JP4613687B2 - Induction heating device - Google Patents
Induction heating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4613687B2 JP4613687B2 JP2005146230A JP2005146230A JP4613687B2 JP 4613687 B2 JP4613687 B2 JP 4613687B2 JP 2005146230 A JP2005146230 A JP 2005146230A JP 2005146230 A JP2005146230 A JP 2005146230A JP 4613687 B2 JP4613687 B2 JP 4613687B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power factor
- switching element
- inverter
- heated
- induction heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
Landscapes
- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
Description
本発明は、一般家庭やオフィス、レストラン、工場などで使用される誘導加熱装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating device used in general homes, offices, restaurants, factories and the like.
従来、この種の誘導加熱装置として、例えば、電磁調理器に関して、入力電流波形を整形するスイッチング手段を有し、特に鉄などの強磁性体以外の材質で形成された被加熱物を加熱する際の力率を改善する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as an induction heating apparatus of this type, for example, for an electromagnetic cooker, there is a switching means for shaping an input current waveform, particularly when heating an object to be heated formed of a material other than a ferromagnetic material such as iron. A technique for improving the power factor is known (see, for example, Patent Document 1).
以下、従来の誘導加熱装置として、特許文献1における誘導加熱装置(誘導加熱調理器)について、図を用いて説明する。
Hereinafter, as a conventional induction heating apparatus, an induction heating apparatus (induction heating cooker) in
図6は特許文献1に記載された従来の誘導加熱装置の一実施例を示す回路図、図7は図6の各部の信号波形図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a conventional induction heating apparatus described in
図6において、交流電圧Vacの商用電源101がブリッジ回路105に接続されている。ブリッジ回路105は2個のサイリスタ107a、107bと2個のダイオード109a、109bとをブリッジ接続して構成されており、商用電源101の交流電流を直流電流に変換させる。 In FIG. 6, a commercial power supply 101 of AC voltage Vac is connected to the bridge circuit 105. The bridge circuit 105 is configured by bridge-connecting two thyristors 107a and 107b and two diodes 109a and 109b, and converts an alternating current of the commercial power supply 101 into a direct current.
コンデンサ111はリプル電流を除去するために比較的大きな容量に設定されており、ブリッジ回路105で整流された脈流を平滑するための平滑手段である。 The capacitor 111 is set to a relatively large capacity in order to remove the ripple current, and is a smoothing means for smoothing the pulsating current rectified by the bridge circuit 105.
入力制御回路133は商用電源101側に設けられたカレントトランス134と接続されている。カレントトランス134は商用電源101から入力する入力電流Iinを検出し、この検出した入力電流Iinの電流値に相応する情報を入力制御回路133へ送出する。
The input control circuit 133 is connected to a
入力制御回路133はマイクロコンピュータ等の演算処理部を内蔵しており、カレントトランス134からの実際の入力電流Iinに関する情報などから最適なPWM制御を実行する、すなわち入力制御回路133は入力電流Iinの電流波形がほぼ正弦波となるように力率を改善するために、第7図(c)に示すようなパルス信号133aをトランジスタTr1に出力する。
The input control circuit 133 has a built-in arithmetic processing unit such as a microcomputer, and executes optimum PWM control based on information on the actual input current Iin from the
トランジスタTr1はパルス信号133aに基づいて所定の波形整形に係る周期でスイッチング動作して入力電流Iinの波形を整形するためのスイッチング手段である。
The transistor Tr1 is a switching means for shaping the waveform of the input current Iin by performing a switching operation at a predetermined waveform shaping period based on the
また、リアクタLはトランジスタTr1がオンしたときに商用電源101からの電力を蓄積するとともに、トランジスタTr1がオフしたときにこの蓄積した電力をコンデンサ111へ供給するためのタンク手段である。
トランジスタTr1のオン/オフ時には、スイッチングに伴うノイズが発生する。 When the transistor Tr1 is turned on / off, noise accompanying switching occurs.
通常、リアクタLに流れる電流が0点を通らない場合は連続動作モード、0点を通る場合は不連続動作モードと呼ばれる。連続動作モード、不連続動作モードのどちらを採用するかは、リアクタL形状、損失、トランジスタTr1定格、損失などによって左右される。 Usually, when the current flowing through the reactor L does not pass through the zero point, it is called a continuous operation mode, and when it passes through the zero point, it is called a discontinuous operation mode. Whether to adopt the continuous operation mode or the discontinuous operation mode depends on the reactor L shape, loss, transistor Tr1 rating, loss, and the like.
連続動作モードでは、インバータの定格出力にもよるが、一般にリアクタLの容量を大きく設定することで、継続してリアクタL電流が流れるようにしている。そのため、トランジスタTr1がオフする際のターンオフ電流は比較的少ないが、ターンオンする際に急激に短絡電流が流れる。 In the continuous operation mode, although depending on the rated output of the inverter, generally, the reactor L current flows continuously by setting the capacity of the reactor L large. Therefore, the turn-off current when the transistor Tr1 is turned off is relatively small, but a short-circuit current flows suddenly when the transistor Tr1 is turned on.
一方で不連続モードでは、リアクタL電流が0点を通るよう、リアクタLの容量を小さく設定しているため、リアクタL電流ピークは高くなる。そのため、トランジスタTr1がオンする際のターンオン電流はほとんど流れないが、ターンオフ電流が大きくなる。 On the other hand, in the discontinuous mode, the reactor L current peak increases because the capacity of the reactor L is set small so that the reactor L current passes through the zero point. Therefore, the turn-on current hardly flows when the transistor Tr1 is turned on, but the turn-off current is increased.
例えば、トランジスタTr1をオフする際のdI/dt及びdV/dtを抑制するためにスナバなどが設けられる場合があるが、トランジスタTr1はいかなる入力電流であっても波形整形されるようにPWM制御されるために、オン/オフの導通比、タイミングが一定でなく、トランジスタTr1のターンオン時の短絡電流またはターンオフ電流ピークの増加を抑制することは不可避である。 For example, a snubber or the like may be provided to suppress dI / dt and dV / dt when the transistor Tr1 is turned off. The transistor Tr1 is PWM-controlled so that the waveform is shaped regardless of the input current. Therefore, the ON / OFF conduction ratio and timing are not constant, and it is inevitable to suppress an increase in the short-circuit current or the turn-off current peak when the transistor Tr1 is turned on.
すなわち、連続動作モード、不連続動作モードどちらを採用しても、トランジスタTr1のスイッチングに伴い、急激な電流変化が生じるため、電磁ノイズをパターンへ伝搬させる、又は周囲の配線などに輻射することになる。 That is, regardless of which of the continuous operation mode and the discontinuous operation mode is adopted, a sudden current change occurs with the switching of the transistor Tr1, so that electromagnetic noise is propagated to the pattern or radiated to surrounding wiring. Become.
