KR100204243B1

KR100204243B1 - 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법

Info

Publication number: KR100204243B1
Application number: KR1019960000974A
Authority: KR
Inventors: 전효식; 정용채
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 1999-06-15
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: KR970061008A

Abstract

본 발명은 듀얼 풀 브릿지(Dual Full Bridge)형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법에 관한 것으로서, 종래의 유도 가열 조리장치는 인접한 워킹 코일 사이에 동작주파수의 차이에 의한 간섭음이 발생하게 되어 사용자가 불쾌감을 느끼게 되고, 또한 각각의 구성된 인버터만큼 정류수단과 입력단의 정류수단으로부터의 전압을 평활 및 필터링하게 되는 L, C필터를 구성하여야만 함으로써, 전체 회로가 복잡하게 되며 기기구성에의 경제성이 결여되는 문제점이 발생하게 하게 된다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 하나의 인버터 회로를 구성하여 다수의 가열판을 가열할 수 있도록 하고, 또한 가열수단으로 전원을 공급하는 스위칭 수단을 시분할 제어하여 다수의 가열판이 독립적으로 교번 가열되도록 함으로써 가열시 발생되는 간섭음을 방지할 수 있도록 한 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법이다.

Description

듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법

제1도는 종래의 전자 유도 가열장치를 보인 회로도.

제2도는 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치를 보인 회로도.

제3도는 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 제1제어방법에 의해 제1가열부가 동작할때의 제어타이밍을 보인 파형도.

제4도는 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 제1제어방법에 의해 제2가열부가 동작할때의 제어 타이밍을 보인 파형도.

제5도는 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 제2제어방법에 의해 제1가열부가 동작할때의 제어 타이밍을 보인 파형도.

제6도는 본 발명 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 제2제어방법에 의해 제2가열부가 동작할때의 제어타이밍을 보인 파형도.

제7도는 본 발명 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 제1실시예를 보인 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11: 제어수단 12, 13: 가열부

Lr1, Lr2: 워킹코일 Q11∼Q16: 트랜지스터

본 발명은 듀얼 풀 브릿지(Dual Full Bridge)형 전자 유도 가열장치에 관한 것으로서, 특히 하나의 인버터 회로를 구성하여 다수의 가열판을 가열할 수 있도록 하고, 또한 가열수단으로 전원을 공급하는 스위칭 수단을 시분할 제어하여 다수의 기열판이 독립적으로 교번 가열되도록 함으로써 가열시 발생되는 간섭음을 방지할 수 있도록 한 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법에 관한 것이다.

종래 다출력 제어를 위한 전자 유도 가열조리 장치에 있어서는 여러 개의 워킹 코일을 가열하기 위해서는 입력되는 한 전원에 여러개의 인버터회로를 병렬로 구성하게 되는 바, 제1도를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

제1도에 도시된 바와같이, 종래의 전자 유도 가열장치의 구성은 회로 각 부에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(1)를 구성하며, 상기 전원 공급부(1)를 통해 입력되는 전원을 정류부(2)와, 정류된 전원을 평활하는 초크 코일(L1) 및 콘덴서(C1)와, 평활된 전원을 입력받아 스위칭하여 가열판을 가열하기 위한 인버터(3)의 구성요소를 포함하는 회로가 상기 구성된 전원 공급부(1)에 다수개(N)가 접속되는 구성을 특징으로 하며, 상기 인버터(3)는 스위칭 제어수단인 SMPS(Switched Mode Power Supply)부로부터 공급되는 스위칭 전원을 베이스로 입력받아 스위칭 하게되는 트랜지스터(Q1,Q2)와, 트랜지스터(Q1,Q2)의 보호용으로 트랜지스터(Q1,Q2) 각각에 역병렬로 구성되는 다이오드(D1,D2)와, 공진 콘덴서(C2)와, 상기 트랜지스터(Q1,Q2)의 스위칭 동작에 의해 전달되는 전원을 입력받아 콘덴서(C2)와 공진하여 가열판을 가열시키는 워킹코일(Lr1)의 구성요소를 포함하여 구성된다.

