KR20010055694A - Power device in induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유도가열조리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유도가열조리기의 전원장치 내부에 전원분리가 이루어져야 하는 부분을 적게 구성하면서 제품의 제조원가를 낮출 수 있는 유도가열조리기의 전원장치에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooker, and more particularly, to a power supply of an induction heating cooker which can reduce the manufacturing cost of the product while configuring less parts of the power to be separated inside the power supply of the induction heating cooker.
대부분의 전자기기는 외부에서 입력되는 교류전원을 정류시켜서 시스템에 필요한 동작전원을 만들어서 사용한다. 그래서 전자기기 내에는 외부에서 입력되는교류전원을 정류시키기 위한 구성 및 정류된 전원을 시스템에 필요한 크기의 직류전원으로 변환시키는 구성 등이 갖추어지게 된다.Most electronic devices rectify AC power input from the outside to make and use the operating power required for the system. Therefore, in the electronic device, a configuration for rectifying the AC power input from the outside and a configuration for converting the rectified power into DC power having a size required for the system are provided.
최근 새롭게 등장한 유도가열조리기는 코일에서 발생하는 자력선이 솥을 통과할 때 와전류가 흘러 솥 자체가 가열되는 방식에 의해서 취반 기능을 수행하고 있다. 상기 유도가열조리기의 기본적인 가열원리를 살펴보면, 상기 워킹코일에 전류가 인가되면 자성체인 오븐은 유도(induction) 가열에 의하여 열이 가해지면서, 오븐 내부에서는 취반이 이루어지게 된다.Recently, the induction heating cooker newly performs the cooking function by the way in which the eddy current flows when the magnetic force generated from the coil passes through the pot. Looking at the basic heating principle of the induction heating cooker, when the current is applied to the working coil, the oven is a magnetic material is heated by induction heating (induction), cooking is done inside the oven.
따라서 상기 유도가열조리기의 경우에는 자력선을 발생시키기 위하여 매우 높은 고주파전압을 워킹코일에 인가해야 하고, 이때 인가되는 고주파전압에 의해서 상기 워킹코일은 약 1300W의 강한 화력을 갖게 된다. 상기 워킹코일로 높은 고주파전압을 인가하는 회로가 인버터회로이다.Therefore, in the case of the induction heating cooker, a very high high frequency voltage must be applied to the working coil in order to generate magnetic lines, and the working coil has a strong thermal power of about 1300 W by the applied high frequency voltage. A circuit for applying a high frequency voltage to the working coil is an inverter circuit.
다음은 도 1을 참조하여 종래의 유도가열조리기의 전원장치에 대해서 살펴본다.Next, with reference to Figure 1 looks at the power supply of the conventional induction heating cooker.
종래의 유도가열조리기의 전원장치는 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 교류전원(10) 양측에 정류부(15)가 연결되고 있고, 상기 정류부(15)는 입력되는 교류전원을 정류시켜서 소정 크기의 직류전원을 출력한다. 상기 정류부(15)의 출력은 워킹코일(20)에 인가되고, 상기 워킹코일(20)은 인버터소자(Q1)의 구동시에 인가되는 고주파전압에 의해서 구동된다. 그리고 상기 워킹코일(20) 양단자 사이에는 공진용 콘덴서(C2)가 구비되고, 또한 상기 정류부(15)의 양측 출력단자 사이에 또 하나의 콘덴서(C1)가 구비된다.As shown in FIG. 1, in the conventional induction heating power supply device, the rectifier 15 is connected to both sides of the AC power source 10, and the rectifier 15 rectifies the AC power input to have a predetermined size. Output DC power. The output of the rectifier 15 is applied to the working coil 20, and the working coil 20 is driven by a high frequency voltage applied when the inverter element Q1 is driven. A resonance capacitor C2 is provided between both terminals of the working coil 20, and another capacitor C1 is provided between output terminals of both sides of the rectifying unit 15.
