JP3399214B2 - 高周波インバータ - Google Patents
高周波インバータInfo
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- JP3399214B2 JP3399214B2 JP5572696A JP5572696A JP3399214B2 JP 3399214 B2 JP3399214 B2 JP 3399214B2 JP 5572696 A JP5572696 A JP 5572696A JP 5572696 A JP5572696 A JP 5572696A JP 3399214 B2 JP3399214 B2 JP 3399214B2
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- coil
- circuit
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- Y02B40/123—
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多口誘導加熱調理器
などに有効な一定周波数で動作する高周波インバータに
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の高周波インバータは、特
開平５−２１１５０号公報に開示されたようなものであ
った。以下、その高周波インバータについて図８〜図１
０を参照しながら説明する。図８は従来の高周波インバ
ータの回路構成図であり、図８において、１０１は直流
電源、１０２は直流を高周波電流に変換するインバータ
回路で、１０３はインバータ回路１０２を制御する制御
回路である。インバータ回路１０２は、逆電流阻止形の
第一スイッチング素子１０４、逆電流導通形の第二スイ
ッチング素子１０５、加熱用のコイル１０６、第一共振
コンデンサ１０７、第二共振コンデンサ１０８、ダイオ
ード１０９で構成されている。 【０００３】制御回路１０３は、第一スイッチング素子
１０４と第二スイッチング素子１０５を、一定周波数ｆ
0で交互に導通する駆動部１１０等により構成されてい
る。 【０００４】図９は以上の様に構成された従来の高周波
インバータの動作を説明する各部動作波形である。ま
た、図１０は従来の高周波インバータの入力電力制御特
性である。図１０より明らかな様に従来の高周波インバ
ータでは、インバータ回路の動作周波数ｆ0が一定の下
で、一定周期ｔ0(ｔ0＝１／ｆ0)に対する第一スイッチ
ング素子１０４のオン時間ｔｏｎ1の比である導通比ｔ
ｏｎ1／ｔ0を変化することで入力電力Ｐｉｎの制御を行
え、また、図９の動作波形より明らかな様に第一スイッ
チング素子１０４と第二スイッチング素子１０５は、ゼ
ロボルトスイッチング動作を実現できていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の高周
波インバータは、一定の動作周波数の下で入力電力の制
御ができるので、多口誘導加熱調理器に用いた場合、従
来発生していたバーナ間の動作周波数差に起因する鍋干
渉音の問題を解決でき、また、２つのスイッチング素子
がゼロボルトスイッチングで動作するので、インバータ
回路の低損失・低ノイズ化により低コスト・小形化が実
現できた優れたものであったが、多口誘導加熱調理器普
及などのためは、更に低コスト・小形の高周波インバー
タが必要になる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は直流電源にその一端を接続されたコイル
と、前記直流電源に対して前記コイルと直列に接続され
る第一スイッチング素子と、前記コイルと並列接続され
る逆電流導通型の第二スイッチング素子と第二共振コン
デンサの直列接続と、前記第二スイッチング素子と前記
第二共振コンデンサの接続点にその一端を接続され、前
記コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサと、
前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子
を導通制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前
記各スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御す
るとともに、入力電力を制御すべく各スイッチング素子
の導通比を変更してなるものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、直流電源
にその一端を接続されたコイルと、前記直流電源に対し
て前記コイルと直列に接続される第一スイッチング素子
と、前記コイルと並列接続される逆電流導通型の第二ス
イッチング素子と第二共振コンデンサの直列接続と、前
記第二スイッチング素子と前記第二共振コンデンサの接
続点にその一端を接続され、前記コイルと共振回路を形
成する第一共振コンデンサと、前記第一スイッチング素
子と前記第二スイッチング素子を導通制御する制御回路
とを備え、前記制御回路は、前記各スイッチング素子を
一定周波数で交互に導通制御するとともに、入力電力を
制御すべく各スイッチング素子の導通比を変更したた
め、前記第二スイッチング素子と第二共振コンデンサの
直列回路がサブスイッチとして働き、一定周波数制御を
実現するとともに、前記第一スイッチング素子の高電圧
をクランプすることができる。 【０００８】 【実施例】図１は、本発明の高周波インバータを用いた
誘導加熱調理器の回路構成図を示し、図１において１は
直流電源、２はインバータ回路、３は制御回路である。 【０００９】インバータ回路２は、直流電源１のプラス
側に一端を接続されるコイルである加熱用のコイル４
と、加熱用のコイル４の他端と直流電源１のマイナス側
に接続される第一スイッチング素子である逆導通ダイオ
