KR20050109820A - Circuit for sensing flame of gas oven range - Google Patents
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Abstract
본 발명은 별도의 회로를 구성하지 않고 염검지 회로의 오프셋 전압을 효과적으로 보정하기 위한 가스오븐레인지의 염검지 회로에 관한 것으로, 가스오븐레인지의 버너에서 발생하는 화염(Flame)에 따라 열기전력을 발생하는 써모커플(T/Couple), 상기 써모커플의 열기전력을 입력받아 증폭하기 위한 증폭부(OP-AMP), 상기 증폭부의 출력단이 A/D 포트(Analog/Digital Port)에 연결되고, 상기 A/D 포트를 통해 증폭부의 전압이 입력되면 상기 증폭부의 전압과 기 설정된 기준전압(V_ref)의 비교를 통해 버너의 화염을 감지하는 마이컴으로 구성된다. 따라서, 본 발명은 OP-AMP의 오프셋 전압을 보상하기 위한 별도의 회로 구성이나 생산라인에서의 오프셋 조정 공정을 추가할 필요가 없기 때문에 제품 단가를 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a flame detection circuit of the gas oven range for effectively correcting the offset voltage of the flame detection circuit without configuring a separate circuit, and generates a thermoelectric power according to the flame (flame) generated in the burner of the gas oven range A thermocouple (T / Couple), an amplification unit (OP-AMP) for receiving and amplifying the thermoelectric power of the thermocouple, the output terminal of the amplification unit is connected to the A / D port (Analog / Digital Port), the A When the voltage of the amplifier is input through the / D port, the amplifier is configured to detect the flame of the burner by comparing the voltage of the amplifier with a preset reference voltage V_ref. Therefore, since the present invention does not need to add a separate circuit configuration or an offset adjustment process in the production line to compensate for the offset voltage of the OP-AMP, it is possible to reduce product cost and improve productivity.
Description
본 발명은 조리기기에 관한 것으로, 특히, 가스오븐레인지의 버너에서 발생하는 화염(Flame)을 감지하기 위한 가스오븐레인지의 화염 감지회로에 관한 것이다.The present invention relates to a cooking appliance, and more particularly, to a flame detection circuit of the gas oven range for detecting the flame (flame) generated in the burner of the gas oven range.
일반적으로, 가스오븐레인지는 상부로부터 탑버너부, 오븐부 및 브로일러부가 일체로 형성되어 조리대상물 또는 조리의 종류에 따라 이들 세 가열부 중에서 적정한 가열부를 선택하고 선택된 가열부에 따라 버너 또는 히터의 가열수단을 이용하여 조리를 행하도록 구성되어 있다.In general, the gas oven range is formed integrally with the top burner, oven and broiler from the top to select the appropriate heating unit among these three heating unit according to the cooking object or type of cooking and heating the burner or heater according to the selected heating unit It is comprised so that cooking may be performed using a means.
이러한, 가스오븐레인지의 가열수단 중 버너에 해당하는 염(炎)검지 방식은 크게 써모커플(T/Couple) 방식과 프레임 로드(Framd Rod) 방식이 있다.The salt detection method corresponding to the burner among the heating means of the gas oven range includes a thermocouple (T / Couple) method and a frame rod method.
이때, 상기 써모커플 방식은 써모커플 즉, 염센서와 MPU(Magnetic Power Unit)의 조합으로 이루어진 기계식 방식과, 버너의 화염 감지에 따라 발생되는 써모커플의 열기전력을 증폭수단(OP-AMP)으로 증폭시켜 마이컴으로 전달하는 회로로 이루어진 전자식 방식이 있다.At this time, the thermocouple is a thermocouple, that is, a mechanical method consisting of a combination of a salt sensor and an MPU (Magnetic Power Unit), and the thermocouple generated by the flame detection of the burner as an amplification means (OP-AMP) There is an electronic system consisting of a circuit that amplifies and delivers it to the microcomputer.
이와 같이, 전자식 모델은 써모커플의 열기전력을 OP-AMP로 증폭시키는 회로를 주로 이용하는데, 이러한 회로는 증폭수단인 OP-AMP 자체가 가지고 있는 오프셋(Offset) 전압 값을 어떻게 보정하는가가 아주 중요하다.As such, the electronic model mainly uses a circuit that amplifies the thermocouple's thermoelectric power with an OP-AMP, and how such a circuit corrects the offset voltage value of the amplification means OP-AMP itself is very important. Do.
