KR960004769Y1

KR960004769Y1 - 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로

Info

Publication number: KR960004769Y1
Application number: KR2019910019817U
Authority: KR
Inventors: 권경안
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 이헌조
Priority date: 1991-11-19
Filing date: 1991-11-19
Publication date: 1996-06-08
Also published as: KR930012320U

Abstract

내용없음.

Description

인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로

제1도는 종래의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로 구성블럭도.

제2도는 제1도의 상세도.

제3도는 제1도중 LC 공진회로도.

제4도는 제1도에 따른 파형도.

제5도는 본 고안의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전압검지부 2 : 비교부

3 : 드라이브부 4 : 발진부

5 : 듀티제어부 6 : 바이패스부

7 : 콘트롤전압 8 : 전압강하부

9 : LC 공진형 인버터부 10 : 비교기

11 : OP 엠프 R₁-R₁₁: 저항

C₁-C₅: 커패시터 Q₁-Q₂: 트랜지스터

D₁-R₅: 다이오드 ZD₁: 제너 다이오드

본 고안은 인덕션쿠커의 관한 것으로, 특히 동작시 스위칭으로 인한 트랜지스터의 콜렉터부위에 발생되는 공진전압 때문에 트랜지스터가 파손됨을 방지하기 위한 것이다.

종래의 인덕션쿠커의 과공진 보호회로를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로 구성블럭도이고, 제2도는 제1도의 상세도로서, 평활콘덴서(C₁), 워킹코일(Working Coil)(L₁), 공진콘덴서(C₂)로 된 공진부와 프리훨링 다이오드(Free Wheeling Diode)(D₁) 트랜지스터(Q₁)로 된 스위칭부로 이루어진 LC 공진형 인버터부(9)와, 저항(R₁-R₃)과 다이오드(D₂)로 이루어져 LC 공진형 인버터부(9)의 공진전압을 검출하는 전압검지부(1)와, 비교기(10), 다이오드(D₃-D₄), 콘덴서(C₃-C₄), 저항(R₅-R₆)으로 이루어져 전압검지부(1)의 전압과 기준전압을 비교하는 비교부(2)와, 콘트롤전압(7)을 인가받아 LC공진형 인버터부(9)가 알맞은 튜티(Duty)를 갖도록 하는 튜티제어부(5)와, 튜티제어부(5)의 튜티에 맞는 파형을 발진하는 발진부(4)와, 다이오드(D₅), 트랜지스터(Q₂) 저항(R₉-R₁₀)등으로 이루어져 상기 비교부(2)의 출력신호에 따라 콘트롤전압(7)과 발진부(4)의 신호를 드라이브부(3)에 스위칭하는 바이패스부(bypass)(6)와, LC 공진형 인버터부(9)에 신호를 가하는 드라이브부(3)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로는 다음과 같이 동작한다.

콘트롤전압(7) 단자로 부터 듀티제어부(5)로 입력된 소정의 전압은 알맞은 튜티를 갖도록 발진부(4)에 입력된다.

발진부(4)는 해당 듀티에 맞는 발진파형의 구형파를 출력하고, 출력된 구형파는 드라이브부(3)를 거쳐 LC 공진형 인버터부(9)의 스위칭 트랜지스터(Q₁)를 온, 오프시킨다.

이때 LC 공진형 인버터부(9)의 스위칭 트랜지스터(Q₁)의 콜렉터에 접속된 전압검지부(1)에서 공진전압이 검지되어 검지된 신호는 비교부(2)에 입력되어 기준전압과 비교된다.

그 결과 공진전압이 과하게 검지될 경우 하이 신호를 바이패스부(6)의 스위칭 트랜지스터(Q₂)의 베이스에 출력한다.

그러면바이패스부(6)는 콘트롤전압(7)과 발진부(4)출력을 바이패스 시킴으로써 드라이브부(3)는 드라이브를 중지하게 된다.

따라서 LC 공진형 인버터부(9)의 트랜지스터(Q₁)가 온 되지 못하므로 과공진을 방지한다.

또한 비교부(2)는 하이 신호 출력시 커패시터(C₄) 충전되고 충전되는 동안에 다이오드(D₃)를 통해 전류가 흘러 전압검지부(1)와 접속된 비교기의 (+)극 입력에 중첩됨으로 하이 신호 출력을 소정 시간동안 지속시켜 준다.

그리고 커패시터(C₄)에 충전이 어느정도 이루어지면 다이오드(D₃)에 흐르는 전류가 소모되어 정상동작을 하게 된다.

그러나 종래의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로에 있어서는 다음과 같은 문제점이 발생한다.

제3도는 제1도중 LC 공진회로의 등가회로를 나타내고, 제4도는 LC 공진회로의 트랜지스터 온, 오프시에 흐르는 전류파형 및 콜렉터에 걸리는 전압의 파형을 나타낸것으로써, 콜렉터전압(Vc)는 트랜지스터(Q₁)의 오프시 최대치가 되고 이는 코일의 인덕턴스(L) 및 주파수(W)와 코일에 흐르는 전류(t₂)의 최대전류(Ipeak)에 의해 결정됨을 알 수 있다.

이 경우 인덕턴스(L)값이 워킹코일(L₁)위에 놓여지는 금속제 용기의 재질 및 캡(GAP)에 따라 변화된다.

