KR102261567B1 - Heating device including switching circuit - Google Patents

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KR102261567B1
KR102261567B1 KR1020190164793A KR20190164793A KR102261567B1 KR 102261567 B1 KR102261567 B1 KR 102261567B1 KR 1020190164793 A KR1020190164793 A KR 1020190164793A KR 20190164793 A KR20190164793 A KR 20190164793A KR 102261567 B1 KR102261567 B1 KR 102261567B1
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김영국
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(주)쿠첸
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices

Abstract

Disclosed in the present disclosure is a heating device. The heating device according to a technical idea of the present disclosure comprises: a fire intake comprising a heating part, and a switching circuit in which switching is controlled in response to a switch driving signal; and a control circuit detecting a resonance frequency of the fire intake based on a voltage of at least one node inside the fire intake, and controlling a frequency of the switch driving signal to follow the detected resonance frequency. The switch driving signal is generated so as to toggle a first level and a second level, and by adjusting the switch driving signal so that a first level section of the switch driving signal is greater than or equal to a set minimum value, the control circuit prevents a malfunction of the switching circuit.

Description

스위칭 회로를 포함하는 가열 장치{HEATING DEVICE INCLUDING SWITCHING CIRCUIT}Heating device comprising a switching circuit {HEATING DEVICE INCLUDING SWITCHING CIRCUIT}

본 발명은 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스위칭 회로의 오동작을 방지하는 가열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating device, and more particularly, to a heating device for preventing malfunction of a switching circuit.

가열 장치로서 전기 레인지(Electric Range)는 전기를 에너지원으로 하여 화구의 가열부를 구동함으로써 화구에 놓여진 피가열체를 가열하는 기기이다. 전기 레인지는 용기가 놓이는 화구의 워킹코일에 고주파 전류를 흘려 고주파 자계를 발생시키고, 이 자계가 워킹코일과 자기적으로 결합된 용기에 와전류를 발생시켜 용기가 가열되는 원리로 동작한다.As a heating device, an electric range is a device that uses electricity as an energy source to drive the heating part of the crater to heat an object to be heated placed on the crater. The electric range operates on the principle that a high-frequency current flows through the working coil of the crater where the vessel is placed to generate a high-frequency magnetic field, and this magnetic field generates an eddy current in the vessel that is magnetically coupled to the working coil to heat the vessel.

용기의 성분에 따라 와전류를 발생시키는 공진 주파수가 달라지므로, 용기의 종류에 따라서 화구의 주파수, 즉 워킹코일을 구동하는 인버터의 동작 주파수를 조정함으로써 워킹코일의 출력을 제어할 수 있다. 워킹코일을 구동하는 일 방식으로서 하나의 인버터가 이용되는 싱글 엔디드 방식의 경우, 공진 주파수를 추종하고 이에 상응하는 주파수를 갖는 구동 신호를 이용하여 워킹코일을 구동한다.Since the resonance frequency for generating eddy currents varies depending on the components of the container, the output of the working coil can be controlled by adjusting the frequency of the crater, that is, the operating frequency of the inverter driving the working coil, depending on the type of container. In the case of a single-ended method in which one inverter is used as a method of driving a working coil, the working coil is driven using a driving signal having a frequency corresponding to the resonance frequency and following the resonance frequency.

본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 워킹코일을 구동하는 스위칭 회로의 오동작을 방지하는 가열 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the technical spirit of the present disclosure is to provide a heating device that prevents malfunction of a switching circuit for driving a working coil.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 개시의 기술적 사상에 따른 가열 장치는, 가열부 및 스위치 구동 신호에 응답하여 스위칭이 제어되는 스위칭 회로를 포함하는 화구 및 화구 내의 적어도 하나의 노드의 전압에 기반하여 화구의 공진 주파수를 검출하고, 스위치 구동 신호의 주파수가 검출된 공진 주파수를 추종하도록 제어하는 제어 회로를 구비하고, 스위치 구동 신호는 제1 레벨 및 제2 레벨을 토글링하도록 생성되고, 제어 회로는 스위치 구동 신호의 제1 레벨 구간이 설정된 최소 값 이상이 되도록 스위치 구동 신호를 조절함으로써, 스위칭 회로의 오동작을 방지할 수 있다.In order to achieve the above object, a heating device according to the technical idea of the present disclosure includes a cooking device including a heating unit and a switching circuit in which switching is controlled in response to a switch driving signal, and a cooking device based on the voltage of at least one node in the cooking zone. and a control circuit for detecting the resonant frequency of the switch drive signal and controlling the frequency of the switch drive signal to follow the detected resonant frequency, the switch drive signal being generated to toggle the first level and the second level, the control circuit comprising: By adjusting the switch driving signal so that the first level section of the driving signal is equal to or greater than the set minimum value, a malfunction of the switching circuit can be prevented.

일 실시 예에서, 제어 회로는 스위치 구동 신호의 제1 레벨 구간이 미리 설정된 최대 값 이하가 되도록 스위치 구동 신호를 조절할 수 있다.In an embodiment, the control circuit may adjust the switch driving signal so that the first level section of the switch driving signal is equal to or less than a preset maximum value.

일 실시 예에서, 상기 화구는 하나의 인버터를 포함함에 따라 싱글 엔디드 방식에 기반하여 유도 가열을 수행할 수 있다.In an embodiment, since the crater includes one inverter, induction heating may be performed based on a single-ended method.

일 실시 예에서, 화구는 가열부에 인가되는 DC 링크 전압과 공진 전압의 레벨을 비교한 비교 결과를 제어 회로로 제공하는 전압 비교기를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the cooker may further include a voltage comparator that provides a comparison result of comparing the levels of the DC link voltage and the resonance voltage applied to the heating unit to the control circuit.

일 실시 예에서, 제어 회로는 비교 결과의 파형의 주기를 공진 주파수로서 검출하고, 검출된 공진 주파수에 기초하여 최소 값을 설정하고, 비교 결과의 파형의 주기가 변경되는 경우 스위치 구동 신호의 제1 레벨 구간이 미리 설정된 최소 값 이상이 되도록 스위치 구동 신호를 조절할 수 있다.In one embodiment, the control circuit detects the period of the waveform of the comparison result as the resonance frequency, sets a minimum value based on the detected resonance frequency, and when the period of the waveform of the comparison result is changed, the first of the switch driving signal The switch driving signal may be adjusted so that the level section is greater than or equal to a preset minimum value.

일 실시 예에서, 제어 회로는 최소 값이 저장된 메모리를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the control circuit may further include a memory in which the minimum value is stored.

본 개시의 기술적 사상에 따른 가열 장치에 의하면, 노이즈에 의해 워킹코일을 구동하는 스위칭 회로가 오동작하는 것을 방지할 수 있다. According to the heating device according to the technical idea of the present disclosure, it is possible to prevent malfunction of the switching circuit for driving the working coil due to noise.

또한, 워킹코일에 연결되는 공진 커패시터의 전하가 방전되어 정류부를 통해 제공되는 정류 전압(또는 DC 링크 전압)의 전압 레벨이 낮아지는 경우에 워킹코일을 구동하는 스위칭 회로가 오동작하는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the voltage level of the rectified voltage (or DC link voltage) provided through the rectifier is lowered by the discharge of the charge of the resonance capacitor connected to the working coil, it is possible to prevent malfunction of the switching circuit for driving the working coil. .

