KR20030054965A - 인버터전자레인지의 인버터회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마그네트론을 구동시키기 위해 고압의 전원을 공급하는 인버터전자레인지의 인버터회로에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 마그네트론 구동을 위해 동작하는 스위칭소자의 전위를 일체화시킨다.

이로 인해서 구동회로를 구성하기 위한 제어부품의 수가 적어지고, 제품을 제조하는 제조비용이 저렴해지는 장점이 있다. 또한, 구동회로에 인가되는 전원을 일체화시켜 제품을 구동시켜 회로의 신뢰성이 높아진다.

Description

인버터전자레인지의 인버터회로{An inverter circuit of inverter-microwave oven}

본 발명은 인버터전자레인지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전압공진형 인버터에서 메인 스위칭소자의 에미터와 클램프회로 스위칭소자의 에미터 전위를 일치시킨 인버터전자레인지의 인버터회로에 관한 것이다.

이하 종래 기술에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로에 대해 살펴보면 다음과 같다.

인버터전자레인지에 전원을 인가하고, 마그네트론이 동작하는 조리를 선택하면, 마그네트론이 구동한다. 이때, 상기 마그네트론을 구동시키기 위해서 고압의 전원을 공급하는 인버터회로의 동작이 필요하다.

도 1에서 구성되고 있는 제어구성의 연결관계를 살펴보면 다음과 같다.

인가된 전원은 IGBT구동소자2(Q2)의 콜렉터단자와 연결된다. 상기 IGBT구동소자2(Q2)의 베이스단자는 IGBT 구동회로A(10)와 연결된다. 그리고 상기 인가전원 (Vdc)의 +단자 또한 IGBT 구동회로A(10)와 연결된다.

그리고 상기 IGBT구동소자2(Q2)의 에미터단자는 캐패시터2(C2)와 연결된다. 그리고 상기 IGBT구동소자2(Q2)의 콜렉터와 에미터 사이는 다이오드1(D1)가 연결된다. 이때, 상기 다이오드1(D1)의 애노드단자는 IGBT구동소자2(Q2)의 콜렉터단자와 연결되고, 상기 다이오드1(D1)의 캐소드단자는 IGBT구동소자2(Q2)의 콜렉터단자와 연결된다.

한편, 상기 전원단(Vdc)에 캐패시터1(C1)와 코일1(L1)이 병렬로 연결되고, 상기 캐패시터1(C1)과 코일1(L1)에 전원(Vdc)이 인가된다. 상기 코일1(L1)은 다이오드1(D1)의 캐소드단자와 직렬 연결되고, 애노드단자는 그라운드된다. 그리고 상기 캐패시터1(C1)는 IGBT구동소자1(Q1)의 콜렉터단자와 직렬연결된다.

그리고 상기에서 언급한 코일1(L1)과 다이오드1(D1)이 캐소드단자 사이는 IGBT구동소자(Q1)의 콜렉터단에 연결된다. 그리고 캐패시터1,2(C1,C2)도 IGBT구동소자1(Q1)의 콜렉터단에 연결된다. 또한, 상기 IGBT구동소자1(Q1)의 베이스단자는 IGBT구동회로B(20)와 연결된다.

상기와 같이 구성된 인버터전자레인지의 구동회로의 동작제어에 대해 살펴보면 다음과 같다.

전원이 공급되고, IGBT 구동회로B(20)의 제어하에 IGBT 구동소자(Q1)이 스위칭동작을 수행하면, 인가된 전원에 의해서 코일1(L1)에 에너지가 축적된다. 그리고 상기 IGBT 구동소자1(Q1)이 오프(OFF)되면, 코일1(L1)과 캐패시터1(C1)에 의해서 공진하게 된다. 이러한 동작으로 마그네트론(도시하지 않음)에 전압이 공급되어, 마그네트론의 구동이 이루어진다.

