KR102211947B1 - 조리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 발명의 일 측면에 따른 조리 장치는 조리 용기를 가열하기 위한 자기장을 생성하는 적어도 2개의 유도 가열 코일, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각에 구동 전류를 제공하는 구동 회로, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일에 동일한 동작 주파수의 구동 전류를 공급하되, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 가운데 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

조리 장치 및 그 제어 방법{COCKING APPARATUS AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
개시된 발명은 조리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로써, 소음 없이 출력 효율을 향상시킨 유도 가열 코일을 이용한 조리 장치 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
일반적으로, 유도 가열 코일을 이용한 조리 장치는 유도 가열 코일에 고주파 전류를 공급하여 고주파 자기장을 발생시키고, 이와 같은 자기장을 통하여 조리 용기에 와전류를 발생시킴으로써 조리 용기가 가열되도록 한다.
이러한 조리 장치는 외관을 형성하는 본체 내부에 열원이 되는 자기장을 생성하는 복수의 유도 가열 코일이 설치되고, 본체의 상부에는 조리 용기를 위치시키기 위한 조리판이 설치된다. 이와 같은 조리판에는 본체 내부의 유도 가열 코일에 대응되는 위치에 안내 마크가 형성되며, 안내 마크는 효율적인 조리를 위하여 조리 용기를 위치시켜야할 위치를 안내한다.
이와 같은 유도 가열 코일을 이용한 조리 장치는 유도 가열 코일에 공급되는 전류의 주파수를 이용하여 각각의 유도 가열 코일이 출력하는 자기장의 세기를 조절하는데, 서로 인접한 유도 가열 코일에 서로 동일하지 않은 유사한 주파수의 전류가 공급되면 소음이 발생하는 문제가 있었다.
이와 같은 소음을 해결하기 위하여 최근 서로 인접한 유도 가열 코일을 교대로 동작시키는 방안이 제시되었으나, 이에 의하면 조리 장치가 충분한 세기의 자기장을 출력하지 못하였다.
상술한 문제를 해결하기 위하여 개시된 발명의 일 측면은 소음없이 충분한 세기의 자기장을 출력하는 유도 가열 코일을 이용한 조리 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 조리 장치는 조리 용기를 가열하기 위한 자기장을 생성하는 적어도 2개의 유도 가열 코일, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각에 구동 전류를 제공하는 구동 회로, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일에 동일한 동작 주파수의 구동 전류를 공급하되, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 가운데 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 조리 장치는 사용자로부터 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각의 출력 레벨을 수신하는 유저 인터페이스를 더 포함할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 구동 컨트롤러는 상기 출력 레벨 가운데 큰 값을 갖는 출력 레벨을 기초로 상기 동작 주파수를 결정할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 구동 컨트롤러는 상기 출력 레벨 가운데 작은 값을 갖는 출력 레벨을 기초로 상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 구동 전류 공급 듀티비를 산출할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 조리 장치는 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각에 공급되는 구동 전류를 검출하는 전류 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 컨트롤러는 상기 출력 레벨을 기초로 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일의 목표 전류를 산출할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 컨트롤러는 상기 구동 전류의 총 합과 상기 목표 전류의 총 합의 비교 결과에 따라 상기 동작 주파수를 변경할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 컨트롤러는 상기 구동 전류의 총 합이 상기 목표 전류의 총 합보다 크면 상기 동작 주파수를 증가시킬 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 컨트롤러는 상기 구동 전류의 총 합이 상기 목표 전류의 총 합보다 작으면 상기 동작 주파수를 감소시킬 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 조리 장치의 제어 방법은 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각의 출력 레벨을 수신하고, 상기 출력 레벨에 따라 구동 전류의 주파수를 결정하고, 상기 결정된 주파수의 구동 전류를 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일에 공급하는 것을 포함하되, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일에 상기 구동 전류를 공급하는 것은, 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 가운데 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 출력 레벨에 따라 구동 전류의 주파수를 결정하는 것은, 상기 출력 레벨 가운데 가장 큰 값을 갖는 출력 레벨을 기초로 상기 동작 주파수를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 실시 형태에 따라 상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하는 것, 상기 출력 레벨 가운데 작은 값을 갖는 출력 레벨을 기초로 상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 구동 전류 공급 듀티비를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 각각의 유도 가열 코일에 동일한 주파수의 전류를 공급함으로써 조리 장치의 소음을 저감하고, 큰 출력이 요구되는 유도 가열 코일에 지속적으로 전류를 공급하고, 작은 출력이 요구되는 유도 가열 코일은 간헐적으로 전류를 공급함으로써, 조리 장치가 충분한 세기의 자기장을 출력하도록 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 조리 장치의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 조리 장치의 내부를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 조리 장치가 조리 용기를 가열하는 원리를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 조리 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 제1 구동부의 구성을 간략하게 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 전원부 및 제1 구동 회로의 구성을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 제1 구동부의 구성을 자세하게 도시한다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 제1 구동부의 동작 및 제1 유도 가열 코일에 공급되는 제1 구동 전류를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 유도 가열 동작의 일 예를 도시한다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 의한 유도 가열 동작에 의하여 제1 유도 가열 코일과 제2 유도 가열 코일에 공급되는 구동 전류를 도시한다.
도 13은 일 실시에에 의한 유도 가열 동작에 따라 동작 주파수를 조절하는 일 예를 도시한다.
도 14은 일 실시에에 의한 유도 가열 동작에 따라 공급 듀티비를 조절하는 일 예를 도시한다.
도 15는 일 실시예에 의한 유도 가열 동작에 따라 구동 전류를 변경하는 일 예를 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "터치"는 엄지를 포함하는 손가락 중 하나 또는 터치 가능한 입력 유닛(예를 들어, 스타일러스 등)에 의해 발생할 수 있다. 터치는 엄지를 포함하는 손가락 중 하나 또는 터치 가능한 입력 유닛에 의한 호버링을 포함할 수 있다. 또한, "터치"는 싱글 터치뿐만 아니라 멀티 터치를 포함할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 조리 장치의 외관을 도시하고, 도 2는 일 실시예에 의한 조리 장치의 내부를 도시하며, 도 3은 일 실시예에 의한 조리 장치가 조리 용기를 가열하는 원리를 도시한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 의한 조리 장치(1)는 조리 장치(1)의 외관을 형성하고 조리 장치(1)를 구성하는 각종 부품을 수용하는 본체(10)를 포함한다.
