KR100218477B1 - 전자조리기의 스위칭회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자조리기의 스위칭회로에 관한 것으로, 종래에는 IGBT 소자로는 비자성 용기를 가열하기 위한 80KHz로 구동시킬 수 없어서, 고전압, 고전류의 정격을 갖는 고가의 모스 전계효과 트랜지스터(MOS FET)를 사용해야 하는 문제가 있어서 스위칭소자가 상,하단의 쌍으로 구성되어 동작되므로 어느 한쪽의 소자가 언발란스(unblance)로 인하여 집중될 경우 손상을 초래하는 등의 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머(101)와; 상기 타이머(101)에서 발생되는 펄스를 이용하여 스위칭소자 교번 동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부(102)와; 상기 데드타임 조절부(102)에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 스위칭하기 위한 주파수를 갖도록 펄스폭을 조절하는 스위칭 발진부(103)와; 조리용기의 재질에 따라 스위칭소자를 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(109)와, 상기 제어부(109)에서 출력되는 제어신호에 따라 스위치선택신호를 출력하는 가열모드 결정부(110)와, 상기 가열모드 결정부(110)에서 출력되는 스위치선택신호에 따라 스위치가 도통 또는 차단되어 상기 스위칭 발진부(103)에서 발생하는 펄스를 출력하는 아날로그 스위치(111)와, 상기 아날로그 스위치(111)의 스위치상태에 따라 스위칭소자를 구동하기 위한 펄스를 출력하는 스위칭파형 제어부(113)와, 상기 스위칭파형 제어부(113)에서 필요한 펄스의 타이밍을 조절하기 위한 지연부(112)와, 상기 스위칭파형 제어부(113)에서 입력되는 펄스를 이용하여 스위칭부(108)의 스위칭소자를 교번동작시키기 위한 스위칭 구동부(114)와, 상기 스위칭부(108)의 스위칭소자의 스위칭동작으로 조리용기(107)를 유도가열하기 위한 LC공진부(106)로 구성하여, 범용의 IGBT소자를 이용하여 자성용기 뿐만아니라 비자성용기를 유도가열할 수 있도록 하여 제품화에 따른 비용부담을 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

전자조리기의 스위칭회로

본 발명은 비자성 용기를 가열하고자 하는 전자조리기의 스위칭 회로에 관한 것으로, 특히 범용의 IGBT소자를 사용하면서도 스위칭주파수 보다 2배 주기인 LC 부하공진을 실현시킴으로서 비자성 용기를 가열할 수 있도록 한 전자조리기의 스위칭 회로에 관한 것이다.

종래 전자조리기의 스위칭 회로는, 도 1에 도시된 바와같이, 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머(10)와; 상기 타이머(10)에서 발생되는 펄스를 이용하여 스위칭소자 교번 동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부(20)와; 상기 데드타임 조절부(20)에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 발진시키기 위하여 ZVC(Zero Voltage Switching)을 수행하도록 하는 스위칭 발진부(30)와; 입력되는 상용전원(AC)을 브리지 다이오드를 이용하여 직류 전압으로 정류시키는 정류부(50)와; 상기 정류부(50)를 통해 정류된 직류전압을 입력받아 역률개선을 위해 필터링 및 평활하는 LC필터부(60)와; 상기 LC필터부(60)를 통해 제공된 직류전압에 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 두 개의 스위치로 이루어지고 스위칭 제어신호에 따라 스위칭하여 워킹코일에 공진전압을 제공하는 스위칭부(70)와; 상기 스위칭부(70)의 스위칭소자로 스위칭 제어신호를 공급하는 스위칭 구동부(40)와; 상기 스위칭부(70)에 의한 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜 용기(80)를 가열하도록 하는 워킹코일(L1)로 구성된다. 미설명부호 C1은 공진콘덴서이다.

이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 도 1 및 도 2에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

외부발진기로 이용되고 있는 타이머(10)에서 도 2의 (a)에서와 같은 소정의 폭을 갖는 펄스(a점 파형)를 발생시키면, 데드타임 조절부(20)의 콘덴서(C5)와 저항(R1)에 의해 미분되어 도 2의 (b)에서와 같은 펄스(b점파형)로 변한 후 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)로 입력된다.

