KR19990048885A - Induction heating cooker combined with magnetic and non-magnetic - Google Patents

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KR19990048885A KR1019970067709A KR19970067709A KR19990048885A KR 19990048885 A KR19990048885 A KR 19990048885A KR 1019970067709 A KR1019970067709 A KR 1019970067709A KR 19970067709 A KR19970067709 A KR 19970067709A KR 19990048885 A KR19990048885 A KR 19990048885A
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Abstract

본 발명은 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기에 관한 것으로, 종래에는 고 속의 스위칭소자를 사용하여 높은주파수에서 스위칭을 함으로써 구동소자의 가격이 비싸고, 자성모드 가열시에는 워킹코일의 이용면적을 반쪽만 사용함으로써 비효율적이고, 소물부하 용기판정시에도 용기위치가 코일면적의 반쪽이상을 벗어나면 오차가 커져 제품의 신뢰성을 저하시키기 쉬운 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 스위칭 발진부(6)와 스위칭 구동부(11) 사이에 2주기 구동부(12)를 구비하여 가열부(4)의 공진탱크를 구동하는 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2) 구동시 75%와 25% 듀티를 갖는 온신호가 인가되도록 하여 부하공진이 2배가 되도록 하고, 워킹코일의 이용면적을 모두 사용하여 용기를 판정하고 가열을 행함으로써 놓여진 용기위치에 따른 제한없이 안전하게 사용할 수 있도록 하고, 범용의 스위칭소자를 사용하여 높은 주파수에서 스위칭을 행하여 구동소자의 가격을 낮추도록 한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooker for both a magnetic and a non-magnetic type. In the prior art, switching is performed at a high frequency by using a switching device at a high speed so that the price of the driving device is expensive. In heating the magnetic mode, There is a problem that when the container position deviates from the coil area by more than half of the coil area, the error increases and the reliability of the product tends to deteriorate. Therefore, the present invention is characterized in that the switching elements S1 and S2 of the inverter unit 3 for driving the resonance tank of the heating unit 4 are provided with the two-period drive unit 12 between the switching oscillation unit 6 and the switching drive unit 11, The on-signal having 75% duty and 25% duty is applied during operation so that the load resonance is doubled, the container is judged by using all of the working coil usage area, and heating is carried out. And switching is performed at a high frequency by using a general-purpose switching device so as to lower the cost of the driving device.

Description

자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기Induction heating cooker combined with magnetic and non-magnetic

본 발명은 자성 및 비자성 겸용으로 가열동작을 수행하는 유도가열 조리기에서 범용의 스위칭소자를 사용하여 두배의 스위칭주기로 스위칭을 행할 수 있도록 한 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기에 관한 것으로, 특히 워킹코일의 이용면적을 전부 이용하여 가열을 행함으로써 효율을 높이고, 놓여진 용기를 자동으로 검지하여 최적의 가열모드로 가열할 수 있도록 한 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooker for performing both a magnetic and a non-magnetic heating operation, and more particularly to a magnetic and non-magnetic induction heating cooker capable of performing switching at a switching cycle twice as high as using a general- To an induction heating cooker for both magnetic and non-magnetic induction which can be heated in an optimal heating mode by automatically detecting a container placed thereon.

종래 유도가열 조리기의 회로 구성은, 도 1에 도시된 바와같이, 입력되는 상용전원을 맥동직류 전압으로 정류시켜 출력하는 정류부(1)와, 상기 정류부(1)를 통해 전류된 맥동직류 전압을 평활시켜 일정한 직류전압으로 만드는 평활부(2)와, 상기 평활부(2)를 통해 평활된 직류전압을 스위칭 제어신호에 따라 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 두 개의 스위칭소자(S1,S2)를 스위칭하여 공진전압을 발생시키는 인버터부(3)와, 상기 인버터부(3)의 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 용기에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C1,C2,C3)로 이루어진 가열부(4)와, 가열 용기의 재질에 따라 공진탱크의 구성을 위하여 상기 워킹코일(L1,L2)의 연결여부를 선택하는 부하선택 릴레이(RY1)와, 상기 정류부(1)에 흐르는 입력전류를 입력 트랜스(9)를 이용하여 검지하는 입력전류 검지부(16)와, 상기 워킹코일에 흐르는 전류를 고주파 트랜스(10)를 이용하여 검지하는 고주파전류 검지부(7)와, 입력전류 검지부(16)와 고주파전류 검지부(7)를 통해 각각 입력된 전류에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(8)와, 상기 제어부(8)에서 출력되는 제어신호를 이용하여 스위칭소자 교번동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하는 데드타임 조절부(5)와, 상기 데드타임 조절부(5)에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 발진시키기 위하여 ZVC(Zero Voltage Switching)을 수행하도록 하는 스위칭 발진부(6)와, 상기 스위칭 발진부(6)의 출력신호에 따라 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2)의 온/오프 동작을 제어하는 스위칭 구동부(11)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the conventional induction heating cooker has a rectifying section 1 for rectifying and rectifying input commercial power to a pulsating DC voltage, a smoothing circuit 1 for smoothing a pulsating DC voltage applied through the rectifying section 1, A smoothing unit 2 for making a constant direct current voltage and switching two switching elements S1 and S2 having an anti-parallel diode formed in series in accordance with a switching control signal of a DC voltage smoothed through the smoothing unit 2, (L1, L2) for inducing an eddy current to be heated in a container to be heated by an electromagnetic induction effect by a magnetic field generated by a resonance voltage of the inverter section (3) And a load selection relay for selecting whether or not the working coils L1 and L2 are connected for the resonance tank configuration according to the material of the heating vessel RY1, An input current detection unit 16 for detecting an input current flowing through the working coil 1 by using an input transformer 9, a high frequency current detection unit 7 for detecting a current flowing through the working coil by using a high frequency transformer 10, A control unit 8 for outputting control signals according to the currents inputted through the input current detection unit 16 and the high frequency current detection unit 7, (ZVC) for oscillating the switching element by using the pulse provided by the dead time adjusting unit (5). The dead time adjusting unit (5) And a switching driver 11 for controlling on / off operations of the switching elements S1 and S2 of the inverter unit 3 according to output signals of the switching oscillating unit 6. [