도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 가열 장치의 평면도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 가열 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 제어 회로의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 예시적인 실시 예에 따른 가열 장치의 일 구현 예를 나타내는 회로도이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 제1 전압 및 제2 전압의 전압 레벨의 비교 결과에 따른 스위치 구동 신호를 나타내는 파형도이다.1 is a plan view of a heating device according to an exemplary embodiment of the present disclosure;
2 is a block diagram illustrating a heating device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram illustrating an implementation example of the control circuit of FIG. 2 .
4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a heating device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
5 and 6 are waveform diagrams illustrating a switch driving signal according to a result of comparing the voltage levels of the first voltage and the second voltage of FIG. 3 .

이하, 첨부도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 개시의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 개시의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 개시의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 개시를 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present disclosure may be modified in various other forms, and the scope of the present disclosure should not be construed as being limited by the embodiments described below. The embodiments of the present disclosure are preferably interpreted as being provided to more completely explain the present disclosure to those of ordinary skill in the art. The same reference numerals refer to the same elements throughout. Furthermore, various elements and regions in the drawings are schematically drawn. Accordingly, the inventive concept is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a heating device according to an exemplary embodiment of the present disclosure;

본 개시의 가열 장치(100)는 유도가열 방식의 가열 장치일 수 있다. 가열 장치(100)는 용기가 놓이는 화구, 예를 들어, 복수의 화구(111~113)의 워킹코일에 고주파 전류가 흘러 고주파 자계를 발생시키고, 이 자계가 워킹코일과 자기적으로 결합된 용기에 와전류를 발생시켜 용기가 가열되는 원리로 동작할 수 있다. 본 개시에서, 화구라는 용어는, 워킹코일이 배치되어 가열할 용기가 놓인 위치뿐만 아니라 워킹코일, 및 워킹코일을 동작시키기 위한 회로들을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.The heating device 100 of the present disclosure may be an induction heating type heating device. The heating device 100 generates a high-frequency magnetic field by flowing a high-frequency current to the working coil of the crater on which the container is placed, for example, a plurality of craters 111 to 113, and this magnetic field is applied to the container magnetically coupled to the working coil. It can operate on the principle that the container is heated by generating an eddy current. In the present disclosure, the term crater may be used in a meaning including a working coil and circuits for operating the working coil as well as a position where a container to be heated is placed in which the working coil is disposed.

도 1을 참조하면, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(100)는 수용공간이 형성된 본체(110), 복수의 화구들로서 제1 내지 제3 화구(111~113) 및 조작부(120)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a heating apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure includes a body 110 having an accommodation space formed therein, first to third craters 111 to 113 as a plurality of craters, and a manipulation unit 120 . may include.

조작부(120)는 본체(110)의 상면 또는 측면에 형성될 수 있으며 입력부(121) 및 디스플레이(122)를 포함할 수 있다. 입력부(121)는 가열 장치(100)가 제공하는 고유의 기능 및 부가 기능을 선택하기 위한 입력 수단, 예를 들어, 사용자가 조작 가능한 기능 버튼들, 다이얼, 또는 사용자 음성을 수신하는 스피커 등을 포함할 수 있으며, 입력 수단을 통하여 사용자 입력을 감지할 수 있다. The manipulation unit 120 may be formed on an upper surface or a side surface of the main body 110 , and may include an input unit 121 and a display 122 . The input unit 121 includes an input means for selecting a unique function and an additional function provided by the heating device 100, for example, user-operable function buttons, a dial, or a speaker for receiving a user's voice. and the user input can be sensed through the input means.

디스플레이(122)는 가열 장치(100)의 상태 정보, 설정 정보, 또는 사용자 입력에 대한 정보 등 가열 장치(100)와 관련된 다양한 정보를 표시할 수 있다. 실시예에 있어서, 조작부(120)는 음성 출력부를 더 포함할 수 있으며, 음성 출력부가 가열 장치(100)와 관련된 정보를 음성 신호(예를 들어, 기계음, 미리 설정된 음성 등)로 출력할 수 있다. The display 122 may display various information related to the heating device 100 , such as state information of the heating device 100 , setting information, or information about a user input. In an embodiment, the manipulation unit 120 may further include a voice output unit, and the voice output unit may output information related to the heating device 100 as a voice signal (eg, a machine sound, a preset voice, etc.) .

제1 내지 제3 화구(111~113)는 본체(110)의 수용 공간에 장착되어 용기의 하측에서 유도 전류를 형성할 수 있다. 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각은 적어도 하나의 워킹코일을 포함할 수 있다. 도 1에서는 세 개의 화구로서 제1 화구(111), 제2 화구(112) 및 제3 화구(113)가 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 가열 장치(100)는 적어도 두 개 이상의 화구를 포함할 수 있다.The first to third craters 111 to 113 may be mounted in the receiving space of the main body 110 to form an induced current at the lower side of the container. Each of the first to third craters 111 to 113 may include at least one working coil. In FIG. 1, the first crater 111, the second crater 112, and the third crater 113 are illustrated as three craters, but the present invention is not limited thereto, and the heating device 100 includes at least two or more craters. can do.

제1 내지 제3 화구(111~113) 각각은 워킹코일을 포함함과 함께, 워킹코일을 구동하기 위한 각종 회로들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각은 전술한 워킹코일과 커패시터를 포함하는 LC 공진 회로와, 워킹코일에 고주파 전류가 흐르도록 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 화구(111~113)에 포함되는 스위칭 회로는 서로 다른 스위치 구동 신호에 기초하여 독립적으로 동작할 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 화구(111~113)는 서로 다른 스위치 구동 신호에 기초하여 독립적으로 동작하며, 제1 내지 제3 화구(111~113) 중 어느 하나가 동작하거나, 두 개 이상의 화구가 동시에 독립적으로 동작할 수 있다. Each of the first to third craters 111 to 113 may include a working coil and various circuits for driving the working coil. In an exemplary embodiment, each of the first to third craters 111 to 113 includes an LC resonance circuit including the aforementioned working coil and a capacitor, and a switching circuit (not shown) that performs a switching operation so that a high-frequency current flows in the working coil. city) may be included. Also, the switching circuits included in the first to third cookers 111 to 113 may operate independently based on different switch driving signals. That is, the first to third craters 111 to 113 operate independently based on different switch driving signals, and any one of the first to third craters 111 to 113 operates or two or more They can operate independently at the same time.

제1 내지 제3 화구(111~113) 각각은 다양한 방식에 의해 구동될 수 있으며, 예시적인 실시예에 따라 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각의 스위칭 회로는 적어도 하나의 인버터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각은 하나의 인버터를 포함함에 따라 싱글 엔디드(single ended) 방식으로 구동될 수 있다. 그러나, 본 개시의 실시예는 이에 국한될 필요가 없으며, 예를 들어, 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각이 두 개 이상의 인버터들을 포함함에 따라 하프 브릿지 방식, 또는 풀 브릿지 방식에 의해 구동될 수도 있을 것이다. Each of the first to third cookers 111 to 113 may be driven by various methods, and according to an exemplary embodiment, the switching circuit of each of the first to third cookers 111 to 113 includes at least one inverter. can do. For example, each of the first to third craters 111 to 113 may be driven in a single ended manner as it includes one inverter. However, the embodiment of the present disclosure is not limited thereto. For example, as each of the first to third craters 111 to 113 includes two or more inverters, a half-bridge method or a full-bridge method is used. may be driven.

