KR102818557B1

KR102818557B1 - Induction heat cooking apparatus and the driving module thereof

Info

Publication number: KR102818557B1
Application number: KR1020190173240A
Authority: KR
Inventors: 옥승복; 오두용; 정경훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2025-06-11
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: KR20210081053A

Abstract

본 발명의 실시예는 사용자 선택에 따라 특정 레벨의 전력을 방출하는 가열 코일; 구동 주파수에 따라 온오프되는 스위칭 소자의 스위칭 듀티에 따라 상기 전력을 생성하는 인버터; 상기 스위칭 소자의 양단 전압을 감지하여 감지 값을 출력하는 감지부; 및 상기 감지 값에 따라 상기 스위칭 소자의 ZVS를 확보하도록 보상하여 상기 스위칭 소자의 게이트 신호를 보상하여 보상된 게이트 신호를 생성하는 보상 게이트 제어부를 포함하는 유도 가열 조리기기를 제공한다. 따라서, 복수의 조리 화구를 포함하는 경우, 두 화구의 구동 주파수를 동일하게 가져가면서 듀티를 가변하여 출력을 제어할 수 있는 유도 가열 조리기기를 제공할 수 있다. 또한, 인버터의 스위칭 소자의 ZVS 실패를 감지하는 감지부를 포함하고, ZVS 실패를 보상하여 게이트 신호를 주사함으로써 구동 안정성을 향상시킬 수 있다.An embodiment of the present invention provides an induction heating cooker including: a heating coil that emits a specific level of power according to a user selection; an inverter that generates the power according to the switching duty of a switching element that is turned on and off according to a driving frequency; a detection unit that detects voltage at both ends of the switching element and outputs a detection value; and a compensation gate control unit that compensates for a gate signal of the switching element to secure ZVS of the switching element according to the detection value and generates a compensated gate signal. Accordingly, in a case where a plurality of cooking zones are included, an induction heating cooker can be provided that can control the output by varying the duty while making the driving frequencies of two cooking zones the same. In addition, the present invention includes a detection unit that detects ZVS failure of a switching element of an inverter, and compensates for the ZVS failure and injects a gate signal, thereby improving driving stability.

Description

{Induction heat cooking apparatus and the driving module thereof}

본 발명은 전자 유도 가열 조리기기에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 인버터 스위칭 시에 ZVS를 확보하는 전자 유도 가열 조리기기 및 그의 구동 모듈에 대한 것이다.The present invention relates to an electromagnetic induction heating cooking device, and more specifically, to an electromagnetic induction heating cooking device and a driving module thereof that secure ZVS during inverter switching.

최근에는 전기레인지의 시장 규모가 점차 확대되는 추세이다. 이는, 전기레인지의 경우 연소 과정에서 일산화탄소를 발생시키지 않고, 가스 누출이나 화재 등 안전사고의 위험이 낮기 때문이다. Recently, the market size of electric ranges is gradually expanding. This is because electric ranges do not produce carbon monoxide during the combustion process and there is a low risk of safety accidents such as gas leaks or fires.

한편, 전기레인지는 전기저항이 큰 니크롬선을 이용하여 전기를 열로 전환하는 하이라이트 방식과, 자기장을 발생시켜 전자유도 가열방식을 통해 열을 가하는 인덕션 방식이 있다. Meanwhile, electric ranges are divided into a highlight method that converts electricity into heat using nichrome wire with high electrical resistance, and an induction method that applies heat through electromagnetic induction heating by generating a magnetic field.

전자 유도 가열 조리기는 인덕션 방식에 따라 동작하는 전기레인지를 의미할 수 있다. 전자 유도 가열 조리기의 작동 원리를 설명하면 아래와 같다. An induction cooker can refer to an electric range that operates according to the induction method. The operating principle of an induction cooker is explained as follows.

일반적으로, 전자 유도 가열 조리기는 내부에 구비된 워킹 코일(Working Coil) 또는 가열 코일에 고주파의 전류를 흐르게한다. Typically, an induction cooker applies a high-frequency current to a working coil or heating coil provided inside.

워킹 코일 또는 가열 코일에 고주파의 전류가 흐르면 강력한 자력선이 발생하게 된다. 워킹 코일 또는 가열코일에서 발생한 자력선은 조리기기를 통과할 때 와류전류(Eddy Current)를 형성하게 된다. 따라서, 조리기기에 와류전류가 흐름에 따라 열이 생성되어 용기 자체를 가열시키고, 용기가 가열됨에 따라 용기 안의 내용물을 가열시킨다. When a high-frequency current flows through a working coil or a heating coil, a strong magnetic field line is generated. The magnetic field line generated from the working coil or the heating coil forms an eddy current when it passes through the cooking device. Therefore, as the eddy current flows through the cooking device, heat is generated, which heats the container itself, and as the container is heated, the contents inside the container are heated.

이와 같은 유도 가열 조리기기는 한국공개번호 10-2016-0123672 등에 상세히 개시되어 있다.A similar induction heating cooking device is disclosed in detail in Korean Publication No. 10-2016-0123672, etc.

상기 종래 기술에서 기재된 바와 같이, 일반적으로 가정에서 적용하는 유도가열 조리기기의 경우, 적어도 2구 이상의 조리 영역을 포함하는 경우가 많다. 이와 같은 가정용 유도 가열 조리기기는 복수의 화구를 이루는 가열 코일에 대하여 서로 상이한 주파수를 적용하여 출력을 제어하고 있다.As described in the above prior art, induction heating cookers generally used at home often include at least two or more cooking zones. Such household induction heating cookers control output by applying different frequencies to heating coils forming multiple cooking zones.

그러나, 이와 같은 방식의 출력 제어는 이웃한 화구의 주파수 차가 가청주파수에 근접하게 되어 소음을 유발할 수 있다.However, this type of output control can cause noise as the frequency difference between adjacent craters approaches the audible frequency.

이와 같은 소음을 제거하기 위해 복수의 화구에 대하여 주파수를 동일하게 고정하고 각 주파수에서의 듀티를 가변하여 출력을 제어하는 방법이 제시되었다.To eliminate such noise, a method has been proposed to control the output by fixing the frequency to be the same for multiple craters and varying the duty at each frequency.

그러나, 부하 전류의 비대칭성에 의해 인버터의 ZVS(zero voltage switching 범위의 제한이 발생하여 안정적으로 출력을 가변할 수 있는 범위가 제한되는 문제점이 발생한다.However, the asymmetry of the load current causes a limitation in the inverter's ZVS (zero voltage switching) range, which limits the range in which the output can be stably varied.

한국공개번호 10-2016-0123672호(공개일: 2016년 10년 26일)Korean Publication No. 10-2016-0123672 (Publication Date: October 26, 2016)

본 발명의 제1 과제는 유도 가열 조리기기에 있어서, 복수의 조리 화구를 포함하는 경우, 두 화구의 구동 주파수를 동일하게 가져가면서 듀티를 가변하여 출력을 제어할 수 있는 유도 가열 조리기기를 제공하는 것이다.The first object of the present invention is to provide an induction heating cooking appliance which, when including a plurality of cooking zones, can control output by varying the duty while making the driving frequency of two cooking zones the same.

이를 위해, 인버터의 스위칭 소자의 ZVS 실패를 감지하는 감지부를 포함하여,그를 보상하여 게이트신호를 주사함으로써 구동 안정성을 향상시킬 수 있는 유도 가열 조리기기를 제공하는 것이다.To this end, an induction heating cooking device is provided that can improve driving stability by including a detection unit that detects ZVS failure of a switching element of an inverter and injecting a gate signal to compensate for it.

또한, 본 발명의 제3 과제는 감지부 및 보상 회로를 통해 게이트 신호를 보상하여 스너버 커패시터가 모두 방전된 뒤 스위칭 소자를 턴온하여 스위칭 소자의 ZVS 를 확보하면서도 소음을 획기적으로 절감할 수 있는 인버터의 구동 모듈을 제공하는데 있다.In addition, the third object of the present invention is to provide a drive module of an inverter capable of significantly reducing noise while securing ZVS of a switching element by compensating a gate signal through a detection unit and a compensation circuit and turning on the switching element after the snubber capacitor is fully discharged.

본 발명의 실시예에 따른 구동 모듈은 부하에 전력을 공급하기 위한 구동 모듈에 있어서, 상기 구동 모듈은, 구동 주파수에 따라 온오프되는 스위칭 소자의 스위칭 듀티에 따라 전력을 생성하는 인버터; 상기 스위칭 소자의 양단 전압을 감지하여 감지 값을 출력하는 감지부; 및 상기 감지 값에 따라 상기 스위칭 소자의 ZVS를 확보하도록 보상하여 상기 스위칭 소자의 게이트 신호를 보상하여 보상된 게이트 신호를 생성하는 보상 게이트 제어부를 포함한다.A driving module according to an embodiment of the present invention is a driving module for supplying power to a load, the driving module including: an inverter for generating power according to a switching duty of a switching element that is turned on and off according to a driving frequency; a detection unit for detecting voltages at both ends of the switching element and outputting a detection value; and a compensation gate control unit for compensating to secure ZVS of the switching element according to the detection value, thereby compensating a gate signal of the switching element and generating a compensated gate signal.

