KR20040068749A - 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그 제어방법에 관한 것으로서 인버터 구동전원인 상용 교류전원을 직류전압으로 평활하는 직류전압부와, 상기 직류전압부에서 평활된 직류전압을 스위칭하여 마그네트론 구동에 적합한 교류전압을 생성하는 스위칭부와, 상기 직류전압부와 스위칭부 사이에 위치하는 트랜스와; 상기 트랜스와 연결되어 인버터 구동전류 크기에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 마이컴으로 구성되어 인버터 전자레인지 구동 시 전류를 측정하기 위하여 별도로 고가의 트랜스를 구비하지 않고도 손쉽게 상기 인버터의 구동전류를 측정하여 그에 따라 인버터를 제어할 수 있어 전자레인지의 제조단가를 낮추고 회로를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그 제어방법{Current Sensible Inverter Type Microwave Oven and Contolling Method for the Same}

본 발명은 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 고가의 전류를 사용하지 않고도 인버터 전자레인지의 구동전류를 측정하고 그에 따라 인버터의 동작을 제어할 수 있는 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그 제어방법에 관한 것이다.

전자레인지는 음식물 등을 도 1에 도시된 바와 같이 캐비티(1) 안에 위치시키고, 상기 캐비티(1) 내의 음식물로 전자파를 마그네트론(2)를 통해 조사함으로서 상기 음식물을 가열시키는 장치이다. 여기서, 상기 마그네트론(2)을 동작시키기 위하여 일반 가정으로 공급되는 60Hz의 상용 교류전압(4)이 인버터(3)를 통해 약 3500V이상의 고출력 직류전압으로 변환되어 상기 마그네트론(2)으로 공급된다.

여기서, 상기 상용 교류전압(4)은 도 2에 도시된 바와 같이 브릿지 다이오드로 구성되는 직류전압부(5)를 거쳐 스위칭부(6)로 입력된다. 상기 스위칭부(6)는 인버터(3)의 마이컴(9)의 제어에 따라 복수개의 스위치를 온/오프함으로서 교류전압을 상기 마그네트론 구동전압부(7)로 출력하며, 상기 마그네트론 구동전압부(7)는 상기 스위칭부(6)에서 인가된 교류전압을 마그네트론(2)의 구동에 적합한 고출력의 직류전압으로 변환하여 상기 마그네트론(2)으로 출력한다.

그 외에, 종래 인버터 전자레인지는 직류전압부(5)의 직류전압 크기를 측정하여 기준전압 이상이 인가된 경우 상기 스위칭부(6)를 오프시키는 보호회로부(8)를 더 포함하여 구성 가능하며, 편의상, 상기 직류전압부(5)와 스위칭부(6), 마그네트론 구동전압부(7), 보호회로부(8) 및 마이컴(9)을 인버터(3) 블록으로 파악하였다.

또한, 필요에 따라 상기 종래 인버터 전자레인지는 상기 상용 교류전압(4)과 직류전압부(5) 사이에 위치하는 전류 트랜스(미도시)를 하나 구비하여 구성 가능하다. 따라서, 상기 마이컴(9)은 상기 전류 트랜스를 통해 상기 인버터 전자레인지의 직류전압부(5)로 공급되는 교류전압의 전류를 측정하고 그에 따라 상기 스위칭부(6)의 온/오프를 제어할 수 있다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 인버터 전자레인지의 경우 전류를 센싱하기 위하여 고가의 트랜스를 사용해야 하므로 인버터 전자레인지의 제조단가가 상승하여 경쟁력의 약화를 초래한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 고가의 전류를 사용하지 않고도 전자레인지의 구동전류를 측정하고 그에 따라 인버터를 제어할 수 있어 제조단가를 낮출 수 있는 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 인버터 전자레인지의 구성이 도시된 도,

도 2는 종래 인버터 전자레인지의 구성이 도시된 도,

도 3은 본 발명에 의한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 구성이 도시된 도,

도 4는 본 발명에 의한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 회로가 도시된 도,

도 5는 본 발명에 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 제어방법의 흐름이 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 상용 교류전원 20 : 인버터

21 : 직류전압부 22 : 트랜스

23 : 스위칭부 24 : 마이컴

25 : 마이컴 26 : 마그네트론 구동전압부

30 : 마그네트론

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 특징에 따르면, 인버터 구동전원인 상용 교류전원을 직류전압으로 평활하는 직류전압부와, 상기 직류전압부에서 평활된 직류전압을 스위칭하여 마그네트론 구동에 적합한 교류전압을 생성하는 스위칭부와, 상기 직류전압부와 스위칭부 사이에 위치하는 트랜스와, 상기 트랜스와 연결되어 인버터 구동전류 크기에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 마이컴으로 구성된다.

