JP2010182561A - Induction heating cooking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱方式により加熱される鍋材質検知装置を備えた誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an induction heating cooker provided with a pan material detection device heated by an induction heating method.
従来、この種の誘導加熱調理器は、共振電圧をレベル変換して検知する電圧検知手段を設けて、交流電源のピーク付近のタイミングにおいて、予め決められたスイッチング素子のオン時間での共振電圧値を検出することにより加熱コイル上に載置された鍋材質の判定を行うものである（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, this type of induction heating cooker is provided with voltage detection means for detecting the level of the resonance voltage by converting the resonance voltage, and at the timing near the peak of the AC power supply, the resonance voltage value at the predetermined ON time of the switching element Is detected to determine the material of the pan placed on the heating coil (see, for example, Patent Document 1).
以下、その従来例について図７を用いて説明する。 The conventional example will be described below with reference to FIG.
交流電源を直流に変換する整流回路７１と、整流回路７１に接続されて高周波磁界を発生して鍋を加熱する加熱コイル７２と、加熱コイル７２と共に共振回路を構成する共振コンデンサ７３と、共振回路に接続されて共振電流を生成するためのスイッチング素子７４と、スイッチング素子７４をオンオフ制御して所定の印加電圧において所定の電力が出力されるようにした制御手段７５と、スイッチング素子７４のコレクタ−エミッタ間の電圧をレベル変換してピーク値を保持するＶｃｅピークホールド回路７６と、鍋材質の判定基準となる基準電圧を発生する基準電圧発生手段７７と、交流電源のピークのタイミングを検知して検出パルスを出力する電源ピーク検出手段７８と、Ｖｃｅピークホールド回路７６の出力電圧を基に鍋の材質の判定を行う判定手段７９から構成されている。 A rectifier circuit 71 that converts AC power into DC, a heating coil 72 that is connected to the rectifier circuit 71 and generates a high-frequency magnetic field to heat the pan, a resonance capacitor 73 that forms a resonance circuit together with the heating coil 72, and a resonance circuit A switching element 74 for generating a resonant current, a control means 75 for controlling the on / off of the switching element 74 to output a predetermined power at a predetermined applied voltage, and a collector of the switching element 74 Vce peak hold circuit 76 for level-converting the voltage between the emitters and holding the peak value, reference voltage generating means 77 for generating a reference voltage serving as a reference for determining the pot material, and detecting the timing of the peak of the AC power supply Based on the output voltage of the power source peak detection means 78 that outputs the detection pulse and the Vce peak hold circuit 76, And a judging means 79 for performing constant.
上記構成において、スイッチング素子７４のオンオフ制御のオン時間が予め決められた一定時間になるように制御して、電源ピーク検出手段７８の検出パルスが発生した時に、Ｖｃｅピークホールド回路７６の出力電圧を基準電圧発生手段７７の基準電圧と比較することにより、加熱コイル７２上に載置され加熱されている鍋材質、特に鉄系とアルミ系の材質の違いを判定するものである。
しかしながら、前記従来の構成では、スイッチング素子７４のコレクタ−エミッタ間電圧の最大値を検知して加熱されている鍋材質の判定を行う構成であり、鉄系とアルミ系材質のように出力電圧に大きな差が発生する鍋であれば判定可能であるが、大きな差が発生しない、例えば同一の鉄系材質の鍋であり、一定以上の鍋径で加熱調理に適した鍋と小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋の判定等は必ずしも可能とは言えない。電子ジャー炊飯器のように固有に鍋が斡旋されるような機器であれば前記従来の構成にて問題ないが、誘導加熱調理器のように市場で一般に販売されている多種多様の鍋について加熱調理を要求されるような機器においては課題が発生してしまう。 However, in the above-described conventional configuration, the maximum value of the collector-emitter voltage of the switching element 74 is detected to determine the material of the heated pan material. It can be judged if it is a pan where a large difference occurs, but it does not cause a large difference.For example, it is a pan made of the same iron-based material and is suitable for cooking with a pan diameter of a certain size or more, etc. It is not always possible to determine which pan is not suitable for cooking. There is no problem with the conventional configuration as long as it is a device in which a pan is uniquely arranged like an electronic jar rice cooker, but it heats a wide variety of pans that are generally sold in the market like an induction heating cooker. Problems arise in devices that require cooking.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、共振コンデンサの共振電圧をレベル変換して各ホールド手段により最大値および交流電源の零点タイミングでの電圧値を保持し、その差分を出力する差分出力手段の出力電圧を判定電圧発生手段により予め決められた鍋材質判定の判定電圧と比較することにより、加熱コイル上に載置され加熱されている鍋材質を判定するものである。これにより、アルミ系材質と合わせて、鉄系材質でも小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋についても、共振電圧以外の新たな検知要素を追加することなく鍋材質の判定が可能であるため、小型且つ低コストの鍋材質の検知装置を提供す
ることができるものである。
The present invention solves the above-described conventional problem, and converts the resonance voltage of the resonance capacitor to a level, holds the maximum value and the voltage value at the zero point timing of the AC power supply by each holding means, and outputs the difference By comparing the output voltage of the output means with the determination voltage for determining the pot material determined in advance by the determination voltage generating means, the pot material placed on the heating coil and being heated is determined. This makes it possible to determine the pot material without adding a new detection element other than the resonance voltage, even if it is an iron-based material and is not suitable for cooking such as a small-diameter pan or kitchen knife. Therefore, a small and low-cost pan material detection device can be provided.
