JP3399258B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

誘導加熱調理器

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JP3399258B2 JP30896596A JP30896596A JP3399258B2 JP 3399258 B2 JP3399258 B2 JP 3399258B2 JP 30896596 A JP30896596 A JP 30896596A JP 30896596 A JP30896596 A JP 30896596A JP 3399258 B2 JP3399258 B2 JP 3399258B2
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武 北泉
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一定周波数で動作
するインバータを有する誘導加熱調理器に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の誘導加熱調理器は、特開
平5−21150号公報に開示されている構成になって
いた。以下、その誘導加熱調理器に付いて図19〜図2
1を参照しながら説明する。
【0003】図19は従来の誘導加熱調理器の回路構成
図であり、図19に於いて、101は直流電源、102
は直流を高周波交流に変換するインバータ回路で、10
3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、加熱コイル106、第一共振コンデンサ10
7、第二共振コンデンサ108、ダイオード109で構
成されている。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
f0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20は以上の様に構成された従来の誘導
加熱調理器のインバータ回路102の動作を説明する各
部動作波形である。
【0005】また、図21は従来の誘導加熱調理器の導
通比D1(=ton1/t0)に対する入力電力pin
の特性である。
【0006】図21より明らかな様に従来の誘導加熱調
理器では、インバータ回路102の動作周波数(f0)
一定の下で、一定周期(t0)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
D1(=ton1/t0)を変化することで入力電力
(Pin)を変化し、また、図20の各部動作波形より
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。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の誘導加
熱調理器は、一定動作周波数の下で入力電力を可変でき
るインバータ回路を備えているので、多口構成にした場
合、バーナ間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
ッチング動作を実現できるので、回路の低損失・低ノイ
ズ化による低コスト・小形化という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、更に低コスト
・小形の新しいインバータと、その制御システムの確立
が必要である。
【0008】本発明はこの様な点に鑑み、従来より低コ
スト・小形の一定周波数動作のインバータシステムを用
いた誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【0009】
【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、直流電源と、前記直流電源の一端に接続さ
れる加熱コイルと、前記加熱コイルの他端と前記直流電
源の他端に接続される第一スイッチング素子と、前記加
熱コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサと、
前記加熱コイルまたは前記第一共振コンデンサと並列接
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回路より構成されるインバータ回路
と、不適正負荷を検出する不適正負荷検出手段と、前記
インバータ回路の両スイッチング素子を一定周波数で交
互に導通制御する駆動制御回路を備え、前記不適正負荷
検出手段は、不適正負荷を検出し、前記駆動制御回路
は、前記不適正負荷検出手段が不適正負荷を検出した場
合、前記インバータ回路の動作を停止したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、直流電源
と、前記直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前
記加熱コイルの他端と前記直流電源の他端に接続される
第一スイッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を
形成する第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは
前記第一共振コンデンサと並列接続される逆電流導通型
第二スイッチング素子と第二共振コンデンサの直列回
路より構成されるインバータ回路と、不適正負荷を検出
する不適正負荷検出手段と、前記インバータ回路の両ス
イッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する駆動
制御回路を備え、前記不適正負荷検出手段は、不適正負
荷を検出し、前記駆動制御回路は、前記両スイッチング
素子を一定周波数で交互に導通し、前記不適正負荷検出
手段が不適正負荷を検出した場合、前記インバータ回路
の動作を一時停止するものである。
【0011】請求項2記載の発明は、直流電源の一端に
接続される加熱コイルと、前記加熱コイルの他端と前記
直流電源の他端に接続される第一スイッチング素子と、
前記加熱コイルと共振回路を形成する第一共振コンデン
サと、前記加熱コイルまたは前記第一共振コンデンサと
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回路より構成されるインバー
タ回路と、不適正負荷を検出する不適正負荷検出手段
と、前記インバータ回路の動作状態を検出する動作状態
検出手段と、前記インバータ回路の両スイッチング素子
を一定周波数で交互に導通制御する駆動制御回路を備
え、前記不適正負荷検出手段は、前記動作状態検出手段
の出力より不適正負荷を検出し、前記駆動制御回路は、
前記両スイッチング素子を一定周波数で交互に導通し、
前記不適正負荷検出手段が不適正負荷を検出した場合、
前記インバータ回路の動作を一時停止するものである。
【0012】請求項3記載の発明は、直流電源と、前記
直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱コ
イルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一スイ
ッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成する
第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第一
共振コンデンサ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回路より構
成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の入力
電流を検出する入力電流検出手段と、前記第一スイッチ
ング素子の電圧を検出する第一スイッチング素子電圧検
出手段と、不適正負荷検出手段と、前記インバータ回路
の両スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御す
る駆動制御回路を備え、前記不適正負荷検出手段は、前
