KR102106388B1 - Induction heater and control method of the induction heater - Google Patents

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Abstract

본 개시는 유도 가열 장치에 관한 것이다. 본 개시의 실시 예에 따른 유도 가열 장치는 인가되는 교류 전압을 정류 및 평활하여 직류 전압을 생성하기 위한 평활 회로, 평활 회로의 출력단에 연결되며 유도 가열 코일과 공진 콘덴서를 포함하는 유도 가열부, 유도 가열부의 출력단에 연결되며 반복적인 스위칭 동작을 통해 유도 가열부에 고주파 공진 전압을 생성하기 위한 인버터부, 및 펄스 폭 변조 방식을 통해 인버터부의 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 스위칭 제어 신호는 제1 구간과 제1 구간을 뒤따르되 제1 구간보다 큰 펄스 폭의 신호가 인가되는 제2 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present disclosure relates to an induction heating device. An induction heating apparatus according to an embodiment of the present disclosure is connected to an output terminal of a smoothing circuit, a smoothing circuit for generating a DC voltage by rectifying and smoothing an applied AC voltage, and an induction heating unit including an induction heating coil and a resonant capacitor, induction It is connected to the output terminal of the heating unit and includes an inverter unit for generating a high-frequency resonant voltage in the induction heating unit through a repetitive switching operation, and a control unit for generating a switching control signal for controlling the switching operation of the inverter unit through a pulse width modulation method. And, the switching control signal is characterized in that it comprises a second section followed by the first section and the first section, but a signal having a pulse width greater than the first section is applied.

Description

유도 가열 장치 및 유도 가열 장치 제어 방법{INDUCTION HEATER AND CONTROL METHOD OF THE INDUCTION HEATER}INDUCTION HEATER AND CONTROL METHOD OF THE INDUCTION HEATER}

본 발명은 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 노이즈 문제를 개선한 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating apparatus and a control method of the induction heating apparatus, and specifically, to an induction heating apparatus and an induction heating apparatus control method for improving noise problems.

유도 가열 장치는 전기 밥솥 또는 전기 오븐 등과 같은 조리 기구에 적용되어 일상 생활에서 쉽게 접할 수 있는 기기이다. 유도 가열 장치에서는, 상용 교류 전원이 공급되면, 이 상용 교류 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원으로 변환시키고, 변환된 직류 전원을 인버터의 고속 스위칭 동작에 의해 유도 가열 코일로 고주파 전류를 인가하게 된다. 유도 가열 코일에 고주파 전류가 흐르면, 유도 가열 코일에 근접 또는 접촉하고 있는 조리 용기에서 강한 열이 발생하게 되고, 이에 의해 조리 용기에 담긴 음식물이 조리된다. The induction heating device is a device that can be easily applied in everyday life by being applied to a cooking appliance such as an electric rice cooker or an electric oven. In the induction heating apparatus, when commercial AC power is supplied, the commercial AC power is rectified and smoothed to convert it into DC power, and the converted DC power is applied to the induction heating coil by a high-speed switching operation of the inverter. When a high-frequency current flows through the induction heating coil, strong heat is generated in the cooking vessel in close proximity to or in contact with the induction heating coil, whereby food contained in the cooking vessel is cooked.

이러한 유도 가열 장치에 있어서, 인버터는 1석 전압 공진형과 2석 하프-브리지형이 이용되고 있다. 종래의 1석 전압 공진형 인버터가 사용되는 유도 가열 장치에서는, 대기 모드에서 가열(또는 보온) 모드로 전환될 때 노이즈가 발생되는 문제가 존재한다. 이는, 대기 모드의 유도 가열 장치에서, 가열(또는 보온)을 위한 목적으로 스위칭 소자, 예를 들어 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)가 개통될 때 콘덴서의 높은 충전 전압으로 인하여 노이즈가 발생되기 때문이다. In such an induction heating device, the inverter uses a one-seat voltage resonance type and a two-seat half-bridge type. In an induction heating apparatus in which a conventional one-seat voltage resonant inverter is used, there is a problem that noise is generated when switching from a standby mode to a heating (or warming) mode. This is because in the induction heating device in the standby mode, noise is generated due to a high charging voltage of the capacitor when a switching element, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT) is opened for heating (or warming).

따라서, 이와 같은 노이즈 문제가 개선된 1석 전압 공진형 유도 가열 장치가 요구된다.Accordingly, there is a need for a one-seat voltage resonant induction heating apparatus with improved noise.

본 개시의 일 목적은 노이즈가 개선된 유도 가열 장치 및 상기 유도 가열 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One object of the present disclosure is to provide an induction heating apparatus having improved noise and a control method of the induction heating apparatus.

본 개시의 일 목적은 인버터부로 인가되는 제어 신호의 펄스를 조절하여 대기모드에서 가열 모드로 전환 시 발생되는 노이즈 문제를 개선한 유도 가열 장치 및 상기 유도 가열 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.One object of the present disclosure is to provide an induction heating apparatus and a method for controlling the induction heating apparatus, which improves a noise problem generated when switching from a standby mode to a heating mode by adjusting a pulse of a control signal applied to the inverter unit. .

본 개시의 실시 예에 따른 유도 가열 장치는 인가되는 교류 전압을 정류 및 평활하여 직류 전압을 생성하기 위한 평활 회로, 평활 회로의 출력단에 연결되며 유도 가열 코일과 공진 콘덴서를 포함하는 유도 가열부, 유도 가열부의 출력단에 연결되며 반복적인 스위칭 동작을 통해 유도 가열부에 고주파 공진 전압을 생성하기 위한 인버터부, 및 펄스 폭 변조 방식을 통해 인버터부의 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 스위칭 제어 신호는 제1 구간과 제1 구간을 뒤따르되 제1 구간보다 큰 펄스 폭의 신호가 인가되는 제2 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.An induction heating apparatus according to an embodiment of the present disclosure is connected to an output terminal of a smoothing circuit, a smoothing circuit for rectifying and smoothing an applied AC voltage to generate a DC voltage, and an induction heating unit including an induction heating coil and a resonant capacitor, induction It is connected to the output terminal of the heating unit and includes an inverter unit for generating a high-frequency resonant voltage in the induction heating unit through repetitive switching operation, and a control unit for generating a switching control signal for controlling the switching operation of the inverter unit through a pulse width modulation method. And, the switching control signal is characterized in that it comprises a second section followed by the first section and the first section, but a signal having a pulse width greater than the first section is applied.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제2 구간이 상기 인버터부에 인가되는 시점은 상기 교류 전압의 제로-교차점(zero-crossing point)들 중 하나와 동기화될 수 있다.According to an embodiment, a time point when the second section of the switching control signal is applied to the inverter may be synchronized with one of zero-crossing points of the AC voltage.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간은 상기 스위칭 제어 신호가 상기 인버터부에 인가되는 시점부터 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제2 구간이 동기화되는 상기 제로-교차점까지일 수 있다.According to an embodiment, the first section of the switching control signal may be from a point in time when the switching control signal is applied to the inverter to the zero-crossing point in which the second section of the switching control signal is synchronized.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간이 상기 인버터부에 인가되는 시점은 상기 교류 전압의 제로-교차점들 모두와 동기화 되지 않을 수 있다.According to an embodiment, the time point when the first section of the switching control signal is applied to the inverter may not be synchronized with all of the zero-crossing points of the AC voltage.

