KR920006212Y1 - Magnetron power control apparatus - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 고안의 회로구성도.1 is a circuit diagram of the present invention.
제2도내지 제4도는 본 고안의 각부 출력파형도.2 to 4 are the output waveform diagram of each part of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 승압트랜스 2 : 스위칭트랜지스터1: boosting transformer 2: switching transistor
3 : 마그네트론 4 : 연산비교증폭기3: magnetron 4: operational comparison amplifier
8 : 전류트랜스8: Current transformer
본 고안은 고주파 가열장치에 관한 것으로, 특히 마그네트론에 고전압 고전력을 공급하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high frequency heating device, and more particularly to a device for supplying high voltage and high power to the magnetron.
일반적으로 마그네트론은 2450 MHz대의 고주파가 발생하는데, 이 기본파 세력이외에 그 정수배의 주파수가 있는 소위 고조파 성분이 동시에 발생한다.In general, magnetrons generate high frequencies in the 2450 MHz band. In addition to the fundamental wave forces, so-called harmonic components with frequencies of integral multiples simultaneously occur.
이 고조파 성분이 기본파와 함께 가열장치에 운반되면, 이 고조파의 파장이 짧아지는 만큼 전자파 차폐가 어려워 외부로 노출되기 쉽다.When this harmonic component is conveyed to a heating apparatus together with a fundamental wave, electromagnetic wave shielding is difficult as the wavelength of this harmonic becomes short, and it is easy to expose to the exterior.
이러한 마그네트론에 고전압 고전력을 공급할때 종래에는 HVT(High Voltage Transformer)를 이용하여 고압을 발생시킴으로써 마그네트론을 구동시켰다.When the high voltage and high power is supplied to the magnetron, the magnetron is driven by generating a high voltage using a high voltage transformer (HVT).
여기서 상기 HVT를 온/오프 제어하여 마그네트론의 출력을 조절하였는 바, 온 시간이 길면 고출력을 발생하고 오프시간이 길면 저출력을 발생한다.Here, the output of the magnetron is controlled by controlling the HVT on / off. When the on time is long, high power is generated, and when the off time is long, low power is generated.
이는 연속 출력조절이 불가능하며, HVT가 온시 마그네트론에 모딩(Moding)현상, 마그네트론의 히터가 가열되기 전에 애노드와 캐소드사이에 고전압이 걸려 이상발진을 하는 현상을 발생시켜 저출력으로 익혀야 하는 음식물을 조리할 수 없으며 저출력의 저주파스(약 60Hz)를 발생하기 위해서는 HVT가 크고 무거우며(약 4kg)출력단위 배압용 캐패시터도 상단히 커지므로 고주파 가열장치의 전체적인 운용이 어려운 문제가 있었다.It is impossible to adjust the output continuously.When HVT is on, the magnetron may cause a modding phenomenon and a high voltage may be applied between the anode and the cathode before the heater of the magnetron is heated, causing abnormal oscillation. In order to generate low power low frequency (about 60Hz), the HVT is large and heavy (about 4kg), and the output unit back pressure capacitor is also large.
본 고안은 상기한 종래의 제반문제점을 해결하기 위하여 안출한 것인바, 본 고안의 목적은 고주파 스위칭수단을 이용하여 트랜스의 크기와 무게를 약로 줄이고 배압용 캐패시터도 크게 줄여서 운용이 용이한 고주파 가열장치를 제공함에 있다.The present invention is devised to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to reduce the size and weight of the transformer by using a high frequency switching means In addition, the back pressure capacitor is also greatly reduced to provide a high frequency heating device that is easy to operate.
본 고안의 또 다른 목적은 연속 출력조절을 함으로써 잦은 온으로 생기는 모딩현상을 없앴으며 낮은 출력으로 익혀야 하는 음식물도 조리할 수 있고 또한 전원부를 크게 줄여 같은 크기로도 조리실의 면적을 크게 할수 있는 고주파 가열장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to eliminate the modding phenomenon caused by frequent temperature control by controlling the continuous output, and to cook foods that need to be cooked at low output. In providing a device.
상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로는, 마그네트론의 애노드측에 전류트랜스를 구비하고, 이 전류를 정류시켜 기준전압과 비교하는 비교기수단과, 상기 전류트랜스의 검출전압과 상기 비교기수단의 출력전압을 펄스주파수 변조부(PFM)로 제어하여 스위칭 트랜지스터를 온/오프시켜 승압트랜스의 1차전압을 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.As a technical configuration for achieving the object of the present invention, a comparator means having a current transformer on the anode side of the magnetron, rectifying the current to compare with a reference voltage, the detected voltage of the current transformer and the comparator means By controlling the output voltage of the pulse frequency modulator (PFM) it is characterized in that the switching transistor is turned on / off to control the primary voltage of the boost transformer.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 고안의 고주파 가열장치 회로도로서, 입력전압(Vin)단에 브리지다이오드(D1)와 콘덴서(C1-C3)및 코일(L1)을 통하여 승압트랜스(1)의 1차측(L1)을 연결하고, 상기 1차측(L1)의 하단에 스위칭 트탠지스터(2)와 다이오드 및 콘덴서(Cr)를 구성하여 PFM제어부(5)출력단에 연결한다.1 is a circuit diagram of a high frequency heating apparatus according to the present invention, and the primary side of the boost transformer 1 is connected to the input voltage Vin through a bridge diode D 1 , a capacitor C 1 to C 3 , and a coil L 1 . (L 1 ) is connected, and a switching transistor (2), a diode and a capacitor (Cr) are formed at the lower end of the primary side (L 1 ) and connected to the output terminal of the PFM control unit (5).