상기 인버터는 서로 직렬로 연결되어 있는 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자, 상기 제1 스위칭 소자와 병렬로 연결되어 상기 제1 스위칭 소자를 보호하는 제1 스너버 커패시터, 상기 제2 스위칭 소자와 벙렬로 연결되어 상기 제2 스위칭 소자를 보호하는 제2 스너버 커패시터를 포함할 수 있다.The inverter may include a first switching element and a second switching element connected in series with each other, a first snubber capacitor connected in parallel with the first switching element to protect the first switching element, and a second snubber capacitor connected in series with the second switching element to protect the second switching element.

상기 감지부는 상기 제1 스너버 커패시터 및 제2 스너버 커패시터의 양 단 전압을 각각 감지하여 각각의 감지 값을 생성할 수 있다.The above detection unit can detect the voltages at both ends of the first snubber capacitor and the second snubber capacitor, respectively, and generate respective detection values.

상기 보상 게이트 제어부는 선택되는 전력에 따라 결정되는 스위칭 듀티를 가지는 클럭을 생성하는 제어부, 기준 전압과 상기 감지부의 감지 값을 비교하여 상기 감지 값이 상기 기준 전압보다 작은 때 출력하는 비교기, 상기 비교기의 출력과 상기 제어부의 클럭을 앤드 연산하여 출력 신호를 생성하는 앤드 게이트, 그리고 상기 앤드 게이트의 출력 신호에 따라 상기 보상된 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부를 포함할 수 있다.The above compensation gate control unit may include a control unit that generates a clock having a switching duty determined according to the selected power, a comparator that compares a reference voltage with a detection value of the detection unit and outputs an output signal when the detection value is smaller than the reference voltage, an AND gate that performs an AND operation on the output of the comparator and the clock of the control unit to generate an output signal, and a gate driver that generates the compensated gate signal according to the output signal of the AND gate.

상기 보상 게이트 제어부는 상기 감지 값이 상기 기준 전압보다 큰 때, 상기 스위칭 신호를 턴온하지 않도록 보상되는 상기 보상된 게이트 신호를 생성할 수 있다.The above compensation gate control unit can generate the compensated gate signal that is compensated so as not to turn on the switching signal when the detection value is greater than the reference voltage.

상기 보상 게이트 제어부는 선택되는 전력에 따라 결정되는 스위칭 듀티를 가지는 클럭을 생성하는 제어부, 상기 제어부의 클럭에 따라 상기 스위칭 소자를 턴온하는 기초 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부, 기준 전압과 상기 감지부의 감지 값을 비교하여 상기 감지 값이 상기 기준 전압보다 작은 때 출력하는 비교기, 상기 비교기의 출력과 상기 제어부의 클럭을 앤드 연산하여 출력 신호를 생성하는 앤드 게이트, 상기 기초 게이트 신호를 수신하고, 상기 앤드 게이트의 출력 신호에 따라 상기 기초 게이트 신호를 보상하여 상기 보상된 게이트 신호를 생성하는 지연부를 포함할 수 있다.The above compensation gate control unit may include a control unit which generates a clock having a switching duty determined according to the selected power, a gate driver which generates a basic gate signal for turning on the switching element according to the clock of the control unit, a comparator which compares a reference voltage with a detection value of the detection unit and outputs an output signal when the detection value is smaller than the reference voltage, an AND gate which performs an AND operation on the output of the comparator and the clock of the control unit and generates an output signal, and a delay unit which receives the basic gate signal, compensates for the basic gate signal according to an output signal of the AND gate, and generates the compensated gate signal.

상기 지연부는 상기 기초 게이트 신호를 상기스위칭 소자에 전송하는 제1 저항, 상기 제1 저항과 병렬 연결되어 있는 제2 저항, 그리고 상기 제2 저항과 직렬 연결되어 상기 앤드 게이트의 출력 신호에 따라 온오프되어 상기 제1 저항과 제2 저항을 연결하는 지연 스위칭 소자를 포함할 수 있다.The delay unit may include a first resistor that transmits the base gate signal to the switching element, a second resistor connected in parallel with the first resistor, and a delay switching element that is connected in series with the second resistor and is turned on and off according to an output signal of the AND gate to connect the first resistor and the second resistor.

상기 제1 저항은 상기 제2 저항에 대하여 100 배 이상의 값을 가질 수 있다.The above first resistance can have a value 100 times or more greater than the above second resistance.

상기 인버터는 기 설정된 구동 주파수에 의해 온오프 구동을 수행하고, 출력 전력은 상기 스위칭 소자의 스위칭 듀티에 따라 가변하도록 제어?? 수 있다.The above inverter performs on/off driving according to a preset driving frequency, and the output power can be controlled to vary according to the switching duty of the switching element.

한편, 본 발명의 실시예는 사용자 선택에 따라 특정 레벨의 전력을 방출하는 가열 코일; 구동 주파수에 따라 온오프되는 스위칭 소자의 스위칭 듀티에 따라 상기 전력을 생성하는 인버터; 상기 스위칭 소자의 양단 전압을 감지하여 감지 값을 출력하는 감지부; 및 상기 감지 값에 따라 상기 스위칭 소자의 ZVS를 확보하도록 보상하여 상기 스위칭 소자의 게이트 신호를 보상하여 보상된 게이트 신호를 생성하는 보상 게이트 제어부를 포함하는 유도 가열 조리기기를 제공한다.Meanwhile, an embodiment of the present invention provides an induction heating cooking device including: a heating coil that emits a specific level of power according to a user selection; an inverter that generates the power according to a switching duty of a switching element that is turned on and off according to a driving frequency; a detection unit that detects voltage across the switching element and outputs a detection value; and a compensation gate control unit that compensates for securing ZVS of the switching element according to the detection value to compensate for a gate signal of the switching element and generates a compensated gate signal.

상기 보상 게이트 제어부는 상기 감지 값이 상기 기준 전압보다 클 때, 상기 스위칭 신호를 턴온하지 않도록 보상되는 상기 보상된 게이트 신호를 생성할 수 있다.The above compensation gate control unit can generate the compensated gate signal that is compensated so as not to turn on the switching signal when the detection value is greater than the reference voltage.

상기 지연부는 상기 기초 게이트 신호를 상기 스위칭 소자에 전송하는 제1 저항, 상기 제1 저항과 병렬 연결되어 있는 제2 저항, 그리고 상기 제2 저항과 직렬 연결되어 상기 앤드 게이트의 출력 신호에 따라 온오프되어 상기 제1 저항과 제2 저항을 연결하는 지연 스위칭 소자를 포함할 수 있다.The delay unit may include a first resistor that transmits the base gate signal to the switching element, a second resistor connected in parallel with the first resistor, and a delay switching element that is connected in series with the second resistor and is turned on and off according to an output signal of the AND gate to connect the first resistor and the second resistor.

상기 인버터는 기 설정된 구동 주파수에 의해 온오프 구동을 수행하고, 출력 전력은 상기 스위칭 소자의 스위칭 듀티에 따라 가변하도록 제어될 수 있다.The above inverter performs on/off driving according to a preset driving frequency, and the output power can be controlled to vary according to the switching duty of the switching element.

상기 유도 가열 조리기기는, 상용 전원을 인가받아 정류하는 정류부; 및 상기 정류부로부터 정류된 전압을 저장하여 상기 인버터에 제공하는 DC링크 커패시터;를 더 포함할 수 있다.The above induction heating cooking device may further include a rectifier that receives commercial power and rectifies it; and a DC link capacitor that stores the voltage rectified from the rectifier and provides it to the inverter.

상기 해결 수단을 통해, 복수의 조리 화구를 포함하는 경우, 두 화구의 구동 주파수를 동일하게 가져가면서 듀티를 가변하여 출력을 제어할 수 있는 유도 가열 조리기기를 제공할 수 있다.Through the above-mentioned solution, an induction heating cooking appliance can be provided that can control output by varying the duty while making the driving frequency of two cooking zones the same when including a plurality of cooking zones.

또한, 인버터의 스위칭 소자의 ZVS 실패를 감지하는 감지부를 포함하고, ZVS 실패를 보상하여 게이트 신호를 주사함으로써 구동 안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, it includes a detection unit that detects ZVS failure of a switching element of an inverter, and can improve driving stability by injecting a gate signal to compensate for the ZVS failure.

또한, 감지부 및 보상 회로를 통해 게이트 신호를 보상하여 스너버 커패시터가 모두 방전된 뒤 스위칭 소자를 턴온하여 스위칭 소자의 ZVS 를 확보하면서도 소음을 획기적으로 절감할 수 있는 인버터의 구동 모듈을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a drive module of an inverter that can significantly reduce noise while securing ZVS of a switching element by compensating the gate signal through a detection unit and a compensation circuit and turning on the switching element after the snubber capacitor is fully discharged.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 유도 가열조리기기의 상면 사시도이다.
도 2는 도 1의 전자 유도 가열조리기기의 내부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 유도 가열조리기기의 구성도이다.
도 4는 도 3의 전자 유도 가열조리기기의 제1 실시예에 따른 구체화된 회로도이다.
도 5는 도 4의 회로도에 따른 신호 파형을 나타내는 것이다.
도 6은 도 3의 전자 유도 가열조리기기의 제2 실시예에 따른 구체화된 회로도이다.
도 7은 도 6의 회로도에 다른 신호 파형을 나타내는 것이다.
도 8은 도 4의 제1 실시예에 따른 효과를 나타내는 파형도이다.Figure 1 is a top perspective view of an electromagnetic induction heating cooking device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an internal perspective view of the electromagnetic induction heating cooking device of Figure 1.
Figure 3 is a configuration diagram of an electromagnetic induction heating cooking device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed circuit diagram according to a first embodiment of the electromagnetic induction heating cooking device of FIG. 3.
Figure 5 shows a signal waveform according to the circuit diagram of Figure 4.
FIG. 6 is a detailed circuit diagram according to a second embodiment of the electromagnetic induction heating cooking device of FIG. 3.
Figure 7 shows another signal waveform in the circuit diagram of Figure 6.
Figure 8 is a waveform diagram showing the effect according to the first embodiment of Figure 4.