상기 인버터소자(Q1)의 구동을 위한 인버터회로(35)는 그라운드전위를 상기 워킹코일(20)과 연결된 단자에 연결시키고, 상기 인버터소자(Q1)의 턴-온 시간을 제어하고 있다.The inverter circuit 35 for driving the inverter element Q1 connects a ground potential to a terminal connected to the working coil 20 and controls the turn-on time of the inverter element Q1.
또한, 종래의 유도가열조리기의 전원장치는, 교류전원(10)의 양측에 저압트랜스(70)의 일차측이 연결되고, 상기 저압트랜스(70)의 2차측에서 유도된 전압은 정류회로(65) 및 레귤레이터(75)를 통해서 마이크로컴퓨터(55)에 공급된다.In addition, in the power supply apparatus of the conventional induction heating cooker, the primary side of the low voltage transformer 70 is connected to both sides of the AC power source 10, and the voltage induced at the secondary side of the low voltage transformer 70 is a rectifier circuit 65. And the regulator 75 are supplied to the microcomputer 55.
따라서 종래의 전원장치는 저압트랜스(70)의 공급전압에 의하여 마이크로컴퓨터(55)에 전원이 공급된 후, 상기 마이크로컴퓨터(55)의 제어하에 인버터회로(35)가 구동된다. 상기 인버터회로(35)가 구동되면, 인버터소자(Q1)가 고주파전압을 발생시켜서 워킹코일(20)을 구동시키게 되는 것이다.Therefore, in the conventional power supply device, after the power is supplied to the microcomputer 55 by the supply voltage of the low voltage transformer 70, the inverter circuit 35 is driven under the control of the microcomputer 55. When the inverter circuit 35 is driven, the inverter element Q1 generates a high frequency voltage to drive the working coil 20.
그리고 종래의 전원장치에서 취사 종료후, 솥 내부의 증기를 자동으로 배출하기 위한 솔레노이드밸브(60)는, 상기 마이크로컴퓨터(55)와 동일 전원단에 연결되어서, 상기 마이크로컴퓨터(55)의 제어하에 동작되도록 하고 있다.After the completion of cooking in the conventional power supply device, the solenoid valve 60 for automatically discharging the steam inside the pot is connected to the same power supply terminal as the microcomputer 55, under the control of the microcomputer 55. It is working.
이와 같은 제어동작이 이루어지기 위해서, 종래의 전원장치는 상기 마이크로컴퓨터(55)와 인버터회로(35) 사이의 제어는 포토 커플러로 구성된 전원분리부2,3 (45,50)를 구비하고 있다. 또한, 상기 마이크로컴퓨터(55)와, 고압이 흐르고 있는 보호회로(25) 사이의 전원분리를 위해서 또 하나의 전원분리부1(40)를 이용하고 있다.In order to achieve such a control operation, the conventional power supply device includes a power separation unit 2, 3 (45, 50) composed of photo couplers for controlling between the microcomputer 55 and the inverter circuit 35. In addition, another power separation unit 1 (40) is used for power separation between the microcomputer (55) and the protection circuit (25) in which high voltage flows.
즉, 종래의 전원장치는, 워킹코일(20)을 포함한 파워회로부와 인버터회로 (35)의 접지를 공용으로 사용하고, 마이크로컴퓨터(55)는 저압트랜스(70)에 의해서전원분리 전원을 사용하고 있다.That is, the conventional power supply unit uses the ground of the power circuit unit including the working coil 20 and the inverter circuit 35 in common, and the microcomputer 55 uses the power source separated by the low voltage transformer 70. have.