이때 상기 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 저항(R2)과 가변저항(VR1)에 의해 조정되는 기준전압을 입력받는다.

이렇게 비반전단자(+)와 반전단자(-)로 입력받은 연산증폭기(OP1)는 두 값을 비교하여 오차를 구하고, 그 구한 오차를 다시 연산증폭기(OP2)의 비반전단자(+)로 출력한다.

상기 연산증폭기(OP2)는 저항(R3-R5)에 의해 조정된 기준전압을 그의 반전단자(-)로 입력받아 두 값을 비교하여 얻은 값을 스위칭 발진부(30)로 출력한다.

이와같이 미분하고 연산동작을 행하여 출력시키는 이유는, 스위칭 소자(S1)(S2)가 동시에 온 또는 오프되지 않고, 제로(ZERO)인 상태에서 각각 스위칭될 수 있도록 데드타임을 설정하여 주는 것이다.

상기 데드타임 조절부(20)에서 출력된 펄스는 스위칭 발진부(30)의 노아게이트(NR1)(NR2)를 거쳐 제 2 도의 (c)에서와 같은 펄스(c점파형)를 만들어 출력한다.

상기 c점파형은 디플립플롭(DF1)의 클럭펄스 입력(Cp)과 또다른 노아게이트(NR3)(NR4)의 일측입력에 연결되어, 상기 입력펄스(Cp)가 상승일 때 디플립플롭(DF1)의 데이터 입력단(D)으로 입력되는 펄스는 출력단(Q)으로 출력함에 있어, 상기 데이터 입력단(D)은 반전출력단

의 출력으로 입력한다.

따라서 상기 디플립플롭(DF1)의 반전출력단

을 통해 도 2의 (e)에서와 같은 펄스(e점파형)를 출력하게 되면, 그의 비반전출력단(Q)을 통해서는 도 2의 (d)에서와 같은 펄스(d점파형)를 출력한다.

스위칭 구동부(40)에 입력되는 파형은 c점과 d점을 노아게이트(NR3)에서 입력으로 한 도 2의 (f)에서와 같은 펄스(f점파형)와, d점과 e점을 노아게이트(NR4)에서 입력으로 한 도 2의 (g)에서와 같은 펄스(g점파형)를 각각 입력으로 한다.

상기 f점과 g점에서 출력되는 파형을 비교해보면, 스위칭소자(S1,S2)가 동시에 온 또는 오프되는 것을 방지하기 위한 ZVS(ZERO VOLTAGE SWITCHING) 구간이 존재함을 알 수 있다.

상기 스위칭 구동부(40)가 출력하는 제어신호가 스위칭 발진부(30)의 f점 파형일 때, 하이high를 출력하면 스위칭부(70)의 스위칭소자(S1,S3)가 동작하고, 스위칭발진부(30)의 g점 파형일 때, 하이high를 출력하면 상기 스위칭부(70)의 스위칭소자(S2,S4)가 동작한다.

상기에서와 같이 스위칭소자(S1,S3),(S2,S4)가 교번동작하면 워킹코일(L1)과 공진콘덴서(C1)에 의해 LC공진을 일으켜 워킹코일(L1)의 윗면에 놓여진 용기(80)에 와전류를 인가시켜 유도가열시킨다.

이때 정류부(50)는 상용전원(AC)를 정류하여 직류 전압을 출력하고, 이 직류 전압은 LC필터(60)의 코일(L2)과 콘덴서(C4)를 통해 필터링 및 평활한 전압을 스위칭부(70)로 제공한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 범용의 IGBT 소자로는 비자성 용기를 가열하기 위한 80KHz로 구동시킬 수 없어서, 고전압, 고전류의 정격을 갖는 고가의 모스 전계효과 트랜지스터(MOS FET) 사용으로 인하여 제품화에 다른 비용부담이 크고, 스위칭소자가 상,하단의 쌍으로 구성되어 동작되므로 어느 한쪽의 소자가 언발란스(unblance)로 인하여 집중될 경우 손상을 초래하는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 범용의 IGBT 소자를 사용하여 스위칭소자를 순차 구동시켜줌으로써 높은 주파수에서도 비자성용기를 가열할 수 있도록 하여 제품화에 따른 비용부담을 줄이도록 한 전자조리기의 스위칭회로 및 제어방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래 전자조리기의 스위칭회로 구성도.

