JP2007035529A

JP2007035529A - 誘導加熱装置

Info

Publication number: JP2007035529A
Application number: JP2005219967A
Authority: JP
Inventors: Toru Niiyama; 融新山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】通電制御素子を駆動するドライブ回路に電流を供給する電源回路を有する誘導加熱装置において、外部ノイズによる誤動作耐量を損ねることなく、待機電力を低減する。
【解決手段】加熱シーケンスにしたがって鍋１を加熱するため制御手段１１よりドライブ回路７にオン信号を出力し、第１の電源回路１２よりドライブ回路７に電源電流を供給し、第１の電源回路１２より電流を供給される第２の電源回路１３により電圧を降圧して操作部９や制御手段１１等に電源電流を供給し、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を電源電圧変動手段１４により切り換える。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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧以下となるように設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子をドライブするドライブ回路に電流を供給する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３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３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。

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、直流電源回路２２からの出力を停止しているときには、駆動回路２８には電源電流の供給が停止されているため、その内部電位が不安定となり、外部からのノイズにより駆動回路２８の出力が誤出力され、負荷部品が誤動作するという問題があった。特に、負荷部品のうちでも、誘導加熱電流を導通、遮断する通電制御素子が誤動作した場合、この通電制御素子は１ミリ秒以内に短絡し、破壊し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、外部からのノイズによる誤動作耐量を損ねることなく、待機電力を低減できる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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路の出力電圧以下、または停電時に第２の電源回路に接続された負荷に電流を供給するバックアップ電源電圧以下となるように設定したものである。

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２の電源回路の通常の出力電圧以下、またはバックアップ電源電圧以下に低下させることにより、第１の電源回路から電流を供給されるドライブ回路の消費電流と、第２の電源回路から電流を供給される操作部や制御手段等の消費電流を低減でき、外来ノイズ耐量を下げることなく、待機電力を低減することができる。

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を第２の電源回路の通常の出力電圧以下、またはバックアップ電源電圧以下に低下させることにより、第１の電源回路から電流を供給されるドライブ回路の消費電流と、第２の電源回路から電流を供給される操作部や制御手段等の消費電流を低減でき、外来ノイズ耐量を下げることなく、待機電力を低減することができる。

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、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電源電圧変動手段とを備え、前記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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路の出力電圧以下に設定したものであり、待機状態においては、第１の電源回路の出力電圧が第２の電圧設定値となり、出力電圧が下がったことにより、ドライブ回路の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路の出力電圧も低下したことより、操作部や制御手段等の消費電流も低下して、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路に電源電流が通電されているため、通電制御素子のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

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、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電源電圧変動手段とを備え、前記電源電圧変動手段は、前記計時手段の計時時間が設定値を超過したとき、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路の出力電圧以下に設定したものであり、待機状態開始後の経過時間が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が第２の電圧設定値となり、第１の電源回路の出力電圧が下がったことによりドライブ回路の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路の出力電圧も低下したことより、操作部や制御手段等の消費電流も低下して、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路に電源電流が通電されているため、通電制御素子のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

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、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電源電圧変動手段と、停電時に前記第２の電源回路に接続された負荷に電流を供給するバックアップ電源回路とを備え、前記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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を前記バックアップ電源電圧以下となるように設定したものであり、加熱シーケンスを実行していない待機状態においては、第１の電源回路の出力電圧が第２の電圧設定値となり、第１の電源回路の出力電圧が下がったことにより、ドライブ回路の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路に接続された操作部や制御手段等はバックアップ電源回路より電流を供給されるため、第２の電源回路からの電流の供給は行われず、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路に電源電流が通電されているため、通電制御素子のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

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、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電源電圧変動手段と、停電時に前記第２の電源回路に接続された負荷に電流を供給するバックアップ電源回路とを備え、前記電源電圧変動手段は、前記計時手段の計時時間が設定値を超過したとき、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を前記バックアップ電源電圧以下となるように設定したものであり、待機状態開始後の経過時間が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が第２の電圧設定値となり、第１の電源回路の出力電圧が下がったことにより、ドライブ回路の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路に接続された操作部や制御手段等はバックアップ電源回路より電流を供給されるため、第２の電源回路からの電流の供給は行われず、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路に電源電流が通電されているため、通電制御素子のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

