KR20200056427A - 과전류 과전압 보호 회로, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 및 조리기구 - Google Patents

과전류 과전압 보호 회로, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 및 조리기구 Download PDF

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Abstract

과전류 과전압 보호 회로, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 및 조리기구에 있어서, 상기 과전류 과전압 보호 회로는, 공진 송신 유닛(110)의 공진 전류를 검출하여 전류 검출값을 출력하는 전류 검출 유닛(310), 공진 송신 유닛(110)의 공진 전압을 검출하여 전압 검출값을 출력하는 전압 검출 유닛(320), 전류 검출단 및 전압 검출단을 포함하는 메인 제어 유닛(130)을 포함하되, 전류 검출단은 전류 검출 유닛(310)의 출력단에 연결되고, 전압 검출단은 전압 검출 유닛(320)의 출력단에 연결되며, 메인 제어 유닛(130)은 전류 검출값이 사전 설정된 전류 한계값을 초과하거나 전압 검출값이 사전 설정된 전압 한계값을 초과하는 둘 중 적어도 하나의 경우, 구동 유닛(120)을 제어하여 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 작게 조정하거나 공진 송신 유닛(110)을 제어하여 공진 작업을 중지함으로써, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전압 과전류 보호를 실현한다.

Description

과전류 과전압 보호 회로, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 및 조리기구
본 발명은 가전제품 기술분야에 관한 것으로, 특히 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 및 분리식 조리기구에 관한 것이다.
무선 전력 공급 기술은 무선 연결의 우세를 갖고 있어, 구조 설계가 와이어링의 제한을 받지 않기에, 미래에 응용이 점점 더 많아질 것이다. 예를 들어 가전제품 업종에서, 분리 가능한 뚜껑(예를 들어 전기압력솥 뚜껑)에 전력을 공급하여, 윗 뚜껑의 온도 검출, 압력 검출 등 기능을 실현할 수 있으며, 분리식 핫플레이트에 대해, 플레이트를 통해 캐리어 부분에 무선 전력 공급을 진행할 수 있다.
무선 전력 공급은 교류 인버터 시스템을 통해 실현되며, 전력 제어는 폐쇄 루프이고, 열악한 경우, 과전류 및 과전압 상황이 쉽게 나타날 수 있으므로, 상응한 보호 회로를 증가하여 시스템이 보다 신뢰성이 있도록 해야 한다.
본 발명은 적어도 관련 기술에서의 기술 문제 중 하나를 어느 정도 해결하고자 한다. 이런 이유로, 본 발명의 첫 번째 목적은 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로를 제출하여, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전압 과전류 보호를 실현하는데 있다.
본 발명의 두 번째 목적은 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 제출하는데 있다.
본 발명의 세 번째 목적은 분리식 조리기구를 제출하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 첫 번째 측면은 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로를 제출하되, 상기 전자 유도 방식 무선 전력 시스템은 무선 전력 공급단과 무선 수신단을 포함하며, 상기 무선 전력 공급단은 공진 송신 유닛, 상기 공진 수신 유닛을 구동하여 공진 작업을 진행하는 구동 유닛, 메인 제어 유닛을 포함하고, 상기 메인 제어 유닛은 상기 구동 유닛을 제어하여 상기 공진 송신 유닛의 송신 전력을 조정하며, 상기 과전류 과전압 보호 회로는 전류 검출 유닛과 전압 검출 유닛을 포함하되, 상기 전류 검출 유닛은 상기 공진 송신 유닛에 연결되고, 상기 전류 검출 유닛은 상기 공진 송신 유닛의 공진 전류를 검출하여 전류 검출값을 출력하며, 상기 전압 검출 유닛은 상기 공진 송신 유닛에 연결되고, 상기 전압 검출 유닛은 상기 공진 송신 유닛의 공진 전압을 검출하여 전압 검출값을 출력하며, 그 중, 메인 제어 유닛은 전류 검출단과 전압 검출단을 포함하고, 상기 전류 검출단은 상기 전류 검출 유닛의 출력단에 연결되고, 상기 전압 검출단은 상기 전압 검출 유닛의 출력단에 연결되며, 상기 메인 제어 유닛은 상기 전류 검출값이 사전 설정된 전류 한계값을 초과하거나 상기 전압 검출값이 사전 설정된 전압 한계값을 초과하는 둘 중 적어도 하나의 경우, 상기 구동 유닛을 제어하여 상기 공진 송신 유닛의 송신 전력을 작게 조정하거나 상기 공진 송신 유닛을 제어하여 공진 작업을 중지한다.
