KR101851889B1

KR101851889B1 - 유도 가열 조리기

Info

Publication number: KR101851889B1
Application number: KR1020170005543A
Authority: KR
Inventors: 조봉진; 한진욱; 손승호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-06-07
Also published as: EP3570636B1; EP3570636A1; CN110178442A; US20190387585A1; CN110178442B; US11570855B2; EP3570636A4; WO2018131844A1

Abstract

본 발명은 복수의 인버터에 대한 동기화 회로를 포함하는 유도 가열 조리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 제어부가 복수의 스위칭 회로부를 제어하여 가열 코일들의 동작 주파수 및 동작 위상을 일치시킬 수 있는 유도 가열 조리기에 관한 것이다.
본 발명의 유도 가열 조리기는, 제1 가열 코일에 상기 제1 전원을 인가하는 제1 스위칭 회로부와, 상기 제1 스위칭 회로부를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 제1 인버터, 및 제2 가열 코일에 상기 제2 전원을 인가하는 제2 스위칭 회로부와, 상기 제2 스위칭 회로부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 제2 인버터를 포함하되, 상기 제1 인버터는, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작을 제어하는 제1 절연형 신호 전달부를 더 포함하고, 상기 제1 제어부는, 상기 제1 절연형 신호 전달부를 이용하여, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작 주파수와 상기 제1 스위칭 회로부의 동작 주파수를 일치시킬 수 있다.

Description

유도 가열 조리기{INDUCTION HEAT COOKING APPARATUS}

<1> 본 발명은 복수의 인버터에 대한 동기화 회로를 포함하는 유도 가열 조리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 제어부가 복수의 스위칭 회로부를 제어하여 가열 코일들의 동작 주파수 및 동작 위상을 일치시킬 수 있는 유도 가열 조리기에 관한 것이다.

<2> 일반적으로 유도 가열 조리기는 워킹 코일(Working Coil) 또는 가열 코일에 고주파의 전류를 흐르게 하고, 이로 인하여 발생하는 강력한 자력선이 조리용기를 통과할 때 와류전류(Eddy Current)가 흘러 용기 자체가 가열되는 방식에 의해서 조리 기능을 수행하는 전기조리 장치이다.

<3> 이러한 유도 가열 조리기의 기본적인 가열 원리를 살펴보면 가열 코일에 전류가 인가됨에 따라 자성체인 조리 용기가 유도(Induction) 가열에 의해 열을 생성하고, 이와 같이 생성된 열에 의하여 조기 용기 자체가 가열되어 조리가 이루어지게 된다.

<4> 유도 가열 전기 조리기에 이용되는 인버터는 가열 코일에 고주파 전류가 흐르도록 가열 코일에 인가되는 전압을 스위칭하는 역할을 한다. 인버터는 통상 IGBT(insulate Gate Bipolar Transistor)로 이루어진 스위칭 소자를 구동시킴으로써 고주파의 전류를 가열 코일에 흐르도록 하여 가열 코일에 고주파 자계가 형성하도록 한다.

<5> 이와 같은 유도 가열 조리기에 2개의 가열 코일이 구비되는 경우, 상기 2개의 가열 코일을 동시 동작 시키기 위해서는 두 개의 인버터가 필요하다. 다만, 1개의 용기를 2개의 인버터를 이용하여 동시에 가열시키는 경우, 2개의 가열 코일의 동작 주파수 및 동작 위상의 불일치 현상이 발생할 수 있다.

<6> 이 경우, 유도 가열 조리기기에서 동작 주파수의 불일치에 의한 소음 발생 및 위상 편차에 따른 출력 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

<7> 본 발명의 목적은 단일 제어부로 복수의 인버터에 포함된 스위칭 회로부를 제어함으로써, 복수의 가열 코일에 대한 동작 주파수 및 동작 위상을 일치시킬 수 있는 유도 가열 조리기를 제공하는 것이다.

<8> 본 발명의 다른 목적은 복수의 인버터 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 인버터의 제어부가 이상이 발생한 인버터에 포함된 스위칭 회로부를 제어함으로써, 인버터의 에러 동작에 대한 페일 세이프(fail safe) 기능을 수행할 수 있는 유도 가열 조리기를 제공하는 것이다.

<9> 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

<10> 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리기는, 제1 가열 코일에 상기 제1 전원을 인가하는 제1 스위칭 회로부와, 상기 제1 스위칭 회로부를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 제1 인버터, 및 제2 가열 코일에 상기 제2 전원을 인가하는 제2 스위칭 회로부와, 상기 제2 스위칭 회로부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 제2 인버터를 포함하되, 상기 제1 인버터는, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작을 제어하는 제1 절연형 신호 전달부를 더 포함하고, 상기 제1 제어부는, 상기 제1 절연형 신호 전달부를 이용하여, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작 주파수와 상기 제1 스위칭 회로부의 동작 주파수를 일치시킬 수 있다.

