KR20190110809A - Cooker performing temperature predictive control and Operating method thereof - Google Patents

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KR20190110809A KR1020180032719A KR20180032719A KR20190110809A KR 20190110809 A KR20190110809 A KR 20190110809A KR 1020180032719 A KR1020180032719 A KR 1020180032719A KR 20180032719 A KR20180032719 A KR 20180032719A KR 20190110809 A KR20190110809 A KR 20190110809A
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Abstract

Disclosed are a cooking device for performing a temperature prediction control and an operating method thereof. According to one aspect of a technical idea of the present disclosure, the cooking device comprises: a switching circuit providing alternating current power for induction heating, and generating the alternating current power through a switching operation in response to a switch driving signal; a temperature detecting part measuring a temperature inside the cooking device to generate temperature information; a temperature maintenance prediction module generating a prediction result by predicting whether or not the temperature detected by the temperature detecting part is maintained within a predetermined range during a cooking period through calculation using the temperature information; and a control circuit adjusting and outputting at least one of a frequency and a duty of the switch driving signal in response to the prediction result. Therefore, the present invention is capable of preventing damage to a switching device together while driving a heating part for a sufficient time by predicting and controlling the driving of the heating part through predicting a temperature change in advance.

Description

온도 예측 제어를 수행하는 조리 기기 및 그 동작방법{Cooker performing temperature predictive control and Operating method thereof}Cooker performing temperature predictive control and operating method

본 개시의 기술적 사상은 조리 기기에 관한 것으로서, 자세하게는 온도 예측 제어를 수행하는 조리 기기 및 그 동작방법에 관한 것이다.The technical idea of the present disclosure relates to a cooking apparatus, and more particularly, to a cooking apparatus for performing temperature prediction control and a method of operating the same.

조리 기기로서 전기 레인지(Electric Range)는 전기를 에너지원으로 하여 화구의 가열부를 구동함으로써 화구에 놓여진 피가열체를 가열하는 기기이다. 전기 레인지는 피가열체를 가열함으로써 용기에 담긴 음식을 조리하는 용도로 사용되기도 하며, 용기에 담긴 다양한 액체를 가열하는 용도로 사용되기도 한다.As a cooking apparatus, an electric range is an apparatus that heats a heated object placed on a crater by driving a heating unit of the crater by using electricity as an energy source. The electric range is used for cooking food in a container by heating a heated object, or for heating various liquids in a container.

전기 레인지는 직류 전원에 대한 스위칭 제어를 통해 생성되는 교류 전원을 이용하여 가열부를 구동할 수 있다. 일 예로서, 전기 레인지에 구비되는 스위칭 소자(예컨대, 인버터 회로)가 구동 신호에 응답하여 직류 전원을 스위칭함으로써 교류 전원을 생성할 수 있으며, 이 때 교류 전원에 의한 스위칭 소자의 발열로 인하여 스위칭 소자에 손상이 발생될 수 있다. 스위칭 소자의 손상을 방지하기 위하여 가열부의 구동을 중단하는 등이 제어가 필요로 되나, 이 경우 가열부를 충분한 시간 동안 구동하지 못함으로써 조리 성능에 제약이 발생될 수 있다.The electric range may drive the heating unit by using the AC power generated through the switching control of the DC power. As an example, a switching element (for example, an inverter circuit) included in an electric range may generate AC power by switching DC power in response to a driving signal, and at this time, the switching device may be generated due to the heat generation of the switching device by the AC power. Damage may occur. In order to prevent damage to the switching element, it is necessary to control such as stopping the driving of the heating unit. In this case, however, the cooking performance may be restricted by not driving the heating unit for a sufficient time.

본 개시의 기술적 사상은 온도 변화를 미리 예측함에 의해 가열부의 구동을 예측 제어함으로써 충분한 시간 동안 가열부를 구동함과 함께, 스위칭 소자의 손상을 방지할 수 있는 조리 기기 및 그 동작방법을 제공하는 데 있다.The technical idea of the present disclosure is to provide a cooking apparatus and an operation method thereof capable of preventing damage to a switching element while driving the heating unit for a sufficient time by predicting and controlling the driving of the heating unit by predicting a temperature change in advance. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 조리 기기는, 유도 가열(Induction Heating)을 위한 교류 전원을 제공하며, 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 통해 상기 교류 전원을 생성하는 스위칭 회로와, 상기 조리 기기 내부의 온도를 측정하여 온도 정보를 생성하는 온도 검출부와, 상기 온도 정보를 이용한 연산을 통해, 상기 온도 검출부에 의해 검출되는 온도가 조리 구간 동안 일정 범위를 유지하는지를 예측한 예측 결과를 생성하는 온도 유지 예측 모듈 및 상기 예측 결과에 응답하여 상기 스위치 구동 신호의 주파수 및 듀티 중 적어도 하나를 조절하여 출력하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cooking appliance according to one aspect of the technical idea of the present disclosure, provides an AC power source for induction heating, and through the switching operation in response to a switch drive signal A switching circuit for generating a temperature, a temperature detector for measuring temperature inside the cooking appliance, and generating temperature information, and a calculation using the temperature information maintains a predetermined range during the cooking period. And a control circuit for adjusting and outputting at least one of a frequency and a duty of the switch driving signal in response to the prediction result.

본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기 및 그 동작방법에 의하면, 가열부의 구동을 예측 제어함으로써 가열부의 충분한 구동 시간을 확보함으로써 조리 성능을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 상대적으로 고가의 반도체 장치로 구현되는 스위칭 소자의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to a cooking apparatus and an operating method thereof according to an exemplary embodiment of the present disclosure, by predicting and controlling the driving of the heating unit, a sufficient driving time of the heating unit may be secured to improve cooking performance, and the semiconductor device may be relatively expensive. There is an effect that can prevent damage to the switching element to be implemented.

도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기를 나타내는 블록도이다.
도 2a,b는 도 1의 온도 유지 예측 모듈의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 3a,b는 본 발명의 실시예에 따른 조리 기기의 다양한 구현 예들을 나타내는 블록도이다.
도 4는 하나의 조리 구간 내에 포함되는 다수의 가열 구간들에 본 발명의 실시예가 적용된 예를 나타내는 그래프이다.
도 5a,b는 온도 변화 기울기에 따른 가열 출력 제어의 일 예를 나타내는 표이다.
도 6은 스위치 구동 신호의 주파수를 조절함에 의해 가열 출력을 제어하는 예를 나타내는 그래프이다.
도 7은 변형 가능한 실시예에 따른 조리 기기의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 조리 기기의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.1 is a block diagram illustrating a cooking apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
2A and 2B are block diagrams illustrating an implementation example of the temperature maintenance prediction module of FIG. 1.
3A and 3B are block diagrams illustrating various implementations of a cooking apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph illustrating an example in which an embodiment of the present invention is applied to a plurality of heating sections included in one cooking section.
5A and 5B are tables showing an example of heating output control according to a temperature change slope.
6 is a graph showing an example of controlling the heating output by adjusting the frequency of the switch drive signal.
7 is a block diagram illustrating an embodiment of a cooking appliance according to a deformable embodiment.
8 and 9 are flowcharts illustrating a method of operating a cooking apparatus according to exemplary embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 조리 기기를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 조리 기기(100)는 직류 전원 생성부(110), 스위칭 회로(120), 가열부(130), 제어 회로(140), 온도 검출부(150) 및 온도 유지 예측 모듈(160)을 포함할 수 있다. 이외에도, 도 1에는 도시되지 않았으나, 조리 기기(100)에서 수행될 수 있는 다른 다양한 동작들을 위해 추가의 구성 요소가 조리 기기(100)에 더 구비될 수 있으며, 일 예로서 화구에 놓여진 피가열체를 감지하기 위한 장치나 사용자 인터페이스부 및 통신부 등 다양한 기능들을 수행하는 구성 요소가 더 구비될 수 있을 것이다.1 is a block diagram illustrating a cooking apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Referring to FIG. 1, the cooking apparatus 100 may include a DC power generator 110, a switching circuit 120, a heating unit 130, a control circuit 140, a temperature detector 150, and a temperature maintenance prediction module 160. ) May be included. In addition, although not shown in FIG. 1, additional components may be further included in the cooking apparatus 100 for various other operations that may be performed in the cooking apparatus 100, and as an example, a heating element placed in a fireball. A device for detecting a device or a component for performing various functions such as a user interface unit and a communication unit may be further provided.

