KR900004988Y1 - 제로 크로싱(Zero-Crossing)을 이용한 마그네트론 구동부 제어회로 - Google Patents

제로 크로싱(Zero-Crossing)을 이용한 마그네트론 구동부 제어회로 Download PDF

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Abstract

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Description

제로 크로싱(Zero-Crossing)을 이용한 마그네트론 구동부 제어회로
제1도는 종래의 회로도.
제2도는 본 고안의 회로도.
제3도는 제2도에 따른 각부 파형도.
제4도는 제로크로싱회로의 출력신호와 실리콘제어 정류기의 턴온가능범위를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제로크로싱회로 2 : 전원회로
3 : 충방전회로 4 : 마그네트론구동부제어회로
5 : 마그네트론구동부 6 : 스위칭부
7 : 전압레벨제어부 ZD1, ZD2: 제너다이오드
TL, TH: 저전압 및 고전압트랜즈 LF : 라인필터
Q1∼Q6: 트랜지스터 OT : 옵토트라이악
SCR1, SCR2: 실리콘제어정류기 PUT : 프로그래머블 단접합 트랜지스터
본 고안은 전자레인지의 마그네트론구동부 제어회로에 관한 것으로서, 특히 고압트랜스의 소음이 적고, 안정된 전압레벨을 마그네트론에 공급할 수 있도록 된 제로크로싱(Zero-Crossing)을 이용한 마그네트론구동부 제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 전자레인지를 사용하여 식품을 조리함에 있어서는 마그네트론을 구동시켜 발생되는 마이크로파로 조리를 하게 되는바, 즉 전자레인지는 마이크로파에 의한 유전 가열을 이용하기 때문에 안전상 여러 가지 기구 및 회로를 필요로 하게 되며, 특히 마그네트론구동부에 있어서는 안전상 프라이어머리 및 세컨더리모니터스위치들을 구성시켜야 되고, 전원제어용 릴레이와 함께 사용중 및 비사용중임을 나타내는 표시램프 등이 각각 사용된다.
제1도는 종래의 이러한 전자레인지의 마그네트론 구동부 제어회로를 도시해 놓은 것인바, 사용자가 식품에 따라 조리온도를 설정하여 놓고, 타이머를 적당한 시간이 되도록 조절한 다음 전원스위치를 온하게 되면 저전압트랜스(TL)의 2차측에 유기된 제3도의 (a)전압이 전원회로(2)의 다이오드(D2)와 콘덴서(C3)를 통하여 반파 정류되어 저항(R4)과 제너다이오드(ZD1)에 인가되고, 인가된 전압은 저항(R4)과 제너다이오드(ZD1)에서 분압되어 파워트랜지스터(Q1)의 베이스로 공급됨과 더불어 다이오드(D2)와 콘덴서(C3)에서 반파정류된 전압은 다이오드(D3)(D4)를 통하여 파워트랜지스터(Q1)의 컬렉터에 인가된다.
이에 따라 전원회로(2)는 안정적인 공급전원(B+)을 공급하게 된다. 여기서 제너다이오드(ZD1)는 파워 트랜지스터(Q1)의 베이스에 안정된 전압을 공급하기 위한 것이다.
한편 저전압트랜스(TL)의 2차측에 유기되는 교류전원(제3a도)은 제로크로싱회로(1)의 다이오드(D1)에 의해 정류되어 저항(R1)을 통해 프로그래머블단접합 트랜지스터(PUT)의 게이트로 제3도 (b)의 신호로서 인가되고, 저항(R5)과 콘덴서(C4)로 구성된 충방전회로(3)를 통하여 프로그래머블 단접합트랜지스터(PUT)의 애노드측으로 제3도의 (c)신호가 인가되며, 이 충방전회로(3)의 시정수에 의하여 프로그래머블 단접합트랜지스터(PUT)의 게이트측과 에노드측의 파형이 제3도의 (b)와 (c)와 같이 각각 상이하게 인가된다.
또 에노드측 인가전압(제3도의 (c))이 게이트측 인가전압(제3b도)보다 높을 때에는 프로그래머블 단접합트랜지스터(PUT)가 턴온되어 캐소드측으로 제3도의 (d)신호가 출력되고, 그에 따라 마그네트론구동부 제어회로(4)의 트랜지스터(Q3)가 턴온되며, 이와 상반되게 구동되는 트랜지스터(Q3)가 턴오프되므로 트랜지스터(Q3)의 컬렉터측의 저항(R7)을 통하여 인가되는 공급전원(B+)은 다이오드(D5)를 통하여 실리콘제어정류기(SCR1)를 도통시킨다.
제3도의 (e)에는 실리콘제어정류기(SCR1)의 도통구간이 도시되어 있는바, 프로그래머블 단접합트랜지스터(PUT)가 턴온되어 실리콘제어정류기(SCR1)가 도통될 때 전압레벨제어부(7)의 하이레벨 출력이 마그네트론구동부 제어회로(4)에 있는 트랜지스터(Q4)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(Q4)가 턴온되고, 이에 따라 마그네트론구동부(5)의 옵토트라이악(OT)이 턴온되어 마그네트론에 고압트랜스(TH) 2차측의 고전압이 인가되므로 마이크로파가 발생되어 조리를 하게 된다.
