JP2012238408A - Induction heating apparatus - Google Patents

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Teruo Hayashinaka
輝雄 林中
Daisuke Sawada
大輔 澤田
Yuji Fujii
裕二 藤井
Yoshihiro Yamashita
佳洋 山下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To discriminate a material and a shape of a load with high accuracy when discriminating the material and the shape of each of the loads placed on two heating coils, respectively, in a circuit configuration that includes input current detection means for detecting a value of an input current supplied from an AC power source shared among a plurality of inverter circuits.SOLUTION: An induction heating apparatus comprises: a first heating coil 8 and a second heating coil 9; a first inverter circuit 4 and a second inverter circuit 5; a control part 13 performing output control of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 depending on an output from input current detection means 3; and a load discrimination part 12 discriminating a material and a shape of each of loads placed on the first heating coil 8 and the second heating coil 9, respectively. The control part 13 stops, while the load discrimination part 12 is discriminating the material and the shape of the load placed on one of the first heating coil 8 and the second heating coil 9, an output from the inverter circuit supplying a high frequency current to the other heating coil.

Description

本発明は、誘導加熱方式により加熱される負荷の材質および形状を判別する手段を備えた誘導加熱装置に関するものである。   The present invention relates to an induction heating apparatus provided with means for discriminating the material and shape of a load heated by an induction heating method.

従来、この種の誘導加熱装置は、交流電源からの入力電流や、インバータ回路に発生する電圧の値を検出することにより、加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状を判別するというものがある(例えば特許文献1参照)。   Conventionally, this type of induction heating device discriminates the material and shape of a load placed on a heating coil by detecting the value of an input current from an AC power supply or a voltage generated in an inverter circuit. (See, for example, Patent Document 1).

また、交流電源からの入力電流を検出する入力電流検出手段と整流回路を各々1つ備えた回路に対し、2つのインバータ回路を並列接続して構成することで回路を小型化するというものもある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, there is also a circuit in which two inverter circuits are connected in parallel to a circuit having one input current detection means for detecting an input current from an AC power source and one rectifier circuit, thereby reducing the size of the circuit. (For example, refer to Patent Document 2).

以下、その従来例について図5と図6を用いて説明する。   The conventional example will be described below with reference to FIGS.

図5は、特許文献1に記載された従来の誘導加熱装置の回路構成図である。交流電源101を直流に変換する直流電源回路102と、一対の第1のスイッチング素子104、第2のスイッチング素子105とこの一対の第1のスイッチング素子104、第2のスイッチング素子105の一つに並列に接続された加熱コイル106および共振コンデンサ108からなる直列回路を有し、一対の第1のスイッチング素子104、第2のスイッチング素子105を交互にオン、オフして加熱コイル106に高周波電流を供給するインバータ回路113と、直流電源回路102に入力する電流を検出する入力電流検出手段103と、共振コンデンサ108に流れる電流を検出する電流検出手段107により検出された電流のピーク値に比例した出力を生成する負荷電流検出回路112と、インバータ回路113に発生する電圧を検出するインバータ電圧検出回路109と、予め鍋114の材質に応じて設定された複数の発振周波数のうちのいずれかの周波数を発振し、調理が開始されてから予め設定された時間に達すると、直流電源回路102に入力する電流値とインバータ回路113に発生する電圧値に基づいて加熱コイル106上の異常の有無を判別し、その結果に基づいて鍋114の材質を判別してその材質に応じた周波数を選択して発振させ、所定の上昇率を有する信号を予め設定された時間まで出力し、その後、設定された電力に応じて制御信号を出力する制御手段111と、制御手段111により選択された周波数と制御信号に基づいて、加熱コイル106に設定された電力が得られるようにすると共に、インバータ回路113の加熱コイル106の電力を徐々に上昇させる駆動信号を生成してインバータ回路113に出力するインバータ駆動手段110と、から構成されている。   FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a conventional induction heating apparatus described in Patent Document 1. One of the DC power supply circuit 102 that converts the AC power supply 101 into DC, the pair of first switching elements 104 and the second switching element 105, and the pair of first switching elements 104 and second switching element 105 It has a series circuit composed of a heating coil 106 and a resonant capacitor 108 connected in parallel. A pair of first switching element 104 and second switching element 105 are alternately turned on and off to supply a high-frequency current to the heating coil 106. Output proportional to the peak value of the current detected by the supplied inverter circuit 113, the input current detection means 103 for detecting the current input to the DC power supply circuit 102, and the current detection means 107 for detecting the current flowing through the resonant capacitor 108 Voltage generated in the load current detection circuit 112 and the inverter circuit 113 When the inverter voltage detection circuit 109 to detect and any one of a plurality of oscillation frequencies set in advance according to the material of the pan 114 are oscillated, and when a preset time is reached after cooking is started, The presence or absence of abnormality on the heating coil 106 is determined based on the current value input to the DC power supply circuit 102 and the voltage value generated in the inverter circuit 113, and the material of the pan 114 is determined based on the result, and according to the material. The control unit 111 that oscillates by selecting a frequency and outputs a signal having a predetermined rate of increase until a preset time, and then outputs a control signal according to the set power, and is selected by the control unit 111 Based on the frequency and the control signal, the power set for the heating coil 106 can be obtained, and the power of the heating coil 106 of the inverter circuit 113 can be obtained. Gradually generates a drive signal for raising the inverter driving unit 110 for output to the inverter circuit 113, and a.

上記構成において、制御手段111は、加熱コイル106上が異常であると判断した場合はインバータ駆動手段110を停止させ、異常でないと判断した場合は鍋114の材質を判別してその材質に応じた周波数を選択して発振させる共に、負荷電流検出回路112の出力が予め設定した値以下となるように、インバータ駆動手段110の駆動信号の導通比を変化させることで、鍋114の材質が異なっても、機器にストレスをかけることなく、効率よく加熱することが可能となる。   In the above configuration, the control unit 111 stops the inverter driving unit 110 when it is determined that the heating coil 106 is abnormal, and determines the material of the pan 114 according to the material when it is determined that the heating coil 106 is not abnormal. The pot 114 is made of different materials by changing the conduction ratio of the drive signal of the inverter drive means 110 so that the frequency is selected and oscillated, and the output of the load current detection circuit 112 is not more than a preset value. However, it is possible to heat efficiently without applying stress to the device.

