KR930010265B1 - 전자렌지의 구동회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자렌지의 구동회로

제1도는 본 발명에 따른 전자렌지의 구동회로의 블록도.

제2도는 제1도의 상세회로도.

제3도는 본 발명의 동작 순서를 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이크로 컴퓨터 2 : 전원부

3 : 제1비교부 4 : 제2비교부

5 : 스위치부 6 : 키이입력부

7 : 발진부

본 발명은 전자렌지의 마그네트론을 동작시키는 구동회로에 관한 것으로 ,특히 전자렌지의 초기동작시나 조리과정에서 컴퓨터에 의해 출력을 변환시키고자 할때 마그네트론이 무리없이 원활하게 발진동작을 할 수 있도록 전자렌지의 구동회로에 관한 것이다.

전원스위치의 온 조작으로 전자렌지를 동작시키게되면 마그네트론의 필라멘트가 충분히 예열되지 않은 구동초기시에는 필라멘트의 열전자 방출량이 적어 마그네트론의 정상적인 발진이 수행되지 않고, 오히려 트랜스의 2차측이 부부하 상태가 됨으로인해 트랜스의 1차측에 고전압이 걸릴우려가 있게된다.

그래서, 마그네트론의 정상적인 발진이 수행될 때까지는 매우 낮은 저출력을 발생토록 제어하여 트랜스의 1차측에 고전압이 걸리지 않도록 하는 방법으로 그 위험을 방지하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 방법은 트랜스의 1차측에 전류가 미소하게 흐르게되는 결과를 낳게되므로 마그네트론 동작전압(MGT Threshold전압)보다 더 낮은 전압이 마그네트론에 인가되어 결국 마그네트론의 발진동작이 원활하게 이행되지 못하게 된다고하는 문제점이 있게된다.

특히 상용전원이 변동으로 정격전압보다 낮은 전압이 인가되는 시점에 있어서는 그 문제점이 더욱 심각하게 나타나게 되는 것이다.

또한, 전자렌지가 동작하는 동안 조리 프로그램에 따라 마그네트론의 출력이 고출력에서 저출력으로(예를 들면, 조리가 거의 완료단계가 되어 고출력이 필요치 않을 경우) 전환되어야 될 경우 마그네트론의 특성상 순간적으로 모딩(Moding : 마그네트론이 발진하지 않는 현상)이 발생하여 마그네트론의 기능이 저하되게 된다고하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 초기 동작시 마이크로컴퓨터의 제어에 의해서 마그네트론을 일단 드레시홀드(threshold) 전압 이상의 전압으로 구동시킨 후 점차적으로 그 구동전압을 낮추어 마그네트론이 무리없이 정상출력을 낼 수 있도록된 전자렌지의 구동회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 조리프로그램에 의해 마그네트론의 출력을 급격하게 감소시킬 필요가 있을때에도 고출력에서 저출력으로 단계적으로 감소를 함으로써 마그네트론의 발진이 중단됨이 없이 지속적으로 이루어질 수 있도록된 전자렌지의 구동회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 전자렌지의 구동회로는, 마이크로컴퓨터와, 전자렌지 동작에 필요한데이터를 상기 마이크로컴퓨터에 입력시키는 키이입력부와, 전원전압을 전파 정류하고 전파 정류된 직류전압을 인버팅한 후 트랜스의 상호 유도작용에 의해 승압시켜 부하에 공급하는 전원부와, 상기 전원부의 트랜스를 거친 전압을 인가받아서 조리에 필요한 초고주파를 발생하도록 구동하는 발진부와, 상기 전원부의 트랜스 1차측에 유도된 전압이 마이크로컴퓨터의 제어하에 가변되도록한 제1비교부와, 상기 발진부의 출력값을 판별하는 제2비교부와, 상기 제1비교부와 제2비교부를 상호연결시켜주고 마이크로컴퓨터에 의해 제어되는 스위치부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 전자렌지 구동회로의 블록도이고 제2도는 제1도의 상세회로도이며 제3도는 본 발명의 동작순서를 도시한 플로우챠트이다.

제1도 내지 제2도에 있어서, (1)은 마이크로컴퓨터이고, (2)는 전원부로서 플러그(2-1)를 통해 입력되는 상용전류전원을 브릿지다이오드(2-2), 평활콘덴서(C1)를 통하여 정류하고 그 정류된 전압을 라인필터용 인덕커(L₁)와 트랜스(2-3)를 통하여 마그네트론(7-1)에 인가하게 된다.