한편, 공진전압을 IGBT 구동회로A(10)에 인가되고 있다. 따라서 상기 구동이 이루어지는 상태에서 상기 공진전압이 규정 이상이 되면, 상기 IGBT 구동회로A(10)는 IGBT구동소자2(Q2)를 온(ON)시킨다. 이때, 캐패시터2(C2)와 캐패시터1(C1)이 병렬 상태로 되고, 이로 인해 공진 전압이 낮아지면서 스위칭역할을 하는 IGBT구동소자1(Q1)을 보호하는 것이 가능하게 된다. 상기와 같은 방식을 액티브 클램프(Active Clamp)라고 한다.

그러나 종래 기술에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로에서 상기와 같이 액티브 클램프(Active Clamp) 상태를 유지시키기 위해서는 전원이 분리된 IGBT구동소자 구동회로를 별도로 구성해야만 했다. 이것은 상기 IGBT구동소자1,2(Q1,Q2)의 에미터단자의 전원이 서로 다르게 구성되었기 때문이다.

따라서 회로구성도 복잡해지고, 이로 인해서 회로동작에 대한 신뢰성도 떨어지게 되었다. 또한, 상기 구동회로를 구성함에 있어서, IGBT구동소자의 구동회로를 별도로 각각 더 구성함으로 인해서 제품을 제조하는 제조비용이 상승하게 되었다.

따라서 본 발명의 목적은 전압공진형 인버터에서 메인 스위칭소자의 에미터와 클램프 회로 스위칭소자의 에미터전위를 일치시킨 인버터전자레인지의 인버터회로를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로.

도 2는 본 발명에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : IGBT구동회로A20 : IGBT구동회로B

30 ; IGBT구동회로L1, L1' : 코일

C1,C2,C1',C2' : 캐패시터D1,D2,D1',D2' : 다이오드

Q1,Q2,Q1',Q2' : IGBT구동소자Vdc : 인가전원

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인버터전자레인지의 구동회로는 마그네트론의 구동을 위해 스위칭 동작하는 메인 스위칭소자와, 상기 메인 스위칭소자의 스위칭 동작에 따라서 공진전압을 발생하는 공진회로와, 상기 공진회로의 공진전압이 규정치 이상이 될 때, 상기 메인 스위칭소자를 보호하기 위하여 구동되는 액티브 클램프회로를 구비하고, 상기 메인 스위칭소자와, 상기 액티브 클램프회로의 전위를 일치시킨 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로도이다.

도면에 도시된 인버터회로의 제어연결관계를 살펴보면, 인가전원(Vdc)에 코일(L1')이 연결되고, 상기 코일(L1')은 IGBT구동소자1'(Q1')의 콜렉터단자와 연결된다. 또한 상기 코일(L1')은 이하 설명될 IGBT구동회로(30)와 연결된다.

상기 IGBT구동소자1'(Q1')의 베이스단자는 상기 IGBT구동소자1'(Q1')를 구동시키는 IGBT구동회로(30)와 연결된다. 그리고 IGBT구동소자1'(Q1')의 에미터단자는 그라운드된다. 상기 IGBT구동소자1'(Q1')의 콜렉터단자와 에미터단자 사이는 다이오드1'(D1')가 연결된다. 이때, 상기 다이오드1'(D1')의 캐소드단자는 IGBT구동소자1'(Q1')의 콜렉터단자와 연결되고, 상기 다이오드1'(D1')의 애노드단자는 상기 IGBT구동소자1'(Q1')의 에미터단자와 연결된다. 그리고 상기 IGBT구동소자1'(Q1')과 병렬로 연결되는 캐패시터1'(C1')이 구비된다.

한편, 캐패시터2'(C2')와 IGBT구동소자2'(Q2')가 직렬연결되고, 상기 캐패시터2'(C2')와 IGBT구동소자2'(Q2')는 캐패시터1'(C1')과 병렬연결된다. 상기 캐패시터2'(C2')는 IGBT구동소자2'(C2')의 콜렉터단자에 입력되고, 상기 구동소자2'(Q2')의 베이스단자는 IGBT구동회로드라이브(30)에 연결된다. 그리고 상기 IGBT구동소자2'(Q2')의 에미터단자는 그라운드된다. 상기 IGBT구동소자2'(Q2')의 콜렉터단자와 에미터단자 사이에는 다이오드2'(D2')가 연결된다. 즉, 다이오드2'(D2')의 캐소드단자는 IGBT구동소자2'(Q2')의 콜렉터단자와 연결되고, 상기 다이오드2'(D2')의 애노드단자는 IGBT구동소자2'(Q2')의 에미터단자와 연결된다.

