KR100904235B1

KR100904235B1 - Inverter heating cooker and method for controlling the same

Info

Publication number: KR100904235B1
Application number: KR1020070128842A
Authority: KR
Inventors: 김호수
Original assignee: 주식회사 부방테크론
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-25
Also published as: KR20090061863A

Abstract

하드웨어적으로 구성된 유도가열 조리기의 인버터 구동 회로를 인버터 구동 프로그램이 적용된 마이크로프로세서를 이용하여 구현한 유도가열 조리기와 이의 제어 방법에 관한 것이다. 이를 위해 조리용기에 담긴 조리물을 가열하기 위한 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도가열 조리기에 있어서, 상기 인버터 회로에 공급되는 입력전압을 검출하는 입력전압 감지부; 상기 인버터 회로에 공급되는 입력전류를 검출하는 입력전류 감지부; 상기 인버터 회로에서 생성된 공진 전압이 미리 설정된 전압 레벨에 도달하면 트리거 신호를 출력하는 트리거부; 및 상기 입력전압 감지부 및 입력전류 감지부의 검출값을 A/D 값으로 입력받고, 상기 입력전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출하며, 상기 산출된 소비전력을 미리 설정된 기준출력과 비교하여 상기 소비전력이 상기 기준출력에 근접하도록 상기 인버터 회로의 스위칭 동작을 구동시키는 스위칭 온 신호의 펄스 폭이 가변되도록 제어하는 마이컴을 포함하고, 상기 스위칭 온 신호는 상기 트리거부로부터 트리거 신호가 검출되면 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an induction heating cooker that implements an inverter driving circuit of a hardware-configured induction heating cooker using a microprocessor to which an inverter driving program is applied, and a control method thereof. To this end, an induction heating cooker including an inverter circuit for generating and outputting a resonant voltage for heating a food contained in the cooking vessel, comprising: an input voltage detector for detecting an input voltage supplied to the inverter circuit; An input current detector detecting an input current supplied to the inverter circuit; A trigger unit for outputting a trigger signal when the resonance voltage generated by the inverter circuit reaches a preset voltage level; And receiving the detected values of the input voltage detector and the input current detector as an A / D value, calculating an input current with respect to the input voltage value, calculating power consumption, and converting the calculated power consumption into a preset reference output. And a microcomputer for controlling a pulse width of a switching on signal for driving a switching operation of the inverter circuit so that the power consumption is close to the reference output, wherein the switching on signal detects a trigger signal from the trigger unit. When the output is characterized in that.

유도가열 조리기, 인버터 Induction Cooker, Inverter

Description

Induction heating cooker and its control method {INVERTER HEATING COOKER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 유도가열 조리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하드웨어적으로 구성된 유도가열 조리기의 인버터 구동 회로를 인버터 구동 프로그램이 적용된 마이크로프로세서를 이용하여 구현한 유도가열 조리기와 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooker, and more particularly, to an induction heating cooker that implements an inverter driving circuit of an induction heating cooker configured in hardware using a microprocessor to which an inverter driving program is applied, and a control method thereof.

일반적으로 유도가열 조리기는 조리물이 담기도록 구성된 조리용기가 안착되는 부분에 일정간격으로 코일이 형성되고, 상기 코일에 전류가 공급됨에 따라 발생하는 자기장에 의해 상기 조리용기에 유도전류가 발생하게 되어 가열되는 조리기이다.In general, an induction heating cooker is formed with a coil at a predetermined interval in a portion in which a cooking container configured to contain food, and induced current is generated in the cooking container by a magnetic field generated by supplying current to the coil. The cooker is heated.

도 1은 종래의 유도가열 조리기의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional induction heating cooker.

도 1에 따른 유도가열 조리기는 가정용 상용 전원(10)을 인가받아 전원의 입력 전압 크기 또는 전류의 크기에 따라 전압을 보상하는 전압 보상부(20)와, 전류 를 보상하는 전류 보상부(30)로부터 발생된 신호를 비교하여 입력 전원에 따른 가변 제어 신호를 출력하는 전압 전류 비교부(40)와, 유도 가열 장치의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(50)와, 가열 코일(90)이 동작되도록 발진 신호를 출력하는 발진부(60)와, 발진부(60)의 발진 신호 출력을 제어하는 온 타임 제어부(70) 및 오프 타임 제어부(71)와, 자계를 발생시키기 위한 IGBT 구동부(80)와 전력 소자(81)와 가열 코일(90)과 공진 커패시터(91)를 포함한다.The induction heating cooker according to FIG. 1 is a voltage compensator 20 for compensating a voltage according to an input voltage magnitude or a current magnitude of a power source by receiving a commercial power supply 10 for home use, and a current compensator 30 compensating a current. Oscillation such that the voltage current comparison unit 40 outputs a variable control signal according to an input power source by comparing the signals generated from the input signal, the microprocessor 50 controlling the operation of the induction heating device, and the heating coil 90 are operated. An oscillator 60 for outputting a signal, an on-time controller 70 and an off-time controller 71 for controlling the oscillation signal output of the oscillator 60, an IGBT driver 80 for generating a magnetic field, and a power device ( 81, a heating coil 90, and a resonant capacitor 91.

