KR100234760B1 - Low loss resonant induction heating cooker with multi load - Google Patents

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KR100234760B1 KR1019970050880A KR19970050880A KR100234760B1 KR 100234760 B1 KR100234760 B1 KR 100234760B1 KR 1019970050880 A KR1019970050880 A KR 1019970050880A KR 19970050880 A KR19970050880 A KR 19970050880A KR 100234760 B1 KR100234760 B1 KR 100234760B1
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Abstract

본 발명은 하나의 인버터로 두 개 이상의 부하를 시분할 제어를 통하여 각 버너사이의 간섭음을 제거하고 하나의 제어회로로 두 개 이상의 부하를 제어하여 전체시스템의 가격 및 크기를 줄이기 위한 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열조리기에 관한 것으로, 종래에는 두 개의 스위치를 통해 전류가 흘러서 하나의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열조리기에 비해서 온손실이 약50% 정도 커지는 문제점이 있다. 따라서 본 발명은 입력전압의 역률을 향상시키기 위한 입력 캐패시터(Cf)와, 스위칭 동작에 따라 입력되는 전원으로 동작하여 제1,제2 가열판을 가열하기 위한 워킹코일과 캐패시터(Lr1과 Cr1)(Lr2와 Cr2)로 각각 구성되고, 상기 입력 캐패시터(Cf)와 병렬 연결된 제1,제2 가열부와, 상기 제1,제2가열부에 직렬 연결되어 그 가열부에 각각 전원을 공급하도록 하는 제1,제2스위치(S1,S2)와, 상기 제1,제2가열부 사이에 병렬로 연결되어 그 가열부가 독립적으로 가열동작을 수행할 수 있도록 상기 제1,제2스위치(S1,S2)가 오프되는 동안에 온되어 각 가열부에 전원을 공급하는 공통 스위치(Sc)와, 상기 가열부와 공통 스위치(Sc) 사이에 각각 병렬 접속되어 각 가열부의 프리휠링 패스(freewheeling path)를 형성해주는 역방향의 다이오드(Df1,Df2)와, 상기 공통 스위치(Sc)의 부하별 패스를 형성해주는 다이오드(Dc1,Dc2)로 구성하여 하나의 인버터로 여러개의 부하를 구동하므로 전체 시스템의 구성이 간단해지고, 이에 따라 가격을 줄일 수 있고, 보조 공진을 통해서 스위치 오프시 스위칭 손실을 최소로 하고, 공통 스위치 온시 손실을 줄여서 저손실화를 이루어 방열판 크기를 줄이고 풍량이 작은 저소음 팬을 사용할 수 있도록 한 것이다.The present invention has a multi-load to reduce the cost and size of the entire system by eliminating interference between each burner through time-sharing control of two or more loads with one inverter and controlling two or more loads with one control circuit. The present invention relates to a low loss type resonant induction cooker, which has a problem in that the on-loss is about 50% larger than that of a half bridge induction cooker having a single load because current flows through two switches. Therefore, the present invention provides a working coil and capacitors Lr1 and Cr1 (Lr2) for heating the first and second heating plates by operating with an input capacitor Cf for improving the power factor of the input voltage and a power input according to a switching operation. And Cr2), the first and second heating parts connected in parallel with the input capacitor Cf, and the first and second heating parts connected in series to supply power to the heating parts, respectively. The first and second switches S1 and S2 are connected in parallel between the second switch S1 and S2 and the first and second heating parts so that the heating part can independently perform a heating operation. The common switch Sc, which is turned on while being turned off, supplies power to each heating unit, and is connected in parallel between the heating unit and the common switch Sc, respectively, to form a freewheeling path of each heating unit. Each load of the diodes Df1 and Df2 and the common switch Sc It is composed of diodes (Dc1, Dc2) that form a voltage switch, and thus, several inverters are used to drive multiple loads, thereby simplifying the configuration of the entire system, thereby reducing costs, and minimizing switching losses when switching off through auxiliary resonance. In order to reduce the loss at the time of common switch, it is possible to reduce the heat sink size and to use a low noise fan with a small amount of air.