前記従来の課題を解決するために、交流電源を直流に変換する整流回路と、前記整流回路に接続されて高周波磁界を発生して鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルと共に共振回路を構成する共振コンデンサと、前記共振回路に接続されて共振電流を生成するスイッチング素子と、所定の電力を出力するために前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段と、前記共振コンデンサの共振電圧をレベル変換するレベル変換手段と、前記レベル変換手段の出力電圧最大値を保持するピークホールド手段と、交流電源の零点タイミングを検出して検出パルスを出力する電源パルス検出手段と、前記電源パルス検出手段による零点検出時の前記レベル変換手段の出力電圧値を保持する零点時電圧ホールド手段と、前記ピークホールド手段および前記零点時電圧ホールド手段の各出力電圧の差分を出力する差分出力手段と、鍋材質判定の判定電圧を発生する判定電圧発生手段と、前記差分出力手段の出力電圧を前記判定電圧発生手段の判定電圧と比較することにより前記加熱コイル上に載置された鍋材質の判定を行う材質判定手段とを備える構成としたものである。 In order to solve the conventional problems, a rectifier circuit that converts an alternating current power source into a direct current, a heating coil that is connected to the rectifier circuit and generates a high-frequency magnetic field to heat the pan, and a resonance circuit together with the heating coil A resonance capacitor that is connected to the resonance circuit to generate a resonance current, a control unit that controls on / off of the switching element to output predetermined power, and a level conversion of the resonance voltage of the resonance capacitor Level conversion means; peak hold means for holding the maximum output voltage of the level conversion means; power supply pulse detection means for detecting a zero point timing of an AC power supply and outputting a detection pulse; and zero detection by the power supply pulse detection means Zero-point voltage hold means for holding the output voltage value of the level conversion means at the time, and the peak hold means And a difference output means for outputting a difference between the output voltages of the zero point voltage hold means, a determination voltage generation means for generating a determination voltage for determining the pan material determination, and an output voltage of the difference output means for the determination voltage generation means. It comprises a material judgment means for judging the material of the pan placed on the heating coil by comparing with a judgment voltage.
これにより、アルミ系材質と合わせて、鉄系材質でも小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋についても、共振電圧以外の新たな検知要素を追加することなく鍋材質の判定が可能であるため、小型且つ低コストの鍋材質の検知装置を提供することができるものである。 This makes it possible to determine the pot material without adding a new detection element other than the resonance voltage, even if it is an iron-based material and is not suitable for cooking such as a small-diameter pan or kitchen knife. Therefore, a small and low-cost pan material detection device can be provided.
本発明の誘導加熱調理器は、共振コンデンサの共振電圧をレベル変換して各ホールド手段により最大値および交流電源の零点タイミングでの電圧値を保持し、その差分を出力する差分出力手段の出力電圧を判定電圧発生手段により予め決められた鍋材質判定の判定電圧と比較することにより、加熱コイル上に載置され加熱されている鍋材質を判定するものである。これにより、アルミ系材質と合わせて、鉄系材質でも小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋についても、共振電圧以外の新たな検知要素を追加することなく鍋材質の判定が可能であるため、小型且つ低コストの鍋材質の検知装置を提供できる。 The induction heating cooker of the present invention converts the level of the resonance voltage of the resonance capacitor, holds the maximum value and the voltage value at the zero point timing of the AC power supply by each holding means, and outputs the difference between the output voltages of the difference output means Is compared with the determination voltage of the pot material determination determined in advance by the determination voltage generating means, and the pot material placed on the heating coil and heated is determined. This makes it possible to determine the pot material without adding a new detection element other than the resonance voltage, even if it is an iron-based material and is not suitable for cooking such as a small-diameter pan or kitchen knife. Therefore, a small and low cost pan material detection device can be provided.
第１の発明は、交流電源を直流に変換する整流回路と、前記整流回路に接続されて高周波磁界を発生して鍋を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルと共に共振回路を構成する共振コンデンサと、前記共振回路に接続されて共振電流を生成するスイッチング素子と、所定の電力を出力するために前記スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段と、前記共振コンデンサの共振電圧をレベル変換するレベル変換手段と、前記レベル変換手段の出力電圧最大値を保持するピークホールド手段と、交流電源の零点タイミングを検出して検出パルスを出力する電源パルス検出手段と、前記電源パルス検出手段による零点検出時の前記レベル変換手段の出力電圧値を保持する零点時電圧ホールド手段と、前記ピークホールド手段および前記零点時電圧ホールド手段の各出力電圧の差分を出力する差分出力手段と、鍋材質判定の判定電圧を発生する判定電圧発生手段と、前記差分出力手段の出力電圧を前記判定電圧発生手段の判定電圧と比較することにより前記加熱コイル上に載置された鍋材質の判定を行う材質判定手段とを備えた構成とすることにより、アルミ系材質と合わせて、鉄系材質でも小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋についても、共振電圧以外の新たな検知要素を追加することなく鍋材質の判定が可能であるため、小型且つ低コストの鍋材質の検知装置を提供できる。 A first invention includes a rectifier circuit that converts an alternating current power source into a direct current, a heating coil that is connected to the rectifier circuit and generates a high-frequency magnetic field to heat the pan, and a resonance capacitor that forms a resonance circuit together with the heating coil A switching element that is connected to the resonance circuit and generates a resonance current; a control unit that controls on / off of the switching element to output predetermined power; and a level conversion unit that performs level conversion on the resonance voltage of the resonance capacitor; A peak hold means for holding the maximum output voltage value of the level conversion means, a power supply pulse detection means for detecting a zero point timing of the AC power supply and outputting a detection pulse, and the level at the time of zero point detection by the power supply pulse detection means Zero point voltage hold means for holding the output voltage value of the conversion means, the peak hold means and the zero point voltage The difference output means for outputting the difference between the output voltages of the yield means, the determination voltage generation means for generating the determination voltage for the pot material determination, and the output voltage of the difference output means are compared with the determination voltage of the determination voltage generation means. In addition to aluminum-based materials, iron-based materials can be used for cooking such as small-diameter pans and kitchen knives by using a material determination means for determining the material of the pans placed on the heating coil. Since the pot material can be determined without adding a new detection element other than the resonance voltage even for an unsuitable pan, a small and low-cost pan material detection device can be provided.
