KR20120019278A - A cooking apparatus using microwave - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooking device using microwave is provided to change frequency using a phase shifter of a high-output power oscillator and to electrically change the inner structure of the phase shifter. CONSTITUTION: A cooking device using microwave comprises a cavity and a microwave generation unit. The microwave generation unit outputs microwave to the cavity and comprises an amplifying unit(336), a phase shifter(362), and an inner control unit. The amplifying unit oscillates and amplifies frequency and outputs amplified microwave. The phase shifter has one or more impedance elements and switches and shifts the phase of the microwave outputted from the amplifying unit based on impedance varied by the impedance elements or the switches. The inner control unit controls the operation of the phase shifter.

Description

마이크로웨이브를 이용한 조리기기{A cooking apparatus using microwave}Cooking apparatus using microwaves {A cooking apparatus using microwave}

본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 조리기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위치 혹은 다이오드를 사용하여 주파수를 변화시켜 출력할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기에 관한 것이다.The present invention relates to a cooking appliance using a microwave, and more particularly to a cooking appliance using a microwave that can be output by varying the frequency using a switch or diode.

일반적으로, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 음식물을 수납하여 밀폐한 후, 동작 버튼을 누르게 되면 고압발생기에 전압이 인가되고 고압발생기에 인가된 상용전압은 승압되어 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론에 전원이 인가되고 마그네트론에 의해 발생된 마이크로웨이브는 도파관 등을 통해 캐비티로 전달된다.In general, when a microwave oven uses a microwave oven to store food and seals the food, and then presses an operation button, a voltage is applied to the high pressure generator, and a commercial voltage applied to the high pressure generator is boosted to apply power to the magnetron that generates the microwave. The microwave generated by the magnetron is transmitted to the cavity through a wave guide or the like.

이때, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브를 음식물에 조사하여 음식물을 구성하고 있는 분자들을 1초에 24억 5천만번 진동시킴으로써 발생되는 마찰열로 음식물을 가열하는 것이다.In this case, the cooking apparatus using the microwave is to heat the food with friction heat generated by irradiating the microwaves generated from the magnetron to the food and vibrating the molecules constituting the food 245 million times per second.

이러한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 온도 제어가 용이하고, 요리 시간의 절약, 조작의 편의성 등 다양한 이점으로 인하여 일반가정에 많이 보급되어 있는 실정이다. Cooking apparatus using such a microwave is a situation that is widely spread in the general home due to various advantages such as easy temperature control, saving of cooking time, ease of operation.

한편, 다양한 주파수의 마이크로웨이브를 생성하도록 하기위한 위상천이기 소자의 경우, 위상천이기의 정격파워가 정해져 있다. 따라서 위상천이기는 고출력파워에 있어서는 사용할 수 없어 전력발진기의 주파수를 변경하기 힘든 문제점이 있다.On the other hand, in the case of the phase shifter element for generating microwaves of various frequencies, the rated power of the phase shifter is determined. Therefore, the phase shifter cannot be used at high output power, making it difficult to change the frequency of the power oscillator.

따라서, 본 발명의 목적은, 능동소자를 사용하여 라인의 길이에 변화를 줌에 따라 주파수를 변화시켜 출력할 수 있는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooking apparatus using a microwave that can change the frequency according to the change in the length of the line by using an active element.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는, 주파수 발진 및 증폭을 수행하여 증폭된 마이크로웨이브를 출력하는 증폭부와, 적어도 하나의 임피던스 소자 또는 적어도 하나의 스위치를 구비하며, 임피던스 소자 또는 스위치에 의해 가변하는 임피던스에 기초하여, 상기 증폭부에서 출력된 마이크로웨이브의 위상을 천이하는 위상천이기를 포함한다.The cooking apparatus using a microwave according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, an amplifier for outputting the amplified microwave by performing frequency oscillation and amplification, at least one impedance element or at least one switch And a phase shifter for shifting the phase of the microwave output from the amplifier based on an impedance variable by an impedance element or a switch.

본 발명의 실시예에 따르면, 고출력 전력 발진기에서 위상천이기를 이용하여 간단한 방법으로 주파수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, there is an advantage in that the frequency can be changed in a simple manner by using a phase shifter in a high output power oscillator.

위상천이기를 스위치 혹은 다이오드와 아이솔레이터로 구성하여, 전송선로의 길이를 변화시켜, 주파수를 변화시킬 수 있는 장점이 있다.The phase shifter is composed of a switch or a diode and an isolator, and thus, the length of the transmission line can be changed to change the frequency.

또한, 위상천이기 내부구성을 전기적으로 변화시켜 시스템을 제어할 수 있는 장점이 있다. In addition, there is an advantage that the system can be controlled by electrically changing the internal configuration of the phase shifter.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 부분사시도.
도 2는 도 1의 조리기기의 단면도.
도 3은 도 1의 조리기기의 내부를 간략히 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 전력 발진기의 내부를 간략히 도시한 도.
도 5(a) 내지 도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브의 파워레벨과 주파수간의 관계를 도시한 도.
도 6은 다이오드를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도.
도 7은 도 6에서 도시한 위상천이기의 구체적인 동작방법을 도시한 도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브와 직류전류의 흐름을 도시한 도.
도 9는 스위치를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법에 대한 순서도.1 is a partial perspective view of a cooking appliance using a microwave according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the cooking appliance of FIG.
3 is a block diagram schematically illustrating the inside of the cooking appliance of FIG. 1;
4 is a simplified illustration of the interior of a solid state power oscillator in accordance with one embodiment of the present invention.
5 (a) to 5 (b) are diagrams showing the relationship between the power level and the frequency of the microwave according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a solid state power oscillator that varies in frequency output using a diode.
7 is a view showing a specific operation method of the phase shifter shown in FIG.
8 is a view showing the flow of the microwave and direct current according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates a solid state power oscillator that varies in frequency output using a switch.
10 is a flowchart illustrating a method for controlling a cooking appliance using microwaves according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not impart any particular meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 조리기기의 단면도이다.1 is a partial perspective view of a cooking appliance using a microwave according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the cooking appliance of FIG.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기(100)는, 본체(102)의 전면부에 조리창(104)이 부착된 도어(106)가 개폐 가능하게 결합되고, 본체(102)의 전면 일측부에는 조작패널(108)이 결합된다.,Referring to the drawings, the cooking appliance 100 using the microwave according to an embodiment of the present invention, the door 106 is attached to the cooking window 104 in the front portion of the main body 102 is coupled to open and close. The operation panel 108 is coupled to one side of the front surface of the main body 102.

도어(106)는, 캐비티(134)를 개폐하며, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도어(106) 내부에는, 마이크로웨이브의 차폐를 위한 도어 쵸크(미도시)가 배치될 될 수 있다.The door 106 opens and closes the cavity 134, and although not shown in the drawing, a door choke (not shown) for shielding microwaves may be disposed inside the door 106.

조작패널(108)은, 조리기기의 운전을 조작하는 조작부(107)와, 조리기기의 동작 등을 표시하는 표시부(105)를 포함한다.The operation panel 108 includes an operation unit 107 for operating the operation of the cooking appliance, and a display unit 105 for displaying the operation of the cooking appliance, and the like.

본체(102)의 내부에는 가열 대상(140), 예를 들어 음식물이 수용되어 마이크로웨이브(microwave)에 의해 조리가 이루어질 수 있도록 소정 크기의 수용공간을 가지는 캐비티(134)가 구비된다.The inside of the main body 102 is provided with a cavity 134 having an accommodation space of a predetermined size so that the heating target 140, for example, food is accommodated and cooked by a microwave.

그리고, 캐비티(134)의 외측면에는 마이크로웨이브를 발생시키기 위한 마이크로웨이브 생성부(110)가 설치되고, 마이크로웨이브 생성부(110)의 출력부측에는 마이크로웨이브 생성부(110)에서 발생되는 마이크로웨이브를 캐비티(134)의 내측으로 안내하기 위한 마이크로웨이브 전송부(112)가 배치된다. In addition, a microwave generating unit 110 for generating a microwave is installed on the outer surface of the cavity 134, and a microwave generated by the microwave generating unit 110 on the output side of the microwave generating unit 110. The microwave transmission unit 112 for guiding the inside of the cavity 134 is disposed.

마이크로웨이브 생성부(110)는, 마그네트론(magnetron)을 구비하거나, 반도체를 이용한 고체 전력 증폭기(Solid State Power Amplifier; SSPA) 또는 반도체를 이용한 고체 전력 발진기(Solid State Power Oscillator:SSPO)를 구비할 수 있다. The microwave generator 110 may include a magnetron, a solid state power amplifier (SSPA) using a semiconductor, or a solid state power oscillator (SSPO) using a semiconductor. have.

고체 전력 증폭기(SSPA)는 마그네트론 보다 공간을 적게 차지하는 장점이 있다. 고체 전력 발진기(SSPO)는 고체 전력 증폭기(Solid State Power Amplifier; SSPA)에 비하여 전압제어발진부(Voltage Controlled Oscillator;VCO) 및 전압제어감쇠부(Voltage Controlled Attenuator;VCA)를 구비하지 않으므로 공간을 적게 차지하며, 회로구성이 간단해 지는 장점이 있다.Solid-state power amplifiers (SSPAs) have the advantage of taking up less space than magnetrons. Solid state power oscillators (SSPO) do not have a voltage controlled oscillator (VCO) and voltage controlled attenuator (VCA) compared to solid state power amplifiers (SSPA), taking up less space The circuit configuration is simplified.

한편, 고체 전력 증폭기(SSPA) 및 고체 전력 발진기(SSPO)는, 증폭을 위해 수동 소자(커패시터와 인덕터 등) 및 능동 소자(트랜지스터 등)를 별도를 구비하는 하이브리드 고주파 집적회로(Hybrid Microwave Integrated Circuits;HMIC), 또는 수동 소자 및 능동 소자가 하나의 기판으로 구현된 단일 고주파 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuits;MMIC)로 구현될 수 있다. Meanwhile, the solid state power amplifier (SSPA) and the solid state power oscillator (SSPO) may include hybrid microwave integrated circuits including passive elements (such as capacitors and inductors) and active elements (such as transistors) for amplification; HMIC), or passive elements and active elements may be implemented as single high frequency integrated circuits (MMICs) implemented with one substrate.