또한, 예시적인 실시예에서, 가열 장치(100)는 제1 내지 제3 화구(111~113)의 유도 가열 동작을 제어하기 위한 제어 회로(130)를 더 포함할 수 있다. 제어 회로(130)는 적어도 하나의 마이컴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각에 대응하여 마이컴이 가열 장치(100)에 구비되거나, 또는 제1 내지 제3 화구(111~113)를 함께 제어하는 하나의 마이컴이 가열 장치(100)에 구비될 수도 있다.In addition, in an exemplary embodiment, the heating apparatus 100 may further include a control circuit 130 for controlling the induction heating operation of the first to third craters 111 to 113 . The control circuit 130 may include at least one microcomputer. For example, a microcomputer is provided in the heating device 100 corresponding to each of the first to third craters 111 to 113, or a single microcomputer that controls the first to third craters 111 to 113 together. It may be provided in the heating device 100 .

일 동작 예로서, 제어 회로(130)는 제1 내지 제3 화구(111~113) 각각에서의 공진 주파수를 검출할 수 있으며, 주파수 추종 동작에 기반하여 제1 내지 제3 화구(111~113)로 제공되는 스위치 구동 신호의 주파수(예를 들어, 구동 주파수)를 검출된 공진 주파수에 상응하도록 조절할 수 있다. 스위치 구동 신호는 구동 주파수를 갖고 제1 레벨(예를 들어, 하이 레벨) 및 제2 레벨(예를 들어, 로우 레벨)을 토글링하는 신호일 수 있다. As an example of an operation, the control circuit 130 may detect a resonance frequency in each of the first to third cookers 111 to 113, and based on the frequency tracking operation, the first to third cookers 111 to 113. A frequency (eg, a driving frequency) of the switch driving signal provided to the ? may be adjusted to correspond to the detected resonant frequency. The switch driving signal may be a signal that has a driving frequency and toggles a first level (eg, a high level) and a second level (eg, a low level).

예시적인 실시 예에서, 제1 내지 제3 화구(111~113)에 놓인 용기의 종류 및 특성에 따라 각 화구에서의 공진 주파수의 값이 변동될 수 있으며, 이에 따라 제1 내지 제3 화구(111~113)의 공진 주파수는 서로 상이할 수 있다. 제1 화구(111)를 예로 들면, 제어 회로(130)는 제1 화구(111) 내의 회로에서 검출되는 하나 이상의 전압 레벨을 기반으로 제1 화구(111)의 공진 주파수를 검출할 수 있으며, 제1 화구(111)로 제공되는 스위치 구동 신호의 주파수를 상기 검출된 공진 주파수에 상응하는 주파수로 조절할 수 있다.In an exemplary embodiment, the value of the resonance frequency in each crater may vary depending on the type and characteristics of the container placed in the first to third craters 111 to 113, and accordingly, the first to third craters 111 to 113 113) may be different from each other. Taking the first cooker 111 as an example, the control circuit 130 may detect the resonance frequency of the first cooker 111 based on one or more voltage levels detected in the circuit in the first cooker 111, The frequency of the switch driving signal provided to the first cooker 111 may be adjusted to a frequency corresponding to the detected resonant frequency.

제어 회로(130)는 제1 내지 제3 화구(111~113) 중 구동하는 화구의 인버터로 소정의 주파수를 갖는 스위치 구동 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(130)는 각 화구 내에서의 적어도 하나의 노드에 인가되는 전압 레벨의 변화를 검출하고, 노드 전압 레벨의 변화의 주기에 대응하는 스위치 구동 신호를 생성하고 출력할 수 있다. The control circuit 130 may output a switch driving signal having a predetermined frequency to an inverter of a crater driven among the first to third craters 111 to 113 . For example, the control circuit 130 may detect a change in the voltage level applied to at least one node in each cooking zone, and generate and output a switch driving signal corresponding to the period of the change in the node voltage level. .

예시적인 실시 예에서, 제어 회로(130)는 스위치 구동 신호의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin) 중 적어도 하나를 미리 설정할 수 있다. 상기 적어도 하나의 노드의 전압 레벨의 변화에 노이즈가 발생되거나, 상기 적어도 하나의 노드의 전압 레벨이 매우 낮아 전압 레벨의 변화를 측정하기 어려운 경우에도 스위치 구동 신호의 하이 레벨 구간이 최소값(tmin)이 이상이 되도록 유지하거나, 최대값(tmax)이하가 되도록 유지함으로써, 스위치 구동 신호의 주파수를 일정 범위 내에서 유지할 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 가열 장치(100)는 스위치 구동 신호의 주파수를 일정 범위 내에서 유지함으로써, 상기 적어도 하나의 노드의 전압 레벨의 변화에 노이즈가 발생되거나, 상기 적어도 하나의 노드의 전압 레벨이 매우 낮아서 발생할 수 있는 스위칭 회로의 오동작을 방지할 수 있다. In an exemplary embodiment, the control circuit 130 may preset at least one of the maximum value tmax and the minimum value tmin of the high level section of the switch driving signal. Even when noise is generated in the change in the voltage level of the at least one node or when it is difficult to measure the change in the voltage level because the voltage level of the at least one node is very low, the high level section of the switch driving signal has a minimum value tmin. The frequency of the switch driving signal can be maintained within a certain range by maintaining it to be greater than or equal to or less than the maximum value tmax. That is, the heating apparatus 100 according to the present disclosure maintains the frequency of the switch driving signal within a certain range, so that noise is generated in a change in the voltage level of the at least one node, or the voltage level of the at least one node is It is possible to prevent malfunction of the switching circuit that may occur due to the very low level.

다만, 본 개시는 이에 한정되지 않으며, 제어 회로(130)는 스위치 구동 신호의 로우 레벨 구간의 최대값 및 최소값 중 적어도 하나를 미리 설정할 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 노드의 전압 레벨의 변화에 노이즈가 발생되거나, 상기 적어도 하나의 노드의 전압 레벨이 매우 낮아 전압 레벨의 변화를 측정하기 어려운 경우에도 스위치 구동 신호의 로우 레벨 구간이 최대값 및 최소값 사이에서 유지되도록 생성함으로써, 스위치 구동 신호의 주파수를 일정 범위 내에서 유지할 수도 있다.However, the present disclosure is not limited thereto, and the control circuit 130 may preset at least one of the maximum value and the minimum value of the low level section of the switch driving signal. Therefore, even when noise is generated in a change in the voltage level of the at least one node or it is difficult to measure the change in the voltage level because the voltage level of the at least one node is very low, the low-level section of the switch driving signal is the maximum value and By generating to be maintained between the minimum values, the frequency of the switch driving signal may be maintained within a certain range.