このようなノイズは、入力制御回路133の動作を不安定にし、カレントトランス134などの検知精度を下げてしまう。
Such noise makes the operation of the input control circuit 133 unstable and reduces the detection accuracy of the
例えば、入力電流やインバータ出力などから被加熱物の材質を検知するなどの鍋種検知、被加熱物の移動などによる加熱不適切な状態を検知する小物検知、過出力に対する保護検知が、ノイズによって精度が下がって正常に行われないため、加熱継続できなかったり、回路の故障を招く恐れがある。 For example, noise can be detected by detecting the type of pan such as detecting the material of the object to be heated from the input current or inverter output, detecting small objects that detect improper heating due to movement of the object to be heated, etc. Since the accuracy is lowered and the operation is not performed normally, the heating may not be continued or a circuit failure may occur.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、安定した動作を行う誘導加熱装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an induction heating apparatus that performs a stable operation.
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、インバータは第2のスイッチング素子群のオン/オフによって高周波電流を加熱コイルに供給して被加熱物を誘導加熱し、力率改善手段は第1のスイッチング素子のオン/オフによって力率を改善するとともに、制御手段はインバータ駆動開始から停止までの間に力率改善手段の停止期間を設けるべく制御したものである。 In order to solve the above-described conventional problems, in the induction heating apparatus of the present invention, the inverter supplies a high-frequency current to the heating coil by the on / off of the second switching element group to induction-heat the object to be heated, and the power factor The improvement means improves the power factor by turning on / off the first switching element, and the control means controls to provide a stop period of the power factor improvement means from the start to the stop of the inverter drive.
力率改善手段の動作中は制御手段などに与えるノイズの影響が大きいが、力率改善手段の停止期間中は、力率改善手段から発生するノイズも停止する。この期間中に、制御手段が鍋種判定、小物判定、検知手段からの信号読み込みを行うことによって、それら制御に与えるノイズの影響を抑制することが可能とし、誘導加熱装置の動作を安定したものにすることができる。 While the power factor improving means is operating, the influence of noise on the control means is large, but the noise generated from the power factor improving means is also stopped during the stop period of the power factor improving means. During this period, the control means performs the pot type determination, the accessory determination, and the signal reading from the detection means, thereby making it possible to suppress the influence of noise on these controls and to stabilize the operation of the induction heating device Can be.
本発明の誘導加熱装置は、加熱動作の中で力率改善手段の停止期間を設けることにより、安定した動作を行うことが可能である。 The induction heating apparatus of the present invention can perform a stable operation by providing a stop period of the power factor correction means during the heating operation.
第1の発明は、商用電源からの交流電圧を整流する整流手段と、前記整流手段の出力側に接続される力率改善手段と、前記力率改善手段に内包される第1のスイッチング素子と、前記力率改善手段の出力側に接続される平滑手段と、前記平滑手段に接続されるインバータと、前記インバータに内包される複数からなる第2のスイッチング素子群と、前記インバータに接続されかつアルミニウム若しくは銅またはこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前記インバータの出力の大きさを検出する検知手段と、前記検知手段からの信号を入力しかつ前記インバータの制御を行う制御手段とを備え、前記インバータは前記第2のスイッチング素子群のオン/オフによって高周波電流を前記加熱コイルに供給して前記被加熱物を誘導加熱し、前記力率改善手段は前記第1のスイッチング素子のオン/オフによって力率を改善するとともに、前記制御手段は前記インバータ駆動開始から停止までの間に前記力率改善手段の停止期間を設けるべく制御する誘導加熱装置とするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifying unit that rectifies an AC voltage from a commercial power source, a power factor improving unit connected to an output side of the rectifying unit, and a first switching element included in the power factor improving unit. A smoothing means connected to the output side of the power factor improving means; an inverter connected to the smoothing means; a plurality of second switching elements included in the inverter; and connected to the inverter; A heating coil for induction heating an object to be heated made of aluminum or copper or a low permeability material having an electric conductivity substantially equal to or higher than these, a detection means for detecting the magnitude of the output of the inverter, and the detection means And a control means for controlling the inverter, wherein the inverter generates a high-frequency current by turning on / off the second switching element group. The heating element is supplied to the heating coil to inductively heat the object to be heated, and the power factor improvement means improves the power factor by turning on / off the first switching element, and the control means stops from the start of the inverter drive. The induction heating apparatus is controlled so as to provide a stop period for the power factor improving means.
アルミニウム若しくは銅またはこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる被加熱物を誘導加熱する場合、加熱コイルから発生する高周波磁界と被加熱物間の反発力に起因する被加熱物の振動音を抑制するために、インバータ電源電圧を平滑してインバータ出力を略一定にする平滑手段が必要である。 When induction heating is performed on an object to be heated made of aluminum, copper, or a low-permeability material having an electric conductivity substantially equal to or higher than these, the object to be heated is caused by the repulsive force between the high frequency magnetic field generated from the heating coil and the object to be heated. In order to suppress the vibration noise of an object, a smoothing means that smoothes the inverter power supply voltage and makes the inverter output substantially constant is necessary.
また、平滑手段を設けることによって入力電流が歪むために、入力電流を正弦波状に整形し、力率を改善する力率改善手段も必要となる。 Further, since the input current is distorted by providing the smoothing means, a power factor improving means for shaping the input current into a sine wave and improving the power factor is also required.
前述したように、力率改善手段は、内包するスイッチング素子のオン/オフによって入力電流の整形を行い、力率を改善するものであるが、力率改善手段の動作、すなわち第1のスイッチング素子のスイッチング動作によって発生するノイズは、制御手段、検知手段などに影響を与える。しかしながら本発明によると、所定の期間、力率改善手段の動作を停止することにより、制御手段が検知手段の信号を精度良く読み込むことができるため、安定した加熱動作が可能となる。 As described above, the power factor improvement means shapes the input current by turning on and off the included switching element to improve the power factor, but the operation of the power factor improvement means, that is, the first switching element. The noise generated by the switching operation affects the control means, the detection means, and the like. However, according to the present invention, by stopping the operation of the power factor improvement means for a predetermined period, the control means can read the signal of the detection means with high accuracy, so that a stable heating operation is possible.
第2の発明は、特に第1の発明のいずれかにおいて、制御手段は検知手段出力に基づいた被加熱物の材質判定時において力率改善手段を停止すべく制御する請求項1に記載の誘導加熱装置とするものである。 In a second aspect of the present invention, in particular, in any one of the first aspects, the control means controls to stop the power factor improvement means when determining the material of the object to be heated based on the output of the detection means. This is a heating device.
