KR100246425B1 - 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기 - Google Patents

여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 관한 것으로, 종래에는 가열판을 제너레이터의 주파수 제어를 통해 제어하는데, 만일 각 가열판 위에 다른 출력을 내고 있을 경우에는 그 인접 가열판 사이에서 동작 주파수의 차이에 의해 사람이 느낄 수 있는 범위 주파수에 의해 진동이 발생되고 이러한 종류의 진동은 사람에게 불쾌감을 주게되는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 전압으로 정류시켜 출력하는 하나의 정류부와; 상기 정류부에 직렬 연결되어 정류된 맥동 전압을 평활시켜 출력하는 필터부와; 역병렬 다이오드를 갖는 직렬연결된 두 개의 스위치로 이루어지고 상기 필터부에 병렬로 연결되는 복수개의 인버터와, 상기 인버터의 스위칭소자를 제어하는 스위칭 제어신호를 출력하는 하나의 제너레이터와, 상기 제너레이터의 출력에 따라 각각의 인버터에 동작 또는 비동작을 선택하도록 하는 복수개의 인터페이스로 구성하여 동작하도록 함으로써, 인접한 가열판에서 발생하는 간섭음을 제거하여 사람에게 주는 불쾌감을 없애도록 한 것이다.

Description

여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기
본 발명은 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 관한 것으로, 특히 하나의 제너레이터로 두 개 이상의 인버터 제어를 통하여 각 버너 사이의 간섭음을 제거하기 위한 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 관한 것이다.
종래 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기의 회로 구성은, 도 1에 도시된 바와같이, 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 전압으로 정류시켜 출력하는 정류부(101,102)와; 상기 정류부(101,102)를 통해 정류된 맥동 전압을 역률을 향상시키기 위해 평활하는 필터부(201,202)와; 상기 필터부(201,202)를 통해 얻어진 맥동 전압에 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 두개의 스위치(S1,S2)(S3,S4)로 이루어지고 스위칭 제어신호에 따라 스위칭하여 워킹코일에 공진전압을 제공하는 인버터(301,302)와; 상기 인버터(301,302)에 의한 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜가열하도록 하는 워킹코일(Lr1,Lr2)과, 상기 인버터(301,302)로 스위칭 제어신호를 출력하는 제너레이터(401,402)로 구성되는 가열장치가 여러개 병렬로 연결되어 구성된다.
이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
입력되는 상용전원(AC)을 정류부(101)에서 브릿지 다이오드(Br1)를 이용하여 정류시키고, 이때 만들어진 맥동 직류전압은 필터부(201)의 필터 인덕터(Lf1)와 커패시터(Cf1)에 의해 통과되어 맥동전압으로 만들어진다.
이렇게 만들어진 맥동전압이 인버터(301)에 공급되는 상태에서, 먼저 제너레이터(401)에 의해 인버터(301)의 제2스위칭소자(S2)를 온시키면 공진탱크에 입력전압이 가해지고 워킹코일(Lr1)의 전류가 공진에 의해서 증가하고 공진 커패시터(Cr1)에는 공진전류에 의해서 충전된다.
얼마후에 제2스위칭소자(S2)를 오프하고 제1스위칭소자(S1)를 온하게 되면, 상기 공진 커패시터(Cr1)의 충전에너지의 방전에 의해서 워킹코일(Lr1)의 전류는 반대방향으로 흐르게 된다.
상기의 동작을 가청주파수 이상의 높은 주파수로 반복시켜 주면 워킹코일(Lr1) 위에 있는 가열판에 적절한 출력을 전달할 수 있게 된다.
상기에서 인버터(301)의 제1, 제2스위칭소자(S1)(S2)를 구동하기 위한 스위칭 제어신호는 제너레이터(G1)에서 내보낸다.
이상의 동작에 의하여 1개의 가열판을 구동하게 되는데, 가령 여러개의 가열판을 구동할 경우에는 도 1에 도시한 가열장치를 상용전원(AC)에 여러개 병렬로 연결하면 된다.
그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 가열판을 제너레이터의 주파수 제어를 통해 제어하는데, 만일 각 가열판 위에 다른 출력을 내고 있을 경우에는 그 인접 가열판 사이에서 동작 주파수의 차이에 의해 사람이 느낄 수 있는 범위 주파수에 의해 진동이 발생되고 이러한 종류의 진동은 사람에게 불쾌감을 주게되는 문제점이 있다.
따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 제너레이터의 주파수로 여러개의 가열판을 동시 가열함으로써 간섭음을 제거하여 사람에게 주는 불쾌감을 없애도록 한 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기를 제공함에 있다.
도 1은 종래 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기의 회로 구성도.