일 실시예에 따라, 조리 기기(100)는 하나 이상의 화구를 포함하고, 전기적 원리를 이용해 화구에 놓여진 피가열체를 가열하는 전기 레인지일 수 있다. 상기 화구라는 용어는 다양하게 정의가 가능하며, 본 발명의 실시예들에서 상기 화구는 용기 등의 피가열체가 놓여지는 위치에 대응하여 배치되는 가열부(130)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 조리 기기(100)가 다수 개의 화구들을 포함할 때, 일부의 화구는 워킹 코일을 포함하여 전자기 유도 작용을 통해 피가열체를 가열하는 인덕션에 해당할 수 있으며, 다른 일부의 화구는 열선이 포함된 금속판을 가열하여 열을 발생하는 핫플레이트, 열선이 분포되어 세라믹 판을 가열하여 열을 발생하는 하이라이트 등 다른 종류의 화구일 수도 있다.According to an embodiment, the cooking appliance 100 may include one or more craters, and may be an electric range for heating a heated object placed on the crater by using an electrical principle. The term "crater" can be defined in various ways, and in the embodiments of the present invention, the crater may be defined as including a heating unit 130 disposed corresponding to a position where a heating element such as a container is placed. When the cooking appliance 100 includes a plurality of craters, some of the craters may correspond to an induction for heating the heating element through an electromagnetic induction action including a working coil, and some of the craters may include a heating wire. Another kind of crater may be a hot plate that heats a metal plate to generate heat, and a highlight that heat wires are distributed to heat a ceramic plate to generate heat.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 조리 기기(100)는 전기 레인지 이외의 다른 다양한 종류의 기기에 해당할 수도 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예에 따른 조리 기기(100)는 스위칭 소자를 이용하여 교류 전원(예컨대, 교류 전압 또는 교류 전류)을 생성하여 가열부를 구동하는 다양한 종류의 가열 기기일 수도 있다. 이하, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 조리 기기(100)는 전기 레인지에 해당하고, 워킹 코일에 의해 생성되는 자기장이 비가열체에 전류를 유도함으로써 조리가 수행되는 것으로 가정할 것이다.On the other hand, the cooking device 100 according to an embodiment of the present invention may correspond to various kinds of devices other than an electric range. For example, the cooking apparatus 100 according to the embodiment of the present invention may be various kinds of heating apparatuses that drive an heating unit by generating an AC power source (for example, an AC voltage or an AC current) using a switching element. Hereinafter, in describing an embodiment of the present invention, the cooking apparatus 100 corresponds to an electric range, and it will be assumed that the cooking is performed by inducing a current in the non-heating body of the magnetic field generated by the working coil.

직류 전원 생성부(110)는 외부로부터 공급되는 상용 전원을 수신하고, 교류 전원에 대한 평활화 동작을 통해 직류 전압을 생성하여 출력할 수 있다. 상용 전원은 사용하는 국가 및/또는 지역에 따라 110V 교류 전원, 220V 교류 전원, 380V 교류 전원 또는 그 외의 임의의 전압 레벨을 갖는 교류 전원에 해당할 수 있다.The DC power generator 110 may receive commercial power supplied from the outside, and generate and output a DC voltage through a smoothing operation with respect to the AC power. The commercial power source may correspond to an 110V AC power source, a 220V AC power source, a 380V AC power source, or an AC power source having any other voltage level depending on the country and / or region of use.

스위칭 회로(120)는 인버터 회로를 포함할 수 있으며, 수신된 직류 전압에 대한 고주파 스위칭 동작을 통해 고주파 교류 전원(예컨대, 교류 전압 또는 교류 전류)을 생성하고 이를 가열부(130)로 제공할 수 있다. 가열부(130)는 스위칭 회로(120)로부터 교류 전원을 수신하는 워킹 코일을 포함할 수 있으며, 워킹 코일은 교류 전원에 의하여 화구 상에 놓여진 피가열체와 전류 공진하게 되고, 이에 의해 피가열체가 발열되어 조리 기능이 수행될 수 있다. The switching circuit 120 may include an inverter circuit. The switching circuit 120 may generate a high frequency AC power (eg, an AC voltage or an AC current) through a high frequency switching operation with respect to the received DC voltage, and provide the same to the heating unit 130. have. The heating unit 130 may include a working coil for receiving AC power from the switching circuit 120, and the working coil may resonate with a heating element placed on the fireball by the AC power, whereby the heating element The heating function may be performed to generate heat.

제어 회로(140)는 스위칭 회로(120)의 고주파 스위칭 동작을 위한 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 생성할 수 있다. 제어 회로(140)는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 제공함으로써 스위칭 회로(120)로부터 출력되는 교류 전원의 주파수 및/또는 듀티(duty)를 조절할 수 있다. 또한, 제어 회로(140)의 제어에 기반하여 교류 전원의 주파수 및/또는 듀티(duty)가 조절됨에 따라 가열부(130)의 유도 가열 출력이 조절될 수 있다. 일 예로서, 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)에 응답하여 스위칭 회로(120)로부터 출력되는 교류 전원의 주파수가 증가 또는 감소되거나 듀티가 증가 또는 감소됨으로써 유도 가열 출력이 조절될 수 있다.The control circuit 140 may generate a switch driving signal Ctrl_SW for the high frequency switching operation of the switching circuit 120. The control circuit 140 may adjust the frequency and / or duty of the AC power output from the switching circuit 120 by providing the switch driving signal Ctrl_SW. In addition, the induction heating output of the heating unit 130 may be adjusted as the frequency and / or duty of the AC power is adjusted based on the control of the control circuit 140. As an example, the induction heating output may be adjusted by increasing or decreasing the frequency of the AC power output from the switching circuit 120 or increasing or decreasing the duty in response to the switch driving signal Ctrl_SW.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 온도 검출부(150)는 조리 기기(100) 내부의 온도 또는 조리 기기(100) 내의 장치의 온도를 검출하고 온도 정보(Temp)를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따라, 온도 검출부(150)는 스위칭 회로(120)에 구비되는 스위칭 소자의 온도를 검출하고, 검출 결과에 따른 온도 정보(Temp)를 출력할 수 있다. 온도 검출부(150)는 다양한 종류의 검출 장치를 포함할 수 있으며, 일 예로서 온도 검출부(150)는 온도의 변화에 따라 전기 저항값이 변동되는 반도체 소자로서 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the temperature detector 150 may detect a temperature inside the cooking apparatus 100 or a temperature of an apparatus in the cooking apparatus 100 and output temperature information Temp. According to an embodiment, the temperature detector 150 may detect the temperature of the switching element provided in the switching circuit 120 and output temperature information Temp based on the detection result. The temperature detector 150 may include various types of detection devices. For example, the temperature detector 150 may include a thermistor as a semiconductor device in which an electric resistance value changes according to a change in temperature.

온도 유지 예측 모듈(160)은 온도 정보(Temp)에 기반하여 소정의 조리 구간동안 스위칭 소자의 온도가 일정 범위를 유지하는 지(또는, 정상 온도를 유지하는 지)를 예측하며, 그 예측 결과(Res_pred)를 제어 회로(140)로 제공할 수 있다. 제어 회로(140)는 예측 결과(Res_pred)에 기반하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)를 제어할 수 있으며, 일 예로서 가열부(130)의 유도 가열의 출력이 감소 또는 증가되도록 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수 및/또는 듀티를 조절할 수 있다. 또한, 스위칭 회로(120)는 조절된 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)에 응답하여 그 주파수 및/또는 듀티(duty)가 조절된 교류 전원을 생성하여 가열부(130)로 제공할 수 있다.The temperature maintenance prediction module 160 predicts whether the temperature of the switching element maintains a certain range (or maintains a normal temperature) during the predetermined cooking period based on the temperature information Temp, and the prediction result ( Res_pred) may be provided to the control circuit 140. The control circuit 140 may control the switch driving signal Ctrl_SW based on the prediction result Res_pred. For example, the control circuit 140 may reduce or increase the output of the induction heating of the heating unit 130. The frequency and / or duty of the can be adjusted. In addition, the switching circuit 120 may generate an AC power whose frequency and / or duty is adjusted in response to the adjusted switch driving signal Ctrl_SW and provide the generated AC power to the heating unit 130.