記入力電流検出手段で検出される前記インバータ回路の
入力電流の値と、前記第一スイッチング素子電圧検出手
段で検出される前記第一スイッチング素子の電圧の値よ
り不適正負荷を検出し、前記駆動制御回路は、前記両ス
イッチング素子を一定周波数で交互に導通し、前記不適
正負荷検出手段が不適正負荷を検出した場合、前記イン
バータ回路の動作を一時停止するものである。
【0013】請求項4記載の発明は、直流電源と、前記
直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱コ
イルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一スイ
ッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成する
第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第一
共振コンデンサ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回路より構
成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の入力
電流を検出する入力電流検出手段と、前記第二スイッチ
ング素子の電圧を検出する第二スイッチング素子電圧検
出手段と、不適正負荷検出手段と、前記インバータ回路
の両スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御す
る駆動制御回路を備え、前記不適正負荷検出手段は、前
記入力電流検出手段で検出される前記インバータ回路の
入力電流の値と、前記第二スイッチング素子電圧検出手
段で検出される前記第二スイッチング素子の電圧の値よ
り不適正負荷を検出し、前記駆動制御回路は、前記両ス
イッチング素子を一定周波数で交互に導通し、前記不適
正負荷検出手段が不適正負荷を検出した場合、前記イン
バータ回路の動作を一時停止するものである。
【0014】請求項5記載の発明は、直流電源と、前記
直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱コ
イルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一スイ
ッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成する
第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第一
共振コンデンサ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回路より構
成されるインバータ回路と、前記インバータ回路を起動
・停止する起動停止手段と、前記インバータ回路の起動
を遅らせる起動遅延手段と、前記インバータ回路の両ス
イッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する駆動
制御回路を備え、前記起動停止手段は、前記インバータ
回路の起動・停止を制御し、前記起動遅延回路は、前記
起動停止手段が起動出力をしてから所定時間経過後出力
し、前記駆動制御回路は、前記起動遅延回路の出力後、
前記両スイッチング素子を一定周波数で交互に導通し、
その導通比を制御するものである。
【0015】請求項6記載の発明は、商用電源と、前記
商用電源を整流する整流器と、前記整流器に接続される
平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの一端に接続さ
れる加熱コイルと、前記加熱コイルの他端と前記平滑コ
ンデンサの他端に接続される第一スイッチング素子と、
前記加熱コイルと共振回路を形成する第一共振コンデン
サと、前記加熱コイルまたは前記第一共振コンデンサと
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回路より構成されるインバー
タ回路と、前記商用電源をモニターする商用電源モニタ
ー手段と、前記インバータ回路の両スイッチング素子を
一定周波数で交互に導通制御する駆動制御回路を備え、
前記商用電源モニター手段は、前記商用電源の電源状態
を検出し、前記駆動制御回路は、前記両スイッチング素
子を一定周波数で交互に導通し、前記商用電源モニター
手段が前記商用電源の異常を検出すると前記インバータ
回路の動作を一時停止するものである。
【0016】請求項7記載の発明は、直流電源と、前記
直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱コ
イルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一スイ
ッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成する
第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第一
共振コンデンサ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回路より構
成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の入力
電力を設定する入力設定手段と、ソフトスタート回路
と、前記インバータ回路の両スイッチング素子を一定周
波数で交互に導通制御する駆動制御回路を備え、前記入
力設定手段は、前記インバータ回路の入力電力を設定
し、前記ソフトスタート回路は、前記インバータ回路の
起動時に所定の最小入力電力より徐々に入力電力を増加
させ、前記駆動制御回路は、前記両スイッチング素子を
一定周波数で交互に導通し、その導通比を制御するもの
である。
【0017】請求項8記載の発明は、直流電源と、前記
直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱コ
イルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一スイ
ッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成する
第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第一
共振コンデンサ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回路より構
成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の入力
電力を設定する入力設定手段と、基準電圧設定回路と、
発振回路と、前記基準電圧設定回路の出力と前記発振回
路の出力を比較する比較手段と、前記インバータ回路の
両スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する
駆動制御回路を備え、前記入力設定手段は、前記インバ
ータ回路の入力電力を設定し、前記基準電圧設定回路
は、基準電圧の初期値より前記入力設定手段の出力に基
づいて設定される基準電圧まで徐々に基準電圧変化さ
せ、前記発振回路は、三角波を発生し、前記比較手段
は、前記基準電圧設定回路の出力と前記発振回路の出力
を比較し、前記駆動制御回路は、前記両スイッチング素
子を一定周波数で交互に導通し、前記比較手段の出力に
基づいてその導通比を制御するものである。
【0018】請求項9記載の発明は、直流電源と、前記
直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱コ
イルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一スイ
ッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成する
第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第一