여기서 인덕턴스(L)값이 과도하게 증대되거나 최대전류(Ipeak)값이 과대해져서 콜렉터전압(Vc)의 최대치가 과증대 될 경우 이를 전압검지부(1)가 검지하여 소정의 시간동안 발진을 중지하여 스위칭 트랜지스터(Q1)의 파손을 방지하고 있으나 비교부(2)의 커패시터(C₄)와, 저항(R₈)의 시상수로 결정되는 소정의 시간이 경과되면 발진이 다시 재개되어 다시 검지되고 다시 중단되는 불안한 과정이 반복된다.

따라서 트랜지스터(Q₁)에 가해지는 스트레스는 주기적인 되므로 안정성이 저하되고 용기에 투입된 내용물을 가열한다는 소기의 달성도 곤란해지는 경우가 발생된다.

본 고안은 이와 같이 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 트랜지스터의 파손을 방지하고 안전한 공진을 얻을수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 종래의 인덕션 쿠커의 과공진 전압 보호회로에 콘트롤전압이 일정전압을 초과하지 못하도록 하는 전압강하부를 구비 한 것이다.

상기와 같이 본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

제5도는 본 고안의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로 구성도를 나타낸 것으로 평활콘덴서(C₁), 워킹코일(L₁), 공진콘덴서(C₂)로된 공진부와 프리훨링 다이오드(D₁), 트랜지스터(Q₁)로 된 스위칭부로 이루어진 LC 공진형 인버터부(9)와, 저항(R₁∼R₃), 다이오드(D₂)로 이루어져 LC 공진형 인버터부(9)의 공진전압을 검출하는 전압검지부(1)와, 비교기(10), 다이오드(D₃~D₄), 콘덴서(C₃~C₄), 저항(R₅~R₈)으로 이루어져 전압검지부(1)의 전압과 기준전압을 비교하여 비교부(2)와, OP 엠프(11), 제너다이오드(ZD₁), 커패시터(C₅), 저항(R₁₁)으로 이루어져 콘트롤전압(7)이 일정전압 이상이 되지 못하도록 하는 전압강하부(8)와, 다이오드(D₅), 트랜지스터(D₂), 저항(R₉-R₁₀)으로 이루어져 전압강하부(8)와 함께 코트롤전압을 조절하는 바이패스부(6)와, 전압강하부(8)의 출력을 입력하여 상기 LC 공진형 인버터부(9)가 알맞은 듀티를 갖도록 하는 듀티제어부(5)와, 듀티제어부(5)의 듀티에 맞는 파형을 발진하는 발진부(4)와, LC 공진형 인버터부(9)에 신호를 가하는 드라이브부(3)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로의 동작은 다음과 같다.

LC공진형 인버터부(9)의 스위칭 트랜지스터(Q₁) 콜렉터로부터 과공진 전압이 전압 검지부(1)에 검출되면 저항(R₁)(R₂)(R₃)에 의한 분압전압(Vs)식으로 형성되고 이 분압전압(Vs)은 다이오드(D₂)를 거쳐 비교부(2)의 저항 R₄에 접속된다.

그리고 비교기(10)의 전입력(+)에 접속되어 부입력(-)에 접속된 저항(R₅)(R₆)DP 의한 기준전압과 비교된다.

여기서 기준전압(Vref)은 식로 된다.

과공진전압이 검출되었으므로 비교기(10)는 하이 신호를 출력하며 커패시터(C₄)를 충전하면서 다이오드(D₃)를 통해 저항(R₄)을 통해 전압을 형성시켜 비교기(10)의 하이신호 출력시간을 조절하여 바이패스부(6)에 출력한다.

바이패스부(6)에 하이신호가 인가되며 트랜지스터(Q₂)가 온되어 콘트롤전압(7)에 제너 다이오드(ZD₁)의 제너전압과 트랜지스터(Q₂)의 포화전압과의 합이상이 되는 것을 방지한다.

즉 전압강하부(8)의 OP 엠프 정입력(+)에 접속되는 전압은 VZD+VCES의 이상의 전압은 통과할 수 없게 되어 트랜지스터(Q₁)의 온 듀티가 제한되고 스위칭 전류가과대하게 흐르지 못하게 되어 스위칭 트랜지스터(Q₁)의 파손을 방지하고 낮은전압(Lowpower)의 형태로 가열은 계속된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 과전압검지시 스위칭의 급격한 듀티로 인한 이상 발전형상을 방지하고, 스위칭 트랜지스터의 파손을 방지하는 효과가 있다.

Claims

워킹코일위에 용기를올려 내용물을 가열하는 LC 공진형 인버터부와, LC공진형 인버터부의 공진전압을 검출하는 전압검지부와, 전압검지부에서 검출된 전압과 기준전압을 비교하는 비교부와, 비교부의 출력에 따라 전압강하부와 함께 콘트로전압을 조절하는바이패스부와, 콘트롤전압을 일정 전압이하로 유지시켜 주는 전압강하부와, 상기 LC 공진형 인버터부의 듀티를 제어하는 듀티제어부와, 듀티제어부의 출력신호에 상응한 파형을 발진하는발진부와, 상기 LC 공진형 인버터부에 발진된 파형의 전원을 공급하는 드라이브부로 구성됨을 특징으로 하는 인덕션쿠커의 과공진전압 보호회로.