<11> 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 가열 조리기는, 제1 가열 코일에 상기 제1 전원을 인가하는 제1 스위칭 회로부와, 상기 제1 스위칭 회로부를 제어하는 제1 제어부와, 상기 제1 제어부에 의해 제어되는 제1 절연형 신호 전달부를 포함하는 제1 인버터, 및 상기 제2 가열 코일에 상기 제2 전원을 인가하는 제2 스위칭 회로부와, 상기 제2 스위칭 회로부를 제어하는 제2 제어부와, 상기 제2 제어부에 의해 제어되는 제2 절연형 신호 전달부를 포함하는 제2 인버터를 포함하되, 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터가 동시에 동작하는 경우, 상기 제2 스위칭 회로부는 상기 제1 절연형 신호 전달부를 통해 상기 제1 제어부에 의해 제어되고, 상기 제2 제어부는 상기 제2 스위칭 회로부에 대한 제어를 중단할 수 있다.

<12> 또한, 상기 제1 제어부 또는 상기 제1 절연형 신호 전달부에 에러가 발생하는 경우, 상기 제1 스위칭 회로부는 상기 제2 절연형 신호 전달부를 통해 상기 제2 제어부에 의해 제어될 수 있다.

<13> 본 발명에 따른 유도 가열 조리기는, 단일 제어부로 복수의 인버터에 포함된 스위칭 회로부를 제어함으로써, 복수의 가열 코일에 대한 동작 주파수 및 동작 위상을 일치시킬 수 있다. 이를 통해, 서로 다른 주파수로 동작하는 복수의 코일에서 발생하는 소음을 제거하고, 위상 편차에 따른 복수의 코일의 출력 편차를 개선할 수 있다. 또한, 유도 가열 조리기의 정숙성을 향상시킬 수 있으며, 유도 가열 조리기의 출력 및 동작의 안정성을 개선시킬 수 있다.

<14> 또한, 본 발명에 따른 유도 가열 조리기는 복수의 인버터 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 인버터의 제어부가 이상이 발생한 인버터에 포함된 스위칭 회로부를 제어함으로써, 인버터의 에러 동작에 대한 페일 세이프(fail safe) 기능을 수행할 수 있다. 이를 통해, 복수의 인버터 중 어느 하나의 제어부에 고장이 발생하더라도, 유도 가열 조리기가 정상적으로 동작하므로 수리 비용을 절감할 수 있으며, 유도 가열 조리기의 동작 안정성이 개선될 수 있어 소비자의 만족도가 높아진다.

<15> 도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기를 나타내는 사시도이다.
<16> 도 2는 도 1의 가열 코일을 동작시키는 유도 가열 조리기의 구동 회로를 설명하기 위한 블럭도이다.
<17> 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기의 구성 요소를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다.
<18> 도 4 내지 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기를 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.

<19> 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

<20> 이하, 본 발명의 실시예에 따른 유도 가열 조리기에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<21> 도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기를 나타내는 사시도이다.

<22> 도 1을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기는 본체 하우징(10), 조리판(20), 사용자 인터페이스부(30), 구동 회로(40)를 포함한다.

<23> 본체 하우징(10) 상에는 용기를 올려 놓을 수 있는 조리판(20)이 배치될 수 있다. 본체 하우징(10)의 상면의 일측에는 사용자의 입력을 수신하고, 유도 가열 조리기의 상태 정보를 표시하는 사용자 인터페이스부(30)가 배치되며, 유도 가열 조리기의 구동 회로(40)는 본체 하우징(10)의 하부에 위치할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<24> 본체 하우징(10)의 내부에는 조리판(20) 하부에 설치되어 조리판(20)에 열원을 제공하기 위한 복수의 가열 코일(110)이 마련된다. 이 가열 코일(110)들은 조리판(20)의 전면에 걸쳐 그 하부에 배치될 수 있다. 상기 가열 코일(110)들은, 내부 코일과 외부 코일로 분리되어 이루어진 듀얼 가열 코일과, 싱글 가열 코일이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<25> 조리판(20)의 하부에는 가열 코일(110)들을 구동시키기 위한 구동 회로(40)가 배치될 수 있다. 구동 회로(40)에 대한 구체적인 설명은 이하에서 후술하도록 한다.

<26> 본체 하우징(10)의 상부의 일측에는 가열 코일(110)들을 제어하기 위한 사용자 인터페이스부(30)가 배치될 수 있다. 사용자 인터페이스부(30)는 사용자로부터 명령을 입력 받는 복수의 조작 버튼으로 구성된 조작부와, 유도 가열 조리기의 동작 상태에 관련된 정보를 표시하는 표시부를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에 나타난 사용자 인터페이스부(30)는 본 발명의 일 실시예에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 여러 실시예로 변경되어 사용될 수 있다.

<27> 사용자는 용기를 조리판(20)에 올려놓은 뒤, 사용자 인터페이스부(30)에 포함된 조작 버튼을 눌러 용기가 놓인 가열 코일(110)의 파워 레벨을 설정함으로써, 상기 파워 레벨에 상응하는 고주파 전원을 가열 코일(110)에 공급할 수 있다.