共振コンデンサ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回路より構
成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の両ス
イッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する駆動
制御回路と、デッドタイム設定手段を備え、前記駆動制
御回路は、前記両スイッチング素子を一定周波数で交互
に導通し、前記デッドタイム設定手段は、交互に導通す
る前記両スイッチング素子のそれぞれの導通期間の間に
前記両スイッチング素子の両方共非導通となる期間(以
後、デッドタイムと称する。)を設けるものである。
【0019】請求項10記載の発明は、直流電源と、前
記直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱
コイルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一ス
イッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成す
る第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第
一共振コンデンサ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回路より
構成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の両
スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する駆
動制御回路と、前記インバータ回路の動作状態を検出す
る動作状態検出手段と、デッドタイム設定手段を備え、
前記駆動制御回路は、前記両スイッチング素子を一定周
波数で交互に導通し、前記動作状態検出手段は、前記イ
ンバータ回路の動作状態を検出し、前記デッドタイム設
定手段は、前記動作状態検出手段の出力に基づいて交互
に導通する前記両スイッチング素子のそれぞれの導通期
間の間にデッドタイムを設けるものである。
【0020】請求項11記載の発明は、直流電源と、前
記直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱
コイルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一ス
イッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成す
る第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第
一共振コンデンサ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回路より
構成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の両
スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する駆
動制御回路と、デッドタイム設定手段を備え、前記駆動
制御回路は、前記両スイッチング素子を一定周波数で交
互に導通し、前記デッドタイム設定手段は、交互に導通
する前記両スイッチング素子のそれぞれの導通期間の間
に一定のデッドタイムを設けるものである。
【0021】請求項12記載の発明は、直流電源と、前
記直流電源の一端に接続される加熱コイルと、前記加熱
コイルの他端と前記直流電源の他端に接続される第一ス
イッチング素子と、前記加熱コイルと共振回路を形成す
る第一共振コンデンサと、前記加熱コイルまたは前記第
一共振コンデンサ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回路より
構成されるインバータ回路と、前記インバータ回路の両
スイッチング素子を一定周波数で交互に導通制御する駆
動制御回路と、デッドタイム設定手段を備え、前記駆動
制御回路は、前記両スイッチング素子を一定周波数で交
互に導通し、前記デッドタイム設定手段は、前記第一ス
イッチング素子の導通期間と前記第二スイッチング素子
の導通期間の間に第一所定値のデッドタイムを設け、ま
た、前記第二スイッチング素子の導通期間と前記第一ス
イッチング素子の導通期間の間に第二所定値のデッドタ
イムを設け、前記第一所定値と前記第二所定値を異なる
値にするものである。
【0022】
【実施例】(実施例1) 図1は、第一の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図を
示し、図1に於いて、1は直流電源、2は直流電源1に
接続されるインバータ回路である。
【0023】インバータ回路2は、直流電源1の一端で
あるプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱
コイル4の他端と直流電源1の他端であるマイナス側と
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、加熱コイル4と共振回路を形
成する様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデ
ンサ6と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。
【0024】直流電源1のプラス側とインバータ回路2
を接続するラインにはカレントセンサ9が接続され、カ
レントセンサ9の出力はiin検知回路10に接続され
る。カレントセンサ9とiin検知回路10は、インバ
ータ回路2の入力電流検出手段を構成している。また、
IGBT5のコレクタ端子には第一スイッチング素子電
圧検出手段であるvce1検知回路11が接続される。
カレントセンサ9とiin検知回路10とvce1検知
回路11は、インバータ回路2の動作状態検出手段を構
成している。iin検知回路10とvce1検知回路1
1の出力は共に不適正負荷検出手段である不適正鍋検知
回路12に接続され、不適正鍋検知回路12の出力は駆
動制御回路3に接続され、駆動制御回路3はIGBT5
のゲート端子とIGBT7のゲート端子にそれぞれ接続
される。
【0025】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いてその動作を説明する。
【0026】誘導加熱調理器が動作すると、カレントセ
ンサ9とiin検知回路10で構成される入力電流検出
手段は、インバータ回路2の入力電流iinを検出し、
iin検出回路10は、入力電流iinの大きさに応じ
た出力をする。vce1検知回路11は、IGBT5の
コレクタ・エミッタ間電圧vce1を検出し、vce1
の大きさに応じた出力をする。不適正鍋検知回路12
は、カレントセンサ9とiin検知回路10で検出され
るインバータ回路2の入力電流iinと、vce1検知
回路11で検出されるIGBT5のコレクタ・エミッタ
間電圧vce1より、負荷の適正・不適正を判別し、駆
動制御回路3は、不適正鍋検知回路12が適正鍋を判別
した出力をした場合、IGBT5とIGBT7を一定周
波数で交互に駆動してインバータ回路2を動作させ、不
適正鍋検知回路12が不適正鍋を判別した出力をした場
合、IGBT5とIGBT7の駆動を停止してインバー
タ回路2の動作を停止させる。
【0027】図2は、誘導加熱される負荷が標準鍋とポ
ットとナイフの各場合に於けるインバータ回路2の入力
電流iinとIGBT5のコレクタ・エミッタ間電圧v
ce1の特性である。図2の特性に示す通り、負荷の底
面積が小さい程、同一iin値の時のvce1値は大き
くなっている。負荷のiin−vce1特性が図2の太
線より上の領域になった場合、不適正鍋検知回路12は
不適正鍋の検出出力をするので、負荷が標準鍋とポット
の場合は加熱され、ナイフの場合は加熱されないことに
なる。
【0028】この様に駆動制御回路3は、一定動作周波
数f0(=1/t0)の下でIGBT5とIGBT7を
交互に導通し、その導通比D1(=ton1/t0)を
変化できるので、インバータ回路2を一定周波数で動作
