KR100938861B1 - Limit circuit of Induction heating cooker and Induction heating cooker comprsing thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유도가열 조리기기의 보호회로 및 보호회로를 포함하는 유도가열 조리기기에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooking appliance comprising a protection circuit and a protection circuit of an induction heating cooking appliance.

본 발명은 유도가열 조리기기가 동작 전의 무부하 상태 또는 부적절한 용기가 사용된 경우 및 동작 중 용기의 편심 및 무부하의 상태에서 인버터 회로의 동작 차단을 통하여 유도가열 조리기기의 동작이 안정적으로 수행될 수 있도록 하는 유도가열 조리기기의 보호회로 및 보호회로를 포함하는 유도가열 조리기기를 제공한다.The present invention is to ensure that the operation of the induction heating cooker can be stably performed through the operation of the inverter circuit when the induction heating cooker is used in a no-load state or an improper container before operation, and in an eccentric or no-load state of the container during operation. It provides an induction heating cooking apparatus comprising a protection circuit and a protection circuit of the induction heating cooking appliance.

유도가열 조리기기, 편심, 무부하 Induction cooker, eccentric, no load

Description

유도가열 조리기기의 보호회로 및 보호회로를 포함하는 유도가열 조리기기 {Limit circuit of Induction heating cooker and Induction heating cooker comprsing thereof}Induction heating cooker comprising a protection circuit and a protection circuit of the induction heating cooker {Limit circuit of Induction heating cooker and Induction heating cooker comprsing}

본 발명은 유도가열 조리기기에 관한 것으로, 유도가열을 방식을 이용하여 조리기기를 가열하고, 유도가열 조리기기가 편심 또는 무부하 상태에서 동작을 하여 유도가열 조리기기의 안정성을 저해되는 것을 방지하는 유도가열 조리기기의 보호회로 및 보호회로를 포함하는 유도가열 조리기기에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating cooking apparatus, which induces heating of a cooking apparatus using an induction heating method and prevents the induction heating cooking apparatus from operating in an eccentric or no load state, thereby preventing the stability of the induction heating cooking apparatus. It relates to an induction heating cooking appliance comprising a protection circuit and a protection circuit of a heating cooker.

유도가열 조리기기는 가스를 이용한 조리기기와 달리 불꽃을 사용하지 않고, 가스누출의 위험이 없어 안정성이 뛰어나며, 일반적으로 평면의 세련된 형상을 취하고 있어 미감이 월등하며, 고효율성과 사용의 편의성으로 인하여 시장의 수요가 상승하고 있다Induction heating cookers, unlike gas cookers, do not use flames and have no risk of gas leakage. They are excellent in stability, and generally have a flat, sleek shape, which is superior in aesthetics, due to high efficiency and ease of use. Demand is rising

도 1은 일반적인 유도가열 조리기기상에 조리용기가 편심되어 놓여진 상태를 도시하기 위한 도면이다.1 is a view illustrating a state in which a cooking vessel is eccentrically placed on a general induction heating cooking appliance.

도 1 에 도시된 바와 같이 유도가열 기기는 본체(1)와 용기(3)가 안착되는 쿡존(2) 및 유도가열 기기의 동작을 사용자가 설정할 수 있도록 하는 컨트롤 패널(4)로 구성이 되어 있다.As shown in FIG. 1, the induction heating device includes a cook zone 2 in which the main body 1 and the container 3 are seated, and a control panel 4 for allowing a user to set an operation of the induction heating device. .

상기 유도가열 기기에서 사용되는 유도가열 방식은 고주파의 전류를 발생시키는 인버터회로를 이용하여 상기 용기에 조리열을 제공하는 방식이다. 상기 쿡존(2)의 내측 하부에 형성된 워킹코일에 고주파의 전류가 공급됨에 따라 발생되는 자기장으로 인하여, 자성체로 구성된 용기에 유도전류가 발생되도록 하여, 용기 자체의 저항과 상기 유도전류에 의한 발생된 열량에 의해 용기가 가열되도록 하는 방식을 의미한다. 대표적인 유도가열 방식의 조리기기로서 유도가열 전기밥솥, 쿡탑(Cooktop) 및 슬로우 쿠커(Slow cooker)등이 사용되고 있다.The induction heating method used in the induction heating device is a method of providing cooking heat to the container using an inverter circuit for generating a high frequency current. Due to the magnetic field generated by supplying a high frequency current to the working coil formed on the inner lower portion of the cook zone 2, an induced current is generated in the container made of a magnetic material, which is generated by the resistance of the container itself and the induced current. It means the manner in which the container is heated by the heat amount. Induction heating electric cookers, cooktop (Cooktop) and a slow cooker (Slow cooker) is used as a typical induction heating type cooking apparatus.

일반적인 유도가열 조리기기에서는 용기가 도 1에 도시된 바와 같이 쿡존의 영역을 벗어나도록 편심되게 안착되는 경우 및 용기가 상기 쿡존(3)의 영역에서 완전히 벗어나도록 안착되는 무부하 상태 또는 알루미늄과 같이 비저항이 작은 금속재질을 사용하는 용기의 경우에 출력의 저하가 발생한다. 따라서, 이를 보상하기 위하여 상기 인버터회로 내부에서는 고출력의 고주파 전류가 흐르게 된다. In a typical induction heating cooking apparatus, when the container is eccentrically settled out of the area of the cook zone as shown in FIG. 1 and the non-load state or the specific resistance such as aluminum is settled out of the area of the cook zone 3 completely In the case of a container using a small metal material, the output decreases. Therefore, a high output high frequency current flows inside the inverter circuit to compensate for this.

