KR20170115707A - 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지는, 입력되는 제1 스위칭 신호에 따라 직류전류를 온 또는 오프 스위칭함으로써 제1 고주파 전류를 생성하는 제1 인버터 회로; 상기 제1 고주파 전류에 의하여 유도가열을 수행하는 제1 워킹코일; 입력되는 제2 스위칭 신호에 따라 상기 직류전류를 온 또는 오프 스위칭함으로써 제2 고주파 전류를 생성하는 제2 인버터 회로; 상기 제2 고주파 전류에 의하여 유도가열을 수행하는 제2 워킹코일; 상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우, 상기 제1 스위칭 신호 및 상기 제2 스위칭 신호의 주파수를 소정의 동일 주파수로 일치시킨 상태에서 상기 제1 스위칭 신호 또는 상기 제2 스위칭 신호의 단위시간 당 듀티비를 제어함으로써 상기 제1 워킹코일 또는 상기 제2 워킹코일에 의한 유도가열 출력을 임의로 제어하는 스위칭 제어부를 포함한다.

Description

복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지{ELECTRIC RANGE CONTROLLING MULTIPLE WORKING COIL WITH FREQUENCY AND DUTY}
본 발명은 워킹코일을 이용한 유도가열 방식의 전기 레인지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 워킹코일을 동시 동작시킬 때 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지에 관한 것이다.
유도가열 방식의 전기 레인지는, 고주파 전류를 워킹코일에 흘려 워킹코일에 고주파 자계를 발생시키고, 이 자계가 워킹코일과 자기적으로 결합된 용기에 와전류를 발생시키고, 이 와전류가 용기가 주울열을 발생시키는 원리로 동작한다.
한편, 최근의 유도가열 방식의 전기 레인지는, 워킹코일이 배치된 화구를 다수 개 포함하는 다화구 출력형으로 진화하고 있다.
이러한 다화구 출력형 전기 레인지의 일례를 공개특허공보 제10-2011-0092073호(명칭: 유도가열 조리기기)(이하, 종래 기술)를 참고하여 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 복수의 워킹코일을 서로다른 전력 공급부 및 인버터에 의해 동작시키는 유도가열 조리기기의 내부 블록도를 도시한다. 도면을 참조하여 설명하면, 종래 기술에 따른 유도가열 조리기기는, 제1 전력 공급부(210)와 제2 전력 공급부(220)를 포함한다. 제1 전력 공급부(210)는, 제1 컨버터(310), 제2 컨버터(312), 제2 워킹코일(Lr2), 제3 워킹코일(Lr3), 제4 워킹코일(Lr4), 제1 인버터(320), 제2 인버터(322)를 포함할 수 있다. 제2 전력 공급부(220)는, 제3 컨버터(314), 제3 인버터(324), 제1 워킹코일(Lr1)을 포함할 수 있다.
제1 인버터(320), 제2 인버터(322), 제3 인버터(324)는, 각각 복수개의 스위칭 소자를 구비하고, 스위칭 소자의 온/오프 동작에 의해, 평활된 직류 전원을 소정 주파수의 교류 전원으로 변환한다.
제1 인버터(320)는, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sa) 및 하암 스위칭 소자(S'a)를 구비한다. 제1 인버터(320) 내의 스위칭 소자들(Sa,S'a)은, 제어부(미도시)로부터의 제1 스위칭 제어신호에 기초하여, 턴 온/ 턴 오프 동작을 하게 된다. 이때, 스위칭 소자들(Sa,S'a)은, 서로 상보적으로 동작할 수도 있다.
제3 인버터(324)는, 제1 인버터(320)와 유사하게, 서로 직렬 연결되는 상암 스위칭 소자(Sc) 및 하암 스위칭 소자(S'c)를 구비한다.
제어부는, 제1 인버터(320), 제2 인버터(322), 및 제3 인버터(324)의 제어를 위해, 각각의 스위칭 제어 신호를 출력할 수 있다. 스위칭 제어 신호는 소정 주파수의 사인파를 기본으로 하고, 기본이 되는 사인파의 파형이 0전위를 지나는 시점(제로 크로싱)을 기준으로 스위칭 소자의 턴 온/ 턴 오프를 결정하도록 하이/로우가 나타나는 구형파의 형태로 만들어진다. 이때, 기본파는 사인파를 기본으로 하기 때문에, 하이의 폭과 로우의 폭이 같다. 이러한 구형파를 이하에서 기본파라고 지칭한다.
이때, 상암 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호는 기본파의 하이에서 턴 온되도록 하는 신호로 구성되고, 하암 스위칭 소자에 인가되는 스위칭 제어 신호는 기본파의 로우에서 턴 온되도록 하는 신호로 구성될 수 있다.
이러한 제어 방식에서, 각 워킹코일을 통한 유도가열을 수행할 때에는, 인가되는 기본파의 주파수를 변경함으로써, 각 스위칭 소자의 온 타임을 줄이거나 늘이는 방식으로 유도가열의 출력을 제어한다.
즉, 예를 들면, 기본파의 주파수가 높아져서 스위칭 소자의 온 타임이 줄어들면, 워킹코일을 통해 작용하는 자계의 작용 시간이 짧아져서 용기에 에너지 전달이 충분하지 않게 되어 출력이 작아지고, 기본파의 주파수가 낮아져서 스위칭 소자의 온 타임이 길어지면, 워킹코일을 통해 용기에 충분히 에너지가 전달되어 유도가열의 출력이 증가한다.
하지만, 종래 기술의 유도가열 조리기기와 같이, 복수의 워킹코일을 구비하고 각 워킹코일에 지정된 독립적인 인버터들을 주파수 제어하는 조리기기에서는, 다음과 같은 문제점을 나타낸다.