즉, 오프셋 전압은 OP-AMP가 입력전압(INPUT)과는 상관없이 노이즈나 자체 발진에 의해 출력될 수 있는 전압으로서, 이러한 오프셋 전압을 어떻게 보정하는가에 따라 염검지의 신뢰성 뿐 아니라 더 나아가 제품의 신뢰성을 좌우할 수 있다.In other words, the offset voltage is a voltage that the OP-AMP can output by noise or self-oscillation regardless of the input voltage (INPUT). Reliability can be influenced.
통상, OP-AMP의 오프셋 전압을 보정하기 위해 주로 사용되는 방식에는 도 1에 도시한 바와 같이 가변저항(Variable Resistor; VR)(4)을 이용할 수 있고, 이는 OP-AMP(2)의 오프셋 전압을 조정하기 위해 제품 출하전 공장에서 상기 가변저항(4)의 저항 값을 조정하여 오프셋 전압의 영점(Zero)을 맞춘 후 제품을 출하하게 된다.In general, a variable resistor (VR) 4 as shown in FIG. 1 may be used in a method mainly used to correct the offset voltage of the OP-AMP, which is an offset voltage of the OP-AMP 2. In order to adjust the product, the factory adjusts the resistance value of the variable resistor 4 at the factory before setting the zero of the offset voltage (Zero) and then ships the product.
상기에 기술한, OP-AMP의 오프셋 전압을 보정하는 회로는 가변저항(4)을 추가 구성해야 하므로 제품 단가가 상승하는 요인이 되었으며, 또한, 출하 과정에서 제품마다 일일이 오프셋 조정과정을 거쳐야 하기 때문에 생산성 측면에서 효율이 떨어지는 문제가 있었다.As described above, the circuit for compensating the offset voltage of the OP-AMP has to be additionally configured with the variable resistor (4), which leads to an increase in the unit cost of the product, and also requires an offset adjustment process for each product during shipment. In terms of productivity, there was a problem of low efficiency.
따라서, 회로 부품을 줄여 제품 단가를 줄인다거나 오프셋 조정과정을 생략하여 생산성을 향상시키는 회로 구성의 개발이 진행되고 있다.Therefore, the development of a circuit configuration that improves productivity by reducing circuit components to reduce product cost or by eliminating an offset adjustment process is in progress.
생산성을 향상시키기 위한 한가지 방법으로, OP-AMP가 가지는 오프셋 영역 이상의 전압이 인가될 경우에만 버너의 화염 감지를 인식하도록 하는 방식이 이용되었다.As a way to improve productivity, a method of recognizing the flame detection of the burner only when a voltage above the offset region of the OP-AMP is applied is used.
이는, 도 2에 도시한 바와 같이 OP-AMP(6)의 오프셋 전압에 의한 오류를 방지하기 위해 비교기(7)를 이용하는데, 상기 비교기(7)는 OP-AMP(6)로부터 입력되는 전압이 오프셋 전압 이상일 경우에만 마이컴(8)에 염검지 신호를 출력하도록 설계된 것이다.This uses a comparator 7 to prevent an error due to the offset voltage of the OP-AMP 6, as shown in FIG. 2, wherein the comparator 7 has a voltage input from the OP-AMP 6 It is designed to output the salt detection signal to the microcomputer 8 only when the offset voltage is equal to or greater.
그러나, 이러한 회로 구성은 생산라인에서 오프셋의 영점을 일일이 조정하지 않아도 되는 이점이 있으나, OP-AMP의 오프셋 전압을 보정하기 위해 화염 감지 회로에 별도의 비교기 회로 구성을 추가 구성해야 하므로 비용 단가 측면에서 큰 효과를 달성할 수 없었다. However, this circuit configuration has the advantage of not having to adjust the zero point of the offset in the production line. However, in order to compensate for the offset voltage of the OP-AMP, a separate comparator circuit configuration must be additionally configured in the flame detection circuit. A great effect could not be achieved.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 회로를 구성하지 않고 OP-APM의 오프셋 전압을 효과적으로 보정하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to effectively correct the offset voltage of the OP-APM without configuring a separate circuit.
본 발명의 다른 목적은 가스오븐레인지의 화염을 감지하기 위한 회로 구성을 보다 단순화시키는데 있다.Another object of the present invention is to simplify the circuit configuration for detecting the flame of the gas oven range.
