결되고,상기 교류릴레이의 입력단과 출력단 사이에는 휴즈(3)와 시멘트 레지스터(cement resistor)(2)가 연결된다.

그리고 입력전원의 타측단은 제2도어스위치(SW2) 및 교류릴레이를 통하여 상기 고압트랜스(H.V.T)의 1차권선 타측단에 연결되는 한편 상기 제2도어스위치(SW2)의 출력단에 상기 타이머 모터(TM),캐비티 램프(CL),턴테이블 모터(GM),냉각팬 모터(FM)의 타측단에 공통으로 연결되고,상기 고압트랜스(H.V.T)의 2차권선은 고압콘덴서(H.V.C) 및 고압다이오드(H.V.D)를 통하여 마그네트론(MG)에 연결된다.

상기와 같이 구성된 전자렌지의 구동회로는 요리준비를 완료한 상태에서 도어를 닫게 되면,제1,제2도어스위치(SW1)(SW2)가 온되어 조리시간과 고주파의 출력레벨만 선택하면 요리를 수행할 수 있게 된다.

즉,도어를 닫은후 출력조절노브를 돌려서 마그네트론(MG)의 출력을 조절하고,타이머노브를 돌려서 조리시간을 세팅시키게 되면,타이머스위치(T-SW)가 온되어 타이머 모터(TM)가 구동됨과 아울러 조리실을 조명하는 캐비티램프(CL),턴테이블 모터(GM),냉각팬 모터(FM)가 구동되고,상기 타이머 모터(TM)에 의해 가변파워 콘트롤스위치(V.P.C SW)가 주기적으로 온/오프됨과 아울러 슬로우 액팅용 교류릴레이(1)가 구동되어 고압트랜스(H.V.T)의 1차권선에 인가되는 전력량을 조절하게 되며,고압트랜스(H.V.T)의 2차권선 출력이 고압콘덴서(H.V.C) 및 고압다이오드(H.V.D)를 통해 마그네트론(MG)에 인가되어 그 마그네트론(MG) 구동에 따라 요리가 진행된다.

상술한 바와같이 구동되는 전자렌지의 회로구성중에서 교류릴레이(1)와 시멘트 레지스터(2)의 구성은 전자렌지 기동시 유입되는 돌입전류를 상기 교류릴레이(1)의 코일이 여자되기 위한 자체 응답속도,즉 오프되어 있다가 온되는 속도(일반 스펙은 6㎳인데 슬로루 액팅용인 경우 접점구조의 변형을 통해 스펙을 최대 10㎳로 유지)에 의한 지연시간 동안,다시말해 슬로우 액팅시간 동안 시멘트 레지스터(2)로 통과시켜 감쇄시키기 위한 것이다.

즉,교류릴레이 스위치(1a)의 10㎳의 접점 턴온 지연시간 동안 시멘트 레지스터(2)를 통해 고압트랜스(H.V.T)로 전원이 인가되기 때문에 상기 시멘트 레지스터(2)의 저항값에 의해서 전압이 낮아져 돌입전류가 감쇄되는 것이다.

이렇게 10㎳ 동안 돌입전류가 시멘트 레지스터(2)에 의해 감쇄된후 교류릴레이(1)가 턴온되어 시멘트 레지스터(2)를 통하지 않고 정격전압,즉 안정전원이 고압트랜스(H.V.T)에 인가되는 것이다.

이처럼 회로로 유입되는 돌입전류를 감쇄시키는 목적은 입력전원의 전압변동폭을 최소화하여 안정전원을 고압트랜스(H.V.T)에 인가하기 위한 것으로,유럽의 경우 전자기기의 품질규격을 더욱 강화하기 위해 상기 돌입전류의 양과 비례하는 입력전원의 전압변동폭을 규제하는 플리커(FLICKER)라는 규제항목을 두고 있다.

그리고 시멘트 레지스터(2)의 후단에 연결된 휴즈(3)는 회로에 전원이 인가된 상태에서 교류릴레이(1)가 불량으로 인해 턴온되지 않거나 오작동으로 자체 응답속도가 일정시간 이상으로 길어지게 되면 회로에 인가된 전원이 시멘트 레지스터(2)를 통함에 따라 시멘트 레지스터(2)의 발열로 인해 온도가 급상승하고 이에 따라 주위 온도가 상승하여 배선 및 주위 몰드물에 영향을 미치게 되어 발생하는 화재를 방지하기 위한 구성인 것이다.

이처럼 화재발생을 방지하기 위해 휴즈를 설치하기도 하지만 휴즈를 설치하지 않는 경우도 있다.

이와같은 종래의 기술구성에 있어서,실제 돌입전류를 측정하여 보면 적어도 한 주기(여기서 한 주기란 50㎐ 전원의 한 주기 파형,즉 20㎳를 의미함)동안 높게 측정되므로 돌입전류를 감쇄하기 위해 돌입전류가 시멘트 레지스터를 통과하는 시간이 적어도 20㎳는 되어야 안정적이라고 할 수 있는데 슬로우 액팅용 교류릴레이의 자체 응답속도(지연시간)는 접점 구조상 최대 10㎳까지만 가능하므로 안정된 응답속도를 확보할 수 없어 돌입전류를 제대로 방지하지 못하는 문제점이 있었다.