이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.A detailed description will be made of the conventional art constructed as above.

전원 입력단을 통해 상용전원이 입력되면, 정류부(1)에서 입력받아 브리지 다이오드를 이용하여 정류한 맥동직류 전압을 출력한다.When the commercial power is input through the power input terminal, the rectified current is rectified by the rectifier 1 and outputted using the bridge diode.

상기 맥동직류 전압은 다시 인덕턴스(L2)와 콘덴서(C4)로 이루어진 평활부(2)에서 평활되고, 그 평활된 직류전압을 인버터부(3)로 출력한다.The pulsating DC voltage is smoothed again by the smoothing unit 2 composed of the inductance L2 and the capacitor C4 and the smoothed DC voltage is output to the inverter unit 3.

이때 사용자가 가열용기를 올려놓고 시작키를 온시키면, 이를 제어부(8)에서 인식하고 용기검지 주파수를 선택하여 데드타임 조절부(5)로 출력한다(S1).At this time, when the user puts the heating container on and turns on the start key, the control unit 8 recognizes it and selects the container detection frequency and outputs it to the dead time control unit 5 (S1).

그러면 상기 데드타임 조절부(5)는 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2)가 동시에 온되는 것을 방지하기 위한 데드타임을 설정하고, 그 설정된 데드타임에 대응하는 펄스를 스위칭 발진부(6)로 출력한다.The dead time adjusting unit 5 sets a dead time for preventing the switching elements S1 and S2 of the inverter unit 3 from being turned on at the same time and outputs a pulse corresponding to the set dead time to the switching oscillating unit 6 .

그러면 상기 스위칭 발진부(6)는 그에 따른 스위칭 제어신호를 스위칭 구동부(11)를 통해 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2)의 게이트로 출력한다.The switching oscillation unit 6 outputs a corresponding switching control signal to the gates of the switching devices S1 and S2 of the inverter unit 3 through the switching driving unit 11. [

이때 부하선택 릴레이(RY1)를 온시킨다.(S2)At this time, the load selection relay RY1 is turned on (S2)

그러면 가열부(4)의 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C1,C2,C3)로 공진탱크를 구성한다.Then, the resonance tank is constituted by the working coils L1 and L2 of the heating unit 4 and the resonance capacitors C1, C2 and C3.

이때 입력트랜스(9)는 입력전류를 검지하여 입력전류 검지부(16)를 통해 제어부(8)로 전달하면, 상기 제어부(8)는 입력전류값을 읽고(S3) 그 내부에 미리 설정되어 있는 테이블로 부터 전류값에 대응하는 용기재질을 판정한다.At this time, when the input transformer 9 detects the input current and transmits it to the controller 8 through the input current detector 16, the controller 8 reads the input current value (S3) The container material corresponding to the current value is determined.

아울러 고주파 트랜스(10)에서 가열부(4)에 흐르는 고주파전류를 검지하여 고주파 전류 검지부(7)를 통해 제어부(8)로 출력한다(S5).The high frequency current flowing from the high frequency transformer 10 to the heating unit 4 is detected and outputted to the control unit 8 through the high frequency current detecting unit 7 (S5).