<28> 이하에서는, 가열 코일(110)에 고주파 전원을 공급하는 구동 회로(40)의 구조와 동작에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.

<29> 도 2는 도 1의 가열 코일을 동작시키는 유도 가열 조리기의 구동 회로를 설명하기 위한 블럭도이다.

<30> 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 조리기의 구동 회로(40)는 가열 코일(110), 제1 인버터(120), 제2 인버터(130), PCB(140)를 포함한다.

<31> 가열 코일(110)은 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)을 포함한다.

<32> 각각의 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)에는 고주파의 전원이 인가될 수 있다. 즉, 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)은 서로 다른 전원에 의해 동작할 수 있다. 따라서, 가열 코일(110)의 최대 출력은 각각의 가열 코일들이 낼 수 있는 최대 출력의 합이 될 수 있다.

<33> 이때, 제1 가열 코일(112)은 가열 코일(110)의 내측에 배치되고, 제2 가열 코일(114)은 가열 코일(110)의 외측에 배치될 수 있다. 따라서, 제2 가열 코일(114)은 제1 가열 코일(112)의 외측에 배치되며, 제2 가열 코일(114)의 원주는 제1 가열 코일(112)의 원주보다 크게 형성될 수 있다.

<34> 제1 가열 코일(112)와 제2 가열 코일(114)는 서로 이격되도록 형성되며, 전기적으로 분리되어 동작할 수 있다. 또한, 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)은 서로 다른 전원에 의해 동작할 수 있다.

<35> 제1 인버터(120)는 제1 가열 코일(112)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제1 인버터(120)는 제1 가열 코일(112)에 동작 전원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 인버터(120)는 제1 가열 코일(112)에 제1 전원을 제공할 수 있다.

<36> 마찬가지로, 제2 인버터(130)는 제2 가열 코일(114)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제2 인버터(130)는 제2 가열 코일(114)에 동작 전원을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 인버터(130)는 제2 가열 코일(114)에 제1 전원과 다른 제2 전원을 제공할 수 있다.

<37> 제2 인버터(130)는 제1 인버터(120)와 실질적으로 동일한 구조를 포함할 수 있다.

<38> PCB(140)는 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)을 제어할 수 있다. PCB(140)는 제1 인버터(120) 및 제2 인버터(130)로부터 각각의 동작에 관한 상태 정보를 수신할 수 있다. 또한, PCB(140)는 제1 인버터(120)와 제2 인버터(130) 사이의 데이터를 교환하는 브릿지 역할을 할 수 있다.

<39> 예를 들어, PCB(140)는 제2 인버터(130)로부터 수신한 제2 가열 코일(114)의 동작에 대한 상태 정보를 수신하여 제1 인버터(120)에 제공할 수 있고, 그 반대로도 동작할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<40> 제1 인버터(120)와 제2 인버터(130)는 서로 독립적으로 동작하며, 서로 전기적으로 분리될 수 있다. 다만, 제1 인버터(120)와 제2 인버터(130)는 절연형 신호 전달부(예를 들어, 포토 트랜지스터, 포토 다이오드)를 통해 상호 간에 데이터를 교환할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이하에서 후술하도록 한다.

<41> 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기의 구성 요소를 구체적으로 설명하기 위한 블럭도이다.

<42> 도 3을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기에서 제1 인버터(120)는 제1 가열 코일(112)을 동작시키고, 제2 인버터(130)는 제2 가열 코일(114)를 동작시킨다.

<43> 구체적으로, 제1 인버터(120)는 제1 제어부(121), 제1 절연형 신호 전달부(123), 제1 스위칭 회로부(125), 제1 전원부(127)를 포함한다.

<44> 제1 제어부(121)는 제1 절연형 신호 전달부(123)와 제1 스위칭 회로부(125)의 동작을 제어한다. 제1 제어부(121)는 제1 전원부(127)로부터 제1 전원을 인가 받아 동작할 수 있다. 제1 제어부(121)는 PCB(140)로부터 다른 가열 코일의 상태 정보를 수신할 수 있다.

<45> 구체적으로, 제1 제어부(121)는 제1 스위칭 회로부(125)를 제어하여 제1 가열 코일(112)의 동작 여부를 결정하고, 제1 가열 코일(112)의 동작 주파수 및 동작 위상을 제어할 수 있다. 제1 제어부(121)는 PCB(140)로부터 수신한 상태 정보를 기초로, 제1 스위칭 회로부(125)의 동작 주파수 또는 동작 위상을 조절할 수 있다.

<46> 또한, 제1 제어부(121)는 제1 절연형 신호 전달부(123)를 통하여, 제2 스위칭 회로부(135)에 제2 가열 코일(114)의 제어 신호를 전달할 수 있다. 이를 통해, 제1 제어부(121)는 제2 가열 코일(114)의 동작 여부를 결정하고, 동작 주파수 및 동작 위상을 제어할 수 있다. 다만, 이 경우, 제2 스위칭 회로부(135)는 제2 제어부(131)의 제어 신호에 우선하여 제1 제어부(121)의 제어 신호를 이용해 동작하게 된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.

