JP2011090979A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ回路の過電流状態を、低損失且つ高精度で検知可能にすること。
【解決手段】交流電源１１を整流する整流回路１２と、整流回路１２の出力を平滑する平滑コンデンサ１３と、平滑コンデンサ１３の出力を半導体スイッチ１７、１８を備えて所定の周波数に変換するインバータ回路１４と、半導体スイッチ１７、１８のオン・オフを制御する制御手段２０と、半導体スイッチ１８の飽和電圧を検知する電圧検知手段２１と、制御手段２０が出力する半導体スイッチ１８のオフ信号と電圧検知手段２１の検知電圧に基づき、半導体スイッチ１８を強制停止する過電流保護手段２２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波磁界による誘導加熱を利用して被加熱物の加熱を行う誘導加熱調理器に関するものである。

従来、この種の誘導加熱調理器に備わる過電流保護手段は、半導体スイッチに流れる電流の経路に電流検出手段（電流検出抵抗）を設け、電流検出手段の両端電圧に基づいて過電流状態を検知すると半導体スイッチを強制停止して過電流状態から保護している（例えば、特許文献１参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。

図６に示すように、商用電源３０の整流後に接続される平滑または非平滑コンデンサ３３と、平滑または非平滑コンデンサ３３の両端に接続されて所定の周波数でオン・オフ動作する半導体スイッチ４１、４２と、半導体スイッチ４１、４２に並列に接続されたスナバコンデンサ３７を含むインバータ回路３２と、半導体スイッチ４１、４２に流れる電流の経路に設けた電流検出手段３４と、電流検出手段３４の出力に基づき半導体スイッチ４１、４２の過電流状態を検出して半導体スイッチ４１、４２を強制停止する過電流保護手段４３とで構成されている。

上記構成において、電流検出手段３４は、半導体スイッチ４１、４２に流れる電流の経路のうち半導体スイッチ４１、４２とスナバコンデンサ３７からなる閉回路を除く電流の経路に設けられるため、電流検出手段３４にはスナバコンデンサ３７の短絡電流が流れなくなり、スナバコンデンサ３７の短絡電流を検知することなく半導体スイッチ４１、４２に流れる過電流のみを検知して半導体スイッチ４１、４２を強制停止することができるようになるため、電流検出手段３４の損失を低減するとともに、スナバコンデンサに短絡電流が発生する負荷（鍋など）を加熱しても加熱を継続することが可能であるなどの利点を有している。

特開２００８−２１８３１１号公報

しかしながら、前記従来の構成では、スナバコンデンサ３７の短絡電流を除き、半導体スイッチ４１、４２に流れる全ての電流が電流検出手段３４に流れるため、電流が大きくなるにしたがって電流検出手段３４の損失も大きくなる。

また、誘導加熱調理器の場合、半導体スイッチ４１、４２には数１０Ａの電流が流れるため、電流検出手段３４の抵抗値を大きな値に設計できない。

したがって、過電流の検出精度が悪化するという課題や、家庭用の誘導加熱調理器は静かな家庭環境で使用されるため、電流検出手段３４を冷却するための冷却風による騒音問題が発生する課題を有していた。

更に、整流回路３１および平滑または非平滑コンデンサ３３を共有化して複数のインバ
ータ回路を動作させる方式では、複数のインバータ回路が同時動作中に過電流が発生した場合には故障したインバータ回路の特定ができないため、正常なインバータ回路を含めた全てのインバータ回路の動作を停止させなければならず、使い勝手が悪化するという課題も有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、低損失にて高精度な過電流の検知を可能にするとともに、整流回路および平滑または非平滑コンデンサを共有化して複数のインバータ回路を動作させる方式においても、故障したインバータ回路のみ動作を停止させることが可能な誘導加熱調理器を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの出力を半導体スイッチを用いて所定の周波数に変換するインバータ回路と、前記半導体スイッチのオン・オフを制御する制御手段と、前記半導体スイッチの飽和電圧を検知する電圧検知手段と、前記制御手段が出力する前記半導体スイッチのオフ信号と前記電圧検知手段の検知電圧に基づき、前記半導体スイッチを強制停止する過電流保護手段とを備えたものである。

これによって、制御手段が出力する半導体スイッチへのオフ信号と半導体スイッチに発生する飽和電圧に基づいて半導体スイッチの過電流状態を高精度で検知して、半導体スイッチを強制停止することが可能となるため、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができるとともに、過電流状態の検知に発熱部品が存在せずに冷却構成が不要となるため、安価且つ低騒音な誘導加熱調理器をも同時に提供することができる。

