CN103155697A - 感应加热烹调器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请发明的感应加热烹调器的特征在于，具备：第一加热线圈；至少一个第二加热线圈，与所述第一加热线圈邻接地配置，与所述第一加热线圈协动而对单一的被加热体进行感应加热；第一及第二驱动电路，对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给具有同一驱动频率的高频电流；第一n次分量抽出单元，从所述第一加热线圈中流过的第一驱动电流以及对所述第一加热线圈的两端施加的第一驱动电压，抽出包括具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流；第二n次分量抽出单元，从所述第二加热线圈中流过的第二驱动电流以及对所述第二加热线圈的两端施加的第二驱动电压，抽出包括具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流；以及控制电路部，根据所述第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流计算所述第一加热线圈的负载电阻，根据所述第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流计算所述第二加热线圈的负载电阻，控制电路部根据依赖于所计算的所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的负载电阻的电力量分配比，控制从所述第一及第二驱动电路对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给的电力量。

Description

感应加热烹调器及其控制方法

技术领域

本申请发明涉及使用多个加热线圈对单一的被加热体进行加热的感应加热烹调器及其控制方法。

背景技术

此前，提出了各种各样的感应加热烹调器，例如专利文献1以及2记载的感应加热烹调器具有格子状地配置的多个小型的加热线圈、和配置于与各加热线圈对应的位置而检测有无载置锅等被加热体的多个传感器，根据传感器的输出确定被加热体的顶板上的占有区域，对处于所确定的占有区域和其周边的区域的加热线圈选择性地进行驱动。

专利文献1：日本特开2009－238575号公报

专利文献2：日本特开2009－238613号公报

发明内容

但是，根据专利文献1以及2记载的感应加热烹调器，检测有无载置锅的多个传感器是例如光学式传感器，只不过探测在其上方是否有锅（有无锅），所确定的占有区域仅是极其概略性的。另外，根据这些以往技术的感应加热烹调器，仅对处于占有区域附近的加热线圈选择性地进行驱动，但无法探测在顶板上如何载置锅（载置面积）。因此，虽然传感器探测锅载置于顶板上，但还有未完全载置于加热线圈的上方、或者仅在极其限定的面积载置的情况。在这样的情况下，专利文献1以及2的感应加热烹调器针对所有加热线圈以同一驱动条件进行驱动，所以依赖于锅的载置状态，在锅底的表面温度（从各加热线圈供给的每单位面积的电力）中产生偏差，无法对锅底均匀地进行加热，而有时在锅中收容的食材的一部分中产生烧焦、部分性的突沸。

本申请发明是为了解决上述问题而完成的，提供一种感应加热烹调器，其特征在于，具备：第一加热线圈；至少一个第二加热线圈，与所述第一加热线圈邻接地配置，与所述第一加热线圈协动而对单一的被加热体进行感应加热；第一及第二驱动电路，对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给具有同一驱动频率的高频电流；第一n次分量抽出单元，从所述第一加热线圈中流过的第一驱动电流以及对所述第一加热线圈的两端施加的第一驱动电压，抽出包含具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流；第二n次分量抽出单元，从所述第二加热线圈中流过的第二驱动电流以及对所述第二加热线圈的两端施加的第二驱动电压，抽出包含具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流；以及控制电路部，根据所述第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流计算所述第一加热线圈的负载电阻，根据所述第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流计算所述第二加热线圈的负载电阻，控制电路部根据依赖于所计算的所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的负载电阻的电力量分配比，控制从所述第一及第二驱动电路对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给的电力量。

根据本申请发明的感应加热烹调器，瞬时地计算多个加热线圈的负载电阻，根据依赖于所计算的所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的负载电阻的电力量分配比，控制对第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给的电力量，从而能够对锅底均匀地进行加热，而避免食材的烧焦等。

附图说明

图1是本申请发明的实施方式1的加热线圈的平面图。

图2是示出本申请发明的感应加热烹调器的基本的电气的结构的电路框图。

图3是由驱动电压检测单元以及驱动电流检测单元检测的驱动电压以及驱动电流的波形图。

图4是示出加热线圈上的由各种材质构成的圆板的载置状态的平面图。

图5是示出将由各种材质构成的圆板载置于各种各样的位置时的谐振频率与负载电阻的关系的图形。

图6是示出将由各种材质构成的圆板载置于各种各样的位置时的电感与负载电阻的关系的图形。

图7是示出实施方式1的择一性的电气的结构的电路框图。

图8是示出本申请发明的实施方式1的感应加热烹调器的电气的结构的电路框图。

图9是变形例的加热线圈的平面图。

图10是又一变形例的加热线圈的平面图。

（符号说明）

1：感应加热烹调器；2：加热线圈；10：商用电源；12：整流电路；14：驱动电路；20：LCR感应加热部；24：谐振电容器；30：驱动电压检测单元；32：驱动电流检测单元；40：1次分量抽出单元（n次分量抽出单元）；50：控制电路；P：锅。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本申请发明的感应加热烹调器的实施方式。在各实施方式的说明以及以下的附图中，对于同样的结构部件，使用同样的符号而参照。

实施方式1.

