KR100206844B1 - Heating control apparatus for induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유도가열 조리기의 가열제어 장치에 관한 것으로, 종래의 장치는 출력의 변화를 감지하기 위해 전압검지부의 검지신호를 제어부에서 인가받아 비교판단 후, 인버터구동부를 제어하였기 때문에 용기의 이동이 급격히 일어날 경우는 이에 대응하지 못하는 문제점이 있었고, 또한 이상이 발생하여 시스템이 정지하면 사용자가 키조작을 다시 해야만 하는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 복수개의 가열코일과 공진용 콘덴서로 구성된 직렬공진부와; 제어신호에 따라 스위칭소자를 도통 및 차단시켜 얻어지는 공진전압을 상기 직렬공진부에 인가하는 인버터와; 부하측에 흐르는 전류를 감지하여 이를 그에따른 전압으로 변환하여 출력하는 전압검지수단과; 상기 전압검지수단의 검지신호를 기 설정된 기준신호와 비교하여 그에따른 신호를 출력하는 비교수단과; 상기 전압검지수단과 상기 비교수단의 출력신호를 입력받아 현재의 출력상태를 파악하여 그에따른 펄스폭변조 및 인에이블신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단의 제어신호를 정류하여 그에따른 전압을 출력하는 제어전압설정수단과; 상기 제어전압 설정수단의 출력전압에 따른 주파수를 출력하는 전압제어발진수단과; 상기 제어수단의 제어신호에 따라 인에이블되거나, 상기 비교수단의 출력 신호에 따라 리셋트되어, 상기 전압제어발진수단의 주파수에 따른 스위칭신호를 상기 인버터에 인가하는 인버터구동수단으로 구성한 유도가열조리기의 가열제어 장치를 창안한 것으로, 이와같이 전압검지부의 출력검지신호를 비교부를 통해 비교하여 그에따른 제어신호를 인버터구동부에 직접 인가하도록 함으로써 이상발생시 즉시 대응 할 수 있고, 출력변화가 안정되면 자동으로 시스템을 정상동작 시킬 수 있어 이상동작에 의한 스위칭 파손을 방지할 수 있고, 가열동작의 정지 없이 가열을 진행할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a heating control device for an induction heating cooker, and the conventional device is applied to the detection signal of the voltage detection unit to detect the change in the output from the control unit after the comparison decision, and then controlled the inverter drive unit, the movement of the vessel suddenly If there was a problem that could not respond to this problem, there was also a problem that the user has to restart the key operation when the system stops because of an error. The present invention comprises a series resonator comprising a plurality of heating coils and a resonance capacitor to solve the conventional problems; An inverter for applying a resonance voltage obtained by conducting and interrupting a switching element in accordance with a control signal to the series resonance unit; Voltage detecting means for detecting a current flowing in the load side and converting the current into a voltage according to the load; Comparison means for comparing the detection signal of the voltage detection means with a preset reference signal and outputting a corresponding signal; Control means for receiving an output signal of the voltage detecting means and the comparing means, identifying a current output state, and outputting a pulse width modulation and enable signal according thereto; Control voltage setting means for rectifying the control signal of the control means and outputting a corresponding voltage; Voltage controlled oscillation means for outputting a frequency corresponding to the output voltage of said control voltage setting means; An induction heating cooker comprising an inverter driving means which is enabled in accordance with a control signal of the control means or reset according to an output signal of the comparing means and applies a switching signal according to the frequency of the voltage controlled oscillation means to the inverter. Invented the heating control device. By comparing the output detection signal of the voltage detection unit through the comparison unit, the control signal can be directly applied to the inverter driving unit so that it can respond immediately when an abnormality occurs. Since it can be operated normally, it is possible to prevent switching breakage due to abnormal operation, and it is possible to proceed with heating without stopping the heating operation.
Description
제1도는 종래 유도가열 조리기의 회로 구성도.1 is a circuit diagram of a conventional induction heating cooker.
