JP2009266425A

JP2009266425A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JP2009266425A
Application number: JP2008111586A
Authority: JP
Inventors: Takuya Shimomugi; 卓也下麥; Yosuke Sasamoto; 洋介篠本; Kazunori Sakanobe; 和憲坂廼邊
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-11-12
Anticipated expiration: 2028-04-22
Also published as: JP4926119B2

Abstract

【課題】昇圧リアクタに必要とされるインダクタンス値を小さくすることができ、小型・軽量化を図ることができる誘導加熱調理器を得る。
【解決手段】整流器２と、昇圧リアクタ４ａとスイッチング素子５ａと逆流防止素子６ａとからなる昇圧コンバータ３ａと、昇圧リアクタ４ｂとスイッチング素子５ｂと逆流防止素子６ｂとからなり、昇圧コンバータ３ａと並列に接続される昇圧コンバータ３ｂと、スイッチング制御手段７と、平滑コンデンサ８ａ、８ｂと、インバータ回路９ａ、９ｂと、インバータ駆動手段１０と、誘導加熱コイル１２及び共振コンデンサ１３からなる負荷回路１１とを備え、スイッチング制御手段７は、昇圧リアクタ４ａと昇圧リアクタ４ｂとに流れる電流に位相差が生じ、且つ、臨界モードとなるように、スイッチング素子５ａ、５ｂのスイッチングを制御するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱調理器に関し、特に、昇圧コンバータを有する誘導加熱調理器に関するものである。

近年、銅やアルミのような、抵抗率の小さい材質の容器も加熱対象とした、オールメタル対応の誘導加熱調理器が急速に普及しつつある。抵抗率の小さい材質の容器は、誘導加熱調理器の負荷としては加熱しにくいという難点があり、力率改善のため、昇圧コンバータが必要とされ、例えば、「制御回路２を主体として整流ブリッジ３、この整流ブリッジ３の整流出力を平滑して昇圧する電圧昇圧回路としての昇圧チョッパ回路４、この昇圧チョッパ回路４の後段に接続されたインバータ５、このインバータ５により生成される高周波電圧が印加される共振回路６およびフィルタ回路７を備え」た誘導加熱調理器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−９５４５４号公報（段落番号００１１）

上記のように、オールメタル未対応の誘導加熱調理器に対して、オールメタル対応の誘導加熱調理器では昇圧コンバータが追加となる。昇圧コンバータの昇圧リアクタに流れる電流は連続モードとして動作させるため、インダクタンス値の大きな昇圧リアクタが必要となり、回路の小型・軽量化ができない、という問題点があった。
そのため、例えばグリルの容積を小さくする必要やオールメタル対応の口数を減らす必要が生じるなど、誘導加熱調理器の他機能に制限が生じる、という問題点があった。

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、昇圧リアクタに必要とされるインダクタンス値を小さくすることができ、小型・軽量化を図ることができる誘導加熱調理器を得るものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、交流電圧を整流する整流器と、前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなり、前記第１の昇圧コンバータと並列に接続される第２の昇圧コンバータと、前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられる平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、前記インバータ回路の出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路とを備え、前記スイッチング制御手段は、前記第１の昇圧リアクタと第２の昇圧リアクタとに流れる電流に位相差が生じ、且つ、臨界モードとなるように、前記第１及び第２のスイッチング素子のスイッチングを制御するものである。

本発明は、第１の昇圧リアクタと第２の昇圧リアクタとに流れる電流に位相差が生じ、且つ、臨界モードとなるように、第１及び第２のスイッチング素子のスイッチングを制御するので、昇圧リアクタに必要とされるインダクタンス値を小さくすることができ、小型・軽量化を図ることができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。図１において、商用電源１の交流電圧を整流する整流器２は、４個の整流ダイオード２ａ〜２ｄをブリッジ接続した構成となっている。整流器２の出力には、第１の昇圧コンバータである昇圧コンバータ３ａと、第２の昇圧コンバータである昇圧コンバータ３ｂとが並列に接続される。この昇圧コンバータ３ａは、第１の昇圧リアクタである昇圧リアクタ４ａと、例えばＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などにより構成され、第１のスイッチング素子であるスイッチング素子５ａと、第１の逆流防止手段である逆流防止素子６ａとにより構成される。
また昇圧コンバータ３ｂも同様に、第２の昇圧リアクタである昇圧リアクタ４ｂと、例えばＩＧＢＴなどにより構成され、第２のスイッチング素子であるスイッチング素子５ｂと、第２のスイッチング素子である逆流防止素子６ｂとにより構成される。
そして、スイッチング制御手段７によりスイッチング素子５ａ及び５ｂのスイッチングが制御され、整流器２の出力を昇圧する。尚、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂのインダクタンス値については後述する。

昇圧コンバータ３ａの出力は平滑コンデンサ８ａにより平滑され、昇圧コンバータ３ｂの出力は平滑コンデンサ８ｂにより平滑される。そして昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力には、第１のインバータであるインバータ回路９ａ、及び第２のインバータであるインバータ回路９ｂが接続される。
インバータ回路９ａ及び９ｂは、それぞれ例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子を上下に直列接続した構成となる。このインバータ回路９ａ及び９ｂは、インバータ駆動手段１０により駆動され、平滑コンデンサ８ａ及び８ｂにより平滑された直流電圧を高周波電圧に変換する。
インバータ回路９ａ及び９ｂの出力点には、誘導加熱コイル１２及び共振コンデンサ１３からなる負荷回路１１が接続される。そしてインバータ回路９ａ及び９ｂによって変換された高周波電圧が負荷回路１１に印可される。

次に、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂ（以下、区別しない場合は単に「昇圧リアクタ４」という。）のインダクタンス値について説明する。
上記のように構成された昇圧リアクタ４のインダクタンス値Ｌは、下記の数式１のように定まる。