第２の発明は、特に、第１の発明において、ピークホールド手段の出力電圧を予め決められた基準電圧と比較して、その結果に応じて判定電圧発生手段の判定電圧レベルを変更する判定電圧変更手段を備えた構成とすることにより、共振電圧の最大値の違いから予め
鉄系とアルミ系材質について判別して、各々異なる判定電圧発生手段の判定電圧レベルに変更することで、同一材質においても鍋径や小物等による加熱調理に対する適合性についての誤判定を減らすことができる。
According to a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the determination voltage for comparing the output voltage of the peak hold means with a predetermined reference voltage and changing the determination voltage level of the determination voltage generation means according to the result. By adopting a configuration that includes a changing means, it is possible to discriminate between iron-based and aluminum-based materials in advance from the difference in the maximum value of the resonance voltage, and to change the determination voltage level of each different determination voltage generating means, so that the same material is used. In addition, it is possible to reduce misjudgment about suitability for cooking by pot diameter or small items.
第３の発明は、特に、第１の発明において、ピークホールド手段の出力電圧を予め決められた基準電圧と比較して、その結果に応じてスイッチング素子の駆動周波数を変更する駆動周波数変更手段を備えた構成とすることにより、共振電圧の最大値の違いから予め鉄系とアルミ系材質について判別して、各々異なるスイッチング素子の駆動周波数に変更することで、同一材質においても鍋径や小物等による加熱調理に対する適合性についての誤判定を減らすことができる。 According to a third invention, in particular, in the first invention, there is provided drive frequency changing means for comparing the output voltage of the peak hold means with a predetermined reference voltage and changing the drive frequency of the switching element according to the result. By adopting the configuration, it is possible to discriminate between iron-based and aluminum-based materials in advance based on the difference in the maximum value of the resonance voltage, and change them to different switching element drive frequencies. The misjudgment about the adaptability with respect to the cooking by heating can be reduced.
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、制御手段は加熱コイルと共振コンデンサにより決定される共振周波数から離れた駆動周波数でスイッチング素子をオンオフ制御し、材質判定手段は前記制御手段による低電力での制御状態において鍋材質の判定を行う構成とすることにより、所定以上の入力電力になると、整流回路後に備えられた平滑コンデンサからの放電エネルギーが大きくなるため平滑電圧も０Ｖ近傍まで放電してしまい、平滑コンデンサからのエネルギー供給を受ける共振電圧の最小値は鍋材質に関わらずほぼ０Ｖとなってしまうため、同一材質であって最大値に差が発生しないような場合の誤判定を防止することができる。 According to a fourth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to third aspects of the invention, the control means performs on / off control of the switching element at a drive frequency separated from the resonance frequency determined by the heating coil and the resonance capacitor, and determines the material. The means is configured to determine the material of the pan in the control state with low power by the control means. When the input power exceeds a predetermined value, the discharge energy from the smoothing capacitor provided after the rectifier circuit becomes large, so that the smoothness is smoothed. The voltage is also discharged to near 0V, and the minimum value of the resonance voltage that receives the energy supply from the smoothing capacitor is almost 0V regardless of the pan material, so that there is no difference in the maximum value with the same material. In this case, it is possible to prevent erroneous determination.
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、材質判定手段により加熱コイル上に載置された鍋材質に異常が認められた場合には、制御手段はスイッチング素子のオンオフ制御を終了して加熱動作停止の制御を行う構成とすることにより、スイッチング素子や共振コンデンサ等の過剰発熱や耐圧以上の電圧印加といった異常状態をなくして、スイッチング素子の破壊等による故障モードを事前に防止することができる。 According to a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, when an abnormality is recognized in the pan material placed on the heating coil by the material judging means, the control means is a switching element. The failure mode due to destruction of the switching element is eliminated by eliminating the abnormal state such as excessive heat generation of the switching element or resonant capacitor or voltage application exceeding the withstand voltage by ending the on / off control of the power supply. Can be prevented in advance.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図であり、図２はピークホールド手段および零点時電圧ホールド手段の回路構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the induction heating cooker according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram of peak hold means and zero-point voltage hold means.