이하에서 언급되는 “전(F)/후(R)/좌(Le)/우(Ri)/상(U)/하(D)” 등의 방향을 지칭하는 표현은 도면에 표시된 바에 따라 정의하나, 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다. The expressions referring to directions such as “front (F)/back (R)/left (Le)/right (Ri)/upper (U)/lower (D)” mentioned below are defined as indicated in the drawings, but this is only for the purpose of explaining so that the present invention can be clearly understood, and it goes without saying that each direction can be defined differently depending on where the reference is placed.

이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제1, 제2' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일 뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제1 구성요소 없이 제2 구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하다. The use of terms such as ‘first’, ‘second’, etc. before the components mentioned below is only intended to avoid confusion regarding the components referred to, and has nothing to do with the order, importance, or main-subordinate relationship between the components. For example, an invention can also be implemented that includes only the second component without the first component.

도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니다. In the drawings, the thickness or size of each component is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of explanation. In addition, the size and area of each component do not entirely reflect the actual size or area.

또한, 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다. In addition, the angles and directions mentioned in the process of explaining the structure of the present invention are based on those described in the drawings. In the description of the structure in the specification, if the reference point and positional relationship for the angle are not clearly mentioned, refer to the relevant drawings.

이하 도 1 및 도 2를 참조하여, 배터리를 포함하는 유도 전력 조리기기를 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. Referring to FIGS. 1 and 2 below, an inductive power cooking appliance including a battery is described as an example, but is not necessarily limited thereto.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자 유도 가열 조리기기(1)의 상면 사시도이고, 도 2는 도 1의 전자 유도 가열 조리기기(1)의 내부 사시도이다.FIG. 1 is a top perspective view of an electromagnetic induction heating cooking device (1) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an internal perspective view of the electromagnetic induction heating cooking device (1) of FIG. 1.

도 1을 참조하면, 전자 유도 가열 조리기기(1)의 상부에 조리기기(1)(도시하지 않음)가 위치할 수 있다. 전자 유도 가열 조리기기(1)는 상부에 위치하고 있는 조리용기를 가열시킬 수 있다. Referring to Fig. 1, a cooking device (1) (not shown) may be positioned above an electromagnetic induction heating cooking device (1). The electromagnetic induction heating cooking device (1) may heat a cooking vessel positioned above it.

구체적으로, 전자 유도 가열 조리기기(1)가 조리용기를 가열시키는 방법을 설명한다. 전자 유도 가열 조리기기(1)는 자기장을 발생시킬 수 있다. 전자 유도 가열 조리기기(1)에서 발생한 자기장 중 일부는 조리용기를 통과할 수 있다. 이때, 조리용기의 재질에 전기 저항 성분이 포함된 경우 자기장은 조리용기에 와류 전류를 발생 시킨다. 와류 전류는 조리용기 자체를 발열시키고, 이 열은 전도되어 조리용기의 내부까지 전달된다. 이에 따라, 조리용기의 내용물이 조리되는 방식으로 전자 유도 가열 조리기기(1)는 동작한다. Specifically, a method of heating a cooking vessel using an electromagnetic induction heating device (1) is described. An electromagnetic induction heating device (1) can generate a magnetic field. Some of the magnetic field generated by the electromagnetic induction heating device (1) can pass through the cooking vessel. At this time, if the material of the cooking vessel contains an electric resistance component, the magnetic field generates an eddy current in the cooking vessel. The eddy current heats the cooking vessel itself, and this heat is conducted and transferred to the inside of the cooking vessel. Accordingly, the electromagnetic induction heating device (1) operates in such a way that the contents of the cooking vessel are cooked.

한편, 조리용기의 재질에 전기 저항 성분이 포함되지 않은 경우에는 와류 전류 전자 유도 가열 조리기기(1)에 의해 가열되기 위해서는 조리용기는 스테인리스 계열 혹은 법랑이나 주철 용기 같은 금속 재질 용기여야 한다. Meanwhile, if the material of the cooking vessel does not contain an electric resistance component, the cooking vessel must be made of a metal material such as stainless steel or enamel or cast iron in order to be heated by an eddy current electromagnetic induction heating cooking device (1).

전자 유도 가열 조리기기(1)는 도 2와 같이 상판 글래스(11), 가열 코일(51, 52, 53)을 적어도 하나 이상을 포함하는 케이싱(20)을 포함할 수 있다. 먼저, 전자 유도 가열 조리기기(1)를 구성하는 각각의 구성요소를 구체적으로 설명한다. The electromagnetic induction heating cooking device (1) may include a top glass (11) and a casing (20) including at least one heating coil (51, 52, 53) as shown in Fig. 2. First, each component constituting the electromagnetic induction heating cooking device (1) will be specifically described.

상판 글래스(11)는 전자 유도 가열 조리기기(1)의 내부를 보호하고, 조리용기를 지지하는 역할을 한다. 구체적으로, 상판 글래스(11)는 여러 광물질을 합성한 세라믹 재질의 강화 유리로 형성될 수 있다. 이에 따라, 전자 유도 가열 조리기기(1)의 내부를 외부로부터 보호할 수 있다. 또한, 상판 글래스(11)는 상부에 위치한 조리 용기를 지지할 수 있다. 따라서, 상판 글래스(11)의 상부에는 조리용기가 위치할 수 있다. 가열 코일(51, 52, 53)은 조리용기를 가열시키기 위한 자기장을 발생시키는 역할을 하며, 설계에 따라 적어도 하나의 가열 코일(51, 52, 53)이 포함될 수 있다. 이때, 각 코일(51, 52, 53)에 따라 조리를 할 수 있는 화구가 정의된다. 상판 글래스(11)의 일 측에는 각 화구의 출력을 선택할 수 있는 사용자 입력부(12)가 배치될 수 있다. The top glass (11) protects the inside of the induction heating cooker (1) and supports the cooking vessel. Specifically, the top glass (11) may be formed of a reinforced glass made of a ceramic material that synthesizes various minerals. Accordingly, the inside of the induction heating cooker (1) may be protected from the outside. In addition, the top glass (11) may support the cooking vessel located on the top. Accordingly, the cooking vessel may be positioned on the top of the top glass (11). The heating coils (51, 52, 53) generate a magnetic field for heating the cooking vessel, and at least one heating coil (51, 52, 53) may be included depending on the design. At this time, a cooking zone that can be used for cooking is defined according to each coil (51, 52, 53). A user input unit (12) that can select the output of each cooking zone may be arranged on one side of the top glass (11).

구체적으로, 가열 코일(51, 52, 53)은 상판 글래스(11)의 하부에 위치할 수 있다. 가열 코일(51, 52, 53)은 전자 유도 가열 조리기기(1)의 전원 온/오프에 따라 전류가 흐르거나 흐르지 않을 수 있다. 또한, 가열 코일(51, 52, 53)에 전류가 흐르는 경우에도 전자 유도 가열 조리기기(1)의 화력 단계에 따라 가열 코일(51, 52, 53)에 흐르는 전류의 양은 달라질 수 있다. Specifically, the heating coils (51, 52, 53) may be located at the bottom of the top glass (11). The heating coils (51, 52, 53) may or may not have current flowing through them depending on whether the power of the induction heating cooking device (1) is turned on or off. In addition, even when current flows through the heating coils (51, 52, 53), the amount of current flowing through the heating coils (51, 52, 53) may vary depending on the thermal power stage of the induction heating cooking device (1).

가열 코일(51, 52, 53)에 전류가 흐르는 경우 가열 코일(51, 52, 53)은 자기장을 발생시킬 수 있다. 가열 코일(51, 52, 53)에 흐르는 전류가 많을수록 자기장은 많이 발생한다. When current flows through the heating coil (51, 52, 53), the heating coil (51, 52, 53) can generate a magnetic field. The more current flows through the heating coil (51, 52, 53), the more magnetic field is generated.

한편, 가열 코일(51, 52, 53)에서 발생하는 자기장의 방향은 가열 코일(51, 52, 53)을 흐르는 전류의 방향에 의해 결정된다. 그러므로 가열 코일(51, 52, 53)에 교류를 흘리게 되면 자기장의 방향은 교류의 주파수만큼 변환된다. 예를 들어, 가열 코일(51, 52, 53)에 60Hz의 교류를 흘리면 자기장의 방향이 1초에 60번 변환하게 된다.Meanwhile, the direction of the magnetic field generated in the heating coil (51, 52, 53) is determined by the direction of the current flowing in the heating coil (51, 52, 53). Therefore, when an alternating current is applied to the heating coil (51, 52, 53), the direction of the magnetic field is changed by the frequency of the alternating current. For example, when an alternating current of 60 Hz is applied to the heating coil (51, 52, 53), the direction of the magnetic field is changed 60 times per second.

