KR0136649Y1 - 전자레인지의 백업전원 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 순간정전시 백업전원을 확보하여 데이터가 망실되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로, 종래의 회로에 있어서는 전원이 공급되는 정상상태에서도 항상 동작하는 콘덴서를 사용하게 되는데, 백업전원의 유지시간을 연장시키기 위하여 비교적 용량이 큰 콘덴서를 사용하게되므로 브리지다이오드의 순간 피크 도통전류량이 증가되어 용량이 큰 브리지다이오드를 사용해야 되며, 이에 따라 원가가 상승될뿐더러 콘덴서의 용량증가에 의해 역률이 나빠지게 되는 문제점이 있었는바, 본 고안은 이를 해결하기 위하여 순간정전 검출부(110)에서 제로크로싱을 검출하여 소정시간 이상 전원이 공급되지 않을 때, 즉 정전시 모드전환신호를 출력하고, 이에 의해 시스템이 자동적으로 저소비형 전력모드로 전환되도록 하였다.

Description

전자레인지의 백업전원 회로

제1도는 종래 전자레인지의 제어회로도.

제2도는 본 고안 전자레인지의 백업전원 회로도.

제3도는 제2도에서 순간정전 검출부의 상세회로도.

제4도는 제3도에서 감산카운터의 상세 회로도.

제5도의 (a)는 제2도에서 입력 상용전원의 파형도.

(b)는 제2도에서 브리지다이오드의 출력파형도.

(c)는 제3도에서 트랜지스터의 콜렉터 출력 파형도.

(d)는 제3도에서 다운카운터의 출력파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 순간정전 검출부 120 : 정전압부

130 : 백업전원부 140 : 마이크로컴퓨터

150 : 인버터 제어부

본 고안은 순간정전시 백업전원을 확보하여 데이터가 망실되는 것을 방지하는 기술에 관한 것으로, 특히 전자레인지의 마이크로컴퓨터나 기타 의료기기, 산업용기기의 전원장치(UPS: Uninterruptable Power Supply)에서 상용전원이 정전되는 것을 즉시 검출하여 처리중인 데이터가 망실되는 것을 방지하는데 적당하도록 한 전자레인지의 백업전원 회로에 관한 것이다.

제1도는 종래 전자레인지의 제어회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 상용전원(AC)을 일정 레벨의 교류 전압으로 변환하는 저전압트랜스(T)와, 상기 저전압트랜스(T)를 통해 입력되는 교류전원을 전파정류하는 브리지다이오드(BD)와, 상기 브리지다이오드(BD)의 출력전압을 평활한 후 시스템 각부에서 필요로하는 정전압으로 변환하는 정전압부(1)와, 상기 정전압부(1)로부터 전원을 공급받아 시스템 각부를 총괄제어하는 마이크로컴퓨터(2)와, 상기 마이크로컴퓨터(2)의 제어를 받아 인버터의 구동을 제어하는 인버터 제어부(3)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

입력 상용전원(AC)은 저전압트랜스(T)를 통해 소정 레벨의 교류전원으로 변환된 후 브리지다이오드(BD)를 통해 전파정류되고, 다시 콘덴서(C₁-C₃)를 통해 평활되어 정전압 집적소자(1A)에 공급된다. 이에 따라 상기 정전압 집적소자(1A)는 입력되는 직류전압을 시스템 각부에서 필요로 하는 레벨의 직류전압으로 변환하여 출력하게 된다.

한편, 상기 정전압 집적소자(1A)로부터 마이크로컴퓨터(2)에 구동전원이 공급되고 있는 상태에서 마이크로컴퓨터(2)는 사용자가 입력하는 키이 신호 인지하여 출력단자(OUT)를 통해 트랜지스터(Q)의 구동을 제어하고 이에 따라 릴레이(RY)의 구동이 제어됨과 아울러, 그 릴레이(RY)를 통해 인버터의 구동이 제어되어 요리가 이루어진다.

그런데, 정전이 발생되어 상기 마이크로컴퓨터(2)의 구동전원이 차단되면, 그 마이크로컴퓨터(2)에서 처리되고 있던 데이터가 망실되어 이후에 다시 전원이 공급되더라도 정상적으로 요리를 할 수 없고, 예약이 설정되어 있었다면 그 예약데이타가 망실되어 예정된 시간에 요리가 이루어지지 않는데, 이를 방지하기 위하여 상기 콘덴서(C₁-C₃)의 용량을 큰 것을 사용하여 정전시 소정시간 이상 백업전원이 마이크로컴퓨터(2)에 공급되도록 하였다.

