【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱（以下ＩＨという）ジャー炊飯器等のインバータ制御回路の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＩＨジャー炊飯器等のインバータ制御回路の一例を、図３を参照して説明する。図３は従来のインバータ制御回路の回路ブロック図である。
【０００３】
図において、交流電源（図示せず）を整流回路１で整流して直流電源に変換し、この直流電源を平滑コンデンサ３とコイル４から成る平滑回路２で平滑し、この平滑回路２に内釜等の第一の負荷６と加熱コイル７とコンデンサ８から成る共振回路５が接続される。さらに、この共振回路５に接続され高周波電流を流す第一のスイッチング素子９と、第一のスイッチング素子９を高周波数で制御する第一の制御手段１０とでインバータ制御回路が構成される。
【０００４】
以上の構成において、全体の動作を説明する。
使用者（図示せず）が加熱を指示すると、交流電源（図示せず）を整流回路１で整流して直流電源に変換し、この直流電源を平滑回路２で平滑し、共振回路５に供給する。第一の制御手段１０は第一のスイッチング素子９を高周波数で制御する。これにより、共振回路５すなわち加熱コイル７に高周波電流が流れて磁束を発生し、内釜等の第一の負荷６に渦電流を誘起させて自己発熱させ加熱する。
【０００５】
次に、波形の図を参照して回路主要部の問題点を説明する。
図４は従来のインバータ制御回路の主要部の波形を示す図である。Ａは整流回路１と平滑回路２との接続点すなわちア点の電圧波形であり、Ｂは第一のスイッチング素子９に流れる電流波形であり、Ｃは第一のスイッチング素子９のＯＮ、ＯＦＦ動作を示す波形である。尚、Ａにおいて、破線の波形は平滑されない場合の仮想波形を参考に示したものである。
【０００６】
図４において、Ａすなわちア点の電圧は、交流電源の周期に同期した波形で、第一のスイッチング素子９がＯＦＦの間はリップルの小さい電圧波形であり、第一のスイッチング素子９がＯＮになると、リップルの大きな電圧波形となる。第一のスイッチング素子９に流れる電流は、第一のスイッチング素子９がＯＮになると、Ｂで示すような交流電源の周期に同期した波形の電流が流れる。この第一のスイッチング素子９に流れる電流は、ＯＮ直後に過渡的に通常より大きなサージ電流となる。この原因は、第一のスイッチング素子９がＯＮする直前に平滑回路２を形成する平滑コンデンサ３に蓄えられた電荷が、第一のスイッチング素子９がＯＮすると共に、通常の高周波電流に重畳して第一のスイッチング素子９に流れるためである。
【０００７】
このような大きなサージ電流が第一のスイッチング素子９がＯＮする度に流れるので、第一のスイッチング素子９の信頼性は低いものであった。従って、この問題を解決することが望まれていた。
【０００８】
インバータ制御回路のスイッチング素子を保護する例として、特許文献１や特許文献２に示すものがある。
【０００９】
特許文献１に示す例は、スイッチング素子の電流を検知する検知手段兼停止手段を設け、一定に入力電流を制御したり、所定値以上の時停止するもので、これによりスイッチング素子等を保護し、信頼性を高めたものであるが、検知手段が必要であり、かつ電流が大きい時には動作を停止してしまうという欠点を持っている。
【００１０】
特許文献２に示す例は、スイッチング素子にサージ電流が流れることを防止するものではなく、サージ電圧が加わることを防止するものであるが、参考に記載する。
【００１１】
この例は、商用電源を単方向電源に変換する単方向電源部と、整流フィルター部と、前記整流フィルター部の単方向電源を半導体スイッチング素子のオン／オフで高周波交流電圧に変換するインバータ部を備え、前記整流フィルター部の出力にサージアブソーバーを配すもので、前記サージアブソーバーにより前記商用電源投入時発生する過大電圧を吸収して前記半導体スイッチング素子の破壊を防止することを特徴とする。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−１１３９７３号公報
【特許文献２】特開２０００−１２３９６４号公報。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来のインバータ制御回路においては、第一のスイッチング素子９はＯＮ直後に大きなサージ電流が流れ、信頼性が低いという課題を内在していた。
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するものであり、共振回路に高周波電流を流すスイッチング素子のＯＮ直後に大きなサージ電流が流れることを確実に防止して、信頼性を向上することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題を解決するために、交流電源を整流して直流電源に変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平滑回路と、この平滑回路に接続され第一の負荷と加熱コイルとコンデンサとから成る共振回路と、この共振回路に接続され高周波電流を流す第一のスイッチング素子と、この第一のスイッチング素子を制御する第一の制御手段とを備えたインバータ制御回路において、前記平滑回路に接続される第二の負荷と、この第二の負荷に接続される第二のスイッチング素子と、この第二のスイッチング素子を制御する第二の制御手段とを備え、この第二の制御手段は第一の制御手段により第一のスイッチング素子がＯＮされる直前に第二のスイッチング素子を所定の時間ＯＮした後にＯＦＦし、その直後に第一の制御手段は第一のスイッチング素子をＯＮするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、前述のように、交流電源を整流して直流電源に変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平滑回路と、この平滑回路に接続され第一の負荷と加熱コイルとコンデンサとから成る共振回路と、この共振回路に接続され高周波電流を流す第一のスイッチング素子と、この第一のスイッチング素子を制御する第一の制御手段とを備えたインバータ制御回路において、前記平滑回路に接続される第二の負荷と、この第二の負荷に接続される第二のスイッチング素子と、この第二のスイッチング素子を制御する第二の制御手段とを備え、この第二の制御手段は第一の制御手段により第一のスイッチング素子がＯＮされる直前に第二のスイッチング素子を所定の時間ＯＮした後にＯＦＦし、その直後に第一の制御手段は第一のスイッチング素子をＯＮするものである。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施例の回路ブロック図である。図２は本発明の一実施例の主要部の波形を示す図である。
【００１９】
先ず、図１に従い本発明の一実施例の全体の構成を説明する。
【００２０】
図において、１は整流回路で、交流電源（図示せず）に接続され、交流電源（図示せず）を整流して直流電源に変換する。２は平滑回路で、平滑コンデンサ３とコイル４が直列接続されて形成され、この直列接続点が前記整流回路１に接続され、前記直流電源を平滑する。
【００２１】
５は共振回路で、第一の負荷６と加熱コイル７とコンデンサ８とから成る。第一の負荷６は、ＩＨジャー炊飯器の内釜等で、加熱コイル７の近傍に配置される。加熱コイル７は、高周波電流が流れることにより磁束を発生し、第一の負荷６に渦電流を誘起させて自己発熱させる。コンデンサ８は、加熱コイル７と並列に接続され、一端が平滑回路２に接続される。
【００２２】
９は第一のスイッチング素子で、共振回路５の他端に接続され、高周波数で制御されることにより共振回路５すなわち加熱コイル７に高周波電流を流す。１０は第一の制御手段で、第一のスイッチング素子９のゲート端子に接続され、第一のスイッチング素子９を制御する。
【００２３】
１１は第二の負荷で、一端が平滑回路２の平滑コンデンサ３とコイル４の直列接続点に接続される。１２は第二のスイッチング素子で、第二の負荷１１の他端に接続される。１３は第二の制御手段で、第二のスイッチング素子１２のゲート端子に接続され、第二のスイッチング素子１２を制御する。
【００２４】
尚、上記において接続を説明しなかった整流回路１、平滑コンデンサ３、第一のスイッチング素子９、第二のスイッチング素子１２の一端は全て接地されている。
【００２５】
以上の構成において、全体の動作を説明する。
使用者（図示せず）が加熱を指示すると、交流電源（図示せず）を整流回路１で整流して直流電源に変換し、この直流電源を平滑回路２で平滑し、共振回路５に供給する。第一の制御手段１０は第一のスイッチング素子９を高周波数で制御する。これにより、共振回路５すなわち加熱コイル７に高周波電流が流れ、磁束を発生させ、内釜等の第一の負荷６に渦電流を誘起させて自己発熱させ加熱する。
【００２６】
次に図２を参照して、第一の制御手段１０が第一のスイッチング素子９を制御する時の詳細な動作を説明する。
【００２７】
図２は本発明の一実施例の主要部の波形を示す図である。Ａは整流回路１と平滑回路２との接続点すなわちア点の電圧波形であり、Ｂは第一のスイッチング素子９に流れる電流波形であり、Ｃは第一のスイッチング素子９のＯＮ、ＯＦＦ動作を示す波形であり、Ｄは第二のスイッチング素子１２のＯＮ、ＯＦＦ動作を示す波形である。尚、Ａにおいて、破線の波形は平滑されない場合の仮想波形を参考に示したものである。
【００２８】
第一の制御手段１０が第一のスイッチング素子９をＯＮする時、第二の制御手段１３は第一の制御手段１０により第一のスイッチング素子９がＯＮされる直前に第二のスイッチング素子１２をＯＮする。その後、第二の制御手段１３は第二のスイッチング素子１２を所定の時間（ｔ）ＯＮした後にＯＦＦする。そして、その直後に第一の制御手段１０は第一のスイッチング素子９をＯＮする。
【００２９】
このような制御をすることにより、平滑回路２を形成する平滑コンデンサ３に蓄えられた電荷が第二の負荷１１に流れて消費され、平滑コンデンサ３に蓄えられる電荷がほぼゼロの時に、第一のスイッチング素子９がＯＮされるので、第一のスイッチング素子９に流れる電流は通常の電流が流れるのみとなり、サージ電流が流れることを防止できる。
【００３０】
前記所定の時間（ｔ）は、加熱時間の減少を最小限にするために、交流電源の半周期であることが好ましい。第二の負荷１１は、所定の時間（ｔ）の間に平滑コンデンサ３に蓄積された電荷を第二の負荷１１で放電し、ほぼゼロになるようなインピーダンス値に設定する。
【００３１】
尚、上記においては、第二の制御手段１３は単独の構成のように説明したが、第一の制御手段１０にその機能を兼用させる構成でもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のインバータ制御回路によれば、交流電源を整流して直流電源に変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平滑回路と、この平滑回路に接続され第一の負荷と加熱コイルとコンデンサとから成る共振回路と、この共振回路に接続され高周波電流を流す第一のスイッチング素子と、この第一のスイッチング素子を制御する第一の制御手段とを備えたインバータ制御回路において、前記平滑回路に接続される第二の負荷と、この第二の負荷に接続される第二のスイッチング素子と、この第二のスイッチング素子を制御する第二の制御手段とを備え、この第二の制御手段は第一の制御手段により第一のスイッチング素子がＯＮされる直前に第二のスイッチング素子を所定の時間ＯＮした後にＯＦＦし、その直後に第一の制御手段は第一のスイッチング素子をＯＮするので、共振回路に高周波電流を流すスイッチング素子のＯＮ直後に大きなサージ電流が流れることを確実に防止して、信頼性を向上できるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回路ブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の主要部の波形を示す図である。
【図３】従来のインバータ制御回路の回路ブロック図である。
【図４】従来のインバータ制御回路の主要部の波形を示す図である。
【符号の説明】
１ 整流回路
２ 平滑回路
５ 共振回路
６ 第一の負荷
７ 加熱コイル
８ コンデンサ
９ 第一のスイッチング素子
１０ 第一の制御手段
１１ 第二の負荷
１２ 第二のスイッチング素子
１３ 第二の制御手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for controlling an inverter control circuit of an induction heating (hereinafter referred to as IH) jar rice cooker or the like.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional inverter control circuit for an IH rice cooker or the like will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional inverter control circuit.
[0003]
In the figure, an AC power supply (not shown) is rectified by a rectifier circuit 1 and converted into a DC power supply. The DC power supply is smoothed by a smoothing circuit 2 including a smoothing capacitor 3 and a coil 4. And a resonance circuit 5 including a heating coil 7 and a capacitor 8. Further, an inverter control circuit is constituted by the first switching element 9 connected to the resonance circuit 5 and flowing a high-frequency current, and the first control means 10 for controlling the first switching element 9 at a high frequency.
[0004]
The overall operation of the above configuration will be described.
When a user (not shown) instructs heating, an AC power supply (not shown) is rectified by a rectifier circuit 1 and converted into a DC power supply, and this DC power supply is smoothed by a smoothing circuit 2 and supplied to a resonance circuit 5. I do. The first control means 10 controls the first switching element 9 at a high frequency. As a result, a high-frequency current flows through the resonance circuit 5, that is, the heating coil 7 to generate a magnetic flux, and an eddy current is induced in the first load 6 such as an inner pot to cause self-heating and heat.
[0005]
Next, problems of the main part of the circuit will be described with reference to the waveform diagrams.
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of main parts of a conventional inverter control circuit. A is a voltage waveform at a connection point between the rectifier circuit 1 and the smoothing circuit 2, that is, a point, B is a current waveform flowing through the first switching element 9, and C is an ON / OFF operation of the first switching element 9. FIG. Note that, in A, the waveform indicated by the broken line is shown with reference to a virtual waveform when the waveform is not smoothed.
