KR20070114489A - 조리기의 가열원 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주(main) 열원과 적어도 하나 이상의 부(sub) 열원으로 이루어진 가열원; 하나의 전원공급부에 공통으로 연결되고 주 열원과 부 열원에 대하여 일대 일로 구성되는 인버터 회로; 상기 인버터 회로를 선택적으로 구동하기 위한 인버터 스위칭부; 그리고, 상기 인버터 회로를 하나의 제어경로로 공통으로 연결하고 외부 명령에 따라 주 열원과 부 열원을 선택적으로 구동하도록 상기 인버터 회로와 인버터 스위칭부를 제어하는 마이컴으로 구성되는 조리기의 가열원 구동장치를 제공한다.

따라서, 본 발명은 적어도 두 개 이상의 코일로 이루어진 오발 및 듀얼 타입 조리기에 있어 하나의 전원공급부를 공용으로 사용함과 아울러 두 개 이상의 코일을 동시 동작시킬 경우 간섭 소음을 최소화하기 위해 제어신호를 동시에 입력하는 인버터 회로를 제공한다.

유도가열/인버터 회로/간섭 소음/듀얼 히터/오발 히터

Description

조리기의 가열원 구동장치{apparatus for operating heat source of the cooker}

도 1은 일반적인 유도가열 조리기의 가열원 구동장치를 도시한 회로도

도 2a 및 도 2b는 오발 및 듀얼 타입의 히터 형태와 그를 제어하기 위한 인버터 회로를 도시한 회로

도 3은 본 발명에 따른 조리기의 가열원 구동장치를 도시한 회로도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 전원 공급부 20: 인버터 회로

21, 23: 전원 스위칭부

31: 주 코일 33: 부 코일

40: 인버터 스위칭부 50: 마이컴

본 발명은 조리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조리기의 열원(히터)을 구동시키기 위한 인버터 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 유도가열 조리기는; 본체와, 상기 본체 내측에 안착되어 조리물이 담 기는 조리용기와, 상기 조리용기에 담긴 조리물이 조리되도록 상기 조리용기의 하부 또는 본체의 내측에 장착되는 인덕션 히터(induction heater)로 구성된다.

상기 인덕션 히터는 조리용기가 안치되는 본체 부분에 구성하는 것으로, 일정 간격으로 코일(working coil, w/c)이 형성되어 상기 코일에 전류가 흐르게 됨에 따라 발생되는 자기장으로 인해 자성체로 구성된 조리용기에 와전류(Eddy Current)가 발생되도록 하여 조리용기를 가열하는 방식을 이용한 것이다.

일반적인 유도가열 조리기의 가열원 구동장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

유도가열 조리기의 가열원 구동장치는 스위치 소자를 스위칭 구동시킴으로써 생성되는 고출력의 고주파 전류를 이용하여 조리용기 및 조리용기에 담긴 조리물을 유도 가열하게 된다.

이러한 인버터 회로는 상용 교류전원을 정류하는 정류회로(1)와, 상기 정류회로(1)에서 정류된 전원을 인가받아 스위칭 구동되어 코일(L)에 고출력의 전원을 인가하는 스위칭부(2)를 포함하여 구성된다.

상기 구성의 인버터 회로는 시스템 전반을 제어하는 마이컴(미도시)에 의해 구동하게 되며, 사용자가 히터의 파워레벨(power level)을 입력하면 마이컴에서 이를 인식하여 사용자가 입력한 파워레벨에 상응하는 펄스폭의 제어신호(PWM)를 출력하게 된다.

상기 마이컴의 제어신호에 의해 스위칭부(2)의 스위칭 동작이 이루어지며 이때 고출력의 고주파 전류가 코일(L)에 인가되어 코일 주변에 자계가 발생된다.

즉, 코일에 발생된 유도 자계의 자력선이 조리기 본체의 상부에 놓인 철성분을 포함한 조리용기의 바닥을 통과하면서 조리용기 바닥의 내부에 와전류가 발생하고 이 와전류에 의해 조리용기 자체가 가열됨으로써 조리가 이루어지게 된다.

최근, 조리용기의 크기나 모양을 고려하여 히터를 확장한 오발 타입 히터(oval type heater) 또는 듀얼 타입 히터(dual type heater)를 적용하고 있다.

이러한 오발 및 듀얼 타입의 히터는 적어도 두 개 이상의 코일로 구성되는 것이다.

예를 들어, 도 2a에 도시한 바와 같이 확장하고자 하는 모양에 따라 통상 오발 타입의 경우 주 코일(main w/c)의 일측에 부 코일(sub w/c)을 설치하고, 듀얼 타입의 경우 주 코일의 외주면을 따라 부 코일을 설치한다.