따라서 종래의 전원장치는, 상기 마이크로컴퓨터(55)와 인버터회로(35)사이에 포토 커플러(45,50)에 의해서 전원분리를 하고 있고, 상기 인버터회로(35)의 구동은, 상기 마이크로컴퓨터(55)에서 포토 커플러(45,50)를 통해서 신호를 인가하는것에 의해서 수행하였다. 이와 마찬가지로 상기 마이크로컴퓨터(55)와 보호회로(25) 사이에 전원분리부1(40)에 의해서 전원분리를 하고 있다.Therefore, in the conventional power supply device, power is separated between the microcomputer 55 and the inverter circuit 35 by photo couplers 45 and 50, and the drive of the inverter circuit 35 is performed by the microcomputer ( 55) by applying a signal through the photo coupler (45, 50). Similarly, power is separated by the power disconnecting unit 1 (40) between the microcomputer (55) and the protection circuit (25).
이와 같이 종래 상기 마이크로컴퓨터(55)에서 인버터회로(35) 및 보호회로 (25)의 직접 제어가 이루어질 수 없었던 것은 상기 인버터회로(35) 및 보호회로 (25)가 높은 교류전원(10)의 양단에 직접 연결되고 있기 때문이다.As such, the direct control of the inverter circuit 35 and the protection circuit 25 in the microcomputer 55 cannot be achieved at both ends of the AC power supply 10 having the high inverter circuit 35 and the protection circuit 25. This is because you are directly connected to.
그래서 종래의 전원장치는, 마이크로컴퓨터(55)와 인버터회로(55),보호회로(25) 사이에 포토 커플러(45,50,40)에 의한 전원분리를 행할 수밖에 없었다. 그래서 종래의 전원장치는, 고가의 포토 커플러를 사용함에 의해서 제조비용이 높게 되는 문제점이 발생되었다.Therefore, the conventional power supply device has no choice but to separate the power supply by the photo couplers 45, 50, and 40 between the microcomputer 55, the inverter circuit 55, and the protection circuit 25. Therefore, the conventional power supply device has a problem that the manufacturing cost is high by using an expensive photo coupler.
또한, 종래의 전원장치는, 마이크로컴퓨터에서 포토 커플러를 통해서 간접적으로 인버터회로의 제어를 수행함에 따라 때때로 부정확한 제어가 이루어지는 문제점이 발생되었다.In addition, the conventional power supply device has a problem that sometimes incorrect control is performed by indirectly controlling the inverter circuit through the photo coupler in the microcomputer.
따라서 본 발명의 목적은 유도가열조리기의 전원장치 내부에 전원분리가 이루어져야 하는 부분을 적게 구성하면서 제품의 제조원가를 낮출 수 있는 유도가열조리기의 전원장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a power supply of the induction heating cooker which can reduce the manufacturing cost of the product while configuring less portion of the power separation to be made inside the power supply of the induction cooker.
도 1은 종래 기술에 따른 유도가열조리기의 전원장치 구성도,1 is a block diagram of a power supply of an induction heating cooker according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 전원장치 구성도.2 is a block diagram of a power supply of the induction heating cooker according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10,110 : 교류전원 15,65,115,165,180 : 정류회로10,110: AC power supply 15,65,115,165,180: Rectifier circuit
20,120 : 워킹코일 25,125 : 보호회로20,120: Working coil 25,125: Protection circuit
30,130 : 트리거회로 35,135 : 인버터회로30,130: Trigger circuit 35,135: Inverter circuit
40,45,50,190 : 전원분리회로 55,155 : 마이크로컴퓨터40,45,50,190: Power separation circuit 55,155: Microcomputer
60,160 : 솔레노이드밸브 70,170 : 트랜스60,160: Solenoid Valve 70,170: Transformer
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열조리기의 전원장치는, 워킹코일에 고압을 공급하기 위한 파워회로와; 상기 파워회로부의 동작 제어를 위한 제어회로와; 제품의 외부로 노출되는 밸브에 전원을 공급하기 위한 밸브전원공급회로와; 상기 제어회로와 밸브전원공급회로 사이에, 전기적으로 분리되어 있으나, 상기 제어회로의 제어신호 전달을 수행하기 위한 전원분리회로를 포함하여 구성되고, 상기 파워회로와 제어회로는 동일한 그라운드 전위에 연결되는 것을 특징으로 한다.The power supply apparatus of the induction heating cooker according to the present invention for achieving the above object, the power circuit for supplying a high pressure to the working coil; A control circuit for controlling the operation of the power circuit unit; A valve power supply circuit for supplying power to the valve exposed to the outside of the product; Although electrically separated between the control circuit and the valve power supply circuit, the control circuit includes a power separation circuit for transmitting a control signal of the control circuit, wherein the power circuit and the control circuit are connected to the same ground potential. It is characterized by.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도가열조리기의 전원장치에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, a power supply device of an induction heating cooker according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 전원장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a power supply device of an induction heating cooker according to the present invention.
