KR20190020582A - 전자 조리 기기 - Google Patents

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KR20190020582A
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김형준
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 전자 조리 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브(microwave)를 이용하는 전자 조리 기기에 관한 것이다. 본 발명에서 따른 전자 조리 기기의 제어부는 입력 전원에 의해 공급되는 입력 전압의 크기 또는 전력 공급부에 포함된 직류 링크부에 인가되는 직류 링크 전압을 주기적으로 감지한다. 제어부는 이와 같이 감지되는 입력 전압의 크기 및 직류 링크 전압 중 적어도 하나가 기준 전압 이하로 내려갈 경우, 마그네트론에 전력을 공급하기 위한 인버터부의 스위칭 동작을 일시적으로 중단하도록 제어한다.

Description

전자 조리 기기{ELECTRONIC COOKING DEVICE}
본 발명은 전자 조리 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로웨이브(microwave)를 이용하는 전자 조리 기기에 관한 것이다.
일반적으로, 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기는 음식물을 수납하여 밀폐한 후, 동작 버튼을 누르게 되면 고압 발생기에 전압이 인가되고 고압 발생기에 인가된 상용 전압은 승압된다. 이에 따라서 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론에 전원이 인가되고, 마그네트론에 의해 발생된 마이크로웨이브는 도파관 등을 통해 캐비티로 전달된다.
이때, 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기는 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브를 캐비티 내부의 음식물에 조사하여 음식물을 구성하고 있는 분자들을 1초에 수억만번 진동시킴으로써 발생되는 마찰열로 음식물을 가열한다.
전술한 바와 같이, 이와 같은 전자 조리 기기는 상용 전원을 통해 공급되는 전력을 이용하여 구동된다. 그러나 상용 전원을 통해 전력이 공급되는 도중에 순간적인 정전이 발생하거나 전자 조리 기기의 내부 또는 외부 요인으로 인하여 서지(surge)성 노이즈가 발생할 수 있다.
이처럼 정전이나 노이즈가 발생하게 되면 전자 조리 기기 내부의 마그네트론에 전력을 공급하기 위한 전력 공급부에 급격한 전압 변동이 발생하게 된다. 이와 같은 급격한 전압 변동으로 인하여 전력 공급부를 구성하는 일부 소자의 소손이 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 정전이나 노이즈 발생으로 인한 급격한 전압 변동으로 인한 소자의 소손 가능성을 최소화할 수 있는 전자 조리 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기에 전력이 공급되는 도중에 순간적인 정전이나 노이즈가 발생하면, 전력 공급이 재개되는 과정에서 전자 조리 기기 내부의 전력 공급부에 급격한 전압 변화가 발생한다. 이러한 전압 변화로 인하여 전력 공급부 내부의 특정 소자에 공급되는 전압 크기가 증가할 경우 해당 소자의 소손이 발생할 가능성이 높다.
이와 같은 소손이 발생하는 이유는, 순간적인 정전이나 노이즈 발생 시 전력 공급부를 구성하는 정류부의 인덕터에 인덕터 전압이 발생하여 순간적으로 에너지가 저장되기 때문이다. 이후 정전이나 노이즈 발생이 중단되어 전력 공급부에 의한 전력 공급이 재개될 때, 인덕터에 저장된 에너지로 인하여 순간적으로 높은 전압이 공급된다.
이러한 소손 발생 가능성을 최소화하기 위하여, 본 발명에서 따른 전자 조리 기기의 제어부는 입력 전원에 의해 공급되는 입력 전압의 크기 또는 전력 공급부에 포함된 직류 링크부에 인가되는 직류 링크 전압을 주기적으로 감지한다. 제어부는 이와 같이 감지되는 입력 전압의 크기 및 직류 링크 전압 중 적어도 하나가 기준 전압 이하로 내려갈 경우, 마그네트론에 전력을 공급하기 위한 인버터부의 스위칭 동작을 일시적으로 중단하도록 제어한다.
