KR19990086160A - High Power Induction Cooker - Google Patents

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KR19990086160A
KR19990086160A KR1019980019020A KR19980019020A KR19990086160A KR 19990086160 A KR19990086160 A KR 19990086160A KR 1019980019020 A KR1019980019020 A KR 1019980019020A KR 19980019020 A KR19980019020 A KR 19980019020A KR 19990086160 A KR19990086160 A KR 19990086160A
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Abstract

본 발명은 고출력 유도가열조리기에 관한 것으로, 종래에는 용기의 두께에 따라 출력할 수 있는 최대파워는 다르게 나타날 수 있고 출력할 수 있는 파워를 초과하였을 경우 스위치에 쇼트 전류가 흐르게 되어 스위치의 파손을 야기할 수 있는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 저가이고 설계가 간편한 패키지의 IGBT소자와 다이오드를 사용한 인버터에 있어서 다이오드만의 전류를 감지할 수 있는 방식으로 용기바닥이 두꺼운 용기를 가열할 때 영전압 스위칭이 가능한 영역에서만 동작하도록 함으로써 스위칭소자의 파손없이 안정하게 가열할 수 있고, 또한 소구용기에 대해서도 스위칭손실이 큰 영역에서 동작하지 않도록 영역을 설정함으로써 스위칭소자의 파손 없이 안정되게 동작할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a high-power induction cooker, conventionally the maximum power that can be output according to the thickness of the container may appear different, when the power exceeds the output can cause a short current flows to the switch causing damage to the switch There was a problem that could be done. Therefore, the present invention is designed to operate only in the region where zero voltage switching is possible when heating a thick container bottom in a manner that can sense the current of only the diode in an inverter using a diode and an IGBT element in a low-cost and simple design package. As a result, it is possible to stably heat without damaging the switching element, and also to set the area so as not to operate in the region with large switching loss even in the small container, so that the switching element can be stably operated without damaging the switching element.

Description

고출력 유도가열조리기High Power Induction Cooker

본 발명은 고출력 유도가열조리기에 관한 것으로, 특히 스위칭소자의 파손을 막고 안전하게 동작하도록 인버터의 다이오드에 흐르는 전류를 검지하여 용기(17) 특성에 맞는 파워를 출력할 수 있도록 한 고출력 유도가열조리기에 관한 것이다.The present invention relates to a high output induction cooker, and more particularly, to a high output induction cooker capable of outputting power in accordance with the characteristics of the container by detecting a current flowing through a diode of an inverter to prevent damage to a switching element and operate safely. will be.

도1은 일반적인 유도가열조리기의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시된 바와같이 교류전원(AC)을 입력받아 이를 정류하는 정류부(10)와; 상기 정류부(10)의 정류된 전원을 입력받아 이를 필터링하는 필터부(11)와; 상기 필터부(11)로부터 필터링된 전원을 입력받아 이를 스위칭하여 용기(17)를 가열하기 위한 인버터부(12)와; 용기(17)를 가열하기 위한 가열코일(Lr)과; 상기 가열코일(Lr)과 각기 직렬 공진하는 공진커패시터(Cr1),(Cr2); 입력 교류전원의 소비되는 파워를 검출하기 위한 입력전류검출부(13)와; 상기 입력전류검출부(13)의 검출신호를 입력받아 그에 따라 원하는 파워가 출력되도록 제어하는 제어부(14)와; 상기 제어부(14)의 제어신호에 따른 스위칭주파수를 발생하는 스위칭주파수발생부(15)와; 상기 스위칭주파수발생부(15)의 스위칭주파수를 입력받아 그에 따른 구동신호를 상기 인버터부(12)에 인가하는 드라이브부(16)로 구성된다.1 is a circuit diagram showing the configuration of a general induction heating cooker, as shown in the rectifier 10 for receiving and rectifying the AC power (AC); A filter unit 11 which receives the rectified power of the rectifier 10 and filters it; An inverter unit 12 for heating the container 17 by receiving the filtered power from the filter unit 11 and switching it; A heating coil Lr for heating the vessel 17; Resonant capacitors Cr1 and Cr2 which resonate in series with the heating coil Lr; An input current detector 13 for detecting power consumed by the input AC power; A control unit 14 for receiving a detection signal of the input current detector 13 and controlling a desired power to be output accordingly; A switching frequency generator 15 for generating a switching frequency according to the control signal of the controller 14; The drive unit 16 receives the switching frequency of the switching frequency generator 15 and applies the driving signal to the inverter unit 12.

