KR100287737B1

KR100287737B1 - Power control device of induction cooker

Info

Publication number: KR100287737B1
Application number: KR1019980063488A
Authority: KR
Inventors: 노세철
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2001-04-16
Also published as: KR20000046765A

Abstract

본 발명은 유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하는 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로(A power controll apparatus for induction heating rice cooker)에 관한 것으로서,The present invention relates to a driving power control circuit for an induction heating rice cooker for providing driving power to an induction heating rice cooker,

유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하는 인버터 회로의 출력을 조절하기 위해 입력 전원 또는 공진 전류를 감지하여 턴-온 시간의 지연없이 턴-온 시간을 고정시키고 턴-오프 시간을 가변시킴으로써 턴-온 시간의 지연으로 인해 발생될 수 있는 회로 소음 및 그 외의 문제점을 방지할 수 있고, 또한 인버터 회로의 파손을 방지하기 위해 별도의 보호 회로가 필요 없을 뿐만 아니라 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 변류기를 사용할 필요가 없기 때문에 그 만큼 가격이 하락될 수 있는 효과를 제공하게 된다.To adjust the output of the inverter circuit that provides the driving power to the induction cooker, the input power or resonant current is sensed to fix the turn-on time without varying the turn-on time and to vary the turn-off time. The circuit noise and other problems that can be caused by the delay of the inverter can be prevented, and a separate protection circuit is not necessary to prevent damage to the inverter circuit, and a current transformer for sensing the current flowing through the switch is required. Since there is no, the price can be reduced by that much.

Description

Power control device of induction cooker

본 발명은 유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하는 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로에 관한 것으로서, 특히 유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하는 인버터 회로의 출력을 조절하기 위해 입력 전원 또는 공진 전류를 감지하여 턴-온 시간의 지연없이 턴-온 시간을 고정시키고 턴-오프 시간을 가변시킴으로써 턴-온 시간의 지연으로 인해 발생될 수 있는 회로 소음 및 그 외의 문제점을 방지할 수 있는 동시에 인버터 회로의 파손을 방지하기 위해 별도의 보호 회로가 필요 없을 뿐만 아니라 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 변류기를 사용할 필요가 없어 그 만큼 가격이 하락될 수 있는 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a driving power control circuit of an induction heating cooker for providing a driving power to the induction heating rice cooker, in particular to detect the input power or resonant current to adjust the output of the inverter circuit providing the driving power to the induction heating cooker By fixing the turn-on time and changing the turn-off time without delaying the turn-on time, it is possible to prevent circuit noise and other problems that may be caused by the delay of the turn-on time, and to prevent damage to the inverter circuit. In order to prevent it, there is no need for a separate protection circuit, and there is no need to use a current transformer for sensing the current flowing through the switch.

최근, 여성의 사회 참여가 확대되면서 가사의 분업화가 이루어지고 있고, 식생활에서도 조리 시간이나 조리 과정을 단축시킬 수 있는 조리 기기가 개발되고 있다.Recently, as women's participation in society expands, household division of labor is being made, and a cooking apparatus capable of shortening the cooking time and the cooking process in a diet has been developed.

그 중에서 밥짓기에 사용되는 전기 밥솥은 내솥에 사용자가 쌀이나 그 외의 첨가 음식물에 물의 양을 적당하게 붇고, 그 내솥을 전기 밥솥의 본체에 넣은 다음에 조리 방식을 선택하고 조리 시작을 지시하기만 하면 자동으로 불의 세기가 조절되면서 조리가 완료되게 된다. 또한, 상기 전기 밥솥은 음식물의 조리 뿐만 아니라 장시간 음식물이 상하지 않도록 보관할 수 있게 하는 보온 기능을 갖고 있다.Among them, the electric rice cooker used for cooking, the user puts the amount of water in the inner pot properly with rice or other foods, puts the inner pot into the main body of the electric cooker, then selects the cooking method and instructs the start of cooking. When the fire intensity is adjusted automatically, the cooking is completed. In addition, the electric rice cooker has a thermal insulation function that allows not only cooking food but also storing food for long time.

이러한 전기 밥솥에는 내솥에 조리열을 제공하는 방식에 따라 여러 종류가 있다. 특히, 상기 내솥이 삽입되는 전기 밥솥의 본체 부분에 일정 간격으로 코일부가 형성되어 있어 상기 코일부에 전류가 흐르게 되면 자기장이 발생하게 되고, 상기 자기장으로 인해 자성체로 구성된 내솥에 와전류가 발생함으로써 저항열에 의해 내솥이 가열되게 되는 유도 가열 밥솥이 있다.There are several kinds of such electric rice cookers depending on the way of providing cooking heat to the inner pot. In particular, the coil portion is formed at a predetermined interval in the body portion of the electric cooker into which the inner pot is inserted, and when a current flows in the coil portion, a magnetic field is generated, and due to the magnetic field, an eddy current is generated in the inner pot made of a magnetic material, thereby causing resistance to heat. There is an induction heating cooker in which the inner pot is heated.