만일, 제1 인버터(320)에 제1 주파수의 스위칭 제어 신호를 인가하여 제4 워킹코일(Lr4)을 동작시키고, 제3 인버터(324)에 제2 주파수의 스위칭 제어 신호를 인가하여 제1 워킹코일(Lr1)을 동작시키게 되면, 스위칭 제어 신호들의 주파수가 서로 달라서, 가청 소음이 발생할 수 있다.
공개특허공보 제10-2011-0092073호
따라서, 본 발명은, 복수의 워킹코일을 동시에 동작시킬 때 및 서로 독립적으로 출력을 제어하고자 할 때, 스위칭 제어 신호의 주파수가 서로 달라서 가청 소음이 발생하는 문제점을 해결하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지는, 입력되는 제1 스위칭 신호에 따라 직류전류를 온 또는 오프 스위칭함으로써 제1 고주파 전류를 생성하는 제1 인버터 회로; 상기 제1 고주파 전류에 의하여 유도가열을 수행하는 제1 워킹코일; 입력되는 제2 스위칭 신호에 따라 상기 직류전류를 온 또는 오프 스위칭함으로써 제2 고주파 전류를 생성하는 제2 인버터 회로; 상기 제2 고주파 전류에 의하여 유도가열을 수행하는 제2 워킹코일; 상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우, 상기 제1 스위칭 신호 및 상기 제2 스위칭 신호의 주파수를 소정의 동일 주파수로 일치시킨 상태에서 상기 제1 스위칭 신호 또는 상기 제2 스위칭 신호의 단위시간 당 듀티비를 제어함으로써 상기 제1 워킹코일 또는 상기 제2 워킹코일에 의한 유도가열 출력을 임의로 제어하는 스위칭 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 스위칭 제어부는, 어느 하나의 워킹코일만이 동작하고 있는 중에 다른 워킹코일이 동작을 개시하게 되면, 모든 워킹코일들의 동작을 정지시킨 후, 임의의 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 동작시킬 워킹코일들에 동시에 인가하고, 상기 동일 주파수를 동시에 변경시키면서 동작중인 워킹코일들에 의한 출력의 총합을 서서히 상승시키고, 상기 출력의 총합이 상기 전기 레인지의 최대 허용 출력에 도달하는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하는 기준 주파수 탐색 절차를 수행하고, 모든 워킹코일들을 재정지시킨 후 상기 동작시킬 워킹코일들에 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 재인가하고, 재인가되는 상기 스위칭 신호를 각 워킹코일들의 요청된 출력에 해당하는 듀티비로 제어할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부는, 어느 하나의 워킹코일만이 동작하고 있는 중에 다른 워킹코일이 동작을 개시하게 되면, 모든 워킹코일들의 동작을 정지시킨 후, 임의의 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 동작시킬 워킹코일들에 동시에 인가하고, 상기 동일 주파수를 동시에 변경시키면서 출력을 서서히 상승시키고, 동작중인 워킹코일들 중 어느 하나의 현재 출력이 해당 워킹코일에 대하여 미리설정된 제한값에 도달하게 되는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하는 기준 주파수 탐색 절차를 수행하고, 모든 워킹코일들을 재정지시킨 후 상기 동작시킬 워킹코일들에 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 재인가하고, 재인가되는 상기 스위칭 신호를 각 워킹코일들의 요청된 출력에 해당하는 듀티비로 제어할 수 있다.
여기서, 상기 기준 주파수 탐색 절차를 수행하는 동안은, 모든 워킹코일들에 대하여 상기 스위칭 신호들을 인가하는 상기 듀티비를 최대로 유지할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부는, 주파수 제어 또는 듀티비 제어를 수행하지 않은 상태에서, 소정의 워킹코일에서 출력 변화가 감지되면, 해당 워킹코일에 놓여진 용기가 이동 또는 변경된 것으로 판정하고, 상기 기준 주파수 탐색 절차를 재수행할 수 있다.
또한, 상기 기준 주파수 탐색 절차를 수행한 후, 상기 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 상기 동작시킬 워킹코일들에 재인가할 때, 상기 스위칭 신호의 상기 동일 주파수를 동시에 감소시키면서 동작중인 워킹코일들에 의한 상기 출력의 총합을 서서히 상승시키다가 상기 출력의 총합이 상기 전기 레인지의 상기 최대 허용 출력을 넘어서는 시점이 감지되면, 상기 동일 주파수를 동시에 증가시켜 상기 출력의 총합을 낮추고, 상기 출력의 총합이 상기 최대 허용 출력보다 낮아지면 다시 상기 동일 주파수를 감소시켜 상기 출력의 총합을 상승시키는 동작을 반복할 수 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부는, 상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우, 어느 하나의 워킹코일에 대해서는 최대 듀티비로 상기 동일 주파수를 변경시키면서 출력을 제어하고, 또하나의 워킹코일에 대해서는 상기 변경되는 동일 주파수의 스위칭 신호를 듀티비 제어함으로써 출력을 제어하고, 동작중인 워킹코일들의 출력의 총합을 실시간 감시하고, 상기 출력의 총합이 상기 전기 레인지의 최대 허용 출력에 도달하는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하고, 이후의 각 워킹코일들의 출력 제어는 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가하는 듀티비를 제어할 수도 있다.
또한, 상기 스위칭 제어부는, 상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우, 어느 하나의 워킹코일에 대해서는 최대 듀티비로 상기 동일 주파수를 변경시키면서 출력을 제어하고, 또하나의 워킹코일에 대해서는 상기 변경되는 동일 주파수의 스위칭 신호를 듀티비 제어함으로써 출력을 제어하고, 상기 워킹코일들 중 어느 하나의 현재 출력이 해당 워킹코일에 대하여 미리설정된 제한값에 도달하게 되는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하고, 이후의 각 워킹코일들의 출력 제어는 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가하는 듀티비를 제어할 수 있다.
