CN103404230A - 感应加热烹调器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种感应加热烹调器，其具有：第1逆变器和第2逆变器（11a、11b），它们与平滑电容器并联连接，通过第1开关元件和第2开关元件将直流电源转换成交流电而向第1加热线圈和第2加热线圈（4a、4b）提供高频电力；第1振荡电路和第2振荡电路（7a、7b），它们分别向第1开关元件和第2开关元件提供驱动信号；以及控制部（10），其控制第1振荡电路和第2振荡电路的驱动。控制部（10）交替地对第1振荡电路和第2振荡电路进行驱动控制，并且，每当切换第1振荡电路和第2振荡电路的驱动时，不停止关断侧的第1加热线圈或第2加热线圈的加热而继续低功率加热。
Description
技术领域
本发明涉及感应加热烹调器及其控制方法，该感应加热烹调器具有多个逆变器，并具有分别切换地驱动各个逆变器的控制功能。
背景技术
使用附图对现有技术的感应加热烹调器进行说明。
图3是示出现有技术的感应加热烹调器的电路结构的图。如图3所示，感应加热烹调器构成为具有：交流电源21、整流电路22、平滑电路23、第1振荡电路27a和第2振荡电路27b、第1逆变器电路31a和第2逆变器电路31b、输入电流检测电路28、零点检测电路29以及微型计算机30。
整流电路22对从例如作为商用电源的交流电源21提供的交流电进行整流。平滑电路23对整流后的整流电路22的输出进行平滑，产生直流电源。第1逆变器电路31a构成为具有第1加热线圈24a、第1谐振电容器25a和第1开关元件26a。第2逆变器电路31b构成为具有第2加热线圈24b、第2谐振电容器25b和第2开关元件26b。第1振荡电路27a和第2振荡电路27b分别驱动第1逆变器电路31a和第2逆变器电路31b的第1开关元件26a和第2开关元件26b。输入电流检测电路28检测输入电流的值，并输出到微型计算机30。零点检测电路29检测交流电源21的电压，并输出到微型计算机30。微型计算机30根据由输入电流检测电路28、电源电压检测电路29检测到的输入值，控制第1逆变器电路31a和第2逆变器电路31b进行振荡。
在上述结构中，微型计算机30控制为交替地进行第1振荡电路27a和第2振荡电路27b的驱动。此外，微型计算机30根据由输入电流检测电路28输入的电流值和由电源电压检测电路29输入的电压值，运算出功率值。在控制第1振荡电路27a期间，运算出的功率值被用于第1逆变器电路31a的功率校正等。同样，在控制第2振荡电路27b的期间，由微型计算机30运算出的功率值被用于第2逆变器电路31b的功率校正等（例如，专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-196156号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述现有技术的结构中，在设第1逆变器电路31a为2kW、第2逆变器电路31b为1kW，并且通过振荡电路27a、27b如上所述间歇地例如每半周期交替地运转时，第1逆变器电路31a为了得到平均2kW的输出需要在半个周期内输出4kW的输出。同样，第2逆变器电路31b为了得到平均1kW的输出需要在半个周期内输出2kW的输出。这意味着，每当振荡电路27a、27b每隔半个周期交替地进行驱动时，感应加热烹调器的输入功率按照4kW、2kW这样大幅变化。在通过这样的控制实现的交替加热中，在第1振荡电路27a的输出接通（ON）的情况下，第2振荡电路27b完全关断（OFF）。因此，有可能在从关断切换到接通时，产生较大的突入电流，平滑电容器23的充电电压上升，会由于主体振动而产生锅响或“咚咚（コツ）”声的异响。
本发明的目的在于解决上述现有的问题，提供感应加热烹调器及其控制方法，能够防止因两个逆变器电路的交替驱动而产生的输入功率变化所引起的锅响或“咚咚”声等异响。
用于解决问题的手段
为了解决上述现有的问题，本发明的一个方式的感应加热烹调器具有：整流电路，其对从交流电源提供的电力进行整流；平滑电容器，其对整流后的所述整流电路的输出进行平滑而得到直流电源；第1逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第1开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第1加热线圈提供高频电力；第2逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第2开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第2加热线圈提供高频电力；第1振荡电路和第2振荡电路，它们向所述第1逆变器和所述第2逆变器各自的所述第1开关元件和所述第2开关元件提供驱动信号；以及控制部，其控制所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动，所述控制部交替地对所述第1振荡电路和所述第2振荡电路进行驱动控制，并且，每当切换所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动时，不停止关断侧的所述第1加热线圈或所述第2加热线圈的加热而继续低功率加热。