本発明の誘導加熱調理器は、低損失にて高精度な過電流の検知を可能にするとともに、整流回路および平滑または非平滑コンデンサを共有化して複数のインバータ回路を動作させる方式においても、故障したインバータ回路のみ動作を停止させることが可能な誘導加熱調理器を提供することができる。

本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の回路構成を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の電圧検知手段２１の回路構成を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の半導体スイッチのコレクタ電流とコレクタ−エミッタ間の飽和電圧の関係を示す図 本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の半導体スイッチの動作状態と電圧検知手段の検知電圧の関係を示す図 本発明の実施の形態２における誘導加熱調理器の回路構成を示す図 従来の誘導加熱調理器の回路構成を示す図

第１の発明は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの出力を半導体スイッチを用いて所定の周波数に変換するインバータ回路と、前記半導体スイッチのオン・オフを制御する制御手段と、前記半導体スイッチの飽和電圧を検知する電圧検知手段と、前記制御手段が出力する前記半導体スイッチのオフ信号と前記電圧検知手段の検知電圧に基づき、前記半導体スイッチを強制停止する過電流保護手段とを備えることにより、半導体スイッチに発生する飽和電圧に基づいて高精度で過電流状態を検知して半導体スイッチを強制停止することが可能となり、信
頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができるとともに、過電流状態の検知に発熱部品が存在せずに冷却構成が不要となるため、安価且つ低騒音な誘導加熱調理器をも同時に提供することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の整流回路および平滑コンデンサを共有して並列に配置された複数のインバータ回路を備え、前記インバータ回路はそれぞれに過電流保護手段を備えることにより、過電流状態の発生したインバータ回路のみ動作を停止させることが可能となり、故障時でも利便性のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明のインバータ回路は２つの半導体スイッチにより構成される直列回路を１組または複数組備えることにより、直列回路を構成するいずれか一方の半導体スイッチが故障した場合でも、もう一方の半導体スイッチがオフ状態であれば電源は短絡状態とはならず、故障した半導体スイッチを含まないインバータ回路では動作が可能なため、故障時でも利便性のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の過電流保護手段が複数回連続してインバータ回路の過電流状態を検知すると、制御手段は前記インバータ回路の動作を禁止することにより、複数回連続して過電流状態が発生するような不安定な電源環境下（強ノイズ環境下）では機器の使用を制限することが可能なため、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができるとともに、瞬時的な発生には機器の使用を制限することがないため、利便性のよい誘導加熱装置をも同時に提供することができる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の制御手段が出力する半導体スイッチのオン信号と電圧検知手段の検知電圧に基づき、前記半導体スイッチの誤オフを検知する誤オフ検知手段を備え、前記誤オフ検知手段が複数回連続して前記半導体スイッチの誤オフを検知すると、前記制御手段はインバータ回路の動作を禁止することにより、半導体スイッチの誤動作要因である誤オフについても検知を可能とし、複数回連続して発生するような不安定な電源環境下（強ノイズ環境下）では機器の使用を制限することが可能なため、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができる。

第６の発明は、特に、第４または第５の発明の制御手段がインバータ回路の動作を禁止して使用できない旨を表示する表示手段を備えたことにより、使用者に機器の修理等の必要性を認識させて修理を促進させることが可能なため、故障時でも利便性のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。

図１において、交流電源１１と、ブリッジダイオードと入力フィルタを含む整流回路１２と、整流回路１２に接続されるインバータ回路１４と、インバータ回路１４の動作を制御する制御手段２０より構成される。

インバータ回路１４は、交流電源１１の整流後に接続される平滑コンデンサ１３を入力端として、その両端に所定の周波数でオン・オフ動作するＩＧＢＴなどの半導体スイッチ１７、１８の直列接続体が接続される。

半導体スイッチ１７、１８の直列接続体には並列にスナバコンデンサ１９が接続され、さらに半導体スイッチ１８（半導体スイッチ１７であってもよい）には並列に加熱コイル１５と共振コンデンサ１６の直列接続体が接続される。

制御手段２０は半導体スイッチ１７、１８のゲート信号ラインに接続されて、半導体スイッチ１７、１８のオン・オフの制御を行う。

半導体スイッチ１８のコレクタ−エミッタ間には電圧検知手段２１が接続され、電圧検知手段２１の検知電圧は過電流保護手段２２に入力される。過電流保護手段２２には制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号も同時に入力されており、２つの入力に基づいて半導体スイッチ１８の誤動作（誤オン・誤オフ）を検知する。

