JP2009259851A - Induction heating device and cooker - Google Patents

Induction heating device and cooker Download PDF

Info

Publication number
JP2009259851A
JP2009259851A JP2009184647A JP2009184647A JP2009259851A JP 2009259851 A JP2009259851 A JP 2009259851A JP 2009184647 A JP2009184647 A JP 2009184647A JP 2009184647 A JP2009184647 A JP 2009184647A JP 2009259851 A JP2009259851 A JP 2009259851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
input current
inverter circuit
power
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009184647A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5031005B2 (en
Inventor
Jun Fumiya
潤 文屋
Katsuten Sekine
加津典 関根
Namihei Suzuki
浪平 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd
Priority to JP2009184647A priority Critical patent/JP5031005B2/en
Publication of JP2009259851A publication Critical patent/JP2009259851A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5031005B2 publication Critical patent/JP5031005B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an induction heating device which easily determines the type of load and carries out capacity change of a snubber circuit according to the type of the load based on the determination. <P>SOLUTION: This induction heating device is provided with: at least an inverter circuit 3 composed of a plurality of switching elements 3a-3d, and supplying a high-frequency current to a heating coil 4 to generate electromagnetic induction; a snubber capacitor 7 connected to one of the switching elements 3a-3d, and suppressing generation of a spike voltage; an input current detection means 12 detecting a current supplied to the inverter circuit 3 from a power source; a drive signal control circuit 9a outputting, to the inverter circuit 3, a drive signal creating power set by controlling the duty of a switching element of the inverter circuit based on the current detected by the input current detection means 12; and a load determination means 9e determining the type of a load 10 based on the current detected by the input current detection means 12 and the duty, and controlling the capacitance of the snubber capacitor 7. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、電磁誘導を利用した加熱を行う装置及びそれを用いた誘導加熱調理器に関するものである。特に負荷を判別し、その判別に応じて損失の少ない有効な加熱を行うためのものである。   The present invention relates to an apparatus for heating using electromagnetic induction and an induction heating cooker using the same. In particular, the load is determined, and effective heating with less loss is performed according to the determination.

加熱対象物を内部に置いたコイルに高周波電流を流し、磁力を発生させ、対象物に渦電流を発生させることで、電磁誘導を利用した加熱を行うことができる。この原理を利用した装置が、従来、火を用いて行われていた調理関係に特に普及が進んでいる。そこで、以下、電磁誘導を利用して加熱を行う装置の代表として電磁誘導加熱調理器を例にして説明する。   Heating using electromagnetic induction can be performed by causing a high-frequency current to flow through a coil in which an object to be heated is placed, generating a magnetic force, and generating an eddy current in the object. Devices that use this principle have been particularly popular in cooking relations that have been performed using fire. Therefore, an electromagnetic induction cooking device will be described below as an example of a device that performs heating using electromagnetic induction.

電磁誘導加熱調理器は、火を利用しないため安全、燃費が安い等、様々な利点を有している。電磁誘導を利用する関係で、調理器の加熱対象である容器等(負荷)の材質等に基づいて、適切な制御を行わないと所望する加熱効果が得られない。さらに、火と異なり、機器の運転状態を目視することができないので、負荷が無い状態で動作させてしまい無駄に電力を消費する、高周波による加熱で機器を損傷させる等が生じる可能性がある。そこで、負荷の有無、材質等を判別する方法等が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、発振周波数可変制御により負荷を判別し、判別した負荷と入力される電流(電力)に基づいて、スナバ回路のスナバコンデンサの容量を切り替える方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。   The electromagnetic induction heating cooker has various advantages such as safety and low fuel consumption because it does not use fire. Because of the use of electromagnetic induction, the desired heating effect cannot be obtained unless appropriate control is performed based on the material of the container or the like (load) that is the heating target of the cooker. In addition, unlike fire, the operating state of the device cannot be visually observed, so that the device may be operated without a load, consuming power wastefully, or damaging the device due to high-frequency heating. Therefore, a method for determining the presence / absence of a load, a material, and the like has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In addition, a method is proposed in which a load is determined by variable oscillation frequency control, and the capacity of a snubber capacitor of a snubber circuit is switched based on the determined load and input current (power) (see, for example, Patent Document 2). .

特開平4−269488号公報JP-A-4-269488 特開平5−94868号公報(第5頁、第1図)Japanese Patent Laid-Open No. 5-94868 (page 5, FIG. 1)

しかしながら、上述のような方法は、負荷判別に際して、データが多くなり、処理手順、演算等が複雑になってしまう。また、上記のスナバコンデンサの切り替えは、インバータ回路を発振周波数可変制御で行う場合の出力に基づいて行うものであった。   However, the method as described above has a large amount of data when determining the load, and the processing procedure, calculation, and the like become complicated. Further, the switching of the snubber capacitor is performed based on the output when the inverter circuit is controlled by the oscillation frequency variable control.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、負荷の種類を容易に判別し、さらに判別に基づく負荷の種類によりスナバ回路の容量変更を行う誘導加熱装置、その装置を利用した誘導加熱調理器を提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. An induction heating apparatus that easily determines the type of load and further changes the capacity of the snubber circuit according to the type of load based on the determination, and apparatus therefor. An induction heating cooker used is provided.

この発明に係る誘導加熱装置は、複数のスイッチング素子で構成され、加熱コイルに高周波電流を供給して電磁誘導を生じさせるインバータ回路と、スイッチング素子の1つに接続され、スパイク電圧発生を抑制するスナバ回路と、電源からインバータ回路に供給される電流を検出する入力電流検出手段と、入力電流検出手段が検出した電流を電力に変換して設定された電力と比較し、インバータ回路のスイッチング素子のデューティを制御して、入力電流検出手段が検出した電流に基づく電力を設定された電力にする駆動信号をインバータ回路に出力する駆動信号制御手段と、設定された電力に達した段階で入力電流検出手段が検出した電流及びデューティに基づいて加熱対象となる負荷の種類を判別し、判別した負荷の種類及び入力電流検出手段が検出した電流に基づいて、スナバ回路を構成するコンデンサの容量を制御する負荷判別手段とを少なくとも備えるものである。   The induction heating device according to the present invention is configured by a plurality of switching elements, and is connected to one of the switching circuit and an inverter circuit that supplies a high-frequency current to the heating coil and suppresses the generation of spike voltage. The snubber circuit, the input current detecting means for detecting the current supplied from the power source to the inverter circuit, the current detected by the input current detecting means is converted into electric power, and compared with the set electric power. Drive signal control means that outputs a drive signal to the inverter circuit to set the power based on the current detected by the input current detection means by controlling the duty, and the input current detection when the set power is reached The type of load to be heated is determined based on the current and duty detected by the means, and the determined type of load and input current Based on the current detection means it has detected, in which at least comprises a load determination means for controlling the capacitance of the capacitor constituting the snubber circuit.

この発明によれば、スイッチング素子の各組間の駆動タイミングの位相差及び入力電流検出手段が検出した電流に基づいて、負荷判別手段が負荷の種類を判別するようにしたので、例えば複数のデータ(パラメータ)を複雑に組み合わせなくてもて負荷の種類を判別することができ、その処理を行う手順(アルゴリズム)を簡素化することができる。特に誘導加熱調理器の場合は、負荷の種類が変更されることが多く、処理の手順の簡素化は特に有効である。
また、判別した負荷の種類と入力電流検出手段が検出した電流に基づいて、スイッチング素子によるトータル損失を低減させることができ、火力を高めることができる。また、損失が少ないので、スイッチング素子の高熱化を抑え、例えば放熱フィン、冷却ファン等の小型化、それに伴う低コスト化を実現することができる。
According to the present invention, since the load determination unit determines the type of load based on the phase difference of the drive timing between each pair of switching elements and the current detected by the input current detection unit, for example, a plurality of data The type of load can be determined without complicatedly combining (parameters), and the procedure (algorithm) for performing the processing can be simplified. Particularly in the case of an induction heating cooker, the type of load is often changed, and simplification of the processing procedure is particularly effective.
Further, based on the determined type of load and the current detected by the input current detection means, the total loss due to the switching element can be reduced, and the thermal power can be increased. Further, since the loss is small, it is possible to suppress an increase in the heat of the switching element, and to realize, for example, downsizing of the heat radiating fins, a cooling fan, etc., and a cost reduction associated therewith.

