KR940005050B1 - 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

고주파 유도가열조리기의 출력보상회로
제1도는 종래 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로도.
제2도는 본 발명 고주파 유도가열조리기의 입력전압에 따른 출력보상회로도.
제3도는 제2도에서 출력제어부의 출력단자 상태를 보인 논리표.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 입력전류감지부 2, 3, 8, 13 : 제1 내지 제4비교부
4 : 적분기 5 : 초기구동부
6 : 트리거부 7 : 삼각파발생부
9 : 지연부 10 : 구동부
11 : 반전증폭부 12 : 출력제어부
PC1-PC4: 포토커플러 BD : 브릿지정류기
CT : 변류기 CH : 초우크코일
W/C : 가열코일
본 발명은 출력보상에 관한 것으로, 특히 고주파 유도가열조리기에 있어서 입력전압 변화가 발생하더라도 일정출력을 얻는데 적당하도록 한 고주파 유도가열조리기의 입력전압에 따른 출력보상회로에 관한 것이다.
종래 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로는 제1도에 도시된 바와 같이 상용전원(AC) 양단에 브릿지정류기(BD) 및 변류기(CT)를 접속하여 변류기(CT)의 출력전류를 감지하는 입력전류감지부(1)와, 상기 입력전류감지부(1)의 출력을 각각의 반전단자(-)에 입력받아 비반전단자(+)에서 설정되는 사용자출력조절(Vref1)과 용기판별기준(Vref2)과 비교하여 출력되게 하는 제1, 2비교부(2),(3)와, 상기 제1비교부(2)의 출력을 입력받아 제어단자(C)에 입력되는 제2비교부(3)의 출력에 의해 적분하는 적분기(4)와, 상기 제2비교부(3)의 출력으로 초기에 구동하는 초기구동부(5)와, 상기 브릿지다이오드(BD)의 출력단자에 초우크코일(CH)을 통하여 접속된 가열코일(W/C)의 양단전압을 감지하여 트리거시키는 트리거부(6)와, 상기 트리거부(6)의 출력에 의해 삼각파를 발생되게 하는 삼각파발생부(7)와, 상기 적분기(4) 및 초기구동부(5)의 출력을 비반전단자(+)에 입력받아 반전단자(-)에 입력되는 삼각파발생부(7)의 출력과 비교하는 제3비교부(8)와, 상기 제3비교부(8)의 출력을 지연부(9)에 의해 지연시킨 다음 상기 가열코일(W/C) 타측에 접속된 파워트랜지스터(Q1)를 제어하여 출력을 얻게하는 구동부(10)로 구성되며, 도면 설명중 미설명 부호(C1),(C2)는 공진 및 평활용 콘덴서(C1),(C2)이고, (D1)는 다이오드이다.
이와 같이 구성된 종래의 기술동작을 설명하면, 먼저 초기상태에서는 입력전류가 흐르지 않으므로 입력전류감지부(1)의 출력은 로우상태("0")가 되어 제1, 2비교부(2),(3)의 반전단자(-)에 입력된다.
이에따라, 비반전단자(+)에 적정유무용기판별기준용 레벨(Vref2)이 걸려있는 제2비교부(3)의 출력은 하이상태("1")로 되고 적분기(4)의 제어단자(C)는 디스에이블된다. 이때, 초기구동부(5)가 그 제2비교부(3)의 출력에 의해 작동하게 되고 이 출력은 제3비교부(8)의 비반전단자(+)에 입력된다.
그리고, 브릿지정류기(BD)의 출력을 초우크코일(CH)을 통해 가열코일(W/C) 양단으로부터 감지하는 트리거부(6)에서 일정시점에 트리거하여 삼각파발생부(7)에서 삼각파를 발생하게 하여, 이를 제3비교부(8)에서 비교하여 출력하고, 지연부(9)를 거쳐 구동부(10)를 통해 트랜지스터(Q1)를 제어하게 된다.
한편, 정상적으로 그릇이 올려진 경우에는 입력전류감지부(1)의 출력전압이 어느 일정전압(Vref2) 이상되므로 제2비교부(3)의 출력은 로우상태로 되고 적분기(4)는 에이블사태로 된다.
이때, 제1비교부(2)는 비반전단자(+)에서 외부로부터 사용자출력조절(vref1)에 의해 가상접지상태로 유지되도록 출력을 발생하며, 이 출력은 적분기(4)에 의해 적분되어 제3비교부(8)의 비반전단자(+)에 입력된다.
이에따라, 이 전압은 제어전압이 되어 삼각파발생부(7)의 삼각파와 함께 제3비교부(8)에서 비교한 후 지연부(9) 및 구동부(10)를 통해 트랜지스터(Q1)를 제어하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 출력보상회로는 전류가 항상 일정한 상태로 제어하기 때문에 출력이 입력전압에 비례하여 증가되어 전력을 일정하게 제어할 수 없는 문제점이 발생된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 입력전압을 정류하여 직류로 만들고 이를 전압분배 및 평활시켜 저전압을 만들어 부전압증폭기를 거쳐 전압을 얻으며, 이 전압을 기준으로 하여 저항의 분배전압을 제어전압으로 함으로써 입력전압에 관계없이 일정한 출력을 얻을 수 있는 고주파 유도가열조리기의 입력전압에 따른 출력보상회로를 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명 고주파 유도가열조리기의 입력전압에 따른 출력보상회로도로서 이에 도시한 바와같이, 상용전원(AC) 양단에 브릿지정류기(BD) 및 변류기(CT)를 접속하여 변류기(CT)의 출력을 감지하는 입력전류감지부(1)와, 상기 입력전류감지부(1)의 출력을 설정된 기준전압(Vref1),(Vref2)과 비교하는 제1, 2비교부(2),(3)와, 상기 제1비교부(2)의 출력을 입력받아 제2비교부(3)의 출력에 의해 적분하는 적분기(4)와, 상기 제2비교부(3)의 출력에 의해 초기에 구동하는 초기구동부(5)와, 상기 브릿지정류기(BD)의 출력측에 초우크코일(CH)을 접속하고 가열코일(W/C)의 양단전압을 감지하여 트리거하는 트리거부(6)와, 상기 트리거부(6)의 출력에 의해 삼각파를 발생시키는 삼각파발생부(7)와, 상기 적분기(4) 및 초기구동부(5)의 출력을 입력받아 삼각파와 비교하는 제3비교부(8)와, 상기 제3비교부(8)의 출력을 지연부(9)를 거쳐 지연한 후 상기 가열코일(W/C) 타측에 접속된 파워트랜지스터(Q1)를 제어하는 구동부(10)로 구성된 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로에 있어서, 상기 브릿지정류기(BD)의 출력양단에 저항(R9),(R10)을 직렬연결하여 접속하고 그 접속점과 접지사이에 콘덴서(C3)를 접속함과 아울러 저항(R3),(R4)을 통하여 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-) 및 출력측에 접속하며, 그 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(1)에는 저항(R1),(R2)의 분배전압이 공급되게 접속하는 반전증폭부(11)와, 상기 반전증폭부(11)의 출력을 수광트랜지스터(Q2-Q4)의 콜렉터에 각각 입력받고 에미터에 각기 접속된 저항(R5-R7)을 통한 후 콘덴서(C4) 및 저항(R8)에 의해 공통으로 접지시킴과 아울러 상기 제1비교부(2)의 비반전단자(+)에 접속하며 출력제어부(12)의 출력(P1-P3)을 입력받아 발광하는 발광다이오드(D1-D3)를 접지시켜 구성한 포토커플러(PC1-PC3)와, 상기 제2비교부(3)의 출력측에 저항(R11)을 통해 접속된 발광다이오드(D4)와 콜렉터가 상기 출력제어부(12)의 입력단자(I1)에 접속된 수광트랜지스터(Q5)로 구성한 포토커플러(PC4)와, 상기 포토커플러(PC1-PC3)의 출력을 반전단자(-)에 입력받아 비반전단자(+)측의 설정된 기준전압(Vref3)과 비교하여 상기 초기구동부(5)의 제어단자(C2)에 입력시키는 제4비교부(13)로 구성한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 제2도와 제3도를 참조해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상용전원(AC)이 입력되면 브릿지정류기(BD)의 양단에 접속된 저항(R9),(R10)의 접속점(A)은 입력전압에 따른 비례적인 전압을 검출하게 되고, 이 분배되는 전압을 접지콘덴서(C3)에 의해 평활시킨다.
이때, 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)측 (B)점은 일정전압이 인가되고 반전단자(-)측 (C)점에는 저항(R3),(R4)을 통해 흐르는 전류(I1)는
(여기서, 점 B와 C는 가상접지상태)되고, 아울러 저항(R4)에도 동일한 전류가 흐르게 되므로 연산증폭기(OP1)의 출력측 (D)점의 전압(VD)은 식(2)와 같이 된다.
이에따라, 식(1)을 식(2)에 대입하면 식(3)과 같이
되므로 VD는 VA가 크면 클수록 작아지게 된다.
즉, 입력전압(VA)은 높아지면 VD전압은 낮아지게 되고 입력전압(VA)이 낮아지면 VD전압은 높아지게 되어 이 조정된 VD전압을 출력제어부(12)의 출력제어(P1-P3)에 의한 포토커플러(PC1-PC3)에 입력시킨다.
따라서, 출력제어부(12)의 출력단자(P1-P3)는 제3도에 도시된 논리표에서와 같이 전압레벨(Power Level:P/L)을 조절하는데, 예를 들어 설명하면 중전압레벨(3)일 경우 출력단자(P1),(P2)가 하이상태가 되어 발광다이오드(D1),(D2)가 온됨과 아울러 수광트랜지스터(Q2),(Q3)를 턴-온시킴으로써 병렬연결된 저항(R5),(R6)과 저항(R8)과의 분배되는 전압(VE)이 제1비교부(2)의 비반전단자(+)에 입력되므로 이 전압(VE)은 VD전압에 관계된다.
즉, VD는 입력전압(VA)에 반비례하게 되므로 제1비교부(2)의 비반전단자(+) 전압(VE)도 입력전압(VA)에 반비례하게 된다.
그러므로, 제1비교부(2)의 두 입력단자가 가상접지효과에 의해 VE전압이 낮아지게 되면 입력전류감지부(1)의 출력도 낮아지게 되어 입력의 전류도 낮아지게 된다.
이와 같이 출력제어부(12)는 사용자에 의해 조정가능하게 되어 저전압을 사용하고 있으므로 고전압을 사용하고 있는 회로부위와의 절연을 위하여 포토커플러(PC1-PC3)를 이용하여 전원을 분리시킨다.
즉, 출력조절은 제3도에서와 같이 출력단자(P1-P3)상태를 하이 또는 로우상태로 하여 점(E)를 조절하여 제어한다.
따라서, 전원초기 인가시는 입력전류감지부(1)의 출력이 로우상태이므로 제2비교부(3)의 출력은 하이상태로 되어 적분기(4)의 제어단자(C1)를 디스에이블시키고 초기구동부(5)를 작동하게 된다.
이때, 이 초기구동부(5)는 제어단자(C2)가 제5비교부(13)의 출력에 제어받게 되므로 점(E)의 전압이 설정된 기준전압(Vref3)보다 높을 때만 작동하게 된다.
즉, 오프상태에서는 출력단자(P1-P3) 모두가 로우상태이므로 점(E)의 전압은 OV상태가 되어 초기구동부(5)의 작동이 정지되게 된다.
그리고, 사용자가 온시키고 출력조절을 하게되면 초기에는 초기구동부(5)가 동작하고, 정상용기가 올려진 경우에는 제2비교부(3)의 출력레벨이 로우상태가 되어 적분기(4)가 작동하게 되므로 상기 제1비교부(2)의 출력을 적분한 적분기(4)의 출력과 삼각파를 제3비교부(8)에서 비교한 다음 그 출력으로 지연부(9) 및 구동부(10)를 통한 트랜지스터(Q1)를 제어하여 소비자가 원하는 출력을 얻게된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 입력전압이 증가할 때 사용자 조절레벨 전압을 반비례적으로 감소시켜 전력을 일정하게 제어할 수 있으므로, 입력전압에 관계없이 일정한 출력을 얻게되어 사용상의 편리함과 시스템 안정성 확보에 유리한 이점이 있게된다.

Claims (3)

  1. 입력전류감지부(1)의 출력을 입력받아 설정되는 전압과 비교출력하는 제1, 2비교부(2),(3)와, 상기 제2비교부(3)의 출력제어(C1)에 의해 제1비교부(2)의 출력을 적분하는 적분기(4)와, 가열코일(W/C)의 양단전압을 트리거부(6)에서 감지한 후 삼각파로 발생시키는 삼각파발생부(7)와, 상기 적분기(4) 및 제2비교부(3)에 의한 초기구동부(5)의 출력을 입력받아 삼각파와 비교하여 지연부(9) 및 구동부(10)를 거쳐 트랜지스터(Q1)를 제어되게 하는 제3비교부(8)와, 브릿지정류기(BD)로부터의 입력전압을 감지하여 분배하고 평활시킨 후 반전증폭하여 출력되게 하는 반전증폭부(11)와, 사용자에 의해 출력단자(P1-P3)의 전압레벨을 제어하기 위한 출력제어부(12)와, 상기 제1비교부(2)에 비반전 입력되는 전압을 설정된 기준전압(Vref3)과 비교하여 그 출력으로 상기 초기구동부(5)를 제어되게 하는 제4비교부(13)로 구성함을 특징으로 하는 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반전증폭부(11)는 브릿지정류기(BD)의 출력양단에 저항(R9),(R10)을 통한 분배전압(VA)을 평활한 후 저항(R3),(R4)을 통하여 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)와 출력측에 접속하며, 비반전단자(+)에는 저항(R1),(R2)의 분배전압(VB)이 공급되게 접속한 것을 특징으로 하는 고주파 유도가 열조리기의 출력보상회로.
  3. 제1항에 있어서, 출력제어부(12)는 사용자에 의해 출력이 제어되어 상기 제1비교부(2)에 일정전압(VE)을 인가하는 출력단자(P1-P3)와, 상기 제2비교부(3)의 출력을 감지하는 입력단자(I1)로 구성됨을 특징으로 하는 고주파 유도가열조리기의 출력보상회로.
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