KR19990046893A - 토스터기의 히터제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토스터기의 히터제어장치에 관한 것으로, 외부로부터 공급되는 입력전압에 따라 히터를 위상제어하여 빵을 가열조리함으로써, 입력전압의 변동에 상관없이 항상 빵을 최적으로 조리할 수 있도록 한 것이다.

Description

토스터기의 히터제어장치

본 발명은 토스터기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부로부터 공급되는 입력전압에 따라 히터를 위상제어하여 빵을 최적으로 조리할 수 있도록 한 토스터기의 히터제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 토스터기는 도 1에 도시한 바와 같이, 외관을 형성하는 본체(1)의 일측에 사용자가 토스터기의 운전을 입력하기 위한 운전조작부(10)가 설치되어 있고, 상측에 빵을 조리하는 공간인 조리실(5)이 형성되어 있다.

이와 같이 외부가 구성된 토스터기의 종래에 따른 히터제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 운전조작부(10)와, 온도감지부(12), 타이머(14), 제어부(20), 히터구동부(30) 및, 히터(32)로 이루어져 있다.

도 2에서, 운전조작부(10)는 사용자의 조작에 따른 키신호를 출력하고, 온도감지부(12)는 토스터기내의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도감지신호를 출력한다.

또한, 타이머(14)는 조리시간을 계수하여 그에 상응하는 타이머신호를 출력하고, 제어부(20)는 운전조작부(10)로부터의 키신호에 따라 히터(32)를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 한편, 온도감지부(12)로부터의 온도감지신호와 타이머(14)로부터의 타이머신호를 입력받아 기설정된 온도에 따른 조리시간데이타에 따라 조리시간을 산출한 후 계수된 조리시간이 산출된 조리시간을 경과하면 히터(32)를 정지시키기 위한 제어신호를 출력한다.

그리고, 히터구동부(30)는 제어부(20)의 제어신호에 의해 히터(32)를 구동시키고, 히터(32)는 히터구동부(30)에 의해 구동되어 열을 발생한다.

상기와 같이 구성된 종래에 따른 토스터기의 히터제어장치는 사용자가 토스터기의 조리실(5)내에 빵을 삽입한 후 운전조작부(10)를 아래로 조작하면, 운전조작부(10)가 그에 상응하는 키신호를 제어부(20)로 출력하고, 제어부(20)가 상기 키신호에 따라 히터(32)를 구동시키기 위한 제어신호를 히터구동부(30)로 출력한다.

다음에, 히터구동부(30)가 상기 제어신호에 의해 히터(32)를 구동시키고, 히터(32)가 구동됨에 따라 열이 발생되어 조리실(5)내의 빵이 가열조리된다.

이때, 온도감지부(12)는 토스터기내의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도감지신호를 제어부(20)로 출력하고, 타이머(14)가 조리시간을 계수하여 그에 상응하는 타이머신호를 제어부(20)로 출력한다.

다음에, 제어부(20)가 상기 온도감지신호를 입력받아 기설정된 온도에 따른 조리시간데이타에 따라 조리시간을 산출하는 한편, 타이머(14)로부터 타이머신호를 입력받아 계수된 조리시간이 산출된 조리시간을 경과하면, 히터(32)를 정지시키기 위한 제어신호를 히터구동부(30)로 출력한다.

다음에, 히터구동부(30)가 상기 제어신호에 의해 히터(32)를 정지시키고, 히터(32)가 정지됨에 따라 열이 발생되지 않아 조리동작이 종료된다.

한편, 제어부에 기설정된 온도에 따른 조리시간데이타는 온도가 낮은 경우(상세하게는, 입력전압이 낮음에 따라 히터로부터 발생되는 열이 낮아 온도감지부를 통해 감지되는 온도가 낮은 경우) 도 3에 도시된 바와 같이, 조리시간이 길게 설정되어 있고, 온도가 높은 경우 (상세하게는, 입력전압이 높음에 따라 히터로부터 발생되는 열이 높아 온도감지부를 통해 감지되는 온도가 높은 경우) 도 3에 도시된 바와 같이, 조리시간이 짧게 설정되어 있다.

즉, 입력전압이 정격전압 AC220(V)보다 낮은 저전압 AC180(V)인 경우 조리시간은 n+5(t)이고, 입력전압이 정격전압 AC220(V)보다 높은 과전압 AC260(V)인 경우 조리시간은 n+3(t)으로, 입력전압이 저전압 AC180(V)인 경우가 입력전압이 과전압 AC220(V)인 경우보다 조리시간이 길다.