发明效果
根据上述结构，能够控制为限制因两个逆变器电路的交替驱动而产生的功率变化量。因此，能够防止产生锅响或“咚咚”声的异响，或者能够改善到不给使用者带来不舒服感的程度，能够提供高质量的感应加热烹调器及其控制方法。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的感应加热烹调器的电路结构的框图。
图2是示出图1的两个振荡电路7a、7b的控制定时的时序图。
图3是示出现有技术的感应加热烹调器的电路结构的框图。
图4是示出图3的振荡电路27a、27b的控制定时的时序图。
具体实施方式
本发明的感应加热烹调器具有：整流电路，其对从交流电源提供的电力进行整流；平滑电容器，其对整流后的所述整流电路的输出进行平滑而得到直流电源；第1逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第1开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第1加热线圈提供高频电力；第2逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第2开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第2加热线圈提供高频电力；以及第1振荡电路和第2振荡电路，它们向所述第1逆变器和所述第2逆变器各自的所述第1开关元件和所述第2开关元件提供驱动信号；以及控制部，其控制所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动，所述控制部交替地对所述第1振荡电路和所述第2振荡电路进行驱动控制，并且，每当切换所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动时，不停止关断侧的所述第1加热线圈或所述第2加热线圈的加热而继续低功率加热。因此，能够抑制从第1振荡电路和第2振荡电路的关断切换到接通时的突出电流，能够防止产生锅响或“咚咚”声的异响，能够改善到不给使用者带来不舒服感的程度。
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，本发明不限于该实施方式。
（实施方式）
图1是示出本发明的实施方式的感应加热烹调器的电路结构的框图。
如图1所示，实施方式的感应加热烹调器构成为具有：交流电源1、整流电路2、平滑电路3、第1振荡电路7a和第2振荡电路7b、第1逆变器电路11a和第2逆变器电路11b、输入电流检测电路8、零点检测电路9、控制部10以及操作部12。
整流电路2对从例如作为商用电源的交流电源1提供的交流电进行整流。平滑电容器3对整流后的整流电路2的输出进行平滑，产生直流电源。第1逆变器电路11a和第2逆变器电路11b构成为具有第1加热线圈4a和第2加热线圈4b、谐振电容器5a、5b、第1开关元件6a、6c以及第2开关元件6b、6d。第1逆变器电路11a和第2逆变器电路11b分别与平滑电容器3并联连接，分别将直流电源转换成交流电。第1振荡电路7a和第2振荡电路7b驱动逆变器电路11a、11b各自的开关元件6a、6c和6b、6d。输入电流检测电路8检测整流电路2的输入电流的值，并将其检测值输出到控制部10。零电压检测电路9检测交流电源1的电压的正负电压反转的定时（零点），并将检测到的定时输出到控制部。使用者利用操作部12来操作针对被加热物（调理物）的加热选择和功率调整等。控制部10具有微型计算机等，根据由输入电流检测电路8和零电压检测电路9检测到的输入值以及通过操作部12选择的加热设定，控制逆变器电路11a、11b进行振荡。控制部10判断每次切换第1振荡电路7a和第2振荡电路7b的驱动时产生的功率变化量是否为预定量以上。在上述功率变化量为预定量以上的情况下，控制部10不停止关断侧的第1或第2加热线圈4a、4b的加热而继续低功率加热。后面将进行详细描述。
根据以上结构，实施方式的感应加热烹调器通过由第1加热线圈4a和第2加热线圈4b的磁耦合产生的涡电流，对分别隔着顶板（未图示）载置在第1加热线圈4a和第2加热线圈4b上的锅等被加热物进行感应加热。