또한, 본체(10)의 상면에는 조리 용기를 올려 놓을 수 있도록 평판 형상을 갖는 조리판(11)이 마련된다.
조리판(11)는 쉽게 파손되지 않도록 세라믹 글라스(ceramic glass) 등의 강화 유리로 구성할 수 있다. 또한, 조리판(11) 상에는 사용자가 조리 용기를 올려 놓아야 할 위치를 안내하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 안내 마크(M1, M2, M3, M4)가 형성될 수 있다.
조리판(11)의 일측에는 사용자로부터 제어 명령을 수신하고, 사용자에게 조라 장치(1)의 동작 정보를 표시하는 사용자 인터페이스(130)가 마련될 수 있다. 다만, 사용자 인터페이스(130)의 위치는 조리판(11) 상에 한정되는 것이 아니며, 본체(10)의 정면 또는 상면 등 다양한 위치에 마련될 수 있다.
조리판(11)의 하부에는 자기장을 생성하는 복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)가 마련된다. 또한, 복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4) 각각은 안내 마크(M1, M2, M3, M4)에 대응되는 위치에 마련될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4: L)에 전류가 공급되면, 유도 가열 코일(L)의 내측을 통과하는 자기장(B)이 유도된다. 특히, 유도 가열 코일(L)에 시간적으로 변화하는 전류 즉 교류 전류가 공급되면, 시간적으로 변화하는 자기장(B)이 유도된다.
또한, 유도 가열 코일(L)에 의하여 생성된 자기장(B)은 조리 용기(C)의 저면을 통과한다.
시간적으로 변화하는 자기장(B)이 코일의 내부를 통과하면, 코일에 자기장(B)의 변화를 방해하기 위한 전류가 생성된다. 이와 같이 시간적으로 변환하는 자기장(B)에 의하여 전류가 유도되는 현상을 전자기 유도 현상이라 한다.
이와 같은 전자기 유도 현상은 코일에 한정되어 발생하는 것이 아니며, 도체에서도 발생할 수 있다.
예를 들어, 시간적으로 변환하는 자기장(B)이 도체를 통과하면, 도체 내부에 자기장(B)을 중심으로 회전하는 전류가 발생한다. 이와 같이 회전하는 전류를 와전류(eddy current)라 한다.
이미 설명한 바와 같이 유도 가열 코일(L)에 의하여 생성된 자기장(B)이 조리 용기(C)의 저면을 통과하면, 조리 용기(C)의 저면 내부에는 자기장(B)을 중심으로 회전하는 와전류(EI)가 발생한다.
이와 같은 와전류(EI)에 의하여 조리 용기(C)의 저면이 가열된다. 다시 말해, 전기적 저항을 갖는 조리 용기(C)에 와전류(EI)가 흐르면 열이 발생하고, 조리 용기(C)가 가열된다.
이와 같이 조리 장치(1)는 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 전류를 공급하고, 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 의하여 생성되는 자기장(B)을 이용하여 조리 용기(C)를 가열할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 의한 조리 장치의 구성을 도시한다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 의한 조리 장치(1)는 사용자와 상호 작용하는 유저 인터페이스(130), 조리 장치(1)의 동작을 총괄 제어하는 주 제어부(100), 자기장(B)을 생성하는 복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4), 복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 구동 전류를 공급하는 구동부(110, 120)를 포함할 수 있다.
복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)은 제1 유도 가열 코일(L1), 제2 유도 가열 코일(L2), 제3 유도 가열 코일(L3) 및 제4 유도 가열 코일(L4)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 의한 조리 장치(1)는 4개의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니며, 조리 장치(10)는 3개 이하 또는 5개 이상의 유도 가열 코일을 포함할 수 있다.
각각의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)은 2차원 나선 형상을 갖을 수 있으며, 구동부(110, 120)로부터 구동 전류를 공급받아 자기장(B)을 생성한다.
유저 인터페이스(130)는 사용자로부터 제어 명령을 입력받고, 조리 장치(1)의 동작 정보를 표시할 수 있다. 이와 같은 유저 인터페이스(130)는 이미 설명한 바와 같이 조리판(11)의 일측에 마련될 수 있다.
유저 인터페이스(130)는 사용자로부터 전원의 입력, 동작의 개시 및 정지 등의 제어 명령뿐만 아니라, 각각의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)이 생성하는 자기장(B)의 세기를 조절하기 위한 출력 레벨을 수신할 수 있다.
여기서, 출력 레벨은 각각의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)이 생성하는 자기장(B)의 세기를 이산적으로(discretely) 구분한 것이며, 출력 레벨이 높을수록 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)이 큰 자기장(B)을 생성하며, 조리 용기(C)가 더 빠르게 가열된다.
또한, 각각의 출력 레벨에 해당하는 세기의 자기장(B)이 생성되도록, 각각의 출력 레벨에 해당하는 구동 전류를 목표 전류로 정의할 수 있다.
유저 인터페이스(130)는 조리 장치(1)의 동작 정보를 표시한다. 예를 들어, 사용자로부터 동작 개시 명령이 입력되면 유저 인터페이스(130)는 조리 장치(1)가 동작 중임을 표시하고, 사용자로부터 출력 레벨이 수신되면 유저 인터페이스(130)는 수신된 출력 레벨을 표시할 수 있다.
이와 같은 유저 인터페이스(130)는 마이크로 스위치, 멤브레인 스위치 또는 터치 스위치 등의 입력 수단과 액정 디스플레이, 발광 다이오드 또는 유기 발광 다이오드 등의 표시 수단을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 유저 인터페이스(130)는 입력 수단과 표시 수단이 일체된 터치 스크린을 포함할 수도 있다.
