KR940003228B1 - 전기레인지의 온도제어 및 자기진단방법 - Google Patents
전기레인지의 온도제어 및 자기진단방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 온도제어 및 자기진단 회로도.
제2도는 본 발명에 대한 흐름도.
제3도는 본 발명의 자기진단을 설명하기 위한 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 정전압부 2 : 증폭부
3 : 온도검출부 4 : 디지탈/아날로그 변환부
5 : 온도제어 및 자기진단부 6 : 중앙처리장치
BD1 : 브리지다이오드 OP1-OP4 : 연산증폭기
Q1,Q2 : 트랜지스터 SN1 : 온도센서
T1 : 트랜스포머 ZD1,ZD2 : 제너다이오드
본 발명은 전기레인지의 온도제어에 관한 것으로, 특히 중앙처리장치를 이용하여 조리물의 온도를 정밀하게 제어하며 하드웨어의 상태를 자체 점검하게 함으로써 기기의 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 전기레인지의 온도제어 및 자기진단방법에 관한 것이다.
전기레인지는 일반적으로 조리물의 조리온도를 설정하기 위한 기능선택부와, 조리물의 열을 공급하기 위한 히터 및 히터구동부와, 상기 기능선택부에 설정된 온도에 따라 상기 히터 및 히터 구동부를 제어하는 온도제어부로 구성되고, 조리온도의 설정은 기능선택부의 로터리스위치에 의해 이루어지며, 이때의 온도는 숫자나 눈금에 의해 표시되었다.
이와 같은 구성방식은 기계식이므로 온도제어를 함에 있어서 설정된 온도에 따라 제어하는 온도쪽이 다른뿐 아니라 정확하지 못하며, 로터리스위치 등 기계부품의 마모에 의한 고장이 빈번히 발생하고, 오동작시의 안정성 및 신뢰도가 낮다는 결합이 있었다.
따라서 본 발명은 상기의 결함을 해결하기 위해 중앙처리장치에 의해 조리물의 설정온도가 정밀히 제어되며, 하드웨어의 상태가 자체점검되게 하여 기기의 안정성 및 신뢰성이 향상되게 창안한 것으로서, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 온도제어 및 자기진단 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 교류전원(AC)을 정류, 평활하여 음의 정전압(Vb)으로 출력하는 정전압부(1)와, 이 정전압(Vb)을 증폭하는 증폭부(2)와, 이 증폭전압으로 조리물의 온도를 검출하여 그 온도에 대한 전압을 출력하는 온도검출부(3)와, 이 출력전압과 중앙처리장치(6)로부터 출력되어 디지탈/아날로그변환부(4)에서 변환된 전압을 비교하여 조리물의 온도를 제어하며, 상기 온도검출부(3)를 자기진단하고, 상기 증폭부(2)의 증폭전압으로 상기 디지탈/아날로그변환부(4)를 자기진단하여 상기 중앙처리장치(6)에 알려주는 온도제어 및 자기진단부(5)로 구성한 것으로, 이의 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 살표보면 아래와 같다.
교류전원(AC)이 브리지다이오드(BD1)에서 정류되고, 캐패시터8C1)고 평활된 후 바이어스설정용 제너다이오드(ZD1), (ZD2)가 베이스에 각기 접촉된 트랜지스터(Q1), (Q2)에 의해 음의 정전압(Vb)으로 출력되어 연산증폭기(OP1)에서 증폭되어서는, 저항(R5), (R6)에 의해 분압되어 연산증폭기(OP3)의 비반전입력단자에 기준전압(Vref)으로 인가됨과 아울러 저항(R3) 및, 온도센서(SN1), 저항(R4)에 의해 분압되어 연산증폭기(OP2)의 비반전입력단자에 인가된다.
그러므로 연산증폭기(OP1),(OP2)의 출력전압을 각각 V2, V3, 온도센서(SN1)의 저항값을 R이라 하면,
V2=(1+
×Vb이고, V3=
×V2이다.
이때 조리온도가 소정온도로 설정되어 있다면, 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로부터 그 설정온도에 해당하는 카운트값이 출력되는데 이 카운트값을 8비트(bit)의 수이므로 0에서 255까지이며, 디지탈/아날로그변환부(4)에서 전압(V4)으로 변환된다.