즉, 편심모드에서는 정상 구동상태보다 과전류가 흐르게 된다. 따라서, 상기 과전류로 인하여 상기 인버터 회로에 과부하가 인가되거나 오작동이 발생하여, 제품의 신뢰성 및 안정성의 저하로 이어질 수 있는 문제점이 있다.That is, in the eccentric mode, overcurrent flows than in the normal driving state. Accordingly, there is a problem that an overload or malfunction occurs in the inverter circuit due to the overcurrent, which may lead to a decrease in reliability and stability of the product.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명은 용기의 편심 및 무부하 상태에서 과전류의 발생을 방지할 수 있는 유도가열 조리기기 및 유도가열 조리기기의 보호회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, the present invention is to provide a protective circuit of the induction heating cooking apparatus and induction heating cooking apparatus which can prevent the generation of overcurrent in the eccentric and no load state of the container. The purpose.

상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로는 워킹코일에 공급되는 공진전류의 과부하 발생여부를 판단하기 위한 기준전압으로서, 3개 이상의 서로 다른 크기를 갖는 제한전압이 측정되는 노드; 상기 노드에 연결되어, 단락 여부에 따라 상기 제한 전압의 레벨이 서로 상이하게 출력되도록 하기 위한 시작제한부와 중간출력제한부;및 상기 노드에서 측정되는 제한전압과 상기 워킹코일에 공급되는 공진전류의 전압레벨을 비교하기 위한 비교부;를 포함한다.The protection circuit of the induction heating cooking apparatus according to the present invention for achieving the above object is a reference voltage for determining whether the resonant current supplied to the working coil is overloaded, and the limit voltage having three or more different magnitudes is measured. Being a node; A start limiting unit and an intermediate output limiting unit connected to the node such that the level of the limiting voltage is differently output depending on whether a short circuit exists; and a limiting voltage measured at the node and a resonance current supplied to the working coil. And a comparison unit for comparing the voltage levels.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열 조리기기는 유도가열 조리기기의 회로에 전원을 공급하는 전원공급부; 상기 전원공급부로부터 공급된 전원에 스위칭 동작을 수행하여 워킹코일로 공진 전류를 인가하는 인버터부; 상기 인버터부의 구동을 제어하는 인버터부 구동회로; 상기 워킹 코일에 공급되는 공진 전류에 대한 전압신호를 출력하는 공진전압감지부; 및 상기 워킹코일에 공급되는 공진 전류에 의한 과부하의 발생 여부를 판단하는 보호회로;를 포함한다.Induction heating cooking apparatus according to the present invention for achieving the above object is a power supply for supplying power to the circuit of the induction heating cooking apparatus; An inverter unit performing a switching operation on the power supplied from the power supply unit to apply a resonant current to the working coil; An inverter part driving circuit for controlling driving of the inverter part; A resonance voltage detector for outputting a voltage signal with respect to the resonance current supplied to the working coil; And a protection circuit that determines whether an overload occurs due to a resonance current supplied to the working coil.

따라서 본 발명에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로 및 보호회로를 포함하는 유도가열 조리기기는 시작구간에서의 용기의 편심 및 용기의 재질에 따른 동작여부 결정과 중간출력구간에서의 용기 편심 상태 및 무부하 상태에서의 인버터 회로의 동작 차단을 통하여 유도가열 조리기기의 동작이 안정적으로 수행될 수 있도록 한다.Therefore, the induction heating cooking apparatus including the protection circuit and the protection circuit of the induction heating cooking apparatus according to the present invention is determined whether the operation according to the container eccentricity and the material of the container in the start section and the container eccentric state and no load in the intermediate output section Operation of the induction heating cooker can be stably performed by blocking the operation of the inverter circuit in the state.

또한, 본 발명에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로 및 보호회로를 포함하는 유도가열 조리기기는 과전류의 발생 방지를 통하여 편심 및 무부하에 따른 유도가열 조리기기의 효율 저하를 방지할 수 있다.In addition, the induction heating cooking apparatus including the protection circuit and the protection circuit of the induction heating cooking apparatus according to the present invention can prevent the deterioration of the efficiency of the induction heating cooking apparatus due to eccentricity and no load through the prevention of the occurrence of overcurrent.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도가열 조리기기 및 유도가열 조리기기의 보호회로를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the induction heating cooking apparatus and the protection circuit of the induction heating cooking apparatus according to the present invention will be described in detail as follows.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유도가열 조리기기의 구성을 도시하기 위한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing the configuration of an induction heating cooking apparatus according to an embodiment of the present invention.

유도가열 조리기기에 있어서 인버터 회로는 내부에 스위치 소자를 포함하고, 사용자가 조작한 가열온도, 가열시간, 조리방식 등을 포함하는 조리명령에 따라 제어신호를 출력하는 마이컴(8)에 의하여 스위치 소자를 구동시킴으로써 코일에 전원을 인가하여 코일에 안착되는 용기가 가열되도록 하는 회로이다.In the induction heating cooking apparatus, the inverter circuit includes a switch element therein and is switched by a microcomputer (8) for outputting a control signal in accordance with a cooking instruction including a heating temperature, a heating time, a cooking method, and the like operated by a user. It is a circuit for applying a power to the coil to drive the container seated on the coil to heat.

여기서, 조리물이 담긴 용기가 가열부하가 되고, 상기 코일에 전원을 인가함으로써 상기 인버터 회로는 가열부하를 해소한다.Here, the vessel containing the food becomes a heating load, and the inverter circuit eliminates the heating load by applying power to the coil.

유도가열 조리기기에 있어서, 권선된 코일이 제공되는 위치가 상기 유도가열 조리기기의 상단에 표시가 되며, 이를 쿡존(2)(도 1 참조)이라고 한다. 조리용기는 상기 쿡존(2)이 표시된 영역을 벗어나지 않도록 안착이 되어 가열동작이 이루어 진다. 이 때, 상기 용기가 쿡존(2)으로부터 벗어나는 것을 편심 상태라 칭한다. 또한, 용기가 상기 쿡존(2)에서 완전히 벗어나는 것을 무부하 상태라 칭한다.In the induction heating cooker, the position where the wound coil is provided is indicated on the top of the induction heating cooker, which is referred to as a cook zone 2 (see FIG. 1). The cooking vessel is mounted so that the cook zone 2 does not deviate from the marked area, and a heating operation is performed. At this time, it is called an eccentric state that the container is out of the cook zone 2. In addition, the container is completely out of the cook zone 2 is called a no-load state.