以下，参照图1～图10，详细说明本申请发明的感应加热烹调器的实施方式1。图1是实施方式1的加热线圈2的平面图。实施方式1的加热线圈2具有如图所示将导线在平面上卷绕的内侧加热线圈（第一加热线圈）2a、和在其周围同心圆状地卷绕的外侧加热线圈（第二加热线圈）2b。

另外，实施方式1的感应加热烹调器如参照图8详细后述那样，概略上，具有：驱动电路（第一及第二驱动电路）14a、14b，用于驱动这些加热线圈2a、2b；1次分量抽出单元（第一及第二1次分量抽出单元）30a、30b，检测驱动电路14a、14b的驱动电压以及驱动电流的1次分量；和控制电路50，控制驱动电路14a、14b。

此处，在说明实施方式1的感应加热烹调器的电气的结构以及动作之前，以下，首先详细说明本申请发明的感应加热烹调器、尤其1次分量抽出单元的基本的电气的结构。

图2是示出具有单一的加热线圈2的感应加热烹调器1的概略性的电气的结构的电路框图，参照图2，说明本申请发明的感应加热烹调器的基本原理。

感应加热烹调器1概略上，具有：整流电路12，将来自二相或者三相的商用电源10的交流电流整流为直流电流；驱动电路14，对加热线圈2供给具有规定的驱动频率的高频电流；LCR感应加热部20，包括加热线圈2以及与其串联地连接的谐振电容器24；驱动电压检测单元30，检测对LCR感应加热部20的两端施加的驱动电压；以及驱动电流检测单元32，检测LCR感应加热部20中流过的驱动电流。

具体而言，整流电路12既可以是进行全波整流或者半波整流的电路，也可以是具有用于得到直流分量的包括电感、电容器的滤波器电路（都未图示）的电路。另外，驱动电路14是包括IGBT等开关元件（未图示）的逆变器电路，只要是进行逆变器驱动的电路，则能够使用任意的电路，例如能够用半桥电路或者全桥电路来构成。

LCR感应加热部20如上所述，包括加热线圈2以及与其串联地连接的谐振电容器24，加热线圈2在图2中，被图示为电感L和负载电阻R的等价电路。在图中，在电感L的上方图示的是锅等被加热体P。如果对加热线圈2供给高频电流，则在其周围形成交流磁场（交流磁场与由导体构成的被加热体P交链），对被加热体P形成涡电流，对被加热体P自身加热。

一般，LCR感应加热部20的负载电阻R依赖于有无被加热体P或者载置面积（与被加热体P交链的交流磁场）而变动。即，负载电阻R相当于对未载置锅P时的加热线圈2自身的线电阻R_C加上载置锅P所致的锅P的表观负载电阻R_L而得到的结果（R=R_C+R_L）。

另外，对于驱动电压检测单元30，只要是检测对LCR感应加热部20的两端施加的驱动电压（输出电压）V的单元，则可以是本领域技术人员容易想到的具有任意的电路结构的单元。同样地，对于驱动电流检测单元32，只要是测定LCR感应加热部20中流过的驱动电流（输出电流）I的单元，则可以是具有任意的电路结构的单元，例如也可以是电流互感器。

进而，本申请发明的感应加热烹调器1具备与驱动电压检测单元30以及驱动电流检测单元32电连接的1次分量抽出单元40。

如上所述，驱动电路14是包括IGBT（绝缘栅双极晶体管）等开关元件的逆变器电路，在通过具有规定的驱动频率（例如30kHz）的控制信号（栅极信号）对IGBT进行驱动时，驱动电压检测单元30以及驱动电流检测单元32检测图3所示那样的高频调制了的驱动电压V以及驱动电流I。

高频调制了的驱动电压V以及驱动电流I一般被表示为包含驱动频率的自然数倍的高次频率分量的合成波形。另外，本申请发明的1次分量抽出单元40通过使用例如驱动频率的k倍（k是2以上的自然数）的采样频率对由驱动电压检测单元30以及驱动电流检测单元32检测的图3所示的驱动电压V以及驱动电流I进行离散傅立叶变换，仅抽出驱动电压V以及驱动电流I的1次分量。另外，在1次分量抽出单元40中，作为从具有多个高次频率分量的信号仅抽出1次分量的手法以及算法，能够利用任意的手法以及算法，能够使用一般在市面销售的软件来仅抽出驱动电压V以及驱动电流I的1次分量。

此时，作为驱动电压V以及驱动电流I的1次分量，本申请发明的1次分量抽出单元40能够如下式那样进行复数表示。

[式1]

V₁=V_1Re+j×V_1Im

I₁=I_1Re+j×I_1Im

此处，V₁、I₁表示驱动电压V以及驱动电流I的1次分量，V_1Re、I_1Re表示V₁、I₁的实部，V_1Im、I_1Im表示V₁、I₁的虚部，另外j表示虚数单位。