이와같은 구성으로 이루어진 전자유도 가열장치에 있어서는 입력되는 하나의 전원을 각각 정류하여 각각의 구성되는 인버터 회로를 통하여 가열판을 가열시키게 되는바, 여러개의 워킹 코일(Lr1,Lr2,…Lrn)을 가열시키기 위해서는 상기에서와 같이 병렬로 인버터(3,3-1,3-2,……3-n)을 구성시킴으로써, 가능하도록 한 것이다.

그러면, 상기와 같이 여러개의 가열판을 가열시키도록 하는 종래 전자유도 가열 조리장치에 있어서, 워킹 코일의 가열동작을 설명하면 다음과 같다.

전원 공급부(1)로부터 공급되는 전원은 정류부(2)를 거쳐 DC전원으로 정류되어지게 되고, 상기 정류부(2)에서 정류된 전원은 초크코일(L1), 콘덴서(C1)를 거치면서 평활되어져 인버터(3)로 인가된다.

인버터(3)에서 상기에서와 같은 전원을 입력받아 트랜지스터(Q1,Q2)의 스위칭에 워킹코일(Lr1)을 가열시키게 되어 가열판의 조리대상물을 가열시키게 되는바, 트랜지스터(Q1,Q2)는 SMPS부(도면에 미도시되었음)로부터 별도의 스위칭전압을 입력받아 스위칭을 수행하게 된다.

상기 트랜지스터(Q1,Q2)의 스위칭 동작에 의한 워킹코일(Lr1)의 가열동작을 살펴보면, 먼저 SMPS부에서는 트랜지스터(Q2)의 베이스로 초기 스위칭 전압을 인가하게 된다.

상기 트랜지스터(Q2)는 베이스로 인가되는 스위칭 전압에 의해 온 스위칭 되며, 상기 트랜지스터(Q2)가 온 스위칭 됨으로써, 정류부(2)를 통해 인가되는 전원은 트랜지스터(Q1)가 오프된 상태이므로, 워킹 코일(Lr1)을 통해 트랜지스터(Q2)로서 루프(Loop)를 형성하게되며, 상기와 같이 형성된 루프에 의해 워킹 코일(Lr1)은 공진을 하게 된다.

이때, SMPS부에서 트랜지스터(Q1)의 베이스로 스위칭 전압을 인가하여 트랜지스터(Q1)를 온 시키고, 트랜지스터(Q2)를 오프시키면, 트랜지스터(Q1)가 온 스위칭되면서 워킹코일(Lr1)에 전류가 흐르게 된다.

상기와 같은 스위칭을 반복하여 워킹코일(Lr1)을 가열시키게 되면, 트랜지스터(Q1,Q2)의 온 스위칭 시간 즉, 듀티(Duty)비의 변화에 따라 워킹 코일(Lr1)에 흐르는 전류를 제어하게 된다.

이에 구성된 인버터(3,3-1,……3-n)는 상기와 같은 과정을 수행하여 가열판을 가열시키게 되며, 이들 각각의 출력전력 제어는 상기에서 언급한 바와같이 주파수제어를 통하여 듀티비를 변화시켜 이루어지게 된다.

그러나, 상기 설명과 같이 동작하는 종래의 유도 가열 조리장치는 인접한 워킹 코일 사이에 동작주파수의 차이에 의한 간섭음이 발생하게 되어 사용자가 불쾌감을 느끼게 되고, 또한 각각의 구성된 인버터만큼 정류수단과 입력단의 정류수단으로부터의 전압을 평활 및 필터링하게 되는 L, C필터를 구성하여야만 함으로써, 전체 회로가 복잡하게 되며, 기기구성에의 경제성이 결여되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 하나의 인버터 회로를 구성하여 다수의 가열판을 가열할 수 있도록 하고, 또한 가열수단으로 전원을 공급하는 스위칭 수단을 시분할 제어하여 다수의 가열판이 독립적으로 교번 가열되도록 함으로써 가열시 발생되는 간섭음을 방지할 수 있도록 한 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법을 제공함을 목적으로 한다.

