JP2004327104A - Induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ回路を備えた誘導加熱調理器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の誘導加熱調理器は、例えば特開2002−75623号公報の第2頁1欄14行〜17行の記載のように、鍋の材質を判別するために、直流電源回路に入力する電流値とインバータ回路に発生する電圧値を用いて加熱コイル上の異常の有無を判別している。
【0003】
【特許文献1】
2002−75623号公報(第2頁1欄14行〜17行、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の誘導加熱調理器は、インバータ回路に発生する電圧値を検知しているが、あくまで鍋の材質を判別するためのものである。従って、鍋の材質変化による負荷変動および電源電圧変動の両方に対処するには、充分に高い耐電圧を有する共振コンデンサを使用する必要があり、その結果、共振コンデンサのコスト増加、大型化を招いている。
【0005】
本発明の目的は、種々の変動が生じた場合でも共振コンデンサに印加される電圧を制限して、耐電圧マージンの削減によって共振コンデンサの低コスト化、小型化が図られる誘導加熱調理器を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る誘導加熱調理器は、外部電源から供給される交流電力を整流する整流回路と、
整流回路の出力を直流電力に変換する平滑回路と、
平滑回路の出力ライン間に直列接続された一対のスイッチング素子、および該スイッチング素子のいずれかに対して並列接続され、加熱コイル及び共振コンデンサの直列回路を含む負荷回路を有するインバータ回路と、
予め設定された電力設定値に基づいて、制御信号を出力する制御手段と、
該制御信号に応じて、インバータ回路の各スイッチング素子を交互にオン又はオフする駆動信号を出力するインバータ駆動手段と、
共振コンデンサの印加電圧を検知するコンデンサ電圧検知手段とを備え、
前記制御手段は、コンデンサ電圧検知手段からの検知信号が予め設定された基準電圧値以下となるように各スイッチング素子の駆動信号のデューティ比を変化させることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
図1は、本発明の第1実施形態を示す回路ブロック図である。誘導加熱調理器は、整流回路10と、平滑回路20と、インバータ回路30と、コンデンサ電圧検知回路40と、制御回路50と、インバータ駆動回路60などで構成される。
【0008】
整流回路10は、ダイオードブリッジ等で構成され、商用電力などの外部交流電源PSから供給される交流電力を整流する。
【0009】
平滑回路20は、例えば入力コンデンサ21、チョークコイル22、出力コンデンサ23からなるπ型フィルタ回路で構成され、整流回路10で整流された脈流を平滑化して直流電力に変換し、グランドラインLgを基準として電源ラインLhへ出力する。
【0010】
インバータ回路30は、グランドラインLgと電源ラインLhとの間に直列接続された一対のスイッチング素子31,32と、加熱コイル36及び共振コンデンサ37からなる直列回路を含む負荷回路などで構成される。
【0011】
スイッチング素子31,32は、例えばトランジスタ等で構成され、各スイッチング素子31,32のエミッタとコレクタには逆導通用のダイオード33,34がそれぞれ並列接続される。スイッチング素子31のベースにはインバータ駆動回路60からの駆動信号QAが供給され、スイッチング素子32のベースにはインバータ駆動回路60からの駆動信号QBが供給される。
【0012】
高電位側のスイッチング素子31のコレクタは電源ラインLhに接続され、低電位側のスイッチング素子32のエミッタはグランドラインLgに接続される。スイッチング素子31のコレクタとスイッチング素子32のコレクタとが接続された出力ラインLoには、加熱コイル36の一端が接続される。加熱コイル36の他端とグランドラインLgとの間には、共振コンデンサ37が接続される。なお、出力ラインLoとグランドラインLgとの間には、ノイズ除去用のコンデンサ35が接続される。