일 실시 예에 따르면, 유도 가열 장치는 상기 교류 인력 전압의 제로-교차점 정보를 검출하고, 검출된 제로-교차점 정보를 상기 제어부에 제공하기 위한 검출부를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the induction heating apparatus may further include a detection unit for detecting the zero-crossing point information of the AC attraction voltage and providing the detected zero-crossing point information to the control unit.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간의 길이는, 상기 교류 전압이 정류된 결과인 맥류 전압의 한 주기의 1/2 보다 짧을 수 있다.According to an embodiment, the length of the first section of the switching control signal may be shorter than 1/2 of a period of the pulse voltage that is a result of rectifying the AC voltage.

일 실시 예에 따르면, 상기 교류 전압이 60Hz의 특성을 가질 때, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간의 길이는 3ms 내지 4ms인 것을 특징으로 한다.According to an embodiment, when the AC voltage has a characteristic of 60 Hz, the length of the first section of the switching control signal is 3 ms to 4 ms.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제2 구간은 상기 제1 구간보다 길 수 있다.According to an embodiment, the second section of the switching control signal may be longer than the first section.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들 각각의 폭은 균일할 수 있다.According to an embodiment, the width of each of the pulses in the first section of the switching control signal may be uniform.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들 각각의 폭은 1㎲이고, 상기 제2 구간에서 펄스들 각각의 폭은 7㎲일 수 있다.According to an embodiment, the width of each of the pulses in the first section of the switching control signal may be 1 s, and the width of each of the pulses in the second section may be 7 s.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들의 폭은 점진적으로 증가하되, 상기 제1 구간의 마지막 펄스의 폭은 상기 제2 구간의 펄스의 폭보다 작을 수 있다.According to an embodiment, the width of the pulses gradually increases in the first period of the switching control signal, but the width of the last pulse of the first period may be smaller than the width of the pulse of the second period.

일 실시 예에 따르면, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들의 폭은 0.1㎲씩 증가할 수 있다.According to an embodiment, in the first section of the switching control signal, the width of the pulses may increase by 0.1 s.

일 실시 예에 따르면, 상기 유도 가열부와 상기 평활 콘덴서는, 상기 인버터부가 상기 스위칭 제어 신호에 따라 온(on) 동작할 때, 병렬 연결 구조를 가질 수 있다.According to an embodiment, the induction heating unit and the smoothing capacitor may have a parallel connection structure when the inverter unit operates on according to the switching control signal.

일 실시 예에 따르면, 상기 유도 가열부에서 상기 유도 가열 코일과 상기 공진 콘덴서는 병렬 연결되는 구조를 가질 수 있다.According to an embodiment, the induction heating coil and the resonant capacitor in the induction heating unit may have a structure connected in parallel.

본 개시에 따른 유도 가열 장치는, 대기 모드에서 가열 모드로 전환될 때 소정의 시간 동안 상대적으로 펄스 폭이 작은 제어 신호를 인버터부에 인가하여 평활 콘덴서에 충전된 고 전압을 미리 방전 시킬 수 있다. 이에 따라, 본 개시에 따른 유도 가열 장치는 대기 모드에서 가열 모드로 전환될 때 상기 고 전압에 의해 발생될 수 있는 노이즈 문제를 해결할 수 있다.The induction heating apparatus according to the present disclosure may discharge a high voltage charged in the smoothing capacitor in advance by applying a control signal having a relatively small pulse width for a predetermined time when switching from the standby mode to the heating mode. Accordingly, the induction heating apparatus according to the present disclosure can solve the noise problem that may be caused by the high voltage when switching from the standby mode to the heating mode.

도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 유도 가열 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 블록도에 대응되는 유도 가열 장치의 회로 구성을 나타낸다.
도 3은 대기 모드에서 가열 모드로 전환될 때 발생되는 노이즈 문제를 도시한다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 노이즈를 제거하기 위한 스위칭 제어 신호의 조정 및 그에 따른 노이즈 제거 효과를 도시한다.
도 5는 노이즈 개선 효과를 보여주는 시뮬레이션 결과이다.1 is a block diagram showing the configuration of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 2 shows a circuit configuration of the induction heating device corresponding to the block diagram of FIG. 1.
3 shows a noise problem that occurs when switching from the standby mode to the heating mode.
4 illustrates an adjustment of a switching control signal for removing noise according to an embodiment of the present disclosure, and an effect of removing noise accordingly.
5 is a simulation result showing a noise improvement effect.

본 개시는 유도 가열 장치에 있어서, 대기 모드로부터 가열 모드로 전환될 때 발생될 수 있는 노이즈 문제를 개선하는 것을 특징으로 한다.The present disclosure is characterized in that in an induction heating apparatus, noise problems that may occur when switching from a standby mode to a heating mode are improved.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 유도 가열 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 블록도에 대응되는 유도 가열 장치의 회로 구성을 나타낸다.1 is a block diagram showing the configuration of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 2 shows a circuit configuration of the induction heating device corresponding to the block diagram of FIG. 1.

도 1, 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 유도 가열 장치는 정류부(10), 검출부(20), 평활부(30), 유도 가열부(40), 인버터부(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.1 and 2, the induction heating apparatus according to the present embodiment includes a rectifying unit 10, a detection unit 20, a smoothing unit 30, an induction heating unit 40, an inverter unit 50, and a control unit 60 It may include.