図6は、特許文献2に記載された従来の誘導加熱装置の回路構成図である。交流電源201を整流する整流回路202と、整流回路202の出力を高周波電力に変換し第1の加熱コイル206に電流を印加する第1のインバータ回路204と、整流回路202の出力を高周波電力に変換し第2の加熱コイル207に電流を印加する第2のインバータ回路205と、交流電源201からの入力電流を検出する電流検出手段203と、電流検出手段
203の出力に応じて第1のインバータ回路204および第2のインバータ回路205内の複数の半導体スイッチの導通時間を制御する制御手段208と、から構成されている。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a conventional induction heating apparatus described in Patent Document 2. A rectifier circuit 202 that rectifies the AC power supply 201, a first inverter circuit 204 that converts the output of the rectifier circuit 202 into high-frequency power and applies a current to the first heating coil 206, and an output of the rectifier circuit 202 into high-frequency power. A second inverter circuit 205 that converts and applies a current to the second heating coil 207, a current detection unit 203 that detects an input current from the AC power supply 201, and a first inverter according to the output of the current detection unit 203 The circuit 204 and the control means 208 which controls the conduction | electrical_connection time of the some semiconductor switch in the 2nd inverter circuit 205 are comprised.

上記構成において、第1のインバータ回路204または第2のインバータ回路205の入力電流が目標値に達した後、他方のインバータ回路との同時動作を行うことで、2つのインバータ回路に対し整流回路202と電流検知手段203を共用化しても、第1のインバータ回路204および第2のインバータ回路205のそれぞれに所定の電力を供給することができる。   In the above configuration, after the input current of the first inverter circuit 204 or the second inverter circuit 205 reaches the target value, the rectifier circuit 202 is connected to the two inverter circuits by performing simultaneous operation with the other inverter circuit. Even if the current detection means 203 is shared, predetermined power can be supplied to each of the first inverter circuit 204 and the second inverter circuit 205.

特開2002−075623号公報JP 2002-075623 A 特開2010−212052号公報JP 2010-212052 A

しかしながら、前記従来の構成では、2つのインバータ回路に対し、電流検知手段を共用化した回路構成において、交流電源から供給された入力電流の値を検出し、その結果を基に加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合、検出した入力電流値が2つのインバータ回路に供給される電流値の総和となっているため、2つのインバータ回路を同時に動作させた状態で片方の加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状を判別することが困難である、という課題を有していた。   However, in the conventional configuration, in the circuit configuration in which the current detection means is shared for the two inverter circuits, the value of the input current supplied from the AC power source is detected, and the result is mounted on the heating coil. When determining the material and shape of the installed load, the detected input current value is the sum of the current values supplied to the two inverter circuits, so one of the two inverter circuits is operated simultaneously. There is a problem that it is difficult to determine the material and shape of the load placed on the heating coil.

本発明は、従来の課題を解決するもので、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、高精度に材質および形状の判別を行う誘導加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the conventional problems, and in a circuit configuration in which an input current detection means for detecting an input current supplied from an AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits, the output of the input current detection means An object of the present invention is to provide an induction heating device that can determine the material and shape of the load placed on the heating coil on the basis of the result with high accuracy.

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、交流電源を直流に変換する整流回路と、高周波磁界を発生して負荷を加熱する第1および第2の加熱コイルと、前記第1および第2の加熱コイルの各々と第1および第2の共振回路を構成する第1および第2の共振コンデンサと、前記第1および第2の加熱コイルのそれぞれに対応し、前記整流回路に並列に接続され、前記整流回路の出力電圧を入力する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路に供給される入力電流の総和を検出する1つの入力電流検出手段と、前記入力電流検出手段の出力に応じて前記第1および第2のインバータ回路の出力制御を行う制御部と、前記第1および第2のインバータ回路にそれぞれ発生する負荷の材質および形状に応じて変化する物理量を検出する第1および第2の制御要素検出手段と、前記入力電流検出手段および前記第1または第2の制御要素検出手段の出力に基づき前記第1および第2の加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状を各々判別する負荷判別部と、を備え、前記制御部は、前記負荷判別部が前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行っている間は、他方の加熱コイルに高周波電流を供給する側のインバータ回路の出力を停止するようにしたものである。   In order to solve the conventional problem, an induction heating device of the present invention includes a rectifier circuit that converts an alternating current power source into direct current, first and second heating coils that generate a high frequency magnetic field and heat a load, Corresponding to each of the first and second heating coils, the first and second resonance capacitors constituting the first and second resonance circuits, and each of the first and second heating coils, the rectifier circuit Are connected in parallel to each other, and the first and second inverter circuits for inputting the output voltage of the rectifier circuit and one input current detection for detecting the sum of the input currents supplied to the first and second inverter circuits Means, a control unit that performs output control of the first and second inverter circuits according to the output of the input current detecting means, and materials of loads generated in the first and second inverter circuits, respectively First and second control element detection means for detecting a physical quantity that changes according to the state, and the first and second control element detection means based on the outputs of the input current detection means and the first or second control element detection means. A load discriminating unit for discriminating the material and shape of the load placed on the heating coil, and the control unit is configured to load the load discriminating unit placed on the first or second heating coil. While the material and the shape are determined, the output of the inverter circuit on the side supplying the high-frequency current to the other heating coil is stopped.

これによって、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、高精度に材質および形状の判別を行うことができる。   Thus, in a circuit configuration in which the input current detection means for detecting the input current supplied from the AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits, the inverter circuit is placed on the heating coil based on the output result of the input current detection means. Even when the material and shape of the applied load are determined, the material and shape can be determined with high accuracy.

本発明の誘導加熱装置は、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、高精度に材質および形状の判別を行うことができる。   The induction heating apparatus according to the present invention is configured to heat a plurality of inverter circuits based on an output result of the input current detection means in a circuit configuration in which an input current detection means for detecting an input current supplied from an AC power source is shared. Even when determining the material and shape of the load placed on the coil, the material and shape can be determined with high accuracy.

本発明の実施の形態1における誘導加熱調装置の回路構成図The circuit block diagram of the induction heating control apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における誘導加熱装置の動作フローチャートOperation flow chart of induction heating apparatus in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における誘導加熱装置の負荷の材質および形状判別時の第1および第2のインバータ回路に供給される電流変化グラフGraph of current change supplied to first and second inverter circuits when determining the material and shape of the load of the induction heating device in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における誘導加熱装置の負荷材質判定領域図Load material determination region diagram of induction heating device in Embodiment 1 of the present invention 特許文献1における従来の誘導加熱装置の回路構成図The circuit block diagram of the conventional induction heating apparatus in patent document 1 特許文献2における従来の誘導加熱装置の回路構成図The circuit block diagram of the conventional induction heating apparatus in patent document 2

