KR970000539B1 - 인버터 조리기의 고압/저압분리 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

인버터 조리기의 고압/저압분리 장치
제1도는 종래 인버터 조리기의 시스템 구성도.
제2도는 본 발명 인버터 조리기의 고압/저압분리 시스템 구성도.
제3도는 제2도 취반의 강약에 따른 전원분리수단의 스위칭 타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 제1정류수단 101 : 평활수단
102 : 인버터수단 103 : 인버터제어수단
109 : 제2정류수단 110 : 시스템제어수단
111 : 버튼조작수단 113 : 전원분리수단
114 : 용기유무 검출수단
본 발명은 인버터 조리기에 있어서의 전원분리에 관한 것으로, 특히 고압부의 전원과 저압부의 전원을 각각 분리하여 그 분리된 전압중 저압만을 버튼조작부에 인가하여 버튼조작부에의 고압인가에 따른 전기적 쇼크유발을 방지하도록 하는 인버터 조리기의 고압/저압분리 장치에 관한 것이다.
종래 인버터 조리기는 첨부된 도면 제1도에 도시된 바와같이, 입력 교류전원(AC)을 맥동 직류정압으로 정류하는 제1정류수단(100)과, 상기 제1정류수단(100)에 의해 정류된 맥동 직류전압을 쵸크코일(L1)과 콘덴서(C1)로 일정하게 평활하시키는 평활수단(101)과, 외부로부터 입력되는 펄스폭변조신호에 따라 상기 평활수단(101)에서 출력되는 전압을 공진시키고 그 공진전압에 의해 발생된 자장에 기인한 전자기 유도효과로 가열되어질 금속팬(112)에 와류를 유도시켜 금속팬(112)내의 음식을 원하는 가열온도로 가열하는 워킹코일(102a), 그 워킹코일(102a)과 일련의 공진회로를 이루는 공진커패시터(C2), 댐핑다이오드(D1) 및 스위칭소자(TR1)로 이루어진 인버터수단(102)과, 상기 인버터수단(102)에서 발생된 공진전압에 따라 펄스폭변조신호를 발생하는 인버터제어수단(103)과, 상기 인버터제어수단(103)에서 발생된 펄스폭변조신호에 따라 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1)를 온/오프 구동시키는 스위칭구동수단(104)과, 상기 입력 교류전원(AC)에서 전류를 검출하는 전류검출수단(105)과, 상기 전류검출수단(105)에서 검출된 전압레벨과 시스템제어수단(110)으로부터 설정된 기준레벨과를 비교하여 비교편차값을 출력하는 부궤환증폭수단(106)과, 상기 부궤환증폭수단(106)의 비교편차를 적분하여 그 적분값에 따른 인버터제어수단(103)의 출력 펄스폭변조신호를 제어하여 스위칭구동수단(104)을 통해 스위칭소자(TR1)의 온타임을 결정하는 적분수단(107)과, 상기 입력 교류전원(AC)을 강압하는 트랜스(108)와, 상기 트랜스(108)에서 강압된 전압을 정류하여 시스템제어수단(110)의 동작전압으로 인가하는 제2정류수단(109)과, 상기 시스템제어수단(110)에 각종 취반기능, 뜸기능, 보온기능 데이터를 입력하는 버튼조작수단(111)으로 구성되어 있다.
상기에서 인버터제어수단(103)은 상기 인버터수단(102)에서 발생된 공진전압을 검출하여 삼각파 발생싯점을 결정하는 전압검출수단(103a)과, 상기 전압검출수단(103a)에서 검출된 전압에 의해 삼각파 발생수단(103b1)에서 삼각파를 발생하고 그 발생된 삼각파와 적분수단(107)에서 적분된 전압과를 비교수단(103b2)을 통해 비교하여 그에따라 스위칭소자(TR1)의 온/오프 타임을 결정하는 펄스폭변조신호를 발생하는 펄스폭변조신호 발생수단(103b)로 구성되어 있다.
그리고, 상기에서 인버터수단(102)의 고압라인(HL)은 시스템제어수단(110), 버튼조작수단(111), 인버터제어수단(103) 및 제2정류수단(109)과 공통접속되어 있다.