제2도는 본 발명의 일 실시예시도.2 is a diagram illustrating one embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 정류부 20 : 필터부10: rectifier 20: filter
30 : 인버터 40 : 전압검지부30: inverter 40: voltage detector
50 : 제어부 60 : 제어전압설정부50: control unit 60: control voltage setting unit
70 : 전압제어발진기 80 : 인버터구동부70: voltage controlled oscillator 80: inverter drive unit
90 : 비교부90: comparison unit
본 발명은 유도가열 조리기에 관한 것으로, 특히 비자성 용기의 가열 중, 용기의 급격한 이동이나 큰 변화가 발생하면 이를 즉시 검출하여 인버터를 리셋트 시키고 이후, 시스템이 안정되면 다시 인버터를 인에이블 시키도록 함으로써 가열동작의 정지없이 가열을 진행할 수 있도록 한 유도가열 조리기의 가열제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooker, in particular, during the heating of a non-magnetic container, if a sudden movement or a large change of the container occurs, it is immediately detected to reset the inverter, and then, if the system is stable to enable the inverter again. The present invention relates to a heating control device for an induction heating cooker, which enables heating to be performed without stopping the heating operation.
제1도는 종래 유도가열 조리기의 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 입력되는 교류전원을 정류하여 직류로 출력하는 정류부(10)와; 상기 정류부(10)의 출력전압을 필터링하는 필터부(20)와; 상기 필터부(20)로 부터 제공되는 직류전압을 스위칭제어신호에 따라 스위칭소자를 도통 및 차단시켜 얻어지는 공진전압을 출력하는 인버터(30)와; 상기 인버터(30)로부터 제공되는 공진전압에 의해 조리용기에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열코일(L1,L2)과; 상기 가열코일(L1,L2) 사이의 공통 접속점과 공진콘덴서(C1,C2) 사이의 공통 접속점 사이에 연결하여 자성용기냐 비자성용기냐에 따라 하나의 가열코일(L1) 또는 2개의 가열코일(L1,L2) 모두를 선택하도록 하는 릴레이(RY1)와; 상기 교류전원에서 부하측으로 흐르는 전류를 검출하여 이를 그에 비례하는 전압으로 변환하는 전압검지부(40)와; 상기 전압검지부(40)의 검지전압에 따른 펄스폭변조신호(PWM) 또는 리셋트신호를 출력하는 제어부(50)와; 상기 제어부(50)의 펄스폭변조신호(PWM)에 따른 일정전압을 출력하는 제어전압설정부(60)와; 상기 제어전압설정부(60)의 출력전압에 따른 주파수를 발생하는 전압제어발진기(70)와; 상기 전압제어발진기(70)의 주파수에 따른 스위칭제어신호를 상기 인버터(30)에 인가하거나 상기 제어부로부터의 리셋트신호에 의해 리셋트되는 인버터구동부(80)로 구성된다.1 is a circuit configuration diagram of a conventional induction heating cooker, as shown in the rectifier 10 for rectifying and outputting the AC power input; A filter unit 20 for filtering the output voltage of the rectifier unit 10; An inverter (30) for outputting a resonance voltage obtained by conducting and cutting off the switching element according to a switching control signal from the DC voltage provided from the filter unit (20); Heating coils (L1, L2) for inducing eddy currents in the cooking vessel and heating them by the resonance voltage provided from the inverter (30); One heating coil L1 or two heating coils L1 or L1, depending on whether the magnetic container or the nonmagnetic container is connected between the common connection point between the heating coils L1 and L2 and the common connection point between the resonant capacitors C1 and C2. L2) a relay RY1 for selecting all; A voltage detector 40 which detects a current flowing from the AC power source to the load side and converts the current into a voltage proportional thereto; A controller 50 for outputting a pulse width modulated signal PWM or a reset signal according to the detected voltage of the voltage detector 40; A control voltage setting unit 60 for outputting a predetermined voltage according to the pulse width modulation signal PWM of the controller 50; A voltage controlled oscillator 70 generating a frequency according to the output voltage of the control voltage setting unit 60; The inverter control unit 80 is configured to apply a switching control signal according to the frequency of the voltage controlled oscillator 70 to the inverter 30 or reset by a reset signal from the controller.
