JP4570580B2 - Induction heating cooker - Google Patents
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Description
この発明は、一般家庭において使用される誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an induction heating cooker used in general households.
従来の誘導加熱調理器においては、入力の大きさや負荷の種類、フライホイールダイオードに流れる電流の有無によってスナバコンデンサの容量を切り換え、高入力時等の場合にはスナバコンデンサの容量を大きくしてスイッチング素子のターンオフ損失を低減するとともに、低入力時等にはスナバコンデンサの容量を小さくしてスイッチング素子のターンオン時にスナバコンデンサを経由してスイッチング素子に短絡電流の流れるのを防止し、スイッチング素子の損失を大幅に低減している(例えば、特許文献1参照)。 In conventional induction heating cookers, the capacity of the snubber capacitor is switched depending on the size of the input, the type of load, and the presence or absence of current flowing in the flywheel diode. In addition to reducing the turn-off loss of the element, the snubber capacitor capacity is reduced when the input is low, etc. to prevent the short-circuit current from flowing through the snubber capacitor when the switching element is turned on. (See, for example, Patent Document 1).
従来の誘導加熱調理器では、入力検出部や負荷検出部の出力によって、あるいは、フライホイールダイオード電流を検出するダイオード電流検出回路の出力によって、接続するスナバコンデンサの容量を切り替えてスイッチング損失を低減するため、使用者により加熱火力が変更された場合等には、加熱動作途中すなわちインバータ回路動作中にスナバコンデンサを切り離したり、あるいは接続したりすることになる。 In a conventional induction heating cooker, the switching loss is reduced by switching the capacity of the snubber capacitor to be connected by the output of the input detection unit or the load detection unit or by the output of the diode current detection circuit for detecting the flywheel diode current. Therefore, when the heating thermal power is changed by the user, the snubber capacitor is disconnected or connected during the heating operation, that is, during the inverter circuit operation.
特に、インバータ回路動作中にスナバコンデンサを接続する場合には、スナバコンデンサに印加されている電圧と、接続するスナバコンデンサに充電されている電圧に差が生じる可能性が高く、スナバコンデンサを接続した際にスナバコンデンサを経由して、インバータ回路のスイッチング素子に大きな短絡電流が流れ、大きなスイッチング損失を発生させる問題点がある。そのため、スナバコンデンサの容量を切り換える際には、インバータ回路の動作を一旦停止する必要があり、スムースに火力出力の制御ができない問題点があった。 In particular, when a snubber capacitor is connected during operation of the inverter circuit, there is a high possibility of a difference between the voltage applied to the snubber capacitor and the voltage charged to the connected snubber capacitor. In some cases, a large short-circuit current flows through the switching element of the inverter circuit via the snubber capacitor, causing a large switching loss. Therefore, when switching the capacity of the snubber capacitor, it is necessary to temporarily stop the operation of the inverter circuit, and there is a problem that the thermal power output cannot be controlled smoothly.
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、加熱出力制御中にもスナバコンデンサの接続・切り離しを可能として、低出力から高出力まで、スムースな火力調整を可能とした誘導加熱調理器を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to connect / disconnect a snubber capacitor even during heating output control, and to enable smooth heating power adjustment from low output to high output. The purpose is to obtain a cooker.
この発明に係る誘導加熱調理器は、交流電源を整流して直流に変換する直流電源回路と、直流電源回路の正負母線間に直列に接続された第1および第2スイッチング素子を交互にオンオフして高周波電圧を発生するインバータ回路と、インバータ回路の出力に接続された加熱コイル及び共振コンデンサからなる負荷回路と、インバータ回路を構成する第1または第2スイッチング素子の何れか一方の両端に並列に接続されたスナバコンデンサと第3スイッチング素子によるスナバ回路と、インバータ回路の第1、第2スイッチング素子およびスナバ回路の第3スイッチング素子に駆動信号を出力する制御手段とを備え、
制御手段はインバータ回路の第1および第2スイッチング素子に対する駆動信号の周波数及び導通比の少なくとも一方を変化させて加熱出力を制御するとともに、スナバ回路が並列に接続された第1または第2スイッチング素子が導通している状態において第3スイッチング素子の導通・非導通の切り換えを行うものである。
An induction heating cooker according to the present invention alternately turns on and off a DC power supply circuit that rectifies an AC power supply and converts it into DC, and first and second switching elements connected in series between positive and negative buses of the DC power supply circuit. An inverter circuit that generates a high-frequency voltage, a load circuit composed of a heating coil and a resonant capacitor connected to the output of the inverter circuit, and both ends of either the first or second switching element constituting the inverter circuit in parallel A snubber circuit comprising a connected snubber capacitor and a third switching element; and a control means for outputting a drive signal to the first and second switching elements of the inverter circuit and the third switching element of the snubber circuit;
The control means controls the heating output by changing at least one of the frequency and the conduction ratio of the drive signal for the first and second switching elements of the inverter circuit, and the first or second switching element having a snubber circuit connected in parallel The third switching element is switched between conduction and non-conduction in a state in which is conducting.