종래 기술에 의한 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the driving power control circuit of the induction heating rice cooker according to the prior art as follows.

도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 밥솥의 인버터 회로의 구성이 간략하게 도시된 도면이고, 도 2는 도 1에 의한 스위칭 동작시 각 구성요소의 동작신호가 도시된 신호 파형도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로의 구성이 도시된 도면이다. 그리고, 도 4는 도 3의 각 구성요소의 동작신호가 도시된 신호 파형도이다.1 is a view schematically showing the configuration of the inverter circuit of the induction heating rice cooker according to the prior art, Figure 2 is a signal waveform diagram showing the operation signal of each component in the switching operation according to Figure 1, Figure 3 The configuration of the driving power control circuit of the induction heating rice cooker according to the prior art is shown. 4 is a signal waveform diagram showing an operation signal of each component of FIG. 3.

먼저, 도 1을 참조하면 일반적으로 유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하기 위한 인버터 회로는 입력전원(P)이 필터 인덕터(Lf)를 통해 필터링되어 시스템에 전달되게 되고, 공진 인덕터(Lr)와 저항(R), 공진 커패시터(Cr)가 직렬로 연결되어 상기 필터 인덕터(Lf)를 통해 전달되는 입력전원(P)의 거의 모두를 축적하는 공진 탱크(tank)를 이루게 된다. 그리고, 시스템에 구동전원의 공급 여부를 결정하기 위해 스위치(SW)가 구비되어 있고, 상기 스위치(SW)와 역병렬로 다이오드(D)가 접속되어 있다.First, referring to FIG. 1, in general, an inverter circuit for providing driving power to an induction heating rice cooker is input power P is filtered through a filter inductor Lf, and then transferred to a system, and a resonant inductor Lr and a resistor are provided. (R), the resonant capacitor (Cr) is connected in series to form a resonant tank (tank) that accumulates almost all of the input power (P) transferred through the filter inductor (Lf). In addition, a switch SW is provided to determine whether to supply driving power to the system, and a diode D is connected to the switch SW in anti-parallel.

다음, 도 2를 참조하여 상기 스위치(SW)의 온/오프 동작에 따른 시스템의 동작을 살펴보면, 시스템은 일정 기간동안 구동전원을 제공하기 위해 시간(t)이 0인 지점에서 t2까지 턴-온(Turn-on) 동작되고 있는 반면에 t2에서 t3까지는 턴-오프(Turn-off) 동작되고 있고, t3이후로 상기와 같은 턴-온/오프 동작을 반복 수행하게 된다. 이때, 시스템이 턴-온 동작되고 있는 동안(t0＜T＜t2) 상기 스위치(SW)는 t0에서 온 동작되게 되고, 상기 필터 인덕터(Lf)에 흐르는 전류는 입력전원(P)에 비례하여 증가하게 되며, 상기 공진 커패시터(Cr)는 입력전원(P)이 공급하는 에너지를 충전하게 된다.Next, referring to FIG. 2, the operation of the system according to the on / off operation of the switch SW is turned on until t2 at a time point t to provide a driving power for a predetermined period. While (Turn-on) operation is performed, the turn-off operation is performed from t2 to t3, and the above turn-on / off operation is repeatedly performed after t3. At this time, while the system is turned on (t0 < T < t2), the switch SW is turned on at t0, and the current flowing through the filter inductor Lf increases in proportion to the input power P. The resonant capacitor Cr is charged with energy supplied by the input power P.

또한, 상기 스위치(SW)는 공진탱크의 전류와 필터 인덕터(Lf)의 전류가 동일한 시점, 즉 t1(t0＜t1＜t2)에서 오프 동작되게 된다. 따라서, 상기 공진 커패시터(Cr)는 t0에서 t1까지 충전된 에너지를 공진 탱크와 상기 스위치(SW)로 방전하게 되고 어느 시점에서는 반대방향으로 다시 충전이 진행되게 된다. 상기에서 재충전된 공진 탱크의 전류와 필터 인덕터(Lf)의 전류차가 상기 스위치(SW)를 통하여 흐르게 된다.In addition, the switch SW is turned off at a time when the current of the resonant tank and the current of the filter inductor Lf are the same, that is, t1 (t0 <t1 <t2). Therefore, the resonant capacitor Cr discharges the energy charged from t0 to t1 to the resonant tank and the switch SW, and charging is performed again in the opposite direction at some point. The difference between the current of the recharged resonant tank and the current of the filter inductor Lf flows through the switch SW.

즉, 상기 스위치(SW)는 이상적인 경우에는 오프 동작시 그 스위칭 전류는 0으로 떨어지는 반면에 그 스위칭 전압은 상승하게 된다. 그런데, 실제적으로 스위치(SW)가 오프 동작되면 스위칭 전압은 서서히 상승하고 그 스위칭 전류도 일정한 기울기를 갖고 0으로 떨어지기 때문에 어느 시점에서 상기 스위칭 전류와 전압을 서로 만나게 된다.That is, in the ideal case, the switch SW drops to zero while the switching voltage rises while the switch SW is ideal. However, when the switch SW is actually turned off, the switching voltage gradually rises and the switching current also falls to zero with a constant slope, so that the switching current meets the voltage at some point.

