KR20220039031A - 무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치는, 전력을 공급하는 전원부, 전원부와 병렬로 연결되어 전원부로부터 공급된 전력을 충전하는 DC 링크 커패시터, 전류가 흐르면 유도 자기장을 발생시키는 워킹 코일, 워킹 코일과 연결되어 공진 회로를 형성하는 공진 커패시터, DC 링크 커패시터의 직류 전압이 워킹 코일에 교번적으로 인가되도록 스위칭 제어되는 인버터 및 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하고, 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시킨 후 워킹 코일과 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진하도록 인버터를 제어하고, 워킹 코일에 흐르는 전류에 기초하여 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는지 판단하는 프로세서를 포함한다.

Description

무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치 및 그의 동작 방법{INDUCTION HEAT COOKING APPARATUS PROVIDING SILENT CONTAINER DETECTION AND OPERATING METHOD FOR THE SAME}

본 개시는 무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.

최근 전기레인지의 시장 규모가 점차 확대되는 추세이다. 이는, 전기레인지의 경우 연소 과정에서 일산화탄소를 발생시키지 않고, 가스 누출이나 화재 등 안전사고의 위험이 낮기 때문이다.

한편, 전기레인지는 전기저항이 큰 니크롬선을 이용하여 전기를 열로 전환하는 하이라이트 방식과, 자기장을 발생시켜 전자유도가열방식을 통해 열을 가하는 인덕션 방식이 있다.

유도가열조리기는 인덕션 방식에 따라 동작하는 전기레인지를 의미할 수 있다. 유도가열조리기의 구체적인 작동 원리를 설명하면 아래와 같다.

일반적으로, 유도가열조리기는 내부에 구비된 워킹 코일(Working Coil) 또는 가열코일에 고주파의 전류를 흐르게 한다. 워킹 코일 또는 가열코일에 고주파의 전류가 흐르면 강력한 자력선이 발생하게 된다. 워킹 코일 또는 가열코일에서 발생한 자력선은 조리용기를 통과할 때 와류전류(Eddy Current)를 형성하게 된다. 따라서, 조리용기에 와류전류가 흐름에 따라 열이 생성되어 조리용기 자체를 가열시키고, 조리용기가 가열됨에 따라 용기 안의 내용물을 가열시킨다.

위와 같이, 유도가열조리기는 조리용기 자체에 열을 유도시켜 내용물을 가열하는 전기조리 장치이다. 유도가열조리기를 이용하면 산소를 소모하지 않고, 폐가스를 배출하지 않아 실내공기 오염을 줄일 수 있다. 또한, 유도가열조리기는 에너지 효율과 안정성이 높으며, 용기 자체를 가열시키기 때문에 화상의 위험이 낮다.

한편, 유도가열조리기에서는 고출력 고주파 전류를 워킹 코일로 인가함으로써 피가열 물체를 가열할 수 있다. 이러한 피가열 물체의 가열 등을 위한 유도가열조리기에는 DC 링크 커패시터가 포함될 수 있다. 이러한 DC 링크 커패시터는 평활용 커패시터로서 전원부로부터의 전압에 기초하여 전하를 충전시킬 수 있으며, 이에 따라 전원부로부터의 전력 변환 시 전압을 유지시켜 비교적 일정한 전압 공급이 가능하게 하는 버퍼로서의 역할을 수행할 수 있다. 유도가열조리기는 AC 입력 전원을 정류하여 DC 링크 커패시터를 충전 후 구동을 개시하게 된다.

종래 기술인 일본등록특허 제3992835호는 종래 특허 중 역률 개선 및 비자성 용기의 반발력 저감을 위해 교류 전원을 단락 시키는 회로와 단락의 폭을 용기별로 결정하는 로직에 대한 발명으로서, 역률 개선을 위해 리액터가 추가되어 있으며, DC 링크 커패시터의 전압을 방전시키지 않고 입력 전원을 단락시켜 역률을 개선하고 반발력을 저감 시킨다.

본 개시는 유도 가열 장치에 포함된 DC 링크 커패시터가 충전되어 있는 상태에서 유도 가열 장치의 구동이 개시되면, 충전된 DC 링크 커패시터의 전압(예를 들면, 약 344V)으로 인해 순간적으로 전류가 유입될 수 있으며, 이러한 전류가 유도 가열 장치에 유입/방출되어 기동 소음이 발생하게 되며 포함된 소자들이 손상될 수 있다.

이러한 DC 링크 커패시터에 충전된 전하를 방전시키기 위해 저항이 이용될 수 있는데, 이러한 저항에서의 적절한 방전 시점 및 방전 주기를 프로세서가 소프트웨어를 이용하여 제어하게 되는 경우, 구동 과정에서 정밀한 타이밍에 저항의 방전을 제어하지 못하게 되는 오류가 발생할 가능성이 있으며 이러한 경우 설계과정에서 고려된 저항의 소비전력을 초과하는 전력이 저항에 인가됨에 따라 저항이 손상되는 문제점이 발생할 수 있다.

본 개시는 유도 가열 장치에 포함되는 DC 링크 커패시터에 충전되어있던 전하를 방전시킨 후 유도 가열 장치의 구동이 개시되도록 하기 위한 발명이다.

본 유도 가열 장치에 포함되는 DC 링크 커패시터에 충전되어있던 전하를 방전시키도록 설계된 저항에서의 방전 시점 및 방전 주기를 정밀하게 제어하기 위해 논리회로 통해 방전 시점 및 방전 주기가 결정되도록 하기 위한 발명이다.

본 개시는 유도 가열 장치에 포함되는 DC 링크 커패시터에 충전되어있던 전하가 방전된 직후에 유도 가열 장치의 구동이 개시되도록 하드웨어로 구성되는 논리회로를 통해 이용하여 방전 주기 및 방전 시점을 결정하기 위한 발명이다.

본 개시는 DC 링크 커패시터의 충전 전하를 방전시키고나서 워킹 코일의 공진 전류를 이용해 용기 감지 기능 사용 시 소음이 발생하는 문제를 해결하기 위한 발명이다.

본 개시는 유도 가열 장치에서 제공되는 용기 감지 기능의 돌입 소음과 동작 소음을 줄이고자 한다.

본 개시에 포함된 일 실시예에 따른 무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치는, 전력을 공급하는 전원부, 전원부와 병렬로 연결되어 전원부로부터 공급된 전력을 충전하는 DC 링크 커패시터, 전류가 흐르면 유도 자기장을 발생시키는 워킹 코일, 워킹 코일과 연결되어 공진 회로를 형성하는 공진 커패시터, DC 링크 커패시터의 직류 전압이 워킹 코일에 교번적으로 인가되도록 스위칭 제어되는 인버터 및 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하고, 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시킨 후 워킹 코일과 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진하도록 인버터를 제어하고, 워킹 코일에 흐르는 전류에 기초하여 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는지 판단하는 프로세서를 포함할 수 있다.

본 개시에 포함된 일 실시예에 따른 무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치는, DC 링크 커패시터의 방전을 위해 DC 링크 커패시터와 병렬로 연결되는 방전 회로 및 방전 회로에서의 방전 시점 및 방전 주기를 제어하기 위해 방전 회로의 방전 스위치로 방전 스위치 제어 신호를 출력하도록 구성된 방전 스위치 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

본 개시에 포함된 다양한 실시예를 통해 인버터 구동 개시 시 전류의 순간적인 변화를 막기 위함으로 DC 링크 커패시터의 전압을 방전시킴으로써 전류의 순간적인 변화를 방지하여 기동소음을 제거할 수 있다.

본 개시에 포함된 다양한 실시예를 통해 인버터 구동 개시 시 전류의 순간적인 변화를 막음으로써 인버터 구동에 안정성을 확보할 수 있다.