第1の発明は、交流電源を直流に変換する整流回路と、高周波磁界を発生して負荷を加熱する第1および第2の加熱コイルと、前記第1および第2の加熱コイルの各々と第1および第2の共振回路を構成する第1および第2の共振コンデンサと、前記第1および第2の加熱コイルのそれぞれに対応し、前記整流回路に並列に接続され、前記整流回路の出力電圧を入力する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路に供給される入力電流の総和を検出する1つの入力電流検出手段と、前記入力電流検出手段の出力に応じて前記第1および第2のインバータ回路の出力制御を行う制御部と、前記第1および第2のインバータ回路にそれぞれ発生する負荷の材質および形状に応じて変化する物理量を検出する第1および第2の制御要素検出手段と、前記入力電流検出手段および前記第1または第2の制御要素検出手段の出力に基づき前記第1および第2の加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状を各々判別する負荷判別部と、を備え、前記制御部は、前記負荷判別部が前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行っている間は、他方の加熱コイルに高周波電流を供給する側のインバータ回路の出力を停止するようにした誘導加熱装置である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit that converts an alternating current power source into a direct current, first and second heating coils that generate a high-frequency magnetic field to heat a load, each of the first and second heating coils, Corresponding to each of the first and second resonance capacitors constituting the first and second resonance circuits and the first and second heating coils, and connected in parallel to the rectifier circuit, the output voltage of the rectifier circuit According to the output of the first and second inverter circuits, one input current detecting means for detecting the sum of the input currents supplied to the first and second inverter circuits, and the output of the input current detecting means A control unit that performs output control of the first and second inverter circuits, and a first output that detects a physical quantity that changes according to the material and shape of the load generated in each of the first and second inverter circuits. And a second control element detection means, a material of a load placed on the first and second heating coils based on outputs of the input current detection means and the first or second control element detection means, and A load discriminating unit that discriminates each of the shapes, and the control unit, while the load discriminating unit discriminates the material and shape of the load placed on the first or second heating coil, This is an induction heating device that stops the output of the inverter circuit on the side that supplies high-frequency current to the other heating coil.

これによって、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する前記入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、前記負荷の材質判別を行っている間のそれぞれのインバータ回路に供給される入力電流を正確に検出することができるため、高精度に前記負荷の材質および形状の判別を行うことができる。   Thus, in a circuit configuration in which the input current detection means for detecting the input current supplied from the AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits, the inverter circuit is mounted on the heating coil based on the output result of the input current detection means. Even when determining the material and shape of the placed load, it is possible to accurately detect the input current supplied to each inverter circuit during the material determination of the load. The material and shape of the load can be determined.

第2の発明は、特に、第1の発明において、負荷判別部は、第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行う時に前記第1または第2の加熱コイルのうち少なくとも1つが加熱動作を行っていた場合、制御部が加熱動作を行っている側の加熱コイルに対応するインバータ回路の出力を停止し、入力電流検出手段によって検出される入力電流が所定の値まで下がった後に、前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行うようにしたものである。   In a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the load determination unit determines the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. When at least one of them is performing the heating operation, the control unit stops the output of the inverter circuit corresponding to the heating coil on the side performing the heating operation, and the input current detected by the input current detection means is a predetermined value. After the value is lowered to the value, the material and shape of the load placed on the first or second heating coil are discriminated.

これによって、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する前記入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、前記入力電流検出手段の回路における残留電荷による影響を受けることなく、高精度に前
記負荷の材質および形状の判別を行うことができる。
Thus, in a circuit configuration in which the input current detection means for detecting the input current supplied from the AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits, the inverter circuit is mounted on the heating coil based on the output result of the input current detection means. Even when the material and shape of the placed load are discriminated, the material and shape of the load can be discriminated with high accuracy without being affected by residual charges in the circuit of the input current detecting means.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、第1の制御要素検出手段が第1の加熱コイルの共振電流を検出する第1の共振電流検出手段、第2の制御要素検出手段が第2の加熱コイルの共振電流を検出する第2の共振電流検出手段であり、負荷判別部は、前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行う時に判別対象側の加熱コイルが加熱動作を行っていた場合、制御部が同判別対象側のインバータ回路の出力を停止し、同判別対象側の共振電流検出手段によって検出される共振電流が所定の値まで下がった後に前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行うようにしたものである。   In particular, according to a third invention, in the first or second invention, the first control element detection means detects the resonance current of the first heating coil, and the second control element detection means. The means is a second resonance current detection means for detecting the resonance current of the second heating coil, and the load determination unit determines the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. Sometimes, when the heating coil on the discrimination target side is performing a heating operation, the control unit stops the output of the inverter circuit on the discrimination target side, and the resonance current detected by the resonance current detecting means on the discrimination target side is a predetermined value. The material and shape of the load placed on the first or second heating coil are discriminated after the value is lowered to the value.

これによって、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果と前記第1または第2の共振電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、前記第1または第2の共振電流検出手段の回路における残留電荷および第1または第2の共振回路における残留電荷による影響を受けることなく、高精度に前記負荷の材質および形状の判別を行うことができる。   Thus, in a circuit configuration in which the input current detection means for detecting the input current supplied from the AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits, the output result of the input current detection means and the first or second resonance Even when determining the material and shape of the load placed on the heating coil based on the output result of the current detection means, the residual charge in the circuit of the first or second resonance current detection means and the first or second The material and shape of the load can be determined with high accuracy without being affected by the residual charge in the resonance circuit 2.

第4の発明は、特に、第1または第2の発明において、第1の制御要素検出手段が第1の共振コンデンサの共振電圧を検出する第1の共振電圧検出手段、第2の制御要素検出手段が第2の共振コンデンサの共振電圧を検出する第2の共振電圧検出手段であり、負荷判別部は、前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行う時に判別対象側の加熱コイルが加熱動作を行っていた場合、制御部が同判別対象側のインバータ回路の出力を停止し、同判別対象側の共振電圧検出手段によって検出される共振電圧が所定の値まで下がった後に前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行うようにしたものである。   In particular, according to a fourth invention, in the first or second invention, the first control element detection means detects the resonance voltage of the first resonance capacitor, and the second control element detection means. The means is a second resonance voltage detection means for detecting the resonance voltage of the second resonance capacitor, and the load determination unit determines the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. Sometimes, when the heating coil on the discrimination target side is performing a heating operation, the control unit stops the output of the inverter circuit on the discrimination target side, and the resonance voltage detected by the resonance voltage detection means on the discrimination target side is a predetermined value. The material and shape of the load placed on the first or second heating coil are discriminated after the value is lowered to the value.

これによって、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成において、前記入力電流検出手段の出力結果と前記共振電圧検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、前記第1または第2の共振電圧検出手段の回路における残留電荷および第1または第2の共振回路における残留電荷による影響を受けることなく、高精度に前記負荷の材質および形状の判別を行うことができる。   Thus, in a circuit configuration in which input current detection means for detecting input current supplied from an AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits, the output result of the input current detection means and the output result of the resonance voltage detection means Even when determining the material and shape of the load placed on the heating coil based on the above, the residual charge in the circuit of the first or second resonance voltage detecting means and the residual charge in the first or second resonance circuit The material and shape of the load can be determined with high accuracy without being affected by electric charges.

