KR20020063703A - 전자레인지의 잡음 저감회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자레인지의 마그네트론 구동회로의 방사 잡음을 저감시키기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전자레인지의 잡음 저감회로는, 1차측에 입력전원과 접속되고, 2차측에 히터전류와 고압을 발생시키기위한 코일이 권선되는 트랜스포머와; 상기 히터 권선에 연결되어 있는 마그네트론과; 상기 마그네트론의 2개의 입력단자 사이에 연결되어 있는 일반 콘덴서와; 상기 히터권선 및 고압권선의 각 일측에 연결되는 전류를 바이패스 시키기 위한 고압콘덴서를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이 같은 본 발명에 의하면, 마그네트론 구동회로의 잡음을 저감시키기 위한 기존의 외장필터나 실드선 사용방법이 비용이 많이 드는 단점이 있고, 히터 권선간의 선을 트위스트로 처리하고, 고압선을 적절한 위치로 위치시키는 방법이 관리의 불편함이 있었던것을, 잡음의 주원인이 되는 고주파 전류를 바이패스시킴으로써, 저렴한 비용으로 효율적으로 잡음을 저감시키는 효과가 기대된다.

Description

전자레인지의 잡음 저감회로{The Noise Reduction Circuit for Micro Wave Oven}

본 발명은 전자레인지의 마그네트론 구동회로의 잡음을 저감시키기 위한 회로에 관한 것으로, 특히 마그네트론 구동회로에서의 잡음을 저감하는 전자레인지의 잡음 저감회로에 관한 것이다.

전자레인지에서의 마그네트론은 진공인 내부 작용공간에서 상호 수직인 전기장과 자기장에서 전자가 주회 운동을 함으로써 마이크로웨이브를 발생시키는 장치로서, 전자레인지에서 구동하기 위해서는 4000V 고압과 열전자 발생을 위한 10A 정도의 히터 전류 공급이 필요하다.

종래의 마그네트론과, 마그네트론의 구동회로의 EMI(전자기 방해; electromagnetic interference) 측정결과는 도 1및 도 2와 같으며, 도 1은 종래의 마그네트론의 구동회로구성을 표시한 회로도이고, 도 2는 종래의 마그네트론의 구동회로의 EMI 측정결과를 나타낸 도면이다.

또한 종래의 마그네트론의 구동회로의 노이즈 제거를 위한 입력필터는 도 3a 및 도 3b와 같으며, 도 3a는 종래의 마그네트론의 구동회로에 노이즈 감소를 위한 입력필터를 첨가하여 구성한 회로도이고, 도 3b는 마그네트론의 쵸크코일과 콘덴서에 의한 입력필터를 나타낸 구조도이다.

상기와 같은 종래의 마그네트론 구동회로의 노이즈 저감을 위한 회로에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 종래의 마그네트론 구동회로에 있어서, 1차측의 입력전원을 받아 마그네트론(3)에 공급하기 위한 음극전류와 고압을 발생시키는 고압 트랜스포머(1)가 있고, 상기 고압트랜스포머(1)는 1차측의 입력전원을 받고, 2차측에서는 고압을 출력하는 고압 권선(2a)과, 히터전류를 위한 히터 권선(2b)으로 구성된다.

또한 상기 고압 권선(2a)에는 입력받은 전원을 2배압으로 출력하기 위한 고압콘덴서(4)와 정류용 고압다이오드(5)를 포함한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 마그네트론은 고압트랜스포머(1)에서 1차를 입력전원으로 받고, 2차측에 고압 권선(2a)에서 2000V의 전압을 고압콘덴서(4)와 고압 다이오드(5)를 이용하여 2배압으로 하여 4000V를 출력하여 마그네트론(3)에 고압 전기장을 걸게 되고, 히터 권선(2b)에서는 약 4V 전압과 10A 전류를 공급하여 마그네트론내의 히터에 공급한다.

이때의 마그네트론의 발진 동작시 마그네트론 내부의 작용공간에서 직류 자계 강도의 차이 및 완전진공의 부족으로 인한 잔류 가스의 존재때문에 음극에서 발생한 전자가 주회운동을 할 때 충돌에 의한 진동현상을 일으켜 잡음을 발생시킨다.

도 2를 참조하면 이 잡음은 수십 MHz 부터 수 GHz까지 광범위한 범위로 나타난다. 이러한 잡음에 의하여 도 2에서의 규격이 되는 EMI특성 (a)에 비하여 실제 측정된 EMI특성 (b)가 규격을 넘어가는 것을 볼수 있다.

