KR200157095Y1 - Over current protecting circuit for magnetron - Google Patents
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Abstract
본 고안은 마그네트론의 과전류회로에 관한 것으로서, 특히, 외부로부터 입력된 상용교류전압을 고전압변압기를 통하여 소정의 고전압으로 변압한 후, 직류형태의 고전압으로 변환하여 마그네트론의 양극으로 제공하는 마이크로파발생장치에 있어서, 소정의 스위칭제어신호에 따라 상기 고전압변압기에서 출력되어 상기 마그네트론의 양극으로 공급되는 양극전류에 대한 스위칭동작을 수행하는 스위칭수단과, 상기 양극전류의 전류치를 감지하여, 상기 양극전류의 전류치가 기준치이상일 경우에 소정의 과전류감지신호를 출력하는 과전류감지수단 및, 상기 과전류감지수단에서 제공되는 과전류감지신호에 따라 상기 스위칭수단으로 소정의 스위칭제어신호를 제공하는 스위칭제어수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 과전류보호회로를 제공하여, 과전류로부터 마그네트론을 보호할 수 있다.The present invention relates to an overcurrent circuit of a magnetron, and more particularly, to a microwave generator which converts a commercial AC voltage input from the outside into a predetermined high voltage through a high voltage transformer and converts the DC voltage into a high voltage of a DC type to provide the anode of the magnetron. And switching means for performing a switching operation on the anode current supplied from the high voltage transformer and supplied to the anode of the magnetron according to a predetermined switching control signal, and detecting the current value of the anode current, so that the current value of the anode current is reduced. And a switching control means for providing a predetermined switching control signal to the switching means in accordance with the overcurrent sensing signal provided by the overcurrent sensing means, and outputting a predetermined overcurrent sensing signal when the reference value is greater than or equal to the reference value. Magnetron overcurrent protection circuit By providing a furnace, it is possible to protect the magnetron from overcurrent.
Description
본 고안은 마그네트론에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마이크로파를 발생시키는 마그네트론의 양극에 과다한 양의 전류가 흐를 경우에 이를 차단하는 데에 적합한 마그네트론의 과전류보호회로에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetron, and more particularly, to an overcurrent protection circuit of a magnetron suitable for blocking an excessive amount of current flowing to the anode of the magnetron generating microwaves.
일반적으로, 마그네트론(magnetron)은 음극(kathode)에서 방출되는 열전자가 양극(anode)의 전계와 한쌍의 영구자석에서 발생된 수직자계에 의한 영향으로 고주파발진을 함으로써, 마이크로파를 발생시키는 장치이다.In general, a magnetron is a device that generates microwaves by causing high-frequency oscillation under the influence of hot electrons emitted from a cathode and a perpendicular magnetic field generated from a pair of permanent magnets.
제1도는 종래의 전형적인 마이크로파발생장치의 개략적인 블록구성도로서, 외부에서 입력되는 상용교류전압은 고전압변압기(high-voltage transformer; 'HVT')(10)에 의해 소정의 고전압(예를 들면, 4 킬로볼트[KV])으로 변압되고, 고전압변압기(10)에서 변압된 상기 고전압은 정류회로(20)에서 교류분이 제거된 직류전압으로 변환되어, 마그네트론(30)의 양극에 제공된다.FIG. 1 is a schematic block diagram of a conventional microwave generator, in which a commercial AC voltage input from the outside is a predetermined high voltage (for example, HVT) by a high-voltage transformer (HVT) 10. The high voltage, which is transformed to 4 kilovolts [KV] and is transformed in the high voltage transformer 10, is converted into a DC voltage from which an AC component is removed from the rectifier circuit 20, and provided to the anode of the magnetron 30.
한편, 마그네트론(30)의 양극에서는 정류회로(20)에서 제공된 직류형태의 고전압에 의해 마이크로파발생을 위한 전계가 발생된다.On the other hand, in the anode of the magnetron 30, an electric field for microwave generation is generated by the high voltage of the direct current type provided from the rectifier circuit 20.
다른 한편, 마그네트론(30)은 동작되면서 열이 발생되는데, 이 발생된 열은 전술한 한쌍의 영구자석에서 발생되는 수직자계를 감쇄시키게 된다.On the other hand, heat is generated while the magnetron 30 is operated, and the generated heat attenuates the vertical magnetic field generated in the pair of permanent magnets described above.
