WO2020046067A1 - 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법 - Google Patents

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driving frequency
driving
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김광록
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Definitions

  • the present invention relates to an induction heating apparatus and a control method of an induction heating apparatus, and more particularly, to an induction heating apparatus and a control method of an induction heating apparatus that can reduce interference noise.
  • the method of heating the vessel using electricity is largely divided into resistance heating and induction heating.
  • the resistance heating method is a method of heating a container by transferring heat generated when a current flows through a non-metal heating element such as a metal resistance wire or silicon carbide to the container through radiation or conduction.
  • the induction heating method is a method in which the container itself is heated by generating an eddy current in a container made of a metal component by using a magnetic field generated around the working coil when applying a high frequency power of a predetermined size to the working coil.
  • the induction heating method As power is applied to the induction heating apparatus, a high frequency voltage having a predetermined magnitude is applied to the working coil. Accordingly, an induction magnetic field is generated around the working coil disposed inside the induction heating apparatus. When the magnetic field lines of the induced magnetic field generated in this way pass through the bottom of the container including the metal component placed on the induction heating device, an eddy current is generated inside the bottom of the container. When the generated eddy current flows to the bottom of the container, the container itself is heated.
  • recently used induction heating apparatus includes two or more heating regions and two or more working coils corresponding thereto.
  • power for driving is supplied to the two working coils, respectively.
  • each working coil generates a resonance frequency.
  • interference noise caused by driving of the working coil is generated.
  • the interference noise generated as described above causes a great inconvenience to the user who uses the induction heating apparatus and may cause the user to suspect a failure of the induction heating apparatus.
  • One way to reduce interference noise is to adjust the output of each heating zone or control the operating frequency of each working coil through the operation control of the power supply module for supplying power to the working coil.
  • a plurality of working coils are simultaneously driven by sequentially turning on / off a switching element connected to each induction coil by time division in an induction heating apparatus including a plurality of working coils. Even if the interference noise is disclosed.
  • FIG. 1 is a graph illustrating a frequency control method for reducing interference noise of an induction heating apparatus according to the prior art.
  • f1 represents a driving frequency of the first working coil
  • f2 represents a driving frequency of the second working coil
  • T represents time
  • the first working coil may be configured to correspond to a driving frequency corresponding to the driving command issued by the user to provide an output corresponding to the driving command issued by the user. , 30 kHz).
  • the user may issue a drive command for the second working coil.
  • a driving command for the second working coil is input, the second working coil starts to be driven at a preset frequency (eg, 70 kHz) at a time point T1.
  • a preset frequency eg, 70 kHz
  • the first working coil is continuously driven at the existing driving frequency (30 kHz).
  • the induction heating apparatus is then used until the driving frequency of the second working coil reaches a frequency for supplying an output corresponding to the driving command for the second working coil, that is, a target frequency (eg, 30 kHz).
  • a target frequency eg, 30 kHz.
  • the drive frequency of the second working coil is adjusted.
  • the driving frequency of the second working coil reaches the target frequency at the time point T2
  • the second working coil is driven at 30 kHz after the time point T2.
  • both the first working coil and the second working coil maintain the driving state from the time point T1 to the time point T2 after the driving command for the second working coil is input.
  • the difference value between the driving frequency of the first working coil and the driving frequency of the second working coil is included in the audible frequency band (2k to 20kHz).
  • interference noises due to the driving of the second working coil are generated from the time point T1 to the time point T2.
  • an object of the present invention is to provide an induction heating device and a method of controlling the induction heating device that can reduce the interference noise that may occur in the process of driving the working coil to the determined target frequency after the target frequency of the working coil is determined.
  • determining the first target frequency of the first working coil corresponding to the driving command for the first working coil, the driving command for the second working coil Determining a second target frequency of the second working coil corresponding to the final driving frequency of the first working coil and the final driving of the second working coil based on the first target frequency and the second target frequency. Determining the frequency.
  • determining the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil based on the second target frequency may include the first target frequency and the second target frequency. Calculating a difference value of the frequency and determining a final driving frequency of the first working coil and a final driving frequency of the second working coil according to a result of comparing the difference value with a preset reference value.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set to be the same.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil may be one of the first target frequency or the second target frequency. It is set to either.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set by a preset noise avoidance setting value. It is set to have a difference of.
  • the difference value is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, a larger value of the second target frequencies is increased by a preset noise avoidance setting value, and the first target frequency and A smaller value of the second target frequencies is set to a final driving frequency of the first working coil and a final driving frequency of the second working coil.
  • the final driving frequency of the first working coil is set to the first target frequency
  • the final driving frequency of the second working coil is the second It is set to the target frequency
  • control method of the induction heating apparatus comprises simultaneously driving the first working coil and the second working coil at a second adjustment frequency and the driving frequency of the first working coil to the first Adjusting the final driving frequency of the working coil, and adjusting the driving frequency of the second working coil to the final driving frequency of the second working coil.
  • the controller may include a controller configured to adjust driving frequencies of the first working coil and the second working coil, wherein the controller determines a first target frequency of the first working coil corresponding to a driving command for the first working coil. Determining a second target frequency of the second working coil corresponding to the driving command for the second working coil, and based on the first target frequency and the second target frequency, a final driving frequency of the first working coil and The final driving frequency of the second working coil is determined.
  • the controller stops driving of the first working coil.
  • the second working coil is driven at a first preset frequency.
  • control unit calculates a difference value between the first target frequency and the second target frequency, and the final driving of the first working coil according to a comparison result between the difference value and a predetermined reference value A frequency and a final driving frequency of the second working coil are determined.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set to be the same.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil may be one of the first target frequency or the second target frequency. It is set to either.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set by a preset noise avoidance setting value. It is set to have a difference of.
  • the difference value is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, a larger value of the second target frequencies is increased by a preset noise avoidance setting value, and the first target frequency and A smaller value of the second target frequencies is set to a final driving frequency of the first working coil and a final driving frequency of the second working coil.
  • the final driving frequency of the first working coil is set to the first target frequency
  • the final driving frequency of the second working coil is the second It is set to the target frequency
  • control unit simultaneously drives the first working coil and the second working coil at a second adjustment frequency, the driving frequency of the first working coil and the driving frequency of the second working coil. Is adjusted to the final drive frequency.
  • the control method of the induction heating apparatus determining the first target frequency of the first working coil corresponding to the driving command for the first working coil, the driving command for the second working coil Determining a second target frequency of the second working coil corresponding to the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil based on the first target frequency and the second target frequency. Determining the step, driving the first working coil and the second working coil at the same time at a second adjustment frequency and adjusting the drive frequency of the first working coil to the final driving frequency of the first working coil, Adjusting the driving frequency of the second working coil to the final driving frequency of the second working coil.
  • determining the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil based on the second target frequency may include the first target frequency and the second target frequency. Calculating a difference value of the frequency and determining a final driving frequency of the first working coil and a final driving frequency of the second working coil according to a result of comparing the difference value with a preset reference value.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set to be the same.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil may be one of the first target frequency or the second target frequency. It is set to either.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set by a preset noise avoidance setting value. It is set to have a difference of.
  • the difference value is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, a larger value of the second target frequencies is increased by a preset noise avoidance setting value, and the first target frequency and A smaller value of the second target frequencies is set to a final driving frequency of the first working coil and a final driving frequency of the second working coil.
  • the final driving frequency of the first working coil is set to the first target frequency
  • the final driving frequency of the second working coil is the second It is set to the target frequency
  • the controller may include a controller configured to adjust driving frequencies of the first working coil and the second working coil, wherein the controller determines a first target frequency of the first working coil corresponding to the driving command for the first working coil, The second target frequency of the second working coil corresponding to the driving command for the second working coil is determined, and the final driving frequency and the first driving frequency of the first working coil are based on the first target frequency and the second target frequency.
  • Determining a final driving frequency of the second working coil simultaneously driving the first working coil and the second working coil at a second adjustment frequency, and Adjusting the frequency to the final running frequency of the first working coil and adjusts the drive frequency of the second working coil to a final drive frequency of the second working coil.
  • the controller stops driving of the first working coil and the first working coil. 2
  • the working coil is driven at the first preset frequency.
  • control unit calculates a difference value between the first target frequency and the second target frequency, and the final driving of the first working coil according to a comparison result between the difference value and a predetermined reference value A frequency and a final driving frequency of the second working coil are determined.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set to be the same.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil may be one of the first target frequency or the second target frequency. It is set to either.
  • the final driving frequency of the first working coil and the final driving frequency of the second working coil are set by a preset noise avoidance setting value. It is set to have a difference of.
  • the difference value is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, a larger value of the second target frequencies is increased by a preset noise avoidance setting value, and the first target frequency and A smaller value of the second target frequencies is set to a final driving frequency of the first working coil and a final driving frequency of the second working coil.
  • the final driving frequency of the first working coil is set to the first target frequency
  • the final driving frequency of the second working coil is the second It is set to the target frequency
  • FIG. 1 is a graph illustrating a frequency control method for reducing interference noise of an induction heating apparatus according to the prior art.
  • FIG. 2 is a perspective view of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a working coil and a power module of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph illustrating a driving frequency control process of the first working coil and the second working coil when the induction heating apparatus is driven in the coupling mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is a graph illustrating a driving frequency control process of the first working coil and the second working coil when the induction heating apparatus is driven in the separation mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph illustrating a driving frequency control process of the first working coil and the second working coil when the induction heating apparatus is driven in the normal mode according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of obtaining final driving frequencies of a first working coil and a second working coil according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the induction heating apparatus 10 includes a case 102 constituting the body and a cover plate 110 coupled to the case 102 to seal the case 102. do.
  • the lower surface of the cover plate 110 is coupled to the upper surface of the case 102 to seal a space formed inside the case 102 from the outside.
  • An upper plate 105 may be formed on an upper surface of the cover plate 110 to place a container for cooking a heated object, that is, a food.