另外，LCR感应加热部20的阻抗Z、以及驱动电压V₁以及驱动电流I₁的相位（相对驱动电流I₁的驱动电压V₁的相位或者阻抗Z的相位）θ如下式所示。

[式2]

Z=V₁/I₁

θ=arctan(Im(Z)/Re(Z))

此处，Im（Z）以及Re（Z）分别意味着阻抗Z的虚部以及实部。另外，对于驱动电压V以及驱动电流I的相位，也可以代替arctan而使用arcsin或者arccos来计算。在相位θ是90度附近时，arctan发散，而会包含大量误差，所以有时优选使用arcsin或者arccos来计算相位θ。

进而，本申请发明的感应加热烹调器1如图2所示，具备与驱动电路14以及1次分量抽出单元40电连接的控制电路50。本申请发明的控制电路50依照[式2]根据1次分量抽出单元40抽出的复数表示的1次分量的驱动电压V₁以及驱动电流I₁，计算LCR感应加热部20的阻抗Z以及驱动电压V₁以及驱动电流I₁的相位（偏角）θ，并据此对驱动电路14供给适合的驱动信号（栅极信号）。

同样地，本申请发明的控制电路50能够计算下式所示的LCR感应加热部20的有效电力值W_E以及电流实效值I_E。

[式3]

W_E＝Re(V₁×I₁ ^*)/2

$I_E=\sqrt{I_1\×{I_1}^{*}}/\sqrt{2}$

此处，I₁ ^*表示I₁的复共轭。

如以上那样，本申请发明的控制电路50能够根据驱动电压V以及驱动电流I的1次分量，计算LCR感应加热部20的阻抗Z、驱动电压V₁以及驱动电流I₁的相位（相对驱动电流I₁的驱动电压V₁的相位或者阻抗Z的相位）θ、有效电力值W_E以及电流实效值I_E。

另一方面，在包括LCR感应加热部20的一般的LCR电路中，负载电阻R、阻抗Z、加热线圈2的电感L以及谐振频率Fr如下式所示。

[式4]

R=W_E/I_E ²

Z=R+j×(ωL-1/ωC)

L=(Rtanθ+1/ωC)/ω

$\mathrm{Fr}=1/2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}$

此处，ω是1次分量的频率f（根据定义与驱动频率相同，通过ω=2πf表示），C是谐振电容器24的静电电容，都既知。因此，本申请发明的控制电路50能够使用通过[式2]计算的θ，根据[式4]求出谐振频率Fr和负载电阻R（=R_C+R_L）。

同样地，谐振频率Fr能够如以下那样求出。如上述[式2]以及[式4]那样，负载电阻R、阻抗Z如下式所示。

[式5]

Z=V₁/I₁

Z=R+j×(ωL-1/ωC)

根据上述[式5]，加热线圈2的电感L能够通过下式表示。

[式6]

R=Re(Z)

L=(Im(Z)+1/ωC)/ω

因此，能够根据依照上述[式6]得到的电感L和谐振电容器24的既知的静电电容C来求出谐振频率Fr。

[式7]

$\mathrm{Fr}=1/2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}$

本申请发明的控制电路50如以下详述那样，针对多个加热线圈的各个，从驱动电压V以及驱动电流I的1次分量检测谐振频率Fr（或者加热线圈2的电感L）和负载电阻R，从而能够探测被加热体P的载置面积（包括有无锅P）以及被加热体P的材质，根据锅P的负载电阻相对多个加热线圈的比，控制应供给的电力量（即，在对应的加热线圈的上方载置的锅P的一部分中产生的热量）。另外，本申请发明的控制电路50能够根据在图3的高频调制了的驱动电压以及驱动电流的单一的周期（即，在驱动频率是30kHZ时，1周期是约33微秒）中探测的相位，针对多个加热线圈的各个，以极其短的时间，计算谐振频率Fr（或者加热线圈2的电感L）和负载电阻R。

此处，以下，使用具体例，说明计算谐振频率Fr和负载电阻R而如何决定锅P的载置状态（载置面积）。

如图4所示，准备了在平面上卷绕的加热线圈2、和多个圆板26。圆板26由铁、磁性不锈钢、非磁性不锈钢、以及铝这4种材质构成。这些圆板26是虚拟的锅P。将加热线圈2以及各圆板26的直径设为约180mm以及约200mm，将各圆板26的厚度设为全部1.5mm。圆板26在图4（a）中载置于加热线圈2上的中央（同心圆O上）（在本申请中，将该状态称为“重叠率为100%”）。另外，圆板26在图4（b）以及（c）中，圆板26的外缘E配置于加热线圈2的直径的分别75%以及50%的位置（重叠率分别是75%以及50%）。即，在重叠率是50%时，圆板26的外缘E与加热线圈2的中心O重合。

