KR102175634B1 - 동작 안정성을 향상한 조리 기기 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

동작 안정성을 향상한 조리 기기 및 그 동작방법이 개시된다. 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 조리 기기는, 워킹 코일을 포함하는 가열부와, 입력 교류(AC) 라인을 통해 외부로부터 제공되는 상용 전원에 대한 정류 처리를 수행하여 정류 전압을 제공하는 직류 전원 생성부와, 상기 정류 전압에 연결되고, 상기 가열부의 워킹 코일에 공진 전류가 인가되도록 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 회로 및 상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 소프트 스타트 구간에서 상기 스위칭 회로의 초기 구동을 수행하고, 상기 소프트 스타트 구간이 종료된 후 정상 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호를 출력하는 제어 회로를 구비하고, 상기 제어 회로는, 상기 소프트 스타트 구간에서, 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 상기 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임에 비해 작게 설정하는 것을 특징으로 한다.

Description

동작 안정성을 향상한 조리 기기 및 그 동작방법{Cooker improving operation stability and operating method thereof}
본 개시의 기술적 사상은 조리 기기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 자세하게는 돌입(Inrush) 전류에 기인하는 소음 방지 및 회로 소자의 손상 방지를 통해 동작 안정성을 향상한 조리 기기 및 그 동작방법에 관한 것이다.
조리 기기로서 전기 레인지(Electric Range)는 전기를 에너지원으로 하여 화구의 가열부를 구동함으로써 화구에 놓여진 피가열체를 가열하는 기기이다. 전기 레인지는 용기가 놓이는 화구의 워킹 코일에 고주파 전류를 흘려 고주파 자계를 발생시키고, 이 자계가 워킹 코일과 자기적으로 결합된 용기에 와전류를 발생시켜 용기가 가열되는 원리로 동작한다.
전기 레인지는 상용 전원을 정류하여 정류 전압을 생성하고, 생성된 정류 전압에 대한 스위칭 제어를 통해 가열부를 구동할 수 있다. 일 예로서, 전기 레인지에 구비되는 스위칭 소자(예컨대, 인버터)가 스위치 구동 신호에 응답하여 정류 전압을 스위칭하고, 스위칭 동작에 기반하여 가열부에 공진 전류가 흐름에 따라 가열부의 워킹코일과 자기적으로 결합된 용기에 와전류가 발생될 수 있다.
이 때, 조리 동작이 시작됨에 따라 인버터가 초기 구동되거나, 조리 동작이 종료됨에 따라 인버터의 구동이 정지되는 경우에서 워킹 코일에 돌입(Inrush) 전류가 발생될 수 있으며, 이는 조리 기기의 소음을 증가시키거나 회로 소자의 손상을 유발할 수 있는 문제가 있다.
본 개시의 기술적 사상은 조리 기기에서 발생될 수 있는 돌입 전류를 감소하고, 이를 통해 소음을 감소시키고 회로 소자의 손상을 방지할 수 있는 조리 기기 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 조리 기기는, 워킹 코일을 포함하는 가열부와, 입력 교류(AC) 라인을 통해 외부로부터 제공되는 상용 전원에 대한 정류 처리를 수행하여 정류 전압을 제공하는 직류 전원 생성부와, 상기 정류 전압에 연결되고, 상기 가열부의 워킹 코일에 공진 전류가 인가되도록 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 회로 및 상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 소프트 스타트 구간에서 상기 스위칭 회로의 초기 구동을 수행하고, 상기 소프트 스타트 구간이 종료된 후 정상 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호를 출력하는 제어 회로를 구비하고, 상기 제어 회로는, 상기 소프트 스타트 구간에서, 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 상기 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임에 비해 작게 설정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 조리 기기의 동작 방법은, 상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 소프트 스타트 구간으로 진입하는 단계와, 상기 소프트 스타트 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 점차 증가시켜 출력하는 단계 및 상기 조리 기기의 정상적인 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호를 출력하는 단계를 구비하고, 상기 소프트 스타트 구간에서, 상기 스위칭 회로의 게이트 전극으로 제공되는 상기 스위치 구동 신호에 의해, 상기 스위칭 회로의 게이트 전극에 인가되는 전압 레벨이 점차 증가되는 것을 특징으로 한다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기 및 그 동작방법에 의하면, 조리 동작이 시작됨에 따라 인버터가 초기 구동되는 경우에, 소프트 스타트 구간을 적용하고 상기 구간에서 스위치 구동 신호의 온 타임을 조절함으로써, 돌입 전류에 기인하는 소음 및 회로 소자의 손상 가능성을 감소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기 및 그 동작방법에 의하면, 조리 동작이 종료됨에 따라 인버터의 구동이 정지되는 경우에, LC 공진 회로의 에너지가 상대적으로 작은 타이밍에 인버터의 구동을 정지함으로써, 조리 동작의 종료시 발생될 수 있는 돌입 전류에 기인하는 소음 및 회로 소자의 손상 가능성을 감소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어 회로의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 조리 기기의 동작의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 온 타임의 다양한 조절 예를 나타내는 그래프이다.
도 5는 인버터의 초기 구동 시 돌입 전류를 감소하는 조리 기기의 일 동작 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 조리 기기를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 조리 기기의 일 구현 예를 나타내는 회로도이다.