그러면 상기 제어부(8)는 그 내부에 미리 설정되어 있는 테이블로 부터 고주파전류에 대응하는 값을 읽어들여 소물부하의 여부를 판정한다.(S6)Then, the control unit 8 reads a value corresponding to the high-frequency current from the preset table to determine whether or not the object is loaded. (S6)

상기에서와 같은 동작에 의해 자성모드인지 비자성모드인지 가열모드를 결정(S7)한 후 일정시간 가열하도록 하도록 한다.(S8)The heating mode is determined (S7) in the magnetic mode or the non-magnetic mode by the operation as described above, and then the heating is performed for a predetermined time (S8)

가령 가열용기가 비자성용기이면, 릴레이(RY1)는 오프상태를 유지하여 가열부(4)는 워킹코일(L1,L2) 및 공진콘덴서(C1,C2,C3)로 공진탱크를 구성하게 된다.The relay RY1 maintains the off state so that the heating unit 4 forms the resonance tank with the working coils L1 and L2 and the resonance capacitors C1 and C2 and C3.

이때 스위칭 구동부(11)에서 도 2에서와 같은 스위칭 제어신호에 의해 인버터부(3)에서 스위칭소자(S2)가 오프되고 스위칭소자(S1)이 온되면 공진탱크(L1, L2, C1, C2, C3)에는 입력전압(Vd)이 인가되고, 공진을 시작하여 워킹코일의 전류가 상승하며 공진콘덴서(C1)는 공진전류에 의해 충전된다.At this time, when the switching element S2 is turned off and the switching element S1 is turned on in the inverter section 3 by the switching control signal as shown in Fig. 2, the resonance tanks L1, L2, C1, C2, C3, the input voltage Vd is applied, the resonance starts, the current of the working coil rises, and the resonance capacitor C1 is charged by the resonance current.

이후 공진 반주기가 지나기 전에 스위칭소자(S1)를 오프시키면, 공진탱크와 콘덴서(C4,C5)가 보조공진을 하여 콘덴서(C1)의 전압은 입력전압(Vd)에서 0까지 떨어지고, 그 사이 콘덴서(C4)의 전압은 0에서 Vd까지 상승한다.When the switching element S1 is turned off before the resonance half period passes, the resonance tank and the capacitors C4 and C5 perform the auxiliary resonance so that the voltage of the capacitor C1 drops to 0 from the input voltage Vd, C4 rise from 0 to Vd.

이후 스위칭소자(S2)의 역병렬 다이오드(D2)가 도통되어 공진탱크에 영전압이 가해지므로 공진콘덴서(C1)에 충전전압에 의해서 계속 공진이 일어나고 반대방향으로 공진에 의한 공진전류가 증가한다.Since the anti-parallel diode D2 of the switching element S2 is turned on and the zero voltage is applied to the resonance tank, the resonance occurs continuously by the charging voltage in the resonance capacitor C1 and the resonance current due to the resonance increases in the opposite direction.

이후, 공진 반주기가 지나기 전에 스위칭소자(S2)를 오프시키면 공진탱크와 콘덴서(C4,C5)가 보조공진을 하여 콘덴서(C4)의 전압은 Vd에서 0까지 떨어지고, 그 사이 콘덴서(C5)의 전압은 0에서 Vd까지 상승한다.Thereafter, when the switching element S2 is turned off before the resonance half period passes, the resonance tank and the capacitors C4 and C5 perform the auxiliary resonance so that the voltage of the capacitor C4 drops from Vd to 0, and the voltage of the capacitor C5 Rises from 0 to Vd.

이후 스위칭소자(S1)의 역병렬 다이오드(D1)가 도통되어 공진탱크에 Vd전압이 가해지므로 공진이 계속 발생하게 되며, 이때 상기 스위칭소자(S1)를 영전압의 조건에서 온시킨다.Then, the anti-parallel diode D1 of the switching element S1 is turned on, and the resonance tank is supplied with the voltage Vd, so that the resonance continues to occur. At this time, the switching element S1 is turned on under the zero voltage condition.

이에 따라 계속된 공진에 의하여 공진전류가 영으로 떨어지면 한주기의 동작이 종료되고 이후, 상기와같은 동작으로 유기된 전류에 의해서 가열부(4)의 워킹코일(L)에 자장이 발생하여 자성재질 용기인 부하에 와전류를 발생시킴으로써 부하의 가열동작을 수행하게 된다.Accordingly, when the resonance current drops to zero due to the continued resonance, a magnetic field is generated in the working coil L of the heating unit 4 by the current induced by the above-mentioned operation after the operation of one period is completed, The heating operation of the load is performed by generating an eddy current in the load of the container.