상기 한쌍의 영구자석에서 발생되는 수직자계가 감쇄되면, 마그네트론(30)의 음극에서 방출된 열전자 중 양극에 도달되는 열전자의 수가 증가함으로써, 상기 양극에 흐르는 양극전류가 증가된다.When the vertical magnetic field generated in the pair of permanent magnets is attenuated, the number of hot electrons reaching the anode among the hot electrons emitted from the cathode of the magnetron 30 increases, thereby increasing the anode current flowing through the anode.
상기 양극전류가 증가되면, 전류의 증가분만큼의 저항손실에 의한 열이 발생되고, 이 저항손실열에 의해 상기 한쌍의 영구자석에서 발생되는 수직자계가 더욱 감쇄되어, 양극의 전류가 더욱 증가하게 된다.When the anode current is increased, heat generated by the resistance loss by the increase of the current is generated, and the vertical magnetic field generated in the pair of permanent magnets is further attenuated by the resistance loss heat, thereby increasing the anode current.
상기한 바와 같이 양극전류가 증가되는 악순환이 반복되면, 과다한 양의 양극전류에 의해 마그네트론이 손상되는 문제점이 있었다.As described above, when the vicious cycle of increasing the anode current is repeated, the magnetron is damaged by an excessive amount of the anode current.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은, 마그네트론의 양극에 과다한 양의 전류가 흐를 경우에 이를 감지하여 차단할 수 있는 마그네트론의 과전류보호회로를 제공하는 데에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems described above, the present invention, to provide an overcurrent protection circuit of the magnetron that can detect and block when an excessive amount of current flows to the anode of the magnetron. There is this.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 관점에 의하면, 외부로부터 입력된 상용교류전압을 고전압변압기를 통하여 소정의 고전압으로 변압한 후, 직류형태의 고전압으로 변환하여 마그네트론의 양극으로 제공하는 마이크로파발생장치에 있어서, 소정의 스위칭제어신호에 따라 상기 고전압변압기에서 출력되어 상기 마그네트론의 양극으로 공급되는 양극전류에 대한 스위칭동작을 수행하는 스위칭수단과, 상기 양극전류의 전류치를 감지하여, 상기 양극전류의 전류치가 기준치이상일 경우에 소정의 과전류감지신호를 출력하는 과전류감지수단 및, 상기 과전류감지수단에서 제공되는 과전류감지신호에 따라 상기 스위칭수단으로 소정의 스위칭제어신호를 제공하는 스위칭제어수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 과전류보호회로가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, after converting the commercial AC voltage input from the outside into a predetermined high voltage through a high voltage transformer, and converts into a high voltage of the direct current type to provide a cathode of the magnetron to a microwave generator And switching means for performing a switching operation on the anode current supplied from the high voltage transformer and supplied to the anode of the magnetron according to a predetermined switching control signal, and detecting the current value of the anode current, so that the current value of the anode current is reduced. And a switching control means for providing a predetermined switching control signal to the switching means in accordance with the overcurrent sensing signal provided by the overcurrent sensing means, and outputting a predetermined overcurrent sensing signal when the reference value is greater than or equal to the reference value. Magnetron overcurrent protection circuit It is a ball.
제1도는 종래의 전형적인 마이크로파발생장치의 개략적인 블록구성도.1 is a schematic block diagram of a conventional microwave generator.
제2도는 본 고안이 적용된 마이크로파발생장치의 개략적인 블록구성도.2 is a schematic block diagram of a microwave generating device to which the present invention is applied.
제3도는 제2도에 도시된 과전류보호회로의 블록구성도.3 is a block diagram of the overcurrent protection circuit shown in FIG.
