KR20140119526A - 유도 가열 조리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유도 가열 조리기에 관한 것으로서, 특히 인버터 인터럽트가 발생된 경우, 출력을 일정 크기만큼 감소시키는 조절을 통하여 스위칭 소자의 보호와 조리의 진행이 가능하도록 하는 유도 가열 조리기에 관한 것이다.
본 발명인 유도 가열 조리기는 상용 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하는 정류부와, 상기 직류 전원을 인가받아 공진에 의한 출력을 수행하는 공진 인버터 회로부와, 출력 제어 신호에 대응하여 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 수행되도록 하며, 인버터 인터럽트 발생 시에, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 설정값만큼 하강시켜 상기 공진에 의한 출력이 수행되도록 하는 인버터 제어부와, 상기 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부로 인가하는 주 제어부로 구성된다.

Description

유도 가열 조리기{INDUCTION HEATING COOKER}
본 발명은 유도 가열 조리기에 관한 것으로서, 특히 인버터 인터럽트가 발생된 경우, 출력을 일정 크기만큼 감소시키는 조절을 통하여 스위칭 소자의 보호와 조리의 진행이 가능하도록 하는 유도 가열 조리기에 관한 것이다.
일반적으로 전기 레인지는 전기가 전열판에 공급되면 전열판은 전류의 제곱과 저항의 곱으로 나타나는 전력을 소모하게 되며 소모 되는 전력은 전열판을 데우고 이것이 열의 형태로 피가열체에 전해져 최종적으로 피가열체를 가열하게 된다. 유도 가열 조리기에 있어서 열을 발생시키는 원리 자체는 다른 전열기 들과 다를 바가 없지만, 유도 가열 조리기에서는 자력선을 차단하는 물체에 직접 전기가 발생, 소모되면서 가열이 되는 점이 다르다.
따라서, 유도 가열 조리기의 경우에는 자력선을 발생시키기 위하여 일정크기의 고주파전압을 워킹 코일에 인가해야 한다. 이때 인가되는 고주파전압에 의해서 워킹 코일은 강한 화력을 갖게 된다. 워킹 코일로 고주파 전압을 인가하기 위한 회로가 인버터회로이다. 이러한 인버터 회로는 내부에 구비되는 스위칭 소자의 공진 전압 또는 공진 전류가 일정값 이상인 경우(즉, 인버터 인터럽트(interrupt)가 발생된 경우), 스위칭 소자의 보호를 위해, 인버터 출력을 차단하는 동작을 수행한다.
대한민국 공개특허 공보 특1996-0020614호인 복합조리기의 스위칭 소자 보호 장치는 스위칭 소자의 도통 구간 및 비도통 구간 모두에서 입력 과전압 및 전원 입력에 유입되는 서어지 전압과 공진 전압을 검출하여 스위칭 소자가 서어지 전압 발생 및 공진 전압이 어느 일정전압 이상이 되면 스위칭 소자를 즉시 차단시켜 보호받을 수 있도록 한 것으로, 고주파 유전 가열수단과 전자유도 가열수단 중에서 어느 하나의 가열수단을 마이콤으로 선택하여 맥동 직류전압을 공급하고 그 선택된 가열수단을 연속적으로 공진시켜 음식물을 가열하도록 하는 스위칭 수단을 포함한 스위칭 제어수단에 있어서의 상기 고주파 유전 가열수단과 전자유도 가열수단에 입력되는 전원에서 서어지 전압의 유무를 검출하여 스위칭 수단을 제어하는 서어지 검출수단과, 상기 어느 하나의 가열수단으로부터 발생된 공진전압을 검출하여 일정 전압 이상일 경우 스위칭 수단의 동작을 중지시키는 공진전압 검출수단으로 이루어진다.
이러한 종래 기술에서는, 인버터 인터럽트가 발생된 때, 스위칭 수단의 동작을 중지시키므로, 가열이 중단된다. 이러한 가열 중단에 의해, 지속적인 조리가 불가능하게 되고, 진행 중인 조리물의 온도가 하강하게 되어 이후에 다시 가열이 재개되더라도 원하는 조리 품질을 성취할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 인버터 인터럽트가 발생된 때에도, 현재 진행 중인 조리물에 대한 가열이 지속되도록 출력을 일정 크기만큼 감소시켜, 스위칭 소자의 보호가 가능하면서, 지속적인 가열이 수행되도록 하는 유도 가열 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 인버터 인터럽트가 발생된 이후에, 일정 시간 동안 다시 발생하지 않으면, 감소된 출력을 일정 크기만큼 증가시켜, 원하는 조리 품질을 성취할 수 있도록 하는 유도 가열 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명인 유도 가열 조리기는 상용 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하는 정류부와, 상기 직류 전원을 인가받아 공진에 의한 출력을 수행하는 공진 인버터 회로부와, 출력 제어 신호에 대응하여 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 수행되도록 하며, 인버터 인터럽트 발생 시에, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 설정값만큼 하강시켜 상기 공진에 의한 출력이 수행되도록 하는 인버터 제어부와, 상기 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부로 인가하는 주 제어부로 구성된다.