주 제어부(100)는 조리 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 기억하는 메모리(102), 메모리(102)에 기억된 프로그램에 따라 데이터를 처리하는 마이크로 프로세서(101), 구동부(110, 120)에 송신하는 데이터를 변조하고 구동부(110, 120)로부터 수신한 데이터를 복조하는 통신 인터페이스(103)를 포함할 수 있다.
또한, 주 제어부(100)는 구동부(110, 120)가 유저 인터페이스(130)로부터 수신한 출력 레벨에 대응하는 구동 전류를 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 공급하도록 구동부(110, 120)에 제어 신호를 전송한다.
구동부(110, 120)는 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류를 공급하는 제1 구동부(110), 제3 유도 가열 코일(L3) 및 제4 유도 가열 코일(L4)에 구동 전류를 공급하는 제2 구동부(120)를 포함할 수 있다.
제1 구동부(110)와 제2 구동부(120)는 주 제어부(100)의 제어 신호에 따라 서로 독립적으로 동작한다.
일 실시예에 의한 조리 장치(1)는 한 쌍의 유도 가열 코일(L1과 L2, L3와 L4)에 구동 전류를 공급하는 제1 및 제2 구동부(110, 120)를 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 조리 장치(1)는 복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4) 모두에 구동 전류를 공급하는 단일의 구동부를 포함할 수도 있다.
구동부(110, 120)의 구성 및 동작에 대해서는 아래에서 자세하게 설명한다. 다만, 제1 구동부(110)와 제2 구동부(120)는 그 구성 및 동작이 동일하므로 제1 구동부(110)에 대하여 설명하고, 제2 구동부(120)에 대해서는 그 설명을 생략한다.
도 5는 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 제1 구동부의 구성을 간략하게 도시하고, 도 6은 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 전원부 및 제1 구동 회로의 구성을 도시하며, 도 7은 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 제1 구동부의 구성을 자세하게 도시한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 구동부(110)는 제1 구동 회로(112), 제1 전류 센서(113), 제1 구동 컨트롤러(111), 제2 구동 회로(117), 제2 전류 센서(118) 및 제2 구동 컨트롤러(116)를 포함할 수 있다.
제1 구동 회로(112)는 제1 유도 가열 코일(L1)에 제1 구동 전류를 공급한다.
구체적으로, 제1 유도 가열 코일(L1)이 시간적으로 변화하는 자기장(B)을 생성하도록 제1 구동 회로(112)는 시간에 따라 방향이 변화하는 제1 구동 전류를 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급한다.
제1 구동 회로(112)는 직류 전력을 변환하여, 제1 유도 가열 코일(L1)에 제1 구동 전류를 제공한다. 여기서 직류 전력은 도 6에 도시된 바와 같이 외부 교류 전원(AC)으로부터 공급된 교류 전력이 정류 회로(DB)에 의하여 정류되고, 평활 회로(SC)에 의하여 평탄화되어 생성된다.
제1 구동 회로(112)는 도 6에 도시된 바와 같이 하프 브리지(Half Bridge) 형태를 갖을 수 있다.
제1 구동 회로(112)는 서로 직렬로 연결된 한 쌍의 스위치(Q11, Q12)와 서로 직렬로 연결된 한 쌍의 캐패시터(C11, C12)를 포함하며, 한 쌍의 스위치(Q11, Q12)와 한 쌍의 캐패시터(C11, C12)는 서로 병렬로 연결된다.
또한, 제1 유도 가열 코일(L1)의 양단은 각각 한 쌍의 스위치(Q11, Q12)가 직렬 연결되는 노드와 한 쌍의 캐패시터(C11, C12)가 직렬 연결되는 노드에 연결될 수 있다.
서로 직렬 연결된 한 쌍의 스위치(Q11, Q12)는 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 포함하며, 서로 직렬 연결된 한 쌍의 캐패시터(C11, C12)는 제1 상측 캐패시터(C11)와 제1 하측 캐패시터(C12)를 포함할 수 있다.
제1 구동 회로(112)는 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)의 온/오프에 따라 제1 유도 가열 코일(L1)에 방향이 변화하는 전류를 공급할 수 있다.
제1 상측 스위치(Q11)가 온되고, 제1 하측 스위치(Q12)가 오프되면, 제1 상측 캐패시터(C11)로부터 제1 유도 가열 코일(L1)에 구동 전류가 공급된다. 이때, 도 6에서 제1 유도 가열 코일(L1)에 위에서 아래 방향으로 흐르는 전류 방향을 양의 전류 방향이라 할 때, 제1 상측 캐패시터(C11)로부터 양의 구동 전류가 공급된다.
반면, 제1 상측 스위치(Q11)가 오프되고, 제1 하측 스위치(Q12)가 온되면, 제1 하측 캐패시터(C11)로부터 제1 유도 가열 코일(L1)에 구동 전류가 공급되며, 이때의 구동 전류를 도 6을 기준으로 아래에서 위로 흐르는 음의 구동 전류가 공급된다.
제1 전류 센서(113)는 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 제1 구동 전류를 검출한다.
예를 들어, 제1 전류 센서(113)는 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 제1 구동 전류의 크기를 비례 감소시키는 변류기(current transformer: CT)와 비례 감소된 전류의 크기를 검출하는 전류계(ampere meter)를 포함할 수 있다.
다른 예로, 제1 전류 센서(113)는 제1 구동 회로(112)와 제1 유도 가열 코일(L1) 사이에 션트 저항(shunt resistance)을 마련하고, 션트 저항에서 발생하는 전압 강하를 측정할 수 있다. 션트 저항의 위치는 제1 구동 회로(112)와 제1 유도 가열 코일(L1) 사이로 한정되는 것은 아니며, 션트 저항은 평활 회로(SC)와 제1 구동 회로(112) 사이에 위치할 수도 있다.
제1 구동 컨트롤러(111)는 주 제어부(100)의 제어 신호에 따라 제1 구동 회로(112)를 제어한다.
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 주 제어부(100)가 제공한 출력 레벨에 따라 제1 구동 회로(112)의 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 교대로 턴온/턴오프한다.
