JP3322631B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誘導加熱調理器に関
し、更に詳しくは、加熱制御のためのインバータ回路及
びその制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘導加熱調理器は、コイルにて発生した
交番磁束を導電体である鍋に通過させ、鍋に渦電流を発
生させて鍋自体を発熱させるようにしたものである。図
８は、従来の誘導加熱調理器の電気系概略構成図であ
る。電圧Ｖbの直流電源１１には、鍋３０を加熱する加
熱コイル１２及びトランジスタ１３が直列に接続されて
おり、加熱コイル１２には共振用のコンデンサ１５が並
列に、トランジスタ１３には逆方向に導通するダイオー
ド１４が並列に接続されており、これによりインバータ
回路１０を構成している。トランジスタ１３のベース端
子には、制御部２０よりインバータ回路１０の駆動信号
としてオン／オフ駆動信号が入力されている。

【０００３】図９及び図１０は、図８の構成のインバー
タ回路１０の動作を説明するための波形図であって、図
９はインバータ回路１０の入力電力（つまり加熱出力）
が相対的に大きい場合、図１０は入力電力が相対的に小
さい場合の例である。まず、制御部２０がトランジスタ
１３をオン動作させると、直流電源１１から加熱コイル
１２に電流が流れ、図９（ｂ）に示すように電流は増加
する。次に、トランジスタ１３をオフ動作させると、加
熱コイル１２とコンデンサ１５との閉回路で共振が生じ
る。この共振周波数がインバータ回路１０の発振周波数
よりも充分に高くなるようにコンデンサ１５の値等を定
めておくと、トランジスタ１３のコレクタ電圧Ｖcは、
図９（ａ）に示すように電圧Ｖbを中心として振動する
波形となる。コレクタ電圧Ｖcが負極性に反転してダイ
オード１４が導通したＢ点から、或る一定時間遅延した
Ｃ点までの期間においてトランジスタ１３をオンさせる
と、加熱コイル１２に流れる電流は図９（ｃ）に示す波
形のようになる。

【０００４】インバータ回路１０の入力電力は発振周期
に依存しており、図１０に示した発振周期Ｔbのように
短くすると、加熱コイル１２に流れる電流の振動振幅が
小さくなって（図１０（ｂ）参照）入力電力は減少す
る。制御部２０はトランジスタ１３のオン時間を制御す
ることにより上記発振周期を調節し、インバータ回路１
０の入力電力を制御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成によるインバータ回路では、発振周期に対する
入力電力の特性が負荷である鍋３０の材質によって大き
く異なる。図１１は、オーステナイト系ステンレスであ
るＳＵＳ３１６、フェライト系ステンレスであるＳＵＳ
４３０、及び鉄を負荷としたときの、発振周期と入力電
力との関係を示すグラフである。例えば１ｋＷの入力電
力を得るために、ＳＵＳ４３０の負荷では発振周期が３
１μ秒であるのに対し、鉄の負荷では発振周期が４２μ
秒と大きく相違している。また、このような入力電力特
性は、鍋の材質のみならず鍋３０の形状や加熱コイル１
２との離間距離によっても大きく変化する。このため、
上記構成のインバータ回路を複数備える多口コンロ型の
誘導加熱調理器では、複数のコンロを同時に使用する
と、各インバータ回路の発振周波数のずれにより干渉音
が発生するという問題がある。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その主たる目的とするところは、
発振周波数を同一に維持してインバータ回路の入力電力
つまり負荷に対する加熱出力を制御することができる誘
導加熱調理器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するために成された本発明は、直流電源と
誘導加熱用の加熱コイルと第１スイッチング素子とを直
列に接続し、加熱コイル又は第１スイッチング素子と並
列に共振用のコンデンサを接続するとともに、第１スイ
ッチング素子と並列に逆方向に導通する第１ダイオード
を接続したインバータ回路を有する誘導加熱調理器にお
いて、a)前記加熱コイルの両端に並列接続し、第２ダイ
オードと第２スイッチング素子とを直列接続して構成し
た、前記加熱コイルに流れる電流の還流用の直列回路
と、b)第１及び第２スイッチング素子のオン／オフ動作
を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、第１
スイッチング素子のオフのタイミングを第２スイッチン
グ素子のオフのタイミングに対して調整することにより
加熱コイルに流れる電流を調整することを特徴としてい
る。

