KR102408046B1 - 용기 검출 회로의 보호 기능을 구비한 인덕션 레인지 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 감지 신호를 입력받아 출력하고, 상기 감지 신호를 입력받은 워킹 코일의 전기적 특성 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 제1 검출부; 용기 감지 모드인 경우 상기 감지 신호를 생성하여 상기 제1 검출부로 출력하고 상기 제1 검출부로 출력된 상기 감지 신호가 최종적으로 상기 워킹 코일에 입력되도록 하기 위한 차단 해제 신호를 출력하며 상기 검출 신호에 기초하여 상기 워킹 코일의 상부에 용기가 배치되었는지 여부 및 상기 워킹 코일 상부에 배치된 용기가 유도 가열이 가능한지 여부를 판단하고, 유도 가열 모드인 경우 인버터 구동부에서 출력되는 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하기 위한 차단 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 인버터 구동부와 상기 워킹 코일 사이에 연결되며 상기 제1 검출부와 연결되고, 상기 인버터 구동부로부터의 상기 유도 전원의 입력 여부, 상기 제어부로부터의 상기 차단 해제 신호의 입력 여부 및 상기 제어부로부터의 상기 차단 신호의 입력 여부 중 어느 둘 이하에 기초하여 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 상기 워킹 코일로 출력하거나 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하거나 상기 감지 신호를 상기 워킹 코일로 출력하는 차단부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저전압 고주파 신호인 감지 신호를 이용하여 용기를 감지할 수 있는 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치에 관한 것이다.
인덕션 레인지는 워킹 코일의 일부 부분에 가열 전용의 냄비 또는 용기(이하, '가열용 용기'로 한다)가 놓이게 되면 워킹 코일의 발열이 시작되어 용기를 가열하도록 설정되어 있다. 인덕션 레인지의 워킹 코일 상부 조리영역에 가열용 용기 외에 다른 물건들, 예를 들면 주방에서 흔히 쓰이는 밥공기, 젓가락, 집게, 수세미, 쟁반 등을 워킹 코일 위에 올려놓아도 가열용 용기로 인식되어 발열이 시작되도록 되어 있다.
예를 들면 인덕션 레인지의 워킹 코일은 가열용 용기를 제외한 다른 물건을 올려놓으면 비정상 상태로 인지하여 발열을 중지시키는 것이 바람직하지만 그릇, 젓가락. 집게, 수세미, 쟁반 등의 비정상적인 용기를 올려놓아도 이를 정상적인 가열용 용기로 인지하여 발열이 시작되고 시간이 지날수록 고온으로 가열되어 올려놓은 물건을 만지거나 집어들면 화상의 위험이 따르게 된다. 이에 따라 인덕션 레인지 사용에서 워킹 코일의 발열을 정상적인 가열용 용기의 사용으로 제한하여 유사 물건 가열에 의한 안전사고와 발생과 화재 등에 대비하고, 워킹 코일의 발열을 정상적인 가열용 용기만을 정상상태로 판단하여 제한적으로 발열시킬 필요성이 요구되어 왔다.