被加熱物の材質判定は、機器への負荷を抑制するため、特に入力電流が低い状態で行われ、検知手段の出力信号も低いレベルとなる。その際、力率改善手段が動作してノイズを発生した場合、制御手段は検知手段の出力信号を精度良く読み込むことができない。 The material determination of the object to be heated is performed in a state where the input current is particularly low in order to suppress the load on the device, and the output signal of the detection means is also at a low level. At that time, if the power factor improving means operates to generate noise, the control means cannot read the output signal of the detecting means with high accuracy.
被加熱物の材質判定を正確に行えない場合、例えばアルミ製の被加熱物を鉄系の被加熱物と判定した場合、回路部品に過剰な負荷がかかる上、加熱を継続できない。 When the material determination of the object to be heated cannot be performed accurately, for example, when the object to be heated made of aluminum is determined to be an iron-based object to be heated, an excessive load is applied to the circuit component and heating cannot be continued.
本発明では、被加熱物の材質判定時において力率改善手段を停止するため、制御手段はノイズの影響を抑制し、検知手段の出力信号を精度良く読み込むことが可能となる。 In the present invention, since the power factor improving means is stopped when determining the material of the object to be heated, the control means can suppress the influence of noise and can accurately read the output signal of the detecting means.
第3の発明は、特に第1または第2の発明のいずれかにおいて、制御手段は、検知手段信号が所定値以下となった場合において力率改善手段を停止すべく制御する誘導加熱装置とするものである。 In a third aspect of the invention, in particular, in any of the first and second aspects of the invention, the control means is an induction heating device that controls to stop the power factor correction means when the detection means signal becomes a predetermined value or less. Is.
被加熱物の加熱中に、例えば使用者によって被加熱物を移動された場合、加熱コイル及び被加熱物で構成される加熱構成のインダクタンスが変化する。すなわち、インバータの状態が急変する。このような場合、インバータ出力が低下して、入力電流が流れにくい状態になる。 For example, when the object to be heated is moved by the user during the heating of the object to be heated, the inductance of the heating configuration including the heating coil and the object to be heated changes. That is, the state of the inverter changes suddenly. In such a case, the inverter output decreases and the input current hardly flows.
本発明では、検知手段信号が所定値以下となるインバータ出力が低下した状態において、力率改善手段を停止する。インバータ出力が低下した状態は、加熱に適さない状態の場合、すなわち小物加熱状態または被加熱物がない状態の場合があるが、制御手段は、精度良く検知手段信号を取り込み、加熱に適しているか、不適なのか正確に判定することが可能となる。 In the present invention, the power factor improvement means is stopped in a state where the inverter output in which the detection means signal is equal to or less than the predetermined value is reduced. The state in which the inverter output is reduced may be a state that is not suitable for heating, that is, a small item heating state or a state in which there is no object to be heated, but is the control unit accurately acquiring the detection unit signal and is it suitable for heating? It is possible to accurately determine whether it is inappropriate.
第4の発明は、特に第1または第2の発明のいずれかにおいて、制御手段は、商用電源半周期内での検知手段信号読み込みタイミングを力率改善手段の動作/停止によって変更する誘導加熱装置とするものである。 In a fourth aspect of the invention, in particular, in any of the first and second aspects of the invention, the control means changes the detection means signal read timing within a half cycle of the commercial power supply by operating / stopping the power factor improvement means. It is what.
力率改善手段が動作している場合には、例えば入力電流波形が略正弦波状になるため、入力電流ピークが商用電源半周期のほぼ中間に位置する。そのため、制御手段が検知手段信号を読み込むタイミングを商用電源半周期のほぼ中間にすれば、入力電流ピークを検知することが可能である。 When the power factor improving means is operating, for example, the input current waveform is substantially sinusoidal, so that the input current peak is located approximately in the middle of the commercial power supply half cycle. Therefore, it is possible to detect the input current peak if the timing at which the control means reads the detection means signal is set approximately in the middle of the commercial power supply half cycle.
一方で、力率改善手段が停止している場合には、入力電流波形が歪んだ形になるために、ピークも商用電源半周期のほぼ中間から遅れた位置になる。制御手段の検知手段信号を読み込むタイミングが商用電源半周期のほぼ中間のままであれば、入力電流のピークを検知することができない。 On the other hand, when the power factor correction means is stopped, the input current waveform is distorted, so that the peak is also at a position delayed from almost the middle of the commercial power supply half cycle. If the timing of reading the detection means signal of the control means remains substantially in the middle of the commercial power supply half cycle, the peak of the input current cannot be detected.
しかしながら、本発明では、読み込みタイミングを変更することが可能であるため、力率改善手段の動作/停止に関わらず、入力電流がピークとなるタイミングで検知することができる。 However, in the present invention, since the reading timing can be changed, the detection can be performed at the timing when the input current reaches a peak regardless of the operation / stop of the power factor improvement means.
従って、制御手段は、入力電流、インバータ出力などを過剰に低く検知することがないため、安定した制御が可能である。 Therefore, since the control means does not detect the input current, the inverter output, etc. too low, stable control is possible.
第5の発明は、特に第1または第2の発明のいずれかにおいて、制御手段は、商用電源半周期内での検知手段信号読み込み回数を力率改善手段が動作している時に対して停止している時に少なく設定する誘導加熱装置とするものである。 In a fifth aspect of the present invention, in particular, in any of the first and second aspects, the control means stops the number of times of reading of the detection means signal within the half cycle of the commercial power supply with respect to when the power factor correction means is operating. The induction heating device is set to a small number when it is in operation.
力率改善手段が動作している間は、発生するノイズが周囲に影響を及ぼす。検知手段の出力信号にもノイズが重畳するため、制御手段が検知信号を読み込んだ瞬間に正常な信号ではなくノイズの重畳した信号を読み込む場合がある。 While the power factor correction means is operating, the generated noise affects the surroundings. Since noise is also superimposed on the output signal of the detection means, a signal superimposed with noise may be read instead of a normal signal at the moment when the control means reads the detection signal.
通常、制御手段は、商用電源半周期の間に複数回検知手段の出力信号を読み込み、ノイズの影響を抑制すべく内部演算を行うが、力率改善手段の動作/停止によって、重畳するノイズレベルは異なるため、読み込み回数を変更すれば効率的な制御を行うことが可能である。 Normally, the control means reads the output signal of the detection means a plurality of times during a half cycle of the commercial power supply, and performs internal calculation to suppress the influence of noise. Therefore, efficient control can be performed by changing the number of readings.