この発明は、インバータ制御手段が、スナバコンデンサと並列に接続されているインバータ回路のスイッチング素子が導通中に、スナバコンデンサの接続・切り離し状態を切り換えるようにしたので、スナバコンデンサに充電された電荷が無く、また、スナバコンデンサに印加される電圧も無いため、スナバコンデンサに充電電流あるいは放電電流が流れない状態でのスナバコンデンサの接続状態切り換えを可能としたものであり、その結果、インバータ回路動作中にスナバコンデンサの接続・切り離しを行っても、スナバコンデンサを経由した短絡電流がスイッチング素子に流れず、低火力から高火力までスムースに火力調整することができる誘導加熱調理器を得ることができる。 In the present invention, the inverter control means switches the connection / disconnection state of the snubber capacitor while the switching element of the inverter circuit connected in parallel with the snubber capacitor is conducting. In addition, since there is no voltage applied to the snubber capacitor, it is possible to switch the connection state of the snubber capacitor when no charging current or discharging current flows through the snubber capacitor. Even if the snubber capacitor is connected / disconnected, an induction heating cooker can be obtained in which the short-circuit current passing through the snubber capacitor does not flow to the switching element, and the heating power can be adjusted smoothly from low to high heating power.
実施の形態1.
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。図において、1は交流電源、2は直流電源回路であり、交流電源1を整流する整流ダイオードブリッジ3とリアクトル4および平滑コンデンサ5からなる。6は直流電源回路2への入力電流を検出する入力電流検出手段であり、7は整流ダイオードブリッジ3の出力端子に接続された入力電圧検出手段である。8は直流電源回路2の出力に接続されたインバータ回路であり、正負直流母線間に直列に接続された第1および第2スイッチング素子9・10と、そのスイッチング素子とそれぞれ逆並列に接続されたフライホイールダイオード11・12から構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an induction heating cooker according to Embodiment 1 for carrying out the present invention. In the figure, reference numeral 1 is an AC power source, and 2 is a DC power source circuit.
このインバータ回路8は、第1および第2スイッチング素子9・10が交互にオンオフされることにより直流電圧を高周波電圧に変換して出力している。このインバータ回路8の出力には、加熱コイル13と共振コンデンサ14が直列に接続された負荷回路が接続されており、15はその負荷回路に流れる電流を検出する負荷電流検出手段である。また、16はスナバ回路16であり、スナバコンデンサ17とそのスナバコンデンサ17を切り離し可能とするために直列に、第3スイッチング素子18およびその逆並列ダイオード19が接続されている。
The
20は誘導加熱調理器全体を制御する制御手段20で、入力電流や入力電圧、出力電流の検出値から、インバータ回路8の駆動レベル信号やスナバコンデンサ17の接続・切り離しを切り換えるスナバ制御信号を出力する出力制御手段21と、その駆動レベル信号から前記インバータ回路8の第1および第2スイッチング素子9・10への駆動信号を生成するインバータ駆動信号生成手段22と、第2スイッチング素子10への駆動信号とスナバ制御信号から第3スイッチング素子18への駆動信号を生成するスナバ接続切り換え手段23とを備える。
20 is a control means 20 for controlling the whole induction heating cooker, and outputs a drive level signal of the
インバータ駆動信号生成手段22は、インバータ回路8の第1スイッチング素子9をオンしている間は第2スイッチング素子10をオフ、第2スイッチング素子10をオンしているときは第1スイッチング素子9をオフして、第1および第2スイッチング素子9・10を交互にオン・オフして高周波電圧に変換する。なお、インバータ駆動信号は図2(a)に示すように、駆動レベル信号に応じて固定の通電率で駆動周波数を変えるようにしてもよいし、また、図2(b)に示すように固定周波数で通電率を変えるようにしてもよい。
The inverter drive signal generation means 22 turns off the second switching element 10 while the
