WO2019074246A1 - 유도 가열 장치 - Google Patents

유도 가열 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019074246A1
WO2019074246A1 PCT/KR2018/011797 KR2018011797W WO2019074246A1 WO 2019074246 A1 WO2019074246 A1 WO 2019074246A1 KR 2018011797 W KR2018011797 W KR 2018011797W WO 2019074246 A1 WO2019074246 A1 WO 2019074246A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resistance value
induction heating
operating frequency
frequency
heating apparatus
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/011797
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
강계룡
정지훈
이희준
박화평
정시훈
Original Assignee
엘지전자 주식회사
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사, 울산과학기술원 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to EP18867063.2A priority Critical patent/EP3697174B1/en
Priority to US16/755,406 priority patent/US11523472B2/en
Publication of WO2019074246A1 publication Critical patent/WO2019074246A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/04—Sources of current
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Definitions

  • the present invention relates to an induction heating apparatus.
  • the method of heating the object to be heated by electricity is divided into resistance heating method and induction heating method.
  • the electric resistance method is a method of heating an object to be heated by transferring heat generated by flowing a current to a non-metallic heating element such as a metal resistance wire or silicon carbide to the object to be heated through conduction or conduction.
  • a non-metallic heating element such as a metal resistance wire or silicon carbide
  • the induction heating method when a high-frequency power of a predetermined magnitude is applied to a working coil, an eddy current is generated in a heating target made of a metal component using a magnetic field generated around the working coil so that the heating target itself is heated .
  • a high-frequency voltage of a predetermined magnitude is applied to the coil as power is applied to the induction heating apparatus. Accordingly, an induction magnetic field is generated around the working coil disposed inside the induction heating device.
  • an eddy current is generated inside the bottom of the object to be heated. When this eddy current flows on the bottom of the object to be heated, the object to be heated is heated.
  • the induction heating apparatus When the induction heating apparatus is used, the upper plate of the induction heating apparatus is not heated but only the object to be heated is heated. Therefore, when the object to be heated is lifted from the upper plate of the induction heating device, the induction magnetic field around the coil disappears and the heating of the object to be heated is immediately stopped. In addition, since the working coil is not heated, the induction heating apparatus has an advantage that the temperature of the upper plate portion is maintained at a relatively low temperature and is safe even during cooking.
  • the induction heating apparatus heats the object to be heated by induction heating, the energy efficiency is higher than that of the gas range or resistance heating apparatus.
  • Another advantage of such an induction heating apparatus is that it can heat the object to be heated in a shorter time than in a heating apparatus of another type. The higher the output of the induction heating device, the faster the object can be heated.
  • the induction heating apparatus generally has an operating frequency of 70 kHz or less. This is to reduce EMI (Electro Magnetic Interference) in the operation of the induction heating apparatus and the switching loss due to the switching operation of the switching element in the induction heating apparatus.
  • EMI Electro Magnetic Interference
  • An object of the present invention is to provide an induction heating apparatus capable of using various containers without increasing the operating frequency of the induction heating apparatus by adjusting the resonance frequency of the working coil according to the resistance value of the container used in the induction heating apparatus .
  • the resistance value of the container is compared with a predetermined reference resistance value, and the operation mode of the switching device is determined according to the comparison result .
  • the switching device can operate in four modes including a frequency tripler mode, a frequency doubler mode, a half bridge mode, and a full bridge mode.
  • the resonant frequency of the working coil of the induction heating device is set to three times the operating frequency of the switching device. Further, in the frequency doubling mode, the resonance frequency of the working coil of the induction heating apparatus is set to be twice the operating frequency of the switching element. The adjustment of the resonance frequency of the working coil is performed by adjusting the capacitance of the variable capacitor included in the inverter unit.
  • the resonance frequency of the working coil is set equal to the operating frequency of the switching device.
  • the voltage transmitted to the working coil that is, the size of the bridge voltage is half of the bridge voltage when operating in the full bridge mode.
  • the resonance frequency of the working coil can be adjusted by adjusting the capacity of the variable capacitor included in the inverter unit according to the resistance value of the container. Therefore, it is possible to deal with a container having various resistance values without adjusting the operating frequency of the induction heating apparatus.
  • an induction heating apparatus including: a rectifying unit for rectifying an input power source; a smoothing unit for smoothing a power source voltage rectified by the rectifying unit to output a DC voltage; a first switching device; An inverter unit including a first switching device, a third switching device, a fourth switching device, and a variable capacitor unit for converting the direct current voltage through a switching operation to output a resonant current, a heating coil for heating the container using the resonant current provided from the inverter unit, And a control unit for comparing the container resistance value of the container with a predetermined reference resistance value, determining an operation mode of the switching device according to the comparison result, and adjusting the capacity of the variable capacitor unit according to the operation mode.
  • the container resistance value measured when the operating frequency of the switching element included in the inverter unit is set to a predetermined first operating frequency is smaller than a predetermined first reference resistance value
  • the operation mode can be set to the frequency 3 times mode.
  • the control unit may adjust the capacitance of the variable capacitor unit such that the resonance frequency of the working coil is three times the operation frequency of the switching device.
  • control unit may be configured such that the container resistance value measured when the operating frequency of the switching device included in the inverter unit is set to a predetermined second operating frequency is smaller than a predetermined second reference resistance value
  • the operation mode can be set to the frequency-doubling mode.
  • control unit adjusts the capacitance of the variable capacitor unit such that the resonance frequency of the working coil is twice the operating frequency of the switching device
  • control unit may be configured such that the container resistance value measured when the operating frequency of the switching device included in the inverter unit is set to a predetermined third operating frequency is smaller than a predetermined third reference resistance value
  • the operation mode can be set to the half bridge mode.
  • control unit may be configured such that the container resistance value measured when the operating frequency of the switching element included in the inverter unit is set to a predetermined third operating frequency is larger than a predetermined third reference resistance value
  • the operation mode can be set to the full bridge mode.
  • control unit may be configured such that when the operating resistance of the switching element included in the inverter unit is set to a predetermined third operating frequency, the measured container resistance value is larger than a predetermined fourth reference resistance value
  • the operation frequency can be set to a predetermined limit frequency
  • control unit may adjust the capacitance of the variable capacitor unit such that the resonance frequency of the working coil is equal to the operating frequency of the switching device.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a waveform of a resonance current of a working coil, a waveform of a bridge voltage, and a waveform of a switching signal when the driving mode of the switching device of the induction heating apparatus according to the embodiment of the present invention is a triple frequency mode.
  • FIG. 3 shows a waveform of a resonance current of a working coil, a waveform of a bridge voltage, and a waveform of a switching signal when the driving mode of the switching device of the induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention is in the frequency double mode.
  • FIG. 4 shows waveforms of the resonance current of the working coil, the waveform of the bridge voltage, and the waveform of the switching signal when the driving mode of the switching device of the induction heating apparatus according to the embodiment of the present invention is the half bridge mode.
  • FIG. 5 shows waveforms of a resonance current of a working coil, a waveform of a bridge voltage, and a waveform of a switching signal when the driving mode of the switching device of the induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention is in the full bridge mode.
  • FIG. 6 is a flowchart of a method of controlling an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an induction heating apparatus includes a rectifying unit 104, a smoothing unit 106, an inverter unit 108, and a working coil WC. Further, the induction heating apparatus may further include a detecting unit 14.