발진부(60)가 발진 신호를 출력하도록 마이크로 프로세서(50)에서 출력된 제어 신호와 함께 전압 전류 비교부(40)에서 출력되는 보상 신호를 포함하여 발진부(60)가 스위칭 온 되는 경우 상기 보상 신호의 크기에 따라 온 타임 제어부(70)는 스위칭 온 시간을 가변시키고 진폭이 변화될 수 있도록 한다. 즉 보상 신호가 큰 경우 상기 스위칭 온 시간을 길게 하여 진폭이 커지도록 하고, 공진주기는 발진부(60)의 R, C 시정수에 의해 일정하게 유지된다.When the oscillator 60 is switched on, including the compensation signal output from the voltage current comparator 40 together with the control signal output from the microprocessor 50 so that the oscillator 60 outputs the oscillation signal, According to the size, the on time controller 70 may change the switching on time and change the amplitude. That is, when the compensation signal is large, the switching on time is increased to increase the amplitude, and the resonance period is kept constant by the R and C time constants of the oscillator 60.

또한, 오프 타임 제어부(71)는 발진부(60)로부터 출력되는 상기 발진 신호에 따라 발진부(60)로 인가되는 제어 신호가 소정 시간 동안 일정한 레벨의 신호 예를 들면, 로우 레벨의 신호로 고정되도록 하여 발진부(60)의 발진 신호 출력을 제어한다.In addition, the off-time control unit 71 causes the control signal applied to the oscillator 60 according to the oscillation signal output from the oscillator 60 to be fixed to a predetermined level signal, for example, a low level signal for a predetermined time. The oscillation signal output of the oscillator 60 is controlled.

그러나, 이러한 종래의 유도가열 조리기는 인버터 구동을 위한 회로의 구성이 복잡하고, 부품의 개수가 많아 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.However, such a conventional induction heating cooker has a problem in that the circuit configuration for driving the inverter is complicated and the number of parts increases, thereby increasing the manufacturing cost.

또한, 종래의 유도가열 조리기는 하드웨어적으로 인버터의 구동이 제어됨으로써, 일정한 출력 조건을 제공하기 위하여 특정 금속으로 도금된 조리용기(예를 들면, 황동 도금된 내솥) 부하의 R 값이 허용 범위 내에서 일정한 조리용기가 제공되지 않으면 정확한 출력을 제공할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the conventional induction heating cooker is controlled by the drive of the hardware, so that the R value of the load of the cooking vessel (eg, brass-plated inner pot) plated with a specific metal in order to provide a constant output condition within the allowable range There is a problem that can not provide an accurate output if a constant cooking vessel is not provided.

또한, 종래의 유도가열 조리기는 조리용기의 상태와, 이 조리용기에 담긴 조리물이 가열됨에 따라 주변 온도가 변경되는 환경 조건에 대하여 인버터의 제어 특성을 변경시켜 유연하게 대응할 수 없는 문제점이 있다.In addition, the conventional induction heating cooker has a problem in that it is not flexible to change the control characteristics of the inverter with respect to the condition of the cooking vessel and the environmental conditions in which the ambient temperature changes as the food contained in the cooking vessel is heated.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 하드웨어적으로 복잡하게 구성된 유도가열 조리기의 인버터 구동 회로를 배제하고, 입력전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출하며, 상기 산출된 소비전력이 일정하도록 제어하는 인버터 구동 프로그램이 적용된 마이크로프로세서를 이용한 유도가열 조리기 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention excludes an inverter driving circuit of an induction heating cooker, which is complicated in hardware, calculates power consumption by calculating an input current with respect to an input voltage value, and the calculated power consumption is constant. An object of the present invention is to provide an induction heating cooker using a microprocessor to which an inverter driving program is controlled so as to control the same, and a control method thereof.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유도가열 조리기는 조리용기에 담긴 조리물을 가열하기 위한 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도가열 조리기에 있어서, 상기 인버터 회로에 공급되는 입력전압을 검출하는 입력전압 감지부; 상기 인버터 회로에 공급되는 입력전류를 검출하는 입력전류 감지부; 상기 인버터 회로에서 생성된 공진 전압이 미리 설정된 전압 레벨에 도달하면 트리거 신호를 출력하는 트리거부; 및 상기 입력전압 감지부 및 입력전류 감지부의 검출값을 A/D 값으로 입력받고, 상기 입력전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출하며, 상기 산출된 소비전력을 미리 설정된 기준출력과 비교하여 상기 소비전력이 상기 기준출력에 근접하도록 상기 인버터 회로의 스위칭 동작을 구동시키는 스위칭 온 신호의 펄스 폭이 가변되도록 제어하는 마이컴을 포함하고, 상기 스위칭 온 신호는 상기 트리거부로부터 트리거 신호가 검출되면 출력 되도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the induction heating cooker according to the present invention is an induction heating cooker including an inverter circuit for generating and outputting a resonance voltage for heating the food contained in the cooking vessel, the input supplied to the inverter circuit An input voltage detector detecting a voltage; An input current detector detecting an input current supplied to the inverter circuit; A trigger unit for outputting a trigger signal when the resonance voltage generated by the inverter circuit reaches a preset voltage level; And receiving the detected values of the input voltage detector and the input current detector as an A / D value, calculating an input current with respect to the input voltage value, calculating power consumption, and converting the calculated power consumption into a preset reference output. And a microcomputer for controlling a pulse width of a switching on signal for driving a switching operation of the inverter circuit so that the power consumption is close to the reference output, wherein the switching on signal detects a trigger signal from the trigger unit. It is characterized in that the output.