또한, 상기 인버터 제어부는 상기 출력 하강 이후에 기준 시간 이내에 상기 인버터 인터럽트가 재발생한 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 상기 설정값만큼 추가적으로 하강시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인버터 제어부는 상기 출력 하강 이후에 기준 시간 이내에 상기 인버터 인터럽트가 재발생하지 않은 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 상기 설정값만큼 상승시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인버터 제어부는 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 하한 출력 이하인 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 중단시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인버터 제어부는 상기 출력 상승에 의한 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 상기 출력 제어 신호에 대응하여 초기 출력과 같을 경우, 상기 주 제어부로 정상적인 출력이 수행 중임을 나타내는 신호를 전송하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인버터 제어부는 상기 주 제어부로 출력 하강 또는 출력 상승 또는 출력 차단에 대응하는 신호를 상기 주 제어부로 전송하고, 상기 주 제어부는 표시부를 통하여 상기 출력 하강 또는 출력 상승 또는 출력 차단을 표시하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인버터 제어부는 출력 초기화 조건이 발생된 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 상기 출력 초기화 조건의 발생 이후부터 상기 주 제어부로부터 수신된 출력 제어 신호에 대응하는 출력으로 초기화시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 출력 초기화 조건은 정전 상태, 용기 없음 상태 및 출력 제어 신호의 변화 상태 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 출력 하강 또는 출력 상승 또는 출력 차단에 대응하는 신호는 PAN 신호 및 오류 발생 신호 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오류 발생 신호의 상위 비트는 상기 인버터 인터럽트의 종류를 의미하고, 상기 오류 발생 신호의 하위 비트는 출력 하강하여 상기 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력보다 낮아진 출력 단계, 또는 출력 상승하여 상기 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력보다 낮아진 출력 단계 또는 출력 상승하여 상기 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력 단계인 것을 의미하는 것이 바람직하다.
본 발명은 스위칭 소자의 보호동작으로서 공진전압 또는 공진전류가 높아 인버터 인터럽트 발생 시 출력을 조절하여 공진전압 또는 공진전류를 낮아지도록 한다. 예를 들면, 공진특성이 좋지 않은 용기로 제품 구동, 전원왜곡 지역에서 제품 구동, 조리 용기가 편심된 상태에서 제품 구동 시 스위칭 소자(IGBT)의 공진전압 또는 공진전류가 상당히 높아지게 되나, 이 때 출력을 낮추어 유도 가열 조리기를 구동시킴으로써 스위칭　소자(IGBT)의 공진전압 및 공진 전류를 감소시켜 유도 가열 조리기를 안정적으로 동작시키며 가열을　지속적으로 할 수 있다.
또한, 인버터 인터럽트로 인해 출력을 낮출 때 정상출력(초기출력)보다 낮은 출력이 공급되고 있다는 것을 사용자가 알 수 있도록 표시를 한다.
또한, 인버터 인터럽트가 발생된 이후에, 일정 시간 동안 다시 발생하지 않으면, 감소된 출력을 일정 크기만큼 증가시켜, 원하는 조리 품질을 성취할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 인버터 인터럽트 발생 시에 인버터 제어부에 의해 출력 조절된 상태에서 정전, 용기 없음, PWM 변화 감지 시에는 인버터 제어부가 독립적인 출력 제어 기능을 종료하고, 주 제어부로부터 인가되는 인버터 제어 신호에 대응하는 출력을 수행하여, 주 제어부에 의한 출력 제어가 수행되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유도 가열 조리기의 구성도이다.
도 2는 도 1의 유도 가열 조리기의 출력 조절 기능을 설명하는 순서도이다.
도 3은 도 1의 유도 가열 조리기의 출력 초기화 순서도이다.
이하, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 유도 가열 조리기의 구성도이다.
유도 가열 조리기는 상용 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하는 정류부(10)와, 정류부(10)로부터의 직류 전원을 평활하는 캐패시터(C2)와, 평활된 직류전압을 공급받아, 공진에 의한 출력을 수행하여 조리 중에 조리용기(미도시)에서 가열이 이루어지도록 하는 공진 인버터 회로부(15)를 구비한다. 이 공진 인버터 회로부(15)는 전자기력을 형성하는 인버터 공진부(L1과 C1)와, 온/오프에 의해 평활된 직류전압이 인버터 공진부(L1과 C1)에 공급 및 차단되도록 하는 스위칭 소자(Q1)로 이루어진다.