図１に示すように、交流電源１から供給された交流電流を整流するダイオード等からなる整流回路２と、整流回路２の出力から交流成分を取り除くフィルタ３と、フィルタ３に接続され、渦電流を発生させることにより図示しない鍋の加熱を行う加熱コイル４と、加熱コイル４と共に共振回路５を構成する共振コンデンサ６と、共振回路５に接続され、この共振回路５に共振電流を生成するためのスイッチング素子７と、スイッチング素子７をオンオフ制御することにより共振回路５に振動電流を生ぜしめ、所定の印加電圧であるＡＣ２００Ｖの時に、所定の出力電力である３０００Ｗになるように設定する制御手段８と、数百Ｖの電圧が発生している共振コンデンサ６の両端電圧を５Ｖ以下の取り扱い易い電圧にレベル変換するレベル変換手段１６と、レベル変換手段１６の出力最大値を保持するピークホールド手段９と、交流電源１の零点タイミングを検出して検出パルスを出力する電源パルス検出手段１７と、電源パルス検出手段１７による零点検出時のレベル変換手段１６の出力電圧値を保持する零点時電圧ホールド手段１０と、ピークホールド手段９と零点時電圧ホールド手段１０の各出力電圧の差分を出力する差分出力手段１１と、スイッチング素子７のオン時間がある一定時間の時に、小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋の時の差分出力手段１１の出力電圧より高く、一定以上の鍋径で加熱調理に適した鍋の時より低い電圧になるように予め設定された判定電圧を発生する判定電圧発生手段１２と、差分出力手段１１と判定電圧発生手段１２の各出力電圧を比較して鍋の材質判定を行い、
その結果を制御手段８に出力する材質判定手段１３と、スイッチング素子７のオン時間がある一定時間の時に、正規の鍋材質である鉄の時のピークホールド手段９の出力電圧より高く、不正規の鍋材質であるアルミの時より低い電圧になるように予め設定された基準電圧を発生する基準電圧発生手段１４と、ピークホールド手段９と基準電圧発生手段１４の各出力電圧を比較して、判定電圧発生手段１２の判定電圧を、不正規の鍋材質であるアルミの時の差分出力手段１１の出力電圧より高く、加熱調理可能なステンレスの時より低い電圧になるように変更する判定電圧変更手段１５とで構成されている。
As shown in FIG. 1, a rectifier circuit 2 composed of a diode or the like that rectifies an alternating current supplied from an alternating current power supply 1, a filter 3 that removes an alternating current component from the output of the rectifier circuit 2, and an eddy current connected to the filter 3. To generate a resonance current in the resonance circuit 5, which is connected to the resonance circuit 5, the heating coil 4 that heats the pan (not shown) by generating Switching element 7 and control means for generating an oscillating current in the resonance circuit 5 by on / off controlling the switching element 7 and setting the predetermined output power to 3000 W when the predetermined applied voltage is AC 200 V 8 and level conversion for level conversion of the voltage across the resonant capacitor 6 generating a voltage of several hundred volts to a voltage that is easy to handle below 5V Stage 16, peak hold means 9 that holds the maximum output value of level conversion means 16, power supply pulse detection means 17 that detects the zero point timing of AC power supply 1 and outputs a detection pulse, and zero point by power supply pulse detection means 17 Zero-point voltage hold means 10 for holding the output voltage value of the level conversion means 16 at the time of detection, differential output means 11 for outputting the difference between the output voltages of the peak hold means 9 and the zero-point voltage hold means 10, and a switching element When the on-time of 7 is a certain time, it is higher than the output voltage of the differential output means 11 when the pan is not suitable for cooking such as a small-diameter pan or kitchen knife, The determination voltage generation means 12 that generates a determination voltage set in advance so that the voltage is lower than the time, and the output voltages of the difference output means 11 and the determination voltage generation means 12 are compared. Make the material decision of the pot and,
The result is higher than the output voltage of the peak hold means 9 when the material is the regular pan material iron when the on-time of the switching element 7 is a certain time, and the irregularity is output. Compare the output voltage of the reference voltage generating means 14 for generating a reference voltage set in advance so that the voltage is lower than that of aluminum, which is the material of the pot, and the peak hold means 9 and the reference voltage generating means 14, Determination voltage change for changing the determination voltage of the determination voltage generating means 12 to be higher than the output voltage of the differential output means 11 when aluminum is an irregular pot material and lower than when stainless steel is cookable. And means 15.
以下、本実施の形態の動作について説明する。ＡＣ２００Ｖの商用交流電源１の交流は、整流回路２とフィルタ３で直流電源に変換され、加熱コイル４に供給される。鍋材質の検知は、普通加熱調理を開始した直後に行われる。これは、誘導加熱調理器で加熱調理可能な鍋材質は、普通は鉄であることが多く、材質がアルミ系の鍋を加熱コイル４で加熱すると、鉄系の鍋の時よりも更に高い発熱がスイッチング素子７に発生して破壊させてしまう恐れがあるからである。そこで、加熱を開始直後の低出力電力時にて鍋材質を検出して、不正規の鍋の時には加熱を停止させる必要がある。 Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. The AC of the AC 200 V commercial AC power source 1 is converted into a DC power source by the rectifier circuit 2 and the filter 3 and supplied to the heating coil 4. The detection of the pot material is performed immediately after the start of normal cooking. This is because the material of pots that can be cooked with an induction heating cooker is usually iron, and when an aluminum pot is heated by the heating coil 4, it is even more heated than an iron pot. This is because there is a risk that the switching element 7 may be broken. Therefore, it is necessary to detect the material of the pan at the time of low output power immediately after the start of heating, and to stop the heating when the pot is irregular.