도 8은 도 7에 도시된 회로도의 조리 기기의 일 동작 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 조리 동작의 종료 시 돌입 전류를 감소하는 조리 기기의 일 동작 예를 나타내는 플로우차트이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 조리 기기(100)는 직류 전원 생성부(110), 스위칭 회로(120), 가열부(130) 및 제어 회로(140)를 포함할 수 있다. 또한, 예시적인 실시예에 따라 제어 회로(140)는 소프트 스타트 관리 모듈(141)을 포함할 수 있으며, 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 조리 동작이 시작됨에 따라 스위칭 회로(120)가 초기 구동될 때 스위칭 회로(120)를 제어하기 위한 각종 관리 동작을 수행할 수 있다. 이외에도, 도 1에는 도시되지 않았으나, 조리 기기(100)에서 수행될 수 있는 다른 다양한 동작들을 위해 추가의 구성 요소가 조리 기기(100)에 더 구비될 수 있으며, 일 예로서 화구에 피가열체(101)가 놓여졌는지를 감지하기 위한 장치나 사용자 인터페이스부 및 통신부 등 다양한 기능들을 수행하는 구성 요소가 더 구비될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따라, 조리 기기(100)는 하나 이상의 화구(미도시)를 포함하고, 전기적 원리를 이용해 화구에 놓여진 피가열체(101)를 가열하는 전기 레인지일 수 있다. 상기 화구라는 용어는 다양하게 정의가 가능하며, 본 발명의 실시예들에서 상기 화구는 용기 등의 피가열체가 놓여지는 위치에 대응하여 배치되는 가열부(130)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 조리 기기(100)가 다수 개의 화구들을 포함할 때, 일부의 화구는 워킹 코일을 포함하여 전자기 유도 작용을 통해 피가열체(101)를 가열하는 인덕션에 해당할 수 있으며, 다른 일부의 화구는 열선이 포함된 금속판을 가열하여 열을 발생하는 핫플레이트, 열선이 분포되어 세라믹 판을 가열하여 열을 발생하는 하이라이트 등 다른 종류의 화구일 수도 있다.
피가열체(101)는 가열 장치(100)에 의해 가열되는 물체를 나타낼 수 있다. 피가열체(101)는 냄비, 프라이팬, 찜솥, 주전자 및 티포트 등과 같은 피가열 용기들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 조리 기기(100)는 전기 레인지 이외의 다른 다양한 종류의 기기에 해당할 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 조리 기기(100)는 스위칭 소자를 이용하여 교류 전원(예컨대, 교류 전압 또는 교류 전류)을 생성하여 가열부를 구동하는 다른 다양한 종류의 가열 기기일 수도 있다.
직류 전원 생성부(110)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 일 예로서 다이오드 브릿지 또는 브리지 정류기를 포함할 수 있다. 직류 전원 생성부(110)는 정류부로 지칭될 수 있으며, 외부로부터 공급되는 상용 전원을 수신하고, 이에 대한 정류 동작을 통해 정류 전압(또는, DC 링크 전압)을 생성하여 출력할 수 있다. 상용 전원은 사용하는 국가 및/또는 지역에 따라 소정의 주파수(예컨대, 60 Hz 등)를 갖는 110V 교류 전원, 220V 교류 전원, 380V 교류 전원 또는 그 외의 임의의 전압 레벨을 갖는 교류 전원에 해당할 수 있다.
가열부(130)는 워킹 코일과 커패시터를 포함하는 LC 공진 회로를 구비하고, 스위칭 회로(120)는 생성된 정류 전압에 대한 고주파 스위칭 동작을 통해 가열부(130)의 워킹 코일로 고주파 교류 전원(예컨대, 교류 전류)이 흐르도록 스위칭 동작을 수행할 수 있다. 워킹 코일에 교류 전류가 인가됨에 따라 워킹 코일은 화구 상에 놓여진 용기(101)와 전류 공진하게 되고, 이에 의해 용기(101)가 발열되어 조리 기능이 수행될 수 있다.
스위칭 회로(120)는 하나 이상의 인버터를 포함할 수 있으며, 인버터는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)에 응답하여 그 스위칭 동작이 제어될 수 있다. 일 예로서, 인버터는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT))를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과한 것으로서, 인버터는 SCR(Silicon Controlled Rectifier), MOS-FET 또는 IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor) 등 다양한 종류의 스위칭 소자를 포함하여도 무방할 것이다. 또한, 스위칭 회로(120)는 하나의 인버터를 포함함에 따라 싱글 엔디드 방식으로 구동될 수 있으며, 또는, 스위칭 회로(120)는 두 개 이상의 인버터들을 포함함에 따라 하프 브릿지 방식 또는 풀 브릿지 방식에 의해 구동될 수도 있을 것이다. 이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명함에 있어서, 설명의 편의상 스위칭 회로(120)는 인버터로 지칭되거나, 그 용어가 혼용될 수 있을 것이다.
조리 기기(100)의 적어도 하나의 화구에서 조리 동작이 시작될 때, 조리 기기(100) 내의 일 노드에 큰 레벨의 전압(예컨대, 정류 전압)이 인가된 상태에서 인버터가 초기 구동되면, 돌입(Inrush) 전류가 가열부(130)의 워킹 코일에 흐르게 되고 이로 인해 소음 증가 및 회로 소자의 손상 등 각종 문제가 발생될 수 있다. 일 예로서, 인버터의 게이트 전극으로 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)가 제공되고, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)에 의해 인버터가 큰 레벨의 전압을 갑자기 스위칭하는 경우 큰 돌입 전류가 발생되어 회로 소자의 손상을 야기할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 조리 기기(100)는 조리 동작이 시작됨에 따라 정상적인 조리 동작을 수행하기 전에 소프트 스타트 구간으로 진입할 수 있으며, 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 소프트 스타트 구간에서 돌입 전류를 감소하기 위한 각종 관리 동작을 수행할 수 있다. 일 예로서, 제어 회로(140)는 인버터의 게이트 전극으로 제공되는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성하는 구동 신호 생성기(미도시)를 포함할 수 있으며, 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 듀티를 조절하기 위한 관리 동작을 수행할 수 있다. 소프트 스타트 관리 모듈(141)의 제어에 기반하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)가 제공되는 인버터의 게이트 전극의 전압 레벨이 서서히 증가될 수 있으며, 이를 통해 인버터가 큰 레벨의 전압을 갑자기 스위칭함으로써 발생되는 돌입 전류를 감소 또는 제거할 수 있다.