图2是示出图1的两个振荡电路7a、7b的控制定时的时序图。在图2中，图2的（A）表示交流电源1的电压电平，图2的（B）表示零电压检测电路9的检测信号，图2的（C）和图2的（D）分别表示振荡电路7a、7b的工作状态，图2的（E）表示感应加热烹调器的输入功率。
此外，开关元件6a、6c、6b、6d与逆变器电路11a、11b的设定功率无关地，以预定的开关周期（例如16kHz以上的人耳听不见的高频周期）进行驱动。关于开关元件6a、6b的接通时间，将上述开关周期的一半时间限制为最大接通时间。此外，开关元件6c、6d分别与开关元件6a、6b互斥地驱动，因此，将上述开关周期的一半时间限制为最小接通时间。即，当开关元件6a、6c和6b、6d的接通时间分别为开关周期的一半时，成为最大输出功率。
下面，对如上构成的本实施方式的感应加热烹调器的动作和作用进行说明。
首先，当通过操作部12选择了逆变器电路11a、11b的加热动作时，接收到来自操作部12的信号的控制部10开始向振荡电路7a、7b分别发送控制信号而驱动开关元件6a、6c和6b、6d。
关于控制部10对第1振荡电路7a的控制定时，如图2的（C）所示，控制为使得第1振荡电路7a在期间T1中工作。通过第1振荡电路7a的工作，第1开关元件6a、6c在期间T1中，按照高频的开关周期，以设定功率加热进行驱动。第2开关元件6b、6d也同样在期间T1中，以低功率加热进行驱动。此外，关于第2振荡电路7b的控制定时，如图2的（D）所示，控制为使得第2振荡电路7b在期间T2中工作。通过第2振荡电路7b的工作，第2开关元件6b、6d在期间T2中，按照高频的开关周期，以设定功率加热进行驱动。第1开关元件6a、6c也同样在期间T2中，以低功率加热进行驱动。即，第1振荡电路7a和第2振荡电路7b分别在期间T1和T2中，间歇地并且按照预定周期，交替地以设定功率加热动作和低功率加热进行工作。因此，第1开关元件6a、6c和第2开关元件6b、6d也同样地分别在期间T1和T2中，间歇地并且按照预定周期，交替地以高频的开关周期进行预定功率加热。
接下来说明控制部10对振荡电路7a、7b的动作的切换定时。首先，如图2的（A）和图2的（B）所示，零电压检测电路9在交流电源1的电压电平为正侧时检测到高电平信号，在交流电源1的电压电平为负侧时检测到低电平信号，并且在电压电平处于零点附近时，检测到从高电平到低电平的下降沿以及从低电平到高电平的上升沿。因此，检测信号是交流电源1的周期的脉冲信号。以下，将该检测信号称作ZVP（零电压脉冲）。
控制部10根据零电压检测电路9的输入信号，检测交流电源1的零点，在交流电源1的零点附近进行第1振荡电路7a和第2振荡电路7b的动作切换。此外，在每次切换第1振荡电路7a和第2振荡电路7b的驱动时产生的功率变化量为预定功率以上的情况下（例如2.4kw左右以上，但是，本发明不限于该功率），如图2的（C）和图2的（D）所示，当第1振荡电路7a以设定功率加热进行工作时，第2振荡电路7b开始低功率动作。通过该动作，抑制了从0W起的急剧功率变化，降低了由突出电流引起的上升电压。即，夹着交流电源1的零点而使第1振荡电路7a的动作成为低功率动作（例如300W左右，不过，本发明不限于该功率），在通过零点后，使第2振荡电路7b开始设定功率动作。在将动作从第2振荡电路7b切换到第1振荡电路7a的情况下，也是相同的。而且，由于如上所述地在零点附近进行第1振荡电路7a和第2振荡电路7b的动作切换，因此，第1振荡电路7a进行工作的期间T1和第2振荡电路7b进行工作的期间T2是交流电源周期的半周期单位（半周期的整数倍）。如图2的（B）～图2的（D）所示，在期间T1中，ZVP为3个脉冲，在期间T2中，ZVP为2个脉冲，因此，第1振荡电路7a和第2振荡电路7b以5个ZVP为1个周期而交替地工作。此处，低功率加热是指功率比设定功率加热低的加热。例如，低功率加热时的功率值可以如下这样地进行设定：对一方进行低功率加热时的、振荡电路7a、7b的合计功率不会超过构成电路（例如整流电路2）的元件的最大额定功率。此外，各逆变器11a、11b可以控制为，使得包含低功率加热时的功率在内的平均输出成为设定功率。
另一方面，图4是示出现有技术的感应加热烹调器中的振荡电路的控制定时的时序图。图4的（A）的交流电源21的电压和图4的（B）的零电压检测电路29的检测信号与本实施方式相同。但是，在图4的（C）和图4的（D）所示的振荡电路27a、27b的工作状态中，当第1开关元件6a接通时，第2振荡电路7b完全关断。因此，在现有技术的感应加热烹调器中，第2振荡电路7b从关断转变到接通时会产生突入电流，从而产生锅响或“咚咚”声。与此相对，如上所述，根据本实施方式，能否防止产生锅响或“咚咚”声，或者能够改善到不给使用者带来不舒服感的程度。