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、本発明の第1の実施の形態における誘導加熱装置の回路構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of the induction heating apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図1において、本発明の第1の実施の形態における誘導加熱装置は、交流電源1を直流に変換する整流回路2と、高周波磁界を発生して負荷を加熱する第1の加熱コイル8および第2の加熱コイル9と、第1の加熱コイル8および第2の加熱コイル9の各々と第1の共振回路10および第2の共振回路11を構成する第1の共振コンデンサ6および第2の共振コンデンサ7と、第1の加熱コイル8および第2の加熱コイル9のそれぞれに対応し、整流回路2に並列に接続され、整流回路2の出力電圧を入力する第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5と、第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される入力電流の総和を検出するカレントトランス等からなる1つの入力電流検出手段3と、入力電流検出手段3の出力に応じて第1のインバータ回路4および第2の
インバータ回路5の出力制御を行う制御部13と、第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5にそれぞれ発生する負荷の材質および形状に応じて変化する物理量を検出する第1の制御要素検出手段14および第2の制御要素検出手段15と、入力電流検出手段3および第1の制御要素検出手段14または第2の制御要素検出手段15の出力に基づき第1の加熱コイル8および第2の加熱コイル9上に載置された負荷の材質および形状を各々判別する負荷判別部12とで構成されている。
In FIG. 1, an induction heating apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a rectifier circuit 2 that converts an AC power source 1 into DC, a first heating coil 8 that generates a high-frequency magnetic field and heats a load, and a first heating coil 8. Two heating coils 9, the first heating coil 8 and the second heating coil 9, the first resonance circuit 10 and the second resonance circuit 11 constituting the first resonance circuit 10 and the second resonance circuit 11, respectively. A first inverter circuit 4 and a second inverter corresponding to the capacitor 7 and each of the first heating coil 8 and the second heating coil 9 are connected in parallel to the rectifier circuit 2 and input the output voltage of the rectifier circuit 2. Inverter circuit 5, one input current detecting means 3 comprising a current transformer or the like for detecting the sum of input currents supplied to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5, and an input current detecting means 3 for controlling the output of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 in accordance with the output of the first inverter circuit 4, the material of the load generated in each of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5, and First control element detection means 14 and second control element detection means 15 for detecting a physical quantity that changes according to the shape, input current detection means 3 and first control element detection means 14 or second control element detection A load discriminating unit 12 discriminates the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 and the second heating coil 9 based on the output of the means 15.

第1のインバータ回路4は第1のスイッチング手段16を、第2のインバータ回路5は第2のスイッチング手段17をそれぞれ含み、制御部13が第1のスイッチング手段16および第2のスイッチング手段17を駆動することで、整流回路2で整流および平滑された直流電流が高周波交流電流に変換され、インバータ回路から第1の加熱コイル8および第2の加熱コイル9へ高周波交流電流が供給される。   The first inverter circuit 4 includes first switching means 16, the second inverter circuit 5 includes second switching means 17, and the control unit 13 includes the first switching means 16 and the second switching means 17. By driving, the direct current rectified and smoothed by the rectifier circuit 2 is converted into a high frequency alternating current, and the high frequency alternating current is supplied from the inverter circuit to the first heating coil 8 and the second heating coil 9.

また、制御部13は、入力電流検出手段3が検出した入力電流が所望の値となるように制御するため、第1のスイッチング手段16または第2のスイッチング手段17の駆動周波数あるいは導通時間を増減させている。   The control unit 13 increases or decreases the drive frequency or conduction time of the first switching means 16 or the second switching means 17 in order to control the input current detected by the input current detection means 3 to have a desired value. I am letting.

以上のように構成された誘導加熱装置において、以下、図2〜4を用いて、その動作、作用を説明する。   The operation and action of the induction heating apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS.

図2は、本発明の第1の実施の形態における誘導加熱装置の動作のフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart of the operation of the induction heating apparatus in the first embodiment of the present invention.

図2において、まず誘導加熱装置は電源スイッチが入ると加熱待ち状態の待機モードとなる。そしてステップ10(S10)にて、加熱が開始されるまで、待機モード状態を継続する。   In FIG. 2, first, when the power switch is turned on, the induction heating device enters a standby mode waiting for heating. In step 10 (S10), the standby mode state is continued until heating is started.

加熱開始スイッチ(図示せず)にて加熱開始されるとステップ20(S20)にて、第1の加熱コイル8上の負荷判別実行指令の有無を確認する。第1の加熱コイル8上の負荷判別実行指令が有る場合、ステップ30(S30)にて第2のインバータ回路5の出力を停止し、ステップ40(S40)にて第1の加熱コイル8に載置された負荷の材質および形状の判別を行う。   When heating is started by a heating start switch (not shown), the presence / absence of a load determination execution command on the first heating coil 8 is confirmed in step 20 (S20). When there is a load determination execution command on the first heating coil 8, the output of the second inverter circuit 5 is stopped in step 30 (S30), and the first heating coil 8 is mounted in step 40 (S40). The material and shape of the placed load are determined.

ステップ40(S40)では、第1のインバータ回路4に供給される電流と、その他、電気的な特性などを用いて、第1の加熱コイル8に載置された負荷の材質や形状の判別を行う。   In step 40 (S40), the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 are determined using the current supplied to the first inverter circuit 4 and other electrical characteristics. Do.

次に、ステップ50(S50)にて、第2の加熱コイル9上の負荷判別実行指令の有無を確認する。第2の加熱コイル9上の負荷判別実行指令が有る場合、ステップ60(S60)にて第1のインバータ回路4の出力を停止し、ステップ70(S70)にて第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状の判別を行う。   Next, in step 50 (S50), the presence / absence of a load determination execution command on the second heating coil 9 is confirmed. If there is a load determination execution command on the second heating coil 9, the output of the first inverter circuit 4 is stopped in step 60 (S60), and the second heating coil 9 is mounted in step 70 (S70). The material and shape of the placed load are determined.

ステップ70(S70)では、ステップ40(S40)と同様に、第2のインバータ回路5に供給される電流と、その他、電気的な特性などを用いて、第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質や形状の判別を行う。   In step 70 (S70), as in step 40 (S40), the current is supplied to the second inverter circuit 5 and other electrical characteristics are used to place it on the second heating coil 9. The material and shape of the load is determined.

次に、ステップ20(S20)に戻り、上記のステップ20(S20)からステップ70(S70)の動作を繰り返す。   Next, returning to step 20 (S20), the operations from step 20 (S20) to step 70 (S70) are repeated.

図3は、本発明の第1の実施の形態における負荷の材質および形状判別時の第1のイン
バータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される電流変化グラフであり、図4は、本発明の実施の形態1における負荷材質判定領域図である。
FIG. 3 is a graph showing changes in current supplied to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 when determining the material and shape of the load according to the first embodiment of the present invention. It is a load material determination area | region figure in Embodiment 1 of invention.

図3において、上段のグラフは第1のインバータ回路4に供給される電流の時間変化を、中段のグラフは第2のインバータ回路5に供給される電流の時間変化を、下段のグラフは入力電流検出手段3により検出される電流の時間変化、つまり第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される電流の総和の時間変化を示す。   In FIG. 3, the upper graph shows the time change of the current supplied to the first inverter circuit 4, the middle graph shows the time change of the current supplied to the second inverter circuit 5, and the lower graph shows the input current. The time change of the current detected by the detection means 3, that is, the time change of the sum of the currents supplied to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 is shown.