일 동작 예로서, 제어 회로(140)는 조리 동작의 시작을 나타내는 시작 정보(Info_S)를 수신하고, 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 조리 동작의 시작 이후 소정의 설정되는 시간에 해당하는 상기 소프트 스타트 구간 동안 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 듀티를 조절할 수 있다. 조리 동작은 사용자의 선택 또는 예약 조리 등 다양한 조건에서 시작될 수 있으며, 도 1의 예에서는 사용자의 선택에 의해 시작 정보(Info_S)가 제어 회로(140)로 제공되는 예가 도시되었으나, 시작 정보(Info_S)는 제어 회로(140) 내의 임의의 구성 요소에서 생성되어 소프트 스타트 관리 모듈(141)로 제공될 수도 있을 것이다.
일 동작 예로서, 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임(또는, 듀티 비)을 조절하기 위한 제어 정보를 생성할 수 있으며, 제어 회로(140) 내에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성하는 구동 신호 생성기는 제어 정보에 기반하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임을 조절할 수 있다. 예컨대, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)는 소정의 주파수를 가질 수 있으며, 어느 하나의 주기에서의 온 타임은 소프트 스타트 관리 모듈(141)로부터의 제어 정보에 기반하여 조절될 수 있다. 일 예로서, 돌입 전류를 감소하기 위하여(또는, 인버터의 게이트 전극의 전압 레벨을 서서히 증가시키기 위하여), 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 실제 정상적인 조리 동작에서 가열 출력을 발생하기 위해 설정되는 온 타임보다 작은 값을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 따라, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 돌입 전류를 감소하는 범위 내에서(또는, 인버터의 게이트 전극의 전압 레벨을 서서히 증가시키는 범위 내에서) 다양한 방식에 따라 조절될 수 있다. 일 예로서, 소프트 스타트 구간의 초기에 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 상대적으로 작게 설정되고, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 점차 증가될 수 있다. 또는, 소프트 스타트 구간이 적어도 두 개의 구간들을 포함하고, 어느 하나의 구간에서는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 점차 증가될 수 있으며, 또한 다른 구간에서는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 일정하게 유지될 수도 있을 것이다.
일 동작 예로서, 정상적인 조리 동작에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 제1 값으로 설정될 수 있으며, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 제1 값 이하로 설정될 수 있다. 즉, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 초기에 작은 값을 가지며, 점차 제1 값까지 증가될 수 있다. 만약, 정상적인 조리 동작에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 주기의 절반(cycle/2)을 가질 때, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 주기의 절반(cycle/2) 까지 서서히 증가될 수 있다.
인버터의 각종 전극들을 형성함에 있어서 게이트 전극에 소정의 커패시턴스 성분이 존재할 수 있으며, 인버터의 게이트 전극으로 제공되는 신호(예컨대, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW))의 파형에 따라 게이트 전극의 전압이 조절될 수 있다. 이 때, 전술한 실시예에 따라 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임을 조절함으로써 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 게이트 전극의 전압을 선형(linear)으로 상승시킬 수 있으며, 이를 통해 워킹 코일 및/또는 스위칭 회로(120)로 흐를 수 있는 돌입 전류가 억제될 수 있다.
도 2는 도 1의 제어 회로의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제어 회로(150)는 구동 신호 생성기(142), 가열 출력 조절기(143), 구동 시작 판단기(144), 시간 정보 생성기(145) 및 온 타임 조절기(146)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 다양한 기능들을 포함하는 구성으로 정의될 수 있으며, 일 예로서 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 구동 시작 판단기(144), 시간 정보 생성기(145) 및 온 타임 조절기(146)를 포함하는 것으로 정의될 수 있을 것이다.
구동 신호 생성기(142)는 스위칭 회로(120)에 구비되는 인버터(예컨대, IGBT)의 스위칭을 제어하기 위한 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있으며, 가열 출력 조절기(143)로부터의 제어 정보(Ctrl_P)에 따라 소정의 가열 출력을 발생하는 주파수 및 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있다. 또한, 구동 시작 판단기(144)는 사용자의 조작 또는 기타 다른 다양한 방식의 제어에 기반하여 조리 동작이 시작될 때, 시작 정보(Info_S)에 따라 인버터의 구동의 시작됨을 판단할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 온 타임 조절기(146)는 구동 시작 판단기(144) 및 시간 정보 생성기(145)로부터의 정보에 기반하여, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임을 조절하기 위한 온 타임 제어 정보(Ctrl_ON)를 출력할 수 있다. 예컨대, 조리 동작을 위해 소정의 가열 출력이 설정됨에 따라 정상적인 조리 동작에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)는 소정의 온 타임을 가질 수 있는데, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 상기 조리의 정상 동작의 온 타임에서와 무관하게 돌입 전류를 감소하기 위해 조절될 수 있다.
일 실시예에 따라, 전술한 바와 같이 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 정상적인 조리 동작에서의 온 타임보다 작게 설정될 수 있다. 예컨대, 소프트 스타트 구간의 초기에 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 가장 작은 값을 가지며, 소프트 스타트 구간 동안 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 점차 증가할 수 있다. 또한, 일 예로서, 소프트 스타트 구간은 두 개 이상의 구간들을 포함할 수 있고, 어느 하나의 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 점차 증가하는 반면에, 다른 하나의 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 일정하게 유지될 수도 있다.