한편, 자성 용기를 가열하기 위해서는 부하선택 릴레이(RY1)를 온시키고, 동작은 상기의 동작과 동일하며 단지 차이점은 공진탱크가 L1,C2,C3로 이루어진다는 것이다.On the other hand, in order to heat the magnetic container, the load selection relay RY1 is turned on, and the operation is the same as the above operation. The only difference is that the resonance tanks are made of L1, C2, and C3.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 고 속의 스위칭소자를 사용하여 높은주파수에서 스위칭을 함으로써 구동소자의 가격이 비싸고, 자성모드 가열시에는 워킹코일의 이용면적을 반쪽만 사용함으로써 비효율적이고, 소물부하 용기판정시에도 용기위치가 코일면적의 반쪽이상을 벗어나면 오차가 커져 제품의 신뢰성을 저하시키기 쉬운 문제점이 있다.However, in the conventional art as described above, switching is performed at a high frequency by using a high-speed switching element, so that the cost of the driving element is high. In the magnetic mode heating, the use area of the working coil is used only half, There is a problem that when the container position deviates from the coil area by more than half of the coil area, the error increases and the reliability of the product tends to be lowered.

따라서 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 범용의 스위칭소자를 사용하여 두배의 스위칭주기로 스위칭을 행할 수 있도록 하여 구동소자의 가격을 낮출 수 있도록 한 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a magnetic induction heating apparatus and a magnetic induction heating apparatus which can perform switching at a switching cycle twice using a general- It is in providing the cooker.

본 발명의 다른 목적은 워킹코일의 이용면적을 전부 이용하여 가열을 행함으로써 놓여진 용기 위치에 따른 제한없이 안전하게 사용할 수 있도록 한 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide an induction heating cooker for both magnetic and non-magnetic induction which can be safely used without limitations depending on the position of the container placed by heating using the entire working area of the working coil.

본 발명의 또 다른 목적은 놓여진 용기를 자동으로 검지하여 최적의 가열모드로 가열할 수 있도록 한 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기를 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an induction heating cooker for both a magnetic and a non-magnetic type which can automatically detect a container placed thereon and heat it in an optimal heating mode.

도 1은 종래의 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기의 회로 구성도.1 is a circuit diagram of a conventional induction heating cooker for both magnetic and non-magnetic cooking.

도 2는 도 1에서, 스위칭소자의 스위칭 파형도.Fig. 2 is a switching waveform diagram of the switching element in Fig. 1; Fig.

도 3은 종래 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기의 부하판정 방법에 대한 동작 과정도.FIG. 3 is a flowchart of a conventional method for determining a load of a magnetic induction cooker with both magnetic and non-magnetic characteristics.

도 4는 본 발명의 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기의 회로 구성도.Fig. 4 is a circuit diagram of a combination of the magnetic and non-magnetic induction heating cookers of the present invention. Fig.

도 5는 도 4에서, 스위칭소자의 스위칭 파형도.Fig. 5 is a switching waveform diagram of the switching element in Fig.

도 6은 도 4에서, 가열모드에 따른 가열모드 구분표.FIG. 6 is a heating mode classification table according to a heating mode in FIG.

도 7은 도 4에서, 용기에 따른 전류 전압 분포표.FIG. 7 is a distribution chart of the current voltage according to the container in FIG.

도 8은 본 발명 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기의 동작 과정도.FIG. 8 is a flow chart of the operation of the induction heating cooker for both magnetic and non-magnetic cooking.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

1 : 정류부 2 : 평활부1: rectification part 2: smooth part

3 : 인버터부 4 : 가열부3: Inverter section 4: Heating section

5 : 데드타임 조절부 6 : 스위칭 발진부5: Dead time control unit 6: Switching oscillation unit

7 : 고주파전류 감지부 8 : 제어부7: High-frequency current sensing unit 8:

9 : 입력트랜스 10 : 고주파 트랜스9: Input transformer 10: High frequency transformer

12 : 2주기 구동부 RY1~RY3 : 부하선택 릴레이12: 2 period drive units RY1 to RY3: Load selection relay

