KR0170208B1 - 유도 가열 장치의 전력 제어 회로 - Google Patents

유도 가열 장치의 전력 제어 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR0170208B1
KR0170208B1 KR1019950061304A KR19950061304A KR0170208B1 KR 0170208 B1 KR0170208 B1 KR 0170208B1 KR 1019950061304 A KR1019950061304 A KR 1019950061304A KR 19950061304 A KR19950061304 A KR 19950061304A KR 0170208 B1 KR0170208 B1 KR 0170208B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
voltage
circuit
resonant
normal load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1019950061304A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970058349A (ko
Inventor
신진호
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR1019950061304A priority Critical patent/KR0170208B1/ko
Publication of KR970058349A publication Critical patent/KR970058349A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0170208B1 publication Critical patent/KR0170208B1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/04—Sources of current

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로, 특히 공진 탱크 회로의 양단 전압만을 검출하는 것으로 공진 전압의 영 전압 검출, 스위칭 주파수 제어, 공진 전압 제어를 하여 구성 회로가 간단하고 에너지 효율이 최대에서 안정 되도록 시스템 전력을 제어할 수 있는 유도 가열 장치의 전력 제어 회로에 관한 것이다.
유도 가열 장치에 있어서, AC 전원에서 인가되는 교류를 정류기와 평활 캐패시터를 이용하여 DC 전원으로 변환하는 DC 전원부; 상기 DC 전원의 전력을 고주파 스위칭 함으로서 발생하는 고주파 교류 전력이 공진 인덕터와 공진 캐패시터로 구성된 공진 탱크 회로에 인가되어 공진 현상을 일으키는 것으로 고주파 자계 에너지를 발생하는 인버터 회로부; 및 상기 인버터 회로부의 공진 탱크 회로 양단의 전압을 검출하여 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 낮으면 스위칭 주파수를 낮추어 상기 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 올리며, 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 높으면 상기 스위칭 주파수를 높여 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 낮추는 구동 제어부를 구비한 것을 특징으로 하여 시스템의 전력을 제어함으로 회로 구성이 간단하며 스위칭 동작 시점이 안정되어 에너지 효율을 최대화할 수 있다.

Description

유도 가열 장치의 전력 제어 회로
제1도는 종래의 유도 가열 장치 전력 제어 회로도.
제2도는 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 전력 제어를 위한 개략도.
제3도는 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 전력 제어 회로도.
제4도는 본 발명의 설명을 위한 대표적인 공진 전압 파형도.
제5도는 본 발명에 따른 실시예의 동작 설명을 위한 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5,50 : AC 전원 10,210 : 공진 탱크 회로
20 : 변류기 30,300 : 구동 제어부
40,220 : 스위칭 소자 100 : DC 전원부
110 : 정류기 200 : 인버터 회로부
310 : 영전압 검출부 312 : 분압부
314 : 저역 통과 필터 316 : 고역 통과 필터
320 : 발진 회로부 340 : 피드백 회로부
350 : 스위치 구동부
본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로, 특히 공진 탱크 회로의 양단 전압만을 검출하는 것으로 공진 전압의 영 전압 검출, 스위칭 주파수 제어, 공진 전압 제어를 하여 구성 회로가 간단하고 에너지 효율이 최적에서 안정 되도록 시스템 전력을 제어할 수 있는 유도 가열 장치의 전력 제어 회로에 관한 것이다.
제1도는 종래의 유도 가열 장치의 전력 제어 회로도로서, 공진 인덕터(L)와 공진 커패시터(C)로 구성되는 공진 탱크 회로(10)의 양단 전압(VCE, VDC)과 변류기(20)에 의한 입력 전류를 구동 제어부(30)에서 상호 비교함으로서, 공진 전압(VCE)의 영전압 검출이 이루어지고, 스위칭 주파수가 결정되며, 상기 스위칭 주파수에 의한 스위치 구동 신호에 의해 스위칭 소자(40)를 턴 온 또는 턴 오프 시켜 공진 전압과 입력 전류를 제어한다.
상기와 같은 공진 탱크 회로(10)에 발생하는 공진 전압(VCE)의 파형은 제4도에 보인 것과 같이 크게 2가지 파형을 들 수 있다. 제4도의 (a)는 상기 스위칭 소자(40)의 턴 오프 시에 발생하는 공진 전압(VCE)의 영전압 위치인 A 시점을 쉽게 검출하여 상기 스위칭 소자(40)를 턴 온 시킬 수 있다. 하지만 제4도의 (b)는 상기 스위칭 소자(40)의 턴 온 시점이 불안정하며, 최소 전압인 B점이 아닌 C나 D점에서 상기 스위칭 소자(40)가 턴 온 된다면 상기 공진 커패시터(C)에 더 많은 에너지가 소모되어 결국 시스템의 에너지 효율이 떨어진다.
즉, 상기와 같은 종래의 유도 가열 전원 장치의 전력 제어 회로는 상기 공진 탱크 회로(10)의 양단 전압(VCE, VDC)과 상기 변류기(20)에 의한 입력 전류를 비교하여 공진 전압(VCE)의 영전압 검출이 이루어지므로 다소 구성 회로가 복잡해지고, 상기 스위칭 소자의 턴 온 시점이 불안정하여 에너지 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공진 탱크 회로의 양단 전압만을 검출하는 것으로 공진 전압의 영 전압 검출, 스위칭 주파수 제어, 공진 전압 제어를 하여 구성 회로가 간단하고 에너지 효율을 최대화하도록 시스템 전력을 제어할 수 있는 유도 가열 장치의 전력 제어회로를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유도 가열 장치에 있어서, AC 전원에서 인가되는 교류를 정류기와 평활 캐패시터를 이용하여 DC 전원으로 변환하는 DC 전원부; 상기 DC 전원의 전력을 고주파 스위칭함으로서 발생하는 고주파 교류 전력이 공진 인덕터와 공진 커패시터로 구성된 공진 탱크 회로에 인가되어 공진 현상을 일으키는 것으로 고주파 자계 에너지를 발생하는 인버터 회로부; 및 상기 인버터 회로부의 공진 탱크 회로 양단의 전압을 검출하여 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 낮으면 스위칭 주파수를 낮추어 상기 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 올리며, 시스템의 전력이 정상 부하 상태 보다 높으면 상기 스위칭 주파수를 높여 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 낮추는 구동 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 전력 제어를 위한 개략도로서, AC 전원(50), DC 전원부(100), 인버터 회로부(200), 구동 제어부(300)를 구비한다.
여기에서, 상기 DC 전원부(100)는 상기 AC 전원(50)의 전류를 정류하는 정류기(110)와 평활 커패시터(CDC)로 구성되어 교류를 직류로 변환한다. 또한, 상기 인버터 회로부(200)는 공진 인덕터(LR)와 공진 커패시터(CR)가 병렬로 구성된 공진 탱크 회로(210)와 전원 인가시 DC 전력을 고주파 스위칭 하여 고주파 교류 전력을 발생하도록 하는 스위칭 소자(220)로 구성되며, 공진 현상에 의해 고주파 자계를 발생한다.
그리고, 상기 구동 제어부(300)는 상기 인버터 회로부(200)의 공진 탱크 회로(210) 양단 전압(VCE, VDC)을 검출하여 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 낮으면 스위칭 주파수를 낮추어 상기 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 올리며, 시스템의 전력이 정상 동작시보다 높으면 상기 스위칭 주파수를 높여 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 낮추는 역할을 한다.
제3도는 유도 가열 장치의 전력 제어 회로도로서, 제3도를 참조하여 상기 구동 제어부(300)를 더 자세하게 설명하면, 상기 구동 제어부(300)는 상기 공진 탱크 회로(210)의 양단 전압(VCE, VDC)을 검출하여 상기 공진 전압(VCE)의 영전압을 검출하는 영전압 검출부(310)와, 상기 영전압 검출부(310)의 출력 신호를 리셋 입력으로 하여 미리 정해진 톱니파 파형을 주기적으로 출력하는 발진 회로부(320)와, 상기 AC 전원(50)의 입력 전류나 상기 인버터 회로부의 공진 전압(VCE) 등의 최대값을 항상 일정하게 유지하도록 피드백을 걸어 주는 피드백 회로부(340)와, 상기 발진 회로부(320)의 출력과 상기 피드백 회로부(340)의 출력을 비교하여 스위칭 주파수를 출력하는 제3비교기(U3) 및 상기 스위칭 주파수 신호를 입력으로 하여 스위치 구동신호를 출력하는 스위치 구동부(350)를 구비한다.
여기에서, 상기 영전압 검출부(310)는 상기 공진 탱크 회로(210)의 양단 전압(VCE, VDC)을 각각 제1 내지 제4저항(R1-R4)으로 분압하는 분압부(312)와, 상기 각각 분압된 전압(VCE1, VDC1)을 비교하여 출력하는 제1비교기(U1)와, 상기 비교기(U1)의 출력을 저역 필터링하는 저역 통과필터(314)와, 상기 저역 통과 필터(314)의 출력과 미리 정해진 기준 전압(VREF)을 비교하여 출력하는 제2비교기(U2)와, 상기 제2비교기(U2)의 출력을 고역 필터링하는 고역 통과 필터(316) 및 상기 고역 통과 필터(316)의 출력중 양의 출력만을 출력하는 제1다이오드(D1)를 구비한다.
상기와 같은 구성에서 제5도의 파형도를 참조하여 회로의 동작을 살펴보면, 상기 영전압 검출부(310)의 동작은 상기 공진 탱크 회로(210)의 양단 전압 즉, 공진 전압(VCE)은 제1저항(R1)과 제2저항(R2)으로, DC전압(VDC)은 제3저항(R3)과 제4저항(R4)으로 분압한 상기 제1분압 전압(VCE1) 및 상기 제2분압 저압(VDC1)의 파형이 (a)에 나타난다. 또한, 상기 제1분압 전압(VCE1)과 상기 제2분압 전압(VDC1)을 비교하는 상기 제1비교기(U1)를 통하여 (b)의의 제1전압(V1)을 얻으며, 상기 제1전압(V1) 파형을 제5저항(R5)과 제1커패시터(C1)로 구성된 상기 저역 통과 필터(314)를 통하여 (c)의 제2전압(V2) 파형을 얻는다. 또한, 상기 제2전압(V2)과 미리 정해진 기준 전압(VREF)을 비교하는 상기 제2비교기(U2)를 통하여 (d)의 제3전압(V3) 파형을 얻고, 상기 제3전압(V3) 파형을 제2커패시터(C2)와 제6저항(R6)으로 구성된 고역 통과 필터(316)를 통하여 (e)의 제4전압(V4) 파형을 얻는다. 그리고, 상기 제4전압(V4)이 상기 제1다이오드(D1)를 통하여 (f)의 제5전압(V5) 파형을 얻는다.
여기에서, 상기 영전압 검출부(310)의 최종적으로 나타나는 상기 제5전압(V5) 파형은 제5도의 (a)와 비교할 때, 공진 전압(VCE)이 최소값을 가지는 시점, 즉, 상기 스위칭 소자(220)가 턴 온하기에 가장 적절한 시점이 된다. 이는, 제4도의 (b)에서처럼 불안정한 스위칭 동작에 의한 에너지 효율의 감소를 방지할 수 있는 것이다.
또한, 상기 발진 회로부(320)는 제5도 (g)의 점선처럼 시간 t0-t4의 주기로 미리 정해진 톱니파 파형을 연속해서 발생하는 톱니파 파형 발생 회로로서, 상기 제5전압(V5)에 의해 시간 t3에서 리셋되어 시간 t0-t3의 주기를 갖는 제6전압(V6)을 얻는다.
또한, 제5도의 (h)에서 상기 피드백 회로부(340)의 출력 전압인 제7전압(V7)과 상기 제6전압(V6)을 비교하는 상기 제3비교기(U3)에 의해 제5도의 (i)에 나타난 것처럼 제8전압(V8), 즉, 스위칭 주파수를 얻을 수 있다. 그리하여, 상기 제8전압(V8)으로 상기 스위치 구동부(350)를 구동시켜 상기 스위칭 소자(220)를 스위칭 하게 된다.
여기에서, 이와 같은 시스템이 정상 부하 상태 일 때 상기 제7전압(V7)은 제5도의 (h)에서 V7(1)이고, 상기 제8전압(V8)이 제5도의 (i)에서 V8(1)이라고 가정할 때, 시스템의 전력이 정상 부하상태보다 낮으면 상기 제7전압(V7)은 V7(2)이 되고, 상기 제8전압(V8)은 V8(2)이 되어 스위칭 주파수를 낮추는 것으로 상기 공진 탱크회로(210)의 공진 전압을 증가시켜 시스템의 전력 수준을 정상 부하상태로 끌어올린다. 또한 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 높으면 상기 제7전압(V7)은 V7(3)이 되고, 상기 제8전압(V8)은 V8(3)이 되어 스위칭 주파수를 높이는 것으로 상기 공진 탱크 회로(210)의 공진 전압이 감소되어 시스템의 전력을 정상 부하 상태의 전력 수준으로 끌어내리게 된다.
이와 같이 시스템의 전력에 대해 역으로 스위칭 주파수를 주어 공진 전압을 증감시키는 것으로 유도 가열 장치 시스템의 전력을 제어할 수 있는 것이다.
따라서 본 발명은 공진 탱크 회로의 양단 전압만을 검출하여 시스템의 전력을 제어함으로 회로 구성이 간단하며 스위칭 턴 온 시점이 안정되어 에너지 효율을 최대화할 수 있다.