  • the upper plate 105 may be made of various materials, for example, tempered glass material such as ceramic glass.
  • Working coils 102, 104, 106a, and 106b for heating the container are disposed in the inner space of the case 102 formed by combining the cover plate 110 and the case 102. More specifically, the first working coil 103, the second working coil 104, and the third working coils 106a and 106b are disposed in the case 102.
  • the first working coil 103 and the second working coil 104 each have a rectangular shape with curved corners, and the third working coils 106a and 106b have a circular shape, but the shape of each working coil May vary depending on the embodiment.
  • the number and arrangement of working coils provided in the induction heating apparatus 10 may vary according to embodiments.
  • the third working coils 106a and 106b may be composed of two coils, an inner coil 106a and an outer coil 106b.
  • 1 illustrates an embodiment in which two coils constitute a third working coil, but the number of coils constituting the third walking coil and the number of coils constituting the inner coil and the outer coil may vary according to embodiments. have.
  • the third working coil may be composed of four coils.
  • two coils disposed inside the third working coil may be defined as inner coils, and the remaining two coils disposed outside may be defined as outer coils.
  • three coils disposed inside the third working coil may be defined as inner coils, and the remaining one coil disposed outside may be defined as outer coils.
  • the surface of the upper plate portion 105 of the cover plate 110 may be aligned with the position of the working coils 102, 104, 106a and 106b when the user rests the container on the cover plate 110.
  • the first heating region 142, the second heating region 144, and the first heating coil 103, the second working coil 104, and the third working coil 106a and 106b respectively correspond to the positions of the positions.
  • Three heating zones 146 are displayed.
  • the inner space of the case 102 has a function of allowing a user to apply power, adjust the output of the working coils 102, 104, 106a, and 106b, or display information related to the induction heating apparatus 10.
  • the interface unit 108 is provided.
  • the present invention will be described with reference to an embodiment in which the interface unit 108 is implemented as a touch panel capable of inputting information and displaying information by touch.
  • the interface unit 108 may have a different form or structure according to the embodiment. It may be implemented as.
  • the upper plate portion 105 of the cover plate 110 is formed with an operation region 118 disposed at a position corresponding to the interface portion 108.
  • a specific character or an image for displaying a user's manipulation or information may be displayed.
  • the user may perform a desired operation by manipulating (eg, touching) a specific point of the manipulation area 118 with reference to a character or an image displayed on the manipulation area 118.
  • various types of information output by the interface unit 114 may be displayed through the manipulation area 118 according to a user's manipulation or the operation of the induction heating apparatus 10.
  • a power module (not shown) for supplying power to the working coils 102, 104, 106a, and 106b or the interface unit 114 is disposed in the inner space of the case 102.
  • the power supply module is electrically connected to the working coils 102, 104, 106a and 106b or the interface unit 108, and the power applied to the working coils 102, 104, 106a and 106b or the interface unit 108. Supply the converted power suitable for driving.
  • three working coils 102, 104, 106a, and 106b are disposed in an inner space of the case 102, but according to an exemplary embodiment, one walking coil is disposed in the inner space of the case 102.
  • Coils may be arranged or four or more working coils may be arranged.
  • a controller may be disposed in the inner space of the case 102.
  • the control unit (not shown) is a working coil (102, 104, 106a, 106b) according to the driving of the power module according to the user's command (heating command, heating end command, thermal power control command, etc.) input through the interface unit 108 Control the power supply to the furnace.
  • the user seats the container on a desired heating area among the first heating area 142, the second heating area 144, and the third heating area 146, and then the heating area in which the container is seated through the operation area 118. You can issue a heating command with the firepower setting for.
  • the heating command of the user input through the operation area 118 is input to a controller (not shown) as a driving command for the working coil corresponding to the heating area in which the user rests the container.
  • the control unit (not shown) receiving the driving command drives the working coil, which is a target of the driving command, to perform a heating operation on the container.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a working coil and a power module of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a circuit diagram when an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention includes two working coils, that is, a first working coil 103 and a second working coil 104.
  • the induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention may have two or more working coils, and the control method of the induction heating apparatus described below may be an induction heating having two or more working coils. The same can be applied to the apparatus.
  • an induction heating apparatus includes two power modules, that is, a first power module 202 and a second power module 204.
  • the first power supply module 202 and the second power supply module 204 convert AC power supplied from the external power supply 30 to power the first working coil 103 and the second working coil 104, respectively. To supply.
  • the first power module 202 includes a rectifying unit 302 and a smoothing unit 304.
  • the rectifier 302 rectifies and outputs AC power supplied from the external power source 30.
  • the smoothing unit 304 includes a first inductor L1 and a first capacitor C1, and converts the power output from the rectifying unit 302 into direct current power.
  • the second power supply module 204 includes a rectifier 306 and a smoothing unit 308.
  • the rectifier 306 rectifies and outputs AC power supplied from the external power source 30.
  • the smoothing unit 308 includes a second inductor L2 and a fourth capacitor C4, and converts the power output from the rectifying unit 306 into direct current power.
  • the first power supply module 202 includes a plurality of switching elements SW1 and SW2 and a plurality of capacitors C2 and C3.
  • the first switching element SW1 and the second switching element SW2 are connected in series with each other, and are turned on by the first switching signal S1 and the second switching signal S2 output from the first driver 34. And the turn off operation is repeatedly performed.
  • the turn on and turn off operation of such a switching element is referred to as a 'switching operation'.
  • the second capacitor C2 and the third capacitor C3 are connected in series with each other.
  • the first switching element SW1, the second switching element SW2, the second capacitor C2, and the third capacitor C3 are connected in parallel with each other.
  • the first working coil 103 is connected between the connection point of the first switching element SW1 and the second switching element SW2 and the connection point of the second capacitor C2 and the third capacitor C3.
  • the first switching signal S1 and the second switching signal S2 are applied to the first switching element SW1 and the second switching element SW2, respectively, so that the first switching element SW1 and the second switching element SW2 are respectively applied.
  • AC power is supplied to the first working coil 103 to perform induction heating.
  • the second power supply module 204 includes a plurality of switching elements SW3 and SW4 and a plurality of capacitors C5 and C6.
  • the third switching device SW3 and the fourth switching device SW4 are connected in series with each other, and are turned on by the third switching signal S3 and the fourth switching signal S4 output from the second driver 36. And the turn off operation, that is, the switching operation is repeatedly performed.
  • the fifth capacitor C5 and the sixth capacitor C6 are connected in series with each other.
  • the third switching device SW3, the fourth switching device SW4, the fifth capacitor C5, and the sixth capacitor C6 are connected in parallel with each other.
  • the second working coil 104 is connected between the connection point of the third switching element SW3 and the fourth switching element SW4 and the connection point of the fifth capacitor C5 and the sixth capacitor C6.
  • the third switching signal S3 and the fourth switching signal S4 are applied to the third switching device SW3 and the fourth switching device SW4 so that the third switching device SW3 and the fourth switching device SW4 are respectively applied.
  • AC power is supplied to the second working coil 104 to perform induction heating.
  • the first driver 34 supplies the first switching signal S1 and the second switching signal S2 to the first switching element SW1 and the second switching element SW2 included in the first power module 202, respectively. Is authorized.
  • the second driver 36 may provide a third switching signal S3 and a fourth switching signal S4 to the third switching device SW3 and the fourth switching device SW4 included in the second power supply module 204, respectively. Apply.
  • the controller 32 independently applies a control signal to the first driver 34 and the second driver 36 to output the switching signals S1 and S2 by the first driver 34 and the second driver 36. Control the output of the switching signals S3 and S4.
  • the controller 32 may include a first switching signal S1 and a second switching signal S2 applied by the first driver 34, a third switching signal S3 applied by the second driver 36, and
  • the driving frequency of the first working coil 103 and the driving frequency of the second working coil 104 may be adjusted by adjusting the switching frequency of the fourth switching signal S4.
  • the amount of power supplied to the first working coil 103 or the second working coil 104 varies according to the driving frequency adjustment of the controller 32. Accordingly, the driving frequency of the first working coil 103 or the second working coil 104 and the output amount of the first working coil 103 or the second working coil 104 vary.
  • the voltage detectors 212 and 222 measure the magnitude of the voltage input to the first power supply module 202, that is, the magnitude of the input voltage.
  • the current detectors 214 and 224 measure the magnitude of the current input to the first working coil 103 and the second working coil 104, that is, the magnitude of the input current.
  • the controller 32 receives the magnitude of the input voltage from the voltage detectors 212 and 222 and the magnitude of the input current from the current detectors 214 and 224.
  • the control unit 32 outputs the first working coil 103 and the second working coil 104, that is, the first working coil 103 and the second working coil 104 by using the magnitudes of the received input voltage and the input current.
  • the amount of power supplied by can be calculated.
  • the control unit 32 since the control unit 32 calculates the amount of power of each working coil by using the magnitude of the input voltage and the input current, the detailed description thereof is omitted.
  • the user may settle the vessel on the desired heating zone and then issue a heating command through the operating zone 118 with the thermal power setting for the heating zone on which the vessel is seated.
  • the heating command of the user input through the operation area 118 is input to the control unit 32 as a driving command for the working coil corresponding to the heating area in which the user rests the container.
  • the control unit 32 receiving the driving command drives the working coil that is the target of the driving command to perform a heating operation on the container.
  • the interference noise phenomenon described above does not occur.
  • the interference noise phenomenon described above may occur according to the magnitude of the driving frequency of each working coil.
  • the control unit 32 of the induction heating apparatus determines a target frequency of each working coil when a user inputs a driving command to another working coil while one working coil is being driven, and determines each of the working coils. Frequency control is performed to reduce the interference noise based on the target frequency of.
  • the target frequency of each working coil means a driving frequency corresponding to a driving command issued to each working coil.