상기 스위치(SW)의 오프 동작시 스위칭 전류와 그 전압이 서로 만나게 되면 열발산 현상이 발생되기 때문에 스위치(SW)의 오프 동작시 스위칭 전류와 전압이 만나지 않도록 공진 탱크의 전류와 필터 인덕터(Lf)의 전류가 동일한 시점에서 스위치(SW)를 오프 동작시켜 영전류(Zero Current Switching) 동작이 이루어지도록 하게 된다.Since the heat dissipation occurs when the switching current and the voltage meet each other during the off operation of the switch SW, the current and the filter inductor Lf of the resonant tank so that the switching current and the voltage do not meet during the off operation of the switch SW. When the current is the same, the switch SW is turned off so that a zero current switching operation is performed.

또한, 상기 스위치(SW)가 t1에서 오프 동작되면 상기 필터 인덕터(Lf), 공진 인덕터(Lr), 저항(R)을 통해 상기 공진 커패시터(Cr)에는 에너지가 충전되게 된다. 그러면, 시스템은 공진 탱크의 과도 응답, 즉 일반적으로 입력의 임의의 시간적 변화에 대한 출력의 시간적 경과로 작동 되게 된다. 그리고, 상기 스위치(SW)의 전류는 0으로 떨어지고 필터 인덕터(Lf)의 전류는 공진 탱크의 정현파 전류와 같아지게 된다. 따라서, 상기 입력전원(P)과 필터 인덕터(Lf)의 전압의 차와 동일한 전압이 상기 스위치(SW)에 걸리게 된다.In addition, when the switch SW is turned off at t1, energy is charged in the resonant capacitor Cr through the filter inductor Lf, the resonant inductor Lr, and the resistor R. FIG. The system will then be operated with the transient response of the resonant tank, i.e., the temporal passage of the output generally for any temporal change in the input. Then, the current of the switch SW drops to zero and the current of the filter inductor Lf is equal to the sine wave current of the resonant tank. Therefore, a voltage equal to the difference between the voltage of the input power source P and the filter inductor Lf is applied to the switch SW.

한편, 도 3 및 도 4는 도 1 및 도 2에 의한 인버터 회로의 출력을 조절하기 위해 시스템이 턴-온(Ton) 동작되는 시간은 고정시키고, 턴-오프(Toff) 동작되는 시간을 가변시키게 된다.On the other hand, Figures 3 and 4 are fixed to the time that the system is turned on (Ton) operation, in order to adjust the output of the inverter circuit according to Figures 1 and 2, and to vary the time that is turned off (Toff) operation do.

즉, 시스템의 턴-온(Ton) 동작시 제4 저항 및 제5 저항(R4, R5)에 분압된 전압인 기준전압(Vref)과 1차측에 측정하고자 하는 전류를 흘리고 2차측에 흐르는 전류의 값으로 그 전류치를 결정하는 트랜스의 일종인 변류기(CT)에서 도 4의 (a)와 같이 감지된 전류를 상호 비교하게 된다.That is, when the system is turned on, the reference voltage Vref, which is the voltage divided by the fourth and fifth resistors R4 and R5, flows the current to be measured on the primary side and the current flowing to the secondary side. In the current transformer CT, which is a type of transformer that determines the current value by the value, the sensed currents are compared with each other as shown in FIG.

이때, 제1 비교기(CP1)는 상기 기준전압(Vref)과 상기 변류기(CT)에서 감지된 감지 전류를 각각 입력받아 상기 기준전압(Vref)과 감지전류의 차가 양(＋)이면 도 4의 (b)와 같이 하이(high) 출력되는데, t4＋t5를 제외한 나머지 턴-온 시간 동안 하이 출력되게 된다. 또한, 상기 제1 비교기(CP1)의 출력이 제1 NOT 게이트(N1)의 입력으로 전달되어 그 상기 제1 NOT 게이트(N1)는 상기 제1 비교기(CP1)의 하이 출력이 반전되어 로우(low) 출력되게 된다.In this case, the first comparator CP1 receives the sensed current sensed by the reference voltage Vref and the current transformer CT, respectively, and if the difference between the reference voltage Vref and the sensed current is positive (+) of FIG. As shown in b), the output is high, and the output is high for the remaining turn-on time except for t4 + t5. In addition, the output of the first comparator CP1 is transferred to the input of the first NOT gate N1, and the high output of the first comparator CP1 is inverted so that the first NOT gate N1 is inverted. ) Will be printed.