본 개시에 포함된 다양한 실시예를 통해 충전된 DC 링크 커패시터를 방전시키기 위한 저항의 방전 시점 및 방전 주기를 정밀하게 제어할 수 있음에 따라 저항의 설계 과정에서 고려된 소비 전력을 초과한 전력이 저항에서 소비되는 것을 방지하여 저항이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 개시에 포함된 다양한 실시예를 통해 유도 가열 장치에서 제공되는 용기 감지 기능의 돌입 소음과 동작 소음을 제거할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따라 유도 가열 장치에서 구동 개시 시 충전된 DC 링크 커패시터를 저항을 이용하여 방전시키기 위한 방전 시점 및 방전 주기를 결정하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 방전 시점 및 방전 주기를 결정하고, 프로세서로부터 획득한 방전 개시 신호를 이용하여 방전 스위치 제어 신호를 출력하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 유도 가열 장치가 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호, 방전 개시 신호에 기초하여 결정되는 방전 스위치 제어 신호를 방전 중단 신호를 이용하여 변경하는 과정에 대한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따라 논리 회로를 포함하는 유도 가열 장치가 방전 중단 신호를 이용하여 방전 스위치 제어 신호를 변경하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호, 및 방전 개시 신호에 따라 방전 스위치로 출력되는 방전 스위치 제어 신호의 양상을 보여주는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라 방전 개시 신호의 오류에 따라 발생되는 방전 스위치 제어 신호의 오동작을 보여주는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 방전 중단 신호를 통해 수정된 방전 스위치 제어 신호를 보여주는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따라 충전된 DC 링크 커패시터를 방전시킨 후 구동을 개시한 경우 유도 가열 장치에 급격한 전류 변화가 발생하지 않음을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 개시의 유도 가열 장치의 구성을 더 자세히 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따라 자유 공진 에너지를 충전할 때, 전류의 흐름을 도시한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따라 자유 공진할 때 전류의 흐름을 도시한 도면이다.
도 13은 본 개시의 유도 가열 장치가 용기 감지 모드로 동작할 때, 유도 가열 장치에 포함된 소자들의 에너지 관계를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 개시의 유도 가열 장치가 무소음 용기 감지 모드로 동작하기 위한 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 유도 가열 장치가 무소음 용기 감지 모드로 동작할 때, 유도 가열 장치에 포함된 소자들의 에너지 관계를 나타낸 도면이다.

이하, 실시예들과 관련된 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

명확한 설명을 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 임의의 구성요소 간 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 임의의 구성요소 간에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있고 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 개시에서, "포함한다", "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 개시를 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.

이하에서는, 일 실시예에 따른 유도 가열 장치에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 전력을 공급하는 전원부(110), 전원부(110)와 병렬로 연결되어 전원부(110)로부터 공급된 전력을 충전하도록 구성되는 DC 링크 커패시터(120), 전원부(110)로부터의 전력이 부하(150)로 공급되기 전에 충전된 DC 링크 커패시터(120)를 방전시키기 위해 DC 링크 커패시터(120)와 병렬로 연결되도록 구성되는 방전 회로(190), 및 방전 회로(190)에서의 방전 시점 및 방전 주기를 제어하기 위해 방전 스위치(192)로 방전 스위치 제어 신호를 출력하도록 구성되는 방전 스위치 제어 회로(140)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 회로(190)에는 직렬로 연결되는 방전 저항(191) 및 방전 스위치(192)가 포함될 수 있다. 일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 AC 전원(113, 도 10 참고)과 정류기(115, 도 10 참고)를 포함하는 전원부(110)를 통해 정류된 AC 입력 전압을 공급받을 수 있다.

일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 방전 스위치 제어 회로(140)에서 출력한 신호에 따라 방전 회로(190)에 포함된 방전 스위치(192)의 온/오프 동작을 제어함으로써 방전 회로(190)에 포함된 방전 저항(191)에 전류가 흐르는 시점(즉, 방전 시점) 및 전류가 흐르는 주기(즉, 방전 주기)를 제어할 수 있다. 이러한 방전 시점 및 방전 주기는 불 대수(boolean algebra)를 물리적 장치에 구현한 논리 회로를 이용한 방전 스위치 제어 회로(140)를 통해 미리 설계된 것일 수 있다. 즉, 방전 스위치 제어 회로(140)로부터 출력되는 방전 스위치 제어 신호는 방전 스위치 제어 회로(140)에 포함된 논리 회로를 통해 출력되는 신호에 대응되는 것일 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(140)에 포함된 논리 회로는 AND, OR, NOR, NOT, NAND, XOR, XNOR, 플립 플롭(flip flop), 래치(latch), 버퍼(buffer) 등 다양한 조합논리회로(combinational logic circuit) 또는 순서논리회로(sequential logic circuit)로 구현될 수 있으며, 나아가 기본 불 대수를 결합한 복합적 논리 기능을 수행하는 다양한 논리 소자가 포함될 수 있다. 일 실시예에 따라, 방전 스위치 제어 회로(140)에 포함되는 논리 회로는 PLD(Programmable Logic Device), CPLD(Complex Programmable Logic Devices), FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등을 포함할 수도 있다.

일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(140)에는 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호, 방전 개시 신호, 방전 중단 신호가 이용될 수 있으며, 방전 스위치 제어 회로(140)는 논리 회로를 통해 결정되는 방전 스위치 제어 신호를 방전 스위치(192)로 출력함으로써 방전 스위치(192)의 온/오프 동작을 제어한다. 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호, 방전 개시 신호, 방전 중단 신호 및 방전 스위치 제어 신호 중 적어도 하나는 2진법에 따라 0 또는 1의 값을 가지는 디지털 신호 또는 이에 대응되는 아날로그 신호일 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 신호에 따라 결정되는 방전 시점 및 방전 주기에 따라 방전 저항(191)에 흐르는 전류가 조절되며, 이에 따라 저항에서 방전되는 전력량이 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)의 구동 개시 이전에 방전 저항(191)에서 방전시키는 전력량은 충전된 DC 링크 커패시터에서 방전되는 전력량에 대응될 수 있다.

이하에서는 방전 스위치 제어 회로(140)로부터 방전 스위치(192)로 출력되는 방전 스위치 제어 신호를 결정하는 과정에 대하여 자세히 설명하도록 한다.

도 2는 일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)에서 구동 개시 시 충전된 DC 링크 커패시터(120)를 방전 저항(191)을 이용하여 방전시키기 위한 방전 시점 및 방전 주기를 결정하기 위한 흐름도이다.

S210 단계에서 유도 가열 장치(100)는 일 실시예에 따라 전원부(110)와 병렬로 연결된 DC 링크 커패시터(120)에서 전원부(110)로부터 공급된 전력을 충전되도록 할 수 있다. 일 실시예에 따라 DC 링크 커패시터(120)는 전원부(110)로부터 정류된 전압이 인가됨에 기초하여 소정의 전압만큼 충전된 상태일 수 있다. 예를 들면, 전원부(110)에서 220V의 AC 입력 전압이 정류되어 DC 링크 커패시터(120)에 인가되더라도 입력 전압의 순간 최대 전압은 약 220/0.707 V의 값을 가지므로, DC 링크 커패시터(120)은 약 311V의 전압으로 충전된 상태일 수 있다. 이에 따라 충전된 DC 링크 커패시터(120)가 방전되지 않은 상태에서 유도 가열 장치(100)가 구동 개시되면 순간적으로 부하(150)에 높은 전류가 흐르게 된다. 따라서 유도 가열 장치(100)는 이러한 순간적인 전류 흐름을 방지하기 위한 방전 과정을 수행할 수 있다.