<47> 제1 절연형 신호 전달부(123)는 제1 제어부(121)로부터 수신한 제어 신호를 제2 인버터(130)의 제2 스위칭 회로부(135)에 전달할 수 있다. 이때, 제1 절연형 신호 전달부(123)는 도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 서로 절연된 발광부와 수광부를 이용하여 신호를 전달하거나, 절연된 두 개의 단자 사이를 빛을 이용하여 신호를 전달할 수 있다.

<48> 구체적으로, 제1 제어부(121)로부터 제어 신호를 수신하는 제1 단자와, 제2 스위칭 회로부(135)에 제어 신호를 전달하는 제2 단자는 전기적으로 절연된 상태에서 제1 단자에서 제2 단자 방향으로 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 절연형 신호 전달부(123)는 절연형 포토 트랜지스터, 절연형 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<49> 제1 스위칭 회로부(125)는 제1 가열 코일(112)의 동작을 제어할 수 있다. 제1 스위칭 회로부(125)는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 각각의 소자는 제1 제어부(121)의 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭 회로부(125)는 IGBT 트랜지스터 또는 릴레이 스위치를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<50> 제1 전원부(127)는 제1 인버터(120)에 포함된 구성요소에 전력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원부(127)는 제1 제어부(121), 제1 절연형 신호 전달부(123) 및 제1 스위칭 회로부(125)에 전력을 제공할 수 있고, 제1 스위칭 회로부(125)를 통해 제1 가열 코일(112)에 전력을 제공할 수 있다.

<51> 제2 인버터(130)는 제1 인버터(120)와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 구체적으로, 제2 인버터(130)는 제2 제어부(131), 제2 절연형 신호 전달부(133), 제2 스위칭 회로부(135), 제2 전원부(137)를 포함한다.

<52> 제2 제어부(131)는 제2 절연형 신호 전달부(133)와 제2 스위칭 회로부(135)의 동작을 제어한다. 제2 제어부(131)는 제1 전원부(127)와 다른 제2 전원부(137)로부터 전력을 인가 받아 동작할 수 있다. 제2 제어부(131)는 PCB(140)로부터 제1 가열 코일(112)의 상태 정보를 수신할 수 있다.

<53> 제2 제어부(131)는 제2 스위칭 회로부(135)를 제어하여 제2 가열 코일(112)의 동작 여부를 결정하고, 제2 가열 코일(112)의 동작 주파수 및 동작 위상을 제어할 수 있다. 제1 제어부(121)와 마찬가지로, 제2 제어부(131)는 PCB(140)로부터 수신한 상태 정보를 기초로, 제2 스위칭 회로부(135)의 동작 주파수 또는 동작 위상을 조절할 수 있다.

<54> 또한, 제2 제어부(131)는 제2 절연형 신호 전달부(133)를 통하여, 제1 스위칭 회로부(125)에 제1 가열 코일(112)의 제어 신호를 전달할 수 있다. 이를 통해, 제2 제어부(131)는 제1 가열 코일(112)의 동작 여부를 결정하고, 동작 주파수 및 동작 위상을 제어할 수 있다. 다만, 이 경우, 제1 절연형 신호 전달부(123)는 제1 제어부(121)의 제어 신호에 우선하여 제2 제어부(131)의 제어 신호를 이용해 동작하게 된다. 이에 대한 자세한 설명도 후술하도록 한다.

<55> 제2 절연형 신호 전달부(133)는 제2 제어부(131)로부터 수신한 제어 신호를 제1 인버터(120)의 제1 절연형 신호 전달부(123)에 전달할 수 있다. 이때, 제2 절연형 신호 전달부(133)는 제1 절연형 신호 전달부(123)와 실질적으로 동일할 수 있다.

<56> 제2 스위칭 회로부(135)는 제2 가열 코일(112)의 동작을 제어할 수 있다. 제2 스위칭 회로부(135)는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 각각의 소자는 제2 제어부(131)의 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제2 스위칭 회로부(135)는 IGBT 트랜지스터, 또는 릴레이 스위치를 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<57> 제2 전원부(137)는 제2 인버터(130)에 포함된 구성요소에 전력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 전원부(137)는 제2 제어부(131), 제2 절연형 신호 전달부(133) 및 제2 스위칭 회로부(135)에 전력을 제공할 수 있고, 제2 스위칭 회로부(135)를 통해 제2 가열 코일(112)에 전력을 제공할 수 있다.

<58> 이하에서는, 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기를 동작 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.

<59> 도 4 내지 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 조리기를 동작을 설명하기 위한 블럭도이다.

<60> 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 유도 가열 조리기에서 내측의 제1 가열 코일(112)만을 동작시키고자 할 때의 유도 가열 조리기의 구동 방법에 관한 것이다.