또한, 본 발명에 의한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 제어방법의 특징에 따르면, 상용 교류전원을 직류전압으로 평활하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 평활된 직류전압 전류의 크기를 측정하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 측정된 전류 크기가 기준전류 이상인 경우 상기 직류전압을 스위칭하여 교류전압을 생성하는 스위칭부가 오프되는 제3단계로 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지는 도 3에 도시된 바와 같이, 상용 교류전압을 공급하는 상용 교류전원(10)과, 상기 상용 교류전원(10)을 통해 공급된 교류전압을 마그네트론 구동에 적합한 고출력의 직류전압으로 변환하여 출력하는 인버터(20)와, 상기 인버터(20)에서 출력된 직류전압에 따라 전자레인지 내부로 전자파를 생성하여 조사하는 마그네트론(30)으로 구성된다.

여기서, 상기 인버터(20)는 도시된 바와 같이, 상기 상용 교류전원(10)에서 출력되는 교류전압을 평활하는 브릿지 다이오드로 구성되는 직류전압부(21)와, 상기 직류전압부(21)에서 평활된 직류전압을 스위칭하는 스위칭부(23)와, 상기 직류전압부(21) 및 상기 스위칭부(23) 사이에 연결되어 상기 직류전압부(21)에서 평활된 직류전압의 전류 크기 즉, 구동전류의 크기가 측정 가능하도록 트랜스(22)와, 상기 트랜스(22)를 통해 상기 인버터(20)의 구동전류의 크기에 따라 상기 스위칭부(23)를 제어하는 동시에 상기 구동전류가 기준전류 크기 이상인 경우 상기 스위칭부(23)를 오프시키는 마이컴(24)으로 구성된다.

또한, 상기 스위칭부(23)의 스위칭 결과 발생한 교류전압은 권선비가 1:20~1:40 정도인 트랜스(25)를 통과하여 마그네트론 구동전압부(26)에서 마그네트론 구동에 적합한 고출력의 직류전압으로 변환된 후 상기 마그네트론(30)으로 출력된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 회로는 다음 도 4에 도시된 바와 같다.

도시된 바와 같이, 상기 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지는 상용 교류전원(10)을 브릿지 다이오드(B21)를 통해 120Hz의 맥류파 직류전압으로 평활하는 직류전압부(21)와, 상기 직류전압부(21) 및 상기 스위칭부(23) 사이에 위치하며 상기 직류전압부(21)에서 상기 스위칭부(23)로 노이즈가 인가되는 것을 방지하는 인덕턴스 코일(I22) 및 상기 인덕턴스 코일(I22)과 일정 권선비(직류전압의 전류 크기를 상기 마이컴에서 측정하기에 적정한 권선비로 필요에 따라 조절 가능함)로 감기는트랜스 코일(T22)로 이루어진 트랜스(22)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 인덕턴스 코일(I22)은 국제 규격으로 인하여 상기 직류전압부(21) 및 상기 스위칭부(23) 사이에 꼭 위치하여야 하는 코일으로서, 본 발명에 의한 인버터 전자레인지는 상기 인덕턴스 코일(I22)을 활용하여 이를 구동전류 측정에 사용함으로서 종래 구동전류 측정에 필요한 고가의 트랜스를 제거함과 동시에 회로를 단순화시켰다.

그 외에, 본 발명에 의한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지는 상기 트랜스(22)를 통과한 직류전압을 스위칭하도록 복수개의 스위치(S23a,S23b)와, 상기 스위치와 병렬 연결되는 다이오드(D23a,D23b) 및 커패시터(C23a,C23b)와, 상기 직류전압이 충전되는 커패시터(C23)로 구성되는 스위칭부(23)를 더 포함하여 구성된다. 상기 스위칭부(23)는 상기 마이컴(24)의 제어에 따라 상기 스위치(S23a,S23b)가 온/오프 되며, 상기 마그네트론 구동전압부(26)로 교류전압을 생성, 출력한다.