케이싱(20) 내에 사용자 입력부(12) 및 가열 코일(51, 52, 53)과 전기적으로 연결되며, 상용 전원으로부터 전압 및 전류를 수신하고 이를 변환하여 사용자 입력에 따라 가열 코일(51, 52, 53)에 전력을 공급하는 구동 모듈(도시하지 않음)이 배치되어 있다.A driving module (not shown) is placed inside the casing (20) and is electrically connected to the user input unit (12) and the heating coils (51, 52, 53), receives voltage and current from a commercial power source, converts them, and supplies power to the heating coils (51, 52, 53) according to the user input.

이와 같은 구동 모듈은 하나의 인쇄회로기판 위에 실장되는 복수의 칩 형태로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 일체화된 하나의 칩으로 구현가능하다.A drive module of this type can be implemented in the form of multiple chips mounted on a single printed circuit board, but is not limited thereto and can be implemented as a single integrated chip.

전자 유도 가열 조리기기(1)는 내부에 페라이트(도시하지 않음)을 포함하여 내부의 구동 모듈을 보호할 수 있다.The electromagnetic induction heating cooking device (1) can protect the drive module inside by including a ferrite (not shown) inside.

즉, 페라이트는 가열 코일(51, 52, 53)에서 발생한 자기장 또는 외부에서 발생한 전자기장이 전자 유도 가열 조리기기(1)의 내부의 구동 모듈에 미치는 영향을 차단하는 차폐 역할을 한다. That is, the ferrite acts as a shield to block the influence of the magnetic field generated from the heating coil (51, 52, 53) or the electromagnetic field generated externally on the driving module inside the electromagnetic induction heating cooking device (1).

이를 위해, 페라이트는 투자율(permeability)이 매우 높은 물질로 형성될 수 있다. 페라이트는 전자 유도 가열 조리기기(1)의 내부로 유입되는 자기장이 방사되지 않고, 페라이트를 통해 흐르도록 유도하는 역할을 한다. For this purpose, ferrite can be formed of a material having very high permeability. Ferrite serves to guide the magnetic field flowing into the interior of the induction heating cooking device (1) through the ferrite rather than being radiated.

도 1 및 도 2에서는 적어도 1개의 가열 코일을 포함하는 전자 유도 가열 조리기기(1)를 개시하고 있으며, 일반적으로 가정에서는 2개 내지 4개의 화구에 해당하는 가열 코일(51, 52, 53)을 포함하도록 형성될 수 있다.FIGS. 1 and 2 disclose an induction heating cooking appliance (1) including at least one heating coil, which can generally be formed to include heating coils (51, 52, 53) corresponding to two to four burners in a home.

각각의 가열 코일(51, 52, 53)의 코일 크기는 서로 상이하게 형성될 수 있으며, 각각의 코일(51, 52, 53)은 구동 모듈의 제어에 따라 인버터 구동하여 전류를 흘림으로써 사용자가 선택하는 화력 레벨에 해당하는 목표 전력을 발생하여 그에 해당하는 열을 발생할 수 있다.The coil sizes of each heating coil (51, 52, 53) can be formed differently from each other, and each coil (51, 52, 53) can be driven by an inverter according to the control of the driving module to flow current, thereby generating target power corresponding to the thermal power level selected by the user and generating corresponding heat.

이를 위해 각각의 가열 코일(51, 52, 53)은 구동 모듈 내에서 각각의 인버터(140)와 연결되도록 구현 가능하며, 복수개의 가열 코일(51, 52, 53)이 스위치에 의해 직병렬로 연결되어 하나의 인버터(140)에 연결되도록 구현도 가능하다.To this end, each heating coil (51, 52, 53) can be implemented to be connected to each inverter (140) within the drive module, and a plurality of heating coils (51, 52, 53) can also be implemented to be connected in series and parallel by a switch and connected to one inverter (140).

본 발명에서는 일반적인 가정에 제공되는 전자 유도 가열 조리기기(1)에서 3개의 가열 코일(51, 52, 53)을 포함하고 있는 경우, 각 가열 코일에 요구되는 전력이 서로 다를 때, 각 인버터를 서로 다른 구동 주파수로 구동할 수 있다.In the present invention, when an electromagnetic induction heating cooking appliance (1) provided to a general household includes three heating coils (51, 52, 53), when the power required for each heating coil is different, each inverter can be driven at a different driving frequency.

이와 같은 서로 다른 구동 주파수로 구동할 경우, 이웃한 구동 주파수 간의 차가 가청주파수 내로 진입하면, 사용자에게 매우 민감한 소음으로 인식된다.When driven with such different driving frequencies, if the difference between adjacent driving frequencies enters the audible frequency range, it is perceived as a very sensitive noise by the user.

이와 같은 구동 소음을 제거하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 복수의 가열 코일(51, 52, 53)에 대하여 각 인버터의 구동 주파수는 동일하게 하면서 스위칭 듀티를 조절하여 각 가열 코일(51, 52, 53)의 전력을 결정하도록 구동 모듈을 구현한다. In order to eliminate such driving noise, in an embodiment of the present invention, a driving module is implemented to determine the power of each heating coil (51, 52, 53) by adjusting the switching duty while making the driving frequency of each inverter the same for a plurality of heating coils (51, 52, 53).

이하에서는 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전자 유도 가열 조리기기(1)의 구동 모듈의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the drive module of the electromagnetic induction heating cooking device (1) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 유도 가열조리기기(1)의 구성도이고, 도 4는 도 3의 전자 유도 가열조리기기(1)의 제1 실시예에 따른 구체화된 회로도이며, 도 5는 도 4의 회로도에 따른 신호 파형을 나타내는 것이다.FIG. 3 is a configuration diagram of an electromagnetic induction heating cooking device (1) according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a specific circuit diagram according to a first embodiment of the electromagnetic induction heating cooking device (1) of FIG. 3, and FIG. 5 shows a signal waveform according to the circuit diagram of FIG. 4.

구체적으로, 도 3은 한 개의 인버터(140) 및 한 개의 가열 코일(51, 52, 53)에 해당하는 전자 유도 가열 조리기기(1)의 구동 모듈의 구성도를 나타낸 것이다.Specifically, FIG. 3 shows a configuration diagram of a drive module of an electromagnetic induction heating cooking device (1) corresponding to one inverter (140) and one heating coil (51, 52, 53).

즉, 전자 유도 가열 조리기기(1)가 3개의 가열 코일(51, 52, 53)을 포함할 때, 3개 중 하나의 가열 코일(51, 52, 53)에 대한 구동 모듈을 나타내는 것이다.That is, when the electromagnetic induction heating cooking device (1) includes three heating coils (51, 52, 53), it represents a drive module for one of the three heating coils (51, 52, 53).

이하에서는 도시된 하나의 가열 코일(51, 52, 53)에 대하여 도면 부호 150으로 정의한다. In the following, one heating coil (51, 52, 53) is defined by the drawing symbol 150.

이를 위해, 도 3의 가열 코일(150)의 구동 모듈은 외부 전원인 상용 전원에 연결되는 정류부(120), DC 링크 커패시터(130), 인버터(140), 공진 커패시터(160), 감지부(170) 및 보상 게이트 제어부(180)를 포함한다. To this end, the driving module of the heating coil (150) of Fig. 3 includes a rectifier (120), a DC link capacitor (130), an inverter (140), a resonant capacitor (160), a detection unit (170), and a compensation gate control unit (180) connected to a commercial power source, which is an external power source.

외부 전원은 AC(Alternation Current) 입력 전원일 수 있다. 외부 전원은 전자 유도 가열 조리기기(1)로 교류 전원을 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 외부 전원은 전자 유도 가열 조리기기(1)의 정류부(120)로 교류 전압을 공급할 수 있다. 정류부(120)(Rectifier)는 교류를 직류로 변환하기 위한 전기적 장치이다. 정류부(120)는 외부 전원을 통해 공급되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환한다. 한편, 정류부(120)를 통해 출력되는 DC 양단(n1, n2)을 DC 링크라 하며, DC 양단(n1, n2)에서 측정되는 전압을 DC 링크 전압이라고 한다. The external power source may be an AC (Alternation Current) input power source. The external power source may supply AC power to the induction heating cooker (1). More specifically, the external power source may supply AC voltage to the rectifier (120) of the induction heating cooker (1). The rectifier (120) is an electrical device for converting AC into DC. The rectifier (120) converts AC voltage supplied through the external power source into DC voltage. Meanwhile, the DC ends (n1, n2) output through the rectifier (120) are called DC link, and the voltage measured at the DC ends (n1, n2) is called DC link voltage.