S220단계에서 유도 가열 장치(100)는 일 실시예에 따라 방전 회로(130)에서의 방전 시점 및 방전 주기를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 회로(190)에는 직렬로 연결된 방전 저항(191) 및 방전 스위치(192)가 포함될 수 있으며, 이러한 방전 회로(190)는 DC 링크 커패시터(120)와 병렬로 연결된 것일 수 있다. 즉 방전 회로(190)에 포함된 방전 스위치(192)가 온 상태인 경우 방전 회로(190)의 방전 저항(191)에 인가되는 전압은 DC 링크 커패시터(120)의 전압에 대응될 수 있다. 따라서 충전된 DC 링크 커패시터(120)의 전압이 인가되는 방전 저항(191)은 충전된 DC 링크 커패시터(120)를 방전시키는 데 이용될 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 시점 및 방전 주기는, 전원부(110)로부터의 입력 전압에 기초하여 발생되는 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 결정될 수 있다. 이러한 방전 시점 및 방전 주기의 결정 과정은 특정 소프트웨어를 통한 연산 과정에 의해 결정되는 대신 논리 회로에 포함된 적어도 하나의 논리 소자(즉, 하드웨어)에 의해 설계된 값이 따라 수행되는 것일 수 있다.

일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)에 포함된 방전 스위치 제어 회로(140)는 S230단계에서 방전 시점 및 방전 주기에 기초하여 방전 스위치 제어 신호를 결정하고 방전 스위치(192)로 방전 스위치 제어 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 신호를 수신하게 되는 방전 스위치(192)는 방전 스위치 제어 신호가 나타내는 하이 신호 또는 로우 신호에 따라 온/오프 동작을 수행하게 된다.

S240단계에서 유도 가열 장치(100)는 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 신호에 따라 온/오프 되는 방전 스위치(192)의 동작에 기초하여, 충전된 DC 링크 커패시터(120)를 방전 저항(191)을 통해 방전시킬 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치(192)는 방전 저항(191)과 직렬로 연결되어 있으므로 방전 스위치(192)의 동작에 따라 방전 저항(191)에 인가되는 전압 및 전류가 조절될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치(192)가 온 상태인 경우 DC 링크 커패시터(120)의 전압이 방전 저항(191)에 인가됨으로써 방전 저항(191)에 전류가 흐르게 되고, 방전 저항(191)에 전류가 흐름으로 인해 DC 링크 커패시터(120)에 충전된 전하가 적어도 일부 방전될 수 있다.

도 3은 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 방전 시점 및 방전 주기를 결정하고, 프로세서로부터 획득한 방전 개시 신호를 이용하여 방전 스위치 제어 신호를 출력하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 3의 S310단계 및 S340단계에 대한 특징은 도 2의 S210단계 및 S240단계에 대한 특징과 동일하거나 유사할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

S320단계에서 유도 가열 장치(100)는 전원부(110)로부터의 입력 전압이 0이 되는 시점에 하이 신호 또는 로우 신호가 상호 교차되는 영전압 교차 신호 및 입력 전압이 미리 결정된 크기 이하인 경우 하이 신호이고 그렇지 않은 경우 로우 신호인 전압 비교기 신호에 기초하여 방전 시점 및 방전 주기를 결정할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 시점 및 방전 주기의 결정 과정은 유도 가열 장치(100)의 방전 스위치 제어 회로(140)에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(140)는 미리 설계된 논리 회로에 따라 출력되는 방전 스위치 제어 신호에서 나타나게 되는 방전 저항(191)에서의 방전 시점 및 방전 주기를 결정하는 과정을 수행할 수 있다. 즉, 방전 시점 및 방전 주기는 방전 스위치(192)를 온 시키는 동작을 시작하는 시점 및 온 상태를 유지하는 기간으로 이해될 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)가 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호, 방전 개시 신호에 기초하여 결정되는 방전 스위치 제어 신호를 방전 중단 신호를 이용하여 변경하는 과정에 대한 도면이다. 도 4의 전원부(410), 방전 스위치 제어 회로(440), 및 방전 스위치(448)는 도 1의 전원부(110), 방전 스위치 제어 회로(140), 및 방전 스위치(192)에 대응될 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(440)는 전원부(410)로부터의 입력 전압이 0이 되는 시점에 하이 신호 또는 로우 신호가 상호 교차되는 영전압 교차 신호 및 입력 전압이 미리 결정된 크기 이하인 경우 하이 신호이고 그렇지 않은 경우 로우 신호인 전압 비교기 신호를 획득하도록 구성되고, 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 방전 시점 및 방전 주기를 결정하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호를 결정하기 위하여 전원부(410)로부터의 입력 전압을 이용할 수 있다. 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호는 전원부(410)로부터의 입력 전압이 0이 되는 시점을 기준으로 하이 신호 또는 로우 신호가 상호 교차되는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따라 전압 비교기 신호는 전원부(410)로부터의 입력 전압이 미리 결정된 크기 이하인 경우 하이 신호를 나타내고 미리 결정된 크기를 초과하는 경우에는 로우 신호를 나타내는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따라 이러한 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호 중 적어도 하나는 전원부(410)로부터의 입력 전압이 입력되는 논리 회로로부터 출력되는 신호일 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(440)는 전원부(410)로부터의 입력 전압에 기초하여 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호 중 적어도 하나를 출력하기 위한 논리 회로를 포함할 수 있다.

S330단계에서 유도 가열 장치(100)는 방전 스위치 제어 회로(440)에서 프로세서(442)로부터 방전 개시 신호를 획득하는 과정을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 개시 신호는 유도 가열 장치(100)에 포함된 프로세서(442)로부터 출력되는 소정의 신호로서 방전 스위치 제어 회로(440)는 방전 개시 신호가 하이 신호인 상태에서만 하이 신호인 방전 스위치 제어 신호를 방전 스위치(448)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 개시 신호는 구동을 개시하는 것으로 결정되면 로우 신호에서 하이 신호로 상태가 변경될 수 있다. 일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 구동을 개시하는 것을 나타내는 외부 신호가 수신되었음을 프로세서(442)를 통해 결정할 수 있고, 구동을 개시하는 것으로 결정된 경우 프로세서(442)는 하이 신호인 방전 개시 신호를 방전 스위치 제어 회로(440)로 출력할 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 개시 신호는 전원부(410)로부터의 입력 전압이 미리 설정된 크기를 가지는 시점에 하이 신호로 변경되고 그 후 미리 설정된 시간 이후에 로우 신호로 변경되는 값을 가질 수 있다. 일 실시예에 따라 프로세서(442)는 구동을 개시하는 것으로 결정한 시점을 기준으로 그 이후에 전원부(410)로부터 입력되는 입력 전압의 크기에 기초하여 하이 신호 또는 로우 신호를 가지는 방전 개시 신호를 결정하고 출력할 수 있다. 즉, 프로세서(442)는 구동을 개시하는 것으로 결정된 시점 이후에 입력 전압이 미리 설정된 크기를 가지는 시점에 하이 신호를 가지는 방전 개시 신호를 출력할 수 있고, 하이 신호가 출력된 이후로 미리 설정된 시간이 경과되면 로우 신호를 가지는 방전 개시 신호를 출력할 수 있다.

예를 들면, 방전 개시 신호가 하이 신호로서 출력되는 시점은 프로세서(442)가 구동을 개시하도록 결정한 시점 이후에 입력 전압이 피크(peak)인 시점일 수 있고 피크인 시점으로부터 미리 설정된 시간 후 로우 신호로서 방전 개시 신호가 출력될 수 있다.

일 실시예에 따라 프로세서(442)는 하이 신호로 변경된 후 입력 전압의 크기가 0이 되는 시점을 기준으로 미리 설정된 시간 이후에 로우 신호로 변경되는 방전 개시 신호를 방전 스위치 제어 회로(440)로 출력하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따라 로우 신호로서 방전 개시 신호가 출력되기 위해 미리 설정된 시간은 전원부(410)로부터의 입력 전압의 주기 이하의 임의의 시간일 수 있다.