그리고, 제2 비교기(CP2)의 입력으로 상기 제1 NOT 게이트(N1)의 로우 출력과 입력전원(P)이 전달되어 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 로우 출력되게 되고, 상기 제2 비교기(CP2)의 로우 출력은 제2 NOT 게이트(N2)의 입력으로 전달되어 상기 제2 NOT 게이트(N2)의 출력은 도 4의 (f)에 도시된 바와 같이 하이 출력되게 된다. 따라서, 상기 제2 NOT 게이트(N1)의 하이 출력이 상기 스위치(SW)에 전달되어 상기 스위치(SW)의 온/오프 동작이 결정되게 된다.The low output of the first NOT gate N1 and the input power P are transmitted to the input of the second comparator CP2 to output a low output as shown in (e) of FIG. 4. The low output of the comparator CP2 is transferred to the input of the second NOT gate N2 so that the output of the second NOT gate N2 is high output as shown in FIG. Therefore, the high output of the second NOT gate N1 is transmitted to the switch SW to determine the on / off operation of the switch SW.

한편, 시스템의 턴-오프 동작 시에는 제1 커패시터(C1)에 충전된 전압이 제2 다이오드(D2)와 제3 저항(R3)을 통해 0전압으로 방전되게 된다. 그리고, 상기 제1 비교기(CP1)는 로우 출력되게 되고 상기 제1 NOT 게이트(N1)는 상기 제1 비교기(CP1)의 로우 출력이 반전되어 하이 출력되게 된다.In the turn-off operation of the system, the voltage charged in the first capacitor C1 is discharged to zero voltage through the second diode D2 and the third resistor R3. In addition, the first comparator CP1 is outputted low and the first NOT gate N1 is inverted by the low output of the first comparator CP1 to be outputted high.

또한, 상기 제2 비교기(CP2)에 하이 신호가 입력되어 하이 출력되게 되고, 상기 제2 NOT 게이트(N2)는 상기 제2 비교기(CP2)의 하이 출력이 반전되어 로우 출력되게 된다. 여기서, 상기 제2 비교기(CP2)가 하이 출력되면서 상기 제1 커패시터(C1)에 제1 및 제2 저항(R1, R2)에 분압된 전압까지 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 삼각파 형태로 충전되게 된다.In addition, a high signal is inputted to the second comparator CP2 to be output high, and the high output of the second NOT gate N2 is inverted to output low. Here, as shown in FIG. 4D, the second comparator CP2 is outputted high to a voltage divided by the first and second resistors R1 and R2 in the first capacitor C1. Will be charged.

도 3에서 미설명된 참조 부호 R6, R7, R8, R9는 각각 저항을 나타내고, 참조 부호 CP3은 연산 증폭기를 나타내며, 그 외에 참조 부호 D1은 제1 다이오드, Lf는 필터 인덕터, Lr은 공진 인덕터, R은 공진 부하, Cr은 공진 커패시터를 각각 나타낸다.In FIG. 3, reference numerals R6, R7, R8, and R9, which are not described in the drawing, each represents a resistor, and CP3 represents an operational amplifier. In addition, D1 represents a first diode, Lf represents a filter inductor, Lr represents a resonant inductor, R represents a resonant load and Cr represents a resonant capacitor, respectively.

그러나, 종래 경우에는 스위치(SW) 전류를 감지하기 위해 별도의 변류기(CT)를 사용하기 때문에 가격이 상승될 뿐만 아니라 회로 동작시 신뢰성을 보장하기 위한 스위치(SW)의 실질적인 턴-온 시간(Ton)이 t4와 t5의 짧은 시간 동안 스위치(SW)가 도통하게 되어 그 만큼 지연되게 되는 문제점이 있다.However, in the conventional case, since a separate current transformer CT is used to detect the switch SW current, the cost is not only increased but also the actual turn-on time Ton of the switch SW to ensure reliability in circuit operation. ) Has a problem that the switch (SW) is conducting for a short time of t4 and t5 is delayed by that much.

또한, 상기 스위치(SW)의 턴-온 시간 지연으로 인해 회로 소음과 그 외의 여러 문제점이 발생하게 되고, 시스템의 회로 동작 중에 부하(예를 들면, 내솥)의 이동으로 인해 발생될 수 있는 인버터 회로의 파손을 방지하기 위한 공진 전압 및 공진 전류를 감지하는 별도의 보호 회로가 필요하다는 문제점도 있다.In addition, the turn-on time delay of the switch SW may cause circuit noise and other problems, and may also be caused by movement of a load (eg, an inner pot) during circuit operation of the system. There is also a problem that a separate protection circuit for detecting the resonant voltage and the resonant current to prevent breakage is required.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하는 인버터 회로의 출력을 조절하기 위해 입력 전원 또는 공진 전류를 감지하여 턴-온 시간의 지연없이 턴-온 시간을 고정시키고 턴-오프 시간을 가변시킴으로써 턴-온 시간의 지연으로 인해 발생될 수 있는 회로 소음 및 그 외의 문제점을 방지할 수 있는 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of which is to detect the input power or resonant current to adjust the output of the inverter circuit for providing a driving power to the induction heating rice cooker of the turn-on time It provides a driving power control circuit of an induction heating rice cooker which can prevent the circuit noise and other problems that may be caused by the delay of the turn-on time by fixing the turn-on time and changing the turn-off time without delay. have.

