KR100206841B1 - 전자 유도 조리기의 스위칭 회로 - Google Patents

전자 유도 조리기의 스위칭 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 유도 조리기의 스위칭 회로에 관한 것으로 특히, 가열 모드 선택을 위한 릴레이를 제거하고 스위칭 제어 신호에 의해 공진 탱크를 구성하도록 함으로써 제조단가를 저감시키도록 창안한 것이다. 이러한 본 발명은 정류 평활 수단의 직류 전압을 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)에 따라 스위칭하여 공진 전압을 발생시키는 인버터부(270)와, 이 인버터부(270)의 공진 전압에 의해 가열판에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열부(280)와, 타이머(210)의 출력 펄스를 연산하여 상기 스위칭 소자(S1~S3)의 데이타임을 조절하는 데드타임 조절부(220)와, 가열 모드 결정 신호와 상기 데드타임 조절부(220)의 출력 펄스를 입력으로 상기 인버터부(270)의 스위칭 소자(S1~S3)의 교번 동작을 위한 펄스(X1)(X2)를 출력하는 스위칭 발진부(230)와, 상기 스위칭 발진부(230)의 출력 신호(X1)(X2)를 입력으로 상기 인버터부(270)에 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)를 출력하는 스위칭 구동부(2240)와, 자성 부하 또는 비자성 부하의 판별에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부(290)와, 이 제어부(290)의 출력 신호에 의해 가열 모드 결정 신호를 스위칭 발진부(230)에 출력하는 가열 모드 결정부(300)로 구성한다.

Description

전자 유도 조리기의 스위칭 회로
본 발명은 전자 유도 조리기에 관한 것으로 특히, 자성 및 비자성 겸용으로 가열 동작을 수행하는 자성/비자성 겸용 전자 유도 조리기의 스위칭 회로에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술의 구성도로서 이에 도시된 바와 같이, 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 직류 전압으로 정류시켜 출력하는 정류부(150)와, 이 정류부(150)를 통해 정류된 맥동 직류 전압을 평활시켜 일정한 직류 전압으로 만드는 평활부(160)와, 이 평활부(160)를 통해 평활된 직류 전압을 스위칭 제어 신호에 따라 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 두개의 스위칭 소자(S1)(S2)를 스위칭하여 공진 전압을 발생시키는 인버터부(170)와, 이 인버터부(170)의 공진 전압에 의해 발생하는 저장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 워킹 코일(Lr1,Lr2)로 이루어진 가열부(180)와, 가열 용기의 재질에 따라 공진 탱크의 구성을 위하여 상기 워킹 코일(Lr1)(Lr2)의 연결 여부를 선택하는 부하 선택릴레이(RY)와, 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머(110)와, 이 타이머(110)에서 발생되는 펄스를 이용하여 스위칭 소자 교번 동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부(120)와, 이 데드타임 조절부(120)에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭 소자를 발진시키기 위하여 ZVC(Zero Voltage Switching)을 수행하도록 하는 스위칭 발진부(130)와, 상기 스위칭 발진부(130)의 출력 신호를 입력으로 상기 인버터부(170)의 스위칭 소자(S1)(S2)에 스위칭 제어 신호(Y1)(Y2)를 공급하는 스위칭 구동부(140)로 구성한다.
상기에서 가열부(180)는 자성 부하 동작을 위하여 부하 선택릴레이(RY)가 오프되는 경우 워킹 코일(Lr1,Lr2) 및 콘덴서(C1,C2,C3)로 공진 탱크를 구성하고 비자성 부하 동작을 위하여 상기 부하 선택릴레이(RY)가 온되는 경우 워킹 코일(Lr1) 및 콘덴서(C2,C3)로 공진 탱크를 구성하게 된다.
이와 같은 종래 회로의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.
조리 동작이 시작되어 타이머(110)에서 소정의 폭을 갖는 펄스를 발생시키면 데드타임 조절부(120)는 인버터(160)의 스위칭 소자(S1,S2)의 교번 동작시 동시에 온 또는 오프되는 경우를 방지하기 위하여 교번 동작시 스위칭 파형이 겹치지 않고 제로(Zero)점인 상태에서 각각 스위칭될 수 있도록 데드타임을 설정하게 된다.