또한, 유도 가열 조리기는 주 제어부(50)의 출력 제어 신호에 따라 스위칭 소자(Q1)를 온오프시키는 인버터 구동 신호를 생성하는 인버터 제어부(30)와, 사용자로부터 입력을 획득하는 입력부(40)와, 유도 가열 조리기의 현재 수행 동작 등과 같은 정보를 표시하는 표시부(50)와, 상술된 구성요소들을 제어하여, 조리 동작을 수행하는 주 제어부(60)로 이루어진다.
또한, 유도 가열 조리기는 상용 전원을 인가받아 내부에서 필요한 사용 직류 전원을 생성하여 인버터 제어부(30), 주제어부(60) 등에 공급하는 DC 전원부(20)를 구비한다.
또한, 유도 가열 조리기는 상용전원으로부터 인가받는 전류를 감지하기 위해 상용전원과 정류부(10) 사이에 연결된 전류 감지부(72)와, 정전 여부를 감지하기 위해 정류부(10)와 공진 인버터 회로부(15) 사이에 연결된 정전 감지부(74)와, 공진 인버터 회로부(15) 내의 공진 전압을 감지하는 공진 전압 감지부(76)와, 공진 인버터 회로부(15) 내의 공진 전류를 감지하는 공진 전류 감지부(78)를 구비한다.
자세하게, 정류부(10)는 상용 교류 전원을 인가 받아 원하는 크기의 직류 전원을 생성하여 공진 인버터 회로부(15)로 인가하는 소자에 해당된다.
또한, 인버터 공진부는 워킹 코일(L1)과, 워킹 코일(L1)에 병렬로 연결된 캐패시터 소자(C1)를 적어도 포함하여 구성되어, 공진에 의해 출력을 생성한다.
또한, 스위칭 소자(Q1)는 인버터 제어부(30)의 출력단자(O1)로부터의 인버터 구동 신호에 의해 온 및 오프 동작을 수행하는 소자로, 예를 들면, IGBT 소자가 적용된다. 스위칭 소자(Q1)의 이미터 단자와 게이트 단자 사이를 연결하는 저항(R1)이 구비되고, 스위칭 소자(Q1)의 게이트 단자가 인버터 구동 신호를 수신한다. 또한, 공진 전류 감지부(78)는 스위칭 소자(Q1)의 이미터 단자에 연결된다.
DC 전원부(20)와, 입력부(40)와, 표시부(50)와, 전류 감지부(72)와, 정전 감지부(74) 및 공진 전압 감지부(76)는 일반적인 유도 가열 조리기에 구비된 소자들에 해당되므로, 본 발명이 속하는 기술분야에 익숙한 사람들에게는 용이하게 인식되는 정도에 해당되므로 상세한 설명을 생략한다.
주 제어부(60)는 입력부(40)로부터의 출력 선택 입력 또는 기저장된 조리 알고리즘에 따른 출력에 대응하는 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)로 인가한다.
인버터 제어부(30)는 주 제어부(60)로부터 인가되는 출력 제어 신호(예를 들면, PWM 신호)에 대응하는 인버터 구동 신호를 생성하여 공진 인버터 회로부(15)에 인가하여 초기 출력이 발생되도록 한다. 여기서, 초기 출력은 주 제어부(60)로부터의 출력 제어 신호에 대응하는 출력에 해당된다.
또한, 인버터 제어부(30)는 인버터 인터럽트가 발생된 때, 출력 조절 기능을 수행한다. 인버터 제어부(30)가 공진 전압 감지부(76) 및 공진 전류 감지부(78)로부터 공진 전압 및 공진 전류를 수신한다. 수신된 공진 전압 또는 공진 전류가 기준 전압 또는 기준 전류 이상일 경우에, 인버터 제어부(30)는 스위칭 소자(Q1)의 파손을 방지하기 위해, 인버터 인터럽트가 발생된 것으로 판단한다. 이러한 인버터 인터럽트가 발생된 경우, 인버터 제어부(30)는 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력을 설정값(예를 들면, 1단계 또는 100W)만큼 하강시키는 인버터 구동 신호를 생성하여 공진 인버터 회로부(15)로 인가한다. 또한, 인버터 제어부(30)는 초기 출력으로부터 하강된 현재 출력을 인버터 인터럽트가 기준시간 이내에 재발생되지 않을 경우, 현재 출력을 설정값(예를 들면, 1단계 또는 100W)만큼 상승시키는 인버터 구동 신호를 생성하여 공진 인버터 회로부(15)로 인가한다. 즉, 인버터 제어부(30)는 주 제어부(60)로부터의 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력이 공진 인버터 회로부(15)에서 생성되도록 하나, 인버터 인터럽트 발생 시에는 초기 출력을 독립적으로 조절하는 기능을 수행한다. 인버터 제어부(30)는 경과 시간을 산정하기 위한 타이머 소자를 구비한다.