도 2는 도 1에서, 각 부의 신호 타이밍도.

도 3은 본 발명 전자조리기의 스위칭회로 구성도.

도 4는 도 3에서, 각 부의 신호 타이밍도.

도 5는 본 발명 전자조리기의 스위칭 제어방법에 대한 동작과정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101 : 타이머 102 : 데드타임 조절부

103 : 스위칭 발진부 104 : 정류부

105 : 평활부 106 : LC공진부

107 : 조리용기 108 : 스위칭부

109 : 제어부 110 : 가열모드 결정부

111 : 아날로그 스위치 112 : 지연부

113 : 스위칭파형 제어부 114 : 스위칭 구동부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스위칭소자 교번 동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 스위칭하기 위한 주파수를 갖도록 펄스폭을 조절하는 스위칭 발진부와; 조리용기의 재질에 따라 스위칭소자를 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 스위치선택신호를 출력하는 가열모드 결정부와, 상기 가열모드 결정부에서 출력되는 스위치선택신호에 따라 스위치가 도통 또는 차단되어 상기 스위칭 발진부에서 발생하는 펄스를 출력하는 아날로그 스위치와, 상기 아날로그 스위치의 스위치상태에 따라 스위칭소자를 구동하기 위한 펄스를 출력하는 스위칭파형 제어부와, 상기 스위칭파형 제어부에서 필요한 펄스의 타이밍을 조절하기 위한 지연부와, 상기 스위칭파형 제어부에서 입력되는 펄스를 이용하여 스위칭부의 스위칭소자를 교번동작시켜 유도가열하도록 하는 스위칭 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명 전자조리기의 스위칭 회로에 대한 일실시예로서, 이에 도시한 바와 같이, 일정한 폭을 갖는 펄스를 발생하는 외부 발진기인 타이머(101)와; 상기 타이머(101)에서 발생되는 펄스를 이용하여 스위칭소자 교번 동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부(102)와; 상기 데드타임 조절부(102)에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 스위칭하기 위한 주파수를 갖도록 펄스폭을 조절하는 스위칭 발진부(103)와; 조리용기의 재질에 따라 스위칭소자를 선택하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(109)와, 상기 제어부(109)에서 출력되는 제어신호에 따라 스위치선택신호를 출력하는 가열모드 결정부(110)와, 상기 가열모드 결정부(110)에서 출력되는 스위치선택신호에 따라 스위치가 도통 또는 차단되어 상기 스위칭 발진부(103)에서 발생하는 펄스를 출력하는 아날로그 스위치(111)와, 상기 아날로그 스위치(111)의 스위치상태에 따라 스위칭소자를 구동하기 위한 펄스를 출력하는 스위칭파형 제어부(113)와, 상기 스위칭파형 제어부(113)에서 필요한 펄스의 타이밍을 조절하기 위한 지연부(112)와, 상기 스위칭파형 제어부(113)에서 입력되는 펄스를 이용하여 스위칭부(108)의 스위칭소자를 교번동작시키기 위한 스위칭 구동부(114)와, 상기 스위칭부(108)의 스위칭소자의 스위칭동작으로 조리용기(107)를 유도가열하기 위한 LC공진부(106)로 구성한다.