その鍋材質の検知は次のようにして行う。まず、制御手段８がスイッチング素子７のオンオフ制御を開始すると、加熱コイル４に共振電流が流れ始めて鍋を加熱し始める。このとき、スイッチング素子７は予め決められた鍋材質検知用のある一定のオン時間にて制御されるが、加熱コイル４と共振コンデンサ６によって決定される共振周波数からは十分離れた駆動周波数でオンオフ制御が行われるため、鍋への印加電力は共振周波数近傍で動作させた時と比較して低出力電力の状態となる。その状態にて、材質が鉄系とアルミ系の鍋をそれぞれ加熱させたときに、図２（ａ）に示すピークホールド手段９の出力電圧と、基準電圧発生手段１４の基準電圧との関係については図３の様になり、両出力電圧は判定電圧変更手段１５に入力される。判定電圧変更手段１５はピークホールド手段９の出力電力を基準電圧発生手段１４の基準電圧と比較し、「ピークホールド手段９の出力電力＜基準電圧発生手段１４の基準電圧」の時には鍋は鉄系の材質であり、「ピークホールド手段９の出力電力＞基準電圧発生手段１４の基準電圧」の時にはアルミ、ステンレス系の材質であると判定し、その結果を判定電圧発生手段１２に出力する。判定電圧発生手段１２は、その結果に応じて内部に備えられたスイッチを切り替えて、各々予め定められた判定電圧に変更する。即ち鉄系の鍋であれば、小径鍋や包丁等を加熱した場合より高く、一定以上の鍋径で加熱調理に適した鍋の時より低くなるような判定電圧に、アルミ、ステンレス系の鍋であれば、アルミ鍋を加熱した場合より高く、ステンレス鍋を加熱した場合より低くなるような判定電圧に切り替える。材質判定手段１３には、差分出力手段１１と判定電圧発生手段１２の両出力電圧が入力されて、差分出力手段１１の出力電圧を判定電圧発生手段１２の判定電圧と比較して判定を行う。 The pot material is detected as follows. First, when the control means 8 starts on / off control of the switching element 7, a resonance current starts to flow through the heating coil 4 to start heating the pan. At this time, the switching element 7 is controlled with a predetermined on-time for detecting the pan material, but is turned on and off at a driving frequency sufficiently away from the resonance frequency determined by the heating coil 4 and the resonance capacitor 6. Since the control is performed, the power applied to the pan is in a state of low output power as compared to when it is operated near the resonance frequency. In this state, when the iron and aluminum pans are heated, the relationship between the output voltage of the peak hold means 9 and the reference voltage of the reference voltage generating means 14 shown in FIG. Is as shown in FIG. 3, and both output voltages are input to the determination voltage changing means 15. The judgment voltage changing means 15 compares the output power of the peak hold means 9 with the reference voltage of the reference voltage generating means 14, and when “the output power of the peak hold means 9 <the reference voltage of the reference voltage generating means 14”, the pan is made of iron. When “output power of peak hold means 9> reference voltage of reference voltage generation means 14”, it is determined that the material is aluminum or stainless steel, and the result is output to determination voltage generation means 12. The determination voltage generation means 12 switches the switch provided inside according to the result, and changes each to the predetermined determination voltage. In other words, in the case of an iron-based pan, the determination voltage is higher than when a small-diameter pan or kitchen knife is heated, and lower than that of a pan suitable for cooking with a pan diameter of a certain size or more. If so, the judgment voltage is switched to be higher than when the aluminum pan is heated and lower than when the stainless pan is heated. Both the output voltages of the difference output unit 11 and the determination voltage generation unit 12 are input to the material determination unit 13, and the determination is performed by comparing the output voltage of the difference output unit 11 with the determination voltage of the determination voltage generation unit 12.
図４に加熱調理に適した一定以上の直径のある鍋と小径鍋（両者とも鉄系の材質である）をそれぞれ加熱させたときの、図５に材質がステンレス系とアルミ系の鍋をそれぞれ加熱させたときの、ピークホールド手段９の出力電圧、零点時電圧ホールド手段１０の出力電圧およびピークホールド手段９と零点時電圧ホールド手段１０の各出力電圧の差分を出力する差分出力手段１１と、判定電圧発生手段１２の判定電圧との関係を示す。ピークホールド手段９の出力電圧は、図２（ａ）に示すような回路構成により、数百Ｖの電圧が発生している共振コンデンサ６の両端電圧を５Ｖ以下の取り扱い易い電圧にレベル変換して、その最大値を保持する。零点時電圧ホールド手段１０の出力電圧は、図２（ｂ）に示すような回路構成により、ブロックＩＣは電源パルス検出手段１７からのパルス電圧をトリガとしてレベル変換手段１６からの出力電圧を通過させるため、交流電源１の零点タイミングでの出力電圧を保持できる。判定電圧発生手段１２によって鉄系の材質と判定された場合には、図４に示すように、材質判定手段１３は「差分出力手段１１の出力電力＜判定電圧発生手段１２の判定電圧」の時には鉄系であっても不正規の鍋である小径鍋であり、
「差分出力手段１１の出力電力＞判定電圧発生手段１２の判定電圧」の時には正規の鍋である一定以上の鍋径の鉄鍋であると判定し、その結果を制御手段８に出力する。同様に判定電圧発生手段１２によってアルミ系の材質と判定された場合には、図５に示すように、材質判定手段１３は「差分出力手段１１の出力電力＜判定電圧発生手段１２の判定電圧」の時には不正規のアルミ系の材質であり、「差分出力手段１１の出力電力＞判定電圧発生手段１２の判定電圧」の時には加熱調理可能なステンレス系の材質であると判定し、その結果を制御手段８に出力する。制御手段８は、その結果に応じてスイッチング素子７を制御する。即ち正規の鍋であればオン時間を上げていき加熱動作を続け、不正規の鍋であれば加熱動作を停止する。
Fig. 4 shows a pan with a diameter greater than a certain size suitable for cooking and a small pan (both are iron-based materials). Fig. 5 shows a pan made of stainless steel and aluminum. Differential output means 11 for outputting the output voltage of the peak hold means 9, the output voltage of the zero point voltage hold means 10 and the difference between the output voltages of the peak hold means 9 and the zero point voltage hold means 10 when heated, The relationship with the determination voltage of the determination voltage generation means 12 is shown. The output voltage of the peak hold means 9 is level-converted to a voltage that can easily be handled at 5 V or less by using a circuit configuration as shown in FIG. , Hold its maximum value. The output voltage of the zero-point voltage hold means 10 has a circuit configuration as shown in FIG. 2B, and the block IC allows the output voltage from the level conversion means 16 to pass through the pulse voltage from the power supply pulse detection means 17 as a trigger. Therefore, the output voltage at the zero point timing of the AC power supply 1 can be held. When the determination voltage generation means 12 determines that the material is iron-based, as shown in FIG. 4, the material determination means 13 indicates that “the output power of the difference output means 11 <the determination voltage of the determination voltage generation means 12”. It is a small pot that is an irregular pot even if it is iron-based,