소프트 스타트 구간은 일정 시간으로서 고정되게 설정될 수 있다. 온 타임 조절기(146)는 구동 시작 판단기(144)로부터의 정보에 기반하여 소프트 스타트 구간에서의 온 타임 조절 동작을 시작하고, 또한 시간 정보 생성기(145)로부터의 시간 정보에 기반하여, 전술한 일정 시간 동안 온 타임의 조절 동작을 수행할 수 있다. 또한, 전술한 일정 시간이 지난 이후에, 구동 신호 생성기(142)는 정상적인 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 발생하기 위한 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있으며, 일 예로서 가열 출력 조절기(143)로부터의 제어 정보(Ctrl_P)에 따른 주파수 및 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 본원발명의 구성 요소들은 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다. 일 실시예에 따라, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임을 조절하기 위한 소프트 스타트 관리 모듈(141)의 동작은 하드웨어로 구현될 수 있으며, 또는 프로세서가 프로그램을 실행함에 의해 그 기능이 달성되는 소프트웨어로 구현될 수도 있을 것이다. 또는, 소프트 스타트 관리 모듈(141)은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수도 있을 것이다.
한편, 도 2에 도시된 제어 회로(140)의 구성 요소들은 본 발명의 일 실시예를 구현하기 위해 기능 별로 구분하여 도시된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 제어 회로(140)는 반드시 도 2에 도시된 구성 요소들에 의해 한정될 필요는 없다. 예컨대, 온 타임 조절기(146) 내부에 소프트 스타트 시작 및 종료를 판단하기 위한 구성 요소들이 포함되도록 구성될 수도 있으며, 또는 소프트 스타트 관리 모듈(141)에 구비되는 구성들은 본 발명의 실시예에 따라 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 온 타임의 조절을 통해 돌입 전류를 감소시키는 범위 내에서 다른 다양한 기능들로 분류 및 정의되어도 무방할 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 조리 기기의 동작의 일 구체적인 예를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 조리 기기의 동작의 일 예를 나타내는 도면이다. 일 예로서, 조리 기기의 일 노드에 인가되는 전원의 일 예로서 소정의 주파수를 갖는 상용 전원이 예시됨과 함께, 조리 기기에 구비되는 스위칭 회로(예컨대, 인버터)의 게이트 전극에 인가되는 전압 레벨이 도 3에 도시된다.
도 3의 (a)를 참조하면, 소정의 주파수를 갖는 상용 전원이 조리 기기 내부(예컨대, 직류 전원 생성부)로 제공되고, 상용 전원의 각 주기에서 빗금친 부분은 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임에 따라 상용 전원의 각 주기에서의 가열 출력의 양에 비례할 수 있다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 조리 동작이 시작됨에 따라 인버터가 초기 구동되는 경우, 소프트 스타트 구간의 초기에는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 작은 값을 가지며, 그 이후로 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 점차 증가함에 따라 상용 전원의 다음의 주기에서는 가열 출력의 양이 증가할 수 있다. 일 동작 예로서, 정상적인 조리 동작 시 온 타임과 오프 타임이 1 : 1 로 설정되는 경우에는 온 타임이 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주기의 1/2 값을 가질 수 있으며, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임은 점차 증가하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주기의 1/2 값까지 상승할 수 있다.
한편, 도 3의 (b)의 그래프를 참조하면, 가로 축은 시간을 나타내고 세로 축은 인버터의 게이트 전극의 전압(예컨대, 게이트 전압(Vg))을 나타낼 수 있다. 또한, 시간 축을 따라 시점 m 은 소프트 스타트 구간의 시작을 나타내고 시점 n 은 소프트 스타트 구간의 종료를 나타낼 수 있다.
소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 온 타임이 작게 유지되거나 또는 서서히 증가하는 경우, 인버터의 소정의 커패시턴스 성분을 갖는 게이트 전극의 게이트 전압(Vg)의 레벨은 서서히 증가할 수 있다. 또한, 정상 동작시의 게이트 전압(Vg)의 레벨을 정상 전압(Vs)으로 정의할 때, 소프트 스타트 구간에서 게이트 전압(Vg)의 레벨은 정상 전압(Vs)까지 서서히 증가할 수 있다. 도 3의 (b)에서는 게이트 전압(Vg)의 레벨이 선형으로 증가하는 예가 도시되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한될 필요가 없다. 예컨대, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 온 타임의 조절을 통해 게이트 전압(Vg)의 레벨은 다양하게 변형될 수 있으며, 일 예로서 게이트 전압(Vg)의 레벨은 곡선의 형태로 증가하도록 조절될 수 있으며, 또는 게이트 전압(Vg)의 레벨은 정상 전압(Vs)으로 급격하게 증가하지 않도록 하는 범위 내에서 다른 다양한 형태의 파형을 가져도 무방할 것이다.
또한, 도 3의 (b)의 예에서는 게이트 전압(Vg)의 레벨이 정상 전압(Vs)에 도달하는 시점에서 소프트 스타트 구간이 종료되는 것으로 예시되었으며, 본 발명의 실시예는 게이트 전압(Vg)의 레벨을 검출함에 기반하여 소프트 스타트 구간이 종료되는 방식으로 조리 기기가 구현될 수도 있을 것이다. 즉, 본원발명에서 소프트 스타트 구간은 일정한 시간으로 설정될 수도 있을 것이며, 또는 소프트 스타트 구간의 시작 및 종료 시점은 다른 다양한 방식에 의해 판단될 수도 있을 것이다.