본 발명에 따른 유도가열 조리기기의 회로는 크게 전원공급부(9), 인버터부(5), 인버터부 구동 회로(6), 보호회로(30), 공진전압감지부(7), 워킹코일(20) 및 마이컴(8)으로 구성된다.The circuit of the induction heating cooking apparatus according to the present invention is largely the power supply unit 9, the inverter unit 5, the inverter unit driving circuit 6, the protection circuit 30, the resonance voltage detection unit 7, the working coil 20 ) And the microcomputer 8.

상기 전원공급부(9)는 가정에 공급되는 통상의 교류전원을 도면에 도시하지 않은 정류 및 필터부를 통하여 직류전원으로 변환시켜 상기 인버터부(5)에 공급한다.The power supply unit 9 converts normal AC power supplied to the home into DC power through a rectification and filter unit not shown in the drawing, and supplies the same to the inverter unit 5.

상기 인버터부(5)는 IGBT(Insulated gate bipolar transistor) 소자, 즉 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 포함하는 것으로서, 상기 IGBT 소자의 고속 스위칭 동작을 통하여 상기 워킹코일(20)에 고주파의 전류를 공급한다.The inverter unit 5 includes an insulated gate bipolar transistor (IGBT) element, that is, an insulated gate bipolar transistor, and supplies a high frequency current to the working coil 20 through a high speed switching operation of the IGBT element.

상기 인버터부 구동회로(6)는 상기 인버터부(5)의 동작을 구동하고, 상기 인버터부(5)가 정출력을 유지할 수 있도록 하는 역할을 한다.The inverter unit driving circuit 6 drives the operation of the inverter unit 5 and serves to maintain the constant output of the inverter unit 5.

상세히, 상기 인버터부 구동회로(6)는 최대출력대비 소정의 출력 이하의 값에서는 일정한 전류값에 대한 상기 인버터부(5)의 온(On) / 오프(Off)의 듀티(duty) 시간을 조절하여 상기 워킹코일(20)에 인가되는 출력값을 조정한다.In detail, the inverter unit driving circuit 6 adjusts the duty time of the on / off of the inverter unit 5 with respect to a constant current value at a value equal to or less than a predetermined output relative to the maximum output. To adjust the output value applied to the working coil 20.

그리고, 최대출력대비 소정 출력 이상의 값에서는 상기 인버터부(5)에 인가되는 전류값을 조정하여 상기 워킹코일(20)에 인가되는 출력값을 조정하게 된다.And, at a value equal to or greater than a predetermined output relative to the maximum output, the output value applied to the working coil 20 is adjusted by adjusting the current value applied to the inverter unit 5.

또한, 상기 인버터부 구동회로(6)는 마이컴(8)과 연결되어, 상기 유도가열 조리기기의 구동시에 소정의 이벤트에 의하여 출력값이 사용자가 설정한 값에 못미치는 경우 이를 보상하는 프로세스를 구동하도록 형성되어 있다.In addition, the inverter driving circuit 6 is connected to the microcomputer 8 to drive a process for compensating for the output value less than the value set by the user due to a predetermined event when the induction heating cooking apparatus is driven. Formed.

상기 공진전압감지부(7)는 상기 워킹코일(20)에 인가되는 공진 전류의 전압값을 측정하여 측정된 공진전류전압에 관한 신호를 상기 보호회로(30)에 인가한다.The resonance voltage detector 7 measures a voltage value of the resonance current applied to the working coil 20 and applies a signal related to the measured resonance current voltage to the protection circuit 30.

상기 보호회로(30)는 워킹코일(20)의 상기 공진전류전압과 기설정된 제한전압을 비교하여, 상기 공진전류전압이 상기 제한전압을 초과하는 경우, 상기 인버터부 구동회로(6)에 신호를 보내 상기 인버터부 구동회로(6)의 동작을 차단하여 상기 인버터 회로를 보호하도록 한다. 상기 보호회로(30)의 상세한 설명은 후술하기로 한다.The protection circuit 30 compares the resonance current voltage of the working coil 20 with a predetermined limit voltage, and when the resonance current voltage exceeds the limit voltage, sends a signal to the inverter unit driving circuit 6. To block the operation of the inverter drive circuit 6 to protect the inverter circuit. Detailed description of the protection circuit 30 will be described later.

도 3 는 본 발명의 실시예에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로를 도시하기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a protection circuit of an induction heating cooker according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 워킹코일(20)로 인가되는 전압 레벨 즉, 상기 제한전압의 크기에 따라 상기 보호회로의 동작 구간이 제 1 내지 제 3 구간으로 구분될 수 있다. 즉, 상기 제 1 구간은 용기의 편심 여부와 용기의 재질을 판단하기 위하여 워킹코일로 전압이 공급되는 구간이고, 상기 제 2 구간 및 제 3 구간은 용기의 편심에 의한 과부하를 방지하기 위한 상기 제한전압의 레벨에 따른 구분이라고 할 수 있다.According to the exemplary embodiment of the present invention, the operation section of the protection circuit may be divided into first to third sections according to the voltage level applied to the working coil 20, that is, the magnitude of the limit voltage. That is, the first section is a section in which voltage is supplied to the working coil to determine whether the container is eccentric and the material of the container, and the second section and the third section are the limits for preventing overload due to the container eccentricity. It can be said to be divided according to the level of the voltage.

이하의 설명에 있어서, 상기 제 3 구간에서의 상기 제한전압의 레벨이 제 2 구간에서의 상기 제한전압보다 더 큰 경우를 그 실시예로 설명하기로 하며, 상기 제 2 구간을 중간출력구간으로, 상기 제 3 구간을 최대출력구간으로 명칭하기로 한다. 또한 상기 제 1 구간은 시작구간으로 명칭하기로 한다.In the following description, the case where the level of the limit voltage in the third section is greater than the limit voltage in the second section will be described as an embodiment, and the second section is referred to as an intermediate output section. The third section will be referred to as the maximum output section. In addition, the first section will be referred to as a start section.