すなわち、力率改善手段が動作している時には、制御手段は検知手段の出力信号を読み込む回数を増やして、ノイズの影響を受けた信号を除去、除外して、正常な検知信号から演算を行う。また、力率改善手段が停止している時には、読み込む回数を減らし、その時間を別の制御に当てることで、効率的な制御を行うことが可能である。 That is, when the power factor improvement means is operating, the control means increases the number of times of reading the output signal of the detection means, and removes and excludes the signal affected by the noise, and calculates from the normal detection signal. . Further, when the power factor improving means is stopped, it is possible to perform efficient control by reducing the number of readings and allocating that time to another control.
第6の発明は、特に第1または第2の発明のいずれかにおいて、制御手段は、検知手段信号に対して行う補正を力率改善手段の動作/停止によって変更する誘導加熱装置とするものである。 In a sixth aspect of the invention, in particular, in any of the first and second aspects of the invention, the control means is an induction heating device that changes the correction to the detection means signal by operating / stopping the power factor improvement means. is there.
例えば検知手段が、ピークホールド方式となる回路であった場合、力率改善手段が動作している際には、発生するノイズの影響で検知手段信号の全体のレベルが上昇する。 For example, when the detection means is a circuit of a peak hold system, when the power factor improvement means is operating, the overall level of the detection means signal is increased due to the influence of noise generated.
本発明では、力率改善手段が動作している際、制御手段は読み込んだ検知手段信号に補正を行い、ノイズの影響を除去した補正後の信号を元に演算を行う。 In the present invention, when the power factor correction means is operating, the control means corrects the read detection means signal, and performs calculation based on the corrected signal from which the influence of noise has been removed.
一方で、力率改善手段が停止している際には、ノイズの影響が少なくなるために、制御手段は補正量を少なくして演算を行うため、力率改善手段の動作/停止に関わらず、精度の高い検知が可能となる。 On the other hand, since the influence of noise is reduced when the power factor improvement means is stopped, the control means performs the calculation with a reduced correction amount, so that regardless of the operation / stop of the power factor improvement means. Highly accurate detection is possible.
第7の発明は、特に第1または第2の発明のいずれかにおいて、制御手段は、検知手段信号の一部または全てを商用電源が所定値以下となるタイミングで読み込む誘導加熱装置とするものである。 In a seventh aspect of the invention, in particular, in any of the first and second aspects of the invention, the control means is an induction heating apparatus that reads a part or all of the detection means signal at a timing when the commercial power source becomes a predetermined value or less. is there.
力率改善手段は、入力電流を正弦波状に整形することを目的としているため、商用電源のゼロボルトクロス前後は、電圧、電流とも低い値となる。従ってこの期間は、力率改善手段から発生するノイズも、商用電源ピーク付近に比べて低くなる。 Since the power factor improving means aims to shape the input current into a sine wave, both the voltage and current are low before and after the zero volt cross of the commercial power supply. Therefore, during this period, the noise generated from the power factor improving means is also lower than that near the commercial power supply peak.
本発明では、商用電源が所定値以下となるゼロボルトクロス前後で、制御手段は検知手段からの信号を読み込むことにより、力率改善手段から発生するノイズの影響を抑制し、精度良い検知が可能となる。 In the present invention, the control means reads the signal from the detection means before and after the zero volt cross when the commercial power supply becomes a predetermined value or less, thereby suppressing the influence of noise generated from the power factor improvement means and enabling accurate detection. Become.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における誘導加熱装置を示すものであり、特に誘導加熱調理器の要部の概略回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an induction heating apparatus according to
図1において、商用電源1からの交流電圧を整流するダイオードブリッジからなる整流手段2の出力側には、力率改善手段3が接続されている。
In FIG. 1, a power
力率改善手段3は、第1のスイッチング素子4、第1のチョークコイル5、及び第1のダイオード6で構成されており、第1のチョークコイル5はその一方をダイオードブリッジ2高電位出力側に、もう一方を第1のスイッチング素子4高電位端子(IGBTの場合はコレクタ、MOSFETの場合はドレイン)に接続されている。
The power
第1のスイッチング素子4の低電位端子(IGBTの場合はエミッタ、MOSFETの場合はソース)は、ダイオードブリッジ2の低電位出力側に接続されている。
The low potential terminal (emitter in the case of IGBT, source in the case of MOSFET) of the
また第1のダイオード6は、カソードを第1のスイッチング素子4の高電位端子に接続されている。
The cathode of the
力率改善手段3の出力側となる第1のダイオード6のアノードと第1のスイッチング素子4低電位端子間には、大容量の電解コンデンサからなる平滑手段7が接続されている。本実施の形態では、容量820μFの電解コンデンサが2個並列に接続されており、通常の場合(商用電源1がAC200V、ピーク約280Vの場合)おおよそ350Vになるよう力率改善手段3によって昇圧されていることになる。
Between the anode of the
平滑手段7には、インバータ8が接続されており、インバータ8側から見て平滑手段7はインバータ8電源の役割をなしている。
An
インバータ8内部には、平滑手段7電圧を昇圧する昇圧手段9、昇圧された電圧を平滑する第2の平滑手段10、第2の平滑手段10に並列接続され、それぞれ直列に接続されている2個のIGBTからなる第2のスイッチング素子群11、第2のスイッチング素子群11の低電位側スイッチング素子11aの高電位端子と低電位端子に並列接続される加熱コイル12と共振コンデンサ13の直列接続体が内包されている。
In the
また第2のスイッチング素子群11はそれぞれ逆導通ダイオードを内蔵している。 Each second switching element group 11 includes a reverse conducting diode.
第2の平滑手段10は、平滑手段7と同様に、インバータ8から見てインバータ8の電源の役割をなしている。
Similar to the smoothing means 7, the second smoothing means 10 serves as a power source for the
第2の平滑手段10の両端には、第2の平滑手段10の電圧を検知するべく、抵抗からなる第1の電圧検知手段14が接続される。この抵抗によって分圧された分圧電圧は、マイクロコンピュータからなる制御手段15の電源電圧(本実施の形態では5V)以下になるような分圧比で入力される。 Both ends of the second smoothing means 10 are connected to a first voltage detecting means 14 made of a resistor so as to detect the voltage of the second smoothing means 10. The divided voltage divided by this resistor is input at a voltage division ratio so as to be equal to or lower than the power supply voltage (5 V in the present embodiment) of the control means 15 comprising a microcomputer.
