KR0175205B1 - 고주파 유도가열 조리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상용교류전원 고주파 유도가열 조리장치에 관한 것으로서, 고주파 유도가열 조리장치의 내부구성부를 간소화시키고 제품의 생산단가를 절감하기 위하여, 대상물을 가열시키는 유도가열코일과, 유도가열코일에 인가되는 상용직류전압을 스위칭하도록 직렬연결된 한쌍의 제1 및 제2인버터트랜지스터, 및 외부에서 인가된 펄스신호를 안정화시키는 버퍼를 구비하는 고주파 유도가열 조리장치에 있어서:상용직류전압을 인가받아 소정크기의 구동전압을 발생하는 정전압발생부; 상기 정전압발생부에서 발생된 구동전압을 충전하는 충전전류공급다이오드 및 충전커패시터; 상기 충전커패시터로부터 방전된 방전전압을 인가받아 구동되어 상기 버퍼로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 제1인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 제1게이트구동부; 상기 정전압발생부에서 발생된 정전압을 인가받아 구동되어 상기 버퍼로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 제2인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 제2게이트구동부; 상기 제1게이트구동부의 신호입력단에 걸리는 과중합 부전압을 바이패스하여 제1게이트구동부의 입력단을 보호하는 부전압 흡수 다이오드; 및 제1게이트구동부 입력단과 제2게이트구동부 입력단 사이의 높은 전위차를 흡수하여 완충하는 전압완충저항을 구비하였다.

Description

고주파 유도가열 조리장치

제1도는 종래의 110볼트용 고주파 유도가열 조리장치를 나타내는 회로도.

제2도는 종래의 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치를 나타내는 회로도.

제3도는 본 발명에 의한 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치를 나타내는 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 유도가열코일 9 : 버퍼

10 : 정전압발생부 14 : 비교기

22,28 : 인버터트랜지스터 33,34 : 게이트구동부

35 : 충전전류공급다이오드 36 : 충전커패시터

37 : 부전압흡수다이오드 38 : 전압완충저항

본 발명은 고주파 유도가열 조리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 220이상의 상용교류전압을 사용하는 고주파 유도가열 조리장치에 있어서, 인버터트랜지스터를 구동시키기 위한 하나의 구동전압원만으로 복수개의 인버터트랜지스터의 구동상태를 동시에 제어하도록 함으로써, 고주파 유도가열 조리장치가 안정된 동작을 수행할 수 있도록 한 고주파 유도가열 조리장치에 관한 것이다.

일반적으로 고주파 유도가열 조리장치는 유도가열코일에 인가되는 상용직류전압을 스위칭하고, 상용직류전압이 턴-오프되었을대 발생하는 역기전력이 유도가열코일에 강력한 자계를 형성함으로써, 유도가열코일상에 안착된 자성체 용기를 가열시켜 음식물을 조리하도록 한 장치이다. 이러한 종래의 고주파 유도가열 조리기기가 제1도와 제2도에 각각 도시되어 있다.

먼저, 제1도에는 종래의 110볼트용 고주파 유도가열 조리장치를 나타내는 회로도가 도시되어 있다.

제1도를 보면, 110볼트의 가정용 상용교류전압을 인가받아 기기자체에서 발생하는 전원노이즈의 외부방출을 억제하는 노이즈필터링 커패시터(1) 및 노이즈필터(2)와, 상용교류전압을 상용직류전압으로 변환하는 브리지다이오드(3)와 쵸크코일(4) 및 평활커패시터(5)와, 대상물을 가열시키는 유도가열코일(6)과, 유도가열코일(6)에 인가되는 상용직류전압을 스위칭하는 인버터트랜지스터(7)와, 인버터트랜지스터(7)의 게이트단자에 연결되어 인버터트랜지스터(7)의 온-오프상태를 제어하기 위한 소정펄스신호를 출력하는 게이트구동부(8)와, 외부에서 인가된 펄스신호를 안정화시켜 게이트구동부(8)에 인가하는 버퍼(9)와, 브리지다이오드(3)로부터 전파정류된 상용직류전압을 이용하여 게이트구동부(8) 및 버퍼(9)에 구동전압(Vcc)을 공급하는 정전압발생부(10)로 구성되어 있다.