過電流保護手段２２の出力端子は半導体スイッチ１８のゲート信号ラインに直接接続されて半導体スイッチ１８の強制停止を行うとともに、制御手段２０にも接続されて半導体スイッチ１８の誤動作情報の信号を出力する。

制御手段２０にはＬＥＤなどの表示手段２３が接続され、過電流保護手段２２からの信号入力に基づいて報知動作を行う。なお、過電流保護手段２２は請求項５に記載の誤オフ検知手段を兼ねるものである。

図２は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の電圧検知手段２１の回路構成を示す図である。

図２において、半導体スイッチ１８のコレクタ−エミッタ間に発生する両端電圧は、高速ダイオードＤ１を介して電圧源Ｖｄｄと抵抗器Ｒ１およびコンデンサからなる回路に入力する。

特に、電圧検知手段２１の高速ダイオードＤ１のカソードを半導体スイッチ１８側として接続することで、半導体スイッチ１８のオン時に発生する飽和電圧を検知するとともに、半導体スイッチ１７，１８を介して印加される平滑コンデンサ１３の出力によって、電圧検知手段２１が破壊されることを防止する（半導体スイッチ１７がオン、半導体スイッチ１８がオフの場合など）ことができる。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。

交流電源１１をブリッジダイオードと入力フィルタを含む整流回路１２で整流した入力電圧が平滑コンデンサ１３に充電される。

インバータ回路１４は、半導体スイッチ１７、１８のオン・オフによって加熱コイル１５に所定の周波数の高周波電流を発生させる。

半導体スイッチ１７、１８は平滑コンデンサ１３を短絡しないようにデッドタイム２マイクロ秒の間隔を設けて、排他的にオン・オフさせている。また、半導体スイッチ１７、１８の駆動周波数を固定して導通時間を可変することで高周波電力の制御を行っている。

これは２口の誘導加熱調理器の場合に、インバータ回路１４の駆動周波数を同一とすることで、駆動周波数差によるうなり可聴音の発生を抑制することが可能となるためである。

ただし、インバータ回路１４の駆動周波数を可変しても高周波電力が制御可能であることは言うまでもないことである。

半導体スイッチ１７、１８がノイズなどによる誤動作で同時導通してしまうと、平滑コンデンサ１３が短絡されて半導体スイッチ１７、１８には数１００Ａの過電流が流れるために破壊に至り、誘導加熱調理器が使用できなくなる問題がある。

この問題を解決するために、半導体スイッチ１８のコレクタ−エミッタ間に電圧検知手段２１を設け、電圧検知手段２１の検知電圧と制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号に基づいて過電流状態を検知し、半導体スイッチ１８を強制停止させる過電流保護手段２２を設けている。

図３は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の半導体スイッチ１７、１８のコレクタ電流とコレクタ−エミッタ間飽和電圧の関係を示す図である。

図３において、半導体スイッチ１７、１８は、コレクタ電流が大きくなるにしたがってコレクタ−エミッタ間の飽和電圧も大きくなるという傾向がある。点Ａはコレクタ電流が定格値のポイント、点Ｂは過電流状態と判定するポイントであり、飽和電圧が点Ｂを越えて大きくなれば半導体スイッチ１８を強制停止させる。

図４は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の半導体スイッチの動作状態と電圧検知手段の検知電圧の関係を示す図であり、半導体スイッチ１８の動作状態による電圧検知手段２１の検知電圧の変化を示している。

図４において、半導体スイッチ１８の動作状態を３つ（状態１、状態２、状態３）に分け、電圧検知手段２１の検知電圧と制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号に基づいて、過電流保護手段２２による検知方法を説明する。

なお、制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８へのゲート信号は、「Ｈ」パルスが半導体スイッチ１８のオン、「Ｌ」パルスがオフにそれぞれ対応するものとする。

まず、半導体スイッチ１８の通常動作を表す状態１（通常動作）について説明する。

前述したように、半導体スイッチ１７、１８は平滑コンデンサ１３を短絡しないようにデッドタイム２マイクロ秒の間隔を設けて排他的にオン・オフするように動作させるため、半導体スイッチ１７、１８を同時にオンさせない、すなわち制御手段２０からは「Ｈ」パルスを同時に出力しないように制御している。