(3)은 제 1 비교부로서 상기 전원부(2)의 점(A,B)에 접속된 전류변류기(3-2)를 통해 트랜스(2-3)의 1차전류의 변화량을 전압으로 나타내게되고, 이 전압은 비교기(3-1)에서 마이크로컴퓨터의 제어하에거 가변되는 기준전압과 비교되어 그 결과에 따라 트랜스(2-3)의 1차측에 유도된 전압이 마그네트론을 동작시키기에 적합한 크기인가를 판별하게 된다.

(4)는 제2비교부로서 상기 전원부(2)의 트랜스(2-3)로부터 인가되는 전압이 마그네트론(7-1)이 정상적으로 발진할 수 있는 전압, 즉 스레숄드 전압인가를 판별하게 된다.

또한 (5)는 스위치부로서 상기 제2비교부(4)의 출력단에 연결된 저항(R22)과 연계해서 상기 비교기(3-1)의 비반전단(+)에 인가되는 비교전압을 가변시키는 것으로 이 스위치부(5)는 트랜지스터(Q11-Q20)들과 이들 트랜지스터(Q11-Q20)의 에미터에 연결된 저항(R11-R20)들로 구성되고 마이크로컴퓨터에 의해 제어되게 된다.

(6)은 키이입력부로서 전자렌지 동작에 필요한 조리프로그램의 데이터, 즉 마그네트론의 출력을 마이크로컴퓨터(1)에 입력시키는 것이고, (7)은 상기 전원부(2)의 트랜스(2-3)에서 전압을 인가받아서 초고파수를 발생하도록 구동하는 발진부로써, 마그네트론(7-1), 콘덴서(C₂), 다이오드(D4~D7)로 구성되어 있다.

다음은 상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 실시예의 동작을 설명한다.

전원부(2)의 입력플러그(2-1)를 통해 상용교류전압이 인가되면 브릿지다이오드(2-2)에 의해 전파전류된다.

상기 전차정류된 직류전압은 라인필터용 인덕터(L₂) 및 평활콘덴서(C₁)에 의해서 잔류된 리플성분이 제거된 후 트랜스(2-3)의 1차권선(L₁)에 인가된다. 이때 트랜스(2-3)의 다른 1차권선(L₁')에는 정류된 직류전압의 순간적인 인가로 충격전류가 흐르게 되고, 이 전류는 다이오드(D₁)와 저항(R₁)을 통해 트랜지스터(TR₂)를 턴-온시켜 1차권선(L₁)과 공지콘덴서(C₂)에 의해 구성된 LC병렬공진 회로가 동작토록 함으로써 1차권선(L₁)상에 1차전류가 흐르게 된다.

이에따라 상기 1차전류는 전류변류기(3-2)의 1차코일에 흐르게 되고 곧이어 그 2차코일에는 상호 유도작용에 의해 유기된 2차전류가 흐르게 된는바, 그 결과 저항(R6) 양단에는 트랜스(2-3)의 1차전류크기에 상용하는 전압이 형성되게 된다.

이와같이 유기된 전압은 저항(R21)에서 분압되고 분압된 전압은 비교기(3-1)의 반전단(-)에 비교전압으로 인가되게 된다.

다음은 제 2비교부(4)에 대하여 설명한다.

트랜스(2-3)의 2차권선에 전압이 유기되면 마그네트론(7-1)과 다이어드(D4-D7) 및 전류변류가(7-2)로 구성된 회로에 2차 전류가 흐르게 되는바, 이때 상기 전류변류기(7-2)의 2차코일에는 상호 유도 작용에 의해 유기된 유도전류가 흐르게 된다. 그 결과 저항(R7) 양단에는 마그네트론(7-1)의 구동전류 크기에 상응하는 전압이 형성되게 되는 것이다.

이와 같이 유기된 전압은 저항(R10)에서 분압된후 제2비교기(3-1)의 비반전단(+)에 입력되어 그 반전단(-)에 형성된 기준전압, 즉 마그네트론의 스레숄드 전압으로 셋팅된 전압과 비교된다.

그 비교결과, 기준전압이 마그네트론(7-1)의 출력에 상응하는 전압, 즉 변류기(7-2)에서 감지한 전압보다 더 클 경우에는 마그네트론(7-1)이 아직 정상발진 상태가 아님을 나타내게 된다. 이와달리 변류기(7-2)에서 감지한 전압이 기준전압보다 클 경우에는 마그네트론(7-1)이 정상적으로 발진되고 있는 상태를 나타내게 되는 것이다.

따라서 마그네트론(7-1)의 출력이 전자에 해당하는 경우에는 비교기(4-1)에서 로우 신호가 출력되고 그출력이 후자에 해당하는 경우 그와 반대로 비교기(4-1)에서는 하이신호가 출력되는바 이들 출력들은 마이크로컴퓨터(1)에 의해 제어되는 스위치부(5)를 통해 제1비교부(3)에 구성된 제1비교기(3-1)의 비반전단(+)에 인가되게 된다.

상기에는 제1비교기(3-1)의 비반전단(+)에 인가되는 전압은 상기 스위치부(5)의 동작에 의해 가변되게 되는데, 상기 스위치부(5)는 마이크로컴퓨터(1)에 의해서 제어되므로 제1비교기(3-1)의 비반전단(+)에 인가되는 전압은 결국 마이크로컴퓨터(1)의 제어에 의하여 가변되게 되는 것이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

마이크로컴퓨터(1)에서 제어되는 스위치부(5)는 저항(R11~R20)가 병렬구조를 이루면서 제1비교기(3-1)의 비반전단(+)에 연결된다.

이들 저항(R11~R20)은 제2비교기(4-1)의 출력단에 연결된 저항(R22)가 병렬구조를 이루면서 제1비교기(3-1)의 비반전단(+)에 연결된다.

이들 저항(R11~R20)은 제2비교기(4-1)의 출력단에 연결된 저항(R22)과 또 다른 병렬구조를 갖게 된다.

따라서 제2비교기(4-1)의 로우출력으로 제2비교기(4-1)가 가상단락회로를 구성하게 되면 상기 저항(R11~R20)의 도통갯수에 따라 제1비교기(4-1)의 비반전단자(+)에 연결된 저항값이 달라지고 이로 말미암은 분압저항도 달라지게 된다.

일예로 마이크로컴퓨터(1)의 제어로 저항(R11)이 스위치 S1에 의해 도통되면 비교기(3-1)의 비반전단에는 저항(R22)과 저항(R11)의 병렬저항이 형성된다. 상기 저항(R11)의 도통과 함께 마이크로컴퓨터(1)의 제어로 또 다른 저항(R12)이 도통되면, 이번에는 저항(R22)과 저항(R11)및 저항(R12)의 병렬로 이루어진 병렬저항이 형성되는데, 이때의 병렬저항은 앞서 언급한 병렬저항보다 그 저항값이 작으므로 분압되는 전압도 낮아지게 된다. 즉, 스위칭되는 스위치 S1의 수가 증가할수록 상대적으로 전체저항값은 낮아지고 아울러 분압되는 전압도 낮아지게 된다.

한편 스위치(S1~S10)의 수가 적으면 적을수록 분압되는 전압은 높아지게 되고 아울러 비교기(3-1)의 출력은 하이로 유지되게 되는바 이 상태는 트랜지스터(TR3)를 지속적으로 온·오프동작이 반복해서 이루어질 수 있도록하고 그 결과 트랜스(2-3)의 출력은 증가하게 된다.

이와 반대로 마이크로컴퓨터(1)의 제어로 스위칭되는 스위치(S1~S10) 의 수가 많아지게 되면 분압되는 전압은 낮아지게 되고 아울러 비교기(3-1)의 출력은 로우로 유지되게 되는바, 이 상태는 트랜지스터(TR₁,TR₂)를 순차적으로 턴-온시켜 트랜지스터(TR₃)의 동작을 증가시키고 그 결과 트랜스(2-3)의 출력은 낮아지게 되는 것이다.

전자의 설명, 즉 트랜스(2-3) 출력이 증가하는 과정은 전자렌지의 초기동작시 이루어지게되고 후자의 설명, 즉 트랜스(2-3) 출력이 감소하는 과정은 조리프로그램에 따라 마그네트론의 출력을 점차적으로 낮추고자 할때 이루어지게 되는바, 다음은 제3도의 플로우챠트를 이용하여 이를 보다 구체적으로 설명한다.

제3도는 전자렌지의 초기 동작시 마그네트론(7-1)의 출력을 증가시키는 과정을 도시한 것으로 도면중 S는 스텝(단계)을 의미한다.

일예로 조리를 하는데 있어 초기 단계에는 600W의 마그네트론 출력이 요구되고 그후 3초시간(조리의 속성단계별로 요구되는 시간) 경과마다 450W, 300W, 150W로 출력을 줄어 마지막 150W에서 나머지 시간이 경과된 후 완성된다는 내용의 프로그램이 키보드 5로서 셋팅되어 있다면 상요자가 상기 키보드 5를 눌렀을때 다음의 과정과 같이 마그네트론의 출력이 제어되게 된다.

즉 스텝 S₁에서 본 발명의 주제어 프로그램의 동작이 개시되면 스텝 S₂에서는 전자렌지를 동작시키기 위한 스타트키가 눌러졌는지 여부를 판별한다. 그 판별결과 스타트키가 눌러졌음이 확인된 후 (Yes의 경우)에는 스텝 S₃에서 사용자가 설정한 조리프로그램에 해당되는 마그네트론의 출력값(키보 5에 해당되는 값)을 읽어 들이고, 스탭 S₄에서는 조리의 속성단계별로 요구되는 주기, 일예로 3초를 읽어들여서 스탭 S₁으로 복귀하여 주제어 프로그램을 계속 수행하게 된다. 여기서 3초의 시간은 마그네트론의 출력이 속성단계별로 일정하게 감소되어야 할 사건을 말한다.