교류전원(110)의 양단에 정류부(115)가 연결되고, 상기 정류부(115)의 일측 출력단자에 워킹코일(120)이 연결된다. 상기 정류부(115)의 다른측 출력단자는 그라운드 전위(G)에 연결되며, 상기 정류부(115)의 출력단자와 그라운드 전위(G) 사이에 제 1 콘덴서(C11)가 연결된다. 그리고 상기 워킹코일(120)의 양단자에 공진용 콘덴서(C12)가 연결된다.The rectifier 115 is connected to both ends of the AC power supply 110, and the working coil 120 is connected to one output terminal of the rectifier 115. The other output terminal of the rectifier 115 is connected to the ground potential G, and the first capacitor C11 is connected between the output terminal of the rectifier 115 and the ground potential G. A resonance capacitor C12 is connected to both terminals of the working coil 120.
그리고 상기 워킹코일(120)은 인버터소자(Q11)의 구동에 의해서 전류를 공급받게 된다. 상기 인버터소자(Q11)는, 인버터회로(135)의 제어를 받아서 온/오프 제어된다. 그리고 워킹코일(120)의 보호를 위한 보호회로(125)와 트리거회로(130)도 상기 워킹코일(120)과 연결되고 있다.The working coil 120 is supplied with current by the drive of the inverter element Q11. The inverter element Q11 is controlled on / off under the control of the inverter circuit 135. The protection circuit 125 and the trigger circuit 130 for protecting the working coil 120 are also connected to the working coil 120.
다음, 교류전원(110)의 양측은 저압트랜스(170)의 일차측 양단자에 연결되고, 상기 저압트랜스(170)의 2차측에 유도된 제 1 전원(S1)은, 정류회로(165)와 레귤레이터(175)를 통해서 마이크로컴퓨터(155)에 공급된다.Next, both sides of the AC power source 110 are connected to both terminals of the primary side of the low voltage transformer 170, and the first power source S1 induced to the secondary side of the low voltage transformer 170 is connected to the rectifier circuit 165. It is supplied to the microcomputer 155 through the regulator 175.
상기 인버터회로(120)와 마이크로컴퓨터(135)의 그라운드전위는 상기 파워회로부의 그라운드전위(G)와 공통으로 묶여있다.Ground potentials of the inverter circuit 120 and the microcomputer 135 are commonly tied to the ground potential G of the power circuit unit.
또한, 상기 저압트랜스(170)의 2차측에 유도된 제 2 전원(S2)은, 정류회로(180)를 통해서 솔레노이드 밸브(160)에 공급된다. 상기 솔레노이드 밸브(160)는, 마이크로컴퓨터(155)를 받아서 동작된다. 상기 마이크로컴퓨터(155)에서 솔레노이드 밸브(160) 제어는, 전원분리회로(190)를 통해서 이루어진다.In addition, the second power source S2 induced to the secondary side of the low voltage transformer 170 is supplied to the solenoid valve 160 through the rectifier circuit 180. The solenoid valve 160 is operated by receiving a microcomputer 155. In the microcomputer 155, the solenoid valve 160 is controlled through the power separation circuit 190.
다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 유도가열조리기의 전원장치의 동작에 대해서 설명한다.Next will be described the operation of the power supply of the induction heating cooker according to the present invention having the above configuration.