또한, 도 3의 (b)의 예에서는 게이트 전압(Vg)의 레벨이 정상 전압(Vs)에 도달하는 시점에서 소프트 스타트 구간이 종료되는 것으로 도시되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한될 필요가 없다. 일 예로서, 소프트 스타트 구간은 게이트 전압(Vg)의 레벨이 정상 전압(Vs)에 도달하고 난 후의 시간을 더 포함하는 것으로 정의될 수도 있을 것이다. 예컨대, 도 3의 (b)의 예에서 소프트 스타트 구간은 시점 m과 시점 k 사이의 구간으로 정의되어도 무방할 것이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 온 타임의 다양한 조절 예를 나타내는 그래프이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 조리 동작의 시작에 따라 인버터가 초기 구동되는 경우 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 소프트 스타트 구간이 수행되고, 소프트 스타트 구간동안 스위치 구동 신호의 온 타임이 조절될 수 있다. 일 예로서 도 4의 (a)에서는 실제 조리 동작에 관하여 설정된 가열 출력을 위한 온 타임과 무관하게, 소프트 스타트 구간의 초기에 스위치 구동 신호의 온 타임이 가장 작게 설정되고, 소프트 스타트 구간 동안 스위치 구동 신호의 온 타임이 점차 증가되는 예가 도시된다. 또한, 소프트 스타트 구간이 종료되면 스위치 구동 신호의 온 타임은 소정의 가열 출력을 위한 값을 가지게 되며, 일 구현 예로서 소프트 스타트 구간에서의 온 타임의 최대값은 정상적인 조리 동작에서의 온 타임에 상응하도록 증가할 수 있다.
한편, 도 4의 (b)에서는 소프트 스타트 구간이 적어도 두 개의 구간들을 포함하는 예가 도시되며, 일 예로서 소프트 스타트 구간은 제1 구간(A) 및 제2 구간(B)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 구간(A) 및 제2 구간(B)에서 스위치 구동 신호의 온 타임은 서로 다르게 조절될 수 있다. 또한, 일 예로서, 제2 구간(B)에서 스위치 구동 신호의 온 타임은 정상적인 조리 동작에서의 온 타임과 동일하거나 또는 이보다 작은 값을 가질 수 있을 것이다.
일 예로서, 제1 구간(A)에서 스위치 구동 신호의 온 타임은 점차 증가할 수 있으며, 반면에 제2 구간(B)에서 스위치 구동 신호의 온 타임은 일정한 값으로 유지될 수 있다. 도 4의 (b)에서와 같은 온 타임 조절에 기반하여 스위칭 회로의 게이트 전극의 전압 레벨이 서서히 증가할 수 있으며, 이에 따라 조리 동작의 초기 구동 시 돌입 전류가 감소 또는 제거될 수 있다.
한편, 도 4의 (b)에서는 스위치 구동 신호의 온 타임이 점차 증가한 후 일정한 값으로 유지되는 예가 도시되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한될 필요가 없다. 일 동작 예로서, 스위치 구동 신호의 온 타임은 소프트 스타트 구간의 초기에 일정한 작은 값으로 유지되다가, 그 이후에 점차적으로 증가하도록 온 타임이 조절될 수도 있을 것이다. 또한, 도 4의 (b)에서는 두 개의 구간들(A, B)이 예시되었으나, 소프트 스타트 구간은 더 많은 개수의 구간들을 포함할 수도 있으며, 각각의 구간에서 스위치 구동 신호의 온 타임이 다양한 형태로 조절될 수도 있을 것이다.
한편, 전술한 실시예들에서는 조리 동작의 초기 구동시 발생될 수 있는 돌입 전류를 감소 또는 제거하기 위해 스위치 구동 신호의 온 타임을 조절하는 예가 설명되었으나, 스위치 구동 신호의 주파수를 조절함에 의해 돌입 전류가 감소 또는 제거될 수도 있을 것이다. 일 예로서, 소프트 스타트 구간의 초기에는 스위치 구동 신호의 주파수를 공진 주파수보다 크게 설정하여 가열 출력을 감소시키고, 소프트 스타트 구간 동안 스위치 구동 신호의 주파수가 공진 주파수에 인접하도록 그 주파수를 점차 감소시킬 수 있을 것이다.
도 5는 인버터의 초기 구동 시 돌입 전류를 감소하는 조리 기기의 일 동작 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, 조리 기기는 사용자의 선택 등의 조작에 의해 조리 동작을 시작할 수 있으며, 이에 따라 조리 기기 내의 스위칭 회로(예컨대, 인버터)가 초기 구동될 수 있다(S11). 일 예로서, 조리 기기 내의 제어 회로는 조리 동작이 시작되었음을 나타내는 시작 정보를 수신할 수 있으며, 이를 통해 인버터가 초기 구동되는 타이밍이 판단될 수 있다. 제어 회로는 정상적인 조리 동작에서 설정된 가열 출력에 따른 가열 동작을 수행하기 이전에, 소정의 시간 동안 소프트 스타트 구간으로 진입하고, 소프트 스타트 구간에서 돌입 전류를 감소 또는 제거하기 위한 제어 동작을 수행할 수 있다. 일 예로서, 정상적인 조리 동작에서의 가열 출력을 위한 설정과 무관하게, 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호의 온 타임을 작게 설정할 수 있다(S12).
또한, 제어 회로는 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호의 온 타임을 점차 증가시키며, 상기 스위치 구동 신호의 온 타임은 소정의 설정된 기준값(일 예로서, 정상적인 조리 동작에서 설정된 온 타임) 이내에서 증가될 수 있다(S13).
이후, 소프트 스타트 구간이 종료되었는지 여부가 판단되고(S14), 소프트 스타트 구간이 종료되지 않은 경우에는 정상 동작에 비해 상대적으로 작은 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호의 출력이 유지될 수 있다. 반면에, 소프트 스타트 구간이 종료된 것으로 판단된 경우에는, 정상적인 조리 동작을 위해 설정된 가열 출력 정보에 대응하는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호가 생성될 수 있다(S15).