본 발명은 저전압 고주파 신호인 감지 신호를 워킹 코일에 인가하여 용기를 감지할 수 있는 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 유도 전원이 워킹 코일에 입력되는 동안 워킹 코일의 전기적 특성 변화를 검출하는 제1 검출부로 유도 전원이 입력되는 것을 차단할 수 있는 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치는 감지 신호를 입력받아 출력하고, 상기 감지 신호를 입력받은 워킹 코일의 전기적 특성 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 제1 검출부; 용기 감지 모드인 경우 상기 감지 신호를 생성하여 상기 제1 검출부로 출력하고 상기 제1 검출부로 출력된 상기 감지 신호가 최종적으로 상기 워킹 코일에 입력되도록 하기 위한 차단 해제 신호를 출력하며 상기 검출 신호에 기초하여 상기 워킹 코일의 상부에 용기가 배치되었는지 여부 및 상기 워킹 코일 상부에 배치된 용기가 유도 가열이 가능한지 여부를 판단하고, 유도 가열 모드인 경우 인버터 구동부에서 출력되는 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하기 위한 차단 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 인버터 구동부와 상기 워킹 코일 사이에 연결되며 상기 제1 검출부와 연결되고, 상기 인버터 구동부로부터의 상기 유도 전원의 입력 여부, 상기 제어부로부터의 상기 차단 해제 신호의 입력 여부 및 상기 제어부로부터의 상기 차단 신호의 입력 여부 중 어느 둘 이하에 기초하여 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 상기 워킹 코일로 출력하거나 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하거나 상기 감지 신호를 상기 워킹 코일로 출력하는 차단부;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 유도 전원 및 상기 차단 신호 중 하나 이상이 입력되면 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 상기 워킹 코일로 출력하거나 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 유도 전원 및 상기 차단 신호 중 하나 이상이 입력되면 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 접지로 바이패스 시켜 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 차단 해제 신호가 입력되면 상기 제1 검출부로부터 입력된 상기 감지 신호를 상기 워킹 코일로 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 차단 신호가 입력되면 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 상기 워킹 코일로 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 차단 신호가 입력되면 상기 워킹 코일과 연결되는 출력 단자 및 상기 인버터 구동부와 연결되는 입력 단자를 연결시키고, 상기 워킹 코일과 연결되는 출력 단자 및 상기 제1 검출부와 연결되는 입력 단자를 단락할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 차단 해제 신호가 입력되면 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 차단하고, 상기 제1 검출부로부터 입력된 상기 감지 신호를 상기 워킹 코일로 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 차단부는 상기 차단 해제 신호가 입력되면 상기 워킹 코일과 연결되는 출력 단자 및 상기 인버터 구동부와 연결되는 입력 단자를 단락시키고, 상기 워킹 코일과 연결되는 출력 단자 및 상기 제1 검출부와 연결되는 입력 단자를 연결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 저전압 고주파 신호인 감지 신호를 워킹 코일에 인가하여 용기를 감지함으로써, 소음과 전력 소모를 감소시키고, 감지 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 유도 전원이 워킹 코일에 입력되는 동안 워킹 코일의 전기적 특성 변화를 검출하는 제1 검출부로 유도 전원이 입력되는 것을 차단함으로써, 고전압인 유도 전원이 검출부에 입력되어 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치에 포함된 구성 요소 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 인버터 구동부의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치에 용기가 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 차단부의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 차단부의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치에 포함된 구성 요소 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 인버터 구동부의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치에 용기가 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 차단부의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치의 차단부의 회로도이다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 제어부"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다. 여기서, 프로세서는 제어부를 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(100)에 포함된 구성 요소 간의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(100)는 워킹 코일의 상부에 용기가 배치되었는지 여부를 감지하고, 상기 워킹 코일 상부에 용기가 배치되어 있으면 배치된 용기가 유도 가열이 가능한지 여부를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(100)는 정류부(110), 인버터 구동부(120), 워킹 코일(130), 제2 검출부(140), 제어부(150), SMPS(160), 차단부(170) 및 제1 검출부(180)를 포함할 수 있다.
정류부(110)는 상용 입력 교류전원을 고전압 직류전원으로 정류하고, 정류된 고전압 직류전원을 인버터 구동부(120) 및 SMPS(160)으로 출력할 수 있다.
인버터 구동부(120)는 정류부(110)로부터 입력된 고전압 교류전원을 유도 가열 모드에서 유도 가열을 수행하기 위해 필요한 유도 전원으로 변환하여 차단부(170)로 출력할 수 있다.
이하, 명세서 내에서, 저전압은 3.3V 내지 48V 범위의 전압을 의미할 수 있고, 고전압은 120V 내지 405V(상용 AC110V 내지 240V를 직류 전압으로 정류한 전압) 범위의 전압을 의미할 수 있고, 고주파는 20KHz 내지 1000KHz 범위의 주파수를 의미할 수 있다.
여기서, 유도 전원은 고전압 고주파 교류 전원일 수 있다.