상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지에 의하면, 복수의 화구를 동시에 동작시킬 때에는 각 인버터 회로가 동일한 주파수의 스위칭 신호에 의해 동작하게 되므로, 유도가열시 스위칭 신호의 주파수 간섭에 의한 가청 소음이 발생하지 않는다.
도 1은 복수의 워킹코일을 다양하게 조합한 종래 기술에 따른 유도가열 장치의 회로도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지의 개략적인 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 레인지에서 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는, 기준 주파수 탐색 절차의 첫번째 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 기준 주파수 탐색 절차의 두번째 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 전기 레인지의 허용 최대 출력에 수렴하도록 기준 주파수를 제어하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 7 내지 도 9는 4개의 화구를 구비한 전기 레인지에 있어서, 복수의 화구를 동작시키는 경우의 주파수 제어 및 듀티 제어에 대한 예시를 보여준다.
도 10은 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지의 개략적인 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
각 구성부의 기능 및 동작 방식은, 도 1과 관련한 종래 기술의 그것을 참고할 수 있다.
전원 입력부(110)는 일반 가정용으로 공급되는 상용 교류 전원을 입력받는다. 입력된 상용 교류 전원은 하나 또는 복수의 직류전원 생성부(121, 122)에 개별적으로 공급될 수 있다.
제1 직류전원 생성부(121)는, 입력되는 상용 교류 전원을 직류전원으로 변환한다. 또한, 제1 직류전원 생성부(121)는 전기 레인지를 구성하는 각 구성부 및 각 전자 회로들, 특히, 스위칭 제어부(190)를 구성하는 마이컴에 동작 전원을 공급하기 위한 특정값의 전압을 생성할 수 있다.
제1 인버터부(131)는, 직류전원을 소정의 고주파에 따라 온 또는 오프시켜 고주파 교류전원을 생성한다. 예를 들면, 제1 인버터부(131)는 하프브리지 전류 공진 방식으로 교류전원을 제1 워킹코일(141)에 인가할 수 있다.
하프브리지 연결 방식은 2개의 스위칭 소자(상위 스위칭 소자 및 하위 스위칭 소자)(도시하지 않음)를 직렬로 연결하고 교대로 동작시킴으로써, 스위칭 소자들의 연결단을 통해 교류 전류를 공급하는 방식이다.
상위 스위칭 소자는, 제1 직류전원 생성부(121)로부터의 직류전류를 입력받는 입력단과 제1 워킹코일(141)의 일단에 연결된 출력단과 스위칭 제어부(190)로부터 인가되는 상위 스위칭 신호를 입력받는 제어단을 구비한다. 또한, 하위 스위칭 소자는, 상위 스위칭 소자의 출력단에 연결된 입력단과 그라운드에 연결된 출력단과 스위칭 제어부(190)로부터 인가되는 하위 스위칭 신호가 입력되는 제어단을 구비한다.
제1 워킹코일(141)은 가열할 용기가 놓여지는 제1 화구를 구성한다. 제1 워킹코일(141)은 제1 인버터부(131)의 동작에 의해 인가되는 고주파 전류에 의하여, 제1 화구에 놓여진 용기와 전류 공진하게 되고, 이에 의해 용기가 발열하게 된다.
이하에서 "화구"라는 용어는, 워킹코일이 배치되어 가열할 용기가 놓여지는 위치 및 워킹코일을 동작시키기 위한 구성부를 포함하는 것으로 사용된다. 특히, "화구를 동작시킨다"라는 것은, 화구에 배치된 워킹코일을 동작시키기 위하여 워킹코일에 고주파 전류를 인가하는 인버터부를 동작시키는 것을 포함할 수 있으며, 상기 워킹코일의 동작에 수반하는 다른 구성부도 함께 동작시키게 되는 것을 포함할 수 있다.
제1 워킹코일(141)의 타단에는 제1 출력 측정부(151)가 배치되고, 제1 출력 측정부(151)에서 측정되는 제1 워킹코일(141)의 출력, 즉, 유도가열의 출력값이 스위칭 제어부(190)로 피드백된다. 제1 출력 측정부(151)로부터 측정된 출력값에 기초하여 제1 워킹코일(131)을 통해 수행되는 유도가열의 출력을 제어하기 위하여 스위칭 신호가 제어될 수 있다. 스위칭 신호의 제어는, 스위칭 신호의 주파수를 제어하는 방식, 단위시간 동안 스위칭 신호를 인가하고 정지시키는 구간을 제어하는 듀티비 제어 방식을 포함할 수 있다.
한편, 제2 화구를 구성하는, 제2 직류전원 생성부(122)와, 제2 인버터부(132)와, 제2 워킹코일(142)과, 제2 출력 측정부(152)의 연결 관계 및 동작은, 상술한 제1 직류전원 생성부(121)와 제1 인버터부(131)와 제1 워킹코일(141)과 제1 출력 측정부(151)의 연결 관계 및 동작과 동일하다.
다만, 제1 인버터부(131)에 제공되는 스위칭 신호와 제2 인버터부(132)에 제공되는 스위칭 신호가 독립적으로 생성되어 각각 인가될 수 있으며, 이로써, 제1 워킹코일(141)에 의한 유도가열과 제2 워킹코일(142)에 의한 유도가열이 서로 독립적으로 이루어질 수도 있다. 그러나, 동일한 스위칭 제어부(190)에 의하여 각 화구의 스위칭 신호가 생성되는 것이므로, 스위칭 주파수는 동일하게 제어될 수도 있다. 본 발명에서는, 각 화구에 동일한 스위칭 주파수를 갖는 스위칭 주파수를 인가하는 기능을 필수로 이용할 것이다.