일반적으로 유도 가열 장치에는 교류 전압(Vin)(비록, '전압'으로 기재되었지만, 이 기재는 '전류'로 대체될 수 있다)이 공급된다. 정류부(10)는 주로 가정용 상용 교류 전압을 인력 받고, 입력 받은 교류 전압을 정류할 수 있다. 정류부(10)는 교류 전압(Vin)을 정류하여 맥류 전압을 출력한다. 예를 들어 정류부(10)는 220V의 상용 교류 전압(Vin)을 인가 받는다. 정류부(10)는 이를 정류 하여 맥류 전압을 출력할 수 있다. 이를 위해, 정류부(10)는 브릿지-다이오드(Bridge-Diode, BD)를 포함할 수 있다.In general, an induction heating device is supplied with an alternating voltage V in (although described as 'voltage', but this description can be replaced by 'current'). The rectifier 10 may mainly receive a commercial AC voltage for home use and rectify the received AC voltage. The rectifying unit 10 rectifies the AC voltage V in and outputs a pulse current voltage. For example, the rectifying unit 10 is applied with a commercial AC voltage (V in ) of 220V. The rectifying unit 10 may rectify it and output a pulse voltage. To this end, the rectifying unit 10 may include a bridge-diode (BD).

검출부(20)는 유도 가열 장치의 입력단(또는 정류부(10)의 입력단)에 병렬 연결되며, 유도 가열 장치에 인가되는 교류 전압(Vin)에서의 제로-교차점(Zero-Crossing point, ZC)을 검출할 수 있다. 즉, 유도 가열 장치에 사인(Sine) 파형(또는 코사인(Cosine) 파형)의 상용 교류 전압(Vin)이 인가될 때, 검출부(20)는 이 파형에서 제로-교차점(ZC)들을 검출할 수 있다. 한편, 검출부(20)는 검출된 제로-교차점 정보를, 후술되는 것처럼 스위칭 제어 신호 생성을 위한 목적으로, 제어부(60)에 전달할 수 있다.The detection unit 20 is connected in parallel to the input terminal (or the input terminal of the rectifying unit 10) of the induction heating device, and the zero-crossing point (ZC) at the alternating voltage (V in ) applied to the induction heating device Can be detected. That is, when a commercial AC voltage V in of a sine waveform (or cosine waveform) is applied to the induction heating device, the detector 20 may detect zero-crossing points ZC in this waveform. have. Meanwhile, the detection unit 20 may transmit the detected zero-crossing point information to the control unit 60 for the purpose of generating a switching control signal as described below.

평활부(30)는 정류부(10)의 출력단과 연결되며, 정류부(10)로부터 출력된 맥류 전압을 평활하여 직류 전압을 생성할 수 있다. 이를 위해 평활부(30)는, 도 2를 참조하면, 정류부(10)의 출력단과 연결되는 인덕터(L1)와, 인턱터(L1)의 일단과 접지(ground) 사이에 연결되는 평활 콘덴서(C1)를 포함할 수 있다. 다만, 평활부(30)의 구성 및 연결 구조가 도 2에 개시된 것으로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다. 평활부(30)에서 생성된 직류 전압은 후술되는 유도 가열부(40)의 입력단에 제공될 수 있는 한편, 본 실시 예에 따른 유도 가열 장치의 다른 구성에도 제공될 수 있다. 예를 들어, 평활부(30)에서 생성된 직류 전압은 제어부(60)에도 제공될 수 있다.The smoothing unit 30 is connected to the output terminal of the rectifying unit 10, and can smooth the pulsating voltage output from the rectifying unit 10 to generate a DC voltage. If for this purpose the smooth portions 30 is 2, the smoothing is connected between the ground (ground) of the inductor (L 1) and the inductor (L 1) connected to the output terminal of the rectifying part (10) capacitor ( C 1 ). However, the configuration and connection structure of the smoothing portion 30 is not limited to that disclosed in FIG. 2 and may be variously changed within a range not departing from the object of the present invention. The DC voltage generated by the smoothing unit 30 may be provided to the input terminal of the induction heating unit 40 to be described later, or may be provided to other configurations of the induction heating apparatus according to the present embodiment. For example, the DC voltage generated by the smoothing unit 30 may also be provided to the control unit 60.

한편, 그 목적을 고려할 때, 정류부(10)와 평활부(30)는 통합되어 평활회로로 지칭될 수 있다.On the other hand, when considering the purpose, the rectifying part 10 and the smoothing part 30 may be integrated and referred to as a smoothing circuit.

한편, 인덕터(L1)와 평활 콘덴서(C1)로 구성되는 평활부(30)는 필터로서의 역할을 할 수 있다. 비-제한적 예로서, 도 2의 개시를 참조하면, 평활부(30)는 저역 통과 필터로서의 역할을 할 수 있다.Meanwhile, the smoothing part 30 composed of the inductor L 1 and the smoothing capacitor C 1 may serve as a filter. As a non-limiting example, referring to the disclosure of FIG. 2, the smoothing portion 30 can serve as a low-pass filter.

유도 가열부(40)는 유도 가열 코일(L2)과 공진 콘덴서(C2)를 포함한다. 도 2를 참조하면, 유도 가열부(40)의 일단은 인덕터(L1)와 평활 콘덴서(C1) 사이의 노드에 연결되며, 타단은 인버터부(50)의 일단과 연결될 수 있다. 또한, 유도 가열부(40)에서, 유도 가열 코일(L2)과 공진 콘덴서(C2)는 서로 병렬 연결될 수 있다. 다만, 유도 가열부(40)의 구성 및 연결 구조는 도 2에 개시된 것으로 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.The induction heating unit 40 includes an induction heating coil L 2 and a resonant capacitor C 2 . Referring to FIG. 2, one end of the induction heating unit 40 is connected to a node between the inductor L 1 and the smoothing capacitor C 1 , and the other end can be connected to one end of the inverter unit 50. In addition, in the induction heating unit 40, the induction heating coil L 2 and the resonant capacitor C 2 may be connected in parallel to each other. However, the configuration and connection structure of the induction heating unit 40 are not limited to those disclosed in FIG. 2 and may be variously changed within the scope of the present invention.

한편, 유도 가열부(40)의 유도 가열 코일(L2), 공진 콘덴서(C2), 그리고 저항 성분(R, 미도시)(회로를 구성하는 도선 자체의 저항 또는 코일에서 발생하는 역기전력에 의한 저항 등)이 RLC 공진 회로를 이루게 되고, RLC 공진회로가 인버터부(50)의 스위칭 동작에 의해 생성될 수 있는 고주파 공진 전압에 의해 발진하게 됨으로써 유도 가열 현상이 발생될 수 있다.On the other hand, the induction heating coil (L 2 ), the resonant capacitor (C 2 ) of the induction heating unit (40), and the resistance component (R, not shown) (resistance of the conductor itself constituting the circuit or due to the back EMF generated from the coil Resistance, etc.) form an RLC resonant circuit, and the RLC resonant circuit is oscillated by a high-frequency resonant voltage that can be generated by a switching operation of the inverter unit 50, thereby inducing heating.

