CN110461193A - 电磁感应加热烹调器 - Google Patents

Abstract

在电磁感应加热烹调器中，具备：锅放置部；电磁感应加热线圈，其在锅放置部产生磁场；逆变电路，其具备开关元件，并向电磁感应加热线圈供给电力；定时输出电路，其根据输入电压和开关元件的电压，生成逆变电路的输出控制定时波形；输入电压变动检测电路，其检测输入电压的变动，并生成输入电压变动波形；负荷检测电路，其基于输入电压变动波形和输出控制定时波形，进行负荷检测；以及主控制电路，其基于负荷检测，判断在锅放置部是否放置有锅，负荷检测电路构成为基于输入电压变动波形中的、输出控制定时波形为高电平期间的输入电压变动波形，进行负荷检测。

Description

电磁感应加热烹调器

技术领域

本发明涉及电磁感应加热烹调器。

背景技术

一直以来，有如下的感应加热烹调器：在电磁感应加热线圈产生的磁场内形成配置锅的锅放置部，对放置在锅放置部的锅进行感应加热并进行加热烹调，所述锅保持烹调物。这样的感应加热烹调器通过向电磁感应加热线圈进行通电，从而产生磁场，并使锅产生感应电动势，使锅本身发热并进行加热烹调。

也就是说，这样的电磁感应加热烹调器通过使成为电阻负荷的锅存在于感应加热线圈产生的磁场之中，从而产生负荷电流而使锅发热，并进行加热烹调。

在这样的电磁感应加热方式的加热烹调器中，在电磁感应加热线圈产生的磁场中不存在电阻负荷的情况下，也就是说，在未将成为负荷电阻的锅配置于锅放置部的状态的情况下，成为无负荷状态，且不产生负荷电流。

一直以来，使用这样的现象，检测向电磁感应加热线圈进行通电时的负荷电流的产生的有无，在不能检测出负荷电流时，判断为锅未配置在锅放置部，并进行控制，以使加热工作停止。

而且，作为该负荷电流的有无的检测方法，存在使用具有变流器的低频交流检测装置的方法(例如专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3314124号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，这样的负荷的有无的检测方法需要使用变流器，电路的结构变得复杂。另外，存在如下课题，即：由于使用变流器，所以构成电路的部件变得昂贵。

本发明用于解决上述课题，提供能够检测负荷的有无而不使用变流器的电磁感应加热烹调器。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，在电磁感应加热烹调器中，具备：锅放置部；电磁感应加热线圈，所述电磁感应加热线圈在锅放置部产生磁场；逆变电路，所述逆变电路具备开关元件，并向电磁感应加热线圈供给电力；定时输出电路，所述定时输出电路根据输入电压和开关元件的电压，生成逆变电路的输出控制定时波形；输入电压变动检测电路，所述输入电压变动检测电路检测输入电压的变动，并生成输入电压变动波形；负荷检测电路，所述负荷检测电路基于输入电压变动波形和输出控制定时波形，进行负荷检测；以及主控制电路，所述主控制电路基于负荷检测，判断在锅放置部是否放置有锅，负荷检测电路构成为基于输入电压变动波形中的、输出控制定时波形为高电平期间的输入电压变动波形，进行负荷检测。

发明效果

根据本发明，能够提供一种如下的电磁感应加热烹调器，其通过基于输入电压变动波形中的、输出控制定时波形为高电平期间的输入电压变动波形进行负荷检测，从而能够高精度地检测负荷的有无而不使用变流器。

附图说明

图1是示出实施方式1的电磁感应加热烹调器的电路S的结构的框图。

图2是示出实施方式1的电磁感应加热烹调器的加热工作期间的有锅时的工作波形的图表。

图3是示出实施方式1的电磁感应加热烹调器的加热工作期间的无锅时的工作波形的图表。

图4是实施方式2的电磁感应加热烹调器的立体图。

图5是图4的A-A剖视图。

具体实施方式

实施方式1.

参照图1～图3，说明实施方式1。

图1是示出电磁感应加热烹调器的电路S的结构的框图。

商用低频交流电源1与全波整流电路2连接。该全波整流电路2的输出通过平滑电容器3及扼流圈(未图示)而被平滑化。

被平滑化后的输出经由高频感应加热用的电磁感应加热线圈4与并联电路连接，所述并联电路包括与电磁感应加热线圈4串联连接的谐振电容器5、开关元件6及二极管7。它们构成将直流转换为交流的逆变电路，并向电磁感应加热线圈4供给电力。此外，在从逆变电路接受到电力的电磁感应加热线圈4产生的磁场内，设置有配置锅N的锅放置部P，所述锅N在内部保持烹调物。

接着，开关元件6由开关控制电路10进行控制。开关控制电路10与主控制电路11连接，利用来自主控制电路11的开关控制信号进行控制。主控制电路11是具有微处理器及存储器、且主要进行电磁感应加热烹调器的加热工作的控制或各种报知的控制及上述各部的控制的控制电路。

接着，定时输出电路12和输入电压检测电路14经由电阻8连接于平滑电容器3。而且，由输入电压检测电路14检测出的输入电压被输入到主控制电路11，对商用低频交流电源的电压电平进行检测。定时输出电路12还与开关元件6的集电极端子连接，以商用低频交流电源的电压为基准，检测开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce从0V变化的定时或成为0V的定时，生成输出控制定时波形，并将其输入到主控制电路11。电压检测电路13与开关元件6的集电极端子连接，检测开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce，并将其输入到主控制电路11。

在平滑电容器3连接有输入电压变动检测电路9，所述输入电压变动检测电路9检测输入电压的变动，并生成输入电压变动波形。然后，将来自输入电压变动检测电路9的输入电压变动波形和来自定时输出电路12的输出控制定时波形输入到负荷检测电路15。负荷检测电路15基于来自输入电压变动检测电路9的输入电压变动波形和来自定时输出电路12的输出控制定时波形，检测负荷电流的有无。然后，主控制电路11基于来自负荷检测电路15的负荷电流的有无的检测信号，判断锅放置部P处的锅的有无。

虽然未进行图示，但主控制电路11根据向设置于电磁感应加热烹调器的操作部的操作输入，调整开关控制信号的脉冲宽度，并选择加热的强弱。或者，利用装入的控制程序，将加热的强弱控制为恒定或使强弱可变。另外，主控制电路11基于来自负荷检测电路15的检测信号，判断锅的有无，并控制加热的强弱或停止。

图2是电磁感应加热烹调器的加热工作期间的有锅时的工作波形，(a)示出开关元件的集电极-发射极间的电压Vce，(b)示出输出控制定时波形，(c)示出开关元件电流，(d)示出输入电压变动波形，(e)示出开关元件驱动信号。此外，有锅的状态是指锅N放置于锅放置部P的状态。

开关控制电路10接受来自主控制电路11的开关控制信号，并输出开关元件驱动信号。在开关元件驱动信号为接通(高电平)时，开关元件6成为导通，开关元件电流Ic流动。在开关元件6导通的期间，开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce为0V。

在利用接受到来自主控制电路11的开关控制信号的开关控制电路10使开关元件驱动信号成为断开(低电平)时，开关元件电流Ic不再流动，另一方面，开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce开始上升。此时产生的开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce的大小与开关元件6为接通时流动的开关元件电流Ic成正比地变化。

主控制电路11根据加热的强弱，控制使开关元件6成为断开的定时。另外，开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce的周期由电磁感应加热线圈4和感应加热的锅的电抗成分及谐振电容器5的谐振频率来决定。

在由谐振频率决定的周期中，开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce成为0V。定时输出电路12检测该开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce从0V变化的定时及成为0V的定时，生成与开关元件6的集电极-发射极间的电压波形同步的输出控制定时波形，并向主控制电路11输入。

检测出输出控制定时波形的下降、即开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce成为0V的主控制电路11在一定期间之后，输出开关控制信号，且使开关控制电路10接通开关元件驱动信号。

对于开关元件电流Ic而言，在开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce成为0V时，由逆变电路产生的再生电流Ir在反方向上流动。优选的是，从开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce成为0V起到主控制电路11输出开关控制信号且使开关控制电路10接通开关元件驱动信号为止的一定期间是该再生电流Ir收敛的期间。