半導体スイッチ１８がオン時における電圧検知手段２１の出力は、半導体スイッチ１８のオン時に発生するコレクタ−エミッタ間電圧は、図３に示す点Ａで飽和するため、点Ａの飽和電圧値に高速ダイオードＤ１の約０．６Ｖ（高速ダイオードに発生する順電圧）が加算された電圧値が出力される。

また、半導体スイッチ１８のオフ時における電圧検知手段２１の出力は、半導体スイッチ１８のコレクタ−エミッタ間には平滑コンデンサ１３の出力が印加されるため、高速ダイオードが動作せずに電圧源Ｖｄｄの出力がそのまま出力される。

よって、状態１（通常動作）においては、過電流保護手段２２は、前述した「制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号が「Ｈ」パルス、且つ、電圧検知手段２１の検知電圧は点Ａ＋０．６Ｖ」および「制御手段２０から出力される半導体スイッ
チ１８のゲート信号が「Ｌ」パルス、且つ、電圧検知手段２１の検知電圧は電圧源Ｖｄｄの出力」の２つの状態を半導体スイッチ１８の正常動作と検知して、正常動作中には半導体スイッチ１８のゲート信号に対する制限（半導体スイッチ１８の強制停止）を行わない。

次に、半導体スイッチ１８の誤オン動作を表す状態２（誤オン動作）について説明する。

制御手段２０からゲート信号「Ｌ」パルスを出力した状態（半導体スイッチ１８をオフ）において、制御手段２０の出力端子と半導体スイッチ１８のゲート端子間のラインに何らかのノイズが混入して半導体スイッチ１８の誤オンが発生した場合（図４の状態２に示す「誤オン」の状態）は、半導体スイッチを介して平滑コンデンサ１３が短絡されて半導体スイッチ１７、１８を含むインバータ回路１４には数１００Ａの過電流が流れる。

この過電流状態の時の電圧検知手段２１の出力電圧値は、前述したように、半導体スイッチ１７、１８には、コレクタ電流が大きくなるにしたがってコレクタ−エミッタ間の飽和電圧も大きくなるという傾向があるため、図３に示すように、過電流状態では点Ａを超える点Ｂにて飽和して、電圧検知手段２１により点Ｂの電圧値に約０．６Ｖ（高速ダイオードに発生する順電圧）が加算された電圧値が出力される。

過電流保護手段２２は、「制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号が「Ｌ」パルス、且つ、電圧検知手段２１の検知電圧は点Ｂ＋０．６Ｖ」の状態を半導体スイッチ１８の誤オン動作と検知して、半導体スイッチ１８のゲート信号に対して制限を行い、半導体スイッチ１８を強制停止させる。

これにより半導体スイッチ１７、１８の同時オンが回避されてインバータ回路１４に流れる電流は急激に０Ａまで減少するため、半導体スイッチ１７、１８の破壊を回避することができる。

半導体スイッチ１８の強制停止後、過電流保護手段２２は、状態１（通常動作）で説明した「制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号が「Ｌ」パルス、且つ電圧検知手段２１の検知電圧は電圧源Ｖｄｄの出力」の状態を検知し、半導体スイッチ１８のゲート信号に対する制限を解除して半導体スイッチ１８を動作可能にするため、ノイズによる半導体スイッチ１８の誤オン動作が瞬時的なものであれば、その後は通常動作を継続することができる。

半導体スイッチ１８の誤オン動作が所定期間内に連続して発生する場合には、過電流保護手段２２は内包するカウンタによって検知回数を数え、所定期間内に所定回数を超えれば、その旨を制御手段２０に信号出力する。

制御手段２０は、過電流保護手段２２からの信号入力に基づき半導体スイッチ１７、１８へのゲート信号出力を停止させてインバータ回路１４の動作を禁止するとともに、表示手段２３を表示させて報知動作を行う。

次に、半導体スイッチ１８の誤オフ動作を表す状態３（誤オフ動作）について説明する。

状態３は、制御手段２０からゲート信号「Ｈ」パルスを出力した状態（半導体スイッチ１８がオン）において、制御手段２０の出力端子と半導体スイッチ１８のゲート端子間のラインに何らかのノイズが混入して半導体スイッチ１８の誤オフが発生した場合は、過電
流保護手段２２は、「制御手段２０から出力される半導体スイッチ１８のゲート信号が「Ｈ」パルス、且つ電圧検知手段２１の検知電圧は電圧源Ｖｄｄの出力」の状態入力に基づいて半導体スイッチ１８の誤オフ動作と検知する。図４の状態３（誤オフ動作）に示す「誤オフ」の状態になる。