상기 데드타임 조절부(120)에서 데드타임을 조절하면 스위칭 발진부(130)는 논리 연산하여 인버터(160)의 스위칭 소자(S1,S2)를 교번 동작시키기 위한 펄스(X1)(X2)를 스위칭 구동부(240)에 출력한다.
이때, 정류부(150)가 상용전원(AC)을 정류하여 직류 전압을 출력하면 평활부(160)는 LC 필터링 및 평활하여 직류 전압(Vd)을 스위칭부(170)로 공급한다.
상기 스위칭 구동부(140)는 스위칭 발진부(130)로부터 발생되는 펄스(X1)(X2)를 입력으로 스위칭 제어 신호(Y1)(Y2)를 스위칭부(170)의 스위칭 소자(S1)(S2)의 게이트에 각각 인가하여 교번 동작으로 스위칭하도록 한다.
만일, 가열을 위한 용기가 자성 부하라면 릴레이(RY)는 오프 상태를 유지하여 가열부(180)는 워킹 코일(Lr=Lr1+Lr2) 및 콘덴서(C1,C2,C3)로 공진 탱크를 구성하게 된다. 이때, 스위칭 구동부(140)의 스위칭 제어 신호(Y1)(Y2)에 의해 인버터부(170)에서 스위칭 소자(S2)가 오프되고 스위칭 소자(S1)가 온되면 공진 탱크(Lr, C1~C3)에는 입력 전압(Vd)이 인가되고 공진을 시작하여 워킹 코일(Lr)의 전류가 상승하며 공진 콘덴서(C1)는 공진 전류에 의해 충전된다.
이 후, 공진 반주기가 지나기 전에 스위칭 소자(S1)를 오프시키면 콘덴서(C4,C5)가 공진 탱크와 보조 공진을 하여 콘덴서(C5)의 전압은 'Vd'에서 '0'까지 떨어지고 그 사이 콘덴서(C4)의 전압은 '0'에서 'Vd'까지 상승한다.
이 후, 스위칭 소자(S2)의 역병렬 다이오드(D2)가 도통되어 공진 탱크에 영전압이 가해지므로 공진 콘덴서(C1)에 충전된 전압에 의해서 계속 공진이 일어나고 반대 방향으로 공진에 의한 공진 전류가 증가한다.
이 후, 공진 반주기가 지나기 전에 스위칭 소자(S2)를 오프시키면 콘덴서(C4,C5)가 공진 탱크와 보조 공진하여 콘덴서(C4)의 전압은 'Vd'에서 '0'까지 떨어지고 그 사이 콘덴서(C5)의 전압은 '0'에서 'Vd'까지 상승한다.
이 후, 스위칭 소자(S1)의 역병렬 다이오드(D1)가 도통되어 공진 탱크에는 전압(Vd)이 가해지므로 공진이 계속 발생하게 되며 이때, 상기 스위칭 소자(S1)를 영전압의 조건에서 온시킨다.
이에 따라, 계속된 공진에 의해서 공진 전류가 '0'으로 떨어지면 한주기의 동작이 종료되고 이 후, 상기와 동일한 동작이 반복적으로 이루어진다.
따라서, 상기와 같은 동작으로 유기된 전류에 의해서 가열부(180)의 워킹 코일(Lr)에 자장이 발생하여 자성 재질 용기인 부하에 와전류를 발생시킴으로써 부하의 가열 동작을 수행하게 된다.
상기에서 공진 전류는 스위칭 소자(S1)(S2)에 교번하여 흐르는데, 상기 스위칭 소자(S1)의 게이트에 인가되는 펄스(Y1)가 도 3 (a)와 같고 상기 스위칭 소자(S2)의 게이트에 인가되는 펄스(Y2)가 도 3 (b)와 같은 경우 상기 스위칭 소자(S1)를 통해 흐르는 스위칭 전류 파형은 도 3 (c)와 같다.
여기서, 도 3 (a)(b)의 파형도를 살펴보면 스위칭 소자(S11)(S13)가 동시에 온 또는 오프되는 것을 방지하기 위한 ZVS구간이 존재함을 알 수 있다.