더욱, 3개 이상의 다수의 화구를 구비하는 경우에도, 추가되는 화구의 구성 역시 상술한 제1 화구 또는 제2 화구의 구성과 동일할 수 있다.
한편, 일반적인 전기 레인지에서는 상기한 종래기술에서 설명한 바와 같이, 독립적인 인버터 회로가 구비된 복수의 화구를 구비하는 경우, 각 화구의 인버터 회로에 인가되는 각 스위칭 신호의 주파수를 개별적으로 변경시켜 각 화구의 출력을 제어하였다. 따라서, 각 화구에 서로다른 주파수의 스위칭 신호를 인가하게 되는 경우에는, 스위칭 신호들의 주파수가 서로 간섭하여 간섭음을 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 복수의 화구가 동시에 동작하게 되는 경우에는, 스위칭 주파수를 동일하게 일치시켜 간섭음 발생을 억제하도록 한다. 이때, 스위칭 신호를 추가적인 방법으로 제어함으로써, 동일한 주파수에 따라 스위칭 제어되면서도 각 화구의 출력이 조정될 수 있도록 구현한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 레인지에서 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 방법을 설명하는 도면이다. 먼저, 복수의 화구를 구비한 전기 레인지에서 어느 하나의 화구가 동작을 개시하게 되면(S10), 이 화구에 대한 출력의 제어는 인버터부에 인가되는 스위칭 신호의 주파수를 직접 변경하는 방식으로 수행될 수 있다(S20).
여기에, 또하나의 화구가 동작을 추가로 개시하여 복수의 화구가 동시에 동작하는 상태가 되면(S30), 각 화구에 인가될 스위칭 신호들의 주파수를 동일한 기준 주파수로 일치시키기 위하여, 기준 주파수 탐색 절차를 수행한다(S40). 기준 주파수 탐색 절차에 대해서는 후술한다.
기준 주파수가 탐색되면, 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 각 화구에 동시에 인가하게 되며(S50), 각 화구의 출력을 제어하고자 하는 경우에는 스위칭 신호를 듀티비 제어 방식으로 인가할 수 있다(S60).
도 4는, 기준 주파수 탐색 절차의 첫번째 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 복수의 화구가 동시에 동작하게 되면, 동일 주파수의 동일한 스위칭 신호를 동시에 인가하기 위하여, 상기 동일 주파수를 설정하는 절차가 필요하다. 이때 설정될 동일 주파수를 기준 주파수라고 칭하며, 기준 주파수를 최적의 방식으로 설정하기 위한 방식을 제안한다.
기준 주파수 탐색 절차의 첫번째 방법(S41)에서는, 전기 레인지에 대하여 허용되는 최대 출력을 기준으로 삼는다.
먼저, 복수의 화구가 동시에 동작하는 상태가 되면(S411), 임의의 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 생성하여 각 화구에 동시에 인가한다(S412). 이때의 동일 주파수는 전기 레인지에서 허용하는 최저 출력의 주파수로서 동일 주파수의 값으로는 가장 큰 값일 수 있으며, 예를 들면 35kHz일 수 있다. 이렇게 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가하는 동안에는 각 화구의 출력이 실시간으로 감시될 수 있다. 특히, 동작중인 화구들 각각의 출력을 모두 합산한 총 출력이 감시될 수 있다(S413).
그리고, 기준 주파수를 탐색하기 위하여, 스위칭 신호의 동일 주파수를 서서히 변경시켜 각 화구의 출력을 동시에 증가시킨다(S414). 출력을 증가시키기 위하여 동일 주파수는 감소될 수 있다. 여전히 출력의 총합이 감시된다.
동일 주파수를 변경시키면서 출력이 증가되는 도중에, 모든 화구의 출력의 총합이 전기 레인지에 설정된 최대 허용 출력에 도달하게 되면(S415), 동일 주파수의 변경을 중지하고, 해당 시점에서의 동일 주파수를 식별한다. 식별된 동일 주파수의 값이 기준 주파수로 설정될 수 있다(S416).
즉, 기준 주파수는, 동작중인 화구들 각각이 전기 레인지의 최대 허용 출력 범위 내에서 낼 수 있는 최대 출력의 주파수일 수 있다.
도 5는 기준 주파수 탐색 절차의 또하나의 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다. 기준 주파수 탐색 절차의 또하나의 방법(S42)에서는, 각 화구에 대하여 미리설정된 제한값을 기준으로 삼는다.
복수의 화구가 동시에 동작하는 중에, 어떤 화구에는 용기가 화구의 중앙에서 너무 어긋나게 배치되어 있거나 용기가 유도가열에 부적합한 재질 또는 모양이어서 정상적으로 전류 공진을 일으키지 못할 수 있다.
이 경우에는, 워킹코일에 인가되는 스위칭 신호 대비 출력이 낮게 나올 수 있다. 이러한 비효율 동작중인 화구를 포함하는 복수의 화구에 대하여, 상술한 기준 주파수 탐색 절차를 진행하게 되면, 절차가 비정상적으로 이루어지게 된다.
즉, 동일 주파수를 변경시켜 각 화구의 출력을 측정할 때, 상기 비효율 동작중인 화구는 출력의 증감 폭이 적게 나타날 것이다. 따라서, 이 화구의 출력을 충분히 올리기 위하여 스위칭 신호의 주파수를 너무 낮추게 되면, 다른 화구의 출력이 너무 높아질 수 있다.
따라서, 각 화구별 제한값을 기준으로 하는 방식이 제안된다.
먼저, 복수의 화구가 동시에 동작하는 상태가 되면(S511), 임의의 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 생성하여 각 화구에 동시에 인가한다(S512). 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가하는 동안에는 각 화구의 출력이 실시간으로 감시될 수 있다(S513).
