KR20010055165A - 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로 - Google Patents

Abstract

턴테이블모터를 저가격대의 교류용 모터로서 적용하기 위한 직류용 전자렌지의 턴테이블 구동회로가 개시된다. 개시된 바와 같이, 직류용 전자렌지의 턴테이블 구동회로는, 조리기능의 개시입력에 따라 직류전원을 교류로 변환시키기 위한 구동제어펄스를 발생하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터의 구동제어펄스를 인가받아 직류전원의 직류전압을 교류로 변환하는 인버터수단, 상기 인버터수단에 의해 변환된 교류전압을 모터구동에 필요한 전압으로 변압하는 변압수단 및, 교류용 모터로 이루어져서 상기 변압수단에 의해 변압된 교류전압을 인가받아 회전구동되는 턴테이블모터로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로{Turn Table Motor Driving Circuit For DC Microwave Oven}

본 발명은 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류전원을 고압의 교류로 변환하여 마그네트론을 구동하는 직류용 전자렌지에서 범용의 교류용 모터를 턴테이블구동용 모터로서 사용하기 위한 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 음식물의 전자식 가열/조리용으로 채용되는 전자렌지는 마그네트론을 사용하여 초당 약 2450MHz의 마이크로파를 발생시킴에 따라, 조리하고자 하는 음식물의 분자배열 방향을 초당 수십만 회씩 변환시켜서 발생되는 진동에 의한 마찰열을 통해 원하는 음식물을 가열/조리할 수 있도록 되어 있다.

그러한 전자렌지는 정격의 상용교류전원을 고압트랜스에 의해 약 2KV의 고압으로 승압한 다음에, 배압회로에 의해 4KV의 고압으로 배압하여 마그네트론에 인가함에 의해, 해당 마그네트론에서 초고주파로서의 마이크로파를 발생하게 되는 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 교류용 전자렌지의 전원구동장치에 대한 회로구성을 나타낸 회로구성도로서, 동 도면에 따른 교류용 전자렌지의 전원구동장치는 주스위치(Primary Switch; 10)와, 도어램프(12), 팬모터(16), 턴테이블모터(20), 제 1∼제 3릴레이스위치(14,18,22), 고압트랜스(24), 고압커패시터(HVC)와 고압다이오드(HVD) 및, 마그네트론(MGT)으로 구성된다.

상기 주스위치(10)는 조리실도어의 폐쇄조작에 따라 스위칭온되어 상용교류전원(AC)으로부터의 교류전압을 상기 고압트랜스(24)의 1차측 코일(24a)에 인가하게 된다.

또한, 상기 도어램프(12)는 조리실도어가 개방되면서 도어감지스위치(도시되지 않음)가 스위칭오프됨에 따라 상기 제 1릴레이스위치(14)가 그에 반전적으로 스위칭온되면, 상용교류전원(AC)을 인가받아서 점등동작하게 된다.

또, 상기 팬모터(16)는 조리기능시 조리실내의 환기와 마그네트론(MGT)의 발열을 방지하기 위한 것이다. 상기 팬모터(16)는 상기 주스위치(10)가 스위칭온된 상태에서 소정의 조리기능이 진행됨에 따라, 상기 제 2릴레이스위치(18)가 그에 연동적으로 스위칭온되면, 상용교류전원(AC)을 인가받아 회전구동된다.

그리고, 상기 턴테이블모터(20)는 조리실내의 하측에 설치되어 음식물이 담긴 그릇을 지지하는 접시와 회동가능하게 연결된 턴테이블을 회전시키기 위한 교류구동용 모터이다. 상기 턴테이블모터(20)는 상기 주스위치(10)가 스위칭온된 상태에서 소정의 조리기능이 진행됨에 따라 상기 제 3릴레이스위치(22)가 상기 제 2릴레이스위치(18)와 더불어 스위칭온되면, 상용교류전원(AC)을 인가받아 회전구동된다.