도면 제2도는 상기 목적달성을 위한 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치를 도시한 것으로서, 입력전원의 역률을 높이기 위한 입력필터 콘덴터(Cf)와, 입력되는 전원에 따라 발열하여 하나 이상의 가열판을 선택적으로 가열하는 가열수단과, 별도의 제어신호에 의해 스위칭 동작하여 상기 가열수단이 선택적으로 가열되도록 하는 스위칭 수단과, 상기 스위칭 수단의 온/오프 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단(11)으로 구성되어 하나 이상의 가열판을 가열할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가열수단을 상기 스위칭 수단의 동작에 따라 입력되는 전원으로 동작하여 각기 대응되는 가열판을 가열하는 워킹코일(Lr1)(Lr2)로 구성된 제1, 제2가열부(12)(13)로 구성되며, 상기 스위칭 수단은 상기 제어수단(11)의 제어에 따라 온/오프 스위칭 동작하여 상기 제1, 제2가열부(12)(13)가 독립적으로 가열동작을 수행할 수 있도록 전원을 공급하는 트랜지스터(Q11∼Q16)와, 상기 트랜지스터(Q11∼Q16)에 병렬로 접속된 다이오드(D11∼D16)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구성된 본 발명의 듀얼 풀 브릿지 전자 유도 가열장치의 제어방법의 제어과정을 설명하면, 트랜지스터(Q11,Q12,Q13,Q14)를 일정 위상차를 두고 순차적으로 온/오프 제어하여 제1가열부를 구성하는 워킹코일(Lr1)이 발열되도록 하는 제1과정과, 트랜지스터(Q15,Q16,Q11,Q12)를 일정 위상차를 두고 순차적으로 온/오프 제어하여 제2가열부를 구성하는 워킹코일(Lr2)이 발열하도록 하는 제2과정과, 상기 제1과정과 제2과정을 일정 주기로 교번 실행하여 두개의 가열판이 가열되도록 하는 제3과정으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1과정은 제1가열부가 가열될 때 제2가열부가 가열되지 않도록 하기 위해 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q15)를 동시에 온/오프 제어하고, 트랜지스터(Q12)와 트랜지스터(Q16)를 동시에 온/오프 제어하는 제4과정을 더 포함하여 진행되며, 상기 제2과정은 제2가열부가 가열될 때 제1가열부가 가열되지 않도록 하기 위해 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q13)를 동시에 온/오프 제어하고, 트랜지스터(Q12)와 트랜지스터(Q14)를 동시에 온/오프 제어하는 제5과정을 더 포함하여 진행된다.

그리고, 제1가열부 또는 제2가열부가 가열되도록 하기 위해 스위칭 수단의 트랜지스터(Q11∼Q16)를 위상차를 두고 온/오프 제어할 때, 상기 위상차를 조절하여 가열부의 가열량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 동작을 제2도 내지 제6도를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1가열부(12)가 가열될 때의 동작을 설명하면, 제1가열부(12)의 워킹코일(Lr1)이 가열될 때 제어수단(11)의 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭 수단의 각 트랜지스터(Q11∼Q16)의 온/오프 타이밍은 제3도와 같다.

즉, 제어수단(11)은 제어신호(P1, P2, P3, P4)를 일정한 위상차를 두고 출력하여 트랜지스터(Q11∼Q14)를 순차적으로 온동작시킴으로써, 제3도의 (g)와 같은 사다리꼴 형태의 전류가 워킹코일(Lr1)에 인가되어 워킹코일(Lr1)이 발열하게 되는 것이다.