상기와 같이 제어 연결되는 본 발명에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로의 동작제어에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 캐패시터1'(C1')과 IGBT구동소자1'(Q1')와 병렬로 접속되어서 전압공진형 인버터에서 마그네트론 구동전압을 발생시키는 메인 스위칭구성이 된다. 그리고 상기 캐패시터2'(C2')와 IGBT구동소자2'(Q2')가 직렬로 구성되어 공진전압의 상승을 낮추어 스위칭소자(Q1')를 보호하는 클램프회로를 구성하였다.

상기와 같은 구성에서 전원(Vdc)을 인가한 후, IGBT구동회로(30)의 제어에 따라서, IGBT구동소자1'(Q1')이 구동되고, 이에 따라 코일(L1')에 에너지가 축적된다. 이때, 상기 IGBT구동소자1'(Q1')의 스위칭이 오프(OFF)되면, 캐패시터1' (C1')과 코일(L1)에 의해서 공진하게 된다.

상기와 같은 동작의 공진전압으로 마그네트론(도시하지 않음)이 구동하고, 이 동작이 장시간 진행되어, 캐패시터1'(C1')에 인가되는 공진전압이 규정 이상되면, IGBT 구동소자1'(Q1')에 부하가 걸린다. 이때, 공진전압의 크기를 감지한 IGBT구동회로(30)에서 IGBT구동소자2'(Q2)를 온(ON)시킨다. 상기 동작으로 두 개의 캐패시터1',2'(C1',C2')가 병렬연결된다. 이렇게 병렬연결된 캐패시터1'(C1')과 캐패시터2'(C2')로 인해서 공진전압이 규정이상으로 상승하는 것을 낮추어주는 액티브클램프(Active Clamp)회로를 구성한다. 따라서 본 발명은 안정적으로 상기 IGBT구동소자1'(Q1')를 보호하면서 마그네트론으로 고압이 공급되도록 하여, 전자레인지가 구동하도록 할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 인버터전자레인지의 인버터회로는, 마그네트론으로 고압의 전원을 공급시키도록 구성되는 IGBT구동소자와 클램프회로의 전위를 동일하게 구성하여 결과적으로 전원을 일체화시키는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명으로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따르면, 인버터회로의 메인스위칭을 위한 IGBT구동소자단자와, 클램프회로의 스위칭을 위한 에미터단자의 전위을 동일하게 구성한다. 이로 인해서 구동회로로 공급되는 전원을 분리하지 않고 일체화시킨다.

따라서 상기 구동회로를 구성하는 부품의 수를 감소시켜 회로의 구성을 간단히 할 수 있고, 이로 인해서 제품을 생산하는 제조비용의 절감을 기대할 수 있다.

또한, 간단한 회로구성과 더불어 동일하게 공급되는 전원으로 구동되어 회로제어동작에 대한 신뢰성이 향상될 수 있어 사용자에게 제공하는 만족감을 극대화시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 마그네트론의 구동을 위해 스위칭 동작하는 메인 스위칭소자와;

   상기 메인 스위칭소자의 스위칭 동작에 따라서 공진전압을 발생하는 공진회로와;

   상기 공진회로의 공진전압이 규정치 이상이 될 때, 상기 메인 스위칭소자를 보호하기 위하여 구동되는 액티브 클램프회로를 구비하고,

   상기 메인 스위칭소자와, 상기 액티브 클램프회로의 전위를 일치시킨 것을 특징으로 하는 인버터전자레인지의 인버터회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액티브 클램프회로는, 상기 메인 스위칭소자와 동일 전위를 갖도록 구성된 스위칭소자와;

   상기 스위칭소자와 직렬 연결된 캐패시터를 포함하여 구성되는 인버터전자레인지의 인버터회로.