図3では1例として、第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合を示す。   As an example, FIG. 3 shows a case where the material and shape of the load placed on the second heating coil 9 are determined.

図3に示すように、入力電流検出手段3は第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される電流の総和を検出するので、第2のインバータ回路5から高周波電流を供給されている第2の加熱コイル9に載置された負苛の材質および形状判別を行っている間は、第1の加熱コイル8に高周波電流を供給する第1のインバータ回路4の出力を停止することで、入力電流検出手段3の出力値が第2のインバータ回路5に供給される電流値に対応した値をとるようになり、第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5に供給される電流値を基に行う負荷の材質および形状判別を高精度に行うことができるようになる。   As shown in FIG. 3, since the input current detection means 3 detects the sum of the currents supplied to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5, it is supplied with a high frequency current from the second inverter circuit 5. The output of the first inverter circuit 4 for supplying a high-frequency current to the first heating coil 8 is stopped while the material and shape of the negative caliper placed on the second heating coil 9 is being discriminated. Thus, the output value of the input current detection means 3 takes a value corresponding to the current value supplied to the second inverter circuit 5 and is supplied to the first inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5. The material and shape of the load can be determined with high accuracy based on the current value.

第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状の判別では、材質に関してはアルミニウム、鉄・磁性ステンレス、非磁性ステンレスなどの判別を行い、形状に関してはナイフなどの小物、小径鍋、無負荷などの判別を行えばよい。   In the discrimination of the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9, the material is discriminated such as aluminum, iron / magnetic stainless steel, non-magnetic stainless steel, etc., and the shape is a knife. What is necessary is just to distinguish small items, such as a small diameter pan, no load.

具体的な判別方法としては、例えば、本実施の形態では、第1の制御要素検出手段14または第2の制御要素検出手段15をそれぞれ第1の共振コンデンサ6または第2の共振コンデンサ7の共振電圧検出手段として、第1のスイッチング手段16または第2のスイッチング手段17の駆動周波数および導通時間を一定条件で動作させた時の、入力電流検出手段3の出力と対応するインバータ回路側の共振電圧検出手段の出力特性により、図4に示すような材質および形状の判別領域を決めて判別を行っている。   As a specific determination method, for example, in the present embodiment, the first control element detection means 14 or the second control element detection means 15 is used as the resonance of the first resonance capacitor 6 or the second resonance capacitor 7, respectively. As the voltage detection means, the resonance voltage on the inverter circuit side corresponding to the output of the input current detection means 3 when the driving frequency and conduction time of the first switching means 16 or the second switching means 17 are operated under constant conditions. Based on the output characteristics of the detection means, a discrimination region of material and shape as shown in FIG. 4 is determined and discriminated.

この時の第1のスイッチング手段16または第2のスイッチング手段17の駆動周波数および導通時間は、例えば本実施の形態では、駆動周波数を23kHz、導通時間を4μsecとしている。   For example, in this embodiment, the driving frequency and the conduction time of the first switching means 16 or the second switching means 17 are 23 kHz and the conduction time is 4 μsec.

判別結果から加熱不適合負荷であると判別した場合は対応する加熱コイルによる加熱を停止させ、加熱適合負荷と判別した場合は判別した負荷の材質や形状に基づいて対応するインバータ回路の出力を調節し、回路にかかるストレスを軽減している。   If it is determined that the load is a heating incompatible load, the heating by the corresponding heating coil is stopped.If the load is determined to be a heating compatible load, the output of the corresponding inverter circuit is adjusted based on the determined load material and shape. , Reduce the stress on the circuit.

また、負荷判別部12は、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状判別を行う時に第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9のうち少なくとも1つが加熱動作を行っていた場合、制御部13が加熱動作を行っている側の加熱コイルに対応するインバータ回路の出力を停止し、入力電流検出手段3によって検出される入力電流が、負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値まで下がった後に、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状判別を行っている。   Further, the load discriminating unit 12 determines whether the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 is the first heating coil 8 or the second heating coil 9. When at least one of the heating operations is performed, the control unit 13 stops the output of the inverter circuit corresponding to the heating coil on the heating operation side, and the input current detected by the input current detection means 3 is the load The material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 are discriminated after the value is lowered to a predetermined value that does not hinder the discrimination of the material and shape.

これによって、入力電流検出手段3の出力結果に基づいて第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、入力電流検出手段3の回路における残留電荷による影響を受けることなく、高精度に負荷の材質お
よび形状の判別を行うことができる。
Accordingly, even when the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 are determined based on the output result of the input current detection means 3, the input current detection means 3 is used. The material and shape of the load can be determined with high accuracy without being affected by the residual charge in the circuit.

これは、カレントトランス等からなる入力電流検出手段3は、交流電源1の供給する電流の各周期における最大振幅のタイミングを推測してその時の電流値の検知を行うピークホールドという方法を採用しており、推測した最大振幅のタイミングと実際の最大振幅のタイミングが多少ずれても最大振幅時の電流値に近い値を検出できるようにするため、入力電流検出手段3の回路はコンデンサ等を用いることで電子回路の時定数を大きくして最大振幅時の電流値を維持するようにしている。   This is because the input current detection means 3 composed of a current transformer or the like employs a method called peak hold which estimates the timing of the maximum amplitude in each cycle of the current supplied by the AC power supply 1 and detects the current value at that time. In order to be able to detect a value close to the current value at the maximum amplitude even if the estimated maximum amplitude timing is slightly different from the actual maximum amplitude timing, a capacitor or the like is used for the circuit of the input current detection means 3. Therefore, the time constant of the electronic circuit is increased to maintain the current value at the maximum amplitude.

したがって、第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5の出力を停止しても入力電流検出手段3の検出する電流値は回路の残留電荷の影響で瞬間的にゼロに下がるわけではなくゆっくりと下がるので、停止直後に負荷の材質および形状判別を行う場合、意図せぬ電流値を検出し、負荷の材質および形状を誤判別してしまう可能性があるが、入力電流検出手段3による電流値が所定の値に下がるまで待つことでこれを避けることができる。   Therefore, even when the output of the first inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5 is stopped, the current value detected by the input current detecting means 3 does not instantaneously drop to zero due to the influence of the residual charge of the circuit, but slowly. Therefore, when determining the material and shape of the load immediately after stopping, there is a possibility that an unintended current value is detected and the material and shape of the load are erroneously determined. However, the current value by the input current detecting means 3 is This can be avoided by waiting until it falls to a predetermined value.