ード内蔵のＩＧＢＴ５と、加熱用のコイル４と並列接続
される第二スイッチング素子である逆導通ダイオード内
蔵のＩＧＢＴ７と第二共振コンデンサ８の直列回路と、
ＩＧＢＴ７と第二共振コンデンサ８の接続点と、ＩＧＢ
Ｔ５の直流電源１の低電位側の一端との間に接続される
第一共振コンデンサ６より構成されている。ＩＧＢＴ７
と第二共振コンデンサ８の直列回路は、一定周波数制御
の実現と、ＩＧＢＴ５の高電圧をクランプするためのサ
ブスイッチとして働く。制御回路３は、ＩＧＢＴ５とＩ
ＧＢＴ７を駆動する駆動回路９を備え、駆動回路９は、
一定動作周波数ｆ0の下でＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ７を交
互に導通し、インバータ回路２の一定動作周期ｔ0(ｔ0
＝１／ｆ0)に対するＩＧＢＴ５のオン時間ｔｏｎ1の比
である導通比Ｄ1＝ｔｏｎ1／ｔ0を変化させることで入
力電力制御を行う。 【００１０】図２にインバータ回路２の各部動作波形
を、図３にインバータ回路２の入力電力制御特性を示
す。図２に於いて、ｖｇｅ1はＩＧＢＴ５のゲート・エ
ミッタ間電圧、ｖｇｅ2はＩＧＢＴ７のゲート・エミッ
タ間電圧、ｖｃｅ1はＩＧＢＴ５のコレクタ・エミッタ
間電圧、ｖｃｅ2はＩＧＢＴ７のコレクタ・エミッタ間
電圧、ｉｃ1はＩＧＢＴ５のコレクタ電流、ｉｃ2はＩＧ
ＢＴ７のコレクタ電流をそれぞれ示す。 【００１１】なお、以上の説明では、第一共振コンデン
サ６の接続を図１の様にしたが、図４の様にＩＧＢＴ７
と第二共振コンデンサ８の接続点と、加熱用のコイル４
の直流電源１の高電位側の一端との間に接続した構成に
しても、図５の６ａ、６ｂの様に２つに分割して接続し
た構成にしても同様に実施可能である。 【００１２】また、第二共振コンデンサ８の接続は、図
６に示す様にしても同様に実地可能である。 【００１３】更に、図７に示す様に第一スイッチング素
子５を逆電流阻止形としても同様に実施可能である。 【００１４】 【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、一定の動作周波数の下での入力電力制御により、
多口誘導加熱調理器に用いた場合にバーナ間の干渉音を
解決することができるとともに、第一スイッチング素子
と第二スイッチング素子のゼロボルトスイッチング動作
が可能なため、低損失、低ノイズ、かつ従来より部品点
数の少ない簡易な構成の高周波インバータが得られるも
のである。
などに有効な一定周波数で動作する高周波インバータに
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の高周波インバータは、特
開平５−２１１５０号公報に開示されたようなものであ
った。以下、その高周波インバータについて図８〜図１
０を参照しながら説明する。図８は従来の高周波インバ
ータの回路構成図であり、図８において、１０１は直流
電源、１０２は直流を高周波電流に変換するインバータ
回路で、１０３はインバータ回路１０２を制御する制御
回路である。インバータ回路１０２は、逆電流阻止形の
第一スイッチング素子１０４、逆電流導通形の第二スイ
ッチング素子１０５、加熱用のコイル１０６、第一共振
コンデンサ１０７、第二共振コンデンサ１０８、ダイオ
ード１０９で構成されている。 【０００３】制御回路１０３は、第一スイッチング素子
１０４と第二スイッチング素子１０５を、一定周波数ｆ
0で交互に導通する駆動部１１０等により構成されてい
る。 【０００４】図９は以上の様に構成された従来の高周波
インバータの動作を説明する各部動作波形である。ま
た、図１０は従来の高周波インバータの入力電力制御特
性である。図１０より明らかな様に従来の高周波インバ
ータでは、インバータ回路の動作周波数ｆ0が一定の下
で、一定周期ｔ0(ｔ0＝１／ｆ0)に対する第一スイッチ
ング素子１０４のオン時間ｔｏｎ1の比である導通比ｔ
ｏｎ1／ｔ0を変化することで入力電力Ｐｉｎの制御を行
え、また、図９の動作波形より明らかな様に第一スイッ
チング素子１０４と第二スイッチング素子１０５は、ゼ
ロボルトスイッチング動作を実現できていた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】このような従来の高周
波インバータは、一定の動作周波数の下で入力電力の制
御ができるので、多口誘導加熱調理器に用いた場合、従
来発生していたバーナ間の動作周波数差に起因する鍋干
渉音の問題を解決でき、また、２つのスイッチング素子
がゼロボルトスイッチングで動作するので、インバータ
回路の低損失・低ノイズ化により低コスト・小形化が実
現できた優れたものであったが、多口誘導加熱調理器普
及などのためは、更に低コスト・小形の高周波インバー
タが必要になる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は直流電源にその一端を接続されたコイル
と、前記直流電源に対して前記コイルと直列に接続され
る第一スイッチング素子と、前記コイルと並列接続され
る逆電流導通型の第二スイッチング素子と第二共振コン
デンサの直列接続と、前記第二スイッチング素子と前記
第二共振コンデンサの接続点にその一端を接続され、前
記コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサと、
前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子
を導通制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前
記各スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御す
るとともに、入力電力を制御すべく各スイッチング素子
の導通比を変更してなるものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、直流電源