한편, 알루미늄과 같은 비자성 용기를 가열하기 위하여 용기 자체의 재질에 의한 낮은 저항값 및 투자율로 인하여 유도 가열을 행하기 위해서는 높은 주파수에서 스위칭을 하여야 한다.
따라서, 부하 선택 릴레이(RY)를 온시킴에 의해 코일(L1)과 콘덴서(C2,C3)로 공긴 탱크를 이루도록 하여 상기의 자성 부하시 동작과 동일한 과정으로 용기를 가열하게 된다.
상기의 동작에서 자성 또는 비자성 용기를 가열하기 위한 용기 가열 모드는 도 2의 표에 도시한 바와 같으며, 각각의 모드에 따라 인덕턴스, 캐패시턴스 및 주파수가 다름을 알 수 있다.
그러나, 이러한 종래 기술은 비자성 부하 동작시에는 릴레이에 수천 V의 과도한 전압이 걸리고 공진 콘덴서(C1)의 내압도 수천 V를 만족하여야 함으로 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다.
본 발명은 종래 기술의 단점을 개선하기 위하여 가열 모드 선택을 위한 릴레이를 제거하고 스위칭 제어 신호에 의해 공진 탱크를 구성하도록 함으로써 제조 단가를 저감시키도록 창안한 전자 유도 조리기의 스위칭 회로를 제공함에 목적이 있다.
제1도는 종래 기술의 회로 구성도.
제2도는 제1도에서 가열 모드에 따른 특성을 보인 표.
제3도는 제1도에서 스위칭 소자 구동 전압과 전류의 파형도.
제4도는 본 발명에 따른 회로 구성도.
제5도는 제4도에서 스위칭 발진부의 회로 구성도.
제6도는 제4도에서의 타이밍도.
제7도는 가열 모드에 따른 스위칭 구동 전압과 전류의 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
210 : 타이머 220 : 데드타임 조절부
230 : 스위칭 발진부 240 : 스위칭 구동부
250 : 정류부 260 : 평활부
270 : 인버터부 280 : 가열부
290 : 제어부 300 : 가열 모드 결정부
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 상용전원을 맥동 직류 전압으로 정류하고 평활하여 일정 직류 전압을 출력하는 정류 평활 수단과, 이 정류 평활 수단의 직류 전압을 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)에 따라 스위칭하여 공진 전압을 발생시키는 인버터 수단과, 이 인버터 수단의 공진 전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열 수단과, 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머와, 이 타이머의 출력 펄스를 연산하여 상기 인버터 수단의 스위칭 동작의 데드타임을 조절하는 데드타임 조절 수단과, 가열 모드 결정 신호와 상기 데드타임 조절 수단의 출력 펄스를 입력으로 상기 인버터 수단의 교번 스위칭 동작을 위한 펄스(X1)(X2)를 출력하는 스위칭 발진 수단과, 상기 스위칭 발진 수단의 출력 신호(X1)(X2)를 입력으로 상기 인버터 수단에 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)를 출력하는 스위칭 구동 수단과, 자성 부하 또는 비자성 부하를 판별하여 제어 신호를 출력하는 제어 수단과, 이 제어 수단의 출력 신호에 의해 가열 모드 결정 신호를 상기 스위칭 발진 수단에 출력하는 가열 모드 결정 수단으로 구성한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예는 도 4의 회로 구성도에 도시한 바와 같이, 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 직류 전압으로 정류시켜 출력하는 정류부(250)와, 이 정류부(250)를 통해 정류된 맥동 직류 전압을 평활시켜 일정한 직류 전압으로 만드는 평활부(260)와, 이 평활부(260)를 통해 평활된 직류 전압을 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)에 따라 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 3개의 스위칭 소자(S1~S3)를 스위칭하여 공진 전압을 발생시키는 인버터부(270)와, 이 인버터부(270)의 공진 전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 워킹 코일(Lr1,Lr2)로 이루어진 가열부(280)와, 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머(210)와, 이 타이머(210)에서 발생되는 펄스를 이용하여 스위칭 소자 교번 동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부(220)와, 가열 모드 결정 신호와 상기 데드타임 조절부(220)에서의 출력 펄스를 입력으로 상기 스위칭 소자(S1~S3)를 발진시키기 위하여 ZVC(Zero Voltage Switching)을 수행하도록 펄스(X1)(X2)를 출력하는 스위칭 발진부(230)와, 상기 스위칭 발진부(230)의 출력 신호(X1)(X2)를 입력하는 상기 인버터부(270)의 스위칭 소자(S1~S3)에 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)를 공급하는 스위칭 구동부(240)와, 제어부(290)의 제어에 의해 상기 스위칭 발진부(230)에 가열 모드 결정 신호를 출력하는 가열 모드 결정부(300)로 구성한다.