제4도는 제2도의 회로구성도.4 is a circuit diagram of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 고전압변압기 20 : 정류회로10: high voltage transformer 20: rectifier circuit
30 : 마그네트론 40 : 과전류보호회로30: magnetron 40: overcurrent protection circuit
50 : 3단자턴-오프사이리스터 60 : 과전류감지부50: 3-terminal turn-off thyristor 60: overcurrent detection unit
70 : 스위칭제어부 71, 72 : 전계효과트랜지스터70: switching control unit 71, 72: field effect transistor
73~76 : 저항 77 : 캐패시터73 ~ 76: Resistance 77: Capacitor
78 : 제너다이오드 79 : 브리지다이오드78: zener diode 79: bridge diode
이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안에 의한 마그네트론의 과전류보호회로에 관한 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an overcurrent protection circuit of a magnetron according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 고안이 적용된 마이크로파발생장치의 개략적인 블록구성도로서, 외부에서 입력되는 상용교류전압은 고전압변압기(10)에 의해 소정의 고전압(예를 들면, 4킬로볼트[KV])으로 변압되고, 고전압변압기(10)에서 변압된 상기 고전압은 정류회로(20)에서 교류분이 제거된 직류형태의 고전압으로 변환되어, 과전류보호회로(40)를 통해 마그네트론(30)의 양극으로 제공된다.2 is a schematic block diagram of a microwave generator to which the present invention is applied, and the commercial AC voltage input from the outside is transformed into a predetermined high voltage (for example, 4 kilovolts [KV]) by the high voltage transformer 10. The high voltage transformed by the high voltage transformer 10 is converted into a high voltage of a direct current type in which an AC component is removed from the rectifier circuit 20, and provided to the anode of the magnetron 30 through the overcurrent protection circuit 40.
제3도는 제2도에 도시된 과전류보호회로의 블록구성도로서, 정류회로(20)에서 제공되는 직류형태의 고전압은 3단자턴-오프사이리스터(gate turn-off thyristor; 이하, 'GTO'라 약칭함)(50)의 스위칭동작에 따라 과전류감지부(60) 및 마그네트론(30)의 양극에 선택적으로 제공된다.FIG. 3 is a block diagram of the overcurrent protection circuit shown in FIG. 2, and the high voltage of the direct current type provided by the rectifier circuit 20 is a three-terminal turn-off thyristor (hereinafter referred to as 'GTO'). In accordance with the switching operation of the abbreviation 50), it is selectively provided to the anodes of the overcurrent sensing unit 60 and the magnetron 30.
한편, 과전류감지부(60)는 GTO(50)의 스위칭동작에 따라 정류회로(20)로부터 마그네트론의 양극으로 선택적으로 제공되는 직류형태의 고전압에 의해 흐르게 되는 양극전류의 전류치가 소정의 기준치 '이상'일 경우에 소정의 과전류감지신호를 출력한다.On the other hand, the overcurrent detecting unit 60 is a current value of the positive electrode current flowing by the high voltage of the direct current type selectively provided from the rectifier circuit 20 to the anode of the magnetron in accordance with the switching operation of the GTO 50 is greater than a predetermined reference value '. ', Outputs a predetermined overcurrent detection signal.
다른 한편, 스위칭제어부(70)는 과전류감지부(60)에서 제공되는 과전류감지신호에 따라 소정의 스위칭제어신호를 GTO(50)의 게이트단자로 제공한다.On the other hand, the switching controller 70 provides a predetermined switching control signal to the gate terminal of the GTO 50 in accordance with the overcurrent sensing signal provided from the overcurrent sensing unit 60.
제4도는 제2도의 회로구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 과전류감지부(60)는 바이패스용 다이오드(61)와, 평활용캐패시터(62) 및, 다수의 저항(63∼65)으로 구성된다.4 is a circuit diagram of FIG. 2, and as can be seen from the same drawing, the overcurrent detecting unit 60 includes a bypass diode 61, a smoothing capacitor 62, and a plurality of resistors 63 to. 65).
한편, 스위칭제어부(70)는 제1전계효과트랜지스터(71)와, 제2전계효과트랜지스터(72), 복수의 저항(73∼76), 캐패시터(77)와, 제너다이오드(78) 및, 브리지다이오드(79)로 구성된다.Meanwhile, the switching controller 70 includes a first field effect transistor 71, a second field effect transistor 72, a plurality of resistors 73 to 76, a capacitor 77, a zener diode 78, and a bridge. It consists of a diode 79.
여기서, 소정의 입력전압(Vin)(전자레인지의 예를 들면, 저전압변압기의 2차측 출력전압)은 브리지다이오드(79)에서 정류되어, 저항(73) 및 저항(74)에서 전압강하되고, 캐패시터(77)에서 평활되어 제1전계효과트랜지스터(field-effect transistor; 이하, 'FET'라 약칭함)(71)의 게이트(gate)단으로 제공된다.Here, the predetermined input voltage Vin (the secondary output voltage of the low voltage transformer of the microwave oven, for example) is rectified by the bridge diode 79 to drop the voltage at the resistor 73 and the resistor 74 and the capacitor. It is smoothed at 77 and provided to the gate of the first field-effect transistor (hereinafter, abbreviated as FET) 71.