인버터부(50)는 유도 가열부(40)의 출력단과 접지 사이에 연결될 수 있다. 본 실시예서, 인버터부(50)는 하나의 스위치 소자를 갖는 1석 전압 공진형 인버터일 수 있다. 인버터부(50)는, 도 2에 개시된 것처럼, 단일의 스위치 소자로 표현될 수 있다. 여기서, 인버터부(50)는, 예를 들어 IGBT(Insulated gate bipolar transistor)일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 인버터부(50)는 BJT, FET, GTO 중 하나 일 수 있다. 유도 가열 장치에서, 인버터부(50)의 온/오프 제어를 통해 평활부(30)로터의 직류 전압이 고주파 공진 전압으로 전환될 수 있다. The inverter unit 50 may be connected between the output terminal of the induction heating unit 40 and ground. In this embodiment, the inverter unit 50 may be a one-seat voltage resonant inverter having one switch element. The inverter unit 50 may be represented by a single switch element, as disclosed in FIG. 2. Here, the inverter unit 50 may be, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT). However, the present invention is not limited thereto, and the inverter unit 50 may be one of BJT, FET, and GTO. In the induction heating apparatus, the DC voltage of the rotor of the smoothing unit 30 may be converted into a high-frequency resonance voltage through on / off control of the inverter unit 50.

도 2를 참조하면, 유도 가열부(40)는, 인버터부(50)의 스위치가 온(on) 동작하는 경우(즉, 단락(short)되는 경우), 평활 콘덴서(C1)와 병렬 연결 구조를 이룰 수 있다. 인버터부(50)는, 후술되는 것처럼 제어부(60)로부터 스위칭 제어 신호를 인가 받아, 정류부(10) 및 평활부(30)로부터 정류되어 출력되는 직류 전압을 고속으로 스위칭할 수 있고, 그에 따라 유도 가열부(40)에(즉, 유도 가열 코일(L2))에 고주파 전압이 인가될 수 있다. 그 결과, 유도 가열을 위한 고주파 자계가 발생될 수 있다.Referring to FIG. 2, the induction heating unit 40 has a parallel connection structure with a smoothing capacitor C 1 when a switch of the inverter unit 50 is turned on (ie, shorted). Can achieve The inverter unit 50 can receive a switching control signal from the control unit 60 as described later, and can switch the DC voltage rectified and output from the rectifying unit 10 and the smoothing unit 30 at high speed, and induce accordingly A high frequency voltage may be applied to the heating unit 40 (that is, the induction heating coil L 2 ). As a result, a high frequency magnetic field for induction heating can be generated.

제어부(60)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 방식을 통해 인버터부(50)를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(60)는 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어부(60)는 도 3의 세 번째 그래프 또는 도 4의 세 번째 그래프에 도시된 것과 같은 파형을 갖는 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(60)가 생성하는 스위칭 제어 신호는 소정의 지속 시간(T2)(스위칭 제어 신호의 지속 시간(T2)은 후술되는 것처럼, 가열 모드 시간에 대응될 수 있음)을 가지며, 상기 지속 시간(T2) 동안 복수의 펄스(즉, 전압 제어 파형)들이 생성될 수 있다. 상기 복수의 펄스들이 인버터부(50)의 게이트 단자에 인가되고, 인버터부(50)가 고속으로 온/오프될 수 있고, 그에 따라 유도 가열부(40)에 고주파 발진 전압이 생성될 수 있다.The control unit 60 may control the inverter unit 50 through a pulse width modulation (PWM) method. To this end, the control unit 60 may generate a switching control signal. For example, the controller 60 may generate a switching control signal having a waveform as shown in the third graph of FIG. 3 or the third graph of FIG. 4. Switching control signal to the control unit 60 is created, having a (the duration (T 2) are subject to respond to a heating mode of time, as will be described later of the switching control signal) in a predetermined duration (T 2), the duration During (T 2 ), a plurality of pulses (ie, voltage control waveforms) may be generated. The plurality of pulses may be applied to the gate terminal of the inverter unit 50, the inverter unit 50 may be turned on / off at high speed, and accordingly a high frequency oscillation voltage may be generated in the induction heating unit 40.

한편, 제어부(60)는 특정 주기로 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 밥솥과 같은 전자 장치의 보온 기능을 제공하기 위한 목적으로, 제어부(60)는 스위칭 제어 신호를 10분 주기로 생성할 수 있다. 스위칭 제어 신호가 주기적으로 생성됨에 따라, 유도 가열 장치의 모드는 스위칭 제어 신호가 생성되지 않은 대기 모드와, 스위칭 제어 신호가 생성되는 가열 모드로 구분될 수 있다. 예를 들어, 보온 기능 작동 시, 이러한 대기 모드와 가열 모드가 반복될 수 있다.Meanwhile, the control unit 60 may generate a switching control signal at a specific period. For example, for the purpose of providing a warming function of an electronic device such as a rice cooker, the control unit 60 may generate a switching control signal every 10 minutes. As the switching control signal is periodically generated, the mode of the induction heating device may be divided into a standby mode in which the switching control signal is not generated and a heating mode in which the switching control signal is generated. For example, when the warming function is activated, the standby mode and the heating mode may be repeated.

도 3은 종래 기술에 따른 유도 가열 장치에서, 대기 모드로부터 가열 모드로 전환될 때 발생될 수 있는 노이즈를 보여준다. 도 3을 참조하면, 유도 가열 장치에 상용 교류 전압(Vin)이 공급된다. 이러한 상용 교류 전압(Vin)은 앞서 언급된 것처럼 정류부(10)와 평활부(30)(즉, 평활회로)를 거쳐 직류 전압으로 변환될 수 있다. 제어부(60)에 의해 스위칭 제어 신호가 생성되지 않은 대기 모드 시간(T1) 동안 인버터부(50)의 전압(Vce1)은 일정하게 유지된다. 즉, 대기 모드에서 인버터부(50)는 오프 동작되어 개방 회로(open circuit)로 동작하고, 인버터부(50)의 콜렉터(collector)(즉, 유도 가열부(40) 출력단)와 에미터(emitter) 단자(즉, 접지) 사이의 전압(Vce1)은 일정하게 유지된다.3 shows noise that may be generated when switching from the standby mode to the heating mode in the induction heating apparatus according to the prior art. Referring to FIG. 3, a commercial AC voltage V in is supplied to an induction heating device. The commercial AC voltage V in may be converted into a DC voltage through the rectifying unit 10 and the smoothing unit 30 (ie, a smoothing circuit) as mentioned above. During the standby mode time T 1 when the switching control signal is not generated by the control unit 60, the voltage V ce1 of the inverter unit 50 is kept constant. That is, in the standby mode, the inverter unit 50 is turned off to operate as an open circuit, and a collector (ie, an output terminal of the induction heating unit 40) and an emitter of the inverter unit 50 are operated. ) The voltage V ce1 between the terminals (that is, ground) is kept constant.