또한, 본 발명의 다른 목적은 인버터 회로의 파손을 방지하기 위해 별도의 보호 회로가 필요 없을 뿐만 아니라 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 변류기를 사용할 필요가 없기 때문에 그 만큼 가격이 하락될 수 있는 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is not to need a separate protection circuit to prevent breakage of the inverter circuit, as well as the need for using a current transformer to sense the current flowing through the switch induction heating that can be reduced in price It is to provide a driving power control circuit of a rice cooker.

도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 밥솥의 인버터 회로의 구성이 간략하게 도시된 도면,1 is a view schematically showing the configuration of the inverter circuit of the induction heating rice cooker according to the prior art,

도 2는 도 1에 의한 스위칭 동작시 각 구성요소의 동작신호가 도시된 신호 파형도,2 is a signal waveform diagram showing an operation signal of each component in the switching operation of FIG.

도 3은 종래 기술에 따른 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로의 구성이 도시된 도면,3 is a view showing a configuration of a driving power control circuit of an induction heating rice cooker according to the prior art,

도 4는 도 3의 각 구성요소의 동작신호가 도시된 신호 파형도,4 is a signal waveform diagram showing an operation signal of each component of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로의 구성이 도시된 도면,5 is a view showing a configuration of a driving power control circuit of an induction heating rice cooker according to the present invention;

도 6은 도 5의 일부 구성요소인 스위치와 필터 인덕터, 공진 인덕터의 구동 전류 파형이 도시된 도면.FIG. 6 is a diagram illustrating driving current waveforms of a switch, a filter inductor, and a resonant inductor, which are components of FIG. 5;

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

Lf : 필터 인덕터 Cr : 공진 커패시터Lf: filter inductor Cr: resonant capacitor

R : 공진 부하 Lr : 공진 인덕터R: Resonant Load Lr: Resonant Inductor

C1,C2,C3 : 제1 내지 제3 커패시터 D1,D2,D3 : 제1 내지 제3 다이오드C1, C2, C3: first to third capacitors D1, D2, D3: first to third diodes

CP1, CP2 : 제1 및 제2 비교기 CP3 : 연산 증폭기CP1, CP2: first and second comparators CP3: operational amplifier

N1, N2 : 제1 및 제2 NOT 게이트 SW : 스위치N1, N2: first and second NOT gate SW: switch

R1~R15 : 제1 내지 제15 저항 Vref : 기준 전압R1 to R15: first to fifteenth resistors Vref: reference voltage

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 제1 특징에 따르면, 외부에서 공급되는 전원이 필터링되는 동시에 시스템에서 감지 가능한 전압 레벨로 조정된 입력전원으로 변환하여 이를 시스템에 전달하는 전원입력부와, 상기 전원입력부에서 입력전원이 전달되면 공진 현상이 발생되어 그에 따른 일정한 공진 전류 및 전압이 생성 출력되는 공진부와, 상기 입력전원 및 공진 전류를 전달받아 상호 비교하여 그 비교결과에 따라 시스템의 구동을 제어하는 구동제어신호를 생성 출력하는 비교 제어부와, 상기 비교 제어부의 구동제어신호를 전달받아 유도 가열 밥솥에 구동전원의 공급 여부가 결정되도록 온/오프(On/Off) 동작되는 스위칭부와, 상기 스위칭부에 흐르는 전류를 감지하여 그 감지결과에 따라 시스템의 파손을 방지하는 회로 보호부를 포함하여 이루어진다.According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, a power input unit for converting the power supplied from the outside to the input power adjusted to a voltage level detectable by the system at the same time and delivered to the system, and the When the input power is transferred from the power input unit, a resonance phenomenon occurs and a constant resonance current and voltage are generated according to the output, and the input power and the resonance current are received and compared with each other to control the driving of the system according to the comparison result. A comparison controller for generating and outputting a driving control signal, a switching unit configured to receive an operation control signal of the comparison control unit, and to switch on / off to determine whether to supply driving power to an induction heating rice cooker, and the switching It includes a circuit protection unit for detecting the current flowing in the unit to prevent damage to the system according to the detection result Is done.

또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 전원입력부는 외부에서 전달되는 고압의 전원을 시스템에서 감지 가능한 정도의 전압 레벨로 낮추기 위해서 필터링을 위한 인덕터에 적어도 1회 이상의 2차측 권선이 형성된다.In addition, according to the second aspect of the present invention, the power input unit is formed with at least one secondary winding in the inductor for filtering in order to lower the high-voltage power transmitted from the outside to a voltage level that can be detected by the system.

또한, 본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 비교 제어부는 상기 입력전원과 공진 전류의 각 전류차가 양이면 상기 스위칭부가 온 동작되고, 상기 입력전원과 공진전류가 동일하면 상기 스위칭부가 오프 동작되도록 상기 구동제어신호를 구분되게 생성 출력하게 된다.According to a third aspect of the present disclosure, the comparison controller may be configured such that the switching unit is on when the current difference between the input power source and the resonance current is positive, and the switching unit is off when the input power source is the same as the resonance current. The driving control signal is generated and output separately.