종래에 따른 오발 및 듀얼 히터의 경우 도 2b에 도시한 바와 같이 각 코일(main w/c, sub w/c)에 대하여 정류회로(1)와 스위칭부(2)로 이루어진 인버터 회로를 각각 구성하고 있다.

그러나, 코일과 인버터 회로를 일대 일로 구성하는 개별 제어방식은 주 코일과 부 코일을 동시 동작할 경우 코일간의 간섭 소음 현상을 초래하였다.

이러한 간섭 소음을 최소화하기 위하여 모든 코일의 코일성분(인덕턴스(L)와 캐패시턴스(C))을 동일하게 설정함과 아울러 마이컴의 제어신호(PWM) 또한 그 동기를 정확하게 일치시켜 제공해야 하나 신호 동기를 일치시키는 것이 현실적으로 매우 어려운 문제이다.

그리고, 각 코일에 대해 전원공급수단(정류회로)과 인버터 회로를 개별 설계할 경우 제품 단가가 상승할 뿐 아니라 회로기판 또한 그 사이즈가 커져 생산성과 제품성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전원공급수단을 공용으로 사용하고 제어신호를 동시 입력할 수 있는 오발 및 듀얼 히터의 인버터 회로를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 주(main) 열원과 적어도 하나 이상의 부(sub) 열원으로 이루어진 가열원; 하나의 전원공급부에 공통으로 연결되고 주 열원과 부 열원에 대하여 일대 일로 구성되는 인버터 회로; 상기 인버터 회로를 선택적으로 구동하기 위한 인버터 스위칭부; 그리고, 상기 인버터 회로를 하나의 제어경로로 공통으로 연결하고 외부 명령에 따라 주 열원과 부 열원을 선택적으로 구동하도록 상기 인버터 회로와 인버터 스위칭부를 제어하는 마이컴으로 구성되는 조리기의 가열원 구동장치를 제공한다.

따라서, 본 발명은 적어도 두 개 이상의 코일로 이루어진 오발 및 듀얼 타입 조리기에 있어, 하나의 전원공급부를 공용으로 사용함과 아울러 두 개 이상의 코일을 동시 동작시킬 경우 간섭 소음을 최소화하기 위해 제어신호를 동시에 입력하는 인버터 회로를 제공한다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 조리기의 가열원 구동장치를 도시한 것으로, 특히 주 코일 에 하나의 부 코일을 추가한 오발 또는 듀얼 타입 히터에 대한 인버터 회로를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 조리기의 가열원 구동장치는 주 코일(main w/c)(33)과 부 코일(sub coil)(31)로 이루어진 히터; 상기 주 코일(33)과 부 코일(31)을 구동하기 위한 인버터 회로(20)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 부 코일(31)을 주 코일(33)의 일측에 형성하여 오발 모양의 히터를 구성하거나 주 코일(33)의 외주면을 따라 형성하여 듀얼 타입의 히터를 구성할 수도 있다. 또한, 상기 부 코일(31)은 적어도 하나 이상 구성하여 히터의 코일을 여러 형태로 확장할 수 있다.

여기서, 상기 주 코일(33)과 부 코일(31)을 동시에 동작할 경우 코일간의 간섭 소음을 최소화하기 위하여 이들 코일 성분(L, C)을 동일하게 설계하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 히터에 대한 인버터 회로(20)는 주 코일(33)과 부 코일(31)에 대하여 일대 일로 구성되며 하나의 전원공급부(10)를 공용으로 사용하도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 인버터 회로(20)는; 도시한 바와 같이 전원공급부(10) 양단에 병렬로 각각 연결되고 마이컴(50)의 제어에 의해 전원공급부(10)에서 출력된 전원을 인가받아 스위칭 구동되어 주 코일(33)과 부 코일(31)에 고출력의 전원을 인가하는 전원 스위칭부(21, 23)로 구성된다.

그리고, 상기 전원 스위칭부(21, 23)에 마이컴(50)의 제어신호(PWM)를 동시 에 입력할 수 있도록 상기 인버터 회로(20)에 대한 마이컴(50)의 제어경로를 하나로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 주 코일(33)과 부 코일(31)에 대한 전원 스위칭부(21, 23)의 제어 신호라인을 상기 마이컴(50)의 출력포트 중 하나의 제어신호 출력포트에 공통으로 연결한다.

통상, 오발 및 듀얼 타입의 히터는 별도의 사용자 명령이 없으면(즉, 일반 모드) 주 코일(33)만을 구동하며 오발 또는 듀얼로 구동하고자 하는 사용자 명령이 있을 경우(즉, 오발 모드 또는 듀얼 모드) 주 코일(33)과 함께 부 코일(31)을 구동하게 된다.