상기 데드타임 조절부(220)는 콘덴서(C1)를 통해 타이머(210)의 출력 신호를 비반전 입력단자에 인가받고 저항(R2)(R3)에 의한 전압(Vcc)의 분압을 반전 단자에 인가받아 연산 증폭하는 연산 증폭기(OP1)와, 이 연산 증폭기(OP1)의 출력 신호와 저항(R5)(R6)에 의한 전압(Vcc)의 분압을 연산 증폭하는 연산 증폭기(OP2)로 구성한다.
상기 스위칭 발진부(230)는 데드타임 조절부(220)의 출력 신호를 순차적으로 노아링하는 노아 게이트(NR1)(NR2)와, 상기 노아 게이트(NR2)의 출력 신호의 상승 에지에서 반전 출력 신호를 래치하는 디플립플롭(DF)과, 상기 디플립플롭(DF)의 비반전 출력 신호와 노아 게이트(NR2)의 출력 신호를 노아링하는 노아 게이트(NR3)와, 이 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 순차적으로 반전하여 스위칭 제어 신호(Y2)를 출력하는 인버터(IN3)(IN4)와, 상기 디플립플롭(DF)의 반전 출력 신호와 노아 게이트(NR2)의 출력 신호를 노아링하는 노아 게이트(NR4)와, 이 노아 게이트(NR4)의 출력 신호를 순차적으로 반전하여 스위칭 제어 신호(Y3)를 출력하는 인버터(IN1)(IN2)와, 가열 모드 결정부(300)의 출력 신호와 상기 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 노아링하는 노아 게이트(NR5)와, 이 노아 게이트(NR5)의 출력 신호를 반전하여 스위칭 제어 신호(Y1)를 출력하는 인버터(IN5)로 구성한다.
상기 가열 모드 결정부(300)는 자성 모드의 경우 제어부(290)의 하이 출력 신호에 턴온되어 로우인 가열 모드 결정 신호를 출력시키고 비자성 모드의 경우 상기 제어부(290)의 로우 출력 신호에 턴오프되어 하이인 가열 모드 결정 신호를 출력하는 트랜지스터(Q1)로 구성한다.
상기 인버터부(270)는 역방향 다이오드와 콘덴서(D1,Ca1)(D2,Ca2)(D3,Ca3)가 각기 병렬 접속된 3개의 스위칭 소자(S1)(S2)(S3)를 직렬 접속하여 그 스위칭 소자(S1~S3)에 스위칭 구동부(240)의 출력 신호(Y1~Y3)를 각기 인가하고 상기 스위칭 소자(S1)(S2)에 가열부(280)의 워킹 코일(Lr)과 2개의 공진 콘덴서(Cr1)(Cr2)를 병렬 접속하여 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 실시예에 대한 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.
외부발진기로 이용되고 있는 타이머(210)에서 도 6 (a)와 같은 소정의 폭을 갖는 펄스(a점 파형)를 발생시키면 데드타임 조절부(220)의 콘덴서(C4)와 저항(R1)에 의해 미분하여 도 6 (b)와 같은 펄스(b점 파형)로 변환하고 이 변환된 펄스를 비반전 단자(+)에 입력받은 연산증폭기(OP1)는 반전 단자에 인가된 저항(R2)(R3)에 의한 기준 전압과 비교하여 그 차를 구하며 연산 증폭기(OP2)는 반전 단자(-)에 저항(R5)(R6)에 의해 조정된 기준전압을 비반전 단자(+)에 인가된 상기 연산 증폭기(OP1)의 출력 신호와 비교하여 그 차를 데드타임 조정 신호로 스위칭 발진부(230)에 출력한다.
