KR20020018398A - 전자레인지의 히터위치제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 히터위치제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터의 위치를 다단계적으로 조절할 수 있는 전자레인지의 히터위치제어회로에 관한 것이다. 이를 위해서 본 발명은 상기 히터 구동용 모터의 구동시에, 마이크로프로세서의 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 입력되는 전압값에 의해서 히터의 위치제어를 수행하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 입력되는 전압값이 순차적으로 상승되는지 또는 하강되는지를 판단하고, 순차적인 이동시에 히터의 위치 제어가 정상적으로 이루어지고 있다고 판단한다.

Description

전자레인지의 히터위치제어회로{Heater position control circuit in microwave oven}

본 발명은 전자레인지의 히터위치제어회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히터의 위치를 다단계적으로 조절할 수 있는 전자레인지의 히터위치제어회로에 관한 것이다.

전자레인지는, 전기를 구동원으로 해서 마이크로웨이브파에 의해서 요리를 수행하거나 또는 히터에 의해서 요리를 수행하는 전자 요리기기이다. 전자레인지의 초기 개발단계에서는 마그네트론의 구동에 따라 발생되는 마이크로웨이브파에 의해서만 요리가 이루어졌다. 그러나 최근 마그네트론 외에 히터와 같은 가열원을 구비하고, 히터의 발생열을 순환시켜서 요리를 하거나 또는 마그네트론을 구동시켜서 요리를 하는 등, 요리를 하는 방법이 다양해지고 있다.

또한, 최근 출시되고 있는 전자레인지의 기능을 살펴보면, 피자, 팝콘, 찜 등을 포함한 다양한 자동요리와, 사용자 설정에 의한 수동요리, 그리고 해동 및 데우기와 같은 기본 요리기능 등, 여러가지의 기능 등을 포함하고 있다.

이와 같은 다양한 요리들은, 상기 마그네트론의 구동에 의한 마이크로웨이브파에 의해서 수행되는 것과, 히터의 발진열에 의해서 요리가 이루어지는 것과, 그리고 상기 마그네트론과 히터의 동시 구동에 의해서 요리가 이루어지는 것 등으로 구분되어진다.

도 1은 종래 전자레인지의 히터 위치를 제어하는 상태도이고, 도 2는 종래 전자레인지의 히터 요리시에 히터의 위치를 제어하기 위한 회로도이다.

요리가 이루어지는 캐비티(19)의 내부 일측벽 측에 히터(13)가 설치되고 있다. 도 1에 도시된 실시예에서 히터(13)는, 캐비티의 일측벽 측에 설치되고 있으나, 상부에 설치되고 있는 모델도 있다. 상기 히터(13)는, 히터 구동용 모터(15)의 구동에 의해서 위치가 가변되어진다. 그리고 조리를 위한 위한 요리물(17)은캐비티(19)의 하부 중앙에 설치되고 있는 턴 테이블(17)에 놓여진다.

이와 같이 설치된 상기 히터(13)의 위치 감시는 마이크로프로세서(10)와 연결되고 있는 스위치에 의해서 이루어진다.

도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 히터(13)가 상측(a)에 위치하였을때, 기구적인 제어에 의해서 온 동작되는 제 1 스위치(3)와, 히터(13)가 하측(b)에 위치하였을때, 기구적인 제어에 의해서 온 동작되는 제 2 스위치(5)가 포함된다.

상기 제 1 스위치(3)는, 그라운드 전위에 5볼트의 공급전원 사이에 연결되고, 상기 제 1 스위치(3)의 온/오프 동작에 따라서 가변되는 전위가 마이크로프로세서(10)의 제 1 입력단자(S1)로 입력되도록 구성되고 있다. 또한, 제 2 스위치(5)도, 그라운드 전위에 5볼트의 공급전원 사이에 연결되고, 상기 제 2 스위치(5)의 온/오프 동작에 따라서 가변되는 전위가 마이크로프로세서(10)의 제 2입력단자(S2)로 입력되도록 구성되고 있다.