본 발명은 워킹코일(120)이 구성된 파워회로부와 인버터회로(135) 그리고 마이크로컴퓨터(155)의 전원부를 모두 공통으로 묶고 있다. 그리고 취반 완료시 증기를 자동으로 배출하기 위해서 동작하는 솔레노이드 밸브(160)는, 제품 외부로 노출되고 있으므로서 상기 마이크로컴퓨터(155)의 전원부와 전원분리를 하고 있다.According to the present invention, the power circuit unit including the working coil 120, the inverter circuit 135, and the power supply unit of the microcomputer 155 are all bundled in common. The solenoid valve 160, which operates to automatically discharge steam when cooking is completed, is separated from the power supply of the microcomputer 155 while being exposed to the outside of the product.
교류전원(110)이 트랜스(170)에 공급되면, 상기 트랜스(170)의 정격에 따라서 소정크기의 전압(S1)이 발생된다. 이 전압(S1)은 정류회로(165)에서 정류된 후, 레귤레이터(175)를 통해서 마이크로컴퓨터(155)의 동작전원으로 공급된다.When the AC power source 110 is supplied to the transformer 170, a voltage S1 of a predetermined size is generated according to the rating of the transformer 170. The voltage S1 is rectified by the rectifier circuit 165 and then supplied to the operating power of the microcomputer 155 through the regulator 175.
또한, 교류전원(110)은 정류회로(115)에서 직류전원으로 변환된다. 이렇게변환된 직류전원은 인버터회로(135)의 제어하에 온/오프 제어되는 파워 스위칭소자(Q11)에 의해서 매우 높은 고압의 전압으로 변환되어서 워킹코일(120)에 공급된다.In addition, the AC power source 110 is converted into a DC power source in the rectifier circuit 115. The DC power thus converted is converted into a very high voltage by the power switching element Q11 controlled on / off under the control of the inverter circuit 135 and supplied to the working coil 120.
이와 같이 구성되는 마이크로컴퓨터(155) 전원단과 워킹코일(120) 전원단은 동일 그라운드 전위(G)로 연결되고 있다. 따라서 상기 마이크로컴퓨터(155)와 인버터회로(135) 사이에는 동일한 전원이 흐르기 때문에, 전원분리가 필요없다. 따라서 상기 마이크로컴퓨터(155)에서 상기 인버터회로(135)의 PWM 제어를 수행할 때, 전기적 선로를 통해서 PWM 제어신호를 인가하는 것이 가능하다.The power supply terminal of the microcomputer 155 and the working coil 120 configured as described above are connected to the same ground potential (G). Therefore, since the same power flows between the microcomputer 155 and the inverter circuit 135, power separation is not necessary. Therefore, when the microcomputer 155 performs the PWM control of the inverter circuit 135, it is possible to apply a PWM control signal through an electrical line.
마찬가지로, 상기 워킹코일(120) 및 파워 스위칭소자(Q11)의 파손을 방지하기 위해서 구성된 보호회로(125)는, 상기 마이크로컴퓨터(155)와 동일 전원부로 연결되고 있다. 따라서 상기 마이크로컴퓨터(155)에서 상기 보호회로(125)의 제어를 수행할 때, 전기적 선로를 통해서 제어하는 것이 가능하다.Similarly, the protection circuit 125 configured to prevent damage of the working coil 120 and the power switching element Q11 is connected to the microcomputer 155 by the same power supply unit. Therefore, when the microcomputer 155 performs the control of the protection circuit 125, it is possible to control through an electric line.
다음, 제품 내부로 인가되는 교류전원은 트랜스(170)에 의해서 2차 전압(S2)으로 변환된다. 상기 2차 전압(S2)은 솔레노이드 밸브(160)의 구동전압으로 인가된다.Next, the AC power applied into the product is converted into the secondary voltage S2 by the transformer 170. The secondary voltage S2 is applied as the driving voltage of the solenoid valve 160.