ここで、ｆｃはスイッチング周波数、Ｖｉｎは入力電圧、Ｖｏは出力電圧、Ｐｉｎは入力電力リプル率、Ｋは電流リプル率である。

数式１に示すように、昇圧リアクタ４に流れる電流の電流リプル率Ｋが大きいほどインダクタンス値Ｌは小さくなる。したがって、昇圧リアクタ４に流れる電流を臨界モード（後述）とすることによって電流平均値に対して電流ピーク値が大きくなり、電流リプル率Ｋが大きくなるため、昇圧リアクタ４に必要とされるインダクタンス値Ｌを小さくすることができる。
そこで、昇圧リアクタ４のインダクタンス値Ｌは、昇圧リアクタ４に流れる電流を臨界モードとした場合に上記数式１により定まる値を用いる。

上記のように構成された誘導加熱調理器の動作及び作用について、以下に説明する。
図１に示すように、商用電源１の交流電圧は、整流器２により整流される。整流器２の出力は、並列に接続される昇圧コンバータ３ａ及び３ｂにより２つの電流経路に分岐される。分岐された電流は昇圧リアクタ４ａ及び４ｂに流れ、スイッチング制御手段７によりスイッチング素子５ａ及び５ｂのスイッチングが制御されて、整流器２の出力は昇圧される。このスイッチング動作については後述する。

インバータ回路９ａ及び９ｂには、平滑コンデンサ８ａ及び８ｂにより平滑された昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力が供給される。インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂのそれぞれのスイッチングを制御し、フルブリッジ又はハーフブリッジのインバータを構成して、負荷回路１１に任意の高周波電圧を供給する。そして、これにより、誘導加熱調理器に載置された被加熱物（図示せず）を誘導加熱する。

図２は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の動作波形である。
次に、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂのスイッチング動作について説明する。
昇圧コンバータ３ａにおいて、スイッチング素子５ａがオンした場合は、逆流防止素子６ａは導通が阻止され、昇圧リアクタ４ａには整流器２によって整流された電圧が印可される。一方、スイッチング素子５ａがオフした場合は、逆流防止素子６ａは導通され、昇圧リアクタ４ａには、スイッチング素子５ａオン時と逆向きの電圧が誘導される。
このため、昇圧リアクタ４ａに流れる電流は、スイッチング素子５ａオン時に直線的に増加し、スイッチング素子５ａオフ時に直線的に減少する。
昇圧コンバータ３ｂにおいても同様に、昇圧リアクタ４ｂに流れる電流は、スイッチング素子５ｂオン時に直線的に増加し、スイッチング素子５ｂオフ時に直線的に減少する。

このようなスイッチング素子５ａ及び５ｂ（以下、区別しないときは単に「スイッチング素子５」という。）のスイッチング動作において、昇圧リアクタ４に流れる電流が減少しても０（ゼロ）にならない動作状態を連続モードと呼び、昇圧リアクタ４に流れる電流が減少して０（ゼロ）となる区間が存在する動作状態を不連続モードと呼ぶ。そして、図２に示すように、スイッチング素子５オフ時に昇圧リアクタ４に流れる電流が減少して０（ゼロ）となった瞬間に、スイッチング素子５がオンする動作状態を、連続モードと不連続モードとの境界という意味で臨界モードと呼ぶ。

上述したように、昇圧リアクタ４のインダクタンス値Ｌは、昇圧リアクタ４に流れる電流を臨界モードとした場合に定まる値を用いている。そこで、図２に示すように、スイッチング制御手段７により、昇圧リアクタ４ａに流れる電流、及び昇圧リアクタ４ｂに流れる電流が臨界モードとなるように、スイッチング素子５のスイッチングを制御する。
さらに、図２に示すように、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂに流れる電流は、それぞれ位相差が生じるように（例えば１８０°位相差）、位相シフトして制御する。
これにより、昇圧リアクタ４ａ、及び昇圧リアクタ４ｂの個々においては臨界モードとして動作し、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂにより２つの電流経路に分岐される前の入力電流は、その加算となり、連続モードで動作することとなる。

尚、スイッチング制御手段７のスイッチング制御において、例えば昇圧リアクタ４ａ及び４ｂに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段である電流センサ（図示せず）を設け、スイッチング制御手段７はこの電流に基づいて、昇圧リアクタ４に流れる電流が臨界モードとなるようにスイッチング素子５のスイッチングを制御するようにしても良い。

以上のように本実施の形態においては、昇圧コンバータ３を２系統とし、各昇圧リアクタ４に流れる電流を臨界モードとなるように動作させるので、昇圧コンバータ３を構成する部品が２つずつ必要となるが、昇圧リアクタ４に流れる電流は、電流平均値に対して電流リプルが大きくなるため、昇圧リアクタ４に必要とされるインダクタンス値Ｌを小さくすることができ、昇圧リアクタ４の小型・軽量化を図ることができる。

これにより、昇圧リアクタ４自体の直材低減、昇圧リアクタ４のオンボード化による配線低減、及びノイズ耐力の向上を図ることが可能となる。
また、昇圧コンバータ３が１系統の場合と比較して、小型の昇圧リアクタ４を２つに分けて設けることができるため、回路上の部品配置の自由度向上や、組み立て時の効率の向上やミス低減を狙った設計が可能となる。

さらに、昇圧リアクタ４の小型・軽量化を図ることにより、誘導加熱調理器の製品自体の小型化やオールメタル対応の口数増加、グリル容積の増加等、誘導加熱調理器の他機能のメリットアップを図ることが可能となる。

また、誘導加熱調理器の製品自体の小型化を図ることにより、当該製品の包装の軽量化・小型化、包装容積の減縮を図ることができる。

また、昇圧リアクタ４に流れる電流は、位相シフトして制御されるため、昇圧リアクタ４の個々においては臨界モードとして動作するにも関わらず、入力電流は連続モードで動作することができる。このため、入力電流の高調波電流を抑制することが可能となる。
さらに、昇圧コンバータ３が１系統で臨界モードとした場合と比較して、昇圧コンバータ３の各素子に流れる電流はほぼ半分となるため、昇圧リアクタ４、スイッチング素子５、及び逆流防止素子６には、容量の小さな素子を選定することが可能となる。

尚、本実施の形態１では、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流を臨界モードとする場合を説明したが、これに限らず、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流を不連続モードとしても良い。これにより、電流リプル率はさらに大きくなるため、昇圧リアクタ４に必要なインダクタンス値Ｌを小さくすることができ、さらなる小型・軽量化を図ることができる。