させたまま入力電力pinを可変制御できる。また、不
適正鍋検知回路12が、各負荷に於ける、カレントセン
サ9及びiin検知回路10で検出されるインバータ回
路2の入力電流iinと、vce1検知回路11で検出
されるIGBT5のコレクタ・エミッタ間電圧vce1
との特性の違いより、ナイフなどの不適正負荷を検出で
きるので、駆動制御回路3は不適正負荷時にIGBT5
とIGBT7の駆動を停止してインバータ回路2の動作
を停止し加熱動作を停止するので、小物負荷など不適正
負荷の加熱を防止できる。
【0029】(実施例2) 図3は、第二の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図を
示し、図3に於いて、1は直流電源、2は直流電源1に
接続されるインバータ回路である。
【0030】インバータ回路2は、直流電源1の一端で
あるプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱
コイル4の他端と直流電源1の他端であるマイナス側と
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、加熱コイル4と共振回路を形
成する様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデ
ンサ6と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。
【0031】直流電源1のプラス側とインバータ回路2
を接続するラインにはカレントセンサ9が接続され、カ
レントセンサ9の出力はiin検知回路10に接続され
る。カレントセンサ9とiin検知回路10は、インバ
ータ回路2の入力電流検出手段を構成している。
【0032】また、IGBT7のコレクタ端子には第二
スイッチング素子電圧検出手段であるvce2検知回路
13が接続される。カレントセンサ9とiin検知回路
10とvce2検知回路13は、インバータ回路2の動
作状態検出手段を構成している。iin検知回路10と
vce2検知回路13の出力は共に不適正負荷検出手段
である不適正鍋検知回路14に接続され、不適正鍋検知
回路14の出力は駆動制御回路3に接続され、駆動制御
回路3はIGBT5のゲート端子とIGBT7のゲート
端子にそれぞれ接続される。
【0033】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いてその動作を説明する。
【0034】誘導加熱調理器が動作すると、カレントセ
ンサ9とiin検知回路10で構成される入力電流検出
手段は、インバータ回路2の入力電流iinを検出し、
iin検出回路10は、入力電流iinの大きさに応じ
た出力をする。vce2検知回路13は、IGBT7の
コレクタ・エミッタ間電圧vce2を検出し、vce2
の大きさに応じた出力をする。不適正鍋検知回路14
は、カレントセンサ9とiin検知回路10で検出され
るインバータ回路2の入力電流iinと、vce2検知
回路13で検出されるIGBT7のコレクタ・エミッタ
間電圧vce2より、負荷の適正・不適正を判別し、駆
動制御回路3は、不適正鍋検知回路14が不適正鍋の判
別を出力した場合、IGBT5とIGBT7の駆動を停
止し、インバータ回路2の動作を停止する。
【0035】図4は、誘導加熱される負荷が標準鍋とポ
ットとナイフの各場合に於けるインバータ回路2の入力
電流iinとIGBT7のコレクタ・エミッタ間電圧v
ce2の特性である。図4の特性に示す通り、負荷の底
面積が小さい程、同一iin値の時のvce2値は大き
くなっている。負荷のiin−vce2特性が図4の太
線より上の領域になった場合、不適正鍋検知回路14は
不適正鍋の検出出力をするので、負荷が標準鍋とポット
の場合は加熱され、ナイフの場合は加熱されないことに
なる。
【0036】この様に適正鍋検知回路14が、各負荷に
於けるiin検知回路10で検出されるインバータ回路
2の入力電流iinとvce2検知回路13で検出され
るIGBT7のコレクタ・エミッタ間電圧vce2の特
性の違いより、ナイフなどの不適正負荷を検知できるの
で、駆動制御回路3は不適正負荷時にIGBT5とIG
BT7の駆動を停止してインバータ回路2の動作を停止
し加熱動作を停止するので、小物負荷など不適正負荷の
加熱を防止できる。
【0037】(実施例3) 図5は、第三の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図を
示し、図5に於いて、15は商用電源、16は商用電源
15に接続される整流器であるダイオードブリッジで、
ダイオードブリッジ16のプラス側出力にはチョークコ
イル17の一端が接続され、チョークコイル17の他端
には平滑コンデンサ18の一端が接続され、平滑コンデ
ンサ18の他端はダイオードブリッジ16のマイナス側
出力に接続され、平滑コンデンサ18はインバータ回路
2に供給される直流電源の役割を持っている。また、チ
ョークコイル17はフィルタの役割を持つ。
【0038】インバータ回路2は、平滑コンデンサ18
のプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱コ
イル4の他端と平滑コンデンサ18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、加熱コイル4と共振回路を形成する
様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデンサ6
と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。
【0039】ダイオードブリッジ16のプラス側出力に
は商用電源モニター手段であるv+検知回路19が接続
され、v+検知回路19の出力は起動停止手段である起
動停止回路20に接続され、起動停止回路20の出力は
起動遅延手段である起動遅延回路21に接続され、起動
遅延回路21の出力は駆動制御回路22に接続され、駆
動制御回路22の出力はIGBT5とIGBT7のそれ
ぞれのゲート端子に接続される。
【0040】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いてその動作を説明する。
【0041】まず、商用電源15が正常な状態で誘導加
熱調理器が動作を開始する場合、v+検知回路19は、
商用電源15が正常状態であることを検出しその出力を
する。起動停止回路20は、v+検知回路19から商用
電源15の正常状態の検出出力を入力し、インバータ回
路2の動作を開始させるため起動信号を出力する。起動
遅延回路21は、起動停止回路20からの起動信号を入
力すると、所定時間である2秒間経過後に起動信号を出
力する。駆動制御回路22は、起動遅延回路21からの
起動信号を入力後、IGBT5とIGBT7の駆動を開
始しインバータ回路2の動作を開始させる。
【0042】次に、商用電源15が異常な状態になった
場合の動作に付いて説明する。
【0043】商用電源15に例えば雷サージ電圧が印加
された場合、ダイオードブリッジ16のプラス側出力の
電圧は、雷サージのエネルギーにより定常時の値より上
昇し大きくなる。v+検知回路19は、商用電源15が
異常に上昇し大きくなったことを検出しその出力をす
る。起動停止回路20は、v+検知回路19から商用電
源15の異常状態の検出出力を入力し、インバータ回路
2の動作を停止させるため停止信号を出力する。起動遅
延回路21は、起動停止回路20からの停止信号を入力
すると、瞬時に停止信号を出力する。駆動制御回路22
は、起動遅延回路21からの停止信号を入力するとIG
BT5とIGBT7の駆動を停止しインバータ回路2の
動作を停止させる。
【0044】その後、雷サージのエネルギーが消滅し商
用電源15の電圧が正常な状態に復帰すると、v+検知
回路19は、商用電源15が正常になったことを検出し
その出力をする。起動停止回路20は、v+検知回路1
9より商用電源15の正常状態の検出出力を入力し、イ
ンバータ回路2の動作を再開させるため起動信号を出力
する。起動遅延回路21は、起動停止回路20からの起
動信号を入力すると、2秒間経過後に起動信号を出力