제어부(60)는 대기 모드 시간(T1)이 종료되면, 스위칭 제어 신호를 생성하여 이를 인버터부(50)의 게이트 단자에 제공할 수 있다. 스위칭 제어 신호에 의해 인버터부(50)가 고속으로 온 오프되는 것에 따라, 도 3의 두 번째 그래프에 개시된 것과 같이 공진 전압(Vce)이 발진하게 된다.When the standby mode time T 1 ends, the control unit 60 may generate a switching control signal and provide it to the gate terminal of the inverter unit 50. As the inverter unit 50 is turned on and off at a high speed by the switching control signal, the resonance voltage V ce oscillates as disclosed in the second graph of FIG. 3.

한편, 종래 기술에 따르면 제어부(60)가 스위칭 제어 신호를 생성하는 시점은 입력되는 상용 교류 전압(Vin)의 제로-교차점(ZC)과 동기화될 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 제어부(60)가 생성하는 스위칭 제어 신호의 첫 번째 펄스는 상용 교류 전압(Vin)의 제로-교차점들(예를 들어, ZC1 내지 ZC5) 중 하나(ZC2)와 동기화되는 것을 알 수 있다. 이와 같은 동기화를 위해, 제어부(60)는 검출부(20)로부터 입력 교류 전압(Vin)의 제로-교차점(ZC) 정보를 얻을 수 있다. 한편, 다른 실시 예에 따라 검출부(20)가 생략될 수 있는데, 이때 제어부(60)가 직접 정류부(10)의 입력단에 연결되어 입력 전압(Vin)의 제로-교차점(ZC) 정보를 획득할 수 있다.Meanwhile, according to the related art, the time point at which the control unit 60 generates the switching control signal may be synchronized with the zero-crossing point ZC of the input commercial AC voltage V in . That is, referring to FIG. 3, the first pulse of the switching control signal generated by the controller 60 is one of zero-crossing points (for example, ZC 1 to ZC 5 ) of the commercial AC voltage V in (ZC) 2 ). For such synchronization, the control unit 60 may obtain zero-crossing point ZC information of the input AC voltage V in from the detection unit 20. Meanwhile, according to another embodiment, the detection unit 20 may be omitted. At this time, the control unit 60 is directly connected to the input terminal of the rectifying unit 10 to obtain zero-crossing point (ZC) information of the input voltage V in . You can.

대기 모드로부터 가열 모드로 전환될 때, 입력 전압(Vin)의 제로-교차점(ZC2)에서 스위칭 제어 신호가 인가됨에 따라, 전압(Vce)은 소정의 가열 모드 시간(T2) 동안 발진하게 된다. 다만, 대기 모드에서 가열 모드로 전환될 때, 평활 콘덴서(C1)는 높은 충전 전압(Vce1)을 갖는다. 이와 같은 평활 콘덴서(C1)는 높은 충전 전압(Vce1)으로 인하여 발진 전압(Vce)에 노이즈(N)가 발생될 수 있다. 도 3의 전압(Vce) 그래프를 참조하면, 전압(Vce)의 초기 발진 파형에서 노이즈(N)가 발생되는 것이 확인된다. 가열 모드의 개시 직후의 상기 노이즈(N)는 유도 가열 코일(L2)과 자기적으로 연결되는 조리 기구에 고 전류를 발생 시킬 수 있다. 상기 고 전류로 인하여 노이즈(N)가 발생될 수 있고, 상기 고 전류는 장치의 고장의 원인이 될 수 있다.When switching from the standby mode to the heating mode, as the switching control signal is applied at the zero-crossing point ZC 2 of the input voltage V in , the voltage V ce oscillates for a predetermined heating mode time T 2 Is done. However, when switching from the standby mode to the heating mode, the smoothing capacitor C 1 has a high charging voltage V ce1 . The smoothing capacitor C 1 may generate noise N in the oscillation voltage V ce due to the high charging voltage V ce1 . Referring to the voltage V ce graph of FIG. 3, it is confirmed that noise N is generated in the initial oscillation waveform of the voltage V ce . The noise N immediately after the start of the heating mode may generate a high current in the cooking appliance magnetically connected to the induction heating coil L 2 . Noise N may be generated due to the high current, and the high current may cause a failure of the device.

본 개시에 따른 유도 가열 장치는 인버터부(50)에 인가되는 스위칭 제어 신호를 조정하여 위와 같은 노이즈 문제를 개선하는 것을 목적으로 한다. The induction heating apparatus according to the present disclosure aims to improve the above noise problem by adjusting the switching control signal applied to the inverter unit 50.

도 4는 본 발명의 목적에 따라, 대기 모드에서 가열 모드로 전환 시 발생될 수 있는 노이즈를 제거하기 위한 스위칭 제어 신호의 조정 및 그에 따른 노이즈 제거 효과를 도시한다. 도 3의 스위칭 제어 신호와의 비교를 위한 목적으로, 도 4의 각 그래프들에서 각 구간의 시점들은 도 3의 그래프의 시점들과 동일하게 표현되었다.FIG. 4 illustrates an adjustment of a switching control signal to remove noise that may be generated when switching from a standby mode to a heating mode according to an object of the present invention, and thus the effect of removing noise. For the purpose of comparison with the switching control signal of FIG. 3, the time points of each section in each graph of FIG. 4 are expressed in the same way as the time points of the graph of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 도 3에서와 동일하게, 제어부(60)가 스위칭 제어 신호를 생성하지 않는 대기 모드 시간(T1') 동안, 인버터부(50) 양단의 전압(Vce)은 일정하게 유지된다(즉, 전압 Vce1). 제어부(60)는 대기 모드에서 가열 모드로의 전환을 위해 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있는다. 스위칭 제어 신호는 비교적 펄스 폭이 작은 제1 구간(α)과 상대적으로 펄스 폭이 큰 제2 구간(β)을 포함할 수 있다. 비교적 작은 폭의 펄스들을 포함하는 제1 구간(α)이 큰 폭의 펄스들을 포함하는 제2 구간(β)에 앞서게 된다.Referring to FIG. 4, as in FIG. 3, during the standby mode time T 1 ′ when the control unit 60 does not generate the switching control signal, the voltage V ce across the inverter unit 50 is constant. Is maintained (ie voltage V ce1 ). The control unit 60 may generate a switching control signal for switching from the standby mode to the heating mode. The switching control signal may include a first period α having a relatively small pulse width and a second period β having a relatively large pulse width. The first section α including pulses of a relatively small width precedes the second section β including pulses of a large width.