이와같이 구성된 종래 회로의 동작을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the conventional circuit configured as described above is as follows.
사용자가 조리하고자 하는 음식물을 조리용기에 담아 탑플레이트에 놓은후, 기능키를 선택하면, 제어부(50)는 이를 인식하여 가열을 위한 펄스폭변조신호(PWM)를 출력한다.After the user puts food to be cooked in a cooking container and places it on the top plate, and selects a function key, the controller 50 recognizes this and outputs a pulse width modulated signal PWM for heating.
이에따라 제어전압설정부(60)는 상기 제어부(50)의 펄스폭변조신호(PWM)를 정류하여 그에따른 일정전압을 출력한다.Accordingly, the control voltage setting unit 60 rectifies the pulse width modulation signal PWM of the controller 50 and outputs a constant voltage according thereto.
상기 일정전압은 전압제어발진기(70)에 인가되어 그에따른 주파수로 출력되고, 이 주파수는 인버터구동부(80)에 인가되어 인버터(30) 구동을 위한 스위칭제어신호로 출력된다.The constant voltage is applied to the voltage controlled oscillator 70 and output at a frequency corresponding thereto. The frequency is applied to the inverter driver 80 and output as a switching control signal for driving the inverter 30.
상기에서 음식물을 담은 조리용기가 자성체인 경우에는 릴레이(RY1)를 온시켜 1개의 가열코일(L1)에 의해 가열이 되도록 한다.In the case where the cooking vessel containing the food is a magnetic substance, the relay RY1 is turned on to be heated by one heating coil L1.
그러나 조리용기가 비자성체인 경우에는 릴레이(RY1)를 오프시켜 2개의 가열코일(L1,L2)에 의해 가열이 되도록 한다.However, when the cooking vessel is a nonmagnetic material, the relay RY1 is turned off to be heated by the two heating coils L1 and L2.
이와같은 동작이 이루어질 때 전압검지부(40)는 교류전원단자로부터 부하로 흐르는 전류를 검출하여 그에따른 전압으로 변환하여 제어부(50)에 인가한다.When such an operation is made, the voltage detector 40 detects a current flowing from the AC power terminal to the load, converts it into a voltage, and applies it to the controller 50.
비자성 용기의 가열시에는 출력의 주파수 특성이 매우 급격하여 가열중 용기의 이동이 발생하면 큰 출력변화가 생기는데, 이로인해 스위칭소자가 파손될 수 있다. 따라서 이를 막기위해 제어부(50)는 입력된 검지신호에 따라 현재의 전력량을 검출하고, 목표의 전력을 얻기 위하여 적절한 펄스폭변조신호(PWM)를 출력함과 동시에 입력된 검지신호를 기준신호와 비교하여 이상여부를 판단 한다.When the nonmagnetic container is heated, the frequency characteristic of the output is so rapid that a large output change occurs when the container is moved during heating, which can damage the switching element. Therefore, in order to prevent this, the controller 50 detects a current amount of power according to the input detection signal, outputs an appropriate pulse width modulation signal PWM to obtain a target power, and simultaneously compares the input detection signal with a reference signal. Judge for abnormalities.
상기 비교결과 검지신호가 기준치보다 크면 가열중 용기의 이동이 발생한 것으로 판단하여 스위칭소자를 보호하기 위해 인버터구동부에 리셋트신호를 출력한다.As a result of the comparison, when the detection signal is larger than the reference value, it is determined that the movement of the container occurs during heating, and a reset signal is output to the inverter driver to protect the switching device.
이에따라 인버터의 구동이 정지하여 시스템은 가열동작을 중지한다.As a result, the drive is stopped and the system stops heating.