또한, 인버터 제어부(30)가 공진 인버터 회로부(15)의 출력을 조절할 때, 그 하강되는 출력이 설정된 하한 출력까지만 출력 하강시킨다. 공진 인버터 회로부(15)의 출력이 하한 출력보다 낮을 경우, 조리물의 조리 품질에 상당한 영향을 미칠 수 있을 뿐 아니라, 스위칭 소자(Q1)의 손실 전압이 커져 파손의 위험이 있을 수도 있다. 또한, 이 하한 출력 이하에서 인버터 인터럽트가 발생하는 경우는 다른 구성소자에 문제가 발생된 것일 수 있으므로, 인버터 제어부(30)는 PAN 신호(예를 들면, LOW 신호)(용기 없음 상태를 의미함)를 생성하여 주 제어부(60)로 인가하고, 주 제어부(60)는 PAN 신호에 대응하여 출력 차단을 위한 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)로 인가한다. 이에 따라, 인버터 제어부(30)는 공진 인버터 회로부(15)의 출력 차단을 위한 인버터 구동 신호를 생성하여, 스위칭 소자(Q1)로 인가한다.
인버터 제어부(30)는 공진 인버터 회로부(15)의 출력이 주 제어부(60)로부터 인가된 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력 이하의 범위 내에서 출력 조절한다.
예를 들면, 유도 가열 조리기의 출력이 150~1500W(1단계~12단계)의 범위이고, 설정된 하한 출력은 8단계(950W)이고, 8단계 이상은 9단계(1100W), 10단계(1300W), 11단계(1400W), 12단계(1500W)로 이루어진다. 초기 출력이 12단계(1500W)인 경우, 인버터 인터럽트가 발생하면, 인버터 제어부(30)는 초기 출력을 설정값만큼 하강시켜, 11단계(1400W)로 출력을 하강시킨다. 이러한 출력 하강에 의해, 현재 출력이 11단계(1400W)로 하강된 이후부터, 기준 시간 이내에 인버터 인터럽트가 재발생하면, 인버터 제어부(30)는 11단계(1400W)의 현재 출력을 설정값만큼 추가적으로 하강시켜, 10단계(1300W)로 출력 하강시키게 되며, 기준 시간 이내에 인버터 인터럽트가 발생하지 않으면, 현재 출력을 설정값만큼 상승시켜 12단계(1500W)로 출력 상승시킨다. 이러한 출력 상승에 의해, 현재 출력과 초기 출력이 동일하게 되면, 인버터 제어부(30)는 기준 시간 이내에 인버터 인터럽트가 발생하지 않더라도, 추가적인 출력 상승을 수행하지 않는다.
또한, 인버터 제어부(30)는 상술된 인버터 인터럽트가 발생된 경우, 인버터 인터럽트의 발생을 의미하는 오류 발생 코드를 생성하여, 주 제어부(60)로 인가한다. 특히, 인버터 제어부(30)는 인버터 인터럽트의 발생이 공진 전압의 이상에 의한 경우의 오류 발생 코드(예를 들면, IH:F3 코드)와 공진 전류의 이상에 의한 경우의 오류 발생 코드(예를 들면, IH:F4 코드)를 각각 생성하여, 주 제어부(60)로 전송한다. 주 제어부(60)는 오류 발생 코드를 저장하여, 이후에 사용자나 수리자가 인버터 인터럽트가 발생된 원인(공진 전압의 이상 및 공진 전류의 이상)을 확인할 수 있도록 한다.
또한, 인버터 제어부(30)는 상술된 출력 조절 기능을 수행하는 중에, 출력 초기화 조건이 발생되었는지를 확인한다. 이 출력 초기화 조건은 용기 없음 상태, 정전 및 출력 제어 신호의 변화 중의 적어도 하나 이상을 포함한다.