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력교류전원을 정류하는 정류부와, 조리용기를 가열하기 위한 워킹코일과, 상기 워킹코일에 공진전류를 흘려주기 위한 공진콘덴서 및 스위칭소자로 구성된 가열부로 구성된 유도가열 조리기에 있어서, 교류입력 전원에 흐르는 전류와 워킹코일에 흐르는 전류를 검지하여 가열용기를 판정하는 제어부와, 상기 제어부의 출력신호를 데드타임 조절부와 스위칭 발진부를 통해 입력받아 두 개의 스위칭소자 구동시 2배 주기의 부하공진을 실현하도록 하는 2주기 구동부와, 상기 2주기 구동부에서 출력되는 펄스에 따라 인버터부의 스위칭 소자를 교번동작으로 가열부의 공진탱크를 제어하는 스위칭 구동부로 구성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an induction heating apparatus including: a rectifying unit for rectifying an input AC power; a working coil for heating the cooking vessel; a heating unit including a resonance capacitor for flowing a resonance current to the working coil; A control unit for detecting a current flowing through the AC input power source and a current flowing through the working coil to determine a heating container; a control unit for receiving an output signal of the control unit through a dead time control unit and a switching oscillation unit, And a switching driving unit for controlling the resonance tank of the heating unit by the alternating operation of the switching elements of the inverter unit in accordance with the pulses output from the two-period driving unit.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기의 회로 구성도로서, 이에 도시한 바와같이, 입력되는 상용전원을 맥동직류 전압으로 정류시켜 출력하는 정류부(1)와, 상기 정류부(1)를 통해 전류된 맥동직류 전압을 평활시켜 일정한 직류전압으로 만드는 평활부(2)와, 상기 평활부(2)를 통해 평활된 직류전압을 스위칭 제어신호에 따라 직렬로 구성된 역병렬 다이오드를 갖는 두 개의 스위칭소자(S1,S2)를 스위칭하여 공진전압을 발생시키는 인버터부(3)와, 상기 인버터부(3)의 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전자기 유도효과로 가열되어질 용기에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C1,C2,C3)가 공진탱크를 형성하고, 상기 공진탱크를 조절하는 제1~제3부하선택 릴레이로 이루어진 가열부(4)와, 상기 정류부(1)에 흐르는 입력전류를 입력 트랜스(9)를 이용하여 검지하는 입력전류 검지부(16)와, 상기 워킹코일에 흐르는 전류를 고주파 트랜스(10)를 이용하여 검지하는 고주파전류 검지부(7)와, 입력전류 검지부(16)와 고주파전류 검지부(7)를 통해 각각 입력된 전류에 따른 제어신호를 출력하는 제어부(8)와, 상기 제어부(8)에서 출력되는 제어신호를 이용하여 스위칭소자 교번동작시 동시에 온/오프되는 것을 방지하는 데드타임 조절부(5)와, 상기 데드타임 조절부(5)에서 제공되는 펄스를 이용하여 스위칭소자를 발진시키기 위하여 ZVC(Zero Voltage Switching)을 수행하도록 하는 스위칭 발진부(6)와, 상기 스위칭 발진부(6)의 출력신호에 따라 두 개의 스위칭소자 구동시 부하공진이 2배가 되도록 하는 2주기 구동부(12)와, 상기 2주기 구동부(12)에서 출력되는 펄스에 따라 따라 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2)의 온/오프 동작을 제어하는 스위칭 구동부(11)로 구성한다.FIG. 4 is a circuit diagram of a combined induction heating cooker according to the present invention. As shown in FIG. 4, the rectifying unit 1 rectifies an input commercial power to a pulsating DC voltage, A smoothing unit 2 for smoothing a pulsating DC voltage through the smoothing unit 2 to make a constant DC voltage through the smoothing unit 2 and a switching unit An inverter unit 3 for switching the elements S1 and S2 to generate a resonance voltage and an induction coil for inducing an eddy current in a container to be heated by an electromagnetic induction effect by a magnetic field generated by a resonance voltage of the inverter unit 3 A heating unit 4 composed of first to third load selection relays that form resonance tanks and resonance capacitors C1, C2 and C3 for adjusting the resonance tanks, Flows into the rectifying section (1) An input current detection unit 16 for detecting an input current by using an input transformer 9, a high-frequency current detection unit 7 for detecting a current flowing through the working coil by using a high-frequency transformer 10, A control unit 8 for outputting a control signal according to the current inputted through the high frequency current detecting unit 16 and the high frequency current detecting unit 7, A switching oscillation unit 6 for performing zero voltage switching (ZVC) to oscillate the switching device using pulses provided by the dead time adjusting unit 5; A two-period drive unit 12 for doubling the load resonance when two switching elements are driven according to an output signal of the switching oscillation unit 6, and a two-period drive unit 12 for driving the inverter unit 12 according to pulses output from the two- 3 And a switching driver 11 for controlling on / off operations of the switching elements S1 and S2 of the switching elements S1 and S2.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention will be described in detail as follows.

전원 입력단을 통해 상용전원이 입력되면, 정류부(1)에서 입력받아 브리지 다이오드를 이용하여 정류한 맥동직류 전압을 출력한다.When the commercial power is input through the power input terminal, the rectified current is rectified by the rectifier 1 and outputted using the bridge diode.

상기 맥동직류 전압은 다시 인덕턴스(L2)와 콘덴서(C4)로 이루어진 평활부(2)에서 평활되고, 그 평활된 직류전압을 인버터부(3)로 출력한다.The pulsating DC voltage is smoothed again by the smoothing unit 2 composed of the inductance L2 and the capacitor C4 and the smoothed DC voltage is output to the inverter unit 3.