스위칭 회로(120)는 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)에 응답하여 스위칭이 제어되는 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 일 예로 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT))를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과한 것으로서, 스위칭 회로(120)는 SCR(Silicon Controlled Rectifier), MOS-FET 또는 IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor) 등 다양한 종류의 스위칭 소자를 포함하여도 무방할 것이다.The switching circuit 120 may include a switching element in which switching is controlled in response to the switch driving signal Ctrl_SW. For example, the switching circuit 120 may include an insulated gate bipolar transistor (IGBT). However, this is only an example, and the switching circuit 120 may include various types of switching elements such as a silicon controlled rectifier (SCR), an MOS-FET, or an integrated gate-commutated thyristor (IGCT).

도 2a,b는 도 1의 온도 유지 예측 모듈(160)의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다.2A and 2B are block diagrams illustrating an implementation example of the temperature maintenance prediction module 160 of FIG. 1.

도 1 및 도 2a를 참조하면, 온도 유지 예측 모듈(160)은 기울기 판단부(161) 및 예측부(162)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 기울기 판단부(161)는 온도 검출부(150)로부터 온도 정보(Temp)를 수신하고, 수신된 온도 정보(Temp)에 대한 연산 처리를 통해 온도 변화의 기울기를 산출할 수 있다. 예컨대, 기울기 판단부(161)는 온도 정보(Temp)를 이용한 미분 처리에 기반하여 온도 변화 기울기를 산출할 수 있으며, 산출된 기울기 값을 예측부(162)로 제공할 수 있다.1 and 2A, the temperature maintenance prediction module 160 may include a slope determiner 161 and a predictor 162. According to an embodiment, the tilt determination unit 161 may receive the temperature information Temp from the temperature detector 150 and calculate a slope of the temperature change through a calculation process on the received temperature information Temp. . For example, the slope determination unit 161 may calculate a temperature change slope based on the derivative process using the temperature information Temp, and provide the calculated slope value to the predictor 162.

예측부(162)는 스위칭 소자의 온도 검출 결과를 수신하고, 이에 기반하여 스위칭 소자의 온도가 일정 범위를 유지하는 지를 예측한 예측 결과(Res_pred)를 발생할 수 있다. 또한, 제어 회로(140)는 예측 결과(Res_pred)에 응답하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 파형을 조절함으로써 유도 가열의 출력을 조절할 수 있다. 예컨대, 제어 회로(140)는 예측 결과(Res_pred)에 응답하여 스위치 구동 신호(Ctrl_SW)의 주파수를 증가시키거나 감소시킴으로써 유도 가열의 출력을 조절할 수 있다. The prediction unit 162 may receive a result of detecting the temperature of the switching element, and generate a prediction result Res_pred that predicts whether the temperature of the switching element maintains a predetermined range. In addition, the control circuit 140 may adjust the output of the induction heating by adjusting the waveform of the switch driving signal Ctrl_SW in response to the prediction result Res_pred. For example, the control circuit 140 may adjust the output of induction heating by increasing or decreasing the frequency of the switch driving signal Ctrl_SW in response to the prediction result Res_pred.

이하, 도 1 및 도 2a를 참조하여 본원발명의 일 동작 예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an operation example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2A.

조리 기기(100)의 동작의 특성 상 화구에 놓여진 피가열체의 종류나 위치 등 다양한 요인들로 인해 공진 전류가 달라질 수 있으며, 이로 인하여 IGBT 등의 스위칭 소자의 발열이 다르게 발생될 수 있다. 즉, 다양한 원인에 의하여 스위칭 소자의 발열 정도가 달라지게 되고, 특히 큰 출력 전력이 필요한 고출력 모드에서는 스위칭 소자의 발열이 더욱 심해질 수 있다. 조리 기능을 위해서는 조리 구간 내에서 일정 시간 이상 동안 출력을 정상적으로 발생시킬 수 있을 필요가 있으나, 상대적으로 고가의 제품인 스위칭 소자를 보호하기 위해 출력이 중단되는 경우에는 조리 기능이 제대로 수행될 수 없거나 또는 조리 성능이 저하될 수 있다. Due to the characteristics of the operation of the cooking apparatus 100, the resonance current may vary due to various factors such as the type and the location of the heating element placed in the crater, which may generate heat of the switching element such as the IGBT. That is, the degree of heat generation of the switching element is changed by various causes, and in particular, the heat generation of the switching element may be more severe in a high output mode requiring a large output power. For the cooking function, it is necessary to generate the output normally for a predetermined time or more within the cooking section, but if the output is interrupted to protect the switching device, which is a relatively expensive product, the cooking function cannot be performed properly or the cooking is performed. Performance may be degraded.

본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 온도 검출부(150)는 소정의 주기마다 또는 실시간으로 스위칭 소자의 온도를 검출하여 온도 정보(Temp)를 생성할 수 있다. 또한, 예측부(162)는 온도 정보(Temp)에 기반하여 스위칭 소자가 조리 구간 동안 일정 범위 내의 온도를 유지할 수 있는 지(또는, 조리 구간 동안 출력 발생이 정상적으로 유지될 수 있는지)를 예측하여 예측 결과(Res_pred)를 생성할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the temperature detector 150 may generate the temperature information Temp by detecting the temperature of the switching element every predetermined period or in real time. In addition, the prediction unit 162 predicts by predicting whether the switching element can maintain a temperature within a predetermined range during the cooking section (or whether the output generation can be normally maintained during the cooking section) based on the temperature information Temp. Result (Res_pred) can be generated.

한편, 도 2b를 참조하면, 예측부(162)는 산출된 기울기 값과 함께 하나 이상의 정보들을 이용하여 예측 결과(Res_pred)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따라, 온도 유지 예측 모듈(160)은 하나 이상의 기준값(Ref)을 저장하는 기준 정보 저장부(163)를 더 포함할 수 있다. 기준 정보 저장부(163)는 정보를 휘발성 또는 불휘발성하게 저장하는 다양한 종류의 메모리를 포함할 수 있을 것이다.Meanwhile, referring to FIG. 2B, the prediction unit 162 may generate a prediction result Res_pred using one or more pieces of information along with the calculated slope value. According to an embodiment, the temperature maintenance prediction module 160 may further include a reference information storage unit 163 storing one or more reference values Ref. The reference information storage unit 163 may include various types of memories that store information in a volatile or nonvolatile manner.

일 실시예에 따라, 예측부(162)는 온도 변화 기울기와 기준값(Ref)을 이용한 연산 또는 비교 처리를 통해 스위칭 소자가 일정 범위 내의 온도를 유지할 수 있는 지를 예측할 수 있다. 일 실시예에 따라, 예측부(162)는 온도 변화 기울기가 기준값(Ref) 보다 큰 경우에는 스위칭 소자의 온도가 급격하게 상승하고 있음을 판단하고, 이로 인해 스위칭 소자의 온도가 소정의 조리 구간 동안 일정 범위로 유지되지 못함을 판단할 수 있다. 반면에, 예측부(162)는 온도 변화 기울기가 기준값(Ref) 이하인 경우에는 스위칭 소자의 온도 상승이 완만함을 판단하고, 스위칭 소자의 온도가 조리 구간 동안 일정 범위 이내를 유지함을 판단할 수 있다. 예측부(162)는 비교 결과에 따라 제1 로직값(L) 또는 제2 로직값(H)을 갖는 예측 결과(Res_pred)를 생성할 수 있다. 상기와 같은 비교 동작에 기반하여 생성된 예측 결과(Res_pred)에 따라 유도 가열의 출력이 조절될 수 있으며, 이에 따라 스위칭 소자가 급격한 온도 상승으로 인해 손상되는 것을 방지하고 충분한 시간 동안 가열 출력을 발생시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment, the predictor 162 may predict whether the switching element can maintain a temperature within a predetermined range through an operation or a comparison process using the temperature change slope and the reference value Ref. According to an exemplary embodiment, when the temperature change slope is greater than the reference value Ref, the predictor 162 determines that the temperature of the switching element is rapidly rising, and thus, the temperature of the switching element is increased during the predetermined cooking period. It can be determined that it cannot be maintained within a certain range. On the other hand, when the temperature change slope is less than or equal to the reference value Ref, the predictor 162 may determine that the temperature rise of the switching element is gentle, and may determine that the temperature of the switching element is maintained within a predetermined range during the cooking period. The prediction unit 162 may generate a prediction result Res_pred having the first logic value L or the second logic value H according to the comparison result. The output of induction heating can be adjusted according to the prediction result Res_pred generated based on the comparison operation, thereby preventing the switching element from being damaged due to a sudden temperature rise and generating a heating output for a sufficient time. Can be.