먼저, 용기 없음 상태가 설명된다. 인버터 공진부에 구비된 워킹 코일(L1) 상측에 형성된 조리 영역 상에 조리 용기가 위치되면 정상적인 조리가 수행될 수 있으나, 조리 용기가 조리 영역으로부터 편심될 경우, 인버터 공진부와 조리 용기 간의 거리가 멀어지면서 공진전압이 감소된다. 이러한 공진 전압의 감소에 의해 조리 용기에 대한 출력이 감소되므로, 불필요한 가열 또는 이상 가열이 발생할 수 있다. 이것을 방지하기 위해, 출력을 차단할 필요가 있게 된다. 이에, 인버터 제어부(30)는 전류 감지부(72)로부터의 전류 크기와 설정된 기준 전류 크기를 비교하여, 감지된 전류 크기가 기준 전류 크기 이하인 경우, 용기 없음 상태로 판단한다. 이 용기 없음 상태는 조리 용기가 조리 영역으로부터 일정 거리 이상 떨어지게 된 경우(편심)와, 조리 용기가 조리 영역으로부터 완전히 이탈된 경우(사용자가 조리 용기를 드는 경우)를 포함한다.
다음으로, 정전의 경우, 인버터 제어부(30) 및 주 제어부(60)는 정전 감지부(74)로부터의 전류 또는 전압의 크기를 확인하여 정전이 발생하였음을 확인할 수 있다.
다음으로, 출력 제어 신호의 변화는 인버터 제어부(30)가 주 제어부(60)로부터 받는 출력 제어 신호의 변화를 의미한다. 인버터 제어부(30)는 출력 제어 신호의 변화, 즉 PWM 신호의 변화(예를 들면, 듀티비의 변화 등)를 확인할 수 있다.
상술된 출력 초기화 조건이 확인되면, 인버터 제어부(30)는 현재 출력을 출력 초기화 조건이 발생된 이후부터 주 제어부(60)로부터 수신된 출력 제어 신호에 대응하는 출력으로 초기화(또는 변경)한다. 예를 들면, 용기 없음 상태의 경우, 인버터 제어부(30)가 용기 없음 상태를 나타내는 PAN 신호(LOW 신호)를 주 제어부(60)에 인가하고, 주 제어부(60)는 인버터 제어부(30)로 출력 차단에 대응하는 출력 제어 신호를 인가한다. 이에 따라, 인버터 제어부(30)는 공진 인버터 회로부(15)의 출력을 중단시키게 된다. 이후에, 인버터 제어부(30)가 용기 있음 상태를 확인하면, 인버터 제어부(30)는 용기 있음 상태를 나타내는 PAN 신호(HIGH 신호)를 생성하여 주 제어부(60)로 인가하고, 주 제어부(60)는 입력부(40)로부터의 출력 선택 입력 또는 기저장된 조리 알고리즘에 따른 출력에 대응하는 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)로 인가한다. 이에 따라, 인버터 제어부(30)는 출력 차단 이전에 수행하던 출력 조절 기능에 따른 출력을 수행하도록 하는 것이 아니라, 용기 없음 상태 이후부터 주 제어부(60)로부터 인가된 출력 제어 신호에 대응하는 출력을 수행한다.
다음으로, 정전의 경우, 인버터 제어부(30)와 주 제어부(60)는 각각 정전 상태를 확인하고, 주 제어부(60)는 정전 상태가 종료되고 통전 상태가 되면, 주 제어부(60)는 입력부(40)로부터의 출력 선택 입력 또는 기저장된 조리 알고리즘에 따른 출력에 대응하는 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)로 인가한다. 이에 따라, 인버터 제어부(30)는 정전 상태 이전에 수행하던 출력 조절 기능에 따른 출력을 수행하도록 하는 것이 아니라, 정전 상태 이후부터 주 제어부(60)로부터 인가된 출력 제어 신호에 대응하는 출력을 수행한다.
다른 예로, 출력 제어 신호의 변화가 확인된 경우, 인버터 제어부(30)는 현재 출력을 변화된 출력 제어 신호에 대응하는 출력으로 초기화시킨다.
다음으로 주 제어부(60)는 기본적으로 사용자에 의해 입력부(40)를 통하여 입력된 출력 선택 입력 또는 내부에 구비된 저장부에 저장된 조리 알고리즘에 따른 제어를 수행하며, 유도 가열 조리기의 조리 상태, 오류 상태 등의 정보를 표시부(50)를 통하여 표시한다. 즉, 주 제어부(60)는 출력 선택 입력 또는 조리 알고리즘에 대응하는 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)에 인가하여, 가열 등의 공정이 수행되도록 한다.
또한, 주 제어부(60)는 인버터 제어부(30)로부터의 오류 발생 코드를 수신하여, 유도 가열 조리기에서 인버터 인터럽트가 발생되었음을 확인할 수 있다. 또한, 주 제어부(60)는 오류 발생 코드를 저장부에 저장하고, 이후에 사용자 또는 수리자가 오류 발생 코드를 판독하여 확인할 수 있도록 한다.