이와 같은 스위칭 동작의 중단에 따라서 마그네트론에 대한 전력 공급이 중단되고, 정류부의 인덕터에 저장된 에너지도 서서히 감소하게 된다. 이후 인덕터에 저장된 에너지가 일정 크기 이하로 감소하게 되면 제어부는 인버터부의 스위칭 동작을 재개하도록 제어한다. 이와 같이 인버터부의 스위칭 동작이 재개될 때 인덕터에 저장된 에너지 감소로 인하여 종래와 같은 급격한 전압 변동이 나타나지 않게 된다. 이에 따라서 전력 공급부 내부의 소자 소손 가능성이 최소화된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기는, 입력 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전압을 생성하는 정류부, 상기 정류부로부터 출력되는 직류 전압을 평활화하는 직류 링크부, 스위칭 동작을 통해서 상기 직류 링크부로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부, 상기 인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 마그네트론에 전달하는 마그네트론 구동부 및 상기 입력 전원에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기 및 상기 직류 링크부에 인가되는 직류 링크 전압의 크기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 입력 전압의 크기 및 상기 직류 링크 전압의 크기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 전압 크기 이하이면 상기 스위칭 동작을 중단하도록 제어한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 스위칭 동작을 중단한 이후 미리 정해진 초기화 시간이 경과하면 상기 스위칭 동작을 재개하도록 제어한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 스위칭 동작을 중단한 이후 상기 정류부에 포함된 인덕터에 인가되는 인덕터 전압의 크기가 미리 정해진 인덕터 기준 전압 이하이면 상기 스위칭 동작을 재개하도록 제어한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 입력 전압의 크기 및 상기 직류 링크 전압의 크기 중 적어도 하나를 미리 정해진 주기에 따라서 반복적으로 감지한다.
본 발명에 따르면 정전이나 노이즈 발생으로 인한 급격한 전압 변동으로 인한 전자 조리 기기 내부의 소자의 소손 가능성을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기에 포함되는 전력 공급부의 회로도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 전자 조리 기기의 구동 과정에서 정전이 발생한 이후 구동이 재개될 때 직류 링크 전압 및 구동 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자 조리 기기의 구동 과정에서 정전이 발생한 이후 구동이 재개될 때 직류 링크 전압 및 구동 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 부분 사시도이다. 또한 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기(100)는 본체(102)를 포함한다. 본체(102)의 전면부에는 조리창(104)이 부착된 도어(106)가 개폐 가능하게 결합되고, 본체(102)의 전면 일측부에는 조작패널(108)이 결합된다.
본체(102)와 결합되는 도어(106)는 캐비티(134)를 개폐한다. 도면에서는 도시하지 않았지만 도어(106) 내부에는 마이크로웨이브의 차폐를 위한 도어 쵸크(미도시)가 배치될 수 있다.
조작패널(108)은 조리기기의 운전을 조작하는 조작부(107)와, 조리기기의 동작 등을 표시하는 표시부(105)를 포함한다.
본체(102)의 내부에는 가열 대상(140), 예를 들어 음식물이 수용되어 마이크로웨이브에 의해 조리가 이루어질 수 있도록 소정 크기의 수용공간을 가지는 캐비티(134)가 구비된다.
또한 캐비티(134)의 외측면에는 마이크로웨이브를 발생시키기 위한 마이크로웨이브 생성부(110)가 설치된다. 마이크로웨이브 생성부(110)의 출력부측에는 마이크로웨이브 생성부(110)에서 발생되는 마이크로웨이브를 캐비티(134)의 내측으로 안내하기 위한 마이크로웨이브 전송부(112)가 배치된다.
마이크로웨이브 생성부(110)는 마그네트론(magnetron)을 구비할 수 있다. 마그네트론은 고주파의 마이크로웨이브를 생성하여 출력할 수 있다.
마이크로웨이브 전송부(112)는 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 본 발명의 일 실시예에서, 마이크로웨이브 전송부(112)는 도파관(waveguide) 또는 동축 선로를 구비할 수 있다. 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 마이크로 웨이브 전송부(112)와 마이크로웨이브 생성부(110) 사이에는 도면과 같이 피더(142)가 연결될 수 있다.