도 4를 참조하면, 제2 구간(β)의 개시 시점은 입력 전압(Vin)의 제로-교차점들(ZC1 내지 ZC5) 중 하나(ZC2)와 동기화될 수 있다. 즉, 스위칭 제어 신호의 제2 구간(β)이 인버터부(50)의 게이트 단자에 인가되는 시점은 입력 전압(Vin)의 제로-교차점(ZC2)과 동기화될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 구간(β)이 동기화되는 제로-교차점은 본 발명의 목적 범위 내에서 다양하게 결정될 수 있다.Referring to FIG. 4, the starting point of the second period β may be synchronized with one of the zero-crossing points ZC 1 to ZC 5 of the input voltage V in (ZC 2 ). That is, the time when the second section β of the switching control signal is applied to the gate terminal of the inverter unit 50 may be synchronized with the zero-crossing point ZC 2 of the input voltage V in . However, the present disclosure is not limited thereto, and the zero-crossing point in which the second section β is synchronized may be variously determined within the scope of the present invention.

한편, 스위칭 제어 신호의 제1 구간(α)은 상기 제2 구간(β)의 동기화 시점인 제로-교차점(ZC2)보다 앞서게 된다. 즉, 스위칭 제어 신호에서 제1 구간(α)은 스위칭 제어 신호가 인버터부(50)에 인가되는 시점부터 제2 구간(β)이 동기화되는 제로-교차점(예를 들어, ZC2)까지로 정의될 수 있다. 또한, 제1 구간(α)이 인버터부(50)에 인가되는 시점은 입력 교류 전압(Vin)의 제로-교차점들(예를 들어, ZC1 내지 ZC5) 모두와 동기화되지 않을 수 있다. On the other hand, the first section α of the switching control signal is ahead of the zero-crossing point ZC 2 which is a synchronization time point of the second section β. That is, the first section α in the switching control signal is defined as a point from the time the switching control signal is applied to the inverter unit 50 to the zero-crossing point (for example, ZC 2 ) in which the second section β is synchronized. Can be. In addition, the time point when the first section α is applied to the inverter unit 50 may not be synchronized with all of the zero-crossing points (eg, ZC 1 to ZC 5 ) of the input AC voltage V in .

비-제한적인 예로써, 도 4를 참조하면, 제1 구간(α)의 개시 시점은 제2 구간이 동기화되는 제로-교차점(ZC2)보다 3~4ms 앞설 수 있다. 다만, 제1 구간(α)은 길이는, 맥류 전압을 기준으로 판단할 때(앞서 언급된 것처럼, 상용 교류 전압이 정류부(10)를 거친 후 맥류 전압이 될 수 있다), 맥류 전압의 한 주기의 절반 이하로 제한될 수 있다. 이는, 스위칭 제어 신호의 제1 구간(α)의 최초 펄스가 맥류 전압의 최대 값에서 시작되는 것을 방지하기 위함이다. 비-제한적 예로서, 입력 교류 전압(Vin)이 60Hz의 특성을 나타낼 때, 맥류 전압의 한 주기는 8.33ms가 된다. 이 경우, 제1 구간(α)의 길이는 맥류 전압의 한 주기에 해당하는 8.33ms의 절반보다 작은 3~4ms가 될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 구간(α)의 길이는 맥류 전압의 한 주기보다 더 길수 있다. 즉, 스위칭 제어 신호에서 제1 구간(α)은 스위칭 제어 신호가 인버터부(50)에 인가되는 시점부터 제2 구간(β)이 동기화되는(또는 개시되는) 제로-교차점(예를 들어, ZC2)까지일 수 있다.As a non-limiting example, referring to FIG. 4, the starting point of the first section α may be 3 to 4 ms ahead of the zero-crossing point ZC 2 where the second section is synchronized. However, when the length of the first section α is determined based on the pulse voltage (as mentioned above, the commercial AC voltage may be a pulse voltage after passing through the rectifying unit 10), one cycle of the pulse voltage It can be limited to less than half. This is to prevent the first pulse of the first section α of the switching control signal from starting at the maximum value of the pulse voltage. As a non-limiting example, when the input alternating voltage (V in ) exhibits a characteristic of 60 Hz, one period of the pulsating voltage becomes 8.33 ms. In this case, the length of the first section α may be 3 to 4 ms, which is less than half of 8.33 ms corresponding to one period of the pulse voltage. However, the present invention is not limited thereto, and the length of the first section α may be longer than one period of the pulse voltage. That is, in the switching control signal, the first section α is a zero-crossing point (eg, ZC) in which the second section β is synchronized (or started) from the time when the switching control signal is applied to the inverter unit 50. 2 ).

다만, 제1 구간(α)의 길이는 제2 구간(β)의 길이보다 작고, 제1 구간(α)에서의 각각의 펄스 폭은 제2 구간(β)에서의 각각의 펄스 폭보다 작을 수 있다. 이는, 상대적으로 작은 펄스 폭을 갖는 스위칭 제어 신호(즉, 제1 구간(α))를 인버터부(50)에 미리 인가하여, 대기 시간(T1') 동안 평활 콘덴서(C1)에 충전된 고 전압(Vce1)을 제1 구간(α) 동안 천천히 방전 시키기 위함이다(다만, 제1 구간(α)에서의 각 펄스 폭은 매우 작기 때문에 가열 효과는 매우 작을 수 있다). 비-제한적인 예로서, 제1 구간(α)의 펄스 폭은 1㎲ 보다 작을 수 있는 반면, 제2 구간(β)의 펄스 폭은 7㎲ 이상이 될 수 있다.However, the length of the first section α may be smaller than the length of the second section β, and each pulse width in the first section α may be smaller than the respective pulse width in the second section β. have. This, by applying a switching control signal having a relatively small pulse width (i.e., the first section (α)) in advance to the inverter unit 50, charged in the smoothing capacitor (C 1 ) during the waiting time (T 1 ') This is to slowly discharge the high voltage V ce1 during the first period α (however, since each pulse width in the first period α is very small, the heating effect may be very small). As a non-limiting example, the pulse width of the first section α may be less than 1 μs, while the pulse width of the second section β may be 7 μs or more.