また、同様に共振コンデンサ13の両端には、共振コンデンサ13の電圧を検知するべく、第2の電圧検知手段16が接続される。検知された検知電圧は、マイクロコンピュータからなる制御手段15の電源電圧(本実施の形態では5V)以下になるような分圧比で入力される。
Similarly, the second voltage detector 16 is connected to both ends of the
昇圧手段9の回路構成は、力率改善手段3と同様となっており、第3のスイッチング素子17と第2のチョークコイル18と第2のダイオード19で構成されている。第3のスイッチング素子17は、第2のスイッチング素子群11と同様、逆導通ダイオードを内蔵している。
The circuit configuration of the boosting
第2のチョークコイル18はその一方を平滑手段7の高電位側に、もう一方を第3のスイッチング素子17の高電位端子に接続されている。第3のスイッチング素子17の低電位端子は、平滑手段7の低電位側に接続されている。また第2のダイオード19は、アノードを第3のスイッチング素子17高電位端子に、カソードを第2の平滑手段10高電位側に接続されている。
One end of the second choke coil 18 is connected to the high potential side of the smoothing means 7 and the other end is connected to the high potential terminal of the
また第2の平滑手段10電圧は、平滑手段7電圧(350V)を昇圧して約700Vとしているため、耐圧を高く設定できない電解コンデンサではなく、フィルムコンデンサを使用している。本実施の形態では、フィルムコンデンサ10の容量を5μFに設定している。
Further, since the second smoothing means 10 voltage is boosted to about 700 V by increasing the smoothing means 7 voltage (350 V), a film capacitor is used instead of an electrolytic capacitor in which the withstand voltage cannot be set high. In the present embodiment, the capacitance of the
加熱コイル12上方には、強化ガラスが配置されており(図示せず)、その上にアルミニウム若しくは銅またはこれらと略同等以上の電気伝導率を有する低透磁率材料からなる被加熱物20が置かれる。 Tempered glass is disposed above the heating coil 12 (not shown), and an object to be heated 20 made of a low magnetic permeability material having an electric conductivity substantially equal to or higher than aluminum or copper is disposed thereon. It is burned.
また、加熱コイル12は、損失を抑制するために、素線を束ねた撚り線を多層にして平板上に巻き回されて構成される。
Further, the
制御手段15には、前述のように第1の電圧検知手段14及び第2の電圧検知手段16からの信号が入力されるとともに、商用電源1からの入力電流を検知するカレントトランスなどからなる入力電流検知手段21からの信号も入力される。
As described above, the control unit 15 receives signals from the first voltage detection unit 14 and the second voltage detection unit 16 and also includes an input including a current transformer that detects an input current from the
さらに、制御手段15は、第1の電圧検知手段14、第2の電圧検知手段16、入力電流検知手段21などからの信号に基づき、所定の出力が得られるよう、第1のスイッチング素子4の動作、第2のスイッチング素子群11、第3のスイッチング素子17の動作を制御する。
Further, the control unit 15 is configured to control the
また、使用者による操作で被加熱物20の加熱/停止を行うべく信号を出力する操作手段22が制御手段15に接続されている。操作手段22には、装置の状態、すなわち火力表示、タイマー表示、温度表示などの情報を表示する液晶などからなる表示手段23と、報知音や音声を発生するブザーやスピーカーなどで構成される鳴動手段24を内包されている。 Further, an operation means 22 that outputs a signal to heat / stop the article to be heated 20 by an operation by the user is connected to the control means 15. The operation means 22 includes a display means 23 composed of a liquid crystal for displaying information on the state of the apparatus, that is, a thermal power display, a timer display, a temperature display, etc., and a ringing sound constituted by a buzzer or a speaker for generating a notification sound or a sound. Means 24 are included.
以上のように構成された誘導加熱装置について、以下その動作、作用を説明する。 About the induction heating apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、商用電源1が投入され、使用者が操作手段22により被加熱物20の加熱開始操作を行うと、操作手段22から制御手段15に対して加熱開始信号が出力される。また同時に、操作手段22から表示手段23及び鳴動手段24に信号が出力され、使用者の操作に応じた表示及び音声などの鳴動によって加熱開始を報知する。
First, when the
操作手段22からの加熱開始信号を入力した制御手段15は、第2のスイッチング素子群11を動作させるべく駆動信号を出力する。その際、第2のスイッチング素子群11の低電位側スイッチング素子11aのオン時間を最小に、高電位側スイッチング素子11bのオン時間を最大になるよう、かつそれぞれが排他的にオンするように制御を行う。 The control means 15 having received the heating start signal from the operation means 22 outputs a drive signal to operate the second switching element group 11. At that time, control is performed so that the ON time of the low potential side switching element 11a of the second switching element group 11 is minimized, the ON time of the high potential side switching element 11b is maximized, and each is exclusively turned on. I do.
制御手段15は、共振コンデンサ13と加熱コイル12と被加熱物20からなる共振要素の共振周波数約90kHzの約1/3となる周波数の33kHzの一定駆動周波数(周期)のまま低電位側スイッチング素子11aと高電位側スイッチング素子11bの排他的駆動を継続しながら、徐々に低電位側スイッチング素子11aのオン時間を延ばしていく。制御手段15は、低電位側スイッチング素子11aのオン時間が駆動周期の1/2に達すると、低電位側スイッチング素子11aと高電位側スイッチング素子11bのオン時間比を一定にしたまま、駆動周波数(周期)を下げていく。
The control means 15 is a low-potential-side switching element that maintains a constant drive frequency (period) of 33 kHz that is about 1/3 of the resonance frequency of about 90 kHz of the resonance element composed of the
図2において、図2(a)は力率改善手段3が停止時の入力電流波形、図2(b)は力率改善手段3が動作時の入力電流波形、図2(c)は図2(b)における第1のスイッチング素子4の駆動信号、図(d)は商用電源1電圧を示している。
2A is an input current waveform when the power
制御手段15はインバータ8駆動開始から停止までの間に力率改善手段3の停止期間を設けるべく制御するものであり、本実施の形態では加熱開始当初がその停止期間に相当する。
The control means 15 controls to provide a stop period of the power factor improvement means 3 between the start of driving of the
図2に示すように、加熱開始当初の入力電流波形は、力率改善手段3が停止しているため、歪んだ形となる。 As shown in FIG. 2, the input current waveform at the beginning of heating is distorted because the power factor correction means 3 is stopped.
また、入力電流のピークは商用電源1半周期の中間よりも遅れた位置にある。 The peak of the input current is at a position delayed from the middle of one half cycle of the commercial power source.
制御手段15は、入力電流ピークを検知するべく、検知手段信号である入力電流検知手段21信号読み込みタイミングを、商用電源1半周期内の中間よりも遅れた位置(図2矢印Aに示す)に設定する。 In order to detect the input current peak, the control means 15 reads the input current detection means 21 signal reading timing, which is a detection means signal, at a position (indicated by an arrow A in FIG. 2) that is delayed from the middle in one half cycle of the commercial power supply. Set.