그러나, 상기와 같은 종래에 따른 토스터기의 히터제어장치는 소정전압 이상 즉, 과전압 AC260(V)에서는 토스터기내의 온도가 포화상태로 정격전압 AC220(V)에서의 토스터기내의 온도와 차이가 거의 없고, 이로 인해 도 3에 도시된 바와 같이, 조리시간의 차이가 거의 없어 상기 과전압 AC260(V)에서는 빵이 타는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 전압감지부를 통해 감지된 입력전압에 따라 히터를 위상제어하여 빵을 최적으로 조리할 수 있는 토스터기의 히터제어장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치는 외부로부터 공급되는 입력전압에 의해 히터가 구동되어 빵을 가열조리하는 토스터기에 있어서, 상기 입력전압을 감지하여 그에 상응하는 감지신호를 출력하는 전압감지부와, 상기 전압감지부로부터 감지신호을 입력받아 기설정된 입력전압에 따른 위상제어데이타에 따라 상기 히터를 위상제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부 및, 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 히터를 위상제어하는 히터구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 토스터기의 사시도,

도 2는 종래에 따른 토스터기의 히터제어장치의 개략적인 블록구성도,

도 3은 입력전압에 대한 조리시간을 도시한 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치의 개략적인 블록구성도,

도 5는 입력전압에 따라 위상제어된 전압의 파형을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

40 : 운전조작부 42 : 전압감지부

43 : A/D변환기 44 : 온도감지부

46 : 타이머 50 : 제어부

60 : 히터구동부 62 : 트라이액

64 : 스너버회로 66 : 히터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치를 상세하게 설명한다.

도 4에서 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭을 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치의 개략적인 블록구성도로서, 동 도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치는 운전조작부(40)와, 전압감지부(42), 온도감지부(44), 타이머(46), 제어부(50), 히터구동부(60) 및, 히터(66)로 구성된다.

도 4에서, 전압감지부(42)는 외부로부터 공급되는 입력전압(예를 들면, AC180~AC260)을 감지하여 그에 상응하는 전압감지신호를 출력하는 것으로, 다이오드(D1)와, 커패시턴스(C1,C2), 저항(R1,R2) 및, A/D변환기(43)로 이루어져 있다.

전압감지부(42)에 있어서, 다이오드(D1)는 외부로부터 공급되는 입력전압을 반파정류하고, 커패시턴스(C1)는 다이오드(D1)에 의해 반파정류된 입력전압을 평활한다.

그리고, 저항(R1,R2)은 커패시턴스(C1)에 의해 평활된 직류전압을 분압하고, A/D변환기(43)는 저항(R1,R2)에 의해 분압된 직류전압을 디지털화하여 출력한다.

한편, 제어부(50)는 운전조작부(40)로부터의 키신호와 전압감지부(42)로부터의 전압감지신호를 입력받아 기설정된 입력전압에 따른 위상제어데이타에 따라 히터(66)를 위상제어하기 위한 제어신호를 출력하는 한편, 온도감지부(44)로부터의 온도감지신호와 타이머(46)로부터의 타이머신호를 입력받아 기설정된 온도에 따른 조리시간데이타에 따라 조리시간을 산출한 후 계수된 조리시간이 산출된 조리시간을 경과하면 히터(66)를 위상제어하기 위한 제어신호를 출력하지 않는다.

또한, 히터구동부(60)는 제어부(50)의 제어신호에 의해 히터를 위상제어하는 것으로, 증폭기(A1)와, 저항(R3), 트라이액(62) 및, 스너버회로(64)로 이루어져 있다.

히터구동부(60)에 있어서, 증폭기(A1)는 제어부(50)로부터의 제어신호를 증폭하고, 트라이액(62)은 증폭기(A1)에 의해 증폭된 제어신호를 입력받아 온동작되어 입력전압을 히터(66)로 인가한다.

그리고, 스너버회로(64)는 트라이액(62)에 인가되는 서지전압을 제거하는 것으로, 커패시턴스(C3)와 저항(R4)이 직렬로 연결되어 있다.

한편, 도 5는 입력전압에 따라 위상제어된 전압의 파형을 도시한 도면으로서, 입력전압이 저전압인 경우를 기준으로 하여 위상제어된 전압의 파형을 도시한 도면이다.

도 5에서, (a)는 입력전압이 저전압인 경우 위상을 제어하기 위한 제어신호에 의해 위상제어된 전압의 파형을 도시한 것이고, (b)는 입력전압이 정격전압인 경우 위상을 제어하기 위한 제어신호에 의해 위상제어된 전압의 파형을 도시한 것이고, (c)는 입력전압이 과전압인 경우 위상을 제어하기 위한 제어신호에 의해 위상제어된 전압의 파형을 도시한 것이다.