이때 히터(13)의 위치 조절은 사용자가 임의로 조절하는 것은 불가능하고, 히터 요리에 따라서 기설정된 알고리즘에 의해서 조절되어진다. 그리고 상기 히터(13)의 위치 조절은, 마이크로프로세서(10)의 제어하에 구동되는 히터 구동용 모터(15)의 동작에 의해서 이루어진다. 상기 히터 구동용 모터(15)는, 상기 마이크로프로세서(10)의 출력전압에 의해서 온/오프 제어되는 트랜지스터(9)에 의해서 전류통로를 형성하여, 구동되도록 제어되고 있다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 종래 전자레인지의 히터 위치를 제어하는 과정에 대해서 설명한다.

종래 전자레인지의 히터 위치는, 상측(a)과 하측(b)에 의한 두 단계로 설정되고 있다. 즉, 선택된 요리에 따라서 히터(13)를 상측(a) 또는 하측(b)으로 이동시키기 위한 제어가 수행되어진다.

예를 들어, 히터(13)를 상측(a)에 위치시키고자 하는 경우, 마이크로프로세서(10)는 출력단자(O1)로 하이신호를 출력하여, 트랜지스터(9)를 턴-온 상태로 제어한다. 이때의 제어로 히터 구동용 모터(15)에 전원이 공급되면서, 히터의 위치가 이동되어진다.

상기와 같이 히터(13)가 이동되면서, 상측(a)에 도달하면, 도시하지는 않고 있지만 기구적인 구성에 의해서 제 1 스위치(3)가 온 상태로 절환된다. 상기 제 1 스위치(3)가 온 상태로 절환되면, 저항(R1)을 통해 공급되는 하이상태의 전원이 상기 스위치(3)를 통해서 그라운드로 흐르기 때문에 상기 마이크로프로세서(10)의 제 1 입력단자(S1)는 로우신호를 입력하게 된다. 이때 입력되는 로우신호에 의해서 마이크로프로세서(10)는 히터(13)가 상측(a)에 위치하였음을 감지하게 되는 것이다.

이와 마찬가지로 히터(13)를 하측(b)에 위치시키는 제어도 동일하다. 단지 이 경우에는 제 2 스위치(5)와 연결되고 있는 마이크로프로세서(10)의 제 2 입력단자(S2)로 로우신호가 입력되면서, 히터(13)가 하측(b)에 위치하였음을 감지하게 된다.

즉, 종래의 전자레인지의 히터위치 제어는, 2단계로 설정되고 있는 히터 위치 중에서 선택적으로 히터를 이동시켜서 위치를 조절하고 있고, 상기 히터의 위치감지를 위해서 마이크로프로세서(10)의 두개의 입력단자를 사용하고 있다. 즉, 히터(13)의 하측(b) 이동을 감지하기 위한 스위치(5)의 신호를 입력하는 입력단자(S2)와, 히터(13)의 상측(a) 이동을 감지하기 위한 스위치(5)의 신호를 입력하는 입력단자(S1)가 구비되어진다.

따라서 종래의 히터 위치 제어는, 마이크로프로세서(10)의 2 입력단자 사용에 따른 비경제적인 문제점이 발생되었고, 또한 히터의 위치가 2단계에 의해서만 설정되기 때문에, 히터의 위치 제어에 한정적인 문제점이 있었다.

즉, 전자레인지의 히터 요리의 경우, 히터의 위치에 따라서 히터에 의해서 발생된 열이 요리물에 전달되는 속도와 양에 차이가 발생되어진다. 따라서 히터의 위치에 따라서 요리시간, 요리상태가 결정되어지는데, 종래의 전자레인지의 경우는 히터의 위치제어를 2가지로만 한정하고 있다. 따라서 각각의 요리 특성에 따른 히터의 위치를 조절하는 것이 불가능하였다.

따라서 본 발명의 목적은 전자레인지의 히터 위치를 다단제어를 수행할 수 있는 전자레인지의 히터위치제어회로를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 히터의 다단위치 제어를 마이크로프로세서의 하나의 단자와 연결시켜서 제어할 수 있는 전자레인지의 히터위치제어회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래 전자레인지의 히터의 제어 위치를 도시하는 단면도,

도 2는 종래 히터의 위치제어를 위한 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 전자레인지의 히터 제어 위치를 도시하는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 히터의 위치 제어를 위한 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