【0013】
本実施形態では、加熱コイル36及び共振コンデンサ37の直列回路において、出力ラインLo側に加熱コイル36を配置し、グランドラインLg側に共振コンデンサ37を配置した例を説明するが、出力ラインLo側に共振コンデンサ37を配置し、グランドラインLg側に加熱コイル36を配置してもよく、その場合、共振コンデンサ37の両端電圧を測定できるようにコンデンサ電圧検知回路40を配置することになる。
【0014】
また本実施形態では、負荷回路を出力ラインLoとグランドラインLgとの間に配置した例を説明するが、負荷回路は電源ラインLhと出力ラインLoとの間に配置することも可能である。
【0015】
コンデンサ電圧検知回路40は、共振コンデンサ37に印加される電圧を検知して検知信号Dを出力する機能を有し、ここでは共振コンデンサ37の両端に抵抗41,42からなる分圧回路を接続し、抵抗の分圧比を調整して制御回路50の入力電圧範囲に適合させている。
【0016】
図2は、制御回路50の回路構成を示すブロック図である。制御回路50は、演算増幅器等のアナログ回路や、マイクロコンピュータやDSP(デジタルシグナルプロセッサ)等のデジタル回路で構成可能であり、入力設定部51と、入力検知部52と、電力制御部53と、コンデンサ電圧設定部54と、コンデンサ電圧検知部55と、比較部56などで構成される。
【0017】
入力設定部51は、パネル操作や外部指令信号等によって設定された調理電力値を記憶し、調理電力値に対応した電力設定信号を出力する。
【0018】
入力検知部52は、外部交流電源PSから入力される電力を検知し、入力電力信号を出力する機能を有し、例えば整流回路10の入力ラインに流れる電流を検知する電流センサ及びフィルタ回路、増幅回路などで構成可能である。
【0019】
電力制御部53は、入力設定部51からの電力設定信号および入力検知部52からの入力電力信号に基づいて、制御信号SAを出力する。
【0020】
コンデンサ電圧設定部54は、共振コンデンサ37の耐電圧定格などを考慮して、共振コンデンサ37の印加電圧の上限に対応した基準電圧値を記憶し、出力する。
【0021】
コンデンサ電圧検知部55は、コンデンサ電圧検知回路40からの検知信号Dを受け取って、必要に応じて信号処理を施して出力する。
【0022】
比較部56は、コンデンサ電圧設定部54からの基準電圧値とコンデンサ電圧検知部55からの出力信号とを比較して、その比較結果に基づいて制御信号SBを出力する。
【0023】
図3は、インバータ駆動回路60の回路構成の一例を示すブロック図である。ここでは、演算増幅器等のアナログ回路を用いた例を説明するが、同様な機能をデジタル回路を用いて実現することも可能である。
【0024】
インバータ駆動回路60は、発振器61と、コンパレータ62〜68などで構成される。発振器61は、インバータ動作の基準周波数を決定するもので、所定の周期及び所定のデューティ比(導通比)を有するパルスを発生する。コンパレータ62は、基準電圧に基づいて発振器61からのパルス波形を鋸波状に変換する。コンパレータ63は、制御回路50からの制御信号SA,SBを比較して、制御信号SCを出力する。コンパレータ64は、コンパレータ62の出力とコンパレータ63からの制御信号SCとを比較し、可変デューティ比のパルスを出力する。
【0025】
コンパレータ65は、基準電圧に基づいてコンパレータ64からのパルス波形を鋸波状に変換する。コンパレータ66は、基準電圧に基づいてコンパレータ65からの出力を可変デューティ比のパルスに変換して、駆動信号QAを出力する。コンパレータ67は、基準電圧に基づいてコンパレータ64からのパルス波形を鋸波状に変換する。コンパレータ68は、基準電圧に基づいてコンパレータ67からの出力を可変デューティ比のパルスに変換して、駆動信号QBを出力する。
【0026】
次に、図4に示すタイミングチャートを参照して、全体の動作を説明する。まず、発振器61は、図4(a)に示すように、例えば周波数21kHz(周期T=約48μs)、デューティ比50%の矩形パルスs1を発生する。コンパレータ62は、図4(b)に示すように、この矩形パルスs1を反転するとともに、反転パルスの立下りから所定時間(例えば5μs)の経過後にローレベルからハイレベルまで直線的に上昇する傾斜波形を生成し、鋸波状パルスs2を出力する。