도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a heating device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 가열 장치(200)는 정류부(210), 스위칭 회로(220), 가열부(230), 전압 비교기(240) 및 제어 회로(250)를 포함할 수 있다. 이 때, 용기(201)는 하나의 화구(202)에 놓인 용기에 해당할 수 있으며, 스위칭 회로(220), 가열부(230), 전압 비교기(240)는 화구(202)에 포함되는 구성일 수 있으며, 정류부(210)는 다수의 화구들에 대응하여 배치될 수 있다. 그러나, 이는 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 정류부(210)는 화구들 각각에 대응하여 배치될 수도 있으며, 또는 화구에 포함되는 구성 요소들은 다양하게 정의될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 2 , the heating device 200 may include a rectifying unit 210 , a switching circuit 220 , a heating unit 230 , a voltage comparator 240 , and a control circuit 250 . In this case, the container 201 may correspond to a container placed on one crater 202 , and the switching circuit 220 , the heating unit 230 , and the voltage comparator 240 are included in the crater 202 . In addition, the rectifying unit 210 may be disposed to correspond to a plurality of craters. However, this is only one embodiment, and the rectifying unit 210 may be disposed to correspond to each of the craters, or components included in the craters may be defined in various ways.

이외에도, 도 2에는 도시되지 않았으나, 가열 장치(200)에서 수행될 수 있는 다른 다양한 동작들을 위해 추가의 구성 요소가 가열 장치(200)에 더 구비될 수 있으며, 일 예로서 화구에 용기가 놓여졌는지를 감지하기 위한 장치나 사용자 인터페이스부 및 통신부 등 다양한 기능들을 수행하는 구성 요소가 더 구비될 수 있을 것이다. 또한, 도 2에 도시된 구성 요소들은 도 1에 도시된 실시 예에서 어느 하나의 화구에 구비되는 구성일 수 있으며, 이에 따라 가열 장치(200)는 도 2에 도시된 구성 요소들을 다수의 화구들 각각에 대응하여 다수 개 포함할 수 있을 것이다.In addition, although not shown in FIG. 2 , additional components may be further provided in the heating device 200 for various other operations that may be performed in the heating device 200 , and as an example, whether a container is placed on the crater Components for performing various functions, such as a device for detecting , a user interface unit, and a communication unit may be further provided. In addition, the components shown in FIG. 2 may be components provided in any one of the craters in the embodiment shown in FIG. 1 , and accordingly, the heating device 200 uses the components shown in FIG. 2 into a plurality of craters. It may include a plurality of pieces corresponding to each.

용기(201)는 가열 장치(200)에 의해 가열되는 물체를 나타낼 수 있다. 용기(201)는 냄비, 프라이팬, 찜솥, 주전자 및 티포트 등과 같은 피가열 용기들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 용기(201)의 종류, 재질 등 다양한 요인들에 따라 가열부(230)와의 결합 특성이 달라지게 되고, 이에 따라 화구의 공진 주파수의 값이 달라질 수 있다.The vessel 201 may represent an object to be heated by the heating device 200 . The container 201 may include at least one of containers to be heated, such as a pot, a frying pan, a steamer, a kettle, and a tea pot. In addition, the coupling characteristics with the heating unit 230 vary according to various factors such as the type and material of the container 201 , and accordingly, the value of the resonant frequency of the crater may vary.

정류부(210)는 다양한 형태로 구현될 수 있고, 예를 들어, 다이오드 브릿지 또는 브릿지 정류기를 포함할 수 있다. 정류부(210)는 외부로부터 공급되는 상용 전원을 수신하고, 이에 대한 정류 동작을 통해 직류 전압(또는, 정류 전압)을 생성하여 출력할 수 있다. 상용 전원은 사용하는 국가 및/또는 지역에 따라 소정의 주파수(예를 들어, 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. The rectifier 210 may be implemented in various forms, and may include, for example, a diode bridge or a bridge rectifier. The rectifying unit 210 may receive commercial power supplied from the outside, and generate and output a DC voltage (or a rectified voltage) through a rectifying operation for the received commercial power. Commercial power corresponds to 110V AC power, 220V AC power, 380V AC power, or other AC power having any voltage level having a predetermined frequency (eg, 60 Hz, etc.) depending on the country and/or region in use. can do.

스위칭 회로(220)는 생성된 정류 전압에 대한 고주파 스위칭 동작을 수행할 수 있으며, 상기 스위칭 동작을 통해 가열부(230)의 워킹코일로 고주파 교류 전원(예를 들어, 고주파 교류 전류)이 흐를 수 있다. 워킹코일에 교류 전류가 인가됨에 따라 워킹코일은 화구 상에 놓인 용기(201)와 전류 공진하게 되고, 이에 의해 용기(201)가 발열되어 조리 기능이 수행될 수 있다. The switching circuit 220 may perform a high-frequency switching operation for the generated rectified voltage, and a high-frequency AC power (eg, high-frequency AC current) may flow to the working coil of the heating unit 230 through the switching operation. have. As an alternating current is applied to the working coil, the working coil resonates with the vessel 201 placed on the cooker, thereby heating the vessel 201 to perform a cooking function.

스위칭 회로(220)는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)에 응답하여 스위칭이 제어되는 하나 이상의 인버터를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 스위칭 회로(220)는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT))를 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 스위칭 회로(220)는 SCR(Silicon Controlled Rectifier), MOS-FET 또는 IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor) 등 다양한 종류의 스위칭 소자를 포함할 수도 있다. 도 2에는 스위칭 회로(220)가 하나의 IGBT를 포함하는 싱글 엔디드 방식이 예시되나, 본 개시에 따른 실시예는 이에 한정되지 않는다. 스위칭 회로(220)가 두 개 이상의 IGBT들을 포함함에 따라 하프 브릿지 방식 또는 풀 브릿지 방식에 의해 스위칭 회로(220)가 구동될 수도 있다. The switching circuit 220 may include one or more inverters whose switching is controlled in response to the switch driving signal Ctrl_SW. In an exemplary embodiment, the switching circuit 220 may include an insulated gate bipolar transistor (IGBT). In an exemplary embodiment, the switching circuit 220 may include various types of switching devices, such as a Silicon Controlled Rectifier (SCR), a MOS-FET, or an Integrated Gate-Commutated Thyristor (IGCT). 2 illustrates a single-ended scheme in which the switching circuit 220 includes one IGBT, but the embodiment according to the present disclosure is not limited thereto. As the switching circuit 220 includes two or more IGBTs, the switching circuit 220 may be driven by a half-bridge method or a full-bridge method.

본 개시의 예시적인 실시예에 따라, 전압 비교기(240)는 화구(202) 내의 적어도 두 개의 노드들의 전압을 수신하고 이에 대한 비교 결과(COMP)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전압 비교기(240)는 정류부(210)를 통해 제공되는 정류 전압(또는, DC 링크 전압)과 가열부(230) 내의 일 노드를 통해 공진 전압을 각각 제1 전압(Vol_A) 및 제2 전압(Vol_B)으로서 수신하고, 제1 전압(Vol_A)과 제2 전압(Vol_B)을 비교한 비교 결과(COMP)를 출력할 수 있다. 화구(202)의 공진 특성에 따라 제1 전압(Vol_A) 및/또는 제2 전압(Vol_B)이 소정의 주기적인 파형을 가질 수 있으며, 제1 전압(Vol_A)과 제2 전압(Vol_B)을 비교한 비교 결과(COMP) 또한 소정의 주기를 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the voltage comparator 240 may receive voltages of at least two nodes in the crater 202 and output a comparison result COMP therefor. For example, the voltage comparator 240 compares the rectified voltage (or DC link voltage) provided through the rectifying unit 210 and the resonant voltage through one node in the heating unit 230 to the first voltage (Vol_A) and the second voltage, respectively. The second voltage Vol_B may be received and a comparison result COMP obtained by comparing the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B may be output. The first voltage Vol_A and/or the second voltage Vol_B may have a predetermined periodic waveform according to the resonance characteristic of the crater 202 , and the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B are compared One comparison result COMP may also have a predetermined period.