한편, 마이크로웨이브 생성부(110)는, 고체 전력 증폭기(SSPA) 또는 고체 전력 발진기(SSPO)를 하나의 모듈로서 구현될 수 있으며, 이를 고체 전력 모듈(Solid State Power Module; SSPM)이라 할 수도 있다.The microwave generator 110 may implement a solid state power amplifier (SSPA) or a solid state power oscillator (SSPO) as one module, which may be referred to as a solid state power module (SSPM). .

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로웨이브 생성부(110)는 복수의 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 것이 가능하다. 이러한 마이크로웨이브의 주파수 범위는 대략 900MHz ~ 2500Hz 부근일 수 있다. 특히, 915MHz 를 중심으로 소정 범위 내이거나 2450MHz 를 중심으로 소정 범위 내일 수 있다. 마이크로웨이브 생성부(110)에 대한 상세한 설명은 이하의 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.Meanwhile, according to the exemplary embodiment of the present invention, the microwave generator 110 may generate and output a plurality of microwaves. The frequency range of such microwaves may be around 900 MHz to 2500 Hz. In particular, it may be within a predetermined range around 915 MHz or within a predetermined range around 2450 MHz. A detailed description of the microwave generator 110 will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

마이크로웨이브 전송부(112)는, 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 이러한 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도파관(waveguide), 또는 동축 선로(Coaxial Cable)를 구비할 수 있다. 생성된 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 도면과 같이, 피더(142)가 연결될 수 있다.The microwave transmitter 112 transmits the microwave generated and output by the microwave generator 110 to the cavity 134. The microwave transmitter 112 may include a waveguide or a coaxial cable. In order to send the generated microwaves to the microwave transmitter 112, as shown in the figure, the feeder 142 may be connected.

한편, 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도면과 같이 캐비티(134) 내로 개구부(145)를 가지고 개구된 형태로 구현이 가능하나, 이에 한정되지 않고, 단부에 안테나(antenna)가 결합되는 것도 가능하다. 개구부(145)는 슬롯 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 개구부(145) 또는 안테나를 통해, 마이크로웨이브는 캐비티(134)로 방출되게 된다. On the other hand, the microwave transmission unit 112, as shown in the drawing can be implemented in the form of opening with the opening 145 into the cavity 134, but is not limited to this, it is also possible that the antenna (antenna) is coupled to the end Do. The opening 145 may be formed in various shapes such as a slot shape. Through the opening 145 or the antenna, the microwaves are emitted to the cavity 134.

한편, 도면에서는 개구부(145)가 캐비티(134) 상측에 하나 배치되는 것으로 도시하나, 개구부(145)가 캐비티(134)의 하측, 또는 측부에 배치되는 것도 가능하며, 또한 복수의 개구부가 배치되는 것도 가능하다. 개구부(145) 대신에 안테나를 통해 결합되는 경우도 마찬가지이다.Meanwhile, although one opening 145 is illustrated above the cavity 134 in the drawing, the opening 145 may be disposed below or on the side of the cavity 134, and a plurality of openings may be disposed. It is also possible. The same applies to the case where the coupling is performed through the antenna instead of the opening 145.

마이크로웨이브 생성부(110)의 하측에는, 마이크로웨이브 생성부(110)에 전원을 공급하는 전원 공급부(114)가 구비된다. Below the microwave generator 110, a power supply 114 for supplying power to the microwave generator 110 is provided.

전원 공급부(114)는, 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 고압 트랜스를 구비하거나, 또는 하나 이상의 스위치 소자가 스위칭 동작을 수행하여 생성한 약 3500V이상의 고출력 전압을 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 인버터를 구비할 수 있다. The power supply unit 114 may include a high voltage transformer for supplying power to the microwave generator 110 by boosting the power input to the cooking apparatus 100 to a high pressure, or generated by one or more switching elements performing a switching operation. An inverter for supplying a high output voltage of about 3500V or more to the microwave generator 110 may be provided.

한편, 마이크로웨이브 생성부(110)의 주변에는 마이크로웨이브 생성부(110)를 냉각하기 위한 냉각팬(미도시)이 설치될 수 있다.Meanwhile, a cooling fan (not shown) for cooling the microwave generator 110 may be installed around the microwave generator 110.

한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 캐비티(134) 내의 공진 모드 변환을 위한 공진 모드 변환부(미도시)가 배치될 수 있다. 공진 모드 변환부(미도시)의 예로는, 스터러(stirrer), 회전 테이블, 슬라이딩 테이블, 필드조절소자(Field Adjustment Element:FAE)중 적어도 하나일 수 있다. 이 중 회전 테이블과 슬라이딩 테이블은, 캐비티(134)의 하부에 배치되는 것이 가능하며, 스터러는, 캐비티의 하부, 측면, 상부 등 다양한 위치에 배치되는 것이 가능하다. Although not shown in the figure, a resonance mode converter (not shown) for resonant mode conversion in the cavity 134 may be disposed. Examples of the resonance mode converter (not shown) may include at least one of a stirrer, a rotation table, a sliding table, and a field adjustment element (FAE). Among them, the rotary table and the sliding table may be disposed under the cavity 134, and the stirrer may be disposed at various positions such as the lower, side, and upper portions of the cavity.

상술한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기(100)는, 사용자가, 도어(106)를 열고, 가열 대상(140)을 캐비티(134) 내에 넣은 후, 도어(106)를 닫거나, 도어(106)를 닫고 조작패널(108), 특히 조작부(107)를 조작하여 시작 버튼(미도시)을 누르면, 동작하게 된다. In the cooking apparatus 100 using the microwave, the user opens the door 106, puts the heating object 140 into the cavity 134, and then closes the door 106 or closes the door 106. When the start button (not shown) is operated by operating the operation panel 108, especially the operation unit 107, the operation is performed.

즉, 조리기기(100) 내의 전원 공급부(114)는 입력된 교류 전원을 고압의 직류 전원으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하고, 마이크로웨이브 생성부(110)는 해당하는 마이크로웨이브를 생성하여 출력하며, 마이크로웨이브 전송부(112)는 생성된 마이크로웨이브를 전송하여 캐비티(134)로 방출하게 된다. 이에 따라, 캐비티(134) 내부에 있는 가열 대상(140), 예를 들어, 조리물을 가열하게 된다. That is, the power supply unit 114 in the cooking apparatus 100 boosts the input AC power to a high-pressure DC power supply to supply the microwave generator 110, and the microwave generator 110 supplies the corresponding microwave. It generates and outputs, the microwave transmitter 112 transmits the generated microwave to be emitted to the cavity 134. Accordingly, the heating target 140, for example, the food inside the cavity 134 is heated.

도 3은 도 1의 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 구성요소를 간략히 도시한 블록 구성도(block diagram)이다. FIG. 3 is a block diagram schematically illustrating components of the cooking apparatus using the microwave of FIG. 1.

도 3의 블록 구성도를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기를 기능에 따른 구성요소 관점에서 살펴보면 다음과 같다.Referring to the block diagram of FIG. 3, a cooking apparatus using microwaves according to an embodiment of the present invention will be described in terms of components according to functions.

본 발명의 실시예에 따른 조리기기(100)는, 마이크로웨이브 생성부(110), 마이크로웨이브 전송부(112), 캐비티(134), 및 제어부(310)를 포함할 수 있다. The cooking apparatus 100 according to the embodiment of the present invention may include a microwave generator 110, a microwave transmitter 112, a cavity 134, and a controller 310.

마이크로웨이브 생성부(110)는, 증폭부(336), 방향성 결합기(338), 제 1 파워 검출부(342), 및 제 2 파워 검출부(346), 내부 제어부(350), 내부 전원부(360),제 1 격리부(368), 제 2 격리부(366), 제 3 격리부(364), 위상천이기(362)를 포함할 수 있다.The microwave generator 110 may include an amplifier 336, a directional coupler 338, a first power detector 342, a second power detector 346, an internal controller 350, an internal power supply 360, The first isolation unit 368, the second isolation unit 366, the third isolation unit 364, and the phase shifter 362 may be included.

이와 같은 구성요소들은 실제 응용에서 구현될 때 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다.Such components may be configured by combining two or more components into one component, or by dividing one or more components into two or more components as necessary when implemented in an actual application.

증폭부(336)는, 내부 전원부(360)로부터의 DC 전원을 입력받아, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행한다. 즉, 주파수 발진 신호를 생성하여 출력하는 별도의 주파수 발진부 없이, DC 전원의 입력에 따라 자체적으로 주파수 발진을 수행하고, 증폭 동작을 수행한다. The amplifier 336 receives DC power from the internal power supply unit 360 and performs its own frequency oscillation and amplification. That is, without an additional frequency oscillator for generating and outputting a frequency oscillation signal, it performs frequency oscillation by itself according to the input of the DC power supply and performs an amplification operation.

증폭부(336)는, 적어도 하나의 RF 파워 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 복수의 RF 파워 트랜지스터를 사용하는 경우, 직렬, 병렬 또는 직, 병렬 혼합으로 구성하여 다단 증폭이 되도록 구현할 수도 있다. 이러한 증폭부(336)는, 예를 들어, RF 파워 트랜지스터일 수 있다. 한편, 증폭부(336)의 출력은 대략 100 내지 1000W일 수 있다.The amplifier 336 may include at least one RF power transistor, and when a plurality of RF power transistors are used, the amplifier 336 may be implemented in series, parallel, serial, or parallel mixing to implement multistage amplification. The amplifier 336 may be, for example, an RF power transistor. On the other hand, the output of the amplifier 336 may be approximately 100 to 1000W.