Claims (3)

  1. 유도 가열 전원 장치에 있어서, AC 전원에서 인가되는 교류를 정류기와 평활 캐패시터를 이용하여 DC 전원으로 변환하는 DC 전원부; 상기 DC 전원의 전력을 고주파 스위칭 함으로서 발생하는 고주파 교류 전력이 공진 인덕터와 공진 커패시터로 구성된 공진 탱크 회로에 인가되어 공진 현상을 일으키는 것으로 고주파 자계 에너지를 발생하는 인버터 회로부; 및 상기 인버터 회로부의 공진 탱크 회로의 양단 전압을 검출하여 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 낮으면 스위칭 주파수를 낮추어 상기 시스템의 전력을 정상 부하 상태로 올리며, 시스템의 전력이 정상 부하 상태보다 높으면 상기 스위칭 주파수를 높여 시스템의 전력을 정상 부하상태로 낮추는 구동 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 유도 가열 전원 장치의 전력 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 제어부는 상기 공진 탱크 회로의 양단 전압을 검출하여 상기 공진 전압의 영전압을 검출하는 영전압 검출부; 상기 영전압 검출부의 출력 신호를 리셋 입력으로 하여 미리 정해진 톱니파 파형을 주기적으로 출력하는 발진 회로부; 상기 AC 전원의 입력 전류나 상기 인버터 회로부의 공진 전압 등의 최대 값을 항상 일정하게 유지하도록 피드백을 걸어 주는 피드백 회로부; 상기 발진 회로부의 출력과 상기 피드백 회로부의 출력을 비교하여 스위칭 주파수를 출력하는 제3비교기; 및 상기 스위칭 주파수 신호를 입력으로 하여 스위치 구동 신호를 출력하는 스위치 구동부를 구비한 것을 특징으로 하는 유도 가열 전원장치의 전력 제어 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 영전압 검출부는 상기 공진 탱크 회로의 양단 전압을 각각 분압하는 분압부; 상기 각각 분압된 전압을 비교하여 출력하는 제1비교기; 상기 비교기의 출력을 저역 필터링하는 저역 통과 필터; 상기 저역 통과 필터의 출력과 미리 정해진 기준 전압을 비교하여 출력하는 제2비교기; 상기 제2비교기의 출력을 교역 필터링하는 고역 통과 필터; 및 상기 고역 통과 필터의 출력중 양의 출력만을 출력하는 제1다이오드를 구비한 것을 특징으로 하는 유도 가열 전원 장치의 전력 제어회로.
KR1019950061304A 1995-12-28 1995-12-28 유도 가열 장치의 전력 제어 회로 Expired - Fee Related KR0170208B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950061304A KR0170208B1 (ko) 1995-12-28 1995-12-28 유도 가열 장치의 전력 제어 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950061304A KR0170208B1 (ko) 1995-12-28 1995-12-28 유도 가열 장치의 전력 제어 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970058349A KR970058349A (ko) 1997-07-31
KR0170208B1 true KR0170208B1 (ko) 1999-05-01

