KR900009188Y1 - 전자조리용기 전압 평형회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자조리용기 전압 평형회로

제 1 도는 본 고안의 회로도.

제 2 도는 본 고안의 유도가열 버너의 블록도.

제 3 도는 본 고안의 동작상태에 따른 주요부분의 타임 선도.

본 고안은 전자 조리기용 전압 평형회로에 관한 것으로, 특히 탄상 3선식 전원을 이용하여 작동하는 4버너 전자조리기에 적용되어 각 전선간의 전원 불균형을 해소하여 항상 균등한 전압만 공급되도록 한 평형회로에 관한 것이다.

종래의 단산 3선식 전원을 이용하는 4버너 전자조리기에는 전압 평형을 위한 아무런 장치도 구비하고 있지 않았다.

그러므로 2개의 전원선과 1개의 중성선을 취하는 방식의 단상3선식 전원을 이용하여 2개의 전원선과 1개의 전원선에 각각 2개씩의 버너를 연결하여 전원을 공급하면서 사용하는 중에 버너1개의 전원선에 연결된 2개의 버너만 작동시킨 경우에는, 2개의 버너와 연결된 전원선으로 흐르는 전류와 다른 전원선으로 흐르는 전류의 차이가 커지게 된다. 왜냐하면 전자의 전원선으로 약 30A 정도의 대전류가 흐르면서 전압이 현저하게 하락하게 되어 두 전원선 간에는 심한 전원 불균형 현상이 발생한다.

이로 인해 전자조리기 자체의 성능이 저하됨은 물론 같은 전원을 사용하는 다른 전기 응용기기에도 전압의 현저한 하락으로 인해 야기되는 여러가지의 악 영향을 끼치게 된다.

특히, 전기 공급상태가 양호하지 못한 지역에서는 2개의 버너에서 소비되는 총전력이 3KW정도이므로 전압 불균형의 정도가 더욱 심하게 된다.

이와같은 종래의 단점을 해결하기 위한 본 고안은 전자조리기를 사용하는 중에 2개의 전원선을 흐르는 전류의 차이만큼 전류가 흐르는 중성선의 전류를 감지하여 전류의 양이 많아지면 버너의 동작을 중단시키면서 버너로 공급되는 전원선을 바꾸어 연결한 후 다시 버너가 정상 동작이 되도록 함으로써 전자조리기에서 전압의 불균형을 해소하도록 한 전자조리기용 전압 평형회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 고안은 전자조리기의 전원 공급회로에 있어서, 중성선에 흐르는 전류의 양을 전류감지기에서 감지하여 다이오드와 저항 및 콘덴서에서 평활과 분해 하도록 한 전류 검출부와, 전류검출부의 전압이 제어 다이오드에 의해 임의로 설정한 일정전압이상이 되면 트랜지스터들이 온되도록 한 스위칭부와, 스위칭부의 전류제어 트랜지스터의 구동에 따라 클럭입력단으로 다이오드와 지연용 콘덴서를 통해 인가되는 구동전압이 제어되는 JK플립플롭에서 트랜지스터를 온/오프시키면서 릴레이를 구동시키도록 하여 버너로의 전원 공급상태를 조절하는 접점시위치의 접점상태를 조절하도록 한 전원 연결부와, 스위칭부의 전류제어 트랜지스터의 구동에 따라 옵토 카플러(OPTO-COUPLER)의 동작이 중단되면서 출력설정 회로의 출력이 비교기의 비반 전 입력단으로 인가되는 것을 중단시켜 파워 트랜지스터 구동회로의 동작이 멈추도록 하여 버너의 작동을 순간적으로 정지시키도록 한 버너 구동부로 구성하여 중성선으로 일정이상의 전류가 흐를 경우 즉 2개의 전원선으로 흐르는 전류의 차가 커진 경우에는 전류 검출부에서 이를 감지하고 전류검출부의 감지결과에 따라 스위칭부의 전류제어 트랜지스터가 구동하면서 버너구동부에서는 버너로 공급되는 전원을 차단시키고, 전원 연결부에서는 콘덴서에 의해 일정시간 지연된 후 버너를 공급되는 전원선을 바꾸어주도록 한후, 중앙선으로 흐르는 전류가 정상 상태가 되면 다시 버너로 전원이 공급되도록 한 것이다.