제1 구동 컨트롤러(111)이 제1 구동 전류를 제어하는 동작에 대해서는 아래에서 자세하게 설명한다.
제2 구동 컨트롤러(116), 제2 구동 회로(117) 및 제2 전류 센서(118)는 각각 제1 구동 컨트롤러(111), 제1 구동 회로(112) 및 제1 전류 센서(113)와 구성 및 기능이 동일하다.
다만, 제2 구동 회로(117)는 도 7에 도시된 바와 같이 서로 직렬로 연결되는 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22), 서로 직렬로 연결되는 제2 상측 캐패시터(C21)와 제2 하측 캐패시터(C22)를 포함한다.
또한, 제1 구동 컨트롤러(111)와 제2 구동 컨트롤러(116)는 서로 통신하며, 서로 연동되어 동작한다.
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)와 제2 구동 컨트롤러(116) 가운데 어느 하나의 컨트롤러가 마스터 장치가 되고, 다른 하나가 슬레이브 장치가 된다.
마스터 장치와 슬레이브 장치는 사용자가 입력한 출력 레벨에 따라 정해진다. 구체적으로 사용자가 제1 유도 가열 코일(L1)에 대하여 입력한 제1 출력 레벨과 사용자가 제2 유도 가열 코일(L2)에 대하여 입력한 제2 출력 레벨 가운데 출력 레벨이 높은 유도 가열 코일의 구동을 제어하는 컨트롤러가 마스터 장치가 된다.
예를 들어, 제1 유도 가열 코일(L1)의 제1 출력 레벨이 "7"이고, 제2 유도 가열 코일(L2)의 제2 출력 레벨이 "2"라면 제1 유도 가열 코일(L1)의 구동을 제어하는 제1 구동 컨트롤러(111)가 마스터 장치가 되고, 제2 유도 가열 코일(L2)의 구동을 제어하는 제2 구동 컨트롤러(116)가 슬레이브 장치가 된다.
마스터 장치는 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2)의 동작을 전반적으로 제어하고, 슬레이브 장치는 마스터 장치의 제어 신호에 따라 해당 유도 가열 코일의 구동을 제어한다.
마스터 장치와 슬레이브 장치의 구체적인 동작에 대해서는 아래에서 자세하게 설명한다.
일 실시예에 의한 조리 장치(1)는 각각의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)의 구동을 제어하는 구동 컨트롤러가 별도로 마련되나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 구동부(110)가 하나의 구동 컨트롤러를 포함할 수도 있다. 다시 말해, 제1 구동부(110)와 제2 구동부(120)가 각각 하나의 구동 컨트롤러를 포함할 수 있다.
다른 예로, 제1 구동부(110) 및 제2 구동부(120)의 구분 없이 모든 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)를 단일의 구동 컨트롤러가 제어할 수도 있다. 다시 말해, 구동부(110, 120)가 단일의 구동 컨트롤러를 포함할 수도 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 의한 조리 장치에 포함된 제1 구동부의 동작 및 제1 유도 가열 코일에 공급되는 제1 구동 전류를 도시한다.
도 8 및 도 9를 참조하여 제1 구동 컨트롤로(111)가 제1 구동 전류의 크기 및 제1 유도 가열 코일(L1)이 출력하는 자기장(B)의 세기를 조절하는 것에 대하여 설명한다.
제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)의 턴온/턴오프 주기 또는 주파수를 변경함으로써 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 구동 전류의 크기를 변경할 수 있다.
제1 유도 가열 코일(L1)이 갖는 인덕턴스(inductance)로 인하여 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 제1 구동 전류는 빠르게 증가하지 못한다.
도 8에 도시된 바와 같이 제1 구동 컨트롤러(111)가 제1 상측 스위치(Q11)를 온시키고, 제1 하측 스위치(Q12)가 오프시키면, 제1 구동 전류는 증가하며, 제1 주기(T1)가 경과한 이후 제1 구동 컨트롤러(111)가 제1 상측 스위치(Q11)를 오프시키고, 제1 하측 스위치(Q12)가 온시키면, 제1 구동 전류는 감소한다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 구동 컨트롤러(111)가 제1 상측 스위치(Q11)를 온시키고, 제1 하측 스위치(Q12)가 오프시키면, 제1 구동 전류는 증가한다. 제1 주기(T1)보다 긴 제2 주기(T2)가 경과한 이후 제1 구동 컨트롤러(111)가 제1 상측 스위치(Q11)를 오프시키고, 제1 하측 스위치(Q12)가 온시키면 제1 구동 전류는 제1 주기(T1)의 제1 구동 전류보다 더 크게 증가할 수 있다.
즉, 제1 구동 컨트롤러(111)가 제1 상측 스위치(Q11) 및 제1 하측 스위치(Q12)을 턴온/턴오프시키는 주기가 길면 제1 구동 전류의 크기가 커지고, 제1 유도 가열 코일(L1)이 출력하는 자기장(B)의 세기가 증가한다.
다른 말로, 제1 상측 스위치(Q11) 및 제1 하측 스위치(Q12)의 온/오프 주파수가 작으면 제1 구동 전류의 크기가 커지고, 제1 유도 가열 코일(L1)이 출력하는 자기장(B)의 세기가 증가한다.
이와 같이, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 상측 스위치(Q11) 및 제1 하측 스위치(Q12)의 온/오프 주파수를 조절함으로써 제1 유도 가열 코일(L1)이 출력하는 자기장(B)의 세기를 조절할 수 있다.
이상에서는 일 실시예에 의한 조리 장치(1)의 구성 및 각각 구성의 개략적인 동작에 대하여 설명하였다.
이하에서는 일 실시예에 의한 조리 장치(1)의 구체적인 동작에 대하여 설명한다.
도 10은 일 실시예에 의한 유도 가열 동작의 일 예를 도시하고, 도 11 및 도 12는 일 실시예에 의한 유도 가열 동작에 의하여 제1 유도 가열 코일과 제2 유도 가열 코일에 공급되는 구동 전류를 도시한다.
사용자가 조리 장치(1)의 전원을 온시키고, 출력 레벨을 입력하면 조리 장치(1)는 도 10에 도시된 유도 가열 동작(1000)을 수행한다.