상기한 바와 같이 작용하는 종래의 전자레인지는 제로크로싱회로(1)외 출력신호와 전압레벨제어부의 출력신호가 위상이 일치할 때 고압트랜스(TH)를 여기시킴에 따라 일시에 많은 부하가 걸리게 되어 고압트랜스(TH)에 큰 소음이 발생할 뿐만 아니라, 이를 조절하는 옵토트라이악(OT)에도 큰무리가 따르게 되므로 안정된 전압레벨을 유지할 수 없는 결점이 있었다.
본 고안은 상기한 종래 전자레인지의 마그네트론구동부 제어회로를 개선한 것으로서, 제로크로싱회로의 출력신호와 전압레벨제어부의 출력신호 위상이 서로 상반된 상태에서 마그네트론구동부가 작동되도록 하여 일시에 많은 부하가 걸리지 않게 하므로써 고압트랜스의 소음이 적고, 옵토트라이악이 안정되므로 안정된 전압 레벨을 유지할 수 있는 제로크로싱을 이용한 마그네트론구동부 제어회로를 재공하고자 함에 그 목적이 있다.
이하 본 고안의 구성 및 작용 효과를 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 제로크로싱회로(1)와 전원회로(2), 충방전회로(3) 및 마그네트론구동부(5)를 구비하고 있는 전자레인지에 있어서, 상기 제로크로싱회로(1)의 출력측에 저항(R6∼R10)과 다이오드(D5), 콘덴서(C5), 실리콘제어정류기(SCR1) 및 트랜지스터(Q2∼Q4)로 구성된 마그네트론구동부 제어회로(4)가 연결되고, 상기 마그네트론구동부 제어회로(4)에는 저항(R15∼R20)과 다이오드(D6)(D7), 제너다이오드(ZD2), 콘덴서(C8), 실리콘제어정류기(SCR2) 및 트랜지스터(Q5)(Q6)로 구성된 스위칭부(6)가 연결됨과 더불어 상기 마그네트론구동부(5)가 연결된 구조로 되어 있다.
미설명부호 7는 전압레벨제어부, B는 공급전원을 나타낸다.
제2도에는 상기한 구조로 구성된 본 고안의 회로도가 도시되어 있는 바, 사용자가 조리를 하고자 전원스위치를 온하게 되면 제로크로싱회로(1)와 전원회로(2) 및 충방전회로(3)의 작용은 상기한 종래의 전자레인지와 동일하게 동작된다. 즉, 제로크로싱회로(1)의 프로그래머블 관접합트랜지스터(PUT)가 턴온상태일 때 마그네트론구동부 제어회로(4)의 실리콘제어정류기(SCR1)가 도통된다.
반면에 프로그래머블 단접합트랜지스터(PUT)가 턴오프되어 캐소드출력(제3도의 (d))이 없을 때, 제4도의 (b)와 같이 실리콘제어정류기(SCR2)가 도통되고, 실리콘제어정류기(SCR1)는 도통상태가 유지되므로 이때 전압레벨제어부(7)의 출력신호(제4도의 (a))가 하이레벨이 되면 스위칭부(6)의 트랜지스터(Q6)가 턴온되고, 트랜지스터(Q5)가 턴오프되어 공급전원(B+)이 저항(R15)(R9)과 저항(R10)에 의해 분압된 후 트랜지스터(Q4)의 베이스로 인가되므로 트랜지스터(Q4)가 턴온되고, 이에 따라 마그네트론구동부(5)의 옵토트라이악(OT)이 턴온되어 마그네트론에 고압트랜스(TH)의 고전압이 인가되는 것으로 이때 전류는 전압과 위상차가 90°인 최소치가 되어 정확한 제로크로싱의 시점이 일치되어 서어지전류발생이 방지된다.
또한 전압레벨제어부(7)의 출력신호(제4도의 (a))가 로우레벨이 되면 트랜지스터(Q6)가 턴오프되고, 트랜지스터(Q5)가 턴온되어 공급전원(B+)이 트랜지스터(Q4)의 베이스에 공급되지 않아 트랜지스터(Q4)가 턴오프되어 마그네트론에 고압트랜스(TH) 2차측의 고전압이 인가되지 않는다.
상기한 바와 같이 작용하는 본 고안은 제로크로싱회로의 출력과 전압레벨제어부의 출력이 상반된 때에 마그네트론구동부가 동작하게 되어 일시에 많은 부하가 걸리지 않게 되므로 고압트랜스의 소음이 적어질 뿐만 아니라 옵토트라이악이 안정되므로 전압레벨이 안정되어 전자레인지의 품질 및 신뢰성이 크게 향상되는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 제로크로싱회로(1)와 전원회로(2), 충방전회로(3) 및 마그네트론구동부(5)를 구비하고 있는 전자레인지에 있어서, 상기 제로크로싱회로(1)의 출력측에 저항(R6∼R10)과 다이오드(D5), 콘덴서(C5), 실리론제어정류기(SCR1) 및 트랜지스터(Q2∼Q4)로 구성된 마그네트론구동부 제어회로(4)가 연결되고, 상기 마그네트론구동부 제어회로(4)에는 저항(R15∼R20)과 다이오드(D6)(D7), 제너다이오드(ZD2), 콘덴서(C8), 실리콘제어정류기(SCR2) 및 트랜지스터(Q5)(Q6)로 구성된 스위칭부(6)가 연결됨과 더불어 상기 마그네트론구동부(5)가 연결되어, 고압트랜스와 소음이 적고 안정된 전압레벨을 유지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 제로크로싱을 이용한 마그네트론 구동부 제어회로.
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