상기 동작은, 초기 동작시 트랜지스터(Q14)가 동시에 온동작하여 t1구간에서와 같이 워킹코일(Lr1)에 공급되는 전류가 상승되도록 하고, 일정시간이 경과한 후에 트랜지스터(Q14)를 오프시킨 후 트랜지스터(Q13)를 온동작시켜 워킹코일(Lr1)에 전압강하가 일어나지 않게 함으로써 워킹코일(Lr1)의 전류가 t2구간과 같이 유지되도록 한다.

그리고, 또다시 일정시간이 경과하면, 트랜지스터(Q11)를 오프시킨 후 트랜지스터(Q12)를 온동작시켜 워킹코일(Lr1)에 이전 상태와는 반대방향의 전류가 공급되도록 하며 제3도의 t3구간에서와 같이 워킹코일(Lr1)에 마이너스(-) 방향으로 전류가 증가하도록 하고, 이후 일정시간이 경과하면, 또다시 트랜지스터(Q13)를 오프시킨 후 트랜지스터(Q14)를 온동작시켜 제3도의 t4구간에서와 같이 워킹코일(Lr1)에 전류가 유지되도록 한다.

상기 동작후 일정 시간이 경과하면 또다시 트랜지스터(Q12)를 오프시키고 트랜지스터(Q11)을 온동작시켜 t5구간에서와 같이 워킹코일(Lr1)에 흐르는 전류가 플러스(+)방향으로 증가하도록 하여 워킹코일(Lr)이 발열하도록 하는 것이다.

즉, 상기 트랜지스터(Q11∼Q14)를 일정 위상차를 두고 온/오프 제어하는 동작을 반복실행하므로서 워킹코일(Lr1)에 흐르는 전류의 극성이 플러스와 마이너스 극성으로 반복적으로 변환되므로서, 워킹코일(Lr1)이 발열하게되는 것이다.

한편, 상기 설명과 같이 제1가열부(12)가 동작할때, 제어수단(11)은 제2가열부(13)가 동작하지 않도록 하기위해 트랜지스터(Q15,Q16)를 스위칭 제어한다.

즉, 제3도의 (e)(g)에 도시된 바와같이 트랜지스터(Q15)는 트랜지스터(Q11)가 온/오프될때 동시동작하도록 하고, 트랜지스터(Q16)는 트랜지스터(Q12)온/오프 될때 동시동작하도록 제어한다.

상기 설명과 같이 트랜지스터(Q15,Q16)의 스위칭 동작이 제어되면, 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q15)가 동시에 온동작하여 트랜지스터(Q11,Q15), 워킹코일(Lr2)이 하나의 페루프를 형성하게 되고, 또한 트랜지스터(Q12)와 트랜지스터(Q16)가 동시에 온동작하여 트랜지스터(Q12,Q16), 워킹코일(Lr2)이 하나의 페루프를 형성하게 됨으로써, 제2가열부(13)를 구성하는 워킹코일(Lr2)에는 아무런 전압강하가 발생되지 않으므로 제2가열부(13)는 동작하지 않게 되는 것이다.

한편, 제4도는 제2가열부(13)가 가열될 때 각 트랜지스터(Q11∼Q16)의 스위칭 동작 타이밍과 그에 따른 워킹코일(Lr2)의 전류 변화량을 도시한 것으로서, 제어수단(11)은 제어신호(P1,P2,P5,P6)를 일정 위상차를 두고 출력하여 트랜지스터(Q11,Q12,Q15,Q16)를 순차적으로 온동작시킴으로써, 제4도의 (g)와 같은 사다리꼴 형태의 전류가 워킹코일(Lr2)에 인가되어 워킹코일(Lr2)이 발열하게 되는 것이다.

제4도에 도시된 바와같이 제2가열부(13)가 가열될 때의 트랜지스터(Q11,Q12,Q15,Q16)의 온/오프 동작과 그에따른 효과는 상기 제1가열부(12)가 가열될 때의 동작과 동일하므로, 자세한 동작설명은 생략하기로 한다.

또한, 제2가열부(13)가 가열될 때에도 제1가열부(12)가 동작하지 않도록 하기 위해 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q13)를 동시에 온/오프 제어하고, 트랜지스터(Q12)와 트랜지스터(Q14)를 동시에 온/오프 제어한다.

상기 동작에서 제1가열부(12)가 동작할 때 제2가열부(13)가 동작하지 않도록 제어하고, 제2가열부(13)가 동작할 때 제1가열부(12)가 동작하지 않도록 하는 이유는 두개의 가열부(12)(13)가 동시에 동작할 때 각 가열부(12)(13)를 구성하는 워킹코일(Lr1)(Lr2)의 동작 주파수 차이에 발생되는 가청 소음이 발생되지 않도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 설명과 같이 각 트랜지스터(Q11∼Q16)를 위상차 제어하게 되면 기본파 성분이 인덕터 전류의 피크치보다 10%∼20% 이상 크게 나오기 때문에 낮은 전류 정격의 트랜지스터를 사용해도 되는 장점이 있다.

한편, 도면 제5도와 제6도는 본 발명의 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치 제어방법의 제1실시예에 따른 스위칭 수단의 제어타이밍과 가열부(12)(13)에 흐르는 전류의 변화량을 도시한 것으로서, 전자 유도 가열장치의 제어방법의 제1실시예의 제어과정은, 트랜지스터(Q11,Q14)를 동시에 온/오프하고 제어하고, 상기 트랜지스터(Q11,Q14)와 중복되지 않도록 트랜지스터(Q12,13)를 동시에 온/오프 제어하여 제1가열부(12)의 워킹 코일(Lr1)에 삼각파 전류가 흐르도록 하는 제1과정과, 트랜지스터(Q12,Q15)를 동시에 온/오프 제어하고, 상기 트랜지스터(Q12,Q15)와 중복되지 않도록 트랜지스터(Q11,Q16)를 동시에 온/오프 제어하여 제2가열부(13)의 워킹 코일(Lr2)에 삼각파 전류가 흐르도록 하는 제2과정과, 상기 제1과정과 제2과정을 순차적으로 반복실행하여 제1가열부(12)와 제2가열부(13)가 가열되도록 하는 제3과정으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1과정은 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q15)를 동시에 온/오프 제어하고, 트랜지스터(Q12)와 트랜지스터(Q16)를 동시에 온/오프 제어하여 제1가열부(12)가 가열될 때 제2가열부(13)가 동작하지 않도록 하는 제4과정을 더 포함하여 진행되는 것을 특징으로 하며, 상기 제2과정은 트랜지스터(Q11)와 트랜지스터(Q13)를 동시에 온/오프 제어하고, 트랜지스터(Q12)와 트랜지스터(Q14)를 동시에 온/오프 제어하여 제2가열부(13)가 가열될 때 제1가열부(12)가 동작하지 않도록 하는 제5과정을 더 포함하여 진행되는 것을 특징으로 한다.

이와같이 진행되는 본 발명의 제1실시예의 동작을 설명하면, 먼저, 제1가열부(12)가 가열될때의 동작을 설명하면, 제1가열부(12)의 워킹코일(Lr1)이 가열될 때 제어수단(11)의 제어신호에 따라 스위칭 동작하는 스위칭 수단의 각 트랜지스터(Q11∼Q16)의 온/오프 타이밍은 제5도와 같다.

즉, 제어수단(11)은 제어신호(P1,P4)를 출력하여 트랜지스터(Q11,Q14)를 온동작시킴으로써, 입력필터 콘덴서(Cf), 트랜지스터(Q11), 워킹코일(Lr1), 트랜지스터(Q14)로 연결되어지는 하나의 루프가 형성되도록 한다.

상기 루프가 형성되면, 입력필터 콘덴서(Cf)를 통한 전원이 트랜지스터(Q11)를 통해 제1가열부(12)를 구성하는 워킹코일(Lr1)로 공급되어져 워킹코일(Lr1)에 입력되는 전류가 제5도 (g)의 t1구간과 같이 선형적으로 증가하게 된다.

상기 설명과 같이 트랜지스터(Q11,Q14)의 온동작에 의해 제1가열부(12)에 양의 전류가 공급된 후 일정시간이 지나면, 제어수단(11)은 상기 트랜지스터(Q11,Q14)를 오프시킨 후 제어신호(P2,P3)를 출력하여 트랜지스터(Q12,Q13)를 온동작시킴으로써, 입력필터 콘덴서(Cf), 트랜지스터(Q13), 워킹코일(Lr1), 트랜지스터(Q12)로 이루어지는 루프가 형성되도록 한다.

상기와 같은 루프가 형성되면, 워킹코일(Lr1)에는 상기 트랜지스터(Q11,Q14)가 온동작하였을 때와는 다른 극성의 전압이 인가되므로 제5도 (g)의 t2구간과 같은 마이너스 방향으로 전류가 증가하게 되는 것이다. 상기 설명과 같이 트랜지스터(Q11~Q14)의 교번 스위칭동작 즉, 제5도에 도시된 t1, t2구간에서의 스위칭 동작을 하나의 주기(T)로 하고, 이 한 주기(T)에 해당하는 스위칭 동작을 반복해서 실행하게 되면, 제1가열부(12)를 구성하는 워킹코일(Lr1)이 발열하게 되는 것이다.

한편, 상기 설명과 같이 제1가열부(12)가 동작할 때, 제어수단(11)은 제2가열부(13)가 동작하지 않도록 하기 위해 트랜지스터(Q15,Q16)를 스위칭 제어한다.

즉, 제5도의 (e)(f)에 도시된 바와같이 트랜지스터(Q15)는 트랜지스터(Q11)가 온/오프될 때 동시동작하도록 하고, 트랜지스터(Q16)는 트랜지스터(Q12)가 온/오프 될 때 동시동작하도록 제어한다.

한편, 제6도는 제2가열부(13)가 가열될 때 각 트랜지스터(Q11∼Q15)의 스위칭 동작 타이밍과 그에따른 워킹코일(Lr2)의 전류 변화량을 도시한 것으로서,

제2가열부가 동작할 때에 제어수단(11)은 먼저 트랜지스터(Q15)와 트랜지스터(Q12)를 온동작시키고, 이후 일정시간이 경과되면 상기 트랜지스터(Q15,Q12)를 오프시키고 트랜지스터(Q11,Q16)를 온동작시킨다.

상기 설명과 같이 각 트랜지스터(Q11,Q12,Q15,Q16)가 제어수단(11)의 제어신호에 따라 스위칭 동작하면, 초기 트랜지스터(Q15, Q12)가 온동작할 때 워킹코일(Lr2)에는 제6도 (g)의 t1구간과 같이 전류가 플러스 방향으로 선형적으로 증가하고, 이후 트랜지스터(Q11,Q16)가 온동작할 때 워킹코일(Lr2)에는 제6도 (g)의 t2구간과 같이 마이너스 방향으로 전류가 증가함으로써, 제2가열부(13)를 구성하는 워킹코일(Lr2)이 가열되는 것이다.

한편, 상기 설명과 같이 제2가열부(13)가 가열될 때 제1가열부(1)가 동작하지 않도록 하기 위해서 제어수단(11)은 제6도의 (c)(d)에 도시된 바와같이 트랜지스터(Q14)의 온/오프 타이밍을 트랜지스터(Q12)의 온/오프동작과 동일하게 제어하고, 또한 트랜지스터(Q13)의 온/오프 타이밍을 트랜지스터(Q11)의 온/오프 동작과 동일하게 제어하여 제2가열부(2)가 동작할 때 제1가열부(12)가 동작되지 않도록 한다.