상기 스위칭파형 제어부(113)는, 클럭펄스 입력단자(Cp)로 입력되는 스위칭소자 구동펄스가 상승에지일 경우 소정의 폭을 갖는 펄스를 그의 비반전 및 반전단자로 출력하는 디플립플롭(DF2)과, 상기 디플립플롭(DF2)의 출력펄스와 지연부(112)를 통해 입력되는 펄스 그리고 스위칭 발진부(103)에서 출력되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 구동하기 위한 스위칭펄스를 만드는 제1 내지 제4앤드게이트(AND1~AND4)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

타이머(101)에서 도 4의 (a)에서와 같이 소정의 폭을 갖는 펄스(a점파형)를 데드타임 조절부(102)로 출력하면, 상기 데드타임 조절부(102)의 콘덴서(C4)와 저항(R1)에 의해 미분되어 도 4의 (b)에서와 같은 펄스(b점파형)로 된다.

상기 b점파형의 펄스는 다시 제1연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)로 입력되고, 상기 제1연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)로 저항(R2~R4)에 의해 조정되는 기준전압을 입력받는다.

이렇게 비반전단자(+)와 반전단자(-)로 소정의 값을 입력받은 제1연산증폭기(OP1)는 두 값을 비교하여 오차를 구하고, 그 구한 오차를 다시 제2연산증폭기(OP2)의 비반전단자(+)로 출력한다.

그러면 상기 제2연산증폭기(OP2)는 저항(R5-R7)에 의해 조정되는 기준전압을 반전단자(-)로 입력받은 후, 그의 두 단자(+)(-)로 각각 입력되는 두 값을 비교하여 펄스를 스위칭 발진부(103)로 출력한다.

상기에서와 같이 데드타임 조절부(102)에서 입력펄스되는 펄스에 대하여 미분동작과 연산동작을 행하여 출력하는 이유는, 스위칭 소자(S1)(S2)가 동시에 온 또는 오프되지 않고, 제로(ZERO)인 상태에서 각각 스위칭될 수 있도록 데드타임을 설정하여 주는 것이다.

상기 데드타임 조절부(102)에서 출력된 펄스는 스위칭 발진부(103)의 노아게이트(NR1)(NR2)를 거쳐 도 4의 (c)에서와 같은 펄스(c점파형)를 만들어 출력한다.

상기 c점파형은 디플립플롭(DF1)의 클럭펄스 입력단(Cp)과 노아게이트(NR3)(NR4)의 일측입력으로 각각 입력된다.

상기 디플립플롭(DF1)의 클럭펄스 입력단(Cp)으로 입력되는 펄스가 상승할 때, 그의 데이터 입력단(D)으로 입력되는 펄스를 출력단(Q)으로 출력하는데, 여기서 데이터 입력단(D)은 반전출력단

과 연결되어 그의 출력을 입력으로 한다.

즉 상기 디플립플롭(DF1)의 클럭펄스 입력단(Cp)으로 입력되는 펄스가 상승할 때, 출력단(Q)를 거쳐 출력되는 신호는 도 4의 (d)에서와 같은 펄스(d점파형)가 되고, 데이터 입력단(D)으로는 반전출력단

의 펄스가 입력되는데, 상기 반전출력단

의 출력펄스는 출력단(Q)의 펄스와 반대위상을 갖는 도 4의 (e)에서와 같은 펄스(e점파형)와 같다.

상기 노아게이트(NR3)는 상기 노아게이트(NR2)의 출력펄스(c점파형)와 디플립플롭(DF1)의 출력펄스(d점파형)를 각각 입력받아 노아링하여 도 4의 (f)에서와 같은 펄스를 만들어 출력하고, 상기 노아게이트(NR4)는 상기 노아게이트(NR2)의 출력펄스(c점파형)과 디플립플롭(DF1)의 출력펄스(e점파형)을 각각 입력받아 노아링하여 도 4의 (g)에서와 같은 펄스를 만들어 출력한다.

따라서 스위칭 발진부(103)의 노아게이트(NR3)의 출력펄스(f점파형)는 아날로그 스위치(111)의 제1, 제3스위치(SW1)(SW3)로 각각 입력되고, 노아게이트(NR4)의 출력펄스(g점파형)는 아날로그 스위치(111)의 제2,제4스위치(SW2)(SW4)로 각각 입력된다.