对于由铁、磁性不锈钢、非磁性不锈钢、以及铝的材质构成的4种圆板26的各个，在以使重叠率成为100%、75%以及50%的方式载置之后（对应于图4（a）、（b）、（c）），如上述说明，从驱动电压V以及驱动电流I的1次分量，检测（计算）了谐振频率Fr和负载电阻R时，得到图5（a）那样的图形（图表）。另外，在完全未载置圆板26的情况（无负载的情况）下，得到双重圆所示的谐振频率Fr以及负载电阻R。

根据本申请发明，对于材质不同的圆板26，也可以将图5（a）的重叠率是100%、75%以及50%的点连续地连接，如图5（b）的阴影区域所示，将重叠率小于50%的区域设定为驱动禁止区域。即，本申请发明的控制电路50在所检测的谐振频率Fr和负载电阻R包含于小于重叠率50%的驱动禁止区域的情况下，判断为锅P未充分载置于加热线圈2的上方、或者载置了小物，能够以不对LCR感应加热部20供给高频电流的方式，控制驱动电路14。其中，针对是否向LCR感应加热部20的供电的阈值不限于50%的重叠率，而也可以设为例如40%以下或者60%以下的重叠率。

这样本申请发明的控制电路50构成为事先设定（存储）以谐振频率Fr和负载电阻R为参数的、禁止对LCR感应加热部20供给高频电流的驱动禁止区域，以仅在这些检测的值未包含于驱动禁止区域时，对LCR感应加热部20供给高频电流的方式，控制驱动电路14。另外，也可以如图5（b）所示，以不对由铝构成的锅P进行加热的方式，设定驱动禁止区域。即，驱动禁止区域能够通过产品规格自如地设定。

另外，如图5（b）所示，如果用虚线将重叠率是100%、75%以及50%的点连续地连接，则能够根据谐振频率Fr和负载电阻R，推测由任意的材质构成的圆板26的重叠率。本申请发明的控制电路50在计算了例如图5（b）的用星号标绘的点所示的谐振频率Fr和负载电阻R时，该点处于将75%的重叠率连续地连接的虚线上，所以能够推测为锅P以75%的重叠率载置于加热线圈2的上方。

另外，如上述那样，本申请发明的控制电路50能够根据在高频调制了的驱动电压以及驱动电流的单一的周期（例如约33微秒）中探测的相位，瞬时计算谐振频率Fr和负载电阻R，所以能够防止不应加热的小物的加热，所以极其安全，在无负载时能够避免无用的功耗，所以能够对节能作出贡献。

换言之，根据本申请发明，通过检测谐振频率Fr和负载电阻R，能够瞬时检测锅P的材质以及载置状态（锅P在加热线圈2的上方载置了何种程度），能够以与锅P的材质以及载置状态对应的最佳的驱动条件对锅P进行感应加热。

另外，在上述具体例中，控制电路50检测谐振频率Fr和负载电阻R，但也可以择一地，检测加热线圈2的电感L和负载电阻R，同样地控制驱动电路14。图6（a）以及图6（b）是在从驱动电压V以及驱动电流I的1次分量检测到加热线圈2的电感L和负载电阻R时得到的与图5（a）以及图5（b）同样的图表。在完全不载置圆板26的情况（即，无负载的情况）下，得到双重圆所示的电感L以及负载电阻R。此时，也可以以仅在所检测的电感L和负载电阻R不包含于驱动禁止区域（图中的阴影区域）时，对LCR感应加热部20供给高频电流的方式，控制驱动电路14，作为其阈值将重叠率设定为小于40%。同样地，还能够以不对由铝构成的锅P进行加热的方式，设定驱动禁止区域。

同样地，如果如图6（b）所示，用虚线将重叠率是100%、70%以及40%的点连续地连接，则能够根据电感L和负载电阻R，推测由任意的材质构成的圆板26的重叠率。本申请发明的控制电路50在计算了例如图6（b）的用星号标绘的点所示的电感L和负载电阻R时，该点处于将70%的重叠率连续地连接的虚线上，所以能够推测为锅P以70%的重叠率载置于加热线圈2的上方。

另外，已知能够最高效地加热的是谐振频率，但根据本申请发明，能够得到锅P的谐振频率Fr，所以作为驱动频率能够选择谐振频率Fr。另外，通常，如果设为比谐振频率Fr低的频率，则对IGBT等元件存在恶劣影响，所以在不知谐振频率Fr的情况下，有时将驱动频率设定为比实际的谐振频率Fr高很多。在该情况下，限制了实际上能够进一步流过电流来加热，作为设备对使用者造成加热限制。根据本申请发明的结果，得知谐振频率Fr，所以得知能够将用于得到期望的加热电力的驱动频率设定为多少，而能够进行加热调整。

另外，在上述说明中，作为驱动电流检测单元32使用了电流互感器，但也可以择一地，使用检测谐振电容器24的两端的电压的电容器电压检测单元34来检测LCR感应加热部20中流过的电流。图7是示出择一性的电气的结构的与图2同样的电路框图。