상기 솔레노이드 밸브(160)는, 취반 완료시 솥 내부의 증기를 제품 외부로 배출하기 위해서 동작되는 스위치이다. 따라서 상기 솔레노이드 밸브(160)는, 솥의 외부에 노출되어 있으므로, 소비자의 감전 우려를 고려하여 낮은 전원단을 연결하고 있다.The solenoid valve 160 is a switch operated to discharge steam inside the pot to the outside of the product when cooking is completed. Accordingly, since the solenoid valve 160 is exposed to the outside of the pot, the solenoid valve 160 is connected to a low power source in consideration of the electric shock of the consumer.
그렇기 때문에 상기 솔레노이드 밸브(160)의 전원단과 상기 솔레노이드밸브(160)의 제어를 위한 마이크로컴퓨터(155) 전원단은 서로 다른 크기의 전원에 연결되고 있는 실정이다. 따라서 상기 마이크로컴퓨터(155)의 전원단과 상기 솔레노이드 밸브(160)의 전원단이 서로 전기적으로 분리될 필요가 있다.For this reason, the power stage of the solenoid valve 160 and the power stage of the microcomputer 155 for controlling the solenoid valve 160 are connected to power of different sizes. Therefore, the power supply terminal of the microcomputer 155 and the power supply terminal of the solenoid valve 160 need to be electrically separated from each other.
따라서 상기 마이크로컴퓨터(155)에서 출력되는 상기 솔레노이드 밸브(160)의 제어신호는 포토 커플러로 구성된 전원분리회로(190)를 통해서 트랜지스터(Q12)에 인가된다. 이때의 신호에 의해서 트랜지스터(Q12)가 온 동작되면, 상기 트랜지스터(Q12)를 통해서 솔레노이드 밸브(160)의 전류통로가 형성되어, 솔레노이드 밸브(160)의 동작이 이루어진다.Therefore, the control signal of the solenoid valve 160 output from the microcomputer 155 is applied to the transistor Q12 through a power separation circuit 190 composed of a photo coupler. When the transistor Q12 is turned on by the signal at this time, the current path of the solenoid valve 160 is formed through the transistor Q12, and the solenoid valve 160 is operated.
상기 전원분리회로(190)는, 상기 마이크로컴퓨터(155) 측에 연결되고 있는 발광부와, 상기 솔레노이드 밸브(160) 측에 연결되고 있는 수광부를 포함하여 구성된다.The power separation circuit 190 includes a light emitting unit connected to the microcomputer 155 side and a light receiving unit connected to the solenoid valve 160 side.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유도가열조리기의 전원장치는, 워킹코일을 포함하고 있는 전원단과, 시스템의 제어를 수행하는 마이크로컴퓨터의 전원단을 동일 전원단에 연결한다. 그리고 외부 노출이 이루어지는 증기 배출용 솔레노이드 밸브의 전원단만을 전원분리하고 있다. 따라서 제품의 제어회로 내부에 전원분리가 이루어져야 하는 부분을 가능한 적게 구성하여, 고가의 소자(포토 커플러)로 인한 제품의 제조원가가 상승되는 것을 방지하는 효과가 있다.As described above, the power supply apparatus of the induction heating cooker according to the present invention connects the power supply terminal including the working coil and the power supply terminal of the microcomputer that controls the system to the same power supply terminal. In addition, only the power stage of the steam discharge solenoid valve, which is exposed to the outside, is disconnected from the power source. Therefore, it is possible to prevent the increase in the manufacturing cost of the product due to the expensive element (photo coupler) by configuring as little as possible the part to be separated the power inside the control circuit of the product.
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| KR1019990056960A KR100324530B1 (en) | 1999-12-11 | 1999-12-11 | Power device in induction heating cooker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100324530B1 (en) |
-
1999
- 1999-12-11 KR KR1019990056960A patent/KR100324530B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100324530B1 (en) | 2002-02-16 |
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Legal Events
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