  • the target frequency means a driving frequency of each working coil for supplying the thermal power or output desired by the user through the driving command.
  • control unit 32 of the induction heating apparatus For example, if the control unit 32 of the induction heating apparatus according to the present invention is requested to drive the second working coil 104 while the first working coil 103 is driven at the first target frequency, 2 Determine a second target frequency of the working coil 104.
  • the control unit 32 is a driving mode (coupling mode, dividing mode, normal mode) for reducing the noise of the induction heating apparatus based on the determined second target frequency and the first target frequency. Is determined.
  • the controller 32 determines a final driving frequency for reducing interference noises of the first working coil 103 and the second working coil 104 based on the driving mode determined as described above.
  • the controller 32 drives each working coil based on the determined final driving frequency, thereby reducing the interference noise generated when the two working coils are simultaneously driven.
  • f1 represents a driving frequency of the first working coil 103 and f2 represents a driving frequency of the second working coil 104.
  • T represents time.
  • 4 is a graph illustrating a driving frequency control process of the first working coil and the second working coil when the induction heating apparatus is driven in the coupling mode according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a graph for explaining a driving frequency control process of the first working coil and the second working coil when the induction heating apparatus is driven in the separation mode according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a graph for explaining a driving frequency control process of the first working coil and the second working coil when the induction heating apparatus is driven in the normal mode according to an embodiment of the present invention.
  • a driving command for the first working coil 103 by the user is input to the controller 32 in a state where the second working coil 104 is not yet driven.
  • the controller 32 that receives the driving command for the first working coil 103 drives the first working coil 103 at a preset first adjustment frequency (eg, 70 kHz).
  • a preset first adjustment frequency eg, 70 kHz
  • the magnitude of the first adjustment frequency may be set differently according to an embodiment. Accordingly, at the time point 0, the first working coil 103 starts to be driven at 70 kHz, which is the first adjustment frequency.
  • the control unit 32 adjusts the driving frequency of the first working coil 103 so that the first working coil 103 can supply an output corresponding to the thermal power set by the user with respect to the first working coil 103, thereby adjusting the first frequency.
  • the target frequency (first target frequency) of the working coil 103 is searched for.
  • the control unit 32 is supplied by the first working coil 103 while gradually reducing the driving frequency of the first working coil 103 from the first adjusting frequency, as in the time point 0 to the time point T1 of FIG. 4.
  • the amount of power supplied by the first working coil 103 may be calculated based on an input voltage value transmitted from the voltage detector 212 and an input current value transmitted from the current detector 214.
  • the controller 32 controls the frequency value of the time T1 at which the amount of power of the first working coil 103 measured while reducing the driving frequency of the first working coil 103 matches the output requested by the user through the driving command ( For example, 40 kHz) is determined as the first target frequency of the first working coil 103. Accordingly, the first working coil 103 is driven at the first target frequency (40 kHz).
  • the controller 32 receives a driving command for the second working coil 104.
  • the controller 32 determines the first working coil (at the time T2) to determine a target frequency (second target frequency) of the second working coil 104.
  • the drive of 103 is stopped.
  • the control unit 32 stops driving of the first working coil 103 at the time point T2 and drives the second working coil 104 at the first adjustment frequency (70 kHz).
  • the second working coil 104 may be driven at the first adjustment frequency after a preset time after the driving of the first working coil 103 is stopped.
  • the controller 32 gradually reduces the driving frequency of the second working coil 104 and equals the amount of power supplied by the second working coil 104, as in the process of searching for the target frequency of the first working coil 103. Calculate If the amount of power supplied to the second working coil 104 matches the output amount requested by the user, the control unit 32 determines the frequency value 43kHz at this time point T3 as the second target frequency.
  • control unit 32 may refer to a table in which a target frequency corresponding to an output requested by the user for the second working coil 104 is recorded, and the second control unit 32 may correspond to a driving command of the second working coil 104.
  • the target frequency may be determined.
  • the first working coil 103 is used to find a target frequency of the second working coil 104.
  • the driving frequency of the first working coil 103 becomes 0 during the periods T2 to T3 for searching for the target frequency of the second working coil 104.
  • the driving frequency of the first working coil 103 is maintained at 0 during the periods T2 to T3 of searching for the target frequency of the second working coil 104, so that the first working coil 103 and the second working coil 103 are maintained. Interference noise between the working coils 104 can be prevented.
  • the controller 32 immediately sets the first working coil 103 and the second working coil 104 to the respective target frequencies.
  • the target frequency of each working coil is compared without driving.
  • the control unit 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as one of a mode for reducing interference noise (coupling mode, separation mode) or a normal mode according to the comparison result.
  • the controller 32 calculates a difference value M between the first target frequency of the first working coil 103 and the second target frequency of the second working coil 104.
  • the controller 32 determines the driving mode by comparing the calculated difference value M with two preset reference values, that is, the first reference value and the second reference value. (Where, the first reference value ⁇ second reference value)
  • the controller 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the coupling mode. In the coupling mode, the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 and the final driving frequency of the second working coil 104 to be the same.
  • the controller 32 compares the calculated difference value 3 with the preset first reference value 5. Since the difference is less than the first reference value as a result of the comparison, the controller 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the coupling mode, and determines the final driving frequency of the first working coil 103 and the second working coil 104. Set the final drive frequency to 40kHz, which is the same value.
  • the two driving coils are matched by matching the final driving frequencies of the two working coils.
  • the interference noise due to the difference in driving frequency between the coils can be prevented.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 and the second working coil 104 as a target of the first working coil 103. Set the same frequency to 40kHz. However, according to the exemplary embodiment, the controller 32 may set the final driving frequencies of the two working coils to the target frequencies of the second working coils 104 when the driving mode of the induction heating apparatus is the coupling mode, It may be set to the average value or the arbitrarily set value of the target frequency of the two working coils.
  • the controller 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the separation mode. In the separation mode, the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 and the final driving frequency of the second working coil 104 to have a difference by a predetermined noise avoidance set value k.
  • the control unit 32 compares the calculated difference value 3 with the preset first reference value 5 and the second reference value 15. Since the difference is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, the control unit 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the separation mode.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 to 40 kHz which is the same as the first target frequency.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the second working coil 104 to 55 kHz so that the noise driving set value k is greater than 15, which is the final driving frequency of the first working coil 103.
  • the magnitude of the noise avoidance set value k may vary to another value (eg, 20) according to the embodiment.
  • the final driving frequencies of the two working coils when the difference between the first target frequency of the first working coil 103 and the second target frequency of the second working coil 104 is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, the final driving frequencies of the two working coils.
  • the final drive frequency of each working coil so that the difference is as much as a preset noise avoidance set value k.
  • the driving frequency difference between the two working coils is out of the audible frequency band (2k ⁇ 15kHZ), thereby reducing the interference noise due to the driving coil driving.
  • the controller 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the separation mode. In the separation mode, the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 and the final driving frequency of the second working coil 104 to have a difference by a predetermined noise avoidance set value k.
  • the controller 32 compares the calculated difference value 10 with a preset first reference value 5 and a second reference value 15. Since the difference is greater than or equal to the first reference value and less than the second reference value, the control unit 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the separation mode.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 to 40 kHz which is the same as the first target frequency.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the second working coil 104 to 55 kHz so that the noise driving set value k is greater than 15, which is the final driving frequency of the first working coil 103.
  • the size of the noise avoidance set value k may vary, for example, to 20 depending on the embodiment.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 to a value (eg, 32 kH) that is lower than the first target frequency (40 kHz),
  • the final driving frequency is set to a value (eg, 57 kHz) that is increased from the second target frequency (50 kHz) so that the final driving frequency of the first working coil 103 and the final driving frequency of the second working coil 104 are preset noises. It may be set to have a difference by 15 which is the avoidance set value k.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 to a value (eg, 25 kHz) that is lower than the first target frequency (40 kHz) and the final of the second working coil 104.
  • the driving frequency may be set equal to the second target frequency (50 kHz).
  • the final driving frequency of the working coil is determined by reducing the target frequency having a relatively low frequency value, the amount of power supplied from the working coil may be excessively large, thus increasing the target frequency having a relatively high frequency value. It is more preferable to determine the final drive frequency of the working coil.
  • the controller 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the normal mode. If the calculated difference value M is greater than or equal to the second reference value, the difference between the first target frequency of the first working coil 103 and the second target frequency of the second working coil 104 is audible frequency band (2k to 15kHZ). Means to escape. Therefore, in this case, the controller 32 determines the first target frequency of the first working coil 103 as the final driving frequency of the first working coil 103 as it is, and the second target frequency of the second working coil 103. Is determined as the final driving frequency of the second working coil 104 as it is.
  • the controller 32 compares the calculated difference value 16 with a second preset reference value 15. Since the difference is greater than or equal to the second reference value, the control unit 32 determines the driving mode of the induction heating apparatus as the normal mode.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the first working coil 103 to 40 kHz which is the same as the first target frequency.
  • the controller 32 sets the final driving frequency of the second working coil 104 to 56 kHz which is the same as the second target frequency of the second working coil 104.
  • the controller ( 32 simultaneously drives the first working coil 103 and the second working coil 104 at a second adjusted frequency.
  • both the first working coil 103 and the second working coil 104 are simultaneously driven at 70 kHz, which is the second adjustment frequency.
  • the second target frequency of the second working coil 104 is determined, and the final driving frequencies of the first working coil 103 and the second working coil 104 are determined, so that the first working coil 103 and the first working coil 103 are determined.
  • the first working coils 103 and the second working coils 104 are simultaneously driven at the same frequency as shown in the figure.
  • the simultaneous driving operation of the first working coil 103 and the second working coil 104 is referred to as a "soft start" operation.
  • the second adjustment frequency used for the soft start operation may be set to be the same as or different from the first adjustment frequency.
  • the control unit 32 adjusts, i.e., reduces, the driving frequencies of the first working coil 103 and the second working coil 104 to the previously determined final driving frequency, respectively.