상기 인버터부(12)는 스위칭주파수를 게이트에 인가받아 그에 따라 스위칭 되는 제1,제2 스위칭소자(SW1),(SW2)와; 상기 제1,제2 스위칭소자(SW1),(SW2)를 보호하기 위해 각기 병렬 접속된 다이오드(D1),(D2) 및 콘덴서(C2),(C3)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.The inverter unit 12 includes first and second switching devices SW1 and SW2 that receive a switching frequency to the gate and are switched accordingly; In order to protect the first and second switching elements (SW1), (SW2) are respectively composed of diodes (D1), (D2) and capacitors (C2), (C3) connected in parallel, Describe the operation.

먼저, 정류부(10)는 교류전원을 입력받아 이를 정류하여 그에 따른 직류전압을 발생하고, 필터부(11)는 상기 정류부(10)의 직류전원을 입력받아 이를 필터링하여 그에 따른 필터링 전압을 인버터부(12)에 인가한다.First, the rectifying unit 10 receives the AC power and rectifies it to generate a DC voltage according thereto, and the filter unit 11 receives the DC power of the rectifying unit 10 and filters the filtered voltage according to the inverter unit. To (12).

이때, 입력전류검출부(13)는 상기 교류전원의 소비되는 파워를 검출하기 위해 입력전류를 검출하고, 제어부(14)는 상기 입력전류검출부(13)의 검출신호를 입력받아 그에 따른 소정 제어신호를 스위칭주파수발생부(15)에 인가한다.At this time, the input current detector 13 detects an input current to detect power consumed by the AC power, and the controller 14 receives a detection signal of the input current detector 13 and receives a predetermined control signal accordingly. The switching frequency generator 15 is applied.

따라서, 상기 스위칭주파수발생부(15)는 상기 제어부(14)로부터 소정 제어신호를 입력받아 그에 따른 스위칭주파수를 발생하여 그 스위칭주파수를 드라이브부(16)에 인가하며, 이에 의해 상기 드라이브부(16)는 상기 스위칭주파수발생부(15)로부터 스위칭주파수를 입력받아 그에 따른 구동신호를 상기 인버터부(12)에 인가한다.Accordingly, the switching frequency generator 15 receives a predetermined control signal from the controller 14 to generate a switching frequency according to the switching frequency, and applies the switching frequency to the drive unit 16, thereby driving the drive unit 16. ) Receives a switching frequency from the switching frequency generator 15 and applies a driving signal to the inverter 12.

이에 따라, 상기 인버터부(12)의 스위칭소자(SW1),(SW2)가 상기 드라이브부(16)의 구동신호에 의해 교번 동작함에 따라 가열코일(Lr)에서 발생하는 자장에 의한 전기유도 효과로 용기(17)에 와전류를 유도시켜 그 용기(17)를 가열하는데, 이때 상기 가열코일(Lr)에서 발생하는 자장은 상기 스위칭소자(SW1),(SW2)가 교번 구동에 따라 가열코일(Lr)과 공진커패시터(Cr1),(Cr2)가 직렬 공진하여 발생된다.Accordingly, as the switching elements SW1 and SW2 of the inverter unit 12 alternately operate according to the drive signal of the drive unit 16, the electric induction effect due to the magnetic field generated by the heating coil Lr. An eddy current is induced in the vessel 17 to heat the vessel 17. At this time, the magnetic field generated by the heating coil Lr is heated coil Lr as the switching elements SW1 and SW2 alternately drive. The over resonance capacitors Cr1 and Cr2 are generated by series resonance.