상기와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 조리 구간 내에서 긴 시간동안 유도 가열의 출력을 중단할 필요가 없이 안정적으로 조리 기능을 수행할 수 있다. 즉, 용기의 종류 및 놓여진 위치 등 다양한 요인들로 인해 공진 특성이 변동되고 이로 인해 매우 큰 공진 전류로 인해 스위칭 소자가 손상될 수 있으나, 본 발명의 실시예에 따르면 주기적 또는 실시간으로 스위칭 소자의 온도 변화에 기반하여 유도 가열의 출력을 조절할 수 있으며, 이에 따라 소정의 시간을 갖는 조리 구간 동안 스위칭 소자의 온도가 일정 범위 이내를 유지할 수 있다. 즉, 조리 구간 내에서 유도 가열의 출력을 발생하는 구간이 충분히 길게 확보될 수 있으며 또한, 스위칭 소자의 손상 가능성을 감소할 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention as described above, the cooking function can be stably performed without having to stop the output of the induction heating for a long time in the cooking section. That is, the resonant characteristics may be changed due to various factors such as the type and position of the container, and the switching element may be damaged due to a very large resonance current. However, according to an embodiment of the present invention, the temperature of the switching element may be periodically or in real time. The output of the induction heating may be adjusted based on the change, and thus, the temperature of the switching element may be maintained within a certain range during the cooking period having a predetermined time. That is, the section for generating the output of induction heating in the cooking section can be secured long enough, and the possibility of damage to the switching element can be reduced.

도 1 및 도 2a,b에 도시된 본원발명의 구성 요소들은 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다. 일 실시예에 따라, 도 1 및 도 2a,b에 도시된 구성 요소들 각각은 하드웨어로 구현될 수 있으며, 또는 프로세서가 프로그램을 실행함에 의해 그 기능이 달성되는 소프트웨어로 구현될 수도 있을 것이다. 또는, 도 1 및 도 2a,b에 도시된 구성 요소들은 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수도 있을 것이다.Components of the present invention shown in Figures 1 and 2a, b may be implemented in various forms. According to one embodiment, each of the components shown in FIGS. 1 and 2A, B may be implemented in hardware, or may be implemented in software in which a function is achieved by a processor executing a program. Alternatively, the components shown in FIGS. 1 and 2A and B may be implemented in a combination of hardware and software.

도 3a,b는 본 발명의 실시예에 따른 조리 기기의 다양한 구현 예들을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 실시예들에 따른 조리 기기는 도 1 내지 도 3a,b에 도시된 구성에 한정될 필요 없이, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 한에서 다양하게 변형이 가능할 것이다.3A and 3B are block diagrams illustrating various implementations of a cooking apparatus according to an embodiment of the present invention. Cooking apparatus according to embodiments of the present invention may be variously modified as long as it performs the same or similar functions, without being limited to the configuration shown in Figures 1 to 3a, b.

도 3a를 참조하면, 제어 회로(211)는 조리 기기(210) 내의 전반적인 동작을 제어하는 구성 요소에 해당할 수 있으며, 프로세서 또는 마이컴 등의 장치에 해당할 수 있다. 일 실시예에 따라, 온도 유지 예측 모듈(211_1)은 제어 회로(210) 내에 구현될 수도 있을 것이다. 온도 유지 예측 모듈(211_1)이 소프트웨어로 구현되는 경우에는, 온도 유지 예측 모듈(211_1)은 전술한 기능을 수행하기 위해 메모리에 저장되는 프로그램들을 포함하고, 제어 회로(211) 내의 프로세서(미도시)에 의해 상기 프로그램들이 실행될 수 있을 것이다. Referring to FIG. 3A, the control circuit 211 may correspond to a component for controlling the overall operation of the cooking apparatus 210 and may correspond to a device such as a processor or a microcomputer. According to one embodiment, the temperature maintenance prediction module 211_1 may be implemented in the control circuit 210. When the temperature maintenance prediction module 211_1 is implemented in software, the temperature maintenance prediction module 211_1 includes programs stored in a memory to perform the above-described functions, and includes a processor (not shown) in the control circuit 211. The programs may be executed by.

또는, 변형 가능한 예로서, 도 3b에 도시된 바와 같이 제어 회로(221)는 조리 기기(220) 내에서 스위치 구동 신호를 생성하기 위한 구성에 해당하고, 별개의 마이컴(223)이 조리 기기(220) 내에 구비되는 형태로 구현될 수도 있을 것이다. 이 때, 온도 검출부(222)는 온도 정보(Temp)를 마이컴(223)으로 제공하고, 마이컴(223)은 온도 유지 예측 모듈(223_1)을 포함할 수 있을 것이다. Alternatively, as an example of a modification, as shown in FIG. 3B, the control circuit 221 corresponds to a configuration for generating a switch driving signal in the cooking apparatus 220, and a separate micom 223 is provided for the cooking apparatus 220. It may be implemented in the form provided in). In this case, the temperature detector 222 may provide the temperature information Temp to the microcomputer 223, and the microcomputer 223 may include a temperature maintenance prediction module 223_1.

이하, 본원발명의 예시적인 실시예들에 따른 다양한 동작 예들을 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, various operation examples according to exemplary embodiments of the present invention will be described.

도 4는 하나의 조리 구간 내에 포함되는 다수의 가열 구간들에 본 발명의 실시예가 적용된 예를 나타내는 그래프이다.4 is a graph illustrating an example in which an embodiment of the present invention is applied to a plurality of heating sections included in one cooking section.

도 1 및 도 4를 참조하면, 하나의 조리 구간은 초기 가열을 수행하는 제1 구간, 정상 가열을 수행하는 제2 구간, 출력 상승을 정지시키는 제3 구간 및 출력을 정지 또는 중단시키는 제4 구간을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 온도 검출 및 출력 제어는 하나의 조리 구간 내의 적어도 하나의 가열 구간에서 수행될 수 있으며, 도 4에서는 제1 구간 및 제2 구간에서 본 발명의 실시예가 적용되는 예가 도시된다.1 and 4, one cooking section includes a first section for performing initial heating, a second section for performing normal heating, a third section for stopping output increase, and a fourth section for stopping or stopping output. It may include. Temperature detection and output control according to an embodiment of the present invention can be performed in at least one heating section in one cooking section, Figure 4 shows an example in which the embodiment of the present invention is applied in the first section and the second section .

일 실시예에 따라, 각 구간에서 온도 변화 기울기와 비교되는 기준값은 서로 다른 값을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 구간은 초기 가열 구간으로서 온도 상승률이 큰 구간에 해당하고, 이에 따라 제1 구간에서의 기준값은 제1 기준값(Ref1)을 가질 수 있다. 반면에, 제2 구간은 정상 가열 구간으로서 온도 값은 높으나 온도의 상승률은 상대적으로 작은 구간에 해당하고, 이에 따라 제2 구간에서의 기준값은 제2 기준값(Ref2)을 가질 수 있다. 상기 제2 기준값(Ref2)은 제1 기준값(Ref1) 보다 작은 값을 가질 수 있다.According to an embodiment, the reference value compared with the temperature change slope in each section may have a different value. For example, the first section may correspond to a section in which the temperature increase rate is large as the initial heating section, and thus the reference value in the first section may have a first reference value Ref1. On the other hand, the second section corresponds to a section in which the temperature is high but the temperature rise rate is relatively small as the normal heating section, and thus the reference value in the second section may have a second reference value Ref2. The second reference value Ref2 may have a smaller value than the first reference value Ref1.