상기 승압트랜스(1)의 2차측(L2)에는 콘덴서(C2)와 다이오드(D3)(D4)를 통해 마그네트론(3)의 캐소드와 애노드를 연결하되 상기 마그네트론(3)의 히터는 2차측 코일(L3)에 연결하며, 상기 마그네트론(3)의 애노드단에 전류검출용 트랜스 (8)를 연결하되, 상기 트랜스(3)에 브리지다이오드(D5)와 저항소자를 통하여 상기 PMF제어부(5)의 일측 입력단과 연산비교증폭기(4)의 비반전단자(+)를 연결하며, 상기 연산비교증폭기(4)의 반전단자(-)에는 기준전압(Vref)를 연결하고, 상기 연산비교증폭기(4)의 출력단에는 콘덴서(C5)를 통해 상기 PFM제어부(5)의 타측 입력단에 연결하여 구성한다.Heating of the secondary winding (L 2), the capacitor (C 2) and a diode (D 3) (D 4) to but connecting the cathode and the anode of the magnetron 3 through the magnetron (3) of the step-up transformer (1) is It is connected to the secondary coil (L 3 ), and the current detection transformer (8) is connected to the anode end of the magnetron (3), the PMF through the bridge diode (D 5 ) and the resistance element to the transformer (3) The input terminal of the control unit 5 and the non-inverting terminal (+) of the operation comparison amplifier 4 are connected, and the reference voltage Vref is connected to the inverting terminal (-) of the operation comparison amplifier 4 and the operation The output terminal of the comparison amplifier 4 is configured by connecting to the other input terminal of the PFM control unit 5 through a capacitor (C 5 ).
이하, 이들의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, these effects will be described.
본 고안의 장치에 전원(Vin)이 인가되면 잡음방지용 콘덴서(C1)에서 제2도의 (a)도와 같이 라인의 잡음이 제거되고 브리지 다이오드(D1)에 정류되며 콘덴서(C2) (C3)의 코일(L1)의 평활용 필터회로를 거쳐 제2도의 (b)도와 같이 평활된 후 승압트랜스(1)의 1차측권선(L1)에 인가된다.When the power supply (Vin) is applied to the device of the present invention, the noise of the line is removed from the noise prevention capacitor (C 1 ) as shown in (a) of FIG. 2, rectified to the bridge diode (D 1 ), and the capacitor (C 2 ) (C 3 ) After the smoothing filter circuit of the coil (L 1 ) of 3 ) is smoothed as shown in (b) of FIG. 2 , it is applied to the primary side winding (L 1 ) of the boost transformer (1).
상기 승압트랜스(1)의 1차권선(L1)과 공진콘덴서(Cr)에 의한 주파수의 공식에 의해 주파수 공진을 한다.Frequency by the primary winding L 1 and the resonant capacitor Cr of the boost transformer 1 Frequency resonance is performed by the formula
이 공진 주파수에 맞추어 PMF제어부(5)의 트랜지스터(2)게이트 제어신호를 받아 스위칭되어 콜렉터와 에미터간 전압이 제2도의 (c)도와 같이 나타난다.The transistor 2 gate control signal of the PMF control unit 5 is switched in accordance with the resonance frequency, and the voltage between the collector and the emitter appears as shown in FIG.
상기 트랜지스터(2)의 게이트에 제3도의 (d)도와 같은 하이신호를 받으면 온되어 콜렉터와 에미터간 전류(ICE)가 제3도의 (f)도와 같이 흐르고 이 전류(ICE)는 공진콘덴서(Cr)를 충전(제3도의 a구간)한다.The transistor 2 gate 3 ° (d) are on receiving a high signal such as to help the collector and the emitter current (I CE), the current flows as help third-degree (f), (I CE) to the resonance capacitor (Cr) is charged (section a in Fig. 3).
상기 공진콘덴서(Cr)에 충전이 완전히되고 나면 트랜지스터(2)의 콜렉터와 에미터간 진압(VCE)이 제3도의(e)도와 같이 제로가 되고, 다시 트랜지스터(2)가 온된다.After the recharging of the resonant capacitor Cr is completed, the suppressor V CE between the collector and the emitter of the transistor 2 becomes zero as shown in (e) of FIG. 3, and the transistor 2 is turned on again.
이와같이 상기 스위칭 트랜지스터(2)의 도통전압을 온/오프제어 함으로써 스위칭 손실을 최소화시킨다.In this way, switching loss is minimized by controlling the conduction voltage of the switching transistor 2 on / off.