본 발명의 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로는, 전류 검출 유닛을 통해 공진 송신 유닛의 공진 전류를 검출하여 전류 검출값을 출력하고, 전압 검출 유닛을 통해 공진 송신 유닛의 공진 전압을 검출하여 전압 검출값을 출력하며, 메인 제어 유닛은 전류 검출값이 사전 설정된 전류 한계값을 초과하거나 전압 검출값이 사전 설정된 전압 한계값을 초과하는 둘 중 적어도 하나의 경우, 구동 유닛을 제어하여 공진 송신 유닛의 송신 전력을 작게 조정하거나 공진 송신 유닛을 제어하여 공진 작업을 중지함으로써, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전압 과전류 보호를 실현한다.
구체적으로, 상기 구동 유닛은 코일 구동 회로, 제1 스위칭 트랜지스터 및 제2 스위칭 트랜지스터를 포함하되, 상기 코일 구동 회로의 제어 신호 수신단은 상기 메인 제어 유닛에 연결되고, 상기 코일 구동 회로의 제1 구동 출력단은 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 제어단에 연결되며, 상기 코일 구동 회로의 제2 구동 출력단은 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제어단에 연결되고, 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 일단은 전력공급원에 연결되며, 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 타단은 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 일단에 연결되고 제1 노드를 가지며, 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 타단은 상기 공진 송신 유닛에 연결된다.
구체적으로, 상기 공진 송신 유닛은 공진 콘덴서와 무선 송신 코일을 포함하되, 상기 공진 콘덴서의 일단은 상기 제1 노드에 연결되고, 상기 공진 콘덴서의 타단은 상기 무선 송신 코일의 일단에 연결되며, 상기 무선 송신 코일의 타단은 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 타단에 연결된다.
구체적으로, 상기 전류 검출 유닛은, 전류 검출 저항, 제1 저항, 연산 증폭기, 제1 콘덴서 및 제3 저항을 포함하되, 상기 전류 검출 저항의 일단은 상기 공진 송신 유닛의 무선 송신 코일에 연결되고 제2 노드를 가지며, 상기 전류 검출 저항의 타단은 접지되고, 상기 제1 저항의 일단은 상기 제2 노드에 연결되며, 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단은 상기 제1 저항의 타단에 연결되고, 상기 연산 증폭기의 반전 입력단은 제2 저항을 통해 접지되며, 상기 연산 증폭기의 출력단은 상기 전류 검출 회로의 출력단으로 되고, 상기 제1 콘덴서의 일단은 상기 제1 저항의 타단 및 상기 연산 증폭기의 비반전 입력단에 각각 연결되며, 상기 제1 콘덴서의 타단은 접지되고, 상기 제3 저항은 상기 연산 증폭기의 반전 입력단과 출력단 사이에 연결된다.
구체적으로, 상기 전압 검출 유닛은, 제1 이극관, 제4 저항, 제5 저항및 제2 콘덴서를 포함하되, 상기 제1 이극관의 양극은 상기 공진 송신 유닛의 공진 콘덴서 및 무선 송신 코일에 각각 연결되고, 상기 제4 저항의 일단은 상기 제1 이극관의 음극에 연결되며, 상기 제5 저항의 일단은 상기 제4 저항의 타단에 연결되고 제3 노드를 가지며, 상기 제5 저항의 타단은 접지되고, 그 중, 상기 제3 노드는 상기 전압 검출 유닛의 출력단으로 되며, 상기 제2 콘덴서는 상기 제5 저항과 병렬 연결된다.
또한, 상기 무선 전력 공급단은 통신 복조 회로를 더 포함하되, 상기 통신 복조 회로는 상기 메인 제어 유닛과 상기 코일 구동 회로 사이에 연결되고, 상기 메인 제어 유닛은 상기 통신 복조 회로를 통해 상기 무선 수신단에서 피드백한 통신 정보를 수신한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 두 번째 측면은 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 제출하였으며, 이는 상술한 과전류 과전압 보호 회로를 포함한다.
본 발명의 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템은 상술한 과전류 과전압 보호 회로를 통해, 과전압 과전류 보호를 실현할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 세 번째 측면은 분리식 조리기구를 제출하였으며, 이는 상술한 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 포함한다.
구체적으로, 상기 무선 전력 공급단은 분리식 조리기구의 본체에 설치되며, 상기 무선 수신단은 분리식 조리기구의 뚜껑에 설치된다.
또한, 상기 분리식 조리기구는 분리식 전기밥솥 또는 분리식 전기압력솥이다.