実施の形態1に係る誘導加熱調理器の回路構成図を示す図である。It is a figure which shows the circuit block diagram of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る誘導加熱調理器の動作フローチャートである。4 is an operation flowchart of the induction heating cooker according to the first embodiment. インバータ回路3の火力−位相差・トータル損失特性との関係例を表す図である。It is a figure showing the example of a relationship with the thermal power-phase difference of the inverter circuit 3, and a total loss characteristic. 位相によるインバータ3の駆動制御時のスイッチング素子の駆動波形を示す図である。It is a figure which shows the drive waveform of the switching element at the time of drive control of the inverter 3 by a phase. デューティ制御時のスイッチング素子の駆動波形を示す図である。It is a figure which shows the drive waveform of the switching element at the time of duty control. 実施の形態2に係る誘導加熱調理器の回路構成図を示す図である。It is a figure which shows the circuit block diagram of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る誘導加熱調理器の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る誘導加熱調理器の回路構成図を示す図である。It is a figure which shows the circuit block diagram of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態3に係る誘導加熱調理器の動作フローチャートである。It is an operation | movement flowchart of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態3を示す誘導加熱調理器の負荷電流波形である。It is a load current waveform of the induction heating cooking appliance which shows Embodiment 3.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の回路構成図を示す図、図2はこの発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の動作フローチャート、図3はインバータ回路3の火力−位相差・トータル損失特性との関係例を表す図、図4は位相によるインバータ回路3制御時のスイッチング素子の駆動波形を示す図及び図5はデューティ制御時のスイッチング素子の駆動波形を示す図である。各図に基づいて本実施の形態における誘導加熱調理器について説明する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a diagram showing a circuit configuration of an induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is an operation flowchart of the induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of the relationship between the thermal power-phase difference / total loss characteristic of FIG. 4, FIG. 4 is a diagram showing a drive waveform of the switching element when controlling the inverter circuit 3 by phase, and FIG. FIG. The induction heating cooker in this Embodiment is demonstrated based on each figure.

図1において、交流電源1による交流電流を整流する整流回路2の出力端にインバータ回路3が接続されている。本実施の形態においては、インバータ回路3はスイッチング素子3a〜3dによるフルブリッジ構成をなしているものとし、スイッチング素子3aと3b、スイッチング素子3cと3dとがそれぞれ組になっている。場合によっては、フライホイールダイオード等が接続されているスイッチング素子もある。インバータ回路3のスイッチング素子3a〜3dが制御手段9からの駆動制御信号にしたがってそれぞれ動作することで、整流回路2の整流及び平滑コンデンサ14の平滑によって得られる直流電流をパルス波形の高周波電流に変換する。ここで、インバータ回路3に直流電流が供給できれば特に交流電源1、整流回路2及び平滑コンデンサ14によらなくてもよい。   In FIG. 1, an inverter circuit 3 is connected to an output terminal of a rectifier circuit 2 that rectifies an AC current from an AC power source 1. In the present embodiment, it is assumed that the inverter circuit 3 has a full bridge configuration with the switching elements 3a to 3d, and the switching elements 3a and 3b and the switching elements 3c and 3d are in pairs. In some cases, there is a switching element to which a flywheel diode or the like is connected. The switching elements 3a to 3d of the inverter circuit 3 operate according to the drive control signal from the control means 9, so that the direct current obtained by the rectification of the rectifier circuit 2 and the smoothing of the smoothing capacitor 14 is converted into a high-frequency current having a pulse waveform. To do. Here, as long as a DC current can be supplied to the inverter circuit 3, the AC power supply 1, the rectifier circuit 2, and the smoothing capacitor 14 are not particularly required.

インバータ回路3の動作によって、インバータ回路3の出力端に接続された加熱コイル4の近傍に配された負荷10を誘導加熱する。スイッチング素子の1つ(例えば図1ではスイッチング素子3b)には、スイッチング素子のスイッチング切り替えによるスパイク電圧の発生を防止するために設けられた、容量の切り替え可能なスナバコンデンサ7が並列に接続され、コンデンサ切り替え手段8により容量が切り替えられるようになっている。また、加熱コイル4と直列に共振コンデンサ5が接続されることで直列共振回路が形成される。ここではスナバコンデンサ7だけで構成を行っているが、スナバコンデンサ7に抵抗等を付し、スナバ回路として構成することもできる。   By the operation of the inverter circuit 3, the load 10 disposed in the vicinity of the heating coil 4 connected to the output terminal of the inverter circuit 3 is induction-heated. One of the switching elements (for example, the switching element 3b in FIG. 1) is connected in parallel with a switchable snubber capacitor 7 provided in order to prevent generation of a spike voltage due to switching of the switching element. The capacitance is switched by the capacitor switching means 8. In addition, a resonance capacitor 5 is connected in series with the heating coil 4 to form a series resonance circuit. Here, the configuration is made only with the snubber capacitor 7, but a resistor or the like can be attached to the snubber capacitor 7 to form a snubber circuit.

設定電力生成手段11は、指示された設定電力の大きさに対応する指令電圧の信号を駆動信号制御回路9aに出力する。また、入力電流検出手段12は、交流電源1から供給される入力電流を検出し、入力電流の大きさに対応した電圧の信号に変換して出力する。ここで、それぞれが出力する信号について、あらかじめ設定した入力電流と電力との関係に基づいて、例えば入力電流に基づく信号の電圧と、対応する設定電力に基づく信号の電圧とが同じ電圧になるようにしておいてもよい(以下、信号の電圧は電圧Aとする)。この入力電流に基づいて入力電力(いわゆる火力であり、入力電流により決定される)を算出することもできる。したがって、信号の電圧が一致しているかどうかで入力電力と設定電力が同じであるかどうかを判断することもできる。ここでは、電流、電力の大きさを電圧で示す信号を作成したが、例えば、電流、電力の値をデジタルデータ化し、制御手段9に出力するようにしてもよい。   The set power generation means 11 outputs a command voltage signal corresponding to the specified set power level to the drive signal control circuit 9a. The input current detection means 12 detects the input current supplied from the AC power supply 1, converts it to a voltage signal corresponding to the magnitude of the input current, and outputs it. Here, for the signals output from each, based on the relationship between the preset input current and power, for example, the voltage of the signal based on the input current and the voltage of the signal based on the corresponding set power are the same voltage. (Hereinafter, the voltage of the signal is referred to as voltage A). Based on this input current, input power (so-called thermal power, which is determined by the input current) can be calculated. Therefore, it can also be determined whether the input power and the set power are the same based on whether the signal voltages match. Here, a signal indicating the magnitude of current and power in terms of voltage is created. However, for example, the current and power values may be converted into digital data and output to the control means 9.

制御手段9内には駆動信号制御回路9a、インバータ回路3用ドライバ9b(以下、ドライバ9bという)、コンデンサ切り替え手段8用ドライバ9c(以下、ドライバ9cという)、計測手段9d及び負荷判別手段9eが設けられている。駆動信号制御回路9aは設定電力生成手段11から出力された信号と入力電流検出手段12から出力された信号とに基づいて、位相差又はデューティによるインバータ回路3の駆動制御をするための駆動信号をドライバ9bに出力する。ドライバ9bは、駆動信号制御回路9aからの駆動信号に基づいて、スイッチング素子3a〜3dにそれぞれのタイミングで駆動信号を出力し、インバータ回路3に高周波電流への変換動作を行わせる(ドライバ9bに入力される駆動信号と出力する駆動信号とは厳密には同じ信号ではないが、インバータ回路3を動作させるための信号である点で同じであり、また説明を簡単にするため、それぞれの信号を駆動信号として説明することにする)。ここで、駆動信号制御回路9aには、設定電力に対応した入力電流の上限値のデータが記憶されており、設定電力生成手段11において設定された設定電力に基づいて、入力電流の上限値を決定するようにしてもよい。この場合、駆動信号制御回路9aは、入力電流のピーク値がその上限値になるように駆動信号を出力する。   The control means 9 includes a drive signal control circuit 9a, an inverter circuit 3 driver 9b (hereinafter referred to as driver 9b), a capacitor switching means 8 driver 9c (hereinafter referred to as driver 9c), a measurement means 9d and a load determination means 9e. Is provided. The drive signal control circuit 9a generates a drive signal for controlling the drive of the inverter circuit 3 based on the phase difference or the duty based on the signal output from the set power generation means 11 and the signal output from the input current detection means 12. Output to the driver 9b. Based on the drive signal from the drive signal control circuit 9a, the driver 9b outputs a drive signal to the switching elements 3a to 3d at respective timings, and causes the inverter circuit 3 to perform a conversion operation to a high-frequency current (the driver 9b). Strictly speaking, the input drive signal and the output drive signal are not the same signal, but are the same in that they are signals for operating the inverter circuit 3. It will be described as a drive signal). Here, the drive signal control circuit 9a stores data on the upper limit value of the input current corresponding to the set power. Based on the set power set in the set power generation means 11, the upper limit value of the input current is set. It may be determined. In this case, the drive signal control circuit 9a outputs a drive signal so that the peak value of the input current becomes the upper limit value.