한편, 상기 고압트랜스(24)는 주스위치(10)의 스위칭온동작에 따라 상용교류전원(AC)을 그 1차측 코일(24a)로부터 인가받아 2차측 코일(24b)로부터 각각의 권선비에 대응하는 고압을 발생하게 된다. 고압 커패시터(HVC)와 고압 다이오드(HVD)로 이루어진 배압회로에서는 상기 고압트랜스(24)로부터 발생된 고압을 배압하여 마그네트론(MGT)에 인가하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 종래의 교류용 전자렌지의 전원구동장치에 따르면,사용자에 의해 조리실도어가 개방되어 도어감지스위치가 스위칭오프되면, 제 1릴레이스위치(14)가 그에 반전적으로 스위칭온됨에 따라, 도어램프(12)가 상용교류전원(AC)을 인가받아 점등된다. 이 때, 상기 주스위치(10)는 스위칭오프상태를 유지하고 있기 때문에, 상기 고압트랜스(24)는 상용교류전원(AC)으로부터 교류를 인가받지 못하게 되어 고압의 발생동작이 금지된다.

그 반면에, 조리실도어가 폐쇄되어 상기 주스위치(10)가 스위칭온되면, 상기 고압트랜스(24)는 상용교류전원(AC)으로부터의 교류전압을 인가받게 됨에 따라 조리기능의 실행을 위한 준비가 완료된다.

그 상태에서, 사용자에 의해 소정의 조리기능이 실행되면, 마그네트론(MGT)이 구동을 개시하여 마이크로파를 발생시키게 되고, 상기 제 2릴레이스위치(18)와 제 3릴레이스위치(22)가 그에 연동적으로 스위칭온되면서 팬모터(16)와 턴테이블모터(20)를 회전구동시키게 된다.

따라서, 조리실내의 턴테이블상에서 회전하는 음식물이 마그네트론(MGT)으로부터 발생되는 마이크로파에 의해 가열/조리된다.

한편, 이러한 종래의 교류용 전자렌지의 전원구동장치는 상용교류전원(AC)만을 사용하여 구동되도록 설계되어 있기 때문에, 교류전원의 공급이 어려운 야외나 차량, 선박, 항공기 등에서는 사용할 수가 없게 되는 문제가 발생된다.

그러한 문제점을 해소하기 위해, 최근에는 차량 등과 같은 각종의 운송수단이나 야외에서 소지가 가능한 배터리전원과 같은 직류전원으로부터의 직류를 교류로 변환하기 위한 인버터(Inverter)를 갖춘 직류용 전자렌지가 개발되어 이용되고있다.

이러한 직류용 전자렌지에서 직류를 교류로 변환시키기 위한 수단으로서 채용되는 인버터로서는 전계효과 트랜지스터로 이루어진 푸쉬풀회로(Push Pull Circuit)가 적용되어 있는 바, 그러한 푸쉬풀회로가 적용된 직류용 전자렌지는 본 출원인에 의해 1999년 9월 21일자로 출원된 특허출원 제 99-40702호(교류/직류 전자렌지의 마그네트론 구동회로)에 나타나 있다.

단, 상기한 바와 같이 인버터수단으로서 푸쉬풀회로가 채용된 직류용 전자렌지의 마그네트론 구동회로에 대한 기술은 아직 미공개된 것으로서 공지공용의 기술에 해당되지는 않는다.

한편, 이러한 직류용 전자렌지는 푸쉬풀회로를 구성하는 복수의 전계효과 트랜지스터가 일정기간마다 교번적으로 온/오프동작함에 의해, 직류전원으로부터의 직류전압을 고압트랜스에 교대로 인가하여 고압의 교류를 생성할 수 있도록 되어 있다. 그러한 고압의 교류는 배압회로에 의해 배압되어 마그네트론을 구동시킴에 의해 조리물을 가열할 마이크로파가 발생될 수 있도록 하고 있다.

또한, 그러한 직류용 전자렌지에 채용되는 도어램프와 팬모터는 직류전원을 그대로 인가받아 구동되는 한편, 조리실내의 턴테이블을 회전구동하는 턴테이블모터는 직류전원을 그대로 인가받아 구동될 수 있도록 직류용 모터를 채용하고 있다.