Description

다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기Low Load Resonant Induction Heating Cooker

본 발명은 하나의 인버터로 두 개 이상의 부하를 시분할 제어를 통하여 각 버너사이의 간섭음을 제거하고 하나의 제어회로로 두 개 이상의 부하를 제어해서 전체 시스템의 가격 및 크기를 줄이기 위한 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기에 관한 것으로, 특히 스위칭 제어방식을 이용하여 스위치 오프시 손실을 최소로 하고 도통시 손실을 줄이기 위한 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기에 관한 것이다.The present invention has a multi-load to reduce the cost and size of the entire system by eliminating interference between each burner through time-sharing control of two or more loads with one inverter and controlling two or more loads with one control circuit The present invention relates to a low loss resonant induction cooker, and more particularly, to a low loss resonant induction cooker having multiple loads for minimizing loss during switch-off and reducing loss during conduction using a switching control method.

도 1은 종래 듀얼 하프 브릿지형 유도가열 조리기의 회로 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이, 입력전압의 역률을 향상시키기 위한 입력 캐패시터(Cf)와, 각각 직렬연결됨과 아울러 각각 역병렬 다이오드(Da1,Da2,Da3)와 보조 캐패시터(Ca1,Ca2,Ca3)를 갖는 3개의 스위치(S1,S2,S3)와, 각 스위치 연결점 사이에 있고 스위치의 스위칭 동작에 따라 제1의 가열판과 제2의 가열판을 가열하는 공진탱크(Lr1과 Cr1, Lr2와 Cr2)로 구성된다.1 is a circuit diagram of a conventional dual half bridge type induction cooker. As shown in FIG. 1, an input capacitor Cf for improving the power factor of an input voltage is connected to each other in series and an antiparallel diode Da1, respectively. Three switches S1, S2, S3 having Da2, Da3 and auxiliary capacitors Ca1, Ca2, Ca3, and between the switch connection points and the first heating plate and the second heating plate according to the switching operation of the switches. It consists of a resonant tank (Lr1 and Cr1, Lr2 and Cr2) to be heated.

이와같이 구성된 종래 기술에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.Looking at the prior art configured in this way in detail as follows.

가청소음을 고려하여 부하의 공진주파수를 20KHz 이상으로 설정하도록 공진탱크(Lr1과 Cr1, Lr2와 Cr2)의 값을 정하고, 동작은 공진주파수보다 높은 동작주파수를 갖게 끔 제어하여 부하에 원하는 출력을 전달하도록 한다.In consideration of the audible noise, the value of the resonant tanks (Lr1 and Cr1, Lr2 and Cr2) is set to set the resonant frequency of the load to 20KHz or more, and the operation is controlled to have an operating frequency higher than the resonant frequency to deliver the desired output to the load. Do it.

출력 곡선은 공진주파수를 중심으로 가우스 분포를 갖는다.The output curve has a Gaussian distribution around the resonant frequency.

즉, 동작주파수가 공진주파수에 가까워지면 출력은 커지고, 멀어지면 출력이 작아진다.In other words, when the operating frequency approaches the resonance frequency, the output increases, and when it moves away, the output decreases.

따라서 적절한 주파수 제어를 통해서 부하에 원하는 출력을 전달할 수 있다.Thus, proper frequency control can deliver the desired output to the load.

이상에서와 같이 부하에 원하는 출력을 전달하기 위한 방법에 대하여 살펴보자.Let's look at how to deliver the desired output to the load as above.

먼저, 제1가열판을 가열하기 위한 공진탱크(Lr1과 Cr1)의 첫 번째 버너(Lr1)를 동작시키려면, 제2스위치(S2)를 온시켜 놓고 제1스위치(S1)와 제3스위치(S3)를 번갈아 스위칭 해준다.First, in order to operate the first burner Lr1 of the resonant tanks Lr1 and Cr1 for heating the first heating plate, the second switch S2 is turned on and the first switch S1 and the third switch S3. Switch alternately).

그러면 두 개의 스위치(S1 또는 S3)와 하나의 공진탱크(Lr1과 Cr1)가 하프 브릿지 인버터를 형성한다.Then, two switches S1 or S3 and one resonant tank Lr1 and Cr1 form a half bridge inverter.

이때 워킹코일(Lr2)는 상기 제2스위치(S2)가 온되어 있어서 동작하지 않는다.In this case, the working coil Lr2 does not operate because the second switch S2 is turned on.