[0006]
In FIG. 4, the voltage at point A, that is, the voltage at point A is a voltage waveform having a small ripple while the first switching element 9 is OFF, and the first switching element 9 is turned ON while the first switching element 9 is OFF. Then, a voltage waveform having a large ripple is obtained. When the first switching element 9 is turned on, the current flowing through the first switching element 9 has a waveform synchronized with the cycle of the AC power supply as indicated by B. The current flowing through the first switching element 9 transiently becomes a surge current larger than usual immediately after being turned on. This is because the charge stored in the smoothing capacitor 3 forming the smoothing circuit 2 immediately before the first switching element 9 is turned on is superimposed on the normal high-frequency current while the first switching element 9 is turned on. This is because the current flows to the first switching element 9.
[0007]
Since such a large surge current flows every time the first switching element 9 is turned on, the reliability of the first switching element 9 is low. Therefore, it has been desired to solve this problem.
[0008]
Patent Literatures 1 and 2 disclose examples of protecting a switching element of an inverter control circuit.
[0009]
The example shown in Patent Document 1 is provided with a detecting means and a stopping means for detecting the current of the switching element, and controls the input current constantly or stops when the input current exceeds a predetermined value, thereby protecting the switching element and the like. Although it has improved reliability, it has a drawback that it requires a detection means and stops operation when the current is large.
[0010]
The example shown in Patent Document 2 does not prevent a surge current from flowing through a switching element, but prevents a surge voltage from being applied, but is described for reference.
[0011]
This example includes a unidirectional power supply unit for converting a commercial power supply to a unidirectional power supply, a rectifying filter unit, and an inverter unit for converting the unidirectional power supply of the rectifying filter unit to a high-frequency AC voltage by turning on / off a semiconductor switching element. A surge absorber provided at an output of the rectifying filter unit, wherein the surge absorber absorbs an excessive voltage generated when the commercial power is turned on to prevent the semiconductor switching element from being destroyed.
[0012]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-113973 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-123964.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional inverter control circuit, there is an inherent problem that a large surge current flows immediately after the first switching element 9 is turned on, and the reliability is low.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to reliably prevent a large surge current from flowing immediately after a switching element that supplies a high-frequency current to a resonance circuit and to improve reliability.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a rectifier circuit for rectifying an AC power supply and converting it to a DC power supply, a smoothing circuit for smoothing the DC power supply, a first load and a heating coil connected to the smoothing circuit. A resonance circuit consisting of a capacitor and a capacitor, a first switching element connected to the resonance circuit and flowing a high-frequency current, and an inverter control circuit including first control means for controlling the first switching element. A second load connected to the smoothing circuit, a second switching element connected to the second load, and second control means for controlling the second switching element; The control means turns off the second switching element for a predetermined time immediately before the first switching element is turned on by the first control means, and then turns off the second switching element. It is to turn ON the switching element.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As described above, the present invention provides a rectifier circuit for rectifying an AC power supply and converting it to a DC power supply, a smoothing circuit for smoothing the DC power supply, a first load, a heating coil, and a capacitor connected to the smoothing circuit. And a first switching element connected to the resonance circuit for flowing a high-frequency current, and first control means for controlling the first switching element. A second load connected, a second switching element connected to the second load, and a second control means for controlling the second switching element, the second control means Immediately before the first switching element is turned on by the first control means, the second switching element is turned on for a predetermined time and then turned off. It is intended to ON the child.
[0017]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
FIG. 1 is a circuit block diagram of one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing waveforms of main parts of one embodiment of the present invention.
[0019]
First, the overall configuration of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0020]
In the figure, reference numeral 1 denotes a rectifier circuit, which is connected to an AC power supply (not shown), rectifies the AC power supply (not shown) and converts it into a DC power supply. Reference numeral 2 denotes a smoothing circuit formed by connecting a smoothing capacitor 3 and a coil 4 in series, and this series connection point is connected to the rectifier circuit 1 to smooth the DC power supply.
[0021]
Reference numeral 5 denotes a resonance circuit, which includes a first load 6, a heating coil 7, and a capacitor 8. The first load 6 is disposed near the heating coil 7 such as an inner pot of an IH jar rice cooker. The heating coil 7 generates a magnetic flux when a high-frequency current flows, and induces an eddy current in the first load 6 to cause self-heating. The condenser 8 is connected in parallel with the heating coil 7, and has one end connected to the smoothing circuit 2.