<61> 이때, 제1 인버터(120)의 제1 제어부(121)는 PCB(140)로부터 구동 명령을 수신하고, 제1 스위칭 회로부(125)에 제어 신호를 전달한다.

<62> 제1 제어부(121)는 사용자 인터페이스부(30)로부터 입력 받은 사용자의 제어 명령을 PCB(140)를 통해 수신할 수 있다. 이를 기초로, 제1 제어부(121)는 제1 가열 코일(112)의 동작 여부를 결정하고, 제1 가열 코일(112)의 출력을 조절할 수 있다.

<63> 제1 전원부(127)는 제1 제어부(121)와 제1 스위칭 회로부(125)에 구동 전력을 제공한다. 이때, 제1 전원부(127)는 구동이 불필요한 제1 절연형 신호 전달부(123)에는 전력을 제공하지 않을 수 있다. 즉, 사용하지 않는 소자에 전력을 제공하지 않음으로써, 소비 전력을 효율적으로 운용할 수 있다.

<64> 도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 제1 제어부(121)는 제1 가열 코일(112)의 동작 상태에 관한 정보를 PCB(140)에 전달할 수 있다. PCB(140)는 제1 가열 코일(112)의 동작 상태에 관한 정보를 사용자 인터페이스부(30)에 디스플레이 할 수 있다.

<65> 이때, 제2 인버터(130)의 제2 제어부(131)는 휴지 상태이며, 제2 전원부(137)로부터 대기 동작에 필요한 전력을 제공받을 수 있다.

<66> 도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 유도 가열 조리기에서 외측의 제2 가열 코일(114)만을 동작시키고자 할 때의 유도 가열 조리기의 구동 방법에 관한 것이다.

<67> 이때, 제2 인버터(130)의 제2 제어부(131)는 PCB(140)로부터 구동 명령을 수신하고, 제2 스위칭 회로부(135)에 제어 신호를 전달한다.

<68> 제2 제어부(131)는 사용자 인터페이스부(30)로부터 입력 받은 사용자의 제어 명령을 PCB(140)를 통해 수신할 수 있다. 이를 기초로, 제2 제어부(131)는 제2 가열 코일(112)의 동작 여부를 결정하고, 제2 가열 코일(114)의 출력을 조절할 수 있다.

<69> 제2 전원부(137)는 제2 제어부(131)와 제2 스위칭 회로부(135)에 구동 전력을 제공한다. 이때, 제2 전원부(137)는 구동이 불필요한 제2 절연형 신호 전달부(133)에는 전력을 제공하지 않을 수 있다. 즉, 사용하지 않는 소자에 전력을 제공하지 않음으로써, 소비 전력을 효율적으로 운용할 수 있다.

<70> 도면에 명확하게 도시하지는 않았으나, 제2 제어부(131)는 제2 가열 코일(112)의 동작 상태에 관한 정보를 PCB(140)에 전달할 수 있다. PCB(140)는 제2 가열 코일(112)의 동작 상태에 관한 정보를 사용자 인터페이스부(30)에 디스플레이 할 수 있다.

<71> 이때, 제1 인버터(120)의 제1 제어부(121)는 휴지 상태이며, 제1 전원부(127)로부터 대기 동작에 필요한 전력을 제공받을 수 있다.

<72> 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 유도 가열 조리기에서 내측의 제1 가열 코일(112)과 외측의 제2 가열 코일(114)을 동시에 동작시키고자 할 때의 유도 가열 조리기의 구동 방법에 관한 것이다.

<73> 이때, 제1 인버터(120)의 제1 제어부(121)는 제2 인버터(130)의 제2 제어부(131)보다 높은 우선권을 가질 수 있고, 제1 제어부(121)가 메인 제어부가 되어 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)를 제어할 수 있다.

<74> 구체적으로, 제1 인버터(120)의 제1 제어부(121)는 PCB(140)로부터 구동 명령을 수신하고, 제1 스위칭 회로부(125)에 구동 신호를 전달한다.

<75> 제1 제어부(121)는 제2 인버터(130)의 동작 여부를 PCB(140)를 통해 수신한다. 구체적으로, 제1 제어부(121)는 제2 가열 코일(114)의 동작 상태 및 출력 상태에 관한 정보를 수신한다.

<76> 제1 제어부(121)는 PCB(140)로부터 수신한 정보를 기초로, 현재 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)이 동시에 동작하는지 여부를 판단할 수 있다.

<77> 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)이 동시에 동작하는 경우, 제1 제어부(121)는 제1 가열 코일(112)과 제1 가열 코일(112)의 출력 주파수 및 출력 위상을 맞추기 위해, 제2 제어부(131)를 대신하여 제2 스위칭 회로부(135)에 제어 신호를 전달한다. 이때, 제1 제어부(121)는 제1 절연형 신호 전달부(123)를 통하여 제2 스위칭 회로부(135)에 제어 신호를 전달할 수 있다.