一方、計測手段9dは駆動信号制御回路9aからの駆動信号に基づいて、駆動信号出力タイミングの位相差(以下、位相差といい、スイッチング素子3aと3cとの間では、0゜〜180゜までの値で表される)を判断、計測し、そのデータを含む信号を負荷判別手段9eに出力する。位相差とは、例えば図4に示すように、駆動信号出力のタイミングの違いにより生じる、スイッチング素子3a、3bの組とスイッチング素子3c、3dの組との間の位相差のことである。ここでスイッチング素子3aと3cとの間で生じる位相差について説明するが、例えばスイッチング素子3aと3d又3bと3c(3d)の位相差でもよい。また、ここでは位相差に基づいて判断、計測を行っているが、駆動信号制御回路9aからデューティに基づく駆動信号が出力される場合、計測手段9dはスイッチング素子3a(3c)、スイッチング素子3b(3d)のデューティ(パルス幅)を判断、計測するようにしてもよい。図5ではスイッチング素子3a(3c)のデューティに基づいて判断することを表している。   On the other hand, the measuring means 9d is based on the drive signal from the drive signal control circuit 9a, and the phase difference of the drive signal output timing (hereinafter referred to as the phase difference, between 0 ° and 180 ° between the switching elements 3a and 3c. And a signal including the data is output to the load determining means 9e. The phase difference is a phase difference between the group of switching elements 3a and 3b and the group of switching elements 3c and 3d, which is caused by a difference in timing of driving signal output, for example, as shown in FIG. Here, the phase difference generated between the switching elements 3a and 3c will be described. For example, the phase difference between the switching elements 3a and 3d or 3b and 3c (3d) may be used. Here, determination and measurement are performed based on the phase difference. However, when a drive signal based on the duty is output from the drive signal control circuit 9a, the measurement means 9d includes the switching element 3a (3c) and the switching element 3b ( The duty (pulse width) of 3d) may be determined and measured. FIG. 5 shows that the determination is based on the duty of the switching element 3a (3c).

負荷判別手段9eは、計測手段9dが判断、計測した位相差又はデューティのデータを含む信号及び入力電流検出手段12から出力される信号に基づいて、インバータ回路3の火力と位相差との関係から負荷10の種類を判断する。そして、判断した負荷10の種類に基づいて、コンデンサ切り替え手段8の切り替え動作を行わせるための切り替え信号をドライバ9cに出力する。ドライバ9cはコンデンサ切り替え手段8に切り替え信号を出力する(ここで、ドライバ9cについても、入力される切り替え信号と出力する切り替え信号とは厳密には同じ信号ではないが、切り替え信号として説明することにする)。ここで、負荷判別手段9eは記憶手段(図示せず)を有しており、記憶手段には、負荷判別手段9eが処理を行うために必要となるデータが一時的又は長期的に記憶されるものとする。記憶されているデータとしては、例えば負荷判別手段9eによる負荷10判別処理に必要となる、位相差のデータと火力(インバータ回路3への入力電力)のデータとが負荷10の種類別に関連づけられてテーブル形式で記憶されている(グラフ化すれば図3(a)で表される)。また、スナバコンデンサ7の容量切り替えタイミング判断処理に必要となる、切り替えタイミングの電力基準(境界)のデータがさらに関連づけられて記憶されている。   The load determination means 9e is based on the relationship between the heating power of the inverter circuit 3 and the phase difference based on the signal including the phase difference or duty data determined and measured by the measurement means 9d and the signal output from the input current detection means 12. The type of the load 10 is determined. Then, based on the determined type of the load 10, a switching signal for performing the switching operation of the capacitor switching means 8 is output to the driver 9c. The driver 9c outputs a switching signal to the capacitor switching means 8 (here, the switching signal to be input and the switching signal to be output are not exactly the same signal for the driver 9c, but will be described as a switching signal. To do). Here, the load determination means 9e has a storage means (not shown), and data necessary for the load determination means 9e to perform processing is stored temporarily or for a long time in the storage means. Shall. As the stored data, for example, phase difference data and thermal power (input power to the inverter circuit 3) data necessary for the load 10 determination process by the load determination unit 9e are associated with each type of the load 10. It is stored in a table format (represented by FIG. 3A if it is graphed). In addition, the power reference (boundary) data of the switching timing necessary for the capacity switching timing determination processing of the snubber capacitor 7 is further stored in association with each other.

以後、本実施の形態においては、位相差による火力(入力電力)制御が行われる場合の負荷10の判別とスナバコンデンサ7の容量切り替えの判断について説明するが、デューティによるインバータ回路3の駆動制御が行われる場合も、負荷判別手段9eが、位相差のデータの代わりに計測手段9dが計測したデューティのデータに基づいて負荷10の判別を行う点が異なるだけで、位相差による制御の場合と同様の効果が得られる。また、デューティによる駆動制御の場合は、インバータ回路3をハーフブリッジ構成としても、負荷10の判別とスナバコンデンサ7の容量切り替えの判断を行うことができる。   Hereinafter, in the present embodiment, the determination of the load 10 and the determination of the capacity switching of the snubber capacitor 7 when the thermal power (input power) control by the phase difference is performed will be described. However, the drive control of the inverter circuit 3 by the duty is described. Even in the case where the load determination is performed, the load determination unit 9e is different from the phase difference control only in that the load 10 is determined based on the duty data measured by the measurement unit 9d instead of the phase difference data. The effect is obtained. In the case of drive control based on duty, it is possible to determine the load 10 and the switching of the capacity of the snubber capacitor 7 even if the inverter circuit 3 has a half-bridge configuration.

次に制御手段9を中心とする誘導加熱調理器の動作について、図1〜図4に基づいて説明する。図2は制御手段9に入出力される信号の流れを加味したフローチャートを記載している。まず、誘導加熱調理器使用者の操作等により電源投入(電源オン)が行われると、制御手段9の駆動信号制御回路9aは、起動のための駆動信号をドライバ9bに出力する(P1)。ドライバ9bからスイッチング素子3a〜3dにそれぞれ駆動信号が出力され、フルブリッジ構成のインバータ回路3は動作を開始する。これにより、交流電源1からの入力電流が整流回路2により直流電流に変換され、その直流電流がさらに例えばパルス波形の高周波電流に変換されることになる。入力電流検出手段12は、交流電源1からの入力電流を検出し、入力電流に基づく電圧の信号を出力する(P2)。インバータ回路3の動作によって得られた高周波電流は、加熱コイル4と共振コンデンサ5から成る共振回路により、共振電流となって加熱コイル4を流れる。そして、加熱コイル4の近くに配された負荷10は誘導加熱される。   Next, operation | movement of the induction heating cooking appliance centering on the control means 9 is demonstrated based on FIGS. FIG. 2 shows a flowchart that takes into account the flow of signals input to and output from the control means 9. First, when the power is turned on (power on) by an operation of the induction heating cooker user or the like, the drive signal control circuit 9a of the control means 9 outputs a drive signal for activation to the driver 9b (P1). A drive signal is output from the driver 9b to each of the switching elements 3a to 3d, and the inverter circuit 3 having a full bridge configuration starts operating. As a result, the input current from the AC power source 1 is converted into a DC current by the rectifier circuit 2, and the DC current is further converted into a high-frequency current having a pulse waveform, for example. The input current detection means 12 detects an input current from the AC power source 1 and outputs a voltage signal based on the input current (P2). The high-frequency current obtained by the operation of the inverter circuit 3 flows as a resonance current through the heating coil 4 by a resonance circuit including the heating coil 4 and the resonance capacitor 5. The load 10 disposed near the heating coil 4 is induction-heated.