그리고, 기준 주파수를 탐색하기 위하여, 스위칭 신호의 동일 주파수를 서서히 감소시켜 각 화구의 출력을 동시에 증가시킨다(S514).
동일 주파수를 감소시킴에 따라 출력이 증가되는 도중에, 어느 하나의 화구의 출력이 그 화구에 대하여 미리설정된 제한값에 도달하게 되면(S515), 동일 주파수의 감소를 중지하고, 해당 시점에서의 동일 주파수를 식별한다. 식별된 동일 주파수의 값이 기준 주파수로 설정될 수 있다(S516).
여기서, 각 화구에 대하여 미리설정된 제한값은, 전기 레인지의 설계 시에 설정될 수 있다. 또는, 상기한 기준 주파수 탐색 절차의 첫번째 방법을 실행하고, 여기서 기준 주파수가 설정되는 시점에서의 각 화구의 출력을 제한값으로 설정하는 방법도 고려될 수 있다.
한편, 기준 주파수 탐색 절차는, 화구에 놓여진 용기의 이동 또는 변경이 감지되는 경우에도 수행될 수 있다. 즉, 스위칭 제어부가 동작중인 화구들에 대하여 주파수 제어 또는 듀티비 제어를 하지 않고 출력을 유지하는 상태에서, 어느 하나 또는 복수의 워킹코일에서 출력이 변화되는 것이 감지되면, 해당 워킹코일에 놓여진 용기가 다른 위치로 이동하였거나 또는 다른 용기로 변경된 것으로 판정될 수 있다. 이 경우에는, 동작중인 워킹코일들 전체에 의한 총 출력값이 변경될 수 있으므로, 기준 주파수 탐색 절차를 재수행할 수 있다.
또는, 기준 주파수 탐색 절차를 재수행하지 않고, 출력이 변경된 워킹코일에 인가되는 스위칭 신호의 듀티비를 조정함으로써, 해당 워킹코일의 출력을 변경되기 전의 출력으로 복원시킬 수도 있다.
또한, 기준 주파수 탐색 절차에서 각 워킹코일의 출력을 측정하는 것은, 동작하는 워킹코일에 스위칭 신호가 인가되는 동안에 이루어져야 한다. 그래서, 기준 주파수 탐색 절차에서는 모든 워킹코일에 인가될 스위칭 신호는 최대 듀티로 인가될 수 있다.
하지만, 특정 워킹코일에 대해서 기존의 출력을 그대로 유지시켜야할 필요가 있는 경우에는, 모든 워킹코일에 스위칭 신호가 동시에 인가되는 온타임에서만 출력을 측정하여 기준 주파수 탐색 절차를 수행할 수도 있을 것이다.
한편, 기준 주파수 탐색 절차에서 기준 주파수가 탐색되고, 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가할 때, 최적의 효율로 각 워킹코일을 동작시키기 위해서 기준 주파수를 지속적으로 제어할 수도 있다.
즉, 동일한 기준 주파수에 의해 스위칭 신호를 인가할 때, 기준 주파수를 서서히 감소시켜 현재 동작중인 워킹코일들에 의한 출력을 상승시킨다. 그리고 상승하는 출력의 총합이 전기 레인지에서 허용하는 최대 허용 출력을 넘어서거나, 특정 워킹코일의 출력이 해당 워킹코일에 대하여 미리설정된 제한값을 넘어서게 되면, 다시 기준 주파수를 동시에 증가시켜 현재 동작중인 워킹코일들에 의한 출력을 낮춘다.
그리고, 출력이 낮아짐에 따라, 워킹코일들에 의한 출력의 총합이 최대 허용 출력보나 낮아지거나, 특정 워킹코일의 출력이 제한값보다 낮아지면, 다시 기준 주파수를 감소시켜 출력을 상승시킬 수 있다.
이러한 동작을 반복하게 되면, 전기 레인지의 최대 허용 출력 또는 각 워킹코일에 대한 제한값에 근접한 상태로 각 워킹코일을을 동작시킬 수 있으므로, 최대한의 효율로 가열 동작을 수행할 수 있게 된다.
이와 같이 최대 출력에 수렴하도록 기준 주파수를 제어하는 동작은 도 6을 참조하여 이해할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에서는, 기준 주파수를 설정하고, 복수의 화구를 기준 주파수에 의한 스위칭 신호로 동작시키기 때문에, 각 화구가 동시에 자체의 최대 출력을 낼 수는 없다. 따라서, 복수의 화구가 동시에 동작하게 될 때에는, 각 화구의 조정가능한 출력의 단계수가 줄어들 수 있다.
즉, 각 화구의 조정가능한 출력의 단계수가 1~9 단계로 설정되어 있다고 할 때, 예를 들어 3개의 화구가 동시에 동작하게 되는 경우에는 각 화구는 1~8 단계까지만 출력을 조정할 수 있게 될 수 있다.
다음으로, 도 7 내지 8은 4개의 화구를 구비한 전기 레인지에 있어서, 복수의 화구를 동작시키는 경우의 주파수 제어 및 듀티 제어에 대한 예시를 보여준다. 본 예시에서는 1800W까지 최대 출력을 낼 수 있는 하나의 대형 화구와 1400W까지 최대 출력을 낼 수 있는 3개의 소형 화구를 구비한 것으로 설명한다. 또한, 전기 레인지의 총 허용 출력은 3400W인 것으로 한다. 또한, 각 화구는 단독 동작시 1~9단계로 출력을 제어할 수 있는 것으로 하고, 스위칭 주파수는 35~21kHz 범위에서 제어될 수 있으며, 듀티비의 단위시간은 4초로 정의된다.