如上所述，实施方式的感应加热烹调器具有：整流电路2，其对来自交流电源1的电源进行整流；平滑电容器3，其对整流后的整流电路的输出进行平滑而得到直流电源；第1逆变器11a，其与平滑电容器并联连接，通过第1开关元件将直流电源转换成交流电而向第1加热线圈4a提供高频电力；第2逆变器11b，其与平滑电容器并联连接，通过第2开关元件将直流电源转换成交流电而向第2加热线圈4b提供高频电力；第1振荡电路7a和第2振荡电路7b，它们向第1逆变器和第2逆变器各自的第1开关元件和第2开关元件提供驱动信号；以及控制部10，其控制第1振荡电路和第2振荡电路的驱动。控制部10交替地对第1振荡电路7a和第2振荡电路7b进行驱动控制，并且，每当切换第1振荡电路7a和第2振荡电路7b的驱动时，不停止关断侧的第1或第2加热线圈4a、4b的加热而继续低功率加热。通过上述结构和动作，能够限制由两个逆变器电路11a、11b的交替驱动引起的、从关断转变到接通时产生的突入电流，将针对平滑电容器3的充电电压控制得较低。因此，能够防止产生锅响或“咚咚”声，能够改善到不给使用者带来不舒服感的程度。
产业上的可利用性
如上面详细叙述的那样，根据本发明的感应加热烹调器及其控制方法，能够防止因两个逆变器电路的交替驱动而产生的功率变化所引起的锅响或“咚咚”声。因此，能够应用于所有通过交替驱动而工作的感应加热烹调器，无论是普通家庭的用途还是营业的用途。
标号说明
1交流电源，2整流电路，3平滑电容器，4a第1加热线圈，4b第2加热线圈，6a、6c第1开关元件，6b、6d第2开关元件，7a第1振荡电路，7b第2振荡电路，10控制部，11a第1逆变器电路，11b第2逆变器电路。
Claims (4)
1.一种感应加热烹调器，其特征在于，
该感应加热烹调器具有：
整流电路，其对从交流电源提供的电力进行整流；
平滑电容器，其对整流后的所述整流电路的输出进行平滑而得到直流电源；
第1逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第1开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第1加热线圈提供高频电力；
第2逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第2开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第2加热线圈提供高频电力；以及
第1振荡电路和第2振荡电路，它们向所述第1逆变器和所述第2逆变器各自的所述第1开关元件和所述第2开关元件提供驱动信号；以及
控制部，其控制所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动，
所述控制部交替地对所述第1振荡电路和所述第2振荡电路进行驱动控制，并且，每当切换所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动时，不停止关断侧的所述第1加热线圈或所述第2加热线圈的加热而继续低功率加热。
2.根据权利要求1所述的感应加热烹调器，其特征在于，
在每次切换所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动时产生的功率变化量为预定量以上的情况下，所述控制部不停止关断侧的所述第1加热线圈或所述第2加热线圈的加热而继续低功率加热。
3.一种感应加热烹调器的控制方法，其中，该感应加热烹调器具有：第1逆变器，其与平滑电容器并联连接，通过第1开关元件将直流电源转换成交流电而向第1加热线圈提供高频电力；第2逆变器，其与所述平滑电容器并联连接，通过第2开关元件将所述直流电源转换成交流电而向第2加热线圈提供高频电力；以及第1振荡电路和第2振荡电路，它们向所述第1逆变器和所述第2逆变器各自的所述第1开关元件和所述第2开关元件提供驱动信号，
该控制方法的特征在于，包含如下控制步骤：
交替地对所述第1振荡电路和所述第2振荡电路进行驱动控制，并且，每当切换所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动时，不停止关断侧的所述第1加热线圈或所述第2加热线圈的加热而继续低功率加热。
4.根据权利要求3所述的感应加热烹调器的控制方法，其特征在于，
在所述控制步骤中，在每次切换所述第1振荡电路和所述第2振荡电路的驱动时产生的功率变化量为预定量以上的情况下，不停止关断侧的所述第1加热线圈或所述第2加热线圈而继续低功率加热。
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