그리고 상기 교류릴레이는 탭터미널을 4개 가지고 있어 단자 삽입공정이 필요하고,상기 시멘트 레지스터는 탭터미널이 2개인 단자타입으로 배선시 스크루에 의해 전장실 저판에 취부되므로 단자 삽입공정과 스크루 작업공정이 필요하여 작업공수가 증가됨에 따른 생산성 저하의 문제점이 있었으며,상기 교류릴레이는 직류전원 공급이 불가능한 기계식 전자렌지의 특성상 사용되는 것으로 비교적 고가이기 때문에 비용상승의 문제점도 있었다.

또한 교류릴레이의 불량 및 오작동과 같은 비정상 동작상태에 대비하여 휴즈를 설치하게 되면 화재발생의 예방에는 효과적이지만 휴즈 용단후 애프터 서비스,즉 교체해야 하는 불편함이 있고,교류릴레이의 정상동작시에도 돌입전류가 아주 클 경우 휴즈 용단이 발생할 수도 있어 교체 불편함이 더욱 가중되며,휴즈를 설치하지 않게 되면 화재발생에 효과적으로 대처할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 종래의 고가 교류릴레이를 저가 직류릴레이로,시멘트 레지스터를 피티시(PTC) 서미스터로 변경함과 아울러 상기 직류릴레이의 자체 응답시간을 연장시키고 휴즈를 삭제하여 돌입전류의 완벽방지(성능향상),작업공수 절감,비용절감 및 적절한 화재방지를 이룰 수 있도록 한 기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로를 제공함에 그 기술적 과제를 갖고 있다.

이와같은 본 발명은 입력 교류전압 강하용 저항; 전압강하된 교류전압의 전파정류용 브리지 다이오드; 상기 정류전압을 RC 시상수만큼 지연시키는 저항 및 캐패시터; 상기 RC 시상수만큼 지연된 직류전압에 의해 구동되는 직류릴레이; 및 상기 직류릴레이 스위치의 전원입력단과 전원출력단 사이에 연결된 피티시 써미스터를 피시비 기판상에 설치하여 구성함으로써 달성된다.

도 1은 종래의 돌입전류 방지회로를 포함한 전자렌지의 구동회로도

도 2는 본 발명의 돌입전류 방지회로도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 에이시 릴레이 2 : 시멘트 레지스터

3 : 휴즈 R1,R2 : 저항

BD1 : 브릿지 다이오드 EC1 : 전해 캐패시터

RY1 : 직류릴레이 PTC1 : 피티시 써미스터

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 돌입전류 방지회로를 나타낸 것으로서,이에 나타낸 바와같이 본 발명은 입력전원인 교류전압(AC 230V/50㎐)을 강하시키는 전압강하용 저항(9.1㏀)(R1); 전압강하된 교류전압을 전파정류시키는 브리지 다이오드(1N4004)(BD1); 상기 전파정류된 전파 정류파를 RC 시상수만큼 지연시키는 전압강하 및 리플억제용 저항(100Ω)(R2) 및 평활용 전해 캐패시터(100㎌)(EC1); 상기 RC 시상수만큼 지연된 직류전압에 의해 구동되는 직류릴레이(DC 24V용)(RY1); 및 상기 직류릴레이 스위치(10)의 전원입력단과 전원출력단 사이에 연결된 피티시 써미스터(39Ω/120℃)(PTC1)로 구성한 것이다.

이와같이 구성된 돌입전류 방지회로는 피시비 기판에 일체화하여 구성된 것이다.

상기 피티시 써미스터(PTC1)는 자체 온도-저항 특성에 의해 초기 저항값을 유지하고 있다가 자체 큐리에(Curie) 온도인 약 120℃ 정도가 되면 저항값이 급속도로 증가되는 소자,즉 온도가 증가되면 저항값도 덩달아 증가되어 포화됨에 따라 전류의 흐름을 차단하여 돌입전류 및 화재발생 방지역할을 겸하는 소자로서,자체 특성에 의한 발열온도에 견디는 내열성 캡에 내장되어 설치된다.

이와같이 본 발명은 종래 돌입전류 방지회로가 교류릴레이(1),시멘트 레지스터(2) 및 휴즈(3)로 구성된 것과는 달리 저항(R1,R2),브릿지 다이오드(BD1),전해 캐패시터(EC1),직류릴레이(RY1) 및 피티시 써미스터(PTC1)로 구성된 것으로,상기 저항(R1,R2),브릿지 다이오드(BD1),전해 캐패시터(EC1)에 의해 입력 교류전원을 직류로 바꾸어 직류릴레이(RY1)를 구동시킬 수 있도록 하여 종래 고가의 교류릴레이(1)를 저가의 직류릴레이(RY1)로 교체할 수 있게 하여 비용절감을 이루도록 하고,피티시 써미스터(PTC1)로 종래 휴즈(3)와 시멘트 레지스터(2)의 역할을 겸하도록 함으로써 원가절감 및 화재발생을 방지토록 하며,상기 저항(R2)과 전해 캐패시터(EC1)의 RC 시상수에 의해 전류를 지연시켜 직류릴레이에 공급함으로써 돌입전류를 완벽하게 차단할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명의 돌입전류 방지회로의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