한편, 제2FET(72)는 과전류감지부(60)의 저항(65)에 인가되는 전압레벨에 따라 턴-온 또는 턴-오프되어 제1FET(71)의 스위칭동작을 제어하게 된다.On the other hand, the second FET 72 is turned on or off in accordance with the voltage level applied to the resistor 65 of the overcurrent sensing unit 60 to control the switching operation of the first FET 71.
다른 한편, 제1FET(71)는 소오스단이 GTO(50)의 게이트단에 연결되어, 스위칭상태에 따라 소정치의 게이트전류를 GTO(60)의 게이트단에 선택적으로 제공한다.On the other hand, the first FET 71 has a source terminal connected to the gate terminal of the GTO 50 to selectively provide a gate current of a predetermined value to the gate terminal of the GTO 60 according to the switching state.
다른 한편, 제너다이오드(zener diode)(78)는 브리지다이오드(79)로부터 과전압이 공급될 때, 턴-온되어 과전압에 의한 제1FET(71) 및 제2FET(72)의 손상을 방지하게 된다.On the other hand, when an overvoltage is supplied from the bridge diode 79, the zener diode 78 is turned on to prevent damage to the first FET 71 and the second FET 72 due to the overvoltage.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 고안의 동작예를 제2도 내지 제4도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.An operation example of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.
초기상태에서, 소정의 외부입력전압(Vin)은 브리지다이오드(79)에서 정류된 후, 저항(73) 및 저항(74)에서 소정레벨 전압강하되고, 캐패시터(77)에 의해 평활되어, 제1FET(71)의 게이트단으로 제공된다.In the initial state, the predetermined external input voltage Vin is rectified in the bridge diode 79, is then lowered by a predetermined level in the resistor 73 and the resistor 74, smoothed by the capacitor 77, and the first FET. A gate stage 71 is provided.
게이트단으로 소정레벨의 바이어스전압이 공급됨으로서, 제1FET(71)는 턴-온된다.As the bias voltage of the predetermined level is supplied to the gate terminal, the first FET 71 is turned on.
이로서, 외부입력전압(Vin)이 브리지다이오드(79)에서 정류된 후, 저항(73)에서 소정레벨 전압강하되고, 저항(75) 및 저항(76)에 의해 분압된 소정레벨의 전압차에 의해 제1FET(71)의 소오스단으로부터 GTO(50)의 게이트단자로 소정치의 게이트전류가 제공된다.Thus, after the external input voltage Vin is rectified by the bridge diode 79, the voltage is dropped by a predetermined level at the resistor 73 and divided by the voltage difference of the predetermined level divided by the resistor 75 and the resistor 76. A predetermined gate current is provided from the source terminal of the first FET 71 to the gate terminal of the GTO 50.
제1FET(71)의 소오스단으로부터 GTO(50)의 게이트단자로 소정치의 게이트전류가 제공됨으로써, GTO(50)가 턴-온된다.The GTO 50 is turned on by supplying a predetermined gate current from the source terminal of the first FET 71 to the gate terminal of the GTO 50.
GTO(50)가 턴-온됨으로써, 외부에서 입력되는 상용교류전압은 고전압변압기(10)에서 소정레벨의 고전압으로 변압되고, 정류회로(20)에서 직류형태로 정류되어 저항(63)에 의해 소정레벨전압강하되어 마그네트론(30)의 양극에 제공된다.As the GTO 50 is turned on, the commercial AC voltage input from the outside is transformed into a high voltage of a predetermined level in the high voltage transformer 10, rectified in a DC form in the rectifier circuit 20, and predetermined by the resistor 63. The level voltage drop is applied to the anode of the magnetron 30.