사용자 명령에 따라 부 코일(31)의 구동여부를 제어하기 위해, 본 발명은 부 코일(31)의 제어 신호라인에 위치하여 부 코일(31) 측의 전원 스위칭부(21)에 대한 마이컴(50)의 제어경로를 스위칭하기 위한 인버터 스위칭부(40)를 더 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 인버터 스위칭부(40)는 마이컴(50)에 제어에 의해 스위칭 동작이 이루어지도록 마이컴(50)의 스위칭 신호 출력포트에 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가열원 구동장치의 동작을 자세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 오발 모드 또는 듀얼 모드를 입력하면 마이컴(50)에서 이러한 사용자 명령을 인식하여 인버터 스위칭부(40)를 온 시키는 스위칭 신호와 함께 인버터 구동신호인 PWM 제어신호를 출력한다.

상기 마이컴(50)에서 출력된 스위칭 신호(ON)에 따라 인버터 스위칭부(40)가 온 되어 부 코일(31) 측의 인버터 회로(20)에 대한 마이컴(50)의 제어경로를 제공한다.

즉, 상기 마이컴(50)에서 출력된 PWM 제어신호가 주 코일(33) 및 부 코일(31)의 전원 스위칭부(21, 23)로 전달됨에 따라 상기 전원 스위칭부(21, 23)의 스위칭 동작이 이루어져 주 코일(33)과 부 코일(31)에 고출력의 전원이 인가된다.

상기 주 코일(33)과 부 코일(31)에 고출력의 고주파 전류가 인가되면 코일 주변에 자계가 발생하여 유도 가열방식으로 요리대상물의 조리가 이루어진다.

한편, 사용자가 일반 모드를 입력할 경우 상기 마이컴(50)은 주 코일(33)만을 구동하기 위해 인버터 스위칭부(40)를 오프 시키는 스위칭 신호와 함께 PWM 제어신호를 출력한다.

상기 마이컴(50)에서 출력된 스위칭 신호(OFF)에 따라 인버터 스위칭부(40)가 오프 되고 부 코일(31)에 대한 마이컴(50)의 제어경로를 차단한다.

즉, 상기 인버터 스위칭부(40)가 오프됨에 따라 상기 마이컴(50)에서 출력된 PWM 제어신호가 주 코일(33)의 전원 스위칭부(23)로 전달되어 주 코일(33)만을 구동시킨다.

따라서, 본 발명은 적어도 두 개 이상의 코일을 가진 오발 및 듀얼 히터의 인버터 회로로서, 하나의 히터를 구성하는 모든 코일에 대하여 하나의 전원 공급수단을 공용으로 사용하고 마이컴의 PWM 제어신호를 동시 입력받을 수 있는 인버터 회로를 제공한다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 조리기의 가열원 구동장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 오발 및 듀얼 히터를 구성하는 모든 코일에 대하여 전원 공급수단을 공용으로 사용하므로 회로기판 및 제품 사이즈를 줄일 뿐 아니라 제품 단가를 절감할 수 있다.

둘째, 오발 및 듀얼 히터를 구성하는 모든 코일에 대하여 마이컴의 제어신호를 동시에 입력함으로써 동시 동작시 코일간 간섭 소음을 최소화할 수 있다.

Claims (4)

1. 주(main) 열원과 적어도 하나 이상의 부(sub) 열원으로 이루어진 가열원;

   하나의 전원공급부에 공통으로 연결되고 주 열원과 부 열원에 대하여 일대 일로 구성되는 인버터 회로;

   상기 인버터 회로를 선택적으로 구동하기 위한 인버터 스위칭부; 그리고,

   상기 인버터 회로를 하나의 제어경로로 공통으로 연결하고 외부 명령에 따라 주 열원과 부 열원을 선택적으로 구동하도록 상기 인버터 회로와 인버터 스위칭부를 제어하는 마이컴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조리기의 가열원 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 회로는;

   상기 전원공급부에서 출력된 전원을 인가 받아 고출력의 전원을 해당 열원으로 공급하도록 스위칭 하는 전원 스위칭부로 구성되는 것을 특징으로 하는 조리기의 가열원 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 인버터 스위칭부는;

   상기 부 열원에 구성된 인버터 회로의 입력단에 연결되어 상기 부 열원에 대한 마이컴의 제어경로를 스위칭하는 것을 특징으로 조리기의 가열원 구동장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마이컴은;

   상기 인버터 회로를 구동하기 위한 제어신호를 출력하고 외부 명령에 따라 상기 인버터 스위칭부의 구동여부를 제어하기 위한 스위칭 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 조리기의 가열원 구동장치.

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