그 후 스탭 S₂에서 스타트키를 재차 누르지 않은 상태(NO일 경우)이므로 스탭 S5에서 조리가 계속 진행중에 1초가 경과했는지의 여부를 판별한다.

그 판별결과 마그네트론의 초기 출력이 600W에서 시작하여 아직1초가 경과되지 않았을 경우(NO일 경우)에는 스탭 S₁으로 복귀하여 계속 시간을 카운트하게 된다.

그 후 1초가 경과하였을 경우(Yes일 경우)에는 스탭 S6에는 주기가 제로(시간이 3초 경과되는 순간을 말한다)인지의 여부를 판별하게 되는데, 제로가 아닐 경우(NO일 경우)에는 스탭 S7로 나아가서 일정주기를 1초씩 감소시킨다.

이어서 스탭 S8에서 상기 스탭 S7에서 감소된 주기가 제로(3초경과)인지의 여부를 판별하게 되는 바, 제로가 아닐 경우(NO 경우)에는 아직 3초가 경과되지 않은 상태이므로 스탭 S₁으로 복귀하여 주제어 프로그램을 반복하고 일정 주기를 1초씩 감소한 결과 주기가 제로가 되었을 경우(Yes일 경우)에는 스탭 S9로 나아가서 마그네트론 출력과 조리의 마지막 단계에 있어서의 마그네트론 출력을 비교한다.

여기서 마그네트론 출력은 상기 예를든 조리프로그램에서 150W를 말하는 것이다.

그 비교결과, 현재의 마그네트론 출력이 조리의 마지막 단계에 있어서의 그것보다 클 경우(Yes일 경우) 스탭 S10에서 다음 조리 단계에서의 마그네트론 출력으로 그 출력을 감소시키게 된다.

이 단계가 제2도에 도시된 스위치부(5)를 제어하는 단계로서 스위치(S1)를 턴-온시키면 분압된 전압은 낮아지게 되고 곧이어 트랜스(2-3)의 1차전류가 감소됨으로써 마그네트론의 출력은 일정치 감소되게 된다.

즉 상기 예에서도 언급한 바와 같이 초기출력 600W 1단계 아래의 450W로 감소시킨 후 다시 일정주기 3초를 카운트하게 된다.

상기와 같은 과정을 반복하면서 마그네트론의 출력을 감소시키게 되면 현재의 마그네트론의 출력과 조리의 마지막 단계에 있어서의 마그네트론 출력과 같아지는 경우 스탭 S9'로 나아가서 마지막 일정주기를 카운트한 후 조리과정을 끝내게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 전자렌지 구동회로에 의하면 조리 과정에서 출력을 무리없이 원활하게 변화시킬 수 있어 보다 양질의 조리를 이룰 수 있고, 뿐만 아니라 마그네트론이 단계별로 그에 알맞는 발진 동작을 할수 있으므로 그의 수명을 연장할 수있다고하는 효과가 있게 되는것이다.

Claims (4)

1. 마이크로컴퓨터와, 전자렌지 동작에 필요한 데이터를 상기 마이크로컴퓨터에 입력시키는 키이입력부와, 전원전압을 전파 정류하고 전파 정류된 직류전압을 인버팅한 후 트랜스의 상호 유도작용에 의해 승압시켜 부하에 공급하는 전원부와, 상기 전원부의 트랜스를 거친전압을 인가받아서 조리에 필요한 초고주파를 발생하도록 구동하는 발진부와, 상기 전원부의 트랜스 1차측에 유도된 전압이 마이크로컴퓨터의 제어하에 가변되도록한 제1비교부와, 상기 발진부의 출력값을 판별하는 제2비교부와, 상기 제1비교부와 제2비교부를 상호 연결시켜 주고마이크로컴퓨터에 의해 제어되는 스위치부로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자렌지 구동회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1비교부는 마이크로컴퓨터의 제어에 의하여 인버팅되는 전압과 제2비교부의 출력전압을 비교하는 것을 특징으로 하는 전자렌지의 구동회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2비교부는 발진부의 실제 출력값과 정상적인 출력값을 비교하는 것을 특징으로 하는 전자렌지의 구동회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 스위치부는 각 정격치가 설정되어 제2비교부의 출력값에 해당하는 하나의 스위치가 접속되는 것을 특징으로 하는 전자렌지의 구동회로.