공진 곡선이 동일한 경우 DC 링크 전압에 따라 출력 전력이 달라질 수 있다. DC 링크 커패시터(130)(C_f1)는 외부 전원(110)과 인버터(140) 사이의 버퍼 역할을 수행한다. 구체적으로, DC 링크 커패시터(130)는 정류부(120)를 통해 변환된 DC 링크 전압을 유지시켜 인버터(140)까지 공급하기 위한 용도로 사용된다. 인버터(140)는 가열 코일(150)에 고주파의 전류가 흐르도록 가열 코일(150)에 인가되는 전압을 스위칭하는 역할을 한다. 인버터(140)는 통상 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 이루어진 스위칭 소자(S1, S2)를 구동시킴으로써 가열 코일(150)에 고주파의 전류가 흐르게 하고, 이에 따라 가열 코일(150)에 고주파 자계가 형성된다. 가열 코일(150)은 소정 주파수에 의한 스위칭 소자(S1, S2)의 구동 여부에 따라 전류가 흐르거나 전류가 흐르지 않을 수 있다. 가열 코일(150)에 전류가 흐르면 자기장이 발생한다. 가열 코일(150)은 전류가 흐름에 따라 자기장을 발생시켜 조리기기(1)를 가열시킬 수 있다. 이와 같이, 전자 유도 가열 조리기는 가열 코일(150)을 전자기 유도에 이용하여 조리기기(1)를 가열할 수 있다. 이와 같은 스위칭 소자는 각각의 다이오드를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 낳으며, 복수의 다이오들을 함께 포함할 수도 있다.When the resonance curve is the same, the output power can vary depending on the DC link voltage. The DC link capacitor (130) (C _f1 ) acts as a buffer between the external power source (110) and the inverter (140). Specifically, the DC link capacitor (130) is used to maintain the DC link voltage converted through the rectifier (120) and supply it to the inverter (140). The inverter (140) switches the voltage applied to the heating coil (150) so that a high-frequency current flows through the heating coil (150). The inverter (140) drives a switching element (S1, S2) typically formed of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) so that a high-frequency current flows through the heating coil (150), and accordingly, a high-frequency magnetic field is formed in the heating coil (150). The heating coil (150) may or may not have current flowing depending on whether the switching elements (S1, S2) are driven by a predetermined frequency. When current flows through the heating coil (150), a magnetic field is generated. The heating coil (150) may generate a magnetic field according to the current flowing to heat the cooking device (1). In this way, the electromagnetic induction heating cooker may heat the cooking device (1) by using the heating coil (150) for electromagnetic induction. Such a switching element may include each diode, but is not limited thereto, and may include a plurality of diodes together.

또한, 각각의 스위칭 소자(S1, S2)는 각 스위칭 소자(S1, S2)의 턴오프 시 발생하는 스위칭 손실을 저감하기 위해 콜렉터와 에미터 사이의 전압을 충전하였다가 방전하기 위한 스너버 커패시터(CS1, CS2)를 각각 포함한다. Additionally, each switching element (S1, S2) includes a snubber capacitor (CS1, CS2) for charging and discharging the voltage between the collector and the emitter to reduce switching loss that occurs when each switching element (S1, S2) is turned off.

각각의 스너버 커패시터(CS1, CS2)는 각 스위칭 소자(S1, S2)의 콜렉터와 에미터 사이에 병렬로 연결되어 있으며, 두 개의 스너버 커패시터(CS1, CS2)가 가열 코일(150)의 입력단과 연결되어 있다. Each snubber capacitor (CS1, CS2) is connected in parallel between the collector and emitter of each switching element (S1, S2), and two snubber capacitors (CS1, CS2) are connected to the input terminal of the heating coil (150).

가열 코일(150)의 일측은 인버터(140)의 스위칭 소자(S1, S2)의 접속점에 연결되어 있고, 다른 일측은 공진 커패시터(160)(Cr1, Cr2)에 연결된다. 스위칭 소자(S1, S2)의 구동은 보상 게이트 제어부(180)에 의해서 이루어지며, 보상 게이트 제어부(180)에서 출력되는 보상 게이트 신호(Q1', Q2')에 따라 스위칭 소자(S1, S2)가 서로 교호로 동작하면서 가열 코일(150)로 고주파의 전압을 인가한다. One side of the heating coil (150) is connected to the connection point of the switching elements (S1, S2) of the inverter (140), and the other side is connected to the resonant capacitor (160) (Cr1, Cr2). The switching elements (S1, S2) are driven by the compensation gate control unit (180), and the switching elements (S1, S2) operate alternately according to the compensation gate signals (Q1', Q2') output from the compensation gate control unit (180), thereby applying a high-frequency voltage to the heating coil (150).

보상 게이트 제어부(180)는 전자 유도 가열 조리기기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 한다. 즉, 보상 게이트 제어부(180)는 전자 유도 가열 조리기기(1)를 구성하는 각각의 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.The compensation gate control unit (180) serves to control the overall operation of the electromagnetic induction heating cooking device (1). That is, the compensation gate control unit (180) can control the operation of each component constituting the electromagnetic induction heating cooking device (1).

공진 커패시터(160)는 완충기 역할을 수행하기 위한 것이다. 공진 커패시터(160)는 스위칭 소자(S1, S2)의 턴오프 동안 포화 전압 상승 비율을 조절하여, 턴오프 시간 동안 에너지 손실에 영향을 준다. 공진 커패시터(160)는 정류부(120)로부터 전압이 출력되는 DC 양단(n1, n2)과 가열 코일(150) 사이에 직렬 연결된 복수의 커패시터(Cr1, Cr2)를 포함할 수 있다. 공진 커패시터(160)는 제1 공진 커패시터(160)(Cr1)와 제2 공진 커패시터(160)(Cr2)로 구성될 수 있다. The resonant capacitor (160) is intended to perform the role of a buffer. The resonant capacitor (160) controls the saturation voltage rise rate during the turn-off of the switching elements (S1, S2), thereby affecting the energy loss during the turn-off time. The resonant capacitor (160) may include a plurality of capacitors (Cr1, Cr2) connected in series between the DC terminals (n1, n2) from which voltage is output from the rectifier (120) and the heating coil (150). The resonant capacitor (160) may be composed of a first resonant capacitor (160) (Cr1) and a second resonant capacitor (160) (Cr2).

구체적으로, 제1 공진 커패시터(160)(Cr1)는 일단이 정류부(120)로부터 전압이 출력되는 일단(n1)과 연결되고, 타단이 제2 공진 커패시터(Cr2)와 가열 코일(150)의 접속점에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 제2 공진 커패시터(160)(Cr2)는 일단이 정류부(120)로부터 저압이 출력되는 타단(n2)과 연결되고, 타단이 제1 공진 커패시터(160) Cr1)와 가열 코일(150)의 접속점에 연결될 수 있다. 제1 공진 커패시터(160)(Cr1)의 커패시턴스와 제2 공진 커패시터(160)(Cr2)의 커패시턴스는 동일하다. 한편, 공진 커패시터(160)의 커패시턴스는 전자 유도 가열 조리기기(1)의 공진 주파수(resonance frequency)를 결정할 수 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같은 회로도로 구성되는 전자 유도 가열 조리기기(1)의 공진 주파수는 가열 코일(150)의 인덕턴스(inductance)와 공진 커패시터(160)의 커패시턴스(capacitance)에 의해 결정된다. 또한, 가열 코일(150)의 인덕턴스와 공진 커패시터(160)의 커패시턴스에 의해 결정된 공진 주파수를 중심으로 공진 곡선이 형성될 수 있다. 공진 곡선은 주파수에 따른 출력 전력을 나타낼 수 있다. 전자 유도 가열 조리기기(1)에 포함된 가열 코일(150)의 인덕턴스 값과 공진 커패시터(160)의 커패시턴스 값에 따라 Q 팩터(quality factor)가 결정된다. Q 팩터에 따라 공진 곡선은 상이하게 형성된다. Specifically, the first resonant capacitor (160) (Cr1) may have one end connected to one end (n1) from which voltage is output from the rectifier (120), and the other end connected to the connection point of the second resonant capacitor (Cr2) and the heating coil (150). Similarly, the second resonant capacitor (160) (Cr2) may have one end connected to the other end (n2) from which low voltage is output from the rectifier (120), and the other end connected to the connection point of the first resonant capacitor (160) (Cr1) and the heating coil (150). The capacitance of the first resonant capacitor (160) (Cr1) and the capacitance of the second resonant capacitor (160) (Cr2) are the same. Meanwhile, the capacitance of the resonant capacitor (160) may determine the resonance frequency of the electromagnetic induction heating cooking device (1). Specifically, the resonance frequency of the electromagnetic induction heating cooking device (1) configured with the circuit diagram as shown in FIG. 3 is determined by the inductance of the heating coil (150) and the capacitance of the resonance capacitor (160). In addition, a resonance curve can be formed centered on the resonance frequency determined by the inductance of the heating coil (150) and the capacitance of the resonance capacitor (160). The resonance curve can represent output power according to the frequency. The quality factor is determined according to the inductance value of the heating coil (150) and the capacitance value of the resonance capacitor (160) included in the electromagnetic induction heating cooking device (1). The resonance curve is formed differently depending on the Q factor.

따라서, 가열 코일(150)의 인덕턴스와 공진 커패시터(160)의 커패시턴스에 따라 전자 유도 가열 조리기기(1)는 상이한 출력 특성을 가지며, 최대 전력을 출력하는 주파수를 공진 주파수(f0)라고 한다.Therefore, depending on the inductance of the heating coil (150) and the capacitance of the resonant capacitor (160), the electromagnetic induction heating cooking device (1) has different output characteristics, and the frequency at which the maximum power is output is called the resonant frequency (f0).

일반적으로, 전자 유도 가열 조리기기(1)는 공진 곡선의 공진 주파수(f0)를 기준으로 오른쪽 영역의 주파수를 이용한다. In general, an electromagnetic induction heating cooking device (1) uses a frequency in the right region based on the resonance frequency (f0) of the resonance curve.

본 발명의 전자 유도 가열 조리기기(1)는 구동 주파수를 하나로 특정하여 구동하면서, 인가되는 사용자로부터 선택된 화력 레벨 즉, 출력 전력에 따라 스위칭 듀티를 조절하여 전력을 높이거나 내릴 수 있다.The electromagnetic induction heating cooking device (1) of the present invention can increase or decrease power by controlling the switching duty according to the heat power level selected by the user, i.e., the output power, while driving by specifying one driving frequency.