위상 천이기(362)는, 증폭부(336)의 출력을 피드백하여, 위상을 천이(shift)할 수 있다. 위상 천이량은 내부 제어부(360)의 위상 제어 신호에 따라 조정될 수 있다. 이렇게 증폭기에서 출력되는 소정 주파수의 증폭 신호를 위상 천이함으로써, 상술한 바와 같이, 다양한 주파수의 마이크로웨이브를 생성하도록 할 수 있다. The phase shifter 362 may feed back the output of the amplifier 336 to shift the phase. The amount of phase shift may be adjusted according to the phase control signal of the internal controller 360. By phase shifting the amplified signal of the predetermined frequency output from the amplifier in this way, it is possible to generate microwaves of various frequencies as described above.

한편, 소정 주파수의 증폭 신호 레벨의 대략 1 내지 2%에 해당하는 신호가 샘플링되어 위상 천이기(362)에 입력되는 것이 바람직하다. 이는 피드백 이후, 다시 증폭부(336)에서 증폭되는 것을 고려한 것이다.On the other hand, it is preferable that a signal corresponding to approximately 1 to 2% of the amplified signal level at a predetermined frequency is sampled and input to the phase shifter 362. This is considered to be amplified by the amplifier 336 again after the feedback.

다음, 제 2 격리부(366)는, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호를 다시 증폭부(336)로 공급한다. 한편, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호의 레벨이 설정치 미만인 경우, 제 2 격리부(366)는, 위상 천이된 신호를 증폭부(336)가 아닌 접지단으로 공급할 수도 있다.Next, the second isolation unit 366 supplies the phase shifted signal from the phase shifter 362 to the amplifier 336 again. On the other hand, when the phase shifted signal level of the phase shifter 362 is less than the set value, the second isolator 366 may supply the phase shifted signal to the ground terminal instead of the amplifier 336.

제 3 격리부(366)에서 공급되는 신호는, 증폭부(336)에서 다시 증폭되게 된다. 이에 따라, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 마이크로웨이브가 순차적으로 출력되게 된다. 제 1 격리부(368)는, 본 발명의 일 실시예 중 다이오드를 이용한 위상천이기를 도시한 도 6 내지 도 7에서 후술한다.The signal supplied from the third isolation unit 366 is amplified again by the amplifier 336. Accordingly, a plurality of microwaves having different frequencies are sequentially output. The first isolation unit 368 will be described later with reference to FIGS. 6 to 7 illustrating a phase shifter using a diode in one embodiment of the present invention.

이와 같이, 증폭부(336)가, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행하므로, 마이크로웨이브 생성부(110)를 간략히 구현할 수 있게 된다. 또한, 위상 천이기(362)를 이용하여, 복수의 마이크로 웨이브를 생성하여 출력할 수 있게 된다. As such, since the amplifier 336 performs oscillation and amplification of itself, the microwave generator 110 may be simply implemented. In addition, a plurality of microwaves can be generated and output using the phase shifter 362.

방향성 결합기(Directional Coupler; DC)(338)는, 증폭부(336)에서 증폭되어 출력되는 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 전달한다. 마이크로웨이브 전송부(112)에서 출력되는 마이크로웨이브는 캐비티(134)내의 대상을 가열하게 된다.  The directional coupler (DC) 338 transmits the microwaves amplified by the amplifier 336 to the microwave transmitter 112. The microwave output from the microwave transmitter 112 heats the object in the cavity 134.

한편, 캐비티(134) 내의 대상에서 흡수되지 못하고 반사되는 마이크로웨이브는 다시 마이크로웨이브 전송부(112)를 통해 방향성 결합기(338)에 입력될 수 있다. 방향성 결합기(338)는 반사된 마이크로웨이브를 내부 제어부(350)로 전달하게 된다. Meanwhile, microwaves that are not absorbed and reflected by the object in the cavity 134 may be input to the directional coupler 338 through the microwave transmitter 112 again. The directional coupler 338 delivers the reflected microwaves to the internal controller 350.

한편, 방향성 결합기(338)는 출력되는 마이크로웨이브의 파워를 검출하는 제1 파워 검출부(342), 반사되는 마이크로웨이브의 파워를 검출하는 제 2 파워 검출부(346)를 포함할 수 있다. 제 1 파워 검출부(342) 및 제 2 파워검출부(346)는, 방향성 결합기(338)와 내부 제어부(350) 사이에 배치될 수 있고, 회로적으로 방향성 결합기(338)위에 배치될 수 있다. On the other hand, the directional coupler 338 may include a first power detector 342 for detecting the power of the microwave output, and a second power detector 346 for detecting the power of the reflected microwaves. The first power detector 342 and the second power detector 346 may be disposed between the directional coupler 338 and the internal controller 350, and may be disposed on the directional coupler 338 in a circuit.

제 1 파워 검출부(342)는, 증폭부(336)에서 증폭되어 출력되어 방향성 결합기(338)를 거쳐 마이크로웨이브 전송부(112)로 전달되는 마이크로웨이브의 출력 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 내부 제어부(350)에 입력되어, 가열 효율 연산에 사용되게 된다. 한편, 제 1 파워 검출부(342)는, 파워 검출을 위해 저항, 쇼트키(Schottky) 다이오드 소자 등으로 구현될 수 있다.The first power detector 342 detects the output power of the microwaves amplified by the amplifier 336 and output to the microwave transmitter 112 via the directional coupler 338. The detected power signal is input to the internal controller 350 to be used for calculating the heating efficiency. The first power detector 342 may be implemented with a resistor, a Schottky diode device, or the like for power detection.

한편, 제 2 파워 검출부(346)는, 캐비티(134)에서 반사되어 방향성 결합기(338)로 수신되는 반사된 마이크로웨이브의 파워를 검출한다. 검출된 파워 신호는 내부 제어부(350)에 입력되어, 가열 효율 연산에 사용되게 된다. 한편, 제 2 파워 검출부(346)는, 파워 검출을 위해 저항, 쇼트키(Schottky) 다이오드 소자 등으로 구현될 수 있다.Meanwhile, the second power detector 346 detects the power of the reflected microwaves reflected by the cavity 134 and received by the directional coupler 338. The detected power signal is input to the internal controller 350 to be used for calculating the heating efficiency. The second power detector 346 may be implemented with a resistor, a Schottky diode device, or the like for power detection.

내부 제어부(350)는, 마이크로웨이브 생성부(110)를 구성하는 내부 전원부(360)로부터 구동전원을 공급받아 동작한다. 내부 제어부(350)는, 제어부(310)와의 통신하여, 마이크로웨이브 생성부(110)의 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.The internal controller 350 operates by receiving driving power from the internal power source 360 constituting the microwave generator 110. The internal controller 350 may communicate with the controller 310 to control the operation of the components of the microwave generator 110.

내부 제어부(350)는, 캐비티(134) 내로 방출되는 마이크로웨이브 중 대상에 흡수되지 않고 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 가열효율을 연산한다.The internal controller 350 calculates the heating efficiency based on the microwaves reflected without being absorbed by the object among the microwaves emitted into the cavity 134.

Figure pat00001
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여기서, Pt는 캐비티(134) 내로 방출되는 마이크로웨이브의 파워(Power)를 나타내며, Pr은 캐비티(134)에서 반사되는 마이크로웨이브의 파워(Power)를 나타내며, he는 마이크로웨이브의 가열효율을 나타낸다. Here, Pt represents the power of the microwave emitted into the cavity 134, Pr represents the power of the microwave reflected from the cavity 134, he represents the heating efficiency of the microwave.

상술한 수학식 1에 따르면, 가열효율(he)은, 반사되는 마이크로웨이브의 파워가 클수록, 작아지게 된다. According to Equation 1, the heating efficiency he becomes smaller as the power of the microwave to be reflected increases.

한편, 캐비티(134) 내로 복수의 마이크로웨이브가 방출되는 경우, 제어부(310)는, 복수의 마이크로웨이브의 주파수 별로 가열효율(he)을 연산하게 된다. 이러한 가열 효율 연산은, 본 발명의 실시예에 따라, 전체 조리 구간 중에 수행되는 것이 가능하다. On the other hand, when a plurality of microwaves are emitted into the cavity 134, the control unit 310 calculates the heating efficiency (he) for each frequency of the plurality of microwaves. This heating efficiency calculation, according to an embodiment of the present invention, can be performed during the entire cooking period.

한편, 효율적인 가열을 위해, 전체 조리 구간은, 스캔 구간과 가열 구간으로 나누어 수행될 수 있다. 스캔 구간 동안, 복수의 마이크로웨이브를 순차적으로 캐비티(134) 내로 출력하고, 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 가열 효율을 연산할 수 있다. 그리고, 가열 구간 동안, 스캔 구간에서 연산된 가열 효율에 기초하여, 각 마이크로웨이브의 출력 기간을 달리하여 출력하거나, 소정 주파수의 마이크로웨이브만을 출력한다. 가열 구간에서의 마이크로웨이브의 파워는 스캔 구간에서의 마이크로웨이브의 파워보다 상당히 높은 것이 바람직하다.On the other hand, for efficient heating, the entire cooking section may be performed by dividing the scan section and the heating section. During the scan period, the plurality of microwaves may be sequentially output into the cavity 134 and the heating efficiency may be calculated based on the reflected microwaves. During the heating section, based on the heating efficiency calculated in the scan section, the output period of each microwave is outputted differently, or only a microwave of a predetermined frequency is output. The power of the microwave in the heating section is preferably significantly higher than the power of the microwave in the scan section.

내부 제어부(350)는, 연산된 가열효율에 따라 마이크로웨이브의 출력 기간을 가변하도록 주파수 제어 신호를 생성하여 출력한다. 증폭부(336)는 입력되는 주파수 제어 신호에 따라 해당하는 주파수를 발진하게 된다.The internal control unit 350 generates and outputs a frequency control signal to vary the output period of the microwave according to the calculated heating efficiency. The amplifier 336 oscillates a corresponding frequency according to the input frequency control signal.