尚、本実施の形態１では、昇圧コンバータを２系統とした場合を説明したが、これに限らず、３系統以上の昇圧コンバータを用いても良い。これにより、各昇圧リアクタ４に流れる電流の加算である入力電流は、電流リプルをさらに小さくすることができ、高調波電流抑制の効果をさらに向上させることができる。
また、各昇圧コンバータの昇圧リアクタ、スイッチング素子、逆流防止素子に流れる電流もさらに少なくなり、さらに容量の小さな素子を選定することも可能となる。

実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。図３において、商用電源１の交流電圧を整流する整流器２は、４個の整流ダイオード２ａ〜２ｄをブリッジ接続した構成となっている。整流器２の出力には、昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとが接続される。この昇圧コンバータ３ａは、昇圧リアクタ４ａと、例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子５ａと、逆流防止素子６ａとにより構成される。また昇圧コンバータ３ｂも同様に、昇圧リアクタ４ｂと、例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子５ｂと、逆流防止素子６ｂとにより構成される。
そして、スイッチング制御手段７によりスイッチング素子５ａ及び５ｂのスイッチングが制御され、整流器２の出力を昇圧する。尚、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂのインダクタンス値は、上述した実施の形態１と同様に、昇圧リアクタ４に流れる電流を臨界モードとした場合において、数式１により定まる値を用いる。

昇圧コンバータ３ａの出力は平滑コンデンサ８ａにより平滑され、昇圧コンバータ３ｂの出力は平滑コンデンサ８ｂにより平滑される。そして昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力には、インバータ回路９ａ及びインバータ回路９ｂが接続される。
さらに、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力側には、昇圧コンバータ３ａの出力と昇圧コンバータ３ｂの出力とを並列に接続する開閉手段であるスイッチ１４が設けられている。このスイッチ１４は、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力を接続するもので、オン時には昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとの出力を統合（合成）し、オフ時には、昇圧コンバータ３ａとインバータ回路９ａとが個別に接続され、昇圧コンバータ３ｂとインバータ回路９ｂとが個別に接続される。

インバータ回路９ａ及び９ｂは、それぞれ例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子を上下に直列接続した構成となる。このインバータ回路９ａ及び９ｂは、インバータ駆動手段１０により駆動され、平滑コンデンサ８ａ及び８ｂにより平滑された直流電圧を高周波電圧に変換する。

インバータ回路９ａ及び９ｂの出力点には、誘導加熱コイル１２及び共振コンデンサ１３からなる負荷回路１１が接続される。そしてインバータ回路９ａ及び９ｂによって変換された高周波電圧が負荷回路１１に印可される。

上記のように構成された誘導加熱調理器の動作及び作用について、（１）スイッチ１４オフ時と、（２）スイッチ１４オン時とに分けて、以下に説明する。
尚、上記実施の形態１と同様に、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂは、スイッチング制御手段７により、昇圧リアクタ４ａと昇圧リアクタ４ｂとに流れる電流に位相差（例えば１８０°位相差）が生じ、且つ臨界モードとなるようにスイッチング素子５のスイッチングが制御される。尚、スイッチング制御手段７のスイッチング制御において、例えば昇圧リアクタ４ａ及び４ｂに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段である電流センサ（図示せず）を設け、スイッチング制御手段７はこの電流に基づいて、昇圧リアクタ４に流れる電流が臨界モードとなるようにスイッチング素子５のスイッチングを制御するようにしても良い。

（１）スイッチ１４オフ時
図３に示すように、スイッチ１４がオフ時においては、昇圧コンバータ３ａとインバータ回路９ａとが個別に接続され、昇圧コンバータ３ｂとインバータ回路９ｂとが個別に接続される。そしてインバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂのそれぞれのスイッチングを制御し、フルブリッジ又はハーフブリッジのインバータを構成して負荷回路１１に任意の高周波電圧を供給する。

ここで、インバータの構成がフルブリッジの場合、負荷回路１１にかかる電圧が出力電圧の２倍となるのに対し、ハーフブリッジの場合では負荷回路１１にかかる電圧は出力電圧の１倍となるため電圧利用率が下がる。しかし、ハーフブリッジ構成の方が、デューティ比の変化に対して精度良く電圧を調整することが可能であることから、誘導加熱調理器において例えば低出力時には、ハーフブリッジ構成を用い、出力調整の精度を向上する仕様もある。

このようなハーフブリッジ構成を用いる場合、インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂのうち、何れか一方のインバータの上アームをオフ、且つ下アームをオンとし、他方のインバータの上及び下アームをスイッチング制御して、インバータ回路をハーフブリッジインバータとして動作させる。

このように、スイッチ１４オフ時にハーフブリッジ構成を用いると、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を動作状態とし、他方を休止状態とすることができる。
つまり、インバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成すると、昇圧コンバータ３ｂは使用状態、昇圧コンバータ３ａは休止状態とすることができる。
また、インバータ回路９ｂの上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成すると、昇圧コンバータ３ａは使用状態、昇圧コンバータ３ｂは休止状態とすることができる。

（２）スイッチ１４オン時
図３に示すように、スイッチ１４がオン時においては、上述した実施の形態１と同様の回路構成（図１）となる。この場合、昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとの出力が統合（合成）された出力電圧が、インバータ回路９ａ及び９ｂに供給される。インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂのそれぞれのスイッチングを制御し、フルブリッジ又はハーフブリッジのインバータを構成して負荷回路１１に任意の高周波電圧を供給する。

スイッチ１４がオンの場合は、インバータ回路９ａ又は９ｂのどちらで上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成しても、又はフルブリッジ構成としても、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方が使用状態となる。

このように、スイッチ１４のオンオフ状態と、インバータの構成との組み合わせにより、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方、又は何れか一方を動作させ、この３パターンから使用状況に応じた１パターンを選択することができる。

以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態１と同様の効果に加え、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることができるので、使用状況に応じて、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を休止状態として、昇圧コンバータ３を構成する各素子の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、各素子の温度上昇を抑制することにより、動作温度超過による素子破壊を防ぐことができ、長期使用が可能となる。

また、ハーフブリッジ構成を用いる場合、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を動作状態とし、他方を休止状態とすることができるので、エネルギー消費量の削減を図ることができる。