When “the output power of the difference output means 11> the determination voltage of the determination voltage generation means 12”, it is determined that the iron pot has a certain diameter or larger than the regular pot, and the result is output to the control means 8. Similarly, when the determination voltage generation means 12 determines that the material is aluminum, as shown in FIG. 5, the material determination means 13 determines that “the output power of the difference output means 11 <the determination voltage of the determination voltage generation means 12”. Is determined to be an irregular aluminum-based material, and when “output power of differential output means 11> determination voltage of determination voltage generating means 12”, it is determined that the material is a stainless steel material that can be cooked and the result is controlled. Output to means 8. The control means 8 controls the switching element 7 according to the result. That is, if it is a regular pan, the ON time is increased and the heating operation is continued, and if it is an irregular pan, the heating operation is stopped.
なお、材質判定手段１３および判定電圧変更手段１５による判定は、通常は数回行われ、ノイズ等による検出間違いを防止するようになっている。また、両者はコンパレータとして動作の説明を行ったが、ＡＤコンパレータを使って比較し、判定電圧発生手段１２と基準電圧発生手段１４の出力電圧は制御手段８内にあるＲＯＭ等に記憶させた値を使って構成しても良い。 The determination by the material determination unit 13 and the determination voltage change unit 15 is normally performed several times to prevent detection errors due to noise or the like. In addition, both of the operations have been described as comparators, but comparison is made using an AD comparator, and the output voltages of the determination voltage generation means 12 and the reference voltage generation means 14 are values stored in a ROM or the like in the control means 8. It may be configured using
判定電圧発生手段１２と基準電圧発生手段１４は、抵抗分割による方法が最も簡単であるが、ツェナーダイオード等や、他の基準電圧発生用ＩＣを使って構成しても良い。 The determination voltage generation means 12 and the reference voltage generation means 14 are the simplest by resistance division, but may be configured using a zener diode or other reference voltage generation IC.
以上のように、本実施の形態においては、交流電源１を直流に変換する整流回路２と、整流回路２に接続されて高周波磁界を発生して鍋を加熱する加熱コイル４と、加熱コイル４と共に共振回路５を構成する共振コンデンサ６と、共振回路５に接続されて共振電流を生成するスイッチング素子７と、所定の電力を出力するためにスイッチング素子７をオンオフ制御する制御手段８と、共振コンデンサ６の共振電圧をレベル変換するレベル変換手段１６と、レベル変換手段１６の出力電圧最大値を保持するピークホールド手段９と、交流電源１の零点タイミングを検出して検出パルスを出力する電源パルス検出手段１７と、電源パルス検出手段１７による零点検出時のレベル変換手段１６の出力電圧値を保持する零点時電圧ホールド手段１０と、ピークホールド手段９および零点時電圧ホールド手段１０の各出力電圧の差分を出力する差分出力手段１１と、鍋材質判定の判定電圧を発生する判定電圧発生手段１２と、差分出力手段１１の出力電圧を判定電圧発生手段１２の判定電圧と比較することにより加熱コイル４上に載置された鍋材質の判定を行う材質判定手段１３とを備えた構成とすることにより、アルミ系材質と合わせて、鉄系材質でも小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋についても、共振電圧以外の新たな検知要素を追加することなく鍋材質の判定が可能であるため、小型且つ低コストの鍋材質の検知装置を提供できる。 As described above, in the present embodiment, the rectifier circuit 2 that converts the AC power source 1 into DC, the heating coil 4 that is connected to the rectifier circuit 2 and generates a high-frequency magnetic field to heat the pan, and the heating coil 4 And a resonance capacitor 6 constituting the resonance circuit 5, a switching element 7 connected to the resonance circuit 5 to generate a resonance current, a control means 8 for controlling on / off of the switching element 7 to output predetermined power, and a resonance Level conversion means 16 for level conversion of the resonance voltage of the capacitor 6, peak hold means 9 for holding the output voltage maximum value of the level conversion means 16, and a power supply pulse for detecting the zero point timing of the AC power supply 1 and outputting a detection pulse A detecting means 17 and a zero point voltage holding means 10 for holding the output voltage value of the level converting means 16 when the zero point is detected by the power source pulse detecting means 17; The difference output means 11 that outputs the difference between the output voltages of the peak hold means 9 and the zero point voltage hold means 10, the determination voltage generation means 12 that generates the determination voltage of the pot material determination, and the output voltage of the difference output means 11 By combining the determination voltage with the determination voltage of the determination voltage generation means 12 and the material determination means 13 for determining the material of the pan placed on the heating coil 4, iron is combined with the aluminum-based material. Even for pans that are not suitable for cooking such as small-diameter pans and kitchen knives, it is possible to determine the pan material without adding a new detection element other than the resonance voltage, so a small and low-cost pan material can be used. A detection device can be provided.