그러나, 상기한 직류용 전자렌지에 있어서 턴테이블을 회전구동시키기 위한 턴테이블모터를 고가격대의 직류용 모터로서 채용하는 경우에는 전체적인 제조비용의 상승이 유발되어 결국 소비자의 추가적인 비용부담이 가중된다는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 그 목적은 직류용 전자렌지의 턴테이블모터를 저가격대의 교류용 모터로서 적용하고, 직류전원을 교류전원으로 변환하여 턴테이블모터를 회전구동시킬 수 있도록 함에 의해, 전체적인 제조비용의 부담을 격감시킬 수 있도록 하기 위한 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 교류용 모터로서의 턴테이블모터를 구동하기 위한 구동회로를 통해 여타의 구동회로단에 필요한 직류전원을 용이하게 생성할 수 있도록 하는 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로에 의하면, 조리기능의 개시입력에 따라 직류전원을 교류로 변환시키기 위한 구동제어펄스를 발생하는 제어수단과, 상기 제어수단으로부터의 구동제어펄스를 인가받아 직류전원의 직류전압을 교류로 변환하는 인버터수단, 상기 인버터수단에 의해 변환된 교류전압을 모터구동에 필요한 전압으로 변압하는 변압수단 및, 교류용 모터로 이루어져서 상기 변압수단에 의해 변압된 교류전압을 인가받아 회전구동되는 턴테이블모터로 구성된 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로를 제공한다.

바람직하게, 상기 제어수단의 구동제어펄스는 각각의 펄스주기가 상호 교번적으로 반전되는 복수의 펄스신호로 이루어지고, 상기 인버터수단은 상기 복수의 구동제어펄스를 각각 인가받아 상호 교번적으로 온/오프구동되는 복수의 파워트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

더 바람직하게, 본 발명의 바람직한 실시양태에서는 상기 변압수단에 유기되는 교류전압을 정류하는 정류부와, 상기 정류부에 의해 정류된 직류전압을 필요한 전압까지 조정하여 출력하는 전압레귤레이터를 더 포함하여 구성되고, 상기 전압레귤레이터로부터의 조정전압은 여타의 동작회로단에 동작전원으로서 공급되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 직류용 전자렌지에서 조리물이 안착되는 턴테이블을 회전시키기 위한 턴테이블모터를 저가격대의 교류용 모터로서 적용함에 의해, 전체적인 제조비용의 절감이 가능하게 됨은 물론 소비자의 구입비용에 따른 부담이 격감될 수 있게 된다.

도 1은 종래의 일반적인 교류용 전자렌지의 전원구동장치에 대한 회로구성을 나타낸 회로구성도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로에 대한 구성상태를 나타낸 회로구성도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 턴테이블모터의 구동을 위해 직류를 교류로 변환시키는 동작을 설명하기 위한 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

54:마이컴, 56,58:파워트랜지스터,

60:변압트랜스, 62:턴테이블모터,

64:브릿지다이오드, 66:전압레귤레이터.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류용 전자렌지의 턴테이블 구동회로에 대한 구성상태를 나타낸 회로구성도로서, 동 도면에 따른 본 발명의 회로에서는 약 12V의 직류전압을 발생하는 직류전원(30)과, 제 1릴레이스위치(34)와 제 2릴레이스위치(38)의 스위칭조작에 따라 상기 직류전원(30)으로부터의 직류전압을 인가받아 점등동작 및 회전구동되는 도어램프(32)와 팬모터(36)가 구성된다.

또한, 본 발명의 회로에서는 전자렌지 도어의 개폐동작을 감지하여 스위칭동작하는 도어감지스위치(DSW), 상기 도어감지스위치(DSW)의 스위칭동작에 따라 일정기간마다 교번적인 구동펄스를 발생하는 구동회로(46), 그 구동회로(46)로부터의 교번적인 구동펄스를 각각 인가받아 교번적인 온/오프를 수행하는 제 1 및 제 2전계효과 트랜지스터(48,50)가 구성된다.

또한, 동 도면에서는 상기 제 1 및 제 2전계효과 트랜지스터(48,50)의 교번적인 온/오프동작에 따라 그 1차측 코일(52a)을 통해 상기 배터리전원(30)으로부터의 직류전원을 인가받아 그 2차측 코일(52b)을 통해 고압의 교류로 변압하는 고압트랜스(52)와, 조리실도어의 개폐상태에 따라 스위칭되어 상기 고압트랜스(52)로의 직류전압의 인가를 허여 또는 차단시키기 위한 제 1 및 제 2인터록스위치(SW1,SW2)를 구성한다.