次に誘導加熱調理器使用者の操作によりさらに設定電力が指示されると、設定電力生成手段11は、指示された設定電力に基づく指令電圧Aの信号を生成し(P3)、制御手段9の駆動信号制御回路9aに出力する(P4)。駆動信号制御回路9aは、設定電力と入力電力とが一致しているかどうかを判断する(P5)。そのため、入力電流を入力電力に変換して設定電力と比較するか又は設定電力に基づいて入力電流上限値を決定し、入力電流と比較する処理を行う。また、上述したように入力電流検出手段12の信号の電圧Aと設定電力生成手段11の信号の電圧Aとを対応させている場合、信号が表す値(データ)の比較でなくとも、入力電流検出手段12からの信号の電圧Aと設定電力生成手段11からの指令電圧Aとが一致するかどうかを判断するようにしてもよい。そして、ピーク値が入力電流上限値となるようにインバータ回路3を動作させる駆動信号を出力する。これにより、所望する加熱出力若しくは加熱出力上限値を得る。したがって負荷10の種類によっては、初期段階において、入力電力は必ずしも使用者の操作により設定された設定電力と一致しないことになる。   Next, when the set power is further instructed by the operation of the induction heating cooker user, the set power generating means 11 generates a signal of the command voltage A based on the instructed set power (P3), and the control means 9 It outputs to the drive signal control circuit 9a (P4). The drive signal control circuit 9a determines whether the set power and the input power match (P5). For this reason, the input current is converted into input power and compared with the set power, or the input current upper limit value is determined based on the set power and compared with the input current. Further, as described above, when the voltage A of the signal of the input current detection unit 12 and the voltage A of the signal of the set power generation unit 11 are associated with each other, the input current is not compared with the value (data) represented by the signal. You may make it judge whether the voltage A of the signal from the detection means 12 and the command voltage A from the setting electric power generation means 11 correspond. Then, a drive signal for operating the inverter circuit 3 is output so that the peak value becomes the input current upper limit value. Thereby, the desired heating output or heating output upper limit value is obtained. Therefore, depending on the type of the load 10, in the initial stage, the input power does not necessarily match the set power set by the user's operation.

制御手段9のドライバ9bは、駆動信号に基づいて図4に示すような駆動信号をスイッチング素子3a〜3dにそれぞれのタイミングで出力し、インバータ回路3を動作させる。ここで駆動信号制御回路9aは、駆動信号の出力に際し、スイッチング素子3a(3b)による高周波電流とスイッチング素子3c(3d)による高周波電流との間の位相差を変化させることでインバータ3の駆動制御を行う。位相差については、位相差を大きくするほど負荷10(共振回路)に供給される電力は大きくなり、火力(入力電力)は増大する。   Based on the drive signal, the driver 9b of the control means 9 outputs a drive signal as shown in FIG. 4 to the switching elements 3a to 3d at respective timings to operate the inverter circuit 3. Here, the drive signal control circuit 9a controls the drive of the inverter 3 by changing the phase difference between the high-frequency current by the switching element 3a (3b) and the high-frequency current by the switching element 3c (3d) when outputting the drive signal. I do. Regarding the phase difference, as the phase difference is increased, the power supplied to the load 10 (resonance circuit) is increased, and the thermal power (input power) is increased.

次に、入力電流検出手段12により検出される入力電流のピーク値と入力電流上限値とが一致、又は入力電流検出手段12からの信号の電圧Aと設定電力生成手段11からの信号による指令電圧Aとが一致したものと判断すると、駆動信号制御回路9aは、その位相差を保つための駆動信号の出力を継続する。インバータ回路3は、位相差に基づくその火力(入力電力)に基づく高周波電流を共振回路に供給し続け、これにより負荷10を誘導加熱する。   Next, the peak value of the input current detected by the input current detection unit 12 matches the input current upper limit value, or the voltage A of the signal from the input current detection unit 12 and the command voltage based on the signal from the set power generation unit 11 If it is determined that A matches, the drive signal control circuit 9a continues to output a drive signal for maintaining the phase difference. The inverter circuit 3 continues to supply a high-frequency current based on the heating power (input power) based on the phase difference to the resonance circuit, thereby inductively heating the load 10.

一方、計測手段9dは、駆動信号制御回路9aが出力する駆動信号に基づいて、スイッチング素子3a(3b)とスイッチング素子3c(3d)との位相差を判断、計測し、その位相差のデータを含む信号を出力する(P6)。   On the other hand, the measuring means 9d determines and measures the phase difference between the switching element 3a (3b) and the switching element 3c (3d) based on the drive signal output from the drive signal control circuit 9a, and obtains the data of the phase difference. A signal including this is output (P6).

負荷判別手段9eには位相差のデータを含む信号が入力される。ここで、図3(a)は火力と位相差との関係を負荷10の種類別に表した図であり、図3(b)は火力とトータル損失特性との関係を負荷10の種類及びスナバコンデンサ7の容量別に表した図である。負荷判別手段9eは、入力電流検出手段12からの出力に基づいて火力(入力電力)を判断する。そして、判断した火力と計測手段9dが計測した位相差とに基づいて、負荷10の種類を判別する(P7)。例えば、図3(a)によれば、0.6kWの火力を供給したときの位相差が37°程度であれば、負荷10を“鍋D”群であると判別し、60°程度であれば“鍋A”群であると判別する。   A signal including phase difference data is input to the load determination unit 9e. 3A shows the relationship between the thermal power and the phase difference for each type of load 10, and FIG. 3B shows the relationship between the thermal power and the total loss characteristic of the load 10 and the snubber capacitor. FIG. The load determination unit 9e determines the thermal power (input power) based on the output from the input current detection unit 12. Then, based on the determined thermal power and the phase difference measured by the measuring means 9d, the type of the load 10 is determined (P7). For example, according to FIG. 3A, if the phase difference when supplying 0.6 kW of thermal power is about 37 °, it is determined that the load 10 is the “pan D” group, and about 60 °. If it is a “pan A” group.

また、インバータ回路3のトータル損失(スイッチング素子3a〜3dによるスイッチング損失)を少なくするために、負荷10の種類及び火力に基づいて、スナバコンデンサ7の容量を切り替えるタイミングを判断する。例えば、図3(b)の火力−トータル損失特性に示すように、負荷10の種類によって火力に対するインバータ回路3のトータル損失(スイッチング素子3a〜3dによるスイッチング損失)は異なる。また同一種類の負荷10においてスナバコンデンサ7の容量によってもインバータ回路3のトータル損失は異なってくる。これは、スナバコンデンサ7の容量が小さいと高火力時のターンオフ損失が大きくなり、スナバコンデンサ7の容量が大きいと低火力時のスイッチング損失が大きくなるからである。損失が大きいと誘導加熱の効率が悪くインバータ回路等が熱を有する。そこで、損失を低減させるには、低火力時にスナバコンデンサの容量を小さく、高出力時にスナバコンデンサの容量を大きくする方がよい。   Further, in order to reduce the total loss of the inverter circuit 3 (switching loss due to the switching elements 3a to 3d), the timing for switching the capacity of the snubber capacitor 7 is determined based on the type of the load 10 and the thermal power. For example, as shown in the thermal power-total loss characteristic of FIG. 3B, the total loss of the inverter circuit 3 with respect to the thermal power (switching loss due to the switching elements 3a to 3d) differs depending on the type of the load 10. Further, the total loss of the inverter circuit 3 varies depending on the capacity of the snubber capacitor 7 in the same type of load 10. This is because if the capacity of the snubber capacitor 7 is small, the turn-off loss at the time of high heating power increases, and if the capacity of the snubber capacitor 7 is large, the switching loss at the time of low heating power increases. If the loss is large, the efficiency of induction heating is poor and the inverter circuit has heat. Therefore, in order to reduce the loss, it is better to reduce the capacity of the snubber capacitor at low heating power and increase the capacity of the snubber capacitor at high output.