S340단계에서 유도 가열 장치(100)의 방전 스위치 제어 회로(440)는 일 실시예에 따라 전원부(410)로부터의 입력 전압에 기초하여 결정되는 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호와, 프로세서(442)로부터 수신되는 방전 개시 신호를 획득하고, 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호 및 방전 개시 신호에 기초하여 결정되는 방전 스위치 제어 신호를 방전 스위치(448)로 출력할 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(440)는 방전 개시 신호, 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호가 모두 하이 신호인 경우에 하이 신호인 방전 스위치 제어 신호를 방전 스위치(448)로 출력하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(440)는 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호에서 로우 신호로 변화되는 시점에 하이 신호인 방전 중단 신호를 출력하도록 구성되는 방전 중단 회로(444)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)로부터 출력되는 방전 중단 신호에 기초하여, 방전 스위치 제어 신호에 따라 스위치가 온 상태로 동작하게 되는 주기가 결정될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(440)는 방전 중단 신호가 하이 신호인 경우, 로우 신호를 방전 스위치 제어 신호로서 방전 스위치(448)로 출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호라고 하더라도 방전 중단 신호가 하이 신호인 경우에는 방전 스위치(448)가 획득하게 되는 방전 스위치 제어 신호는 로우 신호일 수 있다.

일 실시예에 따라 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호 및 방전 개시 신호에 기초하여 결정된 방전 스위치 제어 신호에 오류가 발생된 경우(예를 들면, 방전 스위치 제어 신호가 지속적으로 하이 신호 또는 로우 신호를 나타내는 경우), 이러한 방전 스위치 제어 신호에 따라 방전 스위치(448)가 동작하여 방전 저항(191)에서의 부적절한 방전 과정이 수행됨에 따라 방전 저항(191)이 손상될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)는 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호 및 방전 개시 신호에 기초하여 결정된 방전 스위치 제어 신호를 수신하여 이에 기초한 방전 중단 신호를 출력함으로써 방전 스위치 제어 회로(440)로부터 방전 스위치(448)로 출력되는 방전 스위치 제어 신호에 의한 오류를 바로잡을 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)는 방전 개시 신호, 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 결정되는 방전 스위치 제어 신호가 어떤 신호를 나타내는지에 기초하여 방전 중단 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)는 방전 스위치 제어 신호에 기초하여 방전 중단 신호의 하이 신호가 출력되는 시점 또는 로우 신호가 출력되는 시점을 결정할 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)는 방전 개시 신호, 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 결정된 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호에서 로우 신호로 변화되는 시점에 하이 신호인 방전 중단 신호를 출력하도록(즉, 방전 중단 신호가 로우 신호에서 하이 신호로 변경되도록) 구성될 수 있다.

일 실시예에 따라 스위치 제어 회로(440)는 방전 스위치 제어 신호 및 방전 중단 신호를 조합(446)한 결과를 방전 스위치(448)로 출력할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 개시 신호, 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 결정되는 방전 스위치 제어 신호는 프로세서(442)에 의해 구동을 개시하는 것으로 결정된 이후에 방전 주기 및 방전 시점에 따라 하이 신호를 출력하게 된다. 일 실시예에 따라 이러한 방전 스위치 제어 신호에 오류가 발생되지 않은 경우에는 방전 중단 신호와의 조합 여부에 상관없이 방전 주기 및 방전 시점에 기초하여 결정된 방전 스위치 제어 신호가 방전 스위치(448)로 그대로 출력될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 신호에 오류가 발생된 경우라면 방전 중단 신호가 조합됨으로써 오류가 발생된 방전 스위치 제어 신호 대신 방전 주기 및 방전 시점에 기초하여 결정된 방전 스위치 제어 신호가 방전 스위치(448)로 출력될 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따라 논리 회로를 포함하는 유도 가열 장치(100)가 방전 중단 신호를 이용하여 방전 스위치 제어 신호를 변경하는 과정을 나타내는 도면이다.

일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)의 방전 스위치 제어 회로(140)는 적어도 하나의 AND 게이트(510, 520, 540)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호를 입력받는 AND 게이트(510)는 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호가 모두 하이 신호인 경우에 하이 신호를 출력하게 된다. 일 실시예에 따라 방전 개시 신호 및 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호를 입력받는 AND 게이트(510)로부터의 출력을 입력받는 AND 게이트(520)는 입력 신호가 모두 하이 신호일 경우에 하이 신호를 출력하게 되고, 이는 방전 중단 신호와 조합되기 전의 방전 스위치 제어 신호일 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 중단 회로(530)는 AND 게이트(520)로부터 출력되는 방전 스위치 제어 신호를 수신하여 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호인지 로우 신호인지 감지하도록 구성되는 감지회로(532), 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호에서 로우 신호로 변경되는 시점으로부터 미리 설정된 시간만큼 방전 중단 신호의 하이 신호 출력 시점을 지연시키도록 구성되는 시간 지연 회로(534), 및 시간 지연 회로(534)에 의해 미리 설정된 시간만큼 지연된 시간 후 하이 신호를 나타내는 방전 중단 신호를 출력하도록 구성되는 출력회로(536)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 감지회로(532)는 방전 스위치 제어 신호를 수신하여 방전 스위치 제어 신호일 실시예에 따라 방전 중단 회로(530)는 적어도 하나의 논리 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 감지회로(532)는 비교기로서 동작하는 OPAMP와 같은 하드웨어로 구현될 수 있으나 이에 한정하여 해석될 필요는 없다. 일 실시예에 따라 시간 지연 회로(534)는 래치, 플립 플롭 등과 같은 입력 신호를 지연시키도록 구성되는 논리 소자를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 중단 회로(530)는 하이 신호인 방전 중단 신호가 출력되기 시작한 시점으로부터 미리 설정된 시간 경과 후에는 로우 신호인 방전 중단 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 중단 회로(530)는 방전 스위치 제어 신호가 로우 신호로 변경되는 것을 감지한 시점을 미리 설정된 시간만큼 지연시킨 후 하이 신호인 방전 중단 신호를 출력하도록 결정하고, 하이 신호인 방전 중단 신호가 출력되기 시작한 시점으로부터 미리 설정된 시간이 경과된 시점에 다시 로우 신호로 방전 중단 신호가 변경되도록 구성될 수 있다. 즉, 방전 중단 회로(530)는 일정한 시간이 경과한 후에는 하이 신호에서 로우 신호로 변경시킴으로써 이후에 정상적으로 출력되는 방전 스위치 제어 신호에 따른 방전 과정이 수행될 수 있도록 할 수 있다.

일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(140)는 방전 중단 회로(530)로부터 출력되는 방전 중단 신호 및 AND 게이트(520)에서 출력되는 방전 스위치 제어 신호를 조합한 결과를 출력하기 위한 AND 게이트(540)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라 AND 게이트(540)에 로우 신호인 방전 중단 신호가 입력되고 하이 신호인 방전 스위치 제어 신호가 입력된 경우 AND 게이트(540)에서 하이 신호가 방전 스위치(560)로 출력되고, AND 게이트(540)에 하이 신호인 방전 중단 신호가 입력되고 하이 신호인 방전 스위치 제어 신호가 입력되더라도 AND 게이트(540)에서 로우 신호가 방전 스위치(560)로 출력될 수 있다. 이를 위해 방전 스위치 제어 회로(140)는 방전 중단 회로(530)로부터 수신되는 방전 중단 신호를 반전시키기 위해 NOT 게이트(550)를 포함할 수 있다.