내부 제어부(350)는, 연산된 가열효율(he)이 높은 경우 마이크로웨이브의 출력 기간이 짧아지도록 주파수 제어 신호를 생성하게 된다. 즉, 복수의 마이크로웨이브를 순차적으로 스윕(sweep)하는 동안에, 각각의 마이크로웨이브의 출력 기간을 산출된 가열효율에 따라 가변할 수 있다. 즉, 가열효율(he)이 높을수록, 해당하는 출력 기간은 작은 것이 바람직하다. 이에 따라, 캐비티(134) 내의 가열대상물에, 주파수 별로, 균일하게 마이크로웨이브를 흡수시킬 수 있게 되어, 가열대상물을 균일하게 가열할 수 있게 된다. The internal control unit 350 generates a frequency control signal so that the output period of the microwave is shortened when the calculated heating efficiency he is high. That is, while sequentially sweeping a plurality of microwaves, the output period of each microwave can be varied according to the calculated heating efficiency. In other words, the higher the heating efficiency he, the smaller the corresponding output period. Accordingly, the microwaves can be uniformly absorbed by the heating object in the cavity 134 for each frequency, and the heating object can be uniformly heated.

한편, 내부 제어부(350)는, 주파수 별로 산출된 가열효율(he)이 설정치 이상인 경우에만, 해당하는 주파수의 마이크로웨이브를 출력하도록 제어하는 것도 가능하다. 즉, 가열효율(he)이 낮은 주파수의 마이크로웨이브는 실제 가열 기간에서 제외시킴으로써, 효율적으로 가열대상물을 균일하게 가열할 수 있게 된다.On the other hand, the internal control unit 350, it is also possible to control to output the microwave of the corresponding frequency only when the heating efficiency (he) calculated for each frequency is more than the set value. That is, the microwave of low frequency heating efficiency (he) is excluded from the actual heating period, it is possible to efficiently heat the heating object efficiently.

한편, 상술한 마이크로웨이브 생성부(110) 내의 내부 제어부(350), 내부 전원부(360), 증폭부(336), 위상천이기(362)를 비롯하여, 방향성 결합기(338), 제1 파워 검출부(342), 제2 파워 검출부(346) 등은 하나의 모듈(module)로서 구현되는 것도 가능하다. 즉, 하나의 기판상에 모두 배치되어, 하나의 모듈로서 구현되는 것이 가능하다. Meanwhile, in addition to the internal control unit 350, the internal power supply unit 360, the amplifying unit 336, and the phase shifter 362 in the microwave generation unit 110 described above, the directional coupler 338 and the first power detection unit ( 342 and the second power detector 346 may be implemented as one module. That is, it is possible to be all disposed on one substrate, to be implemented as one module.

내부 제어부(350)는, 캐비티(134) 내부로 출력된 마이크로웨이브 중 캐비티(134) 내부로부터 조리물에 흡수되지 않고 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 마이크로웨이브 별로 가열 효율을 연산하고, 연산된 가열 효율이 설정된 목표 가열 효율 이상인 주파수의 마이크로웨이브를 산출할 수 있다. 그리고, 산출된 마이크로웨이브의 가열 효율에 기초하여 가열 시간을 산출할 수 있다. 예를 들어, 가열 효율이 설정된 목표 가열 효율 이상이며, 가열 효율이 높을수록, 해당 주파수의 마이크로웨이브의 가열 시간을 작아지게 설정할 수 있다. 이에 의해, 대상물의 균일 가열이 수행될 수 있다.The internal control unit 350 calculates heating efficiency for each microwave based on microwaves reflected from the inside of the cavity 134 without being absorbed by the food from inside the cavity 134 among the microwaves output into the cavity 134, and calculates the calculated heating. The microwave of a frequency whose efficiency is equal to or greater than the set target heating efficiency can be calculated. The heating time can be calculated based on the calculated heating efficiency of the microwave. For example, the heating efficiency is higher than or equal to the set target heating efficiency, and the higher the heating efficiency is, the smaller the heating time of the microwave of the frequency can be set. Thereby, uniform heating of the object can be performed.

한편, 내부 제어부(350)는, 산출한 가열 효율을 기초로 캐비티내의 조리물을 가열하기 위한 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 출력하도록 증폭부(336)를 제어한다. 이때 가열시, 캐비티(134)로 출력되는 마이크로웨이브의 파워는, 가열 효율을 측정할 때 캐비티(134)로 출력되는 마이크로웨이브의 파워보다 상당히 큰 것이 바람직하다. On the other hand, the internal control unit 350 controls the amplifier 336 to output a microwave for heating the food in the cavity to the cavity 134 based on the calculated heating efficiency. At this time, when heating, the power of the microwave output to the cavity 134 is preferably significantly greater than the power of the microwave output to the cavity 134 when measuring the heating efficiency.

한편, 내부 제어부(350)는, 가열 구간에서, 출력된 마이크로웨이브 중 캐비티(134) 내부로부터 반사되는 마이크로웨이브에 기초한 가열 효율이 설정된 목표 가열 효율 미만인 경우, 해당 주파수의 마이크로웨이브의 출력을 중지하고, 기존의 출력된 마이크로웨이브의 주파수와 다른 주파수의 마이크로웨이브가 출력되도록 마이크로웨이브 생성부(110)를 제어할 수 있다. 이에 의해, 효율적인 가열이 수행될 수 있다.On the other hand, the internal control unit 350, in the heating section, when the heating efficiency based on the microwaves reflected from the inside of the cavity 134 of the output microwaves is less than the set target heating efficiency, and stops the output of the microwave of the frequency The microwave generator 110 may control the microwave generator 110 to output a microwave having a frequency different from that of the existing microwave. By this, efficient heating can be performed.

또한, 내부 제어부(350)는 증폭부(336)에 의해 출력된 마이크로웨이브 중 캐비티(134) 내부로부터 반사되는 마이크로웨이브에 기초하여, 복수의 마이크로웨이브 각각에 대한 가열 효율을 연산하고, 연산된 가열 효율에 따라, 가열 구간 동안 각 마이크로웨이브에 대한 가열 시간을 설정한다. In addition, the internal control unit 350 calculates heating efficiency for each of the plurality of microwaves based on the microwaves reflected from the inside of the cavity 134 among the microwaves output by the amplifier 336, and calculates the calculated heating efficiency. Depending on the efficiency, the heating time for each microwave is set during the heating period.

이때, 내부 제어부(350)는, 일 예로 복수의 마이크로웨이브 중 제1 마이크로웨이브가 제2 마이크로웨이브보다 가열 효율이 더 높은 경우, 제1 마이크로웨이브의 가열 시간을 제2 마이크로웨이브의 가열 시간 보다 더 짧게 설정한다. At this time, the internal control unit 350, for example, when the first microwave of the plurality of microwaves has a higher heating efficiency than the second microwave, the heating time of the first microwave more than the heating time of the second microwave Set it short.

내부 제어부(350)는 가열시, 각 마이크로웨이브에 대해 동일한 파워 제어 신호를 상기 마이크로웨이브 생성부로 출력할 수 있다. 또한, 증폭부(336)는 입력되는 파워 제어 신호에 따라 일정한 파워 레벨을 출력할 수 있다.The internal controller 350 may output the same power control signal to each of the microwave generators when heating the microwaves. In addition, the amplifier 336 may output a constant power level according to the input power control signal.

내부 전원부(360)는, 마이크로웨이브 생성부(110)내부의 구성요소의 구동전원을 공급한다. 내부 제어부(350)와 증폭부(336)에 구동전원을 공급한다. 전원공급부(114)로부터 외부전원을 공급받아 레귤레이션(regulation)하여 마이크로웨이브 생성부(110)내부에 전원을 공급한다. The internal power supply unit 360 supplies the driving power for the components inside the microwave generating unit 110. The driving power is supplied to the internal controller 350 and the amplifier 336. The external power is supplied from the power supply unit 114 to regulate power to the inside of the microwave generator 110.

또한 내부 전원부(360)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이오드(612,614)에 바이어스를 인가한다. 내부 제어부(350)의 제어를 받아, 도통되는 다이오드를 변경할 수 있다. 예를 들어, 가열이 진행됨에 따라 부하가 변화함으로써 기존에 도통되고 있는 다이오드에 기초하여 출력되고 있는 마이크로웨이브의 가열효율이 목표 가열 효율보다 낮아진 경우, 기존에 도통되던 다이오드와 다른 다이오드에 순방향 바이어스를 인가하여, 증폭부(336)에서 출력되는 주파수에 변화를 줄 수 있다.In addition, the internal power supply unit 360 applies a bias to the diodes 612 and 614 according to an embodiment of the present invention. Under the control of the internal controller 350, the conductive diode may be changed. For example, if the heating efficiency of the microwave being output based on the diode that is being conducted is lower than the target heating efficiency due to the load change as the heating proceeds, forward bias is applied to the diode and other diodes which are being conducted. By applying it, it is possible to change the frequency output from the amplifier 336.

제 2 격리부(364)는, 증폭부(336)와 방향성 결합기(338)사이에 위치되며, 증폭부(336)에서 증폭된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전달하는 경우에는 마이크로웨이브를 통과시키고, 캐비티(134)로부터 반사되는 마이크로웨이브는 차단시킨다. 제 2 격리부(364)는 아이솔레이터(Isolator)로 구현될 수 있다. 캐비티(134)로부터 반사되는 마이크로웨이브는 제 2 격리부(364)내부의 저항에서 흡수되어, 증폭부(336)로 들어갈 수 없다. 반사되는 마이크로웨이브가 증폭부(336)로 유입되는 것을 방지한다.The second isolator 364 is positioned between the amplifier 336 and the directional coupler 338. When the microwave amplified by the amplifier 336 is transferred to the cavity 134, the second separator 364 passes through the microwave. The microwaves reflected from the cavity 134 are blocked. The second isolation unit 364 may be implemented as an isolator. The microwaves reflected from the cavity 134 are absorbed by the resistance inside the second isolation 364 and cannot enter the amplifier 336. The reflected microwaves are prevented from entering the amplifier 336.