ここで、負荷10の種類が判別できると、高火力時から低火力時に至るインバータ回路3のトータル損失を最小限にすることのできるスナバコンデンサ7の容量を切り替えるための火力(電力)の基準(閾値)を、負荷種類別に決定することができる。例えば、図3(b)によれば、“鍋D”群において、2つの容量の切り替えが設定できるスナバコンデンサ7を切り替えるための基準となる火力(電力)は約0.8kWとなり、“鍋A”群において切り替えるための基準となる火力は約1.6kWと設定することができる。以上のような負荷10の種類別の切り替え(以下、火力基準という)のデータを負荷判別手段9eはあらかじめ記憶しておく。ここでは、スナバコンデンサ7の容量切替の火力基準は1箇所しか定められていないが、その火力に応じて複数箇所定めるようにしてもよい。また、スナバコンデンサ7の容量を連続的に変化させることができれば、火力に応じて、トータル損失が最小となるようにスナバコンデンサ7の容量を連続的に変化させるようにしてもよい。   Here, when the type of the load 10 can be discriminated, the reference of the thermal power (electric power) for switching the capacity of the snubber capacitor 7 that can minimize the total loss of the inverter circuit 3 from the high thermal power to the low thermal power ( Threshold) can be determined for each load type. For example, according to FIG. 3 (b), in the “pan D” group, the heating power (electric power) serving as a reference for switching the snubber capacitor 7 that can be switched between two capacities is about 0.8 kW, and “pan A” “The heating power as a reference for switching in the group can be set to about 1.6 kW. The load discriminating means 9e stores in advance the above-described switching by type of load 10 (hereinafter referred to as thermal power reference). Here, the thermal power reference for switching the capacity of the snubber capacitor 7 is determined only at one location, but a plurality of locations may be determined according to the thermal power. Further, if the capacity of the snubber capacitor 7 can be continuously changed, the capacity of the snubber capacitor 7 may be continuously changed according to the thermal power so that the total loss is minimized.

負荷判別手段9eは、負荷10の種類を判断した後に、入力電流検出手段12の検出による入力電流のデータに基づいて動作時の火力(入力電力)を判断する。そして、負荷10の種類別に設定された電力基準のデータに基づいて、火力が電力基準以上であると判断すると(P8)、スナバコンデンサ7の容量をX(図3(b)の例では0.3μF)とし、電力基準よりも小さいと判断すると、スナバコンデンサ7の容量をXよりも低いY(図3(b)の例では0.064μF)として、その判断に基づく切り替え信号を出力する。また、その出力に基づいて、ドライバ9cがコンデンサ切り替え手段8に対応した切り替え信号を出力し、コンデンサ切り替え手段8にスナバコンデンサ7の容量切り替えを行わせる。これにより、高火力時から低火力時にわたってインバータ回路3のトータル損失を低減させることが可能となる。   After determining the type of the load 10, the load determination unit 9 e determines the operating thermal power (input power) based on the input current data detected by the input current detection unit 12. When it is determined that the thermal power is equal to or higher than the power reference based on the power reference data set for each type of the load 10 (P8), the capacity of the snubber capacitor 7 is set to X (in the example of FIG. 3B, 0. If it is determined that the snubber capacitor 7 is smaller than the power reference, the capacitance of the snubber capacitor 7 is set to Y lower than X (0.064 μF in the example of FIG. 3B), and a switching signal based on the determination is output. Further, based on the output, the driver 9c outputs a switching signal corresponding to the capacitor switching means 8, and causes the capacitor switching means 8 to switch the capacity of the snubber capacitor 7. Thereby, it becomes possible to reduce the total loss of the inverter circuit 3 from the time of high thermal power to the time of low thermal power.

以上のように、実施の形態1によれば、誘導加熱調理器をはじめとする誘導加熱装置において、設定電力生成手段11からの設定電力に基づく信号及び入力電流検出手段12からの入力電流に基づく信号から、駆動信号制御回路9aが、スイッチング素子3a(3c)とスイッチング素子3a(3d)とが駆動するタイミングの位相差又はスイッチング素子3a(3b)のデューティ(パルス幅)によりインバータ回路3の制御を行うための駆動信号を出力し、負荷判別手段9eが、計測手段9dが計測した位相差又はデューティと、入力電流(それにより決定される火力(入力電力))とに基づいて、負荷10を判別するようにしたので、複雑な演算を行わなくても、負荷10の種類を判別することができ、その処理を行う手順(アルゴリズム)を簡素化することができる。特に誘導加熱調理器の場合は、鍋等、負荷10の種類が変更されることが多く、処理の手順の簡素化は特に有効である。   As described above, according to the first embodiment, in the induction heating apparatus including the induction heating cooker, based on the signal based on the set power from the set power generation unit 11 and the input current from the input current detection unit 12. From the signal, the drive signal control circuit 9a controls the inverter circuit 3 by the phase difference of the timing at which the switching element 3a (3c) and the switching element 3a (3d) are driven or the duty (pulse width) of the switching element 3a (3b). The load determination means 9e outputs the drive signal for performing the load 10 based on the phase difference or duty measured by the measurement means 9d and the input current (the thermal power (input power) determined thereby). Since the determination is made, the type of the load 10 can be determined without performing a complicated calculation, and the procedure for performing the processing (algorithm) Beam) can be simplified. In particular, in the case of an induction heating cooker, the type of the load 10 such as a pan is often changed, and simplification of the processing procedure is particularly effective.

また、判別した負荷10の種類に基づいて、その負荷に対応するスナバコンデンサ7の容量を切り替えるための火力基準を決定し、その火力基準よりも高い火力の時には、大きい容量側に切り替え、低い火力の時には小さい容量側に切り替えることで、スイッチング素子3a〜3dによるトータル損失を低減させることができる。そのため、火力を高めることができる。また、損失が少ないので、スイッチング素子の高熱化を抑え、例えば放熱フィン、冷却ファン等の小型化、それに伴う低コスト化を実現することができる。負荷判別に置いても、スナバコンデンサ7の容量切り替えタイミング判断においても、デューティによる制御の場合は、インバータ回路3をハーフブリッジ構成にすることができるので、特にスイッチング素子等、素子の低減に基づくコスト削減、省スペース化等を図ることができる。なお、ここでは駆動信号制御回路9a、計測手段9d及び負荷判別手段9eについて、それぞれの構成手段を別にしたが、例えば計測手段9d、負荷判別手段9eにおける処理を駆動信号制御回路9aが行うようにしてもよい。   Further, based on the determined type of the load 10, a thermal power standard for switching the capacity of the snubber capacitor 7 corresponding to the load is determined, and when the thermal power is higher than the thermal power standard, the thermal power standard is switched to a larger capacity side and the thermal power is low. In this case, the total loss due to the switching elements 3a to 3d can be reduced by switching to the smaller capacity side. Therefore, the thermal power can be increased. In addition, since the loss is small, it is possible to suppress an increase in the heat of the switching element, and to realize, for example, downsizing of the radiating fins, a cooling fan, etc., and a cost reduction associated therewith. Even when determining the load and determining the capacitance switching timing of the snubber capacitor 7, in the case of control by duty, the inverter circuit 3 can be configured in a half-bridge configuration. Reduction, space saving, etc. can be achieved. Here, the drive signal control circuit 9a, the measurement means 9d, and the load determination means 9e are configured separately, but for example, the drive signal control circuit 9a performs the processing in the measurement means 9d and the load determination means 9e. May be.

実施の形態2.
上記の実施の形態1では、計測手段9dが計測した位相差(又はデューティ)のデータと入力電流検出手段12が検出した入力電流に基づく火力(入力電力)のデータとに基づいて、負荷判別手段9eが負荷10の種類を判別した。本実施の形態では、誘導加熱調理器使用者が負荷10の種類について指示を行った場合について、制御手段9を中心に説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the load determination unit is based on the phase difference (or duty) data measured by the measurement unit 9d and the thermal power (input power) data based on the input current detected by the input current detection unit 12. 9e determined the type of the load 10. In the present embodiment, a case where the induction heating cooker user gives an instruction regarding the type of load 10 will be described focusing on the control means 9.