한편, 인버터트랜지스터(7)의 컬렉터 및 에미터단자 사이에는 공진커패시터(11)가 병렬로 장착되어 있다.

또한, 버퍼(9)는 전술한 정전압발생부(10)로부터 인가된 구동전압(vCC)을 분압하는 분압저항(12,13)과, 분압저항(12,13)에 의해 분압된 구동전압을 반전단(-)으로 인가받고 외부에서 인가된 펄스전압을 비반전단(+)으로 인가받아 비교하여 그 결과에 따라 로직 '하이' 또는 '로우'신호를 출력하는 비교기(14)로 구성되어 있다.

또한, 정전압발생부(10)는 브리지다이오드(3)에 의해 전파정류된 상용직류전압을 이용하여 시스템을 구동시키기 위한 구동전압(Vcc)을 발생하는 부분으로서, 전압강하저항(15)과 역방전방지다이오드(16) 및 정전압을 유지시키기 위한 제너다이오드(17)가 각각 직렬로 연결되고, 제너다이오드(17)에 평활커패시터(18)가 병렬로 접속되어 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 110볼트용 고주파 유도가열조리장치의 동작에 대하여 개략적으로 서술하면 다음과 같다.

110볼트의 가정용 상용교류전압이 인가되면, 이 전압은 내부에서 발생한 노이즈의 외부방출을 저지하기 위한 필터링커패시터(1)와 노이즈필터(2)를 통해 브리지다이오드(3)에 인가된다. 브리지다이오드(3)는 인가된 110볼트의가정용 상용교류전압을 전파정류하여 쵸크코일(4)과 정전압발생부(10)에 각각 출력한다.

브리지다이오드(3)로부터 출력된 상용직류전압은 전압강하저항(15) 및 역방전 방지 다이오드(16)를 통하여 제너다이오드(17)와 평활커패시터(18)에 각각 공급되어 약 18볼트의 구동전압(Vcc)으로 변환된다. 이러한 정전압 발생과정은 이미 공지된 기술이므로 별도의 상세한 설명은 생략한다.

이후, 정전압발생부(10)에서 발생된 구동전압(Vcc)은 버퍼(9)내에 구성된 비교기(14)와 게이트구동부(8)에 각각 공급되어 비교기(14)와 게이트구동부(8)를 구동시킨다. 이에 따라, 비교기(14)는 외부에서 공급된 펄스신호를 비반전단(+)으로 인가받고, 정전압발생부(10)로부터 발생된 구동전압(Vcc)이 같은 저항값을 갖는 분압저항(12,13)에 의해 그 레벨이 1/2로 분압된 기준전압(1/2Vcc)을 반전단(-)으로 인가받아 인가된 두개의 전압레벨을 비교하여 그 결과를 게이트구동부(8)에 출력한다.

즉, 분압저항(12,13)은 서로 동일한 저항값을 가지므로, 비교기(14)의 반전단(-)에는 항상 구동전압(Vcc)의 1/2에 해당하는 전압레벨이 기준전압(1/2Vcc)으로 유지된다.

따라서, 외부에서 인가된 펄스신호가 로직 '하이'상태이면 비교기(14)의 출력은 로직 '하이'가 되고, 펄스신호가 로직 '로우'상태이면 비교기(14)의 출력은 로직 '로우'가 되어, 결과적으로 비교기(14)는 외부에서 입력된 펄스신호에 대하여 동일한 위상과 펄스폭을 갖는 펄스신호를 출력한다. 이때, 비교기(14)는 외부에서 인가된 펄스신호에 소정레벨의 노이즈가 혼입되더라도 기준전압(1/2Vcc) 수준까지는 로직 '로우'를 출력하게 하여 노이즈마진이 높은 안정된 펄스신호를 출력하게 된다.