우선, 조리 장치(1)는 사용자로부터 출력 레벨이 수신되는지를 판단한다(1010).
사용자는 유저 인터페이스(130)를 통하여 복수의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)의 출력 레벨을 결정할 수 있다.
다만, 이하에서는 이해를 돕기 위하여 사용자는 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2)에 대하여 출력 레벨을 입력한 것으로 가정하여 설명한다. 사용자가 제3 유도 가열 코일(L3)과 제4 유도 가열 코일(L4)에 대하여 출력 레벨을 입력하더라도 아래에서 설명한 동작과 동일한 동작을 수행한다.
사용자로부터 출력 레벨이 수신되면(1010의 예), 조리 장치(1)는 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨 이상인지를 판단한다(1020).
구체적으로, 사용자가 유저 인터페이스(130)를 통하여 제1 출력 레벨 또는 제2 출력 레벨을 입력하면, 주 제어부(100)는 입력된 제1 출력 레벨 또는 제2 출력 레벨을 제1 구동 컨트롤러(111)와 제2 구동 컨트롤러(116)에 송신한다.
제1 출력 레벨 또는 제2 출력 레벨을 수신한 제1 구동 컨트롤러(111)와 제2 구동 컨트롤러(116)는 제1 출력 레벨과 제2 출력 레벨을 비교하고, 비교 결과에 따라 마스터 장치와 슬레이브 장치를 결정할 수 있다.
아래에서 설명하겠지만, 마스터 장치는 제1 출력 레벨과 제2 출력 레벨 가운데 큰 출력 레벨을 기초로 제1 구동 회로(112)와 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수를 결정한다. 또한, 마스터 장치는 제1 출력 레벨과 제2 출력 레벨 사이의 비율에 따라 슬레이브 장치의 구동 전류 공급 듀티비를 결정한다.
또한, 마스터 장치는 동작 주파수에 따라 유도 가열 코일의 구동을 제어하고, 동작 주파수와 공급 듀티비를 슬레이브 장치에 전송한다.
슬레이브 장치는 마스터 장치로부터 동작 주파수와 구동 전류 공급 듀티비를 수신하고, 수신된 동작 주파수와 구동 전류 공급 듀티비에 따라 유도 가열 코일의 구동을 제어한다.
제1 출력 레벨이 제2 출력 이상이면(1020의 예), 조리 장치(1)는 제1 출력 레벨을 기초로 동작 주파수를 산출한다(1030).
구체적으로, 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨 이상이면, 조리 장치(1)는 제1 구동 컨트롤러(111)를 마스터 장치로 설정하고, 제2 구동 컨트롤러(116)를 슬레이브 장치로 설정한다.
또한, 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 출력 레벨을 기초로 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급될 제1 목표 전류의 크기를 산출하고, 제1 목표 전류에 따라 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수를 결정한다. 이미 설명한 바와 같이, 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)d이 출력하는 자기장(B)의 세기는 구동 회로(112, 117)에 포함된 스위치(Q11, Q12, Q13, Q14)의 스위칭 주파수(동작 주파수)에 의하여 결정된다.
또한, 소음 등의 방지를 위하여 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2)은 동일한 동작 주파수의 구동 전류에 의하여 구동되고, 제3 유도 가열 코일(L3)과 제4 유도 가열 코일(L4)도 동일 동작 주파수의 구동 전류에 의하여 구동된다. 따라서, 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수는 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수와 동일하다.
이와 같이 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨 이상이면, 제1 유도 가열 코일(L1)의 구동을 제어하는 제1 구동 컨트롤러(111)가 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2)을 구동하기 위한 제1 구동 회로(112) 및 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수를 결정한다.
예를 들어, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 유도 가열 코일(L1)이 제1 출력 레벨에 대응하는 세기의 자기장(B)을 출력하기 위한 제1 목표 전류를 산출하고, 제1 목표 전류에 따라 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수를 직접 산출할 수 있다.
다른 예로, 출력 레벨과 출력 레벨에 대응하는 목표 전류, 목표 전류에 대응하는 동작 주파수를 저장한 룩업 테이블(Lookup Table)이 마련된 경우, 제1 구동 컨트롤러(111)는 록업 테이블에서 수신된 제1 출력 레벨에 대응하는 목표 전류와 동작 주파수를 검색할 수 있다.
또한, 조리 장치(1)는 제1 출력 레벨과 제2 출력 레벨의 비율을 기초로 구동 전류의 공급 듀티비를 결정한다(1032).
이미 설명한 바와 같이 제1 구동 회로(112)와 제2 구동 회로(117)는 제1 출력 레벨을 기초로 산출된 동작 주파수에 따라 동작한다.
그 결과, 제2 유도 가열 코일(L2)이 제2 출력 레벨에 대응하는 세기의 자기장(B)을 출력하기 위해서 조리 장치(1)는 제2 유도 가열 코일(L2)에 대하여 간헐적으로 구동 전류를 공급한다.
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 출력 레벨과 제2 출력 레벨 사이의 비율을 기초로 제2 구동 컨트롤러(116)가 구동 제어하는 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류를 공급할 구동 전류 공급 듀티비를 결정한다. 여기서, 구동 전류 공급 듀티비는 미리 정해진 동작 주기 사이에 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류가 공급되는 시간의 비율을 의미한다.
예를 들어, 제1 출력 레벨이 "10"이고, 제2 출력 레벨이 "5"인 경우, 공급 듀티비는 50%로 정해질 수 있으며, 제2 유도 가열 코일(L2)에 반 주기동안 구동 전류가 공급되고, 다음 반 주기동안 구동 전류가 공급되지 않는다.
이후, 조리 장치(1)는 동작 주파수에 따라 제1 유도 가열 코일(L1)을 구동한다(1034).
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 동작 주파수에 따라 제1 구동 회로(112)의 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 교대로 온/오프시킨다.
그 결과 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수와 동일한 주파수를 갖는 제1 구동 전류가 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되고, 제1 유도 가열 코일(L1)은 제1 출력 레벨에 대응하는 세기의 자기장(B)을 출력한다.