본 발명의 분리식 조리기구는, 상술한 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 통해, 과전압 과전류 보호를 실현할 수 있으며, 더 나아가 제품의 안전성과 신뢰성을 향상시킨다.
도 1은 본 발명 실시예에 따른 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 구조 설명도이다.
도 2는 본 발명 실시예에 따른 과전류 과전압 보호 회로를 구비하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 구조 설명도이다.
도 3은 본 발명 일 실시예에 따른 전류 검출 유닛을 구비하는 무선 수신단의 회로 구조도이다.
도 4는 본 발명 일 실시예에 따른 전압 검출 유닛을 구비하는 무선 수신단의 회로 구조도이다.
아래에 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하도록 하며, 상기 실시예의 예시는 첨부 도면에 표시된다. 그 중 시종일관 동일하거나 유사한 표기 부호는 동일하거나 유사한 소자 또는 동일하거나 유사한 기능을 구비한 소자를 나타낸다. 아래에 첨부 도면을 참조하여 설명하는 실시예는 예시적인 것으로, 본 발명을 해석하려는 것이며, 본 발명에 대한 한정으로 이해되어서는 아니된다.
아래에 첨부 도면을 참조하여 본 발명 실시예에서 제출한 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 및 분리식 조리기구를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명 실시예에 따른 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 구조 설명도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예의 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템은 무선 전력 공급단(100)과 무선 수신단(200)을 포함한다. 예를 들어, 분리식 전기압력솥에서, 무선 전력 공급단(100)은 본체에 설치되고, 무선 수신단(200)은 뚜껑에 설치될 수 있다.
그 중, 무선 전력 공급단(100)은 공진 송신 유닛(110), 공진 송신 유닛(110)을 구동하여 공진 작업을 진행하는 구동 유닛(120) 및 메인 제어 유닛(130)을 포함하며, 메인 제어 유닛(130)은 구동 유닛(120)을 제어하여 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 조정한다. 무선 수신단(200)은 공진 수신 유닛(210), 정류 유닛(220), 필터링 유닛(230) 및 제어 유닛(240)을 포함하며, 그 중, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템 작동 시, 메인 제어 유닛(130)은 구동 유닛(120)(예를 들어 교류 인버터 회로)을 제어하여, 공진 송신 유닛(110)(예를 들어 송신 코일과 공진 콘덴서)이 교류 전자기장을 생성함으로써, 무선 수신단(200)의 공진 수신 유닛(210)(예를 들어 수신 코일과 공진 콘덴서)이 유도 전압을 생성하도록 하고, 이어서 정류 유닛(220)과 필터링 유닛(230)을 거쳐 정류 필터링 후 안정된 직류 전류를 얻으며, 그 다음 기타 부하(270)(예를 들어 뚜껑의 압력 센서, 온도 센서 등)에 전력을 공급한다. 구체적으로 기타 부하(27)에 전력 공급 여부는 제어 유닛(240)이 제어하여 실현한다.
도 2는 본 발명 실시예에 따른 과전류 과전압 보호 회로를 구비하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 구조 설명도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 과전류 과전압 보호 회로는 전류 검출 유닛(310)과 전압 검출 유닛(320)을 포함한다.
그 중, 전류 검출 유닛(310)은 공진 송신 유닛(110)에 연결되고, 전류 검출 유닛(310)은 공진 송신 유닛(110)의 공진 전류를 검출하여 전류 검출값을 출력하며, 전압 검출 유닛(320)은 공진 송신 유닛(110)에 연결되고, 전압 검출 유닛(320)은 공진 송신 유닛(110)의 공진 전압을 검출하여 전압 검출값을 출력한다. 메인 제어 유닛(130)은 전류 검출단과 전압 검출단을 포함하되, 전류 검출단은 전류 검출 유닛(310)의 출력단에 연결되고, 전압 검출단은 전압 검출 유닛(320)의 출력단에 연결되며, 메인 제어 유닛(130)은 전류 검출값이 사전 설정된 전류 한계값을 초과하거나 전압 검출값이 사전 설정된 전압 한계값을 초과하는 둘 중 적어도 하나의 경우, 구동 유닛(120)을 제어하여 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 작게 조정하거나 공진 송신 유닛(110)을 제어하여 공진 작업을 중지한다.