し、駆動制御回路22は、起動遅延回路21からの起動
信号を入力後、IGBT5とIGBT7の駆動を再開し
インバータ回路2の動作を再開させる。
【0045】この様にv+検知回路19は、商用電源1
5の状態をモニターでき、起動停止回路20は、v+検
知回路19の出力に応じてインバータ回路2の起動・停
止を制御できるので、商用電源15が雷サージ印加など
により異常状態になった場合、インバータ回路2の動作
を停止し、インバータ回路2の破壊を防止できる。
【0046】また、起動遅延回路21は、起動停止回路
20より起動信号を入力した場合は所定時間である2秒
間経過後に起動信号を駆動制御回路22に伝達し、起動
停止回路20より停止信号を入力した場合は瞬時に停止
信号を駆動制御回路22に伝達するので、v+検知回路
19が商用電源15の異常を検出した場合はインバータ
回路2の動作は即座に停止し、その後、v+検知回路1
9が商用電源15の正常状態への復帰を検出した場合
は、インバータ回路2の動作は2秒間経過後再開するこ
とになり、仮に、商用電源15が雷サージ印加後、過渡
的に正常状態と異常状態を繰り返している場合でも2秒
間の起動遅延時間により商用電源15が完全に安定する
まで待つことができ、起動・停止・再起動を問わずイン
バータ回路2の破壊を防止できる。
【0047】(実施例4) 図6は、第四の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図を
示し、図6に於いて、1は直流電源、2は直流電源1に
接続されるインバータ回路である。
【0048】インバータ回路2は、直流電源1の一端で
あるプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱
コイル4の他端と直流電源1の他端であるマイナス側と
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、加熱コイル4と共振回路を形
成する様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデ
ンサ6と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。
【0049】また、23はインバータ回路2の入力電力
pinを設定する入力設定手段である入力設定回路で、
入力設定回路23の出力は基準電圧設定回路24に接続
され、基準電圧設定回路24の出力と発振回路25の出
力は共に比較手段であるコンパレータ26に接続され、
コンパレータ26の出力は駆動制御回路27に接続さ
れ、駆動制御回路27の出力はIGBT5のゲート端子
とIGBT7のゲート端子にそれぞれ接続される。基準
電圧設定回路24と発振回路25とコンパレータ26
は、ソフトスタート回路を構成している。
【0050】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いてその動作を説明する。
【0051】入力設定回路23により入力電力pin1
が設定されると、入力設定回路23はpin1が設定さ
れた出力をする。発振回路25は一定周波数の三角波を
発生する。基準電圧設定回路24は初期値である最小直
流電圧より徐々にそのレベルを増加し、最終的に入力電
力pin1に応じたレベルの直流電圧を出力する。コン
パレータ26は発振回路25の出力である三角波電圧と
基準電圧設定回路24の出力である直流電圧を比較し、
直流電圧が三角波電圧より大きい期間はハイレベル信号
を出力し、直流電圧が三角波電圧より小さい期間はロー
レベル信号を出力する。基準電圧設定回路24の出力は
最小直流電圧より徐々にそのレベルを増加して入力電力
pin1に応じた直流電圧にするので、コンパレータ2
6から出力されるハイレベル信号のパルス幅は徐々に広
くなり、ローレベル信号のパルス幅は徐々に狭くなっ
て、それぞれ入力電力pin1に応じた直流電圧で決め
られるパルス幅で一定になることになる。駆動制御回路
27は、コンパレータ26の出力に基づいて、一定動作
周期t0に対するIGBT5の導通時間ton1の比で
ある導通比D1が最小値から徐々に増加する様にIGB
T5とIGBT7を駆動し、最終的に入力設定回路23
で設定された入力電力pin1が得られる導通比D1に
制御する。
【0052】この様に駆動制御回路27は、基準電圧設
定回路24と発振回路25とコンパレータ26より構成
されているソフトスタート回路の出力であるコンパレー
タ26の出力に基づいて、一定動作周波数f0(=1/
t0)の下で導通比D1(ton1/t0)を最小値か
ら徐々に増加させる様にIGBT5とIGBT7を駆動
するので、入力電力pinは入力設定回路23により設
定された値がいきなり得られるのではなく、最小値より
徐々に増加して設定値になるので、インバータ回路2の
起動時の動作が安全にできる。例えば、アルミ鍋の検出
手段を本発明に備えた場合、入力電力を最小値より徐々
に増加させることによりインバータ回路2が破壊する前
にアルミ鍋を検出して動作を停止できるが、いきなり入
力設定回路23により設定された入力電力に対応する導
通比で動作を開始するとインバータ回路2は破壊するこ
とになる。
【0053】(実施例5) 図7は、第五の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図を
示し、図7に於いて、1は直流電源、2は直流電源1に
接続されるインバータ回路である。
【0054】インバータ回路2は、直流電源1の一端で
あるプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱
コイル4の他端と直流電源1の他端であるマイナス側と
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、加熱コイル4と共振回路を形
成する様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデ
ンサ6と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。直
流電源1のプラス側にはv+検知回路28が接続され、
IGBT5のコレクタにはvce1検知回路29が接続
され、これらはインバータ回路2の動作状態検出手段を
構成している。v+検知回路28の出力とvce1検知
回路29の出力は共にデッドタイム設定手段であるデッ
ドタイム設定回路30に接続され、デッドタイム設定回
路30の出力は駆動制御回路31に接続され、駆動制御
回路31はIGBT5のゲート端子とIGBT7のゲー
ト端子にそれぞれ接続される。
【0055】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いて、図8を用いてその動作を説明する。
【0056】v+検知回路28は直流電源1の電圧を抵
抗分圧により検出し、vce1検知回路29はIGBT
5のコレクタ・エミッタ間電圧vce1を抵抗分圧によ
り検出する。デッドタイム設定回路30はv+検知回路
の28の出力とvce1検知回路29の出力を入力し、
これらの2つの入力に基づいてデッドタイムを設定す
る。すなわち、IGBT7のゲート・エミッタ間電圧v
ge2が0VになりIGBT7がオフすると、vce1
は立ち下がって行くが、時間t1後にvce1の値がv
+と同じ値になり、その時点から時間t2経過後にIG
BT5のゲート・エミッタ間電圧vge1はハイレベル
になりIGBT5をオンする。その後、vge1が0V
になりIGBT5がオフすると、vce1は立ち上がっ
て行くが、時間t3後にvce1の値がv+と同じ値に
なり、その時点から時間t4経過後にvge2はハイレ
ベルになりIGBT7をオンする。
【0057】この様にデッドタイム設定回路30は、イ
ンバータ回路2の動作状態検出手段であるv+検知回路
28とvce1検知回路29の出力に基づいて、IGB
T7がオフしてからIGBT5がオンするまでのデッド
タイムを時間t1と時間t2を加えた時間td1に設定
し、IGBT5がオフしてからIGBT7がオンするま
でのデッドタイムを時間t3と時間t4を加えた時間t