にその一端を接続されたコイルと、前記直流電源に対し
て前記コイルと直列に接続される第一スイッチング素子
と、前記コイルと並列接続される逆電流導通型の第二ス
イッチング素子と第二共振コンデンサの直列接続と、前
記第二スイッチング素子と前記第二共振コンデンサの接
続点にその一端を接続され、前記コイルと共振回路を形
成する第一共振コンデンサと、前記第一スイッチング素
子と前記第二スイッチング素子を導通制御する制御回路
とを備え、前記制御回路は、前記各スイッチング素子を
一定周波数で交互に導通制御するとともに、入力電力を
制御すべく各スイッチング素子の導通比を変更したた
め、前記第二スイッチング素子と第二共振コンデンサの
直列回路がサブスイッチとして働き、一定周波数制御を
実現するとともに、前記第一スイッチング素子の高電圧
をクランプすることができる。 【０００８】 【実施例】図１は、本発明の高周波インバータを用いた
誘導加熱調理器の回路構成図を示し、図１において１は
直流電源、２はインバータ回路、３は制御回路である。 【０００９】インバータ回路２は、直流電源１のプラス
側に一端を接続されるコイルである加熱用のコイル４
と、加熱用のコイル４の他端と直流電源１のマイナス側
に接続される第一スイッチング素子である逆導通ダイオ
ード内蔵のＩＧＢＴ５と、加熱用のコイル４と並列接続
される第二スイッチング素子である逆導通ダイオード内
蔵のＩＧＢＴ７と第二共振コンデンサ８の直列回路と、
ＩＧＢＴ７と第二共振コンデンサ８の接続点と、ＩＧＢ
Ｔ５の直流電源１の低電位側の一端との間に接続される
第一共振コンデンサ６より構成されている。ＩＧＢＴ７
と第二共振コンデンサ８の直列回路は、一定周波数制御
の実現と、ＩＧＢＴ５の高電圧をクランプするためのサ
ブスイッチとして働く。制御回路３は、ＩＧＢＴ５とＩ
ＧＢＴ７を駆動する駆動回路９を備え、駆動回路９は、
一定動作周波数ｆ0の下でＩＧＢＴ５とＩＧＢＴ７を交
互に導通し、インバータ回路２の一定動作周期ｔ0(ｔ0
＝１／ｆ0)に対するＩＧＢＴ５のオン時間ｔｏｎ1の比
である導通比Ｄ1＝ｔｏｎ1／ｔ0を変化させることで入
力電力制御を行う。 【００１０】図２にインバータ回路２の各部動作波形
を、図３にインバータ回路２の入力電力制御特性を示
す。図２に於いて、ｖｇｅ1はＩＧＢＴ５のゲート・エ
ミッタ間電圧、ｖｇｅ2はＩＧＢＴ７のゲート・エミッ
タ間電圧、ｖｃｅ1はＩＧＢＴ５のコレクタ・エミッタ
間電圧、ｖｃｅ2はＩＧＢＴ７のコレクタ・エミッタ間
電圧、ｉｃ1はＩＧＢＴ５のコレクタ電流、ｉｃ2はＩＧ
ＢＴ７のコレクタ電流をそれぞれ示す。 【００１１】なお、以上の説明では、第一共振コンデン
サ６の接続を図１の様にしたが、図４の様にＩＧＢＴ７
と第二共振コンデンサ８の接続点と、加熱用のコイル４
の直流電源１の高電位側の一端との間に接続した構成に
しても、図５の６ａ、６ｂの様に２つに分割して接続し
た構成にしても同様に実施可能である。 【００１２】また、第二共振コンデンサ８の接続は、図
６に示す様にしても同様に実地可能である。 【００１３】更に、図７に示す様に第一スイッチング素
子５を逆電流阻止形としても同様に実施可能である。 【００１４】 【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、一定の動作周波数の下での入力電力制御により、
多口誘導加熱調理器に用いた場合にバーナ間の干渉音を
解決することができるとともに、第一スイッチング素子
と第二スイッチング素子のゼロボルトスイッチング動作
が可能なため、低損失、低ノイズ、かつ従来より部品点
数の少ない簡易な構成の高周波インバータが得られるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の高周波インバータの回路構成
図 【図２】同、高周波インバータの各部動作波形図 【図３】同、高周波インバータの入力電力制御特性図 【図４】同、高周波インバータの別の回路構成図 【図５】同、高周波インバータの更に別の回路構成図 【図６】同、高周波インバータの更に別の回路構成図 【図７】同、高周波インバータの更に別の回路構成図 【図８】従来例の高周波インバータの回路構成図 【図９】同、高周波インバータの各部動作波形図 【図１０】同、高周波インバータの入力電力制御特性図 【符号の説明】 １ 直流電源 ２ インバータ回路 ３ 制御回路 ４ コイル ５ 第一スイッチング素子 ６ 第一共振コンデンサ ７ 第二スイッチング素子 ８ 第二共振コンデンサ ９ 駆動回路
図 【図２】同、高周波インバータの各部動作波形図 【図３】同、高周波インバータの入力電力制御特性図 【図４】同、高周波インバータの別の回路構成図 【図５】同、高周波インバータの更に別の回路構成図 【図６】同、高周波インバータの更に別の回路構成図 【図７】同、高周波インバータの更に別の回路構成図 【図８】従来例の高周波インバータの回路構成図 【図９】同、高周波インバータの各部動作波形図 【図１０】同、高周波インバータの入力電力制御特性図 【符号の説明】 １ 直流電源 ２ インバータ回路 ３ 制御回路 ４ コイル ５ 第一スイッチング素子 ６ 第一共振コンデンサ ７ 第二スイッチング素子 ８ 第二共振コンデンサ ９ 駆動回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大森 英樹
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(72)発明者 カムリ・モクタル
京都市左京区一乗寺梅の木町１ 翠苑荘
110
(56)参考文献 特開 平５−343173（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05B 6/12
H05B 6/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 直流電源にその一端を接続されたコイル