[0022]
Reference numeral 9 denotes a first switching element which is connected to the other end of the resonance circuit 5 and which is controlled at a high frequency to flow a high-frequency current through the resonance circuit 5, that is, the heating coil 7. Reference numeral 10 denotes first control means which is connected to the gate terminal of the first switching element 9 and controls the first switching element 9.
[0023]
Reference numeral 11 denotes a second load, one end of which is connected to a series connection point of the smoothing capacitor 3 and the coil 4 of the smoothing circuit 2. A second switching element 12 is connected to the other end of the second load 11. Reference numeral 13 denotes second control means, which is connected to the gate terminal of the second switching element 12 and controls the second switching element 12.
[0024]
The rectifier circuit 1, the smoothing capacitor 3, the first switching element 9, and the second switching element 12, all of which have not been described above, are all grounded.
[0025]
The overall operation of the above configuration will be described.
When a user (not shown) instructs heating, an AC power supply (not shown) is rectified by a rectifier circuit 1 and converted into a DC power supply, and this DC power supply is smoothed by a smoothing circuit 2 and supplied to a resonance circuit 5. I do. The first control means 10 controls the first switching element 9 at a high frequency. As a result, a high-frequency current flows through the resonance circuit 5, that is, the heating coil 7, to generate a magnetic flux, induce an eddy current in the first load 6 such as an inner pot, and generate heat by heating.
[0026]
Next, a detailed operation when the first control means 10 controls the first switching element 9 will be described with reference to FIG.
[0027]
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of main parts of one embodiment of the present invention. A is a voltage waveform at a connection point between the rectifier circuit 1 and the smoothing circuit 2, that is, a point, B is a current waveform flowing through the first switching element 9, and C is an ON / OFF operation of the first switching element 9. And D is a waveform indicating the ON / OFF operation of the second switching element 12. Note that, in A, the waveform indicated by the broken line is shown with reference to a virtual waveform when the waveform is not smoothed.
[0028]
When the first control means 10 turns on the first switching element 9, the second control means 13 switches the second switching element 12 immediately before the first control means 10 turns on the first switching element 9. Is turned on. Thereafter, the second control means 13 turns on the second switching element 12 for a predetermined time (t) and then turns off. Then, immediately after that, the first control means 10 turns on the first switching element 9.
[0029]
By performing such control, the charge stored in the smoothing capacitor 3 forming the smoothing circuit 2 flows through the second load 11 and is consumed. When the charge stored in the smoothing capacitor 3 is substantially zero, the first charge Since the switching element 9 is turned on, only the normal current flows through the first switching element 9, and the surge current can be prevented from flowing.
[0030]
Preferably, the predetermined time (t) is a half cycle of the AC power supply in order to minimize a decrease in the heating time. The second load 11 discharges the electric charge accumulated in the smoothing capacitor 3 during a predetermined time (t) by the second load 11, and sets the impedance value to be substantially zero.
[0031]
In the above description, the second control means 13 has been described as a single configuration, but a configuration in which the first control means 10 also has the same function may be used.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the inverter control circuit of the present invention, a rectifier circuit for rectifying an AC power supply and converting it to a DC power supply, a smoothing circuit for smoothing the DC power supply, and a first circuit connected to the smoothing circuit. Inverter control including a resonance circuit including a load, a heating coil, and a capacitor, a first switching element connected to the resonance circuit to flow a high-frequency current, and first control means for controlling the first switching element In the circuit, a second load connected to the smoothing circuit, a second switching element connected to the second load, and a second control means for controlling the second switching element, The second control means turns on the second switching element for a predetermined time immediately before the first switching element is turned on by the first control means, and then turns off the second switching element. Since the control unit turns on the first switching element, it is possible to reliably prevent a large surge current from flowing immediately after the switching element that supplies a high-frequency current to the resonance circuit and to improve reliability. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram of one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of main parts of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram of a conventional inverter control circuit.
FIG. 4 is a diagram showing waveforms of main parts of a conventional inverter control circuit.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 rectifier circuit 2 smoothing circuit 5 resonance circuit 6 first load 7 heating coil 8 capacitor 9 first switching element 10 first control means 11 second load 12 second switching element 13 second control means