d1に設定できるので、IGBT5とIGBT7が同時
に導通することは無く、インバータ回路2の破壊を防ぐ
ことができる。
【0058】また、デッドタイムtd1は、v+検知回
路28とvce1検知回路29で構成されるインバータ
回路2の動作状態検出手段より、各負荷の動作状態に基
づいて設定されるので、各負荷に於いてそれぞれ適当な
値となり、IGBT5とIGBT7の安定したスイッチ
ング動作が得られる。
【0059】(実施例6) 図9は、第六の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図を
示し、図9に於いて、1は直流電源、2は直流電源1に
接続されるインバータ回路である。
【0060】インバータ回路2は、直流電源1の一端で
あるプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱
コイル4の他端と直流電源1の他端であるマイナス側と
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、加熱コイル4と共振回路を形
成する様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデ
ンサ6と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。
【0061】32はデッドタイム設定手段であるデッド
タイム設定回路で、デッドタイム設定回路32の出力は
駆動制御回路33に接続され、駆動制御回路33はIG
BT5のゲート端子とIGBT7のゲート端子にそれぞ
れ接続される。
【0062】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いて、図10を用いてその動作を説明する。
【0063】IGBT7のゲート・エミッタ間電圧vg
e2が0VになりIGBT7がオフすると、デッドタイ
ム設定回路32は、vge2が0Vになってから時間t
d2の間、IGBT5とIGBT7を共にオフする信号
を駆動制御回路33に出力し、駆動制御回路33は、I
GBT5とIGBT7を共にオフする。時間td2が経
過すると、駆動制御回路33は、IGBT5のゲート・
エミッタ間電圧vge1を0VからハイレベルにしてI
GBT5をオンさせ、所定のオン時間経過後vge1を
ハイレベルから0VしてIGBT5をオフする。IGB
T5がオフしvge1が0Vになると、デッドタイム設
定回路32は、vge1が0Vになってから時間td2
の間、IGBT5とIGBT7を共にオフする信号を駆
動制御回路33に出力し、駆動制御回路33は、IGB
T5とIGBT7を共にオフする。時間td2が経過す
ると駆動制御回路33は、vge2を0Vからハイレベ
ルにしてIGBT7をオンし、所定のオン時間経過後v
ge2をハイレベルから0VにしてIGBT7をオフす
る。以後、その動作を繰り返す。
【0064】この様にデッドタイム設定回路32は、イ
ンバータ回路2の動作状態検出手段を用いること無く、
IGBT7がオフしてからIGBT5がオンするまでの
デッドタイムを時間td2に設定し、IGBT5がオフ
してからIGBT7がオンするまでのデッドタイムもt
d2に設定できるので、IGBT5とIGBT7が同時
に導通することは無く、安価な回路を用いてインバータ
回路2の破壊を防ぐことができる。
【0065】(実施例7) 図11は、第七の実施例の誘導加熱調理器の回路構成図
を示し、図11に於いて、1は直流電源、2は直流電源
1に接続されるインバータ回路である。
【0066】インバータ回路2は、直流電源1の一端で
あるプラス側に一端を接続される加熱コイル4と、加熱
コイル4の他端と直流電源1の他端であるマイナス側と
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、加熱コイル4と共振回路を形
成する様にIGBT5と並列接続される第一共振コンデ
ンサ6と、加熱コイル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の直列回路より構成されている。
【0067】34はデッドタイム設定手段であるデッド
タイム設定回路で、デッドタイム設定回路34の出力は
駆動制御回路35に接続され、駆動制御回路35はIG
BT5のゲート端子とIGBT7のゲート端子にそれぞ
れ接続される。
【0068】以上の様に構成された誘導加熱調理器に付
いて、図12、図13を用いてその動作を説明する。
【0069】図12は、入力電力pinが小さい場合に
於けるIGBT5とIGBT7の各部動作波形である。
図12に示す様にvge2が0VになりIGBT7がオ
フすると、デッドタイム設定回路34は、vge2が0
Vになってから時間td3の間IGBT5とIGBT7
を共にオフする信号を駆動制御回路35に出力し、駆動
制御回路35は、IGBT5とIGBT7を共にオフす
る。時間td3が経過すると、駆動制御回路35は、v
ge1を0VからハイレベルにしてIGBT5をオン
し、所定のオン時間後にvge1をハイレベルから0V
にしてIGBT5をオフする。
【0070】vge2が0VになりIGBT7がオフし
た後のvce1は、段々減少して小さくなるが、入力電
力pinが小さい場合、vce1は0Vまで到達せず最
小値を過ぎると逆に増加して行くが、時間td3は、v
ge2が0Vになった時点からvce1の電圧が最小値
になる時点までの時間で設定されている。
【0071】vge1が0VになりIGBT5がオフす
ると、デッドタイム設定回路34は、vge1が0Vに
なってから時間td2の間、IGBT5とIGBT7を
共にオフする信号を駆動制御回路35に出力し、駆動制
御回路35は、IGBT5とIGBT7を共にオフす
る。時間td2が経過すると、駆動制御回路35は、v
ge2を0VからハイレベルにしてIGBT7をオン
し、所定のオン時間後にvge2をハイレベルから0V
にしてIGBT7をオフする。以後、その動作を繰り返
す。時間td2は、vge1が0Vになった時点から、
ic2のマイナス電流(IGBT7内蔵のフリーホイー
ルダイオード電流)の期間のほぼ中間の時点までの期間
で設定されている。
【0072】この様にデッドタイム設定回路34は、イ
ンバータ回路2の動作状態検出手段を用いること無く、
IGBT7がオフしてからIGBT5がオンするまでの
デッドタイムを時間td3に設定し、IGBT5がオフ
してからIGBT7がオンするまでのデッドタイムを時
間td2に設定し、td2とtd3をそれぞれ異なる最
適な値にしているので、安価な回路を用いて、IGBT
5とIGBT7の同時導通よるインバータ回路2の破壊
を防ぐことができると共に、IGBT5とIGBT7の
それぞれ最適なスイッチング動作を実現できる。すなわ
ち、入力電力pinが小さい場合は、IGBT5がオン
する瞬間はvce1が残存して居り、この残存電圧を短
絡する動作モードになるが、この時の短絡電圧は本実施
例では最小値になるので、図13に示す様に実施例6で
pinを小さくした場合に比べて、IGBT5の損失と
ノイズの発生を小さくできる。
【0073】なお以上の(実施例1)〜(実施例7)に
於けるインバータ回路2の構成に付いて、第一共振コン
デンサ6の接続は、図14に示す様に加熱コイル4と並
列接続しても、また、図15に示す様に加熱コイル4と
IGBT5の両方に並列接続しても同様に実施可能であ
る。
【0074】また、直流電源1と加熱コイル4とIGB
T5の接続は、図16に示す様に直流電源1のプラス側
にIGBT5を接続し、直流電源1のマイナス側に加熱
コイル4を接続する構成でも良い。
【0075】また、IGBT7と第二共振コンデンサ8
の直列回路の接続は、図17に示す様にIGBT5と並
列に接続しても良い。
【0076】また、第一スイッチング素子を図18に示
す様に逆電流阻止形としても同様に実施可能である。
【0077】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載の発明によ
れば、不適正負荷検出手段が不適正負荷を検出して、不
適正負荷の場合、駆動制御回路がインバータ回路の動作
を停止できるので、ナイフ等の小物負荷の加熱を防止で
き、安全な誘導加熱調理器を提供できる。
【0078】請求項2記載の発明によれば、動作状態検
出手段がインバータ回路の動作状態を検出し、不適正負
荷検出手段が動作状態検出手段の出力より不適正負荷を
検出するので、インバータ回路の負荷による動作状態の
違いより不適正負荷を精度良く検出でき、不適正負荷の
場合、駆動制御回路がインバータ回路の動作を停止する
ので、ナイフ等の小物負荷の加熱を防止でき、安全な誘
導加熱調理器を提供できる。
【0079】請求項3記載の発明によれば、入力電流検
出手段がインバータ回路の入力電流を検出し、第一スイ
ッチング素子電圧検出手段が第一スイッチング素子の電
圧を検出し、不適正負荷検出手段が入力電流検出手段に
より検出される入力電流と第一スイッチング素子電圧検
出手段により検出される第一スイッチング素子電圧の負
荷に対応した特性の違いより不適正負荷を精度良く検出
できるので、不適正負荷の場合、駆動制御回路がインバ
ータ回路の動作を停止でき、ナイフ等の小物負荷の加熱
を防止でき、安全な誘導加熱調理器を提供できる。
【0080】請求項4記載の発明によれば、入力電流検
出手段がインバータ回路の入力電流を検出し、第二スイ
ッチング素子電圧検出手段が第二スイッチング素子の電
圧を検出し、不適正負荷検出手段が入力電流検出手段に
より検出される入力電流と第二スイッチング素子電圧検
出手段により検出される第二スイッチング素子電圧の負
荷に対応した特性の違いより不適正負荷を精度良く検出
できるので、不適正負荷の場合、駆動制御回路がインバ
ータ回路の動作を停止でき、ナイフ等の小物負荷の加熱
を防止でき、安全な誘導加熱調理器を提供できる。
【0081】請求項5記載の発明によれば、起動停止手
段がインバータ回路の起動信号または停止信号を出力
し、起動遅延手段は起動信号を入力した場合は所定時間
経過してから起動信号を出力し、停止信号を入力した場
合は即座に停止信号を出力するので、駆動制御回路はイ
ンバータ回路を起動または再起動する場合は所定時間の
経過を待って状態が安定してから起動でき、なんらかの
異常で停止する場合は即停止できるので、インバータ回
路の起動または停止時の動作を安全にできる信頼性の高
い誘導加熱調理器が提供できる。
【0082】請求項6記載の発明によれば、商用電源モ
ニター手段が商用電源の電源状態を検出できるので、商
用電源モニター手段が商用電源の異常状態を検出した場
合、駆動制御回路はインバータ回路を停止するので、商
用電源の異常時にインバータ回路を保護でき、安全で信
頼性の高い誘導加熱調理器を提供できる。
【0083】請求項7記載の発明によれば、入力設定手
段が入力電力を設定し、ソフトスタート回路が起動時に
最小入力電力より徐々に入力電力を増加して入力設定手
段で設定された入力電力を得る様に駆動制御回路を制御
するので、例えば、定格消費電力時のインバータ回路の
動作電圧・電流が過大になるアルミ鍋の場合でも、入力
電力を最小値より徐々に増加させることにより、インバ
ータ回路を構成している部品の電圧・電流定格を超える
前にアルミ鍋を検出してインバータ回路の動作を停止で
き、安全で信頼性の高い誘導加熱調理器を提供できる。
【0084】請求項8記載の発明によれば、入力設定手
段が入力電力を設定し、基準電圧設定回路が基準電圧の
初期値より入力設定手段で設定された入力電力に対応す
る基準電圧まで徐々に基準電圧を変化させ、発振回路が
三角波を発生し、比較手段が基準電圧設定回路の出力と
発振回路の出力を比較して信号を出力し、駆動制御回路
が比較手段の出力に基づいて起動時に最小入力電力より
徐々に入力電力を増加させて入力設定手段で設定された
入力電力を得る様にインバータ回路を制御するので、例
えば、定格消費電力時のインバータ回路の動作電圧・電
流が過大になるアルミ鍋の場合でも、入力電力を最小値
より徐々に増加させることにより、インバータ回路を構
成している部品の電圧・電流定格を超える前にアルミ鍋
を検出してインバータ回路の動作を停止でき、安全で信
頼性の高い誘導加熱調理器を提供できる。
【0085】請求項9記載の発明によれば、デッドタイ
ム設定手段が両スイッチング素子の導通期間の切り替わ
り時にデッドタイムを設定できるので、両スイッチング
素子が同時に導通することを防止でき、インバータ回路
の破壊を防止できる信頼性の高い誘導加熱調理器を提供
できる。
【0086】請求項10記載の発明によれば、動作状態
検出手段がインバータ回路の動作状態を検出し、デッド
タイム設定手段が動作状態検出手段で検出される各負荷
ごとの動作状態に対応したタイミングで両スイッチング
素子のデッドタイムを設定するので、両スイッチング素
子が同時に導通するのを防止できると共に、両スイッチ
ング素子のそれぞれの導通開始タイミングを各負荷に対
応した適当な値にでき、インバータ回路の破壊を防止で
きる信頼性の高い誘導加熱調理器を提供できると共に、
両スイッチング素子の最適なスイッチング動作が得られ
る。
【0087】請求項11記載の発明によれば、デッドタ
イム設定手段が両スイッチング素子の導通期間の切り替
わり時に一定のデッドタイムを設定できるので、動作状
態検出手段を用いること無く両スイッチング素子が同時
に導通するのを防止でき、安価にインバータ回路の破壊
を防止できる信頼性の高い誘導加熱調理器を提供でき
る。
【0088】請求項12記載の発明によれば、デッドタ
イム設定手段が第一スイッチング素子の導通期間の終了
時点から第二スイッチング素子の導通期間の開始時点ま
での間に第一所定値のデッドタイムを設け、また、第二
スイッチング素子の導通期間の終了時点から第一スイッ
チング素子の導通期間の開始時点までの間に第二所定値
のデッドタイムを設け、第一所定値のデッドタイムと第
二所定値のデッドタイムをそれぞれ適当になる様に異な
る値に設定しているので、動作状態検出手段を用いるこ
と無く両スイッチング素子が同時に導通することを防止
でき、また、両スイッチング素子のそれぞれの導通開始
のタイミングをそれぞれ最適値にすることができ、安価
にインバータ回路の破壊を防止できる信頼性の高い誘導
加熱調理器を提供できると共に、両スイッチング素子の
最適なスイッチング動作が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図2】同誘導加熱調理器の入力電流と第一スイッチン
グ素子電圧の特性図
【図3】本発明の第二の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図4】同誘導加熱調理器の入力電流と第二スイッチン
グ素子電圧の特性図
【図5】本発明の第三の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図6】本発明の第四の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図7】本発明の第五の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図8】同誘導加熱調理器の動作説明用のタイミングチ
ャート
【図9】本発明の第六の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図10】同誘導加熱調理器の動作説明用のタイミング
チャート
【図11】本発明の第七の実施例の誘導加熱調理器の回
路構成図
【図12】同誘導加熱調理器の動作説明用のタイミング
チャート
【図13】同誘導加熱調理器の別の動作説明用のタイミ
ングチャート
【図14】本発明の別の実施例の誘導加熱調理器の回路
構成図
【図15】本発明の更に別の実施例の誘導加熱調理器の
回路構成図
【図16】本発明の更に別の実施例の誘導加熱調理器の
回路構成図
【図17】本発明の更に別の実施例の誘導加熱調理器の
回路構成図
【図18】本発明の更に別の実施例の誘導加熱調理器の
回路構成図
【図19】従来例の誘導加熱調理器の回路構成図
【図20】同誘導加熱調理器のインバータ回路の各部動
作波形図
【図21】同誘導加熱調理器の導通比と入力電力の特性
【符号の説明】
1 直流電源 2 インバータ回路 3 駆動制御回路 4 加熱コイル 5 IGBT(第一スイッチング素子) 6 第一共振コンデンサ 7 IGBT(第二スイッチング素子) 8 第二共振コンデンサ 9 カレントセンサ(入力電流検出手段、インバータ回
路の動作状態検出手段) 10 iin検知回路(入力電流検出手段、インバータ
回路の動作状態検出手段) 11 vce1検知回路(第一スイッチング素子電圧検
出手段、インバータ回路の動作状態検出手段) 12 不適正鍋検知回路(不適正負荷検出手段) 13 vce2検知回路(第二スイッチング素子電圧検
出手段、インバータ回路の動作状態検出手段) 15 商用電源 16 ダイオードブリッジ(整流器) 18 平滑コンデンサ 19 v+検知回路(商用電源モニター手段) 20 起動停止回路(起動停止手段) 21 起動遅延回路(起動遅延手段) 22 駆動制御回路 23 入力設定回路(入力設定手段) 24 基準電圧設定回路(ソフトスタート回路) 25 発振回路(ソフトスタート回路) 26 コンパレータ(比較手段、ソフトスタート回路) 27 駆動制御回路 28 v+検知回路(インバータ回路の動作状態検出手
段) 29 vce1検知回路(インバータ回路の動作状態検
出手段) 30 デッドタイム設定回路 31 駆動制御回路 32 デッドタイム設定回路 33 駆動制御回路 34 デッドタイム設定回路 35 駆動制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 秀和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−343173(JP,A) 特開 平3−280386(JP,A) 特開 平6−76933(JP,A) 特開 平7−254482(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/12 H05B 6/04

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、前記直流電源の一端に接続
    される加熱コイルと、前記加熱コイルの他端と前記直流
    電源の他端に接続される第一スイッチング素子と、前記
    加熱コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサ
    と、前記加熱コイルまたは前記第一共振コンデンサと並
    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回路より構成されるインバータ
    回路と、不適正負荷を検出する不適正負荷検出手段と、
    前記インバータ回路の両スイッチング素子を一定周波数
    で交互に導通制御する駆動制御回路を備え、前記駆動制
    御回路は、前記不適正負荷検出手段が不適正負荷を検出
    した場合に前記インバータ回路の動作を停止してなる誘
    導加熱調理器。
  2. 【請求項2】 インバータ回路の動作状態を検出する動
    作状態検出手段を備え、不適正負荷検出手段は、前記動
    作状態検出手段の出力により不適正負荷を検出してなる
    請求項1記載の誘導加熱調理器。
  3. 【請求項3】 インバータ回路の入力電流を検出する入
    力電流検出手段と、第一スイッチング素子の電圧を検出
    する第一スイッチング素子電圧検出手段とを備え、不適
    正負荷検出手段は、前記入力電流検出手段で検出される
    入力電流値と、前記第一スイッチング素子電圧検出手段
    で検出される電圧値により不適正負荷を検出してなる請
    求項1記載の誘導加熱調理器。
  4. 【請求項4】 インバータ回路の入力電流を検出する入
    力電流検出手段と、第二スイッチング素子の電圧を検出
    する第二スイッチング素子電圧検出手段とを備え、不適
    正負荷検出手段は、前記入力電流検出手段で検出される
    入力電流値と、前記第二スイッチング素子電圧検出手段
    で検出される電圧値により不適正負荷を検出してなる請
    求項1記載の誘導加熱調理器。
  5. 【請求項5】 直流電源と、前記直流電源の一端に接続
    される加熱コイルと、前記加熱コイルの他端と前記直流
    電源の他端に接続される第一スイッチング素子と、前記
    加熱コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサ
    と、前記加熱コイルまたは前記第一共振コンデンサと並
    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回路より構成されるインバータ
    回路と、前記インバータ回路を起動・停止する起動停止
    手段と、前記インバータ回路の両スイッチング素子を一
    定周波数で交互に導通制御する駆動制御回路を備え、前
    記駆動制御回路は、前記起動停止手段の起動出力後、所
    定時間遅らせて前記インバータ回路を起動してなる誘導
    加熱調理器。
  6. 【請求項6】 直流電源は、商用電源、前記商用電源を
    整流する整流器、及び前記整流器の出力に接続される平
    滑コンデンサにより構成され、前記商用電源の電源状態
    をモニターする商用電源モニター手段を備え、駆動制御
    回路は、前記商用電源モニター手段が前記商用電源の異
    常状態を検出した場合、前記インバータ回路の動作を停
    止してなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の誘導加
    熱調理器。
  7. 【請求項7】 インバータ回路の起動時に所定の最小入
    力電力より徐々に入力電力を増加させる信号を出力する
    ソフトスタート回路を備え、駆動制御回路は、前記ソフ
    トスタート回路の出力に基づき両スイッチング素子の導
    通比を制御してなる請求項1〜6のいずれか1項に記載
    の誘導加熱調理器。
  8. 【請求項8】 直流電源と、前記直流電源の一端に接続
    される加熱コイルと、前記加熱コイルの他端と前記直流
    電源の他端に接続される第一スイッチング素子と、前記
    加熱コイルと共振回路を形成する第一共振コンデンサ
    と、前記加熱コイルまたは前記第一共振コンデンサと並
    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回路より構成されるインバータ
    回路と、前記インバータ回路の入力電力を設定する入力
    設定手段と、前記入力設定手段の出力に基づき設定され
    る基準電圧まで徐々に基準電圧を変化させる基準電圧設
    定回路と、三角波を発生する発振回路と、前記基準電圧
    設定回路の出力と前記発振回路の出力を比較する比較手
    段と、前記インバータ回路の両スイッチング素子を一定
    周波数で交互に導通制御する駆動制御回路を備え、前記
    駆動制御回路は、前記比較手段の出力に基づき両スイッ
    チング素子の導通比を制御してなる誘導加熱調理器。
  9. 【請求項9】 両スイッチング素子の導通期間の交替時
    に、前記両スイッチング素子が両方共非導通となる期間
    (以後、「デッドタイム」と称する。)を設けてなる請
    求項1〜8のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。
  10. 【請求項10】 インバータ回路の動作状態に基づいて
    両スイッチング素子のデッドタイムを設定するデッドタ
    イム設定手段を備えてなる請求項9記載の誘導加熱調理
    器。
  11. 【請求項11】 デットタイムを固定時間としてなる請
    求項9記載の誘導加熱調理器。
  12. 【請求項12】 第一スイッチング素子の導通期間の終
    了時点から第二スイッチング素子の導通期間の開始時点
    までの間のデッドタイムと、前記第二スイッチング素子
    の導通期間の終了時点から前記第一スイッチング素子の
    導通期間の開始時点までの間のデッドタイムを相違させ
    てなる請求項9記載の誘導加熱調理器。
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