마지막으로, 본 발명의 제4 특징에 따르면, 상기 보호 회로부는 상기 공진 전류가 일정값 이상으로 증가하는지를 감시하여 그 감시결과에 따라 시스템을 보호하기 위해 상기 스위칭부의 오프 동작을 결정할 수 있도록 저항 또는 트랜지스터, 커패시터를 포함하여 이루어진다.Finally, according to the fourth aspect of the present invention, the protection circuit unit monitors whether the resonance current increases above a predetermined value, so that the resistor or transistor can be determined to determine the off operation of the switching unit to protect the system according to the monitoring result. , Including the capacitor.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 따른 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로의 구성이 도시된 도면이고, 도 6은 도 5의 일부 구성요소인 스위치와 필터 인덕터, 공진 인덕터의 구동 전류 파형이 도시된 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a driving power control circuit of an induction heating rice cooker according to the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating driving current waveforms of a switch, a filter inductor, and a resonant inductor, which are some components of FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 외부에서 공급되는 고압의 전원을 필터링하는 필터 인덕터(Lf)와 상기 필터 인덕터(Lf)의 2차측에 1회의 권선을 감아 고압의 전원을 시스템에서 감지 가능한 정도의 전압 레벨로 낮추어 이를 입력전원으로 시스템에 전달하게 된다. 그리고, 상기 입력전원을 전달받아 공진 커패시터(Cr)와 공진 부하(R), 공진 인덕터(Lr)로 이루어진 공진 탱크에서 공진 현상이 발생하게 되고 그에 따른 일정한 공진 전류 및 전압이 생성 출력되게 된다. 시스템에 상기 공진 전압이 전달되면 제4 저항(R4)과 제5 저항(R5)을 통해 전압이 분배되고, 그 분배된 전압은 제1 커패시터(C1)를 거쳐 적분 출력되게 된다.Referring to FIGS. 5 and 6, the filter inductor Lf for filtering the high voltage power supplied from the outside and one winding of the winding in the secondary side of the filter inductor Lf may be used to detect the high voltage power in the system. It is lowered to the voltage level and delivered to the system as input power. In addition, when the input power is received, a resonance phenomenon occurs in a resonance tank including a resonance capacitor Cr, a resonance load R, and a resonance inductor Lr, and a constant resonance current and voltage are generated and output accordingly. When the resonance voltage is transmitted to the system, the voltage is distributed through the fourth resistor R4 and the fifth resistor R5, and the divided voltage is integrated and output through the first capacitor C1.

또한, 상기에서 적분 출력된 공진 전압과 상기 입력전원이 각각 제1 비교기(CP1)의 입력으로 전달되고, 상기 제1 비교기(CP1)의 입력으로 전달된 공진 전압과 입력전원은 상호 비교되어 그 비교 결과가 제1 비교기(CP1)의 출력을 통해 제1 NOT 게이트(N1)에서 반전되어 제1 구동제어신호로 생성 출력되게 된다. 또한, 상기 제1 구동제어신호는 제9 저항(R9)을 거쳐 제2 비교기(CP2)의 일측 입력으로 전달되는데, 상기 입력전원을 제1 및 제2 저항(R1, R2)을 통해 분배시킨 전압과 기준전압(Vref)이 각각 연산 증폭기(CP3)의 입력으로 전달되고 상기 연산 증폭기(CP3)의 출력이 상기 제2 비교기(CP2)의 일측 입력에 연결되게 된다.In addition, the integrating output resonance voltage and the input power are respectively transmitted to the input of the first comparator CP1, and the resonant voltage and the input power delivered to the input of the first comparator CP1 are compared with each other and compared. The result is inverted at the first NOT gate N1 through the output of the first comparator CP1 to generate and output the first driving control signal. In addition, the first driving control signal is transmitted to an input of one side of the second comparator CP2 through a ninth resistor R9, and the voltage obtained by distributing the input power through the first and second resistors R1 and R2. And the reference voltage Vref are respectively transmitted to the input of the operational amplifier CP3 and the output of the operational amplifier CP3 is connected to the input of one side of the second comparator CP2.

그리고, 상기 제2 비교기(CP2)의 타측 입력은 제2 다이오드(D2) 및 제3 커패시터(C3), 제10 저항(R10), 제11 저항(R11)과 그와 연결되어 있는 회로에 접속되어 상기 제2 비교기(CP2)는 상기 제1 비교기(CP1)와 반대되는 신호를 출력하게 되고, 상기 제2 비교기(CP2)의 출력이 제2 NOT 게이트(N2)를 통해 반전되어 제2 구동제어신호로 생성 출력되게 된다.The other input of the second comparator CP2 is connected to a second diode D2, a third capacitor C3, a tenth resistor R10, and an eleventh resistor R11 and a circuit connected thereto. The second comparator CP2 outputs a signal opposite to the first comparator CP1, and the output of the second comparator CP2 is inverted through the second NOT gate N2 to generate a second driving control signal. Will be generated and output.