그리고, 제2가열판을 가열하기 위한 공진탱크(Lr2과 Cr2)의 두 번째 버너(Lr2)를 동작시키려면, 제1스위치(S1)를 항상 온시키고 나머지 두 개의 스위치(S2 또는 S3)를 번갈아 스위칭 해준다.Then, to operate the second burners Lr2 of the resonant tanks Lr2 and Cr2 for heating the second heating plate, the first switch S1 is always turned on and the other two switches S2 or S3 are alternately switched. Do it.

그러면 두 개의 스위치(S2 또는 S3)와 하나의 공진탱크(Lr2과 Cr2)가 또 다른 하프 브릿지 인버터를 형성한다.Then, two switches S2 or S3 and one resonant tank Lr2 and Cr2 form another half bridge inverter.

이와같은 동작에 의해서 하나의 인버터로 두 개의 버너를 동작시킬 수 있으며, 두 버너는 시분할을 통해서 동시에 가열이 가능하다.By this operation, two burners can be operated by one inverter, and the two burners can be heated simultaneously through time division.

앞에서 설명한 동작중 첫 번째 버너(Lr1)를 동작시키기 위한 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation for operating the first burner (Lr1) of the above-described operation is as follows.

먼저, 제3스위치(S3)를 온시키면 공진탱크(Lr1과 Cr1)에는 입력전압(Vd)이 가해지고, 상기 공진탱크(Lr1과 Cr1)의 의한 공진에 의해서 워킹코일(Lr1)의 전류는 싸인파를 그리며 상승하게 된다.First, when the third switch S3 is turned on, the input voltage Vd is applied to the resonant tanks Lr1 and Cr1, and the current of the working coil Lr1 is signed by the resonance of the resonant tanks Lr1 and Cr1. The wave rises.

공진 반주기가 끝나기 전에 제3스위치(S3)를 오프시키면 다이오드(Da1)가 도통하여서 공진탱크(Lr1과 Cr1)에는 영전압이 가해지고 계속된 공진에 의해서 전류가 영으로 떨어진다.If the third switch S3 is turned off before the half cycle of the resonance is completed, the diode Da1 conducts, and zero voltage is applied to the resonant tanks Lr1 and Cr1, and the current drops to zero by the continuous resonance.

이 동작중에 제1스위치(S1)는 영전압의 조건으로 온시킨다.During this operation, the first switch S1 is turned on under the condition of zero voltage.

전류가 영이된 후 캐패시터(Cr1)에 저장된 에너지에 의해서 전과는 반대 방향으로 공진을 하게 된다.After the current reaches zero, the energy stored in the capacitor Cr1 resonates in the opposite direction.

이 경우도 앞의 경우와 마찬가지로 공진 반주기가 끝나기 전에 제1스위치(S1)를 오프시키면 다이오드(Da2,Da3)가 도통하여서 공진탱크(Lr1과 Cr1)에는 입력전압(Vd)이 가해지고 계속된 공진에 의해서 전류가 영으로 떨어진다.In this case, as in the previous case, if the first switch S1 is turned off before the half-resonance cycle ends, the diodes Da2 and Da3 conduct, so that the input voltage Vd is applied to the resonant tanks Lr1 and Cr1, and the resonance continues. Current drops to zero by

이 동작중에 제3스위치(S3)는 영전압의 조건으로 온시킨다.During this operation, the third switch S3 is turned on under the condition of zero voltage.

워킹코일(Lr1)의 전류가 영이되면 스위칭 한 주기가 끝나고 같은 동작이 계속 반복된다.When the current of the working coil Lr1 becomes zero, the switching cycle ends and the same operation is repeated.

이러한 동작에 의해서 동작주파수에 맞는 출력이 용기에 전달된다.By this operation, the output corresponding to the operating frequency is transmitted to the container.

그러나, 상기에서와 같은 종래기술에서 두 개의 스위치를 통해서 전류가 흘러서 기존의 하나의 부하를 갖는 하프 브릿지 유도가열 조리기에 비해서 온손실이 약 50%정도 커지는 문제점이 있고, 이에 따라 방열판도 커져야 하고 팬의 풍량도 커져야 하는 문제점이 있다.However, in the prior art as described above, the current flows through the two switches, there is a problem that the on-loss is about 50% larger than the conventional half-bridge induction heating cooker having a single load, accordingly, the heat sink must also be large There is a problem that the amount of air must also be large.

따라서 상기에서와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스위치의 온손실을 줄이기 위한 새로운 구조의 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to provide a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load of a new structure for reducing the on-loss of the switch.

본 발명의 다른 목적은 하나의 인버터로 여러개의 부하를 구동하여 시스템의 구성을 간단하게 구성시킬 수 있도록 한 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load so that the configuration of the system can be easily configured by driving several loads with one inverter.

본 발명의 또 다른 목적은 방열판의 크기를 줄이고, 풍량이 작은 저소음 팬을 사용할 수 있도록 한 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load to reduce the size of the heat sink, and to use a low noise fan with a small amount of air.

본 발명의 또 다른 목적은 시스템 구성을 간단히 하여 가격을 줄일 수 있도록 한 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load to simplify the system configuration to reduce the price.

도 1은 종래 듀얼 하프 브릿지형 유도가열 조리기의 회로 구성도.1 is a circuit diagram of a conventional dual half bridge type induction cooker.

도 2는 본 발명 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기에 대한 일실시예.Figure 2 is an embodiment of a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load of the present invention.

도 3은 도 2에서, Lr1 동작시 스위칭파형 및 공진부 파형도.FIG. 3 is a waveform diagram of a switching waveform and a resonator unit in Lr1 operation of FIG. 2; FIG.

도 4는 본 발명 4개의 부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기에 대한 제2실시예.Figure 4 is a second embodiment of a low loss type resonance induction heating cooker having four loads of the present invention.

도 5는 본 발명 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기에 대한 제3실시예.5 is a third embodiment of a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

Cf : 입력 캐패시터 Cr1 : 공진 캐패시터Cf: input capacitor Cr1: resonant capacitor

Ca1,Ca2 : 보조 공진캐패시터 Lr1,Lr2 : 워킹코일Ca1, Ca2: Auxiliary resonant capacitor Lr1, Lr2: Working coil

S1,S2 : 스위치 Dc1,Dc2,Df1,Df2 : 다이오드S1, S2: Switch Dc1, Dc2, Df1, Df2: Diode

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력전압의 역률을 향상시키기 위한 입력 캐패시터와, 스위칭 동작에 따라 입력되는 전원으로 동작하여 제1,제2 가열판을 가열하기 위한 워킹코일과 캐패시터로 각각 구성되고, 상기 입력 캐패시터와 병렬 연결된 제1,제2 가열부와, 상기 제1,제2가열부에 직렬 연결되어 상기 제1,제2가열부에 전원을 공급하도록 하는 제1,제2스위치와, 상기 제1,제2가열부 사이에 병렬로 연결되어 그 가열부가 독립적으로 가열동작을 수행할 수 있도록 상기 제1,제2스위치가 오프되는 동안에 온되어 각 가열부에 전원을 공급하는 공통 스위치를 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is composed of an input capacitor for improving the power factor of the input voltage, and a working coil and a capacitor for heating the first and second heating plates respectively by operating with a power input according to the switching operation, First and second heating units connected in parallel with the input capacitor, first and second switches connected in series with the first and second heating units to supply power to the first and second heating units, and A common switch connected in parallel between the first and second heating parts to be turned on while the first and second switches are turned off so that the heating parts can be independently heated. It is characterized by one.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기의 일실시예로서, 이에 도시한 바와 같이, 입력전압의 역률을 향상시키기 위한 입력 캐패시터(Cf)와, 스위칭 동작에 따라 입력되는 전원으로 동작하여 제1,제2 가열판을 가열하기 위한 워킹코일과 캐패시터(Lr1과 Cr1)(Lr2와 Cr2)로 각각 구성되고, 상기 입력 캐패시터(Cf)와 병렬 연결된 제1,제2 가열부와, 상기 제1,제2가열부에 직렬 연결되어 그 가열부에 각각 전원을 공급하도록 하는 제1,제2스위치(S1,S2)와, 상기 제1,제2가열부 사이에 병렬로 연결되어 그 가열부가 독립적으로 가열동작을 수행할 수 있도록 상기 제1,제2스위치(S1,S2)가 오프되는 동안에 온되어 각 가열부에 전원을 공급하는 공통 스위치(Sc)와, 상기 가열부와 공통 스위치(Sc) 사이에 각각 병렬 접속되어 각 가열부의 프리휠링 패스(freewheeling path)를 형성해주는 역방향의 다이오드(Df1,Df2)와, 상기 공통 스위치(Sc)의 부하별 패스를 형성해주는 다이오드(Dc1,Dc2)로 구성한다.Figure 2 is an embodiment of a low-loss resonant induction heating cooker having a multi-load of the present invention, as shown here, the input capacitor (Cf) for improving the power factor of the input voltage and the power input according to the switching operation A first coil and a second heater, each of which is composed of a working coil and capacitors Lr1 and Cr1 (Lr2 and Cr2) for heating the first and second heating plates and connected in parallel with the input capacitor Cf; First and second switches S1 and S2 connected to the first and second heating units in series to supply power to the heating units, and connected in parallel between the first and second heating units. A common switch Sc that is turned on while the first and second switches S1 and S2 are turned off so that a heating unit can independently perform a heating operation, and supplies power to each heating unit, and the heating unit and the common switch (Sc) are respectively connected in parallel and freewheeling pass of each heating section (free Diodes Df1 and Df2 in reverse directions forming a wheeling path and diodes Dc1 and Dc2 forming a load-specific path of the common switch Sc.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

먼저, 워킹코일(Lr1)을 동작할 경우에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, a case of operating the working coil Lr1 will be described.

제2스위치(S2)는 오프되고 제1스위치(S1)가 온되면, 워킹코일(Lr1)에는 필터형 캐패시터(Cf)로 부터 제공되는 입력전압(Vd)이 인가된다.When the second switch S2 is turned off and the first switch S1 is turned on, the input coil Vd provided from the filter capacitor Cf is applied to the working coil Lr1.

이에 따라 상기 워킹코일(Lr1)에 흐르는 전류( iLr )는 도 3의 (b)에서와 같이 선형적으로 증가한다.(도 3에서 M1구간)Accordingly, the current flowing through the working coil Lr1 ( i Lr ) Increases linearly as in (b) of FIG. 3 (M1 section in FIG. 3).

상기 워킹코일(Lr1)에 흐르는 전류( iLr )가 설정된 전류값에 도달하게 되면 제1스위치(S1)를 영전압의 조건으로 오프시킨다.Current flowing through the working coil Lr1 ( i Lr ) Reaches the set current value, the first switch (S1) is turned off under the condition of zero voltage.

그러면 보조 공진캐패시터(Ca1)와 워킹코일(Lr1)이 보조 공진을 해서 상기 워킹코일(Lr1)의 전압은 입력전압인 Vd에서 영까지 떨어지고, 그 사이 보조 공진캐패시터(Ca1)의 전압은 영에서 Vd까지 상승한다.(도 3에서 M2구간)Then, the auxiliary resonance capacitor Ca1 and the working coil Lr1 perform auxiliary resonance, and the voltage of the working coil Lr1 drops from the input voltage Vd to zero while the voltage of the auxiliary resonance capacitor Ca1 is zero to Vd. (M2 section in Figure 3)

이후 다이오드(Df1)가 도통되어 워킹코일(Lr1)과 공진 캐패시터(Cr1)는 주공진을 한다.Thereafter, the diode Df1 is turned on so that the working coil Lr1 and the resonant capacitor Cr1 perform main resonance.

이때 공통스위치(S3)를 영전압의 조건에서 온시킨다.At this time, the common switch S3 is turned on under the condition of zero voltage.

그러면 계속된 공진에 의해서 공진전류가 영으로 떨어지고(도 3에서 M3구간) 이번에는 반대방향으로 공진에 의해서 공진전류가 증가한다.(도 3에서 M4구간)Then, the resonance current drops to zero due to the continuous resonance (section M3 in FIG. 3), and this time, the resonance current increases by resonance in the opposite direction (section M4 in FIG. 3).

공진 캐패시터(Cr1)의 전압이 도 3의 (c)에서와 같이 다시 영이되면 공통 스위치(Sc)를 오프시킨다.When the voltage of the resonant capacitor Cr1 becomes zero again as shown in (c) of FIG. 3, the common switch Sc is turned off.

그러면 다시 보조 공진캐패시터(Ca1)와 워킹코일(Lr1)이 보조 공진을 해서 상기 보조 공진캐패시터(Ca1)의 전압은 Vd에서 영까지 떨어지고 그사이 워킹코일(Lr1)의 전압은 영에서 Vd까지 상승한다.(도 3에서 M5구간)Then, the auxiliary resonance capacitor Ca1 and the working coil Lr1 perform auxiliary resonance again, and the voltage of the auxiliary resonance capacitor Ca1 drops from Vd to zero while the voltage of the working coil Lr1 increases from zero to Vd. (M5 section in Figure 3)

이후 다이오드(D1)가 도통되어 워킹코일(Lr1)에는 입력전압(Vd)이 가해진다.(도 3에서 M6구간)Thereafter, the diode D1 is turned on, and the input voltage Vd is applied to the working coil Lr1 (M6 section in FIG. 3).

이때에는 도 3에서 M1구간과 반대의 전류가 흐르고 있었으므로 M6구간에서는 전류가 선형적으로 감소한다.At this time, since the current opposite to the M1 section flows in FIG. 3, the current decreases linearly in the M6 section.

M6구간에서 다이오드(D1)가 도통하고 있으므로 제1스위치(S1)를 영전압의 조건에서 온시킬 수 있다.Since the diode D1 is conducting in the M6 section, the first switch S1 can be turned on under the condition of zero voltage.

워킹코일(Lr1)의 전류가 영으로 떨어지면 한주기의 동작이 끝나고 같은 동작이 반복된다.When the current of the working coil Lr1 drops to zero, one cycle of operation ends and the same operation is repeated.

이렇게 유기된 전류에 의해서 용기에 교류자속이 가해지고, 이 자속에 의해서 용기바닥에 맴돌이 전류라고 하는 와전류(eddy current)가 발생하고, 이 전류에 의해서 부하가 가열된다.The induced magnetic flux is applied to the vessel by the induced current, and an eddy current called eddy current is generated at the bottom of the vessel by the magnetic flux, and the load is heated by the current.

만일 워킹코일(Lr2)을 동작시키려면, 제1스위치(S1)를 오프시키고, 공통 스위치(Sc)와 제2스위치(S2)를 앞에서 언급한 것과 같이 번갈아서 스위칭을 해주면 부하에 원하는 출력을 공급할 수 있다.To operate the working coil Lr2, turn off the first switch S1 and alternately switch the common switch Sc and the second switch S2 as described above to supply the desired output to the load. have.

시분할을 통해서 위의 두 동작을 번갈아서 해주면 두 버너를 동시에 가열할 수 있다.By alternating the above two operations through time division, both burners can be heated simultaneously.

앞에서 언급한 동작중 스위칭시 두 번의 보조 공진이 발생하는데, 그 보조 공진에 의해서 스위치 오프시 거의 영전압일 때 스위칭이 이루어져 스위칭 오프손실이 거의 없다.In the aforementioned operation, two auxiliary resonances occur during switching, and the auxiliary resonance causes the switching at almost zero voltage when switching off, and thus there is almost no switching off loss.

또한 스위칭의 역병렬 다이오드가 도통하고 있을 때 스위치를 온시켜 주므로 스위칭 온 손실도 거의 없어서 저손실 특성을 얻을 수 있다.In addition, since the switch turns on when the switching anti-parallel diode is conducting, there is almost no switching-on loss, thereby achieving low loss characteristics.

또한 공통 스위치(Sc) 도통시에만 다이오드와 함께 도통하는 구간이 발생하고 다이오드의 온전압이 스위치의 온 전압보다 50% 이상 작기 때문에 반주기 동안 두 개의 스위치가 온되는 종래기술과 비교해보면 약 50% 이상의 온손실을 줄일 수 있다.In addition, when the common switch (Sc) conducts with the diode only when the conduction occurs, and the diode's on-voltage is 50% or less than the switch's on-voltage, the two switches are turned on in half a cycle compared to the prior art about 50% or more On-loss can be reduced.