<78> 앞에서 설명한 바와 같이, 제1 절연형 신호 전달부(123)는 제1 인버터(120)와 제2 인버터(130)를 전기적으로 절연하면서, 제1 제어부(121)로부터 수신한 제어 신호를 제2 스위칭 회로부(135)에 전달할 수 있다. 이를 통해, 제1 인버터(120)와 제2 인버터(130)는 상호 간의 영향을 최소화 한 채, 서로 다른 전원에 의해 동작할 수 있다.

<79> 이때, 제2 스위칭 회로부(135)는 제2 전원부(137)로부터 전력을 제공받아 제2 가열 코일(114)에 전달할 수 있다. 즉, 제1 가열 코일(112)은 제1 전원부(127)로부터 전력을 전달받고, 제2 가열 코일(114)은 제2 전원부(137)로부터 전력을 전달받기에, 본 발명의 유도 가열 조리기의 최대 출력은 하나의 전원부만을 사용한 경우보다 두배로 증가될 수 있다.

<80> 이때, 제2 인버터(130)에 포함된 제2 절연형 신호 전달부(133)는 아무런 기능을 수행하지 않을 수 있고, 제2 전원부(137)는 제2 절연형 신호 전달부(133)에 전력을 제공하지 않을 수 있다.

<81> 제2 제어부(131)는 제2 스위칭 회로부(135)로부터 제2 가열 코일(114)의 동작 상태 및 출력 정보만을 수신하여 PCB(140)에 전달할 수 있다. PCB(140)는 수신한 제2 가열 코일(114)에 관한 정보를 제1 제어부(121)에 전달할 수 있다.

<82> 제2 스위칭 회로부(135)는 제2 제어부(131)로부터 제어 명령을 수신하는 경우가 있을 수 있다. 다만, 이러한 경우에도, 제2 스위칭 회로부(135)의 동작은 제1 제어부(121)로부터 수신한 제어 명령에 높은 우선권을 두고 동작할 수 있다. 즉, 제2 스위칭 회로부(135)가 제2 제어부(131)와 제1 제어부(121) 모두에서 제어 신호를 수신하는 경우, 제2 스위칭 회로부(135)는 제1 절연형 신호 전달부(123)를 통해 수신한 제1 제어부(121)의 제어 명령을 기초로 동작할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 유도 가열 조리기는 단일한 제어부에 의해 복수의 가열 코일의 동작이 제어될 수 있다.

<83> 즉, 제1 제어부(121)에 의해, 제1 가열 코일(112) 및 제2 가열 코일(114)의 동작이 제어되기 때문에, 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)은 동일 주파수 및 동일 위상으로 동작할 수 있다. 또한, 제1 제어부(121)는 제1 가열 코일(112)의 출력과 제2 가열 코일(114)의 출력의 크기를 일치시킬 수 있다. 또한, 제1 제어부(121)는 제1 가열 코일(112)의 동작 위상과 제2 가열 코일(114)의 동작 위상을 일치시켜, 위상 편차가 발생하지 않도록 제어할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

<84> 이를 통해, 본 발명의 유도 가열 조리기는 서로 다른 주파수로 동작하는 복수의 코일에서 발생하는 소음을 제거하고, 위상 편차에 따른 복수의 코일의 출력 편차를 개선할 수 있다. 또한, 유도 가열 조리기의 정숙성을 향상시킬 수 있으며, 유도 가열 조리기의 출력 및 동작의 안정성을 개선시킬 수 있다.

<85> 또한, 본 발명의 유도 가열 조리기는 제2 제어부(131)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에도, 앞에서 설명한 것과 동일한 방식으로 동작할 수 있다.

<86> 즉, 복수의 인버터 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 인버터의 제어부가 이상이 발생한 인버터에 포함된 스위칭 회로부를 제어함으로써, 인버터의 에러 동작에 대한 페일 세이프(fail safe) 기능을 수행할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 복수의 인버터 중 어느 하나의 제어부가 고장나더라도 정상적으로 동작이 가능하며, 수리 비용을 절감할 수 있고, 유도 가열 조리기의 동작 안정성이 개선될 수 있어, 소비자의 만족도가 높아질 수 있다.

<87> 도 7을 참조하면, 도 7은 도 6에서와는 반대로, 제2 제어부(131)가 제1 제어부(121)보다 높은 우선권을 가지고 제1 스위칭 회로부(125)와 제2 스위칭 회로부(135)를 제어하는 경우를 나타낸다.

<88> 일반적으로 제1 제어부(121)가 제2 제어부(131)보다 높은 우선권을 가질 수 있다. 다만, 제1 제어부(121)가 정상적으로 동작하지 않는다고 판단되는 경우, PCB(140)는 제2 제어부(131)에 제1 제어부(121)보다 높은 우선권을 부여하여, 제2 제어부(131)가 제1 스위칭 회로부(125) 및 제2 스위칭 회로부(135)를 모두 제어하도록 할 수 있다.