즉, 저전압을 기준으로 정격전압에서는 의 전압으로 히터가 위상제어되고, 과전압에서는 의 전압으로 히터가 위상제어된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 사용자가 토스터기의 조리실내에 빵을 삽입한 후 운전조작부(40)를 아래로 조작하면, 운전조작부(40)로부터 그에 상응하는 키신호가 제어부(50)로 출력된다.

또한, 전압감지부(42)의 다이오드(D1)에 의해 외부로부터 공급되는 입력전압이 반파정류된 후 커패시턴스(C1)에 의해 평활되어 직류전압이 되고, 상기 직류전압이 저항(R1,R2)에 의해 분압된 후 A/D변환기(43)에 의해 디지털화된 전압감지신호로 제어부(50)로 출력된다.

다음에, 제어부(50)는 운전조작부(40)로부터의 키신호와 전압감지부(42)로부터의 전압감지신호를 입력받아 기설정된 입력전압에 따른 위상제어데이타에 따라 도 5에 도시된 바와 같이, 히터(66)를 위상제어하기 위한 제어신호를 히터구동부(60)의 증폭기(A1)로 출력한다.

그 다음에, 증폭기(A1)에 의해 상기 제어신호가 증폭된 후 저항(R3)을 통해 트라이액(62)의 게이트단에 입력됨에 따라 상기 트라이액(62)이 온동작되고, 트라이액(62)이 온동작됨에 따라 외부로부터 공급되는 입력전압이 도 5에 도시된 바와 같이, 위상제어되어 히터(66)로 인가된다.

다음에, 히터(66)가 위상제어된 전압을 인가받아 구동되고, 히터(66)가 위상제어되어 구동됨에 따라 발생된 열에 의해 조리실(5)내의 빵이 최적으로 가열조리된다.

이때, 온도감지부(44)는 토스터기내의 온도를 감지하여 그에 상응하는 온도감지신호를 제어부(50)로 출력하고, 타이머(46)가 조리시간을 계수하여 그에 상응하는 타이머신호를 제어부(50)로 출력한다.

다음에, 제어부(50)는 상기 온도감지신호를 입력받아 기설정된 온도에 따른 조리시간데이타에 따라 조리시간을 산출하는 한편, 타이머(46)로부터 타이머신호를 입력받아 계수된 조리시간이 산출된 조리시간을 경과하면, 히터(66)를 위상제어하기 위한 제어신호를 히터구동부(60)로 출력하지 않는다.

그 다음에, 히터구동부(60)의 트라이액(62)의 게이트단으로 상기 제어신호가 입력되지 않음에 따라 상기 트라이액(62)이 오프동작되고, 트라이액(62)이 오프동작됨에 따라 외부로부터 공급되는 입력전압이 히터(66)로 인가되지 않는다.

다음에, 히터(66)로 입력전압이 인가되지 않음에 따라 상기 히터(66)가 구동되지 않고, 히터(66)가 구동되지 않음에 따라 열이 발생되지 않아 조리동작이 완료된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 토스터기의 히터제어장치는 외부로부터 공급되는 입력전압에 따라 히터를 위상제어함으로써, 입력전압의 변동에 상관없이 항상 빵을 최적으로 조리할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 외부로부터 공급되는 입력전압에 의해 히터가 구동되어 빵을 가열조리하는 토스터기에 있어서,

   상기 입력전압을 감지하여 그에 상응하는 감지신호를 출력하는 전압감지부와;

   상기 전압감지부로부터 감지신호을 입력받아 기설정된 입력전압에 따른 위상제어데이타에 따라 상기 히터를 위상제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부 및;

   상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 히터를 위상제어하는 히터구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 토스터기의 히터제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전압감지부는,

   외부로부터 공급되는 입력전압을 반파정류하는 다이오드와;

   상기 다이오드에 의해 반파정류된 입력전압을 평활하는 커패시턴스;

   상기 커패시턴스에 의해 평활된 직류전압을 분압하는 저항 및;

   상기 저항에 의해 분압된 직류전압을 디지털화하여 출력하는 A/D변환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 토스터기의 히터제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 히터구동부는,

   상기 제어부로부터의 제어신호를 증폭하는 증폭기와;

   상기 증폭기에 의해 증폭된 제어신호를 입력받아 온동작되어 상기 입력전압을 상기 히터로 인가하는 트라이액 및;

   상기 트라이액에 인가되는 서지전압을 제거하는 스너버회로로 구성되는 것을 특징으로 하는 토스터기의 히터제어장치.