尚、上記回路構成に加え、スイッチ１４の接続状態を制御するスイッチ制御手段と、所定時間の経過を計測するタイマー（図示せず）とを更に備え、スイッチ制御手段は、タイマーで計測した所定時間毎に、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、インバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオン、スイッチ１４をオフとすることで、昇圧コンバータ３ｂを使用し、その間昇圧コンバータ３ａの各素子を冷却する。所定の時間、昇圧コンバータ３ａを休止、昇圧コンバータ３ｂを使用とした動作状態が連続した場合には、インバータ回路９ｂの上アームオフ、下アームオン、スイッチ１４をオフとすることで、昇圧コンバータ３ａを使用し、その間昇圧コンバータ３ｂの各素子を冷却することが可能となる。

このように、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とをある所定の周期で切り替えることによって、昇圧リアクタ４の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、昇圧リアクタ４の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。

また、図４に示すように、スイッチ１４の接続状態を制御するスイッチ制御手段１８と、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの温度をそれぞれ検出する昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂを更に備え、スイッチ制御手段１８は、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの温度に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、昇圧リアクタ温度検出器１９ａ、１９ｂの出力から、昇圧リアクタ４ａの温度が昇圧リアクタ４ｂの温度よりも高いと判断される場合、インバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオン、スイッチ１４をオフとすることで、昇圧コンバータ３ｂを使用し、その間昇圧コンバータ３ａの各素子を冷却することが可能となる。また、昇圧コンバータ３ａの各素子が冷却され、昇圧リアクタ４ｂの温度が昇圧リアクタ４ａの温度よりも高くなった場合には、インバータ回路９ｂの上アームオフ、下アームオン、スイッチ１４をオフとすることで、昇圧コンバータ３ａを使用し、その間昇圧コンバータ３ｂの各素子を冷却することが可能となる。

このように、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替えることによって、昇圧リアクタ４の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、昇圧リアクタ４の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。

また、上記昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂに代えて、又はこれに加え、スイッチング素子５ａ、５ｂの温度をそれぞれ検出するスイッチング素子温度検出器（図示せず）を備え、スイッチ制御手段１８は、スイッチング素子５ａ、５ｂの温度に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

これにより、スイッチング素子５ａ、５ｂの温度に応じて、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替えることができ、スイッチング素子５の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、スイッチング素子５の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。

さらに、昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂと、スイッチング素子温度検出器とを同時に設け、スイッチ制御手段１８は、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂ、並びにスイッチング素子５ａ及び５ｂの温度に基づき、総合的に回路における損失を判断してスイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることにより、損失低減を図ることや、両素子の動作温度超過による素子破壊の防止が可能となる。

また、図５に示すように、スイッチ１４の接続状態を制御するスイッチ制御手段１８と、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流をそれぞれ検出する昇圧リアクタ電流検出器２０ａ及び２０ｂを更に備え、スイッチ制御手段１８は、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの何れかに流れる電流に応じて、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替える。これにより、昇圧リアクタ電流検出器２０ａ、２０ｂが検出した電流と、昇圧リアクタ４のパラメータより、発熱量や損失を推定することができ、昇圧リアクタ４の温度上昇抑制による損失低減が可能となる。また、昇圧リアクタ４の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。さらに、過電流による素子破壊も防止できる。

また、上記昇圧リアクタ電流検出器２０ａ、２０ｂに代えて、又はこれに加え、スイッチング素子５ａ、５ｂに流れる電流をそれぞれ検出するスイッチング素子電流検出器（図示せず）を備え、スイッチ制御手段１８は、スイッチング素子５ａ、５ｂに流れる電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、スイッチング素子５ａ、５ｂの何れかに流れる電流に応じて、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替える。これにより、スイッチング素子電流検出器が検出した電流と、スイッチング素子５のパラメータとにより、発熱量や損失を推定することができ、スイッチング素子５の温度上昇抑制による損失低減が可能となる。また、スイッチング素子５の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。さらに、過電流による素子破壊も防止できる。

さらに、昇圧リアクタ電流検出器２０ａ及び２０ｂと、スイッチング素子電流検出器とを同時に設け、スイッチ制御手段１８は、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂ、並びにスイッチング素子５ａ及び５ｂに流れる電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることにより、総合的に回路における損失を判断して損失低減を図ることや、両素子の動作温度超過による素子破壊の防止が可能となる。さらに、両素子の過電流による素子破壊の防止が可能となる。

尚、上記回路構成に加え、昇圧コンバータ３ａ、３ｂを構成する各素子に放熱フィンを設けても良い。また、昇圧コンバータ３ａ、３ｂを離して配置するようにしても良い。さらに、誘導加熱調理器内において風量の多い風路上に昇圧コンバータ３ａ、３ｂを配置するようにしても良い。このような対策を実施すれば、放熱性を高めたり、相互の熱的干渉を妨げたりすることができ、さらなる効果が得られる。

尚、本実施の形態２においても、３系統以上の昇圧コンバータを並列に接続するようにしても良いし、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流を不連続モードとしても良い。このような動作においても同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。図６において、商用電源１の交流電圧を整流する整流器２は、４個の整流ダイオード２ａ〜２ｄをブリッジ接続した構成となっている。整流器２の出力には、昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとが接続される。この昇圧コンバータ３ａは、昇圧リアクタ４ａと、例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子５ａと、逆流防止素子６ａとにより構成される。また昇圧コンバータ３ｂも同様に、昇圧リアクタ４ｂと、例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子５ｂと、逆流防止素子６ｂとにより構成される。
そして、スイッチング制御手段７によりスイッチング素子５ａ及び５ｂのスイッチングが制御され、整流器２の出力を昇圧する。尚、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂのインダクタンス値は、上述した実施の形態１と同様に、昇圧リアクタ４に流れる電流を臨界モードとした場合において、数式１により定まる値を用いる。

昇圧コンバータ３ａの出力は平滑コンデンサ８ａにより平滑され、昇圧コンバータ３ｂの出力は平滑コンデンサ８ｂにより平滑される。そして昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力には、インバータ回路９ａ、インバータ回路９ｂ及びインバータ回路９ｃが接続される。
さらに、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力側には、昇圧コンバータ３ａの出力と昇圧コンバータ３ｂの出力とを並列に接続するスイッチ１４が設けられている。このスイッチ１４は、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの出力を接続するもので、オン時には昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとの出力を統合し、オフ時には、昇圧コンバータ３ａとインバータ回路９ａとが接続され、昇圧コンバータ３ｂとインバータ回路９ｂ及び９ｃとが接続される。