<89> 이때, 제2 제어부(131)의 동작 방식은 앞에서 도 6을 참조하여 설명한 제1 제어부(121)의 동작 방식과 실질적으로 동일할 수 있다.

<90> 구체적으로, 제2 제어부(131)는 제1 가열 코일(112)의 동작 상태 및 출력 상태에 관한 정보를 수신한다. 제2 제어부(131)는 PCB(140)로부터 수신한 정보를 기초로, 현재 제1 가열 코일(112)와 제2 가열 코일(114)이 동시에 동작하는지 여부를 판단할 수 있다.

<91> 제1 가열 코일(112)와 제2 가열 코일(114)이 동시에 동작하는 경우, 제2 제어부(131)는 제1 가열 코일(112)과 제1 가열 코일(112)의 출력 주파수 및 출력 위상을 맞추기 위해, 제1 제어부(121)를 대신하여 제1 스위칭 회로부(125)에 제어 신호를 전달한다. 이때, 제2 제어부(131)는 제2 절연형 신호 전달부(133)를 통하여 제1 스위칭 회로부(125)에 제어 신호를 전달할 수 있다. 제1 절연형 신호 전달부(123)는 현 단계에서 아무런 동작도 수행하지 않을 수 있다.

<92> 제1 제어부(121)는 제1 스위칭 회로부(125)를 통해 제1 가열 코일(112)의 동작 상태 및 출력 정보만을 수신하여 PCB(140)에 전달할 수 있다. PCB(140)는 수신한 제1 가열 코일(112)에 관한 정보를 제2 제어부(131)에 전달할 수 있다.

<93> 제1 스위칭 회로부(125)는 제1 제어부(121)로부터 제어 명령을 수신하는 경우가 있을 수 있다. 다만, 이러한 경우에도, 제1 스위칭 회로부(125)는 제1 제어부(121)보다 높은 우선권을 갖는 제2 제어부(131)의 제어 명령을 기초로 동작할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 유도 가열 조리기는 단일한 제어부에 의해 복수의 가열 코일의 동작이 제어될 수 있다.

<94> 즉, 제2 제어부(131)에 의해, 제1 가열 코일(112) 및 제2 가열 코일(114)의 동작이 제어되기 때문에, 제1 가열 코일(112)과 제2 가열 코일(114)은 동일 주파수 및 동일 위상으로 동작할 수 있다.

<95> 이를 통해, 본 발명의 유도 가열 조리기는 서로 다른 주파수로 동작하는 복수의 코일에서 발생하는 소음을 제거하고, 위상 편차에 따른 복수의 코일의 출력 편차를 개선할 수 있다. 또한, 유도 가열 조리기의 정숙성을 향상시킬 수 있으며, 유도 가열 조리기의 출력 및 동작의 안정성을 개선시킬 수 있다.

<96> 또한, 본 발명의 유도 가열 조리기는 제1 제어부(121)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에도, 제2 제어부(131)가 메인 제어부가 되어 정상 동작할 수 있다.

<97> 즉, 본 발명의 유도 가열 조리기는 복수의 인버터 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우, 정상 동작하는 인버터의 제어부가 이상이 발생한 인버터에 포함된 스위칭 회로부를 제어함으로써, 인버터의 에러 동작에 대한 페일 세이프(fail safe) 기능을 수행할 수 있다. 이를 통해, 복수의 인버터 중 어느 하나의 제어부가 고장나더라도, 정상적으로 동작이 가능하므로, 수리 비용을 절감할 수 있으며, 유도 가열 조리기의 동작 안정성이 개선될 수 있어, 소비자의 만족도가 높아질 수 있다.