또한, 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭은 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력을 초과하면 미리 설정된 시간만큼 펄스 폭이 감소되고, 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력을 초과하지 않으면 미리 설정된 시간만큼 펄스 폭이 증가되는 것을 특징으로 한다.The pulse width of the switching on signal may be reduced by a predetermined time when the calculated power consumption exceeds a preset reference output, and a preset time when the calculated power consumption does not exceed a preset reference output. The pulse width is increased by.

또한, 상기 마이컴은 인버터 회로의 최초 구동시 조리용기의 유/무를 판단하기 위한 부하 감지 신호가 출력되도록 하고, 상기 부하 감지 신호는 미리 설정된 펄스 폭을 갖는 신호를 일정 주기로 적어도 3회 이상 출력되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the microcomputer outputs a load sensing signal for determining whether the cooking vessel is present or not when the inverter circuit is initially driven, and the load sensing signal outputs a signal having a predetermined pulse width at least three times at a predetermined cycle. It is characterized by.

또한, 본 발명은 조리용기에 담긴 조리물을 가열하기 위한 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로를 포함하는 유도가열 조리기의 제어 방법으로서, a) 상기 공진 전압 발생을 위한 정상 전압이 입력되면 마이컴은 조리용기의 유무를 판단하기 위한 부하 감지 신호를 출력하여 조리용기의 유무를 검출하는 단계; b) 상기 단계 a)에서 상기 조리용기가 정상적으로 장착된 것이 검출되면 마이컴이 상기 인버터 회로의 스위칭 동작을 구동시키는 스위칭 온 신호를 출력하는 단계; c) 상기 단계 b)의 스위칭 온 신호의 출력에 따라 상기 마이컴이 상기 인버터 회로로 입력되는 입력전압과 입력전류를 A/D 값으로 검출하는 단계; d) 상기 단계 c)에서 검출된 상기 입력전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출하는 단계; 및 e) 상기 단계 d)에서 산출된 소비전력을 미리 설정된 기준출력과 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 소비전력이 상기 기준출력에 근접하도록 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 가변 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a control method of an induction heating cooker including an inverter circuit for generating and outputting a resonance voltage for heating the food contained in the cooking vessel, a) when the normal voltage for generating the resonance voltage is input to the microcomputer Detecting the presence or absence of the cooking vessel by outputting a load sensing signal for determining the presence or absence of the cooking vessel; b) the microcomputer outputs a switching on signal for driving the switching operation of the inverter circuit when it is detected that the cooking vessel is normally mounted in the step a); c) detecting the input voltage and the input current inputted to the inverter circuit as an A / D value according to the output of the switching on signal of step b); d) calculating power consumption by calculating an input current with respect to the input voltage value detected in step c); And e) comparing the power consumption calculated in step d) with a preset reference output, and variably controlling the pulse width of the switching on signal so that the power consumption approaches the reference output according to the comparison result. do.

또한, 상기 단계 e)는 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력을 초과하면 미리 설정된 시간만큼 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭이 감소되도록 하고, 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력을 초과하지 않으면 미리 설정된 시간만큼 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭이 증가되도록 하며, 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력과 동일한 경우 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 유지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step e) is to reduce the pulse width of the switching on signal by a predetermined time when the calculated power consumption exceeds a predetermined reference output, and if the calculated power consumption does not exceed the predetermined reference output The pulse width of the switching on signal is increased by a predetermined time, and the pulse width of the switching on signal is maintained when the calculated power consumption is equal to a preset reference output.

또한, 상기 단계 e)는 상기 입력전압 값이 최대 전압 이상 또는 최소 전압 이하인 경우 상기 미리 설정된 기준출력이 감소되도록 변경하고, 상기 소비전력이 변경된 기준출력에 근접하도록 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 가변 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step e) is changed so that the preset reference output is reduced when the input voltage value is more than the maximum voltage or less than the minimum voltage, and variable the pulse width of the switching on signal so that the power consumption is close to the changed reference output It is characterized by controlling.

상기한 바와 같이 본 발명은 하드웨어적으로 복잡하게 구성된 인버터 구동 회로를 단순화시켜 원가 절감 및 제조 공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of simplifying the inverter driving circuit, which is complicated in hardware, to reduce the cost and simplify the manufacturing process.