输入电压变动波形与开关元件电流Ic的大小成正比地变动。通过使开关元件6成为接通，从而使开关元件电流Ic流动。该开关元件电流Ic从商用低频交流电源1和存储于平滑电容器3的电流供给。此时从平滑电容器3供给的电流的量在开关元件6成为断开的期间B从商用低频交流电源1向平滑电容器3供给。

在开关元件6为断开的期间(B)中，除了产生了开关元件6的集电极-发射极间的电压Vce的期间(C)之外，还包括到将开关元件驱动信号设为接通为止的一定期间(D)。由于在该一定期间(D)会产生再生电流Ir，且来自谐振电容器5的再生电流Ir会流入平滑电容器3，因此，输入电压变动波形变大。以后，由于电流逐渐存储于平滑电容器3而输入电压被平滑化，所以输入电压变动波形不再变化。

负荷检测电路15构成为：使用输出控制定时波形，在输出控制定时波形为低电平期间(设为断开的期间)，使输入电压变动波形降低到低电平，由此，不检测再生电流Ir流动的期间(H)和开关元件6为接通的期间(I)中的输入电压变动量，该负荷检测电路15向主控制电路11输入期间(C)中的输入电压变动量。即，基于输出控制定时波形为高电平期间(设为接通的期间)的输入电压变动波形的面积K的大小，进行负荷检测。

接着，说明锅N未放置于锅放置部P的状态。图3是本发明的电磁感应加热烹调器的加热工作期间的无锅时的工作波形，(a)示出开关元件的集电极-发射极间的电压Vce，(b)示出输出控制定时波形，(c)示出开关元件电流，(d)示出输入电压变动波形，(e)示出开关元件驱动信号。此外，无锅是指锅N未放置于锅放置部P的状态。

输入电压变动波形的波形大小与将开关元件6设为接通时的开关元件电流Ic成正比地变化。因此，在无锅N的状态的情况下，与有锅N的状态相比，输入电压变动波形变小。负荷检测电路15构成为：使用输出控制定时波形，在输出控制定时波形为低电平期间(设为断开的期间)，使输入电压变动波形降低到低电平，由此，不检测再生电流Ir流动的期间(L)和开关元件6为接通的期间(M)中的输入电压变动量，该负荷检测电路15向控制电路输入期间(N)中的输入电压变动量。即，利用输出控制定时波形为高电平期间(设为接通的期间)的输入电压变动波形的面积Q，进行负荷检测。

如以上那样，由于构成为：在进行判断锅N的有无的负荷检测时，在输出控制定时波形为低电平期间，使输入电压变动波形降低到低电平，由此，不检测再生电流Ir流动的期间和开关元件6为接通的期间中的输入电压变动量，利用再生电流Ir不流动且开关元件6为断开的期间的输入电压变动波形的面积Q(积分值)，进行负荷检测，因此，能够降低由再生电流Ir产生的输入电压变动的影响。

也就是说，在再生电流Ir不流动且开关元件6为断开的期间，对于有锅N的情况和无锅N的情况而言，输入电压变动波形会出现较大的差别，因此，能够更高精度地判断负荷检测的有无，能够使负荷检测的精度提高。此外，对于实际的负荷检测的判断而言，在上述面积Q和面积K比某阈值X大的情况下，判断为有负荷(有锅N)，在小于阈值X的情况下，判断为无负荷(无锅N)。将阈值X设定为面积Q的值与面积K的值之间的值。

实施方式2.