도면 제7도는 본 발명 듀얼 풀 브릿지형 전자 유도 가열장치의 제1실시예를 도시한 것으로서, 스위칭 수단을 구성하는 각각의 트랜지스터(Q11∼Q16)에 병렬로 보조 공진 콘덴서(C11∼C16)를 접속한 것이다. 상기와 같이 각 트랜지스터(Q11~Q16)에 병렬로 보조 공진 콘덴서(C11~C16)를 접속하게 되면, 모든 트랜지스터(Q11∼Q16)가 일시적으로 오프되는 데드타임(Dead Time)을 갖게되고, 이 기간동안 워킹코일(Lr1, Lr2)과 상기 보조 공진 콘덴서(C11∼C16)에 의해 아주 짧은 시간동안 공진이 이루어져 스위칭할 스위치의 양단 전압이 '0'값이 된 상태에서 다음 스위칭 동작을 수행하게 되므로 각 턴 오프 손실을 줄일 수 있게 된다. 따라서, 트랜지스터(Q11∼Q16)의 각 트랜지스터(Q11∼Q16)에 병렬로 보조 공진 콘덴서(C11∼C16)를 접속한 상태에서 제3도 내지 제6도에 도시된 바와같은 위상차 제어 또는 시분할 제어를 하게 되면, 가열부(12)(13)에 흐르는 전류의 파형이 완만해지는 효과가 있다.

그리고, 상기 설명된 본 발명의 구성에서 워킹코일로 구성된 가열부와 두개의 트랜지스터로 구성된 스위칭 수단을 제7도에 점선으로 도시된 바와같이 입력필터에 콘덴서(Cf)에 대해 병렬로 접속하게 되면, 하나의 제어회로를 구성하여 3개의 가열판을 가열할 수 있게 되고, 또한 더 많은 가열부와 스위칭수단을 접속하게 되면 4개, 5개 더 나아가서 N개의 가열판을 가열할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 하나의 인버터 회로를 구성하여 다수의 가열판을 가열할 수 있도록 하고, 또한 가열수단으로 전원을 공급하는 스위칭 수단을 시분할 제어하여 다수의 가열판이 독립적으로 교번 가열되도록 함으로써 가열시 발생되는 간섭음을 방지할 수 있도록 한 듀얼 브릿지형 전자 유도 가열장치와 그 제어방법이다.