図3は、制御手段15が入力電流を検知する瞬間の入力電流検知手段21信号を拡大したものであり、図2の矢印A及びB部分の拡大を示している。 FIG. 3 is an enlarged view of the input current detection means 21 signal at the moment when the control means 15 detects the input current, and shows an enlargement of arrows A and B in FIG.
力率改善手段3の動作/停止によって、入力電流検知手段21信号に重畳するノイズレベルは異なっている。このようなノイズの影響を極力除去するために、制御手段15は、入力電流検知手段21信号を複数回読み込んだ上で、内部演算(所定値以上の変化のある値は除外する、全体を平均するなど)を行っている。
Depending on the operation / stop of the power
しかしながら、被加熱物20の材質判定時のように、力率改善手段3が停止している期間では、図3(a)のように、重畳するノイズが少ない。従って、制御手段15は、商用電源1半周期内での検知手段信号、すなわち入力電流検知手段21信号読み込み回数を、力率改善手段3が動作している時に対して停止している時に少なく(本実施の形態では動作時6回、停止時4回)設定することにより、読み込み時間を短くし、効率よい制御を可能にしている。
However, during the period when the power
一連の動作中に、共振コンデンサ13の電圧を検知する第2の電圧検知手段16の出力が、入力電流検知手段21からの出力に応じて設定されるしきい値を越えると、制御手段15は、加熱コイル12上方に加熱適当な被加熱物20が戴置されていると判断し、平滑手段7電圧が350Vになるよう第1のスイッチング素子4の駆動を開始し、さらに、第3のスイッチング素子17の駆動を開始する。
When the output of the second voltage detection means 16 for detecting the voltage of the
制御手段15は検知手段出力に基づいた被加熱物20の材質判定時において、力率改善手段3を停止すべく制御するもので、これにより力率改善手段3から発生するノイズの影響を抑制し、精度良い材質判定が可能となる。 The control means 15 controls the power factor improvement means 3 to stop when determining the material of the article to be heated 20 based on the output of the detection means, thereby suppressing the influence of noise generated from the power factor improvement means 3. This makes it possible to accurately determine the material.
制御手段15は、内部に発振回路を内包しており、その発振周波数に同期して第1のスイッチング素子4駆動を行う。また制御手段15は、平滑手段7電圧検知手段(図示せず)や、入力電流検知手段21の検知結果から演算を行い、第1のスイッチング素子4のオン時間を変更し、入力電流が略正弦波状になって力率が改善され、かつ平滑手段7電圧が設定値になるよう図2に示すようなPWM制御を行う。
The control means 15 includes an oscillation circuit therein, and drives the
このとき、入力電流のピークは商用電源1半周期のほぼ中間となっている。制御手段15は、入力電流ピークを検知するべく、検知手段信号である入力電流検知手段21信号読み込みタイミングを、商用電源1半周期内のほぼ中間(図2矢印Bに示す)に変更する。 At this time, the peak of the input current is almost in the middle of one half cycle of the commercial power source. In order to detect the input current peak, the control means 15 changes the input current detection means 21 signal reading timing, which is a detection means signal, to substantially the middle (indicated by arrow B in FIG. 2) within one half cycle of the commercial power source.
つまり、制御手段15は、商用電源1半周期内での検知手段信号読み込みタイミングを、力率改善手段3の動作/停止によって変更しており、入力電流がピークとなるタイミングで検知することができる。 That is, the control means 15 changes the detection means signal reading timing within one half cycle of the commercial power supply by operating / stopping the power factor improvement means 3, and can detect it at the timing when the input current peaks. .
また、力率改善手段3動作時、制御手段15は発生するノイズの影響で検知手段信号の全体のレベルが上昇することを見越して、レベルを下げるべく内部で補正を行う。
In addition, when the power
つまり、制御手段15は、検知手段信号に対して行う補正を、力率改善手段3の動作/停止によって変更することにより、ノイズの影響を抑制し、精度の高い検知が可能となる。
That is, the control unit 15 changes the correction performed on the detection unit signal by operating / stopping the power
被加熱物20の材質判定後当初、第3のスイッチング素子17のオン時間は、最小となるよう設定されるが、第2の平滑手段10電圧が第1の電圧検知手段14によって、約700Vに達したと検知されるまで徐々にオン時間を延ばされる。その後は、制御手段15によって、第2の平滑手段10電圧が約700Vを維持するよう、第3のスイッチング素子17オン時間が制御される。
Initially after the material determination of the object to be heated 20, the ON time of the
第2のチョークコイル18には、第3のスイッチング素子17のオン時間中に平滑手段7を短絡する電流が流れ、第2のチョークコイル18にはエネルギーが蓄積される。第3のスイッチング素子17がオフすると、第2のチョークコイル18に蓄積されたエネルギーは、第2のダイオード19を介して第2の平滑手段10を充電する。その結果、第2の平滑手段10電圧は、平滑手段7電圧に対して昇圧されることになる。
A current for short-circuiting the smoothing means 7 flows in the second choke coil 18 during the ON time of the
この昇圧動作は、力率改善手段3においても同様で、第3のスイッチング素子17に相当するのが第1のスイッチング素子4、平滑手段7に相当するのが整流手段2出力、第2のチョークコイル18に対して第1のチョークコイル5、第2のダイオード19に対して第1のダイオード6、第2の平滑手段10に対して平滑手段7となる。
This boosting operation is also the same in the power
なお、第3のスイッチング素子17は一定周波数となる約20kHzで動作するよう制御される。
Note that the
第3のスイッチング素子17駆動開始後、制御手段15は、入力電流検知手段21の出力と、操作手段22による加熱出力設定とを比較して、適宜第2のスイッチング素子群11の駆動周波数、及び第3のスイッチング素子17のオン時間を制御する。
After starting the driving of the
つまり、インバータ8は制御手段15の制御によって、第2のスイッチング素子群11のオン/オフを行い、高周波電流を加熱コイル12に供給して被加熱物20を誘導加熱する。
That is, the
図4は、本実施の形態における所定の入力電流が得られている状態での各部動作波形を示している。 FIG. 4 shows an operation waveform of each part in a state where a predetermined input current is obtained in the present embodiment.