参照图4及图5，对实施方式2进行说明。图4是具备实施方式1的电路S的电磁感应加热烹调器50的立体图。图5是图4的A-A剖视图。此外，对与实施方式1相同的结构标注相同的附图标记，并省略说明。

电磁感应加热烹调器50具有主体51、盖体52及锅N。在主体51形成有锅放置部P。锅放置部P是朝向主体51的上方开口的凹部，且构成为能够在锅N将烹调物保持于内部的状态下对锅N进行收纳。

盖体52将后端部分轴支承并安装于主体51，以便对主体51的锅放置部P的开口进行开闭。在盖体52相对于主体51打开的状态下，能够相对于锅放置部P对锅N进行装拆。另外，在将锅N设置于锅放置部P且盖体52相对于主体51关闭的状态下，锅N由主体51和盖体52覆盖，并被保持在电磁感应加热烹调器50的内部。

因此，锅N在电磁感应加热烹调器50不能从外侧辨认的状态下，保持在电磁感应加热烹调器50的内部。也就是说，在盖体52相对于主体51关闭的状态的情况下，这样的电磁感应加热烹调器50成为不能从外部识别锅N是否设置于主体51的内部的状态。

接着，在该锅放置部P的下方且主体51的内部，设置有构成电路S的电磁感应加热线圈4。电路S具有电源插头51a。该电源插头51a被导出到主体51的外部，并与商用低频交流电源1连接，由此，电磁感应加热烹调器50得到电力。

另外，设置于锅放置部P的锅N的底面位于该电磁感应加热线圈4产生的磁场内。也就是说，锅N通过电磁感应加热线圈4产生的磁场的变化而被感应加热，能够对保持在内部的烹调物进行加热烹调。另外，在主体51的内部设置有电路S。

通过如以上那样构成各部，从而能够更高精度地判断负荷检测的有无，能够使负荷检测的精度提高，因此，能够高精度地判断在电磁感应加热烹调器50的内部是否保持有锅N。因此，即便使用者忘记将锅N放入到电磁感应加热烹调器50中而开始加热工作，也能够高精度地进行负荷检测，能够检测无锅N的状态，并停止无用的加热烹调工作。此外，本实施方式的电磁感应加热烹调器50例如有煮饭的电煮饭器或进行炖汤等烹调的电烹调锅等。

附图标记的说明

1商用低频交流电源，2全波整流电路，3平滑电容器，4电磁感应加热线圈，5谐振电容器，6开关元件，7二极管，8电阻，9输入电压变动检测电路，10开关控制电路，11主控制电路，12定时输出电路，13电压检测电路，14输入电压检测电路，15负荷检测电路，N锅，P锅放置部，S电路，50电磁感应加热烹调器，51a电源插头。

Claims (5)

1.一种电磁感应加热烹调器，其中，

所述电磁感应加热烹调器具备：

锅放置部；

电磁感应加热线圈，所述电磁感应加热线圈在所述锅放置部产生磁场；

逆变电路，所述逆变电路具备开关元件，并向所述电磁感应加热线圈供给电力；

定时输出电路，所述定时输出电路根据输入电压和所述开关元件的电压，生成所述逆变电路的输出控制定时波形；

输入电压变动检测电路，所述输入电压变动检测电路检测所述输入电压的变动，并生成输入电压变动波形；

负荷检测电路，所述负荷检测电路基于所述输入电压变动波形和所述输出控制定时波形，进行负荷检测；以及

主控制电路，所述主控制电路基于所述负荷检测，判断在所述锅放置部是否放置有锅，

所述负荷检测电路基于所述输入电压变动波形中的、所述输出控制定时波形为高电平期间的输入电压变动波形，进行所述负荷检测。

2.根据权利要求1所述的电磁感应加热烹调器，其中，

在所述开关元件为断开且再生电流未在所述开关元件中流动的期间，所述输出控制定时波形成为高电平。

3.根据权利要求1或2所述的电磁感应加热烹调器，其中，

所述主控制电路在所述输出控制定时波形为高电平期间的所述输入电压变动波形的积分值为阈值以上的情况下，判断为在所述锅放置部放置有所述锅。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电磁感应加热烹调器，其中，

所述电磁感应加热烹调器还具备：

开关控制电路，所述开关控制电路向所述逆变电路提供驱动信号；以及

电压检测电路，所述电压检测电路检测所述开关元件的电压，

所述主控制电路提供对所述开关控制电路进行控制的开关控制信号。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电磁感应加热烹调器，其中，

所述电磁感应加热烹调器具有主体和盖体，

在所述主体形成有所述锅放置部，

所述盖体以对所述锅放置部进行开闭的方式安装于所述主体。