インバータ回路９ａ、９ｂ及び９ｃは、それぞれ例えばＩＧＢＴのようなスイッチング素子を上下に直列接続した構成となる。このインバータ回路９ａ、９ｂ及び９ｃは、インバータ駆動手段１０により駆動され、平滑コンデンサ８ａ及び８ｂにより平滑された直流電圧を高周波電圧に変換する。

インバータ回路９ａ及び９ｂの出力点には、誘導加熱コイル１２及び共振コンデンサ１３からなり、第１の負荷回路である負荷回路１１が接続される。また、インバータ回路９ａ及び９ｃの出力点には、誘導加熱コイル１６及び共振コンデンサ１７からなり、第２の負荷回路である負荷回路１５が接続される。そしてインバータ回路９ａ及び９ｂによって変換された高周波電圧が負荷回路１１に印可され、インバータ回路９ａ及び９ｃによって変換された高周波電圧が負荷回路１５に印可される。

（１）スイッチ１４オフ時
図６に示すように、スイッチ１４がオフ時においては、昇圧コンバータ３ａとインバータ回路９ａとが個別に接続され、昇圧コンバータ３ｂとインバータ回路９ｂ及び９ｃとが接続される。そしてインバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ、９ｂ及び９ｃのそれぞれのスイッチングを制御し、フルブリッジ又はハーフブリッジのインバータを構成して負荷回路１１及び負荷回路１５に任意の高周波電圧を供給する。

上記実施の形態２で説明したように、誘導加熱調理器において例えば低出力時には、ハーフブリッジ構成を用い、出力調整の精度を向上する仕様もある。
本実施の形態において、このようなハーフブリッジ構成を用いる場合、インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａの上アームをオフ、且つ下アームをオンとし、インバータ回路９ｂ及び９ｃの上及び下アームをスイッチング制御し、又は、インバータ回路９ｂ及び９ｃの上アームをオフ、且つ下アームをオンとし、インバータ回路９ａの上及び下アームをスイッチング制御して、インバータ回路をハーフブリッジインバータとして動作させる。

このように、スイッチ１４オフ時にハーフブリッジ構成を用いると、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を動作状態とし、他方を休止状態とすることができる。
つまり、インバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成すると、昇圧コンバータ３ｂは使用状態、昇圧コンバータ３ａは休止状態とすることができる。
また、インバータ回路９ｂ及び９ｃの上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成すると、昇圧コンバータ３ａは使用状態、昇圧コンバータ３ｂは休止状態とすることができる。

（２）スイッチ１４オン時
図６に示すように、スイッチ１４がオン時においては、昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとの出力が統合（合成）された出力電圧が、インバータ回路９ａ、９ｂ及び９ｃに供給される。インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ、９ｂ及び９ｃのそれぞれのスイッチングを制御し、フルブリッジ又はハーフブリッジのインバータを構成して負荷回路１１及び負荷回路１５に任意の高周波電圧を供給する。

スイッチ１４がオンの場合は、インバータ回路９ａで上アームオフ、下アームオン、又はインバータ回路９ｂ及び９ｃで上アームオフ、下アームオンの何れの組み合わせでハーフブリッジを構成しても、又はフルブリッジ構成としても、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方が使用状態となる。

以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態１と同様の効果に加え、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることができるので、使用状況に応じて、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を休止状態として、昇圧コンバータ３を構成する各素子の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、各素子の温度上昇を抑制することにより、動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。

尚、本実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様に、スイッチ制御手段と、タイマーとを更に備え、タイマーで計測した所定時間毎に、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良く、上記実施の形態２と同様の効果が得られることは言うまでもない。

尚、本実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様に、スイッチ制御手段１８と、昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂを更に備え、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの温度に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。また、昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂに代えて、又はこれに加え、スイッチング素子温度検出器を備え、同様の切替動作を行うようにしても良い。これにより上記実施の形態２と同様の効果が得られることは言うまでもない。

尚、本実施の形態３においても、上記実施の形態２と同様に、スイッチ制御手段１８と、昇圧リアクタ電流検出器２０ａ及び２０ｂを更に備え、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。また、昇圧リアクタ電流検出器２０ａ及び２０ｂに代えて、又はこれに加え、スイッチング素子電流検出器を備え、同様の切替動作を行うようにしても良い。これにより上記実施の形態２と同様の効果が得られることは言うまでもない。

尚、本実施の形態３においても、３系統以上の昇圧コンバータを並列に接続するようにしても良いし、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流を不連続モードとしても良い。このような動作においても同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施の形態４．
本実施の形態４では、加熱制御に関する操作を入力する操作手段を更に備え、この操作手段による操作入力に応じて、インバータの動作及びスイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させる。
以下、上記実施の形態２で説明した回路構成（図４）に操作手段を設けた場合について説明するが、本発明はこれに限るものではなく、上記実施の形態２又は３で説明した何れの構成（図３〜図６）についても適用することができる。

図７は本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。図７に示すように、本実施の形態４では、上記実施の形態２の構成（図４）に加え、少なくとも加熱制御に関する操作を入力する操作手段２１を更に備えている。その他の構成及び動作は上記実施の形態２の構成（図４）と同様であり、同一部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

スイッチ制御手段１８は、後述する所定の条件、及びユーザの操作により入力された、例えば低出力制御を選択する旨の操作などの加熱制御に関する操作に基づいて、スイッチ１４のオンオフを制御する。

上記のように構成された誘導加熱調理器の動作及び作用について、（１）スイッチ１４オフ制御と、（２）スイッチ１４オン制御とに分けて、以下に説明する。
尚、上記実施の形態１と同様に、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂは、スイッチング制御手段７により、昇圧リアクタ４ａと昇圧リアクタ４ｂとに流れる電流に位相差（例えば１８０°位相差）が生じ、且つ臨界モードとなるようにスイッチング素子５のスイッチングが制御される。尚、スイッチング制御手段７のスイッチング制御において、例えば昇圧リアクタ４ａ及び４ｂに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段である電流センサ（図示せず）を設け、スイッチング制御手段７はこの電流に基づいて、昇圧リアクタ４に流れる電流が臨界モードとなるようにスイッチング素子５のスイッチングを制御するようにしても良い。