と、前記直流電源に対して前記コイルと直列に接続され
る第一スイッチング素子と、前記コイルと並列接続され
る逆電流導通型の第二スイッチング素子と第二共振コン
デンサの直列接続と、前記第二スイッチング素子と前記
第二共振コンデンサの接続点にその一端を接続され、前
記コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサと、
前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子
を導通制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前
記各スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御す
るとともに、入力電力を制御すべく各スイッチング素子
の導通比を変更してなる高周波インバータ。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5572696A JP3399214B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 高周波インバータ |
| CNB971929750A CN1134885C (zh) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | 高频换流器及应用该高频换流器的感应加热烹调器 |
| US09/142,556 US6018154A (en) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | High-frequency inverter and induction cooking device using the same |
| DE69732352T DE69732352T2 (de) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | Hochfrequenz-wechselrichter und induktionskochverrichtung unter verwendung desselben |
| TW086103295A TW390106B (en) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | High-frequency inverter, and induction heating cooker using the inverter |
| EP97907300A EP0888033B1 (en) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | High-frequency inverter and induction cooking device using the same |
| KR1019980707288A KR100306985B1 (ko) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | 고주파인버터및그것을응용한유도가열조리기 |
| PCT/JP1997/000792 WO1997034446A1 (fr) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | Onduleur a haute frequence et dispositif de cuisson l'utilisant |
| HK99101460A HK1016813A1 (en) | 1996-03-13 | 1999-04-09 | High-frequency inverter and induction cooking device using the same. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5572696A JP3399214B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 高周波インバータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09245952A JPH09245952A (ja) | 1997-09-19 |
| JP3399214B2 true JP3399214B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=13006871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5572696A Expired - Fee Related JP3399214B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | 高周波インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399214B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4775418B2 (ja) * | 2008-07-30 | 2011-09-21 | パナソニック株式会社 | 誘導加熱調理器 |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP5572696A patent/JP3399214B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09245952A (ja) | 1997-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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