제어 회로(250)는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 듀티(duty)를 제어함으로써 가열 동작에서의 가열 출력을 조절할 수 있다. 도 2의 가열 장치(200)가 싱글 엔디드 방식으로 구동됨에 따라, 제어 회로(250)는 비교 결과(COMP)에 따라 화구(202)에서의 공진 주파수를 검출할 수 있으며, 이에 대한 추종 동작을 통해 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수를 공진 주파수에 추종시킬 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 제어 회로(250)는 화구(202)에 대한 구동 주파수를 용기(201)의 특성, 종류, 놓인 위치 등 각종 원인들로 인해 변경될 수 있는 공진 주파수에 추종시킬 수 있으며, 또한 구동 주파수를 조리 중 변경될 수 있는 공진 주파수에 추종시킬 수 있다.The control circuit 250 may adjust the heating output in the heating operation by controlling the frequency and/or the duty of the switch driving signal Ctrl_SW. As the heating device 200 of FIG. 2 is driven in a single-ended manner, the control circuit 250 may detect the resonance frequency in the crater 202 according to the comparison result COMP, and through the following operation, The frequency of the switch driving signal Ctrl_SW may follow the resonance frequency. In an exemplary embodiment, the control circuit 250 may follow the driving frequency for the crater 202 to a resonant frequency that may be changed due to various causes such as the characteristics, type, and location of the container 201, In addition, the driving frequency may be followed by a resonant frequency that may be changed during cooking.

예시적인 실시 예에서, 제어 회로(250)는 스위치 구동 신호의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin) 중 적어도 하나를 미리 설정할 수 있다. 제1 전압(Vol_A) 및/또는 제2 전압(Vol_B)에 노이즈가 발생되어, 전압 비교기(240)가 제1 전압(Vol_A)과 제2 전압(Vol_B)을 비교한 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 급격하게 변경될 수 있다. 또는, 제1 전압(Vol_A) 및 제2 전압(Vol_B)의 전압 레벨이 매우 낮아 전압 비교기(240)가 제1 전압(Vol_A)과 제2 전압(Vol_B)을 비교한 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 급격하게 변경될 수 있다. 제어 회로(250)는 스위치 구동 신호의 하이 레벨 구간이 최대값(tmax) 및 최소값(tmin) 사이에서 유지되도록 생성함으로써, 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 변경되더라도 스위치 구동 신호(ctrl_SW)의 주파수를 일정 범위 내에서 유지할 수 있다.In an exemplary embodiment, the control circuit 250 may preset at least one of the maximum value tmax and the minimum value tmin of the high level section of the switch driving signal. The frequency of the comparison result COMP when the voltage comparator 240 compares the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B because noise is generated in the first voltage Vol_A and/or the second voltage Vol_B may change temporarily and suddenly. Alternatively, since the voltage levels of the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B are very low, the frequency of the comparison result COMP in which the voltage comparator 240 compares the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B may change temporarily and suddenly. The control circuit 250 generates a high level section of the switch driving signal to be maintained between the maximum value tmax and the minimum value tmin, so that even if the frequency of the comparison result COMP is temporarily changed, the The frequency can be maintained within a certain range.

도 3은 도 2의 제어 회로의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an implementation example of the control circuit of FIG. 2 .

도 2 및 도 3을 참조하면, 제어 회로(250)는 주파수 제어 신호 생성기(251) 및 구동 신호 생성기(253)를 포함할 수 있다. 주파수 제어 신호 생성기(251)는 전술한 실시예에 따라 화구(202) 내에서의 적어도 두 개의 노드들의 전압들의 레벨 비교 결과(COMP)를 수신할 수 있다. 2 and 3 , the control circuit 250 may include a frequency control signal generator 251 and a driving signal generator 253 . The frequency control signal generator 251 may receive the level comparison result COMP of voltages of at least two nodes in the crater 202 according to the above-described embodiment.

주파수 제어 신호 생성기(251)는 수신된 비교 결과(COMP)로부터 화구(202)의 공진 주파수에 대한 정보를 획득할 수 있다. 주파수 제어 신호 생성기(251) 획득된 공진 주파수에 대한 정보에 기초하여, 이를 추종하도록 스위치의 구동 주파수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 주파수 제어 신호 생성기(251)는 비교 결과(COMP)의 주파수를 산출함으로써, 이를 공진 주파수에 대한 정보로써 획득할 수 있고, 공진 주파수와 일치되도록 스위치의 구동 주파수를 결정할 수 있다. 다만, 주파수 제어 신호 생성기(251)는 비교 결과(COMP)의 주파수가 일정하지 않고 변하는 경우, 일정 시간 동안의 평균 값을 산출하여 이를 스위치의 구동 주파수로서 결정할 수도 있다. 또는, 주파수 제어 신호 생성기(251)는 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 크게 변경되는 경우에, 크게 변경되는 비교 결과(COMP)의 주파수는 무시하고, 스위치의 구동 주파수를 결정할 수도 있다.The frequency control signal generator 251 may obtain information on the resonance frequency of the crater 202 from the received comparison result COMP. The frequency control signal generator 251 may determine the driving frequency of the switch to follow the obtained information on the resonance frequency. For example, the frequency control signal generator 251 may obtain the frequency of the comparison result COMP as information about the resonant frequency by calculating the frequency, and may determine the driving frequency of the switch to match the resonant frequency. However, when the frequency of the comparison result COMP is not constant and varies, the frequency control signal generator 251 may calculate an average value for a predetermined time and determine it as the driving frequency of the switch. Alternatively, when the frequency of the comparison result COMP is temporarily greatly changed, the frequency control signal generator 251 may ignore the greatly changed frequency of the comparison result COMP and determine the driving frequency of the switch.

예시적인 실시 예에서, 주파수 제어 신호 생성기(251)는 획득된 공진 주파수에 대한 정보에 기초하여, 상기 공진 주파수에 대응하는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin) 중 적어도 하나를 설정할 수 있다. 예를 들어, 화구(202)에 의해 용기(201)가 가열되기 시작하면, 주파수 제어 신호 생성기(251)는 공진 주파수에 대한 정보를 획득할 수 있고, 획득된 공진 주파수의 정보에 기초하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin) 중 적어도 하나를 설정할 수 있다.In an exemplary embodiment, the frequency control signal generator 251, based on the obtained information on the resonance frequency, a maximum value (tmax) and a minimum value ( tmin) can be set. For example, when the container 201 starts to be heated by the crater 202, the frequency control signal generator 251 may acquire information on the resonance frequency, and drive a switch based on the acquired information on the resonance frequency At least one of the maximum value tmax and the minimum value tmin of the high level section of the signal Ctrl_SW may be set.