  • the rectifying unit 104 rectifies the AC input power supplied from the power source 102 and outputs the rectified power source voltage.
  • the rectifying part 104 may include a plurality of diodes.
  • the rectifying part 104 includes a first diode D 1 and a second diode D 2 connected in series with each other, a third diode D 3 and a fourth diode D 4 connected in series with each other, ≪ / RTI >
  • the smoothing unit 106 smoothes the power supply voltage rectified by the rectifying unit 104 and outputs a DC voltage.
  • the smoothing unit 106 may include an inductor L and a capacitor C connected in series with each other.
  • the inverter unit 108 includes a plurality of switching elements.
  • the inverter unit 108 includes four switching elements: a first switching element T 1 , a second switching element T 2 , a third switching element T 3 , (T 4 ).
  • the first switching element T 1 and the second switching element T 2 are connected in series with each other and are turned on complementarily by the switching signals S 1 and S 2 applied by the driving part 12, And turned off.
  • the third switching element T 3 and the fourth switching element T 4 are connected in series to each other and are turned on complementarily by the switching signals S 3 and S 4 applied by the driving part 12 And turned off.
  • the complementary turn-on and turn-off operations of such switching elements are referred to as switching operations.
  • the inverter unit 108 converts the DC voltage provided by the smoothing unit 106 and outputs an AC voltage through the switching operation of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 .
  • the inverter unit 108 also includes an inductor L r and variable capacitor units C 1 , C 2 , and C 3 for converting an AC voltage output by the switching operation of the switching device into a resonant current.
  • the inductor L r and the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 are connected in series with the working coil WC.
  • the inductor L r and the variable capacitor units C 1 , A resonance current is supplied to the resonance circuit WC.
  • the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 include relays for selectively connecting respective capacitors to the output terminal a between the first switching device T 1 and the second switching device T 2
  • the relay unit 110 is connected. As will be described later, the relays included in the relay unit 110 can be selectively opened or closed by the control unit 10.
  • the capacitor capacities of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 can be determined according to the number of relays opened or closed by the control unit 10.
  • the capacities of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 are controlled by controlling the opening and closing of the relays included in the relay unit 110 under the control of the control unit 10.
  • the resonance frequency of the resonance current flowing through the working coil WC can be adjusted by adjusting the capacitance of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 .
  • variable capacitor portion includes three capacitors C 1 , C 2 , and C 3.
  • the number of capacitors constituting the variable capacitor portion and the capacitances of the respective capacitors may be implemented It depends on the example.
  • the number of relays constituting the relay unit 110 may vary depending on the number of capacitors constituting the variable capacitor unit.
  • the working coil WC uses the resonance current provided from the inverter unit 108 to heat the container placed around the working coil WC.
  • a resonance current is applied to the working coil WC, an eddy current is generated between the working coil WC and the container, and the contents inside the container are heated as the body of the container is heated.
  • the detection unit 14 measures at least one of the input current and the input voltage applied to the working coil WC and provides the measurement result to the control unit 10.
  • the control unit 10 can calculate the resistance value of the container placed around the current working coil WC by using the measurement result transmitted from the detection unit 14.
  • the control unit 10 compares the resistance value of the container calculated as described above with a predetermined reference resistance value.
  • the control unit 10 determines the operation mode of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 included in the inverter unit 10 according to comparison between the resistance value of the container and the reference resistance value.
  • the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 may operate in any one of the frequency 3 ⁇ mode, the frequency 2 ⁇ mode, the half bridge mode, and the full bridge mode.
  • the controller 10 can determine the capacitor capacities of the variable capacitor units C 1 , C 2 , and C 3 according to the determined operation mode.
  • the controller 10 controls the opening and closing states of the relay unit 110 according to the determined capacitor capacity to control the switching elements T 1 and T 2 of the capacitors C 1 , C 2 , and C 3 constituting the variable capacitor unit, A capacitor to be connected between the output terminal a between the switching elements T 2 and the working coil WC can be selected.
  • the control unit 10 also transmits a control signal according to the determined operation mode to the driving unit 12.
  • the driving unit 12 applies switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 applied to the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 according to a control signal transmitted from the controller 10 ).
  • the operating frequencies of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 are determined according to the waveforms of the switching signals S 1 , S 2 , S 3 and S 4 generated by the driving unit 12.
  • control unit 10 for determining the operation mode of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 and the operation of the induction heating apparatus according to each operation mode will be described with reference to FIGS. 1 to 5 Will be described.
  • the controller 10 controls the operation frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 to a predetermined value when the user performs the heating operation in the state where the container is placed around the working coil WC
  • the first operating frequency is set.
  • the first operating frequency may be set to three times (3 x f min ) the minimum frequency f min .
  • the minimum frequency f min means the minimum operating frequency that can drive the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 included in the induction heating apparatus.
  • the control unit 10 controls the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 through the driving unit 12 with the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 3 , and T 4 .
  • the control unit 10 outputs the input voltage detected through the detection unit 14, The resistance value of the container placed around the working coil WC is calculated using the current.
  • the control unit 10 compares the calculated container resistance value with a predetermined first reference resistance value.
  • the first reference resistance value R pot, t, max
  • the first reference resistance value R pot, t, max
  • G max represents the ratio of the output voltage to the input voltage of the inverter unit 108, that is, the maximum voltage gain, which is the maximum value among the voltage gains, V in is the voltage value .
  • P rated is the maximum rated power of the induction heating device.
  • the controller 10 sets the operation mode to the triple frequency mode.
  • FIG. 2 is a graph showing waveforms of a resonance current of a working coil, a waveform of a bridge voltage V ab , a switching signal S 1 , S 2 , S 3 , S 4 ).
  • the bridge voltage V ab represents the voltage value between the output terminal a and the output terminal b output by the switching operation of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 .
  • control unit 10 When the operation mode of the induction heating apparatus is determined to be the triple frequency mode as described above, the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 having the waveforms shown in FIG. A control signal is applied to the driving unit 12.
  • the control unit 10 outputs the resonance currents so that the resonance current is outputted three times during one period P1 of the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 , that is,
  • the capacitance C r, t of the variable capacitor is set such that the resonance frequency of the coil WC is three times the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 .
  • Equation (2) f r, t means a frequency value which is three times the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 , and L r denotes an inductor L r ) of the inductance.
  • the control unit 10 controls the relay unit 110 to select the capacitor to be connected so that the capacitor capacitances of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 match the capacitor capacitance C r, t set in advance.
  • the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , generates the s 4) performs the heating operation by driving the switching elements (T 1, T 2, T 3, T 4).
  • the controller 10 controls the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 ) is set to a predetermined second operating frequency.
  • the second operating frequency may be set to twice the minimum frequency f min (2 x f min ).
  • the control unit 10 controls the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 through the driving unit 12 in a state where the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 3 , and T 4 .
  • the control unit 10 outputs the input voltage detected through the detection unit 14, The resistance value of the container placed around the working coil WC is calculated using the current.
  • the control unit 10 compares the calculated container resistance value with a predetermined second reference resistance value.
  • the second reference resistance value R pot, d, max .
  • the controller 10 sets the operation mode to the frequency doubling mode.