이상에서 설명한 바와같이 종래의 장치는 출력의 변화를 감지하기 위해 전압검지부의 검지신호를 제어부에서 인가받아 비교판단 후, 인버터구동부를 제어하였기 때문에 용기의 이동이 급격히 일어날 경우는 이에 대응하지 못하는 문제점이 있었고, 또한 이상이 발생하여 시스템이 정지하면 사용자가 키조작을 다시 해야만 하는 문제점이 있었다.As described above, the conventional apparatus does not respond to a sudden movement of the container because the inverter driver is controlled after the detection signal of the voltage detector is applied by the controller to detect a change in output. In addition, there was a problem that the user has to restart the key operation when the system stops due to an abnormality.
본 발명의 목적은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 전압검지부의 검지신호를 추가 설치한 비교부에서 비교하여 이상이 발생하면 직접 인버터구동부를 리셋트 시키도록 함으로써 용기의 이동이 급격히 일어나더라도 이에 대응할 수 있고, 이후 시스템이 안정되면 제어부에서 상기 인버터구동부를 인에이블 시킬 수 있도록 함으로써 자동으로 시스템을 재동작 시킬 수 있도록 한 유도가열 조리기의 가열제어 장치를 제공하는데 있다.The object of the present invention is to compare the detection signal of the voltage detection unit in order to solve such a conventional problem, if the abnormality occurs by directly resetting the inverter drive unit can respond to this even if the movement of the container suddenly occurs And, after the system is stable to provide a heating control device for an induction heating cooker to automatically restart the system by enabling the inverter drive unit in the control unit.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 유도가열 조리기의 가열제어장치는 복수개의 가열코일과 공진용 콘덴서로 구성된 직렬공진부와; 제어신호에 따라 스위칭소자를 도통 및 차단시켜 얻어지는 공진전압을 상기 직렬공진부에 인가하는 인버터와; 부하측에 흐르는 전류를 감지하여 이를 그에따른 전압으로 변환하여 출력하는 전압검지수단과; 상기 전압검지수단의 검지신호를 기 설정된 기준신호와 비교하여 그에따른 신호를 출력하는 비교수단과; 상기 전압검지수단과 상기 비교수단의 출력신호를 입력받아 현재의 출력상태를 파악하여 그에따른 펄스폭변조 및 인에이블신호를 출력하는 제어수단과; 상기 제어수단의 제어신호를 정류하여 그에따른 전압을 출력하는 제어전압설정수단과; 상기 제어전압설정수단의 출력전압에 따른 주파수를 출력하는 전압제어발진수단과; 상기 제어수단의 제어신호에 따라 인에이블되거나, 상기 비교수단의 출력신호에 따라 리셋트되어, 상기 전압제어발진수단의 주파수에 따른 스위칭신호를 상기 인버터에 인가하는 인버터구동수단으로 구성한다.In order to achieve the object of the present invention, a heating control apparatus of an induction heating cooker includes a series resonator comprising a plurality of heating coils and a resonance capacitor; An inverter for applying a resonance voltage obtained by conducting and interrupting a switching element in accordance with a control signal to the series resonance unit; Voltage detecting means for detecting a current flowing in the load side and converting the current into a voltage according to the load; Comparison means for comparing the detection signal of the voltage detection means with a preset reference signal and outputting a corresponding signal; Control means for receiving an output signal of the voltage detecting means and the comparing means, identifying a current output state, and outputting a pulse width modulation and enable signal according thereto; Control voltage setting means for rectifying the control signal of the control means and outputting a corresponding voltage; Voltage controlled oscillation means for outputting a frequency corresponding to an output voltage of said control voltage setting means; Inverter driving means is enabled according to the control signal of the control means or reset according to the output signal of the comparing means, and applies the switching signal according to the frequency of the voltage controlled oscillation means to the inverter.
이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 일 실시예를 들어 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described with reference to one embodiment.