다만 위와 같은 다양한 실시예에서 이용되는 논리 소자는 본 개시에서 입력/출력되는 신호를 처리하는 과정의 설명 상 편의를 위해 한정한 것이다. 따라서 본 개시에서는 통상의 기술자가 용이하게 실시 가능한 범위 내에서 이용될 수 있는 논리 소자들이 상술한 다양한 신호들의 입력/출력을 위해 광범위하게 이용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

도 6은 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호, 및 방전 개시 신호에 따라 방전 스위치로 출력되는 방전 스위치 제어 신호의 양상을 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면 AC 입력 전압은 일 실시예에 따라 전원부(110)에서 정류되기 전의 입력 전압을 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(140)는 전원부(110)로부터의 입력 전압이 0이 되는 시점을 기준으로 하이 신호 또는 로우 신호가 상호 교차되는 신호를 영전압 교차 신호로서 출력할 수 있으므로, 영전압 교차 신호는 하이 신호 또는 로우 신호가 일정한 시간 간격으로 교차되는 양상을 띨 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 스위치 제어 회로(140)는 전원부(110)로부터의 입력 전압의 크기가 미리 설정된 크기 이하인 경우 하이 신호를 전압 비교기 신호로서 출력하도록 구성될 수 있으므로, 전압 비교기 신호는 입력 전압이 0이 되는 시점을 기준으로 대칭되는 형태의 하이 신호를 나타낼 수 있다. 따라서 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호가 모두 하이 신호를 나타내는 시간은 전압 비교기 신호가 하이 신호인 시간의 절반에 대응될 수 있다. 일 실시예에 따라 이러한 영전압 교차 신호 및 전압 비교기 신호에 기초하여 방전 저항(191)에서 방전이 이루어지는 방전 주기가 결정될 수 있고, 방전 개시 신호가 하이 신호를 나타내는 시간 내에 방전 저항(191)에서의 방전 과정이 수행될 수 있다. 일 실시예에 따라 영전압 교차 신호, 전압 비교기 신호 및 방전 개시 신호에 기초하여 결정되는 방전 스위치 제어 신호가 방전 스위치 제어 회로(140)에서 방전 스위치(192)로 출력될 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따라 방전 개시 신호의 오류에 따라 발생되는 방전 스위치 제어 신호의 오동작을 보여주는 도면이다.

일 실시예에 따라 도 7을 참조하면, 방전 스위치 제어 신호를 출력하는 과정에서 방전 개시 신호가 일정한 시간 이후에 다시 로우 신호로 변경되지 못하여 발생되는 비정상적인 오류로 인해, 방전 스위치 제어 회로(140)는 방전 스위치 제어 신호를 펄스 형태로 방전 스위치(192)로 반복적으로 출력할 수 있다. 이러한 경우 방전 저항(191)은 이러한 방전 스위치(192)의 반복되는 온/오프 동작으로 인해 비정상적으로 소비전력이 증가하게 됨에 따라 손상될 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따라 방전 중단 신호를 통해 수정된 방전 스위치 제어 신호를 보여주는 도면이다.

일 실시예에 따라 도 7에서와 같은 방전 스위치 제어 회로(140)의 오동작을 방지하기 위하여 방전 스위치 제어 회로(140)에 포함된 방전 중단 회로(444)가 이용될 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)는 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호에서 로우 신호로 변경되는 시점으로부터 하이 신호인 방전 중단 신호를 출력할 수 있다. 이에 따라 하이 신호인 방전 중단 신호는 미리 설정된 시간 동안 하이 신호가 지속될 수 있으며, 이러한 하이 신호가 지속되는 시간 동안은 방전 스위치 제어 신호가 하이 신호를 나타내는 경우라고 하더라도 방전 스위치(192)로 하이 신호인 방전 스위치 제어 신호가 출력되지 않게 된다. 따라서 방전 중단 신호와 방전 스위치 제어 신호의 조합에 기초하여, 방전 스위치(192)는 구동이 개시되는 것으로 결정될 때 한정된 횟수(예를 들면, 최초 1회)의 펄스 형태의 방전 스위치 제어 신호를 입력받을 수 있고, 이에 따라 방전 저항(191)의 손상을 방지할 수 있다. 일 실시예에 따라 방전 중단 회로(444)는 방전 중단 신호는 하이 신호로 변경된 시점을 기준으로 미리 설정된 시간 이후에 다시 로우 신호로 변경하도록 구성됨에 따라, 이후에 다시 구동이 개시되는 것으로 결정되는 시점(예를 들면, 810)을 정상적인 방전 과정이 수행될 수 있도록 할 수 있다.

도 9는 일 실시예에 따라 충전된 DC 링크 커패시터를 방전시킨 후 구동을 개시한 경우 유도 가열 장치(100)에 급격한 전류 변화가 발생하지 않음을 보여주는 도면이다.

도 9에 개시된 (a)를 참조하면, 220V의 교류 입력 전압이 사용되는 유도 가열 장치(100)가 구동되는 시점에 충전되어있던 DC 링크 커패시터(120)의 전압(902)은 약 344V를 나타낼 수 있다. 일 실시예에 따라 이러한 높은 전압을 나타내는 상태로 충전된 DC 링크 커패시터(120)를 포함하는 유도 가열 장치(100)가 구동을 개시하는 경우 부하(150)에는 순간적으로 높은 전류가 흐르게 된다(900). 이로 인해 유도 가열 장치(100)에서는 구동 개시 시점에 노이즈가 발생될 수 있으며 이러한 순간적인 전류 흐름으로 인한 소자의 손상이 야기될 수도 있다.

도 9에 개시된 (b)를 참조하면, 일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 충전되어 있던 DC 링크 커패시터(120)가 방전 회로(190)에 포함된 방전 저항(191)에 의해 방전된 상태에서 구동이 개시(910)될 수 있다. 즉, DC 링크 커패시터(120)의 전압(912)은 구동이 개시될 시점에는 거의 0의 값을 나타낼 수 있다. 따라서 방전되지 않은 상태로 구동이 개시되는 (a)의 경우와는 달리, (b)의 경우에는 부하(150)에 흐르는 전류(914)가 구동이 개시되는 시점에 순간적으로 높아지지 않게 되어 거의 0에 가까운 전류에서부터 부하(150)로 전류가 흘러들어가기 시작하게 됨에 따라, 구동이 개시될 시점에서의 노이즈가 감소하게 되고, 구동 개시 시점의 순간적 전류의 흐름으로 인한 소자의 손상이 방지될 수 있다.

한편, 본 개시의 유도 가열 장치(100)는 용기 감지 모드로 동작할 수 있다.

용기 감지 모드란, 유도 가열 장치(100)의 워킹 코일(WC) 위에 조리 용기의 존재 여부를 감지하는 모드를 의미한다. 워킹 코일(WC) 위에 조리 용기가 존재하지 않음에도 불구하고 설정된 출력을 내기 위해 유도 가열 장치(100)가 구동되는 경우, 내부 소자가 손상될 우려가 있다. 따라서, 본 개시의 유도 가열 장치(100)는 구동 시 최초 1회, 또는 구동 중에 주기적으로 용기 감지 모드로 동작할 수 있다. 또한, 설계에 따라, 용기 감지 모드는 워킹 코일(WC) 위에 조리 용기의 존재 여부뿐만 아니라 조리 용기의 종류도 감지할 수도 있다.

유도 가열 장치(100)는 용기 감지 모드로 동작 시, 워킹 코일(WC)을 포함하는 유도 가열 장치(100)의 회로에 자유 공진 에너지를 충전하고, 워킹 코일(WC)에 전류를 공진시켜, 워킹 코일(WC)에 흐르는 공진 전류의 파형을 분석해 조리 용기의 존재 여부를 판단하게 된다. 더 자세히 설명하면, 유도 가열 장치(100)는 워킹 코일(WC)의 공진 전류를 펄스 전압으로 변환시키는 소자를 더 포함하고, 출력된 펄스의 폭이나 카운트된 펄스 횟수에 기초하여 조리 용기의 존재 여부를 감지한다.

다음으로, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 개시의 유도 가열 장치(100)가 용기 감지 모드로 동작하여 워킹 코일(WC)상의 조리 용기의 존재 여부를 판단하는 방법을 자세히 설명한다.

도 10은 본 개시의 유도 가열 장치(100)의 구성을 더 자세히 나타낸 도면이다.

본 개시의 유도 가열 장치(100)는 도 1에서 설명한 전원부(110), DC 링크 커패시터(120), 방전 스위치 제어 회로(140), 부하(150), 방전 회로(190) 외에 비교부(170), 프로세서(180), 인버터 구동부(135)를 더 포함할 수 있다.

전원부(110)는 교류 전원 공급원인 AC 전원(113)과 교류를 직류로 변환하기 위한 정류부(115, Rectifier)를 포함할 수 있다.