본 발명의 또 다른 목적은 OP-AMP의 오프셋 전압을 자동 조정할 수 있는 보정 알고리즘을 통해 생산라인에서의 오프셋 조정작업을 생략하여 생산성을 향상시키는데 있다.Still another object of the present invention is to improve productivity by eliminating offset adjustment in the production line through a correction algorithm capable of automatically adjusting the offset voltage of the OP-AMP.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스오븐레인지의 화염 감지회로는 가스오븐레인지의 버너에서 발생하는 화염(Flame)에 따라 열기전력을 발생하는 써모커플(T/Couple), 상기 써모커플의 열기전력을 입력받아 증폭하기 위한 증폭부(OP-AMP), 상기 증폭부의 출력단이 A/D 포트(Analog/Digital Port)에 연결되고, 상기 A/D 포트를 통해 증폭부의 전압이 입력되면 상기 증폭부의 전압과 기 설정된 기준전압(V_ref)의 비교를 통해 버너의 화염을 감지하는 마이컴으로 구성되는데 그 특징이 있다.The flame detection circuit of the gas oven range according to the present invention for achieving the above object is a thermocouple (T / Couple), the thermocouple for generating a thermoelectric power according to the flame (Flame) generated in the burner of the gas oven range, the thermocouple An amplifying unit (OP-AMP) for receiving and amplifying the thermal power of the amplifier, and an output terminal of the amplifying unit is connected to an A / D port (Analog / Digital Port), and when the voltage of the amplifying unit is input through the A / D port, It consists of a microcomputer that detects the flame of the burner by comparing the voltage of the amplifier and the preset reference voltage (V_ref).
이때, 상기 마이컴에 기 설정된 기준전압(V_ref)은 상기 증폭부 자체의 최대 오프셋(Offset) 전압 이상의 레벨을 가지는 것을 특징으로 한다.In this case, the reference voltage V_ref preset in the microcomputer has a level greater than or equal to the maximum offset voltage of the amplifier itself.
그리고, 상기 마이컴은 상기 A/D 포트를 통해 입력된 증폭부의 전압 레벨이 상기 기준전압(V_ret) 보다 크면 버너의 화염이 있는 것으로 인식하고, 상기 A/D 포트를 통해 기준전압(V_ref) 이하의 전압이 입력되면 화염이 없는 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.The microcomputer recognizes that there is a burner flame when the voltage level of the amplifier input through the A / D port is greater than the reference voltage V_ret, and is less than or equal to the reference voltage V_ref through the A / D port. When a voltage is input, it is recognized that there is no flame.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따른 가스오븐레인지의 화염 감지 회로의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the flame detection circuit of the gas oven range according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가스오븐레인지의 화염 감지회로는 가스오븐레인지의 버너에서 발생하는 화염(Flame)에 따라 열기전력을 발생하는 써모커플(T/Couple)(10), 상기 써모커플(10)의 열기전력을 입력받아 증폭하기 위한 증폭부(OP-AMP)(20), 상기 증폭부(20)의 출력단이 A/D 포트(Analog/Digital Port)에 연결되고, 상기 A/D 포트를 통해 증폭부의 전압이 입력되면 상기 증폭부(20)의 전압과 기 설정된 기준전압(V_ref)의 비교를 통해 버너의 화염을 감지하는 마이컴(30)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, the flame detection circuit of the gas oven range according to the present invention includes a thermocouple (T / Couple) 10 that generates thermoelectric power according to a flame generated in a burner of the gas oven range. An amplifying unit (OP-AMP) 20 for receiving and amplifying the thermoelectric power of the thermocouple 10, an output terminal of the amplifying unit 20 is connected to an A / D port (Analog / Digital Port), and When the voltage of the amplification unit is input through the A / D port, the microcomputer 30 detects the flame of the burner by comparing the voltage of the amplifying unit 20 with a preset reference voltage V_ref.
여기서, 상기 써모커플(10)은 버너에서 발생되는 불꽃에 따라 최소 불꽃일 경우 7㎷ 내지 8㎷의 기전력을 발생하고 최대 불꽃일 경우 21㎷ 이상의 기전력을 발생한다. 이는, 제품 모델의 조건에 따라 기전력의 발생 범위가 상이할 수 있다.Here, the thermocouple 10 generates an electromotive force of 7 kW to 8 kW in the case of the minimum flame according to the spark generated from the burner, and generates an electromotive force of 21 kW or more in the case of the maximum flame. This may vary in the generation range of the electromotive force according to the conditions of the product model.