図4(a)は低電位側スイッチング素子11aの高電位端子−低電位端子間の電圧(Vce)、図4(b)は低電位側スイッチング素子11a電流(Ic)、図4(c)は高電位側スイッチング素子11bの高電位端子−低電位端子間の電圧(Vce)、図4(d)は高電位側スイッチング素子11b電流(Ic)、図4(e)は加熱コイル12電流(IL)、図4(f)は第3のスイッチング素子17の高電位端子−低電位端子間の電圧(Vce)、図4(g)は第3のスイッチング素子17電流(Ic)を示している。
4A shows the voltage (Vce) between the high potential terminal and the low potential terminal of the low potential side switching element 11a, FIG. 4B shows the current (Ic) of the low potential side switching element 11a, and FIG. The voltage (Vce) between the high potential terminal and the low potential terminal of the high potential side switching element 11b, FIG. 4 (d) shows the high potential side switching element 11b current (Ic), and FIG. 4 (e) shows the
本実施の形態において、制御手段15は、共振コンデンサ13と加熱コイル12と被加熱物20からなる共振要素の共振周波数の約1/3となる周波数で第2のスイッチング素子群11を動作させる。これは、被加熱物20がアルミニウムなどの高電気伝導率、低透磁率の材質であることに関係がある。
In the present embodiment, the control unit 15 operates the second switching element group 11 at a frequency that is about 1/3 of the resonance frequency of the resonance element including the
被加熱物20材質がアルミニウムなどであった場合、加熱コイル12から見た被加熱物20の高周波抵抗が非常に低いために、被加熱物20内部に誘導電流が誘起されても十分なジュール熱が生じない。
When the material of the object to be heated 20 is aluminum or the like, since the high frequency resistance of the object to be heated 20 viewed from the
このような被加熱物20を誘導加熱するためには、加熱コイル12に流れる高周波電流によって発生する高周波磁界の強度を強くする、または周波数を高めて被加熱物20の高周波抵抗を高めるといった方法が有効である。
In order to inductively heat the object to be heated 20, there is a method in which the strength of the high frequency magnetic field generated by the high frequency current flowing in the
本実施の形態では、加熱コイル12をターン数を増やして発生する高周波磁界強度を高め、さらに磁界周波数を約20kHzから約90kHzに高めることで、アルミニウムなどの被加熱物20を十分な火力で誘導加熱可能にしている。
In the present embodiment, the strength of the high frequency magnetic field generated by increasing the number of turns of the
しかしながら、磁界周波数を高めるということは、第2のスイッチング素子群11の駆動周波数を高めることになり、スイッチング回数が増加し、損失増加につながるという課題がある。そこで、本実施の形態では、共振現象を利用し、第2のスイッチング素子群11の駆動1周期中に3回の共振が得られるような第2のスイッチング素子群11駆動周波数を選択している。つまり、共振コンデンサ13と加熱コイル12と被加熱物20からなる共振要素の共振周波数の約1/3となる周波数で第2のスイッチング素子群11を動作させている。
However, increasing the magnetic field frequency increases the drive frequency of the second switching element group 11, which increases the number of times of switching, leading to an increase in loss. Therefore, in the present embodiment, the resonance frequency is used to select the second switching element group 11 driving frequency that can obtain three resonances during one driving period of the second switching element group 11. . That is, the second switching element group 11 is operated at a frequency that is about 1/3 of the resonance frequency of the resonance element including the
これにより、磁界周波数は高める一方で、第2のスイッチング素子群11のスイッチング回数増加を抑制し、第2のスイッチング素子群11の損失増加を抑制することができる。 Thereby, while increasing the magnetic field frequency, it is possible to suppress an increase in the number of switching of the second switching element group 11 and to suppress an increase in the loss of the second switching element group 11.
また、被加熱物20材質がアルミニウムなどである場合、電気伝導率が高いために、鉄などの材質に比べ、誘導加熱時に誘起される誘導電流が大きい。この誘導電流は、加熱コイル12から発生する高周波磁界に反発するよう生じるものであるから、被加熱物20が動きやすくなる。
When the material to be heated 20 is aluminum or the like, since the electrical conductivity is high, the induced current induced during induction heating is larger than that of a material such as iron. Since this induced current is generated so as to repel the high-frequency magnetic field generated from the
平滑手段7もしくは第2の平滑手段10の容量が小さい場合、インバータ8の瞬時出力は、商用電源1に同期して変動し、この変動に起因して、被加熱物20から振動音が発生する。
When the capacity of the smoothing means 7 or the second smoothing means 10 is small, the instantaneous output of the
本実施の形態では、平滑手段7の容量を820μFを2個、第2の平滑手段10の容量を5μFとすることで、十分な容量を確保しており、商用電源1に同期したインバータ8出力の変動が大幅に軽減されている。
In the present embodiment, the capacity of the smoothing means 7 is set to two 820 μF, and the capacity of the second smoothing means 10 is set to 5 μF, so that a sufficient capacity is secured and the output of the
図5は、本実施の形態における各部動作波形の全体図を示している。 FIG. 5 shows an overall view of the operation waveform of each part in the present embodiment.
図5(a)は平滑手段7電圧(VC2)、図5(b)は第2の平滑手段10電圧(VCc)、図5(c)はインバータ8出力と相関する共振コンデンサ13電圧(VC1)、図5(d)は商用電源1電圧を示している。なお、図5(e)、図5(f)、図5(g)は平滑手段7及び第2の平滑手段10の容量が十分ではない場合のVC2、VCc、VC1である。
5A shows the smoothing means 7 voltage (VC2), FIG. 5B shows the second smoothing means 10 voltage (VCc), and FIG. 5C shows the
平滑手段7の容量を大きく設定することにより、商用電源1から流れる入力電流が歪んでしまい、力率が低下するのだが、力率改善手段3によって入力電流の整形が行われるため、高力率を維持することが可能である。
By setting the capacity of the smoothing means 7 large, the input current flowing from the
矢印Aは、制御手段15が第1の電圧検知手段14及び第2の電圧検知手段16からの出力信号を読み込むタイミングを示している。つまり、制御手段15は、検知手段信号の一部を、商用電源1が所定値以下となるタイミングで読み込んでいる。
An arrow A indicates the timing when the control unit 15 reads the output signals from the first voltage detection unit 14 and the second voltage detection unit 16. That is, the control unit 15 reads a part of the detection unit signal at a timing when the
商用電源1が所定値以下となる期間では、力率改善手段3に加わる電圧、電流が少ないため、発生するノイズも少ない。つまり、ノイズの影響が少ない期間中に、制御手段15は検知信号を読み込んでいるのである。
During the period when the
第1の電圧検知手段14及び第2の電圧検知手段16は、VCc、VC1を検知するものであるが、上記読み込みタイミングではピークとなっていない。しかしながら平滑手段7及び第2の平滑手段10容量を十分大きく設定しているため、平滑された結果、読み込みタイミングでのVCc、VC1はピークとの差が少ない。 The first voltage detection means 14 and the second voltage detection means 16 are for detecting VCc and VC1, but do not peak at the reading timing. However, since the capacities of the smoothing means 7 and the second smoothing means 10 are set to be sufficiently large, VCc and VC1 at the read timing have little difference from the peak as a result of smoothing.