한편, 마이크로웨이브 전송부(112)는 도면과 같이 캐비티(134) 내로 개구부(145)를 통해 개구된 형태로 구현이 가능하나, 이에 한정되지 않고, 단부에 안테나(antenna)가 결합되는 것도 가능하다.
개구부(145)는 슬롯 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 마이크로웨이브는 개구부(145) 또는 안테나를 통해 캐비티(134)로 방출된다.
한편, 도면에서는 하나의 개구부(145)가 캐비티(134) 상측에 배치되는 것으로 도시되어 있으나 개구부(145)가 캐비티(134)의 하측 또는 측부에 배치되는 것도 가능하며, 복수의 개구부가 배치되는 것도 가능하다. 개구부(145) 대신에 안테나를 통해 결합되는 경우도 마찬가지이다.
다시 도면을 참조하면, 마이크로웨이브 생성부(110)의 하측에는 마이크로웨이브 생성부(110)에 전원을 공급하는 전력 공급부(200)가 구비된다.
전력 공급부(200)는 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 전력 공급부(200)는 고압 트랜스, 또는 하나 이상의 스위칭 소자에 의한 스위칭 동작에 의하여 생성되는 고출력 전압을 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 인버터를 구비할 수 있다.
한편, 마이크로웨이브 생성부(110)의 주변에는 마이크로웨이브 생성부(110)를 냉각하기 위한 냉각팬(미도시)이 설치될 수 있다.
또한 도면에서는 도시되지 않았지만, 캐비티(134) 내의 공진 모드 변환을 위한 공진 모드 변환부(미도시)가 배치될 수 있다. 공진 모드 변환부(미도시)의 예로는 스터러(stirrer), 회전 테이블, 슬라이딩 테이블 등을 들 수 있다. 이 중 회전 테이블과 슬라이딩 테이블은 캐비티(134)의 하부에 배치될 수 있으며, 스터러는 캐비티의 하부, 측면, 상부 등 다양한 위치에 배치될 수 있다.
전술한 마이크로웨이브를 이용한 전자 조리 기기(100)는 사용자가 도어(106)를 열고 가열 대상(140)을 캐비티(134) 내에 넣은 후 도어(106)를 닫은 상태에서 조작패널(108), 특히 조작부(107)를 조작하여 원하는 출력을 선택하고 조리 선택 버튼(미도시)과 시작 버튼(미도시)을 누르면 동작하게 된다.
이 때 전자 조리 기기(100) 내의 전력 공급부(200)는 입력된 교류 전원을 고압의 직류 전원으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하고, 마이크로웨이브 생성부(110)는 사용자가 원하는 출력에 해당하는 마이크로웨이브를 생성하여 출력한다. 또한 마이크로웨이브 전송부(112)는 생성된 마이크로웨이브를 전송하여 캐비티(134)로 방출하게 된다. 이에 따라 캐비티(134) 내부에 있는 가열 대상(140), 예를 들어 조리물이 가열된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기에 포함되는 전력 공급부의 회로도이다.
도 3을 참조하면, 전력 공급부는 정류부(302), 직류 링크부(304), 인버터부(306), 마그네트론 구동부(308)를 포함한다.
정류부(302)는 입력 전원(32)으로부터 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전압을 생성한다. 정류부(302)는 정류 동작을 위한 하나 이상의 다이오드(34), 예컨대 브릿지 다이오드 및 인덕터(L)를 포함한다. 실시예에 따라서는 스위칭 소자를 구비하는 컨버터 회로가 정류부(302) 대신에 사용될 수도 있다.
직류 링크부(304)는 정류부(302)와 연결되어 정류부(302)로부터 출력되는 직류 전압을 평활화한다. 직류 링크부(304)는 평활화 동작을 수행하는 직류 링크 커패시터(C1)를 포함한다.