図3はスナバ接続切り換え手段23の構成の一例を示した図であり、図4はインバータ回路8への駆動信号やスナバ制御信号と、スナバコンデンサ17の接続・切り離しを切り換える第3スイッチング素子18への駆動信号のタイミングを示すタイムチャートである。図3において、スナバ制御信号のレベルが切り替わったとき、第2スイッチング素子10の駆動信号がオンの状態であれば、第3スイッチング素子18への駆動信号を直ちに切り換え(図4の4−2、4−3の場合)、第2スイッチング素子10の駆動信号がオフの状態であれば(図4の4−1、4−4の場合)、第2スイッチング素子10の駆動信号がオン状態となるのを待ち、オン状態となった時点で第3スイッチング素子18への駆動信号を切り換えている。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the snubber connection switching means 23, and FIG. 4 shows the drive signal and snubber control signal to the
これは、スナバ回路16と並列に接続されている第2スイッチング素子10がオフの状態では、スナバ回路16に電圧が印加されている可能性があり、そのような状態で第3スイッチング素子18をターンオフするとスナバコンデンサ17に充電電荷が残り、また、第3スイッチング素子18をターンオンするとスナバ回路16に印加されていた電圧とスナバコンデンサ17の充電電荷の電圧との差によって、第1または第2スイッチング素子10と、第3スイッチング素子18とに短絡電流が流れ、スイッチング損失が増大する。一方、スナバ回路16と並列に接続されている第2スイッチング素子10がオン状態であれば、スナバ回路16に印加されている電圧は0となり、スナバ回路16に流れている電流も0であり、スナバコンデンサ17に充電されている電荷は無い状態である。このような状態でスナバセンサを接続したり、あるいは切り離したりしても、その際にスナバコンデンサ17に流れる電流は無いため、インバータ回路8の第1および第2スイッチング素子9・10のスイッチング時にスナバコンデンサ17を経由した電流は流れず、スイッチング損失が増大することは無い。
This is because a voltage may be applied to the
次に出力制御手段21が駆動レベル信号及びスナバ制御信号を制御する出力制御処理について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。図5において、入力電流検出手段6および入力電圧検出手段7により検出した入力電流と入力電圧から入力電力を算出し、予め設定された設定電力と比較する(ステップ1)。設定電力より入力電力のほうが小さかった場合には、駆動レベル信号を加熱出力を増やす方向に調整し(ステップ2)、逆に入力電力の方が大きかった場合には、駆動レベル信号を加熱出力を減らす方向に調整する(ステップ3)。この駆動レベル信号はインバータ駆動信号生成手段22に入力され、インバータ回路8の第1スイッチング素子9および第2スイッチング素子10の駆動信号に変換される。
Next, output control processing in which the output control means 21 controls the drive level signal and the snubber control signal will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In FIG. 5, the input power is calculated from the input current and the input voltage detected by the input current detecting means 6 and the input voltage detecting means 7, and compared with a preset set power (step 1). If the input power is smaller than the set power, the drive level signal is adjusted to increase the heating output (step 2). Conversely, if the input power is larger, the drive level signal is output to the heating output. Adjustment is made in the decreasing direction (step 3). This drive level signal is input to the inverter drive signal generation means 22 and converted into drive signals for the
次にスナバ制御信号の出力状態を確認し(ステップ4)、スナバ制御信号がオン状態、すなわちスナバコンデンサ17が接続されている状態では、負荷電流検出手段15により負荷回路に流れる電流が閾値A1より小さいか否か判断し(ステップ5)、負荷電流が小さい場合にはスナバ制御信号をオフする(ステップ6)。スナバコンデンサ17が接続されていて負荷回路に流れる電流が小さい場合には、インバータ回路8の一方のスイッチング素子がターンオフしてから他方のスイッチング素子がターンオンするまでのいわゆるデッドタイムの間に、スナバコンデンサ17の充電あるいは放電が完了せず、他方のスイッチング素子のターンオン時に短絡電流が流れてしまうのを、スナバコンデンサ17を切り離すことにより防止する。なお、スナバ制御信号がオフになると、スナバ回路16と並列に接続された第2スイッチング素子10がオンしている状態でスナバ接続切り換え手段23が第3スイッチング素子18をオフして、スナバコンデンサ17に充電電荷が無い状態で切り離すことができる。
Next, the output state of the snubber control signal is confirmed (step 4). When the snubber control signal is on, that is, when the