또한, 주 제어부(60)는 오류 발생 코드와 PAN 신호를 이용하여, 인버터 제어부(30)에 의한 출력 하강, 출력 상승, 출력 차단, 정상 출력 등을 확인하여, 그에 대응하는 정보를 표시부(50)에 표시한다. 주 제어부(60)는 인버터 제어부(30)에 의해 생성되어 수신하는 PAN 신호와 오류 발생 코드를 기준으로 하여, 인버터 제어부(30)의 출력 조절 상태를 확인할 수 있다. 표 1은 PAN 신호와 오류 발생 코드에 따른 상태를 나타낸다.
종류 PAN 신호 오류 발생 코드 출력 조절 상태 출력 표시
(예시)
상위 비트 하위 비트
1 HIGH 0011 0010 출력 하강하여, 초기 출력보다 2단계 낮은 출력
Figure pat00001
2 LOW 0011 0100 출력 하강하여 초기 출력보다 4단계 낮은 출력(출력 차단)
Figure pat00002
3 HIGH 0000 0010 출력 상승하여 초기 출력보다 2단계 낮은 출력
Figure pat00003
4 HIGH 0000 0000 출력 상승하여 초기 출력
Figure pat00004
표 1의 하위 비트는 일부의 예만을 포함하고 있다. 표 1에서, 오류 발생 코드의 상위 비트는 인버터 인터럽트의 종류(0011-IH:F3, 0100-IH:F4)를 나타내고, 하위 비트는 출력 하강하여 초기 출력보다 낮아진 출력 단계, 또는 출력 상승하여 초기 출력보다 낮아진 출력 단계 또는 출력 상승하여 초기 출력 단계인 것을 의미한다. 예를 들면, 하위 비트는 0000(현재 출력이 초기 출력과 같은 상태), 0001(초기 출력보다 1단계 낮은 출력 단계), 0010(초기 출력보다 2단계 낮은 출력 단계), 0011(초기 출력보다 3단계 낮은 출력 단계), 0100(초기 출력보다 4단계 낮은 출력 단계) 등을 포함할 수 있다. 인버터 제어부(30)는 독자적인 출력 조절 기능을 수행하면서, 위와 같이 출력 단계에 대응하는 오류 발생 코드를 생성하여 주 제어부(60)로 전송함으로써, 그에 대응하는 표시가 수행되도록 한다.
예를 들면, 초기 출력이 12단계(1500W)이고, 인버터 제어부(30)가 종류1에 대응하는 PAN 신호와 오류 발생 코드를 생성하여, 주 제어부(60)에 전송하고, 주 제어부(60)는 초기 출력보다 2단계 낮은 출력으로 출력 하강 조절이 수행되고 있음(출력 정보)을 표시부(50)를 통하여 사용자에게 시각적으로 또는 청각적으로 표시할 수 있다. 예를 들면, 2개의 적색등이 표시되거나 "출력 2단계 하강" 등과 같이 문자로 표시될 수 있다.
다음으로, 인버터 제어부(30)는 현재 출력이 하한 출력 이하인 경우, 종류2에 대응하는 PAN 신호와 오류 발생 코드를 생성하여, 주 제어부(60)에 전송하고, 주 제어부(60)는 초기 출력보다 4단계 낮은 출력으로 출력 하강 조절되어 출력 차단이 수행되고 있음(출력 정보)을 표시부(50)를 통하여 사용자에게 표시할 수 있다. 예를 들면, 4개의 적색등이 표시되거나, "출력 차단" 등과 같이 문자로 표시될 수 있다.
다음으로, 인버터 제어부(30)가 초기 출력보다 3단계 하강된 출력 상태에서 1단계 출력 상승을 수행한 경우에는, 종류 3에 대응하는 PAN 신호와 오류 발생 코드를 생성하여, 주 제어부(60)에 전송하고, 주 제어부(60)는 초기 출력보다 2단계 낮은 출력으로 출력 상승이 수행되고 있음(출력 정보)을 표시부(50)를 통하여 사용자에게 표시할 수 있다. 예를 들면, 2개의 적색등이 표시되거나 "출력 2단계 하강" 등과 같이 문자로 표시될 수 있다.
또한, 주 제어부(60)는 출력 하강 이후에, 현재 출력이 초기 출력과 동일하게 된 경우, 즉 인버터 제어부(30)로부터 종류4에 대응하는 PAN 신호와 오류 발생 코드를 수신한 경우, 이전에 표시한 출력 정보(출력 하강 상태)를 표시부(50)로부터 제거하거나, 정상적인 출력이 수행되고 있음을 표시할 수 있다. 예를 들면, 1개의 녹색등이 표시되거나, "정상 출력" 등과 같이 문자로 표시될 수 있다.