이와 같이 변환된 전압(V4)의 변화량은 카운트값의 스텝당
×Vb이다.
그리고 조리물의 온도가 상승함에 따라 온도센서(SN1)의 저항값(R)이 증가하므로 전압폴로워(Follower)인 연산증폭기(OP2)의의 출력전압 (V3)은 점점 높아지게 되나 디지탈/아날로그변환부(4)의 출력전압(V4)보다 낮으므로 연산증폭기(OP4)로부터 중앙처리장치(6)의 입력단자(P2)로 저전위신호가 출력되다가, 조리물의 현재온도가 설정온도가 같아질 때 연산증폭기(OP2)로부터 출력되는 전압(V3)이 디지탈/아날로그변환부(4)의 출력전압(V4)과 같아져 연산증폭기(OP4)로부터 고전위신호가 출력되어 중앙처리장치(6)의 입력단자(P2)에 인가되고, 이에 의해 히터의 구동이 정지된다.
그러나 조리물의 온도가 설정온도보다 낮을 때 온도센서(SN1)가 개방되어 있다면 이의 저항값(R)이 ∞이므로 연산증폭기(OP2)의 출력전압(V3)은 V3=V2이고, 이에 따라 조리물의 현재온도가 설정온도보다 항상 낮은 것으로 감지되어 히터가 계속 구동되기 때문에 화재등의 위험성이 있으므로 이를 방지하기 위하여 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로 온도센서(SN1)가 개방되었을 때 연산증폭기(OP2)로부터 출력되는 전압에 해당하는 카운터값이 출력되고, 이 카운트값이 디지탈/아날로그변환부(4)에서 변환되어 전압(V4)으로 연산증폭기(OP4)의 반전입력단자에 인가된 후 비반전입력단자에 인가되는 상기 연산증폭기(OP2)의 출력전압(V3)과 비교됨에 따라 온도센서(SN1)가 정상일때 연산증폭기(OP4)로부터 고전위신호가 출력되고, 개방되었을때 저전위 신호가 출력된다.
또, 온도센서(SN1)가 단락되면 이의 저항값(R)이 0이므로 연산증폭기(OP2)의 출력전압(V3)은
×V2이고, 이에 따라 조리물의 현재온도가 설정온도보다 항상 높은 것으로 감지되기 때문에 조리가 이뤄지지 않은 채 히터의 구동이 정지되므로, 이를 막기 위해 중앙처리장치(6)의 출력단자로 온도센서(SN1)가 단락되었을 때 연산증폭기(OP2)로부터 출력되는 전압,
×V2에 해당하는 카운트값이 출력되며, 이 카운트값이 디지탈/아날로그변환부(4)에서 변환되어 전압(V4)으로 연산증폭기(OP4)의 반전입력단자에 인가된 후 비반전입력단자에 인가되는 상기 연산증폭기(OP2)의 출력전압(V3)과 비교됨에 따라 온도센서(SN1)가 정상일 때 연산증폭기(OP4)로부터 저전위신호가 출력되고, 단락되었을 때 고전위신호가 출력된다.
즉, 온도센서(SN1)위 개방 및 단락이 자기진단되어 정상일 때는 연산증폭기(OP4)로부터 각기 고전위 및 저전위 신호가 출력되고, 온도센서(SN1)가 개방 또는 단락되면 연산증폭기(OP4)로부터 각각 저전위 및 고전위신호가 출력된다.
아울러, 디지탈/아날로그변환부(4)의 자기진단을 위해 교류전원(AC)이 정전압되고 증폭된 전압을 저항(R5), (R6)으로 분배하여 기준전압(Vref)을 연산증폭기(OP3)의 비반전입력단자에 인가하고, 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)에서 출력되어 디지탈/아날로그변환부(4)에서 변환되는 카운트값을 상기 기준전압(Vref)에 대한 카운트값보다 1스텝 낮은 값으로 하여 연산중폭기(OP3)에서 비교되게 함으로써 상기 디지탈/아날로그변환부(4)가 정상일 때 상기 연산증폭기(OP3)로부터 고전위신호가 출력되고, 개방되었을 때 저전위신호가 출력된다.