이때 사용자가 가열용기를 올려놓고 시작키를 온시키면, 이를 제어부(8)에서 인식하고 용기검지 주파수를 선택하여 데드타임 조절부(5)로 출력한다(S21).At this time, when the user puts the heating container on and turns on the start key, the control unit 8 recognizes it, selects the container detection frequency, and outputs it to the dead time control unit 5 (S21).

그러면 상기 데드타임 조절부(5)는 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2)가 동시에 온되는 것을 방지하기 위한 데드타임을 설정하고, 그 설정된 데드타임에 대응하는 펄스를 스위칭 발진부(6)로 출력한다.The dead time adjusting unit 5 sets a dead time for preventing the switching elements S1 and S2 of the inverter unit 3 from being turned on at the same time and outputs a pulse corresponding to the set dead time to the switching oscillating unit 6 .

이때 가열부(4)의 제1,제2 부하선택 릴레이(RY1,RY2)는 온시키고(S22), 제3 부하선택 릴레이(RY3)는 오프시킨다.(S23)At this time, the first and second load selection relays RY1 and RY2 of the heating unit 4 are turned on (S22) and the third load selection relay RY3 is turned off (S23)

그러면 워킹코일(L1,L2)과 공진콘덴서(C2,C3)가 공진탱크를 형성한다.Then, the working coils L1 and L2 and the resonance capacitors C2 and C3 form a resonance tank.

이때 제어부(8)는 입력전류 검지부(16)로 부터 입력전원 공급단에 흐르는 입력전류를 입력 트랜스(9)를 통해 읽어들이고(S24), 아울러 고주파 전류 검지부(7)로 부터는 워킹코일에 흐르는 전류를 고주파 트랜스(10)를 통해 읽어들인다.(S25)At this time, the control unit 8 reads the input current flowing from the input current detection unit 16 through the input transformer 9 (S24), and also reads the current flowing from the high frequency current detection unit 7 Is read through the high-frequency transformer 10 (S25)

이렇게 읽어들인 두 입력전류와 고주파 전류는 각각 기준값과 비교하고, 그 비교차(A,B)를 구한다.(S26)The two input currents and the high-frequency currents thus read are compared with reference values, respectively, and the comparison differences A and B are obtained (S26)

상기에서 입력전류와 기준값을 비교한 비교차(A)가 1.2V 이상이고, 고주파 전류값과 기준값을 비교한 비교차(B)가 1.7~2.2V 사이이면 순수 304용기로 판정하고(S27), 상기 비교차가 A=0.7~1.0V 사이이고, B=1.5V 이하이면 자성용기로 판정한다(S28).If the comparison difference A obtained by comparing the input current with the reference value is 1.2 V or more and the comparison difference B obtained by comparing the high frequency current value with the reference value is between 1.7 and 2.2 V, If the comparison difference is between A = 0.7 to 1.0 V and B = 1.5 V or less, it is determined to be a magnetic container (S28).

이렇게 순수 304용기 또는 자성용기로 판정될 경우 자성 가열모드로 동작하도록 한다(S29).When it is judged that the container is a 304 pure vessel or a magnetic vessel, it operates in the magnetic heating mode (S29).

상기에서 자성 가열모드일 경우, 도 6에 도시한 가열모드 구분표에서와 같이, 제1,제2 부하선택 릴레이(RY1,RY2)는 온시키고, 제3부하선택 릴레이(RY3)는 오프시켜 동작하도록 한다.In the magnetic heating mode, the first and second load selection relays RY1 and RY2 are turned on and the third load selection relay RY3 is turned off as shown in the heating mode classification table of FIG. 6 .

그러면 인덕턴스(La)는 병렬 연결로 이루어진 워킹코일(L1.L2)에 의해 La=L1 가 되고, 캐패시터(Ca)는 Ca = C2+C3 되고, 주파수( fa )는 가 된다.Then, the inductance La is divided by the working coil L1.L2 formed by the parallel connection into La = L1 , The capacitor Ca is Ca = C2 + C3, and the frequency ( f a ) .

그리고, 비교차가 A=0.6V 이하이고, B=2.3V 이상이면 비자성용기로 판정하고(S30), 비자성 가열모드로 가열한다.(S31)Then, if the comparison difference is A = 0.6 V or less and B = 2.3 V or more, it is determined to be non-magnetic (S30), and the non-magnetic heating mode is performed.

상기에서 비자성 가열모드일 경우, 도 6에 도시한 가열모드 구분표에서와 같이, 제1,제2릴레이(RY1,RY2)는 오프시키고, 제3부하선택 릴레이(RY3)는 온시켜 동작하도록 한다.In the non-magnetic heating mode, the first and second relays RY1 and RY2 are turned off and the third load selection relay RY3 is turned on, as shown in the heating mode classification table of Fig. 6 do.