온도 유지 예측 모듈(160)은 제1 구간 및 제2 구간에서 전술한 실시예에 따른 예측 결과(Res_pred)를 생성하고 이를 제어 회로(140)로 제공할 수 있다. 온도 유지 예측 모듈(160)은 제1 구간에서 산출된 온도 변화 기울기(dtemp/dt)가 제1 기준값(Ref1)보다 큰 경우에는 유도 가열의 출력을 감소하기 위한 예측 결과(Res_pred)를 제어 회로(140)로 제공할 수 있다. 반면에, 온도 유지 예측 모듈(160)은 제1 구간에서 산출된 온도 변화 기울기(dtemp/dt)가 제1 기준값(Ref1)보다 작은 경우에는 유도 가열의 출력을 유지하거나 증가시키기 위한 예측 결과(Res_pred)를 제어 회로(140)로 제공할 수 있다.The temperature maintenance prediction module 160 may generate the prediction result Res_pred according to the above-described embodiment in the first section and the second section and provide it to the control circuit 140. When the temperature change slope dtemp / dt calculated in the first section is greater than the first reference value Ref1, the temperature maintenance prediction module 160 may determine a prediction result Res_pred for reducing the output of induction heating. 140). On the other hand, the temperature maintenance prediction module 160 predicts (Res_pred) to maintain or increase the output of induction heating when the temperature change slope dtemp / dt calculated in the first section is smaller than the first reference value Ref1. ) May be provided to the control circuit 140.

제1 구간 이후 온도 상승률이 상대적으로 작은 제2 구간이 수행되고, 온도 유지 예측 모듈(160)은 제2 구간에서 산출된 온도 변화 기울기(dtemp/dt)를 제2 기준값(Ref2)과 비교할 수 있다. 비교 결과에 따라, 온도 유지 예측 모듈(160)은 유도 가열의 출력을 조절하기 위한 예측 결과(Res_pred)를 제어 회로(140)로 제공할 수 있다.After the first section, a second section having a relatively small rate of temperature increase is performed, and the temperature maintenance prediction module 160 may compare the temperature change slope dtemp / dt calculated in the second section with the second reference value Ref2. . According to the comparison result, the temperature maintenance prediction module 160 may provide the control circuit 140 with a prediction result Res_pred for adjusting the output of the induction heating.

이후, 제3 구간에서는 출력 상승이 정지됨에 따라 온도가 대략적으로 일정하게 유지될 수 있으며, 소정의 시간 구간이 경과한 후에 유도 가열의 출력을 정지시키는 제4 구간으로 진입될 수 있다. 본 발명의 변형 가능한 실시예에 따라, 온도 유지 예측 모듈(160)은 제3 구간에서도 다른 가열 구간에서와 다른 기준값을 이용한 비교 동작을 통해 예측 결과(Res_pred)를 생성할 수도 있을 것이다. 또한, 제3 구간은 일정한 시간 구간이 아니라, 만약 제3 구간에서 검출된 온도가 기 설정되는 임계치 이상인 것으로 판단되면, 제3 구간에서 유도 가열의 출력을 정지시키는 제4 구간으로 진입될 수도 있을 것이다.Subsequently, in the third section, the temperature may be maintained to be substantially constant as the output increase is stopped, and may enter the fourth section to stop the output of the induction heating after a predetermined time period has elapsed. According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the temperature maintenance prediction module 160 may generate the prediction result Res_pred in a third section through a comparison operation using a different reference value than in another heating section. In addition, if the third section is not a constant time section, and it is determined that the temperature detected in the third section is greater than or equal to a preset threshold, the third section may enter the fourth section to stop the output of induction heating. .

전술한 실시예들에 따르면, 어느 하나의 조리 구간에서의 다수의 가열 구간들은 각각 고유한 가열 출력 특성을 가지며, 가열 구간들마다 서로 다른 기준값이 설정될 수 있다. 또한, 실질적으로 가열 출력을 상승시키는 일부의 가열 구간에 대해 본원발명의 실시예가 선택적으로 적용될 수 있다. 이를 통해, 하나의 조리 구간 내에서 스위칭 소자의 온도가 급격하게 상승하는 것을 주기적 또는 실시간으로 모니터링하고 이를 통해 가열 출력을 미세하게 조절함으로써, 스위칭 소자의 손상을 방지함과 함께 하나의 조리 구간 내에서 가열 출력을 발생시키는 구간을 충분히 길게 확보할 수 있다.According to the above-described embodiments, each of the plurality of heating sections in one cooking section has unique heating output characteristics, and different reference values may be set for each heating section. In addition, embodiments of the present invention may optionally be applied to some heating sections that substantially raise the heating output. In this way, the temperature of the switching element is rapidly monitored in one cooking section periodically or in real time, and the heating output is finely adjusted, thereby preventing damage to the switching element and in one cooking section. The section which generates a heating output can be ensured long enough.

이하에서는 본원발명의 다양한 실시예들에 따른 온도 유지 예측 동작 및 이에 따른 가열 출력 제어 특징들이 개시된다.Hereinafter, a temperature maintenance prediction operation and heating output control features according to various embodiments of the present disclosure will be described.

도 5a,b는 온도 변화 기울기에 따른 가열 출력 제어의 일 예를 나타내는 표이다. 도 5a,b에서는 가열 출력 제어가 스위칭 소자를 제어하기 위한 구동 신호의 주파수 및 듀티 중 적어도 하나를 조절함에 의해 수행되는 예가 도시된다.5A and 5B are tables showing an example of heating output control according to a temperature change slope. 5A and 5B show an example in which heating output control is performed by adjusting at least one of a frequency and a duty of a drive signal for controlling the switching element.

도 5a를 참조하면, 조리 기기의 유도 가열을 위해 구비되는 스위칭 소자의 온도가 검출되고, 온도 변화 기울기가 산출되며, 산출된 기울기 값이 하나 이상의 기준값들과 비교될 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서와 같이 하나의 조리 구간은 다수의 가열 구간들을 포함하고, 가열 구간들마다 서로 다른 기준값이 설정될 수 있다. Referring to FIG. 5A, a temperature of a switching element provided for induction heating of a cooking appliance may be detected, a temperature change slope may be calculated, and the calculated slope value may be compared with one or more reference values. In addition, as in the above-described embodiment, one cooking section may include a plurality of heating sections, and different reference values may be set for each heating section.

일 실시예에 따라, 스위칭 소자의 온도가 상대적으로 크게 상승하는 제1 구간에서 기울기 값은 제1 기준값(Ref1)과 비교될 수 있다. 만약, 기울기 값이 제1 기준값(Ref1) 보다 큰 경우에는 스위칭 소자의 온도가 급격히 상승하고 있음을 나타내고, 이에 따라 스위치 구동 신호의 주파수 및/또는 듀티를 제어함으로써 가열 출력이 감소되도록 제어될 수 있다. 반면에, 제1 구간에서 기울기 값이 제1 기준값(Ref1) 보다 작은 경우에는 가열 출력이 감소됨이 없이 일정하게 유지될 수 있다.According to an embodiment, the slope value may be compared with the first reference value Ref1 in the first section in which the temperature of the switching device rises relatively large. If the inclination value is larger than the first reference value Ref1, it indicates that the temperature of the switching element is rapidly rising, and accordingly, the heating output may be controlled to be reduced by controlling the frequency and / or duty of the switch driving signal. . On the other hand, when the slope value is smaller than the first reference value Ref1 in the first section, the heating output may be kept constant without decreasing.