이와 같이, 본 발명의 구동 모듈은 특정한 구동 주파수에 대하여 스위칭 구동을 수행하면서 듀티를 변화하면서 화력 단계에 따른 출력 전력을 제어할 때, 발생할 수 있는 ZVS (Zero voltage switching) 실패를 방지하기 위해 감지부(170)를 더 포함한다.In this way, the driving module of the present invention further includes a detection unit (170) to prevent ZVS (Zero voltage switching) failure that may occur when controlling output power according to the thermal power stage while changing the duty while performing switching driving for a specific driving frequency.

스위칭 소자(S1, S2)를 포함하는 인버터(140)는 스위칭 듀티로 제어 시에 부하 전류의 비대칭 특성으로 인해 전류의 크기가 감소하여 ZVS 실패로 ZVS 제한되는 듀티가 발생하게 되며, 그에 따라 출력 전력 또한 제한된다.An inverter (140) including switching elements (S1, S2) has a duty cycle that is limited by ZVS failure due to a decrease in the size of the current caused by the asymmetrical characteristics of the load current when controlled by the switching duty, and thus the output power is also limited.

특히, ZVS 실패, 즉 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 전압이 충분히 방전되지 않은 상태에서 해당 스위칭 소자(S1, S2)가 턴온되는 경우, 스위칭 소자(S1, S2)에 고전류 또는 전류 피크가 흐름으로서 스위칭 소자(S1, S2)의 손실이 발생할 위험이 있다. In particular, if the switching elements (S1, S2) are turned on in a state where ZVS failure occurs, i.e. the voltage of the snubber capacitors (Cs1, Cs2) is not sufficiently discharged, there is a risk that a high current or current peak may flow through the switching elements (S1, S2), resulting in loss of the switching elements (S1, S2).

이와 같은 ZVS 실패를 방지하기 위해, 본 발명에서는 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 충전 전압을 주기적으로 감지하는 감지부(170) 및 상기 감지부(170)로부터의 감지 값을 기초로 스위칭 소자(S1, S2)를 턴온하여 스위칭 시키는 게이트 신호를 보상하여 생성하는 보상 게이트 제어부(180)를 더 포함한다.In order to prevent such ZVS failure, the present invention further includes a detection unit (170) that periodically detects the charging voltage of the snubber capacitor (Cs1, Cs2) and a compensation gate control unit (180) that compensates and generates a gate signal that turns on and switches the switching elements (S1, S2) based on the detection value from the detection unit (170).

도 4를 참고하면, 감지부(170)는 각각의 스너버 커패시터(Cs1, Cs2), 즉 제1 스너버 커패시터(Cs1)의 양단의 전압 및 제2 스너버 커패시터Cs2)의 양 단의 전압을 주기적으로 감지하고, 감지부(170)로부터의 감지 값에 따라 각 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 방전 여부를 판단하여, 방전이 완전히 진행된 뒤에 각 스위칭 소자(S1, S2)를 턴온하도록 게이트 신호를 보상하여 보상된 게이트 신호(Q1', Q2')를 생성하는 보상 게이트 제어부(180)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the detection unit (170) includes a compensation gate control unit (180) that periodically detects the voltage at both ends of each snubber capacitor (Cs1, Cs2), that is, the voltage at both ends of the first snubber capacitor (Cs1) and the voltage at both ends of the second snubber capacitor (Cs2), determines whether each snubber capacitor (Cs1, Cs2) is discharged based on the detection value from the detection unit (170), and compensates the gate signal to turn on each switching element (S1, S2) after the discharge is completely completed, thereby generating a compensated gate signal (Q1', Q2').

상기 보상 게이트 제어부(180)는 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 스위칭 소자(S1, S2)마다 구현될 수 있으며, 두 개의 보상 게이트 제어부(180)가 형성되는 경우, 두 개의 보상 게이트 제어부(180)는 동일한 회로로 구현 가능하다. The above compensation gate control unit (180) can be implemented for each switching element (S1, S2) as shown in FIG. 4, and when two compensation gate control units (180) are formed, the two compensation gate control units (180) can be implemented with the same circuit.

이와 달리 하나의 보상 게이트 제어부(180)에서 2개의 스위칭 소자(S1, S2)의 보상된 게이트 신호(Q1', Q2')를 교차로 생성할 수도 있다.Alternatively, the compensated gate signals (Q1', Q2') of two switching elements (S1, S2) may be generated crosswise in one compensation gate control unit (180).

이하에서는 하나의 스위칭 소자(S1, S2)를 구동하는 보상 게이트 신호(Q1', Q2')의 생성을 수행하는 하나의 보상 게이트 제어부(180)를 기준으로 설명한다.Below, a description is given based on one compensation gate control unit (180) that generates a compensation gate signal (Q1', Q2') that drives one switching element (S1, S2).

보상 게이트 제어부(180)는 감지부(170)로부터의 감지 값을 받는 비교기(182), 앤드 게이트(183), 제어부(181) 및 게이트 구동부(185)를 포함할 수 있다.The compensation gate control unit (180) may include a comparator (182) that receives a detection value from the detection unit (170), an AND gate (183), a control unit (181), and a gate driving unit (185).

제어부(181)는 기 설정되어 있는 구동 주파수에 대하여, 사용자로부터 선택된의 출력 레벨에 따른 전력에 따라 듀티를 결정하여 클럭을 생성하고 해당 클럭을 앤드 게이트(183)로 제공한다.The control unit (181) determines the duty according to the power according to the output level selected by the user for the preset driving frequency, generates a clock, and provides the clock to the AND gate (183).

비교기(182)는 (-)입력단으로 감지부(170)의 감지 값을 읽어들이고, (+) 입력단으로 기준 전압(ref)을 읽어들이며, 두 개의 입력에 대하여 감지 값이 기준 전압(ref)보다 작은 구간(d2)에서 양의 값을 가지는 비교 출력을 생성한다.The comparator (182) reads the detection value of the detection unit (170) through the (-) input terminal, reads the reference voltage (ref) through the (+) input terminal, and generates a comparison output having a positive value in a section (d2) where the detection value for the two inputs is smaller than the reference voltage (ref).

앤드 게이트(183)는 제어부(181)의 클럭 값과 비교기(182)의 출력 값 중 모두 양의 값을 가지는 구간에서 양의 값을 갖는 출력 신호를 생성한다.The AND gate (183) generates an output signal having a positive value in a section where both the clock value of the control unit (181) and the output value of the comparator (182) have positive values.

게이트 구동부(185)는 앤드 게이트(183)의 출력 신호를 수신하여 앤드 게이트(183)의 출력이 양의 값을 가지는 때 스위칭 소자(S1, S2)가 턴온되는 보상된 게이트 신호(Q1', Q2')를 생성하여 출력한다.The gate driver (185) receives the output signal of the AND gate (183) and generates and outputs a compensated gate signal (Q1', Q2') that turns on the switching elements (S1, S2) when the output of the AND gate (183) has a positive value.

이와 같이 보상 게이트 신호(Q1', Q2')는 도 5와 같이, 감지부(170)의 감지 값과 기준 전압(ref)의 값을 비교한 값에 따라, 제어부(181)의 클럭에 대하여, 감지부(170)의 감지 값이 기준 전압(ref)보다 높은 구간, 즉 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 전압 값이 기준 값(ref) 이상으로서 방전이 충분히 이루어지지 않은 경우에는 클럭의 하이 구간에서 해당 시간(d3)의 듀티를 제거하도록 보상된 게이트 신호를 생성한다.In this way, the compensation gate signals (Q1', Q2') generate a compensated gate signal to remove the duty for the corresponding time (d3) in the high section of the clock when the detection value of the detection unit (170) is higher than the reference voltage (ref), that is, when the voltage value of the snubber capacitor (Cs1, Cs2) is higher than the reference value (ref) and discharge is not sufficient, based on the value compared with the detection value of the detection unit (170) and the value of the reference voltage (ref), as shown in FIG. 5.

따라서, 스위칭 소자(S1, S2)는 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)가 충분히 방전된 이후에 턴온됨으로써 ZVS를 확보하면서 스위칭 동작을 수행하게 된다.Therefore, the switching elements (S1, S2) are turned on after the snubber capacitors (Cs1, Cs2) are sufficiently discharged, thereby performing a switching operation while securing ZVS.

이와 같은 동작은 각 스위칭 동작에서 수행될 수도 있고, 주기적으로 수행될 수도 있다.Such an action may be performed in each switching operation or may be performed periodically.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동 모듈은 도 6 및 도 7과 같은 구동을 수행하여 ZVS를 확보할 수 있다.Meanwhile, a driving module according to another embodiment of the present invention can secure ZVS by performing driving as shown in FIGS. 6 and 7.

도 6은 도 3의 전자 유도 가열 조리기기의 제2 실시예에 따른 구체화된 회로도이고, 도 7은 도 6의 회로도에 따른 신호 파형을 나타내는 것이다.FIG. 6 is a detailed circuit diagram according to a second embodiment of the electromagnetic induction heating cooking device of FIG. 3, and FIG. 7 shows a signal waveform according to the circuit diagram of FIG. 6.