도 6은 다른 예시적 실시예에 따른 조리 기기를 나타내는 블록도이다. 도 6에서는 전술한 실시예에서의 소프트 스타트 기능의 적용과 함께, 조리 동작이 종료되는 과정에서의 돌입 전류에 기인하는 소음 및 회로 소자의 손상 가능성을 감소시키는 예가 설명된다. 도 6에 도시된 조리 기기(200)의 구성 및 동작 예를 설명함에 있어서, 전술한 실시예들에서 설명된 동일한 구성들에 대해서는 자세한 설명은 생략된다.
도 6을 참조하면, 조리 기기(200)는 직류 전원 생성부(210), 스위칭 회로(또는, 인버터(220)), 가열부(230) 및 제어 회로(240)를 포함할 수 있으며, 또한 조리 기기(200) 내의 일 노드에 인가되는 전압 레벨을 검출하는 전압 검출기(250)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로(240)는 소프트 스타트 관리 모듈(241) 및 영전압 정지 제어 모듈(242)을 포함할 수 있다.
조리 기기(200)의 조리 동작이 완료되면 인버터(220)의 구동이 정지될 수 있으며, 이 때 인버터(220)로 큰 레벨의 정류 전압이 인가된 상태에서 인버터(220)의 구동이 정지되는 경우에는 LC 공진 회로에 저장된 에너지로 인해 워킹 코일에 돌입 전류가 발생될 수 있으며, 이로 인해 소음이 증가하고 회로 소자에 손상을 일으킬 가능성이 존재한다. 조리 동작이 종료되는 상황에서의 돌입 전류로 인한 소음 및 회로 손상을 감소 또는 제거하기 위해, 전압 검출기(250)는 조리 기기(200) 내의 일 노드의 전압을 검출하고, 그 검출 결과(Det_V)를 제어 회로(240)로 제공할 수 있으며, 영전압 정지 제어 모듈(242)은 조리 동작이 종료되는 상황에서의 돌입 전류를 감소 또는 제거하기 위한 제어 동작을 수행할 수 있다. 일 예로서, 도 6에는 전압 검출기(250)는 직류 전원 생성부(210)의 출력단에 연결되어 정류 전압의 레벨을 검출하는 예가 도시되나, 본 발명의 실시예는 이에 국한될 필요가 없이 조리 기기(200) 내의 다른 노드에 인가되는 전압의 레벨이 검출되어도 무방하다.
제어 회로(240)의 소프트 스타트 관리 모듈(241)은 전술한 실시예들에 따라 조리 동작의 시작을 나타내는 시작 정보(Info_S)의 수신에 응답하여 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 듀티를 조절할 수 있으며, 일 예로서 소프트 스타트 구간에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 듀티를 정상 동작에서의 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 듀티에 비해 작게 설정할 수 있다.
한편, 제어 회로(240)의 영전압 정지 제어 모듈(242)은 조리 기기(200)의 조리 동작이 종료됨을 나타내는 종료 정보(Info_F)에 따라, 조리 기기(200) 내의 일 노드의 전압 레벨이 최소화되는 시점(예컨대, 전압 레벨이 0 이 되는 시점)에 인버터(220)의 구동이 정지되도록 제어 동작을 수행할 수 있다. 일 예로서, 영전압 정지 제어 모듈(242)의 제어에 기반하여, 제어 회로(240)는 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 타이밍에 동기하여(또는, 정류 전압의 영전압 타이밍에 동기하여) 인버터(220)가 턴 오프되도록 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 출력할 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에 따라 인버터의 구동을 정지하는 동작의 일 예를 설명하면 다음과 같다. 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 조리 기기의 일 구현 예를 나타내는 회로도이다.
도 7을 참조하면, 조리 기기(300)는 직류 전원 생성부(310), 스위칭 회로(또는, 인버터(320)), 가열부(330), 제어 회로(340) 및 전압 검출기(350)를 포함할 수 있다. 도 7에서는 스위칭 회로(320)가 인버터로서 하나의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 포함하는 싱글 엔디드 방식이 예시되나, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예는 스위칭 회로(320)가 두 개 이상의 인버터들을 포함하는 다른 방식에도 적용될 수 있을 것이다. 제어 회로(340)는 소프트 스타트 관리 모듈(341) 및 영전압 정지 제어 모듈(342)을 포함할 수 있으며, 조리 동작의 시작을 나타내는 시작 정보(Info_S)와 종료를 나타내는 종료 정보(Info_F)를 수신할 수 있다. 또한, 전압 검출기(350)는 조리 기기(300) 내의 일 노드(a), 예컨대 직류 전원 생성부(310)의 출력단에 연결되어 정류 전압의 레벨을 검출한 검출 결과(Dev_V)를 출력할 수 있다.
한편, 도 7에서는 시작 정보(Info_S)와 종료 정보(Info_F)가 제어 회로(340)로 제공되는 예가 도시되었으나, 전술한 실시예에서 설명된 바와 같이 시작 정보(Info_S) 및 종료 정보(Info_F)는 제어 회로(340) 내에서 생성될 수도 있을 것이다.
도 7에 도시된 회로도의 조리 기기의 일 동작 예를 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상용 전원은 소정의 주파수를 갖는 사인(sine)파 형태를 가지며, 직류 전원 생성부(310)로부터의 정류 전압은 도 8에 도시된 바와 같은 형태의 파형을 가질 수 있다. 즉, 정류 전압은 양(+)의 값을 가지며 소정의 주기에 따라 그 레벨이 변동하는 파형을 가질 수 있다.
