KR900005327Y1 - 전자조리기의 파워트랜지스터 구동회로 - Google Patents

전자조리기의 파워트랜지스터 구동회로 Download PDF

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한형수
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Abstract

내용 없음.

Description

전자조리기의 파워트랜지스터 구동회로
제1도는 본 고안의 블럭도.
제2도는 본 고안의 회로도.
제3도는 제2도의 각부 동작파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 가열회로 20 : 제어회로
30 : 콘덴서 40 : 펄스트랜지스터
11 : 브리지다이오드 12-13 :코일
14-15.26.30 : 콘덴서 16,27-28 : 트랜지스터
21-25 : 저항 29 : 전압비교기
100 : 톱니파 발생회로 200 : 출력설정회로
본 고안은 전자조리기에 관한 것으로, 특히 전자조리기에서 가열회로의 파워트랜지스터 구동을 위한 회로에 관한 것이다.
전자조리기는 코일(L)과 콘덴서(C)상의 고주파 공진에 의하여 발생되는 자기에너지를 자성체로된 용기상에 열에너지로 변환시켜 음식물의 조리를 행하는 장치로서, 종래의 전자조리기에서는 브리지다이오드, 쵸크코일, 평활콘덴서, 가열코일, 공진콘덴서 및 파워트랜지스터로 구성된 가열회로(인버터 회로) 와 파워트랜지스터를 구동하는 제어회로가 전기적으로 서로 접속되어 있음으로 인하여 상기 가열회로의 동작시 고전압이 유기되는 파워트랜지스터를 구동하기 위해서는 복잡한 제어회로가 필요하였으며, 또한 상기 가열회로의 이상발진으로 인하여 스위칭 소자인 파워트랜지스터가 파괴되었을 경우 상기 제어회로에 영향을 미쳐 제어회로의 내장된 부품이 파괴될수 있는 문제점을 초래하였다.
따라서 본고안 목적은 전자조리기의 가열회로와 제어회로를 전기적으로 절연시킴으로써 가열회로의 이상동작에 의하여 제어회로가 파괴되는 것을 방지할수 있는 회로를 제공함에 있다.
본고안의 또다른 목적은 가열회로의 파워트랜지스터를 구동함에 있어서 간단한 회로구성으로써 제어할수 있는 회로를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본고안은 진자조리기의 가열회로의 파워트랜지스터 구동을 위한 소정 제어신호를 제공하는 제어신호와, 상기 가열회로와 제어회로간의 제어신호 전달을 위한 트랜스포머 및 콘덴서로 구성함을 특징으로 한다.
이하 본고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본고안의 개요를 도시하는 블럭도로서, 도시되지 않은 전원장치로 부터 AC전원이 인가되면 고주파공진에 의하여 발생되는 자기에너지를 열에너지로 변환시키는 가열회로(10)와, 상기 가열회로 내의 파워트랜지스터의 구동을 제어하는 제어회로(20)와, 상기 제어회로(20)의 제어신호를 상기 가열회로(10)에 전달하기 위한 트랜스포머(40) 및 콘덴서(30)로 구성된다.
제2도는 본 발명의 회로도이다.
도면중 브리지다이오드(11), 쵸크코일(12), 가열코일(13), 평활콘덴서(14), 공진콘덴서(15) 및 파워트랜지스터(16)으로 구성된 부분은 제1도의 가열회로(또는 인버터회로)에 대응하며 공지의 회로임을 유의하여야 한다.
한편, 비교기(29)의 반전 입력단자에는 공지의 톱니파 발생회로(100)의 출력단을 접속하고, 상기비교기(29)의 비반전 입력단자에는 공지의 출력설정회로(200)의 출력단을 접속하며, 상기 비교기(29)의 출력단자를 바이어스용 저항(24)을 통하여 NPN형 트랜지스터(28)의 베이스에 접속하고, 상기 비교기(29)의 동일출력단자로 부터 저항(25)을 통하여 바이어스전압(Vcc2)에 접속하며, 상기 출력단자와 상기 트랜지스터(28)의 에미터단자 사이에 콘덴서(26)를 접속한다.
상기 트랜지스터(28)의 콜렉터단자에 전압분배용 저항(22)(23)을 접속하고 상기 저항(22)(23)의 중간접속점으로부터 트랜지스터(27)의 베이스단자에 접속토록하여 상기 비교기(29)의 출력이 "하이"일때 상기 트랜지스터(28)의 "온"상태로되어 전압분배저항(22)(23)에 의하여 상기 트랜지스터(27)의 베이스 전압이 "로우"로 되므로 상기 트랜지스터(27)은 "온"상태로 되도록 구성된다.
상기 트랜지스터(27)의 에미터단자는 트랜스포머 구동용 전압(Vcc1)에 접속되며, 콜렉터단자는 저항(21)을 통하여 펄스트랜스포머(40)의 일차측에 접속되고 상기 펄스트랜스포머(40)의 이차측은 콘덴서(30)을 통하여 상기 가열회로(10)의 파워트랜스포머(16)의 베이스단자에 접속토록하여 상기 파워트랜스포머(16)의 구동을 제어한다.
제3도는 본 고안에 따른 회로도의 각부 파형도로서, 파형(110)은 톱니파 발생회로의 출력파형이고, 파형(120)은 출력설정회로의 출력파형이며, 파형(130)은 비교기(29) 의 출력파형이고, 파형(140) 은 트랜지스터(27)의 출력파형이며, 파형(150)은 파워트랜지스터(16)의 에미터-베이스 전압파형이다.
따라서 상술한 도면을 참조하여 본고안을 상세히 설명한다.
전압비교기(29)의 반전입력단에는 상기 톱니파 발생회로(100)의 출력파형(110)이 인가되고, 비반전 입력단에는 상기 출력전압 설정회로(200)의 출력파형(120)이 인가된다.
따라서 상기 출력전압 설정회로(200)의 출력된 DC (직류)전압 레벨에 의하여 소정의 펄스폭이 결정되어 상기 전압 비교기(29)의 출력단으로 제3도의 펄스파형(130)이 출력된다.
상기 출력전압파형(130)이 저항(24)을 통하여 트랜지스터(28)의 베이스단자에 전달되면 상기 트랜지스터(28)의 "온"또는 "오프"상태를 제어하게 된다.
즉, 상기 비교기(29)의 출력전압이 "하이"상태일 경우에는, 상기 NPN형 트랜지스터(28)가 도통되어 상기PNP형 트랜지스터(27)의 베이스단자 전압이 저항(22)(23)에 의해 분배되어 "로우"상태로 인가되므로 상기트랜지스터(27)가 "온"상태로 된다.
따라서 상기 펄스트랜스포머(40)의 구동용전압(Vcc1)은 상기 트랜지스터(27)와 저항(21)을 통하여 펄스트랜스포머(40)의 일차측으로 인가됨으로써 상기 일차측 코일에 전류가 흐르게 된다.
한편 다시 비교기(29)에서 출력전압이 "로우"상태일 경우에는 NPN형 트랜지스터(28)의 베이스단자에 "로우"신호가 인가되므로 상기 트랜지스터(28)이 차단되고, PNP트랜지스터(27)의 베이스 전압은 "하이"상태로 되어 상기 트랜지스터(27)가 차단되므로 상기 펄스트랜스포머(40)의 1차측에는 전류가 흐르지 않게된다.
결과적으로 상기 트랜지스터(27)의 콜렉터측에는 소정 출력파형(140)이 나타나게 되며, 제3도의 출력파형(140)의 "하이"상태에서 상기 펄스트랜스포머(40)의 일차측에 전류가 공급될시에는 상기 트랜스포머(40)의 이차측코일에 전류가 유도되어 콘덴서(30)을 충전시키면서 파워트랜지스터(16)의 베이스-에미터 간을 흐르게 되고 상기 파워트랜지스터(16)이 "온"상태로 된다.
다시 제3도의 출력파형(140)의 "로우"상태에서 상기 트랜지스터(27)가 차단되어 상기 펄스트랜스포머(40)의 일차측에 전류가 차단될시에는 상기 펄스트랜스포머(40)의 이차측으로 콘덴서(30)에 충전되었던 충전전압이 방전되면서 상기 파워트랜지스터(16)의 에미터에서 베이스측으로 역전류가 흐르면서 상기 파워트랜지스터(16)가 차단된다.
따라서 상기 파워트랜지스터(16)의 에미터-베이스 전압은 제3도의 출력파형(150)과 같이 나타난다.
상기 파워트랜지스터(16)의 에미터측에서 베이스측으로 흐르는 역전류는 상기 파워트랜지스터(16)가 "오프"시 스위칭 속도를 줄여줌으로써 스위칭로스(Switching Loss)를 감소시켜주는 역할을 한다.
한편, 상기 파워트랜지스터(16)이 "오프"되면 가열회로(인버터회로)에 흐르던 전류는 가열코일(13)에 축적된 에너지에 의해 공진용 콘덴서(15)에 충전되고 충전이 완료되면 다시 가열코일(13)을 따라 방전하게 되는 일련의 공진동작을 반복함으로써 고주파수로 공진을 행하여 전자조리기가 동작을 하게되는 것은 공지의 가열회로 동작과 동일한 것으로써 이 분야의 통상의 지식을 가진자는 용이하게 이해할수 있음을 유의하여야 한다.
상술한 바와같이 고전압이 유기되는 가열회로(인버터회로)와 이의 제어회로를 펄스트랜스포머를 사용하여 전기적으로 절연시키면서 상기 가열회로상의 공진동작을 제어할수 있게 하였으며, 이로인하여 과전압 또는 회로의 오동작시에 상기 가열회로의 소자파괴등의 고장에 의하여 제어회로에 영향이 미치지 않게되므로 제어회로상의 부품의 파손을 예방할수 있게되며, 파워트랜지스터의 구동회로를 단순화 함으로서 원가를 절감할수 있는 잇점이 있다.