예를 들어, 공진 송신 유닛(110)의 공진 전류가 일정한 값을 초과하고 최고 전류 한계값보다 작은 경우, 또는 공진 송신 유닛(110)의 공진 전압이 일정한 값을 초과하고 최고 전압 한계값보다 작은 경우, 메인 제어 유닛(130)은 구동 유닛(120)을 제어해 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 낮추고 또한 공진 송신 유닛(110)의 공진 전압과 공진 전류를 낮춤으로써, 시스템을 보호함과 동시에 시스템이 계속 작동하도록 한다. 그러나, 공진 송신 유닛(110)의 공진 전류가 최고 전류 한계값을 초과하거나 공진 전압이 최고 전압 한계값을 초과하는 경우, 메인 제어 유닛(130)은 공진 송신 유닛(110)을 제어하여 공진 작업을 중지함으로써, 전반 시스템에 대한 과전압 및 과전류 보호를 실현한다.
아래에 첨부 도면을 결합하여 구동 유닛(120), 전류 검출 유닛(310) 및 전압 검출 유닛(320)의 구체적인 회로 구조를 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 유닛(120)은 코일 구동 회로(121), 제1 스위칭 트랜지스터(Q1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)를 포함하며, 코일 구동 회로(121)의 제어 신호 수신단은 메인 제어 유닛(130)에 연결되고, 코일 구동 회로(121)의 제1 구동 출력단은 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제어단에 연결되며, 코일 구동 회로(121)의 제2 구동 출력단은 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제어단에 연결되고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 일단은 전력공급원(VDD)에 연결되며, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 타단은 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 일단에 연결되고 제1 노드(J1)를 가지며, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 타단은 공진 송신 유닛(110)에 연결된다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공진 송신 유닛(110)은 공진 콘덴서(C)와 무선 송신 코일(L)을 포함하며, 공진 콘덴서(C)의 일단은 제1 노드(J1)에 연결되고, 공진 콘덴서(C)의 타단은 무선 송신 코일(L)의 일단에 연결되며, 무선 송신 코일(L)의 타단은 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 타단에 연결된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류 검출 유닛(310)은, 전류 검출 저항(R), 제1 저항(R1), 연산 증폭기(U), 제2 저항(R2), 제1 콘덴서(C1) 및 제3 저항(R3)을 포함하며, 그 중, 전류 검출 저항(R)의 일단은 공진 송신 유닛(110)의 무선 송신 코일(L)에 연결되고 제2 노드(J2)를 가지며, 전류 검출 저항(R)의 타단은 접지(GND)되고, 제1 저항(R1)의 일단은 제2 노드(J2)에 연결되며, 연산 증폭기(U)의 비반전 입력단은 제1 저항(R1)의 타단에 연결되고, 연산 증폭기(U)의 반전 입력단은 제2 저항(R2)을 통해 접지(GND)되며, 연산 증폭기(U)의 출력단은 전류 검출 회로의 출력단으로 되고, 제1 콘덴서(C1)의 일단은 제1 저항(R1)의 타단 및 연산 증폭기(U)의 비반전 입력단에 각각 연결되며, 제1 콘덴서(C1)의 타단은 접지(GND)되고, 제3 저항(R3)은 연산 증폭기(U)의 반전 입력단과 출력단 사이에 연결된다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 공진 송신 유닛(110)의 무선 송신 코일(L)의 일단에 전류 검출 저항(R)을 증가하여 전류에 대한 검출을 실현하며, 그 검출 원리는 다음과 같다. 전류 검출 저항(R)의 연결 위치는 공진 송신 유닛(110)의 전력 소모가 전부 전류 검출 저항(R)을 통과하게 됨을 결정하고, 전류 검출 저항(R) 양단의 전압을 검출하여 공진 송신 유닛(110)의 공진 전류를 검출할수 있다. 무선 전력 공급의 전력이 비교적 크기에 공진 전류가 크지만, 효율과 저항 정격 출력 측면의 원인으로 인해, 통상적으로 전류 검출 저항(R)의 저항값은 1옴 이하이고, 전류 검출 저항(R)이 상대적으로 작기에, 전류 검출 저항(R)에서의 전압이 상대적으로 비교적 낮으며, 직접 검출하는 경우, 검출 정확도가 비교적 차하기에, 연산 증폭기(U)를 추가하여 미약한 전압 신호를 증폭하고 AD 검출을 진행함으로써, 비교적 정확한 전류 검출값을 얻는다.