한편, 차단부(170)는 입력된 유도 전원을 워킹 코일(130)로 출력하거나 유도 전원이 제1 검출부(180)에 입력되는 것을 차단할 수 있다.
이에 대한, 설명을 후술하도록 한다.
인버터 구동부(120)는 제어부(150)로부터 입력되는 출력 제한 신호에 기초하여 유도 전원을 출력하지 않을 수 있으며, 제어부(150)로부터 입력되는 출력 제어 신호에 기초하여 유도 전원의 전원 출력을 변경할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(100)의 인버터 구동부(120)의 회로도이다.
도 3을 더 참조하면, 인버터 구동부(120)는 게이트 구동기(121), 상위 IGBT(122), 하위 IGBT(123) 및 제1 커패시터(124) 및 제2 커패시터(125)를 구비할 수 있다.
상위 IGBT(122) 및 하위 IGBT(123)는 내부에 상위 다이오드(122') 및 하위 다이오드(123')를 각각 구비할 수 있다.
인버터 구동부(120)의 회로 구조를 살펴보면, 게이트 구동기(121)의 출력 단자와 상위 IGBT(122) 및 하위 IGBT(123) 각각의 게이트단자가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상위 IGBT(122)의 이미터단자, 하위 IGBT(123)의 콜렉터단자, 제1 커패시터(124)의 타단, 제2 커패시터(125)의 일단 및 인버터 구동부(120)의 출력 단자(120a)가 전기적으로 연결될 수 있다.
인버터 구동부(120)의 출력 단자(120a) 및 차단부(170)가 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 변환된 유도 전원은 인버터 구동부(120)의 출력 단자(120a)에서 차단부(170)로 출력될 수 있다.
또한, 상위 IGBT(122)의 콜렉터단자, 제1 커패시터(124)의 일단 및 인버터 구동부(120)의 제1 입력 단자(120b)가 전기적으로 연결될 수 있다.
인버터 구동부(120)의 제1 입력 단자(120b) 및 정류부(110)가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 하위 IGBT(123)의 이미터단자, 제2 커패시터(125)의 타단 및 접지가 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 게이트 구동기(121)의 입력 단자 및 인버터 구동부(120)의 제2 입력 단자(120c)가 전기적으로 연결될 수 있다.
인버터 구동부(120)의 제2 입력 단자(120c) 및 제어부(150)가 전기적으로 연결될 수 있다.
인버터 구동부(120)의 제2 입력 단자(120c)에는 용기 감지 모드에서 제어부(150)로부터 출력 차단 신호가 입력되고, 게이트 구동기(121)는 입력 단자에 인버터 구동부(120)의 제2 입력 단자(120c)에 입력된 출력 차단 신호를 입력받아 출력 단자에 턴 오프 신호(예를 들어, 0V 전압 신호)를 출력할 수 있다.
상위 IGBT(122) 및 하위 IGBT(123)는 각각 게이트단자에 턴 오프 신호가 입력되면 오프 상태로 제어될 수 있다.
이에 따라, 인버터 구동부(120)의 제1 입력 단자(120b)에 입력된 고전압 직류전원은 유도 전원으로 변환되지 않으며 인버터 구동부(120)의 출력 단자(120a)로 출력되지 않을 수 있다.
또한, 용기 감지 모드에서 인버터 구동부(120)의 출력 단자(120a)에 감지 신호가 입력되어 제1 커패시터(124) 및 제2 커패시터(125)는 공진회로의 역할을 수행할 수 있다.
인버터 구동부(120)의 제2 입력 단자(120c)에는 유도 가열 모드에서 제어부(150)로부터 출력 제어 신호가 입력되고, 게이트 구동기(121)는 입력 단자에 인버터 구동부(120)의 제2 입력 단자(120c)에 입력된 출력 제어 신호를 입력받아 출력 단자에 턴 온 신호를 출력할 수 있다.
상위 IGBT(122) 및 하위 IGBT(123)는 각각 게이트단자에 턴 온 신호가 입력되면 온 상태로 제어될 수 있다.
이에 따라, 인버터 구동부(120)의 제1 입력 단자(120b)에 입력된 고전압 직류전원은 유도 전원으로 변환되어 인버터 구동부(120)의 출력 단자(120a)로 출력될 수 있다.