이에 대한 대책으로 종래에는 도 3a와 도 3b에서와 같은 저역통과 필터를 구성하여 장치하거나, 외부적으로 별도의 외장 필터를 마그네트론에 입력단자에 추가하여 부착했다.

도3a과 도 3b은 저역통화필터를 구성하여 장치한 마그네트론 구동회로를 나타낸 것이다.

도 3a를 참조하면, 종래의 마그네트론 구동회로와 동일한 트랜스포머(2)와, 고압 권선(2a)과, 히터권선(2b)과, 마그네트론(3)과, 고압콘덴서(4)와, 고압다이오드(5)를 포함하여 상기 마그네트론(3)에 일체적으로 부설되는 필터장치부(7)가 포함된다.

상기 필터장치부(7)은 쵸크코일(8)에 의한 인덕턴스분과 관통콘덴서(9)에 의해 마그네트로(3)에 발생하는 불필요전자를 소거하는 것이다.

또한 도 3b를 참조하면, 상기 필터 장치부에 해당하는 마그네트론의 필터장치는 상자형태로 성형된 필터케이스(13)가 강제 감입되며, 진공기밀 유지를 위하여 은납땜되어 부착된 스템세라믹(10)에는 관내의 음극을 지지하는 2개의 리드(11)가 단자(12)와 함께 상기 스템세라믹을 관통하여 진공기밀을 유지하여 은납땜되어 있다. 또한 단자(12)에는 각각 초크코일(8)이 고정되어, 타단부가 관통콘덴서(9)에 접속되어 있다.

그러나 종래의 필터장치는 감쇄특성이 부족하여 충분히 잡음을 저감시키지 못하여 100MHz이하, 500, 700MHz 대역이 규격을 초과하는 문제점이 있고, 특별히 별도의 쵸크코일을 외장 필터로 마그네트론에 추가하여 부착하는 방법을 사용할 수 있으나, 가격이 상승되는 원인이 되는 문제점이 있었다.

또한, 방사 잡음의 원인은 마그네트론에서 전도되어오는 고주파 전류로서, 이 전류는 마그네트론 두 단자간 사이 및 각 단자와 접지 사이로 흐르는 2가지 경로를 갖는다. 따라서, 히터 권선간의 선을 트위스트로 처리하고, 고압선을 적절한 위치로 위치시키면 개선될 수 있지만 관리의 어려움이 있고, 전자레인지 및 마그네트론의 잡음 편차의 문제를 해결할 수는 없다. 또한 실드선을 사용하는 방법 역시 비용이 많이 드는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 마그네트론 구동회로에서 잡음의 원인이 되는 전류를 발생원에서 바이패스시켜서 가격을 최소화하고, 효율적으로 잡음을 저감시킬 수 있는 전자레인지의 잡음 저감회로를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 마그네트론의 구동회로구성을 표시한 회로도.

도 2는 종래의 마그네트론의 구동회로의 EMI 측정결과를 나타낸 도면.

도 3a는 종래의 마그네트론의 구동회로에 잡음 감소를 위한 입력필터를 첨가하여 구성한 회로도.

도 3b는 마그네트론의 쵸크코일과 콘덴서에 의한 입력필터를 나타낸 구조도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트론의 구동회로구성을 표시한 회로도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트론의 구동회로의 EMI 측정결과를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분의 간단한 설명>

1 : 상용전원2 : 트랜스

3 : 마그네트론4 : 고압콘덴서

5 : 고압다이오드7 : 필터장치

8 : 쵸크코일9 : 관통콘덴서

10 : 스템세라믹11 : 리드

12 : 단자13 : 필터케이스

본 발명에 따른 전자레인지의 잡음 저감회로는,

1차측에 입력전원과 접속되고, 2차측에 히터전류와 고압을 발생시키기위한 코일이 권선되는 트랜스포머와;

상기 히터 권선에 연결되어 있는 마그네트론과;

상기 마그네트론의 2개의 입력단자 사이에 연결되어 있는 일반 콘덴서와;

상기 히터권선 및 고압권선의 각 일측에 연결되는 전류를 바이패스 시키기 위한 고압콘덴서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 각 단자와 접지 사이에 연결된 콘덴서중 고압권선의 단자와 연결되는 콘덴서는 고압다이오드 양단자에 부가되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 전자레인지의 잡음 저감회로를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트론의 구동회로구성을 표시한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 마그네트론의 구동회로의 EMI 측정결과를 나타낸 도면이다.