또는 예시적인 실시 예에서, 주파수 제어 신호 생성기(251)에는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin) 중 적어도 하나가 미리 설정되어 있을 수도 있다. 제어 회로(250)는 메모리를 포함할 수 있고, 메모리에 최대값(tmax) 및 최소값(tmin)이 저장될 수 있다. Alternatively, in an exemplary embodiment, at least one of the maximum value tmax and the minimum value tmin of the high level section of the switch driving signal Ctrl_SW may be preset in the frequency control signal generator 251 . The control circuit 250 may include a memory, and the maximum value tmax and the minimum value tmin may be stored in the memory.

주파수 제어 신호 생성기(251)는 수신된 비교 결과(COMP) 및 설정된 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin)에 기초하여, 화구(202)로 제공되는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수를 조절하기 위한 주파수 제어 신호(Ctrl_F)를 생성할 수 있다. 주파수 제어 신호 생성기(251)는 비교 결과(COMP)뿐만 아니라 설정된 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간의 최대값(tmax) 및 최소값(tmin)을 이용하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 구동 주파수를 결정하므로, 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 급격하게 변하는 경우에도 일정 범위 내에서 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수를 유지할 수 있다. The frequency control signal generator 251 is a switch provided to the cooker 202 based on the received comparison result COMP and the maximum value tmax and the minimum value tmin of the high level section of the set switch driving signal Ctrl_SW. A frequency control signal Ctrl_F for adjusting the frequency of the driving signal Ctrl_SW may be generated. The frequency control signal generator 251 determines the driving frequency of the switch driving signal Ctrl_SW using the comparison result COMP as well as the maximum value tmax and the minimum value tmin of the high level section of the set switch driving signal Ctrl_SW. Therefore, even when the frequency of the comparison result COMP temporarily and rapidly changes, the frequency of the switch driving signal Ctrl_SW can be maintained within a predetermined range.

구동 신호 생성기(255)는 주파수 제어 신호(Ctrl_F)에 응답하여 스위칭 회로(220)에 구비되는 인버터(예를 들어, IGBT)의 스위칭을 제어하기 위한 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있고, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 구동 주파수를 조절할 수 있다.The driving signal generator 255 may generate a switch driving signal Ctrl_SW for controlling the switching of the inverter (eg, IGBT) provided in the switching circuit 220 in response to the frequency control signal Ctrl_F, The driving frequency of the switch driving signal Ctrl_SW may be adjusted.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 본원발명의 구성 요소들은 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다. 전술한 실시예에서, 주파수 제어 신호 생성기(251)는 모듈에 포함되는 구성 요소들일 수 있고, 모듈의 기능들은 하드웨어, 또는 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다.Meanwhile, the components of the present invention shown in FIGS. 2 and 3 may be implemented in various forms. In the above-described embodiment, the frequency control signal generator 251 may be components included in a module, and functions of the module may be implemented by hardware, software, or a combination thereof.

도 4는 본 개시의 예시적인 실시 예에 따른 가열 장치의 일 구현 예를 나타내는 회로도이다. 도 5 및 도 6은 도 3의 제1 전압 및 제2 전압의 전압 레벨의 비교 결과에 따른 스위치 구동 신호를 나타내는 파형도이다. 4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a heating device according to an exemplary embodiment of the present disclosure. 5 and 6 are waveform diagrams illustrating a switch driving signal according to a result of comparing the voltage levels of the first voltage and the second voltage of FIG. 3 .

도 4를 참조하면, 가열 장치(300)는 정류부(310), 스위칭 회로(320), 가열부(330), 전압 비교기(340) 및 제어 회로(350)를 포함할 수 있다. 또한, 가열 장치(300)는 정류부(310)로부터 출력되는 정류 전압(또는, DC 링크 전압)을 평활화하기 위한 LC 필터(360)를 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 구성 요소들 중 적어도 일부는 어느 하나의 화구에 포함되는 구성일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the heating device 300 may include a rectifying unit 310 , a switching circuit 320 , a heating unit 330 , a voltage comparator 340 , and a control circuit 350 . In addition, the heating device 300 may further include an LC filter 360 for smoothing the rectified voltage (or DC link voltage) output from the rectifying unit 310 . At least some of the components shown in FIG. 4 may be included in any one crater.

정류부(310)는 소정의 주파수를 갖는 상용 전원에 대한 정류 동작을 수행하고, 정류된 전압(예를 들어, DC 링크 전압)을 LC 필터(360)를 통해 가열부(330)로 제공할 수 있다. 가열부(330)는 워킹코일 및 공진 커패시터를 포함할 수 있으며, 상기 워킹코일과 공진 커패시터는 LC 공진 회로를 구성할 수 있다. 스위칭 회로(320)는 워킹코일에 고주파 전류가 공급될 수 있도록 고주파의 스위칭 동작을 수행할 수 있다. The rectifying unit 310 may perform a rectification operation on commercial power having a predetermined frequency, and provide the rectified voltage (eg, DC link voltage) to the heating unit 330 through the LC filter 360 . . The heating unit 330 may include a working coil and a resonance capacitor, and the working coil and the resonance capacitor may constitute an LC resonance circuit. The switching circuit 320 may perform a high-frequency switching operation so that a high-frequency current may be supplied to the working coil.

도 4 및 도 5를 참조하면, 싱글 엔디드 방식에 따라 구동 주파수를 공진 주파수에 추종하기 위하여 전압 비교기(340)가 배치될 수 있으며, 전압 비교기(340)는 가열 장치(300) 내의 적어도 두 개의 노드들의 전압 레벨을 비교하고 그 비교 결과(COMP)를 제어 회로(350)으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 전압 비교기(340)는 제1 노드(a)를 통해 DC 링크 전압인 제1 전압(Vol_A)에 연결되고, 제2 노드(b)를 통해 공진 전압인 제2 전압(Vol_B)에 연결되며, 제1 전압(Vol_A)과 제2 전압(Vol_B)의 레벨을 비교하고 비교 결과(COMP)를 출력할 수 있다. 용기와 가열부(330)의 결합에 따라 공진 특성이 달라질 수 있으며, 공진 특성에 따라 그 공진 주파수가 변경될 때, 비교 결과(COMP)는 공진 주파수의 변경에 상응하여 그 파형의 주기가 변경될 수 있다.4 and 5 , a voltage comparator 340 may be disposed to follow a driving frequency to a resonant frequency according to a single-ended method, and the voltage comparator 340 includes at least two nodes in the heating device 300 . The voltage levels may be compared and the comparison result COMP may be provided to the control circuit 350 . For example, the voltage comparator 340 is connected to a first voltage Vol_A that is a DC link voltage through a first node a, and is connected to a second voltage Vol_B that is a resonance voltage through a second node b. connected, and may compare the levels of the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B and output a comparison result COMP. The resonance characteristics may vary depending on the combination of the container and the heating unit 330 , and when the resonance frequency is changed according to the resonance characteristic, the comparison result COMP shows that the period of the waveform is changed in accordance with the change of the resonance frequency. can

제1 전압(Vol_A)의 레벨 및 제2 전압(Vol_B)의 파형은 각각 증가와 감소가 반복적으로 발생되는 형태를 가질 수 있다. 이 때, 제2 전압(Vol_B)의 극대값(Vol_Bm)(즉, 증가에서 감소로 변하는 시점에서의 제2 전압(Vol_B)의 레벨)도 증가와 감소가 반복적으로 발생될 수 있다.The level of the first voltage Vol_A and the waveform of the second voltage Vol_B may have a form in which an increase and a decrease are repeatedly generated, respectively. In this case, the maximum value Vol_Bm of the second voltage Vol_B (that is, the level of the second voltage Vol_B at a time point when changing from an increase to a decrease) may also be repeatedly increased and decreased.