워킹 코일(130)은 고전압 고주파의 유도 전원을 입력받아 용기에 유도되는 와류전류를 발생시킬 수 있다.
또한, 워킹 코일(130)은 저전압 고주파의 감지 신호를 입력받고, 용기의 유도 가열 가능 여부에 따라 양단의 전압과 위상이 변화할 수 있다.
제2 검출부(140)는 유도 가열시에 상용 전원의 전류에 대응하는 전류 검출 신호를 제어부(150)에 출력할 수 있다.
이러한, 전류 검출 신호는 상용 전원의 전류 크기에 비례하는 전압을 갖는 전압 신호일 수 있다.
제어부(150)는 용기 감지 모드인 경우 유도 전원을 출력하지 않도록 인버터 구동부(120)로 출력 제한 신호를 출력하고, 유도 가열 모드인 유도 전원의 전원 출력을 변경하도록 인버터 구동부(120)로 출력 제어신호를 출력할 수 있다.
제어부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 용기 감지 모드인 경우 감지 신호를 생성하여 제1 검출부(180)로 출력하고 제1 검출부(180)로 출력된 감지 신호가 최종적으로 워킹 코일(130)에 입력되도록 하기 위한 차단 해제 신호를 차단부(170)에 출력하며 제1 검출부(180)로부터 출력된 검출 신호에 기초하여 워킹 코일(130)의 상부에 용기가 배치되었는지 여부 및 워킹 코일(130) 상부에 배치된 용기가 유도 가열이 가능한지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(150)는 유도 가열 모드인 경우 인버터 구동부(120)에서 출력되는 유도 전원이 제1 검출부(180)에 입력되는 것을 차단하기 위한 차단 신호를 출력할 수 있다.
이러한, 제어부(150)는 ASIC(application specific integrated circuit)일수 있다.
SMPS(160)은 정류부(110)로부터 변환된 고전압 직류전원을 저전압 직류전원으로 변환하여 정류부(110), 인버터 구동부(120), 제2 검출부(140), 제어부(150), 차단부(170) 및 제1 검출부(180) 각각이 구동하는데 필요한 구동 전원을 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(10)의 차단부(170)의 회로도이다.
도 5를 더 참조하면, 일 실시 예에 따른 차단부(170)는 고전압 검출기(171), OR 논리 연산기(172), MOSFET(173) 및 결합 커패시터(174)를 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따른 차단부(170)의 회로 구조를 살펴보면, 차단부(170)의 제1 입력 단자(170a)와 OR 논리 연산기(172)의 입력 단자가 전기적으로 연결될 수 있다.
차단부(170)의 제1 입력 단자(170a)는 제어부(150)와 전기적으로 연결되어 용기 감지 모드에서 차단 해제 신호가 입력되고, 유도 가열 모드에서 차단 신호가 입력될 수 있다. 이때, 차단 해제 신호는 로우 신호일 수 있고, 차단 신호는 하이 신호일 수 있다.
차단부(170)의 제2 입력 단자(170b), 고전압 검출기(171)의 입력 단자, 결합 커패시터(174)의 일단 및 차단부(170)의 입출력 단자(170c)가 전기적으로 연결될 수 있다.
차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)는 인버터 구동부(120)와 전기적으로 연결되어 유도 전원을 입력받을 수 있다. 차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)에 입력된 유도 전원은 고전압 검출기(171)의 입력 단자에 입력될 수 있다.
이때, 고전압 검출기(171)의 출력 단자와 OR 논리 연산기(172)의 입력 단자는 전기적으로 연결될 수 있고, 고전압 검출기(171)의 입력 단자에 유도 전원이 입력되면 출력 단자에 하이 신호를 출력할 수 있다.
반대로, 고전압 검출기(171)의 입력 단자에 유도 전원이 입력되지 않으면 출력 단자에 로우 신호를 출력할 수 있다.