また、本実施の形態においては、ピークホールド手段９の出力電圧を予め決められた基準電圧１４と比較して、その結果に応じて判定電圧発生手段１２の判定電圧レベルを変更する判定電圧変更手段１５を備えた構成とすることにより、共振電圧の最大値の違いから予め鉄系とアルミ系材質について判別して、各々異なる判定電圧発生手段１２の判定電圧レベルに変更することで、同一材質においても鍋径や小物等による加熱調理に対する適合性についての誤判定を減らすことができる。 Further, in the present embodiment, determination voltage changing means for comparing the output voltage of the peak hold means 9 with a predetermined reference voltage 14 and changing the determination voltage level of the determination voltage generating means 12 according to the result. With the configuration including 15, the iron-based and aluminum-based materials are discriminated in advance based on the difference in the maximum value of the resonance voltage, and the determination voltage levels of the different determination voltage generating means 12 are changed to the same material. In addition, it is possible to reduce misjudgment about suitability for cooking by pot diameter or small items.
また、本実施の形態においては、制御手段８は加熱コイル４と共振コンデンサ６により決定される共振周波数から離れた駆動周波数でスイッチング素子７をオンオフ制御し、材質判定手段１３は制御手段８による低電力での制御状態において鍋材質の判定を行う構成とすることにより、所定以上の入力電力になると、整流回路２後に備えられた平滑コンデンサ３からの放電エネルギーが大きくなるため平滑電圧も０Ｖ近傍まで放電してしまい、平滑コンデンサ３からのエネルギー供給を受ける共振電圧の最小値は鍋材質に関わらずほぼ０Ｖとなってしまうため、同一材質であって最大値に差が発生しないために判定できな
いような場合の誤判定を、最小値に差の発生する所定以下の入力電力まで下げることで防止することができる。
Further, in the present embodiment, the control means 8 controls the switching element 7 on and off at a drive frequency that is away from the resonance frequency determined by the heating coil 4 and the resonance capacitor 6, and the material determination means 13 is controlled by the control means 8. By adopting a configuration in which the pot material is determined in a control state with electric power, when the input electric power exceeds a predetermined value, the discharge energy from the smoothing capacitor 3 provided after the rectifier circuit 2 increases, so that the smoothing voltage is also close to 0V. Since the minimum value of the resonance voltage that is discharged and receives energy supply from the smoothing capacitor 3 is almost 0 V regardless of the pan material, it cannot be judged because it is the same material and no difference occurs in the maximum value. In this case, it is possible to prevent erroneous determination by reducing the input power to a predetermined value or less that causes a difference in the minimum value.
また、本実施の形態においては、材質判定手段１３により加熱コイル４上に載置された鍋材質に異常が認められた場合には、制御手段８はスイッチング素子７のオンオフ制御を終了して加熱動作停止の制御を行う構成とすることにより、スイッチング素子７や共振コンデンサ６等の過剰発熱や耐圧以上の電圧印加といった異常状態をなくして、スイッチング素子７の破壊等による故障モードを事前に防止することができる。 Further, in this embodiment, when an abnormality is recognized in the material of the pan placed on the heating coil 4 by the material judging means 13, the control means 8 finishes the on / off control of the switching element 7 and performs heating. By adopting a configuration to control the operation stop, abnormal states such as excessive heat generation of the switching element 7 and the resonant capacitor 6 and voltage application exceeding the withstand voltage are eliminated, and a failure mode due to destruction of the switching element 7 is prevented in advance. be able to.
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the induction heating cooker according to the second embodiment of the present invention.
図１に示す判定電圧変更手段１５に換えて図６に示す周波数変更手段６１を備えており、他の概要は実施の形態１とほぼ同様であり、動作内容について異なる部分のみを説明する。 A frequency changing unit 61 shown in FIG. 6 is provided in place of the determination voltage changing unit 15 shown in FIG. 1, and the other outline is almost the same as that of the first embodiment, and only different parts of the operation contents will be described.