제2도는 본 발명의 일 실시예시도로서, 이에 도시한 바와같이 입력되는 교류전원을 정류하여 직류로 출력하는 정류부(10)와; 상기 정류부(10)의 출력전압을 필터링하는 필터부(20)와; 상기 필터부(20)로 부터 제공되는 직류전압을 출력하는 인버터(30)와; 상기 인버터(30)로부터 제공되는 공진전압에 의해 조리용기에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열코일(L1,L2)과; 상기 가열코일(L1,L2) 사이의 공통 접속점과 공진콘덴서(C1,C2) 사이의 공통 접속점 사이에 연결하여 자성용기냐 비자성용기냐에 따라 하나의 가열코일(L1) 또는 2개의 가열코일(L1,L2) 모두를 선택하도록 하는 릴레이(RY1)와; 상기 교류전원에서 부하측으로 흐르는 전류를 검출하여 이를 그에 비례하는 전압으로 변환하는 전압검지부(40)와; 상기 전압검지부(40)의 검지신호를 기 설정된 기준신호와 비교하여 그에따른 신호를 출력하는 비교부(90)와; 상기 전압검지부(40)와 상기 비교부(90)의 출력신호를 입력받아 현재의 출력상태를 파악하여 그에따른 펄스폭변조 및 인에이블신호를 출력하는 제어부(50)와; 상기 제어부(50)의 펄스폭변조신호(PWM)에 따른 일정전압을 출력하는 제어전압설정부(60)와; 상기 제어전압설정부(60)의 출력전압에 따른 주파수를 발생하는 전압제어발진기(70)와; 상기 제어부(50)의 제어신호에 따라 인에이블되거나, 상기 비교부(90)의 출력신호에 따라 리셋트되어, 상기 전압제어발진부(70)의 주파수에 따른 스위칭신호를 상기 인버터(30)에 인가하는 인버터구동부(80)로 구성한다.2 is an exemplary view of the present invention, and the rectifying unit 10 for rectifying and outputting the AC power input as direct current as shown therein; A filter unit 20 for filtering the output voltage of the rectifier unit 10; An inverter 30 for outputting a DC voltage provided from the filter unit 20; Heating coils (L1, L2) for inducing eddy currents in the cooking vessel and heating them by the resonance voltage provided from the inverter (30); One heating coil L1 or two heating coils L1 or L1, depending on whether the magnetic container or the nonmagnetic container is connected between the common connection point between the heating coils L1 and L2 and the common connection point between the resonant capacitors C1 and C2. L2) a relay RY1 for selecting all; A voltage detector 40 which detects a current flowing from the AC power source to the load side and converts the current into a voltage proportional thereto; A comparison unit (90) for comparing the detection signal of the voltage detection unit (40) with a preset reference signal and outputting a corresponding signal; A controller (50) which receives the output signals of the voltage detector (40) and the comparator (90), grasps the current output state, and outputs a pulse width modulation and enable signal accordingly; A control voltage setting unit 60 for outputting a predetermined voltage according to the pulse width modulation signal PWM of the controller 50; A voltage controlled oscillator 70 generating a frequency according to the output voltage of the control voltage setting unit 60; Enabled according to the control signal of the controller 50 or reset according to the output signal of the comparator 90 to apply a switching signal according to the frequency of the voltage controlled oscillator 70 to the inverter 30. It consists of an inverter drive unit (80).
이와같이 구성한 본 발명의 일 실시예의 동작은 다음과 같다.Operation of one embodiment of the present invention configured as described above is as follows.
먼저, 개략적인 동작은 종래의 장치와 동일하다. 따라서 이상이 발생한 경우만을 예를 들어 설명한다.First, the schematic operation is the same as that of the conventional apparatus. Therefore, only the case where an abnormality has occurred is demonstrated.
사용자가 음식물을 조리용기에 담아 탑플레이트에 놓고 임의의 기능키를 선택하면 제어부(50)는 이를 인지하여 그에따른 동작이 수행되도록 시스템을 제어한다.When the user puts the food in the cooking vessel and puts it on the top plate and selects an arbitrary function key, the controller 50 recognizes this and controls the system to perform a corresponding operation.