第５の発明は、上記第１または第３の発明において、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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すウェイクアップ手段を付加したものであり、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６の発明は、上記第２または第４の発明において、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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すウェイクアップ手段を付加したものであり、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ＨＩＣ１２４、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。

第２の電源回路１３は、商用電源より直接電流を供給されるのではなく、第１の電源回路１２にて２０Ｖに降圧した直流を供給されることにより、降圧に伴う発熱の抑制と、絶縁距離の緩和を行いコンパクトな配置としている。

バックアップ電源回路１７は、停電時に第２の電源回路１３に接続された負荷に電流を供給するもので、電池１７１にこの電池１７１の充電防止用ダイオード１７２を直列に接続し、さらにダイオード１７２に負荷短絡時の電流制限抵抗１７３を直列に接続している。電池１７１の電圧は約３．３Ｖで、バックアップ動作時は、ダイオード１７２と抵抗１７３による電圧降下が発生するため、マイコン８や操作部９への供給電圧は３Ｖとなる。

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、待機状態の待機電力低減状態である第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、バックアップ時のマイコン８や操作部９への供給電圧３Ｖより低い値である２．５Ｖ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２Ｖ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、誘導加熱装置の状況に応じ、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を切り換えるため、トランジスタ１４２にオン、オフ信号を出力するもので、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、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、待機以外の状態では、電源電圧変動機能１４４はローを出力している。

ウェイクアップ手段１６は、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、使用者が操作部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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧以下に設定している。

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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すようにしている。なお、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３Ｖに降圧し、マイコン８や操作部９に３Ｖ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２．５Ｖ（第２の電圧設定値）に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧（３Ｖ）以下に設定する。

この状態でドライブ回路７では、第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値である２．５Ｖとなっていても、トランジスタ７０１〜７０４は、正常にオン・オフ状態を維持している。

加熱シーケンスを実行していない待機状態において、制御手段１１がロー信号を出力するときは、トランジスタ７０１〜７０４の動作は逆になり、トランジスタ７０４はオンして、通電制御素子５のトリガ端子５１より電流を吸出し、トリガ端子５１の電位はグランドレベルに保たれて、通電制御素子５はオフを維持する。

トランジスタ７０４が、オンを維持することにより、通電制御素子５のトリガ端子５１の電位はグランドレベルに保たれているので、もし仮に、外部よりノイズが浸入しても、通電制御素子５は、誤点弧することはない。

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２．５Ｖでは正常に動作しない。

つぎに、待機中に操作部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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧以下に設定したので、待機状態においては、第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値となり、出力電圧が下がったことにより、ドライブ回路７の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路１３の出力電圧も低下したことより、操作部９や制御手段１１等の消費電流も低下して、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路７に電源電流が通電されているため、通電制御素子５のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すウェイクアップ手段１６を付加したので、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。

（実施の形態２）
図１に示す電源電圧変動手段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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値をバックアップ電源回路１７の電圧以下となるように設定している。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。

加熱シーケンスを実行していない待機状態において、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２．５Ｖ（第２の電圧設定値）に切り換え、このときの第２の設定電圧値をバックアップ電源回路１７の電圧（３Ｖ）以下となるように設定する。このとき、トランジスタ１３１は逆バイアスとなって導通することはなく、マイコン周辺回路９の回路は、その電源電流をバックアップ電源回路１７より供給される。

これにより、第１の電源回路１２より第２の電源回路１３に供給される電流は、ほぼ０ｍＡとなり、第１の電源回路１２の電源電圧が下がったことにより、ドライブ回路７の消費電流が低減されたこととあいまって、待機電力は大幅に低減する。この状態でドライブ回路７では第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値である２．５Ｖとなっていても、トランジスタ７０１〜７０４は正常にオン・オフ状態を維持している。

トランジスタ７０４がオンを維持することにより、通電制御素子５のトリガ端子５１の電位はグランドレベルに保たれているので、もし仮に、外部よりノイズが浸入しても、通電制御素子５は、誤点弧することはない。