마이크로웨이브 전송부(112)는, 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 이러한 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도파관(waveguide), 또는 동축 선로(Coaxial Cable)를 구비할 수 있다. 생성된 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 도면과 같이, 피더(142)가 연결될 수 있다.The microwave transmitter 112 transmits the microwave generated and output by the microwave generator 110 to the cavity 134. The microwave transmitter 112 may include a waveguide or a coaxial cable. In order to send the generated microwaves to the microwave transmitter 112, as shown in the figure, the feeder 142 may be connected.

제어부(310)는, 조작부(107)로부터 입력받은 신호에 대응하여 조리기기의 전체 시스템을 제어한다. 제어부(310)는 마이크로웨이브 생성부(110)의 내부 제어부(350)와 상호 통신하여, 마이크로웨이브 생성부(110)의 내부 구성요소의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(310)는, 조리기기의 현재 동작, 남은 조리시간, 조리 종류등을 외부로 표시하도록 표시부(105)를 제어할 수 있다.The control unit 310 controls the entire system of the cooking appliance in response to the signal received from the operation unit 107. The controller 310 may communicate with the internal controller 350 of the microwave generator 110 to control the operation of the internal components of the microwave generator 110. The controller 310 may control the display unit 105 to externally display the current operation of the cooking appliance, the remaining cooking time, the type of cooking, and the like.

전원 공급부(114)는, 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 고압 트랜스를 구비하거나, 또는 하나 이상의 스위치 소자가 스위칭 동작을 수행하여 생성한 약 3500볼트(Volt)이상의 고출력 전압을 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 인버터를 구비할 수 있다. 또한 전원 공급부(114)는 제어부(310)로 구동전압을 공급한다.The power supply unit 114 may include a high voltage transformer for supplying power to the microwave generator 110 by boosting the power input to the cooking apparatus 100 to a high pressure, or generated by one or more switching elements performing a switching operation. An inverter for supplying a high output voltage of about 3500 Volts or more to the microwave generator 110 may be provided. In addition, the power supply unit 114 supplies a driving voltage to the control unit 310.

한편, 블록도(Block Diagram)의 각 구성요소는 실제 구현되는 조리기기(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.Meanwhile, each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to the specifications of the cooking apparatus 100 that is actually implemented. That is, two or more constituent elements may be combined into one constituent element, or one constituent element may be constituted by two or more constituent elements, if necessary. In addition, the functions performed in each block are intended to illustrate the embodiments of the present invention, and the specific operations and apparatuses do not limit the scope of the present invention.

도 4는, 본 발명의 고체 전력 발진기의 내부를 간략히 도시한 도이다.4 is a diagram schematically showing the inside of the solid-state oscillator of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 도 4의 고체 전력 발진기(SSPO)는, 증폭부(336), 위상 천이기(362), 및 격리부(366)를 포함한다.Referring to the drawings, the solid state power oscillator (SSPO) of FIG. 4 includes an amplifier 336, a phase shifter 362, and an isolation unit 366.

증폭기(336)는, 내부 전원부(360)로부터의 DC 전원을 입력받아, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행한다. 즉, 주파수 발진 신호를 생성하여 출력하는 별도의 주파수 발진부 없이, DC 전원의 입력에 따라 자체적으로 주파수 발진을 수행하고, 증폭 동작을 수행한다. The amplifier 336 receives DC power from the internal power supply unit 360 and performs its own frequency oscillation and amplification. That is, without an additional frequency oscillator for generating and outputting a frequency oscillation signal, it performs frequency oscillation by itself according to the input of the DC power supply and performs an amplification operation.

증폭기(336)는, 적어도 하나의 RF 파워 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 복수의 RF 파워 트랜지스터를 사용하는 경우, 직렬, 병렬 또는 직, 병렬 혼합으로 구성하여 다단 증폭이 되도록 구현할 수도 있다. 이러한 증폭기(336)는, 예를 들어, RF 파워 트랜지스터일 수 있다. 한편, 증폭기(336)의 출력은 대략, 100 내지 1000W일 수 있다.The amplifier 336 may include at least one RF power transistor, and when a plurality of RF power transistors are used, the amplifier 336 may be implemented in series, parallel, serial, or parallel mixing to implement multistage amplification. This amplifier 336 may be, for example, an RF power transistor. On the other hand, the output of the amplifier 336 may be approximately 100 to 1000W.

다음, 위상 천이기(362)는, 증폭기(336)의 출력을 피드백하여, 위상을 천이(shift)할 수 있다. 위상 천이량은 제어부(310)의 위상 제어 신호에 따라 조정될 수 있다. 이렇게 증폭기에서 출력되는 소정 주파수의 증폭 신호를 위상 천이함으로써, 상술한 바와 같이, 다양한 주파수의 마이크로웨이브를 생성하도록 할 수 있다. 예를 들어, 위상 천이량에 비례하여 주파수가 증가할 수 있다.The phase shifter 362 may then feedback the output of the amplifier 336 to shift the phase. The amount of phase shift may be adjusted according to the phase control signal of the controller 310. By phase shifting the amplified signal of the predetermined frequency output from the amplifier in this way, it is possible to generate microwaves of various frequencies as described above. For example, the frequency may increase in proportion to the amount of phase shift.

한편, 소정 주파수의 증폭 신호 레벨의 대략 1 내지 2%에 해당하는 신호가 샘플링되어 위상 천이기(362)에 입력되는 것이 바람직하다. 이는 피드백 이후, 다시 증폭기(336)에서 증폭되는 것을 고려한 것이다.On the other hand, it is preferable that a signal corresponding to approximately 1 to 2% of the amplified signal level at a predetermined frequency is sampled and input to the phase shifter 362. This is considered to be amplified again in the amplifier 336 after the feedback.

다음, 제 3 격리부(366)는, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호를 다시 증폭기(336)로 공급한다. 한편, 위상 천이기(362)에서 위상 천이된 신호의 레벨이 설정치 미만인 경우, 제 3 격리부(366)는, 위상 천이된 신호를 증폭기(336)가 아닌 접지단으로 공급할 수도 있다.Next, the third isolation unit 366 supplies the phase shifted signal from the phase shifter 362 to the amplifier 336 again. On the other hand, if the level of the phase shifted signal in the phase shifter 362 is less than the set value, the third isolator 366 may supply the phase shifted signal to the ground terminal instead of the amplifier 336.

제 3 격리부(364)에서 공급되는 신호는, 증폭기(336)에서 다시 증폭되게 된다. 이에 따라, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 마이크로웨이브가 순차적으로 출력되게 된다.The signal supplied from the third isolation unit 364 is amplified again by the amplifier 336. Accordingly, a plurality of microwaves having different frequencies are sequentially output.

피드백 전송선로(390)은, 증폭부(336)의 출력단과 위상천이기(362)를 연결하는 전송선로이다. 위상천이기(362)는 피드백 전송선로(390)에 위치하며, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스위치 및/또는 다이오드 등의 임피던스 소자로 구성될 수 있다. 다이오드를 이용한 피드백 전송선로의 길이 변화는 도 6 내지 도 7에서 상세히 후술하며, 스위치를 이용한 피드백 전송선로(390)의 길이 변화는 도 9에서 후술한다.The feedback transmission line 390 is a transmission line connecting the output terminal of the amplifier 336 and the phase shifter 362. The phase shifter 362 is located on the feedback transmission line 390. According to an embodiment of the present invention, the phase shifter 362 may be configured as an impedance element such as a switch and / or a diode. The length change of the feedback transmission line using the diode will be described in detail later with reference to FIGS. 6 to 7, and the change in the length of the feedback transmission line 390 using the switch will be described later with reference to FIG. 9.

위상천이기(362)의 구성을 변화시켜, 피드백 전송선로(390) 전체의 길이를 조절함에 따라, 증폭부(336)에서 출력되는 마이크로웨이브의 주파수를 변화시킬 수 있다. By changing the configuration of the phase shifter 362, and adjusting the length of the entire feedback transmission line 390, it is possible to change the frequency of the microwave output from the amplifier 336.

이와 같이, 증폭기(336)가, 자체 주파수 발진 및 증폭을 수행하므로, 마이크로웨이브를 생성하는 마이크로웨이브 생성부(110)는, 마그네트론 및/또는 고체 전력 증폭기(SSPA)에 비해 간단한 구조를 가지고, 복수의 마이크로 웨이브를 생성하여 출력할 수 있게 된다.As such, since the amplifier 336 performs its own frequency oscillation and amplification, the microwave generation unit 110 for generating microwaves has a simpler structure than that of the magnetron and / or the solid state power amplifier (SSPA). It is possible to generate and output a microwave of.

도 5(a) 내지 도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브의 파워레벨과 주파수간의 관계를 도시한 도이다.5 (a) to 5 (b) are diagrams showing the relationship between the power level and the frequency of the microwave according to an embodiment of the present invention.

도 5(a)는 ISM 밴드내에서, f1의 주파수에서 캐비티 내의 공진이 생긴다. 따라서 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하여 가열하는 경우, 가열 효율이 가장 높다. 위상천이기(362)의 동작을 조절하여 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하고, 가열 효율을 측정했을 때, 도 5(a)와 같이 f1에서 캐비티(134)내 공진이 일어난다면, f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하여 가열한다. 5 (a) shows resonance in the cavity at the frequency f1 within the ISM band. Therefore, the heating efficiency is the highest when outputting the microwave with a frequency of f1. When the operation of the phase shifter 362 is adjusted to output a microwave having a frequency of f1 and the heating efficiency is measured, if resonance occurs in the cavity 134 at f1 as shown in FIG. Output microwave with frequency and heat it.

부하를 가열하면서 캐비티내의 부하는 변화하게 되고, 공진이 이뤄지는 주파수에 변화가 생긴다. 도 5(b)와 같이 부하를 가열함에 따라, f2의 주파수에서 캐비티(134)내의 공진이 생긴다. As the load is heated, the load in the cavity changes, causing a change in the frequency at which resonance occurs. As the load is heated as shown in FIG. 5 (b), resonance occurs in the cavity 134 at a frequency of f 2.