한편, 스위칭 소자의 온도가 제1 구간에 비해 상대적으로 작게 상승하는 제2 구간에서 기울기 값은 제1 기준값(Ref1)보다 작은 제2 기준값(Ref2)과 비교될 수 있다. 제1 구간에서와 유사하게, 제2 구간에서 산출된 기울기 값이 제2 기준값(Ref2) 보다 큰 경우에는 가열 출력이 감소되도록 제어될 수 있으며, 산출된 기울기 값이 제2 기준값(Ref2) 보다 작은 경우에는 가열 출력이 일정하게 유지될 수 있다.On the other hand, in the second section in which the temperature of the switching element rises relatively smaller than the first section, the inclination value may be compared with the second reference value Ref2 smaller than the first reference value Ref1. Similarly to the first section, when the slope value calculated in the second section is greater than the second reference value Ref2, the heating output may be controlled to be reduced, and the calculated slope value is smaller than the second reference value Ref2. In this case the heating output can be kept constant.

한편, 도 5b는 본 발명의 변형 가능한 실시예에 따른 가열 출력 제어를 나타낸다. 도 5b에서는 제1 구간에서의 가열 출력 제어가 예시되어 있으나, 다른 구간에서도 도 5b에 도시된 바와 동일 또는 유사하게 제어될 수 있을 것이다.On the other hand, Figure 5b shows a heating output control according to a variant embodiment of the present invention. Although FIG. 5B illustrates heating output control in the first section, other sections may be controlled in the same or similar manner as shown in FIG. 5B.

각각의 구간에서 기울기 값은 두 개 이상의 기준값들과 비교될 수 있으며, 일 예로 제1 구간에서 기울기 값은 제1 기준값(Ref1) 및 제3 기준값(Ref3)과 비교될 수 있다. 이 때, 제1 기준값(Ref1)은 제3 기준값(Ref3) 보다 큰 값을 가질 수 있다.In each section, the slope value may be compared with two or more reference values. For example, the slope value may be compared with the first reference value Ref1 and the third reference value Ref3 in the first section. In this case, the first reference value Ref1 may have a larger value than the third reference value Ref3.

전술한 실시예에서와 같이, 기울기 값이 제1 기준값(Ref1) 보다 큰 경우에는 스위칭 소자의 온도가 급격히 상승하고 있음을 나타내고, 이에 따라 가열 출력이 감소되도록 제어될 수 있다. 또한, 기울기 값이 제1 기준값(Ref1) 보다 작고 제3 기준값(Ref3) 보다 큰 경우에는 스위칭 소자의 온도가 적절하게 상승하고 있음을 나타내며, 이에 따라 가열 출력이 유지되도록 제어될 수 있다. 반면에, 기울기 값이 제3 기준값(Ref3) 보다 작은 경우에는 가열 출력이 늦게 상승되고 이로 인해 스위칭 소자의 온도가 정상적인 속도보다 늦게 상승하고 있음을 나타낼 수 있으며, 이 경우 가열 출력이 증가되도록 제어될 수 있다.As in the above-described embodiment, when the inclination value is larger than the first reference value Ref1, it indicates that the temperature of the switching element is rapidly rising, and accordingly, the heating output can be controlled to decrease. In addition, when the inclination value is smaller than the first reference value Ref1 and larger than the third reference value Ref3, this indicates that the temperature of the switching element is appropriately increased, and thus, the heating output may be maintained. On the other hand, when the inclination value is smaller than the third reference value Ref3, the heating output may be increased later, which may indicate that the temperature of the switching element is rising later than the normal speed, in which case the heating output may be controlled to increase. Can be.

도 6은 스위치 구동 신호의 주파수를 조절함에 의해 가열 출력을 제어하는 예를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing an example of controlling the heating output by adjusting the frequency of the switch drive signal.

스위치 구동 신호의 주파수에 따른 가열 출력은 도 6에 도시된 그래프 특성을 가질 수 있으며, 스위치 구동 신호의 동작 주파수(또는, 스위칭 주파수)가 공진 주파수(Freso)에 해당하는 값을 가질 때 가열 출력은 최대값을 가질 수 있다. 또한, 가열 출력의 그래프 특성은 두 개의 영역들로 구분될 수 있으며, 예컨대 공진 주파수(Freso) 보다 작은 주파수 영역은 제1 영역(커패시턴스 영역)에 해당하고 공진 주파수(Freso) 보다 큰 주파수 영역은 제2 영역(인덕턴스 영역)에 해당할 수 있다. The heating output according to the frequency of the switch driving signal may have the graph characteristic shown in FIG. 6, and when the operating frequency (or the switching frequency) of the switch driving signal has a value corresponding to the resonance frequency Freso, the heating output may be It can have a maximum value. In addition, the graph characteristic of the heating output may be divided into two regions, for example, a frequency region smaller than the resonance frequency Freso corresponds to the first region (capacitance region) and a frequency region larger than the resonance frequency Freso may be divided into two regions. It may correspond to two areas (inductance area).

조리 기기 내의 제어 회로는 전술한 실시예들에 따른 스위칭 소자의 온도 측정을 통해 현재 동작 중인 주파수 영역을 판단할 수 있다. 조리 기기 내의 제어 회로는 다양한 방식에 의해 상기 주파수 영역을 판단할 수 있으며, 일 예로서 피가열체를 가열함에 의해 소모되는 전력 값을 산출한 결과를 더 이용하여 상기 주파수 영역을 판단할 수 있다. 만약, 동작 주파수가 제1 영역 내의 주파수 값을 갖는 경우, 워킹 코일에 의해 형성되는 자기장과 피가열체의 전자기적 결합 정도가 낮아지게 되고, 이로 인해 스위칭 소자의 온도가 크게 상승하는 반면에 피가열체의 가열에 실제 소모되는 전력 값은 작을 수 있다. 반면에, 동작 주파수가 제2 영역 내의 주파수 값을 갖는 경우, 워킹 코일에 의해 형성되는 자기장과 피가열체의 전자기적 결합 정도가 커지게 되고, 이로 인해 동작 주파수의 값에 따른 출력 변동에 따라 피가열체가 가열될 수 있다.The control circuit in the cooking appliance may determine the frequency region currently operating through the temperature measurement of the switching device according to the above-described embodiments. The control circuit in the cooking apparatus may determine the frequency domain by various methods, and for example, the control circuit in the cooking apparatus may further determine the frequency domain by using a result of calculating a power value consumed by heating the heating object. If the operating frequency has a frequency value in the first region, the electromagnetic coupling degree between the magnetic field formed by the working coil and the heating element is lowered, which causes a large increase in the temperature of the switching element while being heated. The actual value of power consumed for heating the sieve may be small. On the other hand, when the operating frequency has a frequency value in the second region, the electromagnetic coupling degree between the magnetic field formed by the working coil and the heating element is increased, and thus the output frequency according to the output variation according to the value of the operating frequency is increased. The heating body can be heated.

일 실시예에 따라, 스위칭 소자의 온도 변화 기울기가 산출되고, 산출된 기울기 값에 기반하여 현재 동작 주파수가 제1 영역 내의 주파수 값(A)을 갖는 것으로 판단된 경우에는, 제어 회로는 스위치 구동 신호의 동작 주파수가 제2 영역의 주파수 값(B)을 갖도록 조절할 수 있다. 또한, 스위칭 소자의 온도 변화 기울기를 산출한 결과에 기반하여 동작 주파수가 주기적 또는 실시간으로 조절될 수 있으며, 일 예로서 스위칭 소자의 온도를 제어하기 위해 동작 주파수의 주파수 값이 제2 영역 내에서 다양한 주파수 값들(C, D, E)로 조절될 수 있다. According to an embodiment, when the temperature change slope of the switching element is calculated and it is determined that the current operating frequency has the frequency value A in the first region based on the calculated slope value, the control circuit may switch the switch drive signal. The operating frequency of may be adjusted to have a frequency value B of the second region. In addition, the operating frequency may be adjusted periodically or in real time based on the result of calculating the temperature change slope of the switching element. For example, in order to control the temperature of the switching element, the frequency value of the operating frequency may be varied within the second region. It can be adjusted to the frequency values (C, D, E).

도 7은 변형 가능한 실시예에 따른 조리 기기의 일 구현 예를 나타내는 블록도이다. 도 7에는, 조리 기기에 포함되는 온도 유지 예측 모듈(300)이 도시된다. 이외에도, 조리 기기는 스위칭 회로, 가열부, 제어 회로 등을 더 구비할 수 있으며, 온도 검출부(310)는 온도 유지 예측 모듈(300)의 외부에 배치되는 것으로 정의되어도 무방할 것이다.7 is a block diagram illustrating an embodiment of a cooking appliance according to a deformable embodiment. In FIG. 7, the temperature maintenance prediction module 300 included in the cooking apparatus is shown. In addition, the cooking apparatus may further include a switching circuit, a heating unit, a control circuit, and the like, and the temperature detector 310 may be defined as being disposed outside the temperature maintenance prediction module 300.