또한, 조리 장치(1)는 동작 주파수 및 공급 듀티비에 따라 제2 유도 가열 코일(L2)를 구동한다(1036).
구체적으로, 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 결정된 동작 주파수와 공급 듀티비를 슬레이브 장치에 해당하는 제2 구동 컨트롤러(116)에 전송한다.
제2 구동 컨트롤러(116)는 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이 공급 듀티비에 따라 정해진 온 타임 동안 수신된 동작 주파수에 따라 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22)를 교대로 온/오프시키고, 공급 듀티비에 따라 정해진 오프 타임 동안 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22)를 모두 오프시킨다.
그 결과 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이 온 타임 동안 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수와 같은 주파수를 갖는 구동 전류가 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되고, 오프 타인 동안 구동 전류가 공급되지 않는다. 또한, 제2 유도 가열 코일(L2)은 제2 출력 레벨에 대응하는 세기의 자기장(B)을 출력한다.
제1 출력 레벨이 제2 출력 미만이면(1020의 아니오), 조리 장치(1)는 제2 출력 레벨을 기초로 동작 주파수를 산출한다(1040).
구체적으로, 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨 미만이면, 조리 장치(1)는 제1 구동 컨트롤러(111)를 슬레이브 장치로 설정하고, 제2 구동 컨트롤러(116)를 마스터 장치로 설정한다.
마스터 장치에 해당하는 제2 구동 컨트롤러(116)는 제2 출력 레벨을 기초로 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급될 제2 목표 전류의 크기를 산출하고, 제2 목표 전류에 따라 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수를 결정한다.
또한, 조리 장치(1)는 제2 출력 레벨과 제1 출력 레벨의 비율을 기초로 구동 전류의 공급 듀티비를 결정한다(1042).
구체적으로, 제2 구동 컨트롤러(116)는 제2 출력 레벨과 제1 출력 레벨 사이의 비율을 기초로 제1 구동 컨트롤러(111)가 구동 제어하는 제1 유도 가열 코일(L1)에 구동 전류를 공급할 구동 전류 공급 듀티비를 결정한다.
이후, 조리 장치(1)는 동작 주파수에 따라 제2 유도 가열 코일(L2)을 구동한다(1044).
구체적으로, 제2 구동 컨트롤러(116)는 동작 주파수에 따라 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제1 하측 스위치(Q22)를 교대로 온/오프시킨다.
또한, 조리 장치(1)는 동작 주파수 및 공급 듀티비에 따라 제1 유도 가열 코일(L1)를 구동한다(1046).
제2 구동 컨트롤러(116)는 동작 주파수와 공급 듀티비를 제1 구동 컨트롤러(111)에 전송하고, 제1 구동 컨트롤러(111)는 온 타임 동안 동작 주파수에 따라 제1 구동 회로(112)의 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 교대로 온/오프시키고, 오프 타임 동안 제1 구동 회로(112)의 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 모두 오프시킨다.
이상에서는 조리 장치(1)가 동작 주파수 및 구동 전류 공급 듀티비를 결정하고, 그에 따라 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류를 공급하는 것에 대하여 설명하였다.
제3 유도 가열 코일(L3) 및 제4 유도 가열 코일(L4)에 구동 전류를 공급하는 것은 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류를 공급하는 것과 동일하므로 그 설명을 생략한다.
위에서 설명한 유도 가열 동작(1000)에서 조리 장치(1)의 동작 주파수는 조리 용기(C)가 정확히 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 대응되는 위치에 위치한 경우를 가정하여 산출된 것이다. 즉, 조리 용기(C)가 조리판(11)에 표시된 안내 마크(M1, M2, M3, M4) 위에 정확히 위치한 경우를 가정하여 동작 주파수를 결정한다.
그러나, 조리 용기(C)가 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 대응되는 위치로부터 벗어난 경우, 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)의 인덕턴스가 변화한다. 그 결과 조리 장치(1)가 유도 가열 동작(1000)에서 결정된 동작 주파수로 동작하더라도 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 목표 전류에 해당하는 구동 전류가 공급되지 못하고, 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 대응되는 위치은 출력 레벨에 대응하는 세기의 자기장(B)을 출력하지 못할 염려가 있다.
이와 같이 조리 용기(C)의 위치에 따라 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)이 출력하는 자기장(B)의 세기가 변화하는 것을 방지하기 위하여, 조리 용기(C)는 각각의 유도 가열 코일(L1, L2, L3, L4)에 공급되는 구동 전류를 검출하고, 이를 목표 전류와 비교하여 동작 주파수를 조절한다.
이하에서는 조리 장치(1)가 검출된 구동 전류에 따라 동작 주파수와 공급 듀티비를 조절하는 것에 대하여 설명한다. 다만, 이해를 돕기 위하여 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨보다 크고, 제1 구동 컨트롤러(111)가 마스터 장치로 설정되고, 제2 구동 컨트롤러(116)가 슬레이브 장치로 설정된 것으로 가정한다.
도 13은 일 실시에에 의한 유도 가열 동작에 따라 동작 주파수를 조절하는 일 예를 도시한다.
도 13을 참조하여, 조리 장치(1)가 동작 주파수를 조절하는 동작(1100)에 대하여 설명한다.
조리 장치(1)는 제1 구동 전류를 검출한다(1110).
조리 장치(1)는 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2) 가운데 출력 레벨이 높은 유도 가열 코일에 공급되는 구동 전류를 검출한다. 앞서 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨 보다 높은 것으로 가정하였으므로, 조리 장치(1)는 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 제1 구동 전류를 검출한다.
제1 유도 가열 코일(L1)의 구동을 제어하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 전류 센서(113)을 통하여 제1 구동 전류를 검출할 수 있다.
이후, 조리 장치(1)는 제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 큰지 판단한다(1120).
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 구동 전류와 제1 목표 전류를 비교한다. 여기서 제1 목표 전류는 제1 유도 가열 코일(L1)이 제1 출력 레벨에 해당하는 세기의 자기장(B)을 출력하기 위하여 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되어야 할 구동 전류를 의미한다.