본 고안을 첨부도면에 의거 상세히 공급되도록 한 것이다.

제1버너(B₁)와 제2버너(B₂)로는 제1전원선(L₁)과 중성선(L₂)을 통하여 교류전원(ACV₁)을 공급하고, 제3버너(B₃)와 제4버너(B₄)로는 제2전원선(L₃)과 중성선(L₂)을 통하여 교류전원(ACV₂)을 공급하도록한 4버너 전자조리기의 전원공급회로에 있어서, 제1전원선(L₁)에서 제2버너(B₂)로 연결되는 두접점(P₁), (P₂)과, 제2전원선(L₃)에서 제4버너(L₃)에서 제4버너(B₄)로 연결되는 두 접점(P₃), (P₄)에는 나란히 연결되거나 대각으로 연결되는 접전스위치(SW)를 설치한다.

전류 검출부(10)는 4버너로 공급되는 두 전원선(L₁), (L₃)으로 흐르는 전류의 차이를 검출하기 위한 것으로 두 전원선(L₁), (L₃)간 전류의 차이 만큼 전류가 흐르는 중성선(L₂)에 전류 검지기(CT)를 연결하여 두 전원선(L₁), (L₃)간의 전류의 차이를 감지하고, 감지한 전류 다이오드(D₁)와 저항(R₁)에 의하여 평활되고 다시 저항(R₂), (R₃)및 콘덴서(C₁)에 의하여 분배되도록 한다. 스위칭부(20)에서는 전류검출부(10)에서 출력되는 분배전압이 제너다이오드(ZD)에 의해 임의로 설정된 일정 전압 이상이 되면 스위칭 트랜지스터(Q₁)가 도통되어 콘덴서(C₂)를 방전시키는 동시에 저항(R₄)을 거쳐 구동트랜지스터(Q₂)를 온시킨다. 구동트랜지스터(Q₂)가 온되면서 저항(R₅)을 거쳐 전류제어 트랜지스터(Q₃)를 온시킨다.

그리고 스위칭부(20)의 전류제어 트랜지스터(Q₃)가 구동함에 따라 저항(R₆)을 통해 인가되는 구동전압(Vcc)이 그라운드 되면서 저항(R₇)를 통해 구동전압(Vcc)이 인가되던 버너 구동부(30)의 옵토 카플러(OT₂), (OT₄)의 구동이 중단되는 한편, 다이오드(D₂)와 충방전 콘덴서(C₃)를 통하여 클럭단자(C)로 구동전원(Vcc)이 인가되면 전원 연결부(40)의 JK플립플롭(FF)의 출력이 반전되면서 트랜지스터(Q₄)를 구동시켜 릴레이(R₉)가 동작하도록 함으로써 상기의 접전스위치(SW)의 접속을 바꾸어주도록 한 것이다.

한편, 제 2 도에 의하여 버너 구동부(30)를 더욱 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

톱니파 발생회로(31)의 출력이 반전 입력단(-)으로 인가되고 출력설정회로(32)의 출력이 비반전 입력단(+)으로 인가되는 비교기(33)의 출력단에서 파워 트랜지스터 구동회로(33)를 경유하여 파워 트랜지스터(Q₅)를 구동시켜 교류 전원이 정류기(34)를 통하고 초크코일(CK)과 평활콘덴서(C₄)를 경유하여 유도 가열코일(Coil)및 공진콘덴서(C₅)로 인가되도록 한 버너구동부(30)에서 제2버너(B₂)와 제4버너(B₄)의 경우에만 출력설정회로커플러(OP₂)또는 (OP₄)의 트랜지스터를 연결하여 옵토커플러(OP₂), (OP₄)가 동작할 경우에만 버너로 전원이 공급되도록 한 것이다.

이와같이 구성시킨 본 고안은 단상 3선식 전원을 이용하는 4버너 전자 조리기를 사용하는 중에 제1버너(B₁), 제2버너(B₂), 제3버너(B₃), 제4버너(B₄)를 하나씩 사용할 경우에는 중성선(L₂)에는 제1전원선(L₄)과 제2전원선(L₃)의 전류의 차이인 하나의 버너에 해당하는 전류만 흐르게 되므로, 이 전류를 전류 검출부(10)의 전류검지기(CT)에 감지하여 다이오드(D₁)및 저항(R₁)에 의해 평활시키고, 저항(R₂), (R₃)및 콘덴서(C₁)에 의해 분배시킨 전압은 제너다이오드(ZD)의 동작전압에 미치지 못하여 스위칭부(20)를 구동시키지 못한다.