半導体スイッチ１８の誤オフ動作が所定期間内に連続して発生する場合には、過電流保護手段２２は内包するカウンタによって検知回数を数え、所定期間内に所定回数を超えれば、その旨を制御手段２０に信号出力する。

制御手段２０は、過電流保護手段２２からの信号入力に基づき半導体スイッチ１７、１８へのゲート信号出力を停止させてインバータ回路１４の動作を禁止するとともに、表示手段２３を表示させて報知動作を行う。

なお、本実施の形態では、半導体スイッチ１８に電圧検知手段２１を設けたが、半導体スイッチ１７に、あるいは両方に電圧検知手段２１を設けた場合でも同様の効果が得られるのは言うまでもないことである。

以上のように、本実施の形態においては、交流電源１１を整流する整流回路１２と、整流回路１２の出力を平滑する平滑コンデンサ１３と、平滑コンデンサ１３の出力を半導体スイッチ１７、１８を用いて所定の周波数に変換するインバータ回路１４と、半導体スイッチ１７、１８のオン・オフを制御する制御手段２０と、半導体スイッチ１７、１８の飽和電圧を検知する電圧検知手段２１と、制御手段２０が出力する半導体スイッチ１７、１８のオフ信号と電圧検知手段２１の検知電圧に基づき、半導体スイッチ１７、１８を強制停止する過電流保護手段２２とを備えたことにより、半導体スイッチ１７、１８に発生する飽和電圧に基づいて高精度で過電流状態を検知して半導体スイッチ１７、１８を強制停止することが可能なため、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができるとともに、過電流状態の検知に発熱部品が存在せずに冷却構成が不要となるため、安価且つ低騒音な誘導加熱調理器をも同時に提供することができる。

また、本実施の形態においては、過電流保護手段２２が複数回連続してインバータ回路１４の過電流状態を検知すると、制御手段２０はインバータ回路１４の動作を禁止することにより、複数回連続して過電流状態が発生するような不安定な電源環境下（強ノイズ環境下）では機器の使用を制限することが可能なため、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができるとともに、瞬時的な発生には機器の使用を制限することがないため、利便性のよい誘導加熱装置をも同時に提供することができる。

また、本実施の形態においては、制御手段２０が出力する半導体スイッチ１７、１８のオン信号と電圧検知手段２１の検知電圧に基づき、半導体スイッチ１７、１８の誤オフを検知する誤オフ検知手段２２を備え、誤オフ検知手段２２が複数回連続して半導体スイッチ１７、１８の誤オフを検知すると、制御手段２０はインバータ回路１４の動作を禁止することにより、半導体スイッチの誤動作要因である誤オフについても検知を可能とし、複数回連続して発生するような不安定な電源環境下（強ノイズ環境下）では機器の使用を制限することが可能なため、信頼性の高い誘導加熱調理器を提供することができる。

また、本実施の形態においては、制御手段２０がインバータ回路１４の動作を禁止して使用できない旨を表示する表示手段２３を備えたことにより、使用者に機器の修理等の必要性を認識させて修理を促進させることが可能なため、故障時でも利便性のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。実施の形態１と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図５において、インバータ回路１４ａ、１４ｂは、整流回路１２および平滑コンデンサ１３を共有して並列に配置されている。インバータ回路１４ａ、１４ｂの内部構成に関しては省略して記載しているが、実施の形態１と同様に、２つの半導体スイッチの直列接続体とスナバコンデンサ、および加熱コイルと共振コンデンサの直列接続体により構成される。

インバータ回路１４ａ、１４ｂには、電圧検知手段２１ａ、２１ｂと過電流保護手段２２ａ、２２ｂと表示手段２３ａ、２３ｂをそれぞれ備えており、インバータ回路１４ａ、１４ｂはそれぞれ過電流状態を検知して半導体スイッチを強制停止する。

半導体スイッチのオン・オフの制御を行う制御手段２０は、インバータ回路１４ａ、１４ｂで共有する構成としている。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。
過電流保護手段２２ａ、２２ｂによる過電流状態の検知方法については実施の形態１と同様なことから省略し、ここではインバータ回路１４ａに過電流状態が所定期間内に連続して発生し、制御手段２０によりインバータ回路１４ａの動作が禁止された場合について説明する。