  • FIG. 3 is a graph showing a waveform of a resonance current of a working coil, a waveform of a bridge voltage V ab , a switching signal S 1 , S 2 , S 3 , S 4 ).
  • control unit 10 When the operation mode of the induction heating apparatus is determined to be the frequency-doubled mode as described above, the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 having the waveforms shown in FIG. A control signal is applied to the driving unit 12.
  • the control unit 10 outputs the resonance current twice during one period P2 of the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 , that is,
  • the capacitance C r, d of the variable capacitor is set such that the resonance frequency of the coil WC is twice the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 .
  • f r, d means a frequency value that is twice the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 .
  • the controller 10 controls the relay unit 110 to select the capacitor to be connected so that the capacitor capacitances of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 match the capacitor capacities C r and d set in advance.
  • the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , generates the s 4) performs the heating operation by driving the switching elements (T 1, T 2, T 3, T 4).
  • the controller 10 controls the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 ) is set to a predetermined third operating frequency.
  • the third operating frequency may be set to the minimum frequency fmin .
  • the control unit 10 controls the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 through the driving unit 12 with the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 3 , and T 4 .
  • the control unit 10 outputs the input voltage detected through the detection unit 14, The resistance value of the container placed around the working coil WC is calculated using the current.
  • the control unit 10 compares the calculated container resistance value with a predetermined third reference resistance value.
  • the third reference resistance value R pot, h, max .
  • the controller 10 sets the operation mode to the half bridge mode.
  • FIG. 4 is a graph showing the waveforms of the resonance current of the working coil, the waveform of the bridge voltage V ab , the switching signals S 1 and S 2 when the driving mode of the switching device of the induction heating apparatus according to the embodiment of the present invention is the half bridge mode, S 2 , S 3 , and S 4 ).
  • control unit 10 When the operation mode of the induction heating apparatus is determined to be the half bridge mode as described above, the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 of the waveform as shown in FIG. 4 And applies a control signal to the driving unit 12.
  • control unit 10 performs the following mathematical operations so that the resonant frequency of the working coil WC through which the resonant current flows coincides with the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 ,
  • the capacitance (C r, h ) of the variable capacitor is set.
  • f r and h represent frequency values equal to the operating frequencies of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 .
  • the controller 10 controls the relay unit 110 to select the capacitor to be connected so that the capacitor capacitances of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 match the capacitor capacities C r and h set in advance.
  • the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , generates the s 4) performs the heating operation by driving the switching elements (T 1, T 2, T 3, T 4).
  • the controller 10 sets the operation mode to the full bridge mode.
  • the control unit 10 compares the calculated container resistance value with a preset fourth reference resistance value.
  • the fourth reference resistance value R pot, f, max
  • the fourth reference resistance value can be set according to the following equation.
  • the controller 10 drives the induction heating device in the full bridge mode.
  • FIG. 5 is a graph showing waveforms of the resonance current of the working coil, the waveform of the bridge voltage V ab , and the switching signals S 1 and S 2 when the driving mode of the switching device of the induction heating apparatus according to the embodiment of the present invention is in full bridge mode. S 2 , S 3 , and S 4 ).
  • control unit 10 When the operation mode of the induction heating apparatus is determined to be the full bridge mode as described above, the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , and S 4 of the waveform as shown in FIG. 5 And applies a control signal to the driving unit 12.
  • control unit 10 performs the following mathematical operations so that the resonant frequency of the working coil WC through which the resonant current flows coincides with the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 ,
  • the capacitance (C r, f ) of the variable capacitor is set.
  • f r, f means a frequency value equal to the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 .
  • the control unit 10 controls the relay unit 110 to select the capacitor to be connected so that the capacitor capacitances of the variable capacitor units C 1 , C 2 and C 3 match the capacitor capacitance C r, f set in advance.
  • the control unit 10 outputs the switching signals S 1 , S 2 , S 3 , generates the s 4) performs the heating operation by driving the switching elements (T 1, T 2, T 3, T 4).
  • the controller 10 sets the operation mode to the full bridge mode, T 1 , T 2 , T 3 , T 4 ) is set to a predetermined limit frequency. If the vessel resistance value is greater than or equal to the fourth reference resistance value, it means that the induction heating apparatus can not exhibit the maximum power through the full bridge mode. Therefore, the control unit 10 limits the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 to a limiting frequency, for example, a resonant frequency of the working coil WC.
  • FIG. 6 is a flowchart of a method of controlling an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the controller 10 controls the operation frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 to a predetermined value when the user performs the heating operation in the state where the container is placed around the working coil WC And sets it to the first operating frequency (602).
  • the control unit 10 controls the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 through the driving unit 12 with the operating frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 3 , and T 4 .
  • the control unit 10 outputs the input voltage detected through the detection unit 14, The resistance value of the container placed around the working coil WC is detected using the current (604).
  • control unit 10 compares the detected container resistance value with a predetermined first reference resistance value K1 (606). Comparison 606 results if the container resistance value is less than the first reference resistance value (K1), the control unit 10 switching elements (T 1, T 2, T 3, T 4) the frequency three times the mode of the operational modes of the (608).
  • control unit 10 in the resonance frequency and the switching elements of the transfer control signals to the driving section 12 to generate a switching signal, and the working coil (WC) corresponding to a frequency three times the mode (T 1, T 2, T 3 , and T 4 by controlling the relay unit 110 to adjust the capacitance of the variable capacitor units C 1 , C 2 , and C 3 .
  • the controller 10 applies a switching signal to the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 through the driving unit 12 to perform the heating operation 632).
  • control unit 10 compares the detected container resistance value with a predetermined second reference resistance value K2 (614). Comparison 614 results if the container resistance value is less than the second reference resistance value (K2), the control unit 10 switching elements (T 1, T 2, T 3, T 4) frequency doubled mode the operating mode of (616).
  • control unit 10 in the resonance frequency and the switching elements of the transfer control signals to the driving section 12 to generate a switching signal corresponding to a frequency doubled mode, working coil (WC), (T 1, T 2, T).
  • the capacitance of the variable capacitor units C 1 , C 2 , and C 3 is controlled by controlling the relay unit 110 such that the capacitance of the variable capacitor units C 1 , C 2 , and C 3 is twice the operating frequency of the variable capacitor units C 1 , C 2 , C 3 , and T 4 .
  • the control unit 10 applies a switching signal to the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 through the driving unit 12 to perform the heating operation 632).
  • control unit 10 compares the detected container resistance value with a predetermined third reference resistance value K3 (622). If the container resistance value is smaller than the third reference resistance value K3 as a result of the comparison 622, the controller 10 sets the operation mode of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 to the half bridge mode (624).
  • control unit 10 in the resonance frequency and the switching elements of the transfer control signals to the driving section 12 to generate a switching signal corresponding to a half-bridge mode, a working coil (WC), (T 1, T 2, T 3 And T 4 by controlling the relay unit 110 so that the capacitances of the variable capacitor units C 1 , C 2 , and C 3 are adjusted.
  • the controller 10 applies a switching signal to the switching elements T 1 , T 2 , T 3 and T 4 through the driving unit 12 to perform a heating operation 632 ).
  • the controller 10 sets the operation mode of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 to the full bridge mode (626). Then, the control unit 10 compares the previously detected container resistance value with a predetermined fourth reference resistance value K4 (628).