（１）スイッチ１４オフ制御
ユーザにより操作手段２１が操作され、低出力制御を選択する旨の操作が入力されると、インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂをハーフブリッジインバータとして動作させる。このときスイッチ制御手段１８は、スイッチ１４をオフにすることにより、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を動作状態とし、他方を休止状態とすることができる。
つまり、インバータ駆動手段１０が、インバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成していると、昇圧コンバータ３ｂは使用状態、昇圧コンバータ３ａは休止状態とすることができる。
また、インバータ回路９ｂの上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成していると、昇圧コンバータ３ａは使用状態、昇圧コンバータ３ｂは休止状態とすることができる。

尚、ユーザにより操作手段２１が操作され、通常出力制御（高出力制御）を選択する旨の操作が入力されると、インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂをフルブリッジインバータとして動作させる。この場合においては、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方が使用状態となる。

（２）スイッチ１４オン制御
ユーザにより操作手段２１が操作され、低出力制御を選択する旨の操作が入力されると、インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂをハーフブリッジインバータとして動作させる。このときスイッチ制御手段１８は、スイッチ１４をオンにすることにより、昇圧コンバータ３ａと昇圧コンバータ３ｂとの出力が統合（合成）された出力電圧が、インバータ回路９ａ及び９ｂに供給され、インバータ回路９ａ又は９ｂのどちらで上アームオフ、下アームオンとしてハーフブリッジを構成しても昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方が使用状態となる。

尚、ユーザにより操作手段２１が操作され、通常出力制御（高出力制御）を選択する旨の操作が入力されると、インバータ駆動手段１０は、インバータ回路９ａ及び９ｂをフルブリッジインバータとして動作させる。この場合においても昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方が使用状態となる。

また、図７に示すように、本実施の形態では、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの温度をそれぞれ検出する昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂを備えている。スイッチ制御手段１８は、操作手段２１により入力された加熱制御に関する操作と、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの温度に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させる。

例えば、低出力制御を選択する旨の操作が入力された場合であって、昇圧リアクタ温度検出器１９ａ、１９ｂの出力から、昇圧リアクタ４ａの温度が、昇圧リアクタ４ｂの温度よりも高いと判断されるとき、スイッチ制御手段１８はスイッチ１４をオフとし、インバータ駆動手段１０はインバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオンとすることで、昇圧コンバータ３ｂを使用し、その間昇圧コンバータ３ａの各素子を冷却することが可能となる。また、昇圧コンバータ３ａの各素子が冷却され、昇圧リアクタ４ｂの温度が昇圧リアクタ４ａの温度よりも高くなった場合には、スイッチ制御手段１８はスイッチ１４のオフを維持し、インバータ駆動手段１０はインバータ回路９ｂの上アームオフ、下アームオン、スイッチ１４をオフとすることで、昇圧コンバータ３ａを使用し、その間昇圧コンバータ３ｂの各素子を冷却することが可能となる。

以上のように本実施の形態においては、上記実施の形態２の効果に加え、操作手段２１からの操作入力に応じて、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることができる。また、例えば、低出力制御を選択する旨の操作が入力され、インバータ回路がハーフブリッジ構成のとき、昇圧コンバータ３ａ及び３ｂの何れか一方を休止状態として、昇圧コンバータ３を構成する各素子の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、各素子の温度上昇を抑制することにより、動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。

また、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの温度に基づき、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替えることによって、昇圧リアクタ４の温度上昇を抑制し、損失低減が可能となる。また、昇圧リアクタ４の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。

尚、上記昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂに代えて、又はこれに加え、スイッチング素子５ａ、５ｂの温度をそれぞれ検出するスイッチング素子温度検出器（図示せず）を備え、スイッチ制御手段１８は、操作手段２１により入力された加熱制御に関する操作と、スイッチング素子５ａ、５ｂの温度に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

さらに、昇圧リアクタ温度検出器１９ａ及び１９ｂと、スイッチング素子温度検出器とを同時に設け、スイッチ制御手段１８は、操作手段２１により入力された加熱制御に関する操作と、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂ、並びにスイッチング素子５ａ及び５ｂの温度に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることにより、総合的に回路における損失を判断して損失低減を図ることや、両素子の動作温度超過による素子破壊の防止が可能となる。

尚、上記回路構成に加え、所定時間の経過を計測するタイマー（図示せず）を更に備え、スイッチ制御手段１８は、タイマーで計測した所定時間毎に、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、低出力制御を選択する旨の操作が入力された場合、スイッチ制御手段１８はスイッチ１４をオフとし、インバータ駆動手段１０はインバータ回路９ａの上アームオフ、下アームオンとすることで、昇圧コンバータ３ｂを使用し、その間昇圧コンバータ３ａの各素子を冷却する。所定の時間、昇圧コンバータ３ａを休止、昇圧コンバータ３ｂを使用とした動作状態が連続した場合には、スイッチ制御手段１８はスイッチ１４のオフを維持し、インバータ駆動手段１０はインバータ回路９ｂの上アームオフ、下アームオンとすることで、昇圧コンバータ３ａを使用し、その間昇圧コンバータ３ｂの各素子を冷却することが可能となる。

また、上記実施の形態２の図５に示したように、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流をそれぞれ検出する昇圧リアクタ電流検出器２０ａ及び２０ｂを更に備え、スイッチ制御手段１８は、操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、低出力制御を選択する旨の操作が入力された場合であって、昇圧リアクタ４ａ、４ｂの何れかに流れる電流に応じて、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替える。これにより、昇圧リアクタ電流検出器２０ａ、２０ｂが検出した電流と、昇圧リアクタ４のパラメータより、発熱量や損失を推定することができ、昇圧リアクタ４の温度上昇抑制による損失低減が可能となる。また、昇圧リアクタ４の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。さらに、過電流による素子破壊も防止できる。