전자렌지를 기동시키면 230V의 교류전압이 9.1㏀의 저항(R1)에 의해 30V로 강하되고,30V의 교류전압이 브릿지 다이오드(BD1)에 인가되면 전파정류되면서 강하되어 26V의 전파 정류파가 출력되고,이 전파 정류파는 100Ω의 저항(R2)에 의해 24V로 강하되면서 리플이 최대한 억제되고,상기 전파 정류파는 전해 캐패시터(EC1)에 의해 평활되어 깨끗한 직류전압이 되어 24V용 직류릴레이(RY1)에 인가되는 것이다.

이때 상기 저항(R2) 및 전해 캐패시터(EC1)에 의해 RC 시상수만큼 시간이 지연된 후 직류릴레이(RY1)에 24V 직류전압이 공급되어 직류릴레이(RY1)의 코일이 여자되면서 직류릴레이 스위치(10)의 응답속도가 120∼160㎳만큼 길어지게 된다.

즉,종래 교류릴레이(1)의 자체 응답속도가 최대 20㎳이었지만 본 발명의 상기 직류릴레이(RY1)의 자체 응답속도는 RC 시상수에 의해 120∼160㎳만큼 늘어나게 되는 것이다.

이와같이 인가된 전압에 의해 직류릴레이(RY1)가 구동되면서 그 자체 응답속도인 120∼160㎳가 되어야만 그 스위치(10)를 턴온시키게 된다.

이에 따라 직류릴레이(RY1)의 자체 응답속도 120∼160㎳ 동안 적어도 한 주기,즉 20㎳ 동안 높게 측정되는 돌입전류가 피티시 써미스터(PTC1)를 통하여 고압트랜스(H.V.T)에 인가되게 되는데,이때 직류릴레이(RY1)의 응답속도가 돌입전류의 전압변동폭이 높게 측정되는 20㎳보다 길기 때문에 돌입전류를 완벽하게 차단할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 직류릴레이(RY1)가 불량 또는 오동작으로 인해 그 자체 응답속도에 반응하지 않거나 응답속도보다 턴온되는 시간이 길어지게 되어 직류릴레이 스위치(10)를 통하지 않고 피티시 써미스터(PTC1)를 통해 오랜시간 동안 흐르게 되어 피티시 써미스터(PTC1)가 발열을 하게 되면 피티시 써미스터(PTC1)의 자체 특성,즉 온도의 증가에 따라 저항값이 증가하는 특성에 의해 큐리에 온도에 도달하게 되어 저항값이 급속도로 수직상승하게 됨에 따라 전류의 흐름이 차단되어 고압트랜스(H.V.T)로 전류가 인가되지 못하게 되어 결국 피티시 써미스터(PTC1)가 종래 휴즈(3)의 역할을 하게 된다.

한편 상기 피티시 써미스터(PTC1)에서 발생되는 고열은 내열성 캡에 의해 외부로 방출되지 못하여 주위 온도가 상온을 유지하게 되므로 배선 및 주위 몰드물에 영향을 미치지 못하게 된다.

상술한 바처럼 본발명의 돌입전류 방지회로의 구성은 기계식에서 저가의 직류릴레이를 사용할 수 있도록 교류 입력전원을 직류로 정류함과 아울러 직류릴레이의 응답속도를 RC시상수에 의해 120∼160㎳로 늦추었다는 것과 내열성 캡에 내장된 피티시 써미스터가 직류릴레이의 불량 또는 오동작시에 휴즈역할을 한다는 특징을 갖고 있다.

또한 상기한 본 발명의 돌입전류 방지회로를 피시비 기판에 구현하였다는 특징을 갖고 있다.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명은 저가의 직류릴레이와 피티시 써미스터를 사용함으로써 비용절감,공수절감을 이룰 수 있고,직류릴레이의 응답속도를 늦춤으로써 돌입전류를 완벽하게 차단할 수 있고,피티시 써미스터의 휴즈역할 겸용으로 종래의 휴즈를 삭제함으로써 화재발생을 방지함과 아울러 휴즈 용단시의 교체 불편함을 덜 수 있게 되는 것이다.

Claims

피시비 기판상에 입력전원인 교류전압을 강하시키는 전압강하용 저항(R1); 전압강하된 교류전압을 전파정류시키는 브리지 다이오드(BD1); 상기 전파정류된 전파 정류파를 RC 시상수만큼 지연시키는 전압강하 및 리플억제용 저항(R2) 및 평활용 전해 캐패시터(EC1); 상기 RC 시상수만큼 지연된 직류전압에 의해 구동되는 직류릴레이(RY1); 및 상기 직류릴레이 스위치(10)의 전원입력단과 전원출력단 사이에 연결되며 내열성 캡에 내장된 피티시 써미스터(PTC1)를 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 기계식 전자렌지의 돌입전류 방지회로.