만약, 상기 가열코일(Lr)과 용기(17)의 등가모델을 저항과 리액터로 구성하여 소비전력을 구하면 아래의 식과 같다.If the equivalent model of the heating coil (Lr) and the vessel 17 is composed of a resistor and a reactor, power consumption is calculated as follows.

R1(가열코일의 저항)+Roven(용기(17)의 저항)=Rin이고, 리액터값을 Lr로 볼 때 소비전력(P)을 구하면,If R1 (resistance of heating coil) + Roven (resistance of vessel 17) = Rin and the power consumption (P) is obtained from the reactor value Lr,

P= (Vin/Zin)2×Rin ------(식1)P = (Vin / Zin) 2 × Rin ------ (Eq. 1)

Vin=SW1on/(SW1on+SW1off)×Vd (입력전압) -----(식2) Vin = SW1on / (SW1on + SW1off) × Vd (Input voltage) ----- (Equation 2)

Rin=R1(가열코일의 저항)+Roven--------(식3)Rin = R1 (Resistance of heating coil) + Roven -------- (Equation 3)

Zin= --------(식4)Zin = -------- (Equation 4)

여기서, 공진주파수( )대역에서 파워는 최대가 되고 실제 스위칭주파수는 ZVS가 가능한 fr (스위칭주파수) f0 인 영역에서 스위칭한다.Where resonant frequency ( Power in the band is maximum and the actual switching frequency is ZVS f r (Switching frequency) f 0 Switch in the phosphorus region.

또한, 상기 저항값에 따라 최대 파워가 다르게 출력된다.In addition, the maximum power is output differently according to the resistance value.

즉, 공진주파수에서 스위칭할 때 Rin값이 클 때는 최대 출력파워가 작게되고 Rin값이 작을때는 최대 파워가 크게 된다.That is, when switching at the resonance frequency, the maximum output power is small when the Rin value is large, and the maximum power is large when the Rin value is small.

만약, 사용자가 원하는 출력파워에서 스위칭할 때 Rin값이 클 때, 즉 용기(17) 바닥이 두꺼울때는 도2a와 같이 공진시 최대출력을 1500W 수준밖에 증가시키지 못한다.If the Rin value is large when the user switches at the desired output power, that is, when the bottom of the container 17 is thick, as shown in FIG.

따라서, 출력파워를 높이기 위해 주파수를 내리면 ZVS가 이루어지지 않는 영역이므로 스위칭소자(SW1),(SW2)의 파손이 이루어질 수 있고, 입력저항(Rin)이 작을 때, 즉 용기(17) 바닥이 보통일 때 도2b에서 보는 바와같이 공진시 최대 출력파워를 3000W까지 출력할 수 있는 동작특성을 갖는다.Therefore, when the frequency is lowered to increase the output power, the ZVS is not formed, and thus the switching devices SW1 and SW2 may be damaged, and when the input resistance Rin is small, that is, the bottom of the container 17 is usually 2b has an operating characteristic capable of outputting up to 3000W of maximum output power at resonance.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 용기의 두께에 따라 출력할 수 있는 최대파워는 다르게 나타날 수 있고 출력할 수 있는 파워를 초과하였을 경우 스위치에 쇼트 전류가 흐르게 되어 스위치의 파손을 야기할 수 있는 문제점이 있고, 또한 상기 쇼트전류가 발생되지 않도록 스위치와 병렬로 구성된 다이오드의 전류를 검지하여 스위치의 파손이 이루어지지 않는 적정한 파워를 출력하는데 있어서 가격과 공수를 고려하여 스위치와 다이오드가 패키지로 구성되기 때문에 전류를 측정하는데 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional apparatus operating as described above, the maximum power that can be output may vary depending on the thickness of the container, and when the power that can be output is exceeded, a short current flows to the switch, which may cause breakage of the switch. There is a problem, and the switch and the diode are packaged in consideration of the cost and the number of times in order to detect the current of the diode configured in parallel with the switch so that the short current does not occur, and output the proper power that does not damage the switch. Because of this, there is a problem in measuring current.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 스위칭소자의 파손을 방지하여 안전하게 동작하도록 하고 스위칭소자와 다이오드소자를 분리하지 않고 스위칭소자와 다이오드가 한 패키지로 된 소자를 사용한 인버터에 변류기를 설치하여 다이오드에 흐르는 전류를 검출함으로써 용기특성에 맞는 파워를 출력할 수 있도록 한 고출력 유도가열조리기를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention devised in view of the above problems is to prevent the breakage of the switching device to operate safely and the current transformer in the inverter using the switching device and the diode in one package without separating the switching device and the diode device The purpose of the present invention is to provide a high-power induction cooker that detects the current flowing through the diode and outputs power corresponding to the characteristics of the container.