이때, 데드타임 조절부(220)에서 데드타임 조절하면 스위칭 발진부(230)는 노아 게이트(NR1)(NR2)에서 순차적으로 노아링하여 도 6 (c)와 같은 펄스(c점 파형)를 출력하며 이 (c)점의 펄스는 디플립플롭(DF)의 클럭펄스 입력단(Cp)과 노아 게이트(NR3)(NR4)의 일측입력단으로 각각 입력된다.
이에 따라, 디플립플롭(DF)은 그의 클럭펄스 입력단(Cp)을 통해 입력되는 펄스가 상승에지일 때 그의 데이타 입력단(D)으로 궤환되는 그의 반전 출력단의 신호를 래치하여 그의 출력단(Q)으로 출력한다.
이때, 디플립플롭(DF)이 반전 출력단을 통해 출력되는 도 6 (e)와 같은 펄스(e점 파형)를 래치하여 비반전출력단(Q)으로 도 6 (d)와 같은 펄스(d점 파형)를 출력하면 노아 게이트(NR3)는 (c)점 파형과 (d)점 파형을 각각 입력으로 하여 도 6 (f)와 같은 펄스(f점 파형)를 출력하고, 노아 게이트(NR4)는 (c)점 파형과 (e)점 파형을 각각 입력으로 하여 도 6 (g)와 같은 펄스(g점 파형)을 출력하게 된다.
그리고, 가열 모드 결정부(300)는 자성 부하의 동작이라면 제어부(290)의 로우 출력 신호에 의해 트랜지스터(Q1)가 턴오프되어 하이인 가열 모드 결정 신호를 스위칭 발진부(230)에 출력되고, 비자성 부하의 동작이라면 상기 제어부(290)의 하이 출력 신호에 의해 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되어 로우인 가열 모드 결정 신호를 상기 스위칭 발진부(230)에 출력한다.
이에 따라, 자성 부하의 동작의 경우 스위칭 발진부(230)는 노아 게이트(NR5)가 가열 모드 결정부(300)의 하이 출력 신호에 의해 도 6 (k)와 같이 로우 신호의 출력 상태를 유지하므로 그 로우 신호가 인버터(IN5)를 통해 반전되어 스위칭 제어 신호(Y1)를 도 6 (m)과 같이 하이 상태로 유지하고 인버터(IN3)(IN4)가 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 순차적으로 반전함에 의해 도 6 (i)와 같은 스위칭 제어 신호(Y2)를 출력하며 인버터(IN1)(IN2)가 노아 게이트(NR4)의 출력 신호를 순차적으로 반전함에 의해 도 6 (h)와 같은 스위칭 제어 신호(Y3)를 출력하게 된다.
즉, 자성 부하일 경우 인버터부(270)는 스위칭 소자(S1)가 항상 온 상태이고 2개의 스위칭 소자(S2,S3)와 가열부(280)의 워킹 코일(Lr1,Lr2)가 하프 브릿지를 구성한다.
반대로, 비자성 부하의 동작의 경우 스위칭 발진부(230)는 가열 모드 결정부(300)의 출력 신호가 도 6 (j)와 같이 로우이므로 노아 게이트(NR5)가 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 입력으로 도 6 (l)과 같은 펄스를 출력함에 의해 인버처(IN5)에서 도 6 (n)과 같은 스위칭 제어 신호(Y1)를 출력하고 인버터(IN3)(IN4)가 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 순차적으로 반전함에 의해 도 6 (i)와 같은 스위칭 제어 신호(Y2)를 출력하며 인버터(IN1)(IN2)가 노아 게이트(NR4)의 출력 신호를 순차적으로 반전함에 의해 도 6 (h)와 같은 스위칭 제어 신호(Y3)를 출력하게 된다.