過電流状態や半導体スイッチの自己発熱による温度上昇、またはオフ時に発生する過電圧による耐圧破壊などで半導体スイッチが短絡故障する場合、２つの半導体スイッチの直列接続体のうち、まず片方の半導体スイッチが短絡故障して、次にもう一方の半導体スイッチがオン状態になった時に過電流が半導体スイッチに流れるため、過電流保護手段２２ａ、２２ｂがない状態では過電流により半導体スイッチの直列接続体の両方ともが破壊に至ることが多い。

このとき、平滑コンデンサ１３は半導体スイッチを介して短絡状態となるため、整流回路１２および平滑コンデンサ１３を共有して並列に配置する構成では、過電流により故障したインバータ回路１４ａのみならず正常なインバータ回路１４ｂも動作できなくなってしまう。

そこで、過電流保護手段２２ａによってインバータ回路１４ａの過電流状態を検知して緊急停止させることにより、２つの半導体スイッチの直列接続体のうち一方は故障に至らない場合が多くなる。

過電流状態が所定期間内に連続して発生する場合は、制御手段２０によりインバータ回路１４ａの動作を禁止することで、もう一方の正常なインバータ回路１４ｂの動作を継続させることが可能となる。

なお、本実施の形態では、２石式のハーフブリッジ回路で説明したが、２つの半導体スイッチの直列接続体を持つインバータ回路では同様の効果が期待できるため、例えば４石のフルブリッジ回路でも同様の効果が得られるのは言うまでもないことである。

以上のように、本実施の形態においては、整流回路１２および平滑コンデンサ１３を共有して並列に配置された複数のインバータ回路１４ａ、１４ｂを備え、インバータ回路１４ａ、１４ｂはそれぞれに過電流保護手段２２ａ、２２ｂを備えたことにより、過電流状態の発生したインバータ回路１４ａのみ動作を停止させることが可能なため、故障時でも
利便性のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

また、本実施の形態においては、インバータ回路１４ａ、１４ｂは２つの半導体スイッチにより構成される直列接続体を１組または複数組備えたことにより、直列接続体を構成するいずれか一方の半導体スイッチが故障した場合でも、もう一方の半導体スイッチがオフ状態であれば平滑コンデンサ１３は短絡状態とはならず、故障した半導体スイッチを含まないインバータ回路１４ｂでは動作を継続させることが可能なため、故障時でも利便性のよい誘導加熱調理器を提供することができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、半導体スイッチに発生する飽和電圧に基づいて高精度で過電流状態を検知し、整流回路を共有化して複数のインバータ回路を動作させる方式においても故障したインバータ回路のみ動作を停止させることが可能となるので、インバータを使用した機器全般への用途に適用できる。

１１ 交流電源
１２ 整流回路
１３ 平滑コンデンサ
１４ インバータ回路
１７、１８ 半導体スイッチ
２０ 制御手段
２１ 電圧検知手段
２２ 過電流保護手段
２３ 表示手段

Claims (6)

1. 交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの出力を半導体スイッチを用いて所定の周波数に変換するインバータ回路と、前記半導体スイッチのオン・オフを制御する制御手段と、前記半導体スイッチの飽和電圧を検知する電圧検知手段と、前記制御手段が出力する前記半導体スイッチのオフ信号と前記電圧検知手段の検知電圧に基づき、前記半導体スイッチを強制停止する過電流保護手段とを備えた誘導加熱調理器。
2. 整流回路および平滑コンデンサを共有して並列に配置された複数のインバータ回路を備え、前記インバータ回路はそれぞれに過電流保護手段を備えた請求項１に記載の誘導加熱調理器。
3. インバータ回路は２つの半導体スイッチにより構成される直列回路を１組または複数組備えた請求項１または２に記載の誘導加熱調理器。
4. 過電流保護手段が複数回連続してインバータ回路の過電流状態を検知すると、制御手段は前記インバータ回路の動作を禁止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
5. 制御手段が出力する半導体スイッチのオン信号と電圧検知手段の検知電圧に基づき、前記半導体スイッチの誤オフを検知する誤オフ検知手段を備え、前記誤オフ検知手段が複数回連続して前記半導体スイッチの誤オフを検知すると、前記制御手段はインバータ回路の動作を禁止する請求項１〜４のいずれか１項に記載の誘導加熱調理器。
6. 制御手段がインバータ回路の動作を禁止して使用できない旨を表示する表示手段を備えた請求項４または５に記載の誘導加熱調理器。

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