【0027】
一方、コンパレータ63は、電力制御部53からの制御信号SAと比較部56からの制御信号SBとを比較して、図4(c)に示すように、コンパレータ64の基準電圧として制御信号SCを出力する。コンパレータ64は、コンパレータ62からの鋸波状パルスs2と制御信号SCとを比較して、図4(d)に示すように、鋸波状パルスs2が制御信号SC以下となる期間だけハイレベルとなる矩形パルスs4を出力する。
【0028】
コンパレータ65は、図4(e)に示すように、矩形パルスs4の立上りから直線的に上昇する傾斜波形を生成し、鋸波状パルスs5を出力する。コンパレータ66は、図4(f)に示すように、鋸波状パルスs5と基準電圧Vaとを比較して、鋸波状パルスs5が基準電圧Vaより高くなる期間だけハイレベルとなる駆動信号QAを出力する。駆動信号QAは、図4(g)に示すように、発振器61の矩形パルスs1の立上りから時間t3だけ遅延し、オン期間T1で周期Tの矩形パルスであり、そのデューティ比(=T1/T)は制御信号SCのレベル調整によって変化する。
【0029】
コンパレータ67は、図4(h)に示すように、矩形パルスs4を反転するとともに、反転パルスの立上り時点から単調増加する傾斜波形を生成し、鋸波状パルスs7を出力する。コンパレータ68は、図4(i)に示すように、鋸波状パルスs7と基準電圧Vbとを比較して、鋸波状パルスs7が基準電圧Vbより高くなる期間だけハイレベルとなる駆動信号QBを出力する。駆動信号QBは、図4(j)に示すように、発振器61の矩形パルスs1の立下りから時間t4だけ遅延し、オン期間T2で周期Tの矩形パルスであり、そのデューティ比(=T2/T)は制御信号SCのレベル調整によって変化する。
【0030】
こうして制御信号SCのレベル調整に応じてデューティ比が変化する駆動信号QA,QBが得られる。
【0031】
スイッチング素子31は、駆動信号QAのオン期間T1に対応して導通し、残りのオフ期間は遮断状態となる。スイッチング素子32は、駆動信号QBのオン期間T2に対応して導通し、残りのオフ期間は遮断状態となる。スイッチング素子31,32は、周期Tで交互にオン又はオフを繰り返すことによって、加熱コイル36及び共振コンデンサ37からなる直列回路に高周波電流が流れる。
【0032】
鍋などの被加熱物Wは、加熱コイル36の近傍に配置され、加熱コイル36が高周波磁界を発生すると、被加熱物Wに誘導電流が流れ、そのジュール熱によって加熱調理が行われる。
【0033】
スイッチング素子31のオン期間が長くなり、スイッチング素子32のオン期間が短くなると、加熱コイル36への供給電力が増加して、被加熱物Wで発生する熱量が増加する。一方、スイッチング素子31のオン期間が短くなり、スイッチング素子32のオン期間が長くなると、加熱コイル36への供給電力が減少して、被加熱物Wで発生する熱量が減少する。従って、制御信号SCのレベルを調整することによって、被加熱物Wでの発生熱量を制御することができる。
【0034】
次に、電力制御動作を説明する。図5に示すタイミングチャートを参照して、制御回路50において、パネル操作や外部指令信号等によって入力設定部51に設定された調理電力値を高くした場合、電力制御部53からの制御信号SAのレベルが増加して、制御信号SCのレベルも増加する。すると、駆動信号QAのオン期間T1は長くなってデューティ比が増加し、駆動信号QBのオン期間T2は短くなってデューティ比が減少し、その結果、加熱コイル36への供給電力が増加する。
【0035】
一方、入力設定部51に設定された調理電力値を低くした場合、電力制御部53からの制御信号SAのレベルが減少して、制御信号SCのレベルも減少する。すると、駆動信号QAのオン期間T1は短くなってデューティ比が減少し、駆動信号QBのオン期間T2は長くなってデューティ比が増加し、その結果、加熱コイル36への供給電力が減少する。
【0036】
こうして使用者の操作に応じて加熱コイル36への供給電力が制御され、被加熱物Wでの加熱制御が可能になる。
【0037】
次に、外部交流電源PSが変動した場合について説明する。図5に示すタイミングチャートを参照して、外部交流電源PSからの入力電力が増加した場合、電力制御部53からの制御信号SAのレベルが減少して、制御信号SCのレベルも減少する。すると、駆動信号QAのオン期間T1は短くなってデューティ比が減少し、駆動信号QBのオン期間T2は長くなってデューティ比が増加し、その結果、加熱コイル36への供給電力が減少する。
【0038】
一方、外部交流電源PSからの入力電力が減少した場合、電力制御部53からの制御信号SAのレベルが増加して、制御信号SCのレベルも増加する。すると、駆動信号QAのオン期間T1は長くなってデューティ比が増加し、駆動信号QBのオン期間T2は短くなってデューティ比が減少し、その結果、加熱コイル36への供給電力が増加する。
【0039】
こうして外部交流電源PSが変動しても、加熱コイル36への供給電力が一定になるように制御されるため、被加熱物Wでの発生熱量を安定化できる。
【0040】
次に、共振コンデンサ37の保護動作について説明する。外部交流電源PSの電圧が変動すると、共振コンデンサ37の最大印加電圧も変化する。例えば、図6のグラフに示すように、整流回路10の整流電圧が増加すると、共振コンデンサ37の最大印加電圧はほぼリニアに増加する。また、被加熱物Wの材質や加熱コイル36との磁気結合が変化した場合も、共振コンデンサ37の最大印加電圧は変化する。
【0041】
従来は、これらの変動要因に対処できるように共振コンデンサ37の耐電圧定格をかなり高く設定していたため、共振コンデンサ37のコスト増加や大型化の要因となっていた。
【0042】
本実施形態では、共振コンデンサ37の印加電圧を監視し、印加電圧が耐電圧定格を超えないように、駆動信号QA,QBのデューティ比を制御している。例えば、図7のグラフに示すように、駆動信号QAのデューティ比が増加すると、共振コンデンサ37の最大印加電圧は単調に増加する関係があるため、駆動信号QA,QBのデューティ比の制御によって、共振コンデンサ37の印加電圧を制御することができる。
【0043】
図5に示すタイミングチャートを参照して、共振コンデンサ37の印加電圧が高くなった場合、コンデンサ電圧検知回路40からの検知信号Dが増加し、コンデンサ電圧検知部55の出力も増加して、コンデンサ電圧設定部54で設定された基準電圧値を超えると、比較部56からの制御信号SBが増加して、制御信号SCのレベルは減少する。すると、駆動信号QAのオン期間T1は短くなってデューティ比が減少し、駆動信号QBのオン期間T2は長くなってデューティ比が増加し、その結果、加熱コイル36への供給電力が減少して、共振コンデンサ37の印加電圧が低くなる、
【0044】
こうして共振コンデンサ37の印加電圧が所定の基準値を超えると、印加電圧が低下するように駆動信号QA,QBのデューティ比を制御しているため、インバータ回路30の発振を停止することなく、過電圧による共振コンデンサ37の劣化や破壊を防止することができる。その結果、耐電圧マージンの削減によって共振コンデンサ37の低コスト化、小型化を達成できる。
【0045】
例えば、図8(a)のグラフに示すように、整流回路10の整流電圧がある値より高くなった場合、制御回路50は駆動信号QAのデューティ比を減少させるように動作する。すると、図8(b)のグラフに示すように、整流回路10の整流電圧がある値より高くなったとしても、共振コンデンサ37の印加電圧は設定電圧を超えなくなり、共振コンデンサ37の過電圧を防止できる。
【0046】
また、コンデンサ電圧設定部54において複数の基準電圧値を設定して、基準電圧値間の範囲に応じて駆動信号のデューティ比を変化させる割合を変更してもよい。例えば、図9(a)(b)のグラフに示すように、共振コンデンサ37の印加電圧が第1設定電圧を超えた場合、駆動信号のデューティ比を制限する動作を開始し、共振コンデンサ37の印加電圧が第1設定電圧より高く設定された第2設定電圧を超えようとした場合、共振コンデンサ37の印加電圧が第2設定電圧を超えないように駆動信号のデューティ比を制限している。これによって調理電力を極力落とさずに、共振コンデンサ37の過電圧を防止できる。
【0047】
実施の形態2.
図10は、本発明の第2実施形態を示す回路ブロック図である。本実施形態は、加熱コイル36及び共振コンデンサ37を含む負荷回路を電源ラインLhと出力ラインLoとの間に配置している。
【0048】
誘導加熱調理器は、整流回路10と、平滑回路20と、インバータ回路30と、コンデンサ電圧検知回路40と、制御回路50と、インバータ駆動回路60などで構成され、整流回路10、平滑回路20、制御回路50およびインバータ駆動回路60は上述と同様な構成であり、重複説明を省く。
【0049】
インバータ回路30は、グランドラインLgと電源ラインLhとの間に直列接続された一対のスイッチング素子31,32と、加熱コイル36及び共振コンデンサ37からなる直列回路を含む負荷回路などで構成される。
【0050】
スイッチング素子31,32は、例えばトランジスタ等で構成され、各スイッチング素子31,32のエミッタとコレクタには逆導通用のダイオード33,34がそれぞれ並列接続される。スイッチング素子31のベースにはインバータ駆動回路60からの駆動信号QAが供給され、スイッチング素子32のベースにはインバータ駆動回路60からの駆動信号QBが供給される。
【0051】
高電位側のスイッチング素子31のコレクタは電源ラインLhに接続され、低電位側のスイッチング素子32のエミッタはグランドラインLgに接続される。スイッチング素子31のコレクタとスイッチング素子32のコレクタとが接続された出力ラインLoには、共振コンデンサ37の一端が接続される。共振コンデンサ37の他端と電源ラインLhとの間には、加熱コイル36が接続される。出力ラインLoと電源ラインLhとの間には、ノイズ除去用のコンデンサ35が接続される。
【0052】
コンデンサ電圧検知回路40は、共振コンデンサ37に印加される電圧を検知して検知信号Dを出力する機能を有し、ここでは共振コンデンサ37の両端に抵抗41,42からなる分圧回路を接続し、抵抗の分圧比を調整して制御回路50の入力電圧範囲に適合させている。
【0053】
こうした回路構成において、スイッチング素子31のオン期間が長くなり、スイッチング素子32のオン期間が短くなると、加熱コイル36への供給電力が増加して、被加熱物Wで発生する熱量が増加する。一方、スイッチング素子31のオン期間が短くなり、スイッチング素子32のオン期間が長くなると、加熱コイル36への供給電力が減少して、被加熱物Wで発生する熱量が減少する。従って、制御信号SCのレベルを調整することによって、被加熱物Wでの発生熱量を制御することができる。
【0054】
また、共振コンデンサ37の印加電圧を監視し、印加電圧が耐電圧定格を超えないように、駆動信号QA,QBのデューティ比を制御しているため、インバータ回路30の発振を停止することなく、過電圧による共振コンデンサ37の劣化や破壊を防止することができる。その結果、耐電圧マージンの削減によって共振コンデンサ37の低コスト化、小型化を達成できる。
【0055】
なお本実施形態では、加熱コイル36及び共振コンデンサ37の直列回路において、出力ラインLo側に共振コンデンサ37を配置し、電源ラインLh側に加熱コイル36を配置した例を説明するが、出力ラインLo側に加熱コイル36を配置し、電源ラインLh側に共振コンデンサ37を配置してもよく、その場合、共振コンデンサ37の両端電圧を測定できるようにコンデンサ電圧検知回路40を配置することになる。
【0056】
実施の形態3.