즉, 비자성 부하이면 인버터부(270)는 스위칭 소자(S1,S2)와 동시에 온/오프하고 스위칭 소자(S3)는 반대의 스위칭 상태를 갖도록 구성된다.
따라서, 스위칭 구동부(240)는 자성 부하 또는 비자성 부하의 결정에 따라 스위칭 발진부(230)로부터 발생되는 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)를 인버터부(270)의 스위칭 소자(S1~S3)에 각기 인가하여 교번 동작으로 스위칭되도록 한다.
예를 들어, 비자성 부하의 경우를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스위칭 구동부(240)의 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)에 의해 스위칭 소자(S1,S2)가 오프되고 스위치(S3)가 온되면 공진 탱크(Lr,Cr1,Cr2)에는 평활부(260)으로부터의 입력 전압(Vd)이 인가되어 공진이 시작됨에 의해 코일(Lr)의 전류가 상승한다.
이 후, 공진 반주기가 지나기 전에 스위칭 소자(S3)가 오프되면 스위칭 소자(S1~S3)에 병렬 접속된 콘덴서(Ca1~Ca3)가 가열부(280)의 공진 탱크(Lr,Cr1,Cr2)와 보조 공진하여 상기 보조 공진 콘덴서(Ca1,Ca2)의 전압은 'Vd'에서 '0'까지 떨어지고 그 사이 상기 보조 공진 콘덴서(Ca3)의 전압은 '0'에서 'Vd'까지 상승한다.
이 후, 스위칭 소자(S1,S2)의 역병렬 다이오드(D1,D2)가 도통되어 가열부(280)의 공진 탱크(Lr,Cr1,Cr2)에는 영전압이 가해지므로 공진 콘덴서(Ca1,Ca2)에 충전된 전압에 의해서 계속 공진이 일어나고 이때, 스위칭 소자(S1)(S2)를 영전압의 조건에서 온시키게 된다.
이에 따라, 계속된 공진에 의해서 공진 전류가 '0'으로 떨어지고 이번에는 반대 방향으로 공진에 의해서 공진 전류가 증가한다.
이 후, 공진 반주기가 지나기 전에 스위칭 소자(S1,S2)를 오프시키면 보조 공진 콘덴서(Ca1~Ca3)가 공진 탱크(Lr,Cr1,Cr2)와 보조 공진하여 보조 공진 콘덴서(Ca3)의 전압은 'Vd'에서 '0'으로 떨어지고 그 사이 보조 공진 콘덴서(Ca1,Ca2)의 전압은 '0'에서 'Vd'까지 상승한다.
이 후, 스위칭 소자(S3)의 역병렬 다이오드(D3)가 도통되어 공진 탱크(Lr,Cr1,Cr2)에는 평활부(26)으로부터의 전압(Vd)이 가해진다.
이에 따라, 공진이 계속 일어나고 이때, 스위칭 소자(S3)를 '0'전압 조건에서 온시킨다.
이 후, 계속된 공진에 의해서 공진 전류가 '0'으로 떨어지면 한주기의 동작이 종료되며 이 후, 상기와 같은 동작이 반복적으로 수행된다.
따라서, 상기와 같은 동작으로 유기된 전류에 의해서 가열부(280)의 워킹 코일(Lr)에 자장이 발생하여 자성 재질 용기인 부하에 와전류를 발생시킴으로써 부하의 가열 동작을 수행하게 된다.
한편, 자성 용기를 가열하는 경우도 비자성 부하의 경우와 동일한 동작을 수행하나 다만 공진 탱크의 구성 요소만이 차이가 있다.