한편, 게이트구동부(8)는 정전압발생부(10)로부터 구동전압(Vcc)을 인가받아 구동되어 비교기(14)로부터 로직 '하이'상태의 펄스신호가 인가되었을 때 인버터트랜지스터(7)를 턴-온시킨다. 이에 따라, 유도가열코일(6)의 일단이 그라운드레벨을 유지하게 되어 유도가열코일(6)은 쵸크코일(4) 및 평활커패시터(5)에 의해 평활된 상용직류전압(약 155볼트 피크 투 피크[Vp-p])을 인가받아 전기에너지를 축적한다.

이후, 게이트구동부(8)에 비교기(14)로부터 로직 '로우'상태의 펄스신호가 인가되면 인버터트랜지스터(7)가 턴-오프되고, 이에 따라, 유도가열코일(6)에 흐르던 전류가 차단되어, 유도가열코일(6)의 일단에 매우 높은 레벨을 갖는 역기전압이 발생하게 된다. 이 역기전압은 인버터트랜지스터(7)의 컬렉터단자에 연결된 공진커패시터(11)에 인가되어 약 600볼트까지 상승하였다가 하강하는데, 이 과정에서 유도가열코일(6)에 강력한 자계가 형성되며, 유도가열코일(6)에 형성된 강력한 자계는 유도가열코일(6)상에 안착된 자성체용기의 바닥표면에 와류전류(eddy current)를 흐르게 하여, 이 와류전류로 인해 발생하는 열(와류손)로 그릇을 가열시킨다.

이러한 경우, 전술한 바와 같은 종래의 110볼트용 고주파 유도가열 조리장치내에 장착된 인버터트랜지스터는 유도가열코일에서 발생한 약 600볼트정도의 역기전압을 견딜 수 있도록 설계되어 있다.

그러나, 220볼트의 상용교류전압이 입력되는 가정에서 고주파 유도가열 조리장치를 사용하는 경우, 유도가열코일에서 발생되는 역기전압의 레벨이 약 1200볼트 이상이므로, 범용 인버터트랜지스터는 이러한 역기전압을 견디지 못하고 파괴된다. 따라서, 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치에는 1200볼트 이상의 내압을 견딜 수 있는 특수한 인버터트랜지스터를 사용햐여야만 하였다.

그런데, 전술한 바와 같이, 1200볼트 이상의 내압을 견딜 수 있는 특수한 인버터트랜지스터를 사용할 경우, 범용 인버터트랜지스터에 비하여 가격이 매우 높아 생산단가가 상승하게 되어 제품의 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치에는 제2도에 도시된 바와 같이, 두 개의 인버터트랜지스터를 직렬로 연결하여 1200볼트의 역기전압을 분산하도록 하는 방법이 제시되었다. 이러한 종래의 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치에 대하여 제2도를 참조하여 상세히 설명한다.

제2도에는 종래의 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치를 나타내는 회로도가 도시되어 있다. 제2도에 있어서, 제1도와 동일한 참조부호는 같은 부품을 표시하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2도를 보면, 220볼트의 가정용 상용교류전압을 인가받아 소정 크기의 교류전압으로 변환하는 트랜스포머(19)와, 트랜스포머(19)의 제1이차권선(20)에 연결되어 트랜스포머(19)의 일차권선(21)과 제1이차권선(20)의 권선비에 따라 변환된 교류전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 변환한 후 제1인버터트랜지스터(22)의 게이트단자에 공급하는 브리지다이오드(23) 및 평활커패시터(24)로 구성되어 있다.

또한, 제1인버터트랜지스터(22)의 컬렉터 및 에미터단자에는 공진커패시터(25)가 제1인버터트랜지스터(22)에 병렬로 장착되어 있고, 제1인버터트랜지스터(22)의 게이트단자에는 제1이차권선(20)으로부터 인가된 소정전압이 제1인버터트랜지스터(22)에 인가되는 것을 스위칭하는 제1포토커플러(26)가 장착되어 있다.

한편, 트랜스포머(19)의 제2이차권선(27)에 연결되어 트랜스포머(19)의 일차권선(21)과 제2이차권선(27)의 권선비에 따라 변환된 교류전압을 정류 및 평활하여 직류전압으로 변환한 후 제2인버터트랜지스터(28)의 게이트단자에 공급하는 브리지다이오드(29) 및 평활커패시터(30)로 구성되어 있다.

또한, 제2인버터트랜지스터(28)의 컬렉터 및 에미터단자에는 공진커패시터(31)가 제2인버터트랜지스터(28)에 병렬로 장착되어 있고, 제2인버터트랜지스터(28)의 게이트단자에는 제2이차권선(27)으로부터 인가된 소정전압이 제2인버터트랜지스터(28)에 인가되는 것을 스위칭하는 제2포토커플러(32)가 장착되어 있다.

여기서, 제2포토커플러(32)는 비교기(14)의 출력단에 연결되어 비교기(14)의 출력상태에 따라 온-오프가 반복되도록 구성되어 있고, 제1포토커플러(26)는 제2포토커플러(32)에 직렬로 접속되어 제2포토커플러(32)와 연동되도록 구성되어 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 220볼트의 고주파 유도가열조리장치의 동작을 보면 다음과 같다.

220볼트의 가정용 상용교류전압이 인가되면, 이 전압은 내부노이즈의 외부방출을 저지하기 위한 필터링커패시터(1)와 노이즈필터(2)를 통해 브리지다이오드(3)에 인가된다. 브리지다이오드(3)는 인가된 220볼트의 가정용 상용교류전압을 전파정류하여 쵸크코일(4)에 출력한다.

한편, 220볼트의 가정용 상용교류전압은 트랜스포머(19)에 인가되어 일차권선(21)과 제1 및 제2이차권선(20,27)의 비에 따라 소정크기로 변환된 후 각각의 브리지다이오드(23,29) 및 평활커패시터(24,30)에 인가되어 정류 및 평활된다.

이중, 제2이차권선(27)으로부터 유도된 구동전압(Vcc)은 제1도에 도시된 바와 같이, 동일한 저항값을 갖는 한쌍의 분압저항(12,13)에 의해 구동전압(Vcc)의 1/2에 해당하는 기준전압(1/2Vcc)로 변환된 후, 비교기(14)의 반전단(-)으로 인가된다.

한편, 비교기(14)의 비반전단(+)에는 외부로부터의 펄스신호가 인가되고, 비교기(14)는 기준전압레벨(1/2Vcc)과 펄스신호를 비교하여 그 결과에 따라 로직 '하이' 또는 '로우'의 제어신호를 출력한다.

이 경우, 앞서 언급한 바와 같이, 분압저항(12,13)은 서로 동일한 저항값을 가지므로, 비교기(14)의 반전단(-)에는 항상 구동전압(Vcc)의 1/2에 해당하는 전압레벨이 기준전압(1/2Vcc)으로 유지된다.

따라서, 외부에서 인가된 펄스신호가 로직 '하이'상태이면 비교기(14)의 출력은 로직 '하이'가 되고, 펄스신호가 로직 '로우'상태이면 비교기(14)의 출력은 로직 '로우'가 되어, 결과적으로 비교기(14)는 외부에서 입력된 펄스신호에 대하여 동일한 위상과 펄스폭을 갖게 된다. 이때, 비교기(14)는 외부에서 인가된 펄스신호에 소정레벨의 노이즈가 혼입되더라도 기준전압(1/2Vcc) 수준까지는 로직 '로우'를 출력하게 하여 노이즈마진이 높은 안정된 펄스신호를 출력하게 된다.

한편, 제2포토커플러(32)와 제1포토커플러(26)은 비교기(14)로부터 인가된 제어신호가 로직 '하이'상태이면 턴-오프되어 제2이차권선(27)과 제1이차권선(20)에 의해 유도된 구동전압(Vcc)은 제2인버터트랜지스터(28)와 제1인버터트랜지스터(22)의 게이트단자에 공급되어 제2인버터트랜지스터(28)와 제1인버터트랜지스터(22)를 턴-온시킨다.

따라서, 유도가열코일(6)의 일단이 그라운드레벨을 유지하게 되므로 유도가열코일(6)에 전기에너지가 축적된다.

이후, 비교기(14)로부터 로직 '로우'상태의 제어신호가 출력되면, 제2포토커플러(32)와 제1포토커플러(26)는 턴-온되어 제2인버터트랜지스터(28)와 제1인버터트랜지스터(22)의 게이트단자에 공급되는 구동전압(Vcc)을 그라운드로 패스시킴으로써, 제2인버터트랜지스터(28)와 제1인버터트랜지스터(22)를 턴-오프시킨다.

제1인버터트랜지스터(22)와 제2인버터트랜지스터(28)가 턴-오프되면, 유도가열코일(6)에 흐르던 전류가 차단되어 유도가열코일(6)의 일단에 약 1200볼트 이상의 역기전압이 발생하게 되고, 이 역기전압은 동일한 용량을 갖는 한쌍의 공진커패시터(25,31)에 충전되어 균등하게 분할된다. 따라서, 각각의 인버터트랜지스터(22,28)에는 약 600볼트씩의 전압레벨만이 인가되므로, 각각의 인버터트랜지스터(22,28)가 파괴되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그런데, 전술한 바와 같은 종래의 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치에 의하면, 각각의 인버터트랜지스터를 직렬로 연결하여 사용하기 위해 다음과 같은 조건이 필수적으로 구비되어야만 하였다.

(1) 각 인버터트랜지스터의 게이트단자에 공급되는 구동전압을 각각 분리하여 별도 공급해야만 하고,

(2) 발진부등과 같이 외부에서 인가된 구동펄스신호를 포토커플러등과 같은 고가의 전용소자로 분리하여야 한다.

따라서, 전술한 조건을 충족하기 위해서는 구성회로가 매우 복잡해지고, 생산원가가 상승하여 소비자에게 경제적인 부담을 가중시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 부트스트랩(bootstrap)기법을 적용하여 하나의 전원장치만으로 분리된 전원장치를 구비한 것과 같은 효과를 얻을 수 있도록 한 고주파 유도가열 조리장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 하나의 전압완충저항을 이용하여 포토커플러등과 같은 별도의 전용소자를 구비한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 한 고주파 유도가열 조리장치를 제공함에 있다.

전술한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 대상물을 가열시키는 유도가열코일과, 유도가열코일에 인가되는 상용직류전압을 스위칭하도록 직렬연결된 한쌍의 제1 및 제2인버터트랜지스터, 및 외부에서 인가된 펄스신호를 안정화시키는 버퍼를 구비하는 고주파 유도가열 조리장치에 있어서:상용직류전압을 인가받아 소정크기의 구동전압을 발생하는 정전압발생부; 상기 정전압발생부에서 발생된 구동전압을 충전하는 충전전류공급다이오드 및 충전커패시터; 상기 충전커패시터로부터 방전된 방전전압을 인가받아 구동되어 상기 버퍼로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 제1인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 제1게이트구동부; 상기 정전압발생부에서 발생된 정전압을 인가받아 구동되어 상기 버퍼로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 제2인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 제2게이트구동부; 상기 제1게이트구동부의 신호입력단에 걸리는 과중합 부전압을 바이패스하여 제1게이트구동부의 입력단을 보호하는 부전압 흡수 다이오드; 및 제1게이트구동부 입력단과 제2게이트구동부 입력단 사이의 높은 전위차를 흡수하여 완충하는 전압완충저항을 구비하는 고주파 유도가열 조리장치에 있다.

전술한 본 발명의 특징에 있어서, 전술한 제1 및 제2게이트구동부와 상기 부전압흡수다이오드 및 전압완충저항은, 제1 및 제2인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 각각의 포토커플러로 대체하여 구성할 수도 있다.

또한, 전술한 정전압발생부와 충전전류공급다이오드 및 충전커패시터는, 제1 및 제2게이트구동부에 각각의 구동전압을 공급하도록 한쌍의 이차권선을 갖는 트랜스포머로 대체하여 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명에 의한 고주파 유도가열 조리장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제3도에는 본 발명에 의한 220볼트용 고주파 유도가열 조리장치를 나타내는 회로도가 도시되어 있다. 제3도에 있어서, 제1도 및 제2도와 동일한 참조부호는 같은 부품을 표시하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제3도를 보면, 220볼트의 가정용 상용교류전압을 인가받아 정류 및 평활하여 상용직류전압으로 변환한 후 유도가열코일(6)에 인가하는 부분과, 전술한 상용직류전압으로부터 소정크기의 구동전압(Vcc)을 발생하는 정전압발생부(10)와, 외부에서 인가된 구동펄스신호를 버퍼링하는 버퍼(9)와, 제1 및 제2인버터트랜지스터(22,28)를 구동시키는 제1 및 제2게이트구동부(33,34)와, 정전압발생부(10)로부터 인가된 구동전압을 충전하였다가 제1게이트구동부(33)에 공급함으로써 제1게이트구동부(33)의 구동전원이 제2게이트구동부(34)의 구동전원과 분리된 별도의 구동전원을 구비한 것과 같은 효과를 얻도록 한 충전전류공급다이오드(35) 및 충전커패시터(36)와, 약 200킬로헤르츠(kHz)의 주기마다 제1 및 제2인버터트랜지스터(22,28) 사이에 걸리는 600볼트의 역기전압에 의해 발생하는 과중합 부전압에 의해 제1게이트구동부(33)의 입력단이 파괴되는 것을 방지함으로써 제1인버터트랜지스터(22)를 구동시키기 위한 별도의 전용소자를 구비한 것과 동일한 효과를 얻도록 한 부전압흡수다이오드(37) 및 전압완충저항(38)으로 구성되어 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제3도에 도시된 바와 같이, 제1인버터트랜지스터(22)의 구동상태를 제어하는 제1게이트구동부(33)에 별도의 구동전압(Vcc)을 공급하기 위하여 부트스트랩기법을 적용하였다. 즉, 제2인버터트랜지스터(28)가 턴-온되면 제1인버터트랜지스터(22)의 에미터단자의 전위가 그라운드레벨로 전환되어 구동전압은 충전전류공급다이오드(35)를 통하여 충전커패시터(36)에 충전된다.

이후, 제2인버터트랜지스터(28)가 턴-오프되면, 유도가열코일(6)의 유도작용(유도가열코일(6)에서 발생한 역기전압)에 의해 제1인버터트랜지스터(22)의 에미터단자의 전위는 제1인버터트랜지스터(22)의 컬렉터단자 전위의 1/2인 약 600볼트 가량 상승하고, 제1게이트구동부(33)의 접지단자가 제1인버터트랜지스터(22)의 에미터단자와 같은 라인에 접속되어 있으므로 제1게이트구동부(33)의 나머지단자들의 전위도 이와 비례하여 상승하게 된다. 이때, 제1게이트구동부(33)의 접지단자의 전위(600볼트)가 구동전압(Vcc)보다 높기 때문에 충전커패시터(36)의 충전작용은 중지되지만, 외부에서 인가된 20킬로헤르츠(kHz)의 펄스신호에 따라 이러한 동작을 지속적으로 반복함으로써 충전커패시터(36)에는 일정한 값의 충전전압이 유지되어 제1게이트구동부(33)의 전원으로 사용된다. 따라서, 제2도에 도시된 제1이차권선을 대체하여 제1게이트구동부(33)에 독립된 구동전압(Vcc)을 공급하게 되므로, 별도의 트랜스포머(19)를 사용한 경우보다 구성회로가 간소화된다.

다음으로, 전압완충저항(38)을 이용하여 제1게이트구동부(33)를 보호하도록 하였다. 즉, 비교기(14)로부터 공급된 로직 '하이'상태의 제어신호는 제2게이트구동부(34)에 공급되고, 이에 따라 제2인버터트랜지스터(28)가 턴-온된다. 제2인버터트랜지스터(28)가 턴-온되면 제1인버터트랜지스터(22)의 에미터단자의 전위가 그라운드레벨로 전환되고, 이와 동시에 제1게이트구동부(33)의 접지단자의 전위도 그라운드레벨로 전환되므로, 비교기(14)로부터 출력된 로직 '하이'상태의 제어신호는 전압완충저항(38)을 통하여 제1게이트구동부(33)에 공급되어 제1게이트구동부(33)를 턴-온시킨다. 제1게이트구동부(33)가 턴-온되면 제1인버터트랜지스터(22)가 턴-온되어 결국, 유도가열코일(6)에는 상용직류전원 전류가 흘러 전기에너지가 축적된다.

이후, 비교기(14)에서 출력된 제어신호가 로직 '로우'상태로 전환되면, 각각의 인버터트랜지스터(22,28)가 모두 턴-오프되고, 제1인버터트랜지스터(22)의 컬렉터단자에는 유도가열코일(6)로부터 발생한 역기전압이 인가되어 각 인버터트랜지스터(22,28)의 에미터와 컬렉터단자사이의 전위를 각각 600볼트씩 상승시킨다. 이때, 부전압흡수다이오드(37) 및 전압완충저항(38)은 제1게이트구동부(33)의 입력단에 걸리는 과중한 부전압을 흡수함으로써 제1게이트구동부(33)를 보호한다. 따라서, 제2도에 도시된 제1포토커플러(26)와 같은 별도의 전용소자를 사용한 것과 같이 총 1200볼트의 역기전압에도 제1게이트구동부(33)가 보호됨과 동시에 안정적으로 구동된다. 이때, 포토커플러와 같은 전용소자는 게이트구동부와 같은 일반소자보다 부품단가가 2배 이상 높으므로, 일반소자를 사용한 경우 생산단가를 절감할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의한 고주파 유도가열 조리장치에 따르면, 1200볼트 이상의 고압에서도 파괴되지 않고 제1 및 제2인버터트랜지스터를 안정적으로 구동시키기 위하여 포토커플러와 같은 특수한 전용소자를 사용하지 않고, 게이트구동부와 부전압흡수다이오드 및 전압완충저항을 사용함으로써, 제품의 생산단가를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 게이트구동부를 구동시키기 위한 구동전압을 발생시키기 위하여 복수개의 이차권선을 갖는 별도의 트랜스포머를 구비하지 않고, 하나의 정전압발생부와 이 정전압발생부에서 출력되는 구동전압을 충전하였다가 게이트구동부에 방전하기 위한 충전전류공급다이오드 및 충전커패시터를 사용함으로써, 제품의 생산단가를 감소시킴과 동시에 제품의 크기를 소형화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 대상물을 가열시키는 유도가열코일과, 유도가열코일에 인가되는 상용직류전압을 스위칭하도록 직렬연결된 한쌍의 제1 및 제2인버터트랜지스터, 및 외부에서 인가된 펄스신호를 안정화시키는 버퍼를 구비하는 상용교류전원 고주파 유도가열 조리장치에 있어서:상용직류전압을 인가받아 소정크기의 구동전압을 발생하는 정전압발생부; 상기 정전압발생부에서 발생된 구동전압을 충전하는 충전전류공급다이오드 및 충전커패시터; 상기 충전커패시터로부터 방전된 방전전압을 인가받아 구동되어 상기 버퍼로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 제1인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 제1게이트구동부; 상기 정전압발생부에서 발생된 정전압을 인가받아 구동되어 상기 버퍼로부터 인가된 제어신호에 따라 상기 제2인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 제2게이트구동부; 및 상기 제1게이트구동부의 신호입력단에 걸리는 과중합 부전압을 바이패스하여 제1게이트구동부의 입력단을 보호하는 부전압 흡수 다이오드; 및 제1게이트구동부 입력단과 제2게이트구동부 입력단 사이의 높은 전위차를 흡수하여 완충하는 전압완충저항을 구비하는 고주파 유도가열 조리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2게이트구동부와 상기 부전압 흡수다이오드 및 전압완충저항은, 상기 제1 및 제2인버터트랜지스터의 구동상태를 제어하는 각각의 포토커플러로 대체 구성함을 특징으로 하는 고주파 유도가열 조리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 정전압발생부의 충전전류공급다이오드 및 충전커패시터는, 상기 제1 및 제2게이트구동부에 각각의 구동전압을 공급하도록 한쌍의 이차권선을 갖는 트랜스포머로 대체 구성함을 특징으로 하는 고주파 유도가열 조리장치.