图7所示的感应加热烹调器1具有检测谐振电容器24的两端的电容器电压V_C的电容器电压检测单元34，电容器电压检测单元34与1次分量抽出单元40电连接。电容器电压V_C与驱动电压V同样地，包含驱动频率的自然数倍的高次频率分量，通过使用1次分量抽出单元40进行离散傅立叶变换，能够仅抽出电容器电压V_C的1次分量V_C1（具有与驱动频率相同的频率的分量），进行复数表示。另外，电容器电压V_C的1次分量V_C1和驱动电流I₁满足如下的关系式。

[式8]

V_C1=I_C1/jωC

I₁=jωCV_C1

此处，ω是1次分量的频率f（根据定义与驱动频率相同，ω=2πf），C是谐振电容器24的静电电容，都既知。

根据上式，已知驱动电流I₁相对电容器电压V_C1其相位超前了π/4（90度）。另外，根据本申请发明，对电容器电压V_C1进行复数表示，所以能够根据下式通过极其简便的计算求出驱动电流I₁。

[式9]

V_C1=a+j×b

I₁=(-b+j×a)×ωC

根据这样求出的驱动电流I₁，如实施方式1的说明，检测谐振频率Fr（或者加热线圈2的电感L）和负载电阻R，从而能够瞬时探测被加热体P的载置状态（包括有无锅P）以及被加热体P的材质。

另外，根据图7所示的感应加热烹调器1，通过代替在实施方式1中使用的比较昂贵的电流互感器，而采用更廉价的驱动电流检测单元，能够削减感应加热装置1的制造成本。

另外，在上述说明中，1次分量抽出单元40抽出由驱动电压检测单元30以及驱动电流检测单元32检测的驱动电压V以及驱动电流I的1次分量（具有与驱动频率相同的频率的分量），但也可以通过使用驱动频率的n倍（n是2以上的自然数）的采样频率进行离散傅立叶变换，来抽出驱动电压V以及驱动电流I的n次分量。

一般，为了对铝制的被加热体P高效地进行感应加热，需要使用具有比在对由铁等构成的被加热体P进行感应加热时使用的高频电流的驱动频率高的驱动频率的结构。另外，这样对由具有高导电率以及低导磁率的包含铝的任意的金属材料构成的锅P进行感应加热的、所谓全金属对应的感应加热烹调器已经提出（例如日本专利第3460997号），并在市场上销售，本申请发明还能够适用于上述全金属对应的感应加热烹调器。

通常，在以具有n倍的驱动频率的驱动电流I对铝制的被加热体P进行感应加热时，驱动频率的1次分量成为小的值，n次分量变大。另外，在n次分量抽出单元中，在相比于驱动电压V以及驱动电流的1次分量，n次分量（例如3次分量）更大的情况下，抽出n次分量而非抽出1次分量，进行与上述同样的运算，从而能够瞬时地计算谐振频率Fr以及负载电阻R。此时，通过使用n次分量进行运算，无需增大A/D变换器的分辨率，所以是优选的。

另外，虽然未详细图示，但作为表示使用n次分量计算的谐振频率与负载电阻的关系的图形，得到与图5（a）同样的结果（其中，铝圆板的负载电阻伴随谐振频率的增大而比图5（a）的结果变大）。即，控制电路部50能够根据n次驱动电压以及n次驱动电流，计算LCR感应加热部20的电感L或者谐振频率Fr和负载电阻R。

此处，参照图8，详细说明实施方式1的感应加热烹调器1。图8所示的感应加热烹调器1具有：整流电路12a、12b，将来自商用电源10的交流电流整流为直流电流；驱动电路14a、14b，对针对单一的锅协动地感应加热的内侧以及外侧的加热线圈2a、2b供给具有规定的驱动频率的高频电流；LCR感应加热部20a、20b，包括加热线圈2a、2b以及与其串联地连接的谐振电容器24a、24b；驱动电压检测单元30a、30b，检测对LCR感应加热部20a、20b的两端施加的驱动电压；以及驱动电流检测单元32a、32b，检测LCR感应加热部20a、20b中流过的驱动电流。进而，该感应加热烹调器1具有与驱动电压检测单元30a、30b以及驱动电流检测单元32a、32b电连接的1次分量抽出单元40a、40b、和与驱动电路14a、14b以及1次分量抽出单元40a、40b电连接的控制电路50。

另外，为了对驱动电路14a、14b供给直流电源而分别设置了图8所示的整流电路12a、12b，但也可以共用单一的整流电路12对驱动电路14a、14b供给直流电源。

图8所示的整流电路12a、12b、驱动电路（第一及第二驱动电路）14a、14b、包括内侧以及外侧的加热线圈（第一加热线圈及第二加热线圈）2a、2b的LCR感应加热部20a、20b、驱动电压检测单元30a、30b、驱动电流检测单元32a、32b、1次分量抽出单元（第一及第二1次分量抽出单元）40a、40b、以及控制电路50具有与参照图2或者图7而说明的例子同样的结构，所以省略进一步的说明。