なお、第１の電源回路１２の第２の電圧設定値をバックアップ電圧回路１７の電圧３Ｖより高い４Ｖとした場合には、第２の電源回路１３を構成する抵抗１３２に電流が流れ、一方、ツェナーダイオード１３３には、ツェナー電圧以下で電流が流れないことにより、トランジスタ１３１のべース電流は確保でき、第２の電源回路１３の出力電圧は３．５Ｖ程度となって、マイコン８やマイコン周辺回路９へは、第２の電源回路１３より電流を供給するようになる。

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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値をバックアップ電源回路１７の電圧以下となるように設定したので、加熱シーケンスを実行していない待機状態においては、第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値となり、第１の電源回路１２の出力電圧が下がったことにより、ドライブ回路７の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路１３に接続された操作部９や制御手段１１等はバックアップ電源回路１７より電流を供給されるため、第２の電源回路１３からの電流の供給は行われず、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路７に電源電流が通電されているため、通電制御素子５のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

また、上記実施の形態１と同様に、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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すウェイクアップ手段１６を付加することにより、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。

（実施の形態３）
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たとき、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２．５Ｖ（第２の電圧設定値）に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧（３Ｖ）以下に設定している。

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２．５Ｖ（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２．５Ｖ（第２の電圧設定値）から２０Ｖ（第１の電圧設定値）に戻すようにしている。他の構成は上記実施の形態１または２と同じである。

上記構成において図２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はトランジスタ１４２にハイインピーダンスを出力し、上述のように、第１の電源回路１２の出力電圧設定値を第２の電圧設定値である２．５Ｖに切り換える。

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、２．５Ｖ（第２の電圧設定値）に切り換えた後、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、待機経過時間計時手段１５の計時時間が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の電圧設定値からそれより低く設定された第２の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧以下に設定したので、待機状態開始後の経過時間が待機経過時間計時手段１５の設定値を超過したとき、第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値となり、第１の電源回路１２の出力電圧が下がったことによりドライブ回路７の消費電流を低減でき、かつ、第２の電源回路１３の出力電圧も低下したことより、操作部９や制御手段１１等の消費電流も低下して、全体の待機電力を抑えることができ、この状態では、ドライブ回路７に電源電流が通電されているため、通電制御素子５のトリガ端子は電位が確定し、外来ノイズ耐量の低下が発生することがない。

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２．５Ｖ（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２．５Ｖ（第２の電圧設定値）から２０Ｖ（第１の電圧設定値）に戻すウェイクアップ手段１６を付加したので、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、本実施の形態では、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の電圧設定値からそれより低く設定された第２の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路１３の出力電圧（３Ｖ）以下に設定しているが、上記実施の形態２と同様に、第２の設定電圧値をバックアップ電源回路１７の電圧以下となるように設定してもよく、同様の作用、効果を得ることができる。

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を第２の電源回路の通常の出力電圧以下、またはバックアップ電源電圧以下に低下させることにより、第１の電源回路から電流を供給されるドライブ回路の消費電流と、第２の電源回路から電流を供給される操作部や制御手段等の消費電流を低減でき、外来ノイズ耐量を下げることなく、待機電力を低減することができるので、加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子をドライブするドライブ回路に電流を供給する電源回路を有する誘導加熱装置として有用である。

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本発明の実施の形態３における誘導加熱装置の要部フローチャート従来の誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図

符号の説明

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

Claims

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、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電源電圧変動手段とを備え、前記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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路の出力電圧以下に設定した誘導加熱装置。
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、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電源電圧変動手段とを備え、前記電源電圧変動手段は、前記計時手段の計時時間が設定値を超過したとき、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を第２の電源回路の出力電圧以下に設定した誘導加熱装置。
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、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電源電圧変動手段と、停電時に前記第２の電源回路に接続された負荷に電流を供給するバックアップ電源回路とを備え、前記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、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を前記バックアップ電源電圧以下となるように設定した誘導加熱装置。
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、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電源電圧変動手段と、停電時に前記第２の電源回路に接続された負荷に電流を供給するバックアップ電源回路とを備え、前記電源電圧変動手段は、前記計時手段の計時時間が設定値を超過したとき、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の電圧設定値に切り換え、このときの第２の設定電圧値を前記バックアップ電源電圧以下となるように設定した誘導加熱装置。
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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すウェイクアップ手段を付加した請求項１または３記載の誘導加熱装置。
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２の電圧設定値から第１の電圧設定値に戻すウェイクアップ手段を付加した請求項２または４記載の誘導加熱装置。