인버터부(306)는 스위칭 소자(T1, T2)에 의한 스위칭 동작을 통해서 직류 링크부(304)로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 인버터부(306)는 스위칭 동작을 수행하기 위한 하나 이상의 스위칭 소자(T1, T2)를 포함할 수 있다. 스위칭 소자(T1, T2)는 스위치 신호 생성부(42)에 의해서 생성되는 스위치 신호(S1, S2)에 의해서 서로 상보적으로 턴 온 및 턴 오프될 수 있다. 이와 같은 스위칭 소자(T1, T2)의 턴 온 및 턴 오프 동작을 스위칭 동작이라 한다. 인버터부(306)의 스위칭 소자(T1, T2)에는 각각 대응되는 커패시터(C2, C3)가 연결된다.
마그네트론 구동부(308)는 인버터부(306)로부터 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 마그네트론(36)에 전달한다. 마그네트론 구동부(308)에 포함된 고전압 변환기(38)는 인버터부(306)로부터 출력되는 교류 전압을 미리 정해진 주파수를 갖는 고주파 전압으로 변환할 수 있다.
마그네트론(36)은 자기장을 이용한 진공관으로서, 마그네트론 구동부(308)에 의해서 전달되는 고주파 전압을 이용하여 극초단파, 즉 마이크로웨이브를 출력한다. 마그네트론(36)은 양극, 음극, 그리드를 갖는 2극 진공관으로 구성될 수 있다.
제어부(40)는 입력 전원(32)에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 마그네트론 구동부(308)에 의해서 공급되는 출력 전압의 크기(Ebm)에 기초하여 스위치 신호 생성부(42)에 전류 지령치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 출력 전압의 크기(Ebm)에 기초하여 마그네트론(36)의 소비 전력을 계산하고, 계산된 소비 전력에 기초하여 전력 지령치를 생성할 수 있다. 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 전력 지령치를 기초로 스위치 신호 생성부(42)에 전달할 전류 지령치를 계산할 수 있다.
한편, 종래 기술에 따르면 도 3과 같은 구성을 갖는 전력 공급부를 포함하는 전자 조리 기기의 동작 과정에서, 순간적인 정전이나 노이즈 발생으로 인하여 입력 전압의 크기(VIN)나 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 순간적으로 크게 낮아지는 현상이 나타날 수 있다. 이와 같은 순간적인 전압 저하 현상이 발생하면 직류 링크 전압의 크기(VDC)는 0V 근처까지 낮아지게 되지만, 정류부(302)에 포함된 인덕터(L)는 에너지를 저장하려는 성질을 갖기 때문에 상대적으로 낮은 속도로 전압이 떨어지게 된다. 이에 따라서 입력 전압의 크기(VIN)나 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 순간적으로 크게 낮아질 경우 인덕터(L)에는 인덕터 전압(ΔVL)이 발생하게 된다.
이와 같이 인덕터(L)에 발생하는 인덕터 전압(ΔVL)은 낮은 속도로 줄어들게 되는데, 이 인덕터 전압(ΔVL)이 완전히 감소하지 않은 상황에서 다시 입력 전압이나 직류 링크 전압의 크기가 정상 상태로 복귀하면, 인덕터(L)에 남아 있는 인덕터 전압(ΔVL)과 직류 링크 전압(VDC) 간의 에너지 중첩이 발생하게 된다. 이에 따라서 직류 링크 캐패시터(C1)에는 전력 공급부가 정상 상태일 때에 비해서 훨씬 더 큰 전압(VDC+ΔVL)이 인가된다.
이와 같은 피크성 전압(VDC+ΔVL)이 인버터부(306)에 인가됨에 따라서, 인버터부(306)에 의해서 마그네트론 구동부(308)로 공급되는 구동 전압의 크기(Ebm) 또한 증가하게 된다. 이 때, 증가된 구동 전압의 크기(Ebm)가 마그네트론 구동부(308)를 구성하는 소자, 예컨대 다이오드(D4, D5)의 사양에 따른 한계 전압을 벗어나게 되면 다이오드(D4, D5)의 소손이 발생할 수 있다. 예를 들어 다이오드(D4, D5)가 소손되지 않고 견딜 수 있는 최대 전압이 9kV일 때, 전술한 피크성 전압(VDC+ΔVL)으로 인하여 구동 전압의 크기(Ebm)가 10kV 이상이 되면 다이오드(D4, D5)의 소손이 발생하게 된다.