도 2는 본 발명 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 대한 제1실시예.
도 3은 본 발명 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 대한 제2실시예.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
1001,1002: 정류부 2001,2002: 필터부
3001,3002: 인버터 400: 제너레이터
5001,5002: 인터페이스 Lr1,Lr2 : 워킹코일
Cr1,Cr2 : 공진 커패시터
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 전압으로 정류시켜 출력하는 하나의 정류부와; 상기 정류부에 직렬 연결되어 정류된 맥동 전압을 평활시켜 출력하는 필터부와; 역병렬 다이오드를 갖는 직렬연결된 두 개의 스위치로 이루어지고 상기 필터부에 병렬로 연결되는 복수개의 인버터와, 상기 인버터의 스위칭소자를 제어하는 스위칭 제어신호를 출력하는 하나의 제너레이터와, 상기 제너레이터의 출력에 따라 각각의 인버터에 동작 또는 비동작을 선택하도록 하는 복수개의 인터페이스로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 대한 제1실시예로서, 이에 도시한 바와같이, 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 전압으로 정류시켜 출력하는 하나의 정류부(100)와, 상기 정류부(100)에 직렬 연결되어 정류된 맥동 전압을 평활시켜 출력하는 필터부(200)와; 역병렬 다이오드를 갖는 직렬연결된 두 개의 스위치로 이루어지고 상기 필터부(200)에 병렬로 연결되는 두 개의 인버터(3001)(3002)와, 상기 인버터(3001)(3002)의 스위칭소자를 제어하는 스위칭 제어신호를 출력하는 하나의 제너레이터(400)와, 상기 제너레이터(400)의 출력에 따라 각각의 인버터에 동작 또는 비동작을 선택하도록 하는 두 개의 인터페이스(5001)(5002)로 구성한다.
그리고, 도 3은 본 발명 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 대한 제2실시예로서, 이에 도시한 바와같이, 입력되는 상용전원(AC)에 병렬로 연결되는 상용전원을 맥동 전압으로 정류시켜 출력하는 정류부(1001,1002)와; 상기 정류부(1001,1002)를 통해 정류된 맥동 전압을 역률을 향상시키기 위해 평활하는 필터부(2001,2002)와; 상기 필터부(2001,2002)를 통해 얻어진 맥동 전압에 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 두개의 스위치(S1,S2)(S3,S4)로 이루어지고 스위칭 제어신호에 따라 스위칭하여 워킹코일에 공진전압을 제공하는 인버터(3001,3002)와; 상기 인버터(3001,3002)에 의한 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 가열판에 와전류를 유도시켜가열하도록 하는 워킹코일(Lr1,Lr2)과, 상기 인버터(3001,3002)로 스위칭 제어신호를 출력하는 하나의 제너레이터(400)와, 상기 각각의 인버터(3001)(3002)로 동작 또는 비동작을 선택하도록 하는 인터페이스(5001)(5002)로 구성한다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
입력되는 상용전원(AC)을 정류부(1001)에서 브릿지 다이오드(Br1)를 이용하여 정류시키고, 이때 만들어진 맥동 직류전압은 필터부(2001)의 필터 인덕터(Lf1)와 커패시터(Cf1)에 의해 통과되어 맥동전압으로 만들어진다.
이렇게 만들어진 맥동전압이 두 개의 인버터(3001)(3002)에 공급되는 상태에서, 하나의 제너레이터(400)에서 두 개의 가열장치중 어느것을 이용할 것인지를 먼저 선택한다.
즉, 제너레이터(400)는 워킹코일 Lr1만 구동시킬 경우에는 제1인터페이스(5001)를 인에이블, 제2인터페이스(5002)는 디스에이블시키고, 그리고 워킹코일 Lr2만 구동시킬 경우에는 제2인터페이스(5002)를 인에이블, 제1인터페이스(5001)를 디스에이블시킨다.
그리고 워킹코일 Lr1 및 Lr2를 동시에 구동시킬 경우에는 제1,제2 인터페이스(5001)(5002)를 모두 인에이블시킨다.(50012)
여기서, 워킹코일 Lr1만을 구동시킬 경우에 대하여 살펴보면, 제너레이터(400)는 먼저 제1인터페이스(5001)로는 인에이블신호를 출력하고, 제2인터페이스(5002)로는 디스에이블신호를 각각 출력한다.
이렇게 제1인터페이스(5001)를 인에이블상태로 만든다음, 그 제1인터페이스(5001)로 인버터(3001)의 제2스위칭소자(S2)를 온시킨다.
그러면 상기 인버터(3001)의 제2스위칭소자(S2)를 온됨에 따라 공진탱크에 입력전압이 가해지고 워킹코일(Lr1)의 전류가 공진에 의해서 증가하고 공진 커패시터(Cr1)에는 공진전류에 의해서 충전된다.