  • the driving frequency adjustment is completed, the first working coil 103 and the second working coil 104 are respectively driven at the final driving frequency set above, and perform heating operation on the container without generating interference noise.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method of an induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 8 is a flowchart illustrating a method of obtaining final driving frequencies of the first working coil and the second working coil according to an embodiment of the present invention.
  • the control unit 32 of the induction heating apparatus first drives the first working coil 103 to the first target frequency (702).
  • the controller 32 receives a driving command for the second working coil 104 while the first working coil 103 is driven at the first target frequency (704).
  • the controller 32 stops driving of the first working coil 103 and adjusts the second working coil 104 to determine the second target frequency, which is the target frequency of the second working coil 104.
  • Drive at frequency (706) As such, the driving frequency of the first working coil 103 and the second working coil 104 may be completely stopped by completely stopping driving of the first working coil 103 in the process of determining the target frequency of the second working coil 104. Possible interference noises are prevented.
  • the controller 32 determines a second target frequency of the second working coil 104 corresponding to the driving command for the second working coil 104 (708).
  • the controller 32 determines the final driving frequency of the first working coil 103 and the final driving frequency of the second working coil 104 based on the first target frequency and the second target frequency. 710.
  • the controller 32 calculates a difference value M between the first target frequency and the second target frequency (802).
  • the control unit 32 compares the calculated difference value with the first reference value and the second reference value which are set in advance, and determines the driving mode of the induction heating apparatus according to the comparison result.
  • control unit 32 determines the driving mode as the coupling mode (804), and the final driving frequency of the first working coil 103 and the second working coil 104 The final driving frequencies are set equal to each other (806).
  • the controller 32 determines the driving mode as the separation mode (808), and the final driving frequency of the first working coil 103 and the second working coil.
  • the final driving frequency of each working coil is set (810) such that the final driving frequency of 104 has a difference by a preset noise avoidance set value k.
  • the controller 32 determines the driving mode to be the normal mode (812), and sets the final driving frequency of the first working coil 103 as the first target frequency and the second walking.
  • the final driving frequency of the coil 104 is set to the second target frequency, respectively (814).
  • the controller 32 simultaneously drives the first working coil 103 and the second working coil 104 at the second adjustment frequency (712). Interference that may occur due to the difference in driving frequency of the first working coil 103 and the second working coil 104 in the process of restarting the driving of the first working coil 103 which is stopped by the soft start operation. Noise is prevented.
  • the controller 32 adjusts the driving frequency of the first working coil 103 and the driving frequency of the second working coil 104 to the final driving frequency set in advance (714).
  • the driving frequency is adjusted to the final driving frequency
  • the first working coil 103 and the second working coil 104 are driven at the final driving frequency, respectively, and perform a heating operation on the container without generating interference noise.
  • interference noise is prevented by allowing the difference between the driving frequencies of the two working coils out of the audible frequency band through the driving frequency control process of each working coil according to the coupling mode or the separation mode described above.
  • the present invention there is an advantage that can reduce the interference noise that may occur in the process of driving the working coil to the determined target frequency after the target frequency of the working coil provided in the induction heating apparatus is determined.
  • the first working coil 103 and the second working coil 104 may be simultaneously adjusted after the target frequency of the second working coil 104 and the final driving frequency of each working coil are determined.
  • a soft start operation to drive at frequency is performed. This soft start operation prevents interference noise that may occur when two working coils are driven simultaneously.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은, 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하는 단계, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하는 단계, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법
본 발명은 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간섭 소음을 줄일 수 있는 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
가정이나 식당에서 음식을 가열하기 위한 다양한 방식의 조리 기구들이 사용되고 있다. 종래에는 가스를 연료로 하는 가스 레인지가 널리 보급되어 사용되어 왔으나, 최근에는 가스를 이용하지 않고 전기를 이용하여 용기, 예컨대 냄비와 같은 조리 용기를 가열하는 장치들의 보급이 이루어지고 있다.
전기를 이용하여 용기를 가열하는 방식은 크게 저항 가열 방식과 유도 가열 방식으로 나누어진다. 저항 가열 방식은 금속 저항선 또는 탄화규소와 같은 비금속 발열체에 전류를 흘릴 때 생기는 열을 방사 또는 전도를 통해 용기에 전달함으로써 용기를 가열하는 방식이다. 그리고 유도 가열 방식은 소정 크기의 고주파 전력을 워킹 코일에 인가할 때 워킹 코일 주변에 발생하는 자계를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 용기에 와전류(eddy current)를 발생시켜 용기 자체가 가열되도록 하는 방식이다.
유도 가열 방식의 원리를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저 유도 가열 장치에 전원이 인가됨에 따라 소정 크기의 고주파 전압이 워킹 코일에 인가된다. 이에 따라 유도 가열 장치 내부에 배치되는 워킹 코일 주변에는 유도 자계가 발생하게 된다. 이와 같이 발생한 유도 자계의 자력선이 유도 가열 장치 상부에 놓인 금속 성분을 포함한 용기의 바닥을 통과하면, 용기 바닥의 내부에 와전류가 발생한다. 이렇게 발생한 와전류가 용기 바닥에 흐르면 용기 자체가 가열된다.
한편, 최근 사용되고 있는 유도 가열 장치는 2개 이상의 가열 영역 및 이에 대응되는 2개 이상의 워킹 코일을 포함한다. 예를 들어 2개의 가열 영역을 갖는 유도 가열 장치를 사용하는 사용자가 2개의 가열 영역에 각각 용기를 올려 놓고 동시에 조리를 수행하고자 할 경우, 2개의 워킹 코일에 각각 구동을 위한 전력이 공급된다. 각각의 워킹 코일에 전력이 공급됨에 따라서 각각의 워킹 코일에는 공진 주파수가 발생한다.
이 경우 각 워킹 코일의 공진 주파수의 차이값의 절대값이 가청 주파수 대역(2k~15kHZ)에 포함되면 워킹 코일의 구동에 따른 간섭 소음이 발생한다. 이와 같이 발생되는 간섭 소음은 유도 가열 장치를 사용하는 사용자에게 큰 불편을 느끼게 하며, 사용자가 유도 가열 장치의 고장을 의심하게 하는 원인이 되기도 한다.
이처럼 2개 이상의 워킹 코일을 갖는 유도 가열 장치의 간섭 소음을 줄이기 위하여 여러 가지 방법이 제안되고 있다. 간섭 소음을 줄이기 위한 방법 중 하나는 워킹 코일에 전력을 공급하기 위한 전원 모듈의 동작 제어를 통해 각 가열 영역의 출력을 조절하거나 각 워킹 코일의 동작 주파수를 조절하는 것이다. 예를 들어 국내등록특허공보 제10-1735754호에는 복수의 워킹 코일을 포함하는 유도 가열 장치에서 각각의 유도 코일과 연결되는 스위칭 소자를 시분할에 의해서 순차적으로 온/오프 시킴으로써 복수의 워킹 코일이 동시에 구동되더라도 간섭 소음이 차단되는 내용이 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 장치의 간섭 소음을 줄이기 위한 주파수 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 1에는 2개의 워킹 코일을 구비하는 유도 가열 장치의 구동 과정이 도시되어 있다. 도 1에서 f1은 제1 워킹 코일의 구동 주파수를 나타내고, f2는 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 나타낸다. 또한 t는 시간을 나타낸다.
사용자가 유도 가열 장치의 인터페이스부를 통해서 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령을 내리면, 제1 워킹 코일은 사용자가 내린 구동 명령에 대응되는 출력을 제공하기 위하여 사용자가 내린 구동 명령에 대응되는 구동 주파수(예컨대, 30kHz)로 동작한다.
제1 워킹 코일이 30kHz의 구동 주파수로 구동되고 있을 때, 사용자는 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령을 내릴 수 있다. 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 시점(T1)에서 제2 워킹 코일은 미리 설정된 주파수(예컨대, 70kHz)로 구동되기 시작한다. 이처럼 제2 워킹 코일이 구동되기 시작할 때, 제1 워킹 코일은 계속해서 기존의 구동 주파수(30kHz)로 구동된다.
이후 유도 가열 장치는 제2 워킹 코일의 구동 주파수가, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 출력을 제2 워킹 코일이 공급하기 위한 주파수, 즉 목표 주파수(예컨대, 30kHz)에 도달할 때까지 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 조정한다. 시점(T2)에서 제2 워킹 코일의 구동 주파수가 목표 주파수에 도달하면, 제2 워킹 코일은 시점(T2) 이후로 30kHz로 구동된다.
전술한 바와 같은 과정에 따르면 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력된 이후 시점(T1)에서 시점(T2)에 이를 때까지 제1 워킹 코일 및 제2 워킹 코일이 모두 구동 상태를 유지한다. 이 구간(T1~T2)에서, 제1 워킹 코일의 구동 주파수와 제2 워킹 코일의 구동 주파수 간의 차이값이 가청 주파수 대역(2k~20kHz)에 포함된다. 이로 인해서 시점(T1)에서 시점(T2)에 이를 때까지 제2 워킹 코일의 구동으로 인한 간섭 소음이 발생한다.
또한 도 1과 같은 과정을 통해서 결정된 제2 워킹 코일의 목표 주파수와 기존에 구동 중인 제1 워킹 코일의 구동 주파수 간의 차이가 가청 주파수 대역(2k~20kHZ)에 포함될 경우에도 간섭 소음이 발생하는 문제가 있다. 예를 들어 도 1에서 제1 워킹 코일의 목표 주파수가 30kHz인 상태에서 제2 워킹 코일의 목표 주파수가 30kHz가 아닌 37kH로 결정될 경우, 제1 워킹 코일 및 제2 워킹 코일의 동시 구동으로 인한 간섭 소음이 발생한다.