부하(150)는 인버터(130), 워킹 코일(WC), 공진 커패시터(160)를 포함할 수 있다.

인버터(130)는 워킹 코일(WC)에 고주파의 전류가 흐르도록 워킹 코일(WC)에 인가되는 전압을 스위칭할 수 있다. 구체적으로, 인버터(130)는 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)를 포함할 수 있고, 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)는 교대로 온/오프를 반복하여 워킹 코일(WC)을 구동시킬 수 있다. 즉, 제1 상태에서 제1 스위칭 소자(131)는 온되고, 제2 스위칭 소자(132)는 오프되며, 제2 상태에서 제1 스위칭 소자(131)는 오프되고, 제2 스위칭 소자(132)는 온될 수 있다. 인버터(130)는 소정 주기로 제1 상태와 제2 상태를 반복하도록 제어될 수 있다. 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)가 교대로 온 되도록 스위칭제어되면 워킹 코일(WC)에 정류부(115)로부터의 직류전압을 교번적으로 인가할 수 있다. 워킹 코일(WC)은 직류 전압이 교번적으로 인가됨에 따라 구동될 수 있다.

제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 이루어진 스위칭 소자일 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 스위칭 소자는 고속 스위칭이 가능한 반도체 소자를 의미할 수 있다. 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)가 교대로 온 됨에 따라 워킹 코일(WC)에 고주파의 전류가 흐르게 되고, 이에 따라 워킹 코일(WC)에는 고주파 자계가 형성될 수 있다.

워킹 코일(WC)은 인버터(130)에 의해 직류전압이 교번적으로 인가됨에 따라 전류가 흐를 수 있고, 워킹 코일(WC)은 고주파 전류에 의해 유도 자기장을 발생시켜 조리 용기를 가열시킬 수 있다.

워킹 코일(WC)의 일측은 제1 및 제2 스위칭 소자(131)(132) 사이의 노드(130a) 에 연결되고, 다른 일측은 제1 및 제2 공진 커패시터(161)(162) 사이의 노드(160a)에 연결될 수 있다.

인버터(130)의 구동은 인버터 구동부(135)에 의해서 이루어질 수 있다.

인버터 구동부(135)는 인버터(130)를 구성하는 제1 및 제2 스위칭 소자(131)(132)의 스위칭을 제어할 수 있다. 인버터 구동부(135)는 제1 및 제2 스위칭 소자(131)(132)가 서로 교호로 동작하도록 제어하여 워킹 코일(WC)에 고주파의 전압을 인가할 수 있다. 본 명세서에서는 인버터 구동부(135)와 프로세서(180)를 따로 도시하였으나, 인버터 구동부(135)는 프로세서(180)에 포함될 수 있다.

공진 커패시터(160)는 DC 링크 커패시터(120)와 워킹 코일(WC) 사이에 직렬 연결된 복수의 공진 커패시터(161)(162)를 포함할 수 있다.

공진 커패시터(160)는 제1 공진 커패시터(161)와 제2 공진 커패시터(162)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 공진 커패시터(161)는 일단이 정류부(115)로부터 전압이 출력되는 일단(121a)과 연결되고, 타단이 제2 공진 커패시터(162)와 워킹 코일(WC)의 접속점(160a)에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제2 공진 커패시터(162)는 일단이 정류부(115)로부터 전압이 출력되는 타단(121b)과 연결되고, 타단이 제1 공진 커패시터(161)와 워킹 코일(WC)의 접속점(160a)에 연결될 수 있다.

제1 공진 커패시터(161)의 커패시턴스와 제2 공진 커패시터(162)의 커패시턴스는 동일할 수 있다.

공진 커패시터(160)의 커패시턴스는 유도 가열 장치(100)의 공진 주파수(resonance frequency)를 결정할 수 있다. 구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같은 회로도로 구성되는 유도 가열 장치(100)의 공진 주파수는 워킹 코일(WC)의 인덕턴스(inductance)와 공진 커패시터(160)의 커패시턴스(capacitance)에 의해 결정된다.

비교부(170)는 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 구체적으로, 비교부(170)는 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 감지하여, 감지된 전류를 전압의 형태로 출력하는 소자일 수 있다. 비교부(170)는 출력된 전압을 기 설정된 기준값과 비교하여 펄스를 출력할 수 있다.

프로세서(180)는 도 4에서 설명한 프로세서(442)와 대응될 수 있으며, 유도 가열 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(180)는 비교부(170)로부터 전달되는 출력 펄스에 기초하여 워킹 코일(WC) 상에 조리용기가 존재하는지 판단할 수 있다.

프로세서(180)는 인버터 구동부(135)가 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)를 구동시키는 스위칭 타이밍을 제어할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 프로세서(180)는 조리용기의 존재 여부를 판단하거나 조리용기의 존재 여부에 따른 유도 가열 장치(100)의 동작 등을 제어할 수 있다.

프로세서(180)는 용기 감지 모드로 동작 시, 소정 횟수 이상으로 인버터(130)를 구성하는 스위칭 소자를 온/오프하여 워킹 코일(WC)에 에너지를 공급하고, 인버터 구동부(135)를 제어하여 워킹 코일(WC)에 공급된 에너지를 자유 공진시킬 수 있다.

도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따라 자유 공진 에너지를 충전할 때, 전류의 흐름을 도시한 도면이다.

도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따라 자유 공진할 때 전류의 흐름을 도시한 도면이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 프로세서(180)는 도 11과 같이 제1 스위칭 소자(131)를 온/오프시키고, 제2 스위칭 소자(132)를 오프/온시키는 동작을 반복하도록 제어하여 워킹 코일(WC)에 에너지를 공급하다가, 도 12와 같이 제1 스위칭 소자(131)는 오프시키고, 제2 스위칭 소자(132)는 온시켜 워킹 코일(WC)에 저장된 에너지를 자유 공진시킬 수 있다.

반대로, 프로세서(180)는 제1 스위칭 소자(131)를 온시키고, 제2 스위칭 소자(132)를 오프시켜 워킹 코일(WC)에 공급된 에너지를 자유 공진시킬 수 있다. 즉, 스위칭부의 위치에 관계없이, 프로세서(180)는 제1 및 제2 스위칭 소자(131)(132) 중 어느 하나를 온 시키고, 다른 하나를 오프시켜 워킹 코일(WC)에 공급된 에너지를 자유 공진시킬 수 있다.

따라서, 도 12에서는 워킹 코일(WC)과 제2 스위칭 소자(132)와 제2 커패시터(162)가 공진 회로를 형성하는 것으로 도시하였으나, 이는 예시에 불과하며, 워킹 코일(WC)과 제1 스위칭 소자(131)와 제1 커패시터(161)가 공진 회로를 형성할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 프로세서(180)는 제1 스위칭 소자(131)를 오프시키고, 제2 스위칭 소자(132)를 온 시킨 경우를 예시로 설명한다.

프로세서(180)는 제2 스위칭 소자(132)만 온된 상태에서 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 비교부(170)는 제2 스위칭 소자(132)만 온된 상태에서 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 기 설정된 기준값과 비교하여 펄스를 출력할 수 있다. 프로세서(180)는 출력되는 펄스에 기초하여 워킹 코일(WC) 상에 조리 용기가 존재하는지 판단할 수 있다.

이는, 워킹 코일(WC) 상에 조리 용기가 위치하는 경우 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류의 크기와 조리 용기가 위치하지 않는 경우 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류의 크기가 상이하기 때문에 조리 용기의 존재 여부에 따라 비교부(170)에서 출력되는 펄스가 달라지기 때문이다.

예를 들어, 워킹 코일(WC) 상에 조리 용기가 위치하는 경우 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류의 크기는 조리 용기가 위치하지 않는 경우 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류의 크기보다 작을 수 있다.