얼마후에 제너레이터(400)로 부터의 스위칭 제어신호에 의해 제2스위칭소자(S2)를 오프하고 제1스위칭소자(S1)를 온하게 되면, 상기 공진 커패시터(Cr1)의 충전에너지의 방전에 의해서 워킹코일(Lr1)의 전류는 반대방향으로 흐르게 된다.
상기의 동작을 가청주파수 이상의 높은 주파수로 반복시켜 주면 워킹코일(Lr1) 위에 있는 가열판에 적절한 출력을 전달할 수 있게 된다.
그리고, 워킹코일 Lr2만을 구동시킬 경우에 대하여 살펴보면, 제너레이터(400)는 먼저 제2인터페이스(5002)로는 인에이블신호를 출력하고, 제1인터페이스(5001)로는 디스에이블신호를 각각 출력한다.
이렇게 제2인터페이스(5002)를 인에이블상태로 만든다음, 그 제2인터페이스(5002)로 인버터(3002)의 제4스위칭소자(S4)를 온시킨다.
그러면 상기 인버터(3002)의 제4스위칭소자(S4)를 온됨에 따라 공진탱크에 입력전압이 가해지고 워킹코일(Lr2)의 전류가 공진에 의해서 증가하고 공진 커패시터(Cr2)에는 공진전류에 의해서 충전된다.
얼마후에 제너레이터(400)로 부터의 스위칭 제어신호에 의해 제4스위칭소자(S4)를 오프하고 제3스위칭소자(S3)를 온하게 되면, 상기 공진 커패시터(Cr2)의 충전에너지의 방전에 의해서 워킹코일(Lr2)의 전류는 반대방향으로 흐르게 된다.
그리고, 워킹코일 Lr1과 Lr2를 동시에 구동시킬 경우 제1인터페이스(5001)와 제2인터페이스(5002)를 인에이블상태로 만든다.
이렇게 제1인터페이스(5001)와 제2인터페이스(5002)를 인에이블상태로 되면, 상기 제너레이터(400)는 스위칭 제어신호를 인버터(3001)(3002)로 출력하여 워킹코일(Lr1)(Lr2)을 가열시킨다.
그리고, 워킹코일 Lr1과 Lr2를 다른 출력으로 제어하고자 할 경우에 대하여 살펴보면, 한 예로 하나의 워킹코일(Lr1)을 3000W로 가열하고, 다른 하나의 워킹코일(Lr2)를 1500W로 가열하고자 할 경우에는 제너레이터(400)에서는 3000W를 낼 수 있도록 주파수가 나오게 하고, 제1인터페이스(5001)와 제2인터페이스(5002)를 모두 인에이블한다.
그런다음 제2인터페이스(5002)는 일정한 시간이 지난 후에 디스에이블시키고, 또 다시 일정한 시간이 지난 후에 인에이블시키는 일을 반복하게 한다.
이러한 듀티 제어의 주기는 계산적으로 정할 수 있다.
그리고, 또 다른 예로 도 3에 도시한 바와같이, 하나의 제너레이터(400)로 두 개의 인버터(3001)(3002)를 동작시키는 것으로 동일하고, 다른 것은 상기 두 개의 인버터(3001)(3002)로 공급하는 전압은 각각의 정류부(1001)(1002)와 필터부(2001)(2002)를 통해 정류 및 평활된 직류전압을 공급한다는 것이다.
결국, 하나의 제너레이터에 의해 주파수를 조절해 줌으로써 워킹코일 위에 있는 용기에 전달되는 출력을 가변할 수 있도록 한 것이다.
따라서, 본 발명은 하나의 제너레이터를 이용하여 주파수를 조절해주어 동시에 가열하거나 각각 가열할 수 있도록 하여 간섭음을 제거하도록 한 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 입력되는 상용전원(AC)을 맥동 전압으로 정류시켜 출력하는 하나의 정류부와; 상기 정류부에 직렬 연결되어 정류된 맥동 전압을 평활시켜 출력하는 필터부와; 역병렬 다이오드를 갖는 직렬연결된 두 개의 스위치로 이루어지고 상기 필터부에 병렬로 연결되는 복수개의 인버터와, 상기 인버터의 스위칭소자를 제어하는 스위칭 제어신호를 출력하는 하나의 제너레이터와, 상기 제너레이터의 출력에 따라 각각의 인버터에 동작 또는 비동작을 선택하도록 하는 복수개의 인터페이스로 구성된 것을 특징으로 하는 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기.
  2. 제1항에 있어서, 인터페이스는 기계적 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 여러개의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기.
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