【０００８】また上記構成では、制御手段が第１スイッ
チング素子をオンすると、直流電源から加熱コイルに電
流が流れる。このとき、第１スイッチング素子の両端電
圧はほぼ零に維持されるので、第２ダイオードには逆方
向電圧が加わり、第２スイッチング素子のオン又はオフ
に拘らず該還流用の直列回路は存在しないものと看做せ
る。所定時間経過後に第１スイッチング素子をオフする
と、加熱コイルとコンデンサの閉回路で共振が生じ、第
１スイッチング素子の両端電圧は直流電源の電源電圧を
中心として振動する。これにより、加熱コイルと第１ス
イッチング素子との接続端の電圧は零付近から上昇する
が、電源電圧を越えると第２ダイオードに順方向の電圧
がかかり、それまでコンデンサに流れていた電流は第２
スイッチング素子側に転流し、共振が一時的に停止す
る。このため、第１スイッチング素子の両端電圧の上昇
は停止して電源電圧付近に維持される。その後、第２ス
イッチング素子をオフすると再び共振が始まり、第１ス
イッチング素子の両端電圧は振動する。第１スイッチン
グ素子のオン時間を第２スイッチング素子のオン時間に
比べて短くするほど、共振による振動振幅は小さくな
り、加熱コイルに流れる電流も少なくなる。従って、第
２スイッチング素子のオフのタイミングをインバータ回
路の動作周波数により決めるようにしておけば、該動作
周波数を一定に維持したまま第１スイッチング素子のオ
ン時間を変えることにより加熱出力を調整することがで
きる。

【０００９】第２スイッチング素子のオンのタイミング
は、第１スイッチング素子のオンのタイミング以降、第
２ダイオードが導通するまでの期間で適宜に設定するこ
とができるが、第２ダイオードが導通するタイミングは
変化するので、確実なタイミングとしては第１スイッチ
ング素子のオンのタイミングに揃えるとよい。

【００１０】また、上述のような制御を行なうために、
前記制御手段は、第１スイッチング素子の両端電圧によ
り第１及び第２スイッチング素子のオンのタイミングを
検知するオンタイミング検知手段と、インバータ回路の
動作周波数の信号を発生する発振手段と、前記オンタイ
ミング検知手段の出力信号により第１スイッチング素子
のオンタイミングを決定するとともに、インバータ回路
の入力電力に応じてそのオフタイミングを決定する第１
のオン時間設定手段と、前記オンタイミング検知手段の
出力信号により第２スイッチング素子のオンタイミング
を決定するとともに、前記発振手段の出力信号によりそ
のオフタイミングを決定する第２のオン時間設定手段
と、を含む構成とすることができる。

【００１１】また、前記発振手段は発振周波数可変の発
振手段であって、第１スイッチング素子のオフタイミン
グと第２スイッチング素子のオフタイミングとの時間差
に応じてその発振周波数を変更する構成とすることが好
ましい。この構成によれば、例えば第１及び第２スイッ
チング素子のオフタイミングが略一致したとき、発振周
波数を低減させることにより一段と入力電力を増加させ
ることが可能となる。

【００１２】更に、前記インバータ回路を複数備えた誘
導加熱調理器では、各インバータ回路に対応して前記制
御手段をそれぞれ有し、且つ該複数の制御手段に含まれ
る発振手段のみを共通に使用する構成とすることが好ま
しい。この構成では、複数の加熱部つまりインバータ回
路を同時に使用する場合でも、各インバータ回路は共通
の発振手段から与えられる同一周波数の信号により動作
するので、干渉音が発生しない。

【００１３】またこの構成では、前記複数のインバータ
回路の中の１台のみを動作させる際に、該インバータ回
路に対応した制御手段は、第１及び第２スイッチング素
子のオフタイミングを常に略一致させた状態に維持し、
前記発振手段の発振周波数を変更することによりインバ
ータ回路の入力電力を調整することが好ましい。すなわ
ち、このような使用条件では干渉音の発生の恐れがない
ので、スイッチング損失が少なく最も効率的な方法でも
ってインバータ回路を駆動することができる。