예를 들어, 전압 비교기(340)는 제1 전압(Vol_A)의 레벨보다 제2 전압(Vol_B)의 레벨이 높은 경우에 하이 레벨의 비교 결과(COMP)를 출력할 수 있고, 제1 전압(Vol_A)의 레벨보다 제2 전압(Vol_B)의 레벨이 낮은 경우에 로우 레벨의 비교 결과(COMP)를 출력할 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 반대로 구현될 수도 있다.For example, when the level of the second voltage Vol_B is higher than the level of the first voltage Vol_A, the voltage comparator 340 may output a high level comparison result COMP, and the first voltage Vol_A When the level of the second voltage Vol_B is lower than the level of ), the low-level comparison result COMP may be output. However, this is for convenience of description, and may be implemented conversely.

제어 회로(350)는 전압 비교기(340)로부터 비교 결과(COMP)를 기초로 하여, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제어 회로(350)는 비교 결과(COMP)가 하이 레벨인 구간의 적어도 일부에서 로우 레벨의 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성하고, 비교 결과(COMP)가 로우 레벨인 구간의 적어도 일부에서 하이 레벨의 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있다.The control circuit 350 may generate the switch driving signal Ctrl_SW based on the comparison result COMP from the voltage comparator 340 . For example, the control circuit 350 generates the switch driving signal Ctrl_SW of a low level in at least a portion of a section in which the comparison result COMP is at a high level, and at least a part of a section in which the comparison result COMP is at a low level. can generate a high-level switch driving signal Ctrl_SW.

예시적인 실시 예에서, 제어 회로(350)는 비교 결과(COMP)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는 시점으로부터 일정 시간(예를 들어, td)이 경과된 후, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 변하도록 생성할 수 있다. 도 5의 제어 회로(350)는 비교 결과(COMP)가 하이 레벨인 구간이 포함되도록 로우 레벨 구간을 갖는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성하고, 비교 결과(COMP)가 로우 레벨인 구간에 포함되도록 하이 레벨인 구간을 갖는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있다. 다만, 본 개시에 따른 가열 장치(300)의 제어 회로(350)는 이에 한정되지 않으며, 비교 결과(COMP)의 주파수와 일치되도록 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성함으로써, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수를 공진 주파수에 추종시키거나 또는 고정 주파수를 갖는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 출력할 수 있다. In an exemplary embodiment, the control circuit 350 sets the switch driving signal Ctrl_SW to the low level after a predetermined time (eg, td) has elapsed from the point in time when the comparison result COMP changes from the high level to the low level. It can be created to change from to high level. The control circuit 350 of FIG. 5 generates the switch driving signal Ctrl_SW having a low level section to include a section in which the comparison result COMP is at a high level, and generates the switch driving signal Ctrl_SW to include the section in which the comparison result COMP is at a low level. A switch driving signal Ctrl_SW having a high-level section may be generated. However, the control circuit 350 of the heating device 300 according to the present disclosure is not limited thereto, and by generating the switch driving signal Ctrl_SW to match the frequency of the comparison result COMP, The frequency may be tracked to the resonant frequency or a switch driving signal Ctrl_SW having a fixed frequency may be output.

도 4 및 도 6을 참조하면, 제1 전압(Vol_A) 및 제2 전압(Vol_B) 중 적어도 하나에 노이즈가 발생될 수 있다. 예를 들어, 제2 전압(Vol_B)은 증감이 발생하는 구간 및 일정한 레벨을 유지하는 구간이 주기적으로 나타날 수 있다. 제2 전압(Vol_B)이 일정한 레벨을 유지하는 구간에서 일시적으로 노이즈가 발생되어 제2 전압(Vol_B)에서 피크가 발생(A)될 수 있다. 또는, 증감이 발생하는 구간에서 일시적으로 노이즈가 발생되어 제2 전압(Vol_B)의 최대 레벨이 감소(B)될 수도 있다. 이러한 노이즈들에 의하여 비교 결과(COMP)는 주기가 일시적으로 증가(A)되거나, 주기가 일시적으로 감소(B)될 수 있다.4 and 6 , noise may be generated in at least one of the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B. For example, in the second voltage Vol_B, a period in which an increase/decrease occurs and a period in which a constant level is maintained may appear periodically. In a section in which the second voltage Vol_B maintains a constant level, noise may be temporarily generated and a peak may be generated (A) in the second voltage Vol_B. Alternatively, the maximum level of the second voltage Vol_B may be decreased (B) as noise is temporarily generated in the period in which the increase/decrease occurs. Due to these noises, the period of the comparison result COMP may be temporarily increased (A) or the period may be temporarily decreased (B).

본 개시에 따른 가열 장치(300)의 제어 회로(350)는, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간이 최소 값(tmin) 이상 최대 값(tmax) 이하에서 유지되도록 생성할 수 있다. 예를 들어, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간이 최소 값(tmin)에 도달하지 않은 때에, 비교 결과(COMP)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 변하는 경우에는, 비교 결과(COMP)를 무시하고 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간을 유지할 수 있다. 또는 예를 들어, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간이 최대 값(tmax)에 도달하였음에도, 비교 결과(COMP)가 로우 레벨을 계속 유지하는 경우에는 비교 결과(COMP)를 무시하고 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 로우 레벨로 변경할 수 있다. 따라서, 제1 전압(Vol_A) 및 제2 전압(Vol_B) 중 적어도 하나에 노이즈가 발생됨에 따라 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 증가 또는 감소되더라도, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)가 비교 결과(COMP)의 일시적인 주파수 변화를 그대로 추종하지 않고, 일정한 범위 내에서 구동 주파수가 유지되도록 생성할 수 있다. The control circuit 350 of the heating device 300 according to the present disclosure may generate a high level section of the switch driving signal Ctrl_SW to be maintained at a minimum value tmin or more and a maximum value tmax or less. For example, when the high level section of the switch driving signal Ctrl_SW does not reach the minimum value tmin and the comparison result COMP changes from a low level to a high level, the comparison result COMP is ignored and A high level section of the switch driving signal Ctrl_SW may be maintained. Or, for example, when the comparison result COMP continues to maintain a low level even when the high level section of the switch driving signal Ctrl_SW reaches the maximum value tmax, the comparison result COMP is ignored and the switch driving signal (Ctrl_SW) can be changed to low level. Accordingly, even if the frequency of the comparison result COMP is temporarily increased or decreased as noise is generated in at least one of the first voltage Vol_A and the second voltage Vol_B, the switch driving signal Ctrl_SW is ) can be generated so that the driving frequency is maintained within a certain range without following the temporary frequency change as it is.