그렇게 하기 위하여 오프시간을 일정하게 하되 주기의 공식에 의해 상기(e)도의 (a+b)시간을 결정하여 오프시간을 일정하게 조절한다.To do so, make sure the off time is constant The off time is constantly adjusted by determining the time (a + b) in the above (e) by the formula of (e).
이때, 상기 트랜지스터(2)의 출력조절은 제4도와 같이 오프시간을 일정하계 두고 온시간만 변화시켜 콜랙터와 에미터간 전류(ICE)를 조절함으로써 출력조절을 하게된다.At this time, the output control of the transistor 2 is controlled by changing the on-time only with the off time constant as shown in FIG. 4 to adjust the current between the collector and the emitter (I CE ).
이렇게 스위치트랜지스터(2)의 오프시간을 일정하게 하고 온시간을 가변하는 주파수변조(PFM)용 제어부(5)가 사용되며, 여기에는 피드백 라인(6)값을 받아 출력을 가변하도록하는 단자와 연산비교증폭기(4)의 과부하 라인(7)값에 의해 제어부(5)가 동작하도록 하는 단자가 부가되어 있다.In this way, a control unit 5 for frequency modulation (PFM) is used, in which the off time of the switch transistor 2 is constant and the on time is varied. A terminal for causing the control unit 5 to operate by the value of the overload line 7 of the comparison amplifier 4 is added.
상기한 과부하가 걸리는 원인은 다음과 같다.The cause of the overload is as follows.
상기 승압트랜스(1)의 2차측(L2)(L3)에 연결된 마그네트론(3)부하에 전압변동이 생기면, 이 변동전압은 전류트랜스(8)에 의해 검출되고, 이 검출전류는 브리지다이오드(D5)로 정류된 후 저항소자에 의해 전압으로 분배되어 과부하 라인(7)을 통해 연산비교증폭기(4)에 인가되어 과부하 여부가 판별되는 것이다.When voltage fluctuations occur in the load of the magnetron 3 connected to the secondary side L 2 (L 3 ) of the boosting transformer 1, the fluctuation voltage is detected by the current transformer 8, and the detection current is bridged diode. After rectified to (D 5 ) and distributed to the voltage by the resistance element is applied to the operational comparison amplifier 4 through the overload line (7) to determine whether or not overload.
즉, 상기 과부하 라인(7)에 기준전압이상의 과부하가 걸리면 상기 연산비교증폭기(4)와 PFM제어부(5)의 동작에 의해 스위칭트랜지스터(2)가 오프되어 전원공급부 전체가 보호된다.That is, when the overload line 7 is overloaded with a reference voltage or more, the switching transistor 2 is turned off by the operation of the operation comparison amplifier 4 and the PFM control unit 5 to protect the entire power supply unit.
이때, 상기 PFM 제어부(5)의 입력값은 연산비교증폭기(4)와 콘덴서(C5)에 의해 이루어지며, 상기 연산이교증폭기(4)의 반전단자(-)에 연결된 기준전압(Vref)이상의 부하(7)전압이 걸리면 연산비교증폭기(4)의 출력이 하이가 되고, 기준전압 이하의 부하전압이 걸리면 로우신호가 출력한다.At this time, the input value of the PFM controller 5 is made by the operation comparison amplifier 4 and the condenser C5, and the load equal to or greater than the reference voltage Vref connected to the inverting terminal (-) of the operation cross amplifier. (7) When the voltage is applied, the output of the operation comparison amplifier 4 becomes high. When the load voltage below the reference voltage is applied, the low signal is output.
그러나, 순간적으로 부하전류 상승이나 사용기기의 온/오프시 발생하는 서지전류로 인한 연산비교증폭기(4)의 순간하이출력 신호는 지연부를 구성하는 콘덴서(C5)가 흡수하게 되므로 PFM 제어부(5)의 스위칭제어는 연속적인 과부하에 의해서만 이루어진다.However, since the instantaneous high output signal of the operational comparison amplifier 4 due to the surge current generated when the load current rises or the on / off of the equipment is instantaneously absorbed by the capacitor C 5 constituting the delay unit, the PFM controller 5 Switching control is achieved only by continuous overload.
이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 고주파 스위칭을 이용함으로 전원단 설계를 효율적으로 할 수 있고, 조리실 면적도 효율적으로 활용할 수 있으며 마그네트론에서 발생되는 모딩현상제거로 수명향상과 저주파에 의한 요리도 가능하며 고부가 가치와 고신뢰성을 실현한 뛰어난 장점이 있다.As described above, the present invention can efficiently design the power stage by using high frequency switching, can effectively utilize the area of the cooking compartment, and can improve the life and cooking by low frequency by eliminating the molding phenomenon generated in the magnetron. There is an excellent advantage that realizes value and high reliability.
Claims (1)
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Family Applications (1)
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| KR (1) | KR920006212Y1 (en) |
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- 1990-06-26 KR KR2019900009055U patent/KR920006212Y1/en not_active IP Right Cessation
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| KR920001707U (en) | 1992-01-28 |
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