另外，内侧以及外侧的加热线圈2a、2b协动地（同时）对单一的锅P进行感应加热，所以是物理上接近地配置的。此时，如果从驱动电路14a、14b对内侧以及外侧的加热线圈2a、2b供给的驱动频率不同，则发生与其差分频率相当的拍音，特别在这些差分频率处于可听域时，有时对用户造成显著的不快感。因此，为了防止发生拍音，控制电路50需要以使对内侧以及外侧的加热线圈2a、2b供给的高频电流的驱动频率成为相同的方式，控制第一及第二驱动电路14a、14b。

如以上说明，图8所示的本申请发明的控制电路50能够根据在高频调制了的驱动电压以及驱动电流的单一的周期（例如约33微秒）中探测的相位，分别瞬时地计算内侧以及外侧的加热线圈2a、2b的负载电阻R。

另外，在内侧以及外侧的加热线圈2a、2b的负载电阻R的计算时，也可以针对内侧以及外侧的加热线圈2a、2b，同时进行利用1次分量抽出单元40a、40b的驱动电压V以及驱动电流I的1次分量的抽出，但为了极力排除加热线圈2a、2b间的耦合等相互作用，优选依次进行。

根据实施方式1的感应加热烹调器1，对于加热线圈的负载电阻R，考虑为表示与在其上方载置的部分的锅P的热容量相当的热量（为了提高单位温度而所需的热量）的指标，所以希望通过对具有更大的负载电阻R的内侧以及外侧的加热线圈2a、2b供给更大的电力量，而对锅P整体均匀地进行加热。

具体而言，实施方式1的控制电路50计算用内侧加热线圈2a的负载电阻R₁以及外侧加热线圈2b的负载电阻R₂表示的下式的电力量分配比r₁、r₂。

[式10]

r₁=R₁/(R₁+R₂)

r₂=R₂/(R₁+R₂)

然后，控制电路50通过上述电力量分配比，分配用户对锅P设定的“火力”、即预定了对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b的整体供给的情况的电力量（Q₀），以对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b供给下式的电力量Q₁、Q₂的方式，控制第一及第二驱动电路14a、14b。

[式11]

Q₁=Q₀×r₁

Q₂=Q₀×r₂

另外，在将电力量Q表示为电力W的规定期间中的积分值时，控制电路50为了得到上式所示的电力量Q₁、Q₂，能够通过各种各样的手法控制驱动电路14a、14b。例如，在以规定的电力稳定地供给从驱动电路14a、14b对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b供给的电力W₁、W₂的情况（恒定电力驱动）下，定义应对两方的加热线圈2a、2b的整体供给的电力W₀（=dQ₀/dt），控制电路50以对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b供给下式所示的电力W₁、W₂的方式，控制第一及第二驱动电路14a、14b。

[式12]

W₁=W₀×r₁

W₂=W₀×r₂

在择一地从驱动电路14a、14b对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b供给的电力W₀的大小相同、并且断续地即在分别相互不同的定时（期间t₁、t₂）供给的情况下（占空比驱动），控制电路50以在如以下那样表示的时间t₁、t₂对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b供给恒定的电力的方式，控制第一及第二驱动电路14a、14b。

根据定义，Q₁=W₀×t₁、Q₂=W₀×t₂，如果将Q₀=W₀×（t₁+t₂）代入[式11]，则得到下式。

[式13]

Q₁=W₀×(t₁+t₂)×r₁  ∴t₁=(t₁+t₂)×r₁

Q₂=W₀×(t₁+t₂)×r₂  ∴t₂=(t₁+t₂)×r₂

t₁/t₂=R₁/R₂(来自式[10])

这样，控制电路50为了得到上式所示的电力量Q₁、Q₂，也可以在恒定电力驱动中，使用[式12]来控制对各加热线圈2a、2b供给的电力W₁、W₂，也可以在占空比驱动中，如[式13]所示，以使对各加热线圈2a、2b进行电力供给的时间t₁、t₂之比（t₁/t₂）等于负载电阻R₁、R₂之比（R₁/R₂）的方式进行控制。另外，控制电路50通过组合了恒定电力驱动以及占空比驱动的手法来控制驱动电路14a、14b，而得到根据[式11]求出的电力量Q₁、Q₂，从而能够对锅P整体均匀地进行加热。

这样，实施方式1的控制电路50通过计算内侧以及外侧的加热线圈2a、2b的负载电阻R以及电力量分配比r₁、r₂，能够适合地分配对内侧以及外侧的加热线圈2a、2b供给的电力量，对锅P整体均匀地进行加热。

另外，对于上式的电力量Q₁、Q₂，计算为与电力量分配比r₁、r₂成线性比例的电力量，但不限于此，也可以是非线性地依赖于电力量分配比r₁、r₂的电力量，也可以是使用其进行加权而计算的电力量。能够根据例如在产品开发时的测量等中得到的信息等，依据负载电阻值与恰当的加热的关系，求出加权。

变形例1.