제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 크면(1120의 예), 조리 장치(1)는 동작 주파수를 증가시킨다(1130).
구체적으로, 제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 크면, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 구동 전류를 감소시키기 위하여 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수를 증가시킨다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수가 증가할수록 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 구동 전류는 감소한다.
제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 크지 않으면(1120의 아니오), 조리 장치(1)는 제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 작은지 판단한다(1140).
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 구동 전류와 제1 목표 전류를 비교한다.
제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 작으면(1140의 예), 조리 장치(1)는 동작 주파수를 감소시킨다(1150).
구체적으로, 제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 작으면, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 구동 전류를 증가시키기 위하여 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수를 감소시킨다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 구동 회로(112)의 동작 주파수가 감소할수록 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되는 구동 전류는 증가한다.
제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 작지 않으면(1140의 아니오), 조리 장치(1)는 동작 주파수를 조절하지 않는다.
제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 크지 않고 제1 구동 전류가 제1 목표 전류보다 작지 않으면, 제1 구동 전류와 제1 목표 전류가 동일하므로 조리 장치(1)는 동작 주파수를 조절하지 않는다.
동작 주파수가 변경된 경우, 조리 장치(1)는 변경된 동작 주파수에 따라 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)를 구동한다(1160).
구체적으로, 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 변경된 동작 주파수에 따라 제1 구동 회로(112)의 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 교대로 온/오프하고, 변경된 동작 주파수를 제2 구동 컨트롤러(116)에 전송한다.
변경된 동작 주파수를 수신한 제2 구동 컨트롤러(116)는 변경된 동작 주파수에 따라 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22)를 교대로 온/오프한다.
이와 같이 조리 장치(1)는 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2) 가운데 출력 레벨이 높은 유도 가열 코일의 구동 전류를 검출하고, 검출된 구동 전류에 따라 구동 회로의 동작 주파수를 변경할 수 있다.
도 14은 일 실시에에 의한 유도 가열 동작에 따라 공급 듀티비를 조절하는 일 예를 도시한다.
도 14을 참조하여, 조리 장치(1)가 구동 전류 공급 듀티비를 조절하는 동작(1200)에 대하여 설명한다.
조리 장치(1)는 제2 구동 전류를 검출한다(1210).
조리 장치(1)는 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2) 가운데 출력 레벨이 낮은 유도 가열 코일에 공급되는 구동 전류를 검출한다. 앞서 제1 출력 레벨이 제2 출력 레벨 보다 높은 것으로 가정하였으므로, 조리 장치(1)는 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 제2 구동 전류를 검출한다.
제2 유도 가열 코일(L2)의 구동을 제어하는 제2 구동 컨트롤러(116)는 제2 전류 센서(118)을 통하여 제2 구동 전류를 검출할 수 있다. 이후, 제2 구동 컨트롤러(116)는 검출한 제2 구동 전류를 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)에 전송한다.
이후, 조리 장치(1)는 제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 큰지 판단한다(1220).
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제2 구동 전류와 제2 목표 전류를 비교한다. 여기서 제2 목표 전류는 제2 유도 가열 코일(L2)이 제2 출력 레벨에 해당하는 세기의 자기장(B)을 출력하기 위하여 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되어야 할 구동 전류를 의미한다.
제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 크면(1220의 예), 조리 장치(1)는 공급 듀티비를 감소시킨다(1230).
구체적으로, 제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 크면, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 구동 전류를 감소시키기 위하여 제2 구동 회로(117)가 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류를 공급하는 공급 듀티비를 감소시킨다.
제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 크지 않으면(1220의 아니오), 조리 장치(1)는 제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 작은지 판단한다(1240).
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제2 구동 전류와 제2 목표 전류를 비교한다.
제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 작으면(1240의 예), 조리 장치(1)는 공급 듀티비를 증가시킨다(1250).
구체적으로, 제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 작으면, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 구동 전류를 증가시키기 위하여 제2 구동 회로(117)가 제2 유도 가열 코일(L2)에 구동 전류를 공급하는 공급 듀티비를 증가시킨다.
제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 작지 않으면(1240의 아니오), 조리 장치(1)는 공급 듀티비를 조절하지 않는다.
제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 크지 않고 제2 구동 전류가 제2 목표 전류보다 작지 않으면, 제2 구동 전류와 제2 목표 전류가 동일하므로 조리 장치(1)는 공급 듀티비를 조절하지 않는다.
공급 듀티비가 변경된 경우, 조리 장치(1)는 변경된 공급 듀티비에 따라 제2 유도 가열 코일(L2)를 구동한다(1260).
구체적으로, 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 변경된 공급 듀티비를 제2 구동 컨트롤러(116)에 전송한다.
변경된 공급 듀티비를 수신한 제2 구동 컨트롤러(116)는 변경된 공급 듀티비에 따라 정해진 온 타임동안 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22)를 교대로 온/오프하고, 변경된 공급 듀티비에 따라 정해진 온 타임동안 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22)를 모두 오프시킨다.
이와 같이 조리 장치(1)는 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2) 가운데 출력 레벨이 낮은 유도 가열 코일의 구동 전류를 검출하고, 검출된 구동 전류에 따라 출력 레벨이 낮은 유도 가열 코일에 공급되는 구동 전류의 공급 듀티비를 변경할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 의한 유도 가열 동작에 따라 구동 전류를 변경하는 일 예를 도시한다.
도 15을 참조하여, 도 13을 참조하여, 조리 장치(1)가 구동 전류를 조절하는 동작(1300)에 대하여 설명한다.
조리 장치(1)는 제1 구동 전류 및 제2 구동 전류를 검출한다(1310).
제1 유도 가열 코일(L1)의 구동을 제어하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 전류 센서(113)을 통하여 제1 구동 전류를 검출할 수 있다.
또한, 제2 유도 가열 코일(L2)을 구동을 제어하는 제2 구동 컨트롤러(116)는 제2 전류 센서(118)를 통하여 제2 구동 전류를 검출하고, 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)에 검출된 제2 구동 전류를 전송한다.