なお、負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値の例としては、対象とする検知回路のインバータ回路不動作時の初期値などが挙げられる。また、回路不動作時の初期値まで値が低下するのに長時間を要するようであれば、予め決めた図4に示すような材質および形状の判別領域における入力電流検出手段3の出力要素の最大値の25パーセントの値を負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値とするなど、回路構成に応じて定めればよい。   An example of the predetermined value that does not hinder the determination of the material and shape of the load includes an initial value when the inverter circuit of the target detection circuit is not operating. Further, if it takes a long time for the value to decrease to the initial value when the circuit is not operating, the output element of the input current detecting means 3 in the predetermined region for determining the material and shape as shown in FIG. A value of 25% of the maximum value may be determined according to the circuit configuration, such as a predetermined value that does not hinder the determination of the material and shape of the load.

また、第1の制御要素検出手段14が第1の加熱コイル8の共振電流を検出する第1の共振電流検出手段(図示せず)、第2の制御要素検出手段15が第2の加熱コイル9の共振電流を検出する第2の共振電流検出手段(図示せず)であり、前記第1の共振電流検出手段および第2の共振電流検出手段はカレントトランス等からなり、負荷判別部12は、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状判別を行う時に判別対象側の加熱コイルが加熱動作を行っていた場合、制御部13が同判別対象側のインバータ回路の出力を停止し、同判別対象側の共振電流検出手段によって検出される共振電流が負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値まで下がった後に、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状判別を行っている。   Further, the first control element detection means 14 detects first resonance current detection means (not shown) for detecting the resonance current of the first heating coil 8, and the second control element detection means 15 indicates the second heating coil. 9 is a second resonance current detection means (not shown) for detecting the resonance current, and the first resonance current detection means and the second resonance current detection means comprise a current transformer or the like. When the heating coil on the discrimination target side performs the heating operation when the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 is discriminated, the control unit 13 After the output of the inverter circuit on the side is stopped and the resonance current detected by the resonance current detection means on the discrimination target side falls to a predetermined value that does not hinder the discrimination of the material and shape of the load, the first heating is performed Coil 8 or second Doing the material of the placement of the heating coil 9 load and pattern discrimination.

これによって、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、第1の共振回路10または第2の共振回路11の残留電荷による影響を受けることなく、高精度に前記負荷の材質および形状の判別を行うことができる。   Thereby, even when the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 are determined, the residual charge of the first resonance circuit 10 or the second resonance circuit 11 is determined. The material and shape of the load can be determined with high accuracy without being affected by the above.

これは、カレントトランス等からなる前記第1および第2の共振電流検出手段は、前述のピークホールドという方法で共振電流を検出しているため、入力電流検出手段3の回路と同様、電子回路の時定数を大きくして最大振幅時の電流値を維持するようにしており、第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5の出力を停止しても前記第1の共振電流検出手段または第2の共振電流検出手段の検出する電流値は回路の残留電荷の影響で瞬間的にゼロに下がるわけではなくゆっくりと下がる。   This is because the first and second resonance current detection means including a current transformer detect the resonance current by the above-described method of peak hold, and therefore, similar to the circuit of the input current detection means 3, The current value at the maximum amplitude is maintained by increasing the time constant, and even if the output of the first inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5 is stopped, the first resonance current detecting means or the first The current value detected by the resonance current detecting means 2 does not instantaneously decrease to zero due to the influence of the residual charge of the circuit but slowly decreases.

したがって、停止直後に負荷の材質および形状判別を行う場合、意図せぬ電流値を検出し、負荷の材質および形状を誤判別してしまう可能性があるが、負荷の材質および形状判別が行われる対象側の共振電流検出手段による電流値が所定の値に下がるまで待つことでこれを避けることができる。   Therefore, when determining the material and shape of the load immediately after stopping, there is a possibility that an unintended current value is detected and the material and shape of the load are erroneously determined. This can be avoided by waiting until the current value by the resonance current detecting means decreases to a predetermined value.

また、第1の共振回路10または第2の共振回路11は、回路に供給される電流を停止しても少しの間は回路内で共振電流が流れるので、負荷の材質および形状判別時に意図せぬ電流値を検出し、負荷の材質および形状を誤判別してしまう可能性があるが、負荷の材質および形状判別が行われる対象側の共振電流検出手段による電流値が所定の値に下がるまで待つことでこれを避けることができる。   Further, since the resonance current flows in the first resonance circuit 10 or the second resonance circuit 11 in the circuit for a short time even when the current supplied to the circuit is stopped, it is not intended when determining the material and shape of the load. The load material and shape may be misidentified, but wait until the current value by the resonance current detection means on the target side where the load material and shape are identified falls to a predetermined value. This can be avoided.

なお、負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値の例としては、対象とする検知回路のインバータ回路不動作時の初期値などが挙げられる。また、回路不動作時の初期値まで値が低下するのに長時間を要するようであれば、予め決めた図4に示すような材質および形状の判別領域における共振電圧検出手段の出力要素を共振電流検出手段の出力に置き換えた判別領域において、共振電流検出手段の出力要素の最大値の25パーセントの値を負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値とするなど、回路構成に応じて定めればよい。   An example of the predetermined value that does not hinder the determination of the material and shape of the load includes an initial value when the inverter circuit of the target detection circuit is not operating. Also, if it takes a long time for the value to decrease to the initial value when the circuit is not operating, the output element of the resonant voltage detecting means in the predetermined region for determining the material and shape as shown in FIG. In the discrimination area replaced with the output of the current detection means, the circuit configuration is such that the value of 25% of the maximum value of the output element of the resonance current detection means is a predetermined value that does not interfere with the discrimination of the load material and shape. It may be determined accordingly.

また、第1の制御要素検出手段14が第1の共振コンデンサ6の共振電圧を検出する第1の共振電圧検出手段(図示せず)、第2の制御要素検出手段15が第2の共振コンデンサ7の共振電圧を検出する第2の共振電圧検出手段(図示せず)であり、前記第1および第2の共振電圧検出手段は複数の抵抗による分圧回路等からなり、負荷判別部12は、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状判別を行う時に判別対象側の加熱コイルが加熱動作を行っていた場合、制御部13が同判別対象側のインバータ回路の出力を停止し、同判別対象側の共振電圧検出手段によって検出される共振電圧が負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値まで下がった後に、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9に載置された負荷の材質および形状判別を行っている。   Further, the first control element detection means 14 detects first resonance voltage detection means (not shown) for detecting the resonance voltage of the first resonance capacitor 6, and the second control element detection means 15 indicates second resonance capacitor. 7 is a second resonance voltage detection means (not shown) for detecting the resonance voltage, and the first and second resonance voltage detection means are composed of a voltage dividing circuit by a plurality of resistors, etc. When the heating coil on the discrimination target side performs the heating operation when the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 is discriminated, the control unit 13 After the output of the inverter circuit on the side is stopped and the resonance voltage detected by the resonance voltage detecting means on the discrimination target side has dropped to a predetermined value that does not hinder the discrimination of the material and shape of the load, the first heating is performed Coil 8 or second Doing material and shape determination of the placed load heating coil 9.