한편, 제1 구간(α)에서의 펄스 폭은 동일하게 유지될 수도 있지만, 점진적으로 펄스 폭이 증가되는 형태를 나타낼 수도 있다. 비-제한적 예로서, 제1 구간(α)의 펄스 폭은 처음 1㎲로 시작하여 소정의 시간 간격으로(즉, 소정의 시간의 경과에 따라) 0.1㎲식 증가할 수 있다. 다만, 제1 구간(α)의 펄스 폭이 점진적으로 증가하는 경우에도, 제1 구간(α)의 마지막 펄스의 폭은 제2 구간(β)의 펄스 폭 이하로 제한될 수 있다. 즉, 예를 들어, 제2 구간(β)의 펄스 폭이 7㎲인 경우, 제1 구간(α)의 최후 펄스 폭은 7㎲ 이하로 제한될 수 있다.On the other hand, the pulse width in the first section (α) may be maintained the same, but may indicate a form in which the pulse width is gradually increased. As a non-limiting example, the pulse width of the first section α may start at the first 1 s and increase by 0.1 s at a predetermined time interval (ie, over a predetermined time). However, even when the pulse width of the first period α is gradually increased, the width of the last pulse of the first period α may be limited to the pulse width of the second period β or less. That is, for example, when the pulse width of the second section β is 7 μs, the last pulse width of the first section α may be limited to 7 μs or less.

제1 구간(α)의 경과 후, 제어부(60)는 스위칭 제어 신호 생성 구간에서 처음 등장하는 제로-교차점(ZC2)을 감지하고(또는 결정하고), 제로-교차점(ZC2) 이후부터는 상대적으로 큰 펄스 폭을 갖는 제2 구간(β)의 스위칭 제어 신호를 생성할 수 있다. 유도 가열 장치는 제2 구간(β)에서 본격적인 가열 동작을 수행하게 된다.After the elapse of the first section α, the controller 60 detects (or determines) the zero-crossing point ZC 2 that first appears in the switching control signal generation section, and is relative from the zero-crossing point ZC 2 or later. As a result, a switching control signal in the second section β having a large pulse width may be generated. The induction heating device performs a full-fledged heating operation in the second section β.

본 발명에 따른 유도 가열 장치는, 대기 모드로부터 본격적인 가열 모드 진입에 앞서, 상대적으로 펄스 폭이 작은 스위칭 제어 신호를 소정의 시간 동안(즉, 제1 구간(α) 동안) 미리 인가하여, 대기 시간 동안 평활 콘덴서(C1)에 충전된 고 전압을 천천히 방전시키는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 제로-교차점(ZC2) 이후 상대적으로 큰 펄스 폭을 갖는 스위칭 제어 신호가 인가될 때(즉, 제2 구간(β)), 도 3에 도시된 것과 같은 노이즈 발생이 억제될 수 있다. 즉, 도 4의 두 번째 그래프를 참조하면, 도 3의 두 번째 그래프와 비교하여, 제로-교차점(ZC2) 직후의 공진 전압(Vce)에서 노이즈 발생이 억제되는 것을 확인할 수 있다. The induction heating apparatus according to the present invention, prior to entering the full-scale heating mode from the standby mode, applies a switching control signal having a relatively small pulse width in advance for a predetermined period of time (ie, during the first period α), and waits It characterized by slowly discharging the high voltage charged in the smoothing capacitor (C 1 ) during. Accordingly, when a switching control signal having a relatively large pulse width is applied after the zero-crossing point ZC 2 (that is, the second section β), noise generation as illustrated in FIG. 3 can be suppressed. . That is, referring to the second graph of FIG. 4, it can be seen that noise generation is suppressed at the resonance voltage V ce immediately after the zero-crossing point ZC 2 compared to the second graph of FIG. 3.

도 5는 노이즈 개선 효과를 보여주는 시뮬레이션 결과이다. 도 5a는 종래 기술에 따른 유도 가열 장치의 시뮬레이션 결과로서, 대기 모드에서 가열 모드로 전환될 때 발진 전압(Vce)에서 상대적으로 큰 노이즈(N)가 발생되는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 5b는 본 개시에 따른 유도 가열 장치의 시뮬레이션 결과로서, 본격적인 가열에 앞서 펄스 폭이 작은 스위칭 제어 신호를 미리 인가함에 따라, 대기 모드에서 가열 모드로 전환될 때 발진 전압에서 노이즈(N')가 억제되는 것을 확인할 수 있다.5 is a simulation result showing a noise improvement effect. 5A is a simulation result of an induction heating apparatus according to the related art, and it can be seen that relatively large noise N is generated at the oscillation voltage V ce when the mode is switched from the standby mode to the heating mode. On the other hand, FIG. 5B is a simulation result of the induction heating apparatus according to the present disclosure. As a switching control signal having a small pulse width is applied in advance prior to full-scale heating, noise (N 'in the oscillation voltage when switching from the standby mode to the heating mode) ) Can be confirmed to be suppressed.

상기 본 개시에서 사용되는 "약(또는 대략)(about)"이라는 용어는 출원 시 이용 가능한 장비에 근거한 특정 양의 측정과 관련된 오류의 정도를 포함한다. 예를 들어, "약(또는 대략)"은 주어진 값의 ±8% 또는 ±5% 또는 ±2%의 범위를 포함할 수 있다.The term "about (or about)" as used in this disclosure includes the degree of error associated with a particular amount of measurement based on the equipment available at the time of filing. For example, “about (or approximately)” can include a range of ± 8% or ± 5% or ± 2% of a given value.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시 양태를 설명하기 위한 것이며, 본원을 제한하려는 것은 아니다. 본원에서 사용 된 단수 형태 "하나(또는 일)" 및 "상기"는 문맥 상 다르게 지시하지 않는 한 복수 형태를 포함하고자 한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 구성 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing specific embodiments, and is not intended to limit the present application. As used herein, the singular forms “one (or one)” and “the above” are intended to include plural forms unless the context indicates otherwise. As used herein, the terms “comprises” and / or “comprising” refer to the presence of the recited features, integers, steps, acts, elements and / or components, but one or more other features, integers, steps, acts , Does not exclude the presence or addition of component elements and / or groups thereof.