즉, 이하의 설명에서는 제 1 구간 내지 제 3 구간을 차례로 진행하는 경우, 상기 각각의 구간에 있어서 상기 제한전압의 레벨이 점진적으로 증가하도록 상기 보호회로가 제공된다.That is, in the following description, when the first to third sections are sequentially performed, the protection circuit is provided so that the level of the limit voltage gradually increases in each of the sections.

도 3 을 참조하면 본 발명에 따른 상기 보호회로(30)는 시작제한부(31), 비교부(32), 중간출력제한부(33), DC컨버팅부(34), 필터부(35) 및 절연부(36)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the protection circuit 30 according to the present invention includes a start limiting unit 31, a comparing unit 32, an intermediate output limiting unit 33, a DC converting unit 34, a filter unit 35, and the like. Insulation portion 36 is included.

상세히, 상기 시작제한부(31)는 상기 마이컴(8)과 상기 전원공급부(9)로 부터 신호를 받아 상기 인버터 회로의 시작구간에서 동작을 하게 되고, 시작구간을 지나게 되면 그 동작이 차단된다.In detail, the start limiting unit 31 receives a signal from the microcomputer 8 and the power supply unit 9 to operate in the start section of the inverter circuit, and the operation is blocked when the start section passes.

여기서, 상기 시작제한부(31)의 입력단에는 상기 전원공급부(9)에서 출력되는 입력전압(Vac)과 상기 워킹코일(20)에 인가되는 공진전류전압(Vcurrent)이 인가된다.Here, an input voltage Vac output from the power supply unit 9 and a resonance current voltage Vcurrent applied to the working coil 20 are applied to an input terminal of the start limiter 31.

그리고 상기 시작제한부(31)의 출력단의 전압은 제한전압(Vlimit)으로서 용기의 편심여부 또는 용기의 재질을 판단하기 위한 일종의 기준전압이 된다.The voltage at the output terminal of the start limiter 31 is a limit voltage (Vlimit), which is a kind of reference voltage for determining whether the container is eccentric or the material of the container.

따라서, 상기 보호회로(30)는 상기 공진전압감지부(7)로부터 출력되는 전압의 크기와 측정되는 상기 제한전압의 크기를 비교하여, 이에 대한 결과의 신호를 상기 인버터부 구동회로(6)로 제공하며, 상기 인버터부 구동회로(6)는 상기 결과의 신호를 이용하여 상기 인버터부(5)의 동작을 제어하는 것이며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.Therefore, the protection circuit 30 compares the magnitude of the voltage output from the resonance voltage sensing unit 7 with the magnitude of the measured limit voltage, and sends the resulting signal to the inverter unit driving circuit 6. The inverter unit driving circuit 6 controls the operation of the inverter unit 5 using the resultant signal, which will be described in detail later.

한편, 상기 시작제한부(31)는 상기 입력전압(Vac)과 공진전류전압(Vcurrent)을 인가받는 제 1 비교기(312)와, 상기 제 1 비교기(312)의 출력단에 연결되는 다이오드 또는 저항을 포함할 수 있다.The start limiter 31 may include a first comparator 312 receiving the input voltage Vac and a resonance current voltage Vcurrent, and a diode or a resistor connected to an output terminal of the first comparator 312. It may include.

상기 시작제한부(31)는 그 내부의 상기 제 1비교기(312)에 의하여 상기 중간출력제한부(33) 또는 상기 비교부(32)와 연결되거나 단락된다. 즉, 상기 제 1 비교기(312)는 상기 인버터회로가 정상동작을 시행하기 전의 상기 시작구간에서 상기 시작제한부(31)가 구동될 수 있도록 하고, 상기 시작구간이 종료된 후, 상기 정상동작 구간에 진입할 때 상기 시작제한부(31)의 구동을 차단시킬 수 있도록 제공된다.The start limiting unit 31 is connected or short-circuited with the intermediate output limiting unit 33 or the comparing unit 32 by the first comparator 312 therein. That is, the first comparator 312 allows the start limiting unit 31 to be driven in the start section before the inverter circuit performs the normal operation, and after the start section ends, the normal operation section. It is provided to cut off the driving of the start limiting part 31 when entering.

상기 시작구간은 상기 인버터 회로가 조리용기를 가열하여 조리동작을 수행하는 정상동작 구간에 들어가기에 앞서, 조리용기의 재질 및 상기 조리용기의 편심여부를 판단하는 단계이다. 상기 시작구간은 상기 조리용기가 편심된 경우 또는 조리용기의 재질이 알루미늄과 같이 유도전류가 과도하게 흐를 수 있는 재질인 경우에는 상기 워킹코일(20)에 인가되는 상기 공진전류가 과전류로 흐를 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 상기 정상동작 구간에 앞서 제공된다.The start section is a step of determining the material of the cooking vessel and whether the cooking vessel is eccentricity before the inverter circuit enters a normal operation section in which the cooking vessel is heated to perform the cooking operation. When the cooking vessel is eccentric or when the cooking vessel is made of a material in which an induction current flows excessively, such as aluminum, the resonance current applied to the working coil 20 may flow with an overcurrent. In order to prevent this, it is provided before the normal operation period.

상기 중간출력 제한부(33)는 상기 시작제한부(31)와 상기 비교부(32) 사이에 제공되어, 조리용기 가열의 상기 정상동작 구간에서 용기의 편심여부를 상기 인버터부 구동회로(6)가 판단할 수 있도록 한다.The intermediate output limiting section 33 is provided between the start limiting section 31 and the comparing section 32, so that the eccentricity of the container in the normal operation section of cooking vessel heating, the drive unit drive circuit (6) To judge.