그러나, 제1버너(B₁)와 제2버너(B₂)를 동시에 사용하게 되면, 제1전원선(L₁)과 제2전원선(L₃)으로 흐르는 전류의 차이가 2개의 버너에 해당하는 전류가 되고, 이 전류가 전류 검출부(10)의 전류검지기(CT)에 감지되어 평활, 분배된 전압을 제너다이오드(ZD)의 동작 전압 보다 크므로 스위칭부(20)의 스위칭 트랜지스터(Q₁)의 베이스로바이어스를 인가하면서 온시킨다.

스위칭 트랜지스터(Q₁)가 온됨에 따라 콘덴서(C₂)에 충전된 전압이 방전하여 그라운드 되도록 하는 동시에 저항(R₄)을 거쳐 구동트랜지스터(Q₂)를 온시킨다.

구동트랜지스터(Q₂)가 온됨에 따라 이의 에미터로 인가되는 구동전압(Vcc)이 저항(R₅)을 거쳐 전류제어 트랜지스터(Q₃)를 온시킴으로써, 구동전압(Vcc)이 버너구동부(30)나 전원연결부(40)의 JK플립플롭(FF)으로 인가되지 않고 전류제어 트랜지스터(Q₃)의 콜렉터-에미터를 거쳐 그라운드 되게한다.

이에따라 버너구동부(30)의 옵토 커플러(OP₂), (OP₄)가 동작이 중단되면서 비교기(33)의 비반전 입력단(+)으로 출력설정회로(32)의 출력이 인가되지 않도록 하여, 비교기(33)의 출력이 "L"가 되면서 파워 트랜지스터 구동회로(34)를 구동시키지 않아 유도 가열코일(Coil)로 전원이 인가되지 않도록 함으로써 제2버너(B₂)의 가열이 중단되도록 한다.

그리고 전원연결부(40)에서는 콘덴서(C₃)에 충전된 전압이 방전되는 시간 동아 얼마간 지연된후, JK플립플롭(FF)의 클럭단자(C)로 "L"가 인가되므로, 이의 출력단(Q)의 출력이 반전되어 트랜지스터(Q₄)의 베이스로 바이어스를 인가하면서 온시켜 이의 콜렉터에 연결된 릴레이(RY)를 구동시켜 접전스위치(SW)의 접속이 대각선으로 접속되도록 하여 제2버너(B₂)로 제2전원선(L₃)을 통한 교류전원(ACV₂)이 인가되도록 한다.

그러나 이 때에는 제2버너(B₂)의 동작이 중단된 상태이므로 중성선(L₂)에는 제1버너(B₁)로 인가되는 제1전원선(L₁)의 교류전압(ACV₁)만의 전류가 흐르게 되고, 이에따라 전류 검출부(10)의 전류 검지기(CT)에서 감지한 전류가 제너다이오드(ZD)의 동작 전압에 미치지 못하여 스위칭 트랜지스터(Q₁)가 오프된다.

스위칭 트랜지스터(Q₁)가 오프됨에 따라 구동트랜지스터(Q₂)의 에미터로 인가되는 구동전압(Vcc)이 저항(R₄)을 통하여 콘덴서(C₂)에 충전되고, 충전되는 시간은 전원연결부(40)에 의해 버너로 공급되는 전원이 바뀌는 동작이 끝날 수 있도록 충분히 잡는다.

콘덴서(C₂)에 충전이 완료되기 시작하면 구동트랜지스터(Q₂)가 오프되면서 전류제어 트랜지스터(Q₃)를 오프시킴과 이에 따라 전류제어트랜지스터(Q₃)의 콜렉터에미터를 거쳐서 옵토커플러(OP₂), (OP₄)를 구동시키므로, 출력설정회로(32)에서 비교기(33)의 비반전 입력단(+)으로 정상적으로 출력되면서 이미 교류전원(ACV₂)이 인가되도록 접전스위치(SW)가 교차로 연결된 제2버너(B₂)가 가동하도록 하고, 전원 연결부(40)의 JK플립플롭(FF)의 클럭단자(C)로 "H"가 인가되면서 다음 동작에 대비하게 된다.