본 개시가 예시적인 실시 예 또는 실시 예들을 참조하여 설명되었지만, 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면 서 다양한 변경이 이루어질 수 있고, 등가물이 그 구성 요소로 대체될 수 있음이 당업자에 의해 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시 내용의 교시에 특정 상황 또는 구성를 적용하기 위해 많은 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 개시는 본 개시 내용을 수행하기 위해 고려된 최선의 형태로서 개시된 특정 실시 예에 한정되지 않으며, 본 개시는 청구 범위의 범주 내에 속하는 모든 실시 예를 포함할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to exemplary embodiments or embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and equivalents may be substituted for components thereof without departing from the scope of the present disclosure. In addition, many modifications may be made to apply a particular situation or configuration to the teachings of the present disclosure without departing from the essential scope of the invention. Accordingly, the present disclosure is not limited to the specific embodiments disclosed as the best form contemplated for carrying out the present disclosure, and the present disclosure will include all embodiments falling within the scope of the claims.

Claims (14)

유도 가열 장치에 있어서,
인가되는 교류 전압을 정류 및 평활하여 직류 전압을 생성하기 위한 평활 회로;
상기 평활 회로의 출력단에 연결되며 유도 가열 코일과 공진 콘덴서를 포함하는 유도 가열부;
상기 유도 가열부의 출력단에 연결되며 반복적인 스위칭 동작을 통해 상기 유도 가열부에 고주파 공진 전압을 생성하기 위한 인버터부; 및
펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식을 통해 상기 인버터부의 상기 스위칭 동작을 제어하기 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
상기 유도 가열 장치가 대기 모드에서 가열 모드로 전환할 때 상기 스위칭 제어 신호를 상기 인버터부에 인가하여 상기 평활 회로에 포함된 평활 콘덴서에 충전된 고 전압을 미리 방전시키는 것을 특징으로 하는, 유도 가열 장치.In the induction heating device,
A smoothing circuit for rectifying and smoothing the applied AC voltage to generate a DC voltage;
An induction heating unit connected to the output terminal of the smoothing circuit and including an induction heating coil and a resonant capacitor;
An inverter unit connected to the output terminal of the induction heating unit and generating a high frequency resonance voltage to the induction heating unit through a repetitive switching operation; And
It includes a control unit for generating a switching control signal for controlling the switching operation of the inverter unit through a pulse width modulation (Pulse Width Modulation) method,
When the induction heating device is switched from the standby mode to the heating mode, the switching control signal is applied to the inverter to discharge the high voltage charged in the smoothing capacitor included in the smoothing circuit in advance. . 청구항 1에 있어서,
상기 스위칭 제어 신호는 제1 구간과 상기 제1 구간을 뒤따르되 상기 제1 구간보다 큰 펄스 폭의 신호가 인가되는 제2 구간을 포함하고, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제2 구간이 상기 인버터부에 인가되는 시점은 상기 교류 전압의 제로-교차점(zero-crossing point)들 중 하나와 동기화 되는, 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
The switching control signal includes a second section followed by the first section and the first section, but a second section in which a signal having a pulse width greater than the first section is applied, and the second section of the switching control signal is applied to the inverter section. The induction heating apparatus is synchronized with one of the zero-crossing points of the AC voltage. 청구항 2에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간은 상기 스위칭 제어 신호가 상기 인버터부에 인가되는 시점부터 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제2 구간이 동기화되는 상기 제로-교차점까지인, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus according to claim 2, wherein the first section of the switching control signal is from a point when the switching control signal is applied to the inverter to the zero-crossing point at which the second section of the switching control signal is synchronized. . 청구항 3에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간이 상기 인버터부에 인가되는 시점은 상기 교류 전압의 제로-교차점들 모두와 동기화 되지 않은, 유도 가열 장치.The method according to claim 3, When the first section of the switching control signal is applied to the inverter unit, the induction heating apparatus is not synchronized with all of the zero-crossing points of the AC voltage. 청구항 2에 있어서, 상기 교류 전압의 제로-교차점 정보를 검출하고, 검출된 제로-교차점 정보를 상기 제어부에 제공하기 위한 검출부를 더 포함하는, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus of claim 2, further comprising a detection unit for detecting the zero-crossing point information of the AC voltage and providing the detected zero-crossing point information to the control unit. 청구항 2에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호에서 상기 제1 구간의 길이는, 상기 교류 전압이 정류된 결과인 맥류 전압의 한 주기의 1/2 보다 짧은, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus according to claim 2, wherein a length of the first section in the switching control signal is shorter than 1/2 of a period of a pulse voltage that is a result of rectifying the AC voltage. 청구항 6에 있어서, 상기 교류 전압이 60Hz의 특성을 가질 때, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간의 길이는 3ms 내지 4ms인, 유도 가열 장치.The method according to claim 6, When the AC voltage has a characteristic of 60Hz, the length of the first section of the switching control signal is 3ms to 4ms, induction heating apparatus. 청구항 2에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제2 구간은 상기 제1 구간보다 긴, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus of claim 2, wherein the second section of the switching control signal is longer than the first section. 청구항 2에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들 각각의 폭은 균일한, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus of claim 2, wherein a width of each of the pulses in the first section of the switching control signal is uniform. 청구항 9에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들 각각의 폭은 1㎲이고, 상기 제2 구간에서 펄스들 각각의 폭은 7㎲인, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus of claim 9, wherein a width of each of the pulses in the first section of the switching control signal is 1 ms, and a width of each of the pulses in the second section is 7 ms. 청구항 2에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들의 폭은 점진적으로 증가하되, 상기 제1 구간의 마지막 펄스의 폭은 상기 제2 구간의 펄스의 폭보다 작은, 유도 가열 장치.3. The induction heating apparatus of claim 2, wherein the width of the pulses in the first section of the switching control signal is gradually increased, but the width of the last pulse in the first section is smaller than the width of the pulses in the second section. 청구항 11에 있어서, 상기 스위칭 제어 신호의 상기 제1 구간에서 펄스들의 폭은 0.1㎲씩 증가하는, 유도 가열 장치.The method according to claim 11, The width of the pulse in the first section of the switching control signal increases by 0.1 펄스, induction heating apparatus. 청구항 1에 있어서, 상기 유도 가열부와 평활 콘덴서는, 상기 인버터부가 상기 스위칭 제어 신호에 따라 온(on) 동작할 때, 병렬 연결 구조를 갖는, 유도 가열 장치.The method according to claim 1, The induction heating unit and the smoothing condenser, when the inverter unit on (on) operation according to the switching control signal, induction heating apparatus having a parallel connection structure. 청구항 1에 있어서, 상기 유도 가열부에서 상기 유도 가열 코일과 상기 공진 콘덴서는 병렬 연결되는 구조를 갖는, 유도 가열 장치.The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the induction heating coil and the resonant capacitor are connected in parallel in the induction heating unit.
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