또, 상기 고압트랜스(52)의 2차측 코일(52b)에는 고압의 교류를 배압하는 고압커패시터(HVC)와 고압다이오드(HVD), 상기 고압트랜스(52)에 유기되는 서지전압을 차단하는 서지차단용 커패시터(SC) 및, 상기 고압커패시터(HVC)와 고압다이오드(HVD)에 의해 배압된 교류전압을 인가받아 구동되어 마이크로파를 발생하는 마그네트론(MGT)으로 구성된다.

다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특징부에서는 마이컴(54)과, 푸쉬풀회로로서의 제 1 및 제 2파워트랜지스터(56,58), 변압트랜스(60), 교류용 모터로서의 턴테이블모터(62)가 구성된다. 또한, 본 발명에서는 상기 변압트랜스(60)로부터의 교류전압을 정류 및 정전압화하는 브릿지다이오드(64)와 전압레귤레이터(66)가 구성되어 있다.

한편, 상기 마이컴(54)은 사용자에 의해 조작되는 기능버튼의 버튼입력에 따라 조리물의 조리상태를 조정하는 제어를 수행하게 된다. 상기 마이컴(54)은 그 제 1 및 제 2제어출력단자(E1,E2)를 통해 일정기간마다 상호 펄스주기가 반전되는 제 1 및 제 2구동제어펄스를 교번적으로 발생하여 상기 제 1 및 제 2파워트랜지스터(56,58)를 교번적으로 온/오프구동시킨다.

또, 상기 제 1 및 제 2파워트랜지스터(56,58)는 상기 마이컴(54)의 제 1 및 제 2제어출력단자(E1,E2)로부터의 제 1 및 제 2구동제어펄스를 각각의 베이스단을 통해 인가받아 교번적으로 온/오프구동된다.

상기 변압트랜스(60)는 상기 제 1 및 제 2파워트랜지스터(56,58)의 교번적인 온/오프구동에 따라, 그 1차측 코일(60a)을 통해 상기 직류전원(30)으로부터의 예컨대 12V의 직류전압을 인가받아 그 2차측 코일(60b)을 통해 상기 턴테이블모터(62)의 회전구동에 필요한 21V의 교류전압으로 변압시키게 된다.

그리고, 상기 교류용 모터로서 적용된 턴테이블모터(62)는 상기 변압트랜스(60)에 의해 변압된 21V의 교류전압을 인가받아 구동되어 조리실내의 턴테이블(도시되지 않음)을 회전시키게 된다.

그 다음에, 상기 브릿지다이오드(64)는 상기 변압트랜스(60)로부터의 교류전압을 정류하여 출력하게 되고, 상기 전압레귤레이터(66)는 정류된 직류전압을 15V의 정전압으로 변환하여 상기 도어감지스위치(DSW)의 일단에 인가하게 된다.

따라서, 상기 구동회로(46)는 상기 도어스위치(DSW)의 스위칭온상태에 따라 상기 전압레귤레이터(66)로부터의 15V의 직류전압을 그 전원단자(Vcc)를 통해 인가받아 구동될 수 있다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로에 대한 동작을 도 2와 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 직류용 전자렌지의 조리실도어(도시되지 않음)를 개방하게 되면 도어감지스위치(DSW)가 이를 감지하여 오프조작되고, 그에 따라 제 1릴레이스위치(34)가 스위칭온되어 직류전원(30)으로부터의 직류전압이 도어램프(32)에 인가되어 점등된다.

그와 더불어, 상기 조리실도어의 개방상태에 따라 제 1 및 제 2인터록스위치(SW1,SW2)가 스위칭온되면서 직류전원(30)으로부터의 직류전압이 고압트랜스(52)의 1차측 코일(52a)에 인가되는 것을 차단시키게 된다.

그 상태에서, 조리실내의 턴테이블(도시되지 않음)상에 조리물이 안착된 다음에 도어가 폐쇄되면, 상기 도어감지스위치(DSW)는 이를 감지하여 스위칭온됨에 따라 제 1릴레이스위치(34)가 스위칭오프되어 도어램프(32)를 소등시키게 된다.

한편, 마이컴(54)에서는 상기 도어감지스위치(DSW)의 스위치온동작을 인지한 상태에서, 조리의 개시를 명령하는 소정의 기능버튼(도시되지 않음)이 버튼조작됨을 인지하게 되면, 그 제 1 및 제 2제어출력단자(E1,E2)를 통해 펄스주기가 상호 교번적으로 반전되는 제 1 및 제 2구동제어펄스를 발생하게 된다(도 3 참조).