도1은 종래 일반적인 유도가열조리기의 구성을 보인 회로도.1 is a circuit diagram showing the configuration of a conventional general induction heating cooker.

도2는 도1에 있어서, 자성용기 두께차이에 따른 공진시의 전류파형도.2 is a waveform diagram of current in resonance according to a difference in magnetic container thickness in FIG. 1;

도3은 본 발명 고출력 유도가열조리기의 구성을 보인 회로도.3 is a circuit diagram showing the configuration of the high-power induction cooker of the present invention.

도4는 도3에 있어서, 다이오드도통전류검출부의 구성을 보인 회로도.FIG. 4 is a circuit diagram showing the structure of the diode conduction current detecting section in FIG.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10:정류부 11:필터부10: rectifier section 11: filter section

12:인버터부 13:입력전류검출부12: Inverter unit 13: Input current detector

14:제어부 15:스위칭주파수발생부14: control unit 15: switching frequency generator

16:드라이브부 17:용기16: drive part 17: container

20:다이오드도통전류검출부20: diode conduction current detector

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력되는 교류전원을 정류하여 직류전압을 출력하는 정류부와; 상기 정류부로부터 직류전압을 입력받아 이를 필터링하는 필터부와; 상기 필터부의 필터링된 전압을 입력받아 소정 구동신호에 의해 스위칭 동작하여 공진전압을 제공하는 인버터부와; 상기 인버터부의 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전기유도로 조리용기에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열코일과; 상기 인버터의 스위칭동작에 의해 상기 가열코일과 공진하는 공진커패시터와; 입력전류를 검출하는 입력전류검출부와; 상기 인버터부의 다이오드에 흐르는 도통전류를 검출하는 다이오드도통전류검출부와; 상기 입력전류부의 검출신호와 상기 다이오드도통전류검출부의 검출신호를 입력받아 상기 다이오드에 흐르는 도통전류가 최저설정치와 최대설정치 사이에서 동작하도록 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호를 입력받아 그에 따른 스위칭주파수를 발생하는 스위칭주파수발생부와; 상기 스위칭주파수발생부의 스위칭주파수를 입력받아 그에 따른 구동신호를 상기 인버터부의 스위칭소자에 인가하는 드라이브부로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a rectifying unit for rectifying the AC power input to output a DC voltage; A filter unit for receiving a DC voltage from the rectifier and filtering the DC voltage; An inverter unit which receives the filtered voltage of the filter unit and switches by a predetermined driving signal to provide a resonance voltage; A heating coil configured to induce an eddy current in the cooking vessel and heat the cooking vessel with electric induction by a magnetic field generated by the resonance voltage of the inverter unit; A resonance capacitor resonating with the heating coil by a switching operation of the inverter; An input current detector for detecting an input current; A diode conduction current detector for detecting a conduction current flowing through the diode of the inverter unit; A control unit which receives the detection signal of the input current unit and the detection signal of the diode conduction current detection unit and controls the conduction current flowing through the diode to operate between a minimum setting value and a maximum setting value; A switching frequency generator which receives a control signal of the controller and generates a switching frequency according to the control signal; And a drive unit configured to receive the switching frequency of the switching frequency generator and apply a driving signal to the switching device of the inverter unit.

