JP2007035528A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、スイッチング素子、コイル、還流ダイオードなどで構成した電源回路を有する誘導加熱装置に関するものである。
従来、この種の誘導加熱装置は、図4に示すように構成していた(例えば、特許文献1参照)。以下、この構成について説明する。
図4に示すように、回路基板20は、直流電源回路22と、負荷部品の駆動回路28と、起動スイッチ29と、電源制御回路30と、マイコン34からなる制御部を備えている。
直流電源回路22は、交流電源21に直列に接続されて交流電流を整流するダイオード23と、このダイオード23に直列に接続されて平滑した直流高電圧を形成する電解コンデンサ26と、降圧型チョッパー方式等の周知の方法により降圧させて直流低電圧を得るスイッチング電源回路25と、直流低電圧を安定化させる電解コンデンサ27とよりなる。
起動スイッチ29は、両端をスイッチング電源回路25に接続し、直流電源回路22の
スイッチング動作を起動するもので、非動作時は電流の通電を遮断する常開スイッチからなる。電源制御回路30は、直流電源回路22からの電力の出力状態を維持または停止するもので、スイッチング素子であるトランジスタ31を備えている。このトランジスタ31は、エミッタとコレクタを起動スイッチ29に並列に接続し、ベースを抵抗32を介してマイコン34に接続するとともに、抵抗33を介してエミッタ側と接続している。
スイッチング動作を起動するもので、非動作時は電流の通電を遮断する常開スイッチからなる。電源制御回路30は、直流電源回路22からの電力の出力状態を維持または停止するもので、スイッチング素子であるトランジスタ31を備えている。このトランジスタ31は、エミッタとコレクタを起動スイッチ29に並列に接続し、ベースを抵抗32を介してマイコン34に接続するとともに、抵抗33を介してエミッタ側と接続している。
この構成において、マイコン34がすべての負荷部品が非動作中であると判断すると、マイコン34は、電源制御回路30を介して直流電源回路22からの電力の出力を停止する。これにより、待機中の消費電力を低減するよう構成していた。
特開2000−287837号公報
しかしながら、このような従来の構成では、スイッチング電源回路25が動作中には、スイッチング動作によりスイッチング電源回路25の構成部品、特にコイルが振動音、唸り音を発してしまい、機器が他の動作音を発しない待機中に、特に、使用者の耳についてしまうという問題があった。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、機器が待機中でも電源回路の振動音、唸り音を耳につきにくくした誘導加熱装置を提供することを目的としている。
本発明は上記目的を達成するために、加熱装置本体内に収納される鍋の底部を加熱コイルにより誘導加熱にて加熱し、この加熱コイルに流れる電流を通電制御素子により制御し、この通電制御素子をドライブ回路によりドライブし、操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって鍋を加熱するため制御手段よりドライブ回路にオン信号を出力し、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成した第1の電源回路よりドライブ回路に電源電流を供給し、第1の電源回路より電流を供給される第2の電源回路により電圧を降圧して操作部や制御手段等に電源電流を供給し、第1の電源回路の出力電圧の設定値を電源電圧変動手段により切り換えるよう構成し、電源電圧変動手段は、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的またはランダムに切り換えるとともに、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値へ復帰するように構成したものである。
これにより、待機状態において第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とそれより低い第2の電圧設定値の間で周期的またはランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともに、使用者が操作を行うと、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値へ復帰する。
本発明の誘導加熱装置は、待機状態において、第1の電源回路の出力電圧値を周期的またはランダムに変動させることにより、第1の電源回路を構成するスイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができる。
第1の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御
素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、待機状態において第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とそれより低い第2の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第1の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、待機状態において第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とそれより低い第2の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第1の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
第2の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、前記計時手段の計時時間が設定値を超過して以降、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第1の電源回路の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間が一定時間、すなわち計時手段の設定値を超過したとき、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とより低い第2の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第1の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
第3の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよ
り構成した。これにより、待機状態において第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とそれより低い第2の電圧設定値の間でランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第1の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
り構成した。これにより、待機状態において第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とそれより低い第2の電圧設定値の間でランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第1の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
第4の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、前記計時手段の計時時間が設定値を超過して以降、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第1の電源回路の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間が一定時間、すなわち計時手段の設定値を超過したとき、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とより低い第2の電圧設定値の間でランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第1の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図を示すものである。
図1は、本発明の実施の形態1における誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図を示すものである。
図1に示すように、鍋1は、加熱装置本体(図示せず)内に収納され、鍋1の底部に誘導加熱にて加熱する加熱コイル2を配設している。この加熱コイル2には並列に共振用コンデンサ3を接続している。インバータ電源部4は、商用電源41より電流を供給されてダイオードブリッジ42にて全波整流し、コンデンサ43にて平滑化された直流を加熱コイル2に供給する。通電制御素子5は加熱コイル2に流れる電流を制御するもので、この通電制御素子5に並列に還流ダイオード6を接続している。ドライブ回路7は、通電制御素子5をドライブするもので、通電制御素子5のトリガ端子51に規定の電圧の駆動信号を出力し、通電制御素子5を導通させる。1チップマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)8は、内部にメモリ81を搭載し、このメモリ81に格納されたシーケンスにしたがい加熱を制御する。操作部9は、スイッチ91や抵抗92により構成し、スイッチ91のオン、オフをマイコン8に入力するよう構成している。マイコン周辺回路10は、ブザー101や発光ダイオード102などで構成している。
制御手段11は、操作部9で指定された加熱シーケンスにしたがって鍋1を加熱するためドライブ回路7にオン信号を出力するもので、マイコン8に内蔵され、ドライブ回路7にオン、オフ信号を出力する。第1の電源回路12は、電源HIC(スイッチング素子)124、コイル125、還流ダイオード126などで構成し、ドライブ回路7やマイコン周辺回路10に電源電流を供給する。第2の電源回路13は、第1の電源回路12より電流の供給を受け、降圧してマイコン8や操作部9に電源電流を供給する。
ドライブ回路7は、トランジスタ701〜704と抵抗で構成し、制御手段11がハイ信号を出力するとトランジスタ701がオンし、トランジスタ702はベースがトランジスタ701のコレクタに接続されており、トランジスタ701のオンに伴いベース電位が下がるためにオフし、これによりトランジスタ702のコレクタ、つまり、トランジスタ703の電位が上昇し、トランジスタ703が導通し、通電制御素子5のトリガ端子51に電流が供給され、トリガ端子51の電位が上昇して通電制御素子5を導通させる。
第1の電源回路12は、ダイオード121、抵抗122により、商用電源41の半波整流を行い、電解コンデンサ123を充電する。電源HIC124は、電解コンデンサ123の電荷を内部の半導体によりスイッチングし、コイル125、還流ダイオード126により共振させ、電解コンデンサ127にて平滑化する。
ツェナーダイオード128、フォトカプラ129は、この電源電圧のフィードバック回路であり、第1の電源回路12の出力電圧がツェナーダイオード128のツェナー電圧とフォトカプラ129の内蔵発光ダイオード順電圧の規定値より高いとき、フォトカプラ129の内蔵発光ダイオードは発光し、同じくパッケージ内に内蔵されているフォトトランジスタを導通させ、電源HIC124内部の半導体のスイッチングを停止し、コイル125への電流の供給が停止され、電解コンデンサ127の電荷が消費されるに従い、第1の電源回路12の出力電圧は低下する。
逆に、第1の電源回路12の出力電圧がツェナーダイオード128のツェナー電圧とフォトカプラ129の内蔵発光ダイオード順電圧の規定値より低いとき、フォトカプラ129の内蔵発光ダイオードは発光せず、同じくパッケージ内に内蔵されているフォトトランジスタは導通せず、電源HIC124は内部の半導体のスイッチングを継続し、コイル125、還流ダイオード126の共振により、電解コンデンサ127には電荷が充電されて、第1の電源回路12の出力電圧は上昇する。
第1の電源回路12の出力電圧は、通電制御素子5のトリガ端子51の特性に合わせる必要があり、ここでは20Vとなっている。第1の電源回路12による電源は、この図においては、“V”120にて示しており、ドライブ回路7、マイコン周辺回路10、第2の電源回路13に接続され、電源電流を供給している。