또한, 상기 제 1 및 제 2파워트랜지스터(56,58)는 각각의 베이스단을 통해상기 제 1 및 제 2구동제어펄스를 각각 인가받아 일정기간마다 교번적으로 온/오프구동하게 된다.

그에 따라, 상기 변압트랜스(60)는 직류전원(30)으로부터의 12V의 직류전압이 그 1차측 코일(60a)에 인가되면서 그 2차측 코일(60b)을 통해 21V로 변압된 교류전압이 유기된다(도 3 참조).

그 결과로, 교류용 모터로서 채용된 턴테이블모터(62)는 상기 변압트랜스(60)로부터의 21V의 교류전압을 인가받아 회전구동되어 조리물이 안착된 턴테이블을 회전시키게 된다.

이 때, 브릿지다이오드(64)는 상기 변압트랜스(60)의 2차측 코일(60b)에 유기되는 21V의 교류전압을 정류하게 되고, 전압레귤레이터(66)는 상기 정류된 직류전압을 15V의 정전압으로 전압조정한다.

그에 따라, 구동회로(46)에서는 상기 도어감지스위치(DSW)를 통해 상기 전압레귤레이터(66)로부터의 15V의 직류전압을 그의 전원단자(Vcc)를 통해 인가받아 구동되어, 그 제 1 및 제 2출력단자(O1,O2)를 통해 하이펄스가 상호 교번적으로 반전되는 제 1 및 제 2구동펄스를 발생하게 된다.

따라서, 제 1 및 제 2전계효과트랜지스터(48,50)는 상기 구동회로(46)에서 발생되는 제 1 및 제 2구동펄스를 그 베이스단을 통해 각각 인가받아 교번적으로 온/오프구동되면서 상기 고압트랜스(52)의 1차측 코일(52a)에 교류전압이 유기되도록 한다.

한편, 상기 고압트랜스(52)는 그 2차측 코일(52b)을 통해 1차측 코일(52a)과의 권선비에 의거하여 고압의 교류전압을 발생하게 됨에 따라, 마그네트론(MGT)에서는 서지차단용 커패시터(SC)에 의해 서지전압이 소멸되고 고압커패시터(HVC)와 고압다이오드(HVD)에 의해 배압된 고압의 교류전압을 인가받아 구동되어 마이크로파를 발생하게 된다.

그 결과로, 상기 마그네트론(MGT)으로부터 발생된 마이크로파는 상기 교류용 모터로서 채용된 턴테이블모터(62)에 의해 회전되는 턴테이블상의 조리물을 가열/조리하게 된다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 직류전압을 교류로 변환하여 사용하는 직류용 전자렌지에서 조리실내의 턴테이블을 회전시키는 턴테이블모터를 저가격대의 교류용 모터로서 채용할 수 있도록 함에 따라, 전체적인 제조비용의 절감이 가능하게 되면서 소비자의 비용부담을 경감시킬 수 있다는 효과를 갖게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 조리기능의 개시입력에 따라 직류전원을 교류로 변환시키기 위한 구동제어펄스를 발생하는 제어수단과,

   상기 제어수단으로부터의 구동제어펄스를 인가받아 직류전원의 직류전압을 교류로 변환하는 인버터수단,

   상기 인버터수단에 의해 변환된 교류전압을 모터구동에 필요한 전압으로 변압하는 변압수단 및,

   교류용 모터로 이루어져서 상기 변압수단에 의해 변압된 교류전압을 인가받아 회전구동되는 턴테이블모터로 구성된 것을 특징으로 하는 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제어수단의 구동제어펄스는 각각의 펄스주기가 상호 교번적으로 반전되는 복수의 펄스신호로 이루어지고, 상기 인버터수단은 상기 복수의 구동제어펄스를 각각 인가받아 상호 교번적으로 온/오프구동되는 복수의 파워트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로.
3. 제 1항에 있어서, 상기 변압수단에 유기되는 교류전압을 정류하는 정류부와, 상기 정류부에 의해 정류된 직류전압을 필요한 전압까지 조정하여 출력하는 전압레귤레이터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로.
4. 제 3항에 있어서, 상기 전압레귤레이터로부터의 조정전압은 여타의 동작회로단에 동작전원으로서 공급되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 직류용 전자렌지의 턴테이블모터 구동회로.