이후, 조리 장치(1)는 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 큰지 판단한다(1320).
구체적으로, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합과 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합을 비교한다. 여기서 제1 목표 전류는 제1 유도 가열 코일(L1)이 제1 출력 레벨에 해당하는 세기의 자기장(B)을 출력하기 위하여 제1 유도 가열 코일(L1)에 공급되어야 할 구동 전류를 의미하고, 제2 목표 전류는 제2 유도 가열 코일(L2)이 제2 출력 레벨에 해당하는 세기의 자기장(B)을 출력하기 위하여 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되어야 할 구동 전류를 의미한다.
제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 크면(1320의 예), 조리 장치(1)는 동작 주파수를 증가시킨다(1330).
구체적으로, 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 크면, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 유도 가열 코일(L1)과 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 구동 전류를 감소시키기 위하여 제1 구동 회로(112) 및 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수를 증가시킨다.
제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 크지 않으면(1320의 아니오), 조리 장치(1)는 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 작은지 판단한다(1340).
구체적으로, 구동 제1 컨트롤러(111)는 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합과 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합을 비교한다.
제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 작으면(1340의 예), 조리 장치(1)는 동작 주파수를 감소시킨다(1350).
구체적으로, 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 작으면, 제1 구동 컨트롤러(111)는 제1 유도 가열 코일(L1)와 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 구동 전류를 증가시키기 위하여 제1 구동 회로(112)와 제2 구동 회로(117)의 동작 주파수를 감소시킨다.
제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 작지 않으면(1340의 아니오), 조리 장치(1)는 동작 주파수를 조절하지 않는다.
제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 크지 않고 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합이 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합보다 작지 않으면, 제1 구동 전류와 제2 구동 전류의 합과 제1 목표 전류와 제2 목표 전류의 합이 동일하므로 조리 장치(1)는 동작 주파수를 조절하지 않는다.
동작 주파수가 변경된 경우, 조리 장치(1)는 변경된 동작 주파수에 따라 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)를 구동한다(1360).
구체적으로, 마스터 장치에 해당하는 제1 구동 컨트롤러(111)는 변경된 동작 주파수에 따라 제1 구동 회로(112)의 제1 상측 스위치(Q11)와 제1 하측 스위치(Q12)를 교대로 온/오프하고, 변경된 동작 주파수를 제2 구동 컨트롤러(116)에 전송한다.
변경된 동작 주파수를 수신한 제2 구동 컨트롤러(116)는 변경된 동작 주파수에 따라 제2 구동 회로(117)의 제2 상측 스위치(Q21)와 제2 하측 스위치(Q22)를 교대로 온/오프한다.
이와 같이 조리 장치(1)는 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 구동 전류의 합을 검출하고, 제1 유도 가열 코일(L1) 및 제2 유도 가열 코일(L2)에 공급되는 구동 전류의 합에 따라 구동 회로의 동작 주파수를 변경할 수 있다.
이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 조리 장치 10: 본체
100: 제어부 110: 제1 구동부
111: 제1 구동 컨트롤러 112: 제1 구동 회로
113: 제1 전류 센서 116: 제2 구동 컨트롤러
117: 제2 구동 회로 118: 제2 전류 센서

Claims (12)

  1. 조리 용기를 가열하기 위한 자기장을 생성하는 제1 유도 가열 코일 및 제2 유도 가열 코일;
    상기 제1 유도 가열 코일 및 제2 유도 가열 코일 각각에 구동 전류를 제공하는 구동 회로;
    상기 제1 유도 가열 코일의 출력 레벨 및 제2 유도 가열 코일의 출력 레벨 중 큰 값을 갖는 출력 레벨에 기초하여, 상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일에 동일한 동작 주파수의 구동 전류를 공급하되, 상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일에 대응하는 각각의 출력 레벨 비율을 기초로 상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 구동 전류 공급 듀티비를 산출하고, 상기 산출된 구동 전류 공급 듀티비에 따라, 상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일 가운데 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하도록 상기 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함하는 조리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    사용자로부터 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각의 출력 레벨을 수신하는 유저 인터페이스를 더 포함하는 조리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 컨트롤러는 상기 출력 레벨 가운데 작은 값을 갖는 출력 레벨을 기초로 상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 구동 전류 공급 듀티비를 산출하는 조리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 유도 가열 코일 각각에 공급되는 구동 전류를 검출하는 전류 센서를 더 포함하는 조리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 출력 레벨을 기초로 상기 적어도 2개의 유도 가열 코일의 목표 전류를 산출하는 조리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 구동 전류의 총 합과 상기 목표 전류의 총 합의 비교 결과에 따라 상기 동작 주파수를 변경하는 조리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 구동 전류의 총 합이 상기 목표 전류의 총 합보다 크면 상기 동작 주파수를 증가시키는 조리 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 구동 전류의 총 합이 상기 목표 전류의 총 합보다 작으면 상기 동작 주파수를 감소시키는 조리 장치.
  10. 제1 유도 가열 코일 및 제2 유도 가열 코일 각각의 출력 레벨을 수신하고;
    상기 제1 유도 가열 코일의 출력 레벨 및 사익 제2 유도 가열 코일의 출력 레벨 중 큰 값을 갖는 출력 레벨에 기초하여, 구동 전류의 주파수를 결정하고;
    상기 결정된 주파수의 구동 전류를 상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일에 공급하는 것을 포함하고,
    상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일에 상기 구동 전류를 공급하는 것은, 상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일에 대응하는 각각의 출력 레벨 비율을 기초로 구동 전류 공급 듀티비를 산출하고, 상기 산출된 구동 전류 공급 듀티비에 따라, 상기 제1 유도 가열 코일 및 상기 제2 유도 가열 코일 가운데 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하는 것을 포함하는 조리 장치의 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 간헐적으로 구동 전류를 공급하는 것, 상기 출력 레벨 가운데 작은 값을 갖는 출력 레벨을 기초로 상기 어느 하나의 유도 가열 코일에 구동 전류를 공급하기 위한 구동 전류 공급 듀티비를 산출하는 것을 포함하는 조리 장치의 제어 방법.
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