조리 동작의 종료는 다양한 요인들에 기반하여 선택될 수 있으며, 일 예로서 조리 정지 명령에 따라 조리 동작이 종료되거나 소정의 시간으로 설정된 조리 동작의 시간이 경과함에 따라 조리 동작이 종료될 수 있다. 종료 정보(Info_F)는 조리 동작이 일반적으로 정지되는 것인지 또는 긴급 상황에서 정지되는 것인지를 나타내는 정보를 포함할 수 있으며, 상기 종료 정보(Info_F)는 임의의 시점에서 제어 회로(340)로 제공될 수 있다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 정류 전압의 레벨이 큰 상태에서 조리 기기(300)의 조리 동작이 일반적으로 종료될 수 있으며, LC 공진 회로에 저장된 상대적으로 큰 에너지에 의해 워킹 코일에 돌입 전류가 흐를 수 있으며, 이로 인해 소음이 증가되고 또한 회로 소자의 손상 가능성이 발생될 수 있다. 영전압 정지 제어 모듈(342)은 상기 종료 정보(Info_F)와 함께 정류 전압의 레벨을 나타내는 검출 결과(Det_V)에 기반하여 인버터(320)의 구동 정지 타이밍(예컨대, 턴 오프 타이밍)을 조절할 수 있으며, 일 예로서 정류 전압(또는, 상용 전원)의 레벨이 0 이 되는 타이밍에 동기하여 인버터가 턴 오프되도록 제어 동작을 수행할 수 있다. 일 동작 예로서, 종료 정보(Info_F)가 조리 동작의 일반 정지를 나타냄에 따라, 검출 결과(Det_V)에 기반하여 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 시점이 판단되고, 영전압 정지 제어 모듈(342)은 0 이 되는 시점에 동기하여 인버터가 턴 오프되도록 제어하기 위한 제어 정보를 제어 회로(340) 내의 구동 신호 생성기(미도시)로 제공할 수 있다.
한편, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 조리 기기(300)는 다양한 원인들에 의해 그 조리 동작이 긴급 정지되는 상황이 발생될 수 있으며, 일 예로서 공진 전압 또는 공진 전류의 레벨이 소정의 임계치를 초과함에 따라 조리 기기(300) 내의 회로 소자가 손상되는 것을 방지하기 위하여 인버터(320)의 구동이 긴급 정지될 수 있다. 제어 회로(340)는 종료 정보(Info_F)가 긴급 정지 상황을 나타내는 경우에는 정류 전압의 레벨과 무관하게 인버터(320)의 구동을 바로 정지시킬 수 있다.
예컨대, 조리 기기(300)의 긴급 정지시에는 그 내부의 회로 소자들이 손상될 수 있으며, 특히 긴급 정지 타이밍이 정류 전압의 레벨이 상승하고 있는 시점에서 발생되는 경우에는, 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 타이밍까지 기다리는 과정에서 정류 전압의 레벨이 더 상승할 수 있고, 이 경우 회로 소자의 손상 가능성이 더 커지게 된다. 즉, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 조리 기기(300)는, 조리 동작의 정지 방식에 기반하여 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 타이밍에 동기하여 인버터(320)를 정지하거나, 정류 전압의 레벨과 무관하게 인버터(320)를 정지하는 동작을 선택적으로 수행할 수 있다.
도 9는 조리 동작의 종료 시 돌입 전류를 감소하는 조리 기기의 일 동작 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 9를 참조하면, 조리 기기는 정상적인 조리 동작을 수행하고, 조리 기기 내의 제어 회로는 조리 동작이 종료됨을 나타내는 구동 정지 요청을 수신하거나 또는 내부적으로 생성할 수 있다(S21). 전술한 실시예에서와 같이, 조리 동작의 종료는 다양한 원인들에 의해 발생될 수 있으며, 정상적인 조리 동작이 완료되거나 또는 회로 소자의 손상 방지 등을 위해 조리 기기가 긴급하게 정지되는 등의 원인으로 인해 종료될 수 있다.
제어 회로의 제어에 기반하여, 상기 조리 동작의 종료가 일반 정지에 해당하는 지가 판단될 수 있다(S22). 만약, 조리 동작이 일반 정지가 아닌 긴급하게 종료되는 경우에는 조리 기기 내의 일 노드의 전압(예컨대, 정류 전압)의 레벨과 무관하게 인버터의 구동이 즉시 정지될 수 있다(S23).
반면에, 상기 조리 동작의 종료가 일반 정지에 해당하는 것으로 판단된 경우에는, LC 공진 회로의 에너지가 감소된 타이밍(또는, 공진 전류의 레벨이 낮아진 타이밍)에 인버터의 구동이 정지될 수 있도록 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 타이밍이 검출될 수 있으며, 이는 정류 전압의 영전압을 검출하는 동작으로 설명될 수 있다(S24). 정류 전압의 레벨을 검출한 결과 영전압에 해당하는 지가 판단되고(S25), 정류 전압의 레벨이 영전압에 해당하는 타이밍에 동기하여 인버터의 구동이 정지될 수 있다(S26).