이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 제어부(40)는 입력 전원(32)에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크부(304)에 인가되는 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나에 기초하여 인버터부(306)의 스위칭 동작을 제어한다. 이를 위해 제어부(40)는 입력 전원(32)에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크부(304)에 인가되는 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 각각 측정할 수 있다.
제어부(40)는 이와 같이 측정되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 전압 크기 이하이면 인버터부(306)의 스위칭 동작을 중단하도록 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크부(304)에 인가되는 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 측정한 제어부(40)는 측정된 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나를 미리 정해진 기준 전압과 비교할 수 있다.
예를 들어 제어부(40)는 측정된 입력 전압의 크기(VIN)를 미리 정해진 제1 기준 전압과 비교할 수 있다. 비교 결과, 입력 전압의 크기(VIN)가 제1 기준 전압 이하인 경우, 제어부(40)는 스위치 신호 생성부(42)에 대한 전류 지령 전달을 중단한다. 이에 따라서 스위치 신호 생성부(42)에 의한 스위칭 소자(T1, T2)로의 스위치 신호 공급이 중단되어 스위칭 소자(T1, T2)에 의한 스위칭 동작이 중단된다.
또 다른 예로, 제어부(40)는 측정된 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 미리 정해진 제2 기준 전압과 비교할 수 있다. 비교 결과, 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 제2 기준 전압 이하인 경우, 제어부(40)는 스위치 신호 생성부(42)에 대한 전류 지령 전달을 중단한다. 이에 따라서 스위치 신호 생성부(42)에 의한 스위칭 소자(T1, T2)로의 스위치 신호 공급이 중단되어 스위칭 소자(T1, T2)에 의한 스위칭 동작이 중단된다.
또 다른 예로, 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN)가 제1 기준 전압 이하이고 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 제2 기준 전압 이하인 경우, 스위치 신호 생성부(42)에 대한 전류 지령 전달을 중단할 수 있다. 이에 따라서 스위치 신호 생성부(42)에 의한 스위칭 소자(T1, T2)로의 스위치 신호 공급이 중단되어 스위칭 소자(T1, T2)에 의한 스위칭 동작이 중단된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 인버터부(306)가 스위칭 동작을 중단한 이후 미리 정해진 초기화 시간이 경과하면 인버터부(306)의 스위칭 동작을 재개하도록 제어할 수 있다. 초기화 시간은 인덕터(L)에 저장되었던 인덕터 전압(ΔVL)을 일정 크기 이하로 감소시키기 위한 시간으로써, 실험적으로 결정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어부(40)는 인버터부(306)가 스위칭 동작을 중단한 이후 정류부(302)에 포함된 인덕터(L)에 인가되는 인덕터 전압(ΔVL)의 크기가 미리 정해진 인덕터 기준 전압 이하이면 인버터부(306)의 스위칭 동작을 재개하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 인덕터(L)에 인가되는 인덕터 전압(ΔVL)을 직접 측정하여 인덕터 전압(ΔVL)이 미리 정해진 인덕터 기준 전압 이하로 떨어질 때까지 인버터부(306)의 스위칭 동작을 중단하도록 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나가 기준 전압 이하인 것이 감지될 경우, 입력 전압이나 직류 링크 전압의 크기가 다시 정상으로 복귀되는지 여부와는 관계 없이 일정 시간 동안 스위칭 동작을 중단시킴으로써, 인덕터(L)에 저장되었던 인덕터 전압(ΔVL)을 감소시킬 수 있다. 따라서 종래와 같이 인덕터 전압(ΔVL)으로 인한 피크성 전압의 발생이 방지되고, 그에 따른 구동 전압 크기(Ebm)의 증가 및 이로 인한 다이오드(D4, D5)의 소손을 방지할 수 있다.
한편, 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나를 미리 정해진 주기에 따라서 반복적으로 감지할 수 있다. 예컨대 제어부(40)는 0.01초 내지 0.001초 간격으로 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나를 감지하여 전술한 바와 같이 인버터부(306)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 이처럼 매우 짧은 주기로 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 적어도 하나를 감지함으로써 전자 조리 기기에 발생하는 순간적인 전압 변화에 보다 빠르게 대응할 수 있다.