도 7은, 전기 레인지가 구비한 4개의 화구를 모두 동작시키는 경우의 제어를 설명한다. 도 7(a)와 같이 4개의 화구가 모두 동작하게 되는 경우에는, 각 화구가 모두 최대 출력까지 사용된다면, 전기 레인지의 총 출력은 6000W가 된다. 따라서, 각 화구의 최대 출력의 제한값을 지정해야 한다. 4개의 화구가 모두 동작하는 경우에, 기준 주파수 탐색 절차를 통해서 기준 주파수는 27kHz로 설정될 수 있으며, 이 스위칭 신호로 동작하는 각 화구의 출력은, 예를 들면, 대형 화구가 1200W, 소형 화구가 700W일 수 있다. 이 값은 또한 제한값이 될 수 있다.
한편, 이렇게 4개의 화구가 동시에 모두 동작하는 경우에는, 1800W를 낼 수 있는 대형 화구가 1200W까지로 출력이 제한되므로 사용자가 조절할 수 있는 출력 단계는, 예를 들면 1~7단계까지로 낮추어질 수 있다. 마찬가지로, 1400W를 낼 수 있는 소형 화구가 700W까지로 출력이 제한되었으므로 사용자가 조절할 수 있는 출력을 1~7단계까지로 낮추어질 수 있다.
각 화구에 대하여 요청된 단계수에 따라서 27kHz 기준 주파수의 스위칭 신호를 인가하는 듀티비가 제어됨으로써 각 화구의 출력이 조정될 수 있다.
도 5(b)는 각 단계에서 스위칭 신호의 듀티비를 조정하는 예를 보여준다. 최대로 사용할 수 있는 7단계에서는 100% 최대 듀티비를 사용하고, 6단계에서는 3.6/4의 듀티비, 5단계에서는 3.2/4, 그리고 1단계에서는 1.6/4의 듀티비로 스위칭 신호를 인가하여, 각 화구의 출력을 제어할 수 있다.
도 8은 전기 레인지가 구비한 4개의 화구 중 3개의 화구를 동작시키는 경우의 제어를 설명한다. 도 8(a)는 3개의 화구가 선택될 수 있는 다양한 방식을 보여준다. 1개의 대형 화구와 2개의 소형 화구가 조합될 수 있으며, 3개의 소형 화구만 동작할 수도 있다.
3개의 화구가 동시에 동작하는 경우에는, 기준 주파수 탐색 절차에 의해 설정된 기준 주파수가 26kHz일 수 있으며, 이 기준 주파수에 의해 생성된 스위칭 신호로 동작하는 각 화구의 출력은, 예를 들면, 대형 화구가 1400W, 소형 화구가 1000W일 수 있다. 각 화구들의 조절가능한 출력 단계는 1~8단계까지로 변경될 수 있다.
도 8(b)는 이러한 듀티비 제어의 예시를 보여주는데, 각 화구에 최대 듀티비로 스위칭 신호를 인가하는 경우의 단수는 8단이 되고, 그다음 감소시킨 3.6/4의 듀티비는 7단이 되고, 그다음 감소시킨 3.2/4의 듀티비는 6단이 되고, 이후 1.6/4의 듀티비는 2단이 되고 있다.
다음, 도 9을 참조하여 전기 레인지가 구비한 4개의 화구 중 2개의 화구를 동작시키는 경우의 제어를 설명한다. 도 9(a)은 하나의 대형 화구와 하나의 소형 화구를 동작시키는 경우, 2개의 소형 화구만 동작시키는 경우의 조합 방식을 보여준다. 이와 같이, 2개의 화구를 동시에 동작시키는 경우에는, 기준 주파수 탐색 절차에 의해서 기준 주파수가 25kHz로 설정될 수 있으며, 이때 대형 화구는 1800W를 낼 수 있고 소형 화구는 1400W를 낼 수 있다. 이 경우, 각 화구들의 조절가능한 출력 단계는 1~9단계까지 모두 사용할 수 있다.
도 8(b)는 각 단계별 듀티비의 예를 보여준다.
다음으로, 도 10를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 레인지에서 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 방법을 설명한다.
먼저, 복수의 화구를 구비한 전기 레인지에서 어느 하나의 화구가 동작을 개시하게 되면(S10), 이 화구에 대한 출력의 제어는 스위칭 신호의 주파수를 변경하는 방식으로 수행될 수 있다(S20). 여기에, 또하나의 화구가 동작을 추가로 개시하여 복수의 화구가 동시에 동작하는 상태가 되면(S30), 제1화구와 제2화구의 출력이 각각 제어된다(S701, S702).
2개의 화구가 동시에 동작하게 될 때, 각 화구에는 동일한 스위칭 주파수에 의한 스위칭 신호가 동시에 인가되는데(S703), 스위칭 주파수의 변경 제어는 어느 하나의 화구를 기준으로 이루어질 수 있다. 여기서는 제1화구를 기준으로 하는 경우를 설명한다(S704). 즉, 제1화구가 요청된 출력을 낼 수 있는 주파수로 스위칭 신호가 생성되고, 이 주파수에 의한 스위칭 신호가 제2화구에도 동시에 인가될 수 있다. 이때 제2화구는 상기 주파수에 의한 스위칭 신호에 의하면 요청된 출력을 낼 수 없으므로, 상기 스위칭 신호가 듀티비 제어된 상태로 인가될 수 있다(S705).
한편, 기준이 되는 화구를 선택하는 방식은, 현재 선택된 단수에서 더 높은 또는 더 낮은 스위칭 주파수로 동작할 수 있는 화구를 선택하는 방법, 요청된 출력이 더 높은 화구를 선택하는 방법, 설계자에 의해 미리정해지는 방법 등 다양하게 설정될 수 있을 것이다.