<98> 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

112 : 제1 가열 코일 114: 제2 가열 코일
120 : 제1 인버터 130: 제2 인버터
140 : PCB

Claims

제1 전원에 의해 동작하는 제1 가열 코일;
상기 제1 전원과 다른 제2 전원에 의해 동작하며, 상기 제1 가열 코일의 외측에 배치되는 제2 가열 코일;
상기 제1 가열 코일에 상기 제1 전원을 인가하는 제1 스위칭 회로부와, 상기 제1 스위칭 회로부를 제어하는 제1 제어부를 포함하는 제1 인버터; 및
상기 제2 가열 코일에 상기 제2 전원을 인가하는 제2 스위칭 회로부와, 상기 제2 스위칭 회로부를 제어하는 제2 제어부를 포함하는 제2 인버터를 포함하되,
상기 제1 인버터는, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작을 제어하는 제1 절연형 신호 전달부를 더 포함하고,
상기 제1 제어부는, 상기 제1 절연형 신호 전달부를 이용하여, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작 주파수와 상기 제1 스위칭 회로부의 동작 주파수를 일치시키고, 상기 제2 제어부 및 제2 절연형 신호 전달부의 동작을 중지시키며,
상기 제2 인버터는, 상기 제1 스위칭 회로부의 동작을 제어하는 제2 절연형 신호 전달부를 더 포함하고,
상기 제2 제어부는, 상기 제1 제어부 또는 상기 제1 절연형 신호 전달부에 에러가 발생하는 경우, 상기 제2 절연형 신호 전달부를 이용하여 상기 제1 스위칭 회로부의 동작 주파수와 상기 제2 스위칭 회로부의 동작 주파수를 일치시키고, 상기 제1 제어부 및 상기 제1 절연형 신호 전달부를 동작을 중지시키는
유도 가열 조리기.
제1 항에 있어서,
상기 제1 제어부가 상기 제1 절연형 신호 전달부를 통해 상기 제2 스위칭 회로부에 제어 신호를 전달하는 경우, 상기 제2 스위칭 회로부는, 상기 제2 제어부로부터 수신한 제어 신호에 우선하여, 상기 제1 절연형 신호 전달부로부터 수신한 제어 신호에 의해 동작하는
유도 가열 조리기.
제1 항에 있어서,
상기 제1 가열 코일 및 상기 제2 가열 코일의 상태 정보를 수신하는 PCB를 더 포함하고,
상기 PCB는, 상기 제2 제어부로부터 상기 제2 가열 코일의 상태 정보를 수신하여 상기 제1 제어부에 전달하는
유도 가열 조리기.
제3 항에 있어서,
상기 제1 제어부는, 상기 PCB로부터 수신한 상기 제2 가열 코일의 상태 정보를 기초로, 상기 제2 스위칭 회로부의 제어 신호를 생성하되,
상기 제2 가열 코일의 상태 정보는, 제2 가열 코일의 전류량 또는 출력량을 포함하는
유도 가열 조리기.
제1 항에 있어서,
상기 제1 제어부는, 상기 제1 가열 코일의 출력의 크기와 상기 제2 가열 코일의 출력의 크기가 동일하도록, 상기 제1 및 제2 스위칭 회로부를 제어하는
유도 가열 조리기.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 제어부는, 상기 제2 스위칭 회로부의 동작 신호와 상기 제1 스위칭 회로부의 동작 신호 사이의 위상 편차가 발생하지 않도록, 상기 제1 및 제2 스위칭 회로부의 동작을 제어하는
유도 가열 조리기.
제1 항에 있어서,
상기 제1 절연형 신호 전달부는, 절연형 포토 트랜지스터를 포함하는
유도 가열 조리기.
제1 전원에 의해 동작하는 제1 가열 코일;
상기 제1 전원과 다른 제2 전원에 의해 동작하며 상기 제1 가열 코일의 외측에 배치되는 제2 가열 코일;
상기 제1 가열 코일에 상기 제1 전원을 인가하는 제1 스위칭 회로부와, 상기 제1 스위칭 회로부를 제어하는 제1 제어부와, 상기 제1 제어부에 의해 제어되는 제1 절연형 신호 전달부를 포함하는 제1 인버터; 및
상기 제2 가열 코일에 상기 제2 전원을 인가하는 제2 스위칭 회로부와, 상기 제2 스위칭 회로부를 제어하는 제2 제어부와, 상기 제2 제어부에 의해 제어되는 제2 절연형 신호 전달부를 포함하는 제2 인버터를 포함하고,
상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터가 동시에 동작하는 경우, 상기 제2 스위칭 회로부는 상기 제1 절연형 신호 전달부를 통해 상기 제1 제어부에 의해 제어되고, 상기 제2 제어부는 상기 제2 스위칭 회로부에 대한 제어를 중단하되,
상기 제1 제어부 또는 상기 제1 절연형 신호 전달부에 에러가 발생하는 경우, 상기 제1 스위칭 회로부는 상기 제2 절연형 신호 전달부를 통해 상기 제2 제어부에 의해 제어되고, 상기 제1 제어부 및 상기 제1 절연형 신호 전달부의 동작은 중지되는
유도 가열 조리기.
제9 항에 있어서,
상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터가 동시에 동작하는 경우, 상기 제1 제어부는 상기 제1 및 제2 스위칭 회로부의 동작 주파수 및 동작 위상을 일치시키는
유도 가열 조리기.
제9 항에 있어서,
상기 제1 가열 코일 및 상기 제2 가열 코일의 상태 정보를 수신하는 PCB를 더 포함하고,
상기 PCB는, 상기 제2 제어부로부터 상기 제2 가열 코일의 상태 정보를 수신하여 상기 제1 제어부에 전달하는
유도 가열 조리기.
제11 항에 있어서,
상기 제1 제어부는, 상기 PCB로부터 수신한 상기 제2 가열 코일의 상태 정보를 기초로, 상기 제1 인버터와 상기 제2 인버터의 동시 동작여부를 판단하는
유도 가열 조리기.
제 11 항에 있어서,
상기 제1 제어부는, 상기 제1 가열 코일의 출력과 상기 제2 가열 코일의 출력이 동일하도록 상기 제1 및 제2 스위칭 회로부를 제어하는
유도 가열 조리기.
삭제
제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 절연형 신호 전달부는, 각각 절연형 포토 트랜지스터를 포함하는
유도 가열 조리기.