그리고, 상기 증폭부(OP-AMP)(20)는 내부 저항을 조정하여 증폭율을 조정할 수 있으므로 본 실시예에서는 증폭율을 510으로 설정한다.The amplification unit (OP-AMP) 20 adjusts the amplification rate by adjusting the internal resistance, so in this embodiment, the amplification rate is set to 510.
즉, 상기 써모커플(10)에서 발생되는 기전력의 범위를 증폭부(20)를 통해 증 폭되는 전압으로 환산하면 최소 불꽃일 경우 3.57V(7㎷*510) 내지 4.08V(8㎷*510)이며 최대 불꽃일 경우 10.71V(21㎷*510)이다.That is, when the range of the electromotive force generated by the thermocouple 10 is converted into a voltage amplified by the amplifier 20, 3.57V (7㎷ * 510) to 4.08V (8㎷ * 510) for the minimum flame The maximum flame is 10.71V (21㎷ * 510).
이때, 상기 증폭부(20)는 마이컴(30)의 입력 전압 범위가 0V~5V 이기 때문에 OP-AMP의 동작 특성을 이용하여 최대 출력 전압이 5V를 넘지 않도록 설계한다(통상, 최대 출력을 3.5V 레벨로 설계).In this case, since the input voltage range of the microcomputer 30 is 0V to 5V, the amplifier 20 is designed so that the maximum output voltage does not exceed 5V by using the operating characteristics of the OP-AMP (normally, the maximum output is 3.5V. Designed to level).
그리고, 상기 증폭부(20)는 입력전압과 상관없이 노이즈나 자체 발진 등에 의해 5㎷ 이내의 오프셋 전압이 발생하게 되는데 내부 증폭율에 따라 2.55V(5㎷*510) 이내의 오프셋 전압이 마이컴(30)으로 출력된다.The amplification unit 20 generates an offset voltage of 5 kΩ or less due to noise or self-oscillation regardless of the input voltage. 30).
따라서, 본 발명은 오프셋 전압 이상의 전압이 인가될 경우에만 화염이 있는 것으로 판단될 수 있도록 최대 오프셋 레벨(2.55V) 이상의 전압을 기준전압(V_ref)으로 마이컴(30)에 미리 설정한다.Therefore, the present invention presets the voltage above the maximum offset level (2.55V) to the microcomputer 30 as the reference voltage V_ref so that it can be determined that there is a flame only when a voltage above the offset voltage is applied.
예를 들어, 상기 기준전압(V_ref)을 최대 오프렛 레벨(2.55V)보다 큰 3V로 설정한다. 보다 바람직하게, 상기 기준전압(V_ref)은 최소 불꽃일 때 발생하는 기전력(7㎷)과 증폭부(20)의 증폭율(510)을 승산한 전압크기(3.57V) 보다 작아야 한다.For example, the reference voltage V_ref is set to 3V greater than the maximum outlet level 2.55V. More preferably, the reference voltage V_ref should be smaller than the voltage magnitude (3.57V) multiplied by the electromotive force (7 kW) generated at the minimum flame and the amplification factor 510 of the amplifier 20.
그리고, 본 발명은 상기 증폭부(20)의 출력단을 마이컴(30)의 A/D 포트에 연결한다.The present invention connects the output terminal of the amplifier 20 to the A / D port of the microcomputer 30.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 화염 감지회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the flame detection circuit according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 상기 써모커플(10)은 버너에서 발생되는 화염의 유무에 따라 기전력을 발생한다.First, the thermocouple 10 generates an electromotive force according to the presence or absence of a flame generated from the burner.
이때, 써모커플(10)에서 발생된 기전력은 증폭부(20)에서 입력받아 기 설정된 증폭율로 증폭된 후 출력된다.At this time, the electromotive force generated by the thermocouple 10 is input by the amplifier 20 and amplified at a preset amplification rate and then output.
그리고, 상기 증폭부(20)에서 출력된 전압은 마이컴(30)의 A/D 포트로 입력되는데, 이때, 상기 A/D 포트를 통해 마이컴(30)이 인식할 수 있는 신호 레벨로 변환하게 된다.In addition, the voltage output from the amplifier 20 is input to the A / D port of the microcomputer 30. At this time, the voltage is converted into a signal level that can be recognized by the microcomputer 30 through the A / D port. .