또한, 본 발명은 노이즈 또는 환경 변화에 따라 취약한 특성을 갖는 인버터 발진 제어 회로를 소프트웨어로 처리함으로써 노이즈나 환경 변화에 대한 오동작을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage of preventing malfunction due to noise or environmental change by processing software with an inverter oscillation control circuit having a weak characteristic according to noise or environmental change.

또한, 본 발명은 입력전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출하고, 상기 산출된 소비전력이 일정하게 유지되도록 제어함으로써, 정밀한 제어를 제공할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention has the advantage of providing precise control by calculating the power consumption by calculating the input current to the input voltage value, and by controlling the calculated power consumption to be kept constant.

또한, 본 발명은 조리용기의 상태와, 이 조리용기에 담긴 조리물이 가열됨에 따라 변경되는 환경 조건에 대하여 적절한 대응을 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that can provide an appropriate response to the state of the cooking vessel, and the environmental conditions changed as the food contained in the cooking vessel is heated.

또한, 본 발명은 조리물의 특성에 따른 다양한 출력 조건을 충족시킬 수 있어 다양한 어플리케이션에 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention can satisfy a variety of output conditions according to the characteristics of the food has the advantage that can be applied to a variety of applications.

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

도 2는 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 제어과정을 나타낸 흐름도이며, 도 4는 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 동작 파형을 나타낸 파형도이고, 도 5 및 도 6은 기준 출력에 따른 스위칭 온 신호의 제어를 나타낸 파형도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the induction heating cooker according to the present invention, Figure 3 is a flow chart showing a control process of the induction heating cooker according to the present invention, Figure 4 is an operation waveform of the induction heating cooker according to the present invention 5 and 6 are waveform diagrams illustrating control of a switching on signal according to a reference output.

본 발명에 따른 유도가열 조리기는 가정용 상용 전원을 인가받아 제공하는 전원부(100)와, IGBT 구동부(500)와, 전력 소자(510)와, 가열 코일(520)과, 공진 커패시터를 포함하여 조리용기(미도시)에 담긴 조리물을 가열하기 위한 공진 전압을 생성 및 출력하는 인버터 회로와, 입력전압 감지부(200)와, 입력전류 감지부(300)와, 유도가열 조리기의 동작을 제어하는 마이컴(400)과, 인버터 회로에서 생성된 공진 전압이 미리 설정된 전압 레벨에 도달하면 트리거 신호를 출력하는 트리거부(530)를 포함한다.The induction heating cooker according to the present invention includes a power supply unit 100, an IGBT driving unit 500, a power device 510, a heating coil 520, and a resonant capacitor to receive and provide commercial power for home use. Inverter circuit for generating and outputting a resonance voltage for heating the food contained in (not shown), the input voltage detector 200, the input current detector 300, the microcomputer to control the operation of the induction heating cooker 400 and a trigger unit 530 for outputting a trigger signal when the resonance voltage generated by the inverter circuit reaches a preset voltage level.

입력전압 감지부(200)는 인버터 회로에 공급되는 입력전압을 검출하여 마이컴(400)으로 출력하는 구성으로 유도가열 조리기의 구동시에 입력되는 가정용 상용전압의 크기를 검출한다.The input voltage detecting unit 200 detects an input voltage supplied to the inverter circuit and outputs the input voltage to the microcomputer 400 to detect the magnitude of the commercial voltage of the home input when the induction heating cooker is driven.

입력전류 감지부(300)는 인버터 회로에 공급되는 입력전류를 검출하여 마이컴(400)으로 출력하는 구성으로 유도가열 조리기의 구동시에 입력되는 전류의 크기를 검출한다.The input current detector 300 detects an input current supplied to an inverter circuit and outputs the input current to the microcomputer 400 to detect the magnitude of the current input when the induction heating cooker is driven.

마이컴(400)은 유도가열 조리기의 동작을 제어하는 구성으로 종래에 하드웨어적으로 구성된 인버터의 스위칭 동작을 프로그램을 이용하여 수행할 수 있도록 한다.The microcomputer 400 is configured to control the operation of the induction heating cooker so as to perform a switching operation of a conventionally configured inverter using a program.

또한, 마이컴(400)은 마이크로프로세서로 이루어지고, 입력전압 감지부(200) 및 입력전류 감지부(300)로부터 검출한 검출 값들을 아날로그-디지털(A/D) 변환하여 입력받는 A/D 입력포트와, 트리거부(530)로부터 출력되는 트리거 신호를 입력받는 입력포트와, 상기 인버터 회로의 IGBT 구동부(500)로 스위칭 동작 제어신호를 출력하는 출력포트를 구비한다.In addition, the microcomputer 400 is composed of a microprocessor, the A / D input receiving the analog-to-digital (A / D) conversion of the detection values detected from the input voltage detector 200 and the input current detector 300 A port, an input port for receiving a trigger signal output from the trigger unit 530, and an output port for outputting a switching operation control signal to the IGBT driver 500 of the inverter circuit.