그러면 인덕턴스(La)는 La=L1+L2가 되고, 캐패시터(Ca)는 가 되고, 주파수( fb )는 가 된다.Then, the inductance La becomes La = L1 + L2, and the capacitor Ca becomes , And the frequency ( f b ) .

이때 인버터부(3)의 스위칭소자를 구동하는 2주기 구동부(12)와 스위칭 구동부(11)의 동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the two-period drive unit 12 and the switching drive unit 11 for driving the switching elements of the inverter unit 3 will be described.

상기에서 용기에 따른 전류 전압의 분포를 살펴보면 도 7에서와 같이 나타남을 알 수 있다.The distribution of the current voltage according to the container is shown in FIG. 7.

제어부(8)에서 가열모드를 판정하고, 그 판정한 모드에 따른 제어신호를 출력하면 데드타임 조절부(5)에서 인버터부(3)의 스위칭소자(S1,S2)가 동시에 온 또는 동시에 오프되는 동작을 방지하기 위한 데드타임을 설정하고, 그 설정한 데드타임에 대응하는 펄스를 스위칭 발진부(6)로 출력한다.When the control unit 8 determines the heating mode and outputs the control signal in accordance with the determined mode, the switching elements S1 and S2 of the inverter unit 3 are simultaneously turned on or off in the dead time adjusting unit 5 A dead time for preventing operation is set, and a pulse corresponding to the set dead time is output to the switching oscillation section 6.

그러면 상기 스위칭 발진부(6)는 데드타임이 설정된 스위칭 제어신호를 a점과 b점을 통해 2주기 구동부(12)로 각각 출력한다.Then, the switching oscillation unit 6 outputs the switching control signal having the dead time set to the two-period drive unit 12 through the points a and b, respectively.

이에 따라 상기 2주기 구동부(12)의 디플립플롭(12c)의 클럭 입력단자(Cp)는 a점을 입력받아 입력되는 펄스가 상승에지 일 때 소정의 폭을 갖는 펄스를 반전 및 비반전 출력단( )로 출력한다.Thus, the clock input terminal Cp of the D flip-flop 12c of the two-period drive unit 12 receives a pulse having a predetermined width when the pulse input from the point a is a rising edge, .

그러면 상기 디플립플롭(12c)의 반전 및 비반전 출력단( )을 거쳐 출력되는 신호는 앤드게이트(12b)와 노아게이트(12a)로 입력된다.Then, the inverted and non-inverted output terminals of the D flip-flop 12c Are input to the AND gate 12b and the NOR gate 12a.

이에 상기 노아게이트(12a)는 스위칭 발진부(6)에서 출력되는 a점파형과 디플립플롭(12c)의 비반전단자( Q )를 거쳐 출력되는 신호를 오아링하여 스위칭 구동부(11)로 출력하는데, 상기에서 디플립플롭(12c)의 비반전단자( Q )의 출력이 로우(low) 구간일때만 로우신호를 출력한다.The NOR gate 12a is connected to the a-point waveform output from the switching oscillator 6 and the non-inverting terminal of the D flip-flop 12c Q And outputs the signal to the switching driver 11. In this case, the non-inverting terminal (D) of the D flip-flop 12c Q ) Outputs a low signal only when the output is low.

그리고, 상기 앤드게이트(12b)는 스위칭 발진부(6)에서 출력되는 b점파형과 디플립플롭(12c)의 반전단자( )를 거쳐 출력되는 신호를 앤드링하여 스위칭 구동부(11)로 출력하는데,두 신호가 하이(high)일 경우에만 하이신호를 출력한다.The AND gate 12b receives the b-point waveform output from the switching oscillation section 6 and the inverted terminal of the D flip-flop 12c And outputs the signal to the switching driver 11. The high signal is outputted only when the two signals are high.

이상에서와 같이 2주기 구동부(12)의 노아게이트(12a)와 앤드게이트(12b)에서 생성한 신호를 스위칭 구동부(11)로 출력하면, 상기 스위칭 구동부(11)는 인버터부(3)의 스위칭소자(S1)의 게이트로는 도 5의 (a)에서와 같은 파형을 출력하고, 스위칭소자(S2)의 게이트로는 도 5의 (b)에서와 같은 파형을 각각 출력한다.As described above, when the signals generated by the NOR gate 12a and the end gate 12b of the two-period drive unit 12 are output to the switching driver 11, the switching driver 11 switches the inverter unit 3 5A as the gate of the device S1 and outputs the waveforms as shown in FIG. 5B to the gate of the switching device S2.

이와같은 파형에 의해 스위칭소자(S1,S2)가 온 또는 오프될 때, 상기 스위칭소자(S1)의 2주기 공진파형은 도 5의 (c)에서와 같다.When the switching elements S1 and S2 are turned on or off by such a waveform, the two-period resonance waveform of the switching element S1 is as shown in Fig. 5 (c).