기울기 판단부(320)는 온도 정보(Temp)를 이용하여 온도 변화 기울기를 산출하고, 예측부(330)는 기울기 값과 가열 구간 정보(Info_T)를 이용하여 예측 결과(Res_pred)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따라, 온도 유지 예측 모듈(300)은 메모리(340)를 더 포함하고, 메모리(340)는 각 가열 구간 내에서의 출력 조절에 관련된 테이블 정보를 저장할 수 있다.The slope determination unit 320 may calculate a temperature change slope using the temperature information Temp, and the prediction unit 330 may generate a prediction result Res_pred using the slope value and the heating section information Info_T. . According to an embodiment, the temperature maintenance prediction module 300 may further include a memory 340, and the memory 340 may store table information related to output adjustment in each heating section.

예측부(330)는 가열 구간 정보(Info_T)에 기반하여 제1 구간 또는 제2 구간을 판단하고, 이에 기반한 예측 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 테이블 정보는 다수의 구간들 각각에 대한 출력 정보를 포함할 수 있으며, 또한 각각의 구간에서 다수의 단계로 분류되는 기울기 값들에 대응하는 출력 정보를 포함할 수 있다. 예측부(330)는 수신된 기울기 값에 대응하는 출력 정보에 따른 예측 결과(Res_pred)를 생성할 수 있다. The prediction unit 330 may determine the first section or the second section based on the heating section information Info_T, and may perform a prediction operation based on the heating section information Info_T. For example, the table information may include output information for each of the plurality of sections, and may also include output information corresponding to slope values classified into a plurality of steps in each section. The prediction unit 330 may generate a prediction result Res_pred according to output information corresponding to the received slope value.

도 7에 도시된 실시예에 따르면, 온도 변화 기울기가 다수의 단계들로 정의되고, 산출된 온도 변화 기울기에 대응하는 출력 정보에 따라 스위치 구동 신호의 주파수 및/또는 듀티를 조절할 수 있다. 즉, 가열 출력이 하나의 단계씩 순차적으로 조절되는 것이 아니라, 현재 측정된 온도 변화 기울기에 최적화된 가열 출력의 조절이 가능할 것이다.According to the embodiment illustrated in FIG. 7, the temperature change slope is defined in a plurality of steps, and the frequency and / or duty of the switch driving signal may be adjusted according to the output information corresponding to the calculated temperature change slope. That is, the heating output is not sequentially adjusted in one step, but the heating output optimized for the currently measured temperature change slope may be adjusted.

도 8 및 도 9는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 조리 기기의 동작 방법을 나타내는 플로우차트이다.8 and 9 are flowcharts illustrating a method of operating a cooking apparatus according to exemplary embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 하나의 조리 구간 내에서 다수의 가열 구간들이 존재하고, 조기 기기가 제1 가열 구간으로 진입함에 따라(S11), 스위칭 소자의 온도 변화가 제1 기준값과 비교될 수 있다(S12). 스위칭 소자의 온도는 실시간 또는 주기적으로 검출될 수 있으며, 검출된 온도에 대한 미분 처리 등의 연산을 통해 온도 변화의 기울기가 산출되어 상기 제1 기준값과 비교될 수 있다.Referring to FIG. 8, as there are a plurality of heating sections in one cooking section and as the early device enters the first heating section (S11), the temperature change of the switching element may be compared with the first reference value ( S12). The temperature of the switching element may be detected in real time or periodically, and the slope of the temperature change may be calculated and compared with the first reference value through calculation such as differential processing on the detected temperature.

온도 변화가 소정의 제1 기준값보다 큰 지가 판단될 수 있으며, 온도 변화가 제1 기준값보다 크지 않은 경우에는 가열 출력을 조절 또는 변경함이 없이 온도 변화 모니터링이 지속된다. 반면에, 온도 변화가 제1 기준값보다 큰 경우에는 조리 기기의 가열 출력이 감소되도록 조절되고(S14), 이에 따라 스위칭 소자에 흐르는 교류 전원의 크기가 감소됨으로써 스위칭 소자의 온도 증가율을 감소시킬 수 있다. It may be determined whether the temperature change is greater than the first predetermined reference value, and if the temperature change is not greater than the first reference value, the temperature change monitoring is continued without adjusting or changing the heating output. On the other hand, if the temperature change is greater than the first reference value, the heating output of the cooking appliance is adjusted to decrease (S14), thereby reducing the size of the AC power flowing through the switching element, thereby reducing the rate of temperature increase of the switching element. .

이후, 조기 기기가 제2 가열 구간으로 진입함에 따라(S15), 스위칭 소자의 온도 변화는 상기 제1 기준값과 다른 값을 갖는 제2 기준값과 비교될 수 있다(S16). 전술한 단계들에서와 유사하게 스위칭 소자의 온도 변화가 소정의 제2 기준값보다 큰 지가 판단되고(S17), 판단 결과에 따라 조리 기기의 가열 출력이 감소되거나 유지되도록 조절될 수 있다(S18).Thereafter, as the early device enters the second heating section (S15), the temperature change of the switching element may be compared with a second reference value having a different value from the first reference value (S16). Similarly to the above-described steps, it is determined whether the temperature change of the switching element is greater than the predetermined second reference value (S17), and the heating output of the cooking apparatus may be adjusted or reduced according to the determination result (S18).

도 9는 본 발명의 실시예들이 적용된 조리 기기의 전반적인 동작의 일 예를 나타낸다. 도 9에서는 하나의 조리 구간이 4 개의 가열 구간들(제1 구간 내지 제4 구간)을 포함하는 경우가 예시된다.9 shows an example of the overall operation of the cooking appliance to which the embodiments of the present invention are applied. In FIG. 9, one cooking section includes four heating sections (first to fourth sections).

도 9를 참조하면, 조리 기기의 구동이 시작되고(S21), 조리 기기 내의 스위칭 소자로서 IGBT 의 손상을 방지하고 가열 출력 발생을 유지하기 위한 제어 동작이 수행될 수 있다. 일 예로, 하나의 조리 구간은 다수의 가열 구간들을 포함하고, 현재의 가열 구간에 대한 체크 동작이 수행될 수 있다(S22). 하나의 조리 구간이 4 개의 가열 구간들을 포함하고, 제1 및 제2 구간들에서 전술한 온도 변화 기울기를 산출하는 예가 설명된다.Referring to FIG. 9, driving of the cooking appliance is started (S21), and a control operation for preventing damage to the IGBT as a switching element in the cooking appliance and maintaining a heating output may be performed. For example, one cooking section may include a plurality of heating sections, and a check operation for the current heating section may be performed (S22). An example in which one cooking section includes four heating sections and calculates the above-described temperature change slope in the first and second sections is described.

현재 가열 구간이 제1 구간 또는 제2 구간에 해당하는 경우, IGBT의 온도를 검출하여 IGBT의 온도가 상승되는 지를 판단할 수 있다(S23). 만약, IGBT의 온도가 상승하지 않는 경우에는 가열 출력이 정상 보다 낮은 경우에 해당할 수 있으며, 이 때 가열 출력이 증가되도록 제어될 수 있다. 일 예로, 스위치 구동 신호의 동작 주파수(또는, 스위칭 주파수)를 감소시킴에 의해 가열 출력을 증가시킬 수 있다(S24).If the current heating section corresponds to the first section or the second section, it may be determined whether the temperature of the IGBT is increased by detecting the temperature of the IGBT (S23). If the temperature of the IGBT does not increase, this may correspond to a case in which the heating output is lower than normal. In this case, the heating output may be controlled to increase. For example, the heating output may be increased by reducing the operating frequency (or switching frequency) of the switch driving signal (S24).