これによって、入力電流検出手段3の出力結果と負荷の材質および形状判別が行われる対象側の共振電圧出手段の出力結果に基づいて同判別対象側の加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、第1の共振回路10または第2の共振回路11の残留電荷による影響を受けることなく、高精度に負荷の材質および形状の判別を行うことができる。   Thereby, based on the output result of the input current detection means 3 and the output result of the resonance voltage output means on the target side where the load material and shape are determined, the material of the load placed on the heating coil on the determination target side Even when the shape is determined, the material and shape of the load can be determined with high accuracy without being affected by the residual charge of the first resonance circuit 10 or the second resonance circuit 11.

これは、抵抗を用いた分圧回路等からなる前記第1の共振電圧検出手段および第2の共振電圧検出手段は、前述のピークホールドという方法で共振電圧を検出しているため、入力電流検出手段3の回路と同様、電子回路の時定数を大きくして最大振幅時の電圧値を維持するようにしている。   This is because the first resonance voltage detection means and the second resonance voltage detection means including a voltage dividing circuit using a resistor detect the resonance voltage by the above-described method of peak hold, so that the input current detection is performed. Similar to the circuit of means 3, the time constant of the electronic circuit is increased to maintain the voltage value at the maximum amplitude.

したがって、第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5の出力を停止しても前記第1または第2の共振電圧検出手段の検出する電圧値は回路の残留電荷の影響で瞬間的にゼロに下がるわけではなくゆっくりと下がるので、停止直後に負荷の材質および形状判別を行う場合、意図せぬ電圧値を検出し、負荷の材質および形状を誤判別してしまう可能性があるが、負荷の材質および形状判別が行われる対象側の共振電圧検出手段による電流値が所定の値に下がるまで待つことでこれを避けることができる。   Therefore, even if the output of the first inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5 is stopped, the voltage value detected by the first or second resonance voltage detecting means is instantaneously zero due to the influence of the residual charge of the circuit. When the load material and shape are determined immediately after stopping, there is a possibility that an unintended voltage value is detected and the load material and shape are misidentified. This can be avoided by waiting until the current value by the resonance voltage detecting means on the target side where the shape determination is performed falls to a predetermined value.

また、第1の共振回路10または第2の共振回路11は、回路に供給される電圧を停止しても少しの間は回路内で共振電圧が発生するので、負荷の材質および形状判別時に意図せぬ電圧値を検出し、負荷の材質および形状を誤判別してしまう可能性があるが、負荷の材質および形状判別が行われる対象側の共振電圧検出手段による電圧値が所定の値に下がるまで待つことでこれを避けることができる。   In addition, the first resonant circuit 10 or the second resonant circuit 11 generates a resonant voltage in the circuit for a short time even when the voltage supplied to the circuit is stopped. There is a possibility of detecting an unexpected voltage value and misidentifying the material and shape of the load, but wait until the voltage value by the resonance voltage detecting means on the target side where the material and shape of the load are determined falls to a predetermined value. This can be avoided.

なお、負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値の例としては、対象とする検知回路のインバータ回路不動作時の初期値などが挙げられる。また、回路不動作時の初期値まで値が低下するのに長時間を要するようであれば、予め決めた図4に示すような材質および形状の判別領域における共振電圧検出手段の出力要素の最大値の25パーセントの値を負荷の材質および形状の判別に支障をきたさない所定の値とするなど、回路構成に応じて定めればよい。   An example of the predetermined value that does not hinder the determination of the material and shape of the load includes an initial value when the inverter circuit of the target detection circuit is not operating. If it takes a long time for the value to decrease to the initial value when the circuit is not operating, the maximum output element of the resonance voltage detection means in the predetermined material and shape discrimination region as shown in FIG. A value of 25% of the value may be determined according to the circuit configuration, such as a predetermined value that does not hinder the determination of the material and shape of the load.

なお、ここでは第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5の2つのインバータ回路に対し、交流電源1から第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される入力電流を検出する入力電流検出手段3を共用化した回路構成において、入力電流検出手段3の出力結果に基づいて第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合の例を示したが、入力電流検出手段3が1つに対して第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5と同様のインバータ回路の個数が2つ以上であればよく、2つに限定するものではない。   Here, the input current supplied from the AC power supply 1 to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 is detected for the two inverter circuits of the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5. In the circuit configuration in which the input current detection means 3 is shared, the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 based on the output result of the input current detection means 3 Although the example in the case of performing the determination has been shown, it is sufficient that the number of inverter circuits similar to the first inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5 is two or more for one input current detection means 3. The number is not limited to two.

なお、入力電流検出手段3が1つと、第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5とを備えた回路構成に対し、整流回路2の個数は1つ以上あればよく、1つに限定するものではない。   It should be noted that the number of rectifier circuits 2 may be one or more as compared with a circuit configuration including one input current detecting means 3 and the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5, and is limited to one. Not what you want.

なお、本発明における誘導加熱装置は、誘導加熱調理機器などを指すが、電磁誘導の原理を利用して負荷を加熱する装置であればよく、特に限定するものではない。   In addition, although the induction heating apparatus in this invention points out induction heating cooking appliances etc., it should just be an apparatus which heats a load using the principle of electromagnetic induction, and it does not specifically limit it.

なお、負荷の材質および形状判別は、交流電源1から第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される電流と、第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9の共振電流や、第1の共振コンデンサ6または第2の共振コンデンサ7の共振電圧などの特性を組み合わせて行うことが可能であり、ここでは、第1のインバータ回路4および第2のインバータ回路5に供給される電流と、その他、電気的な特性などを用いて行うとしたが、負荷の材質および形状の判別ができる手段であればよく、特に限定するものではない。   The material and shape of the load are determined by the current supplied from the AC power source 1 to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5 and the resonance current of the first heating coil 8 or the second heating coil 9. It is possible to combine the characteristics such as the resonance voltage of the first resonance capacitor 6 or the second resonance capacitor 7, and here, the characteristics are supplied to the first inverter circuit 4 and the second inverter circuit 5. However, it is not particularly limited as long as it is a means capable of discriminating the material and shape of the load.

以上のように、第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5に対して交流電源1から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段3を共用化した回路構成において、入力電流検出手段3の出力結果に基づいて第1の加熱コイル8または第2の加熱コイル9上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、負荷の材質判別を行っている間の第1のインバータ回路4または第2のインバータ回路5のそれぞれに供給される入力電流を正確に検出することができるため、高精度に負荷の材質および形状の判別を行うことができる。   As described above, in the circuit configuration in which the input current detection means 3 for detecting the input current supplied from the AC power supply 1 to the first inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5 is shared, the input current detection means Even when the material and shape of the load placed on the first heating coil 8 or the second heating coil 9 are determined based on the output result 3, the first while the load material is being determined. Since the input current supplied to each of the inverter circuit 4 or the second inverter circuit 5 can be accurately detected, the material and shape of the load can be determined with high accuracy.