  • the controller 10 sets the operation frequency of the switching elements T 1 , T 2 , T 3 , T 4 to a predetermined limit
  • the frequency is set to limit the operation frequency (630), and the heating operation is performed (632).
  • the control unit 10 switches the switching devices T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 through the driving unit 12, A signal is applied to perform a heating operation (632).

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것이다. 유도 가열 장치의 동작 주파수를 상승시키지 않고도 다양한 용기에 대응하기 위하여, 본 발명에서는 용기의 저항값을 미리 정해진 기준 저항값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 스위칭 소자의 동작 모드를 결정한다. 본 발명에 따르면 유도 가열 장치에 사용되는 용기의 저항값에 따라서 워킹 코일의 공진 주파수를 조절함으로써, 유도 가열 장치의 동작 주파수를 상승시키지 않고도 다양한 용기의 사용이 가능한 장점이 있다.

Description

유도 가열 장치
본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것이다.
가정이나 식당에서 음식을 가열하기 위한 다양한 방식의 조리 기구들이 사용되고 있다. 종래에는 가스를 연료로 하는 가스 레인지가 널리 보급되어 사용되어 왔으나, 최근에는 가스를 이용하지 않고 전기를 이용하여 피가열 물체, 예컨대 냄비와 같은 조리 용기를 가열하는 장치들의 보급이 이루어지고 있다.
전기를 이용하여 피가열 물체를 가열하는 방식은 크게 저항 가열 방식과 유도 가열 방식으로 나누어진다. 전기 저항 방식은 금속 저항선 또는 탄화규소와 같은 비금속 발열체에 전류를 흘릴 때 생기는 열을 방사 또는 전도를 통해 피가열 물체에 전달함으로써 피가열 물체를 가열하는 방식이다. 그리고 유도 가열 방식은 소정 크기의 고주파 전력을 워킹 코일에 인가할 때 워킹 코일 주변에 발생하는 자계를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 피가열 물체에 와전류(eddy current)를 발생시켜 피가열 물체 자체가 가열되도록 하는 방식이다.
유도 가열 방식의 원리를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저 유도 가열 장치에 전원이 인가됨에 따라 소정 크기의 고주파 전압이 코일에 인가된다. 이에 따라 유도 가열 장치 내부에 배치되는 워킹 코일 주변에는 유도 자계가 발생하게 된다. 이와 같이 발생한 유도 자계의 자력선이 유도 가열 장치 상부에 놓인 금속 성분을 포함한 피가열 물체의 바닥을 통과하면, 피가열 물체 바닥의 내부에 와전류가 발생한다. 이렇게 발생한 와전류가 피가열 물체 바닥에 흐르면 피가열 물체 자체가 가열된다.
유도 가열 장치를 사용할 경우, 유도 가열 장치의 상판부는 가열되지 않고 피가열 물체 자체만 가열된다. 따라서 피가열 물체를 유도 가열 장치의 상판부에서 들어올리면 코일 주변의 유도 자계가 소멸되면서 피가열 물체의 발열도 즉시 중단된다. 또한 유도 가열 장치는 워킹 코일이 발열되지 않기 때문에 조리가 이루어지는 동안에도 상판부의 온도가 비교적 낮은 온도로 유지되어 안전하다는 장점을 갖는다.
또한 유도 가열 장치는 유도 가열에 의해 피가열 물체 자체를 가열시키므로 가스 레인지나 저항 가열 방식 장치에 비해 에너지 효율이 높다는 장점이 있다. 이와 같은 유도 가열 장치의 다른 장점은 다른 방식의 가열 장치에 비해 보다 짧은 시간 내에 피가열 물체를 가열할 수 있다는 점이다. 유도 가열 장치의 출력이 높을수록 보다 빠르게 피가열 물체를 가열할 수 있다.
종래 기술에 따른 유도 가열 장치는 일반적으로 70kHz 이하의 동작 주파수를 갖는다. 이는 유도 가열 장치의 구동 시 EMI(Electro Magnetic Interference) 및 유도 가열 장치 내부의 스위칭 소자의 스위칭 동작으로 인한 스위칭 손실을 줄이기 위한 것이다.
그런데 저항값이 상대적으로 작은 알루미늄과 같은 소재로 이루어진 용기를 유도 가열 장치에서 사용하고자 할 경우, 가열을 위한 전력을 발생시키기 위해서는 상대적으로 작은 전압과 큰 전류가 유도 가열 장치의 워킹 코일에 인가된다. 이와 같이 작은 전압과 큰 전류가 인가되면 스위칭 소자에 도통 손실이 발생하고 워킹 코일의 발열량이 증가하는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 알루미늄과 같은 소재로 이루어진 용기를 사용할 때에는 동작 주파수를 증가시킴으로써 용기의 저항값을 높일 수 있으나 스위칭 소자의 스위칭 손실과 같은 제약으로 인해 유도 가열 장치의 동작 주파수를 높이는 데에는 한계가 있다.
본 발명은 유도 가열 장치에 사용되는 용기의 저항값에 따라서 워킹 코일의 공진 주파수를 조절함으로써, 유도 가열 장치의 동작 주파수를 상승시키지 않고도 다양한 용기의 사용이 가능한 유도 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
전술한 바와 같이 유도 가열 장치의 동작 주파수를 상승시키지 않고도 다양한 용기에 대응하기 위하여, 본 발명에서는 용기의 저항값을 미리 정해진 기준 저항값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 스위칭 소자의 동작 모드를 결정한다.
본 발명에서 스위칭 소자는 주파수 3배(Frequency Tripler) 모드, 주파수 2배(Frequency Doubler) 모드, 하프 브릿지 모드, 풀 브릿지 모드 등 4가지 모드로 동작할 수 있다.
주파수 3배 모드에서, 유도 가열 장치의 워킹 코일의 공진 주파수는 스위칭 소자의 동작 주파수의 3배로 설정된다. 또한 주파수 2배 모드에서, 유도 가열 장치의 워킹 코일의 공진 주파수는 스위칭 소자의 동작 주파수의 2배로 설정된다. 이와 같은 워킹 코일의 공진 주파수의 조절은 인버터부에 포함되는 가변 캐패시터부의 용량을 조절함에 따라서 이루어진다.
또한 하프 브릿지 모드 및 풀 브릿지 모드에서 워킹 코일의 공진 주파수는 스위칭 소자의 동작 주파수와 동일하게 설정된다. 유도 가열 장치가 하프 브릿지 모드로 동작할 때 워킹 코일에 전달되는 전압, 즉 브릿지 전압의 크기는 풀 브릿지 모드로 동작할 때의 브릿지 전압의 절반이다.