ステップ4でスナバ制御信号がオフ状態、すなわちスナバコンデンサ17が切り離されている状態では、負荷電流検出手段15により負荷回路に流れる電流が閾値A2より大きいか否か判断し(ステップ7)、負荷電流が大きい場合にはスナバ制御信号をオンする(ステップ8)。スナバコンデンサ17が切り離されていて負荷回路に流れる電流が大きい場合には、インバータ回路8の一方のスイッチング素子がターンオフすると、その大きな負荷電流によりスイッチング素子に印加される電圧が急速に変わるため、スイッチング素子のターンオフ時の損失が増大することになる。このターンオフ損失の増大を、スナバコンデンサ17を接続することにより防止する。なお、スナバ制御信号がオンになると、スナバ回路16と並列に接続された第2スイッチング素子10がオンしている状態でスナバ接続切り換え手段23が第3スイッチング素子18をオンして、スナバコンデンサ17に電圧が印加されていない状態で接続することができる。閾値A1、A2の値については、予めいろいろな鍋を使用して動作を確認して設定するものとする。
In
以上のように、インバータ回路8の第1スイッチング素子9および第2スイッチング素子10における駆動信号のデッドタイムの間に、負荷回路電流が小さいためにスナバコンデンサ17の充電あるいは放電が完了せず、スイッチング素子のターンオン時に短絡(突入)電流が流れる場合に、インバータ回路8の駆動を停止させることなくスナバコンデンサ17を切り離して、スイッチング素子のターンオン損失を抑制することができる。また、インバータ回路8の第1スイッチング素子9および第2スイッチング素子10のターンオフ時に、負荷回路電流が大きいためにスイッチング素子の印加電圧が急変してスイッチング素子のターンオフ損失が増大する場合に、インバータ回路8の駆動を停止させることなくスナバコンデンサ17を接続して、スイッチング素子のターンオフ損失を抑制することができるので、高火力出力から低火力出力まで、スムースに火力調整を行うことができる。
As described above, during the dead time of the drive signal in the
なお、スナバコンデンサ17の接続、切り離し状態を切り換えるタイミングを、スナバ回路16と並列に接続されている第2スイッチング素子10が導通している状態の一部に限定しても同等の効果を奏する。図6はスナバ接続切り換え手段23の別の構成例を示した図であり、ここでは、D型フリップフロップで構成した例を示している。また、図7はそのスナバ接続切り換え手段23におけるインバータ回路8への駆動信号やスナバ制御信号と、スナバコンデンサ17の接続・切り離しを切り換える第3スイッチング素子18への駆動信号のタイミングを示すタイムチャートである。図7において、スナバ制御信号のレベルが切り替わった場合(図7の7−1a、7−2a、7−3a、7−4a)には、第2スイッチング素子10の駆動信号がターンオンする際に第3スイッチング素子18への駆動信号を切り換えている(図7の7−1b、7−2b、7−3b、7−4b)。
Even when the timing for switching the connection / disconnection state of the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2における誘導加熱調理器の回路構成は、実施の形態1の図1と同様であり、説明を省略する。図8は、実施の形態2における出力制御手段21の出力制御処理を示すフローチャートであり、図9は本実施の形態2におけるインバータ駆動信号生成手段22がインバータ回路8の第1スイッチング素子9及び第2スイッチング素子10に出力する駆動信号の周波数と第1スイッチング素子9への駆動信号の通電率を示す図である。本実施の形態2では、インバータ駆動信号生成手段22は、出力制御手段21からの駆動レベル信号に応じて、図9に示す駆動信号制御ラインに従った駆動信号を出力する。駆動レベル信号のレベルが高いほど、低周波、高通電率(第1スイッチング素子9)の駆動信号を出力し、駆動レベル信号のレベルが低いほど、高周波、低通電率(第1スイッチング素子9)の駆動信号を出力する。なお、第2スイッチング素子10の通電率は、第1スイッチング素子9の通電率と相補的な関係にあり、第1スイッチング素子9の通電率が小さくなれば、その分第2スイッチング素子10の通電率が大きくなり、第1スイッチング素子9の通電率が大きくなれば、その分、第2スイッチング素子10の通電率が小さくなるものとする。
The circuit configuration of the induction heating cooker according to the second embodiment of the present invention is the same as that of FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the output control processing of the output control means 21 in the second embodiment. FIG. 9 shows the inverter switching signal generation means 22 in the second embodiment and the
次に図8のフローチャートを用いて、実施の形態2の誘導加熱調理器における出力制御手段21の加熱出力制御の動作について説明する。ステップ8−1〜8−4は、実施の形態1における図5のフローチャートのステップ1〜4と同じ処理であるので説明を省略する。ステップ8−4でスナバ制御信号がオン状態、すなわちスナバコンデンサ17が接続されている状態であった場合には、第1スイッチング素子9の通電率が閾値B1(図9参照)より小さくなる駆動レベル信号か否か判断し(ステップ8−5)、閾値B1を下回るのであればスナバ制御信号をオフして(ステップ8−6)スナバコンデンサ17を切り離し、スイッチング素子ターンオン時のスナバコンデンサ17への突入電流の増大を防止する。
Next, the operation of the heating output control of the output control means 21 in the induction heating cooker of the second embodiment will be described using the flowchart of FIG. Steps 8-1 to 8-4 are the same processing as steps 1 to 4 in the flowchart of FIG. In step 8-4, when the snubber control signal is on, that is, when the
ステップ8−4でスナバ制御信号がオフ状態、すなわちスナバコンデンサ17が切り離されている状態であった場合には、第1スイッチング素子9の通電率が閾値B2(図9参照)より大きくなる駆動レベル信号か否か判断し(ステップ8−7)、閾値B2を上回るのであればスナバ制御信号をオンして(ステップ8−8)スナバコンデンサ17を接続し、スイッチング素子ターンオフ時のスイッチング素子電圧変化を遅延させて損失増大を防止する。なお、スナバコンデンサ17の接続・切り離しの切り換えを行う閾値B1、B2は、誘導加熱調理器にいろいろな鍋を載置してインバータ駆動信号に対するインバータ回路出力電圧波形を確認し、スナバコンデンサ17への突入電流が発生しないようにB1を定め、また、B1≦B2の範囲でスナバコンデンサ17を接続するB2を定める。
When the snubber control signal is off in step 8-4, that is, when the
以上のように、本実施の形態2では出力制御手段21が出力する駆動レベル信号に応じてスナバコンデンサ17の接続・切り離しを切り換えるので、特別に回路等を付加することなしにインバータ回路8のスイッチング素子の損失増大を防ぐことができる。このスナバコンデンサ17の接続、切り離しを行う第3スイッチング素子18のオンオフ切り換えのタイミングは、実施の形態1と同様に、スナバ回路16と並列に接続された第2スイッチング素子10がオン状態のときであるので、スナバ回路16に電圧が印加されておらず、また、スナバ回路16に電流も流れていない。したがって、誘導加熱中(インバータ回路動作中)においても、低損失でスナバコンデンサ17の接続・切り離しを切り換えることができる。
As described above, in the second embodiment, the connection / disconnection of the
実施の形態3.
図10は、この発明の実施の形態3における誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。本実施の形態における回路構成は、実施の形態1の図1とほぼ同一であり、同一あるいは相当する部分には同一の符号を付している。図1と異なる点は、インバータ駆動信号生成手段22が出力する第1スイッチング素子9への駆動信号が出力制御手段21に入力されており、出力制御手段21において第1スイッチング素子9がオン・オフするタイミングがわかることである。
FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration of an induction heating cooker according to
次に、図11のインバータ回路8の駆動信号と負荷電流波形を示す図と、図12の出力制御手段21の出力制御処理を示すフローチャートを用いて動作について説明する。この実施の形態3では、インバータ回路8の第1スイッチング素子9と第2スイッチング素子10の通電率を調整して加熱出力を制御するものとする。例えば、図11において(a)は高加熱出力の駆動信号であり、(b)は低加熱出力の駆動信号である。
Next, the operation will be described using the diagram showing the drive signal and load current waveform of the
図12において、ステップ12−1〜12−4は、実施の形態1における図5のフローチャートのステップ1〜4と同じ処理であるので説明を省略する。ステップ12−4でスナバ制御信号がオン状態でスナバコンデンサ17が接続されている場合には、インバータ駆動信号生成手段22から入力される第1スイッチング素子9をターンオンするタイミングと、負荷電流検出手段15から入力される負荷電流の転流するタイミングの時間差(あるいは位相差)を調べ(ステップ12−5)、ターンオンから転流までの時間が所定の時間(閾値C1)より短かったり、あるいは第1スイッチング素子9がターンオンするより先に負荷電流の転流が発生している場合には、スナバ制御信号をオフする(ステップ12−6)。スナバ制御信号がオフされると、スナバ回路16と並列に接続された第2スイッチング素子10がオンしている状態でスナバ接続切り換え手段23が第3スイッチング素子18をオフして、スナバコンデンサ17に充電電荷が無い状態で切り離すことができ、スイッチング素子のターンオン時にスナバコンデンサ17を介した短絡電流を防ぐことができる。
In FIG. 12, steps 12-1 to 12-4 are the same processing as steps 1 to 4 in the flowchart of FIG. If the snubber control signal is on and the
また、ステップ12−4でスナバ制御信号がオフ状態でスナバコンデンサ17が切り離されている場合には、第1スイッチング素子9のターンオンするタイミングと負荷電流の転流タイミングとの時間差(あるいは位相差)を調べ(ステップ12−7)、ターンオンから転流までの時間が所定の時間(閾値C2)より長かったり、あるいは負荷電流が第1スイッチング素子9のターンオンより遅れて転流している場合には、スナバ制御信号をオンして(ステップ12−8)、スナバコンデンサ17を接続してスイッチング素子のターンオフ時に発生する損失を低減する。
If the
実施の形態4.