본 발명은 2개 이상의 워킹 코일이 가열 동작을 수행할 때 발생할 수 있는 간섭 소음을 줄일 수 있는 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 워킹 코일의 목표 주파수가 결정된 이후 워킹 코일을 결정된 목표 주파수로 구동하는 과정에서 발생할 수 있는 간섭 소음을 줄일 수 있는 유도 가열 장치 및 유도 가열 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 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 실시예에 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.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은, 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하는 단계, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하는 단계, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은, 상기 제1 워킹 코일이 상기 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때 상기 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 상기 제1 워킹 코일의 구동을 중단시키고 상기 제2 워킹 코일을 미리 설정된 제1 조정 주파수로 구동시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계는 상기 제1 목표 주파수와 상기 제2 목표 주파수의 차이값을 산출하는 단계 및 상기 차이값과 미리 설정된 기준값과의 비교 결과에 따라서 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 서로 동일하게 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수 또는 상기 제2 목표 주파수 중 어느 하나로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼의 차이를 갖도록 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제2 목표 주파수 중 큰 값을 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼 증가시킨 값과, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수 중 작은 값이 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제2 기준값 이상이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수로 설정되고, 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제2 목표 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은 상기 제1 워킹 코일 및 상기 제2 워킹 코일을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시키는 단계 및 상기 제1 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하고, 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하는 단계를 더 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는, 제1 가열 영역과 대응되도록 배치되는 제1 워킹 코일, 제2 가열 영역과 대응되도록 배치되는 제2 워킹 코일, 사용자에 의해 입력되는 구동 명령에 따라서 상기 제1 워킹 코일과 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 조정하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하고, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하고, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 워킹 코일이 상기 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때 상기 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 상기 제1 워킹 코일의 구동을 중단시키고 상기 제2 워킹 코일을 미리 설정된 제1 조정 주파수로 구동시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 목표 주파수와 상기 제2 목표 주파수의 차이값을 산출하고, 상기 차이값과 미리 설정된 기준값과의 비교 결과에 따라서 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 서로 동일하게 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수 또는 상기 제2 목표 주파수 중 어느 하나로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼의 차이를 갖도록 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제2 목표 주파수 중 큰 값을 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼 증가시킨 값과, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수 중 작은 값이 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제2 기준값 이상이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수로 설정되고, 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제2 목표 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 워킹 코일 및 상기 제2 워킹 코일을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시키고, 상기 제1 워킹 코일의 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 최종 구동 주파수로 조정한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은, 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하는 단계, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하는 단계, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계, 상기 제1 워킹 코일 및 상기 제2 워킹 코일을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시키는 단계 및 상기 제1 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하고, 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법은, 상기 제1 워킹 코일이 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 상기 제1 워킹 코일의 구동을 중단시키고 상기 제2 워킹 코일을 미리 설정된 제1 조정 주파수로 구동시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계는 상기 제1 목표 주파수와 상기 제2 목표 주파수의 차이값을 산출하는 단계 및 상기 차이값과 미리 설정된 기준값과의 비교 결과에 따라서 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 서로 동일하게 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수 또는 상기 제2 목표 주파수 중 어느 하나로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼의 차이를 갖도록 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제2 목표 주파수 중 큰 값을 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼 증가시킨 값과, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수 중 작은 값이 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제2 기준값 이상이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수로 설정되고, 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제2 목표 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는, 제1 가열 영역과 대응되도록 배치되는 제1 워킹 코일, 제2 가열 영역과 대응되도록 배치되는 제2 워킹 코일, 사용자에 의해 입력되는 구동 명령에 따라서 상기 제1 워킹 코일과 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 조정하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하고, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하고, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하고, 상기 제1 워킹 코일 및 상기 제2 워킹 코일을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시키고, 상기 제1 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하고, 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 워킹 코일이 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 상기 제1 워킹 코일의 구동을 중단시키고 상기 제2 워킹 코일을 미리 설정된 제1 조정 주파수로 구동시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 제1 목표 주파수와 상기 제2 목표 주파수의 차이값을 산출하고, 상기 차이값과 미리 설정된 기준값과의 비교 결과에 따라서 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정한다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 서로 동일하게 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수 또는 상기 제2 목표 주파수 중 어느 하나로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼의 차이를 갖도록 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제2 목표 주파수 중 큰 값을 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼 증가시킨 값과, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수 중 작은 값이 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 설정된다.
또한 본 발명의 일 실시예에서, 상기 차이값이 제2 기준값 이상이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수로 설정되고, 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제2 목표 주파수로 설정된다.
본 발명에 따르면 유도 가열 장치에 구비되는 2개 이상의 워킹 코일이 가열 동작을 수행할 때 발생할 수 있는 간섭 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따르면 유도 가열 장치에 구비되는 워킹 코일의 목표 주파수가 결정된 이후 워킹 코일을 결정된 목표 주파수로 구동하는 과정에서 발생할 수 있는 간섭 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 장치의 간섭 소음을 줄이기 위한 주파수 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 워킹 코일 및 전원 모듈의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 커플링 모드로 구동될 때 제1 워킹 코일과 제2 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 분리 모드로 구동될 때 제1 워킹 코일과 제2 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 일반 모드로 구동될 때 제1 워킹 코일과 제2 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 워킹 코일 및 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 구하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(10)는 본체를 구성하는 케이스(102) 및 케이스(102)와 결합되어 케이스(102)를 밀폐하는 커버 플레이트(110)를 포함한다.
커버 플레이트(110)의 하부면은 케이스(102)의 상부면과 결합되어 케이스(102) 내부에 형성되는 공간을 외부로부터 밀폐한다. 커버 플레이트(110)의 상부면에는 피가열 물체, 즉 음식물의 조리를 위한 용기가 놓일 수 있는 상판부(105)가 형성된다. 상판부(105)는 다양한 소재, 예컨대 세라믹 글래스와 같은 강화 유리 소재로 이루어질 수 있다.
커버 플레이트(110)와 케이스(102)가 결합되어 형성되는 케이스(102) 내부 공간에는 용기를 가열하기 위한 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b)이 배치된다. 보다 구체적으로, 케이스(102) 내부에는 제1 워킹 코일(103), 제2 워킹 코일(104), 제3 워킹 코일(106a, 106b)이 배치된다.
도 1에서 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)은 각각 모서리가 곡선인 사각형의 형상을 가지며, 제3 워킹 코일(106a, 106b)은 원형으로 구성되나, 각 워킹 코일의 형상은 실시예에 따라서 달라질 수 있다.
또한 유도 가열 장치(10) 내에 구비되는 워킹 코일의 개수 및 배치 구조는 실시예에 따라서 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 제3 워킹 코일(106a, 106b)은 2개의 코일, 즉 이너 코일(106a) 및 아우터 코일(106b)로 구성될 수 있다. 도 1에는 2개의 코일이 제3 워킹 코일을 구성하는 실시예가 도시되어 있으나, 제3 워킹 코일을 구성하는 코일의 개수, 그리고 이너 코일 및 아우터 코일을 구성하는 코일의 개수는 실시예에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어 제3 워킹 코일은 4개의 코일로 구성될 수 있다. 이 때 제3 워킹 코일의 안쪽에 배치되는 2개의 코일이 이너 코일로, 바깥쪽에 배치되는 나머지 2개의 코일이 아우터 코일로 정의될 수 있다. 또 다른 예로 제3 워킹 코일 안쪽에 배치되는 3개의 코일이 이너 코일로, 바깥쪽에 배치되는 나머지 1개의 코일이 아우터 코일로 정의될 수도 있다.
또한 사용자가 커버 플레이트(110) 상에 용기를 안착시킬 때 용기의 위치를 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b)의 위치와 일치시킬 수 있도록, 커버 플레이트(110)의 상판부(105) 표면에는 제1 워킹 코일(103), 제2 워킹 코일(104), 제3 워킹 코일(106a, 106b)의 위치와 각각 대응되는 위치에 제1 가열 영역(142), 제2 가열 영역(144), 제3 가열 영역(146)이 표시된다.
또한 케이스(102) 내부 공간에는 사용자로 하여금 전원을 인가하게 하거나, 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b)의 출력을 조절하게 하거나, 유도 가열 장치(10)와 관련된 정보를 표시하는 기능을 갖는 인터페이스부(108)가 구비된다. 이하에서는 인터페이스부(108)가 터치에 의한 정보 입력 및 정보 표시가 모두 가능한 터치 패널로 구현되는 실시예를 중심으로 본 발명에 대해서 설명하나, 인터페이스부(108)는 실시예에 따라서 다른 형태나 구조로 구현될 수도 있다.
또한 커버 플레이트(110)의 상판부(105)에는 인터페이스부(108)와 대응되는 위치에 배치되는 조작 영역(118)이 형성된다. 조작 영역(118)에는 사용자의 조작 또는 정보 표시를 위한 특정 문자나 이미지 등이 표시될 수 있다. 사용자는 조작 영역(118) 상에 표시된 문자나 이미지를 참고하여 조작 영역(118)의 특정 지점을 조작(예컨대, 터치)함으로써 원하는 조작을 수행할 수 있다. 또한 사용자의 조작이나 유도 가열 장치(10)의 동작에 따라서 인터페이스부(114)가 출력하는 각종 정보가 조작 영역(118)을 통해서 표시될 수 있다.
또한 케이스(102) 내부 공간에는 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b)이나 인터페이스부(114)에 전력을 공급하기 위한 전원 모듈(미도시)이 배치된다. 전원 모듈은 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b) 또는 인터페이스부(108)와 전기적으로 연결되며, 외부 전원으로부터 인가되는 전력을 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b) 또는 인터페이스부(108)의 구동에 적합한 전력으로 변환하여 공급한다.
참고로 도 1의 실시예에서는 케이스(102) 내부 공간에 3개의 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b)이 배치된 것으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 케이스(102) 내부 공간에는 1개의 워킹 코일이 배치되거나 4개 이상의 워킹 코일이 배치될 수도 있다.