도 4는 종래 기술에 따른 전자 조리 기기의 구동 과정에서 정전이 발생한 이후 구동이 재개될 때 직류 링크 전압 및 구동 전압의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 4에는 시간(t)의 흐름에 따른 직류 링크 전압(502) 및 구동 전압(504)의 변화가 각각 도시되어 있다.
전술한 바와 같이 전자 조리 기기의 구동 과정에서 순간적인 정전이나 노이즈 발생으로 인하여 입력 전압의 크기(VIN)나 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 순간적으로 크게 낮아지는 현상이 나타날 수 있다. 도 4에서 구간(P1)은 이러한 정전이나 노이즈 발생으로 인하여 직류 링크 전압의 크기(502)가 급격하게 감소하는 구간이다. 전술한 바와 같이 직류 링크 전압의 크기(502)가 급격하게 감소하더라도 인덕터(L)에는 인덕터 전압(ΔVL)이 저장되어 있다.
이후 정전이 해제되거나 노이즈가 사라져 전자 조리 기기에 대한 정상적인 전력 공급이 재개되는 구간(P2) 이후에는 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 다시 정상으로 복귀한다. 그러나 도 4에 도시된 바와 같이 구간(P2)에서 마그네트론(36)에 공급되는 구동 전압(504)은 순간적으로 인덕터(L)에 저장되어 있던 인덕터 전압(ΔVL)만큼 상승하게 된다. 이러한 피크성 전압으로 인하여 전술한 바와 같은 소자, 예컨대 다이오드 소자의 소손이 발생하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 전자 조리 기기의 구동 과정에서 정전이 발생한 이후 구동이 재개될 때 직류 링크 전압 및 구동 전압의 변화를 나타내는 그래프이다. 도 5에는 시간(t)의 흐름에 따른 직류 링크 전압(602) 및 구동 전압(604)의 변화가 각각 도시되어 있다.
도 5에서 구간(P3)는 정전이나 노이즈 발생으로 인하여 직류 링크 전압의 크기(602)가 급격하게 감소하는 구간이다. 이 때 직류 링크 전압의 크기(602)가 급격하게 감소하더라도 인덕터(L)에는 인덕터 전압(ΔVL)이 저장되어 있다.
이와 같이 입력 전압의 크기(VIN)나 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 순간적으로 크게 낮아져 직류 링크 전압의 크기(602)가 감소하면, 본 발명에 따른 제어부(40)는 인버터부(306)의 스위칭 동작을 중단하도록 제어한다. 구간(P4)는 인버터부(306)의 스위칭 동작이 중단되는 구간으로, 스위칭 동작의 중단에 따라서 직류 링크 전압의 크기(602)도 일정하게 유지된다. 또한 스위칭 동작이 중단되는 구간(P4) 동안 인덕터(L)에 저장되는 인덕터 전압(ΔVL)의 크기도 점차 감소하게 된다.
이후 미리 정해진 초기화 시간이 경과하거나 인덕터 전압(ΔVL)의 크기가 인덕터 기준 전압 이하로 감소하면, 제어부(40)는 인버터부(306)의 스위칭 동작을 재개한다(P5). 이 때 인덕터 전압(ΔVL)의 크기가 충분히 감소된 상태이므로 구간(P5)에서 구동 전압(604)이 급격하게 상승하는 현상은 일어나지 않는다. 따라서 종래와 같은 소자의 소손 또한 발생하지 않는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 조리 기기의 제어부(40)는 먼저 입력 전원(32)에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크부(304)에 인가되는 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 감지한다(702). 실시예에 따라서 제어부(40)는 입력 전원(32)에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크부(304)에 인가되는 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 어느 하나를 감지할 수도 있다.
다음으로, 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN)가 미리 정해진 제1 기준 전압 이하인지 여부를 판단한다(704). 판단(704) 결과 입력 전압의 크기(VIN)가 미리 정해진 제1 기준 전압을 초과하면, 제어부(40)는 미리 정해진 주기에 따라서 반복적으로 입력 전압의 크기(VIN)를 감지한다(702).