또한, 마이컴(400)은 상기 A/D 변환된 값을 이용하여 상기 입력전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출하고, 상기 산출된 소비전력을 미리 설정된 기준출력과 비교하여 상기 소비전력이 상기 기준출력과 동일하거나, 또는 근접하도록 상기 인버터 회로의 스위칭 동작을 구동시키는 스위칭 온 신호의 펄스 폭이 가변되도록 제어한다.In addition, the microcomputer 400 calculates power consumption by calculating an input current with respect to the input voltage value using the A / D converted value, and compares the calculated power consumption with a preset reference output. The pulse width of the switching-on signal for driving the switching operation of the inverter circuit is controlled to be equal to or close to the reference output.

즉 상기 산출된 소비전력(P = VI)이 미리 설정된 기준출력을 초과하면 입력 전류의 크기를 감소시키기 위하여 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 감소시켜 소비전력이 감소되도록 한다.That is, when the calculated power consumption (P = VI) exceeds a preset reference output, the power consumption is reduced by reducing the pulse width of the switching on signal in order to reduce the magnitude of the input current.

또한, 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력 미만이면 입력전류의 크기를 증가시키기 위하여 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 증가시켜 소비전력이 증가되도록 한다.In addition, when the calculated power consumption is less than a predetermined reference output, the power consumption is increased by increasing the pulse width of the switching-on signal in order to increase the magnitude of the input current.

또한, 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력과 동일하면 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭이 현재 상태를 유지할 수 있도록 한다.In addition, when the calculated power consumption is equal to a preset reference output, the pulse width of the switching on signal may be maintained.

즉 조리물을 가열하기 위한 기준출력이 1330W인 경우 소비전력은 입력전압에 대하여 입력전류를 곱한 것으로 예를 들면, 입력전압 검출부(200)를 통해 검출한 입력전압이 220V인 경우 입력전류 검출부(300)에서 약 6.045A의 입력전류가 검출되어야 전력(P) = 전압(V)×전류(I)에 의해 1330W가 되는 것을 알 수 있다.That is, when the reference output for heating the food is 1330W, the power consumption is multiplied by the input current by the input voltage. For example, when the input voltage detected by the input voltage detector 200 is 220V, the input current detector 300 It can be seen that the input current of about 6.045A is detected in the following equations to be 1330W by power P = voltage V x current I.

따라서 인버터 구동중에 입력전압이 220V에서 210V로 감소하여 변동되면, 1330W의 소비전력이 유지될 수 있도록 입력전류를 6.045A에서 약 6.33A가 되도록 스위칭 온 신호를 증가시키고, 입력전압이 220V에서 230V로 증가하여 변동되면, 입력전류를 6.045A에서 5.78A가 되도록 스위칭 온 신호를 감소시킴으로써, 소비전력에 의한 인버터 제어가 이루어지도록 한다.Therefore, if the input voltage decreases from 220V to 210V while the inverter is running, the switching-on signal is increased to increase the input current from 6.045A to about 6.33A to maintain the power consumption of 1330W, and the input voltage is from 220V to 230V. When increased and varied, the switching-on signal is reduced to reduce the input current from 6.045A to 5.78A, so that inverter control by power consumption is achieved.

이때, 증감되는 스위칭 온 신호의 크기는 약 1㎲ 단위로 가감되도록 한다.At this time, the magnitude of the switching-on signal is increased or decreased in increments of about 1 kHz.

또한, 마이컴(400)은 인버터 회로의 최초 구동시 조리용기의 유/무를 판단하기 위한 부하 감지 신호가 출력되도록 한다. In addition, the microcomputer 400 outputs a load sensing signal for determining whether or not the cooking vessel is present when the inverter circuit is initially driven.

즉 마이컴(400)은 스위칭 온 신호를 출력하기 전에 정상적으로 조리용기가 검출되는지 여부를 판단하기 위해 미리 설정된 펄스 폭을 갖는 스위칭 온 신호를 일정 주기로 적어도 3회 이상 출력하고, 입력전류 검출부(300)를 통해 입력되는 전류 값을 통해 조리용기가 정상적으로 장착되었는지를 확인할 수 있도록 한다.That is, the microcomputer 400 outputs the switching-on signal having a preset pulse width at least three times at regular intervals to determine whether the cooking container is normally detected before the switching-on signal is output, and outputs the input current detection unit 300. Through the current value input through, it is possible to check whether the cooking vessel is normally installed.

트리거부(530)는 마이컴(400)이 스위칭 온 신호를 출력할 시점을 검출할 수 있도록 인버터 회로에 발생한 공진 전압이 미리 설정된 입력전압 이하로 떨어지는 시점을 검출하는 구성으로, 상기 인버터 회로에 공진 전압이 미리 설정된 입력전압 이상 발생하는 경우 상승 에지의 구형파(T)가 발생되도록 하고, 상기 공진 전압이 상기 미리 설정된 입력전압 이하로 떨어지는 경우 하강 에지의 구형파(T)가 발생되도록 한다. The trigger unit 530 is configured to detect a time point when the resonance voltage generated in the inverter circuit falls below a preset input voltage so that the microcomputer 400 detects a time point when the microcomputer 400 outputs a switching-on signal. When the input voltage exceeds the predetermined input voltage, the square wave T of the rising edge is generated. When the resonance voltage falls below the preset input voltage, the square wave T of the falling edge is generated.