또한 도 1에는 도시되지 않았으나 케이스(102) 내부 공간에는 제어부(미도시)가 배치될 수 있다. 제어부(미도시)는 인터페이스부(108)를 통해서 입력되는 사용자의 명령(가열 명령, 가열 종료 명령, 화력 조절 명령 등)에 따라서 전원 모듈의 구동에 따른 워킹 코일(102, 104, 106a, 106b)로의 전력 공급을 제어한다.
사용자는 제1 가열 영역(142), 제2 가열 영역(144), 제3 가열 영역(146) 중 원하는 가열 영역 상에 용기를 안착시킨 후, 조작 영역(118)을 통해서 용기가 안착된 가열 영역에 대한 화력 설정과 함께 가열 명령을 내릴 수 있다.
조작 영역(118)을 통해 입력된 사용자의 가열 명령은 사용자가 용기를 안착시킨 가열 영역과 대응되는 워킹 코일에 대한 구동 명령으로서 제어부(미도시)에 입력된다. 구동 명령을 입력받은 제어부(미도시)는 구동 명령의 대상이 되는 워킹 코일을 구동시켜 용기에 대한 가열 동작을 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 워킹 코일 및 전원 모듈의 회로도이다.
참고로 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 2개의 워킹 코일, 즉 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 구비할 때의 회로도가 도시되어 있다. 그러나 앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는 2개 이상의 워킹 코일을 구비할 수 있으며, 이하에서 설명되는 유도 가열 장치의 제어 방법은 2개 이상의 워킹 코일을 구비하는 유도 가열 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치는 2개의 전원 모듈, 즉 제1 전원 모듈(202) 및 제2 전원 모듈(204)을 포함한다. 제1 전원 모듈(202) 및 제2 전원 모듈(204)은 외부 전원(30)으로부터 공급되는 교류 전력을 변환하여 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)에 각각 구동을 위한 전력을 공급한다.
제1 전원 모듈(202)은 정류부(302) 및 평활화부(304)를 포함한다. 정류부(302)는 외부 전원(30)으로부터 공급되는 교류 전력을 정류하여 출력한다. 평활화부(304)는 제1 인덕터(L1) 및 제1 캐패시터(C1)를 포함하며, 정류부(302)로부터 출력되는 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력한다.
마찬가지로, 제2 전원 모듈(204)은 정류부(306) 및 평활화부(308)를 포함한다. 정류부(306)는 외부 전원(30)으로부터 공급되는 교류 전력을 정류하여 출력한다. 평활화부(308)는 제2 인덕터(L2) 및 제4 캐패시터(C4)를 포함하며, 정류부(306)로부터 출력되는 전력을 직류 전력으로 변환하여 출력한다.
또한 제1 전원 모듈(202)은 복수의 스위칭 소자(SW1, SW2) 및 복수의 캐패시터(C2, C3)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)는 서로 직렬로 연결되며, 제1 구동부(34)로부터 출력되는 제1 스위칭 신호(S1) 및 제2 스위칭 신호(S2)에 의해서 턴 온 및 턴 오프 동작을 반복적으로 수행한다. 본 발명에서는 이와 같은 스위칭 소자의 턴 온 및 턴 오프 동작을 '스위칭 동작'으로 지칭한다.
제2 캐패시터(C2) 및 제3 캐패시터(C3)는 서로 직렬로 연결된다. 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)와 제2 캐패시터(C2) 및 제3 캐패시터(C3)는 서로 병렬로 연결된다.
제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)의 연결점과 제2 캐패시터(C2) 및 제3 캐패시터(C3)의 연결점 사이에는 제1 워킹 코일(103)이 연결된다. 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)에 제1 스위칭 신호(S1) 및 제2 스위칭 신호(S2)가 각각 인가되어 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)가 스위칭 동작을 수행하면 제1 워킹 코일(103)에 교류 전력이 공급되어 유도 가열이 이루어진다.
마찬가지로, 제2 전원 모듈(204)은 복수의 스위칭 소자(SW3, SW4) 및 복수의 캐패시터(C5, C6)를 포함한다.
제3 스위칭 소자(SW3) 및 제4 스위칭 소자(SW4)는 서로 직렬로 연결되며, 제2 구동부(36)로부터 출력되는 제3 스위칭 신호(S3) 및 제4 스위칭 신호(S4)에 의해서 턴 온 및 턴 오프 동작, 즉 스위칭 동작을 반복적으로 수행한다.
제5 캐패시터(C5) 및 제6 캐패시터(C6)는 서로 직렬로 연결된다. 제3 스위칭 소자(SW3) 및 제4 스위칭 소자(SW4)와 제5 캐패시터(C5) 및 제6 캐패시터(C6)는 서로 병렬로 연결된다.
제3 스위칭 소자(SW3) 및 제4 스위칭 소자(SW4)의 연결점과 제5 캐패시터(C5) 및 제6 캐패시터(C6)의 연결점 사이에는 제2 워킹 코일(104)이 연결된다. 제3 스위칭 소자(SW3) 및 제4 스위칭 소자(SW4)에 제3 스위칭 신호(S3) 및 제4 스위칭 신호(S4)가 각각 인가되어 제3 스위칭 소자(SW3) 및 제4 스위칭 소자(SW4)가 스위칭 동작을 수행하면 제2 워킹 코일(104)에 교류 전력이 공급되어 유도 가열이 이루어진다.
제1 구동부(34)는 제1 전원 모듈(202)에 포함된 제1 스위칭 소자(SW1) 및 제2 스위칭 소자(SW2)에 각각 제1 스위칭 신호(S1) 및 제2 스위칭 신호(S2)를 인가한다. 또한 제2 구동부(36)는 제2 전원 모듈(204)에 포함된 제3 스위칭 소자(SW3) 및 제4 스위칭 소자(SW4)에 각각 제3 스위칭 신호(S3) 및 제4 스위칭 신호(S4)를 인가한다.
제어부(32)는 제1 구동부(34) 및 제2 구동부(36)에 각각 독립적으로 제어 신호를 인가하여 제1 구동부(34)에 의한 스위칭 신호(S1, S2)의 출력 및 제2 구동부(36)에 의한 스위칭 신호(S3, S4)의 출력을 제어한다.
제어부(32)는 제1 구동부(34)에 의해 인가되는 제1 스위칭 신호(S1) 및 제2 스위칭 신호(S2), 그리고 제2 구동부(36)에 의해 인가되는 제3 스위칭 신호(S3) 및 제4 스위칭 신호(S4)의 스위칭 주파수를 조정하여 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수 및 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수를 각각 조절할 수 있다. 제어부(32)의 구동 주파수 조절에 따라서 제1 워킹 코일(103) 또는 제2 워킹 코일(104)에 공급되는 전력량이 달라진다. 이에 따라서 제1 워킹 코일(103) 또는 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수 및 제1 워킹 코일(103) 또는 제2 워킹 코일(104)의 출력량이 달라진다.
전압 검출부(212, 222)는 제1 전원 모듈(202)에 입력되는 전압의 크기, 즉 입력 전압의 크기를 측정한다. 또한 전류 검출부(214, 224)는 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)로 입력되는 전류의 크기, 즉 입력 전류의 크기를 측정한다.
제어부(32)는 전압 검출부(212, 222)로부터 입력 전압의 크기를 전달받고, 전류 검출부(214, 224)로부터 입력 전류의 크기를 전달받는다. 제어부(32)는 전달받은 입력 전압 및 입력 전류의 크기를 이용하여 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)의 출력량, 즉 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)에 의해 공급되는 전력량을 산출할 수 있다. 본 발명에서 제어부(32)가 입력 전압 및 입력 전류의 크기를 이용하여 각 워킹 코일의 전력량을 산출하는 방법은 종래 알려진 방법과 같으므로 자세한 설명은 생략된다.
전술한 바와 같이, 사용자는 원하는 가열 영역 상에 용기를 안착시킨 후, 조작 영역(118)을 통해서 용기가 안착된 가열 영역에 대한 화력 설정과 함께 가열 명령을 내릴 수 있다. 조작 영역(118)을 통해 입력된 사용자의 가열 명령은 사용자가 용기를 안착시킨 가열 영역과 대응되는 워킹 코일에 대한 구동 명령으로서 제어부(32)에 입력된다. 구동 명령을 입력받은 제어부(32)는 구동 명령의 대상이 되는 워킹 코일을 구동시켜 용기에 대한 가열 동작을 수행한다.
이 때 하나의 워킹 코일만이 구동될 경우에는 앞서 설명된 간섭 소음 현상이 발생하지 않는다. 그러나 하나의 워킹 코일이 구동되고 있는 상태에서 사용자가 다른 워킹 코일에 대한 구동 명령을 내릴 경우, 각각의 워킹 코일의 구동 주파수의 크기에 따라서 앞서 설명된 간섭 소음 현상이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 유도 가열 장치의 제어부(32)는 하나의 워킹 코일이 구동되고 있는 상태에서 사용자가 다른 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력될 경우 각 워킹 코일의 목표 주파수를 결정하고, 결정된 각 워킹 코일의 목표 주파수에 기초하여 간섭 소음을 줄이기 위한 주파수 제어를 수행한다.
여기서 각 워킹 코일의 목표 주파수란 사용자가 각 워킹 코일에 내린 구동 명령에 대응되는 구동 주파수를 의미한다. 다시 말해서, 목표 주파수는 사용자가 구동 명령을 통해서 원하는 화력 또는 출력을 각 워킹 코일이 공급하기 위한 각 워킹 코일의 구동 주파수를 의미한다.
예를 들어 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)이 제1 목표 주파수로 구동되고 있는 상태에서 제2 워킹 코일(104)에 대한 구동이 요청될 경우, 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수를 결정한다. 제어부(32)는 결정된 제2 목표 주파수 및 제1 목표 주파수를 기초로 유도 가열 장치의 소음 감소를 위한 구동 모드(커플링 모드(coupling mode), 분리 모드(dividing mode), 일반 모드(normal mode))를 결정한다.