여기서, 상기 마이컴(30)은 A/D 포트를 통해 입력된 전압 레벨을 기 설정된 기준전압(V_ref)과 비교하여 상기 A/D 포트를 통해 입력된 전압이 기준 전압(V_ref) 이상일 경우 버너의 화염이 있는 것으로 인식한다.Here, the microcomputer 30 compares the voltage level input through the A / D port with a preset reference voltage V_ref, and when the voltage input through the A / D port is greater than or equal to the reference voltage V_ref, flames of the burner. Recognize that there is.
한편, 상기 A/D 포트를 통해 입력된 전압이 기준 전압(V_ref) 이하일 경우 버너의 화염이 없는 것으로 인식한다.Meanwhile, when the voltage input through the A / D port is less than or equal to the reference voltage V_ref, it is recognized that there is no flame of the burner.
상기 증폭부(20)는 전원이 인가된 상태에서 노이즈나 발진으로 발생하는 소정 레벨의 오프셋 전압을 출력하게 되는데, 이러한 오프셋 전압은 A/D 포트를 통해 마이컴(30)으로 입력되지만 기 설정된 기준전압(Vref)이 최대 오프셋 전압보다 큰 레벨이 설정되어 있으므로 오프셋 범위의 전압이 인가되더라도 화염이 없는 것으로 판단한다.The amplifier 20 outputs an offset voltage of a predetermined level generated by noise or oscillation while power is applied. The offset voltage is input to the microcomputer 30 through an A / D port, but is a preset reference voltage. Since the level at which Vref is greater than the maximum offset voltage is set, it is determined that there is no flame even when a voltage in the offset range is applied.
따라서, 마이컴(30)에 OP-AMP 자체의 최대 오프셋 전압을 기준전압(V_ref)로 설정하여 기준전압 이상의 전압이 인가될 경우에만 버너에서 발생되는 화염이 있는 것으로 판단한다.Therefore, the maximum offset voltage of the OP-AMP itself is set to the reference voltage V_ref in the microcomputer 30 to determine that there is a flame generated in the burner only when a voltage higher than the reference voltage is applied.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 가스오븐레인지의 화염 감지회로는 다음과 같은 효과가 있다.The flame detection circuit of the gas oven range according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 써모커플의 기전력을 증폭하는 OP-AMP의 오프셋 전압을 보상하기 위해 별도의 회로 구성을 추가할 필요가 없기 때문에 회로 구성을 단순화시킴과 동시에 제품 단가를 절감할 수 있는 이점이 있다. First, there is no need to add a separate circuit configuration to compensate for the offset voltage of the OP-AMP that amplifies the electromotive force of the thermocouple, there is an advantage that can simplify the circuit configuration and reduce the product cost.
둘째, 생산라인에서 오프셋 전압을 조정하기 위한 공정을 둘 필요가 없기 때문에 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.Second, product productivity can be improved because there is no need to set up a process to adjust the offset voltage in the production line.
셋째, 오프셋 전압으로 인한 화염 유무의 오감지를 방지할 수 있어 제품 신뢰성을 높일 수 있다.Third, it is possible to prevent the misdetection of the presence or absence of the flame due to the offset voltage can improve the product reliability.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
도 1은 종래 기술에 따른 화염 감지 회로를 나타낸 도면1 is a view showing a flame detection circuit according to the prior art
도 2는 또 다른 종래 기술의 화염 감지 회로를 나타낸 도면2 illustrates another prior art flame detection circuit.
도 3은 본 발명에 따른 가스오븐레인지의 화염 감지 회로를 나타낸 도면3 is a view showing a flame detection circuit of the gas oven range according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10: 써모커플 20: 증폭부(OP-AMP)10: thermocouple 20: amplifier (OP-AMP)
30: 마이컴30: Micom
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|---|---|---|---|
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|---|---|
| KR20050109820A true KR20050109820A (en) | 2005-11-22 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200045302A (en) * | 2018-10-22 | 2020-05-04 | 엘지전자 주식회사 | Cooking apparatus and controlling method thereof |
-
2004
- 2004-05-17 KR KR1020040034842A patent/KR20050109820A/en not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200045302A (en) * | 2018-10-22 | 2020-05-04 | 엘지전자 주식회사 | Cooking apparatus and controlling method thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |