KR100505245B1 - Induction heating rice cooker's inverter circuit - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위칭소자의 내압 허용범위 내에서 가열부하 및 입력 교류전원의 변동에 따라 상기 인버터부의 출력이 일정하게 정출력되도록 스위칭 주파수를 가변제어하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로에 관한 것으로서, 교류전원을 정류 및 필터링하여 유도가열 전기밥솥의 입력전원을 공급하는 전원공급부와, 하나의 스위칭소자를 구비하고 상기 전원공급부로부터 공급된 입력전원에 따른 상기 스위칭 소자의 구동에 의해 상기 전기밥솥을 가열하는 인버터부와, 상기 교류전원의 변동분 및 상기 유도가열 전기밥솥의 가열부하 변동분에 따라 상기 전기밥솥의 정출력 기준값을 산정하는 정출력 기준값 생성부와, 상기 스위칭 소자의 내압허용범위 내에서 상기 스위칭 소자의 출력(power)이 일정하도록, 상기 정출력 기준값 생성부 및 상기 교류전원의 크기를 비교하여 그 결과에 따라 상기 인버터부의 스위칭 주파수를 가변제어하는 인버터 구동부를 포함하여 구성되어, 상기 전기밥솥을 이용한 음식물 조리의 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 동시에 상기 스위칭 소자의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.The present invention relates to an inverter circuit of an induction heating electric rice cooker which variably controls a switching frequency so that the output of the inverter unit is constantly output according to a change in a heating load and an input AC power within a tolerance range of a switching element. Rectifying and filtering the power supply for supplying the input power of the induction heating rice cooker, and an inverter having a switching element and heating the electric rice cooker by driving the switching element according to the input power supplied from the power supply And a constant output reference value generation unit for calculating a constant output reference value of the electric cooker according to a change amount of the AC power source and a change in heating load of the induction heating rice cooker, and the switching element within the allowable voltage range of the switching element. The constant output reference value generator and the AC power source so that output is constant It is configured to include an inverter drive unit for varying the size and control the switching frequency of the inverter according to the result, the effect of improving the stability and reliability of food cooking using the rice cooker and at the same time improve the durability of the switching element have.

Description

유도가열 전기밥솥의 인버터 회로{Induction heating rice cooker's inverter circuit} Induction heating rice cooker's inverter circuit

본 발명은 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로 구동장치에 관한 것으로서, 특히 스위칭 주파수를 가변 제어하여 교류전원 또는 가열부하의 변동에 따라 출력값이 변동되지 않고 일정수준의 정출력 레벨을 유지하도록 하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an inverter circuit driving apparatus of an induction heating electric rice cooker, in particular, induction heating electric to maintain a constant level of constant output level without changing the output value according to the change of AC power or heating load by varying the switching frequency The inverter circuit of the rice cooker.

도 1에 도시된 바와 같이 유도가열 전기밥솥은 본체(1)와, 상기 본체 내측에 안착되어 조리물이 담기는 내솥(2)과, 상기 내솥(2)에 담긴 조리물이 조리되도록 상기 내솥(2)의 하부 또는 본체(1)의 내측에 장착되는 취사히터(3)로 구성되어 있다. As shown in FIG. 1, the induction heating electric rice cooker includes a main body 1, an inner pot 2 seated inside the main body to contain food, and the inner pot 2 to be cooked in the inner pot 2. It consists of the cooking heater 3 attached to the lower part of 2) or the inside of the main body 1. As shown in FIG.

이러한 전기밥솥은 내부에 담긴 조리물을 담아 상기 조리물을 일정 수준 이상의 온도로 가열하여 조리하거나, 또한 조리된 음식물의 장시간 보온을 위해서 이용되는 가전제품으로서, 주로 밥짓기에 사용된다. 사용자는 쌀이나 그 외의 첨가 음식물 및 이에 적합한 물의 양을 조정하여 내솥에 넣고, 상기 내솥을 전기밥솥의 본체에 넣은 다음에 조리 분량 및 방법을 조작할 수 있다. 따라서 상기 전기밥솥은 사용자에 의해 조작된 조리 명령에 따라 자동으로 조리가 수행되도록 조리상황을 제어하는 제어부(미도시)를 내부에 포함하여 구성된다. Such an electric rice cooker is a home appliance used to cook foods by heating the foods to a predetermined level or more by containing foods contained therein, or used for long-term heat preservation of cooked foods, and is mainly used for cooking. The user may adjust the amount of rice or other additives and water suitable for this to put in the inner pot, put the inner pot in the body of the electric rice cooker and then manipulate the amount and method of cooking. Therefore, the electric rice cooker is configured to include a control unit (not shown) for controlling the cooking state so that cooking is automatically performed according to a cooking command operated by a user.

상기 전기밥솥은 내솥에 조리열을 제공하는 방식에 따라 구분될 수 있는데, 특히 상기 내솥이 삽입되는 전기밥솥의 본체 부분에 일정 간격으로 코일이 형성되어 상기 코일에 전류가 흐르게 됨에 따라 발생되는 자기장으로 인해, 자성체로 구성된 내솥에 와전류가 발생되도록 하여 내솥을 가열하는 방식으로 조리열을 제공하는 밥솥을 유도가열 전기밥솥이라 한다. The electric rice cooker may be classified according to the method of providing cooking heat to the inner pot, in particular, a coil is formed at a predetermined interval in the main body portion of the electric rice cooker into which the inner pot is inserted into a magnetic field generated as a current flows in the coil. Therefore, a rice cooker that provides cooking heat by heating the inner pot by causing an eddy current to be generated in the inner pot made of magnetic material is called an induction heating electric rice cooker.

종래발명에 의한 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로를 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다. Looking at the inverter circuit of the induction heating electric rice cooker according to the present invention with reference to FIG.

상기 인버터 회로는 내부에 파워 스위칭 소자를 제어하여 부하를 유도 가열하는 밥솥에 적용된다. 이러한 인버터 회로는 제어신호에 따라 스위칭 동작함에 따라 내솥의 코일에 전원을 인가함으로서 유도가열 밥솥이 가열되도록 하는 회로로서, 외부에서 연결된 교류전원을 밥솥으로 공급하는 전원부(10)와, 상기 교류전원을 정류하는 정류부(20)와, 상기 정류부에서 정류된 전원을 필터링하여 직류전원을 출력하는 필터부(30)와, 상기 필터부에서 필터링된 직류전압을 인가받아 스위칭 구동됨에 따라 상기 코일에 전원을 인가하는 인버터부(40)를 포함하여 구성된다. The inverter circuit is applied to a cooker for induction heating the load by controlling a power switching element therein. The inverter circuit is a circuit for heating the induction heating cooker by applying power to the coil of the inner pot according to the switching operation according to the control signal, the power supply unit 10 for supplying the AC power connected to the rice cooker and the AC power supply. The rectifying unit 20 to rectify, the filter unit 30 for filtering the power rectified by the rectifying unit to output a DC power, and the DC voltage filtered by the filter unit is applied to switch the power as the switching drive It is configured to include an inverter unit 40.

상기 인버터부(40)는 필터링된 직류전원을 상기 코일에 연결된 스위치 소자에 인가하여 음식물이 가열 조리되도록 한다. The inverter unit 40 applies the filtered DC power to the switch element connected to the coil so that the food is heated and cooked.

또한 트리거부(50)는 펄스의 상승 또는 하강 등을 이용하여 다른 회로에 그 변화를 알림에 따라 회로의 작동이나 상태 변동을 일으키게 하는 회로로서, 상기 스위치 소자를 구동하는 구동펄스를 생성한다. 상기 구동펄스가 하이(high)일 때 상기 스위치 소자가 온(on)되어 전류가 인가되고, 상기 구동펄스가 로우(low)일 때 상기 스위치 소자가 오프(off)되어 상기 스위치 소자 양단에는 전압이 걸리는데, 이를 스위치 전압이라 한다. In addition, the trigger unit 50 generates a driving pulse for driving the switch element as a circuit that causes the operation or state variation of the circuit in response to a change in the other circuit by using the rising or falling of the pulse. When the driving pulse is high, the switch element is turned on and a current is applied. When the driving pulse is low, the switch element is turned off so that a voltage is applied across the switch element. This is called the switch voltage.

스위치 구동부(60)는 상기 트리거부(50)에서 생성된 구동펄스를 입력받아 스위치 소자가 구동되도록 상기 구동펄스를 상기 인버터부(40)로 전달함에 따라 상기 구동펄스에 따라 스위치 소자의 스위칭이 제어되어 부하(내솥)를 가열한다. The switch driving unit 60 receives the driving pulse generated by the trigger unit 50 and transfers the driving pulse to the inverter unit 40 to drive the switching element so that switching of the switching element is controlled according to the driving pulse. To heat the load (inner pot).

상기와 같이 구성되는 종래 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 경우, 상기 인버터부가 일정레벨을 유지하며 정출력하도록 제어하기 위하여 도 3와 같은 방법을 사용하였다. 도 3 은 종래의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 정출력 제어방법이 도시된 그래프로서, 상단은 상기 스위칭 소자로 인가되는 스위칭 펄스가 도시된 그래프이며, 하단은 상단의 각 스위칭 펄스가 상기 스위칭 소자로 인가되는 경우 상기 스위칭소자에서 감지되는 인가전류 및 그에 따른 상기 스위칭 소자 양단의 인가전압이 도시된 그래프이다.In the case of the inverter circuit of the conventional induction heating rice cooker configured as described above, the method as shown in FIG. 3 is a graph illustrating a constant output control method of an inverter circuit of a conventional induction heating rice cooker, a top of which is a graph showing a switching pulse applied to the switching device, and a bottom of each switching pulse of the top of the switching device. When applied to the graph is a graph showing the applied current sensed by the switching device and the voltage applied across the switching device accordingly.

상기 인버터부(40)는 음식물이 담긴 내솥, 즉 가열부하 및 상기 전기밥솥으로 인가되는 교류전원이 노이즈에 의하여 변동됨에 따라 출력(power)이 불안정하게 변동되지 않도록 단일 주파수 영역에서 출력값의 제어를 수행하였다. The inverter unit 40 controls the output value in a single frequency region so that the power does not fluctuate unstable as the inner pot containing food, that is, the heating load and the AC power applied to the electric rice cooker is changed by noise. It was.

정상동작의 경우 구동펄스는 ②와 같고, 상기 구동펄스가 하이(high)일 때 인가되는 스위치 전류는 ②'와 같으며, 상기 스위치 전류에 의해 스위치 양단에 걸리는 스위치 전압은 ②"와 같다. 이를 실선 처리하였다.In the normal operation, the drive pulse is equal to ②, the switch current applied when the drive pulse is high is equal to ② ', and the switch voltage applied across the switch by the switch current is equal to ② ". Solid line treatment.

단일 주파수로 상기 인버터부(40)가 동작하는 종래의 경우, 상기 트리거부(50)에서 생성하는 구동펄스의 턴 온(turn on)시간을 조절하여 정출력 제어를 수행하였는데, 상기 인버터부(40)의 출력을 낮추고자 하는 경우, 상기 구동펄스의 턴 온(turn on) 시간을 단축하여 ①과 같이 상기 구동펄스의 하이(high) 구간 폭을 줄인다. 따라서, 구동펄스의 하이구간의 폭이 감소함에 따라 사익 스위치 소자로 인가되는 전류량은 ①'과 같이 줄어들고, 상기 스위치 양단에 걸리는 스위치 전압 역시 ①''과 같이 낮아지게 되어 결과적으로 상기 스위치 소자의 출력이 낮아진다.In the conventional case in which the inverter unit 40 operates at a single frequency, a constant output control is performed by adjusting the turn on time of the driving pulse generated by the trigger unit 50. In order to reduce the output of N), the turn-on time of the driving pulse is shortened to reduce the width of the high section of the driving pulse as shown in ①. Therefore, as the width of the high section of the driving pulse decreases, the amount of current applied to the wing switch element decreases as ① ', and the switch voltage across the switch is also lowered as ①' ', resulting in the output of the switch element. Is lowered.

반면, 상기 인버터부(40)의 출력을 높이고자 하는 경우에는, 상기 구동펄스의 턴 온 시간을 ③과 같이 연장하여 상기 구동펄스의 하이구간 폭을 넓히고, 그에 따라 상기 스위치 소자로 인가되는 전류량이 ③'과 같이 늘어나게 되며, 상기 스위치 양단에 걸리는 전압도 ③''과 같이 높아지게 되어 결국 출력이 높아진다.On the other hand, when the output of the inverter unit 40 is to be increased, the turn-on time of the driving pulse is extended as e.g. to widen the high section width of the driving pulse, and thus the amount of current applied to the switch element. ③ 'is increased, and the voltage across the switch is also increased, such as ③' ', resulting in higher output.

도 4a 는 주파수와 출력의 관계가 도시된 그래프이고, 도 4b는 주파수와 스위치 전압의 관계가 도시된 그래프로서, 이를 참조하여 종래의 단일 주파수를 이용한 정출력 제어방법의 문제점을 설명한다. 4A is a graph showing a relationship between frequency and an output, and FIG. 4B is a graph showing a relationship between a frequency and a switch voltage. Referring to this, a problem of a conventional constant power control method using a single frequency will be described.

먼저, 도 4a 그래프를 통해 주파수와 출력이 반비례 관계임을 알 수 있으므로, 상기 부하(내솥)의 신속한 가열을 위해 출력을 상승시키기 위해서는 주파수가 작을수록 유리하다. First, since the frequency and the output are inversely related through the graph of FIG. 4A, in order to increase the output for rapid heating of the load (inner pot), the smaller the frequency, the better.

그러나 도 4b의 그래프는 주파수와 스위치 양단에 걸리는 스위치 전압이 반비례임을 나타낸다. 즉 출력의 상승을 위해 주파수를 작게 제어하면, 상기 작은 주파수에 의해 스위치 전압은 오히려 상승하므로 스위치 소자의 내압을 초과할 위험이 크고, 이에 따른 스위치 소자의 파괴 및 유도가열 전기밥솥의 동작 안정성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. However, the graph of FIG. 4B shows that the frequency of the switch across the switch is inversely proportional. In other words, if the frequency is controlled to increase the output, the switch voltage is increased by the small frequency, so there is a high risk of exceeding the breakdown voltage of the switch element, thereby destroying the switch element and operating stability and reliability of the induction heating rice cooker. There is a problem of this deterioration.

이러한 전기밥솥의 가열시간 단축을 위해서는 고출력이 요구되므로 A Hz로 고정하여 상기 인버터부의 스위칭 동작을 제어하면, 도 4a와 같이 전기밥솥은 출력이 높아지지만 상기 스위치 전압이 높아지게 되어 상기 스위치가 감당할 수 있는 내압을 초과할 수 있으므로 소자의 파손 위험이 크다. 따라서 내압이 높은 고가의 스위치 소자를 대체 사용할 수 있겠으나, 이는 생산비를 증가시키므로 결국 소비자에게 가격 부담을 준다는 단점이 있다. In order to shorten the heating time of the electric rice cooker, high power is required, so if the A Hz fixed control of the switching operation of the inverter unit, as shown in Figure 4a the electric rice cooker output is increased, but the switch voltage is increased, the switch can afford Since the internal pressure may be exceeded, the risk of breakage of the device is high. Therefore, it is possible to replace the expensive switch element with high breakdown voltage, but this increases the production cost has a disadvantage in that the price burden to the end.

반면 B Hz로 고정하여 상기 인버터부의 스위칭 동작을 제어하면, 도 4b와 같이 스위치 전압은 낮으므로 스위치 소자를 보호할 수 있지만, 전기밥솥의 출력이 낮아져서 전기밥솥이 신속하게 가열되지 못하는 단점이 있어 가열 효율이 떨어지고, 사용자에게 불편함을 줄 수 있다. On the other hand, when controlling the switching operation of the inverter unit by fixing to B Hz, the switch voltage is low as shown in Figure 4b, but can protect the switch element, the output of the rice cooker is low, the rice cooker can not be heated quickly because there is a disadvantage It may be inefficient and may cause inconvenience to the user.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 스위칭소자의 내압 허용범위 내에서 가열부하 및 입력 교류전원의 변동에 따라 상기 인버터부의 출력이 일정하게 정출력되도록 스위칭 주파수를 가변제어함에 따라, 상기 인버터부의 출력을 안정화하여 상기 전기밥솥을 이용한 음식물 조리의 안전성 및 신뢰성을 향상시키는 동시에 상기 인버터부 내의 스위치 소자의 파손을 방지할 수 있는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the object of which is to switch the output frequency of the inverter unit constant output according to the fluctuation of the heating load and the input AC power within the tolerance voltage tolerance of the switching element According to the variable control, to stabilize the output of the inverter unit to improve the safety and reliability of food cooking using the electric rice cooker and to provide an inverter circuit of an induction heating electric rice cooker which can prevent damage to the switch element in the inverter unit. It is.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 유도가열 전기밥솥은 교류전원을 정류 및 필터링하여 유도가열 전기밥솥의 입력전원을 공급하는 전원공급부와, 하나의 스위칭소자를 구비하고 상기 전원공급부로부터 공급된 입력전원에 따른 상기 스위칭 소자의 구동에 의해 상기 전기밥솥을 가열하는 인버터부와, 상기 교류전원의 변동분 및 상기 유도가열 전기밥솥의 가열부하 변동분에 따라 상기 전기밥솥의 정출력 기준값을 산정하는 정출력 기준값 생성부와, 상기 스위칭 소자의 내압허용범위 내에서 상기 스위칭 소자의 출력(power)이 일정하도록, 상기 정출력 기준값 생성부 및 상기 교류전원의 크기를 비교하여 그 결과에 따라 상기 인버터부의 스위칭 주파수를 가변제어하는 인버터 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Induction heating electric rice cooker according to the present invention for solving the above problems is provided with a power supply for supplying the input power of the induction heating electric cooker by rectifying and filtering the AC power, and provided with a switching element and supplied from the power supply A constant output for calculating a constant output reference value of the electric rice cooker according to an inverter unit for heating the electric rice cooker by driving the switching element according to an input power source, and a variation of the AC power source and a change of heating load of the induction heating electric rice cooker Comparing the magnitude of the constant output reference value generator and the AC power so that the reference value generator and the power of the switching element are constant within the voltage tolerance range of the switching element, and according to the result, the switching frequency of the inverter unit. It characterized in that it is configured to include an inverter driver for variable control.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 5 는 본 발명의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 구성도이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 5 is a block diagram of an inverter circuit of the induction heating rice cooker of the present invention.

인버터 회로는 내부에 파워 스위칭 소자를 제어하여 부하를 유도 가열하는 밥솥에 적용되는데, 사용자가 조작한 가열온도, 가열시간, 조리방식을 포함하는 제어명령에 따라 제어신호를 출력하는 제어부(미도시)에 의해 스위칭 동작되어 내솥의 코일에 전원을 인가함으로서 유도가열 밥솥이 가열되도록 하는 회로이다. 즉, 조리물이 담긴 내솥이 부하가 되고, 상기 내솥에 권선된 코일에 전원을 인가함으로서 상기 인버터 회로는 가열 부하를 해소한다. The inverter circuit is applied to a cooker for induction heating the load by controlling a power switching element therein, a control unit for outputting a control signal according to a control command including a heating temperature, heating time, cooking method operated by the user (not shown) The switching operation is a circuit for heating the induction cooker by applying power to the coil of the inner pot. That is, the inner pot containing the food becomes a load, and the inverter circuit eliminates the heating load by applying power to the coil wound around the inner pot.

이러한 인버터 회로는 기본적으로 입력전원을 발생하는 교류 전원부(100)와, 상기 전원전압을 정류하는 정류부(200)와, 상기 정류부에서 정류된 전원전압을 필터링하는 필터부(300)로 구성되는 전원공급부(310)와, 상기 전원공급부에서 공급된 전원을 인가받아 스위칭 구동됨에 따라 상기 코일에 전원을 인가하여 내솥을 가열하는 인버터부(400)를 포함하여 구성된다. The inverter circuit basically includes an AC power supply unit 100 for generating input power, a rectifier 200 for rectifying the power supply voltage, and a filter unit 300 for filtering the power supply voltage rectified by the rectifier. 310 and an inverter unit 400 for heating the inner pot by applying power to the coil as the switching power is applied by the power supplied from the power supply unit.

상기 교류 전원부(100)는 220V-60Hz의 교류전원을 상기 유도가열 전기밥솥에 공급하고, 상기 정류부(200)는 상기 교류 전원부(100)에서 공급된 교류전원을 정류 다이오드를 거치게 하여 전파정류한다. 이에 따라 상기 교류전원은 220V-120Hz의 특성을 가진다. The AC power supply unit 100 supplies AC power of 220V-60Hz to the induction heating rice cooker, and the rectifying unit 200 performs full-wave rectification by passing the AC power supplied from the AC power supply unit 100 through a rectifying diode. Accordingly, the AC power source has a characteristic of 220V-120Hz.

상기 필터부(300)는 상기 정류부(200)에서 전파정류된 교류전원을 필터링하여 직류전원을 생성하고, 상기 직류전원을 입력전원으로서 상기 인버터(400)로 출력한다. The filter unit 300 generates a DC power by filtering the AC power rectified by the rectifier 200, and outputs the DC power as the input power to the inverter 400.

상기 인버터(400)는 유도코일에 전원을 인가하는 스위치 소자를 내장하는데, 상기 필터링된 입력전원을 상기 스위치 소자로 인가함에 따라 상기 스위치 소자가 스위칭 동작되어 내솥의 코일을 가열하도록 한다. The inverter 400 has a built-in switch element for applying power to the induction coil, the switch element is switched by applying the filtered input power to the switch element to heat the coil of the inner pot.

상기 교류 전원부(100), 정류부(200), 필터부(300)는 외부의 교류전원을 정류 및 필터링하여 직류전원으로 전환하고, 상기 직류전원을 입력전원으로서 상기 인버터부(400)로 출력하는데, 이를 전원공급부(310)라 한다. The AC power supply unit 100, the rectifying unit 200, and the filter unit 300 rectifies and filters external AC power to convert to DC power, and outputs the DC power to the inverter unit 400 as input power. This is called the power supply 310.

또한 본 발명의 상기 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로는 상기 교류전원부(100)에서 공급되는 교류전원의 변동을 감지하는 전원 감지회로부(550)를 더 포함하여 구성되는데, 상기 전원 감지회로부(550)는 상기 교류전원의 전류 변동분 및 전압 변동분을 감지하여 이를 후술하는 정출력 기준값 생성부(500)로 출력한다. In addition, the inverter circuit of the induction heating electric rice cooker of the present invention further comprises a power detection circuit unit 550 for detecting a change in the AC power supplied from the AC power supply unit 100, the power detection circuit unit 550 is The current variation and the voltage variation of the AC power supply are sensed and output to the constant output reference value generator 500 described later.

상기 정출력 기준값 생성부(500)는 상기 전원 감지회로부(550)로부터 가열부하 변동분인 상기 교류전원의 전류 변동분 및 전압 변동분을 입력받아 상기 교류전원 및 상기 가열부하의 변동분을 고려하여 상기 전기밥솥의 정출력을 위한 기준값을 산정한다.이때, 상기 정출력 기준값 생성부(500)에서 출력되는 기준값은 상기 정출력 기준값 생성부(500)로 인가되는 상기 교류전원의 전류 변동분 및 전압변동분의 평균값으로 상기 정출력 기준값 생성부(500)의 구체적인 구성은 평균값을 산정하기 위한 구성으로 다양하게 구현될 수 있으며, 바람직하게는 반전단자에는 교류전원의 전압 변동분이 인가되며, 비반전단자에는 가열부하 변동분인 입력전류 변동분이 인가되는 증폭기와, 상기 증폭기 출력단에 연결되는 적어도 하나 이상의 저항으로 구성되어 상기 교류전원의 전류 변동분 및 전압변동분의 평균값을 산출할 수 있다.The constant output reference value generator 500 receives the current variation and the voltage variation of the AC power, which are heating load variations, from the power sensing circuit unit 550 in consideration of the AC power and the variation of the heating load. The reference value for the constant output is calculated. In this case, the reference value output from the constant output reference value generator 500 is an average value of the current variation and the voltage variation of the AC power applied to the constant output reference value generator 500. The specific configuration of the constant output reference value generator 500 may be variously implemented as a configuration for calculating an average value. Preferably, a voltage variation of an AC power is applied to the inverting terminal, and an input of heating load variation to the non-inverting terminal. An amplifier to which a current variation is applied and at least one resistor connected to the amplifier output terminal The average value of the current variation and the voltage variation of the current power supply can be calculated.

인버터 구동부(810)는 입력전압 검출부(600), 주파수제어 펄스생성부(700), 그리고 스위치 구동부(800)를 포함하여 구성되고, 상기 인버터부(400)의 출력(power)이 일정하도록 상기 정출력 기준값과 상기 교류전원의 차이에 따라 상기 인버터부의 스위칭 주파수를 가변 제어하는 구동펄스를 출력한다. The inverter driver 810 includes an input voltage detector 600, a frequency control pulse generator 700, and a switch driver 800. The inverter driver 810 is configured such that the output of the inverter 400 is constant. A driving pulse for variably controlling the switching frequency of the inverter unit is output according to a difference between an output reference value and the AC power source.

입력전압 검출부(600)는 상기 교류 전원부(100)에서 공급되는 교류전원의 플러스/마이너스 단자와 연결됨에 따라 상기 교류 전원부(100)에서 인가되는 교류전원의 전압레벨에 따라 주파수의 가변제어 구간을 한정하여 전압신호를 출력하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 스위치 소자의 파손 방지를 위해서는 스위치 전압을 낮추어야 하고, 이를 위해서는 스위칭 주파수를 높이는 제어가 요구된다. As the input voltage detector 600 is connected to the plus / minus terminals of the AC power supplied from the AC power supply 100, the input voltage detector 600 defines a variable control section of the frequency according to the voltage level of the AC power applied from the AC power supply 100. In order to output a voltage signal, as shown in FIG. 4, in order to prevent damage to the switch element, the switch voltage should be lowered, and for this purpose, control to increase the switching frequency is required.

특히 상기 전기밥솥으로 인가되는 교류전원이 높은구간(볼록한 구간)일수록 상기 스위치 소자의 양단에 걸리는 스위치 전압이 내압을 초과할 우려가 있으므로, 상기 입력전압 검출부(600)는 특히 교류전원이 최대값을 가지는 특정 구간에만 전압레벨이 양이 되는 전압신호를 출력한다. 상기 입력전압 검출부(600)에서 출력된 전압신호는 실시간으로 인가되는 교류전원을 따라 변동하며, 상기 특정구간동안 후술하는 주파수제어 펄스생성부(700)에서 주파수 가변제어를 수행한다. In particular, the higher the AC power applied to the electric rice cooker (a convex section), the more the switch voltage applied to both ends of the switch element may exceed the breakdown voltage. The branch outputs a voltage signal whose voltage level is positive only in a specific section. The voltage signal output from the input voltage detector 600 varies according to an AC power applied in real time, and the frequency control pulse generator 700 to be described later during the specific period performs the variable frequency control.

주파수제어 펄스생성부(700)는 상기 입력전압 검출부(600)에서 출력된 전압신호와 상기 정출력 기준값 생성부(500)에서 생성된 정출력 기준값의 비교 결과에 따라 상기 인버터부(400)의 스위칭 주파수를 가변 제어하는 구동펄스를 생성한다. The frequency control pulse generator 700 switches the inverter 400 according to a comparison result between the voltage signal output from the input voltage detector 600 and the constant output reference value generated by the constant output reference value generator 500. Generates a drive pulse that variably controls the frequency.

상기 주파수제어 펄스생성부(700)는 상기 입력전압 검출부(600)에서 출력된 전압신호와 상기 정출력 기준값 생성부(500)에서 생성된 정출력 기준값을 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교부(710)와, 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 인버터부(400)의 스위칭 주파수를 가변 제어하는 주파수 제어신호를 출력하는 주파수 제어부(720)와, 상기 주파수 제어부에서 출력된 주파수 제어신호에 따라 펄스폭을 조정하여 구동펄스를 생성하는 구동펄스 생성부(730)를 포함하여 구성된다. The frequency control pulse generator 700 compares the voltage signal output from the input voltage detector 600 with the constant output reference value generated by the constant output reference value generator 500 and outputs a comparison result. ) And a frequency control unit 720 for outputting a frequency control signal for variably controlling the switching frequency of the inverter unit 400 according to the comparison result of the comparison unit, and a pulse width according to the frequency control signal output from the frequency control unit. It is configured to include a drive pulse generator 730 to generate a drive pulse by adjusting.

또한 상기 주파수 제어부(720)는 상기 입력전압 검출부(600)에서 출력된 전압신호의 전압레벨이 상기 정출력 기준값보다 높으면 상기 인버터부(400)가 고주파수로 스위칭되도록 하는 주파수 제어신호를 출력하여 상기 인버터부(400)의 출력을 낮추고, 상기 전압신호의 전압레벨이 상기 정출력 기준값보다 작으면 상기 인버터부(400)가 저주파수로 스위칭되도록 하는 주파수 제어신호를 출력함으로서 상기 인버터부(400)의 출력을 높인다. In addition, the frequency controller 720 outputs a frequency control signal for switching the inverter unit 400 to a high frequency when the voltage level of the voltage signal output from the input voltage detector 600 is higher than the constant output reference value. The output of the inverter 400 is reduced by outputting a frequency control signal for lowering the output of the unit 400 and switching the inverter unit 400 to a low frequency when the voltage level of the voltage signal is smaller than the constant output reference value. Increase

스위치 구동부(800)는 상기 주파수제어 펄스생성부(700)에서 생성된 구동펄스에 따라 상기 인버터부(400)의 스위치 소자가 구동되도록 상기 구동펄스를 상기 인버터부로 전달한다. The switch driver 800 transmits the driving pulse to the inverter unit so that the switch element of the inverter unit 400 is driven according to the driving pulse generated by the frequency control pulse generation unit 700.

상기와 같이 구성되는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 정출력 제어방법을 도 6에 도시된 그래프를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the graph shown in Figure 6 the constant power control method of the inverter circuit of the induction heating electric rice cooker configured as described above are as follows.

상기 정출력 기준값 생성부(500)는 인가되는 교류전원에 따라 정출력 기준값을 산정하고, 상기 주파수제어 펄스생성부(700)는 상기 정출력 기준값과 실제 인가되는 교류전원을 비교하여 차동분만큼 주파수를 가변하는 방법으로 보정 제어함에 따라 상기 인버터부(400)의 출력값을 정출력 제어하며, 상기 주파수는 최소 주파수(f1)와 최대 주파수(f2) 범위 내에서만 가변됨으로써, 평균 출력이 도면에 도시된 정출력 레벨을 가지도록 제어되는 것이다.The constant output reference value generator 500 calculates a constant output reference value according to the applied AC power, and the frequency control pulse generator 700 compares the constant output reference value with the AC power actually applied, and frequency by a differential amount. The output value of the inverter unit 400 is positively controlled according to correction control in a variable manner, and the frequency is varied only within a range of a minimum frequency f1 and a maximum frequency f2, whereby the average output is shown in the drawing. It is controlled to have a constant power level.

만약, 상기 인버터부(400)의 출력이 정출력 기준값(정출력 레벨)을 초과한 경우, 상기 주파수제어 펄스생성부(700)는 상기 인버터부(400)의 스위칭 주파수범위를 △f만큼 크게 하여 f2'와 f2범위 내의 주파수로 스위칭되도록 함에 따라 상기 인버터부(400)의 출력은 △P'만큼 낮아지게 된다. If the output of the inverter unit 400 exceeds the constant output reference value (constant output level), the frequency control pulse generator 700 increases the switching frequency range of the inverter unit 400 by Δf. As it is switched to a frequency within the range of f2 'and f2, the output of the inverter 400 is lowered by ΔP'.

또한 상기 인버터부(400)의 출력이 정출력 기준값의 미만인 경우, 상기 주파수제어 펄스생성부(700)는 상기 인버터부(400)의 스위칭 주파수 범위를 △f만큼 작게 하여 f1과 f1' 범위내의 주파수로 스위칭되도록 함에 따라 상기 인버터부(400)의 출력은 △P만큼 높아지게 되어 상기 인버터부(400)는 일정수준의 정출력 레벨을 가지게 된다. 여기서 △P는 P1'이상 P1미만의 출력범위이고, △P'는 출력값 P2이상 P2'미만의 범위이다.In addition, when the output of the inverter unit 400 is less than the positive output reference value, the frequency control pulse generation unit 700 reduces the switching frequency range of the inverter unit 400 by Δf to a frequency within the range of f1 and f1 ' As it is switched to the output of the inverter 400 is increased by ΔP so that the inverter 400 has a constant output level of a predetermined level. ΔP is an output range of P1 'or more and less than P1, and ΔP' is a range of output values P2 or more and less than P2 '.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로는 가열부하의 변동 및 교류전원의 변동에도 스위칭 동작을 통해 조리물이 담긴 내솥을 가열하는 스위칭 소자의 출력이 일정하게 유지되도록 상기 스위칭 소자의 주파수를 가변하며, 동시에 상기 스위칭 소자로 인가되는 인가전압의 크기가 상기 소자의 내압허용범위를 초과하지 않도록 하여, 상기 전기밥솥을 이용한 음식물 조리의 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 동시에 상기 스위칭 소자의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.Inverter circuit of the induction heating electric rice cooker of the present invention configured as described above is the switching element so that the output of the switching element for heating the inner pot containing the food through the switching operation is maintained even in the fluctuation of the heating load and the AC power The frequency of the variable and at the same time, so that the magnitude of the voltage applied to the switching element does not exceed the allowable voltage range of the device, to improve the stability and reliability of food cooking using the rice cooker and at the same time durability of the switching element Has the effect of improving.

도 1 은 일반적인 유도가열 전기밥솥의 외관이 도시된 정단면도, 1 is a front sectional view showing the appearance of a general induction heating rice cooker,

도 2 는 종래의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 구성도, 2 is a configuration diagram of an inverter circuit of a conventional induction heating rice cooker,

도 3 은 종래의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 정출력 제어방법이 도시된 그래프, 3 is a graph showing a constant power control method of an inverter circuit of a conventional induction heating rice cooker,

도 4 는 일반적인 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 주파수 특성이 도시된 그래프, 4 is a graph showing the frequency characteristics of the inverter circuit of a general induction heating rice cooker,

도 5 는 본 발명의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 구성도,5 is a block diagram of an inverter circuit of the induction heating rice cooker of the present invention,

도 6 은 본 발명의 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로의 정출력 제어방법이 도시된 그래프이다. 6 is a graph illustrating a constant power control method of the inverter circuit of the induction heating rice cooker of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

100: 교류 전원부 200: 정류부100: AC power supply unit 200: rectifier

300: 필터부 310: 전원 공급부300: filter unit 310: power supply unit

400: 인버터부 500: 정출력 기준값 생성부400: inverter unit 500: constant output reference value generation unit

600: 입력전압 검출부 700: 주파수제어 펄스생성부600: input voltage detector 700: frequency control pulse generator

800: 스위치 구동부 810: 인버터 구동부800: switch driver 810: inverter driver

Claims (6)

교류전원을 정류 및 필터링하여 유도가열 전기밥솥의 입력전원을 공급하는 전원공급부와; 하나의 스위칭소자를 구비하고 상기 전원공급부로부터 공급된 입력전원에 따른 상기 스위칭 소자의 구동에 의해 상기 전기밥솥을 가열하는 인버터부와; 상기 교류전원의 변동분 및 상기 유도가열 전기밥솥의 가열부하 변동분에 따라 상기 전기밥솥의 정출력 기준값을 산정하는 정출력 기준값 생성부와; 상기 스위칭 소자의 내압허용범위 내에서 상기 스위칭 소자의 출력(power)이 일정하도록, 상기 정출력 기준값 생성부 및 상기 교류전원의 크기를 비교하여 그 결과에 따라 상기 인버터부의 스위칭 주파수를 가변제어하는 인버터 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로.A power supply unit rectifying and filtering AC power to supply input power of an induction heating rice cooker; An inverter unit having one switching element and heating the electric rice cooker by driving the switching element according to the input power supplied from the power supply unit; A constant output reference value generation unit for calculating a constant output reference value of the electric rice cooker according to the change of the AC power and the change of heating load of the induction heating rice cooker; An inverter for comparing the magnitudes of the constant output reference value generator and the AC power so that the power of the switching element is constant within the allowable voltage resistance range of the switching element and variably controlling the switching frequency of the inverter unit according to the result Inverter circuit of the induction heating electric rice cooker comprising a drive unit. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인버터 회로는 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 교류전원의 입력전압 변동분과 상기 전기밥솥의 부하변동에 따른 입력전류 변동분을 감지하여 상기 정출력 기준값 생성부로 전달하는 전원감지 회로부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로.The inverter circuit is characterized in that it comprises a power detection circuit for detecting the input voltage change of the AC power supplied from the power supply and the input current change in accordance with the load change of the rice cooker to deliver to the constant output reference value generator. Inverter circuit of induction heating rice cooker. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 인버터 구동부는 상기 교류전원의 입력전압 레벨에 따라 스위칭 주파수의 가변제어구간을 한정하여 그에 따른 전압신호를 출력하는 입력전압 검출부와; 상기 입력전압 검출부로부터 출력된 전압신호 및 상기 정출력 기준값 생성부에서 생성된 정출력 기준값을 비교하여, 결과에 따라 상기 인버터부의 스위칭 주파수를 가변제어하는 구동펄스를 생성하는 주파수제어 펄스생성부와; 상기 주파수제어 펄스생성부로부터 전달된 구동펄스에 따라 상기 스위칭소자가 구동되도록 상기 인버터부로 전달하는 스위치 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로.The inverter driver comprises: an input voltage detector configured to limit a variable control period of a switching frequency according to an input voltage level of the AC power and output a voltage signal according thereto; A frequency control pulse generator for comparing the voltage signal output from the input voltage detector with the constant output reference value generated by the constant output reference value generator, and generating a driving pulse for variably controlling the switching frequency of the inverter according to a result; Inverter circuit of the induction heating electric rice cooker, characterized in that it comprises a switch driver for transmitting to the inverter unit to drive the switching element in accordance with the drive pulse transmitted from the frequency control pulse generation unit. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 주파수제어 펄스생성부는 상기 입력전압 검출부에서 출력된 전압신호와 상기 정출력 기준값 생성부에서 생성된 정출력 기준값을 비교하여 비교 결과를 출력하는 비교부와; 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 인버터부의 스위칭 주파수를 가변 제어하는 주파수 제어신호를 출력하는 주파수 제어부와; 상기 주파수 제어부에서 출력된 주파수 제어신호에 따라 펄스폭을 조정하여 구동펄스를 생성하는 구동펄스 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로. The frequency control pulse generation unit includes: a comparison unit for comparing the voltage signal output from the input voltage detection unit with the constant output reference value generated by the constant output reference value generator and outputting a comparison result; A frequency controller for outputting a frequency control signal for variably controlling the switching frequency of the inverter unit according to a comparison result of the comparison unit; Inverter circuit of the induction heating electric rice cooker characterized in that it comprises a drive pulse generator for generating a drive pulse by adjusting the pulse width in accordance with the frequency control signal output from the frequency control unit. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 주파수 제어부는 상기 입력전압 검출부로부터 출력된 전압신호의 전압레벨이 상기 정출력 기준값 생성부의 정출력 기준값보다 높은 경우 스위칭주파수가 고주파수의 값을 갖도록 하고, 상기 전압신호의 전압레벨이 상기 정출력 기준값보다 작은 경우 상기 스위칭 주파수가 저주파수의 값을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 유도가열 전기밥솥의 인버터 회로.The frequency controller controls the switching frequency to have a high frequency value when the voltage level of the voltage signal output from the input voltage detector is higher than the constant output reference value of the constant output reference value generator, and the voltage level of the voltage signal is the constant output reference value. Inverter circuit of the induction heating electric rice cooker characterized in that if the smaller the switching frequency has a value of the low frequency.