図13は、この発明の実施の形態4における誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。図において、実施の形態1の図1、及び実施の形態3の図10と、同一あるいは相当する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。24はスナバ回路電圧変動検出手段24であり、スナバ回路16と並列に接続されたコンデンサ25と抵抗26の直列回路の接続点に発生する電圧変動のピークおよびその発生タイミングを検出する。
FIG. 13: is a figure which shows the circuit structure of the induction heating cooking appliance in
図14は、本実施の形態4におけるインバータ駆動信号生成手段22がインバータ回路8の第1スイッチング素子9と第2スイッチング素子10に出力する駆動信号、スナバ回路16に発生する電圧、及びスナバ回路電圧変動検出手段24の検出出力を示すタイムチャートであり、図15は本実施の形態4における出力制御手段21の出力制御処理を示すフローチャートである。
FIG. 14 shows the drive signal output to the
図14において、(a)はスナバコンデンサ17の接続が適している場合の例で、第2スイッチング素子10のターンオフから第1スイッチング素子9がターンオンするデッドタイムの間に、スナバ回路電圧、すなわちインバータ回路8の出力電圧が直流母線電位まで上昇している。この例では、その電圧上昇速度は大きくなく、スナバ回路電圧変動検出手段24の検出値は大きくならない。
14A shows an example in which the connection of the
図14(b)は接続されているスナバコンデンサ17の容量が不足している例で、第2スイッチング素子10のターンオフ後、スナバ回路電圧が急激に上昇しているため、ターンオフ損失が大きくなる。この場合、図に示したようにスナバ回路電圧変動検出手段24の検出値ピークは大きくなり、そのピークが発生するタイミングは第1スイッチング素子9のターンオン前(デッドタイム中)である。
FIG. 14B shows an example in which the capacity of the connected
図14(c)は接続されているスナバコンデンサ17の容量が大きすぎる場合の例で、第2スイッチング素子10のターンオフから第1スイッチング素子9がターンオンするデッドタイムの間に、スナバ回路電圧は直流母線電位まで上昇していない。その結果、第1スイッチング素子9のターンオンによってスナバコンデンサ17を経由した短絡電流が発生して大きなターンオン損失が発生し、また、スナバ回路電圧上昇速度が大きくなっている。そのため、この場合には図に示したように、第1スイッチング素子9のターンオン後(デッドタイム終了後)にスナバ回路電圧変動検出手段24は大きなピーク値を検出する。
FIG. 14C shows an example in which the capacity of the connected
次に図15のフローチャートを用いて本実施の形態4の動作を説明する。図において、ステップ15−1〜15−4については、実施の形態1における図5のステップ1〜4と同等なので説明を省略する。ステップ15−4でスナバ制御信号がオンであった場合にはスナバコンデンサ17が接続された状態であり、スナバ回路電圧変動検出手段24の出力によりスナバ電圧の変動速度が所定値より大きいか判断する(ステップ15−5)。大きいと判断した場合には、そのスナバ電圧変動のピークが生じるタイミングが第1スイッチング素子9のターンオンするタイミングより後か否か判断する(ステップ15−6)。後であれば第1スイッチング素子9のターンオンによりスナバコンデンサ17を経由した短絡電流が流れる(図14(c))。この場合にはスナバ制御信号をオフしてスナバコンデンサ17を切り離す(ステップ15−7)。
Next, the operation of the fourth embodiment will be described using the flowchart of FIG. In the figure, steps 15-1 to 15-4 are the same as steps 1 to 4 in FIG. If the snubber control signal is ON in step 15-4, it is determined that the
ステップ15−4でスナバ制御信号がオフであった場合にはスナバコンデンサ17が切り離された状態であり、この場合もスナバ回路電圧変動検出手段24の出力により、インバータ回路8の第1及び第2スイッチング素子9・10に印加される電圧の変動速度が所定値より大きいか判断する(ステップ15−8)。大きいと判断した場合には、その電圧変動のピークが生じるタイミングが第1スイッチング素子9のターンオンするタイミングより前(第2スイッチング素子10のターンオフ直後)か否か判断し(ステップ15−9)、第2スイッチング素子10のターンオフ直後にピークが発生している場合(例えば図14(b))にはスイッチング素子のターンオフ損失が大きいので、スナバ制御信号をオンしてスナバコンデンサ17を接続する(ステップ15−10)。なお、本実施の形態4においても、例えば図3に示したようなスナバ接続切り換え手段23により、スナバ回路16と並列に接続された第2スイッチング素子10がオンしている状態で、スナバコンデンサ17を接続する第3スイッチング素子18のオンオフ状態を切り換えるので、インバータ回路動作中においてもスナバコンデンサ17の接続・切り離しが可能である。
If the snubber control signal is OFF in step 15-4, the
なお、上記実施の形態1〜4では、負荷回路に加熱コイル13と共振コンデンサ14の直列回路のみを接続したものを用いたが、図16に示すように共振コンデンサ14と並列にダイオード27を接続し、第2スイッチング素子導通時に負荷回路電流が転流しないように構成した負荷回路を用いてもよい。
In the first to fourth embodiments, a load circuit in which only the series circuit of the