【００１４】更に、前記発振手段は、動作している複数
の制御手段のいずれかにおいて第１スイッチング素子の
オフタイミングと第２スイッチング素子のオフタイミン
グとの時間差がなくなったときには発振周波数を低減
し、動作している複数の制御手段の全てにおいて該時間
差があるときには発振周波数を増加する構成とすること
ができる。この構成によれば、いずれかのインバータ回
路において入力電力の不足の可能性がある場合でも速や
かにその不足が解消され、適切な加熱を行なうことがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の誘導加熱調理器の一実施例を
図１〜図６を参照して説明する。図１は本実施例の誘導
加熱調理器の回路図、図２は図１中の制御部２０の詳細
を示すブロック構成図である。

【００１６】本実施例の誘導加熱調理器におけるインバ
ータ回路１０では、従来のインバータ回路の構成要素に
加えて、共振用のコンデンサ１５と並列に、第２トラン
ジスタ１６と第２ダイオード１７との直列回路が接続さ
れている。この第２トランジスタ１６と第２ダイオード
１７とはその位置を入れ替えてもよい。第２トランジス
タ１６のベース端子には、制御部２０より第２のオン／
オフ駆動信号φ２が入力されている。（以下、従来備え
られていたトランジスタ１３及びダイオード１４を第１
トランジスタ１３及び第１ダイオード１４と言い換える
こととし、また第１トランジスタ１３のベース端子に入
力されている信号を第１のオン／オフ駆動信号φ１と言
うこととする。）

【００１７】次に、制御部２０の構成を図２により説明
する。入力設定部２１は使用者の操作によりインバータ
回路１０の入力電力を設定するもので、一方、入力検出
部２２は実際に得られている入力電力を検出するもので
ある。例えばインバータ回路１０の直流電源１１が商用
交流電源を直流に変換する構成である場合、入力検出部
２２は商用交流電源の電流を検出する構成とすることが
できる。オン時間設定部２３は、入力設定部２１に設定
された設定電力値と入力検出部２２により検出された検
出電力値とを比較し、両者が一致するように第１トラン
ジスタ１３のオン時間を決定する。第１駆動部２４は、
オン時間設定部２３の出力に応じて第１トランジスタ１
３に第１のオン／オフ駆動信号φ１を与える。

【００１８】オンタイミング検知部２５は、第１トラン
ジスタ１３の両端電圧（第１トランジスタ１３のエミッ
タが接地されている場合には第１トランジスタ１３のコ
レクタ電圧であるので、以下単に「コレクタ電圧」とい
う）Ｖc及び直流電源１１の電源電圧Ｖbに基づいて第１
トランジスタ１３のオンのタイミングを検知し、検知信
号をオン時間設定部２３及び拘束時間設定部２６に与え
る。オン時間設定部２３は、そのオン検知のタイミング
により出力を高レベルに立ち上げ、上述のように決めら
れたオン時間が経過した後に出力を立ち下げる。また、
可変周波数発振器２８の出力が低レベルから高レベルに
転じた時点で、もし出力が高レベルであったならばそれ
をリセットする。

【００１９】拘束時間設定部２６は、上記オン検知のタ
イミングにより出力を高レベルに立ち上げ、可変周波数
発振器２８の出力が低レベルから高レベルに転じたとき
に出力を低レベルにリセットする。第２駆動部２７は、
拘束時間設定部２６の出力に応じて第２トランジスタ１
６に第２のオン／オフ駆動信号φ２を与える。周波数増
減指示部２９は、拘束時間設定部２６の出力とオン時間
設定部２３の出力との立下り点の時間差を計測し、その
時間差に応じて周波数の増減指令を可変周波数発振器２
８に送出する。

【００２０】上記構成を有する本実施例の誘導加熱調理
器の動作を図３により詳細に説明する。図３は、インバ
ータ回路１０が定常状態にあるときの各部の動作を示す
波形図である。時刻ｔ１の直前で第１、第２トランジス
タ１３、１６はともにオフしており、加熱コイル１２と
コンデンサ１５との閉回路で共振している。このとき、
コレクタ電圧Ｖcは、図３（ａ）に示すように低下して
ゆく過程にある。時刻ｔ１において該コレクタ電圧Ｖc
が電源電圧Ｖbを下回ると、図３（ｂ）に示すようにオ
ンタイミング検知部２５の出力は立ち上がる。これを受
けて図３（ｃ）、（ｅ）に示すように、オン時間設定部
２３と拘束時間設定部２６の出力も立ち上がる。これに
より、第１、第２駆動部２４、２７の出力信号φ１、φ
２も同様に変化し、その結果、第１、第２トランジスタ
１３、１６はオンする。第１トランジスタ１３がオンし
ていると、コレクタ電圧Ｖcは第１トランジスタ１３の
コレクタ・エミッタ間飽和電圧（ほぼ０に近い）に維持
される。

【００２１】第１トランジスタ１３のオン時間、つまり
第１駆動部２４の出力が高レベルを維持している時間
は、オン時間設定部２３によりインバータ回路１０の入
力電力（つまり検出入力電力）が設定入力電力に一致す
るように制御され、例えば時刻ｔ2で立ち下がる。これ
により第１トランジスタ１３がオフすると、加熱コイル
１２とコンデンサ１５とのループで共振が生じ、コレク
タ電圧Ｖcは急峻に上昇する。なお、コレクタ電圧Ｖcが
電源電圧Ｖbよりも低いときには、第２ダイオード１７
には逆方向電圧が加わっているので、第２トランジスタ
１６はオンしているものの第２トランジスタ１６側に電
流は流れず共振が維持される。図３（ａ）に示すよう
に、共振によりコレクタ電圧Ｖcが急峻に増加し電源電
圧Ｖbを越えると、第２ダイオード１７には順方向電圧
が加わって導通し、コンデンサ１５に流れていた電流は
転流して第２トランジスタ１６側に流れる。従って、共
振の閉回路が切れ、コレクタ電圧Ｖcはその時点での値
を保つ。

【００２２】図３（ｄ）に示すように時刻ｔ3で可変周
波数発振器２８の出力が立ち上がると、拘束時間設定部
２６の出力は立ち下がり、第２駆動部２７の出力信号φ
２も低レベルに転じる。これにより第２トランジスタ１
６がオフすると、加熱コイル１２とコンデンサ１５との
閉回路で再び共振が生じ、コレクタ電圧Ｖcは図３
（ａ）に示すようにほぼ電源電圧Ｖbを中心にした振動
波形となる。而して、加熱コイル１２に流れる電流は、
図３（ｇ）に示すように、第１トランジスタ１３がオン
された後に正方向に上昇し、第１トランジスタ１３がオ
フされると頭打ちになり、第２トランジスタ１６がオフ
されるまでの間は、加熱コイル１２及び鍋３０の合成抵
抗成分等の影響により緩やかに減少する。そして、第２
トランジスタ１６がオフされた後は上記共振に追従す
る。

【００２３】第１トランジスタ１３のオン時間が第２ト
ランジスタ１６のオン時間よりも短いときには、周波数
増減指示部２９の出力は、図３（ｆ）に示すように、そ
の時間差である時刻ｔ2〜時刻ｔ3の期間において高レベ
ルとなる。検出入力電力が設定入力電力よりも小さい場
合、オン時間設定部２３により第１トランジスタ１３の
オン時間は順次延長され、これにより時刻ｔ2が時刻ｔ3
に近付く。そして更に第１トランジスタ１３のオン時間
が延長されると、ついには時刻ｔ2が時刻ｔ3と一致す
る。上述のように、オン時間設定部２３の出力は可変周
波数発振器２８の出力の立上りによってリセットされる
から、第１トランジスタ１３の最長のオン時間は第２ト
ランジスタ１６のオン時間に等しい。両者が同一である
場合には、周波数増減指示部２９の出力は高レベルにな
らず低レベルに維持される。

【００２４】このように第１、第２トランジスタ１３、
１６のオン時間が一致するのは、その時点での可変周波
数発振器２８の発振周波数ではインバータ回路１０の入
力電力が設定入力電力に不足していることを意味してい
るから、可変周波数発振器２８は周波数増減指示部２９
の高レベルの出力が欠損した場合には、発振周波数を下
げるように動作する。可変周波数発振器２８としては、
周知の電圧制御型発振器を用いることができる。

【００２５】図４は、第１トランジスタ１３のオン時間
を制御したときの各部の動作を示す波形図である。ここ
では、可変周波数発振器２８の発振周波数を２０ｋＨｚ
に固定し、第１トランジスタ１３のオン時間を１０μ秒
〜３５μ秒の範囲で変化させている。なお、このとき
の、加熱コイル１２の等価インピーダンスは、インダク
タンス成分Ｌ＝４０μＨ、抵抗成分Ｒ＝０．８５Ωであ
る。第１トランジスタ１３のオン時間が３５μ秒のとき
に、第１トランジスタ１３のオン時間と第２トランジス
タ１６のオン時間はほぼ一致しており、図４（ｂ）に示
すように、加熱コイル１２に流れる電流の振幅は最大に
なる。すなわち、上記発振周波数の下では、このとき入
力電力が最大となる。

【００２６】第１トランジスタ１３のオン時間が短くな
ると、図４（ａ）に示したようにコレクタ電圧Ｖcが電
源電圧Ｖb近傍に維持される時間が長くなり、加熱コイ
ル１２に流れる電流はより低いレベルで頭打ちになる。
すなわち、オン時間を短くするほど入力電力は減少す
る。このように、第１トランジスタ１３のオン時間を調
整することにより、入力電力の制御が達成される。

【００２７】図５は、インダクタンスの相違する２つの
負荷（鍋）条件における、第１トランジスタ１３のオン
時間と入力電力との関係を示すグラフである。可変周波
数発振器２８の発振周波数は２０ｋＨｚに固定してお
り、加熱コイル１２の等価インピーダンスの抵抗成分Ｒ
は０．８５Ωである。図５より明らかなように、例えば
インダクタンス成分Ｌ＝４０μＨの負荷では、第１トラ
ンジスタ１３のオン時間を１０〜３５μ秒の範囲で変化
させることにより、３００〜１３５０Ｗもの幅広い範囲
で入力電力の調節が行なえることがわかる。つまり、発
振周波数を一定に保ったままで、充分な入力電力の制御
が可能である。

【００２８】また、図６は、上記２つの負荷条件におけ
る、可変周波数発振器２８の発振周波数（図では発振周
期）と入力電力との関係を示すグラフである。図中、
(i)は第１トランジスタ１３のオン時間と第２トランジ
スタ１６のオン時間とが同一の場合であり、(ii)は第１
トランジスタ１３のオン時間が第２トランジスタ１６の
オン時間よりも常に９μ秒短くなるように設定した場合
である。(i)の場合の曲線は、発振周波数を変えること
により入力電力を調整することを意味しているので、図
８に示した従来のインバータ回路の制御に相当する。

【００２９】図５、図６に示すように、第１トランジス
タ１３のオン時間や発振周波数に拘らず、インダクタン
スＬ＝４５μＨの負荷条件の曲線は、インダクタンスＬ
＝４０μＨの負荷条件の曲線よりも常に下方に位置して
いる。このことは、第１トランジスタ１３のオン時間を
適切に調整することにより、発振周波数を同一に保った
ままで、インダクタンスＬ＝４０μＨの鍋における入力
電力特性を、インダクタンスＬ＝４５μＨの鍋における
入力電力特性に一致させることができることを意味して
いる。つまり、鍋の条件が相違しても同じような入力電
力を得ることができる。

【００３０】このように、本実施例の誘導加熱調理器で
は、発振周波数を一定に保ったまま第１トランジスタ１
３のオン時間を制御することにより入力電力の調節を行
なうことができるのみならず、必要に応じて、従来と同
様に、発振周波数を変動させることにより入力電力の調
節を行なうようにすることもできる。

【００３１】なお、上記実施例では、コンデンサ１５を
加熱コイル１２に並列に接続していたが、交流動作とし
ては直流電源１１は短絡しているものと看做せるので、
コンデンサ１５を第１トランジスタ１３と並列に接続し
ても上記と同様の効果が得られる。