한편, IGBT의 온도가 상승하는 경우, 검출된 IGBT의 온도 정보에 대한 미분 처리를 기반으로 하여 IGBT의 온도 변화율(또는, 온도 변화 기울기)을 산출할 수 있다(S25). 또한, 산출된 온도 변화 기울기를 소정의 기준값(예컨대, 제1 구간에 대해 설정되는 제1 기준값)과 비교하고, 온도 변화 기울기가 기준값보다 작은 경우에는 스위칭 주파수를 감소시킴에 의해 가열 출력을 증가시키거나 또는 가열 출력을 유지할 수 있다(S27). 반면에, 온도 변화 기울기가 기준값보다 큰 경우에는 스위칭 주파수를 상승시킴에 의해 가열 출력을 감소시킬 수 있다(S28).On the other hand, when the temperature of the IGBT rises, it is possible to calculate the temperature change rate (or the temperature change slope) of the IGBT based on the differential processing on the detected temperature information of the IGBT (S25). Further, the calculated temperature change slope is compared with a predetermined reference value (eg, the first reference value set for the first section), and when the temperature change slope is smaller than the reference value, the heating output is increased by decreasing the switching frequency. Or keep the heating output (S27). On the other hand, when the temperature change slope is larger than the reference value, the heating output may be reduced by increasing the switching frequency (S28).

한편, 전술한 가열 구간을 판단하는 단계에서, 현재 가열 구간이 제3 구간에 해당하는 지가 판단되고(S31), 제3 구간인 것으로 판단된 경우에는 온도 변화 기울기에 대한 산출 동작을 스킵하고 현재의 스위칭 주파수를 유지시킬수 있다(S32). 또한, 현재 가열 구간이 제1 내지 제3 구간들에 해당하지 않은 경우에는 제4 구간에 해당하는 지가 판단되고(S41), 제4 구간인 것으로 판단된 경우에는 가열 출력을 오프시킬 수 있다(S42). 가열 출력을 오프시킴에 따라 조리 기기 내부의 온도(또는, IGBT의 온도)가 소정의 임계치 이하로 낮아지는 지 판단될 수 있다(S43). 만약, 가열 출력을 오프시킴에 따라 조리 기기 내부의 온도(또는, IGBT의 온도)가 임계치 이하로 낮아진 경우에는 다시 가열 출력을 온 시킴으로써 조리 기기 내부의 온도(또는, IGBT의 온도)가 상승될 수 있다(S44).On the other hand, in the step of determining the above-described heating section, it is determined whether the current heating section corresponds to the third section (S31), and if it is determined that the third section is the third section, the calculation operation for the slope of the temperature change is skipped and the current It is possible to maintain the switching frequency (S32). In addition, when the current heating section does not correspond to the first to third sections, it is determined whether it corresponds to the fourth section (S41), and when it is determined that it is the fourth section, the heating output may be turned off (S42). ). As the heating output is turned off, it may be determined whether the temperature inside the cooking appliance (or the temperature of the IGBT) is lowered below a predetermined threshold (S43). When the heating output is turned off, when the temperature inside the cooking appliance (or the temperature of the IGBT) drops below the threshold, the heating output is turned on again to increase the temperature inside the cooking appliance (or the temperature of the IGBT). There is (S44).

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although embodiments have been described using specific terms in this specification, they are used only for the purpose of describing the technical spirit of the present disclosure and are not used to limit the scope of the present disclosure as defined in the meaning or claims. . Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (7)

조리 기기에 있어서,
유도 가열(Induction Heating)을 위한 교류 전원을 제공하며, 스위치 구동 신호에 응답하는 스위칭 동작을 통해 상기 교류 전원을 생성하는 스위칭 회로;
상기 조리 기기 내부의 온도를 측정하여 온도 정보를 생성하는 온도 검출부;
상기 온도 정보를 이용한 연산을 통해, 상기 온도 검출부에 의해 검출되는 온도가 조리 구간 동안 일정 범위를 유지하는지를 예측한 예측 결과를 생성하는 온도 유지 예측 모듈; 및
상기 예측 결과에 응답하여 상기 스위치 구동 신호의 주파수 및 듀티 중 적어도 하나를 조절하여 출력하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.In a cooking appliance,
A switching circuit providing AC power for induction heating and generating the AC power through a switching operation in response to a switch driving signal;
A temperature detector configured to measure temperature inside the cooking appliance to generate temperature information;
A temperature maintenance prediction module configured to generate a prediction result by predicting whether a temperature detected by the temperature detection unit maintains a predetermined range during a cooking period through a calculation using the temperature information; And
And a control circuit for adjusting and outputting at least one of a frequency and a duty of the switch driving signal in response to the prediction result. 제1항에 있어서,
상기 스위칭 회로는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT))를 포함하며,
상기 온도 검출부는 상기 IGBT의 온도를 측정하여 상기 온도 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.The method of claim 1,
The switching circuit includes an Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT),
And the temperature detector generates the temperature information by measuring the temperature of the IGBT. 제1항에 있어서,
상기 온도 유지 예측 모듈은, 상기 온도 정보를 이용한 미분 연산을 통해 온도 변화 기울기를 산출하고, 산출된 온도 변화 기울기를 소정의 기준값과 비교하여 상기 예측 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.The method of claim 1,
The temperature maintenance prediction module is configured to calculate a temperature change slope through a derivative operation using the temperature information, and produce the prediction result by comparing the calculated temperature change slope with a predetermined reference value. 제3항에 있어서, 상기 제어 회로는,
상기 예측 결과에 응답하여 상기 스위치 구동 신호의 주파수를 조절함으로써 가열 출력을 조절하며,
상기 산출된 온도 변화 기울기가 상기 기준값보다 클 때 상기 가열 출력을 감소시키고, 상기 산출된 온도 변화 기울기가 상기 기준값보다 작을 때 상기 가열 출력을 유지 또는 증가시키는 것을 특징으로 하는 조리 기기.The method of claim 3, wherein the control circuit,
Adjusting a heating output by adjusting a frequency of the switch driving signal in response to the prediction result,
And reduce the heating output when the calculated temperature change slope is greater than the reference value, and maintain or increase the heating output when the calculated temperature change slope is less than the reference value. 제1항에 있어서,
상기 조리 구간은 다수의 가열 구간들을 포함하고, 상기 가열 구간들 중 일부의 구간들은 가열 출력을 증가시키는 구간들에 해당하며,
상기 온도 유지 예측 모듈은 상기 가열 출력을 증가시키는 구간들에서 선택적으로 상기 예측 결과를 생성하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.The method of claim 1,
The cooking section includes a plurality of heating sections, some of the heating sections correspond to sections for increasing the heating output,
The temperature maintenance prediction module selectively generates the prediction result in intervals of increasing the heating output. 제5항에 있어서,
상기 가열 출력을 증가시키는 구간들은 초기 가열을 수행하는 제1 구간과, 상기 제1 구간 이후에 정상 가열을 수행하는 제2 구간을 포함하고,
상기 온도 유지 예측 모듈은, 상기 제1 구간에서 상기 온도 정보를 이용하여 산출된 온도 변화 기울기를 제1 기준값과 비교하여 상기 예측 결과를 생성하고, 상기 제2 구간에서 상기 온도 정보를 이용하여 산출된 온도 변화 기울기를 제2 기준값과 비교하여 상기 예측 결과를 생성하며,
상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값은 서로 다른 것을 특징으로 하는 조리 기기.The method of claim 5,
The sections for increasing the heating output include a first section for performing initial heating and a second section for performing normal heating after the first section,
The temperature maintenance prediction module generates the prediction result by comparing the temperature change slope calculated using the temperature information in the first section with a first reference value, and calculates the result using the temperature information in the second section. Generating a prediction result by comparing a temperature change slope with a second reference value,
And the first reference value and the second reference value are different from each other. 제1항에 있어서,
상기 온도 유지 예측 모듈은 상기 예측 결과를 생성하는 기능을 수행하기 위해 메모리에 저장된 프로그램들을 포함하고,
상기 제어 회로는 상기 프로그램들을 실행하기 위한 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 조리 기기.The method of claim 1,
The temperature maintenance prediction module includes programs stored in a memory to perform a function of generating the prediction result,
And said control circuit comprises a processor for executing said programs.
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