JP2019121543A - Induction cooker - Google Patents

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JP2019121543A JP2018001592A JP2018001592A JP2019121543A JP 2019121543 A JP2019121543 A JP 2019121543A JP 2018001592 A JP2018001592 A JP 2018001592A JP 2018001592 A JP2018001592 A JP 2018001592A JP 2019121543 A JP2019121543 A JP 2019121543A
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Abstract

To provide an induction cooker in which short circuit occurring when driving an inverter after bootstrap operation can be suppressed.SOLUTION: The induction cooker comprises an inverter driving part having a current resonance type circuit in which upper and lower arms supplying a power for driving a heating coil are separated, wherein the inverter driving part is provided with: an IGBT; a snubber capacitor between a corrector and an emitter of the IGBT; and a charging and discharging resistance connected in parallel to the snubber capacitor. The induction cooker further comprises: an IGBT drive circuit for driving the IGBT; an IGBT power supply 82 supplying the power to the IGBT drive circuit; a capacitor 75 for the drive circuit and a diode 76 supplying the power to the capacitor for the drive circuit from the IGBT power supply, wherein the capacitor 75 and the diode 76 are provided in a power supply of a drive circuit 73a of the upper arm IGBT. The power is accumulated in the capacitor for the drive circuit through the diode when the lower arm IGBT is turned ON, the lower arm IGBT is then turned OFF, and after that, driving of the inverter driving part is started.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、被加熱物を誘導加熱によって加熱する加熱手段を備え、該加熱手段をインバータ回路によって駆動する形式の加熱調理器に関するものである。   The present invention relates to a heating cooker of a type provided with heating means for heating an object to be heated by induction heating, and the heating means being driven by an inverter circuit.

従来、誘導加熱調理器に用いられるインバータ装置は、電源端子の高圧側アーム(以下これを上アームとする)に第1のスイッチング素子を、低圧側アーム(以下これを下アームとする)に第2のスイッチング素子を配置して、上下アームのスイッチング素子を交互に動作させることで加熱コイルに交流電流を発生させている。   Conventionally, the inverter apparatus used for the induction heating cooker has a high voltage side arm of the power supply terminal (hereinafter referred to as an upper arm), a first switching element, and a low voltage side arm (hereinafter referred to as a lower arm). An alternating current is generated in the heating coil by arranging the two switching elements and operating the switching elements of the upper and lower arms alternately.

この際、上アームの駆動回路の電源電圧を確保するために、ブートストラップ回路と呼ばれる電源供給回路が用いられる(特許文献1)。   Under the present circumstances, in order to ensure the power supply voltage of the drive circuit of an upper arm, the power supply circuit called a bootstrap circuit is used (patent document 1).

また、インバータ回路の短絡電流を抑制し、素子の保護とノイズの低減をはかるために、上下アームのスイッチング素子と並列にコンデンサ(以下これをスナバコンデンサとする)が実装されている(特許文献2)。   In addition, a capacitor (hereinafter referred to as a snubber capacitor) is mounted in parallel with the switching elements of the upper and lower arms in order to suppress short circuit current in the inverter circuit and to protect the elements and reduce noise. ).

特開2011−35983号公報JP, 2011-35983, A 特開2017−22144号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2017-22144

従来のインバータ回路では、ブートストラップ回路の動作後は上アームのスナバコンデンサの印加電圧は商用電源電圧の振幅と等しくなっている。そのため、ブートストラップ回路の動作後に初めて上アームのスイッチング素子をONにした瞬間に、突入電流が発生する。   In the conventional inverter circuit, after the operation of the bootstrap circuit, the applied voltage of the snubber capacitor of the upper arm is equal to the amplitude of the commercial power supply voltage. Therefore, an inrush current occurs at the moment when the switching element of the upper arm is turned on for the first time after the operation of the bootstrap circuit.

この突入電流により、スイッチング素子とスナバコンデンサに対して、素子の破壊や寿命の低下といった問題が発生する恐れがある。また、該突入電流に耐えられる部品を選定する必要があるため、部品選定の選択肢が狭められてしまう問題がある。   The inrush current may cause problems such as destruction of the element and reduction of the life of the switching element and the snubber capacitor. In addition, since it is necessary to select a component that can withstand the inrush current, there is a problem that options for selecting components can be narrowed.

本発明の誘導加熱調理器は、上記の問題を解決するためになされたものであり、被加熱物を誘導加熱によって加熱する加熱コイル13を備え、加熱コイル13を駆動するための電力を供給する上アーム及び下アームに分離した電流共振型の回路構成をしたインバータ駆動部を備え、該インバータ駆動部には、前記上アーム及び下アームにそれぞれ加熱コイル13への電力を供給する上アームIGBT69a及び下アームIGBT69bと、上アームIGBT69a及び下アームIGBT69bのコレクタ−エミッタ間にサージ電圧を吸収する上アームスナバコンデンサ70a及び下アームスナバコンデンサ70bと、上アームスナバコンデンサ70a及び下アームスナバコンデンサ70bに並列に接続された上アーム充放電抵抗74a及び下アーム充放電抵抗74bとを設け、上アームIGBT69a及び下アームIGBT69bを駆動する上アームIGBT駆動回路73a及び下アームIGBT駆動回路73bを備え、上アームIGBT駆動回路73a及び下アームIGBT駆動回路73bに電力を供給するIGBT用電源82を備え、上アームIGBT駆動回路73aの電源に駆動回路用コンデンサ75と、IGBT用電源82から駆動回路用コンデンサ75に電力を供給するダイオード76とを設け、下アームIGBT69bがONした時にダイオード76を介して駆動回路用コンデンサ75に電力を蓄え、その後、下アームIGBT69bをOFFした後に、前記インバータ駆動部の駆動を開始することを特徴とする。   The induction heating cooker according to the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a heating coil 13 for heating an object to be heated by induction heating, and supplies power for driving the heating coil 13. The inverter drive unit has a current resonance type circuit configuration separated into an upper arm and a lower arm, and the inverter drive unit includes an upper arm IGBT 69a for supplying power to the heating coil 13 to the upper arm and the lower arm respectively. Upper arm snubber capacitor 70a and lower arm snubber capacitor 70b absorbing the surge voltage between the lower arm IGBT 69b and collector-emitter of upper arm IGBT 69a and lower arm IGBT 69b, and in parallel with upper arm snubber capacitor 70a and lower arm snubber capacitor 70b Connected upper arm charge / discharge resistance 74a and lower And an upper arm IGBT drive circuit 73a and a lower arm IGBT drive circuit 73b for driving the upper arm IGBT 69a and the lower arm IGBT 69b, and the upper arm IGBT drive circuit 73a and the lower arm IGBT drive circuit 73b. An IGBT power supply 82 for supplying power is provided, a drive circuit capacitor 75 is provided to the power supply of the upper arm IGBT drive circuit 73a, and a diode 76 for supplying power from the IGBT power supply 82 to the drive circuit capacitor 75 is provided. Electric power is stored in the drive circuit capacitor 75 via the diode 76 when the IGBT 69b is turned on, and then the driving of the inverter drive unit is started after the lower arm IGBT 69b is turned off.

本発明によれば、ブートストラップ動作後の短絡電流を抑制することができ、素子の破壊や寿命の低下の防止、および部品選定の選択肢の拡大をはかることができる。   According to the present invention, the short circuit current after the bootstrap operation can be suppressed, and it is possible to prevent the destruction of the element and the reduction of the life and to expand the choice of component selection.

本発明の誘導加熱調理器をシステムキッチンに収納した状態の斜視図である。It is a perspective view of the state which accommodated the induction heating cooker of this invention in the system kitchen. 同誘導加熱調理器のプレートを外した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which removed the plate of the induction heating cooker. 同誘導加熱調理器の側面から見た主要断面図である。It is the principal cross section figure seen from the side of the induction heating cooker. 同誘導加熱調理器の上面操作部の説明図である。It is explanatory drawing of the upper surface operation part of the induction heating cooker. 同誘導加熱調理器のブートストラップ回路の略図である。It is a schematic diagram of the bootstrap circuit of the induction heating cooker.

以下、本発明の実施例を上記図面に従って説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the above drawings.

尚、本実施例は、キッチンに嵌め込むビルトイン型の他にキッチンに載置する据置型の加熱調理器であっても差し支えない。   In addition, even if it is a stationary-type heating cooker mounted in a kitchen other than the built-in type inserted in a kitchen, a present Example does not interfere.

加熱調理器の本体2は、システムキッチン1の上面から落とし込んで設置することで組み込まれる。   The main body 2 of the heating cooker is incorporated by being dropped from the upper surface of the system kitchen 1 and installed.

調理を行う被加熱物の鍋(図示せず)は、本体2の上面に配置された耐熱ガラス等からなり光を透過するプレート3の載置部6に載置されることで調理可能となる。   A pot (not shown) of the object to be heated which is to be cooked is made possible by being placed on the placement portion 6 of the plate 3 which is made of heat resistant glass or the like disposed on the upper surface of the main body 2 and transmits light. .

載置部6は、本体2上面のプレート3の上面手前に載置部右6aと載置部左6bが配置され、これら両載置部6aおよび6bの間の奥(中央後部)に載置部中央6cが配置されている。そして、プレート3を挟んで各載置部6の下に鍋を加熱するための後述する加熱コイルユニット25がそれぞれ設置されている。配置は、載置部右6の下方には加熱コイルユニット右25aが、載置部左6bの下方には加熱コイルユニット左25bが、載置部中央6cの下方には加熱コイルユニット中央25cが設けられている。   In the placement unit 6, the placement unit right 6a and the placement unit left 6b are disposed in front of the upper surface of the plate 3 on the upper surface of the main body 2, and the placement unit 6 is placed at the back (center rear) between the two placement units 6a and 6b. Part center 6c is arranged. And the heating coil unit 25 later mentioned for heating a pan under the each mounting part 6 on both sides of the plate 3 is installed, respectively. The arrangement is such that the heating coil unit right 25a is below the mounting portion right 6, the heating coil unit left 25b is below the mounting portion left 6b, and the heating coil unit center 25c is below the mounting portion center 6c. It is provided.

プレート3の周囲端面には、プレート3を保護するためにフレーム14が設けられている。該フレーム14は、プレート3の手前の上端縁に取り付けられるフレーム前14aと、プレート3の後方上端縁に取り付けられるフレーム後14bと、右側上端縁に取り付けられる14cと、左側上端縁に取り付けられるフレーム左14dとで構成されている。   A frame 14 is provided on the peripheral end face of the plate 3 to protect the plate 3. The frame 14 has a frame front 14a attached to the front upper edge of the plate 3, a frame rear 14b attached to the rear upper edge of the plate 3, a frame 14c attached to the right upper edge, and a frame attached to the left upper edge It consists of the left 14d.

本体2の内部には、発熱部材である後述する加熱コイルユニット25や制御回路を構成する電子部品が設けられており、該加熱コイルユニット25や制御回路の後方には、これらを冷却するための送風ファン20と、本体2の外部から空気を吸込むための吸気口7及び冷却後の排気を排出する排気口8が設けられている。   Inside the main body 2, there are provided a heating coil unit 25 which will be described later, which is a heat generating member, and electronic parts constituting a control circuit. In the rear of the heating coil unit 25 and the control circuit, they are cooled. A blower fan 20, an intake port 7 for sucking in air from the outside of the main body 2, and an exhaust port 8 for discharging the cooled exhaust gas are provided.

前記吸気口7で吸入した空気は、本体2の内部で発熱する後述する加熱コイルユニット25や電子部品を冷却した後に排気口8から本体2外に排出される。   The air taken in through the air intake port 7 is discharged from the air exhaust port 8 to the outside of the main body 2 after cooling a heating coil unit 25 described later which generates heat inside the main body 2 and electronic components.

また、本体2の左側には、魚やピザなどを焼くためのロースター4が設けられている。   Further, on the left side of the main body 2, a roaster 4 for baking fish, pizza and the like is provided.

次に被加熱物の鍋を加熱する加熱手段である加熱コイルについて説明する。   Next, the heating coil which is a heating means which heats the pan of a to-be-heated material is demonstrated.

鍋(図示せず)を加熱するための加熱コイルユニット25は、加熱コイル13とコイルベース24とフェライト(図示せず)から構成されている。そして、プレート3と加熱コイルユニット25との間には一定の隙間が設けられ、この隙間に前記送風ファン20からの冷却風の一部を流して、プレート3の裏面と加熱コイルユニット25を冷却している。   The heating coil unit 25 for heating a pan (not shown) is composed of a heating coil 13, a coil base 24, and a ferrite (not shown). Then, a fixed gap is provided between the plate 3 and the heating coil unit 25, and a part of the cooling air from the blower fan 20 flows in the gap to cool the back surface of the plate 3 and the heating coil unit 25. doing.

加熱コイル13の巻線は表皮効果を抑制するためリッツ線を採用している。この加熱コイル13には調理鍋(図示せず)を加熱するために後述するインバータ基板(左右インバータ基板18、中央インバータ基板17)から数十kHz、数百Vの電圧が印加される。   The winding of the heating coil 13 employs a litz wire in order to suppress the skin effect. A voltage of several tens of kHz and several hundreds of volts is applied to the heating coil 13 from an inverter board (left and right inverter board 18 and central inverter board 17) described later in order to heat the cooking pot (not shown).

コイルベース24は、加熱コイル13を下から固定すると共に、フェライト(図示せず)が略放射状に埋設されている。   The coil base 24 fixes the heating coil 13 from below, and ferrite (not shown) is embedded substantially radially.

また、加熱コイル13の略中央部の空間には、自動調理時など鍋の温度を検知する温度検知素子21が取付けられている。   Further, a temperature detection element 21 for detecting the temperature of the pan at the time of automatic cooking or the like is attached to a space substantially at the center of the heating coil 13.

次に、加熱コイル13とインバータ基板の冷却について説明する。   Next, cooling of the heating coil 13 and the inverter substrate will be described.

インバータ基板は、左右の加熱コイル13a、13bを駆動するインバータ回路を搭載した左右インバータ基板18と、加熱コイル中央13cを駆動する中央インバータ基板17とで構成されている。   The inverter board is composed of a left and right inverter board 18 mounted with an inverter circuit for driving the left and right heating coils 13a and 13b, and a central inverter board 17 for driving the heating coil center 13c.

左右インバータ基板18、中央インバータ基板17は基板ケース26内に配置され、電子部品で発熱した熱を効率よく送風ファン20からの冷却風と熱交換して温度を下げるように放熱フィン22、23が設けられしている。   The left and right inverter boards 18 and the center inverter board 17 are disposed in the board case 26, and the heat dissipating fins 22, 23 are provided so that the heat generated by the electronic components is efficiently exchanged with the cooling air from the blower fan 20 to lower the temperature. It is provided.

送風ファン20により吸気口7から吸込まれた冷却用の外気は、基板ケース26内を通流し、左右インバータ基板18や中央インバータ基板17、制御回路を搭載した制御基板19の電子部品から熱を奪った後、基板ケース26から吹き出て、各加熱コイル13や本体2内のその他の部品やプレート3の裏面を冷却した後に排気口8から外部に排出する。   Cooling air drawn from the air inlet 7 by the blower fan 20 flows through the inside of the substrate case 26 and removes heat from the left and right inverter substrates 18, the central inverter substrate 17, and the electronic components of the control substrate 19 on which the control circuit is mounted. After that, the substrate case 26 is blown out to cool the heating coil 13 and other components in the main body 2 and the back surface of the plate 3 and then discharged from the exhaust port 8 to the outside.

基板ケース26は、ロースター4が設置されている加熱コイルユニット左25bとは反対の加熱コイルユニット右25aの下方に設置されている。本実施例では加熱コイルユニット右25aの下側に設置され、中に左右インバータ基板18、中央インバータ基板17を配置することで調理時に加熱コイル13やロースター4からのふく射熱を遮り、また、内部に冷却用空気が効率よく行き渡るように冷却用空気が通る風路が形成されている。   The substrate case 26 is installed below the heating coil unit right 25a opposite to the heating coil unit left 25b where the roaster 4 is installed. In this embodiment, the heating coil unit is disposed under the right 25a, and by arranging the left and right inverter boards 18 and the central inverter board 17, the radiation heat from the heating coil 13 and the roaster 4 is shielded at the time of cooking. An air path is formed through which the cooling air passes so that the cooling air can be efficiently distributed.

次に操作部と表示部について説明する。   Next, the operation unit and the display unit will be described.

主電源スイッチ9dは押しボタンによって構成されており、押下する毎に電源投入状態と停止状態とを切り替える。   The main power switch 9d is formed of a push button, and switches between the power on state and the stop state each time it is pressed.

上面操作部9は静電容量式の変化を検出するタッチキーによって構成されている。   The upper surface operation unit 9 is configured of a touch key that detects a change in capacitance.

キー部とは、上面操作部9に設けられた切/スタートキー48・56・61、とろ火キー49a・57a、弱火キー49b・57b、中火キー49c・57c、強火キー49d・57d、メニューキー52・60・64などを示す。   The key parts are the off / start keys 48, 56, 61, the low fire keys 49a, 57a, the low fire keys 49b, 57b, the middle fire keys 49c, 57c, the high fire keys 49d, 57d, and the menu key provided on the upper surface operation unit 9. 52, 60, 64, etc. are shown.

上面操作部9はプレート3の前面側に設けられ、載置部右6a、載置部中央6c、載置部左6bに対応して右から、上面操作部右9a、上面操作部中央9c、上面操作部左9bが配置されている。そして各上面操作部9の上側には上面表示部右10a、上面表示部中央10c、上面表示部左10bからなる上面表示部10が設けられている。   The upper surface operation portion 9 is provided on the front side of the plate 3 and corresponds to the placement portion right 6a, the placement portion center 6c, and the placement portion left 6b from the right, the upper surface manipulation portion right 9a, the upper surface manipulation portion center 9c, The upper surface operation unit left 9b is disposed. Then, on the upper side of each upper surface operation unit 9, an upper surface display unit 10 including an upper surface display unit right 10a, an upper surface display unit center 10c, and an upper surface display unit left 10b is provided.

上面表示部10は、表示ホルダ32によってプレート3に押さえられ、中央部には、表示部に文字等を表示する駆動回路を含んだ表示基板33を固定している。   The upper surface display unit 10 is pressed against the plate 3 by the display holder 32, and a display substrate 33 including a drive circuit for displaying characters and the like on the display unit is fixed at the central portion.

次に、鍋への加熱条件を設定する上面操作部9(代表して上面操作部右9a)の各キー部について説明する。   Next, each key part of the upper surface operation unit 9 (typically, the upper surface operation unit right 9a) for setting the heating condition to the pan will be described.

48は調理の開始や停止するための切/スタートキーで、調理中は切/スタートキー48のキー部の表示された「切/スタート」が点灯する。キー部の点灯についての詳細は後述する。   Reference numeral 48 is a turning off / starting key for starting or stopping the cooking, and during cooking, "off / starting" displayed on the key portion of the turning off / starting key 48 lights up. Details of lighting of the key section will be described later.

調理の火力は火力キー49によって選択する。該火力キー49は、「とろ火」、「弱火」、「中火」、「強火」の四段階のキーに分かれ、必要な火力を一回の操作で設定できるようになっている。四段階の火力キー49のうち、とろ火キー49aは「1」、弱火キー49bは「4」、中火キー49cは「7」、強火キー49dは「10」の火力に設定でき、設定したキー部の表示が点灯する。   The cooking power is selected by the fire key 49. The thermal power key 49 is divided into four stages of keys: “Toroku”, “low heat”, “medium heat”, and “high heat”, and the necessary thermal power can be set by one operation. Among the four firepower keys 49, the borofire key 49a is "1", the low fire key 49b is "4", the middle fire key 49c is "7", and the high fire key 49d is a "10" firepower. The indicator of the department lights up.

51は主に煮込みや保温などタイマー調理を実施するときに選択するタイマーキーである。52は自動調理の炊飯、揚げもの、湯沸し等を選択するための「メニュー」キーで、該メニューキー52を押す(指で接触する)ことで上面表示部10にメニューが表示され、メニューキー52を押すたびに表示されているメニューが切り替わり、これによって使用するメニューを選択する。   51 is a timer key which is mainly selected when performing timer cooking such as simmering and heat retention. 52 is a "menu" key for selecting automatically cooked rice, fried foods, boiling water, etc. When the menu key 52 is pressed (contacted with a finger), a menu is displayed on the upper surface display unit 10, and the menu key 52 Each time you press, the displayed menu changes, and this selects the menu to use.

また、火力の調節やタイマー調理時の時間の設定、炊飯時における米の量の設定、自動調理の仕上がり調整の設定、揚げものをする時の油温の設定を設定キー50により行うことができる。この設定キー50は、設定時の数量などを増やすUPキー50aと減らすDOWNキー50bからなっている。   In addition, adjustment of thermal power, setting of time at the time of timer cooking, setting of quantity of rice at the time of rice cooking, setting of finish adjustment of automatic cooking, setting of oil temperature at the time of fried food can be performed by the setting key 50 . The setting key 50 is composed of an UP key 50a for increasing the quantity at the time of setting and the like and a DOWN key 50b for reducing it.

なお、上面操作部左9bは上面操作部右9aと同じ操作、配列であるので説明を省略する。   In addition, since the upper surface operation unit left 9b has the same operation and arrangement as the upper surface operation unit right 9a, the description is omitted.

次に上面操作部中央9cについて説明する。載置部中央6cの主な調理は保温や煮込みである。従って、加熱コイル中央13cの火力も他の加熱コイルの火力よりも小さく設計されている。このため火力表記は、とろ火、弱火、中火の三段階で足り、設定キー62をサイクリック式としても、最大3回押せば元に戻るので、手前2つの加熱コイル25a、25bのように火力毎に対応した火力設定キーを設けていない。   Next, the upper surface operation unit center 9c will be described. The main cooking of the placement center 6c is heat retention and simmering. Therefore, the heating power of the heating coil center 13c is also designed smaller than the heating power of the other heating coils. For this reason, the thermal power notation is sufficient in three stages of low heat, low heat and medium heat, and even if the setting key 62 is cyclic type, it returns to the original if pressed up to 3 times, so the heat power is similar to the front two heating coils 25a, 25b. There is no corresponding thermal power setting key.

前記した上面操作部9の各入力キーとなる静電容量の変化を検出するための電極は、プレート3の下面に配置された操作基板12に設けられている。   An electrode for detecting a change in capacitance serving as each input key of the upper surface operation unit 9 described above is provided on the operation substrate 12 disposed on the lower surface of the plate 3.

操作基板12は、操作基板12aと操作基板12bとに別れ、操作基板12aは上面操作部右9aと上面操作部中央9cに、操作基板12bは上面操作部左9bに対応している。   The operation board 12 is divided into an operation board 12a and an operation board 12b. The operation board 12a corresponds to the upper surface operation unit right 9a and the upper surface operation unit center 9c, and the operation substrate 12b corresponds to the upper surface operation portion left 9b.

34は基板間を接続するケーブルである。   34 is a cable for connecting the substrates.

制御基板19に組み込まれた制御回路は、上面操作部9で設定された内容及び事前に組み込まれた自動調理などのプログラムに基づき、調理の開始、停止、火力の設定情報を制御信号として左右インバータ基板18や中央インバータ基板17に送り、加熱コイル13などを制御する。   The control circuit incorporated in the control board 19 is based on the content set by the upper surface operation unit 9 and a program such as automatic cooking incorporated in advance, the start and stop of cooking, and the left and right inverters with control information of thermal power as control signals. It is sent to the substrate 18 and the central inverter substrate 17 to control the heating coil 13 and the like.

次に、加熱コイル13に必要な電力を供給するインバータ回路を構成する部品について説明する。   Next, components that constitute an inverter circuit that supplies necessary power to the heating coil 13 will be described.

81は、電源から供給された交流電源をダイオードブリッジなどによって整流された電源である。   Reference numeral 81 denotes a power supply obtained by rectifying an AC power supplied from a power supply by a diode bridge or the like.

82は、後述する上下アームにそれぞれ組み込まれたIGBT駆動回路73とIGBT69に電力を供給するIGBT用電源である。   82 is a power supply for IGBT which supplies electric power to the IGBT drive circuit 73 and IGBT69 which were each incorporated in the upper and lower arms mentioned later.

インバータ駆動部は、加熱コイル13に電力を供給するために上下アーム分離した電流共振型の回路構成とし、この上下アームにそれぞれ組み込まれたIGBT69、スナバコンデンサ70、共振コンデンサ71、充放電抵抗74および加熱コイル13から構成されており、上下のIGBT69を交互にONさせることで、加熱コイル13に電力を送り、加熱コイル13から交流磁界を発生させ被加熱物にエネルギーを供給する。   The inverter drive unit has a circuit configuration of current resonance type in which upper and lower arms are separated to supply electric power to the heating coil 13, and an IGBT 69, a snubber capacitor 70, a resonant capacitor 71, charge and discharge resistance 74 and The heating coil 13 is configured to turn on the upper and lower IGBTs 69 alternately to send power to the heating coil 13, to generate an alternating magnetic field from the heating coil 13 to supply energy to the object to be heated.

また、IGBT69のコレクタ−エミッタ間に設けたスナバコンデンサ70は前記IGBT69の保護回路としてサージ電圧を吸収するものである。さらに、充放電抵抗74はスナバコンデンサ70に並列に接続されている。   A snubber capacitor 70 provided between the collector and the emitter of the IGBT 69 absorbs a surge voltage as a protection circuit of the IGBT 69. Furthermore, the charge and discharge resistor 74 is connected in parallel to the snubber capacitor 70.

他に、上下アームにそれぞれ組み込まれたIGBT69をON/OFFの駆動を行うIGBT駆動回路73と、上アームの上アームIGBT駆動回路73aへの電力の供給は、上アームIGBT駆動回路73aの電源部に駆動回路用コンデンサ75を設け、IGBT用電源82からダイオード76を介して駆動回路用コンデンサ75に電力を蓄え、駆動回路用コンデンサ75から上アームIGBT駆動回路73aへ電力を供給する構成としている。   In addition, power supply to the IGBT drive circuit 73 for driving the IGBT 69 incorporated in the upper and lower arms ON / OFF and power supply to the upper arm IGBT drive circuit 73a of the upper arm is the power supply portion of the upper arm IGBT drive circuit 73a. A drive circuit capacitor 75 is provided, power is stored in the drive circuit capacitor 75 from the IGBT power supply 82 via the diode 76, and power is supplied from the drive circuit capacitor 75 to the upper arm IGBT drive circuit 73a.

次に、動作について説明する。   Next, the operation will be described.

初めに、上アームIGBT駆動回路73aの駆動電圧を供給するブートストラップ回路について説明する。   First, a bootstrap circuit for supplying a drive voltage of the upper arm IGBT drive circuit 73a will be described.

インバータ回路の動作開始時には、初めに下アームIGBT69bのみをON(もしくはONとOFFを交互に繰り返す)することで、回路部のA点がGNDに接続されることでIGBT用電源82からダイオード76を経て上アームIGBT駆動回路73aの電力を充電する駆動回路用コンデンサ75が充電される。そして、上アームIGBT駆動回路73aの駆動電圧を確保することができる(ブートストラップ動作終了)。   At the start of operation of the inverter circuit, only the lower arm IGBT 69b is first turned ON (or ON and OFF are alternately repeated), and the point A of the circuit section is connected to GND to start the diode 76 from the IGBT power supply 82. Thus, the drive circuit capacitor 75 for charging the power of the upper arm IGBT drive circuit 73a is charged. Then, the drive voltage of the upper arm IGBT drive circuit 73a can be secured (end of the bootstrap operation).

その後、下アームIGBT69bをOFFにすることで、インバータ駆動部の動作開始時の準備が完了する。   Thereafter, the lower arm IGBT 69b is turned OFF, whereby the preparation for starting the operation of the inverter drive unit is completed.

前述した、下アームIGBT69bがON(もしくはONとOFFを交互に繰り返す)した時、回路部のA点がGNDに接続されることで、上アームスナバコンデンサ70aには電源81の電圧を持った電力が充電される。しかし、下アームIGBT69bがOFFしたとき、A点の電圧は上アーム充放電抵抗70aと下アーム充放電抵抗70bと抵抗値の分圧比に伴った電圧となり、この電圧となるように上アームスナバコンデンサ70aは上アーム充放電抵抗70aを介して放電し、上アームIGBT69aがONする時のコレクタ−エミッタ間電圧を低減している。   As described above, when the lower arm IGBT 69b is turned ON (or alternately turned ON and OFF alternately), the point A of the circuit section is connected to GND, so that the upper arm snubber capacitor 70a has a power of 81 volts. Is charged. However, when the lower arm IGBT 69b is turned off, the voltage at point A becomes a voltage according to the voltage division ratio of the upper arm charge / discharge resistance 70a, the lower arm charge / discharge resistance 70b and the resistance value, and this voltage becomes the upper arm snubber capacitor. The reference numeral 70a discharges through the upper arm charge / discharge resistance 70a to reduce the collector-emitter voltage when the upper arm IGBT 69a is turned on.

このスナバコンデンサ70と充放電抵抗74の時定数は、IGBT駆動回路73の電源となる駆動回路用コンデンサ75の時定数よりも十分に短く、かつインバータ回路の動作周期よりも十分に長くなるように充放電抵抗74の抵抗値を設定する。   The time constant of the snubber capacitor 70 and the charge / discharge resistor 74 is sufficiently shorter than the time constant of the drive circuit capacitor 75 serving as the power supply of the IGBT drive circuit 73 and sufficiently longer than the operation cycle of the inverter circuit. The resistance value of the charge and discharge resistance 74 is set.

また、ブートストラップ動作終了後、上下のIGBT69が同時にOFFになる際に、インバータ動作時よりも同時OFFの時間を長くし、この間に上下の充放電抵抗74の分圧比に従い、上アームIGBT69aのコレクタ−エミッタ間電圧が、電源81の電圧(振幅)よりも小さくなる。その後に上アームIGBT69aをONにすることで、ONにした瞬間の短絡電流を充放電抵抗74が無い場合に比べて低く抑えることができる。   In addition, when the upper and lower IGBTs 69 are simultaneously turned off after the bootstrap operation is completed, the simultaneous OFF time is longer than in the inverter operation, and the collector voltage of the upper arm IGBT 69a is determined according to the voltage division ratio of the upper and lower charge / discharge resistors 74 The voltage between the emitters is smaller than the voltage (amplitude) of the power supply 81. Thereafter, by turning on the upper arm IGBT 69a, it is possible to suppress the short circuit current at the moment of turning on as compared with the case where the charge and discharge resistance 74 is not provided.

13・・・加熱コイル、69a・・・上アームIGBT、69b・・・下アームIGBT、70a・・・上アームスナバコンデンサ、70b・・・下アームスナバコンデンサ、73a・・・上アームIGBT駆動回路、73b・・・下アームIGBT駆動回路、74a・・・上アーム充放電抵抗、74b・・・下アーム充放電抵抗、75・・・駆動回路用コンデンサ、76・・・ダイオード、82・・・IGBT用電源   13 Heating coil 69a Upper arm IGBT 69b Lower arm IGBT 70a Upper arm snubber capacitor 70b Lower arm snubber capacitor 73a Upper arm IGBT drive circuit Lower arm IGBT drive circuit 74a Upper arm charge / discharge resistance 74b Lower arm charge / discharge resistance 75 Capacitor for drive circuit 76 Diode 82 Power supply for IGBT

Claims (1)

被加熱物を誘導加熱によって加熱する加熱コイルを備え、
該加熱コイルを駆動するための電力を供給する上アーム及び下アームに分離した電流共振型の回路構成をしたインバータ駆動部を備え、
該インバータ駆動部には、
前記上アーム及び下アームにそれぞれ前記加熱コイルへの電力を供給する上アームIGBT及び下アームIGBTと、
該上アームIGBT及び下アームIGBTのコレクタ−エミッタ間にサージ電圧を吸収する上アームスナバコンデンサ及び下アームスナバコンデンサと、
該上アームスナバコンデンサ及び下アームスナバコンデンサに並列に接続された上アーム充放電抵抗及び下アーム充放電抵抗とを設け、
前記上アームIGBT及び下アームIGBTを駆動する上アームIGBT駆動回路及び下アームIGBT駆動回路を備え、
該上アームIGBT駆動回路及び下アームIGBT駆動回路に電力を供給するIGBT用電源を備え、
前記上アームIGBT駆動回路の電源に駆動回路用コンデンサと、
前記IGBT用電源から前記駆動回路用コンデンサに電力を供給するダイオードとを設け、
前記下アームIGBTがONした時に前記ダイオードを介して前記駆動回路用コンデンサに電力を蓄え、その後、前記下アームIGBTをOFFした後に、前記インバータ駆動部の駆動を開始することを特徴とする誘導加熱調理器。
A heating coil for heating the object to be heated by induction heating;
It includes an inverter drive unit having a current resonance type circuit configuration separated into an upper arm and a lower arm which supply power for driving the heating coil,
The inverter drive unit
An upper arm IGBT and a lower arm IGBT for supplying power to the heating coil to the upper arm and the lower arm, respectively;
An upper arm snubber capacitor and a lower arm snubber capacitor for absorbing a surge voltage between the collector and the emitter of the upper arm IGBT and the lower arm IGBT;
Providing an upper arm charge / discharge resistance and a lower arm charge / discharge resistance connected in parallel to the upper arm snubber capacitor and the lower arm snubber capacitor;
An upper arm IGBT drive circuit and a lower arm IGBT drive circuit for driving the upper arm IGBT and the lower arm IGBT;
An IGBT power supply for supplying power to the upper arm IGBT drive circuit and the lower arm IGBT drive circuit;
A drive circuit capacitor as a power supply of the upper arm IGBT drive circuit;
A diode for supplying power from the power supply for IGBT to the capacitor for drive circuit;
Electric power is stored in the capacitor for the drive circuit through the diode when the lower arm IGBT is turned on, and then driving of the inverter drive unit is started after the lower arm IGBT is turned off Cooking device.
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