결국, 스위칭소자(S1,S2)에 인가되는 게이트 파형은 각각 75%와 25% 듀티를 갖는 온신호가 인가되어 부하공진이 2배가 됨을 알 수 있다.As a result, it can be seen that the gate waveform applied to the switching elements S1 and S2 is applied with the ON signal having the duty of 75% and 25%, respectively, so that the load resonance is doubled.

이상에서와 같은 동작에 의해 자성 및 비자성용기를 겸용하여 가열한다.By the above-described operation, both the magnetic and non-magnetic heaters are used for heating.

따라서, 본 발명은 스위칭 발진부와 스위칭 구동부 사이에 2주기 구동부를 구비하여 가열부의 공진탱크를 구동하는 두 개의 스위칭소자 구동시 75%와 25% 듀티를 갖는 온신호가 인가되도록 하여 부하공진이 2배가 되도록 하고, 워킹코일의 이용면적을 모두 사용하여 용기를 판정하고 가열을 행함으로써 놓여진 용기위치에 따른 제한없이 안전하게 사용할 수 있도록 하고, 범용의 스위칭소자를 사용하여 높은 주파수에서 스위칭을 행하여 구동소자의 가격을 낮추도록 한 것이다.Accordingly, the present invention provides a two-period drive unit between the switching oscillation unit and the switching drive unit to apply ON signals having duty ratios of 75% and 25% to drive the two switching devices driving the resonance tank of the heating unit, The container is judged by using all of the use area of the working coil and heating is carried out so that it can be safely used without restriction according to the position of the container placed. By switching at a high frequency using a general-purpose switching device, .

Claims (2)

입력교류전원을 정류하는 정류부와, 조리용기를 가열하기 위한 워킹코일과, 상기 워킹코일에 공진전류를 흘려주기 위한 공진콘덴서 및 스위칭소자로 구성된 가열부로 구성된 유도가열 조리기에 있어서, 교류입력 전원에 흐르는 전류와 워킹코일에 흐르는 전류를 검지하여 가열용기를 판정하는 제어부와, 상기 스위칭소자가 동시에 온 또는 오프되는 것을 방지하기 위한 데드타임 조절부와, 데드타임을 조절된 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭 발진부와, 상기 스위칭 발진부에서 출력되는 스위칭 제어신호에 따라 스위칭소자 구동시 2배 주기의 부하공진을 실현하도록 하는 2주기 구동부와, 상기 2주기 구동부에서 출력되는 펄스에 따라 인버터부의 스위칭 소자를 교번동작으로 가열부의 공진탱크를 제어하는 스위칭 구동부로 구성된 것을 특징으로 하는 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기.An induction heating cooker comprising a rectifying section for rectifying an input AC power source, a working coil for heating the cooking vessel, a resonance capacitor for flowing a resonance current to the working coil, and a heating section, A dead time adjusting unit for preventing the switching device from being turned on or off at the same time, and a switching oscillating unit for outputting a switching control signal with a controlled dead time, A two-period drive unit for realizing a load resonance of a double cycle in driving the switching unit in accordance with a switching control signal output from the switching oscillation unit; and a switching unit for switching the switching unit of the inverter unit to an alternating operation And a switching driver for controlling the resonance tank of the heating unit Induction heating cooker for both magnetic and non-magnetic cooking. 제1항에 있어서, 2주기 구동부는 스위칭 발진부에서 출력되는 신호를 클럭펄스 입력단으로 입력받아 그 입력펄스가 상승에지 일 때 소정의 폭을 갖는 펄스를 반전 및 비반전 출력단으로 출력하는 디플립플롭과, 스위칭 발진부에서 출력되어 상기 디플립플롭의 클럭펄스 입력단으로 인가되는 신호와 상기 디플립플롭의 비반전 출력단을 통해 출력되는 신호를 노아링한 스위칭 제어신호를 출력하는 노아게이트와, 상기 스위칭 발진부에서 출력되는 또 다른 신호와 상기 디플립플롭의 반전 출력단을 통해 출력되는 신호를 앤드링한 스위칭 제어신호를 출력하는 낸드게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 자성 및 비자성 겸용 유도가열 조리기.The driving circuit according to claim 1, wherein the two-period driver comprises: a D flip-flop which receives a signal output from the switching oscillation unit and receives a clock pulse input terminal and outputs a pulse having a predetermined width as an inverted or non- A Noah gate for outputting a switching control signal which is output from the switching oscillation unit and is noise-ringed between a signal applied to the clock pulse input terminal of the D flip-flop and a signal output through the non-inverted output terminal of the D flip- And a NAND gate for outputting a switching control signal obtained by ANDing another output signal and a signal output through an inverting output terminal of the D flip-flop.
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