이때, 상기 제1 및 제2 구동제어신호는 유도 가열 밥솥의 구동전원 공급 여부를 결정하는 스위치(SW)에 전달되게 되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 스위치(SW)를 구동시키기 위한 구동 펄스가 인가되면 그에 따라 스위치 전류가 증가하게 되고, 필터 인덕터 전류와 공진 인덕터 전류가 동일한 시점에서 스위치(SW)는 오프 동작되는 동시에 스위치 전류는 점차 떨어짐을 알 수 있다.In this case, the first and second driving control signals are transmitted to a switch SW for determining whether to supply driving power of the induction heating rice cooker, and as shown in FIG. 6, a driving pulse for driving the switch SW. When is applied, the switch current increases accordingly, and when the filter inductor current and the resonant inductor current are the same, the switch SW is turned off and the switch current gradually decreases.

즉, 상기 제1 및 제2 구동제어신호는 상기 필터 인덕터(Lf)를 통해 전달되는 필터 인덕터 전류와 공진 인덕터(Lr)를 통해 전달되는 공진 인덕터 전류의 차가 양이면 상기 제1 비교기(CP1)는 하이 출력되고, 상기 제2 비교기(CP2)는 로우 출력되게 된다. 따라서, 상기 제2 비교기(CP2)의 로우 출력은 상기 제2 NOT 게이트(N2)에 의해 반전되어 하이 신호로 상기 스위치(SW)에 전달되어 상기 스위치(SW)는 온 동작되게 된다.That is, when the difference between the filter inductor current transmitted through the filter inductor Lf and the resonant inductor current transmitted through the resonant inductor Lr is positive, the first comparator CP1 may determine that the first and second driving control signals are positive. The output is high and the second comparator CP2 is output low. Accordingly, the low output of the second comparator CP2 is inverted by the second NOT gate N2 and transferred to the switch SW as a high signal so that the switch SW is turned on.

반면에, 상기 필터 인덕터(Lf)를 통해 전달되는 필터 인덕터 전류와 공진 인덕터(Lr)를 통해 전달되는 공진 인덕터 전류가 동일한 시점에서는 상기 제1 비교기(CP1)는 로우 출력되고, 상기 제1 비교기(CP1)의 로우 출력이 제1 NOT 게이트(N1)를 통해 반전되어 하이 신호로 상기 제2 비교기(CP2)의 일측 입력으로 전달되게 된다.On the other hand, when the filter inductor current transmitted through the filter inductor Lf and the resonant inductor current transmitted through the resonant inductor Lr are the same, the first comparator CP1 is output low and the first comparator ( The low output of CP1 is inverted through the first NOT gate N1 to be transmitted as a high signal to one input of the second comparator CP2.

한편, 제2 다이오드(D2)는 오프 동작되면서 상기 제3 커패시터(C3)는 제10 및 제11 저항(R10, R11)을 통해 분배된 전압까지 충전되며 이를 상기 제2 비교기(CP2)의 타측 입력으로 전달하게 된다. 그러므로, 상기 제2 비교기(CP2)는 하이 출력되게 되고, 상기 제2 NOT 게이트(N2)는 상기 제2 비교기(CP2)의 하이 출력이 반전되어 로우 출력되는 동시에 상기 제2 NOT 게이트(N2)의 로우 출력이 상기 스위치(SW)에 연결되어 상기 스위치(SW)가 오프 동작되게 된다.Meanwhile, while the second diode D2 is turned off, the third capacitor C3 is charged up to the voltage divided by the tenth and eleventh resistors R10 and R11 and is input to the other side of the second comparator CP2. Will be delivered. Therefore, the second comparator CP2 is outputted high, and the second NOT gate N2 is outputted with the high output of the second comparator CP2 inverted and outputted at the same time. A low output is connected to the switch SW so that the switch SW is turned off.

도 5에서 미설명된 참조 부호 D1, D3은 각각 제1 및 제3 다이오드를 나타내고, 참조 부호 C2는 제2 커패시터를 나타내며, 참조 부호 R3, R6, R9, R12, R13, R15는 각각 저항을 나타낸다.In FIG. 5, reference numerals D1 and D3, which are not described, denote first and third diodes, respectively, reference numeral C2 denotes a second capacitor, and reference numerals R3, R6, R9, R12, R13, and R15 denote resistances, respectively. .

특히, 상기 연산 증폭기(CP3)의 출력은 상기 스위치(SW)의 오프 동작시간을 가변시키게 되는데, 상기 제2 저항(R2)에 따라 변화된 전압값이 상기 연산 증폭기(CP3)의 일측 입력으로 전달되고, 그와 동시에 상기 연산 증폭기(CP3)의 타측 입력으로 상기 제14 저항(R14)의 전압이 기준전압(Vref)보다 낮은 전압으로 전달되게 되면 상기 연산 증폭기(CP3)의 출력 이득(GAIN)이 낮아져서 상기 제2 비교기(CP2)에서 그 일측 입력의 피크(peak) 전압이 기준전압(Vref)보다 적게 되므로 스위치(SW)의 오프 동작 시간이 작아지게 된다.In particular, the output of the operational amplifier CP3 changes the off operation time of the switch SW. A voltage value changed according to the second resistor R2 is transmitted to an input of one side of the operational amplifier CP3. At the same time, when the voltage of the fourteenth resistor R14 is transferred to a voltage lower than the reference voltage Vref to the other input of the operational amplifier CP3, the output gain GAIN of the operational amplifier CP3 is lowered. Since the peak voltage of one input of the second comparator CP2 is smaller than the reference voltage Vref, the off operation time of the switch SW is reduced.