이와 같이 종래의 회로에 있어서는 전원이 공급되는 정상상태에서도 항상 동작하는 콘덴서를 사용하게 되는데, 백업전원의 유지시간을 연장시키기 위하여 비교적 용량이 큰 콘덴서를 사용하게 되므로 브리지다이오드의 순간 피크 도통전류량이 증가되어 용량이 큰 브리지다이오드를 사용해야 되며, 이에 따라 원가가 상승될뿐더러 콘덴서의 용량증가에 의해 역률이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 정전시 전력소모가 낮은 모드변환하여 용량이 적은 콘덴서를 이용하고도 정전에 대처할 수 있게 안출한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안 전자레인지의 백업전원 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 상용전원(AC)을 일정레벨의 교류전압으로 변환하는 저전압트랜스(T₁₁)와, 상기 저전압트랜스(T₁₁)를 통해 입력되는 교류전압을 전파정류하는 브리지다이오드(BD₁₁)와, 상기 브리지다이오드(BD₁₁)의 출력전압이 소정시간 이상 로우로 출력되는 것을 검출하여 모드전환신호를 출력하는 순간정전 검출부(110)와, 상기 브리지다이오드(BD₁₁)의 출력전압을 평활한 후 시스템 각부에서 필요로하는 정전압으로 변환하는 정전압부(120)와, 정상상태에서는 상기 순간정전 검출부(110)에서 출력되는 모드전환신호에 의해 온되어 백업용 전원을 충전하는 백업전원부(130)와, 평상시 상기 정전압부(120)로부터 구동전원을 공급받고, 순간정전시에는 상기 백업전원부(130)로부터 전원을 공급받아 시스템을 총괄제어하는 마이크로컴퓨터(140)와, 평상시에는 상기 마이크로컴퓨터(140)의 제어를 받아 인버터의 구동을 제어하고, 정전시에는 상기 순간정전 검출부(110)에서 출력되는 모드전환신호에 의해 오프상태로 되는 인버터 제어부(150)으로 구성하였다.

제3도는 제2도에서 순간정전 검출부(110)의 상세회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 브리지다이오드(BD₁₁)에서 출력되는 전파정류전압이 소정레벨 이하가 될 때마다 하이신호를 출력하는 제로크로싱 검출부(111)와, 상기 제로크로싱 검출부(111)의 출력파형을 리세트 신호로 공급받아 기 설정된 값을 다운카운트하여 소정값까지 다운카운트될 때 모드전환신호를 출력하는 다운카운터(112)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 고안의 작용 및 효과를 첨부한 제4도 및 제5도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

정상상태에서 제5도의 (a)와 같은 상용전원(AC)이 저전압트랜스(T₁₁)를 통해 소정 레벨의 교류전압으로 변환된 후 브리지다이오드(BD₁₁)를 통해 제5도의 (b)와 같이 전파정류되고, 다시 콘덴서(C₁₁)를 통해 평활되어 정전압 집적소자(120A)에 공급된다. 이에 따라 상기 정전압 집적소자(120A)는 입력되는 직류전압을 시스템 각부에서 필요로하는 레벨의 직류전압으로 변환하여 출력하게 된다.

그리고, 마이크로컴퓨터(140)는 상기 정전압 집적소자(120A)로부터 구동전원을 공급받아 요리프로그램에 따라 출력단자(OUT)를 통해 인버터의 구동제어신호를 출력하게 되고, 이에 의해 트랜지스터(Q₁₂) 및 릴레이(RY₂)가 구동되고 그 릴레이(RY₂)에 접속된 인버터가 구동되어 요리가 이루어진다.

이때, 순간정전 검출부(110)의 출력단자(D)에서 하이가 출력되어 백업전원부(130)의 트랜지스터(Q₁₁)가 온되므로 정전압 집적소자(120A)에서 출력되는 전원이 충전용배터리(BAT)에 충전되고, 그 하이신호에 의해 인버터 제어부(150)의 트랜지스터(Q₁₃)가 온상태를 유지하므로 그 인버터 제어부(150)는 상기 마이크로컴퓨터(140)에서 출력되는 제어신호에 따라 구동된다.

한편, 제3도 내지 제5도를 참조하여 정전검출과정을 설명하면 하기와 같다.

상기 브리지다이오드(BD₁₁)의 출력단에서 출력되는 제5도의 (b)와 같은 소정주기의 파형이 저항(R₁₆), (R₁₇)에 의해 분압되어 트랜지스터(Q₁₄)의 베이스에 공급되므로 그 트랜지스터(Q₁₄)의 콜렉터에 제5도의 (c)와 같은 파형 즉, 제로크로싱 부근에서 소정폭의 하이신호가 출력된다.