여기서, 상기 스위칭부(23)와 마그네트론 구동전압부(26) 사이에는 N1:N2의 권선비를 가지는 트랜스(25)가 연결되어, 상기 마그네트론 구동전압부(26)는 상기 트랜스(25)를 통과한 고출력의 교류전압을 복수개의 커패시터(C26a,C26b) 및 다이오드(D26a,D26b)를 통과시키면서 마그네트론 구동에 적합한 고출력의 직류전압으로 변환한다.

상기 마그네트론 구동전압부(26)에서 출력된 마그네트론 구동전압은 그 후 마그네트론(30)으로 인가되어 상기 마그네트론(30)을 구동시킨다.

그 외에, 본 발명에 의한 인버터 전자레인지의 마이컴(24)은 도시된 바와 같이, 상기 직류전압부(21)와 스위칭부(23) 사이에 연결된 트랜스(22)로 인가된 전류를 정류하는 정류 다이오드(24a)와, 상기 정류 다이오드(24a)에서 정류된 상기 인버터의 구동전류에 따라 상기 스위칭부(23)의 스위치(S23a,S23b)를 제어하는 동시에 상기 구동전류가 기준전류 이상인 경우 상기 스위치(S23a,S23b)를 오프시키는 스위칭 제어부(24b)로 구성된다.

도 5는 상기한 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 제어방법의 흐름이 도시된 도이다.

도시된 바와 같이, 먼저, 제1단계에서 상기 전자레인지의 60Hz 상용 교류전압이 120Hz의 맥류파 직류전압으로 변환된다. (S1)

제2단계에서 상기 전자레인지의 마이컴은 상기 변환된 직류전압의 전류 크기 즉, 상기 인버터 구동전류의 크기를 센싱한다. (S2)

제3단계에서 상기 마이컴은 상기 센싱된 구동전류의 크기가 기준전류 크기를 초과하는지 확인한다. (S3)

제4단계에서 상기 마이컴은 상기 센싱된 구동전류의 크기가 기준전류 크기를 초과하는 경우 상기 스위칭부를 오프시킨다. (S4) 한편, 상기 센싱된 구동전류 크기가 기준전류 크기를 초과하지 않는 경우 상기 제2단계로 복귀한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지 및 그제어방법은 인버터 구동전원인 상용 교류전원을 직류전압으로 평활하는 직류전압부와, 상기 직류전압부에서 평활된 직류전압을 스위칭하여 마그네트론 구동에 적합한 교류전압을 생성하는 스위칭부와, 상기 직류전압부와 스위칭부 사이에 위치하는 트랜스와; 상기 트랜스와 연결되어 인버터 구동전류 크기에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 마이컴으로 구성되어 인버터 전자레인지 구동 시 전류를 측정하기 위하여 별도로 고가의 트랜스를 구비하지 않고도 손쉽게 상기 인버터의 구동전류를 측정하여 그에 따라 인버터를 제어할 수 있어 전자레인지의 제조단가를 낮추고 회로를 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 인버터 구동전원인 상용 교류전원을 직류전압으로 평활하는 직류전압부와; 상기 직류전압부에서 평활된 직류전압을 스위칭하여 마그네트론 구동에 적합한 교류전압을 생성하는 스위칭부와; 상기 직류전압부와 스위칭부 사이에 위치하는 트랜스와; 상기 트랜스와 연결되어 인버터 구동전류 크기에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 마이컴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랜스는 상기 직류전압부와 스위칭부에 연결되어 상기 스위칭부로 노이즈 성분이 인가되는 것을 차단하는 인덕턴스 코일과; 상기 인덕턴스 코일과 구동전류 측정에 적합한 권선비를 가지도록 감긴 트랜스 코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 트랜스를 통해 인가되는 전류를 정류하는 정류 다이오드와; 상기 정류 다이오드를 통해 정류된 전류가 기준전류 이상인 경우 상기 스위칭부를 오프시키는 스위칭 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지.
4. 상용 교류전원을 직류전압으로 평활하는 제1단계와;

   상기 제1단계에서 평활된 직류전압 전류의 크기를 측정하는 제2단계와;

   상기 제2단계에서 측정된 전류 크기가 기준전류 이상인 경우 상기 직류전압을 스위칭하여 교류전압을 생성하는 스위칭부가 오프되는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동전류 센싱형 인버터 전자레인지의 제어방법.