111 : 턴테이블 113 : 히터

115 : 모터 114 : 위치감지스위치

110 : 마이크로프로세서 109 : 트랜지스터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자레인지의 히터위치제어회로는, 히터의 위치를 조절하기 위해서 구동되는 히터 구동용 모터와; 상기 히터 구동용 모터가 구동될때, 순차적으로 동작상태를 절환시키는 다수개의 스위치들을 구비하고, 상기 다수개의 스위치들의 동작 절환상태에 따라서 다른 전압값을 발생시키는 히터위치감지수단과; 가변되는 히터의 위치에 따라서 상기 히터위치감지수단의 출력값을 입력하고, 입력된 전압값이 원하는 값에 이르기까지 상기 히터 구동용 모터를 구동하는 마이크로프로세서를 포함하여 구성된다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자레인지의 히터위치제어회로에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전자레인지의 히터의 위치를 조정하는 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전자레인지의 히터 위치 제어를 위한 회로도이다.

요리가 이루어지는 캐비티(119)의 내부 일측벽 측에 히터(113)가 설치되고 있다. 도 3에 도시된 실시예에서 히터(113)는, 캐비티의 일측벽 측에 설치되고 있으나, 상부에 설치되고 있는 모델도 있다. 본 발명의 상기 히터(113)는, 히터 구동용 모터(115)의 구동에 의해서 위치가 가변되어진다. 이때, 히터(113)의 위치는, 도시되고 있는 바와 같이 다단제어가 이루어진다. 그리고 상기 히터 구동용 모터(115)의 회전에 연동하여 동작이 가변되는 위치감지스위치(114)가 포함되고 있다.

상기 위치감지스위치(114)는, 도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 다수개로 구성되어지며, 히터 구동용 모터(115)의 회전에 따라서 순차적으로 온상태로 절환되거나 또는 순차적으로 오프상태로 절환되도록 구성되어진다.

그리고 조리를 위한 위한 요리물(117)은 캐비티(119)의 하부 중앙에 설치되고 있는 턴 테이블(117)에 놓여진다.

이와 같이 설치된 상기 히터(113)의 위치 제어는 마이크로프로세서(110)에 의해서 이루어진다.

도 4에 도시하고 있는 바와 같이, 히터(113)의 다단제어에 따라 동작되는 다수개의 스위치들(SW1~SWn)이 구비되어진다. 상기 스위치들(SW1~SWn)은, 5볼트의 공급전원에 병렬 연결된다. 그리고 각 스위치에 서로 다른 크기의 저항값을 갖는 저항들(R11~Rn)이 직렬 연결되고 있다. 그리고 상기 저항들(R11~Rn)을 통해서 마이크로프로세서(110)의 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)에 연결되고 있다. 상기 저항들(R11~Rn)의 저항값은 순차적으로 작거나 또는 크게 설정한다. 이것은 마이크로프로세서(110)에서 히터 위치 가변시에, 입력되는 전압이 순차적으로 상승되거나 또는 순차적으로 하강되는 것을 검출해서 히터의 위치제어가 정상적으로 이루어짐을 인식하게 되는 것이다.

상기 스위치들(SW1~SWn)은, 히터(113)의 가변되는 위치에 따라서 온/오프 동작된다. 즉, 각각의 스위치들의 히터의 가변 가능한 위치를 나타낸다.

그리고 히터(113)의 위치 조절은 사용자가 임의로 조절하는 것은 불가능하고, 히터 요리에 따라서 기설정된 알고리즘에 의해서 조절되어진다. 그리고 상기 히터(113)의 위치 조절은, 마이크로프로세서(110)의 제어하에 구동되는 히터 구동용 모터(115)의 동작에 의해서 이루어진다. 상기 히터 구동용 모터(115)는, 상기 마이크로프로세서(110)의 출력전압에 의해서 온/오프 제어되는 트랜지스터(109)에 의해서 전류통로를 형성하여, 구동되도록 제어되고 있다.

즉, 12볼트의 공급전원단에 히터 구동용 모터(115)가 연결되고, 상기 모터(115)와 그라운드 전위 사이에 트랜지스터(109)가 연결되고 있다. 그리고 상기 트랜지스터(109)의 베이스단자는 마이크로프로세서(110)의 출력단자(O1)에 연결되고 있다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 히터 위치 제어과정에 대해서 설명한다.

우선, 사용자 입력에 의해서 히터 요리가 선택되어지고, 캐비티(119) 내부에 조리를 위한 요리물이 놓여지면, 선택된 요리에 따라서 히터의 위치를 가변제어하는 과정이 수행되어진다.