1 交流電源、2 直流電源回路、6 入力電流検出手段、7 入力電圧検出手段、8 インバータ回路、9 第1スイッチング素子、10 第2スイッチング素子、13 加熱コイル、14 共振コンデンサ、15 負荷電流検出手段、16 スナバ回路、17 スナバコンデンサ、18 第3スイッチング素子、20 制御手段、24 スナバ回路電圧変動検出手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply, 2 DC power supply circuit, 6 Input current detection means, 7 Input voltage detection means, 8 Inverter circuit, 9 1st switching element, 10 2nd switching element, 13 Heating coil, 14 Resonance capacitor, 15 Load current detection means , 16 snubber circuit, 17 snubber capacitor, 18 third switching element, 20 control means, 24 snubber circuit voltage fluctuation detection means.
Claims (5)
前記制御手段は前記インバータ回路の第1および第2スイッチング素子に対する駆動信号の周波数及び導通比の少なくとも一方を変化させて加熱出力を制御するとともに、前記スナバ回路が並列に接続された前記第1または第2スイッチング素子が導通している状態において前記第3スイッチング素子の導通・非導通の切り換えを行うことを特徴とする誘導加熱調理器。 A DC power supply circuit that rectifies an AC power supply and converts it to DC, and an inverter circuit that alternately turns on and off first and second switching elements connected in series between positive and negative buses of the DC power supply circuit to generate a high-frequency voltage; A load circuit comprising a heating coil and a resonant capacitor connected to the output of the inverter circuit, a snubber capacitor connected in parallel to either end of either the first or second switching element constituting the inverter circuit, and a first A snubber circuit with three switching elements, and a control means for outputting a drive signal to the first and second switching elements of the inverter circuit and the third switching element of the snubber circuit,
The control means controls the heating output by changing at least one of the frequency and the conduction ratio of the drive signal for the first and second switching elements of the inverter circuit, and the snubber circuit is connected in parallel to the first or second An induction cooking device, wherein the third switching element is switched between conduction and non-conduction in a state where the second switching element is conductive.
前記制御手段は、前記スナバコンデンサが接続されているときに前記負荷電流検出手段により検出された電流が閾値より小さい場合に前記スナバコンデンサの切り離しを行うと決定し、
また、前記スナバコンデンサが切り離されてるときに前記負荷電流検出手段により検出された電流が閾値より大きい場合に前記スナバコンデンサを接続すると決定し、
前記制御手段は、この決定に基づく前記スナバコンデンサの接続または切り離しを、前記スナバ回路が並列に接続された前記第1または第2スイッチング素子が導通している状態において実行することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 Providing a load current detecting means for detecting a current flowing in the load circuit;
The control means determines to disconnect the snubber capacitor when the current detected by the load current detection means is smaller than a threshold when the snubber capacitor is connected;
Further, it is determined that the snubber capacitor is connected when the current detected by the load current detecting means is larger than a threshold when the snubber capacitor is disconnected,
The control means executes connection or disconnection of the snubber capacitor based on this determination in a state where the first or second switching element connected to the snubber circuit in parallel is conducting. Item 1. An induction heating cooker according to item 1.
また、第1および第2スイッチング素子のいずれのスイッチング素子の通電率も閾値より大きい場合に前記スナバコンデンサを接続すると決定し、
前記制御手段は、この決定に基づく前記スナバコンデンサの接続または切り離しを、前記スナバ回路が並列に接続された前記第1または第2スイッチング素子が導通している状態において実行することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 The control means determines to disconnect the snubber capacitor when the energization rate of at least one of the first and second switching elements is smaller than a threshold value;
Further, it is determined that the snubber capacitor is connected when the energization ratio of any one of the first and second switching elements is larger than a threshold value,
The control means executes connection or disconnection of the snubber capacitor based on this determination in a state where the first or second switching element connected to the snubber circuit in parallel is conducting. Item 1. An induction heating cooker according to item 1.
前記制御手段は、
第1および第2スイッチング素子のターンオンから所定時間経過後のタイミングと、前記負荷電流検出手段で検出する電流の転流タイミングとを比較し、少なくとも一方のスイッチング素子のターンオンから所定時間経過後のタイミングより転流タイミングの方が早い場合に、前記スナバコンデンサの切り離しを行うと決定し、
また、いずれのスイッチング素子のターンオンから所定時間経過後のタイミングより転流タイミングの方が遅い場合に、前記スナバコンデンサを接続すると決定し、
前記制御手段は、この決定に基づく前記スナバコンデンサの接続または切り離しを、前記スナバ回路が並列に接続された前記第1または第2スイッチング素子が導通している状態において実行することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 Providing a load current detecting means for detecting a current flowing in the load circuit;
The control means includes
The timing after the elapse of a predetermined time from the turn-on of the first and second switching elements is compared with the commutation timing of the current detected by the load current detecting means, and the timing after the elapse of the predetermined time from the turn-on of at least one of the switching elements. When the commutation timing is earlier, it is decided to disconnect the snubber capacitor,
In addition, when the commutation timing is later than the timing after a predetermined time has elapsed from the turn-on of any switching element, it is determined to connect the snubber capacitor,
The control means executes connection or disconnection of the snubber capacitor based on this determination in a state where the first or second switching element connected to the snubber circuit in parallel is conducting. Item 1. An induction heating cooker according to item 1.
前記制御手段は、
前記スナバ回路電圧変動検出手段の出力によりスナバ電圧の変動速度が所定値より大きいと判断し、且つそのスナバ電圧変動のピークが生じるタイミングが、第1および第2スイッチング素子のうち、いずれか一方のスイッチング素子のターンオンするタイミングより後の場合に、前記スナバコンデンサの切り離しを行うと決定し、
また、前記スナバ回路電圧変動検出手段の出力によりスナバ電圧の変動速度が所定値より大きいと判断し、且つそのスナバ電圧変動のピークが生じるタイミングが、第1および第2スイッチング素子のうち、いずれか一方のスイッチング素子のターンオンするタイミングより前の場合に、前記スナバコンデンサを接続すると決定し、
前記制御手段は、この決定に基づく前記スナバコンデンサの接続または切り離しを、前記スナバ回路が並列に接続された前記第1または第2スイッチング素子が導通している状態において実行することを特徴とする請求項1記載の誘導加熱調理器。 A snubber circuit voltage fluctuation detecting means is provided,
The control means includes
Based on the output of the snubber circuit voltage fluctuation detecting means, it is determined that the fluctuation speed of the snubber voltage is larger than a predetermined value, and the timing at which the peak of the snubber voltage fluctuation occurs is one of the first and second switching elements. When the switching element is turned on later, it is determined that the snubber capacitor is disconnected,
The snubber circuit voltage fluctuation detecting means determines that the fluctuation speed of the snubber voltage is greater than a predetermined value and the timing at which the peak of the snubber voltage fluctuation occurs is one of the first and second switching elements. If it is before the turn-on timing of one switching element, it is determined that the snubber capacitor is connected,
The control means executes connection or disconnection of the snubber capacitor based on this determination in a state where the first or second switching element connected to the snubber circuit in parallel is conducting. Item 1. An induction heating cooker according to item 1.
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---|---|---|---|---|
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JP5383526B2 (en) * | 2010-01-15 | 2014-01-08 | 三菱電機株式会社 | Induction heating cooker |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11265783A (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Toshiba Corp | Electromagnetic cooking device |
JP2000048945A (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Toshiba Corp | Electromagnetic cooking device |
JP2004014218A (en) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Hitachi Ltd | Induction heating device |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11265783A (en) * | 1998-03-18 | 1999-09-28 | Toshiba Corp | Electromagnetic cooking device |
JP2000048945A (en) * | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Toshiba Corp | Electromagnetic cooking device |
JP2004014218A (en) * | 2002-06-05 | 2004-01-15 | Hitachi Ltd | Induction heating device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022233654A1 (en) * | 2021-05-03 | 2022-11-10 | BSH Hausgeräte GmbH | Induction energy supply device |
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