실시 예에 따르면, 프로세서(180)는 제2 스위칭 소자(132)가 온 인 동안 비교부(170)에서 출력되는 파형의 폭을 측정하여 조리 용기의 존재 여부를 판단할 수 있고, 프로세서(180)는 제2 스위칭 소자(132)가 온 인 동안 비교부(170)에서 출력되는 파형의 펄스 반복 횟수를 카운트하여 조리 용기의 존재 여부를 판단할 수 있다.

워킹 코일(WC) 상에 부하가 존재하지 않는 경우 출력되는 파형의 폭은 가장 길 수 있다. 워킹 코일(WC) 상에 존재하는 부하가 존재하면 출력되는 파형의 폭은 짧아질 수 있다.

프로세서(180)는 비교부(170)에서 출력된 파형의 폭이 기 설정된 기준 시간 이하이면, 조리 용기가 존재하는 것으로 판단할 수 있고, 프로세서(180)는 비교부(170)에서 출력된 파형의 폭이 기 설정된 기준 시간을 초과하면, 조리 용기가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 프로세서(180)는 제2 스위칭 소자(132)가 온 상태를 유지하는 시간 동안 비교부(170)에서 출력되는 펄스를 카운트할 수 있다. 여기서, 출력되는 펄스를 카운트한다는 것은 로우(low)에서 하이(high)로 출력되다가 다시 로우(low)로 출력되는 것을 1회 펄스로 카운트하는 것을 의미할 수 있다.

프로세서(180)는 카운트된 펄스의 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이하인지 판단할 수 있다. 프로세서(180)는 카운트된 펄스의 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이하이면 조리 용기가 존재하는 것으로 판단할 수 있고, 프로세서(180)는 카운트된 펄스의 횟수가 기 설정된 기준 횟수를 초과하면 조리 용기가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.

한편, 용기 감지를 위한 자유 공진이 시작될 때, 공진 커패시터(160)에 저장된 에너지로 인해 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류가 순간적으로 증가하게 되어, 소음이 발생하게 된다.

도 13은 본 개시의 유도 가열 장치가 용기 감지 모드로 동작할 때, 유도 가열 장치에 포함된 소자들의 에너지 관계를 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 제1 파형(1301)은 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 나타내고, 제2 파형(1303)은 제1 스위칭 소자(131)의 게이트 신호를 나타내고, 제3 파형(1305)은 제2 스위칭 소자(132)의 게이트 신호를 나타낼 수 있다. 제4 파형(1307)은 제1 공진 커패시터(161)의 전압을 나타내고, 제5 파형(1309)은 제2 공진 커패시터(162)의 전압을 나타낼 수 있다.

제1 구간(T1)은 자유 공진을 위해 워킹 코일(WC)에 에너지를 충전하는 구간으로, 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)가 온/오프 동작을 반복하는 구간이다. 이때, 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류(1301)는 일정 크기로 증가와 감소를 반복하게 된다. 제1 및 제2 커패시터(161)(162)의 전압(1307)(1309) 또한 일정 크기로 증가와 감소를 반복하게 된다.

제2 구간(T2)은 워킹 코일(WC)과 제2 공진 커패시터(162)로 이루어진 공진 회로에서 자유 공진이 이루어지는 구간으로, 제1 스위칭 소자(131)의 게이트 신호(1303)는 오프를 유지하고, 제2 스위칭 소자(132)의 게이트 신호(1305)는 온을 유지하는 구간이다. 이때, 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류(1301)는 자유 공진을 하면서 점차 감소하게 됨을 알 수 있다.

한편, 제2 구간(T2)의 시작 지점에서 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류(1301)의 크기는 제1 구간(T1)에서 워킹 코일(WC)에 흐르는 전류(1301)의 최대값(1310)을 초과하는 것을 알 수 있다. 이는 제2 공진 커패시터(162)의 저장 전압이 높은 시점에서 자유 공진을 시작했기 때문이다.

다음으로, 도 14 내지 도 15를 참조하여, 본 개시의 유도 가열 장치(100)가 용기 감지 모드로 동작 시 발생하는 소음을 줄이기 위한 제어 방법을 설명한다.

도 14는 본 개시의 유도 가열 장치(100)가 무소음 용기 감지 모드로 동작하기 위한 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

프로세서(180)는 방전 스위치 제어 신호에 따라 방전 저항(191)을 통해 DC 링크 커패시터(120)에 충전된 전하를 방전시킬 수 있다(S1410). 프로세서(180)는 도 1 내지 도 9에서 설명한 것처럼, 방전 스위치 제어 회로(140)를 통해 DC 링크 커패시터(120)에 충전된 전하를 방전시킬 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

프로세서(180)는 DC 링크 커패시터(120)의 방전이 종료되면, 용기 감지를 위한 자유 공진 에너지를 충전할 수 있다(S1420). 프로세서(180)는 도 10 내지 도 12에서 설명한 것처럼, 인버터(130)의 스위칭 소자를 교번적으로 온/오프시켜 워킹 코일(WC) 및 공진 커패시터(160)에 자유 공진 에너지를 충전할 수 있다. 한편, 본 명세서에서는 장치의 구동 소음을 최대한 줄이기 위해 DC 링크 커패시터(120)의 방전이 종료되고 자유 공진 에너지를 충전하는 것을 예시로 들었으나, 프로세서(180)는 DC 링크 커패시터(120)의 방전이 종료된 것과 별개로 용기 감지를 위한 자유 공진 에너지를 충전할 수도 있다.

프로세서(180)는 자유 공진 시작 전, 인버터(130) 제어를 통해 공진 커패시터(160)의 저장 에너지를 감소시킬 수 있다(S1430). 프로세서(180)는 공진 커패시터(160)의 저장 에너지 감소를 위한 제어 신호를 인버터(130) 또는 인버터 구동부(135)에 전송할 수 있다.

공진 커패시터(160)의 저장 에너지 감소를 위한 인버터(130) 제어 신호란, 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132) 중 자유 공진 시에 공진 회로에 포함되는 스위칭 소자를 자유 공진 시작 전 소정 시간동안 오프하고 자유 공진을 위해 온 상태를 유지하도록 제어하는 신호일 수 있다. 또한, 공진 커패시터(160)의 저장 에너지 감소를 위한 인버터(130) 제어 신호는 자유 공진 시에 오프 상태를 유지할 스위칭 소자가 계속해서 오프 상태를 유지하도록 제어하는 신호일 수 있다.

예를 들어, 도 12에서 설명한 것처럼, 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 자유 공진시키기 위해 제1 스위칭 소자(131)가 오프 상태를 유지하고, 제2 스위칭 소자(132)가 온 상태를 유지하도록 기 설정된 경우, 프로세서(180)는 제1 스위칭 소자(131)는 오프 상태를 유지하도록 제어하고, 제2 스위칭 소자(132)를 자유 공진 시작 전에 소정 시간 오프시킨 후 다시 온 상태를 유지하여 자유 공진하도록 제어할 수 있다. 이때, 소정 시간은 4us 일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.

반대로, 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 자유 공진시키기 위해 제1 스위칭 소자(131)가 온 상태를 유지하고, 제2 스위칭 소자(132)가 오프 상태를 유지하도록 기 설정된 경우, 프로세서(180)는 제2 스위칭 소자(132)는 오프 상태를 유지하도록 제어하고, 제1 스위칭 소자(131)를 자유 공진 시작 전에 소정 시간 오프시킨 후 다시 온 상태를 유지하여 자유 공진하도록 제어할 수 있다.

도 15는 본 개시의 유도 가열 장치가 무소음 용기 감지 모드로 동작할 때, 유도 가열 장치에 포함된 소자들의 에너지 관계를 나타낸 도면이다.

다음으로, 도 15를 참조하면, 제1 파형(1501)은 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류를 나타내고, 제2 파형(1503)은 제1 스위칭 소자(131)의 게이트 신호를 나타내고, 제3 파형(1505)은 제2 스위칭 소자(132)의 게이트 신호를 나타낼 수 있다. 제4 파형(1507)은 제1 공진 커패시터(161)의 전압을 나타내고, 제5 파형(1509)은 제2 공진 커패시터(162)의 전압을 나타낼 수 있다.