이렇게 제1화구에는 주파수 제어된 스위칭 신호가 인가되고(기준이 되는 제1화구에 인가되는 스위칭 신호는 최대(full) 듀티로 인가될 것이다), 제2화구에는 제1화구에 의한 스위칭 신호가 듀티비 제어되어 인가되는 상태에서, 기준 주파수를 설정하기 위한 조건에 도달하게 되는 경우(S706), 제1화구에 대해서도 주파수 제어를 중지하고(S707), 현재의 주파수에 의한 스위칭 신호를 듀티비 제어함으로써 출력이 제어되도록 한다(S708). 물론, 제2화구도 듀티비 제어가 계속된다(S709).
일반적인 전기 레인지의 스위칭 신호의 주파수는 21~35kHz의 범위에서 변경될 수 있으며, 주파수가 낮을수록 유도가열의 출력이 커진다.
한편, 전기 레인지에 구성된 각 화구들은 사용자에 의해 또는 가열 알고리즘에 따라 서로다른 출력으로 동작하도록 요청될 수 있다. 또한, 각 화구는, 워킹코일은 크기, 모양 및 재질, 회로 내 배치 구조 등이 서로 다를 수 있어서, 동일 주파수의 동일 스위칭 신호에 의해 고주파 전류가 인가되더라도 유도가열의 출력이 다를 수 있다. 또한, 각 화구에 놓여진 용기의 크기, 모양, 배치된 위치, 용기에 담겨진 음식물의 종류 등에 따라서도 각 워킹코일에서의 유도가열 출력이 다를 수 있다.
따라서, 각 화구에 인가되는 스위칭 신호를 동일한 주파수로써 인가하게 되면, 그 동일한 주파수의 스위칭 신호에 의해 각 화구의 출력을 독립적으로 제어하는 것은 불가능하다.
그러므로, 동일한 주파수의 스위칭 신호를 인가할 때, 스위칭 신호를 인가하고 차단하는 온 및 오프 듀티비를 각 워킹코일마다 달리함으로써, 각 화구를 독립적으로 제어하는 것이다.
즉, 예를 들면, 단위시간을 4초로 설정하고, 단위시간 당 스위칭 신호를 인가하는 온시간과 인가하지 않는 오프시간의 듀티비를 변경함으로써, 해당 스위칭 주파수에서 낼 수 있는 최대 출력 범위에서 출력량을 조정할 수 있게 된다.
한편, 이렇게 스위칭 주파수와 듀티비를 조합하여 제어하는 경우, 본 실시예에서는, 스위칭 주파수를 조정하는 것을 우선 수행할 수 있다. 즉, 복수의 화구가 동시에 동작하기 시작하는 때에는, 어느 하나의 화구에 인가하는 스위칭 신호의 듀티비를 100%로 하고, 요청되는 출력에 따라서 스위칭 주파수를 증감 제어한다. 이때 다른 화구에 인가하는 스위칭 신호는, 상기 어느 하나의 화구에 기초하여 주파수가 증감된 스위칭 신호일 수 있으며, 이 스위칭 신호를 듀티비 제어하여 동작하게 된다.
그리고, 이렇게 주파수 제어와 듀티 제어가 동시에 이루어지는 상태에서, 어느 하나의 화구의 출력이 그 화구에 대하여 미리설정된 제한값에 도달하게 되는 것이 감지되거나 모든 화구의 출력의 총합이 전기 레인지의 최대 허용 출력에 도달하게 되면(즉, 기준 주파수 설정 조건), 스위칭 제어부는 그때의 스위칭 주파수를 기준 주파수로 설정하고 스위칭 신호에 대한 주파수 제어를 정지하고, 이후의 모든 화구에 대한 출력 제어는 기준 주파수에 의한 스위칭 신호의 듀티비를 제어함으로써 수행한다.
이 경우의 출력 제어는, 스위칭 주파수가 고정(여기서의 '고정'의 의미는 완전한 고정이 아니라, 어느 정도 유동이 가능함을 포함할 수 있다)되었으므로, 100%의 듀티비로 동작하던 화구는 현재의 출력을 낮추는 것만 가능할 것이다. 하지만, 이전까지(스위칭 주파수를 고정시키기 전까지) 이미 듀티비에 의한 출력 제어가 이루어졌던 화구는, 듀티비를 증가시켜 출력을 좀 더 상승시킬 수 있을 것이다. 하지만, 이러한 화구도 듀티비의 증가를 제한하여 출력 상승을 제한하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 입력되는 제1 스위칭 신호에 따라 직류전류를 온 또는 오프 스위칭함으로써 제1 고주파 전류를 생성하는 제1 인버터 회로;
    상기 제1 고주파 전류에 의하여 유도가열을 수행하는 제1 워킹코일;
    입력되는 제2 스위칭 신호에 따라 상기 직류전류를 온 또는 오프 스위칭함으로써 제2 고주파 전류를 생성하는 제2 인버터 회로;
    상기 제2 고주파 전류에 의하여 유도가열을 수행하는 제2 워킹코일;
    상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우, 상기 제1 스위칭 신호 및 상기 제2 스위칭 신호의 주파수를 소정의 동일 주파수로 일치시킨 상태에서 상기 제1 스위칭 신호 또는 상기 제2 스위칭 신호의 단위시간 당 듀티비를 제어함으로써 상기 제1 워킹코일 또는 상기 제2 워킹코일에 의한 유도가열 출력을 임의로 제어하는 스위칭 제어부를 포함하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    어느 하나의 워킹코일만이 동작하고 있는 중에 다른 워킹코일이 동작을 개시하게 되면,
    모든 워킹코일들의 동작을 정지시킨 후, 임의의 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 동작시킬 워킹코일들에 동시에 인가하고, 상기 동일 주파수를 동시에 변경시키면서 동작중인 워킹코일들에 의한 출력의 총합을 서서히 상승시키고, 상기 출력의 총합이 상기 전기 레인지의 최대 허용 출력에 도달하는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하는 기준 주파수 탐색 절차를 수행하고,
    모든 워킹코일들을 재정지시킨 후 상기 동작시킬 워킹코일들에 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 재인가하고, 재인가되는 상기 스위칭 신호를 각 워킹코일들의 요청된 출력에 해당하는 듀티비로 제어하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    어느 하나의 워킹코일만이 동작하고 있는 중에 다른 워킹코일이 동작을 개시하게 되면,
    모든 워킹코일들의 동작을 정지시킨 후, 임의의 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 동작시킬 워킹코일들에 동시에 인가하고, 상기 동일 주파수를 동시에 변경시키면서 출력을 서서히 상승시키고, 동작중인 워킹코일들 중 어느 하나의 현재 출력이 해당 워킹코일에 대하여 미리설정된 제한값에 도달하게 되는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하는 기준 주파수 탐색 절차를 수행하고,