즉 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭 온 신호(PC)가 출력되면 스위칭 오프 시간(T1 내지 T4)에 공진 전압이 인버터 회로에 발생되고, 상기 공진 전압이 공진 전압의 발생 여부를 판단하기 위한 기준 전압(Vdc)을 초과하는 순간(T2)에 트리거부(530)는 상승 에지의 구형파(T)를 출력하고, 이 구형파(T)는 상기 공진 전압이 상기 기준 전압(Vdc) 이하가 되는 순간(T3) 하강 에지의 구형파(T)를 출력한다. 다음 스위칭 오프 구간인 T5 내지 T8 구간에도 동일하게 출력된다.That is, as shown in FIG. 4, when the switching on signal PC is output, a resonance voltage is generated in the inverter circuit at the switching off times T1 to T4, and the resonance voltage is a reference for determining whether the resonance voltage is generated. At a time T2 exceeding the voltage Vdc, the trigger unit 530 outputs a square wave T of a rising edge, and the square wave T is a moment when the resonance voltage becomes less than or equal to the reference voltage Vdc ( T3) The square wave T of the falling edge is output. The same is also output to the next T5 to T8 intervals.

T3에서, 하강 에지의 구형파(T)가 출력되면 수 ㎲의 딜레이 후 T4에서 다음 스위칭 온 신호가 출력되어 인버터 구동하게 된다.At T3, when the square wave T of the falling edge is output, the next switching-on signal is output at T4 after several delays to drive the inverter.

따라서 마이컴(400)은 트리거부(530)로부터 하강 에지의 구형파 신호(트리거 신호)가 검출되면, 스위칭 온 신호를 출력하고, 입력되는 전압 값에 따라 소비전력이 기준출력과 동일하거나 근접하도록 스위칭 온 신호의 펄스 폭 즉 스위칭 온 신호의 출력시간을 도 5 및 도 6과 같이, T'1에서 T'2로 T"1에서 T"2로 가변하여 상기 스위칭 온 신호의 출력 시간에 따른 입력전류의 크기가 결정되어 소비전력이 일정하게 유지되도록 한다. Therefore, when the square wave signal (trigger signal) of the falling edge is detected from the trigger unit 530, the microcomputer 400 outputs a switching-on signal and switches on the power so that the power consumption is equal to or close to the reference output according to the input voltage value. The pulse width of the signal, that is, the output time of the switching-on signal, is varied from T'1 to T'2 and from T "1 to T" 2 as shown in FIGS. 5 and 6. The size is determined so that the power consumption is kept constant.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 과전압 보호부(540)는 과전압에 의해 마이컴(400)이 파손되는 것을 방지한다.2 and 3 again, the overvoltage protection unit 540 prevents the microcomputer 400 from being damaged by the overvoltage.

다음은 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 제어방법을 설명한다.The following describes a control method of an induction heating cooker according to the present invention.

가열(취사)을 위해 인버터 회로의 구동이 시작되면, 마이컴(400)은 가열을 위한 동작의 초기화와 함께, 인버터 회로에서 공진 전압이 정상적으로 발생될 수 있는지 여부를 판단하기 위해 전원부(100)로 예를 들면 220V, 60Hz의 정상 전압이 입력되는지 점검한다(S100). When the drive of the inverter circuit is started for heating (cooking), the microcomputer 400 is initialized with the power supply unit 100 to determine whether the resonance voltage can be normally generated in the inverter circuit with the initialization of the operation for heating. For example, check whether the normal voltage of 220V and 60Hz is input (S100).

정상 전압이 입력되면, 마이컴(400)은 조리용기의 유무를 판단하기 위한 부하 감지 신호를 인버터 회로로 출력(S110)하고, 입력전류 감지부(300)를 통해 입력되는 전류 값에 따라 조리용기의 유무를 판단한다(S120). When the normal voltage is input, the microcomputer 400 outputs a load sensing signal for determining the presence or absence of the cooking vessel to the inverter circuit (S110) and according to the current value input through the input current sensing unit 300. Determine the presence (S120).

조리용기가 탈거된 경우에는 무부하가 디스플레이되도록(S121)하고, 미리 설정된 판단 기준 값을 충족하는 전류가 검출되어 조리용기가 정상적으로 장착된 것으로 판단된 경우 스위칭 온 신호를 출력한다(S130). When the cooking vessel is removed, no load is displayed (S121), and when a current satisfying a predetermined determination reference value is detected and it is determined that the cooking vessel is normally mounted, a switching on signal is output (S130).

스위칭 온 신호가 출력되면 마이컴(400)은 전원부(100)를 통해 상기 인버터 회로로 입력되는 입력전압을 입력전압 감지부(200)로부터 검출(S140)하고, 입력전류를 입력전류 감지부(300)로부터 검출(S150)한다.When the switching on signal is output, the microcomputer 400 detects an input voltage input to the inverter circuit through the power supply unit 100 from the input voltage sensing unit 200 (S140), and inputs an input current to the input current sensing unit 300. Is detected (S150).