또한, 상기 스위치(SW)의 스위칭 주파수가 높아짐으로 인해 시스템의 출력이 높아져서 입력 전원이 점자 하강할 경우에도 정출력으로 제어 가능하게 되고, 상기 입력전원이 220Vrms보다 높은 전압이라면 상기 연산 증폭기(CP3)의 출력이 높아지게 되므로 스위칭 주파수가 낮아지기 때문에 역시 정출력으로 제어 가능하게 된다.In addition, the output frequency of the system is increased due to the higher switching frequency of the switch SW, so that the input power can be controlled with a constant output even when the input power drops in braille. If the input power is higher than 220 Vrms, the operational amplifier CP3 is applied. Since the output power of is increased, the switching frequency is lowered.

그리고, 유도 가열 밥솥의 부하(예를 들면, 내솥)가 변동하게 되면 공진 전류가 일정값 이상 커지게 될 수 있다. 이때, 상기 제14 저항(R14)의 전압이 트랜지스터(Q1)의 문턱전압(V_T=0.7V) 이상 커져 상기 트랜지스터(Q1)는 도통되고, 이로 인하여 상기 스위치(SW)에 로우 신호가 전달되어 스위치(SW)는 오프 동작하기 때문에 별도의 보호 회로가 없어도 시스템의 파손을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the load (for example, the inner pot) of the induction heating cooker is changed, the resonance current may be increased by a predetermined value or more. At this time, the voltage of the fourteenth resistor R14 becomes greater than or equal to the threshold voltage (V _T = 0.7V) of the transistor Q1, so that the transistor Q1 is turned on, whereby a low signal is transmitted to the switch SW. Since the switch SW is turned off, damage to the system can be prevented without a separate protection circuit.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 유도 가열 밥솥의 구동전원 제어회로는 유도 가열 밥솥에 구동전원을 제공하는 인버터 회로의 출력을 조절하기 위해 입력 전원 또는 공진 전류를 감지하여 턴-온 시간의 지연없이 턴-온 시간을 고정시키고 턴-오프 시간을 가변시킴으로써 턴-온 시간의 지연으로 인해 발생될 수 있는 회로 소음 및 그 외의 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.The driving power control circuit of the induction heating rice cooker according to the present invention configured as described above detects the input power or the resonant current to adjust the output of the inverter circuit providing the driving power to the induction heating rice cooker without delay of the turn-on time. By fixing the turn-on time and varying the turn-off time, there is an effect that can prevent circuit noise and other problems that may occur due to the delay of the turn-on time.

또한, 본 발명은 인버터 회로의 파손을 방지하기 위해 별도의 보호 회로가 필요 없을 뿐만 아니라 스위치에 흐르는 전류를 감지하기 위한 변류기를 사용할 필요가 없기 때문에 그 만큼 가격이 하락될 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention does not need a separate protection circuit to prevent damage to the inverter circuit, and there is no need to use a current transformer for sensing the current flowing through the switch has the effect that the price can be reduced by that much.

Claims

The power input unit converts the input power by filtering the power supplied from the outside and adjusts it to a voltage level detectable by the system and delivers it to the system, and when the input power is transmitted from the power input unit, a resonance phenomenon occurs and a constant resonance is generated accordingly. A comparison controller configured to generate and output a current and a voltage, a comparison controller receiving the input power and the resonance current, and generating and outputting a driving control signal for controlling driving of the system according to the comparison result, and driving the comparison controller The switching unit is operated on and off to determine whether the driving power is supplied to the induction heating rice cooker by receiving the control signal, and the current flowing through the switching unit is sensed to prevent damage to the system according to the detection result. Before driving the induction heating rice cooker characterized in that it comprises a circuit protection unit to The control circuit.

The method of claim 1,

And at least one secondary side winding is formed in the inductor for filtering in order to lower the high voltage power transmitted from the outside to a voltage level that can be sensed by the system.

The method of claim 1,

The comparison control unit generates and outputs the driving control signal to be switched on when the current difference between the input power and the resonance current is positive, and when the input power and the resonance current are the same, to switch off the switching unit. Power supply control circuit of induction heating rice cooker.

The method of claim 1,

The protection circuit unit includes a resistor, a transistor, and a capacitor to monitor whether the resonance current increases above a predetermined value and determine an off operation of the switching unit to protect the system according to the monitoring result. Driving power control circuit of rice cooker.