메인 제어 유닛(130)은 전류 검출값을 얻은 후 과전류 보호를 진행할 수 있으며, 그 중, 전류 검출값이 전류 한계값을 초과하는 경우, 메인 제어 유닛(130)은 구동 유닛(120)을 제어하여 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 작게 조정하거나 공진 송신 유닛(110)을 제어하여 공진 작업을 중지한다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 전압 검출 유닛(320)은, 제1 이극관(D1), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5) 및 제2 콘덴서(C2)를 포함하며, 그 중, 제1 이극관(D1)의 양극은 공진 송신 유닛(110)의 공진 콘덴서(C) 및 무선 송신 코일(L)에 각각 연결되고, 제4 저항(R)의 일단은 제1 이극관(D1)의 음극에 연결되며, 제5 저항(R5)의 일단은 제4 저항의 타단에 연결되고 제3 노드(J3)를 가지며, 제5 저항(R5)의 타단은 접지(GND)되고, 그 중, 제3 노드(J3)는 전압 검출 유닛의 출력단으로 되며, 제2 콘덴서(C2)는 제5 저항(R5)과 병렬 연결된다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 증가된 제1 이극관(D1), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5) 및 제2 콘덴서(C2)를 통해 전압 검출을 실현하며, 그 검출 원리는 다음과 같다. 무선 전력 공급 시스템 작동 시, 공진 송신 유닛(110)의 무선 송신 코일(L)에 교변 전압이 산생되며, 제1 이극관(D1)을 통해 해당 전압을 정류하고, 제4 저항(R4) 및 제5 저항(R5)을 통해 분압하여, 고전압을 메인 제어 유닛(130)이 식별 가능한 저전압으로 분압하고, 이와 동시에 제2 콘덴서(C2)를 통해 해당 저전압을 필터링하여 안정된 직류 전압을 얻으며, 메인 제어 유닛(130)이 이 전압을 검출하면 공진 송신 유닛(110)의 공진 전압을 검출할수 있다.
메인 제어 유닛(130)이 전압 검출값을 얻은 후, 과전압 보호를 진행할 수 있으며, 그 중, 전압 검출값이 전압 한계값을 초과하는 경우, 메인 제어 유닛(130)은 구동 유닛(120)을 제어하여 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 작게 조정하거나 공진 송신 유닛(110)을 제어하여 공진 작업을 중지한다.
따라서, 상술한 전압 검출 유닛과 전류 검출 유닛을 통해 시스템에 대한 과전압 및 과전류 보호를 실현할 수 있다.
또한, 전반 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템에 있어서, 송신 코일과 수신 코일은 무선 전력 공급의 관건 부품이고, 생산 과정에, 송신 코일과 수신 코일은 삽입 연결 또는 용접 연결의 방식으로 회로기판에 고정되며, 삽입 연결 또는 용접 연결 불량이 쉽게 나타나서 제품의 신뢰성이 차해지므로, 해당 시스템이 송신 코일과 발신 코일의 상태를 자동으로 검사할 수 있어, 문제점의 조사에 편리함과 동시에 불량제품의 시장 유입을 방지할 수 있기를 바라는 것이다.
본 발명의 실시예에서, 상술한 전류 검출 유닛(310)과 전압 검출 유닛(320)은 시스템에 대한 과전압 및 과전류 보호를 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 무선 송신 코일 상태의 자동 검사도 실현할 수 있다.
구체적으로, 메인 제어 유닛(130)은 전류 검출 유닛(310)을 통해 전류 검출값을 검출한 다음, 해당 전류 검출값을 판단하되, 해당 전류 검출값이 기본적으로 0이면, 무선 송신 코일(L)이 개방 상태임을 설명하고, 해당 전류 검출값이 사전 설정 전류 한계값(코일 단락 시의 전류값이 코일 정상 시의 전류값보다 큼)보다 크면, 무선 송신 코일(L)이 단락 상태임을 설명하며, 이리하여 전류 검출 유닛(310)이 검출한 전류 검출값을 통해 코일이 개방 상태 또는 단락 상태에 처한 여부를 판단할 수 있다. 메인 제어 유닛(130)이 전압 검출 유닛(320)을 통해 전압 검출값을 검출하면, 해당 전압 검출값을 판단하되, 해당 전압 검출값이 기본적으로 0이면, 무선 송신 코일(L)이 단락 상태에 처했음을 설명한다. 따라서, 전류 검출 방식을 통해 개방 또는 단락을 포함하여 무선 송신 코일이 잘 설치되었는지 검출해낼 수 있으며, 전압 검출 방식을 통해 무선 송신 코일이 단락된 상황을 검출해낼 수 있다.