이와같은 동작 중, 전압검지부(40)는 부하측으로 흐르는 전류의 변화를 검출하여 이를 그에따른 전압으로 변환하여 출력하는데, 이는 제어부(50)에 직접 입력되기도 하고, 비교부(90)에 인가되기도 한다.During this operation, the voltage detector 40 detects a change in the current flowing to the load side and converts it into a voltage corresponding thereto, which is directly input to the controller 50 or applied to the comparator 90. .
이때, 비교부(90)는 상기 전압검지부(40)의 검지신호를 기 설정된 기준신호와 비교하여 그에따른 신호를 출력하는데, 예를들어 이상이 발생하면 즉 검지신호가 기준신호가 크면 '하이'신호를 출력하고, 정상상태이면 즉, 검지신호가 기준신호보다 작으면 '로우'신호를 출력한다.In this case, the comparison unit 90 compares the detection signal of the voltage detection unit 40 with a preset reference signal and outputs a corresponding signal. For example, when an abnormality occurs, that is, when the detection signal is large, the signal is 'high'. Outputs a signal and outputs a low signal if the detection signal is smaller than the reference signal.
상기 비교부(90)의 출력신호는 제어부(50)에 인가됨과 동시에 인버터구동부(80)에 리셋트신호로 인가된다. 따라서 비자성 용기를 가열시 용기의 이동이 급격이 일어나게 되면 즉, 이상이 발생하면 제어부에 의한 제어를 받기 전에 인버터구동부(80)는 비교부(90)의 출력신호에 의해 즉시 리셋트된다.The output signal of the comparator 90 is applied to the controller 50 and to the inverter driver 80 as a reset signal. Therefore, when the movement of the container suddenly occurs when the nonmagnetic container is heated, that is, when an abnormality occurs, the inverter driver 80 is immediately reset by the output signal of the comparator 90 before being controlled by the controller.
이와같이 이상이 발생하면 인버터구동부(80)는 즉시 리셋트되어 인버터(30)의 구동이 정지하고, 제어부(50)는 동시에 시스템 각부를 정지 시킨다.When the abnormality occurs in this way, the inverter driver 80 is immediately reset to stop the drive of the inverter 30, the control unit 50 at the same time stops each part of the system.
따라서 급격한 출력번화에 의한 인버터(30)내 스위칭 소자의 파손을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent breakage of the switching element in the inverter 30 due to a sudden output bust.
이후, 시스템이 안정되어 전압검지부(40)로부터의 검지신호가 정상상태가 되면, 비교부(90)는 '로우'신호를 출력하게 되고, 이를 입력받은 제어부(50)는 다시 시스템 각부를 정상동작 시킴과 아울러 인버터구동부(80)에 인에이블신호를 인가한다.After that, when the system is stabilized and the detection signal from the voltage detector 40 is in a normal state, the comparator 90 outputs a 'low' signal, and the controller 50 receives the normal operation of each part of the system again. In addition, the enable signal is applied to the inverter driver 80.
이로인해 인버터(30)가 동작하여 시스템은 정상적인 가열동작을 진행한다.This causes the inverter 30 to operate and the system proceeds with the normal heating operation.
이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 전압검지부의 출력 검지신호를 비교부를 통해 비교하여 그에따른 제어신호를 인버터구동부에 직접 인가하도록 함으로써 이상발생시 즉시 대응 할 수 있고, 출력변화가 안정되면 자동으로 시스템을 정상동작 시킬 수 있어 이상동작에 의한 스위칭 파손을 방지할 수 있고, 가열동작의 정지 없이 가열을 진행할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention compares the output detection signal of the voltage detection unit through the comparison unit and directly applies the corresponding control signal to the inverter driver to immediately respond when an abnormality occurs, and automatically changes the system when the output change is stable. Since it can be operated normally, it is possible to prevent switching breakage due to abnormal operation, and it is possible to proceed with heating without stopping the heating operation.
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1996
- 1996-12-30 KR KR1019960077541A patent/KR100206844B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980058229A (en) | 1998-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110328 Year of fee payment: 13 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |