JP2013143362A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流電源回路22の直流電力をスイッチング素子25により高周波電力に変換し、加熱コイル26aに出力するインバータ回路24と、交流電源から直流電源回路22に入力する入力電流を検出する入力電流検出回路23と、インバータ回路24のスイッチング素子25を冷却する放熱フィンと、放熱フィンの温度を検出するサーミスタ29と、入力電流検出回路23により検出された入力電流に応じて、スイッチング素子の定格温度に対応するサーミスタ29の制限温度を設定し、サーミスタ29の検出温度が制限温度を超えたときに、スイッチング素子25の駆動を制限する制御回路28とを備えた。
【選択図】図1
Description
図1は実施の形態1における誘導加熱調理器の外観を示す斜視図である。
図1において、誘導加熱調理器100の本体ケース1の上部には、枠体3を介して本体ケース1に取り付けられたトッププレート2が設けられている。トッププレート2は、耐熱強化ガラスより構成され、その裏面には内部が見えないように印刷が施されている。トッププレート2の表面には、鍋14の載置位置を示す例えば3つの円形状の加熱口HL、HR、HCが印刷等の方法で表示されている。本体ケース1内には、各加熱口HL、HR、HCに対応して3つの加熱コイルが配置されている。
図2において、例えば商用交流電源21から供給される電力は直流電源回路22で直流電力に変換される。直流電源回路22は、交流電力を整流する整流ダイオードブリッジ22a、リアクトル22bおよび平滑コンデンサ22cより構成されている。そして、直流電源回路22へ入力される入力電流は入力電流検出回路23によって検出される。直流電源回路22により変換された直流電力はインバータ回路24に供給される。
図3は図2のスイッチング素子およびサーミスタを放熱フィンに取り付けた状態を示す側面図である。
放熱フィン30には、ビス等の固着具31により、スイッチング素子25とサーミスタ29が取り付けられている。そのサーミスタ29は、リード線29aを介して制御回路28に接続されている。放熱フィン30は、スイッチング素子25の駆動中に発生する熱をフィンにより放熱している。
ジャンクション40は、スイッチング素子25を構成する半導体の接合面であり、その接合部の温度をジャンクション温度Tjと呼ぶ。部品メーカーでは、ジャンクション温度Tjの値がスイッチング素子25の定格温度を超えないように設定されている。また、ケース41は、スイッチング素子25と放熱フィン30が接している箇所であり、そのケース41の表面温度をケース温度Tcと呼ぶ。ケース温度Tcをサーミスタ29が検出する。
図3に示すように、ジャンクション温度Tjとケース温度Tcの間には熱抵抗Rthが存在する。この熱抵抗Rthは、スイッチング素子25の種類や定格容量によって決まっている固定値である。この熱抵抗Rth、ジャンクション温度Tj、ケース温度Tc、発熱量Wの関係は、次式で表すことができる。
Tj=Tc+W・Rth ・・・(1)
図4はスイッチング素子の発熱量とジャンクション温度およびサーミスタの検出温度の温度差との関係を示す図である。
図4に示すように、例えば、発熱量Wが10Wと低いときには温度差も小さくなり、一方、発熱量Wが40Wと大きくなると温度差も大きくなることがわかる。そこで、本実施の形態における制御回路28は、入力電流検出回路23により検出された入力電流に応じて、スイッチング素子25の定格温度に対応するサーミスタ29の制限温度を設定する。この制限温度は、入力電流検出回路23により検出された入力電流が大きくなる毎に、低く設定される。つまり、制御回路28は、サーミスタの29の検出温度が制限温度を超えたときに、スイッチング素子25の定格温度(所定温度)を超えたと判定して、スイッチング素子25の駆動を制限する。
図5は実施の形態1における入力電流とサーミスタの制限温度の関係を示す図である。
使用者によって、鍋14がトッププレート2上に載置された後、電源が投入され、例えば上面操作部10にて火力(電力)が設定されると、制御回路手段28は、駆動信号をインバータ回路24に出力してスイッチング素子25を駆動し、共振回路26に高周波電流を供給させる。この時、制御回路28は、例えば入力電流検出回路23により検出された入力電流に基づいて入力電力を算出し、その入力電流が上面操作部10で設定された電力となるように、フィードバック制御を行う。
また、スイッチング素子25の発熱量によりサーミスタ29の制限温度を変えることで、サーミスタ29の検出温度が高くなってもスイッチング素子25のジャンクション温度Tjが低い場合は、スイッチング素子25の駆動を制限することはないので、誤判定による不具合がなく、使い勝手のよい誘導加熱調理器100を提供できる。
実施の形態1では、入力電流検出回路23により検出された入力電流に応じて、スイッチング素子25の定格温度に対応するサーミスタ29の制限温度を設定するようにしたが、実施の形態2は、コイル電流検出回路27により検出されたコイル電流に応じて、スイッチング素子25の定格温度に対応するサーミスタ29の制限温度を設定するようにしたものである。なお、本実施の形態においては、誘導加熱調理器100の構成要素は、実施の形態1と同様である。
図6は実施の形態2におけるコイル電流とサーミスタの制限温度の関係を示す図である。
使用者によって、鍋14がトッププレート2上に載置された後、電源が投入され、例えば上面操作部10にて火力(電力)が設定されると、制御回路手段28は、駆動信号をインバータ回路24に出力してスイッチング素子25を駆動し、共振回路26に高周波電流を供給させる。この時、制御回路28は、例えば入力電流検出回路23により検出された入力電流に基づいて入力電力を算出し、その入力電流が上面操作部10で設定された電力となるように、フィードバック制御を行う。
また、スイッチング素子25の発熱量によりサーミスタ29の制限温度を変えることで、サーミスタ29の検出温度が高くなってもスイッチング素子25のジャンクション温度Tjが低い場合は、スイッチング素子25の駆動を制限することはないので、誤判定による不具合がなく、使い勝手のよい誘導加熱調理器100を提供できる。
実施の形態3は、上面操作部10あるいは前面操作部13の設定火力(電力)に応じて、スイッチング素子25の定格温度に対応するサーミスタ29の制限温度を設定し、サーミスタ29の検出温度が制限温度を超えたときに、スイッチング素子25の駆動を制限するようにしたものである。なお、本実施の形態においては、誘導加熱調理器100の構成要素は、実施の形態1と同様である。
図7は実施の形態3における設定電力とサーミスタの制限温度の関係を示す図である。
使用者によって、鍋14がトッププレート2上に載置された後、電源が投入され、例えば上面操作部10にて火力(電力)が設定されると、制御回路手段28は、駆動信号をインバータ回路24に出力してスイッチング素子25を駆動し、共振回路26に高周波電流を供給させる。この時、制御回路28は、例えば入力電流検出回路23により検出された入力電流に基づいて入力電力を算出し、その入力電流が上面操作部10で設定された電力となるように、フィードバック制御を行う。
また、スイッチング素子25の発熱量によりサーミスタ29の制限温度を変えることで、サーミスタ29の検出温度が高くなってもスイッチング素子25のジャンクション温度Tjが低い場合は、スイッチング素子25の駆動を制限することはないので、誤判定による不具合がなく、使い勝手のよい誘導加熱調理器100を提供できる。
Claims (6)
- 交流電源の交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路の直流電力をスイッチング素子により高周波電力に変換し、加熱コイルに出力するインバータ回路と、
交流電源から前記直流電源回路に入力する入力電流を検出する入力電流検出手段と、
前記インバータ回路のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子を冷却する放熱フィンと、
前記放熱フィンあるいは前記スイッチング素子の温度を検出する温度センサーと、
前記入力電流検出手段により検出された入力電流に応じて、前記スイッチング素子の定格温度に対応する前記温度センサーの制限温度を設定し、当該温度センサーの検出温度が前記制限温度を超えたときに、前記スイッチング素子の駆動を制限する制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記制御手段は、前記入力電流検出手段により検出された入力電流が大きくなる毎に、前記温度センサーの制限温度を低く設定することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。
- 交流電源の交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路の直流電力をスイッチング素子により高周波電力に変換し、加熱コイルに出力するインバータ回路と、
前記加熱コイルに流れるコイル電流を検出するコイル電流検出手段と、
前記インバータ回路のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子を冷却する放熱フィンと、
前記放熱フィンあるいは前記スイッチング素子の温度を検出する温度センサーと、
前記コイル電流検出手段により検出されたコイル電流に応じて、前記スイッチング素子の定格温度に対応する前記温度センサーの制限温度を設定し、当該温度センサーの検出温度が前記制限温度を超えたときに、前記スイッチング素子の駆動を制限する制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記制御手段は、前記コイル電流検出手段により検出されたコイル電流が大きくなる毎に、前記温度センサーの制限温度を低く設定することを特徴とする請求項3記載の誘導加熱調理器。
- 交流電源の交流電力を整流して直流電力に変換する直流電源回路と、
前記直流電源回路の直流電力をスイッチング素子により高周波電力に変換し、加熱コイルに出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路のスイッチング素子が取り付けられ、該スイッチング素子を冷却する放熱フィンと、
前記放熱フィンあるいは前記スイッチング素子の温度を検出する温度センサーと、
前記加熱コイルの出力の火力を設定するための操作部と、
前記操作部の設定火力に応じて、前記スイッチング素子の定格温度に対応する前記温度センサーの制限温度を設定し、当該温度センサーの検出温度が前記制限温度を超えたときに、前記スイッチング素子の駆動を制限する制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。 - 前記制御手段は、前記操作部の設定火力が大きくなる毎に、前記温度センサーの制限温度を低く設定することを特徴とする請求項5記載の誘導加熱調理器。
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JPWO2015059735A1 (ja) * | 2013-10-22 | 2017-03-09 | 今井 満 | 電源装置 |
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- 2012-01-13 JP JP2012004557A patent/JP5858794B2/ja active Active
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