周波数変更手段６１はピークホールド手段９の出力電力を基準電圧発生手段１４の基準電圧と比較し、「ピークホールド手段９の出力電力＜基準電圧発生手段１４の基準電圧」の時には鍋は鉄系の材質であり、「ピークホールド手段９の出力電力＞基準電圧発生手段１４の基準電圧」の時にはアルミ、ステンレス系の材質であると判定し、その結果を制御手段８に出力する。制御手段８は、その結果に応じてスイッチング素子７を制御する。即ち鉄系の材質であれば駆動周波数の変更を行わずに材質判定手段１３による判定までを行い、ステンレス、アルミ系の材質であれば駆動周波数を変更した後に材質判定手段１３による判定を行うようにする。判定電圧発生手段１２の判定電圧は、小径鍋や包丁等の加熱調理には適さない鍋の時の差分出力手段１１の出力電圧より高く、一定以上の鍋径で加熱調理に適した鍋の時より低い電圧になるように予め設定されているため、周波数変更手段６１によってステンレス、アルミ系の材質と判定された場合には、不正規の鍋材質であるアルミの時の差分出力手段１１の出力電圧は判定電圧発生手段１２の判定電圧より低く、加熱調理可能なステンレスの時には判定電圧より高くなるように、予め設定された駆動周波数に変更する。 The frequency changing means 61 compares the output power of the peak hold means 9 with the reference voltage of the reference voltage generating means 14, and when “the output power of the peak hold means 9 <the reference voltage of the reference voltage generating means 14”, the pan is made of iron. When the material is “output power of peak hold means 9> reference voltage of reference voltage generating means 14”, it is determined that the material is aluminum or stainless steel, and the result is output to control means 8. The control means 8 controls the switching element 7 according to the result. That is, if the material is iron-based, the determination by the material determining means 13 is performed without changing the driving frequency, and if the material is stainless steel or aluminum, the determination by the material determining means 13 is performed after the driving frequency is changed. To. The determination voltage of the determination voltage generating means 12 is higher than the output voltage of the differential output means 11 when the pan is not suitable for cooking such as a small-diameter pan or a kitchen knife, and is a pan suitable for cooking with a pan diameter greater than a certain value. Since the voltage is preset so as to be lower, when the frequency changing means 61 determines that the material is stainless steel or aluminum, the output of the differential output means 11 when the aluminum is an irregular pan material. The voltage is changed to a preset driving frequency so that the voltage is lower than the determination voltage of the determination voltage generating means 12 and higher than the determination voltage when the cooking is stainless steel.
以上のように、本実施の形態においては、ピークホールド手段９の出力電圧を予め決められた基準電圧１４と比較して、その結果に応じてスイッチング素子７の駆動周波数を変更する駆動周波数変更手段６１を備えた構成とすることにより、共振電圧の最大値の違いから予め鉄系とアルミ系材質について判別して、各々異なるスイッチング素子７の駆動周波数に変更することで、同一材質においても鍋径や小物等による加熱調理に対する適合性についての誤判定を減らすことができる。 As described above, in the present embodiment, the output voltage of the peak hold means 9 is compared with the predetermined reference voltage 14, and the drive frequency changing means for changing the drive frequency of the switching element 7 according to the result. With the configuration including 61, the iron-based and aluminum-based materials are discriminated in advance from the difference in the maximum value of the resonance voltage, and the driving frequencies of the different switching elements 7 are changed, so that the pot diameter of the same material can be changed. It is possible to reduce misjudgment about suitability for cooking by small items and the like.
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、小型且つ低コストにて検知精度の高い鍋材質の検知装置を提供できるため、誘導加熱調理器はもちろんのこと、誘導加熱方式により加熱される電子ジャー炊飯器等の用途にも適用できる。 As described above, since the induction heating cooker according to the present invention can provide a detection device for a pan material with a small size and low cost and high detection accuracy, it is heated by an induction heating method as well as an induction heating cooker. It can also be used for applications such as electronic jar rice cookers.
１ 交流電源
２ 整流回路
３ フィルタ
４ 加熱コイル
５ 共振回路
６ 共振コンデンサ
７ スイッチング素子
８ 制御手段
９ ピークホールド手段
１０ 零点時電圧ホールド手段
１１ 差分出力手段
１２ 判定電圧発生手段
１３ 材質判定手段
１４ 基準電圧発生手段
１５ 判定電圧変更手段
１６ レベル変換手段
１７ 電源パルス検出手段
６１ 周波数変更手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectification circuit 3 Filter 4 Heating coil 5 Resonance circuit 6 Resonance capacitor 7 Switching element 8 Control means 9 Peak hold means 10 Zero point time voltage hold means 11 Difference output means 12 Determination voltage generation means 13 Material determination means 14 Reference voltage generation Means 15 Determination voltage changing means 16 Level converting means 17 Power supply pulse detecting means 61 Frequency changing means
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|---|---|---|---|---|
| CN103607798A (en) * | 2013-11-15 | 2014-02-26 | 美的集团股份有限公司 | A detection method for types of cookers and an electromagnetic heating apparatus |
| KR102028066B1 (en) * | 2019-03-27 | 2019-10-02 | 안순철 | Electric range of induction heating type radiating low elctromagnetic wave |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103607798A (en) * | 2013-11-15 | 2014-02-26 | 美的集团股份有限公司 | A detection method for types of cookers and an electromagnetic heating apparatus |
| KR102028066B1 (en) * | 2019-03-27 | 2019-10-02 | 안순철 | Electric range of induction heating type radiating low elctromagnetic wave |
| WO2020197022A1 (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 안순철 | Low electromagnetic induction heating electric stove |
| CN114323084A (en) * | 2021-12-01 | 2022-04-12 | 广东万家乐燃气具有限公司 | Disinfection cabinet with tableware material reminding function and detection method |
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