제어부(32)는 이와 같이 결정된 구동 모드에 기초하여 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)의 간섭 소음을 줄이기 위한 최종 구동 주파수를 결정한다. 제어부(32)는 결정된 최종 구동 주파수에 기초하여 각 워킹 코일을 구동시키며, 이로 인해서 두 워킹 코일이 동시에 구동될 때 발생하던 간섭 소음이 줄어들게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도 가열 장치의 간섭 소음을 줄이기 위한 주파수 제어 방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 참고로 도 4 내지 도 6에서 f1은 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수를 나타내고, f2는 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수를 나타낸다. 또한 t는 시간을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 커플링 모드로 구동될 때 제1 워킹 코일과 제2 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 설명하기 위한 그래프이다. 또한 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 분리 모드로 구동될 때 제1 워킹 코일과 제2 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 설명하기 위한 그래프이다. 또한 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치가 일반 모드로 구동될 때 제1 워킹 코일과 제2 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도면을 참조하면, 제2 워킹 코일(104)이 아직 구동되고 있지 않은 상태에서 사용자에 의한 제1 워킹 코일(103)에 대한 구동 명령이 제어부(32)로 입력된다. 제1 워킹 코일(103)에 대한 구동 명령을 입력받은 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)을 미리 설정된 제1 조정 주파수(예컨대, 70kHz)로 구동시킨다. 참고로 제1 조정 주파수의 크기는 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다. 이에 따라서 시점(0)에서 제1 워킹 코일(103)이 제1 조정 주파수인 70kHz로 구동되기 시작한다.
제어부(32)는 사용자가 제1 워킹 코일(103)에 대하여 설정한 화력에 대응되는 출력을 제1 워킹 코일(103)이 공급할 수 있도록 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수를 조정하여 제1 워킹 코일(103)의 목표 주파수(제1 목표 주파수)를 탐색한다.
예컨대 도 4의 시점(0)~시점(T1) 구간과 같이 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수를 제1 조정 주파수로부터 점차 감소시키면서 제1 워킹 코일(103)에 의해 공급되는 전력량을 계산한다. 이 때 제1 워킹 코일(103)에 의해 공급되는 전력량은 전압 검출부(212)로부터 전달되는 입력 전압값 및 전류 검출부(214)로부터 전달되는 입력 전류값을 기초로 산출될 수 있다.
제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수를 감소시키면서 측정된 제1 워킹 코일(103)의 전력량이 사용자가 구동 명령을 통해 요구한 출력과 일치하는 시점(T1)의 주파수 값(예컨대, 40kHz)을 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수로 결정한다. 이에 따라서 제1 워킹 코일(103)은 제1 목표 주파수(40kHz)로 구동된다.
제1 워킹 코일(103)이 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때, 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)에 대한 구동 명령을 입력받는다. 제2 워킹 코일(104)에 대한 구동 명령이 입력되면, 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수(제2 목표 주파수)를 결정하기 위하여 시점(T2)에서 제1 워킹 코일(103)의 구동을 중단시킨다.
제어부(32)는 시점(T2)에서 제1 워킹 코일(103)의 구동을 중단시키는 동시에 제2 워킹 코일(104)을 제1 조정 주파수(70kHz)로 구동시킨다. 실시예에 따라서는 제1 워킹 코일(103)의 구동이 중단된 이후 미리 설정된 시간이 지난 이후에 제2 워킹 코일(104)이 제1 조정 주파수로 구동될 수도 있다.
제어부(32)는 앞서 제1 워킹 코일(103)의 목표 주파수를 탐색하는 과정과 동일하게 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수를 점차 감소시키면서 제2 워킹 코일(104)에 의해서 공급되는 전력량을 계산한다. 제2 워킹 코일(104)의 공급 전력량이 사용자가 요구한 출력량과 일치하면, 제어부(32)는 이 시점(T3)의 주파수 값(43kHz)을 제2 목표 주파수로 결정한다.
실시예에 따라서 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)에 대하여 사용자가 요구하는 출력과 대응되는 목표 주파수가 기록된 테이블을 참조하여 제2 워킹 코일(104)의 구동 명령에 대응되는 제2 목표 주파수를 결정할 수도 있다.
이처럼 본 발명에서는 제1 워킹 코일(103)이 구동되고 있을 때 제2 워킹 코일(104)에 대한 구동이 요청될 경우, 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수를 찾기 위해서 제1 워킹 코일(103)의 구동을 일시적으로 중단시킨다. 이에 따라서 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수는 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수를 탐색하는 구간(T2~T3) 동안 0이 된다. 이러한 제어에 의해서 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수를 탐색하는 구간(T2~T3) 동안 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수가 0으로 유지되므로, 제1 워킹 코일(103)과 제2 워킹 코일(104) 사이의 간섭 소음을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 결정된 시점(T3)에서, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 곧바로 각각의 목표 주파수로 구동시키지 않고, 각 워킹 코일의 목표 주파수를 비교한다. 제어부(32)는 비교 결과에 따라서 유도 가열 장치의 구동 모드를 간섭 소음을 줄이기 위한 모드(커플링 모드, 분리 모드) 또는 일반 모드 중 하나로 결정한다.
보다 구체적으로, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수의 차이값(M)을 산출한다. 제어부(32)는 산출된 차이값(M)을 미리 설정된 2개의 기준값, 즉 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하여 구동 모드를 결정한다. (단, 제1 기준값 < 제2 기준값)
만약 산출된 차이값(M)이 제1 기준값 미만이면, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 커플링 모드로 결정한다. 커플링 모드에서, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 서로 동일하게 설정한다.
예를 들어 도 4의 실시예와 같이 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수가 40kHz이고, 시점(T3)에서 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 43kHz로 결정된 경우, 제어부(32)는 두 목표 주파수의 차이값(43-40=3)을 산출한다. 제어부(32)는 산출된 차이값인 3을 미리 설정된 제1 기준값인 5와 비교한다. 비교 결과 차이값이 제1 기준값 미만이므로, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 커플링 모드로 결정하고, 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 서로 동일한 값인 40kHz로 설정한다.
이처럼 본 발명에서는 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수 간의 차이값이 제1 기준값 미만인 경우 두 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 일치시킴으로써 두 워킹 코일 간의 구동 주파수 차이로 인한 간섭 소음을 방지할 수 있다.
도 4와 같이 유도 가열 장치의 구동 모드가 커플링 모드일 때 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제1 워킹 코일(103)의 목표 주파수인 40kHz로 동일하게 설정한다. 그러나 실시예에 따라서 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드가 커플링 모드일 때 두 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수로 설정할 수도 있고, 다른 값(예컨대, 두 워킹 코일의 목표 주파수의 평균값 또는 임의로 설정된 값)으로 설정할 수도 있다.
만약 산출된 차이값(M)이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 분리 모드로 결정한다. 분리 모드에서, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값(k)만큼의 차이를 갖도록 설정한다.
예를 들어 도 5의 실시예와 같이 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수가 40kHz이고, 시점(T3)에서 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 50kHz로 결정된 경우, 제어부(32)는 두 목표 주파수의 차이값(50-40=10)을 산출한다. 제어부(32)는 산출된 차이값인 3을 미리 설정된 제1 기준값인 5 및 제2 기준값인 15와 비교한다. 비교 결과 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이므로, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 분리 모드로 결정한다.
이에 따라서 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수를 제1 목표 주파수와 동일한 40kHz로 설정한다. 그리고 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수인 40kHz보다 소음 회피 설정값(k)인 15만큼 크도록 55kHz로 설정한다. 여기서 소음 회피 설정값(k)의 크기는 실시예에 따라 다른 값(예컨대, 20)으로 달라질 수 있다.
이처럼 본 발명에서는 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수 간의 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만인 경우 두 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값(k)만큼의 차이를 갖도록 각 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 설정한다. 이러한 설정에 의해서 두 워킹 코일 간의 구동 주파수 차이가 가청 주파수 대역(2k~15kHZ)을 벗어나게 되므로 워킹 코일 구동으로 인한 간섭 소음이 줄어든다.
만약 산출된 차이값(M)이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 분리 모드로 결정한다. 분리 모드에서, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값(k)만큼의 차이를 갖도록 설정한다.
예를 들어 도 5의 실시예와 같이 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수가 40kHz이고, 시점(T3)에서 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 50kHz로 결정된 경우, 제어부(32)는 두 목표 주파수의 차이값(50-40=10)을 산출한다. 제어부(32)는 산출된 차이값인 10을 미리 설정된 제1 기준값인 5 및 제2 기준값인 15와 비교한다. 비교 결과 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이므로, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 분리 모드로 결정한다.
이에 따라서 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수를 제1 목표 주파수와 동일한 40kHz로 설정한다. 그리고 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수인 40kHz보다 소음 회피 설정값(k)인 15만큼 크도록 55kHz로 설정한다. 여기서 소음 회피 설정값(k)의 크기는 실시예에 따라 20 등으로 달라질 수 있다.
실시예에 따라서는 제어부(32)가 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수를 제1 목표 주파수(40kHz)보다 감소된 값(예컨대, 32kH)으로 설정하고, 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제2 목표 주파수(50kHz)보다 증가된 값(예컨대, 57kHz)으로 설정하여 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값(k)인 15만큼의 차이를 갖도록 설정할 수도 있다.
또 다른 실시예에서 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수를 제1 목표 주파수(40kHz)보다 감소된 값(예컨대, 25kHz)으로 설정하고 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제2 목표 주파수(50kHz)와 동일하게 설정할 수도 있다.
그러나 상대적으로 낮은 주파수값을 갖는 목표 주파수를 감소시킨 값으로 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정할 경우 해당 워킹 코일로부터 공급되는 전력량이 지나치게 커질 수 있으므로, 상대적으로 높은 주파수값을 갖는 목표 주파수를 증가시킨 값으로 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 것이 보다 바람직하다.