내부 제어부(350)는 기존의 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브로 가열을 하다가, 가열 효율이 낮아지면, 가열을 중지하고, 위상천이기(362)의 도통되는 스위치에 변화를 가하거나, 도통되는 다이오드에 변화를 줘서 다른 이산주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력한다. The internal control unit 350 heats the microwave with a frequency of f1, and when the heating efficiency decreases, the heating is stopped and a change is made to the conductive switch of the phase shifter 362, or the diode is turned on. By changing the frequency, the microwaves with different discrete frequencies are output.

일 예로, 기존의 f1의 주파수를 가진 마이크로웨이브 대신에 f2의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하게 되고, 가열효율이 기준효율보다 높다면, f2의 주파수를 가진 마이크로웨이브로 가열하게 된다. For example, instead of the microwave having a frequency of f1, a microwave having a frequency of f2 is output. If the heating efficiency is higher than the reference efficiency, the microwave is heated with a frequency of f2.

한편 일예로, f3의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력했다면, 도 5(b)의 경우, f3의 주파수에서 공진상태가 아니기 때문에, 가열 효율이 낮을 것이므로, FAE(Field Adjustment Element)를 통하여, f3주변의 주파수에서 가열효율이 높은 주파수를 찾는다. f3주변의 주파수에서 기준효율보다 높은 가열효율을 갖는 주파수가 없다면, 다시 내부 제어부(350)는 위상천이기(362)를 제어하여, f3이외의 주파수를 출력할 수 있도록, 도통되는 스위치에 변화를 줄 수 있고, 혹은 도통되는 다이오드를 상이하게 할 수 있다. On the other hand, for example, if the microwave having a frequency of f3 is output, since the heating efficiency will be low in the case of FIG. Find the frequency with high heating efficiency at the frequency of. If there is no frequency having a heating efficiency higher than the reference efficiency at the frequency around f3, the internal control unit 350 again controls the phase shifter 362 to change the conduction switch to output a frequency other than f3. It can give or different the conducting diode.

도 6은 다이오드를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도이다.FIG. 6 illustrates a solid state power oscillator that varies a frequency output using a diode.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 위상천이기(362)는 제 1 격리부(368)와, 2개의 다이오드(612, 614), 다이오드(612,614)와 병렬로 연결되어 접지되어있는 도선(616)으로 구성된다. 다이오드(612,614)의 개수에 따라, 출력할 수 있는 이산 주파수의 개수가 결정된다. 즉, 도면에서 도시한 2개의 다이오드(612,614)는 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 다이오드(612,614)의 개수는 출력하고자하는 주파수의 개수에 따라 다르게 설계될 수 있다. Referring to the drawings, the phase shifter 362 according to an embodiment of the present invention is connected in parallel with the first isolator 368, two diodes (612, 614), diodes (612, 614) and grounded. Consists of a conductive wire 616. Depending on the number of diodes 612 and 614, the number of discrete frequencies that can be output is determined. That is, the two diodes 612 and 614 illustrated in the drawings are only an embodiment of the present invention, and the number of diodes 612 and 614 may be designed differently according to the number of frequencies to be output.

다이오드(612,614)뿐 아니라 접지되어 있는 도선(616)이 존재하므로, 다이오드(612,614)의 개수보다 한 개 더 많은 수의 이산주파수를 출력할 수 있다. 복수의 다이오드(612,614)와 병렬로 연결되어 접지된 도선(616)은 생략될 수 있다.In addition to the diodes 612 and 614, the conductive wires 616 are grounded so that one more discrete frequency may be output than the number of the diodes 612 and 614. The conductive wire 616 connected in parallel with the plurality of diodes 612 and 614 may be omitted.

제 1 격리부(368)는, 증폭부(336)의 출력단에서 다시 증폭부(336)의 입력단으로 연결되는 피드백 전송선로(390)에서 피드백되는 마이크로웨이브가 1번에서 2번 방향으로 이동하도록 하는 기능을 한다. 제 1 격리부(368)는 다이오드 또는 도선을 지나 그라운드에서 전반사된 마이크로웨이브를 2번에서 3번 방향으로 이동시킨다. 제 1 격리부(368)의 방향설정에 따라, 다이오드(612,614)와 도선(616)으로 구성된 위상천이기(362)를 지나 증폭부(336)의 입력단으로 마이크로웨이브가 입력되게 된다.The first isolator 368 allows the microwaves fed back from the output terminal of the amplifier 336 to the input terminal of the amplifier 336 to move from the first to the second direction. Function The first isolator 368 moves the microwaves totally reflected at the ground through the diode or the conductor in the second to third directions. In accordance with the orientation of the first isolation unit 368, microwaves are input to the input terminal of the amplifier 336 through the phase shifters 362 including the diodes 612 and 614 and the lead 616.

다이오드(612,614)는 순방향 바이어스에 의해 도통된다. 저주파일 경우와 달리, 다이오드(612,614)의 내부저항이 존재하지만, 도선(616)도 저항으로 표현될 수 있어, 다이오드(612,614)와 병렬연결된 도선(616)으로 항상 마이크로웨이브가 이동하지 않는다. 다이오드(612,614)와 도선(616)을 이용하여, 전반사되는 경로를 만들기 위해서 다이오드로 최대한 마이크로웨이브 신호가 흐르도록 설계함이 바람직하다.Diodes 612 and 614 are conducted by forward bias. Unlike the curse case, there are internal resistances of the diodes 612 and 614, but the conductors 616 may also be represented by a resistance, so that microwaves do not always move to the conductors 616 connected in parallel with the diodes 612 and 614. Using the diodes 612 and 614 and the lead 616, it is desirable to design the microwave signal as much as possible to make the path totally reflected.

다이오드(612,614)에 인가되는 바이어스는 내부 전원부(360)에서 공급할 수 있으며, 내부 전원부(360)는 내부 제어부(350)의 제어를 받아 동작한다. 또한, 내부 제어부(350)의 내부의 전원을 공급할 수도 있다. 다이오드(612,614)에 순방향 바이어스가 인가되면, 수 옴의 저항으로 등가될 수 있다.The bias applied to the diodes 612 and 614 may be supplied by the internal power supply unit 360, and the internal power supply unit 360 operates under the control of the internal control unit 350. In addition, the internal control unit 350 may supply power. If forward bias is applied to diodes 612 and 614, they may be equivalent to a few ohms of resistance.

다이오드(612,614)에 인가되는 소스는 교류이나, DC 바이어스가 함께 인가되어, 반파정류되지 않고, 모두 통과할 수 있다. 즉, 자유롭게 마이크로웨이브 신호가 도통될 수 있다. Sources applied to the diodes 612 and 614 are alternating currents, or a DC bias is applied together, so that they are not half-wave rectified and can pass through them. That is, the microwave signal can be freely conducted.

도 7은 도 6에서 도시한 위상천이기의 구체적인 동작방법을 도시한 도이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a specific operation method of the phase shifter illustrated in FIG. 6.

실선으로 표시된 화살표는 D1 다이오드(612)에 순방향 바이어스가 걸려 D1 다이오드(612)가 도통된 경우이며, 점선으로 표시된 화살표는 모든 다이오드(612,614)에 바이어스가 걸리지 않은 경우를 도시한 것이다.The arrows indicated by solid lines indicate a case in which the D1 diode 612 is forward biased because the D1 diode 612 is turned on, and the arrows indicated by dotted lines show a case where all the diodes 612 and 614 are not biased.

마이크로웨이브 생성부(110)의 구성은 도 6과 동일하며, D1 다이오드(612)가 도통된 경우, 제 1 격리부(368)를 통과한 마이크로웨이브는 도통된 D1 다이오드(612)를 지나 그라운드에서 전반사된다.The configuration of the microwave generator 110 is the same as that of FIG. 6, and when the D1 diode 612 is conducted, the microwave passing through the first isolator 368 passes through the conducted D1 diode 612 at the ground. Total reflection.

전반사된 마이크로웨이브는 제 1 격리부(368)를 통해 제 3 격리부(366)를 거쳐 증폭부(336)의 입력단으로 이동한다. The totally reflected microwaves move to the input terminal of the amplifier 336 through the third isolator 366 through the first isolator 368.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 모든 다이오드(612,614)에 바이어스가 인가되지 않는 경우, 제 1 격리부(368)를 통과한 마이크로웨이브는 접지된 도선(616)을 지나, 그라운드(GND)에서 전반사되어 다시 제 1 격리부(368)를 통과하고 제 3 격리부(366)를 거쳐 증폭부(336)의 입력단으로 이동한다. 따라서, D1 다이오드(612)가 도통된 경우와, 모든 다이오드(612,614)가 도통되지 않은 경우, 마이크로웨이브의 이동 경로의 차이가 생긴다.Meanwhile, when no bias is applied to all the diodes 612 and 614 according to the exemplary embodiment of the present invention, the microwave passing through the first isolator 368 passes through the grounded conductor 616 and is grounded at the ground GND. It is totally reflected and passes through the first isolator 368 again and passes through the third isolator 366 to the input terminal of the amplifier 336. Thus, when the D1 diode 612 is conducting and when all the diodes 612 and 614 are not conducting, there is a difference in the path of movement of the microwaves.

마이크로웨이브신호는 이동 경로의 차이에 따라, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 상이하여, 이에 따라 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 길수록 낮은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있고, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 짧을수록 높은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있다. As the microwave signal has a different length of the feedback transmission line 390 passing according to the difference in the moving path, the longer the length of the feedback transmission line 390 passing therethrough, the microwave signal can be output at a lower frequency. As the length of the feedback transmission line 390 passes, the microwave of high frequency may be output.

본 발명의 일 예와 같은 마이크로웨이브신호의 이동을 위해, 그에 맞게 다이오드(612,614)와 도선(616)이 설계된다.For the movement of the microwave signal as in the example of the present invention, diodes 612 and 614 and lead 616 are designed accordingly.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로웨이브와 직류전류의 흐름을 도시한 도이다.8 is a view showing the flow of the microwave and direct current according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하여 설명하면, 내부 전원부(360) 및/또는 내부 제어부(350)의 내부전원에 의해 다이오드의 직류바이어스가 공급된다. 본 발명의 일실시예에 따라 전송선로는 인덕터(L1)(820), 캐패시터(C1, C2)(810,830), 저항(R1)(840)으로 이루어진다. Referring to the drawings, the DC bias of the diode is supplied by the internal power supply of the internal power supply unit 360 and / or the internal control unit 350. According to an embodiment of the present invention, the transmission line includes an inductor (L1) 820, capacitors C1 and C2 (810 and 830), and a resistor (R1) 840.

인덕터(L1)(820)는 마이크로웨이브의 흐름을 방해한다. 인덕터(L1)(820)의 인덕턴스가 증가할수록 마이크로웨이브는 통과하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서 제 1 격리부(368)를 통과하여 입력된 마이크로웨이브는 인덕터(L1)(820)로 이동하지 않는다. 즉, 직류바이어스를 공급하는 회로 쪽으로는 마이크로웨이브가 이동하지 않고, 다이오드(612,614) 쪽으로 이동한다.Inductor (L1) 820 interferes with the flow of microwaves. As the inductance of the inductor (L1) 820 increases, the microwave is more difficult to pass. Therefore, in the present invention, the microwave input through the first isolation unit 368 does not move to the inductor (L1) 820. That is, the microwaves do not move toward the circuit for supplying the DC bias, but move toward the diodes 612 and 614.

도면을 참조하면, D1 다이오드(612)에 V1의 직류바이어스가 인가되어 도통되는 경우, 마이크로웨이브는 D1 다이오드(612)를 지나 그라운드(GND)에서 전반사되어 다시 제 1 격리부(368)쪽으로 이동하게 된다. Referring to the drawing, when the DC bias of V1 is applied to the D1 diode 612 and is conducted, the microwave passes through the D1 diode 612 and is totally reflected at the ground GND to move toward the first isolation part 368 again. do.

캐패시터(C1)(810)는 직류에 있어서, 처음 전압이 인가된 순간에만 유전체가 분극을 일으키고 곧 사라지기 때문에 전기적 신호전달이 불가한 특성이 있다. 따라서 V1의 직류전원에서 인가된 직류전류는 마이크로웨이브 신호가 통과하는 전송선로에는 흐르지 않고, 다이오드에 바이어스를 인가하는 곳으로만 흐른다.Capacitor (C1) 810 is a direct current in the direct current, because the dielectric is polarized and disappears only at the first voltage is applied, the electrical signal transmission is impossible. Therefore, the DC current applied from the DC power supply of V1 does not flow to the transmission line through which the microwave signal passes, but only to the place where bias is applied to the diode.

내부 제어부(350)는 내부 전원부(360)를 제어하여 어떤 다이오드에 순방향 바이어스를 인가할 지 여부를 결정한다. The internal controller 350 controls the internal power supply 360 to determine which diode to apply the forward bias to.

본 발명의 일실시예로 V2의 직류전원이 인가되는 경우 D2 다이오드(614)가 도통되게 되며, 마이크로웨이브신호는 D2 다이오드(614)를 지나 전반사되어 제 1 격리부(368)쪽으로 이동하고, V2 직류전원은 D2 다이오드(614)를 도통시키는 역할만 하게 된다.According to an embodiment of the present invention, when a DC power source of V2 is applied, the D2 diode 614 becomes conductive, and the microwave signal is totally reflected through the D2 diode 614 to move toward the first isolation unit 368, and V2. The DC power supply only serves to conduct the D2 diode 614.

도 9는 스위치를 사용하여 출력되는 주파수를 가변하는 고체 전력 발진기를 도시한 도이다.FIG. 9 illustrates a solid state power oscillator that varies in frequency output using a switch.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 위상천이기(362)는 복수의 스위치(912,914,916), 복수의 스위치(912,914,916)와 병렬로 연결되어 접지되어있는 도선(918)으로 구성된다. 복수의 스위치(912,914,916)와 병렬로 연결되어 접지된 도선(918)은 생략되는 경우도 있을 수 있다. 스위치의 개수에 따라, 출력할 수 있는 이산 주파수의 개수가 결정된다. Referring to the drawings, the phase shifter 362 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of switches 912, 914, 916, and a plurality of switches 912, 914, 916, and a plurality of switches 912, 914, 916. . The conductive wire 918 connected in parallel with the plurality of switches 912, 914, and 916 and grounded may be omitted. Depending on the number of switches, the number of discrete frequencies that can be output is determined.

즉, 도면에서 도시한 3개의 스위치(912,914,916)는 본 발명의 일 실시예에 불과할뿐, 스위치의 개수는 출력하고자하는 주파수의 개수에 따라 다르게 설계될 수 있다. 또한, 복수의 스위치(912,914,916)를 구성하는 도선의 길이를 다르게 설계할 수도 있다. 즉, 복수의 스위치(912,914,916)의 형태를 달리하여 피드백 전송선로(390)의 길이에 변화를 줄 수도 있다. That is, the three switches 912, 914, and 916 illustrated in the drawings are merely exemplary embodiments, and the number of switches may be designed differently according to the number of frequencies to be output. In addition, the lengths of the conductive lines constituting the plurality of switches 912, 914, and 916 may be designed differently. That is, the shape of the plurality of switches 912, 914, and 916 may be changed to change the length of the feedback transmission line 390.

복수의 스위치(912,914,916)뿐 아니라 접지되어 있는 도선(918)이 존재하는 경우, 스위치의 개수보다 한 개 더 많은 수의 이산주파수를 출력할 수 있다.When there are not only a plurality of switches 912, 914, and 916, but also a grounded conductive line 918, one or more discrete frequencies may be output than the number of switches.

복수의 스위치(912,914,916)와 도선(918)으로 구성된 위상천이기(362)를 지나 증폭부(336)의 입력단으로 마이크로웨이브가 입력되게 된다.The microwave is input to the input terminal of the amplifier 336 through the phase shifter 362 including the plurality of switches 912, 914, 916 and the conductive wire 918.

스위치(912,914,916)의 온오프(on/off)는 내부 제어부(350)의 제어를 받아 결정된다. 본 발명의 일 예로, 스위치 1(912)이 도통되는 경우와 스위치 2(914)가 도통되는 경우를 비교해보면, 마이크로웨이브가 이동하는 경로의 길이에 차이가 있어, 상이한 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력할 수 있다. The on / off of the switches 912, 914, and 916 is determined under the control of the internal controller 350. As an example of the present invention, when the switch 1 912 is turned on and the switch 2 914 is turned on, there is a difference in the length of the path along which the microwave travels, thereby outputting microwaves having different frequencies. can do.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 모든 스위치(912,914,916)가 오프(off)되어 있는 경우, 위상천이기(362)로 들어온 마이크로웨이브는 접지된 도선(918)을 지나, 그라운드(GND)에서 전반사되어 다시 제 3 격리부(366)를 거쳐 증폭부(336)의 입력단으로 이동한다. 따라서, 복수의 스위치(912,914,916) 중 어느 하나가 도통된 경우와, 모든 스위치(912,914,916)가 도통되지 않은 경우, 마이크로웨이브의 이동 경로의 차이가 생긴다.Meanwhile, when all the switches 912, 914, and 916 are turned off according to an embodiment of the present invention, the microwaves entering the phase shifter 362 pass through the grounded conductor 918 and total reflection at ground GND. Then, it is moved back to the input terminal of the amplifier 336 through the third isolator 366. Thus, when any one of the plurality of switches 912, 914, 916 is turned on, and when all the switches 912, 914, 916 are not turned on, a difference in the movement path of the microwave occurs.

마이크로웨이브신호는 이동 경로의 차이에 따라, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 상이하여, 이에 따라 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 길수록 낮은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있고, 통과하는 피드백 전송선로(390)의 길이가 짧을수록 높은 주파수의 마이크로웨이브를 출력할 수 있다. 즉, 복수의 스위치 중 어느 하나의 스위치를 도통함에 따라, 주파수를 가변하여 마이크로웨이브를 출력할 수 있다.As the microwave signal has a different length of the feedback transmission line 390 passing according to the difference in the moving path, the longer the length of the feedback transmission line 390 passing therethrough, the microwave signal can be output at a lower frequency. As the length of the feedback transmission line 390 passes, the microwave of high frequency may be output. That is, as one of the plurality of switches conducts, microwaves may be output by varying the frequency.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법에 대한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a control method of a cooking appliance using microwaves according to an embodiment of the present invention.

현재 입사된 마이크로웨이브의 파워와 반사되는 마이크로웨이브의 파워를 이용하여, 현재 캐비티(134) 내의 가열 효율을 계산하여 산출한다.(S10)The heating efficiency in the current cavity 134 is calculated and calculated by using the power of the currently incident microwave and the power of the reflected microwave (S10).

산출된 가열 효율 값이 목표 가열 효율보다 낮으면, 스터러(Stirrer) 혹은 FAE(Field Adjustment Element)를 사용하여 현재 발진하는 주파수의 주변에 목표 가열 효율보다 높은 가열 효율을 갖는 주파수를 찾아 발진한다. If the calculated heating efficiency value is lower than the target heating efficiency, a stirrer or FAE (Field Adjustment Element) is used to find and oscillate a frequency having a heating efficiency higher than the target heating efficiency around the currently oscillating frequency.

현재 발진하는 주파수의 주변에도 목표 가열 효율보다 높은 가열 효율을 갖는 주파수가 없거나, 발진하여 가열에 이용한 마이크로웨이브의 가열 효율도 목표 가열 효율보다 낮아지게 되는 경우, 가열을 중지한다.(S20)If there is no frequency having a heating efficiency higher than the target heating efficiency in the vicinity of the current oscillation frequency, or if the heating efficiency of the microwave used for heating also becomes lower than the target heating efficiency, the heating is stopped (S20).