제1 구간(T1)은 자유 공진을 위해 워킹 코일(WC)에 에너지를 충전하는 구간으로, 제1 스위칭 소자(131)와 제2 스위칭 소자(132)가 온/오프 동작을 반복하는 구간이다. 이때, 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류(1501)가 일정 크기로 증가와 감소를 반복하게 된다. 제1 및 제2 커패시터(161)(162)의 전압(1507)(1509) 또한 일정 크기로 증가와 감소를 반복하게 된다.

프로세서(180)는 자유 공진 시 온 상태를 유지하도록 기 설정된 제2 스위칭 소자(132)를 자유 공진 시작 전에 소정 시간(t) 오프시킨 후 다시 온 상태를 유지하여 자유 공진하도록 인버터(130)를 제어할 수 있다.

제2 구간(T2)은 워킹 코일(WC)과 제2 공진 커패시터(162)로 이루어진 공진 회로에서 자유 공진이 이루어지는 구간으로, 제1 스위칭 소자(131)의 게이트 신호(1503)는 오프를 유지하고, 제2 스위칭 소자(132)의 게이트 신호(1505)는 온을 유지하는 구간이다.

한편, 제2 구간(T2)의 시작 전, 즉, 자유 공진의 시작 전에 제2 스위칭 소자(132)는 소정 시간(t) 동안 오프되었다가 다시 온 상태를 유지하게 된다.

이때, 제2 공진 커패시터(162)의 저장 전압(1509)은 도 13에서와 다르게 낮은 상태임을 알 수 있다. 또한, 워킹 코일(WC)의 공진 전류(1501) 또한 제1 구간의 워킹 코일(WC)을 흐르는 전류(1501)의 최대값을 초과하지 않는 것을 알 수 있다.

따라서, 상술한 제어 방법을 통해 본 개시의 유도 가열 장치(100)는 공진 커패시터(160)의 저장 에너지를 감소킨 후, 용기 감지 모드로 동작하는 경우, 동작 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.

다시 도 14로 돌아가서, 공진 커패시터(160)의 저장 에너지를 줄이기 위한 인버터(130) 제어가 종료되면, 프로세서(180)는 자유 공진을 통해 용기 감지를 할 수 있다(S1440).

본 개시는 전술한 방전 회로를 통해 유도 가열 장치(100) 자체의 기동 소음을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 인버터(130) 제어를 통해 유도 가열 장치(100)가 용기 감지 모드로 동작 시, 동작 소음도 줄일 수 있어 무소음으로 용기 감지 기능을 제공할 수 있는 이점이 있다.

일 실시예에 따라 유도 가열 장치(100)는 상술한 다양한 방법을 수행하기 위한 프로그램을 수록하기 위한 컴퓨터 판독 가능 기록매체 또는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기에서 설명한 본 개시에 대한 방법은, 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록하여 제공될 수 있다.

본 개시의 방법은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 개시의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, DVD±ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크(hard disk), 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시는, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10: 유도 가열 장치 110: 전원부
120: DC 링크 커패시터 130: 인버터
150: 부하 160: 공진 커패시터
180, 442: 프로세서 190: 방전 회로
WC: 워킹 코일

Claims (15)

1. 무소음 용기 감지 기능을 제공하는 유도 가열 장치에 있어서,
   전력을 공급하는 전원부;
   상기 전원부와 병렬로 연결되어 상기 전원부로부터 공급된 전력을 충전하는 DC 링크 커패시터;
   전류가 흐르면 유도 자기장을 발생시키는 워킹 코일;
   상기 워킹 코일과 연결되어 공진 회로를 형성하는 공진 커패시터;
   상기 DC 링크 커패시터의 직류 전압이 상기 워킹 코일에 교번적으로 인가되도록 스위칭 제어되는 인버터; 및
   상기 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하고, 상기 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시킨 후 상기 워킹 코일과 상기 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진하도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 워킹 코일에 흐르는 전류에 기초하여 상기 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는지 판단하는 프로세서를 포함하는, 유도 가열 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 워킹 코일에 상기 자유 공진 에너지를 충전하기 위해 상기 인버터의 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자를 교번적으로 온/오프시키는, 유도 가열 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시키기 위해 자유 공진 시에 공진 회로에 포함되는 상기 인버터의 스위칭 소자를 상기 자유 공진 시작 전 소정 시간동안 오프했다가 온 시키는, 유도 가열 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 자유 공진 시에 공진 회로에 포함되는 스위칭 소자가 제1 스위칭 소자인 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 상기 자유 공진 시작 전 소정 시간동안 오프했다가 온 시키는, 유도 가열 장치.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 자유 공진 시에 공진 회로에 포함되는 스위칭 소자가 제2 스위칭 소자인 경우, 상기 제2 스위칭 소자를 상기 자유 공진 시작 전 소정 시간동안 오프했다가 온 시키는, 유도 가열 장치.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 공진 회로에 포함되지 않는 상기 인버터의 스위칭 소자는 오프 상태로 제어하는, 유도 가열 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는 경우, 상기 자유 공진 시 상기 워킹 코일에 흐르는 전류의 크기는 조리 용기가 존재하지 않을 경우 흐르는 전류의 크기보다 작은, 유도 가열 장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 DC 링크 커패시터의 방전을 위해 상기 DC 링크 커패시터와 병렬로 연결되는 방전 회로; 및
   상기 방전 회로에서의 방전 시점 및 방전 주기를 제어하기 위해 상기 방전 회로의 방전 스위치로 방전 스위치 제어 신호를 출력하도록 구성된 방전 스위치 제어 회로를 더 포함하는, 유도 가열 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 프로세서는
   상기 방전 스위치 제어 신호에 따라 상기 DC 링크 커패시터의 방전이 종료되면,
   상기 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하고, 상기 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시킨 후 상기 워킹 코일과 상기 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진하도록 상기 인버터를 제어하고, 상기 워킹 코일에 흐르는 전류에 기초하여 상기 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는지 판단하는, 유도 가열 장치.
10. 유도 가열 장치의 동작 방법에 있어서,
    워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하는 단계;
    공진 커패시터의 저장 전압을 감소시키는 단계;
    상기 워킹 코일과 상기 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진하도록 인버터를 제어하는 단계; 및
    상기 워킹 코일의 전류에 기초하여 상기 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는지 판단하는 단계를 포함하는, 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하는 단계는,
    인버터의 제1 스위칭 소자와 제2 스위칭 소자를 교번적으로 온/오프시키는 단계를 포함하는, 방법.
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시키는 단계는,
    상기 워킹 코일과 상기 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진할 때 공진 회로에 포함되는 스위칭 소자가 제1 스위칭 소자인 경우, 상기 제1 스위칭 소자를 상기 자유 공진 시작 전 소정 시간동안 오프했다가 온시키는 단계를 포함하는, 방법.
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 공진 커패시터의 저장 전압을 감소시키는 단계는,
    상기 워킹 코일과 상기 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진할 때 공진 회로에 포함되는 스위칭 소자가 제2 스위칭 소자인 경우, 상기 제2 스위칭 소자를 상기 자유 공진 시작 전 소정 시간동안 오프했다가 온시키는 단계를 포함하는, 방법.
14. 청구항 11에 있어서,
    상기 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하는 단계는,
    방전 회로를 통해 DC 링크 커패시터의 방전이 종료되면, 상기 워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하는 단계를 포함하는, 방법.
15. 유도 가열 장치의 동작 방법을 기록한 기록 매체에 있어서, 상기 동작 방법은
    워킹 코일에 자유 공진 에너지를 충전하는 단계;
    공진 커패시터의 저장 전압을 감소시키는 단계;
    상기 워킹 코일과 상기 공진 커패시터를 흐르는 전류가 자유 공진하도록 인버터를 제어하는 단계; 및
    상기 워킹 코일의 전류에 기초하여 상기 워킹 코일 상에 조리 용기가 존재하는지 판단하는 단계를 포함하는, 기록 매체.

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