이하, 본 발명에 의한 고출력 유도가열조리기의 일실시예의 작용 및 효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the operation and effects of an embodiment of a high-power induction cooker according to the present invention will be described in detail.

도3은 본 발명 고출력 유도가열조리기의 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 입력되는 교류전원을 정류하여 직류전압을 출력하는 정류부(10)와; 상기 정류부(10)로부터 직류전압을 입력받아 이를 필터링하는 필터부(11)와; 상기 필터부(11)의 필터링된 전압을 입력받아 소정 구동신호에 의해 스위칭 동작하여 공진전압을 제공하는 인버터부(12)와; 상기 인버터부(12)의 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전기유도로 조리용기(17)에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열코일(Lr)과; 상기 인버터부(12)의 스위칭동작에 의해 상기 가열코일(Lr)과 공진하는 공진커패시터(Cr1),(Cr2)와; 입력전류를 검출하는 입력전류검출부(13)와; 상기 인버터부(12)의 다이오드(D2)에 흐르는 도통전류를 검출하는 다이오드도통전류검출부(20)와; 상기 입력전류검출부(13)의 검출신호와 상기 다이오드도통전류검출부(20)의 검출신호를 입력받아 상기 다이오드(D2)에 흐르는 도통전류가 최저 설정치와 최대 설정치내에서 동작하도록 제어하는 제어부(14)와; 상기 제어부(14)의 제어신호를 입력받아 그에 따른 스위칭주파수를 발생하는 스위칭주파수발생부(15)와; 상기 스위칭주파수발생부(15)의 스위칭주파수를 입력받아 그에 따른 구동신호를 상기 인버터부(12)의 스위칭소자(SW1),(SW2)에 인가하는 드라이브부(16)로 구성한다.Figure 3 is a circuit diagram showing the configuration of the high-power induction cooker of the present invention, as shown in the rectifier 10 for rectifying the AC power input to output a DC voltage; A filter unit 11 for receiving a DC voltage from the rectifier 10 and filtering the DC voltage; An inverter unit 12 which receives the filtered voltage of the filter unit 11 and switches by a predetermined driving signal to provide a resonance voltage; A heating coil (Lr) for inducing an eddy current in the cooking vessel (17) for heating by inducing electric current by a magnetic field generated by the resonance voltage of the inverter unit (12); Resonant capacitors Cr1 and Cr2 resonating with the heating coil Lr by the switching operation of the inverter unit 12; An input current detector 13 for detecting an input current; A diode conduction current detection unit 20 for detecting a conduction current flowing through the diode D2 of the inverter unit 12; The control unit 14 receives the detection signal of the input current detection unit 13 and the detection signal of the diode conduction current detection unit 20 to control the conduction current flowing through the diode D2 to operate within the minimum and maximum setting values. Wow; A switching frequency generator 15 which receives a control signal of the controller 14 and generates a switching frequency according thereto; The drive unit 16 receives a switching frequency of the switching frequency generator 15 and applies a driving signal to the switching elements SW1 and SW2 of the inverter unit 12.

도4는 상기 다이오드도통전류검출부(20)의 일실시예에 대한 구성을 보인 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 다이오드(D2)의 도통전류를 검출하기 위해 인버터부(12)의 제2 스위치(SW2)에 직렬 접속된 변류기(CT)와; 상기 변류기(CT)에 병렬로 접속되어 그 변류기(CT)를 리셋시키는 제1 저항(R11) 및 제1 커패시터(C11)와; 상기 변류기(CT)에 직렬로 접속되어 인버터부(12)의 제2 다이오드(D2)에 흐르는 전류를 검출하는 다이오드(D11)와; 상기 변류기(CT)에 병렬로 접속되어 상기 다이오드(D11)에 검출된 전류를 전압으로 치환하는 제2 저항(R22) 및 제2 커패시터(C22)로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of the diode conduction current detecting unit 20. As shown therein, a second switch SW2 of the inverter unit 12 is used to detect conduction current of the diode D2. Current transformer CT connected in series; A first resistor (R11) and a first capacitor (C11) connected in parallel to the current transformer (CT) to reset the current transformer (CT); A diode D11 connected in series with the current transformer CT and detecting a current flowing through the second diode D2 of the inverter unit 12; A second resistor R22 and a second capacitor C22 connected in parallel to the current transformer CT to replace the current detected by the diode D11 with a voltage will be described. The operation of the present invention configured as described above will be described. .

먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 정류부(10)는 교류전원을 입력받아 이를 정류하여 직류전압을 출력하고, 필터부(11)는 상기 정류부(10)의 직류전압을 입력받아 노이즈를 제거하여 그 직류전압을 인버터부(12)에 인가한다.First, the general operation is the same as in the prior art. That is, the rectifying unit 10 receives an AC power and rectifies it to output a DC voltage, and the filter unit 11 receives the DC voltage of the rectifying unit 10 to remove noise to convert the DC voltage to the inverter unit 12. ) Is applied.

이때, 입력전류검출부(13)는 상기 교류전원의 소비되는 파워를 검출하기 위해 입력전류를 검출하고, 제어부(14)는 상기 입력전류검출부(13)의 검출신호를 입력받아 그에 따른 소정 제어신호를 스위칭주파수발생부(15)에 인가한다.At this time, the input current detector 13 detects an input current to detect power consumed by the AC power, and the controller 14 receives a detection signal of the input current detector 13 and receives a predetermined control signal accordingly. The switching frequency generator 15 is applied.

따라서, 상기 스위칭주파수발생부(15)는 상기 제어부(14)로부터 소정 제어신호를 입력받아 그에 따른 스위칭주파수를 발생하여 그 스위칭주파수를 드라이브부(16)에 인가하며, 이에 의해 상기 드라이브부(16)는 상기 스위칭주파수발생부(15)로부터 스위칭주파수를 입력받아 그에 따른 구동신호를 상기 인버터부(12)에 인가한다.Accordingly, the switching frequency generator 15 receives a predetermined control signal from the controller 14 to generate a switching frequency according to the switching frequency, and applies the switching frequency to the drive unit 16, thereby driving the drive unit 16. ) Receives a switching frequency from the switching frequency generator 15 and applies a driving signal to the inverter 12.

이에 따라, 상기 인버터부(12)의 제1,제2 스위칭소자(SW1),(SW2)가 상기 드라이브부(16)의 구동신호에 의해 교번 동작함에 따라 가열코일(Lr)에서 발생하는 자장에 의한 전기유도 효과로 용기(17)에 와전류를 유도시켜 그 용기(17)를 가열하는데, 이때 상기 가열코일(Lr)에서 발생하는 자장은 상기 스위칭소자(SW1),(SW2)가 교번 구동에 따라 가열코일(Lr)과 공진커패시터(Cr1),(Cr2)가 직렬 공진하여 발생된다.Accordingly, as the first and second switching elements SW1 and SW2 of the inverter unit 12 alternately operate according to the drive signal of the drive unit 16, the magnetic field generated by the heating coil Lr is applied. By inducing an eddy current in the vessel 17 by the electric induction effect by the heating the vessel 17, wherein the magnetic field generated in the heating coil (Lr) is the switching element (SW1), (SW2) as the alternating drive The heating coil Lr and the resonant capacitors Cr1 and Cr2 are generated in series resonance.

즉, 상기 제어부(14)는 원하는 파워를 출력하기 위해 입력전류검출부(13)를 통해 입력전류를 검출하여 그에 따른 주파수를 제어하기 위한 소정 제어신호를 스위칭주파수발생부(15)에 인가하고, 이에 의해 스위칭주파수발생부(15)는 인버터부(12)의 제1,제2 스위칭소자(SW1),(SW2)를 교번 스위칭이 가능한 각각의 주파수를 드라이브부(16)에 전달하고, 그러면 상기 드라이브부(16)는 상기 인버터부(12)의 제1,제2 스위칭소자(SW1),(SW2)를 구동할 수 있는 신호를 구동하는 동작을 수행하여 원하는 출력파워로 용기(17)를 가열하게 한다.That is, the controller 14 applies a predetermined control signal to the switching frequency generator 15 to detect the input current through the input current detector 13 and control the frequency according to the input current detector 13 to output the desired power. As a result, the switching frequency generator 15 transmits each frequency capable of alternately switching the first and second switching devices SW1 and SW2 of the inverter unit 12 to the drive unit 16, and then the drive. The unit 16 performs an operation of driving a signal capable of driving the first and second switching elements SW1 and SW2 of the inverter unit 12 to heat the container 17 to a desired output power. do.