한편, 상기 마그네트론(30)의 양극에 제공되는 직류형태의 고전압에 의해 발생되는 양극전류(Ia)의 일부(IR)는 바이패스용 다이오드(61)와 저항(64)을 통해 저항(65)에 제공된다. 따라서, 바이어스저항(65)에는 바이패스용 다이오드(61)와 저항(64)을 통해 제공된 전류(IR)에 의해 소정레벨의 전압(VR)이 발생되며, 그 관계는 V=I×R(V; 전압 I; 전류 R; 저항)의 수식으로 표현된다.Meanwhile, a part IR of the anode current Ia generated by the high voltage of the direct current type provided to the anode of the magnetron 30 is connected to the resistor 65 through the bypass diode 61 and the resistor 64. Is provided. Therefore, the bias resistor 65 generates a voltage VR of a predetermined level by the current IR provided through the bypass diode 61 and the resistor 64, and the relationship is V = I × R (V ; Voltage I; current R; resistance).
이때, 정상적인 전류치의 양극전류(Ia)가 정류회로(20)에서 마그네트론(30)의 양극으로 제공될 경우에 있어서는 상기 바이어스저항(65)에 제공되는 전류(IR)에 의해 발생되는 전압(VR)은 제2FET(72)를 턴-온시키기에 충분한 바이어스전압레벨의 미만이 되어 제2FET(72)는 턴-오프상태를 유지한다.At this time, when the anode current Ia of the normal current value is provided to the anode of the magnetron 30 in the rectifier circuit 20, the voltage VR generated by the current IR provided to the bias resistor 65. Is less than a bias voltage level sufficient to turn on the second FET 72 so that the second FET 72 remains turned off.
만약, 정류회로(20)에서 마그네트론(30)의 양극으로 제공되는 양극전류(Ia)가 소정의 기준치이상일 경우에는, 바이어스저항(65)에 발생되는 전압(VR)은 제2FET(72)를 턴-온시키기에 충분한 바이어스전압레벨의 이상이 된다.If the anode current Ia provided from the rectifier circuit 20 to the anode of the magnetron 30 is greater than or equal to a predetermined reference value, the voltage VR generated in the bias resistor 65 turns the second FET 72. -The bias voltage level is sufficient to turn on.
바이어스저항(65)에 발생되는 전압(VR)이 제2FET(72)를 턴-온시키기에 충분한 바이어스전압레벨의 이상되면, 제2FET(72)가 턴-온되어 제1FET(71)의 게이트단으로 제공되던 소정레벨의 바이어스전압을 접지단자를 통해 그라운드로 패스시키게 된다.When the voltage VR generated in the bias resistor 65 becomes abnormal of the bias voltage level sufficient to turn on the second FET 72, the second FET 72 is turned on and the gate terminal of the first FET 71 is turned on. The bias voltage of the predetermined level is passed through the ground terminal to ground.
게이트단으로 제공되던 소정레벨의 바이어스전압이 차단됨으로서, 제1FET(71)는 턴-오프된다.The first FET 71 is turned off by breaking the bias voltage of the predetermined level provided to the gate terminal.
제1FET(71)가 턴-오프됨으로써, 제1FET(71)로부터 GTO(50)의 게이트단으로 제공되던 게이트전류가 차단된다.As the first FET 71 is turned off, the gate current provided from the first FET 71 to the gate terminal of the GTO 50 is cut off.
제1FET(71)로부터 제공되던 게이트전류가 차단됨으로써, GTO(60)는 턴-오프된다.As the gate current provided from the first FET 71 is cut off, the GTO 60 is turned off.
GTO(60)가 턴-오프됨으로써, 정류회로(20)에서 출력되어 마그네트론(30)의 양극으로 제공되던 직류형태의 고전압이 차단된다.As the GTO 60 is turned off, the high voltage of the direct current form, which is output from the rectifier circuit 20 and provided to the anode of the magnetron 30, is cut off.
상기 직류형태의 고전압이 차단됨으로써, 마그네트론(30)의 양극으로 제공되던 과다한 양의 양극전류(Ia)가 차단된다.As the high voltage of the direct current type is cut off, an excessive amount of anode current Ia provided to the anode of the magnetron 30 is cut off.
전술한 바와 같이 본 고안에 의한 마그네트론의 과전류보호회로에 의하면, 마그네트론의 양극에 과다한 양의 전류가 흐를 경우 이를 감지하여 차단하므로, 과전류로부터 마그네트론을 보호할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the overcurrent protection circuit of the magnetron according to the present invention, when an excessive amount of current flows through the anode of the magnetron, it detects and blocks the current, thereby protecting the magnetron from overcurrent.
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