상기 S140단계 및 S150단계에서 검출된 전압 및 전류 값은 마이컴(400)으로 입력되면서 A/D 변환하여 입력된다.The voltage and current values detected in steps S140 and S150 are input to the microcomputer 400 while A / D conversion.

마이컴(400)은 상기 S140단계 및 S150단계에서 검출된 전압 값에 대한 입력전류를 계산하여 소비전력을 산출(S160)하고, 상기 산출된 소비전력을 미리 설정된 기준출력과 비교한다(S170).The microcomputer 400 calculates power consumption by calculating an input current with respect to the voltage values detected in steps S140 and S150 (S160), and compares the calculated power consumption with a preset reference output (S170).

상기 S170단계에서, 상기 산출된 소비전력이 예를 들면, 220V 입력전압에서의 기준출력인 1330W와 동일한 경우 스위칭 소자의 온 타임을 변경하기 위한 스위칭 온 신호의 출력 시간(펄스 폭)을 변경하지 않고 유지(S180)되도록 한다.In step S170, when the calculated power consumption is equal to, for example, 1330W of the reference output at the 220V input voltage, the output time (pulse width) of the switching on signal for changing the on time of the switching element is not changed. It is to be maintained (S180).

또한, 상기 S170단계에서 상기 산출된 소비전력이 상기 미리 설정된 기준출력을 초과하지 않는 경우 인버터 회로로 입력되는 입력전류가 증가하도록 미리 설정된 시간(예를 들면, 1㎲)만큼 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 증가(S181)하여 출력되도록 한다.In addition, when the calculated power consumption does not exceed the preset reference output in step S170, the pulse width of the switching-on signal for a predetermined time (for example, 1 ㎲) so that the input current input to the inverter circuit increases. Is increased to be output (S181).

또한, 상기 S170단계에서 상기 산출된 소비전력이 미리 설정된 기준출력을 초과하는 경우 인버터 회로로 입력되는 입력전류가 감소하도록 미리 설정된 시간(예를 들면, 1㎲)만큼 상기 스위칭 온 신호의 펄스 폭을 감소(S182)하여 출력되도록 한다.In addition, when the calculated power consumption exceeds the preset reference output in step S170, the pulse width of the switching on signal is increased by a predetermined time (for example, 1 mA) so as to reduce the input current input to the inverter circuit. Reduce (S182) to be output.

상기 인버터 회로에 공진 전압이 발생되면 트리거부(530)에서 상승 에지의 구형파(T)가 발생되고, 상승 에지의 구형파(T)는 공진 전압이 하강 에지의 출력 여부를 판단하기 위한 기준 전압(Vdc) 레벨 이하로 떨어질 때까지 유지되며, 상기 공진 전압이 상기 기준 전압(Vdc) 레벨과 동일하거나 Vdc 레벨 이하로 떨어지는 경우 하강 에지의 구형파(T)가 트리거부(530)에서 발생된다.When a resonance voltage is generated in the inverter circuit, a square wave T of a rising edge is generated by the trigger unit 530, and the square wave T of the rising edge is a reference voltage Vdc for determining whether the resonance voltage is output of the falling edge. ) Until the resonance voltage falls below the level, and the resonance voltage is equal to the reference voltage (Vdc) level or falls below the Vdc level, the square wave T of the falling edge is generated by the trigger unit 530.

상기 하강 에지의 구형파(T)가 마이컴(400)에 입력되면 스위칭 온 신호를 출력하여 인버터 구동이 종료(S190)될 때까지 반복하게 된다.When the square wave T of the falling edge is input to the microcomputer 400, the switching on signal is output to repeat the operation until the inverter driving is terminated (S190).

따라서 마이컴(400)은 트리거부(530)로부터 하강 에지의 구형파 신호(트리거 신호)가 검출되면, 스위칭 온 신호를 출력하고, 입력되는 전압 값에 따라 입력전류를 검출하여 계산된 소비전력을 기준출력과 비교하고, 비교결과에 따라 스위칭 온 신호의 펄스 폭 즉 스위칭 온 신호의 출력시간을 가변하여 소비전력이 일정하게 유지되도록 한다.Therefore, when the square wave signal (trigger signal) of the falling edge is detected from the trigger unit 530, the microcomputer 400 outputs a switching-on signal, and detects an input current according to the input voltage value, and uses the calculated power consumption as a reference output. The power consumption is kept constant by varying the pulse width of the switching on signal, that is, the output time of the switching on signal according to the comparison result.

한편, 상기 S140단계에서 검출된 입력전압이 최소 입력전압(예를 들면, 190V) 이하이거나 최대 입력전압(예를 들면, 254V) 이상인 경우 과전압 또는 과전류에 의한 인버터 회로의 파손을 방지하기 위해 기준출력을 예를 들면, 1330W에서 1280W가 되도록 낮아지게 감소시키고, 감소된 기준출력에 따라 입력전류가 제어되도록 스위칭 온 신호의 출력시간을 제어한다.On the other hand, when the input voltage detected in step S140 is less than the minimum input voltage (for example, 190V) or more than the maximum input voltage (for example, 254V), the reference output to prevent damage to the inverter circuit due to overvoltage or overcurrent For example, the output voltage of the switching-on signal is controlled to be lowered from 1330W to 1280W, and the input current is controlled according to the reduced reference output.