상기 제3스위치(SW3)로 입력된 펄스는 스위칭파형 제어부(113)의 디플립플롭(DF2)의 클럭펄스 입력단(Cp)으로 입력된다.

그러면 상기 디플립플롭(DF2)은 클럭펄스 입력단(Cp)으로 입력되는 펄스의 상승에지에서 그의 비반전 출력단자(Q)로 소정의 폭을 갖는 도 4의 (i)에서와 같은 펄스(i점파형)를 출력하고, 그의 반전출력단자

로 상기 비반전 출력단자(Q)의 출력펄스와 반대위상을 갖는 도 4의 (j)에서와 같은 펄스(j점파형)를 출력한다.

이와동시에 상기 제3스위치(SW3)를 거친 펄스(f점파형)는 지연부(112)의 저항(R6), 역방향 다이오드(D8) 및 콘덴서(C9)를 통과하여 도 4의 (h)에서와 같은 펄스(h점파형)를 출력한다.

그러면 상기 스위칭파형 제어부(113)의 제1앤드게이트(AND1)는 디플립플롭(DF2)의 출력펄스(i점파형)와 지연부(112)의 출력펄스(h점파형)를 각각 입력받아 앤드링한 펄스, 즉 도 4의 (k)에서와 같은 펄스(k점파형)을 출력하고, 제2앤드게이트(AND2)는 디플립플롭(DF2)의 출력펄스(i점파형)과 아날로그 스위치(111)의 제4스위치(SW4)를 거쳐 출력되는 펄스(g점파형)를 각각 입력받아 앤드링한 펄스 즉, 도 4의 (l)에서와 같은 펄스(l점파형)을 출력한다.

마찬가지로 상기 스위칭파형 제어부(113)의 제3앤드게이트(AND3)는 디플립플롭(DF2)의 출력펄스(j점파형)와 지연부(112)의 출력펄스(h점파형)를 각각 입력받아 앤드링한 펄스, 즉 도 4의 (m)에서와 같은 펄스(m점파형)을 출력하고, 제4앤드게이트(AND4)는 디플립플롭(DF2)의 출력펄스(j점파형)과 아날로그 스위치(111)의 제4스위치(SW4)를 거쳐 출력되는 펄스(g점파형)를 각각 입력받아 앤드링한 펄스 즉, 도 4의 (n)에서와 같은 펄스(n점파형)을 출력한다.

상기 제1앤드게이트(AND1)의 출력펄스(k점파형)는 아날로그 스위치(111)의 제1스위치(SW1)를 통과한 펄스(f점파형)과 합쳐져 저항(R16)를 거쳐 스위칭 구동부(114)의 제1펄스 출력부(114a)의 H1입력단자로 입력되고, 제2앤드게이트(AND2)의 출력펄스(l점파형)은 아날로그 스위치(111)의 제2스위치(SW2)를 통과한 펄스(g점파형)과 합쳐져 저항(R17)를 거쳐 상기 제1펄스 출력부(114a)의 L1입력단자로 입력된다.

그리고, 상기 제3앤드게이트(AND3)의 출력펄스(m점파형)은 저항(R18)을 거쳐 스위칭 구동부(114)의 제2펄스 출력부(114b)의 H2입력단자로 입력되고, 제4앤드게이트(AND4)의 출력펄스(n점파형)은 저항(R19)을 거쳐 상기 제2펄스 출력부(114b)의 L2입력단자로 입력된다.

이때 입력되는 전원(ac)이 정류부(104)에서 정류되고, 평활부(105)에서 평활된 직류전압은 스위칭부(108)와 LC공진부(106)로 공급되는 상태에서 조리용기(107)를 가열판인 워킹코일(L1,L2) 위에 올려놓으면, 미도시된 전류검출기와 용기재질 검지부를 통해 용기의 재질을 검지하여 제어부(109)로 출력한다.

가령 워킹코일(L1,L2) 위에 올려놓은 조리용기(107)가 자성용기이면 제어부(109)는 그의 A출력단자로 로우레벨의 제어신호를 출력하고, B출력단자로 하이레벨의 제어신호를 출력한다.