Family

ID=19445854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019950061304A Expired - Fee Related KR0170208B1 (ko) 1995-12-28 1995-12-28 유도 가열 장치의 전력 제어 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR0170208B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887177B1 (ko) * 2007-04-09 2009-03-09 이상범 전기 난로용 전력 공급 장치
CN116852994B (zh) * 2023-07-20 2024-12-06 上海奉天电子股份有限公司 一种能源汽车主动放电系统及放电方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR970058349A (ko) 1997-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0669703B1 (en) AC-DC converter
KR100822515B1 (ko) 전원 장치
RU2020710C1 (ru) Преобразователь частоты со звеном постоянного тока
KR950035023A (ko) 인버터의 전력 제어 회로
US6262542B1 (en) Electronic ballast system
KR0170208B1 (ko) 유도 가열 장치의 전력 제어 회로
JP3568870B2 (ja) コンバータ
MXPA96004531A (en) Power supply of tuned switch mode with control of corrie mode
US4486821A (en) Power source for a developing bias
RU2187879C2 (ru) Источник стабилизированного напряжения с низкочастотной коррекцией коэффициента мощности
JP2653712B2 (ja) スイッチングレギュレータ
KR0122403Y1 (ko) 전기기기의 교류전력 안정화회로
JP2828388B2 (ja) 振動型圧縮機の電源装置
KR0182524B1 (ko) 복합조리기의 전력제어장치 및 그 전력제어방법
JP2512531B2 (ja) 誘導加熱調理器
KR19990058750A (ko) 소프트 스위칭 역률제어용 승압형 컨버터의 스위칭 제어회로
KR0130418Y1 (ko) 전자식 저압 나트륨 안정기
KR940002674Y1 (ko) 전자식 형광등용 안정기 회로
KR0136158Y1 (ko) 스위칭모드 파워써플라이의 공급전력 안정화회로
KR950009097A (ko) 인버터 조리기의 스위칭소자 구동전원장치
KR920007545B1 (ko) 인버터 구동 전자레인지의 출력 제어 회로
KR100649434B1 (ko) 유도 가열 장치의 스위칭 오프 시간 고정 장치
KR200175716Y1 (ko) 전자레인지용 인버터 장치
KR960005694B1 (ko) 인버터회로를 이용한 고주파 가열장치
KR0175205B1 (ko) 고주파 유도가열 조리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 19951228

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 19951228

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 19980930

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 19981014

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 19981014

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20010918

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20020916

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20030916

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20040908

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20050907

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20060926

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20070928

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20081001

Start annual number: 11

End annual number: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20090928

Start annual number: 12

End annual number: 12

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20100928

Start annual number: 13

End annual number: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110930

Year of fee payment: 14

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20110930

Start annual number: 14

End annual number: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120918

Year of fee payment: 15

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120918

Start annual number: 15

End annual number: 15

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20140909