第2の電源回路13は、トランジスタ131、抵抗132、ツェナーダイオード133によりドロップ型の定電圧回路を構成しており、第1の電源回路12から供給された20Vを5Vに降圧し、電解コンデンサ134を充電する。第2の電源回路13は、この図においては、その出力を“VDD”130にて示しており、第1の電源回路12より電流の供給を受け、マイコン8や操作部9に5Vの電源電流を供給している。
電源電圧変動手段14は、第1の電源回路12の出力電圧の設定値を切り換えるもので、ツェナーダイオード128、ツェナーダイオード141、トランジスタ142で構成した電圧設定部を有し、第1の電源回路12の出力電圧設定値が第1の電圧設定値の場合は、トランジスタ142をオフさせ、ツェナーダイオード128、ツェナーダイオード141を直列接続の状態で、電源HIC124の電圧フィードバックループに挿入する。第1
の電源回路12の出力電圧設定値が第2の電圧設定値の場合は、トランジスタ142をオンさせ、ツェナーダイオード141の両端をショートし、電源HIC124のフィードバックループには、ツェナーダイオード128のみが挿入される。
の電源回路12の出力電圧設定値が第2の電圧設定値の場合は、トランジスタ142をオンさせ、ツェナーダイオード141の両端をショートし、電源HIC124のフィードバックループには、ツェナーダイオード128のみが挿入される。
本実施の形態では、第1の電圧設定値は20V、第2の電圧設定値は10Vとなるように、ツェナーダイオード128、ツェナーダイオード141を選定している。
第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値から第2の電圧設定値に切り換えた直後には、電荷の消費に時間がかかり、電解コンデンサ127の両端電圧は、第1の電圧設定値である20Vで、元々10V程度の定格電圧であるツェナーダイオード128には、過電流が流れる恐れがある。これを防止するために、抵抗143を、トランジスタ142のコレクタに挿入している。
電源電圧変動機能144は、マイコン8内において、第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値20Vと第2の電圧設定値10Vに周期的に切り換えるものである。この電源電圧変動機能144の出力は、第1の電圧設定値に対応したローと、第2の電圧設定値に対応したハイインピーダンスの2通りであり、電源電圧変動機能が動作中は、周期的にロー信号とハイインピーダンス信号を出力する。電源電圧変動機能144の出力が、ロー出力のとき、トランジスタ142はオフ、ハイインピーダンス出力のとき、トランジスタ142は抵抗145から供給される電流にてオンする。加熱シーケンス実効中等、待機状態以外の状態では、電源電圧変動機能144は、必ずローを出力している。
ウェイクアップ手段16は、待機中でかつ第1の電源回路12の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に、操作部9にて操作を行った場合、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とするもので、第1の電源回路12の出力電圧設定値が待機電力低減状態に入り、第2の電圧設定値である状態で、操作部9のスイッチ91を押した場合、それを検知して、電源電圧変動機能144に信号を出力し、電源電圧変動機能144は、トランジスタ142にローを出力し、第1の電源回路12の出力電圧設定値を第1の電圧設定値である20Vに切り換えるよう構成している。
ここで、電源電圧変動手段14は、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換えるよう構成している。
また、ウェイクアップ手段16は、使用者が待機中に操作部9にて操作を行った場合、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とするようにしている。待機経過時間計時手段(計時手段)15は、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時するもので、詳細は後述する。
上記構成において動作を説明する。使用者が操作部9のスイッチ91を押し、加熱シーケンスをスタートさせると、マイコン8はメモリ81に搭載されたシーケンスにしたがい、マイコン8に内蔵された制御手段11よりドライブ回路7にハイ信号を出力し、これを受けてドライブ回路7は通電制御素子5のトリガ端子51に駆動信号を出力し、通電制御素子5が導通して加熱コイル2に通電され、鍋1を誘導加熱する。
このとき、電源電圧変動機能144は、必ずローを出力しており、電源電圧変動手段14は、トランジスタ142をオフにし、ツェナーダイオード128、ツェナーダイオード141を直列接続の状態で、電源HIC124の電圧フィードバックループに挿入することで、第1の電源回路12の出力電圧は20Vで、ドライブ回路7、マイコン周辺回路10、第2の電源回路13に接続され、電源電流を供給し、第2の電源回路13は、第1の
電源回路12から供給された20Vを5Vに降圧し、マイコン8や操作部9に5Vの電源電流を供給する。
電源回路12から供給された20Vを5Vに降圧し、マイコン8や操作部9に5Vの電源電流を供給する。
つぎに、加熱シーケンスを実行していない待機状態においては、電源電圧変動手段14は、第1の電源回路12の出力電圧を20V(第1の電圧設定値)からそれより低く設定された10V(第2の電圧設定値)に周期的に切り換える。
すなわち、電源電圧変動機能144の出力がローの間は、第1の電源回路12の出力電圧は20Vに設定され、電源電圧変動機能144の出力がハイインピーダンスの間は、第1の電源回路12の出力電圧は10Vに設定される。このとき、電源HIC124に内蔵されたスイッチング素子は、第1の電源回路12の出力電圧の設定値が20Vから10Vに変化した後は、第1の電源回路12の出力電圧が10V以下となるまでスイッチングを停止する。
これにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路12の構成部品、特にコイル125の振動音や唸り音の分散や、あるいは、部品の固有振動数との共振を避けることができ、振動音や唸り音を耳につきにくくすることができる。
このとき、マイコン周辺回路10を構成する発光ダイオード101やブザー102は、第1の電源回路12より電源電流を供給されており、第1の電源回路12の電圧設定値が第2の電圧設定値である10Vでは正常に動作しない。
つぎに、第1の電源回路12の出力電圧が電源電圧変動手段14により、周期的な変動状態に入った後、操作部9のスイッチ91を押した場合、それを検知してウェイクアップ手段16は、電源電圧変動機能144に停止信号を出力し、電源電圧変動機能144はその出力の周期的なロー出力とハイインピーダンス出力の切り換えを停止し、出力をローとし、トランジスタ142はオフして、第1の電源回路12の出力電圧の設定値は第1の電圧設定値である20Vとなる。
マイコン周辺回路10を構成する発光ダイオード101やブザー102は、第1の電源回路12の電圧設定値が第2の電圧設定値である10Vでは、正常に動作しないが、スイッチ91の操作直後に、ウェイクアップ手段16より信号を受けた電源電圧変動機能144が第1の電源回路12の出力電圧設定値を第1の電圧設定値である20Vに戻すことにより、スイッチ91の操作終了直後に発生する発光ダイオード101点灯やブザー102鳴動が、その点灯・鳴動直後より、正常動作できる。
以上のように、本実施の形態においては、電源電圧変動手段14は、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第1の電源回路12の出力電圧を20V(第1の電圧設定値)からそれより低く設定された10V(第2の電圧設定値)に周期的に切り換えるよう構成したので、待機状態において第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とそれより低い第2の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができる。
また、使用者が待機中に操作部9にて操作を行った場合、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段16を付加したので、ウェイクアップ手段16により第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザー102や点灯する発光ダイオード101など第1の電源回路12より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることがで
きる。
きる。
なお、本実施の形態では、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換えるよう構成しているが、ランダムに切り換えるよう構成してもよく、同様の作用、効果を得ることができる。
また、本実施の形態では、第1の電源回路12の第2の電圧設定値を10Vと設定したが、これは第2の電源回路13の出力電圧である5Vに対して、充分な余裕のある値とするためであり、第2の電源回路13の抵抗132には、充分な電流が流れ、トランジスタ131のベースとツェナーダイオード133には、第1の電源回路12の出力が10V〜20Vのいかなる値の間にも、充分な電流が流れ、第2の電源回路13の出力電圧5Vは、充分な安定性と電流供給能力を持っている。このため、第2の電源回路13に接続したマイコン周辺回路9の回路は、第1の電源回路12の出力電圧が変動している間でも、誤動作の恐れがない。
(実施の形態2)
図1に示す待機経過時間計時手段15は、誘導加熱装置が加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間を計時するもので、電源電圧変動手段14は、待機経過時間計時手段15の計時時間が設定値を超過して以降、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換えるよう構成している。
図1に示す待機経過時間計時手段15は、誘導加熱装置が加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間を計時するもので、電源電圧変動手段14は、待機経過時間計時手段15の計時時間が設定値を超過して以降、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換えるよう構成している。
また、ウェイクアップ手段16は、使用者が待機中でかつ第1の電源回路12の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に操作部9にて操作を行った場合、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とするようにしている。他の構成は上記実施の形態1と同じである。
上記構成において図2および図3を参照しながら動作を説明する。なお、誘導加熱装置の基本的な動作および電源電圧変動手段14とウェイクアップ手段16の基本的な動作は上記実施の形態1の動作と同じであるので説明を省略する。
図2のステップ150とステップ151にて、待機経過時間計時手段15は、待機状態以外の場合、計時時間を0にリセットしつづけ、待機状態になるとステップ152へ進み、計時を行う。ステップ153にて計時時間が設定時間Tを超過すると、ステップ154へ進み、待機経過時間計時手段15は電源電圧変動機能144に対して信号を出力し、電源電圧変動機能144はその出力をランダムにロー信号とハイインピーダンス信号に変動させる。
図3(a)に示すように、待機経過時間計時手段15により計時した待機開始からの経過時間が設定時間Tを超えると、電源電圧変動機能144に信号を出力し、電源電圧変動機能144は、図3(c)に示すように、出力をランダムに、ロー出力とハイインピーダンス出力に切り換える。
電源電圧変動手段14により、電源電圧変動機能144の出力がローの間は、第1の電源回路12の出力電圧は20Vに設定され、電源電圧変動機能144の出力がハイインピーダンスの間は、第1の電源回路12の出力電圧は10Vに設定されるため、第1の電源回路12の出力電圧は、図3(d)に示すように変化する。
電源HIC124に内蔵されたスイッチング素子は、図3(e)に示すように、第1の
電源回路12の出力電圧の設定値が20Vから10Vに変化した後は、第1の電源回路12の出力電圧が、10V以下となるまで、スイッチングを停止する。第1の電源回路12の出力電流は、電解コンデンサ127より供給される。