무선 수신 코일에 대해 설명해야 할 것은, 삽입 연결 또는 용접 연결 불량 문제가 나타나는 경우, 이는 무선 송신 코일이 전달하는 에너지를 수신할 수 없기에, 수신단에 전기가 없는 상태에서, 무선 수신 코일에 삽입 연결 또는 용접 연결 불량 문제가 있음을 판단할 수 있다. 따라서, 상술한 전류 검출 유닛, 전압 검출 유닛 및 수신 코일 자체의 특점에 의해, 시스템의 송신 코일과 수신 코일 상태의 자동 검사를 실현할 수 있어, 문제점의 조사에 편리함과 아울러 불량제품이 시장에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 무선 전력 공급단(100)은 통신 복조 회로(140)를 더 포함하며, 통신 복조 회로(140)는 메인 제어 유닛(130)과 구동 유닛(120)의 코일 구동 회로(121) 사이에 연결되고, 메인 제어 유닛(130)은 통신 복조 회로(140)를 통해 무선 수신단(100)에서 피드백하는 통신 정보를 수신한다. 예를 들어, 메인 제어 유닛(130)은 통신 복조 회로(140)(예를 들어 전압 전류 샘플링 회로, 온도 샘플링 회로 등)를 통해 구동 유닛(120)의 전압 신호, 전류 신호 및 온도 신호 등을 검출하여, 구동 유닛(120)의 현재 작동 상태를 판단하고, 구동 유닛(120)의 현재 작동 상태에 따라 코일 구동 회로(121)를 합리하게 제어한다. 구체적인 회로 구조는 종래기술을 사용하여 구현 가능한 것으로, 여기서 상세하게 설명하지 않도록 한다.
마찬가지로, 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 수신단(200)은 통신 복조 회로(250)와 통신 복조 회로(260)를 더 포함할 수 있으며, 통신 복조 회로(250)와 통신 복조 회로(260)는 공진 수신 유닛(210)과 제어 유닛(240) 사이에 연결되고, 통신 복조 회로(250)와 통신 복조 회로(260)는 각각 공진 수신 유닛(210)에 전압, 전류 검출 등을 진행하며, 제어 유닛(240)은 통신 복조 회로(250)와 통신 복조 회로(260)가 피드백한 공진 수신 유닛(210)의 전압 전류 등에 따라 필터링 유닛(230)을 제어하고, 그 중, 필터링 유닛(230)에는 부하(270)를 전기 연결하도록 제어하기 위한 스위칭 트랜지스터 등이 설치되어, 부하(270)에 대한 전력 공급 여부를 제어할 수 있다. 구체적인 회로 구조는 종래기술을 사용하여 구현 가능한 것으로, 여기서 상세하게 설명하지 않도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명 실시예에 따른 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로는, 전류 검출 유닛을 통해 공진 송신 유닛의 공진 전류를 검출하여 전류 검출값을 출력하고, 전압 검출 유닛을 통해 공진 송신 유닛의 공진 전압을 검출하여 전압 검출값을 출력하며, 메인 제어 유닛은 전류 검출값이 사전 설정된 전류 한계값을 초과하거나 전압 검출값이 사전 설정된 전압 한계값을 초과하는 둘 중 적어도 하나의 경우, 구동 유닛을 제어하여 공진 송신 유닛의 송신 전력을 작게 조정하거나 공진 송신 유닛을 제어하여 공진 작업을 중지함으로써, 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전압 과전류 보호를 실현한다.
또한, 본 발명의 실시예는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 더 제출하였으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 이는 상술한 과전류 과전압 보호 회로를 포함하며, 구체적인 내용은 여기서 상세하게 설명하지 않도록 한다.
본 발명 실시예의 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템은 상술한 과전류 과전압 보호 회로를 통해, 과전압 과전류 보호를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 분리식 조리기구를 더 제출하였으며, 이는 상술한 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 포함한다. 예를 들어, 분리식 조리기구는 분리식 전기밥솥 또는 분리식 전기압력솥일 수 있다.
본 발명의 분리식 조리기구는, 상술한 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 통해, 과전압 과전류 보호를 실현할 수 있으며, 더 나아가 제품의 안전성과 신뢰성을 향상시킨다.
본 발명의 설명에서, 이해해야 할 것은, 용어 “중심”, “세로방향”, “가로방향”, “길이”, “너비”, “두께”, “상”, “하”, “앞”, “뒤”, “좌”, “우”, “수직”, “수평”, “상단”, “하단”, “내”, “외”, “시계방향”, “시계반대방향”, “축방향”, “반경방향”, “둘레방향” 등이 가리키는 방위 또는 위치 관계는 첨부 도면에 기초하여 표시되는 방위 또는 위치 관계로서, 단지 본 발명을 설명하는데 편리하고 설명을 단순화하기 위한 것일 뿐, 가리키는 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방위를 구비하고, 특정된 방위로 구성되고 조작되어야 함을 지시하거나 암시하는 것이 아니기에, 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 아니된다.