본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 유도 가열 조리기기(1)는 구동 주파수를 하나로 특정하여 구동하면서, 인가되는 사용자 입력에 따라 스위칭 듀티를 조절하여 화력 단계를 높이거나 내릴 수 있다. The electromagnetic induction heating cooking device (1) according to the second embodiment of the present invention can operate by specifying a driving frequency and can increase or decrease the heating power level by adjusting the switching duty according to the applied user input.

이때, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 유도 가열 조리기기의 구동 모듈은 특정한 구동 주파수에 대하여 스위칭 구동을 수행하면서 듀티를 변화하면서 화력 단계에 따른 출력 전력을 제어할 때, 발생할 수 있는 ZVS (Zero voltage switching) 실패를 방지하기 위해 감지부(170)를 더 포함한다.At this time, the driving module of the electromagnetic induction heating cooking device according to the second embodiment of the present invention further includes a detection unit (170) to prevent ZVS (Zero voltage switching) failure that may occur when controlling output power according to the thermal power stage while changing the duty while performing switching driving for a specific driving frequency.

즉, 제2 실시예에서는 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 충전 전압을 주기적으로 감지하는 감지부(170) 및 상기 감지부(170)로부터의 감지 값을 기초로 스위칭 소자의 게이트 신호를 보상하여 생성하는 보상 게이트 제어부(200)를 더 포함한다.That is, the second embodiment further includes a detection unit (170) that periodically detects the charging voltage of the snubber capacitor (Cs1, Cs2) and a compensation gate control unit (200) that compensates and generates a gate signal of the switching element based on the detection value from the detection unit (170).

도 6을 참고하면, 감지부(170)는 각각의 스너버 커패시터(Cs1, Cs2), 즉 제1 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 양단의 전압 및 제2 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 양 단의 전압을 주기적으로 감지하고, 감지부(170)로부터의 감지 값에 따라 각 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 방전 여부를 판단하여, 방전이 완전히 진행된 뒤에 각 스위칭 소자를 턴온하도록 게이트 신호를 지연하여 지연된 게이트 신호를 생성하는 보상 게이트 제어부(200)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the detection unit (170) includes a compensation gate control unit (200) that periodically detects the voltage at both ends of each snubber capacitor (Cs1, Cs2), that is, the voltage at both ends of the first snubber capacitor (Cs1, Cs2) and the voltage at both ends of the second snubber capacitor (Cs1, Cs2), determines whether each snubber capacitor (Cs1, Cs2) is discharged based on the detection value from the detection unit (170), and delays the gate signal to turn on each switching element after the discharge is completely completed, thereby generating a delayed gate signal.

상기 보상 게이트 제어부(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 스위칭 소자(S1, S2)마다 구현될 수 있으며, 두 개의 보상 게이트 제어부(200, 300)가 형성되는 경우, 두 개의 보상 게이트 제어부(200, 300)는 동일한 회로로 구현가능하다. The above compensation gate control unit (200) can be implemented for each switching element (S1, S2) as shown in FIG. 6, and when two compensation gate control units (200, 300) are formed, the two compensation gate control units (200, 300) can be implemented with the same circuit.

이와 달리 하나의 보상 게이트 제어부(200)에서 2개의 스위칭 소자(S1, S2)의 보상된 게이트 신호를 교차로 생성할 수도 있다.Alternatively, the compensated gate signals of two switching elements (S1, S2) may be generated crosswise in one compensation gate control unit (200).

이하에서는 하나의 스위칭 소자(S2)를 구동하는 보상 게이트 신호(Q2')의 생성을 수행하는 하나의 보상 게이트 제어부(200)를 기준으로 설명한다.Below, a description is given based on one compensation gate control unit (200) that generates a compensation gate signal (Q2') that drives one switching element (S2).

보상 게이트 제어부(200)는 감지부(170)로부터의 감지 값을 받는 비교기(220), 앤드 게이트230), 제어부(210), 게이트 구동부(240) 및 지연부(250)를 포함할 수 있다.The compensation gate control unit (200) may include a comparator (220) that receives a detection value from a detection unit (170), an AND gate (230), a control unit (210), a gate driving unit (240), and a delay unit (250).

제어부(210)는 기 설정된 구동 주파수에 대하여, 사용자로부터 선택된 출력레벨에 따른 전력에 따라 결정되는 듀티를 반영하여 클럭을 생성하고, 이러한 클럭을 앤드 게이트(230) 및 게이트 구동부(240)로 제공한다.The control unit (210) generates a clock by reflecting a duty determined according to power according to an output level selected by the user for a preset driving frequency, and provides this clock to the AND gate (230) and gate driving unit (240).

비교기(220)는 (-)입력단으로 감지부(170)의 감지 값을 읽어들이고, (+) 입력단으로 기준 전압(ref)을 읽어들이며, 두 개의 입력에 대하여 감지 값이 기준 전압(ref)보다 작은 구간에서 양의 값을 가지는 비교 출력을 생성한다.The comparator (220) reads the detection value of the detection unit (170) through the (-) input terminal, reads the reference voltage (ref) through the (+) input terminal, and generates a comparison output having a positive value in a section where the detection value for the two inputs is smaller than the reference voltage (ref).

앤드 게이트(230)는 제어부(210)의 클럭 값과 비교기(220)의 출력 값 중 모두 양의 값을 가지는 구간에서 양의 값을 갖는 출력 신호를 생성한다.The AND gate (230) generates an output signal having a positive value in a section where both the clock value of the control unit (210) and the output value of the comparator (220) have positive values.

게이트 구동부(240)는 제어부(210)의 클럭에 따라 소정 크기의 듀티를 가지는 스위칭 소자(S2)의 턴온을 위한 게이트 신호를 생성하여 출력한다.The gate driver (240) generates and outputs a gate signal for turning on a switching element (S2) having a duty of a predetermined size according to the clock of the control unit (210).

한편, 도 6의 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 모듈은 게이트 구동부(240)의 게이트 신호를 수신하여 이를 소정 시간 동안 지연하여 출력하는 지연부(250)를 더 포함한다.Meanwhile, the driving module according to the second embodiment of the present invention of FIG. 6 further includes a delay unit (250) that receives a gate signal of the gate driving unit (240), delays it for a predetermined period of time, and outputs it.

지연부(250)는 적어도 2개의 저항(R1, R2) 및 스위칭 소자(S3)를 포함한다.The delay unit (250) includes at least two resistors (R1, R2) and a switching element (S3).

지연부(250)는 적어도 2개의 저항(R1, R2)이 서로 병렬로 연결되어 게이트 구동부(240)의 게이트 신호를 스위칭 소자(S2)의 게이트에 전달한다.The delay unit (250) has at least two resistors (R1, R2) connected in parallel to each other to transmit the gate signal of the gate driver (240) to the gate of the switching element (S2).

이때, 2 개의 저항(R1, R2) 값은 적어도 100배 이상, 바람직하게는 1000 배 이상의 차이를 가질 수 있다.At this time, the values of the two resistors (R1, R2) may have a difference of at least 100 times or more, preferably 1000 times or more.

일 예로, 제1 저항(R1)은 10kΩ, 제 2 저항(R2)은 10Ω 의 값을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the first resistor (R1) may have a value of 10 kΩ and the second resistor (R2) may have a value of 10 Ω, but is not limited thereto.

작은 값을 가지는 제2 저항(R2)과 직렬로 스위칭 소자(S3)가 연결되어 있다.A switching element (S3) is connected in series with a second resistor (R2) having a small value.

즉, 지연부(250)의 스위칭 소자(S3)의 온에 따라 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)이 병렬로 연결되어 합성된 저항에 의한 전압 값을 가지는 게이트 신호(Q2')가 제2 스위칭 소자(S2)의 게이트에 인가될 수 있다.That is, when the switching element (S3) of the delay unit (250) is turned on, the first resistor (R1) and the second resistor (R2) are connected in parallel, and a gate signal (Q2') having a voltage value by the synthesized resistance can be applied to the gate of the second switching element (S2).

한편, 지연부(250)의 스위칭 소자(S3)가 오프 상태에 있는 경우, 제2 저항(R2)으로는 전류가 흐르지 않으므로 제1 저항(R1), 즉 큰 저항을 통하여 전압 강하된 전압 값을 가지는 게이트 신호가 인가된다.Meanwhile, when the switching element (S3) of the delay unit (250) is in the off state, no current flows through the second resistor (R2), so a gate signal having a voltage value that has been dropped is applied through the first resistor (R1), i.e., the large resistor.

따라서, 앤드 게이트(230)의 출력 신호 값에 따라 턴온되는 지연부(250)의 스위칭 소자(S3)의 동작에 따라 게이트 구동부(240)로부터 출력된 게이트 신호가 보상되어 보상된 게이트 신호(Q2')가 출력된다. Accordingly, the gate signal output from the gate driving unit (240) is compensated according to the operation of the switching element (S3) of the delay unit (250) that is turned on according to the output signal value of the end gate (230), and the compensated gate signal (Q2') is output.