부하가 에너지를 흡수하면, S11값에 차이가 발생하고, 이는 가열 효율을 변화시킬 수 있다. If the load absorbs energy, a difference occurs in the S11 value, which can change the heating efficiency.

내부 제어부(350)는 내부 전원부(360)를 제어하여, 도통되는 다이오드의 종류에 변화를 주어(S30), 피드백 전송선로(390)의 길이에 변화를 가함으로써(S40) 증폭부(336)에서 출력하는 주파수를 가변할 수 있다.(S50) 또한, 내부 제어부(350)는 도통되는 스위치의 종류에 변화를 주어(S30), 피드백 전송선로(390)의 길이에 변화를 가함으로써(S40), 증폭부(336)에서 출력하는 주파수를 가변할 수 있다.(S50)The internal control unit 350 controls the internal power supply unit 360 to change the type of diode to be conducted (S30) and to change the length of the feedback transmission line 390 (S40) in the amplifying unit 336. The output frequency can be varied (S50). The internal control unit 350 also changes the type of the conductive switch (S30), thereby changing the length of the feedback transmission line 390 (S40). The frequency output from the amplifier 336 may be varied (S50).

100 : 조리기기 110 : 마이크로웨이브 생성부
112 : 마이크로웨이브 전송부 114 : 전원 공급부
134 : 캐비티 310 : 제어부
338 : 방향성 결합기 342 : 제 1 파워 검출부
346 : 제 2 파워 검출부 368 : 제 1 격리부
364 : 제 2 격리부 366 : 제 3격리부
350 : 내부 제어부 336 : 증폭부
360 : 내부 전원부 362 : 위상 천이기
612,614 : 다이오드 912,914,916 : 스위치
820 : 인덕터 810,830 : 캐패시터
840 : 저항100: cooking appliance 110: microwave generation unit
112: microwave transmission unit 114: power supply unit
134: cavity 310: control unit
338: directional coupler 342: first power detector
346: second power detector 368: first isolator
364: second containment 366: third containment
350: internal control unit 336: amplifying unit
360: internal power supply 362: phase shifter
612,614: Diodes 912,914,916: Switch
820: Inductor 810,830: Capacitor
840: resistance

Claims (15)

캐비티;및
상기 캐비티로 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 마이크로웨이브 생성부;를 포함하며,
상기 마이크로웨이브 생성부는,
주파수 발진 및 증폭을 수행하여 증폭된 마이크로웨이브를 출력하는 증폭부;
적어도 하나의 임피던스 소자 또는 적어도 하나의 스위치를 구비하며, 상기 임피던스 소자 또는 상기 스위치에 의해 가변하는 임피던스에 기초하여, 상기 증폭부에서 출력된 마이크로웨이브의 위상을 천이하는 위상천이기;및
상기 위상천이기의 동작을 제어하는 내부 제어부;를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.Cavity; and
And a microwave generator for generating and outputting microwaves in the cavity.
The microwave generator,
An amplifier for outputting an amplified microwave by performing frequency oscillation and amplification;
A phase shifter having at least one impedance element or at least one switch, the phase shifter shifting a phase of the microwave output from the amplifier based on the impedance variable by the impedance element or the switch; and
And an internal control unit for controlling the operation of the phase shifter. 제 1항에 있어서,
상기 임피던스 소자가 적어도 하나의 다이오드인 경우,
상기 위상천이기는,
상기 다이오드;
상기 다이오드와 병렬로 연결되는 도선;및
상기 다이오드 또는 도선을 지나 그라운드(GND)에서 반사되는 마이크로웨이브의 진행 방향을 제어하는 제 1 격리부;를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 1,
If the impedance element is at least one diode,
The phase shifter,
The diode;
A conductive wire connected in parallel with the diode; and
And a first isolation unit configured to control a traveling direction of the microwave reflected from the ground (GND) through the diode or the conductive wire. 제 2항에 있어서,
상기 다이오드의 바이어스 전원과 상기 내부 제어부에 전원을 공급하는 내부 전원부;를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 2,
And a bias power supply of the diode and an internal power supply unit supplying power to the internal control unit. 제 2항에 있어서,
상기 내부 제어부는,
상기 캐비티 내로 공급되는 마이크로웨이브와 상기 캐비티로부터 반사되는 마이크로웨이브를 이용하여, 주파수 별로 가열효율을 산출하고, 상기 산출된 가열효율과 목표가열효율에 기초하여, 상기 적어도 하나의 다이오드와 상기 도선의 도통을 제어하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 2,
The internal control unit,
Using the microwaves supplied into the cavity and the microwaves reflected from the cavity, the heating efficiency is calculated for each frequency, and based on the calculated heating efficiency and the target heating efficiency, conduction of the conduction between the at least one diode and the conductive line is performed. Cooking equipment using a microwave to control. 제 1항에 있어서,
상기 위상천이기가 상기 적어도 하나의 스위치를 구비하는 경우,
상기 내부 제어부는,
상기 캐비티 내로 공급되는 마이크로웨이브와 상기 캐비티로부터 반사되는 마이크로웨이브를 이용하여, 주파수 별로 가열효율을 산출하고, 상기 산출된 가열효율과 목표가열효율에 기초하여, 상기 스위치의 도통을 제어하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 1,
When the phase shifter comprises the at least one switch,
The internal control unit,
Using microwaves supplied into the cavity and microwaves reflected from the cavity, the heating efficiency is calculated for each frequency, and based on the calculated heating efficiency and target heating efficiency, the microwave is used to control the conduction of the switch. Cooker. 제 3항 내지 제 4항에 있어서,
상기 증폭부는,
상기 도통되는 스위치의 종류 혹은 상기 도통되는 다이오드의 종류에 따라, 상기 증폭부의 출력단과 상기 증폭부의 입력단을 연결하는 피드백 전송선로의 길이가 달라지는 경우, 상이한 크기의 주파수를 갖는 마이크로웨이브를 출력하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method according to claim 3 to 4,
The amplification unit,
When the length of the feedback transmission line connecting the output terminal of the amplification unit and the input terminal of the amplification unit varies according to the type of the conducting switch or the kind of the conducting diode, the microwave outputs microwaves having different frequencies. Cooking appliance using. 제 6항에 있어서,
상기 증폭부는,
상기 피드백 전송선로의 길이가 길어질수록 낮은 주파수의 마이크로웨이브를 출력하고, 상기 피드백 전송선로의 길이가 짧아질수록 높은 주파수의 마이크로웨이브를 출력하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기The method of claim 6,
The amplification unit,
The microwave oven outputs microwaves of low frequency as the length of the feedback transmission line is longer, and the microwave oven outputs microwaves of high frequency as the length of the feedback transmission line is shorter. 제 6항에 있어서,
상기 위상천이기는,
상기 피드백 전송선로상에 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 6,
The phase shifter,
Cooking apparatus using a microwave, characterized in that disposed on the feedback transmission line. 제 1항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 생성부는,
상기 캐비티 내의 부하에서 반사되는 마이크로웨이브가 상기 증폭부로 전달되는 것을 차단하는 제 2 격리부를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 1,
The microwave generator,
And a second isolation unit for blocking the microwaves reflected from the load in the cavity from being transferred to the amplification unit. 제 1항에 있어서,
상기 마이크로웨이브 생성부는,
상기 증폭부로부터 반사되는 마이크로웨이브가 상기 위상천이기로 전달되는 것을 차단하는 제 3 격리부;를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 1,
The microwave generator,
And a third isolation unit which blocks the microwaves reflected from the amplifier from being transferred to the phase shifter. 제 1항에 있어서,
상기 위상천이기의 임피던스 소자는,
저항소자, 다이오드, 용량성 소자, 유도성 소자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 1,
The impedance element of the phase shifter,
Microwave cooking apparatus comprising at least one of a resistance element, a diode, a capacitive element, an inductive element. 제 1항에 있어서,
상기 증폭부는,
주파수 간격이 26Mhz이하인 주파수의 마이크로웨이브를 출력하는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.The method of claim 1,
The amplification unit,
Cooking apparatus using a microwave, characterized in that for outputting a microwave of frequency less than 26Mhz frequency interval. 캐비티에 흡수되는 마이크로웨이브의 파워와 캐비티로부터 반사되는 마이크로웨이브의 파워에 기초하여 가열효율을 산출하는 단계;
목표 가열효율과 상기 산출된 가열효율을 비교하여, 산출된 가열효율이 목표 가열효율보다 낮은 경우, 가열을 중지하는 단계;
상기 가열을 중지한 후, 위상천이기의 구성을 달리하여 피드백 전송선로의 길이를 변화시키는 단계;및
상기 피드백 전송선로 길이의 변화에 따라, 기존에 출력된 주파수와 상이한크기의 주파수를 가진 마이크로웨이브를 출력하는 단계를 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법. Calculating a heating efficiency based on the power of the microwaves absorbed in the cavity and the power of the microwaves reflected from the cavity;
Comparing heating with the calculated heating efficiency and stopping the heating when the calculated heating efficiency is lower than the target heating efficiency;
Changing the length of the feedback transmission line by varying the configuration of the phase shifter after stopping the heating; and
And outputting a microwave having a frequency having a size different from that of a conventionally output frequency according to a change in the length of the feedback transmission line. 제 13항에 있어서,
상기 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계는,
도통되는 스위치를 변경하여 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법.The method of claim 13,
Adjusting the length of the feedback transmission line,
And controlling the length of the feedback transmission line by changing a conducting switch. 제 13항에 있어서,
상기 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계는,
도통되는 다이오드의 종류를 변경하여 피드백 전송선로의 길이를 조절하는 단계인 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 제어방법.The method of claim 13,
Adjusting the length of the feedback transmission line,
And controlling the length of the feedback transmission line by changing the type of the conducting diode.
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