上述实施方式1的感应加热烹调器1如图1所示，具有内侧加热线圈2a、和在其周围同心圆状地卷绕的外侧加热线圈2b，但也可以如图9所示，具有单一的中央加热线圈2a、和在其周边1/4圆弧状（香蕉状或者黄瓜状）地卷绕的4个周边加热线圈2b～2e。择一地，感应加热烹调器1也可以如图10所示，具有格子状地排列的多个圆形形状的小型加热线圈2。

在该情况下，也与实施方式1同样地，设置与各加热线圈2对应的多个驱动电路14以及一次分量抽出单元（或者n次分量抽出单元）40，计算各加热线圈2的负载电阻R，供给与各自的电力量分配比对应的电力量，从而能够对锅P整体均匀地进行加热。

另外，本申请发明的控制电路50通过如上所述，在感应加热烹调器1的使用中，反复计算而始终更新针对许多加热线圈2的负载电阻R，即使在用户使锅P移动了的情况（即使在进行了所谓“颠锅”那样的情况）下，也能够对各加热线圈2始终供给适合的电力量，而实现锅P整体的均匀的加热。

另外，对于各加热线圈2，一般，在每单位时间可供给的最大的高频电力量（即，最大额定电力W_MAX）被规定了时，在各加热线圈2的驱动条件（高频电流的占空比、或者高频电流流过的时间t）相同的情况下，被供给电源的多个加热线圈2中的1个负载电阻R大于其他，如果如上述说明根据电力量分配比r₁、r₂供给电力量（Q=W×t），则例如对中央加热线圈2a供给的电力有时超过最大额定电力W_MAX。

即，如上所述，对于电力量Q，表示为电力W的规定期间中的积分值，但设想在例如对各加热线圈2供电的时间的长度相同时，如果以上述电力量分配比r₁、r₂对各加热线圈2分配电力量，则对特定的加热线圈2供给的电力超过最大额定电力W_MAX，而损失可靠性的情况。

因此，根据该变形例1，为了实现锅P整体的均匀加热，同时使比充分的“火力”的实现高的可靠性的实现优先，以使为了得到用[式11]求出的电力量Q₁、Q₂而供给的电力W不超过各加热线圈2的最大额定电力W_MAX的方式，抑制加热线圈2的整体的电力量Q₀’。这样，对各加热线圈2供给的电力W不会超过最大额定电力W_MAX，能够在维持高的可靠性的同时，对锅P整体均匀地加热。

进而，在上述说明中，为了实现锅P整体的均匀加热，计算各加热线圈2的负载电阻R以及电力量分配比r，来控制对各加热线圈2供给的电力量，但不限于此。即，控制电路50在例如希望针对锅P的外侧以比内侧更强的“火力”不均匀地进行加热的情况下，也可以控制驱动电路14a、14b，以便将以同样地计算各加热线圈2的负载电阻R并实现上述不均匀加热的方式进行了加权的电力量Q₁’、Q₂’供给至各加热线圈2。

实施方式2

接下来，以下，详细说明本申请发明的感应加热装置的实施方式2。实施方式1的控制电路50根据各加热线圈2的负载电阻计算了电力量分配比r，但实施方式2的控制电路50通过根据在各加热线圈2的上方载置的锅P的载置面积（重叠率）计算电力量分配比r，对多个加热线圈2的各个适合地分配电力量。另外，实施方式2的感应加热烹调器1在其他点中，具有与实施方式1的感应加热烹调器1同样的结构，所以对于重复的点，省略说明。

如参照图8来上述说明那样，本申请发明的控制电路50能够根据在高频调制了的驱动电压以及驱动电流的单一的周期中探测的相位，分别瞬时地计算内侧以及外侧的加热线圈2a、2b的谐振频率Fr以及负载电阻R、或者电感L以及负载电阻R。另外，本申请发明的控制电路50能够在预先探测的存储器（未图示）中保存的图6或者图7的图形中，参照所计算的各加热线圈2a、2b的谐振频率Fr以及负载电阻R（图6（b））、或者电感L以及负载电阻R（图7（b））的标绘位置（例如星号），容易地探测在各加热线圈2a、2b的上方载置的锅P的重叠率。

在各加热线圈2a、2b的上方，对锅P有效地加热的区域（有效加热区域）依赖于各加热线圈2a、2b的大小以及形状而固定，所以如果所载置的锅P的重叠率被确定，则能够计算在各加热线圈2a、2b的上方载置的锅P的载置面积S₁、S₂。

在实施方式2的感应加热烹调器1中，将锅P的载置面积S考虑为表示锅P的部分的热容量的指标，所以希望通过对具有更大的载置面积S的内侧以及外侧的加热线圈2a、2b供给更大的电力量，而对锅P整体均匀地进行加热。

具体而言，实施方式1的控制电路50计算用在内侧加热线圈2a的上方载置的锅P的载置面积S₁、以及在外侧加热线圈2b的上方载置的锅P的载置面积S₂表示的下式的电力量分配比r₁、r₂。