以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、複数のインバータ回路に対し、交流電源から供給された入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成において、入力電流検出手段の出力結果に基づいて加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状の判別を行う場合でも、高精度に材質および形状の判別を行うことができるので、複数のインバータ回路に対し、交流電源からインバータ回路に供給される入力電流を検出する入力電流検出手段を共用化した回路構成の誘導加熱装置の用途に有効である。   As described above, the induction heating device according to the present invention has an output of the input current detection means in a circuit configuration in which the input current detection means for detecting the input current supplied from the AC power supply is shared for a plurality of inverter circuits. Even when determining the material and shape of the load placed on the heating coil based on the result, the material and shape can be determined with high accuracy. This is effective for an induction heating apparatus having a circuit configuration in which an input current detecting means for detecting an input current supplied to the circuit is shared.

1、101,201 交流電源
2、202 整流回路
3、103 入力電流検出手段
4、204 第1のインバータ回路
5、205 第2のインバータ回路
6 第1の共振コンデンサ
7 第2の共振コンデンサ
8、206 第1の加熱コイル
9、207 第2の加熱コイル
10 第1の共振回路
11 第2の共振回路
12 負荷判別部
13 制御部
14 第1の制御要素検出手段
15 第2の制御要素検出手段
1, 101, 201 AC power source 2, 202 Rectifier circuit 3, 103 Input current detection means 4, 204 First inverter circuit 5, 205 Second inverter circuit 6 First resonant capacitor 7 Second resonant capacitor 8, 206 1st heating coil 9, 207 2nd heating coil 10 1st resonance circuit 11 2nd resonance circuit 12 Load discriminating part 13 Control part 14 1st control element detection means 15 2nd control element detection means

Claims (4)

交流電源を直流に変換する整流回路と、高周波磁界を発生して負荷を加熱する第1および第2の加熱コイルと、前記第1および第2の加熱コイルの各々と第1および第2の共振回路を構成する第1および第2の共振コンデンサと、前記第1および第2の加熱コイルのそれぞれに対応し、前記整流回路に並列に接続され、前記整流回路の出力電圧を入力する第1および第2のインバータ回路と、前記第1および第2のインバータ回路に供給される入力電流の総和を検出する1つの入力電流検出手段と、前記入力電流検出手段の出力に応じて前記第1および第2のインバータ回路の出力制御を行う制御部と、前記第1および第2のインバータ回路にそれぞれ発生する負荷の材質および形状に応じて変化する物理量を検出する第1および第2の制御要素検出手段と、前記入力電流検出手段および前記第1または第2の制御要素検出手段の出力に基づき前記第1および第2の加熱コイル上に載置された負荷の材質および形状を各々判別する負荷判別部と、を備え、前記制御部は、前記負荷判別部が前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行っている間は、他方の加熱コイルに高周波電流を供給する側のインバータ回路の出力を停止するようにした誘導加熱装置。 A rectifier circuit that converts an alternating current power source into a direct current, first and second heating coils that generate a high-frequency magnetic field and heat a load, and each of the first and second heating coils and first and second resonances The first and second resonant capacitors constituting the circuit and the first and second heating coils respectively correspond to the first and second heating coils, connected in parallel to the rectifier circuit, and input with the output voltage of the rectifier circuit A second inverter circuit; one input current detection means for detecting a sum of input currents supplied to the first and second inverter circuits; and the first and second outputs according to the output of the input current detection means. A control unit that performs output control of the two inverter circuits, and first and second controls that detect physical quantities that change according to the material and shape of the load generated in each of the first and second inverter circuits. Based on the outputs of the element detection means, the input current detection means and the first or second control element detection means, the material and shape of the load placed on the first and second heating coils are respectively determined. A load discriminating unit, and the control unit controls the other heating coil while the load discriminating unit discriminates the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. An induction heating apparatus that stops the output of the inverter circuit on the high-frequency current supply side. 負荷判別部は、第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行う時に前記第1または第2の加熱コイルのうち少なくとも1つが加熱動作を行っていた場合、制御部が加熱動作を行っている側の加熱コイルに対応するインバータ回路の出力を停止し、入力電流検出手段によって検出される入力電流が所定の値まで下がった後に、前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行うとした請求項1に記載の誘導加熱装置。 The load discriminating unit controls when at least one of the first or second heating coils is performing a heating operation when discriminating the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. The output of the inverter circuit corresponding to the heating coil on the side where the heating operation is performed is stopped, and after the input current detected by the input current detecting means falls to a predetermined value, the first or second heating The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the material and shape of the load placed on the coil are discriminated. 第1の制御要素検出手段が第1の加熱コイルの共振電流を検出する第1の共振電流検出手段、第2の制御要素検出手段が第2の加熱コイルの共振電流を検出する第2の共振電流検出手段であり、負荷判別部は、前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行う時に判別対象側の加熱コイルが加熱動作を行っていた場合、制御部が同判別対象側のインバータ回路の出力を停止し、同判別対象側の共振電流検出手段によって検出される共振電流が所定の値まで下がった後に前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行うとした請求項1または2に記載の誘導加熱装置。 The first control element detection means detects first resonance current detection means for detecting the resonance current of the first heating coil, and the second control element detection means detects second resonance current of the second heating coil. The current detection means, and the load determination unit controls when the heating coil on the determination target side performs a heating operation when determining the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. The unit stops the output of the inverter circuit on the discrimination target side and is placed on the first or second heating coil after the resonance current detected by the resonance current detection means on the discrimination target side has dropped to a predetermined value. The induction heating device according to claim 1 or 2, wherein the material and shape of the applied load are determined. 第1の制御要素検出手段が第1の共振コンデンサの共振電圧を検出する第1の共振電圧検出手段、第2の制御要素検出手段が第2の共振コンデンサの共振電圧を検出する第2の共振電圧検出手段であり、負荷判別部は、前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行う時に判別対象側の加熱コイルが加熱動作を行っていた場合、制御部が同判別対象側のインバータ回路の出力を停止し、同判別対象側の共振電圧検出手段によって検出される共振電圧が所定の値まで下がった後に前記第1または第2の加熱コイルに載置された負荷の材質および形状判別を行うとした請求項1または2に記載の誘導加熱装置。 The first control element detection means detects first resonance voltage detection means for detecting the resonance voltage of the first resonance capacitor, and the second control element detection means detects second resonance voltage of the second resonance capacitor. The voltage detection means, and the load determination unit controls when the heating coil on the determination target side is performing a heating operation when determining the material and shape of the load placed on the first or second heating coil. The unit stops the output of the inverter circuit on the discrimination target side and is placed on the first or second heating coil after the resonance voltage detected by the resonance voltage detection means on the discrimination target side drops to a predetermined value. The induction heating device according to claim 1 or 2, wherein the material and shape of the applied load are determined.
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