이와 같이 하여 디지탈/아날로그변환부(4)가 개방되었을 때 조리물의 온도가 낮게 인지되어 발생할 수 있는 화재의 위험이 방지된다.
즉, 온도센서(SN1) 및 디지탈/아날로그변환부(4)는 번갈아 자기진단되는데, 조리물의 온도가 설정온도 보다 낮을 때는 온도센서(SN1) 및 디지탈/아날로그변환부(4)의 개방여부가 교대로 반복되어 자기진단되고, 조리물의 온도가 설정온도 이상일 때는 온도센서(SN1)의 단락 및 디지탈/아날로그변환부(4)의 개방여부가 교대로 반복되어 자기진단된다.
따라서 설정온도에 때한 카운트값이 100이고, 연상증폭기(OP3)의 비반전입력단자에 인가되는 기준전압(Vref)에 대한 카운트값이 81일 때 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로부터 출력되는 카운트값은, 본 발명의 자기진단을 설명하기 위한 파형도인 제3도에 나타낸 바와 같다.
이상의 설명을 본 발명에 대한 흐름도인 제2도를 참조하여 정리하면, 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로 조리설정온도에 대한 카운트값이 출력되어 디지탈/아날로그변환부(4)에서 변환된 뒤 연산증폭기(OP3)의 반전입력단자에 인가되어서는 비반전입력단자에 인가되는 온도검출부(3)에서 검출된 조리물의 온도에 대한 전압과 비교된다.
이때 조리물의 현재온도가 설정된 조리온도에 도달하지 않았으면 히터가 계속 구동되며, 온도센서(SN1)의 개방여부가 판별됨에 따라 개방되었으면 파워오프되고, 경보음이 발생되는 한편, 정상이면 디자탈/아날로그변환부(4)의 개방상태가 판별되어 정상일 때 상기의 과정이 반복되고, 개방되었을때의 파워오프되며, 경보음이 발생된다.
그후 조리물의 현재온도가 설정된 조리온도이상이 되면 히터의 구동을 정지시키고, 온도센서(SN1)의 단락여부를 판별하여 단락되었으면 파워오프되고, 경보음이 발생됨과 아울러 정상이면 디지탈/아날로그변환부(4)의 개방상태가 판별되어 정상일 때 리턴되고, 개방되었을 때 파워오프되며, 경보음이 발생된다.
이상의 상세한 설명과 같이 본 발명은 조리물의 현재온도와 설정된 조리온도를 판별함과 아울러, 온도센서 및 디지탈/아날로그변환부의 이상여부를 번갈아 자기진단 함으로써 화재를 예방하고, 조리물이 덜 익는 것을 알려주어 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
Claims (1)
- 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로 조리설정온도에 대한 카운트값을 출력하여 조리물의 현재온도를 판별함으로써 히터구동을 제어함과 아울러, 조리물의 현재온도가 조리설정온도보다 낮을 때는 온도센서(SN1)가 개방되어 연산증폭기(OP2)로부터 출력되는 전압에 대한 카운트값을, 조리물의 현재온도가 조리설정온도이상일 때는 상기 온도센서(SN1)가 단락되어 상기 연산증폭기(OP2)로부터 출력되는 전압에 대한 카운트값을 상기 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로 출력하여 각기 상기 온도센서(SN1)의 개방 및 단락을 자기진단하며, 이상검출시 파워오프되고, 경보음이 발생되는 한편, 정상일 때는 연산증폭기(OP3)의 비반전입력단자에 인가되는 기준전압(Vref)에 해당하는 카운트값보다 1스텝 낮은 카운트값이 상기 중앙처리장치(6)의 출력단자(A1-A8)로부터 출력되어 디지탈/아날로그변환부(4)에서 변환된 후 상기 연산증폭기(OP3)의 반전입력단자에 인가되어 상기 디지탈/아날로그변환부(4)이 자기진단됨으로써 이상검출시 파워오프되고, 경보음이 발생되며, 정상일 때 리턴되게 함을 특징으로 하는 전기레인지의 온도제어 및 자기진단방법.
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