아울러 워킹코일(L1,L2) 위에 올려놓은 조리용기(107)가 비자성용기이면 상기 제어부(109)는 A출력단자로 하이레벨의 제어신호를 출력하고, B출력단자로 로우레벨의 제어신호를 출력한다.

예를 들어, 가열판위에 올려놓은 용기가 비자성용기일 경우, 릴레이 스위치(RY1)는 턴오프상태가 되어 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C1,C2,C3)가 LC공진하도록 한다.

이때 상기 제어부(109)에서 A출력단자로 하이레벨의 제어신호를 출력하고, B출력단자로 로우레벨의 제어신호를 출력하면, 가열모드 결정부(110)의 트랜지스터(Q1)는 턴온되고 트랜지스터(Q2)는 턴오프된다.

상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되면, 전원전압(VDD)이 저항(R11)과 상기 트랜지스터(Q1)를 통해 접지측으로 바이패스되므로 A'점은 로우레벨이 된다.

상기 A'점의 로우레벨은 인버터(I1)(I2)를 거쳐 반전되어 하이레벨이 되므로 제1,제2전송게이트(T1)(T2)는 각각 차단상태가 되어, 상기 스위칭 발진부(103)의 f,g점펄스는 전송되고 않는다.

이때 상기 트랜지스터(Q2)가 턴오프상태가 되므로, 저항(R14)를 거친 하이레벨의 전원전압(VDD)이 B'점에 걸리고, 상기 B'점의 하이레벨은 인버터(I3)(I4)를 거쳐 반전되어 로우레벨이 되므로 제3,제4전송게이트(T3)(T4)는 각각 도통상태가 된다.

그러면 지연부(112)와 스위칭파형 제어부(113)의 디플립플롭(DF2), 앤드게이트(AND1~AND4)를 거쳐 출력되는 펄스가 스위칭 구동부(114)의 제1,제2펄스 출력부(114a)(114b)를 거쳐 도 4의 (k~n)에서와 같은 펄스를 출력하여 스위칭부(108)의 스위칭소자를 S1→S3→S2→S4 순서로 구동시켜 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C1,C2,C3)에 의한 LC공진에 의해 비자성용기에 와전류를 유도시켜 유도가열시키도록 한다.

그리고, 가열판위에 올려놓은 용기가 자성용기일 경우, 릴레이 스위치(RY1)는 턴온상태가 되어 워킹코일(L1)과 공진콘덴서(C2,C3)가 LC공진하도록 한다.

이때 상기 제어부(109)에서 A출력단자로 로우레벨의 제어신호를 출력하고, B출력단자로 하이레벨의 제어신호를 출력하면, 가열모드 결정부(110)의 트랜지스터(Q1)는 턴오프되고 트랜지스터(Q2)는 턴온된다.

상기 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면, 저항(R11)를 통한 하이레벨의 전원전압(VDD)이 A'점에 걸리게 되어, A'점은 하이레벨이 된다.

상기 A'점의 하이레벨은 인버터(I1)(I2)를 거쳐 반전되어 로우레벨이 되므로 제1,제2전송게이트(T1)(T2)는 각각 도통상태가 되어, 상기 스위칭 발진부(103)의 f,g점펄스를 각각 저항(R16)(R17)을 통해 스위칭 구동부(114)의 제1펄스 출력부(114a)의 H1,L1입력단자로 전송한다..

이때 상기 트랜지스터(Q2)가 턴온상태가 되므로, 하이레벨의 전원전압(VDD)은 저항(R14)과 트랜지스터(Q2)를 거쳐 접지측으로 바이패스되므로 B'점에는 로우레벨이 걸리고, 상기 B'점의 로우레벨은 인버터(I3)(I4)를 거쳐 반전되어 하이레벨이 되므로 제3,제4전송게이트(T3)(T4)는 각각 차단상태가 된다.

따라서, 지연부(112)와 스위칭파형 제어부(113)는 동작하지 않게 되고, 이에 따라 스위칭 구동부(114)의 제2펄스 출력부(114b)로는 펄스가 출력되지 않는다.