상기에서의 자성 가열 모드와 비자성 가열 모드에 따른 스위칭 구동 전압의 타이밍과 이때의 워킹 코일에 흐르는 전류의 파형은 도 7에 도시한 바와 같다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 고가인 가열 모드 선택 릴레이를 사용하지 않아 제조 단가를 저감시킬 뿐만 아니라 온/오프 발생시 릴레이 접점음을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 상용전원(AC)을 맥동 직류 전압으로 정류하고 평활하여 일정 직류 전압을 출력하는 정류 평활 수단과, 이 정류 평활 수단의 직류 전압을 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)에 따라 스위칭하여 공진 전압을 발생시키는 인버터 수단과, 이 인버터 수단의 공진 전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열 수단과, 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머와, 이 타이머의 출력 펄스를 연산하여 상기 인버터 수단의 스위칭 동작의 데드타임을 조절하는 데드타임 조절 수단과, 가열 모드 결정 신호와 상기 데드타임 조절 수단의 출력 펄스를 입력으로 상기 인버터 수단의 교번 스위칭 동작을 위한 펄스(X1)(X2)를 출력하는 스위칭 발진 수단과, 상기 스위칭 발진 수단의 출력 신호(X1)(X2)를 입력으로 상기 인버터 수단에 스위칭 제어 신호(Y1~Y3)를 출력하는 스위칭 구동 수단과, 자성 부하 또는 비자성 부하를 판별하여 제어 신호를 출력하는 제어 수단과, 이 제어 수단의 출력 신호에 의해 가열 모드 결정 신호를 상기 스위칭 발진 수단에 출력하는 가열 모드 결정 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 유도 조리기의 스위칭 회로.
  2. 제1항에 있어서, 스위칭 발진 수단은 가열 모드 결정 수단의 출력 신호가 하이인 경우 스위칭 제어 신호(Y1)는 하이 상태로 하여 스위칭 제어 신호(Y2)(Y3)를 교번 스위칭하고, 가열 모드 결정 수단의 출력 신호가 로우인 경우 스위칭 제어 신호(Y1)(Y2)는 동시에 온/오프함과 아울러 스위칭 제어 신호(Y3)는 반대로 온/오프하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전자 유도 조리기의 스위칭 회로.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스위칭 발진 수단은 데드타임 조절 수단의 출력 신호를 순차적으로 노아링하는 노아 게이트(NR1)(NR2)와, 상기 노아 게이트(NR2)의 출력 신호의 상승 에지에서 반전 출력 신호를 래치하는 디플립플롭(DF)과, 상기 디플립플롭(DF)의 비반전 출력 신호와 노아 게이트(NR2)의 출력 신호를 노아링하는 노아 게이트(NR3)와, 이 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 순차적으로 반전하여 스위칭 제어 신호(Y2)를 출력하는 인버터(IN3)(IN4)와, 상기 디플립플롭(DF)의 반전 출력 신호와 노아 게이트(NR2)의 출력 신호를 노아링하는 노아 게이트(NR4)와, 이 노아 게이트(NR4)의 출력 신호를 순차적으로 반전하여 스위칭 제어 신호(Y3)를 출력하는 인버터(IN1)(IN2)와, 가열 모드 결정부(300)의 출력 신호와 상기 노아 게이트(NR3)의 출력 신호를 노아링하는 노아 게이트(NR5)와, 이 노아 게이트(NR5)의 출력 신호를 반전하여 스위칭 제어 신호(Y1)를 출력하는 인버터(IN5)로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 유도 조리기의 스위칭 회로.
  4. 제1항에 있어서, 가열 모드 결정 수단은 자성 모드의 경우 제어 수단의 하이 출력 신호에 턴온되어 로우인 가열 모드 결정 신호를 출력시키고 비자성 모드의 경우 상기 제어부(290)의 로우 출력 신호에 턴오프되어 하이인 가열 모드 결정 신호를 출력하는 트랜지스터(Q1)로 구성한 것을 특징으로 하는 전자 유도 조리기의 스위칭 회로.
  5. 제1항에 있어서, 인버터 수단은 역방향 다이오드와 콘덴서(D1,Ca1)(D2,Ca2)(D3,Ca3)가 각기 병렬 접속된 3개의 스위칭 소자(S1)(S2)(S3)를 직렬 접속하여 그 스위칭 소자(S1~S3)에 스위칭 구동 수단의 제어 신호(Y1~Y3)를 각기 인가하고 상기 스위칭 소자(S1)(S2)에 가열 수단의 워킹 코일과 공진 콘덴서(Lr1,Cr1)(Lr2,Cr2)를 병렬 접속하여 구성한 것을 특징으로 하는 전자 유도 조리기의 스위칭 회로.
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