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 조리 기기에 있어서,
    워킹 코일을 포함하는 가열부;
    입력 교류(AC) 라인을 통해 외부로부터 제공되는 상용 전원에 대한 정류 처리를 수행하여 정류 전압을 제공하는 직류 전원 생성부;
    상기 정류 전압에 연결되고, 상기 가열부의 워킹 코일에 공진 전류가 인가되도록 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 회로; 및
    상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 소프트 스타트 구간에서 상기 스위칭 회로의 초기 구동을 수행하고, 상기 소프트 스타트 구간이 종료된 후 정상 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호를 출력하는 제어 회로를 구비하고,
    상기 제어 회로는, 상기 소프트 스타트 구간에서, 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 상기 정상 조리 동작에서의 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임에 비해 작게 설정하고,
    상기 스위치 구동 신호가 상기 스위칭 회로의 게이트 전극에 인가되고, 상기 소프트 스타트 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임이 작게 설정됨에 따라, 상기 소프트 스타트 구간에서 상기 스위칭 회로의 게이트 전극의 전압이 상기 정상 조리 동작에서의 정상 전압 레벨로 서서히 증가하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 구간은 상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 기 설정된 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 구간의 초기에 상기 스위치 구동 신호의 온 타임이 가장 작게 설정되고, 상기 소프트 스타트 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임이 점차 증가되는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 구간은 제1 구간 및 제2 구간을 가지고, 상기 제1 구간 및 제2 구간 중 어느 하나의 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임이 점차 증가되고, 다른 하나의 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로는, 상기 소프트 스타트 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 조절하기 위한 제어 정보를 생성하는 소프트 스타트 관리 모듈과, 상기 제어 정보에 기반하여 상기 스위치 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성기를 포함하고,
    상기 소프트 스타트 관리 모듈은,
    조리 동작의 시작을 나타내는 시작 정보에 기반하여 상기 스위칭 회로의 구동 시작을 판단하는 구동 시작 판단기;
    상기 소프트 스타트 구간을 나타내는 시간 정보를 생성하는 시간 정보 생성기; 및
    상기 소프트 스타트 구간 동안 상기 제어 정보를 생성하는 온 타임 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 스타트 구간에서 상기 게이트 전극의 전압은 상기 스위치 구동 신호에 따라 그 레벨이 선형으로 증가하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  7. 조리 기기에 있어서,
    워킹 코일을 포함하는 가열부;
    입력 교류(AC) 라인을 통해 외부로부터 제공되는 상용 전원에 대한 정류 처리를 수행하여 정류 전압을 제공하는 직류 전원 생성부;
    상기 정류 전압에 연결되고, 상기 가열부의 워킹 코일에 공진 전류가 인가되도록 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 회로;
    상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 소프트 스타트 구간에서 상기 스위칭 회로의 초기 구동을 수행하고, 상기 소프트 스타트 구간이 종료된 후 정상 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호를 출력하는 제어 회로; 및
    상기 정류 전압의 레벨을 검출하여 전압 검출 결과를 출력하는 전압 검출기를 구비하고,
    상기 제어 회로는, 상기 소프트 스타트 구간에서, 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 상기 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임에 비해 작게 설정하며,
    상기 제어 회로는, 상기 조리 동작의 종료를 나타내는 종료 정보에 따라 상기 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 타이밍에 상기 스위칭 회로가 턴 오프되도록 제어 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 조리 동작의 종료를 나타내는 종료 정보가 수신된 후 상기 정류 전압의 영전압(zero voltage) 타이밍을 나타내는 제어 정보를 생성하는 영전압 정지 제어 모듈을 포함하고,
    상기 제어 정보에 기반하여, 상기 정류 전압의 레벨이 0 이 되는 타이밍에 동기하여 상기 스위칭 회로를 턴 오프 시키기 위한 상기 스위치 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.
  9. 조리 기기의 동작 방법에 있어서, 상기 조리 기기는 워킹 코일에 공진 전류가 인가되도록 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 회로를 구비하고,
    상기 조리 기기의 조리 동작이 시작됨에 따라 소프트 스타트 구간으로 진입하는 단계;
    상기 소프트 스타트 구간에서 상기 스위치 구동 신호의 온 타임을 점차 증가시켜 출력하는 단계; 및
    상기 조리 기기의 정상적인 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임을 갖는 스위치 구동 신호를 출력하는 단계를 구비하고,
    상기 소프트 스타트 구간에서, 상기 스위칭 회로의 게이트 전극으로 제공되는 상기 스위치 구동 신호에 의해, 상기 스위칭 회로의 게이트 전극에 인가되는 전압 레벨이 점차 증가되는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 조리 기기의 정상적인 조리 동작에서 소정의 가열 출력을 위해 설정되는 온 타임은 제1 값을 가지며,
    상기 소프트 스타트 구간의 초기에 상기 스위치 구동 신호의 온 타임은 가장 작은 값을 가지며, 상기 소프트 스타트 구간 동안 상기 스위치 구동 신호의 온 타임이 상기 제1 값으로 점차 증가되는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 동작 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 스위칭 회로의 게이트 전극의 전압 레벨이 소정의 기준 레벨을 초과한 이후에 상기 정상적인 조리 동작 구간으로 진입하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조리 기기의 동작 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332039A (ja) 2002-03-04 2003-11-21 Sharp Corp 高周波加熱装置
KR101021993B1 (ko) 2004-08-05 2011-03-16 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위칭 모드 파워 서플라이와 그 스위칭 제어 장치
JP2011243401A (ja) 2010-05-18 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp 誘導加熱調理器
KR101170804B1 (ko) * 2012-01-12 2012-08-02 주식회사 윌링스 서지 전류 발생을 방지할 수 있는 공진형 인버터

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05155703A (ja) * 1991-12-06 1993-06-22 Nippon Bayeragrochem Kk 水面走行性製剤

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003332039A (ja) 2002-03-04 2003-11-21 Sharp Corp 高周波加熱装置
KR101021993B1 (ko) 2004-08-05 2011-03-16 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위칭 모드 파워 서플라이와 그 스위칭 제어 장치
JP2011243401A (ja) 2010-05-18 2011-12-01 Mitsubishi Electric Corp 誘導加熱調理器
KR101170804B1 (ko) * 2012-01-12 2012-08-02 주식회사 윌링스 서지 전류 발생을 방지할 수 있는 공진형 인버터

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