이에 따라, 차단부(170)의 제1 입력 단자(170a)에 차단 신호가 입력되는 경우, 차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)에 유도 전원이 입력되는 경우 및 차단부(170)의 제1 입력 단자(170a)에 차단 신호가 입력되고 차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)에 유도 전원이 입력되는 경우 중 어느 하나의 경우에 OR 논리 연산기(172)는 MOSFET(173)의 게이트단자와 전기적으로 연결된 출력 단자로 하이 신호를 출력할 수 있다. 이때, MOSFET(173)은 턴 온 상태로 변경될 수 있다.
반대로, 차단부(170)의 제1 입력 단자(170a)에 차단 해제 신호가 입력되고 차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)에 유도 전원이 입력되지 않는 경우에 OR 논리 연산기(172)는 MOSFET(173)의 게이트단자와 전기적으로 연결된 출력 단자로 로우 신호를 출력할 수 있다. 이때, MOSFET(173)은 턴 오프 상태로 변경될 수 있다.
한편, 차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)에 입력된 유도 전원은 차단부(170)의 입출력 단자(170c)로 출력되어 차단부(170)의 입출력 단자(170c)와 전기적으로 연결된 워킹 코일(130)에 입력될 수 있다.
또한, 차단부(170)의 제2 입력 단자(170b)에 입력된 유도 전원은 결합 커패시터(174)를 거쳐 MOSFET(173)의 상태에 따라 커패시터(174)의 타단과 전기적으로 연결된 차단부(170)의 입출력 출력 단자(170d) 및 커패시터(174)의 타단과 전기적으로 연결된 MOSFET(173)의 드레인단자 중 어느 하나에 입력될 수 있다.
구체적으로, 유도 가열 모드에서 차단 신호의 입력 및 유도 전원의 입력 중 하나 이상으로 인해 MOSFET(173)이 턴 온 상태이면 유도 전원은 제1 검출부(180)와 전기적으로 연결된 차단부(170)의 입출력 출력 단자(170d)에 입력되지 않고, MOSFET(173)의 드레인단자에 입력되어 MOSFET(173)의 소스단자와 전기적으로 연결된 접지로 바이패스될 수 있다.
반대로, 용기 감지 모드에서 차단 해제 신호의 입력과 유도 전윈의 미입력으로 인해 MOSFET(173)이 턴 오프 상태이면 제어부(150)로부터 출력되어 제1 검출부(180)를 거쳐 차단부(170)의 입출력 출력 단자(170d)에 입력된 감지 신호는 차단부(170)의 제3 출력 단자(170c)로부터 출력되어 워킹 코일(130)에 입력될 수 있다.
한편, 결함 커패시터(174)는 용기 감지 모드에서 감지 신호만이 흐르면서 공진 회로 역할을 수행할 수 있다.
이러한 차단부(170)는 유도 가열 모드에서 제어부(150)로부터 차단 신호를 입력받는 경우, 저전압 구동 회로인 제1 검출부(180)에 인버터 구동부(120)로부터 출력된 유도 전원이 차단부(170)를 거쳐 입력되지 않도록 구성될 수 있다. 한편, 차단부(170)는 용기 감지 모드에는 제어부(150)로부터 차단 해제 신호를 입력받는 경우, 제어부(150)로부터 출력된 감지 신호가 차단부(170)를 거쳐 워킹 코일(30)에 입력되도록 감지 신호의 경로를 제공하는 구성이 될 수 있다.
보다 구체적으로, 차단부(170)는 인버터 구동부(120)와 워킹 코일(130) 사이에 연결되며 제1 검출부(180)와 연결되고, 인버터 구동부(120)로부터의 유도 전원의 입력 여부, 제어부(150)로부터의 차단 해제 신호의 입력 여부 및 제어부(150)로부터의 차단 신호의 입력 여부 중 어느 둘 이하에 기초하여 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원을 워킹 코일(130)로 출력하거나 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원이 제1 검출부(180)에 입력되는 것을 차단하거나 감지 신호를 워킹 코일(130)로 출력할 수 있다.
보다 상세하게, 차단부(170)는 유도 전원 및 차단 신호 중 하나 이상이 입력되면 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원을 워킹 코일(130)로 출력하거나 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원이 제1 검출부(180)에 입력되는 것을 차단할 수 있다.