도 2는 도 1의 유도 가열 조리기의 출력 조절 기능을 설명하는 순서도이다.
단계(S11)에서, 주 제어부(60)는 출력 선택 입력 또는 조리 알고리즘에 대응하는 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)에 인가하고, 인버터 제어부(30)는 출력 제어 신호를 수신한다.
단계(S13)에서, 인버터 제어부(30)는 수신된 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력이 공진 인버터 회로부(15)에 의해 발생되도록, 인버터 구동 신호를 생성하여 스위칭 소자(Q1)에 인가한다.
단계(S15)에서, 인버터 제어부(30)는 공진 전압 감지부(76)와, 공진 전류 감지부(78)로부터의 공진 전압 및 공진 전류를 인가받아, 인버터 인터럽트의 발생 여부를 확인한다. 만약 인버터 인터럽트가 발생되었으면, 단계(S17)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S11)로 진행한다.
단계(S17)에서, 인버터 제어부(30)는 현재 출력이 하한 출력보다 큰지를 판단한다. 만약 현재 출력이 하한 출력보다 크면 단계(S21)로 진행하고, 만약 현재 출력이 하한 출력 이하이면 단계(S19)로 진행한다.
단계(S19)에서, 인버터 제어부(30)는 현재 출력을 더 이상 하강시킬 수 없는 단계이므로, 표 1의 종류2와 같은 PAN 신호와 오류 발생 코드를 생성시켜 주 제어부(60)에 인가한다. 또한, 인버터 제어부(30)는 출력 차단에 대응하는 인버터 구동 신호를 생성하여 스위칭 소자(Q1)에 인가한다. 이때, 주 제어부(60)는 출력 차단되었음을 확인하고, 표시부(50)를 통하여 출력 차단을 알린다.
단계(S21)에서, 인버터 제어부(30)는 현재 출력을 설정값(예를 들면, 1단계)만큼 하강시키는 인버터 구동 신호를 생성하여 공진 인버터 회로부(15)로 인가한다. 또한, 인버터 제어부(30)는 PAN 신호와, 오류 발생 코드를 생성하여 주 제어부(60)에 전송한다. 주 제어부(60)는 출력 하강을 나타내는 출력 정보를 표시부(50)를 통하여 시각적 또는 청각적으로 사용자에게 제공한다.
단계(S23)에서, 인버터 제어부(30)는 인버터 인터럽트가 추가적으로 발생하는지를 판단한다. 만약 인버터 인터럽트가 추가적으로 발생하면, 단계(S17)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S25)로 진행한다.
단계(S25)에서, 인버터 제어부(30)는 출력 하강 이후부터의 경과 시간을 타이머 소자를 이용하여 산정하고, 그 경과 시간이 기준 시간을 경과하면 단계(S27)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S23)로 진행한다.
상술된 단계(S23)과 (S25)는 출력 하강 이후부터 기준 시간 이내에 인버터 인터럽트가 재발생하는지를 확인하는 과정이다.
단계(S27)에서, 인버터 제어부(30)는 출력 하강 이후부터 기준 시간 이내에 인버터 인터럽트가 추가적으로 발생하지 않았기에, 현재 출력을 설정값만큼 출력 상승시킨다. 또한, 인버터 제어부(30)는 PAN 신호와 오류 발생 신호를 생성하여, 주 제어부(60)로 전송한다. 주 제어부(60)는 수신된 PAN 신호와 오류 발생 신호를 기준으로 하여 출력 정보를 표시부(50)를 통하여 사용자에게 제공한다.
단계(S29)에서, 인버터 제어부(30)는 현재 출력과 초기 출력이 동일한지를 판단한다. 만약 현재 출력과 초기 출력이 같으면, 인버터 제어부(30)는 현재 출력이 출력 제어 신호에 대응하는 정상 출력에 해당하는 것으로 판단하여, 단계(S31)로 진행한다. 만약 현재 출력이 초기 출력보다 낮으면, 단계(S23)로 진행한다.
단계(S31)에서, 인버터 제어부(30)는 주 제어부(60)로 현재 출력이 초기 출력으로 되었음을 알린다. 즉, 인버터 제어부(30)는 표 1의 종류4와 같은 PAN 신호와 오류 발생 코드를 생성하여 주 제어부(60)로 전송하고, 주 제어부(60)는 표시부(50)를 통하여, 정상적인 출력을 수행하고 있음을 표시한다.
단계(S31)이후에 다시 단계(S15)로 진행하여, 출력 조절 기능이 수행된다.