또한, 상기 기준출력은 조리물 또는 취사, 보온 등의 공정에 따라 변경시켜 설정하는 것이 가능하다. 즉 취사의 경우 1330W의 고출력이 기준출력으로 설정되고, 보온의 경우 330W의 저출력이 기준출력으로 설정되도록 하여 해당 기준출력에 따른 소비전력이 제공되도록 스위칭 온 신호의 출력을 제어한다. In addition, the reference output can be changed and set in accordance with a process such as food or cooking or warming. That is, in the case of cooking, the high output of 1330W is set as the reference output, and in the case of warming, the low output of 330W is set as the reference output to control the output of the switching-on signal to provide power consumption according to the reference output.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can vary as many as possible without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. Changes may be made.

도 1 은 종래의 유도가열 조리기의 구성을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional induction heating cooker.

도 2 는 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 구성을 나타낸 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the induction heating cooker according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 제어과정을 나타낸 흐름도.3 is a flowchart illustrating a control process of an induction heating cooker according to the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 유도가열 조리기의 동작 파형을 나타낸 파형도.Figure 4 is a waveform diagram showing the operation waveform of the induction heating cooker according to the present invention.

도 5 는 기준 출력보다 낮은 경우 스위칭 온 타임 제어를 나타낸 파형도.5 is a waveform diagram showing switching on time control when lower than a reference output.

도 6 은 기준 출력보다 높은 경우 스위칭 온 타임 제어를 나타낸 파형도.6 is a waveform diagram showing switching on time control when higher than a reference output.

(도면의 주요 부분에 대한 부호)(Symbols for the main parts of the drawing)

100: 전원부 200: 입력 전압 감지부100: power supply unit 200: input voltage detection unit

300: 입력 전류 감지부 400: 마이컴300: input current detection unit 400: microcomputer

500: IGBT 구동부 510: 스위칭 소자500: IGBT driver 510: switching element

520: 가열부 530: 트리거부520: heating section 530: trigger section

Claims

In the induction heating cooker comprising an inverter circuit for generating and outputting a resonance voltage for heating the food contained in the cooking vessel,

An input voltage detector detecting an input voltage supplied to the inverter circuit;

An input current detector detecting an input current supplied to the inverter circuit;

A trigger unit for outputting a trigger signal when the resonance voltage generated by the inverter circuit reaches a preset voltage level; And

The detection value of the input voltage detection unit and the input current detection unit are input as an A / D value, the input current is calculated by calculating an input current with respect to the input voltage value, and the calculated power consumption is compared with a preset reference output. And a microcomputer for controlling the pulse width of a switching on signal to drive a switching operation of the inverter circuit so that the power consumption is close to the reference output.

And the switching on signal is outputted when a trigger signal is detected from the trigger unit.

The method of claim 1,

The pulse width of the switching on signal is reduced in pulse width by a predetermined time when the calculated power consumption exceeds a preset reference output, and pulses by a preset time when the calculated power consumption does not exceed a preset reference output. Induction heating cooker, characterized in that the width is increased.

The method of claim 1,

The microcomputer is an induction heating cooker, characterized in that for outputting the load detection signal for determining the presence / absence of cooking vessel during the first drive of the inverter circuit.

The method of claim 3, wherein

The load detection signal is an induction heating cooker, characterized in that for outputting a signal having a predetermined pulse width at least three times at regular intervals.

A control method of an induction heating cooker including an inverter circuit for generating and outputting a resonance voltage for heating food contained in a cooking container,

a) when the normal voltage for generating the resonance voltage is input, the microcomputer outputs a load sensing signal for determining whether the cooking vessel is present and detecting the presence of the cooking vessel;

b) the microcomputer outputs a switching on signal for driving the switching operation of the inverter circuit when it is detected that the cooking vessel is normally mounted in the step a);

c) detecting the input voltage and the input current inputted to the inverter circuit as an A / D value according to the output of the switching on signal of step b);

d) calculating power consumption by calculating an input current with respect to the input voltage value detected in step c); And

e) comparing the power consumption calculated in step d) with a preset reference output, and variably controlling the pulse width of the switching-on signal such that the power consumption approaches the reference output according to the comparison result. Control method of induction cooker.

The method of claim 5, wherein

In step e), if the calculated power consumption exceeds a preset reference output, the pulse width of the switching-on signal is decreased by a preset time, and if the calculated power consumption does not exceed a preset reference output, And increasing the pulse width of the switching on signal by time, and maintaining the pulse width of the switching on signal when the calculated power consumption is equal to a preset reference output.

The method of claim 5, wherein

The step e) changes the preset reference output to be reduced when the input voltage value is greater than or equal to the maximum voltage or less than the minimum voltage, and variably controls the pulse width of the switching on signal so that the power consumption approaches the changed reference output. Control method of the induction heating cooker, characterized in that.