図11は、本発明の第3実施形態を示す回路ブロック図である。本実施形態は、第1実施形態と同様な構成であるが、共振コンデンサ37に対して並列接続されたダイオード38を追加しており、ダイオード38のアノードを共振コンデンサ37の高電位側に接続し、ダイオード38のカソードを共振コンデンサ37の低電位側に接続している。
【0057】
ダイオード38は、加熱コイル36及び共振コンデンサ37とのLC共振の半波をクランプすることによって、スイッチング素子31に並列接続されたダイオード33の導通時にスイッチング素子31をターンオンすることができる。これによってゼロ電圧スイッチングを実現できるため、スイッチング素子31のスイッチング損失を低減でき、スイッチング素子31の発熱を抑制し、スイッチングノイズを低減できる。
【0058】
こうした回路構成において、共振コンデンサ37の印加電圧を監視し、印加電圧が耐電圧定格を超えないように、駆動信号QA,QBのデューティ比を制御しているため、インバータ回路30の発振を停止することなく、過電圧による共振コンデンサ37の劣化や破壊を防止することができる。その結果、耐電圧マージンの削減によって共振コンデンサ37の低コスト化、小型化を達成できる。従って、本実施形態では共振コンデンサ37の耐電圧だけでなくダイオード38の耐電圧についても低減することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上詳説したように、共振コンデンサの印加電圧が所定の基準値を超えないように駆動信号のデューティ比を制御しているため、インバータ回路30の発振を停止することなく、過電圧による共振コンデンサ37の劣化や破壊を防止することができる。その結果、耐電圧マージンの削減によって共振コンデンサの低コスト化、小型化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す回路ブロック図である。
【図2】制御回路50の回路構成を示すブロック図である。
【図3】インバータ駆動回路60の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図4】動作を示すタイミングチャートである。
【図5】動作を示すタイミングチャートである。
【図6】整流電圧と共振コンデンサの最大電圧との関係を示すグラフである。
【図7】駆動信号のデューティ比と共振コンデンサの最大電圧との関係を示すグラフである。
【図8】図8(a)は本発明に係る整流電圧と駆動信号のデューティ比との関係を示すグラフであり、図8(b)は本発明に係る整流電圧と共振コンデンサの最大電圧との関係を示すグラフである。
【図9】図9(a)は本発明に係る整流電圧と共振コンデンサの最大電圧との関係を示すグラフであり、図9(b)は本発明に係る整流電圧と駆動信号のデューティ比との関係を示すグラフである。
【図10】本発明の第2実施形態を示す回路ブロック図である。
【図11】本発明の第3実施形態を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
10 整流回路、 20 平滑回路、 21 入力コンデンサ、 22 チョークコイル、 23 出力コンデンサ、 30 インバータ回路、 31,32スイッチング素子、 33,34,38 ダイオード、 35 コンデンサ、36 加熱コイル、 37 共振コンデンサ、 40 コンデンサ電圧検知回路、 41,42 抵抗、 50 制御回路、 51 入力設定部、 52 入力検知部、 53 電力制御部、 54 コンデンサ電圧設定部、 55 コンデンサ電圧検知部、 56 比較部、 60 インバータ駆動回路、 61 発振器、 62〜68 コンパレータ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating cooker provided with an inverter circuit.
[0002]
[Prior art]
A conventional induction heating cooker has a current value input to a DC power supply circuit in order to determine the material of a pot as described in
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-75623 (
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional induction heating cooker detects the voltage value generated in the inverter circuit, but only for determining the material of the pot. Therefore, it is necessary to use a resonance capacitor having a sufficiently high withstand voltage in order to cope with both load fluctuations and power supply voltage fluctuations due to changes in the material of the pan, resulting in an increase in the cost and size of the resonance capacitor. Have been.
[0005]
An object of the present invention is to provide an induction heating cooker in which the voltage applied to the resonance capacitor is limited even when various fluctuations occur, and the withstand voltage margin is reduced to reduce the cost and size of the resonance capacitor. It is to be.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an induction heating cooker according to the present invention includes a rectifier circuit that rectifies AC power supplied from an external power supply,
A smoothing circuit that converts the output of the rectifier circuit into DC power,
A pair of switching elements connected in series between the output lines of the smoothing circuit, and an inverter circuit connected in parallel to any one of the switching elements and having a load circuit including a series circuit of a heating coil and a resonance capacitor;
Control means for outputting a control signal based on a preset power set value,
Inverter driving means for outputting a drive signal for alternately turning on or off each switching element of the inverter circuit according to the control signal,
Capacitor voltage detecting means for detecting the applied voltage of the resonance capacitor,
The control means changes the duty ratio of the drive signal of each switching element so that the detection signal from the capacitor voltage detection means becomes equal to or less than a preset reference voltage value.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment of the present invention. The induction heating cooker includes a
[0008]
The
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The collector of the
[0013]
In the present embodiment, an example in which the
[0014]
In this embodiment, an example in which the load circuit is arranged between the output line Lo and the ground line Lg will be described. However, the load circuit can be arranged between the power supply line Lh and the output line Lo.
[0015]
The capacitor
[0016]
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The capacitor
[0021]
The capacitor
[0022]
The comparing
[0023]
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
Next, the overall operation will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, as shown in FIG. 4A, the
[0027]
On the other hand, the
[0028]
As shown in FIG. 4E, the
[0029]
As shown in FIG. 4H, the
[0030]
Thus, drive signals QA and QB whose duty ratio changes in accordance with the level adjustment of control signal SC are obtained.
[0031]
The switching
[0032]
An object W to be heated such as a pan is arranged near the
[0033]
When the on-period of the switching
[0034]
Next, the power control operation will be described. Referring to the timing chart shown in FIG. 5, when the
[0035]
On the other hand, when the cooking power value set in the
[0036]
In this way, the power supplied to the
[0037]
Next, a case where the external AC power supply PS fluctuates will be described. Referring to the timing chart shown in FIG. 5, when the input power from external AC power supply PS increases, the level of control signal SA from
[0038]
On the other hand, when the input power from external AC power supply PS decreases, the level of control signal SA from
[0039]
Thus, even if the external AC power supply PS fluctuates, the power supplied to the
[0040]
Next, the protection operation of the
[0041]
Conventionally, the withstand voltage rating of the
[0042]
In the present embodiment, the applied voltage of the
[0043]
Referring to the timing chart shown in FIG. 5, when the voltage applied to the
[0044]
When the applied voltage of the
[0045]
For example, as shown in the graph of FIG. 8A, when the rectified voltage of the
[0046]
Further, a plurality of reference voltage values may be set in the capacitor
[0047]
FIG. 10 is a circuit block diagram showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a load circuit including the
[0048]
The induction heating cooker includes a
[0049]
The
[0050]
The switching
[0051]
The collector of the switching
[0052]
The capacitor
[0053]
In such a circuit configuration, when the on-period of the switching
[0054]
Further, since the applied voltage of the
[0055]
In this embodiment, an example in which the
[0056]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a circuit block diagram showing a third embodiment of the present invention. This embodiment has the same configuration as the first embodiment, except that a
[0057]
The
[0058]
In such a circuit configuration, since the applied voltage of the
[0059]
【The invention's effect】
As described in detail above, since the duty ratio of the drive signal is controlled so that the applied voltage of the resonance capacitor does not exceed the predetermined reference value, the oscillation of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of a
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the
FIG. 4 is a timing chart showing an operation.