また、上記昇圧リアクタ電流検出器２０ａ、２０ｂに代えて、又はこれに加え、スイッチング素子５ａ、５ｂに流れる電流をそれぞれ検出するスイッチング素子電流検出器（図示せず）を備え、スイッチ制御手段１８は、操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、スイッチング素子５ａ、５ｂに流れる電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させるようにしても良い。

例えば、低出力制御を選択する旨の操作が入力された場合であって、スイッチング素子５ａ、５ｂの何れかに流れる電流に応じて、使用する昇圧コンバータ３と、冷却する昇圧コンバータ３とを切り替える。これにより、スイッチング素子電流検出器が検出した電流と、スイッチング素子５のパラメータとにより、発熱量や損失を推定することができ、スイッチング素子５の温度上昇抑制による損失低減が可能となる。また、スイッチング素子５の動作温度超過による素子破壊を防ぐことができる。さらに、過電流による素子破壊も防止できる。

さらに、昇圧リアクタ電流検出器２０ａ及び２０ｂと、スイッチング素子電流検出器とを同時に設け、スイッチ制御手段１８は、操作手段２１により入力された加熱制御に関する操作と、昇圧リアクタ４ａ及び４ｂ、並びにスイッチング素子５ａ及び５ｂに流れる電流に基づき、スイッチ１４の接続状態を切り替えて、昇圧コンバータ３ａ、３ｂの双方、又は何れか一方を動作させることにより、総合的に回路における損失を判断して損失低減を図ることや、両素子の動作温度超過による素子破壊の防止が可能となる。さらに、両素子の過電流による素子破壊の防止が可能となる。

尚、本実施の形態４においても、３系統以上の昇圧コンバータを並列に接続するようにしても良いし、昇圧リアクタ４ａ、４ｂに流れる電流を不連続モードとしても良い。このような動作においても同様の効果が得られることは言うまでもない。

尚、本実施の形態４では、上記実施の形態２又は３の回路構成に操作手段を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、上記実施の形態１の構成に操作手段２１を設けて、入力された加熱制御に関する操作に応じて、インバータ回路９ａ及び９ｂをハーフブリッジ構成又はフルブリッジ構成に切り替えるようにしても良い。

尚、本発明は、実施の形態で具体的に説明したものに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能であることは言うまでもない。

本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器の動作波形である。本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の回路構成図である。

符号の説明

１商用電源、２整流器、２ａ整流ダイオード、２ｂ整流ダイオード、２ｃ整流ダイオード、２ｄ整流ダイオード、３ａ昇圧コンバータ、３ｂ昇圧コンバータ、４ａ昇圧リアクタ、４ｂ昇圧リアクタ、５ａスイッチング素子、５ｂスイッチング素子、６ａ逆流防止素子、６ｂ逆流防止素子、７スイッチング制御手段、８ａ平滑コンデンサ、８ｂ平滑コンデンサ、９ａインバータ回路、９ｂインバータ回路、９ｃインバータ回路、１０インバータ駆動手段、１１負荷回路、１２誘導加熱コイル、１３共振コンデンサ、１４スイッチ、１５負荷回路、１６誘導加熱コイル、１７共振コンデンサ、１８スイッチ制御手段、１９ａ昇圧リアクタ温度検出器、１９ｂ昇圧リアクタ温度検出器、２０ａ昇圧リアクタ電流検出器、２０ｂ昇圧リアクタ電流検出器、２１操作手段。