Claims

상용전원인 AC를 입력받아 맥류로 만들어 주는 정류부를 거쳐서 입력전원의 역률을 높이기 위한 초크코일 및 입력필터 콘덴서(Cf)로 구성된 전원부를 입력으로 하고, 이 필터링된 입력전원의 두배의 주파수를 갖는 맥류전원을 입력받아 스위칭소자의 스위칭에 의해서 가열판을 가열하기 위한 인버터부를 갖춘 유도가열 조리기에 있어서, 상기 전원부의 전원을 입력받아 선택된 가열용기를 가열하도록 동작하는 스위칭수단인 역병렬 다이오드(D11∼D16)를 갖는 여섯개의 스위칭소자(Q11∼Q16)와, 가열용기를 선택적으로 가열하는 가열수단인 두개의 워킹코일(Lr1)(Lr2)로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치.
제1항에 있어서, 스위칭수단을 구성하는 스위칭소자(Q11∼Q16)에 보조공진 콘덴서(C1∼C6)를 병렬로 각각 접속하면, 상하 두개의 스위칭소자가 모두 오프되는 구간인 데드타임 동안에 보조공진을 하여 각 스위칭 소자의 턴 오프 손실을 최소화하는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치.
스위칭소자(Q11,Q12,Q13,Q14)를 일정 위상차를 두고 순차적으로 온/오프 제어하여 제1가열부를 구성하는 워킹코일(Lr1)이 발열하도록 하는 제1과정과, 스위칭소자(Q11,Q12,Q13,Q14)를 일정 위상차를 두고 순차적으로 온/오프 제어하여 제2가열부를 구성하는 워킹코일(Lr2)이 발열하도록 제2과정과, 상기 제1과정과 제2과정을 일정주기로 교번 실행하여 두개의 가열판이 가열되도록 하는 제3과정으로 진행되는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제3항에 있어서, 상기 제1과정은 제1가열부가 가열될 때 제2가열부가 가열되지 않도록 하기 위해 스위칭소자(Q11)와 스위칭소자(Q15)를 동시에 온/오프 제어하고, 스위칭소자(Q12)와 스위칭소자(Q16)를 동시에 온/오프 제어하는 제4과정을 더 포함하여 진행되는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제3항에 있어서, 상기 제2과정은 제2가열부가 가열될 때 제1가열부가 가열되지 않도록 하기 위해 스위칭소자(Q11)와 스위칭소자(Q13)를 동시에 온/오프 제어하고, 스위칭소자(Q12)와 스위칭소자(Q14)를 동시에 온/오프 제어하는 제5과정을 더 포함하여 진행되는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제3항에 있어서, 제1가열부 또는 제2가열부가 가열되도록 하기 위해 스위칭 수단의 스위칭소자(Q11∼Q16)를 위상차를 두고 온/오프 제어할 때, 상기 위상차를 조절하여 가열부의 가열량을 조절하는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제3항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 스위칭 수단을 구성하는 스위칭소자(Q11∼Q16)에 보조 공진 콘덴서(C1∼C6)를 병렬로 각각 접속하면 제1가열부 또는 제2가열부가 가열되도록 하기 위해 스위칭소자(Q11∼Q16)를 온/오프 제어할 때 모든 스위칭소자(Q11∼Q16)가 오프되는 데드타임이 생겨 스위칭소자의 턴 오프손실을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
스위칭소자(Q11,Q14)를 동시에 온/오프 제어하고, 상기 스위칭소자(Q11,Q14)와 중복되지 않도록 스위칭소자(Q12,Q13)를 동시에 온/오프 제어하여 제1가열부(12)의 워킹코일(Lr1)에 삼각파 전류가 흐르도록 하는 제1과정과, 스위칭소자(Q12,Q15)를 동시에 온/오프 제어하고, 상기 스위칭소자(Q12,Q15)와 중복되지 않도록 스위칭소자(Q11,Q16)를 동시에 온/오프 제어하여 제2가열부(13)의 워킹코일(Lr2)에 삼각파 전류가 흐르도록 하는 제2과정과, 상기 제1과정과 제2과정을 순차적으로 반복 실행하여 제1가열부(12)와 제2가열부(13)가 가열되도록 하는 제3과정으로 진행되는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제8항에 있어서, 상기 제1과정은 스위칭소자(Q11)와 스위칭소자(Q15)를 동시에 온/오프 제어하고, 스위칭소자(Q12)와 스위칭소자(Q16)를 동시에 온/오프 제어하여 제1가열부(12)가 가열될 때 제2가열부(13)가 동작하지 않도록 하는 제4과정을 더 포함하여 진행되는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제8항에 있어서, 상기 제2과정은 스위칭소자(Q11)와 스위칭소자(Q13)를 동시에 온/오프 제어하고, 스위칭소자(Q12)와 스위칭소자(Q14)를 동시에 온/오프 제어하여 제2가열부(13)가 가열될 때 제1가열부(12)가 동작하지 않도록 하는 제5과정을 더 포함하여 진행되는 것이었을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 스위칭수단을 구성하는 스위칭소자(Q11∼Q16)에 보조공진 콘덴서(C1∼C6)를 병렬로 각각 접속하면 제1가열부 또는 제2가열부가 가열되도록 하기 위해 스위칭소자(Q11∼Q16)를 온/오프 제어할 때 모든 스위칭소자(Q11∼Q16)가 오프되는 데드타임이 생겨 스위칭소자의 턴 오프손실을 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 풀 브릿지형 전자유도 가열장치 제어방법.