도 4는 네 개의 부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기로서, 구성은 도 2의 버너모듈이 공통 스위치(Sc)에 세 개가 병렬로 연결된 형태이다.4 is a low loss type resonant induction heating cooker having four loads, in which three burner modules of FIG. 2 are connected to a common switch Sc in parallel.

만일 세 개, 다섯 개 또는 그 이상의 부하를 갖는 시스템을 구성하려면 부하의 수에 맞게 버너모듈을 병렬로 붙여주면 된다.If you have a system with three, five or more loads, you can attach burner modules in parallel to match the number of loads.

도 5는 도 2의 다른 실시예로 제1,제2스위치(S1,S2)의 위치와 부하의 위치가 바뀐 형태이다.FIG. 5 illustrates another embodiment of FIG. 2 in which positions of the first and second switches S1 and S2 and positions of the load are changed.

하지만 이 구조는 스위치를 구동시키기 위한 별도의 전원을 하나 더 가져야 하므로 도 2의 구조보다는 비 실용적이다.However, this structure is impractical than the structure of FIG. 2 because it has to have a separate power source for driving the switch.

상술한 바와 같이, 본 발명은 하나의 인버터로 여러개의 부하를 구동하므로 전체 시스템의 구성이 간단해지고, 이에 따라 가격을 줄일 수 있고, 보조 공진을 통해서 스위치 오프시 스위칭 손실을 최소로 하고, 공통 스위치 온시 손실을 줄여서 저손실화를 이루어 방열판 크기를 줄이고 풍량이 작은 저소음 팬을 사용할 수 있도록 한 효과가 있다.As described above, the present invention drives multiple loads with a single inverter, which simplifies the configuration of the entire system, thereby reducing the cost, minimizing switching losses when switching off through auxiliary resonance, and common switches. It has the effect of reducing the on-loss and reducing the heat sink size and using a low noise fan with a small amount of air.

Claims (4)

입력전압의 역률을 향상시키기 위한 입력 캐패시터와, 스위칭 동작에 따라 입력되는 전원으로 동작하여 제1,제2 가열판을 가열하기 위한 워킹코일과 캐패시터로 각각 구성되고, 상기 입력 캐패시터와 병렬 연결된 제1,제2 가열부와, 상기 제1,제2가열부와 입력 캐패시터의 음단자 사이에 연결되어 상기 제1,제2가열부에 전원을 공급하도록 하는 제1,제2스위치와, 상기 제1,제2가열부 사이에 병렬로 연결되어 그 가열부가 독립적으로 가열동작을 수행할 수 있도록 상기 제1,제2스위치가 오프되는 동안에 온되어 각 가열부에 전원을 공급하는 공통 스위치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기.An input capacitor for improving the power factor of the input voltage, and a working coil and a capacitor for heating the first and second heating plates by operating with a power source input according to a switching operation, respectively; A first switch and a second switch connected between the second heating part, the first and second heating parts and the negative terminal of the input capacitor to supply power to the first and second heating parts, and the first and second heating parts. And a common switch connected in parallel between the second heating parts to be turned on while the first and second switches are turned off so that the heating parts can be independently heated. Low loss type resonant induction heating cooker having a multi-load. 제1항에 있어서, 각 가열부와 공통 스위치 사이에 각각 병렬 접속되어 각 가열부의 프리휠링 패스(freewheeling path)를 형성해주는 역방향의 다이오드를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기.The low-loss type resonance of claim 1, further comprising a reverse diode connected in parallel between each heating unit and the common switch to form a freewheeling path of each heating unit. Type induction cooker. 제1항에 있어서, 공통 스위치의 양단과 입력 캐패시터의 음단자에 부하의 갯수 만큼 가열 모듈을 연결하여 세 개 또는 네 개 이상의 부하를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기.The low loss type resonant induction heating having multiple loads according to claim 1, wherein the heating module is connected to both ends of the common switch and the negative terminal of the input capacitor to have three or four loads. Cooker. 제1항에 있어서, 전원을 공급하는 제1,제2스위치와 나머지 부분의 위치를 위/아래로 바꾸어 구성하여 동일할 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 다부하를 갖는 저손실형 공진형 유도가열 조리기.The low-loss resonant induction heating cooker according to claim 1, wherein the first and second switches for supplying power and the positions of the remaining parts are changed up and down to perform the same operation. .
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