電源回路12の出力電圧の設定値が20Vから10Vに変化した後は、第1の電源回路12の出力電圧が、10V以下となるまで、スイッチングを停止する。第1の電源回路12の出力電流は、電解コンデンサ127より供給される。
第1の電源回路12の出力電圧の設定値が10Vから20Vに変化した後は、第1の電源回路12の出力電圧が20V以上となるまで、連続してスイッチングを行う。また、第1の電源回路12の出力電圧の設定値が、10Vもしくは20Vで一定の区間では、ほぼ一定の周期でスイッチングを行う。
電源電圧変動機能14は、第1の電源回路12の出力電圧の設定値をランダムに切り換えるため、電源HIC124のスイッチングもランダムに分布し、第1の電源回路12の構成部品、特にコイル125の振動音や唸り音を分散させ、あるいは部品の固有振動数との共振を避けて、耳につきにくくすることができる。
つぎに、操作部9のスイッチ91を押した場合、それを検知してウェイクアップ手段16は、図3(b)に示すように、電源電圧変動機能144に停止信号を出力し、電源電圧変動機能144はその出力のランダム名ロー出力とハイインピーダンス出力の切り換えを停止し、出力をローとし、トランジスタ142はオフして、第1の電源回路12の出力電圧の設定値は第1の電圧設定値である20Vとなる。
以上のように、本実施の形態においては、電源電圧変動手段14は、待機経過時間計時手段15の計時時間が設定値を超過して以降、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換えるよう構成したので、加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間が一定時間、すなわち待機時間経過計時手段15の設定値を超過したとき、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とより低い第2の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第1の電源回路12の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができる。
また、使用者が待機中でかつ第1の電源回路12の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に操作部9にて操作を行った場合、第1の電源回路12の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段16を付加したので、待機状態開始後、計時時間が設定値を超過し電源電圧変動手段14が第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値と第2の電圧設定値との間で変動させ始めた後、操作部9にて操作を行った場合、ウェイクアップ手段16により第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザー102や点灯する発光ダイオード101等第1の電源回路12より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。
なお、上記実施の形態では、電源電圧変動機能14は、第1の電源回路12の設定電圧をランダムに切り換えたが、周期的にきりかえた場合でも、振動音や唸り音の分散や、あるいは、部品の固有振動数との共振を避けることができ、振動音や唸り音を耳につきにくくすることができる。
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、待機状態において、第1の電源回路の出力電圧値を周期的またはランダムに変動させることにより、第1の電源回路を構成するスイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるので、スイッチング素子、コイル、還流ダイオードなどで構成した電源回路を有する誘導加熱装置として有用である
。
。
1 鍋
2 加熱コイル
5 通電制御素子
7 ドライブ回路
9 操作部
11 制御手段
12 第1の電源回路
13 第2の電源回路
14 電源電圧変動手段
124 電源HIC(スイッチング素子)
125 コイル
126 還流ダイオード
2 加熱コイル
5 通電制御素子
7 ドライブ回路
9 操作部
11 制御手段
12 第1の電源回路
13 第2の電源回路
14 電源電圧変動手段
124 電源HIC(スイッチング素子)
125 コイル
126 還流ダイオード
Claims (4)
- 加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。
- 加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、前記計時手段の計時時間が設定値を超過して以降、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第1の電源回路の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。
- 加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記
鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。 - 加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第1の電源回路と、前記第1の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第2の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第1の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値からそれより低く設定された第2の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第1の電源回路の出力電圧が第2の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。
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