도 3은 도 1의 유도 가열 조리기의 출력 초기화 순서도이다. 도 3은 인버터 제어부(30)가 독자적인 출력 조절 기능을 수행하여, 출력 상승, 출력 하강 및 정상 출력을 수행하는 중에, 상술된 출력 초기화 조건이 발생되면, 이 출력 초기화 조건의 발생 이후부터 주 제어부(60)로부터 수신되는 출력 제어 신호에 대응하는 출력을 수행되도록 한다.
자세하게, 단계(S41)에서, 인버터 제어부(30)는 현재 출력 조절 기능을 수행하는지를 판단한다. 만약 현재 출력 조절 기능이 수행 중이면, 단계(S43)로 진행하고, 그렇지 않으면 종료된다.
단계(S43)에서, 인버터 제어부(30)는 출력 조절 기능을 수행하면서, 출력 초기화 조건이 발생되는지를 확인한다. 만약 출력 초기화 조건이 발생되면 단계(S45)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S41)로 진행한다.
단계(S45)에서, 인버터 제어부(30)는 출력 초기화 조건에 대응하여, 표1 의 종류4와 같은 PAN 신호와 오류 발생 코드를 생성하여 주 제어부(60)로 인가한다. 인버터 제어부(30)는 출력 초기화 조건이 발생하기 이전의 출력을 수행하는 것이 아니라, 출력 초기화 조건의 발생 이후부터 주 제어부(60)로부터 수신된 출력 제어 신호에 대응하는 출력으로 초기화(또는 변환)하도록 인버터 구동 신호를 생성하여 스위칭 소자(Q1)로 인가한다. 또한, 주 제어부(60)는 표시부(50)를 통하여, 정상적인 출력을 수행하고 있음을 알린다. 예를 들면, 1개의 녹색등이 표시된다.
다만, 단계(S45)에서, 출력 초기화 조건이 용기 없음 상태 및 정전 상태인 경우에는, 출력 초기화 조건이 발생된 이후에 용기 있음 상태 및 통전 상태로 변경되면 주 제어부(60)가 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부(30)로 인가한 이후에, 표시부(50)를 통하여 정상적인 출력이 수행되고 있음을 알린다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10:정류부 15:공진 인버터 회로부
20:DC 전원부 30:인버터 제어부
40:입력부 50:표시부
60:주 제어부 72:전류 감지부
74:정전 감지부 76:공진 전압 감지부
78:공진 전류 감지부

Claims (10)

  1. 상용 전원을 공급받아 직류 전원으로 변환하는 정류부와;
    상기 직류 전원을 인가 받아 공진에 의한 출력을 수행하는 공진 인버터 회로부와;
    출력 제어 신호에 대응하여 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 수행되도록 하며, 인버터 인터럽트 발생 시에, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 설정값만큼 하강시켜 상기 공진에 의한 출력이 수행되도록 하는 인버터 제어부와;
    상기 출력 제어 신호를 생성하여 인버터 제어부로 인가하는 주 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 상기 출력 하강 이후에 기준 시간 이내에 상기 인버터 인터럽트가 재발생한 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 상기 설정값만큼 추가적으로 하강시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 상기 출력 하강 이후에 기준 시간 이내에 상기 인버터 인터럽트가 재발생하지 않은 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 상기 설정값만큼 상승시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 하한 출력 이하인 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 중단시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 상기 출력 상승에 의한 상기 공진 인버터 회로부의 출력이 상기 출력 제어 신호에 대응하여 초기 출력과 같을 경우, 상기 주 제어부로 정상적인 출력이 수행 중임을 나타내는 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 상기 주 제어부로 출력 하강 또는 출력 상승 또는 출력 차단에 대응하는 신호를 상기 주 제어부로 전송하고, 상기 주 제어부는 표시부를 통하여 상기 출력 하강 또는 출력 상승 또는 출력 차단을 표시하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  7. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 인버터 제어부는 출력 초기화 조건이 발생된 경우, 상기 공진 인버터 회로부의 출력을 상기 출력 초기화 조건의 발생 이후부터 상기 주 제어부로부터 수신된 출력 제어 신호에 대응하는 출력으로 초기화시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 출력 초기화 조건은 정전 상태, 용기 없음 상태 및 출력 제어 신호의 변화 상태 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 출력 하강 또는 출력 상승 또는 출력 차단에 대응하는 신호는 PAN 신호 및 오류 발생 신호 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 오류 발생 신호의 상위 비트는 상기 인버터 인터럽트의 종류를 의미하고, 상기 오류 발생 신호의 하위 비트는 출력 하강하여 상기 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력보다 낮아진 출력 단계, 또는 출력 상승하여 상기 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력보다 낮아진 출력 단계 또는 출력 상승하여 상기 출력 제어 신호에 대응하는 초기 출력 단계인 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
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