Claims (1)

  1. 스위칭 소자인 파워트랜지스터(16)를 포함하는 공지의 발열회로부(10)를 구비한 전자조리기에 있어서, 톱니파 발생회로(100)의 출력전압을 비교기(29)의 반전단으로 입력하고 출력설정회로(200)의 출력전압을 상기비교기(29)의 비반전단으로 입력함으로써 상기 비교기(29)로 부터 소정 펄스파형을 출력하고, 상기 펄스파형이 트랜지스터(28)의 베이스단을 구동함으로써 상기 트랜지스터(28)이 도통 또는 차단 상태로 되며, 저항(22)및 저항(23)에 의하여 분배된 소정 전압이 상기 트랜지스터(28)의 도통시에 타 트랜지스터(27)의 베이스단으로 인가되어 상기 트랜지스터(27)를 도통시켜 상기 트랜지스터(27)의 에미터단에 접속된 소정 구동전압(Vcc1)이 상기 트랜지스터(27) 및 저항(21)을 통하여 트랜스포머(40)의 일차측으로 인가되도록 하여 상기 트랜스포머(40)의 이차측에 전류가 유기되도록 하고 상기 유기된 전류가 상기 트랜스포머(40)의 이차측에 연결된 콘덴서(30)에 충전되고 동시에 상기 발열회로부(10)의 파워트랜지스터(16)를 제어하도록 구성함을 특징으로하는 전자조리기의 파워트랜지스터 구동회로.
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