또한, 용어 “제1”, “제2”는 단지 목적을 설명하는데 사용되며, 상대적 중요성을 가리키거나 암시하는 것으로, 또는 가리키는 기술 특징의 수량을 은연중 내포하여 명확히 가리키는 것으로 이해해서는 아니된다. 이리하여, “제1”, “제2”로 한정된 특징은 명시적 또는 암시적으로 적어도 하나의 해당 특징을 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서, 별도 명확한 구체적인 한정이 없는 한, “복수”의 함의는 두 개, 세 개 등과 같이 적어도 두 개이다.
본 발명에서, 별도 명확한 규정과 한정이 없는 한, 용어 “장착되다”, “연결되다”, “연결하다”, “고정하다” 등 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하는 것으로, 예를 들어, 고정적인 연결일 수 있고, 탈부착 가능한 연결일 수도 있으며, 또는 일체화를 이룰 수 있으며, 기계적 연결일 수 있고, 전기적인 연결일 수도 있으며, 직접적인 연결일 수 있고, 중간 매개체를 통한 간접적인 연결일 수도 있으며, 두 개 소자 내부의 연결이거나 두 개 소자의 상호 작용 관계일 수도 있다. 당업자들은 구체적인 경우에 따라 상술한 용어가 본 발명에서의 구체적인 함의를 이해할 수 있다.
본 발명에서, 별도 명확한 규정과 한정이 없는 한, 제1 특징이 제2 특징 “상” 또는 “하”에 있다함은 제1 특징과 제2 특징의 직접적인 접촉이거나, 제1 특징과 제2 특징이 중간 매개체를 통한 간접적인 접촉일 수 있다. 또한, 제1 특징이 제2 특징 “의 위”, “위쪽” 및 ”윗면”에 있다함은 제1 특징이 제2 특징의 바로 위쪽 또는 경사진 위쪽에 있을 수 있거나, 또는 단지 제1 특징의 수평 높이가 제2 특징보다 높다는 것을 나타낸다. 제1 특징이 제2 특징”의 아래”, “아래쪽” 및 ”아랫면”에 있다함은 제1 특징이 제2 특징의 바로 아래쪽 또는 경사진 아래쪽에 있을 수 있거나, 또는 단지 제1 특징의 수평 높이가 제2 특징보다 작다는 것을 나타낸다.
본 명세서의 설명에서, 참고 용어 “일 실시예”, “일부 실시예”, “예시”, “구체적인 예시” 또는 “일부 예시” 등의 서술는 해당 실시예 또는 예시를 결합한 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점이 본 발명의 적어도 일 실시예 또는 예시에 포함됨을 가리킨다. 본 명세서에서, 상술한 용어의 예시적 설명은 반드시 동일한 실시예 또는 예시를 가리키는 것은 아니다. 또한, 설명된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특점은 임의 하나 또는 복수의 실시예 또는 예시에서 적합한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 서로 모순되지 않는 경우, 당업자들은 본 명세서에 설명된 서로 다른 실시예 또는 예시 및 서로 다른 실시예 또는 예시의 특징을 결합하거나 조합할 수 있다.
비록 위에서 본 발명의 실시예를 도시하고 설명하였지만, 상술한 실시예는 예시적인 것으로 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 아니되며, 당업자들이 본 발명의 범위 내에서 상술한 실시예에 대해 변화, 수정, 치환 및 변형을 진행할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로에 있어서,
    상기 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템은 무선 전력 공급단(100)과 무선 수신단(200)을 포함하되, 상기 무선 전력 공급단(100)은 공진 송신 유닛(110), 상기 공진 송신 유닛(110)을 구동하여 공진 작업을 진행하는 구동 유닛(120) 및 상기 구동 유닛(120)을 제어하여 상기 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 조정하는 메인 제어 유닛(130)을 포함하며, 상기 과전류 과전압 보호 회로는, 전류 검출 유닛(310)과 전압 검출 유닛(320)을 포함하되,
    상기 전류 검출 유닛(310)은 상기 공진 송신 유닛(110)에 연결되고, 상기 전류 검출 유닛(310)은 상기 공진 송신 유닛(110)의 공진 전류를 검출하여 전류 검출값을 출력하며,
    상기 전압 검출 유닛(320)은 상기 공진 송신 유닛(110)에 연결되고, 상기 전압 검출 유닛(320)은 상기 공진 송신 유닛(110)의 공진 전압을 검출하여 전압 검출값을 출력하며,