도 4및 도 5를 참조하면, 1차측의 입력전원을 받아 마그네트론(3)에 공급하기 위한 음극전류와 고압을 발생시키는 고압트랜스포머(1)가 있고, 상기 고압트랜스포머(1)는 1차측의 입력전원을 받고, 2차측에서는 고압을 출력하는 고압 권선(2a)과, 히터전류를 위한 히터 권선(2b)과, 상기 고압 권선(2a)에 연결되어 2배압의 전압을 출력하기 위한 고압콘덴서(4) 및 고압다이오드(5)와, 상기 고압다이오드에 병렬로 연결되어 부가되는 고주파 전류를 바이패스하기 위해 부가되는 콘덴서(41)와, 상기 히터권선(2b)의 단자와 접지사이의 고주파 전류를 바이패스하기 위해 부가되는 콘덴서(43)와, 상기 마그네트론(3)의 입력 단자간에 흐르는 전류를 바이패스시키기 위해 부가되는 콘덴서(42)를 포함하여 구성된다.

상기 고압트랜스포머(1)는 1차를 입력전원으로 받고, 2차측에 고압 권선(2a)에서 2000V의 전압을 고압콘덴서(4)와 고압 다이오드(5)를 이용하여 2배압으로 하여 4000V를 출력하여 마그네트론(3)에 고압 전기장을 걸게 되고, 히터 권선(2b)에서는 약 4V 전압과 10A 전류를 공급하여 마그네트론내의 히터에 공급한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전자레인지의 잡음 저감회로는 히터권선 및 고압권선의 단자에 흐르는 고주파 전류와, 상기 마그네트론의 사이에 흐르는 고주파 전류를 콘덴서를 이용하여 바이패스함으로써 잡음의 원인을 제거하여 잡음을 저감시키는 역할을 한다.

자세하게, 상기 히터권선에 연결되는 마그네트론(3)의 입력 단자간에 흐르는 전류는 두 단자 사이에 콘덴서(42)를 부가하여 바이패스 시켜서, 고주파 전류로부터의 잡음을 제거한다. 이때, 콘덴서는 일반 세라믹 콘덴서로서 용량은 100~680nF 정도로 선택할 수 있다.

또한, 상기 히터권선 및 고압권선의 각 단자와 접지사이에 흐르는 고주파 전류를 바이패스하기 위하여 콘덴서(41, 43)를 부가하는데, 이때 콘덴서의 용량은 3300~4700pF/5KV 정도로 선택하고, 상기 고압권선의 단자와 연결되는 콘덴서를 부가할 때는, 반드시 고압다이오드 양단자에 콘덴서를 부가한다.

상기와 같이 각 단자와 접지사이, 마그네트론의 입력단자간의 전류를 바이패스하는 방식의 회로를 적용하여 잡음측정을 한 결과가 도 5와 같다.

도 5를 참조하면 EMI특성의 규격인 (a)신호와 실제 측정신호 (c)를 비교하면, 규격을 넘지 않는 것을 볼 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자레인지의 잡음 저감회로는 마그네트론 구동회로의 잡음이 발생하는 주원인이 되는 고주파 전류를 콘덴서를 부가하여 바이패스하여 잡음의 원인을 제가함으로써 잡음을 줄이는 회로로서, 기존의 외장필터 또는 실드선을 사용하는 방법에 비하여 가격이 절감되고, 히터 권선간의선을 트위스트로 처리하고, 고압선을 적절한 위치로 위치시키는 방법에 비하여 관리를 편리하도록 하여, 저렴한 비용으로 효율적으로 잡음을 저감시키는 효과가 있다.

Claims (4)

1차측에 입력전원과 접속되고, 2차측에 히터전류와 고압을 발생시키기위한 코일이 권선되는 트랜스포머와;

상기 히터 권선에 연결되어 있는 마그네트론과;

상기 마그네트론의 2개의 입력단자 사이에 연결되어 있는 일반 콘덴서와;

상기 히터권선 및 고압권선의 각 일측에 연결되는 전류를 바이패스 시키기 위한 고압콘덴서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 잡음 저감회로.

제 1항에 있어서, 상기 고압권선의 단자와 연결되는 콘덴서는 고압다이오드의 양 단자에 병렬로 부가되는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 잡음 저감회로.

제 1항에 있어서, 상기 마그네트론의 2개의 입력단자 사이에 연결되어 있는 콘덴서는 100~680nF 의 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 잡음 저감회로.

제 1항에 있어서, 상기 히터권선 및 고압권선의 전류를 바이패스하기 위한 각단자와 접지사이에 연결되어 있는 콘덴서는 3300~4700pF/5KV 이상의 용량을 가지는 것을 특징으로 하는 전자레인지의 잡음 저감회로.