    모든 워킹코일들을 재정지시킨 후 상기 동작시킬 워킹코일들에 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 재인가하고, 재인가되는 상기 스위칭 신호를 각 워킹코일들의 요청된 출력에 해당하는 듀티비로 제어하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기준 주파수 탐색 절차를 수행하는 동안은,
    모든 워킹코일들에 대하여 상기 스위칭 신호들을 인가하는 상기 듀티비를 최대로 유지하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    주파수 제어 또는 듀티비 제어를 수행하지 않은 상태에서, 소정의 워킹코일에서 출력 변화가 감지되면, 해당 워킹코일에 놓여진 용기가 이동 또는 변경된 것으로 판정하고, 상기 기준 주파수 탐색 절차를 재수행하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기준 주파수 탐색 절차를 수행한 후, 상기 동일 주파수에 의한 스위칭 신호를 상기 동작시킬 워킹코일들에 재인가할 때,
    상기 스위칭 신호의 상기 동일 주파수를 동시에 감소시키면서 동작중인 워킹코일들에 의한 상기 출력의 총합을 서서히 상승시키다가 상기 출력의 총합이 상기 전기 레인지의 상기 최대 허용 출력을 넘어서는 시점이 감지되면, 상기 동일 주파수를 동시에 증가시켜 상기 출력의 총합을 낮추고, 상기 출력의 총합이 상기 최대 허용 출력보다 낮아지면 다시 상기 동일 주파수를 감소시켜 상기 출력의 총합을 상승시키는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우,
    어느 하나의 워킹코일에 대해서는 최대 듀티비로 상기 동일 주파수를 변경시키면서 출력을 제어하고, 또하나의 워킹코일에 대해서는 상기 변경되는 동일 주파수의 스위칭 신호를 듀티비 제어함으로써 출력을 제어하고,
    동작중인 워킹코일들의 출력의 총합을 실시간 감시하고, 상기 출력의 총합이 상기 전기 레인지의 최대 허용 출력에 도달하는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하고,
    이후의 각 워킹코일들의 출력 제어는 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가하는 듀티비를 제어함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스위칭 제어부는,
    상기 제1 워킹코일과 상기 제2 워킹코일을 동시에 동작시키는 경우,
    어느 하나의 워킹코일에 대해서는 최대 듀티비로 상기 동일 주파수를 변경시키면서 출력을 제어하고, 또하나의 워킹코일에 대해서는 상기 변경되는 동일 주파수의 스위칭 신호를 듀티비 제어함으로써 출력을 제어하고,
    상기 워킹코일들 중 어느 하나의 현재 출력이 해당 워킹코일에 대하여 미리설정된 제한값에 도달하게 되는 시점을 식별하고, 상기 시점에서의 상기 동일 주파수를 기준 주파수로 설정하고,
    이후의 각 워킹코일들의 출력 제어는 상기 기준 주파수에 의한 스위칭 신호를 인가하는 듀티비를 제어함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는, 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080826A (ko) * 2017-12-21 2019-07-08 포샨 순더 메이디 일렉트리컬 히팅 어플라이언시스 메뉴팩쳐링 코., 리미티드 전자기 조리 기구 및 그의 전력 제어 방법
US11382184B2 (en) 2018-05-29 2022-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Cooking Apparatus and control method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090061863A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 주식회사 부방테크론 유도가열 조리기 및 이의 제어 방법
KR20110092073A (ko) 2010-02-08 2011-08-17 엘지전자 주식회사 유도가열 조리기기
WO2012111244A1 (ja) * 2011-02-14 2012-08-23 三菱電機株式会社 誘導加熱調理器
KR20120109965A (ko) * 2011-03-28 2012-10-09 삼성전자주식회사 유도가열조리기의 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090061863A (ko) * 2007-12-12 2009-06-17 주식회사 부방테크론 유도가열 조리기 및 이의 제어 방법
KR20110092073A (ko) 2010-02-08 2011-08-17 엘지전자 주식회사 유도가열 조리기기
WO2012111244A1 (ja) * 2011-02-14 2012-08-23 三菱電機株式会社 誘導加熱調理器
KR20120109965A (ko) * 2011-03-28 2012-10-09 삼성전자주식회사 유도가열조리기의 제어방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190080826A (ko) * 2017-12-21 2019-07-08 포샨 순더 메이디 일렉트리컬 히팅 어플라이언시스 메뉴팩쳐링 코., 리미티드 전자기 조리 기구 및 그의 전력 제어 방법
US11382184B2 (en) 2018-05-29 2022-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Cooking Apparatus and control method thereof

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