【００３２】次いで、上記構成のインバータ回路を複数
設ける多口型コンロの誘導加熱調理器の構成及び動作を
説明する。図７は二口型コンロの場合の概略構成図であ
る。すなわち、図１及び図２に示したインバータ回路
（第１、第２インバータ回路１０ａ、１０ｂ）及び制御
部（第１、第２制御部２０ａ、２０ｂ）を二台用意す
る。ここで、第１、第２制御部２０ａ、２０ｂの可変周
波数発振器２８のみは共通に用い、同一発振周波数の出
力信号を第１、第２制御部２０ａ、２０ｂのオン時間設
定部及び拘束時間設定部にそれぞれ与える。また、可変
周波数発振器２８は第１、第２制御部２０ａ、２０ｂの
それぞれの周波数増減指示部からの出力を受け、その両
者の出力の組み合わせにより発振周波数を変更する。

【００３３】具体的には、いずれかの周波数増減指示部
からの高レベルの出力がなくなったときには、入力電力
が不足する可能性があるので、可変周波数発振器２８は
発振周波数を漸減させる。一方、両方の周波数増減指示
部から共に高レベルの出力が得られているときには、共
に入力電力が設定値に一致しているので、いずれかの周
波数増減指示部からの高レベル出力が無くなるまで発振
周波数を増加させることができる。そこで、可変周波数
発振器２８は発振周波数を漸増させる。このように発振
周波数自体は上下するが、第１、第２インバータ回路１
０ａ、１０ｂは同一の周波数で動作しているため、周波
数の差によるうなり音が発生する恐れはない。

【００３４】また、第１又は第２インバータ回路１０
ａ、１０ｂの一方のみを運転する場合には、第１又は第
２制御部２０ａ、２０ｂでは、第１トランジスタ１３の
オン時間と第２トランジスタ１６のオン時間とを強制的
に一致させ、可変周波数発振器２８の発振周波数を変化
させることにより入力電力の調節を行なうように制御を
切り替えるとよい。その理由は次の通りである。

【００３５】この種のインバータ回路に一般に用いられ
る高耐圧のＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジス
タ）素子では、特に、そのターンオン及びターンオフ特
性が良好でない。そのため、図４（ｃ）、（ｄ）に示す
ようにトランジスタのコレクタ電流の急峻な立上り及び
立下りのタイミングにおいて、いわゆるスイッチング損
失による電力損失が生じる。このため、このような電力
損失をできる限り抑えるという点では、単位時間当たり
のトランジスタの急峻なオン／オフ回数が少ないほうが
望ましい。上述のように、第１トランジスタ１３のオン
時間の調整により電力制御を行なう場合には、１周期中
で３回（第１トランジスタ１３が１回、第２トランジス
タ１６が２回）の電流の急峻な立上り及び立下りが生じ
る。これに対し、第１トランジスタ１３のオン／オフと
第２トランジスタ１６のオン／オフとを一致させると、
図４（ｄ）に示すように第２トランジスタ１６には電流
が流れないので、１周期中でのトランジスタの電流の急
峻な立上り及び立下りは１回のみとなる。従って、発振
周波数を２倍にしてもトランジスタ電流の急峻な変化の
回数は少なくなり、電力損失を抑制した効率的な加熱が
行なえる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る誘導
加熱調理器では、直流電源及び加熱コイルと直列に接続
された第１スイッチング素子のオフのタイミングを、共
振用のコンデンサに第２ダイオードとともに並列に接続
された第２スイッチング素子のオフのタイミングに対し
て調整することにより、インバータ回路の入力電力を調
整している。このため、第２スイッチング素子のオフの
タイミングをインバータ回路の動作周波数で決めておく
ことにより、該インバータ回路の発振周波数を一定に保
ったままで加熱調節を行なうことができる。従って、多
口型コンロにおいて複数のインバータ回路を搭載する場
合でも、同一発振周波数の信号を用いて該複数のインバ
ータ回路を同時に動作させることができ、発振周波数の
ずれによる干渉音の発生を防止することができる。

【００３７】また、発振周波数を一定に維持する必要が
ない場合に、第１及び第２スイッチング素子を略同一タ
イミングでオフさせ、動作周波数の制御により入力電力
の調節を行なう構成によれば、第２スイッチング素子に
は転流による電流が流れないので、スイッチング素子の
ターンオン及びターンオフ時に発生するスイッチング損
失を抑えることができ、より効率的な加熱を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の誘導加熱調理器の一実施例の概略回
路図。

【図２】 図１中の制御部の詳細を示すブロック構成
図。

【図３】 本実施例のインバータ回路が定常状態にある
ときの各部の動作を示す波形図。

【図４】 図１中の第１トランジスタのオン時間を制御
したときの各部の動作を示す波形図。

【図５】 第１トランジスタのオン時間と入力電力との
関係を示すグラフ。

【図６】 可変周波数発振器の発振周期と入力電力との
関係を示すグラフ。

【図７】 本発明の誘導加熱調理器を二口型コンロに適
用した場合の概略構成図。

【図８】 従来の誘導加熱調理器の電気系概略構成図。

【図９】 従来のインバータ回路の動作を説明するため
の波形図。

【図１０】 従来のインバータ回路の動作を説明するた
めの波形図。

【図１１】 従来のインバータ回路における発振周期と
入力電力との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ…インバータ回路 １１…直流電源 １２…加熱コイル １３…第１トランジスタ １４…第１ダイオー
ド １５…コンデンサ １６…第２トランジ
スタ １７…第２ダイオード ２０、２０ａ、２０ｂ…制御部 ２１…入力設定部 ２２…入力検出部 ２３…オン時間設定部 ２４…第１駆動部 ２５…オンタイミング検知部 ２６…拘束時間設定
部 ２７…第２駆動部 ２８…可変周波数発
振器 ２９…周波数増減指示部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 6/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源と誘導加熱用の加熱コイルと第
   １スイッチング素子とを直列に接続し、加熱コイル又は
   第１スイッチング素子と並列に共振用のコンデンサを接
   続するとともに、第１スイッチング素子と並列に逆方向
   に導通する第１ダイオードを接続したインバータ回路を
   有する誘導加熱調理器において、 a)前記加熱コイルの両端に並列接続し、第２ダイオード
   と第２スイッチング素子とを直列接続して構成した、前
   記加熱コイルに流れる電流の還流用の直列回路と、 b)第１及び第２スイッチング素子のオン／オフ動作を制
   御する制御手段と、を備え、 前記制御手段は、前記第１及び第２スイッチング素子を
   略同時にオンさせ、前記第１スイッチング素子のオフの
   タイミングを第２スイッチング素子のオフのタイミング
   に対して調整することにより加熱コイルに流れる電流を
   調整するものであって、 第１スイッチング素子の両端電圧により第１及び第２ス
   イッチング素子のオンのタイミングを検知するオンタイ
   ミング検知手段と、インバータ回路の動作周波数の信号を発生する発振手段
   と、 前記オンタイミング検知手段の出力信号により第１スイ
   ッチング素子のオンタイミングを決定するとともに、イ
   ンバータ回路の入力電力に応じてそのオフタイミングを
   決定する第１のオン時間設定手段と、 前記オンタイミング検知手段の出力信号により第２スイ
   ッチング素子のオンタイミングを決定するとともに、前
   記発振手段の出力信号によりそのオフタイミングを決定
   する第２のオン時間設定手段と、 を含み、 さらに、前記発振手段は発振周波数可変の発振手段であ
   って、第１スイッチング素子のオフタイミングと第２ス
   イッチング素子のオフタイミングとの時間差に応じてそ
   の発振周波数を変更 することを特徴とする誘導加熱調理
   器。
2. 【請求項２】 前記インバータ回路を複数備えた誘導加
   熱調理器であって、各インバータ回路に対応して前記制
   御手段をそれぞれ有し、且つ該複数の制御手段に含まれ
   る発振手段のみを共通に使用することを特徴とする請求
   項１に記載の誘導加熱調理器。
3. 【請求項３】 前記複数のインバータ回路の中の１台の
   みを動作させる際に、該インバータ回路に対応した制御
   手段は、第１及び第２スイッチング素子のオフタイミン
   グを常に略一致させた状態に維持し、前記発振手段の発
   振周波数を変更することによりインバータ回路の入力電
   力を調整することを特徴とする請求項２に記載の誘導加
   熱調理器。
4. 【請求項４】 前記発振手段は、動作している複数の制
   御手段のいずれかにおいて第１スイッチング素子のオフ
   タイミングと第２スイッチング素子のオフタイミングと
   の時間差がなくなったときには発振周波数を低減し、動
   作している複数の制御手段の全てにおいて該時間差があ
   るときには発振周波数を増加することを特徴とする請求
   項２に記載の誘導加熱調理器。