図6は実施の形態2に係る誘導加熱調理器の回路構成図を示す図、図7は実施の形態2に係る誘導加熱調理器の動作フローチャートを示す。図6において、負荷判別スイッチ13が設けられている点が、上述した実施の形態1又は2と異なる。誘導加熱調理器使用者は設定電力生成手段11への設定電力指示と共に誘導加熱調理器の操作部(図示せず)に設けられた負荷判別スイッチ13の操作を行う。負荷判別スイッチ13には、例えば負荷10の種類別に複数のスイッチが設けられており、押下されたスイッチに基づいて、負荷10の種類のデータを含む信号が制御手段9の駆動信号制御回路9aに出力される。   FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of the induction heating cooker according to the second embodiment, and FIG. 7 shows an operation flowchart of the induction heating cooker according to the second embodiment. In FIG. 6, the point where the load determination switch 13 is provided is different from the first or second embodiment described above. The induction heating cooker user operates the load determination switch 13 provided in the operation unit (not shown) of the induction heating cooker together with the set power instruction to the set power generation means 11. The load determination switch 13 is provided with, for example, a plurality of switches according to the type of the load 10. Based on the pressed switch, a signal including the data of the type of the load 10 is sent to the drive signal control circuit 9 a of the control means 9. Is output.

また、本実施の形態においては、第1の実施の形態と異なり、計測手段9d及び負荷判別手段9eは設けられていない。したがって、第1の実施の形態で負荷判別手段9eが行っていた負荷10判別処理及びスナバコンデンサ7の容量切り替えタイミング判断処理並びにドライバ9cへの切り替え信号出力は駆動信号制御回路9aが行う。切り替えタイミングの電力基準(境界)のデータが負荷10の種類別に記憶されている。後述する処理を行う駆動信号制御回路9aを除いて、図1と同じ符号が付されたその他の構成手段については、実施の形態1において動作等を詳述しているので説明を省略する。   In the present embodiment, unlike the first embodiment, the measurement means 9d and the load determination means 9e are not provided. Therefore, the drive signal control circuit 9a performs the load 10 determination processing, the capacitance switching timing determination processing of the snubber capacitor 7 and the switching signal output to the driver 9c, which were performed by the load determination means 9e in the first embodiment. The power reference (boundary) data of the switching timing is stored for each type of load 10. Except for the drive signal control circuit 9a that performs processing to be described later, the other components having the same reference numerals as those in FIG.

次に制御手段9を中心とする本実施の形態の誘導加熱調理器の動作について、図6及び図7に基づいて説明する。図2と同じ番号を付しているものは、基本的に実施の形態1で説明した動作と同じであるので説明を簡略又は省略する。電源投入(電源オン)とともに、誘導加熱調理器使用者の操作等により設定電力が指示される(P3)。そして本実施の形態では、さらに誘導加熱調理器使用者が負荷判別スイッチ13を操作することで負荷10の種類の指示がなされ(P9)、負荷判別スイッチ13から負荷10の種類のデータを含む信号が駆動信号制御回路9aに出力される(P4)。   Next, operation | movement of the induction heating cooking appliance of this Embodiment centering on the control means 9 is demonstrated based on FIG.6 and FIG.7. The components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 are basically the same as the operations described in the first embodiment, and therefore description thereof will be simplified or omitted. When the power is turned on (power is turned on), the set power is instructed by the operation of the induction heating cooker user or the like (P3). In the present embodiment, the user of the induction heating cooker further operates the load determination switch 13 to instruct the type of the load 10 (P9), and the load determination switch 13 outputs a signal including the data of the type of the load 10 Is output to the drive signal control circuit 9a (P4).

駆動信号制御回路9aは、出力した駆動信号によりインバータ回路3を制御し、入力電流に基づく電圧Aと設定電力に基づく指令電圧Aとが一致、又は入力電流が入力電流上限値と一致すると(P5)、その位相差を保つための駆動信号の出力を継続する。   The drive signal control circuit 9a controls the inverter circuit 3 by the output drive signal, and when the voltage A based on the input current matches the command voltage A based on the set power, or when the input current matches the input current upper limit value (P5) ), The output of the drive signal for maintaining the phase difference is continued.

また、駆動信号制御回路9aは、負荷判別スイッチ13からの信号に含まれる負荷10の種類のデータに基づいて負荷10の種類を判断する。そして、その負荷10と関連づけられた電力基準のデータに基づいて、実施の形態1で説明したように、スナバコンデンサ7の容量を切り替えるかどうかを判断し(P8)、判断に基づいて切り替え信号を出力する。また、ドライバ9cはコンデンサ切り替え手段8は切り替え信号を出力する。   In addition, the drive signal control circuit 9 a determines the type of the load 10 based on the data of the type of the load 10 included in the signal from the load determination switch 13. Then, based on the power reference data associated with the load 10, as described in the first embodiment, it is determined whether or not the capacity of the snubber capacitor 7 is switched (P8), and the switching signal is determined based on the determination. Output. The driver 9c outputs a switching signal from the capacitor switching means 8.

ここで、本実施の形態の場合、例えば“鍋D”群の負荷10を使用しているにもかかわらず、誘導加熱調理器使用者が負荷判別スイッチ13において“鍋A”群を選択し、誤った負荷10の種類のデータが駆動信号制御回路9aに入力される可能性がある。このような場合、設定電力によってはスナバコンデンサ7の容量の不適当となり、インバータ回路3のトータル損失が増大してしまい、スイッチング素子の破壊を起こすことがあり得る(図3において約0.8kW以上に設定の場合)。   Here, in the case of the present embodiment, for example, although the load 10 of the “pan D” group is used, the induction heating cooker user selects the “pan A” group in the load determination switch 13, There is a possibility that data of the wrong type of load 10 is input to the drive signal control circuit 9a. In such a case, depending on the set power, the capacity of the snubber capacitor 7 becomes inappropriate, the total loss of the inverter circuit 3 increases, and the switching element may be destroyed (about 0.8 kW or more in FIG. 3). If set to).

このような誤使用対策として、例えば温度センサ(図示せず)のような温度検知手段を設け、駆動信号制御回路9aにおいて、スイッチング素子3a〜3dの表面温度を監視するようにする。そして、電源投入から一定時間内(例えば4〜10分程度)に、設定閾値に達したと判断した場合に、駆動信号制御回路9aは駆動信号の出力を停止し、インバータ回路3の動作を停止させるようにする。また、それとともに、誘導加熱調理器使用者に対し、負荷判別スイッチ13による加熱する負荷10の選択の見直しを促すサイン(例えば、ランプの点灯表示、警告音発生等)の掲示をするようにしてもよい。   As a countermeasure against such misuse, for example, temperature detection means such as a temperature sensor (not shown) is provided, and the drive signal control circuit 9a monitors the surface temperatures of the switching elements 3a to 3d. When it is determined that the set threshold value has been reached within a certain time (for example, about 4 to 10 minutes) after the power is turned on, the drive signal control circuit 9a stops outputting the drive signal and stops the operation of the inverter circuit 3. I will let you. At the same time, a sign (for example, lamp lighting display, warning sound generation, etc.) that prompts the user of the induction heating cooker to review the selection of the load 10 to be heated by the load determination switch 13 is posted. Also good.

以上のように、実施の形態2によれば、負荷判別スイッチ13を設け、誘導加熱調理器使用者の指示に基づいて、駆動信号制御回路9aが負荷10の判別を行い、また、判別した負荷に基づいてスナバコンデンサ7の容量の切り替えを行うようにしたので、実施の形態1の効果に加え、さらに、制御手段9内の構成を簡略することができ、制御手段9の処理手順等、アルゴリズム設計を容易にすることができる。   As described above, according to the second embodiment, the load determination switch 13 is provided, the drive signal control circuit 9a determines the load 10 based on the instruction of the induction heating cooker user, and the determined load Since the capacitance of the snubber capacitor 7 is switched based on the above, in addition to the effects of the first embodiment, the configuration in the control means 9 can be simplified, and the processing procedure of the control means 9 and the like can be simplified. Design can be made easy.

実施の形態3.
図8は実施の形態3に係る誘導加熱調理器の回路構成図を示す図、図9は実施の形態3に係る誘導加熱調理器の動作フローチャート、図10は誘導加熱調理器における負荷電流波形を示すものである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of the induction heating cooker according to the third embodiment, FIG. 9 is an operation flowchart of the induction heating cooker according to the third embodiment, and FIG. 10 shows a load current waveform in the induction heating cooker. It is shown.

図8において、加熱コイル4と共振コンデンサ5の共振回路に流れる電流を検出するために負荷電流検出手段6が共振回路と接続されている点が、上述した実施の形態1又は2と異なる。負荷電流検出手段6は、検出した負荷電流に基づく信号を制御手段9内の駆動信号制御回路9aに出力する。駆動信号制御回路9aが有する記憶手段(図示せず)には、本実施の形態においては、負荷10の種類別に火力のデータと負荷電流ピーク値のデータとが関連づけられて例えばテーブル形式で記憶されているものとする。そして、この駆動信号制御回路9aを除いて、図1、図6と同じ符号が付されたその他の構成手段については、実施の形態1又は2において動作等を詳述しているので説明を省略する。   In FIG. 8, the point that the load current detection means 6 is connected to the resonance circuit in order to detect the current flowing through the resonance circuit of the heating coil 4 and the resonance capacitor 5 is different from the above-described first or second embodiment. The load current detection means 6 outputs a signal based on the detected load current to the drive signal control circuit 9 a in the control means 9. In the present embodiment, the storage means (not shown) of the drive signal control circuit 9a stores the thermal power data and the load current peak value data in association with each type of the load 10, for example, in a table format. It shall be. Except for the drive signal control circuit 9a, the other components having the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 6 are described in detail in the first or second embodiment, and the description thereof is omitted. To do.

次に制御手段9を中心とする本実施の形態の誘導加熱調理器の動作について、図8〜10に基づいて説明する。図2、図7と同じ番号を付しているものは、基本的に実施の形態1又は2で説明した動作と同じであるので説明を簡略又は省略する。誘導加熱調理器使用者の操作等により電源投入(電源オン)が行われると、制御手段9の駆動信号制御回路9aは、起動のための駆動信号をドライバ9bに出力する(P1)。ドライバ9bからスイッチング素子3a〜3dにそれぞれ駆動信号が出力され、インバータ回路3は動作を開始する。インバータ回路3の動作開始により、負荷電流が流れ始める(P10)。   Next, operation | movement of the induction heating cooking appliance of this Embodiment centering on the control means 9 is demonstrated based on FIGS. 2 and 7 are basically the same as the operations described in the first or second embodiment, and thus the description thereof will be simplified or omitted. When the power is turned on (power on) by the operation of the induction heating cooker user or the like, the drive signal control circuit 9a of the control means 9 outputs a drive signal for activation to the driver 9b (P1). Drive signals are output from the driver 9b to the switching elements 3a to 3d, respectively, and the inverter circuit 3 starts operating. When the operation of the inverter circuit 3 starts, the load current starts to flow (P10).

同じ火力であっても負荷電流がとる値は負荷10の種類によって異なる。例えば入力電力1.5kWとしたときの“鍋A”群と“鍋D”群の負荷電流波形は図10のようになる。火力等との関係で、図10では“鍋A”群の負荷電流波形は駆動周波数f1kHz、“鍋D”群の負荷電流波形は駆動周波数f2kHz(f2>f1)で記している。ここで、“鍋A”群と“鍋D”群とでは負荷インピーダンスの違いから負荷電流のピーク値は異なってくる。そこで、駆動信号制御回路9aは、負荷電流検出手段6からの信号に基づいて負荷電流ピーク値を判断する。そして、そのときの入力電流検出手段12が検出した入力電流による火力(入力電力)のデータに基づいて負荷10の種類を判別する(P7)。なお、ここでは、負荷電流検出手段6が検出した負荷電流のピーク値を判断し、負荷10の種類を判別するために用いているが、例えば負荷電流の実効値を判断し、負荷10の種類判別に用いてもなんら差異はない。   Even if the thermal power is the same, the value taken by the load current differs depending on the type of the load 10. For example, when the input power is 1.5 kW, the load current waveforms of the “pan A” group and the “pan D” group are as shown in FIG. In FIG. 10, the load current waveform of the “pan A” group is indicated by a drive frequency f1 kHz, and the load current waveform of the “pan D” group is indicated by a drive frequency f2 kHz (f2> f1). Here, the peak value of the load current differs between the “pan A” group and the “pan D” group due to the difference in load impedance. Therefore, the drive signal control circuit 9 a determines the load current peak value based on the signal from the load current detection means 6. Then, the type of the load 10 is determined based on the data of the thermal power (input power) by the input current detected by the input current detection means 12 at that time (P7). Here, the peak value of the load current detected by the load current detection means 6 is determined and used to determine the type of the load 10. For example, the effective value of the load current is determined and the type of the load 10 is determined. There is no difference even if it is used for discrimination.

判別した負荷10と関連づけられた電力基準のデータに基づいて、実施の形態1で説明したように、スナバコンデンサ7の容量を切り替えるかどうかを判断し(P8)、判断に基づいて切り替え信号を出力する。また、その出力に基づいて、ドライバ9cがコンデンサ切り替え手段8に対応した切り替え信号を出力し、コンデンサ切り替え手段8にスナバコンデンサ7の容量切り替えを行わせる。これにより、高火力時から低火力時にわたってインバータ回路3のトータル損失を低減させることが可能となる。   Based on the power reference data associated with the determined load 10, as described in the first embodiment, it is determined whether to switch the capacity of the snubber capacitor 7 (P8), and a switching signal is output based on the determination. To do. Further, based on the output, the driver 9c outputs a switching signal corresponding to the capacitor switching means 8, and causes the capacitor switching means 8 to switch the capacity of the snubber capacitor 7. Thereby, it becomes possible to reduce the total loss of the inverter circuit 3 from the time of high thermal power to the time of low thermal power.

以上のように、実施の形態3によれば、負荷電流検出手段6が加熱コイル4と共振コンデンサ5による共振回路に流れる負荷電流を検出し、その負荷電流と火力とに基づいて駆動信号制御回路9aが負荷10の判別を行い、また、判別した負荷に基づいてスナバコンデンサ7の容量の切り替えを行うようにしたので、実施の形態1の効果に加え、さらに、制御手段9内の構成を簡略することができ、制御手段9の処理手順等、アルゴリズム設計を容易にすることができる。また、負荷10の種類判別を誘導加熱調理器使用者が行わなくてもよく、誤選択、誤設定等を防ぐことができる。   As described above, according to the third embodiment, the load current detection means 6 detects the load current flowing in the resonance circuit by the heating coil 4 and the resonance capacitor 5, and the drive signal control circuit is based on the load current and the thermal power. 9a determines the load 10 and switches the capacity of the snubber capacitor 7 based on the determined load. In addition to the effects of the first embodiment, the configuration in the control means 9 is further simplified. The algorithm design such as the processing procedure of the control means 9 can be facilitated. Further, the type of the load 10 need not be determined by the induction heating cooker user, and erroneous selection, erroneous setting, and the like can be prevented.

上述した実施の形態では、誘導加熱調理器について説明したが、本発明は、例えばフルブリッジ構成又はハーフブリッジ構成のインバータ回路を搭載して誘導加熱を利用した炊飯器、湯沸し器等の調理機器、その他、電磁誘導加熱を利用した機器に適用することができる。   In the above-described embodiment, the induction heating cooker has been described. However, the present invention is, for example, a cooking device such as a rice cooker or a water heater using an induction heating equipped with an inverter circuit having a full bridge configuration or a half bridge configuration, In addition, it can be applied to equipment using electromagnetic induction heating.

1 交流電源、2 整流回路、3 インバータ回路、3a〜3d スイッチング素子、4 加熱コイル、5 共振コンデンサ、6 負荷電流検出手段、7 スナバコンデンサ、8 コンデンサ切り替え手段、9 制御手段、9a 駆動信号制御回路、9b インバータ回路用ドライバ、9c コンデンサ切り替え手段用ドライバ、9d 計測手段、9e 負荷判別手段、10 負荷、11 設定電力生成手段、12 入力電流検出手段、13 負荷判別スイッチ、14 平滑コンデンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply, 2 Rectifier circuit, 3 Inverter circuit, 3a-3d Switching element, 4 Heating coil, 5 Resonance capacitor, 6 Load current detection means, 7 Snubber capacitor, 8 Capacitor switching means, 9 Control means, 9a Drive signal control circuit , 9b Inverter circuit driver, 9c Capacitor switching means driver, 9d Measuring means, 9e Load determining means, 10 Load, 11 Set power generating means, 12 Input current detecting means, 13 Load determining switch, 14 Smoothing capacitor.