그러나, 용기(17) 바닥이 두꺼운 용기(17)를 가열할 때 내부저항이 크기 때문에 도2a 및 도2b와 같이 공진주파수 대역에서 최대파워가 1500W에 이르고, 그 최대파워를 1500W 이상 상승시키려 하면 스위칭소자(SW1),(SW2)에 쇼트전류가 흐르게 되어 그 스위칭소자(SW1),(SW2)가 파손된다.However, since the internal resistance is large when the bottom of the vessel 17 is heated, the maximum power reaches 1500 W in the resonant frequency band as shown in FIGS. 2A and 2B, and when the maximum power is raised to 1500 W or more, the switching is performed. A short current flows through the elements SW1 and SW2, and the switching elements SW1 and SW2 are damaged.

여기서, 용기(17) 바닥이 두꺼운 용기(17)는 출력파워를 1500W로 가열해도 충분히 빠른 시간에 가열할 수 있으므로, 본 발명은 종래와 달리 다이오드도통전류검출부(20)를 설치하여 상기 인버터부(12)의 제2 다이오드(D2)에 흐르는 전류를 검출하고, 제어부(14)는 상기 다이오드도통전류검출부(20)의 검출전류를 입력받아 그 검출전류가 최저설정치와 최대설정치 사이에서 동작하도록 제어한다.Here, the container 17 having a thick bottom of the container 17 can be heated at a sufficiently fast time even when the output power is heated to 1500W, and according to the present invention, unlike the conventional art, the diode conduction current detection unit 20 is installed to provide the inverter unit ( The current flowing through the second diode D2 of 12) is detected, and the control unit 14 receives the detection current of the diode conduction current detector 20 to control the detection current to operate between the minimum and maximum set values. .

이때, 상기 다이오드도통전류검출부(20)는 인버터부(12)의 다이오드(D2)에 흐르는 도통전류를 검출하여 그 검출된 전류가 아래 표1과 같이 1V 미만이 안되도록 설계함으로써 용기(17) 특성에 맞게 소비전력을 출력할 수 있게 된다.At this time, the diode conduction current detection unit 20 detects the conduction current flowing through the diode D2 of the inverter unit 12 and designed so that the detected current is not less than 1V as shown in Table 1 below. It is possible to output power consumption accordingly.

구분division 입력검출부전압Input detector voltage 다이오드도통전류검출부전압Diode conduction current detector 0.9t0.9t 2V2 V 1V1 V 0.6t0.6t 2V2 V 1.5V1.5V

즉, 표1 과 같이 용기(17)바닥의 두께가 0.9mm인 것은 최대 1500W, 용기(17)바닥의 두께가 0.8mm인 것은 약 200W를 출력함으로써 영전압 스위칭이 가능한 영역에서 안전하게 스위칭소자(SW1),(SW2)의 파손없이 가열하게 된다.That is, as shown in Table 1, when the bottom of the vessel 17 has a thickness of 0.9 mm, the maximum of 1500 W and the bottom of the vessel 17 having a thickness of about 0.8 W are output by about 200 W. ), (SW2) is heated without damage.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 저가이고 설계가 간편한 패키지의 IGBT소자와 다이오드를 사용한 인버터에 있어서 다이오드만의 전류를 감지할 수 있는 방식으로 용기바닥이 두꺼운 용기를 가열할 때 영전압 스위칭이 가능한 영역에서만 동작하도록 함으로써 스위칭소자의 파손없이 안정하게 가열할 수 있고, 또한 소구용기에 대해서도 스위칭손실이 큰 영역에서 동작하지 않도록 영역을 설정함으로써 스위칭소자의 파손 없이 안정되게 동작할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention enables zero voltage switching when heating a thick container bottom in such a way that a diode can sense current only in an inverter using an IGBT device and a diode in a low-cost and easy-to-design package. By operating only in the region, it is possible to stably heat without damaging the switching element, and also by setting the region so as not to operate in the region of large switching loss even for small containers, there is an effect that it can be stably operated without damaging the switching element.