상기 트랜지스터(q₁₄)의 콜렉터에서 출력되는 파형은 제4도와 같이 구성된 다운카운터(112)의 입력데이타로 공급되며, 그 다운카운터(112)는 소정의 발진신호(4MHZ)를 클럭입력으로하여 그 입력데이타를 카운트하게 되는데, 리세트시 소정값(011001)이 저장되어 있으므로 제5도의 (c)에서와 같은 파형의 하강에 지시마다 리세트되어 그11001에서부터 다시 다운카운터를 반복수행하게 되므로 정상상태에서는 그의 출력단자에 계속 하이신호가 출력된다.

그런데, 정전이 발생되면 상기 트랜지스터(Q₁₄)의 콜렉터에 제5도의 (c)에서와 같이 계속 하이신호가 출력되므로 즉, 소정시간 내에 하강에지신호가 입력되지 않으므로 그 다운카운터(112)는 계속 감산카운트 동작을 수행하여 소정시간(예, 6.5μsec)이 경과되는 순간 제5도의 (d)에서와 같이 로우신호를 출력하게 된다.

이에 따라 그 로우신호가 상기 인버터 제어부(150)의 트랜지스터(Q₁₃)의 베이스측에 공급되어 그 트랜지스터(Q₁₃)가 오프되므로 상기 마이크로컴퓨터(140)의 출력단자(OUT)에서 출력되는 제어신호에 관계없이 그 인버터 제어부(150)의 구동이 정지되어 시스템이 저소비전력모드로 전환되고, 이때, 마이크로컴퓨터(140)는 상기 다운카운터(112)로부터 입력되는 모드전환신호(로우)를 인지하여 현재 처리중이던 데이터를 저장하게 되며, 이미 예약된 프로그램이 있었다면 상기 충전베터리(BAT)의 전원에 의해 계속 보존된다.

참고로, 상기 다운카운터(112)는 제4도에서와 같이 T형 플립플롭(FF₁-FF₆)이 종속적으로 연결되고, 그 플립플롭(FF₁-FF₆)에 소정값(011001)이 저장되어 있으므로 소정시간(예, t=26×1/4MHZ=6.5μsec)마다 하강에지신호가 입력되어야 그 다운카운터(112)에서 계속 하이가 출력되며, 이 시간(t)은 다운카운터(112)에 기 저장되는 값을 조정하거나 클럭주파수를 조정하여 변화시킬 수 있다. 단, 상기26은 플립플롭 FF₁: 1×1, FF₂: 2×0, FF₃: 4×1, FF₄: 8×1, FF₅: 16×1에 의해 설정된 값을 의미함.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안은 정전이 발생되는 것을 검출하여 시스템이 자동적으로 저소비형 전력모드로 전환되게 함으로써 소용량의 콘덴서를 이용하여 백업데이터를 관리할 수 있어 백업회로의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 상용전원(AC)을 일정레벨의 교류전압으로 변환하는 저전압트랜스(T₁₁)와, 상기 저전압트랜스(T₁₁)를 통해 입력되는 교류전압을 전파정류하는 브리지다이오드(BD₁₁)와, 상기 브리지다이오드(BD₁₁)의 출력전압이 소정시간 이상 로우로 출력되는 것을 검출하여 모드전환신호를 출력하는 순간정전 검출부(110)와, 상기 브리지다이오드(BD₁₁)의 출력전압을 평활한 후 시스템 각부에서 필요로하는 정전압으로 변환하는 정전압부(120)와, 정상상태에서는 상기 순간정전 검출부(110)에서 출력되는 모드전환신호에 의해 온되어 백업용 전원을 충전하는 백업전원부(130)와, 평상시 상기 정전압부(120)로부터 구동전원을 공급받고, 순간정전시에는 상기 백업전원부(130)로부터 전원을 공급받아 시스템을 총괄제어하는 마이크로컴퓨터(140)와, 평상시에는 상기 마이크로컴퓨터(140)의 제어를 받아 인버터의 구동을 제어하고, 정전시에는 상기 순간정전 검출부(110)에서 출력되는 모드전환신호에 의해 오프상태로 되는 인버터 제어부(150)으로 구성한 것을 특징으로 하는 전자레인지의 백업전원 회로.
2. 제1항에 있어서, 순간정전 검출부(110)는 브리지다이오드(BD₁₁)에서 출력되는 전파정류전압이 소정레벨 이하가 될 때마다 소정의 신호를 출력하는 제로크로싱 검출부(111)와, 상기 제로크로싱 검출부(111)의 출력신호를 리세트신호로 공급받아 기 설정된 값을 다운카운트하여 소정값까지 다운카운트될 때 모드전환신호를 출력하는 다운카운터(112)로 구성한 것을 특징으로 하는 전자레인지의 백업전원 회로.