판단(704) 결과 입력 전압의 크기(VIN)가 미리 정해진 제1 기준 전압 이하이면, 제어부(40)는 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 미리 정해진 제2 기준 전압 이하인지 여부를 판단한다(706). 판단(706) 결과 직류 링크 전압의 크기(VDC)가 미리 정해진 제2 기준 전압을 초과하면, 제어부(40)는 미리 정해진 주기에 따라서 반복적으로 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 감지한다(702).
판단(706) 결과 직류 링크 전압의 크기(VDC)기 미리 정해진 제2 기준 전압 이하인 것으로 확인되면, 제어부(40)는 인버터부(306)의 스위칭 동작이 중단되도록 스위치 신호 생성부(42)를 제어한다(708).
도 7에 도시된 실시예에서는 제어부(40)가 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 모두 측정하고, 입력 전압의 크기(VIN)를 제1 기준 전압과 비교한 결과 및 직류 링크 전압의 크기(VDC)를 제2 기준 전압과 비교한 결과에 따라서 인버터부(306)의 스위칭 동작이 중단되도록 스위치 신호 생성부(42)를 제어한다.
그러나 본 발명의 다른 실시예에서, 제어부(40)는 입력 전압의 크기(VIN) 및 직류 링크 전압의 크기(VDC) 중 어느 하나만을 측정하고, 측정된 전압의 크기가 기준 전압 이하인 경우 인버터부(306)의 스위칭 동작이 중단되도록 스위치 신호 생성부(42)를 제어할 수도 있다.
인버터부(306)의 스위칭 동작이 중단된 후, 제어부(40)는 미리 정해진 초기화 시간이 경과했는지 여부를 판단한다(710). 판단(710) 결과 초기화 시간이 경과한 것으로 확인되면 제어부(40)는 인버터부(306)의 스위칭 동작이 재개되도록 스위치 신호 생성부(42)를 제어한다(712).
본 발명의 다른 실시예에서, 제어부(40)는 스위칭 동작의 중단(708) 이후 인덕터 전압을 직접 측정하고, 측정된 인덕터 전압이 인덕터 기준 전압 이하인지 여부를 확인할 수 있다. 확인 결과 인덕터 전압이 인덕터 기준 전압 이하이면 제어부(40)는 인버터부(306)의 스위칭 동작이 재개되도록 스위치 신호 생성부(42)를 제어할 수 있다(712).
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (5)

  1. 입력 전원으로부터 공급되는 교류 전원을 정류하여 직류 전압을 생성하는 정류부;
    상기 정류부로부터 출력되는 직류 전압을 평활화하는 직류 링크부;
    스위칭 동작을 통해서 상기 직류 링크부로부터 출력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터부;
    상기 인버터부로부터 출력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 마그네트론에 전달하는 마그네트론 구동부; 및
    상기 입력 전원에 의해서 공급되는 입력 전압의 크기 및 상기 직류 링크부에 인가되는 직류 링크 전압의 크기 중 적어도 하나에 기초하여 상기 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하는
    전자 조리 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 전압의 크기 및 상기 직류 링크 전압의 크기 중 적어도 하나가 미리 정해진 기준 전압 크기 이하이면 상기 스위칭 동작을 중단하도록 제어하는
    전자 조리 기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 스위칭 동작을 중단한 이후 미리 정해진 초기화 시간이 경과하면 상기 스위칭 동작을 재개하도록 제어하는
    전자 조리 기기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 스위칭 동작을 중단한 이후 상기 정류부에 포함된 인덕터에 인가되는 인덕터 전압의 크기가 미리 정해진 인덕터 기준 전압 이하이면 상기 스위칭 동작을 재개하도록 제어하는
    전자 조리 기기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 입력 전압의 크기 및 상기 직류 링크 전압의 크기 중 적어도 하나를 미리 정해진 주기에 따라서 반복적으로 감지하는
    전자 조리 기기.
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