Claims

交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなり、前記第１の昇圧コンバータと並列に接続される第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられる平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記インバータ回路の出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路と
を備え、
前記スイッチング制御手段は、
前記第１の昇圧リアクタと第２の昇圧リアクタとに流れる電流に位相差が生じ、且つ、臨界モードとなるように、前記第１及び第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなり、前記第１の昇圧コンバータと並列に接続される第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられる平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記インバータ回路の出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路と
を備え、
前記スイッチング制御手段は、
前記第１の昇圧リアクタと第２の昇圧リアクタとに流れる電流に位相差が生じ、且つ、不連続モードとなるように、前記第１及び第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することを特徴とする誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段を更に備え、
前記スイッチング制御手段は、前記電流検出手段が検出した電流に基づき、前記第１及び第２のスイッチング素子のスイッチングを制御することを特徴とする請求項１又は２記載の誘導加熱調理器。
前記整流器の出力に接続され、昇圧リアクタとスイッチング素子と逆流防止素子とからなり、前記第１及び第２の昇圧コンバータと並列に接続される１又は複数の昇圧コンバータと、
前記１又は複数の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられる１又は複数の平滑コンデンサと
を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧コンバータ、並びに前記１又は複数の昇圧コンバータの各昇圧リアクタに流れる電流をそれぞれ検出する電流検出手段を更に備え、
前記スイッチング制御手段は、
前記電流検出手段が検出した電流に基づき、前記各昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチングを制御することを特徴とする請求項４記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段を更に備え、
前記インバータ回路は、少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータとを有し、
前記開閉手段により前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が並列に接続されたとき、前記第１及び第２のインバータは、前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が合成された出力電圧を高周波電圧に変換し、
前記開閉手段により前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が並列に接続されないとき、前記第１のインバータは、前記第１の昇圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換し、前記第２のインバータは、前記第２の昇圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなる第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられた平滑コンデンサと、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段と、
少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータとを有し、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記第１及び第２のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなる第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられた平滑コンデンサと、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段と、
少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータとを有し、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記第１及び第２のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路と
を備え、
前記開閉手段により前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が並列に接続されたとき、前記第１及び第２のインバータは、前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が合成された出力電圧を高周波電圧に変換し、
前記開閉手段により前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が並列に接続されないとき、前記第１のインバータは、前記第１の昇圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換し、前記第２のインバータは、前記第２の昇圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換することを特徴とする誘導加熱調理器。
前記第１及び第２のインバータは、スイッチング素子を上下に直列接続した上アーム及び下アームにより構成され、
前記インバータ駆動手段は、
前記第１及び第２のインバータのうち、何れか一方のインバータの前記上アームをオフ、且つ下アームをオンとし、他方のインバータの前記上及び下アームをスイッチング制御して、前記インバータ回路をハーフブリッジインバータとして動作させることを特徴とする請求項６〜８の何れかに記載の誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなる第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられた平滑コンデンサと、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段と、
少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第３のインバータとを有し、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記第１及び第２のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる第１の負荷回路と、
前記第１及び第３のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる第２の負荷回路と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなる第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられた平滑コンデンサと、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段と、
少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第３のインバータとを有し、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記第１及び第２のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる第１の負荷回路と、
前記第１及び第３のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる第２の負荷回路と
を備え、
前記開閉手段により前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が並列に接続されたとき、前記第１、第２及び第３のインバータは、前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が合成された電圧を高周波電圧に変換し、
前記開閉手段により前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力が並列に接続されないとき、前記第１のインバータは、前記第１の昇圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換し、前記第２及び第３のインバータは、前記第２の昇圧コンバータの出力電圧を高周波電圧に変換することを特徴とする誘導加熱調理器。
前記第１、第２及び第３のインバータは、スイッチング素子を上下に直列接続した上アーム及び下アームにより構成され、
前記インバータ駆動手段は、
前記第１のインバータの前記上アームをオフ、且つ下アームをオンとし、前記第２及び第３のインバータの前記上及び下アームをスイッチング制御し、又は、前記第２及び第３のインバータの前記上アームをオフ、且つ下アームをオンとし、前記第１のインバータの前記上及び下アームをスイッチング制御して、前記インバータ回路をハーフブリッジインバータとして動作させることを特徴とする請求項１０又は１１記載の誘導加熱調理器。
少なくとも加熱制御に関する操作を入力する操作手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜１２の何れかに記載の誘導加熱調理器。
前記開閉手段の接続状態を制御する開閉制御手段を更に備え、
前記開閉制御手段は、所定の条件に基づいて前記開閉手段の接続状態を制御し、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項６〜１３の何れかに記載の誘導加熱調理器。
少なくとも加熱制御に関する操作を入力する操作手段と、
前記開閉手段の接続状態を制御する開閉制御手段と
を更に備え、
前記インバータ駆動手段は、
前記操作手段により低出力制御を選択する旨の操作が入力されたとき、前記インバータ回路をハーフブリッジインバータとして動作させ、
前記開閉制御手段は、
前記インバータ回路がハーフブリッジインバータとして動作しているとき、所定の条件に基づいて前記開閉手段の接続状態を制御し、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項９又は１２記載の誘導加熱調理器。
所定時間の経過を計測するタイマーを更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記タイマーで計測した所定時間毎に前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタの温度をそれぞれ検出する昇圧リアクタ温度検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記第１及び第２の昇圧リアクタの温度に基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２のスイッチング素子の温度をそれぞれ検出するスイッチング素子温度検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記第１及び第２のスイッチング素子の温度に基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタの温度をそれぞれ検出する昇圧リアクタ温度検出器と、
前記第１及び第２のスイッチング素子の温度をそれぞれ検出するスイッチング素子温度検出器と
を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記第１及び第２の昇圧リアクタ、並びに前記第１及び第２のスイッチング素子の温度に基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流をそれぞれ検出する昇圧リアクタ電流検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流に基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流をそれぞれ検出するスイッチング素子電流検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流に基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流をそれぞれ検出する昇圧リアクタ電流検出器と、
前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流をそれぞれ検出するスイッチング素子電流検出器と
を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記第１及び第２の昇圧リアクタ、並びに前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流に基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項１４又は１５記載の誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなる第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられた平滑コンデンサと、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段と、
少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータとを有し、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記第１及び第２のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路と、
少なくとも加熱制御に関する操作を入力する操作手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
交流電圧を整流する整流器と、
前記整流器の出力に接続され、第１の昇圧リアクタと第１のスイッチング素子と第１の逆流防止素子とからなる第１の昇圧コンバータと、
前記整流器の出力に接続され、第２の昇圧リアクタと第２のスイッチング素子と第２の逆流防止素子とからなる第２の昇圧コンバータと、
前記第１及び第２のスイッチング素子を制御するスイッチング制御手段と、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力にそれぞれ設けられた平滑コンデンサと、
前記第１及び第２の昇圧コンバータの出力側に設けられ、前記第１の昇圧コンバータの出力と前記第２の昇圧コンバータの出力とを並列に接続する開閉手段と、
少なくとも前記第１の昇圧コンバータの出力に接続される第１のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第２のインバータと、少なくとも前記第２の昇圧コンバータの出力に接続される第３のインバータとを有し、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を高周波電圧に変換するインバータ回路と、
前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動手段と、
前記第１及び第２のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる第１の負荷回路と、
前記第１及び第３のインバータの出力点に接続され、少なくとも誘導加熱コイル及び共振コンデンサからなる第２の負荷回路と、
少なくとも加熱制御に関する操作を入力する操作手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記開閉手段の接続状態を制御する開閉制御手段を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、所定の条件とに基づいて前記開閉手段の接続状態を制御し、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２３又は２４記載の誘導加熱調理器。
所定時間の経過を計測するタイマーを更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記タイマーで計測した所定時間とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタの温度をそれぞれ検出する昇圧リアクタ温度検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記第１及び第２の昇圧リアクタの温度とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２のスイッチング素子の温度をそれぞれ検出するスイッチング素子温度検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記第１及び第２のスイッチング素子の温度とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタの温度をそれぞれ検出する昇圧リアクタ温度検出器と、
前記第１及び第２のスイッチング素子の温度をそれぞれ検出するスイッチング素子温度検出器と
を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記第１及び第２の昇圧リアクタ、並びに前記第１及び第２のスイッチング素子の温度とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流をそれぞれ検出する昇圧リアクタ電流検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流をそれぞれ検出するスイッチング素子電流検出器を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。
前記第１及び第２の昇圧リアクタに流れる電流をそれぞれ検出する昇圧リアクタ電流検出器と、
前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流をそれぞれ検出するスイッチング素子電流検出器と
を更に備え、
前記開閉制御手段は、
前記操作手段により入力された加熱制御に関する操作と、前記第１及び第２の昇圧リアクタ、並びに前記第１及び第２のスイッチング素子に流れる電流とに基づき、前記開閉手段の接続状態を切り換えて、前記第１及び第２の昇圧コンバータの双方、又は何れか一方を動作させることを特徴とする請求項２５記載の誘導加熱調理器。