本実施の形態では、VCc、VC1の検知信号に対して、補正を行ってピークでの値を推定することにより、ノイズの影響が少ない期間中に精度良く検知を行うことが可能である。 In the present embodiment, by correcting the detection signals of VCc and VC1 and estimating the peak value, it is possible to detect with high accuracy during a period when the influence of noise is small.
このような一連の加熱動作中に、使用者による被加熱物20の移動などが原因で、被加熱物20、加熱コイル12、共振コンデンサ13からなる共振要素の共振周波数が大きく変動する場合がある。
During such a series of heating operations, the resonance frequency of the resonant element including the
このとき、第2のスイッチング素子群11の駆動周波数(もしくはその整数倍)と共振周波数が大きく異なると、加熱コイル12に十分な共振電流が流れなくなるために、入力電流及びインバータ8の出力が低下する。
At this time, when the driving frequency (or an integer multiple thereof) of the second switching element group 11 and the resonance frequency are greatly different, a sufficient resonance current does not flow through the
インバータ8の状態が被加熱物20の加熱に適さないのであれば、インバータ8にかかる負荷を低減するために、直ちに加熱を停止して所定期間後に再加熱開始すべきである。しかしながら、使用者の調理動作中であれば、加熱停止を繰り返すのは利便性を損なうものである。
If the state of the
本実施の形態では、第2の電圧検知手段16の出力信号、つまり、インバータ8出力と相関を持つ共振コンデンサ13電圧が所定値以下になった場合、制御手段15は、力率改善手段3を停止させ、加熱継続に適した状態かどうかを第1の電圧検知手段14、第2の電圧検知手段16、入力電流検知手段21などの検知信号から総合的に精度良く判断する。
In the present embodiment, when the output signal of the second voltage detection means 16, that is, the voltage of the
これにより、インバータ8出力が低下、検知信号も低レベルとなった場合、力率改善手段3が動作することによるノイズの影響を抑制している。
Thereby, when the output of the
つまり、制御手段15は、検知手段信号が所定値以下となった場合において、力率改善手段3を停止すべく制御し、精度良い検知を行っているものである。 That is, the control means 15 controls the power factor improvement means 3 to stop when the detection means signal becomes a predetermined value or less, and performs accurate detection.
以上のように、本実施の形態においては、力率改善手段の動作状態を検知することにより、部品への負荷を低減し、かつ他機器への影響が少ない誘導加熱装置を提供することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to provide an induction heating device that reduces the load on components and has little influence on other devices by detecting the operating state of the power factor improving means. It becomes.
なお、本実施の形態では、制御手段15によって、第1のスイッチング素子4、第2のスイッチング素子群11、第3のスイッチング素子17全ての駆動を制御する例を挙げたがこれに限定するものではない。例えば、第1のスイッチング素子4の駆動を制御する専用の制御手段(ICなど)を用いることにより同様の効果が得られる。
In this embodiment, the control unit 15 controls the drive of all of the
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、力率改善手段の動作状態を検知することにより、部品への負荷を低減し、かつ他機器への影響が少ない誘導加熱装置を提供することができるので、誘導加熱調理器としてはもちろんのこと、誘導加熱式湯沸かし器、誘導加熱式アイロン、またはその他の誘導加熱式加熱装置としても有用である。 As described above, the induction heating device according to the present invention provides an induction heating device that reduces the load on components and has little influence on other devices by detecting the operating state of the power factor correction means. Therefore, it is useful not only as an induction heating cooker, but also as an induction heating water heater, induction heating iron, or other induction heating heating apparatus.
1 商用電源
2 整流手段
3 力率改善手段
4 第1のスイッチング素子
7 平滑手段(電解コンデンサ)
8 インバータ
11 第2のスイッチング素子群
12 加熱コイル
14 第1の電圧検知手段
15 制御手段
16 第2の電圧検知手段
20 被加熱物
DESCRIPTION OF
8 Inverter 11 Second
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005146230A JP4613687B2 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Induction heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005146230A JP4613687B2 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Induction heating device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006324121A JP2006324121A (en) | 2006-11-30 |
JP4613687B2 true JP4613687B2 (en) | 2011-01-19 |
Family
ID=37543640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005146230A Active JP4613687B2 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Induction heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4613687B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007042481A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008166107A (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Hitachi Appliances Inc | Induction heating cooker |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09233807A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-05 | Toshiba Corp | Power unit |
JP2001314083A (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Densei Lambda Kk | Power factor improving circuit |
JP2003151749A (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heater |
JP2006134690A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
JP2006164525A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
JP2006294287A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
-
2005
- 2005-05-19 JP JP2005146230A patent/JP4613687B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09233807A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-05 | Toshiba Corp | Power unit |
JP2001314083A (en) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Densei Lambda Kk | Power factor improving circuit |
JP2003151749A (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heater |
JP2006134690A (en) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
JP2006164525A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
JP2006294287A (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007042481A (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006324121A (en) | 2006-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4900248B2 (en) | Induction heating device | |
EP2066013A2 (en) | Electric power converter and control method for the same | |
JP2003257607A (en) | Induction heating apparatus | |
JP5872235B2 (en) | Electromagnetic induction heating device | |
JP2001196156A (en) | Induction cooker | |
JP4444243B2 (en) | Induction heating device | |
JP4258737B2 (en) | Induction heating cooker and induction heating cooking method | |
JP4613687B2 (en) | Induction heating device | |
JP4706307B2 (en) | Induction heating device | |
JPH11121159A (en) | Induction heating cooker | |
JP7344740B2 (en) | electromagnetic induction heating device | |
KR102175634B1 (en) | Cooker improving operation stability and operating method thereof | |
JP4100333B2 (en) | rice cooker | |
JP2005293941A (en) | Induction heating cooking device | |
JP4363355B2 (en) | Induction heating device | |
JP4158753B2 (en) | Induction heating device | |
JP6076040B2 (en) | Induction heating cooker | |
JP5621252B2 (en) | Inverter device | |
JP4048928B2 (en) | Induction heating device | |
JP3900183B2 (en) | Induction heating device | |
JP5870247B2 (en) | rice cooker | |
JP4049206B2 (en) | Induction heating device | |
CN114830823A (en) | Method and system for controlling a QR inverter in an induction cooking appliance | |
JP2007018789A (en) | Induction heating device | |
JP5011930B2 (en) | Induction heating rice cooker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080215 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091120 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100311 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100921 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101004 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4613687 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131029 Year of fee payment: 3 |