Claims (2)

입력되는 교류전원을 정류하여 직류전압을 출력하는 정류부와; 상기 정류부로부터 직류전압을 입력받아 이를 평활하는 필터부와; 상기 필터부의 평활전압을 입력받아 소정 구동신호에 의해 스위칭 동작하여 공진전압을 제공하는 인버터부와; 상기 인버터부의 공진전압에 의해 발생하는 자장에 의한 전기유도로 조리용기에 와전류를 유도시켜 가열하도록 하는 가열코일과; 상기 인버터의 스위칭동작에 의해 상기 가열코일과 공진하는 제1,제2 공진커패시터와; 입력전류를 검출하는 입력전류검출부와; 상기 인버터부의 다이오드에 흐르는 도통전류를 검출하는 다이오드도통전류검출부와; 상기 입력전류부의 검출신호와 상기 다이오드도통전류검출부의 검출신호를 입력받아 상기 다이오드에 흐르는 도통전류가 최저설정치와 최대설정치 사이에서 동작하도록 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어신호를 입력받아 그에 따른 스위칭주파수를 발생하는 스위칭주파수발생부와; 상기 스위칭주파수발생부의 스위칭주파수를 입력받아 그에 따른 구동신호를 상기 인버터부의 스위칭소자에 인가하는 드라이브부로 구성한 것을 특징으로 하는 고출력 유도가열조리기.A rectifier for rectifying an input AC power and outputting a DC voltage; A filter unit receiving a DC voltage from the rectifier and smoothing it; An inverter unit which receives the smoothing voltage of the filter unit and switches by a predetermined driving signal to provide a resonance voltage; A heating coil configured to induce an eddy current in the cooking vessel and heat the cooking vessel with electric induction by a magnetic field generated by the resonance voltage of the inverter unit; First and second resonant capacitors resonating with the heating coil by a switching operation of the inverter; An input current detector for detecting an input current; A diode conduction current detector for detecting a conduction current flowing through the diode of the inverter unit; A control unit which receives the detection signal of the input current unit and the detection signal of the diode conduction current detection unit and controls the conduction current flowing through the diode to operate between a minimum setting value and a maximum setting value; A switching frequency generator which receives a control signal of the controller and generates a switching frequency according to the control signal; And a drive unit configured to receive a switching frequency of the switching frequency generator and apply a driving signal to the switching device of the inverter unit. 제1 항에 있어서, 다이오드도통전류검출부는 다이오드도통전류를 검출하기 위해 인버터부의 제2 스위치에 직렬접속된 변류기와; 상기 변류기에 병렬로 접속되어 그 변류기를 리셋시키는 제1 저항 및 제1 커패시터와; 상기 변류기에 직렬로 접속되어 인버터부의 다이오드에 흐르는 전류를 검출하는 제1 다이오드와; 상기 변류기에 병렬로 접속되어 상기 제1 다이오드에 검출된 전류를 전압으로 치환하는 제2 저항 및 제2 커패시터로 구성한 것을 특징으로 하는 고출력 유도가열조리기.2. The apparatus of claim 1, wherein the diode conduction current detecting unit comprises: a current transformer connected in series to a second switch of the inverter section for detecting the diode conduction current; A first resistor and a first capacitor connected in parallel to the current transformer to reset the current transformer; A first diode connected in series with the current transformer and detecting a current flowing through the diode of the inverter unit; And a second resistor and a second capacitor connected in parallel to the current transformer to replace the current detected by the first diode with a voltage.
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