만약 산출된 차이값(M)이 제2 기준값 이상이면, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 일반 모드로 결정한다. 산출된 차이값(M)이 제2 기준값 이상이라는 것은 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수 간의 차이가 가청 주파수 대역(2k~15kHZ)을 벗어남을 의미한다. 따라서 이 경우에 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수를 그대로 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수로 결정하고, 제2 워킹 코일(103)의 제2 목표 주파수를 그대로 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수로 결정한다.
예를 들어 도 6의 실시예와 같이 제1 워킹 코일(103)의 제1 목표 주파수가 40kHz이고, 시점(T3)에서 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 56kHz로 결정된 경우, 제어부(32)는 두 목표 주파수의 차이값(50-40=16)을 산출한다. 제어부(32)는 산출된 차이값인 16을 미리 설정된 제2 기준값인 15와 비교한다. 비교 결과 차이값이 제2 기준값 이상이므로, 제어부(32)는 유도 가열 장치의 구동 모드를 일반 모드로 결정한다.
이에 따라서 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수를 제1 목표 주파수와 동일한 40kHz로 설정한다. 그리고 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수와 동일한 56kHz로 설정한다.
전술한 과정을 통해 시점(T3)에서 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 결정된 이후 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수가 결정되면, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시킨다.
예컨대 도면에 도시된 바와 같이, 시점(T3)에서 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)은 모두 제2 조정 주파수인 70kHz로 동시에 구동된다. 이처럼 본 발명에서는 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수가 결정되고 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수가 결정되어 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 구동시킬 때, 도면에 도시된 바와 같이 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 동일한 주파수로 동시에 구동시킨다.
본 발명에서는 이와 같은 제1 워킹 코일(103)과 제2 워킹 코일(104)의 동시 구동 동작을 "소프트 스타트(Soft Strat)" 동작으로 지칭한다. 참고로 소프트 스타트 동작에 사용되는 제2 조정 주파수는 제1 조정 주파수와 동일하게 또는 상이하게 설정될 수 있다.
소프트 스타트 동작이 수행된 이후, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수를 각각 앞서 결정된 최종 구동 주파수까지 조정, 즉 감소시킨다. 구동 주파수 조정이 완료되면 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)은 각각 앞서 설정된 최종 구동 주파수로 구동되면서 간섭 소음을 발생시키지 않고 용기에 대한 가열 동작을 수행한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다. 또한 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 워킹 코일 및 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 구하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치의 제어부(32)는 먼저 제1 워킹 코일(103)을 제1 목표 주파수로 구동시킨다(702). 다음으로, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)이 제1 목표 주파수로 구동되는 도중에 제2 워킹 코일(104)에 대한 구동 명령을 입력받는다(704).
다음으로, 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수인 제2 목표 주파수를 결정하기 위하여 제1 워킹 코일(103)의 구동을 중단시키고 제2 워킹 코일(104)을 제1 조정 주파수로 구동시킨다(706). 이처럼 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수를 결정하는 과정에서 제1 워킹 코일(103)의 구동을 완전히 중단시킴으로써 제1 워킹 코일(103)과 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수 차이로 인해 발생할 수 있는 간섭 소음이 방지된다.
다음으로, 제어부(32)는 제2 워킹 코일(104)에 대한 구동 명령에 대응되는 제2 워킹 코일(104)의 제2 목표 주파수를 결정한다(708).
제2 목표 주파수가 결정되면, 제어부(32)는 제1 목표 주파수 및 제2 목표 주파수에 기초하여 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수 및 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 결정한다(710).
예를 들어 도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(32)는 제1 목표 주파수 및 제2 목표 주파수의 차이값(M)을 산출한다(802). 제어부(32)는 산출된 차이값을 미리 설정된 제1 기준값 및 제2 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라서 유도 가열 장치의 구동 모드를 결정한다.
만약 차이값(M)이 제1 기준값 미만이면 제어부(32)는 구동 모드를 커플링 모드로 결정하고(804), 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 서로 동일하게 설정한다(806).
만약 차이값(M)이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 제어부(32)는 구동 모드를 분리 모드로 결정하고(808), 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수와 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값(k)만큼의 차이를 갖도록 각 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 설정한다(810).
만약 차이값(M)이 제2 기준값 이상이면 제어부(32)는 구동 모드를 일반 모드로 결정하고(812), 제1 워킹 코일(103)의 최종 구동 주파수를 제1 목표 주파수로, 제2 워킹 코일(104)의 최종 구동 주파수를 제2 목표 주파수로 각각 설정한다(814).
다시 도 7을 참조하면, 제어부(32)는 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시킨다(712). 이와 같은 소프트 스타트 동작에 의해서 구동이 중단되었던 제1 워킹 코일(103)의 구동이 재개되는 과정에서 제1 워킹 코일(103)과 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수 차이로 인해 발생할 수 있는 간섭 소음이 방지된다.
제어부(32)는 제1 워킹 코일(103)의 구동 주파수 및 제2 워킹 코일(104)의 구동 주파수를 앞서 설정된 최종 구동 주파수로 조정한다(714). 구동 주파수가 최종 구동 주파수로 조정되면 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)은 각각 최종 구동 주파수로 구동되면서 간섭 소음을 발생시키지 않고 용기에 대한 가열 동작을 수행한다.
지금까지 설명된 본 발명에 따르면 유도 가열 장치에 구비되는 2개 이상의 워킹 코일이 가열 동작을 수행할 때 발생할 수 있는 간섭 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 즉 앞서 설명된 커플링 모드 또는 분리 모드에 따른 각 워킹 코일의 구동 주파수 제어 과정을 통해서 두 워킹 코일의 구동 주파수 간의 차이값이 가청 주파수 대역을 벗어나게 함으로써 간섭 소음이 방지된다.
또한 본 발명에 따르면 유도 가열 장치에 구비되는 워킹 코일의 목표 주파수가 결정된 이후 워킹 코일을 결정된 목표 주파수로 구동하는 과정에서 발생할 수 있는 간섭 소음을 줄일 수 있는 장점이 있다. 예컨대 앞서 설명된 바와 같이 본 발명에서는 제2 워킹 코일(104)의 목표 주파수 및 각 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 결정된 이후 제1 워킹 코일(103) 및 제2 워킹 코일(104)을 동시에 제2 조정 주파수로 구동시키는 소프트 스타트 동작이 수행된다. 이러한 소프트 스타트 동작에 의해서 2개의 워킹 코일이 동시에 구동될 때 발생할 수 있는 간섭 소음이 방지된다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (18)

  1. 제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하는 단계;
    제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계를 포함하는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 워킹 코일이 상기 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때 상기 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 상기 제1 워킹 코일의 구동을 중단시키고 상기 제2 워킹 코일을 미리 설정된 제1 조정 주파수로 구동시키는 단계를 더 포함하는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계는
    상기 제1 목표 주파수와 상기 제2 목표 주파수의 차이값을 산출하는 단계; 및
    상기 차이값과 미리 설정된 기준값과의 비교 결과에 따라서 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는 단계를 포함하는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 서로 동일하게 설정되는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수 또는 상기 제2 목표 주파수 중 어느 하나로 설정되는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼의 차이를 갖도록 설정되는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제2 목표 주파수 중 큰 값을 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼 증가시킨 값과, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수 중 작은 값이 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 설정되는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 차이값이 제2 기준값 이상이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수로 설정되고, 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제2 목표 주파수로 설정되는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 워킹 코일 및 상기 제2 워킹 코일을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시키는 단계; 및
    상기 제1 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하고, 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 조정하는 단계를 더 포함하는
    유도 가열 장치의 제어 방법.
  10. 제1 가열 영역과 대응되도록 배치되는 제1 워킹 코일;
    제2 가열 영역과 대응되도록 배치되는 제2 워킹 코일;
    사용자에 의해 입력되는 구동 명령에 따라서 상기 제1 워킹 코일과 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 조정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    제1 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제1 워킹 코일의 제1 목표 주파수를 결정하고, 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령에 대응되는 상기 제2 워킹 코일의 제2 목표 주파수를 결정하고, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수에 기초하여 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는
    유도 가열 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 워킹 코일이 상기 제1 목표 주파수로 구동되고 있을 때 상기 제2 워킹 코일에 대한 구동 명령이 입력되면, 상기 제1 워킹 코일의 구동을 중단시키고 상기 제2 워킹 코일을 미리 설정된 제1 조정 주파수로 구동시키는
    유도 가열 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 목표 주파수와 상기 제2 목표 주파수의 차이값을 산출하고, 상기 차이값과 미리 설정된 기준값과의 비교 결과에 따라서 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수를 결정하는
    유도 가열 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 서로 동일하게 설정되는
    유도 가열 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수 또는 상기 제2 목표 주파수 중 어느 하나로 설정되는
    유도 가열 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수가 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼의 차이를 갖도록 설정되는
    유도 가열 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 차이값이 제1 기준값 이상이고 제2 기준값 미만이면 상기 제2 목표 주파수 중 큰 값을 미리 설정된 소음 회피 설정값만큼 증가시킨 값과, 상기 제1 목표 주파수 및 상기 제2 목표 주파수 중 작은 값이 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수와 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수로 설정되는
    유도 가열 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 차이값이 제2 기준값 이상이면 상기 제1 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제1 목표 주파수로 설정되고, 상기 제2 워킹 코일의 최종 구동 주파수는 상기 제2 목표 주파수로 설정되는
    유도 가열 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 워킹 코일 및 상기 제2 워킹 코일을 제2 조정 주파수로 동시에 구동시키고, 상기 제1 워킹 코일의 구동 주파수 및 상기 제2 워킹 코일의 구동 주파수를 상기 최종 구동 주파수로 조정하는
    유도 가열 장치.
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