여기서, 차단부(170)에 차단 신호가 입력되는 경우는 유도 가열 모드일 수 있다.
이때, 차단부(170)는 유도 전원 및 차단 신호 중 하나 이상이 입력되면 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원을 접지로 바이패스 시켜 제1 검출부(180)에 입력되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 차단부(170)는 차단 해제 신호가 입력되면 제1 검출부(180)로부터 입력된 감지 신호를 워킹 코일(130)로 출력할 수 있다.
여기서, 차단부(170)에 차단 해제 신호가 입력되는 경우는 용기 감지 모드일 수 있다.
이때, 차단부(170)는 차단 신호가 입력되면 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원을 워킹 코일(130)로 출력할 수 있다.
한편, 결합 커패시터(174)는 용기 감지 모드에서 감지 신호만이 흐르면서 공진 회로 역할을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치(100)의 제1 검출부(170')의 회로도이다.
도 6을 더 참조하면, 다른 실시 예에 따른 차단부(170')는 릴레이(171'), 구동 소자(172') 및 커패시터(173')를 구비할 수 있다.
다른 실시 예에 따른 차단부(170')의 회로 구조를 살펴보면, 차단부(170')의 제1 입력 단자(170a')와 구동 소자(172')가 전기적으로 연결되어 제어부(150)와 전기적으로 연결된 차단부(170')의 제1 입력 단자(170a')에 차단 신호가 입력되면 구동 소자(172')는 턴 클로즈 신호를 릴레이(171')로 출력할 수 있다.
반대로, 차단부(170')의 제1 입력 단자(170a')에 차단 해제 신호가 입력되면 구동 소자(172')는 턴 오픈 신호를 릴레이(171')로 출력할 수 있다.
이에 따라, 릴레이(171')는 턴 클로즈 신호가 입력되면 릴레이(171')의 노말 클로즈 단자(NC)와 공통 단자(T)를 전기적으로 연결시키고 턴 오픈 신호가 입력되면 노말 오픈 단자(NO)와 공통 단자(T)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
릴레이(171')의 공통 단자(T)는 워킹 코일(130)과 전기적으로 연결된 차단부(170')의 출력 단자(170c')와 전기적으로 연결될 수 있다.
릴레이(171')의 노말 오픈 단자(NO)는 인버터 구동부(120)와 전기적으로 연결된 차단부(170')의 제1 입력 단자(170a')와 전기적으로 연결될 수 있다.
릴레이(171')의 노말 클로즈 단자(NC)는 인버터 구동부(120)와 전기적으로 연결된 차단부(170')의 제2 입력 단자(170b')와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 릴레이(171')의 노말 클로즈 단자(NC), 커패시터(173')의 일단 및 차단부(170')의 입출력 단자(170d')가 전기적으로 연결될 수 있고, 차단부(170')의 입출력 단자(170d')는 제1 검출부(180)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 용기 감지 모드에서 차단 신호의 입력으로 인해 릴레이(171')의 노말 클로즈 단자(NC)와 공통 단자(T)가 전기적으로 연결되면 제어부(150)로부터 출력되어 제1 검출부(180)를 거쳐 차단부(170')의 입출력 단자(170d)에 입력된 감지 신호는 차단부(170)의 제3 출력 단자(170c)로부터 출력되어 워킹 코일(130)에 입력될 수 있다.
반대로, 유도 가열 모드에서 차단 해제 신호의 입력으로 인해 릴레이(171')의 노말 오픈 단자(NO)와 공통 단자(T)가 전기적으로 연결되면 차단부(170')의 제1 입력 단자(170a')에 입력된 유도 전원이 차단부(170')의 출력 단자(170c')로 출력될 수 있다.
한편, 커패시터(173')는 용기 감지 모드에서 감지 신호만이 흐르면서 공진 회로 역할을 수행할 수 있다.
차단부(170)는 차단 신호가 입력되면 워킹 코일(130)과 연결되는 출력 단자 및 인버터 구동부(120)와 연결되는 입력 단자를 연결시키고, 워킹 코일(130)과 연결되는 출력 단자 및 제1 검출부(180)와 연결되는 입력 단자를 단락할 수 있다.
차단부(170)는 차단 해제 신호가 입력되면 인버터 구동부(120)로부터 입력되는 유도 전원을 차단하고, 제1 검출부(180)로부터 입력된 감지 신호를 워킹 코일(130)로 출력할 수 있다.
차단부(170)는 차단 해제 신호가 입력되면 워킹 코일(130)과 연결되는 출력 단자 및 인버터 구동부(120)와 연결되는 입력 단자를 단락시키고, 워킹 코일(130)과 연결되는 출력 단자 및 제1 검출부(180)와 연결되는 입력 단자를 연결할 수 있다.
제1 검출부(180)는 감지 신호를 입력받아 출력하고, 감지 신호를 입력받은 워킹 코일(130)의 전기적 특성 변화를 검출하여 제어부로 검출 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 전기적 특성 변화는 워킹 코일(130)의 양단 전압 및 위상 변화일 수 있다.
구체적으로, 제1 검출부(180)는 제어부(150)로부터 입력된 감지 신호가 일정 부하저항을 거쳐 워킹 코일(130)에 입력되어 워킹 코일(130)과 주변 캐패시터(122', 123', 174, 173')로 구성되는 공진회로의 임피던스가 워킹 코일(130)에 올려진 용기의 유무와 종류에 따라 변화하는 것에 의해 워킹 코일(130) 양단의 전압과 위상이 변화하는 것을 검출하여 제어부(150)으로 출력할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 용기 감지가 가능한 인덕션 레인지 장치
110: 정류부
120: 인버터 구동부
130: 워킹 코일
140: 제2 검출부
150: 제어부
160: SMPS
170: 차단부
180: 제1 검출부
110: 정류부
120: 인버터 구동부
130: 워킹 코일
140: 제2 검출부
150: 제어부
160: SMPS
170: 차단부
180: 제1 검출부
Claims (1)
- 감지 신호를 입력받아 출력하고, 상기 감지 신호를 입력받은 워킹 코일의 전기적 특성 변화를 검출하여 검출 신호를 출력하는 제1 검출부;
용기 감지 모드인 경우 상기 감지 신호를 생성하여 상기 제1 검출부로 출력하고 상기 제1 검출부로 출력된 상기 감지 신호가 최종적으로 상기 워킹 코일에 입력되도록 하기 위한 차단 해제 신호를 출력하며 상기 검출 신호에 기초하여 상기 워킹 코일의 상부에 용기가 배치되었는지 여부 및 상기 워킹 코일 상부에 배치된 용기가 유도 가열이 가능한지 여부를 판단하고, 유도 가열 모드인 경우 인버터 구동부에서 출력되는 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하기 위한 차단 신호를 출력하는 제어부; 및
상기 인버터 구동부와 상기 워킹 코일 사이에 연결되며 상기 제1 검출부와 연결되고, 상기 인버터 구동부로부터의 상기 유도 전원의 입력 여부, 상기 제어부로부터의 상기 차단 해제 신호의 입력 여부 및 상기 제어부로부터의 상기 차단 신호의 입력 여부 중 어느 둘 이하에 기초하여 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 상기 워킹 코일로 출력하거나 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원이 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하거나 상기 감지 신호를 상기 워킹 코일로 출력하는 차단부;를 포함하고,
상기 차단부는
상기 유도 전원 및 상기 차단 신호 중 하나 이상이 입력되면, 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 상기 워킹 코일로 출력하거나, 상기 인버터 구동부로부터 입력되는 상기 유도 전원을 접지로 바이패스시켜 상기 제1 검출부에 입력되는 것을 차단하고,
상기 차단부는
상기 차단 해제 신호가 입력되면 상기 제1 검출부로부터 입력된 상기 감지 신호를 상기 워킹 코일로 출력하는 것을 특징으로 하는
용기 검출 회로의 보호 기능을 구비한 인덕션 레인지 장치.
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