FIG. 5 is a timing chart showing an operation.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a rectified voltage and a maximum voltage of a resonance capacitor.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a duty ratio of a drive signal and a maximum voltage of a resonance capacitor.
8A is a graph showing a relationship between a rectified voltage according to the present invention and a duty ratio of a drive signal, and FIG. 8B is a graph showing a relationship between a rectified voltage according to the present invention, a maximum voltage of a resonance capacitor, and FIG. 6 is a graph showing the relationship of.
9A is a graph showing the relationship between the rectified voltage according to the present invention and the maximum voltage of the resonance capacitor, and FIG. 9B is a graph showing the relationship between the rectified voltage and the duty ratio of the drive signal according to the present invention. 6 is a graph showing the relationship of.
FIG. 10 is a circuit block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a circuit block diagram showing a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (3)
整流回路の出力を直流電力に変換する平滑回路と、
平滑回路の出力ライン間に直列接続された一対のスイッチング素子、および該スイッチング素子のいずれかに対して並列接続され、加熱コイル及び共振コンデンサの直列回路を含む負荷回路を有するインバータ回路と、
予め設定された電力設定値に基づいて、制御信号を出力する制御手段と、
該制御信号に応じて、インバータ回路の各スイッチング素子を交互にオン又はオフする駆動信号を出力するインバータ駆動手段と、
共振コンデンサの印加電圧を検知するコンデンサ電圧検知手段とを備え、
前記制御手段は、コンデンサ電圧検知手段からの検知信号が予め設定された基準電圧値以下となるように各スイッチング素子の駆動信号のデューティ比を変化させることを特徴とする誘導加熱調理器。A rectifier circuit for rectifying AC power supplied from an external power source;
A smoothing circuit that converts the output of the rectifier circuit into DC power,
A pair of switching elements connected in series between output lines of the smoothing circuit, and an inverter circuit connected in parallel to any one of the switching elements and having a load circuit including a series circuit of a heating coil and a resonance capacitor;
Control means for outputting a control signal based on a preset power set value,
Inverter driving means for outputting a drive signal for alternately turning on or off each switching element of the inverter circuit according to the control signal;
Capacitor voltage detecting means for detecting the applied voltage of the resonance capacitor,
The induction heating cooker, wherein the control means changes a duty ratio of a drive signal of each switching element so that a detection signal from the capacitor voltage detection means becomes equal to or less than a preset reference voltage value.
外部電源から入力される電力を検知する入力検知部と、
入力設定部で設定された電力設定値及び入力検知部からの出力に基づいて第1制御信号を出力する電力制御部と、
基準電圧値を設定するためのコンデンサ電圧設定部と、
コンデンサ電圧検知手段からの検知信号を受け取るコンデンサ電圧検知部と、
コンデンサ電圧設定部で設定された基準電圧値及びコンデンサ電圧検知部からの出力に基づいて第2制御信号を出力する比較部と含み、
前記インバータ駆動手段は、第1制御信号及び第2制御信号に基づいて各スイッチング素子の駆動信号のデューティ比を変化させることを特徴とする請求項1または2記載の誘導加熱調理器。An input setting unit for setting a power set value,
An input detection unit that detects power input from an external power supply,
A power control unit that outputs a first control signal based on a power set value set by the input setting unit and an output from the input detection unit;
A capacitor voltage setting unit for setting a reference voltage value,
A capacitor voltage detection unit that receives a detection signal from the capacitor voltage detection means,
A comparison unit that outputs a second control signal based on a reference voltage value set by the capacitor voltage setting unit and an output from the capacitor voltage detection unit,
3. The induction heating cooker according to claim 1, wherein the inverter driving unit changes a duty ratio of a drive signal of each switching element based on the first control signal and the second control signal. 4.
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- 2003-04-22 JP JP2003116614A patent/JP2004327104A/en active Pending
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