워킹코일에 연결되는 공진 커패시터의 전하가 방전되면 제1 전압(Vol_A)의 레벨이 상대적으로 낮아질(C) 수 있고, 제2 전압(Vol_B)의 레벨의 변화도 작아질 수 있고, 제1 전압(Vol_A) 및 제2 전압(Vol_B)의 레벨 차이를 비교한 비교 결과(COMP)의 주기가 일정하지 않을 수 있다. 즉, 비교 결과(COMP)의 주파수를 이용하여 공진 주파수를 검출하는 것이 어려울 수 있다. 본 개시에 따른 가열 장치(300)의 제어 회로(350)는, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 하이 레벨 구간이 최소 값(tmin) 이상 최대 값(tmax) 이하에서 유지되도록 생성함으로써, 비교 결과(COMP)의 주파수가 일시적으로 증가 또는 감소되더라도, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)가 비교 결과(COMP)의 일시적인 주파수 변화를 그대로 추종하지 않고, 일정한 범위 내에서 주파수가 유지되도록 생성할 수 있다. 즉, 제어 회로(350)는, 공진 주파수에 가깝도록 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수를 유지할 수 있다. When the charge of the resonant capacitor connected to the working coil is discharged, the level of the first voltage Vol_A may be relatively low (C), and the change in the level of the second voltage Vol_B may also be small, and the first voltage (Vol_A) may be decreased. The period of the comparison result COMP comparing the level difference between Vol_A) and the second voltage Vol_B may not be constant. That is, it may be difficult to detect the resonance frequency using the frequency of the comparison result COMP. The control circuit 350 of the heating device 300 according to the present disclosure generates a high level section of the switch driving signal Ctrl_SW to be maintained at a minimum value tmin or more and a maximum value tmax or less, thereby generating the comparison result COMP ), even if the frequency is temporarily increased or decreased, the switch driving signal Ctrl_SW may be generated such that the frequency is maintained within a certain range without following the temporary frequency change of the comparison result COMP as it is. That is, the control circuit 350 may maintain the frequency of the switch driving signal Ctrl_SW to be close to the resonance frequency.

한편, 도 4의 예에서는 가열 장치(300) 내의 두 개의 노드들의 전압 레벨을 비교한 결과에 기반하여 공진 주파수가 검출되는 예가 도시되었으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한될 필요가 없다. 예시적인 실시 예에서, 제어 회로(350)는 가열 장치(300) 내의 어느 하나의 노드의 전압을 기초로 공진 주파수를 검출하거나, 또는 가열부(330)에 의해 소모되는 전력을 판단하여 공진 주파수를 검출하거나, 이외에도 공진 주파수를 검출할 수 있는 다른 다양한 다른 방식들을 적용하여 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 주파수 조절 동작이 수행될 수도 있을 것이다.Meanwhile, in the example of FIG. 4 , an example in which a resonance frequency is detected based on a result of comparing voltage levels of two nodes in the heating device 300 is illustrated, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. In an exemplary embodiment, the control circuit 350 detects the resonance frequency based on the voltage of any one node in the heating device 300 or determines the power consumed by the heating unit 330 to determine the resonance frequency. The frequency adjustment operation according to the exemplary embodiment of the present invention may be performed by detecting or applying various other methods capable of detecting the resonant frequency.

달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.Unless defined otherwise, all terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the inventive concept belongs, including technical and scientific terms. In addition, commonly used terms as defined in the dictionary should be construed as having a meaning consistent with their meaning in the context of the relevant technology, and, unless explicitly defined herein, in an overly formal sense. It will be understood that they should not be construed.

100, 200, 300: 가열 장치
111~113: 제1 내지 제3 화구
120: 조작부
130, 250, 350: 제어 회로
230, 330: 가열부
240, 340: 전압 비교기100, 200, 300: heating device
111~113: 1st to 3rd craters
120: control panel
130, 250, 350: control circuit
230, 330: heating unit
240, 340: voltage comparator

Claims (6)

가열부 및 스위치 구동 신호에 응답하여 스위칭이 제어되는 스위칭 회로를 포함하는 화구; 및
상기 화구 내의 적어도 하나의 노드의 전압에 기반하여 상기 화구의 공진 주파수를 검출하고, 상기 스위치 구동 신호의 주파수가 상기 검출된 공진 주파수를 추종하도록 제어하는 제어 회로를 구비하고,
상기 스위치 구동 신호는 제1 레벨 및 제2 레벨을 토글링하도록 생성되고,
상기 제어 회로는, 상기 스위치 구동 신호의 상기 제1 레벨 구간이 설정된 최소 값 이상이 되도록 상기 스위치 구동 신호를 조절함으로써 상기 스위칭 회로의 오동작을 방지하고,
상기 화구는, 상기 가열부의 일단으로 인가되는 DC 링크 전압과 상기 가열부의 다른 일단의 공진 전압의 레벨을 비교한 비교 결과를 상기 제어 회로로 제공하는 전압 비교기를 더 포함하고,
상기 제어 회로는, 상기 비교 결과의 파형 주기에 기초하여 상기 공진 주파수를 검출하고, 검출된 공진 주파수에 기초하여 상기 최소 값을 설정하고,
상기 제어 회로는, 상기 비교 결과의 파형의 주기가 변경되는 경우, 상기 스위치 구동 신호의 상기 제1 레벨 구간이 미리 설정된 최소 값 이상이 되도록 상기 스위치 구동 신호를 조절하고,
상기 DC 링크 전압은 주기적으로 레벨이 변하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.a crater including a heating unit and a switching circuit for controlling switching in response to a switch driving signal; and
and a control circuit for detecting a resonance frequency of the cooker based on the voltage of at least one node in the cooker, and controlling the frequency of the switch driving signal to follow the detected resonance frequency;
the switch drive signal is generated to toggle a first level and a second level;
The control circuit prevents malfunction of the switching circuit by adjusting the switch driving signal so that the first level section of the switch driving signal is equal to or greater than a set minimum value,
The crater further includes a voltage comparator that provides a comparison result of comparing the level of the DC link voltage applied to one end of the heating unit and the resonant voltage of the other end of the heating unit to the control circuit,
the control circuit detects the resonance frequency based on a waveform period of the comparison result, and sets the minimum value based on the detected resonance frequency;
When the period of the waveform of the comparison result is changed, the control circuit adjusts the switch driving signal so that the first level section of the switch driving signal is equal to or greater than a preset minimum value,
The heating device, characterized in that the DC link voltage is periodically changed in level. 제1항에 있어서,
상기 제어 회로는, 상기 스위치 구동 신호의 상기 제1 레벨 구간이 미리 설정된 최대 값 이하가 되도록 상기 스위치 구동 신호를 조절하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.According to claim 1,
The control circuit, heating device, characterized in that for adjusting the switch driving signal so that the first level section of the switch driving signal is less than or equal to a preset maximum value. 제1항에 있어서,
상기 화구는 하나의 인버터를 포함함에 따라 싱글 엔디드 방식에 기반하여 유도 가열을 수행하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.According to claim 1,
Heating device, characterized in that the crater includes a single inverter to perform induction heating based on a single-ended method. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어 회로는 상기 최소 값이 저장된 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.According to claim 1,
wherein the control circuit further comprises a memory in which the minimum value is stored.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06176862A (en) * 1992-12-08 1994-06-24 Hitachi Home Tec Ltd Induction heating cooking apparatus
KR20090046419A (en) * 2007-11-06 2009-05-11 웅진쿠첸 주식회사 Apparatus for controlling off time of inverter heating circuit

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