[式14]

r₁=S₁/(S₁+S₂)

r₂=S₂/(S₁+S₂)

然后，控制电路50通过上述电力量分配比，分配针对锅P的用户设定的“火力”、即预定了对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b的整体供给的情况的电力量（Q₀），以对内侧加热线圈2a以及外侧加热线圈2b供给下式的电力量Q₁、Q₂的方式，控制第一及第二驱动电路14a、14b。

[式15]

Q₁=Q₀×r₁

Q₂=Q₀×r₂

另外，对于上述锅P的载置面积S₁、S₂，参照图5以及图6所示的图形来探测，但不仅是考虑各加热线圈2a、2b的负载电阻R，而且还考虑谐振频率Fr或者电感这样的实质上变动的因素的影响来探测，所以尤其即使在锅P的结构材料变动的情况下，也能够对各加热线圈2a、2b分配比实施方式1更适合的电力量，能够对锅P整体更均匀地加热。

另外，与实施方式1同样地，控制电路50为了得到上式所示的电力量Q₁、Q₂，也可以在恒定电力驱动中，控制对各加热线圈2a、2b供给的电力W₁、W₂，也可以在占空比驱动中，控制对各加热线圈2a、2b进行电力供给的时间t₁、t₂。进而，对于上式的电力量Q₁、Q₂，除了与电力量分配比r₁、r₂成线性比例的电力量以外，也可以是使用其进行加权来计算的电力量。同样地，能够根据例如在产品开发时的测量等中得到的信息等，依据负载电阻值与恰当的加热的关系，求出加权。

Claims (5)

1.一种感应加热烹调器，其特征在于，具备：

第一加热线圈；

至少一个第二加热线圈，与所述第一加热线圈邻接地配置，与所述第一加热线圈协动而对单一的被加热体进行感应加热；

第一及第二驱动电路，对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给具有同一驱动频率的高频电流；

第一n次分量抽出单元，从所述第一加热线圈中流过的第一驱动电流以及对所述第一加热线圈的两端施加的第一驱动电压，抽出包含具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流；

第二n次分量抽出单元，从所述第二加热线圈中流过的第二驱动电流以及对所述第二加热线圈的两端施加的第二驱动电压，抽出包含具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流；以及

控制电路部，根据所述第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流计算所述第一加热线圈的负载电阻，根据所述第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流计算所述第二加热线圈的负载电阻，

控制电路部根据依赖于所计算的所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的负载电阻的电力量分配比，控制从所述第一及第二驱动电路对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给的电力量。

2.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其特征在于，

控制电路部

a）根据第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流计算所述第一加热线圈的谐振频率或者电感，并且根据第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流计算所述第二加热线圈的谐振频率或者电感，

b）使用表示所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的谐振频率以及负载电阻的关系的图形、或者表示所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的电感以及负载电阻的关系的图形，计算在所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的上方载置的被加热体的第一及第二载置面积，

c）根据依赖于所计算的第一及第二载置面积的电力量分配比，控制对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈供给的电力量。

3.根据权利要求1或者2所述的感应加热烹调器，其特征在于，

多个第二加热线圈与第一加热线圈同心圆状地被卷绕、或者在所述第一加热线圈的周围圆弧状或者圆形形状地被卷绕。

4.一种感应加热烹调器的控制方法，是具有第一加热线圈、与所述第一加热线圈邻接地配置并与所述第一加热线圈协动而对单一的被加热体进行感应加热的至少一个第二加热线圈的感应加热烹调器的控制方法，其特征在于，具有：

对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈分别供给具有同一驱动频率的高频电流的步骤；

第一n次分量抽出步骤，从所述第一加热线圈中流过的第一驱动电流以及对所述第一加热线圈的两端施加的第一驱动电压，抽出包括具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流；

第二n次分量抽出步骤，从所述第二加热线圈中流过的第二驱动电流以及对所述第二加热线圈的两端施加的第二驱动电压，抽出包括具有驱动频率的n倍（n是自然数）的频率的n次分量的第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流；

根据所述第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流，计算所述第一加热线圈的负载电阻，根据所述第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流，计算所述第二加热线圈的负载电阻的步骤；以及

根据依赖于所计算的所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的负载电阻的电力量分配比，控制从所述第一及第二驱动电路对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈供给的电力量的步骤。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，

在控制的步骤中，包括：

a）根据第一n次驱动电压以及第一n次驱动电流计算所述第一加热线圈的谐振频率或者电感，并且根据第二n次驱动电压以及第二n次驱动电流计算所述第二加热线圈的谐振频率或者电感的子步骤；

b）使用表示所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的谐振频率以及负载电阻的关系的图形、或者表示所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的谐振频率以及电感的关系的图形，计算在所述第一加热线圈及所述第二加热线圈的上方载置的被加热体的第一及第二载置面积的子步骤；以及

c）根据依赖于所计算的第一及第二载置面积的电力量分配比，控制对所述第一加热线圈及所述第二加热线圈供给的电力量。

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