    그 중, 상기 메인 제어 유닛(130)은 전류 검출단과 전압 검출단을 포함하되, 상기 전류 검출단은 상기 전류 검출 유닛(310)의 출력단에 연결되고, 상기 전압 검출단은 상기 전압 검출 유닛(320)의 출력단에 연결되며, 상기 메인 제어 유닛(130)은 상기 전류 검출값이 사전 설정된 전류 한계값을 초과하거나 상기 전압 검출값이 사전 설정된 전압 한계값을 초과하는 둘 중 적어도 하나의 경우, 상기 구동 유닛(120)을 제어하여 상기 공진 송신 유닛(110)의 송신 전력을 작게 조정하거나 상기 공진 송신 유닛(110)을 제어하여 공진 작업을 중지하는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 유닛(120)은 코일 구동 회로(121), 제1 스위칭 트랜지스터(Q1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)를 포함하되, 상기 코일 구동 회로(121)의 제어 신호 수신단은 메인 제어 유닛(130)에 연결되고, 상기 코일 구동 회로(121)의 제1 구동 출력단은 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제어단에 연결되며, 상기 코일 구동 회로(121)의 제2 구동 출력단은 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제어단에 연결되고, 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 일단은 전력공급원(VDD)에 연결되며, 상기 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 타단은 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 일단에 연결되고 제1 노드(J1)를 가지며, 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 타단은 상기 공진 송신 유닛(110)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공진 송신 유닛(110)은 공진 콘덴서(C)와 무선 송신 코일(L)을 포함하되, 상기 공진 콘덴서(C)의 일단은 제1 노드(J1)에 연결되고, 상기 공진 콘덴서(C)의 타단은 상기 무선 송신 코일(L)의 일단에 연결되며, 상기 무선 송신 코일(L)의 타단은 상기 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 타단에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 검출 유닛(310)은 전류 검출 저항(R), 제1 저항(R1), 연산 증폭기(U), 제1 콘덴서(C1) 및 제3 저항(R3)을 포함하되,
    상기 전류 검출 저항(R)의 일단은 상기 공진 송신 유닛(110)의 무선 송신 코일(L)에 연결되고 제2 노드(J2)를 가지며, 상기 전류 검출 저항(R)의 타단은 접지(GND)되고,
    상기 제1 저항(R1)의 일단은 상기 제2 노드(J2)에 연결되며,
    상기 연산 증폭기(U)의 비반전 입력단은 상기 제1 저항(R1)의 타단에 연결되고, 상기 연산 증폭기(U)의 반전 입력단은 제2 저항(R2)을 통해 접지(GND)되며, 상기 연산 증폭기(U)의 출력단은 상기 전류 검출 유닛(310)의 출력단으로 되고,
    상기 제1 콘덴서(C1)의 일단은 상기 제1 저항(R1)의 타단 및 상기 연산 증폭기(U)의 비반전 입력단에 각각 연결되며, 상기 제1 콘덴서(C1)의 타단은 접지(GND)되고,
    상기 제3 저항(R3)은 상기 연산 증폭기(U)의 반전 입력단과 출력단 사이에 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전압 검출 유닛(320)은 제1 이극관(D1), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5) 및 제2 콘덴서(C2)를 포함하되,
    상기 제1 이극관(D1)의 양극은 상기 공진 송신 유닛(110)의 공진 콘덴서(C) 및 무선 송신 코일(L)에 각각 연결되고,
    상기 제4 저항(R)의 일단은 상기 제1 이극관(D1)의 음극에 연결되며,
    상기 제5 저항(R5)의 일단은 상기 제4 저항의 타단에 연결되고 제3 노드(J3)를 가지며, 상기 제5 저항(R5)의 타단은 접지(GND)되고, 그 중, 상기 제3 노드(J3)는 상기 전압 검출 유닛(320)의 출력단으로 되며,
    상기 제2 콘덴서(C2)는 상기 제5 저항(R5)과 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 무선 전력 공급단(100)은 통신 복조 회로(140)를 더 포함하되, 상기 통신 복조 회로(140)는 상기 메인 제어 유닛(130)과 상기 코일 구동 회로(121) 사이에 연결되고, 상기 메인 제어 유닛(130)은 상기 통신 복조 회로(140)를 통해 상기 무선 수신단(100)에서 피드백한 통신 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템의 과전류 과전압 보호 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템.
  8. 제7항에 기재된 전자 유도 방식 무선 전력 공급 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리식 조리기구.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 무선 전력 공급단은 분리식 조리기구의 본체에 설치되며, 상기 무선 수신단은 분리식 조리기구의 뚜껑에 설치되는 것을 특징으로 하는 분리식 조리기구.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 분리식 조리기구는 분리식 전기밥솥 또는 분리식 전기압력솥인 것을 특징으로 하는 분리식 조리기구.
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