결국 본 발명에 따르면, 용기의 저항값에 따라서 인버터부에 포함되는 가변 캐패시터부의 용량을 조절함으로써 워킹 코일의 공진 주파수를 조절할 수 있다. 따라서 유도 가열 장치의 동작 주파수를 조절하지 않고도 다양한 저항값을 갖는 용기에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는, 입력 전원을 정류하는 정류부, 상기 정류부에 의해서 정류된 전원 전압을 평활화하여 직류 전압을 출력하는 평활화부, 제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자, 제3 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자 및 가변 캐패시터부를 포함하며, 스위칭 동작을 통해서 상기 직류 전압을 변환하여 공진 전류를 출력하는 인버터부, 상기 인버터부로부터 제공되는 공진 전류를 이용하여 용기를 가열하는 워킹 코일 및 상기 용기의 용기 저항값을 미리 정해진 기준 저항값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 스위칭 소자의 동작 모드를 결정하며, 상기 동작 모드에 따라서 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제1 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제1 기준 저항값보다 작으면 상기 동작 모드를 주파수 3배 모드로 설정할 수 있다. 상기 제어부는 상기 워킹 코일의 공진 주파수가 상기 스위칭 소자의 동작 주파수의 3배가 되도록 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제2 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제2 기준 저항값보다 작으면 상기 동작 모드를 주파수 2배 모드로 설정할 수 있다. 상기 제어부는 상기 워킹 코일의 공진 주파수가 상기 스위칭 소자의 동작 주파수의 2배가 되도록 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제3 기준 저항값보다 작으면 상기 동작 모드를 하프 브릿지 모드로 설정할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제3 기준 저항값보다 크거나 같으면 상기 동작 모드를 풀 브릿지 모드로 설정할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제4 기준 저항값보다 크거나 같으면 상기 동작 주파수를 미리 정해진 제한 주파수로 설정할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 워킹 코일의 공진 주파수가 상기 스위칭 소자의 동작 주파수와 동일하도록 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절할 수 있다.
본 발명에 따르면 유도 가열 장치에 사용되는 용기의 저항값에 따라서 워킹 코일의 공진 주파수를 조절함으로써, 유도 가열 장치의 동작 주파수를 상승시키지 않고도 다양한 용기의 사용이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 주파수 3배 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압의 파형, 스위칭 신호의 파형을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 주파수 2배 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압의 파형, 스위칭 신호의 파형을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 하프 브릿지 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압의 파형, 스위칭 신호의 파형을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 풀 브릿지 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압의 파형, 스위칭 신호의 파형을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는 정류부(104), 평활화부(106), 인버터부(108), 워킹 코일(WC)을 포함한다. 또한 유도 가열 장치는 검출부(14)를 더 포함할 수 있다.
정류부(104)는 전원(102)으로부터 공급되는 교류 입력 전원을 정류하여 정류된 전원 전압을 출력한다. 정류부(104)는 다수의 다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들어 정류부(104)는 서로 직렬로 연결되는 제1 다이오드(D1) 및 제2 다이오드(D2), 그리고 서로 직렬로 연결되는 제3 다이오드(D3) 및 제4 다이오드(D4)로 구성될 수 있다.
평활화부(106)는 정류부(104)에 의해서 정류된 전원 전압을 평활화하여 직류 전압을 출력한다. 평활화부(106)는 서로 직렬로 연결되는 인덕터(L) 및 캐패시터(C)로 구성될 수 있다.
인버터부(108)는 다수의 스위칭 소자를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서 인버터부(108)는 4개의 스위칭 소자, 즉 제1 스위칭 소자(T1), 제2 스위칭 소자(T2), 제3 스위칭 소자(T3), 제4 스위칭 소자(T4)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(T1) 및 제2 스위칭 소자(T2)는 서로 직렬로 연결되며, 후술하는 구동부(12)에 의해서 인가되는 스위칭 신호(S1, S2)에 의해서 상보적으로 턴 온 및 턴 오프된다. 마찬가지로, 제3 스위칭 소자(T3) 및 제4 스위칭 소자(T4)는 서로 직렬로 연결되며, 구동부(12)에 의해서 인가되는 스위칭 신호(S3, S4)에 의해서 상보적으로 턴 온 및 턴 오프된다.
이와 같은 스위칭 소자들의 상보적인 턴 온 및 턴 오프 동작을 스위칭 동작이라 한다. 인버터부(108)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 평활화부(106)에 의해서 제공되는 직류 전압을 변환하여 교류 전압을 출력한다.
또한 인버터부(108)는 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해서 출력되는 교류 전압을 공진 전류로 변환하기 위한 인덕터(Lr) 및 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)를 포함한다. 인덕터(Lr) 및 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)는 워킹 코일(WC)과 직렬로 연결되며, 스위칭 소자들의 스위칭 동작에 의해 제공되는 교류 전압에 의한 공진 현상을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 공급된다.
가변 캐패시터부(C1, C2, C3)에는 각각의 캐패시터를 제1 스위칭 소자(T1) 및 제2 스위칭 소자(T2) 사이의 출력단(a)과 선택적으로 연결하기 위한 릴레이들을 포함하는 릴레이부(110)가 연결된다. 후술하는 바와 같이 릴레이부(110)에 포함된 릴레이들은 제어부(10)에 의해서 선택적으로 열리거나 닫힐 수 있다. 제어부(10)에 의해서 열리거나 닫힌 릴레이의 개수에 따라서 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량이 결정될 수 있다.
본 발명에서는 제어부(10)의 제어에 릴레이부(110)에 포함된 릴레이의 개폐를 조절함으로써 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량이 조절된다. 이와 같이 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량을 조절함에 따라서 워킹 코일(WC)에 흐르는 공진 전류의 공진 주파수가 조절될 수 있다.
참고로 도 1에는 설명의 편의를 위해서 가변 캐패시터부가 3개의 캐패시터(C1, C2, C3)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 가변 캐패시터부를 구성하는 캐패시터의 개수 및 각각의 캐패시터의 용량은 실시예에 따라 달라질 수 있다. 또한 가변 캐패시터부를 구성하는 캐패시터의 개수에 따라서 릴레이부(110)를 구성하는 릴레이의 개수도 달라질 수 있다.
워킹 코일(WC)은 인버터부(108)로부터 제공되는 공진 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓여지는 용기를 가열한다. 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면 워킹 코일(WC)과 용기 사이에 와전류가 발생되어 용기의 몸체가 가열됨에 따라서 용기 내부의 내용물이 가열된다.
검출부(14)는 워킹 코일(WC)에 인가되는 입력 전류 및 입력 전압 중 적어도 하나를 측정하고, 측정 결과를 제어부(10)에 제공한다. 제어부(10)는 검출부(14)로부터 전달되는 측정 결과를 이용하여 현재 워킹 코일(WC) 주변에 놓여진 용기의 저항값을 산출할 수 있다.
제어부(10)는 전술한 바와 같이 산출되는 용기의 저항값을 미리 정해진 기준 저항값과 비교한다. 제어부(10)는 용기의 저항값과 기준 저항값과의 비교 결고에 따라서 인버터부(10)에 포함되는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 모드를 결정한다. 본 발명에서 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)은 주파수 3배 모드, 주파수 2배 모드, 하프 브릿지 모드, 풀 브릿지 모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다.
또한 제어부(10)는 결정된 동작 모드에 따라서 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량을 결정할 수 있다. 제어부(10)는 결정된 캐패시터 용량에 따라서 릴레이부(110)의 개폐 상태를 제어하여 가변 캐패시터부를 구성하는 캐패시터들(C1, C2, C3) 중에서 제1 스위칭 소자(T1) 및 제2 스위칭 소자(T2) 사이의 출력단(a)과 워킹 코일(WC) 사이에 연결될 캐패시터를 선택할 수 있다.
또한 제어부(10)는 결정된 동작 모드에 따른 제어 신호를 구동부(12)에 전달한다. 구동부(12)는 제어부(10)에 의해서 전달되는 제어 신호에 따라서 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 인가되는 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 생성한다. 구동부(12)가 생성하는 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 파형에 따라서 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수가 결정된다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 제어부(10)가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 모드를 결정하는 과정 및 각각의 동작 모드에 따른 유도 가열 장치의 동작에 대해서 설명한다.
워킹 코일(WC) 주변에 용기가 놓여진 상태에서 사용자에 의해서 가열 동작의 수행이 요청되면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 미리 정해진 제1 동작 주파수로 설정한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 동작 주파수는 최소 주파수(fmin)의 3배(3×fmin)로 설정될 수 있다. 여기서 최소 주파수(fmin)는 유도 가열 장치에 포함된 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)을 구동시킬 수 있는 동작 주파수 중 최소값을 의미한다.
제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제1 동작 주파수로 설정한 상태에서 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가한다. 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면, 제어부(10)는 검출부(14)를 통해 검출되는 입력 전압 및 입력 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓인 용기의 저항값을 산출한다.
제어부(10)는 산출된 용기 저항값을 미리 정해진 제1 기준 저항값과 비교한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 기준 저항값(Rpot,t,max)은 하기 수학식과 같이 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000001
[수학식 1]에서 Gmax는 인버터부(108)의 입력 전압에 대한 출력 전압의 비, 즉 전압 이득 중 최대값인 최대 전압 이득을 나타내고, Vin은 전원(102)에 의해서 공급되는 전압값을 나타낸다. 그리고 Prated는 유도 가열 장치의 최대 정격 전력을 나타낸다.
산출된 용기 저항값과 제1 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제1 기준 저항값보다 작을 경우, 제어부(10)는 동작 모드를 주파수 3배 모드로 설정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 주파수 3배 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압(Vab)의 파형, 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 파형을 나타낸다. 참고로 브릿지 전압(Vab)은 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작에 의해서 출력되는 출력단(a) 및 출력단(b) 사이의 전압값을 나타낸다.
전술한 바와 같이 유도 가열 장치의 동작 모드가 주파수 3배 모드로 결정되면, 제어부(10)는 도 2에 도시된 바와 같은 파형의 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 출력하도록 구동부(12)에 제어 신호를 인가한다.
또한 제어부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 1주기(P1) 동안 공진 전류가 3회 출력되도록, 다시 말해서 공진 전류가 흐르는 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수의 3배가 되도록 하기 수학식과 같이 가변 캐패시터의 용량(Cr,t)을 설정한다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000002
[수학식 2]에서 fr,t는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수의 3배가 되는 주파수값을 의미하고, Lr은 도 1에 도시된 인덕터(Lr)의 인덕턴스값을 의미한다.
제어부(10)는 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량이 앞서 설정된 캐패시터 용량(Cr,t)과 일치하도록 릴레이부(110)를 제어하여 연결될 캐패시터를 선택한다. 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해서 도 2에 도시된 바와 같은 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 발생시켜 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)을 구동시킴으로써 가열 동작을 수행한다.
한편, 산출된 용기 저항값과 제1 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제1 기준 저항값보다 크거나 같을 경우, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 미리 정해진 제2 동작 주파수로 설정한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 동작 주파수는 최소 주파수(fmin)의 2배(2×fmin)로 설정될 수 있다.
제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제2 동작 주파수로 설정한 상태에서 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가한다. 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면, 제어부(10)는 검출부(14)를 통해 검출되는 입력 전압 및 입력 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓인 용기의 저항값을 산출한다.
제어부(10)는 산출된 용기 저항값을 미리 정해진 제2 기준 저항값과 비교한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 기준 저항값(Rpot,d,max)은 하기 수학식과 같이 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000003
산출된 용기 저항값과 제2 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제2 기준 저항값보다 작을 경우, 제어부(10)는 동작 모드를 주파수 2배 모드로 설정한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 주파수 2배 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압(Vab)의 파형, 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 파형을 나타낸다.
전술한 바와 같이 유도 가열 장치의 동작 모드가 주파수 2배 모드로 결정되면, 제어부(10)는 도 3에 도시된 바와 같은 파형의 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 출력하도록 구동부(12)에 제어 신호를 인가한다.
또한 제어부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 1주기(P2) 동안 공진 전류가 2회 출력되도록, 다시 말해서 공진 전류가 흐르는 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수의 2배가 되도록 하기 수학식과 같이 가변 캐패시터의 용량(Cr,d)을 설정한다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000004
[수학식 4]에서 fr,d는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수의 2배가 되는 주파수값을 의미한다.
제어부(10)는 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량이 앞서 설정된 캐패시터 용량(Cr,d)과 일치하도록 릴레이부(110)를 제어하여 연결될 캐패시터를 선택한다. 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해서 도 3에 도시된 바와 같은 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 발생시켜 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)을 구동시킴으로써 가열 동작을 수행한다.
한편, 산출된 용기 저항값과 제2 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제2 기준 저항값보다 크거나 같을 경우, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제3 동작 주파수는 최소 주파수(fmin)로 설정될 수 있다.
제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제3 동작 주파수로 설정한 상태에서 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가한다. 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면, 제어부(10)는 검출부(14)를 통해 검출되는 입력 전압 및 입력 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓인 용기의 저항값을 산출한다.
제어부(10)는 산출된 용기 저항값을 미리 정해진 제3 기준 저항값과 비교한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제3 기준 저항값(Rpot,h,max)은 하기 수학식과 같이 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000005
산출된 용기 저항값과 제3 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제3 기준 저항값보다 작을 경우, 제어부(10)는 동작 모드를 하프 브릿지 모드로 설정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 하프 브릿지 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압(Vab)의 파형, 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 파형을 나타낸다.
전술한 바와 같이 유도 가열 장치의 동작 모드가 하프 브릿지 모드로 결정되면, 제어부(10)는 도 4에 도시된 바와 같은 파형의 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 출력하도록 구동부(12)에 제어 신호를 인가한다.
또한 제어부(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 공진 전류가 흐르는 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수와 일치하도록 하기 수학식과 같이 가변 캐패시터의 용량(Cr,h)을 설정한다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000006
[수학식 6]에서 fr,h는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수와 동일한 주파수값을 의미한다.
제어부(10)는 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량이 앞서 설정된 캐패시터 용량(Cr,h)과 일치하도록 릴레이부(110)를 제어하여 연결될 캐패시터를 선택한다. 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해서 도 4에 도시된 바와 같은 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 발생시켜 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)을 구동시킴으로써 가열 동작을 수행한다.
한편, 산출된 용기 저항값과 제3 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제3 기준 저항값보다 크거나 같을 경우, 제어부(10)는 동작 모드를 풀 브릿지 모드로 설정한다.
그리고 나서, 제어부(10)는 산출된 용기 저항값을 미리 설정된 제4 기준 저항값과 비교한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제4 기준 저항값(Rpot,f,max)은 하기 수학식과 같이 설정될 수 있다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000007
산출된 용기 저항값과 제4 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제4 기준 저항값보다 작으면, 제어부(10)는 풀 브릿지 모드로 유도 가열 장치를 구동시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 스위칭 소자의 구동 모드가 풀 브릿지 모드일 때, 워킹 코일의 공진 전류의 파형, 브릿지 전압(Vab)의 파형, 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)의 파형을 나타낸다.
전술한 바와 같이 유도 가열 장치의 동작 모드가 풀 브릿지 모드로 결정되면, 제어부(10)는 도 5에 도시된 바와 같은 파형의 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 출력하도록 구동부(12)에 제어 신호를 인가한다.
또한 제어부(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 공진 전류가 흐르는 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수와 일치하도록 하기 수학식과 같이 가변 캐패시터의 용량(Cr,f)을 설정한다.
Figure PCTKR2018011797-appb-M000008
[수학식 8]에서 fr,f는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수와 동일한 주파수값을 의미한다.
제어부(10)는 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량이 앞서 설정된 캐패시터 용량(Cr,f)과 일치하도록 릴레이부(110)를 제어하여 연결될 캐패시터를 선택한다. 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 캐패시터 용량 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해서 도 5에 도시된 바와 같은 스위칭 신호(S1, S2, S3, S4)를 발생시켜 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)을 구동시킴으로써 가열 동작을 수행한다.
한편, 산출된 용기 저항값과 제4 기준 저항값을 비교한 결과 용기 저항값이 제4 기준 저항값보다 크거나 같을 경우, 제어부(10)는 동작 모드를 풀 브릿지 모드로 설정하되 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 미리 정해진 제한 주파수로 설정한다. 용기 저항값이 제4 기준 저항값보다 크거나 같다면 풀 브릿지 모드를 통해서 유도 가열 장치가 최대 전력을 나타낼 수 없음을 의미한다. 따라서 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제한 주파수, 예컨대 워킹 코일(WC)의 공진 주파수로 제한한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
워킹 코일(WC) 주변에 용기가 놓여진 상태에서 사용자에 의해서 가열 동작의 수행이 요청되면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 미리 정해진 제1 동작 주파수로 설정한다(602).
제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제1 동작 주파수로 설정한 상태에서 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가한다. 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면, 제어부(10)는 검출부(14)를 통해 검출되는 입력 전압 및 입력 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓인 용기의 저항값을 검출한다(604).
다음으로, 제어부(10)는 검출된 용기 저항값을 미리 정해진 제1 기준 저항값(K1)과 비교한다(606). 비교(606) 결과 용기 저항값이 제1 기준 저항값(K1)보다 작으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 모드를 주파수 3배 모드로 설정한다(608).
이에 따라서 제어부(10)는 주파수 3배 모드에 대응되는 스위칭 신호를 생성하도록 구동부(12)에 제어 신호를 전달하고, 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수의 3배가 되도록 릴레이부(110)를 제어하여 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 용량을 조절한다. 이와 같이 주파수 3배 모드의 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가하여 가열 동작을 수행한다(632).
비교(606) 결과 용기 저항값이 제1 기준 저항값(K1)보다 크거나 같으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제2 동작 주파수로 설정하고(610), 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가한다. 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면, 제어부(10)는 검출부(14)를 통해 검출되는 입력 전압 및 입력 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓인 용기의 저항값을 검출한다(612).
다음으로, 제어부(10)는 검출된 용기 저항값을 미리 정해진 제2 기준 저항값(K2)과 비교한다(614). 비교(614) 결과 용기 저항값이 제2 기준 저항값(K2)보다 작으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 모드를 주파수 2배 모드로 설정한다(616).
이에 따라서 제어부(10)는 주파수 2배 모드에 대응되는 스위칭 신호를 생성하도록 구동부(12)에 제어 신호를 전달하고, 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수의 2배가 되도록 릴레이부(110)를 제어하여 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 용량을 조절한다. 이와 같이 주파수 2배 모드의 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가하여 가열 동작을 수행한다(632).
비교(614) 결과 용기 저항값이 제2 기준 저항값(K2)보다 크거나 같으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 제3 동작 주파수로 설정하고(618), 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가한다. 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 스위칭 동작을 통해서 워킹 코일(WC)에 공진 전류가 인가되면, 제어부(10)는 검출부(14)를 통해 검출되는 입력 전압 및 입력 전류를 이용하여 워킹 코일(WC) 주변에 놓인 용기의 저항값을 검출한다(620).
다음으로, 제어부(10)는 검출된 용기 저항값을 미리 정해진 제3 기준 저항값(K3)과 비교한다(622). 비교(622) 결과 용기 저항값이 제3 기준 저항값(K3)보다 작으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 모드를 하프 브릿지 모드로 설정한다(624).
이에 따라서 제어부(10)는 하프 브릿지 모드에 대응되는 스위칭 신호를 생성하도록 구동부(12)에 제어 신호를 전달하고, 워킹 코일(WC)의 공진 주파수가 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수와 동일하도록 릴레이부(110)를 제어하여 가변 캐패시터부(C1, C2, C3)의 용량을 조절한다. 이와 같이 하프 브릿지 모드의 설정이 완료되면 제어부(10)는 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가하여 가열 동작을 수행한다(632).
비교(622) 결과 용기 저항값이 제3 기준 저항값(K3)보다 크거나 같으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 모드를 풀 브릿지 모드로 설정한다(626). 그리고 나서, 제어부(10)는 앞서 검출된 용기 저항값을 미리 정해진 제4 기준 저항값(K4)과 비교한다(628).
비교(628) 결과 용기 저항값이 제4 기준 저항값(K4)보다 크거나 같으면, 제어부(10)는 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)의 동작 주파수를 미리 정해진 제한 주파수로 설정하여 동작 주파수를 제한하고(630), 가열 동작을 수행한다(632).
비교(628) 결과 용기 저항값이 제4 기준 저항값(K4)보다 작으면, 제어부(10)는 구동부(12)를 통해 스위칭 소자들(T1, T2, T3, T4)에 스위칭 신호를 인가하여 가열 동작을 수행한다(632).
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (9)

  1. 입력 전원을 정류하는 정류부;
    상기 정류부에 의해서 정류된 전원 전압을 평활화하여 직류 전압을 출력하는 평활화부;
    제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자, 제3 스위칭 소자, 제4 스위칭 소자 및 가변 캐패시터부를 포함하며, 스위칭 동작을 통해서 상기 직류 전압을 변환하여 공진 전류를 출력하는 인버터부;
    상기 인버터부로부터 제공되는 공진 전류를 이용하여 용기를 가열하는 워킹 코일; 및
    상기 용기의 용기 저항값을 미리 정해진 기준 저항값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 스위칭 소자의 동작 모드를 결정하며, 상기 동작 모드에 따라서 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절하는 제어부를 포함하는
    유도 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제1 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제1 기준 저항값보다 작으면 상기 동작 모드를 주파수 3배 모드로 설정하는
    유도 가열 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 워킹 코일의 공진 주파수가 상기 스위칭 소자의 동작 주파수의 3배가 되도록 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절하는
    유도 가열 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제2 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제2 기준 저항값보다 작으면 상기 동작 모드를 주파수 2배 모드로 설정하는
    유도 가열 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 워킹 코일의 공진 주파수가 상기 스위칭 소자의 동작 주파수의 2배가 되도록 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절하는
    유도 가열 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제3 기준 저항값보다 작으면 상기 동작 모드를 하프 브릿지 모드로 설정하는
    유도 가열 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제3 기준 저항값보다 크거나 같으면 상기 동작 모드를 풀 브릿지 모드로 설정하는
    유도 가열 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 인버터부에 포함된 스위칭 소자의 동작 주파수가 미리 정해진 제3 동작 주파수로 설정된 상태에서 측정된 상기 용기 저항값이 미리 정해진 제4 기준 저항값보다 크거나 같으면 상기 동작 주파수를 미리 정해진 제한 주파수로 설정하는
    유도 가열 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 워킹 코일의 공진 주파수가 상기 스위칭 소자의 동작 주파수와 동일하도록 상기 가변 캐패시터부의 용량을 조절하는
    유도 가열 장치.
PCT/KR2018/011797 2017-10-11 2018-10-05 유도 가열 장치 WO2019074246A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18867063.2A EP3697174B1 (en) 2017-10-11 2018-10-05 Induction heating apparatus
US16/755,406 US11523472B2 (en) 2017-10-11 2018-10-05 Induction heating apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0131690 2017-10-11
KR1020170131690A KR102172413B1 (ko) 2017-10-11 2017-10-11 유도 가열 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019074246A1 true WO2019074246A1 (ko) 2019-04-18

Family

ID=66101545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/011797 WO2019074246A1 (ko) 2017-10-11 2018-10-05 유도 가열 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11523472B2 (ko)
EP (1) EP3697174B1 (ko)
KR (1) KR102172413B1 (ko)
WO (1) WO2019074246A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3890439A1 (en) * 2020-04-03 2021-10-06 LG Electronics Inc. Induction heating apparatus and method of controlling the same
EP3908077A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-10 LG Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same
EP3908079A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-10 LG Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same
US20210352772A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Lg Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201189B1 (ko) * 2019-09-05 2021-01-08 엘지전자 주식회사 유도 가열 장치
EP3961899B1 (en) * 2020-08-31 2023-11-22 STMicroelectronics S.r.l. Quality factor estimation of an inductive element
KR20230089929A (ko) * 2021-12-14 2023-06-21 한온시스템 주식회사 유체가열히터의 구동 제어장치 및 이의 제어방법
KR20230139625A (ko) * 2022-03-28 2023-10-05 엘지전자 주식회사 유도 가열 방식의 쿡탑

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990017237A (ko) * 1997-08-22 1999-03-15 구자홍 전자 유도 가열 조리기의 소물부하 판정장치 및 방법
KR20030093404A (ko) * 2002-06-03 2003-12-11 강선어플라이언스(주) 자려발진 하프-브릿지 드라이버 집적소자를 이용한유도가열 조리기
KR20090040679A (ko) * 2007-10-22 2009-04-27 이용민 발열매트의 온도 조절기 회로
KR20130130036A (ko) * 2011-01-28 2013-11-29 베바스토 에스이 전기 히터, 전기 히터를 포함하는 차량 및 전기 히터를 제어하기 위한 방법
JP2015198060A (ja) * 2014-04-03 2015-11-09 富士電機株式会社 誘導加熱装置の制御回路

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9701066D0 (en) 1997-01-20 1997-03-12 Induced Energy Ltd Induction heating apparatus
JP4909968B2 (ja) 2008-09-29 2012-04-04 日立アプライアンス株式会社 電磁誘導加熱装置
EP2334142B1 (en) 2008-10-08 2018-10-24 Panasonic Corporation Inductive heating device
EP2437573B1 (en) * 2009-05-26 2015-11-11 Mitsubishi Electric Corporation Induction heating method
DE102012206940A1 (de) 2011-05-25 2012-11-29 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Induktionsheizvorrichtung
US11324081B2 (en) * 2017-01-27 2022-05-03 Mitsubishi Electric Corporation Inductive heating cooker

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990017237A (ko) * 1997-08-22 1999-03-15 구자홍 전자 유도 가열 조리기의 소물부하 판정장치 및 방법
KR20030093404A (ko) * 2002-06-03 2003-12-11 강선어플라이언스(주) 자려발진 하프-브릿지 드라이버 집적소자를 이용한유도가열 조리기
KR20090040679A (ko) * 2007-10-22 2009-04-27 이용민 발열매트의 온도 조절기 회로
KR20130130036A (ko) * 2011-01-28 2013-11-29 베바스토 에스이 전기 히터, 전기 히터를 포함하는 차량 및 전기 히터를 제어하기 위한 방법
JP2015198060A (ja) * 2014-04-03 2015-11-09 富士電機株式会社 誘導加熱装置の制御回路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3697174A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3890439A1 (en) * 2020-04-03 2021-10-06 LG Electronics Inc. Induction heating apparatus and method of controlling the same
US11943858B2 (en) 2020-04-03 2024-03-26 Lg Electronics Inc. Induction heating apparatus and method of controlling the same
EP3908077A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-10 LG Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same
EP3908079A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-10 LG Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same
US20210352772A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Lg Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same
US11882640B2 (en) 2020-05-06 2024-01-23 Lg Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same
US12028954B2 (en) * 2020-05-06 2024-07-02 Lg Electronics Inc. Induction heating apparatus and method for controlling same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3697174A4 (en) 2021-06-30
EP3697174B1 (en) 2024-06-12
EP3697174A1 (en) 2020-08-19
US11523472B2 (en) 2022-12-06
KR102172413B1 (ko) 2020-10-30
US20200323044A1 (en) 2020-10-08
KR20190040843A (ko) 2019-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019074246A1 (ko) 유도 가열 장치
WO2021045402A1 (ko) 유도 가열 장치
WO2019135491A1 (ko) 간섭 소음 제거 및 출력 제어 기능이 개선된 유도 가열 장치
TW571499B (en) Electroplating power supply apparatus
WO2019124797A1 (ko) 간섭 소음 제거 및 출력 제어 기능이 개선된 유도 가열 장치
WO2020046048A1 (en) Induction heating device and method of controlling the same
WO2017086714A1 (ko) 무선 충전기용 공진 컨버터 및 그 구현방법
WO2020046068A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
KR20210123708A (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2023068766A1 (ko) 출력 신호를 감지하여 능동적으로 smps 바이어스 전압을 조절하는 소비 전력 개선형 앰프 회로
WO2019103296A1 (ko) 모듈러 멀티레벨 컨버터의 서브 모듈 검사 시스템 및 모듈러 멀티레벨 컨버터의 서브 모듈 커패시터 용량 측정 방법
WO2019135492A1 (ko) 제어 알고리즘이 개선된 유도 가열 장치
WO2021225375A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2021225373A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2021194302A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2021210848A1 (ko) 공진형 컨버터의 보호 회로 및 그의 동작 방법
WO2020046052A1 (en) Induction heating device and method of controlling the same
WO2020046070A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2022182066A1 (ko) 공진 주파수를 추종하는 가열 장치
WO2021071076A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2022173146A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
WO2022145565A1 (ko) 쿡탑
WO2018236087A1 (ko) 전원 공급 장치 및 부하에 전원을 공급하는 방법
WO2021246734A1 (ko) 단일의 프리존 화구를 구비한 전기 레인지 및 이의 제어 방법
WO2021177642A1 (ko) 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18867063

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018867063

Country of ref document: EP

Effective date: 20200511