그러므로 제1전원선(L₁)과 중성선(L₂)을 통한 교류전원(ACV₁)은 제1버너(B₁)로, 제2전원선(L₃)과 중성선(L₂)을 통한 교류전원(ACV₂)는 제2버너(B₂)로 각각 공급되어 양전원에는 부하가 균등하게 된다.

이 상태에서 다시 제4버너(B₄)를 동작시키면 중성선(L₂)에는 1개의 버너에 해당하는 전류만 흐르게 되어 전류 검출부(10)에서 스위칭부(20)의 제너다이오드(ZD)를 동통시키지 못하므로 스위칭 트랜지스터(Q₁)를 온시키지 않아 그대로 동작하게 된다.

그러나 위의 상태에서 제2버너(B₂)를 끄게되면, 제1버너(B₁)와 제4버너(B₁)가 모우 교류 전원(ACV₁)을 공급받게 되므로, 정성선(L₂)에 전류검지기(CT)가 연결된 전류 검출부(10)에서 이를 감지하여 스위칭부(20)를 구동시키고, 이에따라 버너구동부(30)를 통하여 제4버너(B₄)의 구동을 중단시킨후, 전원 연결부(40)를 통하여 접전스위치(SW)가 다시 평행상태가 되도록 한다.

그리고 위의 동작이 끝나게 되면 스위칭부(20)의 구동이 중단되면서 버너구동부(30)를 통하여는 제4버너(B₄)가 다시 동작하도록 하고, 전원연결부(40)의 JK플립플롭(FF)은 다음 동작에 대비하에 하는 상태가 되는 것이다.

따라서 본 고안은 중성선(L₂)의 전류를 전류 검출부(10)에서 감지하여 스위칭부(20)를 온시키면서, 버너 구동부(30)를 통하여는 버너의 구동을 중단시키고, 전원 연결부(40)를 통하여서는 버너로 공급되는 전원을 바꾸어 주도록 한 후 다시 스위칭부(20)를 오프 시키면서 버너 구동부(30)를 통하여 버너가 재가동 되도록 하고 전원 연결부(40)에서는 다음 동작에 대비하도록 한것으로, 단상 3선식 전원을 이용하는 4버너 전자조리기에서 버너를 사용하는 두 전원선(L₁), (L₃)으로 흐르는 전류의 차이가 커지게 되면 자동으로 공급되는 전원선을 바꾸어 주면서 항상 평등부하가 걸리도록 하여 중성선의 용량이 줄어들고 필터회로도 간소화할 수 있도록 함은 물로 전기 히터가 할로겐 램프를 사용하는 조리기에서도 이용할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 단상 3선식 전원을 이용하는 4버너 전자조리기에 있어서, 중성선(L₂)에 연결된 전류 검지기(CT)에서 감지한 전류가 평활용 다이오드(D₁)를 거치고 저항(R₂)(R₃)및 콘덴서(C₁)에서 분배되도록 하여 두 전원선(L₁), (L₃)간의 전류차이를 검출하도록 한 전류 검출부(10)와, 전류검출부(10)의 검출전압과 제너다이오드(ZD)의 동작 전압을 비교하여 스위칭 트랜지스터(Q₁)와 구동트랜지스터(Q₂)및 전류제어 트랜지스터(Q₄)가 온/오프되고 구동트랜지스터(Q₂)의 베이스에는 공방전 콘덴서(C₂)를 접속한 스위칭부(20)와, 스위칭부(20)의 구동에 따라 옵토 커플러(OP₂), (OP)를 오프시키면서 버너의 동작을 중단시키도록 한 버너구동부(30)와, 스위칭부(20)의 구동에 따라 콘덴서(C₃)의 방전시간후에 JK플립플롭(FF)의 출력이 반전되면서 릴레이(Ry)를 구동시켜 접점 스위치(SW)의 접속을 바꾸도록 하여 버너의 전원 공급이 바뀌도록 한 전원 연결부(40)로 구성됨을 특징으로 하는 전자 조리기용 전압 평형회로.