Claims (5)

複数のスイッチング素子で構成され、加熱コイルに高周波電流を供給して電磁誘導を生じさせるインバータ回路と、
前記スイッチング素子の1つに接続され、スパイク電圧発生を抑制するスナバ回路と、
電源から前記インバータ回路に供給される電流を検出する入力電流検出手段と、
該入力電流検出手段が検出した電流を電力に変換して設定された電力と比較し、前記インバータ回路のスイッチング素子のデューティを制御して、前記入力電流検出手段が検出した電流に基づく電力を設定された電力にする駆動信号を前記インバータ回路に出力する駆動信号制御手段と、
前記設定された電力に達した段階で前記入力電流検出手段が検出した電流及び前記デューティに基づいて加熱対象となる負荷の種類を判別し、判別した負荷の種類及び前記入力電流検出手段が検出した電流に基づいて、前記スナバ回路を構成するコンデンサの容量を制御する負荷判別手段と
を少なくとも備えることを特徴とする誘導加熱装置。
An inverter circuit composed of a plurality of switching elements and supplying high-frequency current to the heating coil to cause electromagnetic induction;
A snubber circuit connected to one of the switching elements to suppress spike voltage generation;
An input current detecting means for detecting a current supplied from a power source to the inverter circuit;
The current detected by the input current detection means is converted into power and compared with the set power, the duty of the switching element of the inverter circuit is controlled, and the power based on the current detected by the input current detection means is set Drive signal control means for outputting to the inverter circuit a drive signal for generating the generated power;
The type of load to be heated is determined based on the current detected by the input current detection means and the duty when the set power is reached, and the detected load type and the input current detection means are detected. An induction heating apparatus comprising at least load determination means for controlling a capacity of a capacitor constituting the snubber circuit based on a current.
複数のスイッチング素子で構成され、加熱コイルに高周波電流を供給して電磁誘導を生じさせるインバータ回路と、
前記スイッチング素子の1つに接続され、スパイク電圧発生を抑制するスナバ回路と、
電源から前記インバータ回路に供給される電流を検出する入力電流検出手段と、
設定された電力に基づいて前記電流の上限値を決定して前記入力電流検出手段が検出した電流と前記上限値とを比較し、前記インバータ回路のスイッチング素子のデューティを制御して、駆動信号を前記インバータ回路に出力する駆動信号制御手段と、
前記入力電流検出手段が検出した電流が前記上限値に達した段階で前記入力電流検出手段が検出した電流及び前記デューティに基づいて加熱対象となる負荷の種類を判別し、判別した負荷の種類及び前記入力電流検出手段が検出した電流に基づいて、前記スナバ回路を構成するコンデンサの容量を制御する負荷判別手段と
を少なくとも備えることを特徴とする誘導加熱装置。
An inverter circuit composed of a plurality of switching elements and supplying high-frequency current to the heating coil to cause electromagnetic induction;
A snubber circuit connected to one of the switching elements to suppress spike voltage generation;
An input current detecting means for detecting a current supplied from a power source to the inverter circuit;
The upper limit value of the current is determined based on the set power, the current detected by the input current detecting means is compared with the upper limit value, the duty of the switching element of the inverter circuit is controlled, and the drive signal is Drive signal control means for outputting to the inverter circuit;
The type of load to be heated is determined based on the current detected by the input current detection unit and the duty when the current detected by the input current detection unit reaches the upper limit, and the type of the determined load and An induction heating apparatus comprising at least load determination means for controlling a capacity of a capacitor constituting the snubber circuit based on a current detected by the input current detection means.
前記負荷判別手段は、前記入力電流検出手段が検出した電流が小さいほど前記コンデンサの容量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項1又は2記載の誘導加熱装置。   3. The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the load determination unit performs control so that the capacitance of the capacitor decreases as the current detected by the input current detection unit decreases. 前記スナバ回路は、異なる容量のコンデンサを複数有し、
前記負荷判別手段は、前記負荷の種類毎に定められた、前記入力電流検出手段が検出した電流に係る1又は複数の基準に基づいて、前記基準を満たす容量のコンデンサを選択することを特徴とする請求項請求項1〜3のいずれかに記載の誘導加熱装置。
The snubber circuit has a plurality of capacitors having different capacities,
The load determination unit selects a capacitor having a capacity satisfying the criterion based on one or more criteria related to the current detected by the input current detection unit, which is determined for each type of the load. The induction heating apparatus according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれかに記載の誘導加熱装置を備え、調理器具を加熱することを特徴とする誘導加熱調理器。   An induction heating cooker comprising the induction heating device according to claim 1 and heating a cooking utensil.
JP2009184647A 2009-08-07 2009-08-07 Induction heating device and induction heating cooker Active JP5031005B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009184647A JP5031005B2 (en) 2009-08-07 2009-08-07 Induction heating device and induction heating cooker

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009184647A JP5031005B2 (en) 2009-08-07 2009-08-07 Induction heating device and induction heating cooker

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004299929A Division JP2006114320A (en) 2004-10-14 2004-10-14 Induction heating device and induction heating cooker

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009259851A true JP2009259851A (en) 2009-11-05
JP5031005B2 JP5031005B2 (en) 2012-09-19

Family

ID=41386945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009184647A Active JP5031005B2 (en) 2009-08-07 2009-08-07 Induction heating device and induction heating cooker

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5031005B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015012765A (en) * 2013-07-02 2015-01-19 株式会社ダイヘン Control circuit for inverter circuit, inverter device with the control circuit, induction heating apparatus with the inverter device, and control method
JP2016004669A (en) * 2014-06-16 2016-01-12 三菱電機株式会社 Induction heating cooker, and power management system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0594868A (en) * 1991-10-03 1993-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction heating cooker
JPH06119968A (en) * 1992-10-06 1994-04-28 Toshiba Corp Electromagnetic cooking apparatus
JPH07192861A (en) * 1993-12-24 1995-07-28 Toshiba Corp Electromagnetic cooking device
JPH11111438A (en) * 1997-10-08 1999-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction heating cooker
JP2003070641A (en) * 2001-08-31 2003-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electromagnetic induction heating rice boiler
JP2003282228A (en) * 2002-03-22 2003-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction heating cooker

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0594868A (en) * 1991-10-03 1993-04-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction heating cooker
JPH06119968A (en) * 1992-10-06 1994-04-28 Toshiba Corp Electromagnetic cooking apparatus
JPH07192861A (en) * 1993-12-24 1995-07-28 Toshiba Corp Electromagnetic cooking device
JPH11111438A (en) * 1997-10-08 1999-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction heating cooker
JP2003070641A (en) * 2001-08-31 2003-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electromagnetic induction heating rice boiler
JP2003282228A (en) * 2002-03-22 2003-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction heating cooker

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015012765A (en) * 2013-07-02 2015-01-19 株式会社ダイヘン Control circuit for inverter circuit, inverter device with the control circuit, induction heating apparatus with the inverter device, and control method
JP2016004669A (en) * 2014-06-16 2016-01-12 三菱電機株式会社 Induction heating cooker, and power management system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5031005B2 (en) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4521338B2 (en) Induction heating cooker
JP4521337B2 (en) Induction heating cooker
JP5506547B2 (en) Induction heating cooker
JP3969497B2 (en) Induction heating device and induction heating cooker
JP4258737B2 (en) Induction heating cooker and induction heating cooking method
JP4384085B2 (en) Induction heating cooker
KR101729020B1 (en) Cooking apparatus using induction heeating
US20210352774A1 (en) Cooking apparatus and control method therefor
JP2006114320A (en) Induction heating device and induction heating cooker
JP2007335274A (en) Induction heating cooker
JP5641947B2 (en) Induction heating cooker
JP4512525B2 (en) Induction heating cooker
JP5031005B2 (en) Induction heating device and induction heating cooker
KR20060081743A (en) Method for controlling power-level of induction heating cooker
JP4193154B2 (en) Induction heating cooker
JP2010267636A (en) Induction heating cooker
JP4887681B2 (en) Induction heating device
JPH11121159A (en) Induction heating cooker
JP2009218139A (en) Induction cooker
JP2006120394A (en) Induction heating device
JP2003257608A (en) Induction cooker
JP2010182561A (en) Induction heating cooking device
JP2009099324A (en) Induction heating cooker
JP2006196343A (en) Heating apparatus
JP2003178861A (en) Induction heating cooker

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120619

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120626

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5031005

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150706

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250