상기 아날로그 스위치(111)의 제1,제2스위치(SW1)(SW2)를 통해 전송된 f,g점펄스는 스위칭부(108)의 스위칭소자(S1)(S3)를 교번동작시켜 워킹코일(L1)과 공진콘덴서((C2,C3)에 의한 LC공진에 의해 비자성용기에 와전류를 유도시켜 유도가열시키도록 한다.

지금까지의 동작에 대하여 도 5의 동작과정도를 참조하여 다시한번 살펴보면, 가열판위에 놓여지는 용기가 자성용기인지 비자성용기인지를 판단한다(S11).

상기 S1단계에서 자성용기로 판단하면 릴레이 스위치(RY1)를 온한 후 제어부(109)의 A출력단자로만 로우레벨의 제어신호를 출력하도록 한다(S12).

따라서 아날로그 스위치(111)의 제1,제2스위치(SW1)(SW2)만 온시켜 스위칭부(108)의 S1,S3스위칭소자를 교번동작시켜 워킹코일(L1)과 공진콘덴서(C2,C3)에 의한 LC공진에 의해 자성용기에 와전류를 유도시켜 유도가열한다(S13).

그리고, 상기 S1단계에서 비자성용기로 판단하면 릴레이 스위치(RY1)를 오프시킨 후 제어부(109)의 B출력단자로만 로우레벨의 제어신호를 출력하도록 한다(S14).

따라서 아날로그 스위치(111)의 제3,제4스위치(SW3)(SW4)만 온시켜 스위칭부(108)의 스위칭소자를 S1→S3→S2→S4로 교번동작시켜 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C1,C2,C3)에 의해 LC공진에 의해 비자성용기에 와전류를 유도시켜 유도가열한다(S5).

상술한 바와 같이, 본 발명은 범용의 IGBT소자를 사용하여 자성용기를 가열할 뿐만아니라 스위칭소자를 순차 구동시켜 높은주파수에서도 비자성용기를 가열할 수 있어 제품화에 따른 비용부담을 줄 일 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 타이머에서 출력되는 펄스를 이용하여 데드타임을 만들어 스위칭소자를 교번동작시켜 일정한 파워를 얻도록 한 전자조리기에 있어서, 상기 데트타임을 만드는 데드타임 조절부의 출력펄스에 대하여 스위칭소자를 스위칭하기 위한 주파수를 갖도록 펄스폭을 조절하는 스위칭 발진부와; 용기의 재질에 따른 제어부의 제어신호에 따라 스위치 선택신호를 출력하는 가열모드 결정부와, 상기 가열모드 결정부에서 출력되는 스위치선택신호에 따라 상기 스위칭 발진부의 출력펄스를 출력하는 아날로그 스위치와, 상기 아날로그 스위치의 스위치상태에 따라 스위칭소자를 구동하기 위한 펄스를 출력하는 스위칭파형 제어부와, 상기 스위칭파형 제어부에서 필요한 펄스의 타이밍을 조절하기 위한 지연부와, 상기 스위칭파형 제어부에서 입력되는 펄스를 이용하여 스위칭부의 스위칭소자를 교번동작시켜 유도가열하도록 하는 스위칭 구동부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전자조리기의 스위칭회로.
2. 제1항에 있어서, 스위칭파형 제어부는 클럭펄스 입력단자로 입력되는 스위칭소자 구동펄스가 상승에지일 경우 소정의 폭을 갖는 펄스를 그의 비반전 및 반전단자로 출력하는 디플립플롭과, 상기 디플립플롭의 출력펄스와 지연부를 통해 입력되는 펄스 그리고 스위칭 발진부에서 출력되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 구동하기 위한 스위칭펄스를 만드는 제1 내지 제4앤드게이트로 구성한 것을 특징으로 하는 전자조리기의 스위칭회로.
3. 제1항에 있어서, 지연부는 저항과 병렬연결된 역방향 다이오드와 콘덴서로 구성한 것을 특징으로 하는 전자조리기의 스위칭회로.

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