이와같이, 구성된 종래 인버터 조리기는 먼저 상용 교류전원(AC)이 제1정류수단(100)을 통해 맥동 직류전압으로 정류된 다음 평활수단(101)의 쵸크코일(101a) 및 콘덴서(C1)를 통해 평활되고, 아울러 상기 교류전원(AC)이 다시 트랜스(108)를 통해 전압강하되고, 제2정류수단(109)을 통해 직류전압으로 변환되어 시스템제어수단(110)의 동작전압으로 인가된다.
상기 평활수단(100)에서 평활된 맥동 직류전압은 인버터수단(102)에 입력된다. 이때 상기 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1)로의 베이스전류는 인버터제어수단(103)의 펄스록변조신호 발생수단(103b)로부터 유도된 펄스폭변조 제어신호에 대응하여 스위칭구동수단(104)을 통하여 구동되어지므로 워킹코일(102a) 및 공진커패시터(C2)가 상기 평활수단(101)에서 입력된 맥동 직류전압에 의해 연속적인 공진상태로 되어진다.
이에따라 상기 워킹코일(102a)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다. 그 결과 워킹코일(102a)로부터 발생된 자장에 기인한 전자기 유도효과로 인하여 가열되어질 금속팬(112)에 와류가 유도되어져 그결과 금속팬(112)이 가열되어지고 금속팬(112)내의 음식이 원하는 가열온도로 가열된다. 이때 상기 인버터수단(102)의 워킹코일(102a)과 공진커패스터(C2)에서 발생된 공진전압을 인버터제어수단(103)의 전압검출수단(103a)에서 검출하여 펄스폭변조신호 발생수단(103b)의 삼각파발생수단(103b1)을 제어하여 삼각파 발생싯점을 결정하게 된다.
상기 삼각파발생수단(103b1)은 전압검출수단(103a)에서 검출된 전압에 따라 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1) 오프타임을 결정하는 삼각파신호를 발생하여 비교수단(103b2)의 반전단자(-)에 입력하게 된다. 한편 전류검출수단(105)은 입력 교류전원(AC)에서 전류를 검출하여 부궤환증폭수단(106)의 반전단자에 입력하면 상기 부궤환증폭수단(106)은 전류검출수단(105)에서 검출된 전압레벨과 제2정류수단(109)의 저전압에 의해 구동하는 시스템제어수단(110)의 설정 기준레벨과를 비교하여 그 비교편차값을 적분수단(107)에 입력하게 된다.
상기 적분수단(107)은 입력된 비교편차값을 적분하여 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1) 온타임을 결정하는 적분값을 다이오드(D2)를 통해 비교수단(103b2)의 비반전단자(+)에 입력하게 된다. 따라서 상기 비교수단(103b2)은 삼각파발생수단(103b1)의 삼각펄스와 적분수단(107)의 적분값을 비교하여 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1) 온/오프타임을 결정하는 펄스폭스변조신호를 스위칭구동수단(104)에 입력하여 구동시키게 됨으로써, 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1)가 온/오프되어 워킹코일(102a)을 효과적으로 구동시켜 금속팬(112)내의 음식을 버튼조작수단(111)에서 사용자가 설정한 원하는 가열온도로 가열하게 된다.
그러나 이와같은 종래 인버터 조리기는 인버터수단에서 발생되는 고압부 전원과 시스템제어수단 및 버튼조작수단에 인가되는 저압부 전원이 일체화되어 버튼조작수단, 시스템제어수단(마이콤) 및 인버터제어수단에 고압(800V)이 인가되므로써, 시스템 동작이 이루어지게 되어 있다. 즉, 순수한 인버터를 사용하지 않은 전자레인지에서는 시스템제어수단에 입력되는 전원이 5V전원과 접지전원으로 분리되어 공급되지만 인버터에 사용되는 시스템제어수단에서는 모든 회로의 접지점이 공통으로 접속되어 접지된다.
이는 서어지 및 인버터수단에서 발생된 800V의 공진전압을 검출하여 인버터 스위칭소자를 제어하기 위한 것이다. 따라서, 인버터를 사용한 종래의 조리기에 있어서, 버튼조작수단에 수분 또는 이 물질이 침투되어 있는 상태에서 사용자가 버튼조작수단을 조작할 경우, 지면과 버튼조작수단과의 접지상태에 의해서 전기적 쇼크를 받게 되는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 목적은 고압부의 전원과 저압부의 전원을 각각 분리하여 그 분리된 전압중 저압만을 향상 버튼조작수단에 인가되게 하여 버튼조작수단에의 고압인가에 따른 전기적 쇼크유발을 방지하고 아울러 고압부와 저압부의 정보를 서로 송, 수신하여 인버터제어에 필요한 전압을 정확히 검출하도록 인버터 조리기의 고압/저압분리 장치를 제공함에 있다.
이와같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은 부궤환증폭수단 및 적분수단과 함께 인버터 스위칭소자의 온오프 타임을 결정하는 인버터제어수단의 펄스폭변조신호에 따라 전자기 유도효과로 음식을 가열하는 인버터수단에 있어서의 입력 교류전원을 강압하고 저전압으로 정류하여 버튼조작수단에 입력하는 정류수단과, 상기 정류수단의 전압을 동작전압으로 입력받고 버튼조작수단의 강, 중, 약 취반 버튼 선택에 따라 인버터 조리기의 시스템 전체 동작을 제어하는 시스템제어수단과,강, 중, 약 취반 버튼 선택에 따른 시스템제어수단의 제어신호에 의해 스위칭되어 정류수단의 전압을 저압 및 배압 출력하여 상기 부궤환증폭수단을 통해 적분수단에 입력하고 고압부부터의 용기 유무 검출신호를 입력받아 시스템제어수단에 전달하는 전원분리수단과, 상기 교류전원의 전압검출레벨과 기준전압과를 비교차로 용기 유무를 검출하여 전원분리수단을 통해 시스템제어수단에 입력하는 용기 유무 검출수단으로 이루어짐으로써, 달성되는 것으로, 이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명 인버터 조리기의 고압/저압분리 시스템 구성도로서, 이에 도히한 바와같이, 입력 교류전원(AC)을 맥동 직류전압으로 정류하는 제1정류수단(100)과, 상기 제1정류수단(100)에 의해 정류된 맥동 직류전압을 쵸크코일(L1)과 콘덴서(C1)로 일정하게 평활하시키는 평활수단(101)과, 외부로부터 입력되는 펄스폭변조신호에 따라 상기 평활수단(101)에서 출력되는 전압을 공진시키고 그 공진전압에 의해 발생된 자장에 기인한 전자기 유도효과로 가열되어질 금속팬(112)에 와류를 유도시켜 금속팬(112)내의 음식을 원하는 가열 온도로 가열하는 워킹코일(102a), 그 워킹코일(102a)과 일련의 공진회로를 이루는 공진커패시터(C2), 댐핑다이오(D1) 및 스위칭소자(TR1)로 이루어진 인버터수단(102)과, 상기 인버터수단(102)에서 발생된 공진전압에 따라 펄스폭변조신호를 발생하는 인버터제어수단(103)과, 상기 인버터제어수단(103)에서 발생된 펄스폭변조신호에 따라 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1)를 온/오프 구동시키는 스위칭구동수단(104)과, 상기 입력 교류전원(AC)에서 전류를 검출하는 전류검출수단(105)과, 상기 입력 교류전원(AC)을 전압강하여 출력하는 트랜스(108)와, 상기 트랜스(108)에서 강하된 전압을 일정레벨의 직류전압으로 변환하여 버튼조작수단(111)에 공급하는 제2정류수단(109)과, 상기 제2정류수단(109)에서 정류된 일정레벨의 직류전압을 동작전압으로 입력받고 버튼 조작수단(111)의 강, 중, 약의 취반기능, 보온기능 및 각종기능을 입력받아 인버터 조리기의 시스템 전체동작을 제어하는 시스템제어수단(110)과, 강, 중, 약 취반 기능 선택에 따른 상기 시스템제어수단(110)에 의해 스위칭되어 제2정류수단(109)의 전압을 저압 및 배압 출력하여 고압수단에 출력하고 그 고압수단으로부터의 용기 유무 검출신호를 입력받아 시스템제어수단(110)에 전달하는 전원분리수단(113)과, 상기 전원분리수단(113)으로부터 분리되어 출력된 저압 또는 배전압레벨과 전류검출수단(105)으로부터 검출한 전압레벨과를 비교하여 비교편차값을 출력하는 부궤환증폭수단(106)과, 상기 부궤환증폭수단(106)의 비교편차를 적분하여 그적분값에 따른 인버터제어수단(103)의 출력 펄스폭변조신호를 제어하여 스위칭구동수단(104)을 통해 스위칭소자(TR1)의 온타임을 결정하는 적분수단(107)과, 상기 전류검출수단(105)에서 검출된 전압레벨과 기준전압과의 비교차로 용기 유무를 검출하여 전원분리수단(113)을 통해 시스템제어수단(110)에 입력하는 용기 유무 검출수단(114)으로 구성한다.
상기에서 전원분리수단(113)은 강, 중, 약 취반 기능 선택에 따른 상기 시스템제어수단(110)의 제어신호에 따라 선택적으로 스위칭되어 제2정류수단(109)의 저전압 및 이를 배압하여 부궤환증폭수단(106)에 입력하는 제1, 제2포토커플러(PC1)(PC2)와, 상기 용기 유무 검출수단(114)에서 검출된 용기 유무 검출신호를 시스템제어수단(110)에 전달하는 제3포토커플러(PC3)로 구성한다.
상기에서 인버터제어수단(103)은 종래의 기술과 동리하므로 이를 생략하고 하기에서의 동일부호를 부여한다. 이와같이, 구성된 본 발명의 작용, 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 상용 교류전원(AC)이 제1정류수단(100)을 통해 맥동 직류전압으로 정류된 다음 평활수단(101)의 쵸크코일(101a) 및 콘덴서(C1)를 통해 평활되고, 아울러 상기 교류전원(AC)이 다시 트랜스(108)를 통해 전압강하된 후 제2정류수단(109)을 통해 직류전압으로 변환되어 시스템제어수단(110) 및 버튼조작수단(111)의 동작전압으로 인가된다.
그리고 상기 평활수단(101)에서 평활된 맥동 직류전압은 인버터수단(102)에 입력된다. 이때 상기 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1)로의 베이스전류는 인버터제어수단(103)의 펄스폭변조신호 발생수단(103b)로부터 유도된 펄스폭변조 제어신호에 대응하여 스위칭구동수단(104)을 통하여 구동되어지므로 워킹코일(102a) 및 공진커패시터(C2)가 상기 평활수단(101)에서 입력된 맥동 직류전압에 의해 연속적인 공진상태로 되어진다. 이에따라 상기 워킹코일(102a)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다. 그 결과 워킹코일(102a)로부터 발생된 자장에 기인한 전자기 유도효과로 인하여 가열되어질 금속팬(112)에 와류가 유도되어져 그결과 금속팬(112)이 가열되어지고 금속팬(112)내의 음식이 원하는 가열온도로 가열된다.
이때 상기 인버터수단(102)의 워킹코일(102a)과 공진커패스터(C2)에서 발생된 공진전압을 인버터제어수단(103)의 전압검출수단(103a)에서 검출하여 펄스폭변조신호 발생수단(103b)의 삼각파발생수단(103b1)을 제어하여 삼각파 발생싯점을 결정하게 된다. 상기 삼각파발생수단(103b1)은 전압검출수단(103a)에서 검출된 전압에 따라 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1) 오프타임을 결정하는 삼각파신호를 발생하여 비교수단(103b2)의 반전단자(-)에 입력하게 된다.
한편 전류검출수단(105)은 입력 교류전원(AC)에서 전류를 검출하여 용기 유무 검출수단(114)의 비반전단자(+)에 입력함과 아울러 부궤환증폭수단(106)의 반전단자에 입력하게 되는데, 이때 사용자가 버튼 조작수단(111)을 통해 제3도와 같이, 취반강 버튼을 누르게 되면 시스템제어수단(110)은 전원분리단(113)의 제1, 제2포터커플러(PC1)(PC2)를 턴-온시키게 된다.
이에따라 제2정류수단(109)으로부터 입력되는 전원단자(Vcc)의 전압(5V)이 상기한 제1, 제2포토커플러(PC1)(PC2)를 통하고 저항(R2)(R3)을 통한후 배압(예로써, 약 10V)되어 상기 부궤환증폭수단(106)의 비반전자(+)에 입력된다.
또한 버튼조작수단(111)을 통해 취반중 버튼을 누르게 되면 시스템제어수단(110)은 제1포토커플러(PC1)를 온시키고 제2포토커플러(PC2)를 오프시게 되므로, 제2정류수단(109)에서 공급되는 전원단자(Vcc)의 전압이 제1포토커플러(PC1) 및 저항(R2)을 약 5V의 전압으로써 부궤환증폭수단(106)의 비반전단자(+)에 입력된다. 이와반대로 취반약 버튼을 누르게 되면 제1포토커플러(PC1)가 오프되고 제2포토커플러(PC2)가 턴-온되어 부궤환증폭수단(106)에는 취반중때 보다 낮은 전압이 입력된다.
여기서 전원분리수단(113)의 저항(R2)과 저항(R3)의 관계는 R2R3이다. 상기 부궤환증폭수단(106)은 전류검출수단(105)에서 검출된 전압레벨과 취반 강, 중, 약 선택에 따라 전원분리수단(113)에서 입력되는 전압레벨과 비교하여 그 비교편차값을 적분수단(107)에 입력하게 된다.
상기 적분수단(107)은 입력된 비교편차값을 적분하여 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1) 온타임을 결정하는 적분값을 다이오드(D2)를 통해 비교수단(103b2)의 비반전단자(+)에 입력하게 된다. 따라서 상기 비교수단(103b2)은 삼각파 발생수단(103b1)의 삼각펄스와 적분수단(107)의 적분값을 비교하여 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1) 온/오프타임을 결정하는 펄스폭변조신호를 스위칭구동수단(104)에 입력하여 구동시키게 됨으로써, 인버터수단(102)의 스위칭소자(TR1)가 온/오프되어 워킹코일(102a)을 효과적으로 구동시켜 금속팬(112)내의 음식을 버튼조작수단(111)에서 사용자가 설정한 강, 중, 약의 원하는 가열온도로 가열하게 된다.
그리고 상기 용기유무 검출수단(114)은 전류검출수단(105)으로부터 검출된 전압레벨과 기준전압과를 비교하여 전류검출수단(105)에서 검출한 전압값이 크면 워크코일(102a)에 금속팬(112)이 없는 것이므로 하이신호를 출력하여 전원분리수단(113)의 제3포토커플러(PC3)를 턴-온시키고, 기준전압이 크면 금속팬(112)이 있는 것이므로 로우신호를 출력하여 제3포토커플러(PC3)를 오프시키게 된다.
그 결과 시스템제어수단(110)은 상기 제3포토커플러(PC3)의 온/오프 상태를 검색하여 제3포토커플러(PC3)가 온되어 있으면 금속팬이 없는 것으로 판단하여 버튼조작수단(111)의 버튼입력에 관계없이 제1, 제2포토커플러(PC1)(PC2)를 오프시켜 인버터수단(102)의 동작을 중지시키게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명에 따르면 고압부의 전원과 저압부의 전원을 각각 분리하여 그 분리된 전압중 저압만을 항상 버튼조작수단에 인가되게 함으로써, 버튼조작수단에의 고압인가에 따른 전기적 쇼크유발을 미연에 방지할 수 있고, 또한 고압부와 저압부의 정보를 서로 송, 수신함으로써, 인버터제어에 필요한 전압을 정확히 검출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 부궤환증폭수단 및 적분수단과 함께 인버터 스위칭소자의 온오프타임을 결정하는 인버터제어수단의 펄스폭변조신호에 따라 전자기 유도효과로 음식을 가열하는 인버터수단에 있어서, 입력 교류전원을 강압하고 저직류전압으로 정류하여 버튼조작수단에 입력하는 정류수단과, 상기 정류수단의 전압을 동작전압으로 입력받고 버튼조작수단의 강, 중, 약 취반 버튼선택에 따라 인버터 조리기의 시스템 전체 동작을 제어하는 시스템제어수단과, 강, 중, 약 취반기능 선택에 따른 상기 시스템제어수단의 제어신호에 따라 선택적으로 스위칭되어 정류수단의 저압 및 이를 배압하여 부궤환증폭수단에 입력하는 적어도 하나 이상의 포토커플러(PT1PT2)와, 상기 용기유무 검출수단에서 검출된 용기유무 검출신호를 시스템 제어수단에 전달하는 포토커플러(PT3)로 구성된 전원분리수단과, 상기 교류전원의 전압검출레벨과 기준전압과의 비교차로 용기 유무를 검출하여 전원 분리수단을 통해 시스템제어수단에 입력하는 용기유무검출수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한 인버터 조리기의 고압/저압 분리장치.
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