마이크로프로세서(10)는 선택된 요리에 따른 히터의 위치조절값을 인식하고, 인식된 값만큼 히터 구동용 모터(115)를 구동시킨다. 즉, 출력단자(O1)로 하이신호를 출력하여, 트랜지스터(109)를 턴-온 상태로 제어한다. 이때의 제어로 히터 구동용 모터(115)에 전원이 공급되면서, 히터(113)의 위치가 이동되어진다.

이와 같이 히터 구동용 모터(115)가 구동되면서 회전될때, 상기 히터 구동용 모터(115)의 회전량과 비례하여, 연결되고 있는 다수개의 스위치(SW1~SWn)가 순차적으로 온상태로 절환된다. 즉, 모터(115)가 구동된 후, 각 위치에 구비되고 있는 스위치가 순차적으로 온 상태가 되고, 하나의 스위치가 온 상태로 절환될때, 이전스위치는 다시 오프상태로 절환되어진다.

따라서 모터의 동작에 따라 각 위치에 따라 하나의 스위치가 온 상태로 제어되면서, 각기 다른 저항값을 갖는 저항(R11~Rn)에 의해서 상이한 전압값이 마이크로프로세서(110)의 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 입력되어진다.

상기 마이크로프로세서(110)는, 상기 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 입력되는 전압값에 따라서 현재 히터(113)의 위치를 인식하게 되는 것이다.

이와 같은 제어에 의해서 선택된 히터요리에 해당하는 히터위치 조절값과 동일한 값이 상기 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 입력되어지면, 마이크로프로세서(110)는 히터 구동용 모터(115)의 구동을 위한 신호 출력을 로우상태로 전환하면서 히터의 위치제어를 종료한다.

또한, 상기 마이크로프로세서(110)는, 상기 히터 구동용 모터(115)의 구동시에, 상기 아날로그/디지탈 입력단자(A/D)로 입력되는 전압값이 순차적으로 상승되는지 또는 하강되는지를 판단하고, 순차적인 이동시에 히터의 위치제어가 정상적으로 이루어지고 있다고 판단한다. 만일, 장시간 사용 및 열변형 등에 의해서 저항선이 단락되는 경우가 발생되었을때, 상기 마이크로프로세서(110)의 아날로그/디지탈 입력단자로 입력되는 전압값이 불규칙적이 되고, 이때, 히터의 위치 제어에 이상이 발생되었음을 인식하는 것이 가능한 것이다.

이와 같이 본 발명은 마이크로프로세서의 하나의 아날로그/디지탈단자를 통해서, 히터의 위치를 다단계적으로 제어하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은, 히터의 위치 제어를 다단계적으로 제어하는 것을 특징으로 한다. 특히, 히터의 위치 제어시에, 히터의 현재 위치감지를 히터 구동용 모터의 회전에 비례하여 검출하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 상기 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 실시형태로 구현하는 것이 가능하다.

이와 같이 본 발명은 전자레인지의 히터 요리시에 최적의 요리를 수행하기 위해서 히터의 위치를 다단계적으로 제어할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 히터의 위치를 다단계적으로 제어함에 있어서 마이크로프로세서의 하나의 아날로그/디지탈 단자만을 사용하여, 단자 사용효율을 높임과 동시에 저비용으로 구현하는 것이 가능하게 된다.

Claims (2)

1. 히터의 위치를 조절하기 위해서 구동되는 히터 구동용 모터와;

   상기 히터 구동용 모터가 구동될때, 순차적으로 동작상태를 절환시키는 다수개의 스위치들을 구비하고, 상기 다수개의 스위치들의 동작 절환상태에 따라서 다른 전압값을 발생시키는 히터위치감지수단과;

   가변되는 히터의 위치에 따라서 상기 히터위치감지수단의 출력값을 입력하고, 입력된 전압값이 원하는 값에 이르기까지 상기 히터 구동용 모터를 구동하는 마이크로프로세서를 포함하여 구성되는 전자레인지의 히터위치제어회로.
2. 제 1 항에 있어서:

   상기 히터위치감지수단은, 순차적으로 상승되거나 또는 순차적으로 하강되는 전압값을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 히터위치제어회로.