상기 시작제한부(31) 및 상기 중간출력제한부(33)는 상기 비교부(32)와 단일 의 노드(Node)에 연결이 되며, 상기 노드(Node)의 전압은 상기 제한전압(Vlimint)이 된다.The start limiter 31 and the intermediate output limiter 33 are connected to the comparator 32 and a single node, and the voltage of the node is the limit voltage Vlimint. do.

결국, 상기 노드는 상기 비교부(32)내에 구비된 제 2 비교기(322)의 (-) 입력 단자와 연결이 된다.As a result, the node is connected to the negative input terminal of the second comparator 322 provided in the comparator 32.

상기 중간출력제한부(33)는 마이컴(8)으로부터 인가되는 제어신호(소정의 전압)와 12 V의 전압을 입력으로 인가받아, 그 비교결과로서 상기 노드(Node)에의 연결(Short) 또는 단락(Open)이 이루어지게 된다.The intermediate output limiter 33 receives a control signal (predetermined voltage) applied from the microcomputer 8 and a voltage of 12 V as an input, and as a result of comparison, a short or short circuit to the node. (Open) is made.

참고로, 상기 중간출력제한부(33)에서의 제 3 비교기(332)의 동작이 수행된 결과, 상기 노드와 연결이 유지되는 경우에 후술하게 될 도 4 에서의 상기 중간출력구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)의 레벨이 유지되는 것이다.For reference, as a result of the operation of the third comparator 332 in the intermediate output limiting unit 33, the limit in the intermediate output section in FIG. 4 which will be described later when the connection with the node is maintained. The level of the voltage Vlimit is maintained.

상기 중간출력제한부(33) 내의 상기 제 3 비교기(332)의 (+)단자에는 상기 마이컴(8)으로부터의 신호가 인가되고, (-)단자에는 12 V의 입력 신호를 받아 상기 시작구간 및 중간출력구간에서 동작을 수행한다. The signal from the microcomputer 8 is applied to the (+) terminal of the third comparator 332 in the intermediate output limiting unit 33, and the start section and the 12-V input signal are received to the (-) terminal. Perform the operation in the intermediate output section.

상기 중간출력구간은 상기 시작구간과, 상기 제한전압(Vlimit)이 최대가 되는 최대출력구간 사이에 제공되며, 상기 중간출력구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)은 상기 시작구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)과 상기 최대출력구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)사이의 값을 갖도록 결정된다.The intermediate output section is provided between the start section and the maximum output section in which the limit voltage Vlimit is maximum, and the limit voltage Vlimit in the intermediate output section is the limiting voltage in the start section. Vlimit) and the limit voltage Vlimit in the maximum output section.

다만, 본 발명에 따른 실시예에서는 중간출력구간을 하나의 전압을 기준으로 설정하였지만, 본 발명에 따른 사상은 상기 실시예에 의하여 제한되지 아니하며 중간출력구간을 복수의 전압을 기준으로 복수의 구간으로 분할하여 상기 인버터 회로 를 제어하는 실시예도 제안될 수 있다.However, in the embodiment according to the present invention, the intermediate output section is set based on one voltage, but the idea according to the present invention is not limited by the above embodiment and the intermediate output section is divided into a plurality of sections based on the plurality of voltages. Embodiments of dividing and controlling the inverter circuit may also be proposed.

상기 중간출력제한부(33)와 상기 마이컴(8) 사이에는 상기 절연부(36), 상기 필터부(35) 및 상기 DC컨버팅부(34)가 제공될 수 있다.The insulating part 36, the filter part 35, and the DC converting part 34 may be provided between the intermediate output limiting part 33 and the microcomputer 8.

상기 중간출력제한부(33)에 연결되는 상기 절연부(36)는 상기 마이컴(8)으로부터 인가되는 신호가 누전되지 않도록 절연되도록 하는 것이다.The insulating part 36 connected to the intermediate output limiting part 33 is to be insulated so that a signal applied from the microcomputer 8 is not shorted.

그리고, 상기 절연부(36)의 포토커플러 일단은 상기 마이컴(8)과 연결되어 있고, 타단은 12 V의 입력전압과 연결된다. 상기 마이컴(8)으로부터 신호가 있을 경우 상기 중간출력제한부(33)에 신호를 인가하며, 상기 마이컴(8)으로부터 신호가 없을 경우 상기 중간출력제한부(33)에 인가된 신호를 제거하게 된다.One end of the photocoupler of the insulation unit 36 is connected to the microcomputer 8, and the other end thereof is connected to an input voltage of 12V. If there is a signal from the microcomputer 8, a signal is applied to the intermediate output limiting unit 33. If there is no signal from the microcomputer 8, the signal applied to the intermediate output limiting unit 33 is removed. .

상기 필터부(35)는 상기 마이컴(8)으로부터 인가된 신호에 포함된 고주파 성분의 노이즈를 제거하기 위하여 로우패스필터(Low pass Filter)가 적용된다.A low pass filter is applied to the filter unit 35 to remove noise of a high frequency component included in the signal applied from the microcomputer 8.

즉, 상기 유도가열 조리기기의 내부에서 소정의 이벤트에 의하여 상기 노이즈가 신호에 포함되는 경우, 상기 노이즈는 접지된 커패시터를 통하여 흘러가게 되고, 정상 신호는 상기 중간출력제한부(33)로 인가된다.That is, when the noise is included in the signal by a predetermined event in the induction heating cooker, the noise flows through the grounded capacitor, and the normal signal is applied to the intermediate output limiter 33. .

또한, 상기 DC컨버팅부(34)는 상기 마이컴(8)으로부터 인가된 신호를 직류변환하여 상기 중간출력제한부(33)로 상기 신호를 제공한다.In addition, the DC converting unit 34 converts the signal applied from the microcomputer 8 to provide the signal to the intermediate output limiting unit 33.

상기 보호회로는 상기 시작구간, 상기 중간출력구간 및 상기 최대출력구간으로 나뉘어 동작하게 되는데, 상기의 각 구간들에 대해서는 앞서 정의한 바와 같다.The protection circuit operates by being divided into the start section, the intermediate output section, and the maximum output section, as described above for each of the sections.

그리고, 편심모드의 공진전류전압(Vcurrent)은 같은 출력에서의 정상모드의 공진전류전압(Vcurrent)에 비하여 일정한 값만큼 크게 증가하도록 형성되어 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 상기 제한전압(Vlimit)은 상기 시작구간, 상기 중간출력구간 및 상기 최대출력구간에서 각각 서로 다른 값을 갖도록 형성된다.In addition, the resonant current voltage Vcurrent in the eccentric mode is formed to increase as much as a constant value compared to the resonant current voltage Vcurrent in the normal mode at the same output. The limit voltage Vlimit according to the embodiment of the present invention Is formed to have different values in the start section, the intermediate output section and the maximum output section, respectively.

상기 편심모드에서는 용기가 상기 쿡존(2)과 맞닿는 면적, 즉 상기 용기에 공진전류가 흐르도록 대전되는 영역이 작아지기 때문에, 같은 출력의 상기 정상모드에서의 경우보다 더 많은 공진전류가 인가되어야 하기 때문이다.In the eccentric mode, since the area in which the container is in contact with the cook zone 2, that is, the area in which the resonant current flows in the container is reduced, more resonant current should be applied than in the normal mode of the same output. Because.

여기서 상기 제한전압(Vlimit)은 상기 시작제한부(31), 상기 중간출력제한부(33) 및 상기 비교부(32)를 연결하는 단일의 노드에서의 측정 전압을 나타내며, 상기 시작제한부(31)와 상기 중간출력제한부(33)가 상기 노드에 각각 연결(short)되는 지 여부에 따라서 상기 제한전압(Vlimit)의 크기가 달라지게 된다. 이에 대해서는 도 4 를 참조하여 후술하기로 한다.Here, the limit voltage Vlimit represents a measured voltage at a single node connecting the start limiter 31, the intermediate output limiter 33, and the comparator 32, and the start limiter 31. ) And the magnitude of the limit voltage Vlimit vary depending on whether the intermediate output limiting unit 33 is shorted to the node. This will be described later with reference to FIG. 4.

도 4 은 본 발명의 실시에에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로에 따른 전압인가량의 변화 그래프이다.4 is a graph showing a change in the voltage applied amount according to the protection circuit of the induction heating cooking apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 4 에는 조리용기의 편심에 따라 상기 인버터 회로의 과부하를 방지하기 위하여 제안되는 제한전압의 레벨이 3개로 도시되어 있으며, 상술한 바와 같이, 시작구간, 중간출력구간 및 최대출력구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)의 레벨은 상이하게 형성된다.FIG. 4 shows three levels of limit voltages proposed to prevent overload of the inverter circuit according to the eccentricity of the cooking vessel. As described above, the above limitations in the start section, the intermediate output section and the maximum output section are shown. The level of the voltage Vlimit is formed differently.

그리고 상기 최대출력구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)이 가장 크도록 하고, 상기 중간출력구간에서는 상기 제한전압(Vlimit)이 상기 시작구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)보다는 크도록 한다.The limit voltage Vlimit in the maximum output section is the largest, and the limit voltage Vlimit in the intermediate output section is greater than the limit voltage Vlimit in the start section.

여기서, 상기 제한전압(Vlimit)이 3개의 구간에 대해서는 각각 다르게 설정 되는데, 이는 상기 시작제한부(31), 상기 중간출력제한부(33) 및 상기 비교부(32)의 동작에 의해서 수행된다.Here, the limit voltage (Vlimit) is set differently for each of the three sections, which is performed by the operation of the start limiting unit 31, the intermediate output limiting unit 33 and the comparison unit 32.

상세히, 상기 시작제한부(31)와 상기 중간출력제한부(33)는 상기 제한전압(Vlimit)의 측정 대상 지점의 상기 노드에 대하여 분압기(Voltage Devider)로서의 역할을 수행하는 것이며, 상기 시작제한부(31)와 상기 중간출력제한부(33)내에 구비되어 있는 각각의 비교기(312, 332)의 동작에 의해서 상기 노드에 연결되거나 단락된다.In detail, the start limiter 31 and the intermediate output limiter 33 serve as a voltage devider for the node at the measurement target point of the limit voltage Vlimit, and the start limiter. (31) and the comparators 312 and 332 provided in the intermediate output limiting section 33 are connected or shorted to the node.

상기 시작제한부(31) 및 상기 중간출력제한부(33)가 모두 동작하는 경우(상기 제한전압(Vlimit)이 형성되는 상기 노드에 모두 연결(short)되는 경우)에, 상기 시작구간에서의 상기 제한전압(Vlimit) 레벨이 출력된다.When both the start limiting section 31 and the intermediate output limiting section 33 are operated (when all are shorted to the node where the limit voltage Vlimit is formed), the The limit voltage (Vlimit) level is output.

즉, 상기 시작구간에서는 상기 시작제한부(31) 및 상기 중간출력제한부(33)가 모두 상기 노드에 연결되므로, 상기 노드에는 저항(311, 321, 33)들이 상호 간에 병렬로 연결된 것이다.That is, in the start section, since the start limiter 31 and the intermediate output limiter 33 are both connected to the node, resistors 311, 321, and 33 are connected to each other in parallel to the node.

특히, 병렬로 연결된 저항의 균등저항값(311//321//331)은 상기 시작제한부(31) 및 상기 중간출력제한부(33)의 동작이 차단되어 단락된 경우(상기 시작제한부(31) 및 상기 중간출력제한부(33)의 비교기(312, 332) 모두가 상기 노드와 단락(open) 경우, 도 4 에서의 최대출력구간)에 비하여 상대적으로 작은 값을 갖게 된다. 이는, 상기 최대출력구간에서는 상기 시작제한부(31)와 상기 중간출력제한부(33)가 단락(open)됨에 따라 상기 노드에 상기 비교부(32)내의 저항(321)만이 연결되기 때문이다.In particular, the equal resistance values 311 / / 321 / / 331 of the resistors connected in parallel are short-circuited due to the operation of the start limiting unit 31 and the intermediate output limiting unit 33 blocked (the start limiting unit ( 31) and both of the comparators 312 and 332 of the intermediate output limiting unit 33 have a relatively small value compared to the maximum output section in FIG. 4 when the node and the short circuit are open. This is because in the maximum output section, only the resistor 321 in the comparator 32 is connected to the node as the start limiter 31 and the intermediate output limiter 33 are shorted.

이로 인하여, 최대출력구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)(노드에서의 측정전압)의 레벨은 상기 시작구간에서의 상기 제한전압(Vlimit)의 레벨보다 더 높게 형성된다.Thus, the level of the limit voltage Vlimit (measurement voltage at the node) in the maximum output section is formed higher than the level of the limit voltage Vlimit in the start section.

또한 상기 중간출력구간에서는 상기 시작제한부(31)의 동작은 차단되고, 상기 중간출력제한부(33)는 상기 제한전압(Vlimit)이 검출되는 상기 노드에 연결되어, 이에 대한 균등저항값(321//331)은 상기 시작구간에서의 균등저항값(311//321//33)과 상기 최대출력구간의 저항(321)값 사이의 값을 갖게되는 것이다.In addition, in the intermediate output section, the operation of the start limiting unit 31 is interrupted, and the intermediate output limiting unit 33 is connected to the node where the limit voltage Vlimit is detected, and the equal resistance value 321 is corresponding thereto. // 331 is a value between the equal resistance 311 / / 321 / / 33 in the start section and the value of the resistance 321 in the maximum output section.

결과적으로, 상기 제한전압(Vlimit)은 상기 시작구간, 상기 중간출력구간 및 상기 최대출력구간의 순서에 따라 전압의 레벨이 상승하게 된다.As a result, the limit voltage Vlimit is increased in the level of the voltage in the order of the start section, the intermediate output section and the maximum output section.

한편, 도 4 에는 조리용기의 편심여부에 따라서 편심모드 및 정상모드의 상기 공진전류전압(Vcurrent)에 대한 그래프가 도시되어 있으며, 상기 편심모드는 사용자가 상기 유도가열 조리기기의 동작 중에 상기 용기(도 1 에서 3)를 상기 쿡존(도 1 에서 2)의 영역을 벗어나 상기 용기(3)가 편심되도록 안착시켜 동작시키는 경우이며, 이러한 경우 상기 인버터 회로의 과부하가 발생될 수 있다.On the other hand, Figure 4 is a graph of the resonant current voltage (Vcurrent) in the eccentric mode and the normal mode according to the eccentricity of the cooking vessel, the eccentric mode is the user of the container (during operation of the induction heating cooker) In FIG. 1 to 3), the container 3 is operated so as to be eccentrically away from the region of the cook zone (2 in FIG. 1), in which case an overload of the inverter circuit may occur.

상기 용기(3)가 편심된 경우에는 상기 용기(3)가 상기 쿡존(2)의 영역과 맞닿는 영역이 작아지므로, 출력의 저하가 발생된다. 이러한 경우 출력의 저하를 보상하기 위하여 상기 인버터부 구동회로(6)는 상기 워킹코일(20)에 상기 정상모드에 비하여 더 많은 공진전류를 인가하게 된다. 즉, 도 4 에 도시된 바와 같이 같은 출력 기준으로 상기 편심모드의 상기 공진전류전압(Vcurrent)의 레벨은 상기 정상모 드의 상기 공진전류전압(Vcurrent)의 레벨보다 높게 형성된다. When the said container 3 is eccentric, the area | region which the said container 3 contacts with the area | region of the cook zone 2 becomes small, and the fall of an output arises. In this case, the inverter driving circuit 6 applies more resonance current to the working coil 20 than the normal mode in order to compensate for a decrease in output. That is, as shown in FIG. 4, the level of the resonance current voltage Vcurrent in the eccentric mode is higher than the level of the resonance current voltage Vcurrent in the normal mode.

본 발명에 따른 상기 제한회로(30)에 의한 상기 제한전압(Vlimit)은 상기 시작구간, 상기 중간출력구간 및 상기 최대출력구간에서 각각 다른 값을 갖고, 상기 정상모드의 상기 공진전류전압(Vcurrent)과 상기 편심모드의 상기 공진전류전압(Vcurrent)의 사이의 값을 갖도록 형성된다.The limit voltage Vlimit by the limit circuit 30 according to the present invention has a different value in the start section, the intermediate output section, and the maximum output section, respectively, and the resonance current voltage Vcurrent in the normal mode. And the resonance current voltage Vcurrent in the eccentric mode.

따라서, 상기 제한회로(30)는 상기 제한전압(Vlimit)을 기준으로 상기 공진전류전압(Vcurrent)가 상기 제한전압(Vlimit)를 초과하는 상기 편심모드의 동작을 차단하도록 제공된다.Therefore, the limit circuit 30 is provided to block the operation of the eccentric mode in which the resonance current voltage Vcurrent exceeds the limit voltage Vlimit based on the limit voltage Vlimit.

상세히, 본 발명의 보호 회로에서 상기 비교부(32)는 제 2 비교기(321)의 (+) 단자에 상기 공진전류전압(Vcurrent)이 인가되도록 하고, (-) 단자에는 상기 상기 제한전압(Vlimit)이 인가되도록 형성되어 있다.In detail, in the protection circuit of the present invention, the comparator 32 allows the resonance current voltage Vcurrent to be applied to the (+) terminal of the second comparator 321, and the limit voltage (Vlimit) to the (-) terminal. ) Is applied.

그리고, 상기 비교부(32)는 상기 공진전류전압(Vcurrent)과 상기 제한전압(Vlimit)을 비교하여 상기 공진전류전압(Vcurrent)이 상기 제한전압(Vlimit)보다 큰 경우 하이(high)값을 갖는 출력신호(Vout)를 상기 인버터부 구동회로(6)에 인가하고, 상기 인버터부 구동회로(6)는 동작이 차단된다. 상기의 과정을 통하여 용기의 편심 및 무부하에 의하여 상기 인버터 회로에 과전류가 발생하는 것을 방지한다.The comparison unit 32 has a high value when the resonance current voltage Vcurrent is greater than the limit voltage Vlimit by comparing the resonance current voltage Vcurrent with the limit voltage Vlimit. An output signal Vout is applied to the inverter section driving circuit 6, and the inverter section driving circuit 6 is cut off. Through the above process, overcurrent is prevented from occurring in the inverter circuit due to eccentricity and no load of the container.

반대로, 상기 공진전류전압(Vcurrent)이 상기 제한전압(Vlimit)보다 작은 경우에는 로우(Low)값을 갖는 출력신호(Vout)를 상기 인버터부 구동회로(6)에 인가하여 상기 인버터부 구동회로(6)가 계속 동작되도록 한다.On the contrary, when the resonant current voltage Vcurrent is smaller than the limit voltage Vlimit, an output signal Vout having a low value is applied to the inverter part driving circuit 6 so that the inverter part driving circuit ( 6) continues to operate.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1은 일반적인 유도가열 조리기기상에 조리용기가 편심되어 놓여진 상태를 도시하기 위한 도면이다.1 is a view illustrating a state in which a cooking vessel is eccentrically placed on a general induction heating cooking appliance.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유도가열 조리기기의 구성을 도시하기 위한 회로도이다.2 is a circuit diagram showing the configuration of an induction heating cooking apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3 는 본 발명의 실시예에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로를 도시하기 위한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a protection circuit of an induction heating cooker according to an embodiment of the present invention.

도 4 은 본 발명의 실시에에 따른 유도가열 조리기기의 보호회로에 따른 전압인가량의 변화 그래프이다.4 is a graph showing a change in the voltage applied amount according to the protection circuit of the induction heating cooking apparatus according to the embodiment of the present invention.

Claims (6)

유도가열 조리기기에서 용기의 편심에 의한 과부하를 방지하기 위한 보호회로에서,In the protection circuit to prevent overload caused by the eccentricity of the container in the induction heating cooker, 워킹코일에 공급되는 공진전류의 과부하 발생여부를 판단하기 위한 기준전압으로서, 3개 이상의 서로 다른 크기를 갖는 제한전압이 측정되는 노드;A reference voltage for determining whether an overload of a resonance current supplied to a working coil is generated, the node having three or more different limiting voltages measured therein; 상기 노드에 연결되어, 단락 여부에 따라 상기 제한 전압의 레벨이 서로 상이하게 출력되도록 하기 위한 시작제한부와 중간출력제한부;및A start limiting unit and an intermediate output limiting unit connected to the node so that the level of the limiting voltage is output differently from each other according to whether a short circuit occurs; and 상기 노드에서 측정되는 제한전압과 상기 워킹코일에 공급되는 공진전류의 전압레벨을 비교하기 위한 비교부;를 포함하는 유도가열 조리기기의 보호회로.And a comparison unit for comparing the voltage level of the limit voltage measured at the node and the resonance current supplied to the working coil. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시작제한부와 중간출력제한부 각각에는 상기 노드와의 연결 또는 단락을 제어하기 위한 비교기(Op-amp)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조리기기의 보호회로.Each of the start limiting unit and the intermediate output limiting unit is provided with a comparator (Op-amp) for controlling the connection or short-circuit with the node. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 시작제한부, 중간출력제한부 및 비교부 각각에는 상기 노드에 연결되는 저항이 더 포함되고,Each of the start limiter, the intermediate output limiter, and the comparer further includes a resistor connected to the node. 상기 시작제한부 및 중간출력제한부의 연결 및 단락에 의한 저항값으로 인하 여 상기 제한전압의 크기가 달리 형성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리기기의 보호회로.The protection circuit of the induction heating cooking appliance, characterized in that the magnitude of the limit voltage is formed differently due to the resistance value by the connection and the short circuit of the start limiter and the intermediate output limiter. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제한전압은 그 크기에 따라 제 1 내지 제 3 구간으로 구분되며,The limit voltage is divided into first to third sections according to the magnitude thereof, 상기 제한전압은 상기 제 1 내지 제 3 구간에서 점진적으로 증가하게 형성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리기기의 보호회로.The limit voltage is a protection circuit of the induction heating cooking apparatus, characterized in that is formed to gradually increase in the first to third intervals. 유도가열 조리기기의 회로에 전원을 공급하는 전원공급부;A power supply unit supplying power to a circuit of the induction heating cooker; 상기 전원공급부로부터 공급된 전원에 스위칭 동작을 수행하여 워킹코일로 공진 전류를 인가하는 인버터부;An inverter unit performing a switching operation on the power supplied from the power supply unit to apply a resonant current to the working coil; 상기 인버터부의 구동을 제어하는 인버터부 구동회로; An inverter part driving circuit for controlling driving of the inverter part; 상기 워킹 코일에 공급되는 공진 전류에 대한 전압신호를 출력하는 공진전압감지부; 및 A resonance voltage detector for outputting a voltage signal with respect to the resonance current supplied to the working coil; And 상기 워킹코일에 공급되는 공진 전류에 의한 과부하의 발생 여부를 판단하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 보호회로;가 포함되는 유도가열 조리기기Induction heating cooking apparatus comprising a; protection circuit of any one of claims 1 to 4 for determining whether the overload caused by the resonance current supplied to the working coil 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 비교부에는 상기 공진전압감지부로부터 출력되는 전압과 상기 제한전압의 크기를 비교하기 위한 비교기(Op-amp)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유도가열 조리기기The comparison unit includes an induction heating cooking apparatus comprising a comparator (Op-amp) for comparing the voltage output from the resonance voltage detection unit with the magnitude of the limit voltage.
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