이와 같이 보상 게이트 신호(Q2')는 도 7과 같이, 감지부(170)의 감지 값과 기준 전압(ref)의 값을 비교한 값에 따라, 감지부(170)의 감지 값이 기준 전압(ref)보다 높은 구간, 즉 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 전압 값이 기준 값(ref) 이상으로서 방전이 충분히 이루어지지 않은 경우에는 해당 시간(d3)의 듀티 동안 게이트 구동부(240)의 출력된 게이트 신호의 전압을 낮추어 출력하도록(d4 형상 참조) 보상된 게이트 신호(Q2')를 생성한다.In this way, the compensation gate signal (Q2') generates a compensated gate signal (Q2') by lowering the voltage of the output gate signal of the gate driver (240) during the duty period of the corresponding time (d3) (see shape d4) when the detection value of the detection unit (170) is higher than the reference voltage (ref), that is, when the voltage value of the snubber capacitor (Cs1, Cs2) is higher than the reference value (ref) and discharge is not sufficient, based on the value compared with the detection value of the detection unit (170) and the value of the reference voltage (ref), thereby outputting the gate signal.

따라서, 제1 또는 제2 스위칭 소자(S1, S2)는 턴온 전압보다 현저히 낮은 레벨의 출력 전압(d4 구간 참조)에 대하여 턴온하지 않으므로, 제어부(210)의 클럭에 대하여 소정 듀티(d4)에 대한 턴온이 지연된 보상된 게이트 신호(Q2')가 생성된다. 따라서, 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)가 충분히 방전된 이후에 스위칭 소자(S1,S2)가 턴온됨으로써 ZVS를 확보하면서 스위칭 동작을 수행하게 된다.Accordingly, the first or second switching element (S1, S2) is not turned on for an output voltage (refer to the d4 section) that is significantly lower than the turn-on voltage, so that a compensated gate signal (Q2') whose turn-on is delayed for a predetermined duty (d4) with respect to the clock of the control unit (210) is generated. Accordingly, the switching element (S1, S2) is turned on after the snubber capacitor (Cs1, Cs2) is sufficiently discharged, thereby performing a switching operation while securing ZVS.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 효과를 나타내는 파형도이다.Figure 8 is a waveform diagram showing the effects according to embodiments of the present invention.

도 8은 스위칭 소자(S1, S2)의 게이트 신호를 보상하지 않고 제공되는 경우와 보상된 게이트 신호를 제공하는 경우에 대한 비교 파형이다. Figure 8 is a comparison waveform for cases where the gate signal of the switching element (S1, S2) is provided without compensation and cases where a compensated gate signal is provided.

관련 구동 모듈은 도 4의 모듈로 설명한다. The related driving module is described as the module in Fig. 4.

먼저, 첫번째 파형인 제어부(181)의 클럭 신호는 사용자의 출력 전력의 선택에 따라 정해진 듀티에 의해 하이 또는 로우를 갖는 신호 파형을 갖는다. 이와 같은 제어부(181)의 클럭 신호는 게이트 신호의 보상과 무관하게 동일한 파형을 가질 수 있다. First, the clock signal of the control unit (181), which is the first waveform, has a signal waveform that has high or low according to a duty determined according to the user's selection of output power. This clock signal of the control unit (181) can have the same waveform regardless of compensation of the gate signal.

이에 대하여, 두번째 파형인 게이트 신호는 보상 동작이 없는 경우에는 제어부(181)의 클럭과 동일한 파형을 가지게 되나, 도 4의 회로에 의하여 생성된 보상된 게이트 신호는 소정 구간 동안 하이(high)를 유지하지 않고, 클럭의 하이에 대하여 소정 시간 지연된 구간(d1)을 가진 후 하이로 천이하게 된다.In this regard, the second waveform, the gate signal, has the same waveform as the clock of the control unit (181) in the absence of compensation operation, but the compensated gate signal generated by the circuit of Fig. 4 does not remain high for a predetermined period, but transitions to high after a predetermined period of time (d1) delayed with respect to the high of the clock.

세번째 파형을 참고하면, 이와 같은 소정 시간의 지연된 구간(d1) 동안 스위칭 소자(S1, S2)의 양단 전압(V_CEs1)은 양의 값을 가지는데, 이는 스위칭 소자(S1, S2)가 완전히 방전되지 않은 상태임을 의미한다. Referring to the third waveform, during this delayed period (d1) of a predetermined time, the voltage (V _CE s1) across the switching elements (S1, S2) has a positive value, which means that the switching elements (S1, S2) are not completely discharged.

따라서, 스위칭 소자(S1, S2)가 완전히 방전되지 않은 상태에서는 스위칭 소자(S1, S2)가 턴온되지 않도록 로우 레벨의 보상된 게이트 신호가 인가된다.Therefore, a low-level compensated gate signal is applied to prevent the switching elements (S1, S2) from being turned on when the switching elements (S1, S2) are not completely discharged.

이와 같이, 스위칭 소자(S1, S2)의 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)가 완전히 방전된 상태인 P지점에서 스위칭 소자(S1, S2)가 턴온되므로, 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)가 방전되지 않은 지점인 P2에서의 턴온에 의해 발생하는 전류 피크(P4의 전류)의 스위칭 소자(S1, S2)로의 유입을 방지할 수 있다.In this way, since the switching elements (S1, S2) are turned on at point P where the snubber capacitors (Cs1, Cs2) of the switching elements (S1, S2) are completely discharged, it is possible to prevent the current peak (current of P4) caused by the turn-on at point P2 where the snubber capacitors (Cs1, Cs2) are not discharged from flowing into the switching elements (S1, S2).

따라서, 듀티 제어에 의해 출력을 제어하여 소음을 저감하면서도, 스위칭 소자(S1, S2)의 스너버 커패시터(Cs1, Cs2)의 충분한 방전 이후에 스위칭 소자(S1, S2)의 턴온을 유도하여 ZVS를 확보하고, 스위칭 손실을 막으며, 스위칭 소자(S1, S2)의 동작 안정성을 확보할 수 있다.Accordingly, by controlling the output through duty control, noise can be reduced, and by inducing the turn-on of the switching elements (S1, S2) after sufficient discharge of the snubber capacitors (Cs1, Cs2) of the switching elements (S1, S2), ZVS can be secured, switching loss can be prevented, and operational stability of the switching elements (S1, S2) can be secured.

1: 전자 유도 가열 조리기기 11: 탑플레이트
20: 케이스
51, 52, 53, 150 : 가열코일 120: 정류부
130: dc링크 커패시터 140: 인버터
160: 공진 커패시터 170: 감지부
180: 보상 게이트 제어부1: Electromagnetic induction heating cooking device 11: Top plate
20: Case
51, 52, 53, 150: Heating coil 120: Rectifier
130: dc link capacitor 140: inverter
160: Resonant capacitor 170: Detector
180: Compensation Gate Control Unit

Claims

In a drive module for supplying power to a load,
The above driving module,
An inverter that generates power according to the switching duty of a switching element that is turned on and off according to the driving frequency;
A detection unit that detects the voltage at both ends of the switching element and outputs a detection value; and
A compensation gate control unit is included to compensate for the gate signal of the switching element to secure ZVS of the switching element according to the detection value, thereby generating a compensated gate signal.
The above compensation gate control unit
A control unit which generates a clock having a switching duty determined according to the selected power;
A comparator that compares a reference voltage with a detection value of the detection unit and outputs an output when the detection value is smaller than the reference voltage;
AND gate that generates an output signal by performing AND operation on the output of the above comparator and the clock of the above control unit; and
A gate driver for generating the compensated gate signal according to the output signal of the above AND gate;
A drive module including:

In the first paragraph,
The above inverter
A first switching element and a second switching element connected in series with each other;
A first snubber capacitor connected in parallel with the first switching element to protect the first switching element; and
A second snubber capacitor connected to the second switching element in series to protect the second switching element.
A drive module characterized by including a .

In the second paragraph,
A driving module characterized in that the above detection unit detects the voltages at both ends of the first snubber capacitor and the second snubber capacitor, respectively, and generates each detection value.

delete

In the first paragraph,
The above inverter
A driving module characterized in that it performs on/off driving by a preset driving frequency and the output power is controlled to vary according to the switching duty of the switching element.

A heating coil that emits a specific level of power depending on the user's selection;
An inverter that generates the power according to the switching duty of a switching element that is turned on and off according to the driving frequency;
A detection unit that detects the voltage at both ends of the switching element and outputs a detection value; and
A compensation gate control unit is included, which compensates for the gate signal of the switching element to secure ZVS of the switching element according to the detection value, thereby generating a compensated gate signal;
The above compensation gate control unit
A control unit which generates a clock having a switching duty determined according to the selected power;
A comparator that compares a reference voltage with a detection value of the detection unit and outputs an output when the detection value is smaller than the reference voltage;
AND gate that generates an output signal by performing AND operation on the output of the above comparator and the clock of the above control unit; and
A gate driver that generates the compensated gate signal according to the output signal of the above AND gate.
An induction heating cooking appliance comprising:

In Article 10,
The above inverter
A first switching element and a second switching element connected in series with each other;
A first snubber capacitor connected in parallel with the first switching element to protect the first switching element; and
A second snubber capacitor connected to the second switching element in series to protect the second switching element.
An induction heating cooking appliance characterized by including a .

In Article 11,
An induction heating cooking device, characterized in that the detection unit detects the voltages at both ends of the first snubber capacitor and the second snubber capacitor, respectively, and generates respective detection values.

delete

In Article 10,
The above inverter
An induction heating cooking device characterized in that it performs on/off driving by a preset driving frequency and the output power is controlled to vary according to the switching duty of the switching element.

In Article 10,
The above induction heating cooking appliance,
A rectifier that receives commercial power and rectifies it; and
A DC link capacitor that stores the rectified voltage from the above rectifier and provides it to the inverter;
An induction heating cooking appliance further comprising: