JP4613737B2

JP4613737B2 - 誘導加熱装置

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Publication number: JP4613737B2
Application number: JP2005219966A
Authority: JP
Inventors: 融新山
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2025-07-29
Also published as: JP2007035528A

Description

本発明は、スイッチング素子、コイル、還流ダイオードなどで構成した電源回路を有する誘導加熱装置に関するものである。

従来、この種の誘導加熱装置は、図４に示すように構成していた（例えば、特許文献１参照）。以下、この構成について説明する。

図４に示すように、回路基板２０は、直流電源回路２２と、負荷部品の駆動回路２８と、起動スイッチ２９と、電源制御回路３０と、マイコン３４からなる制御部を備えている。

直流電源回路２２は、交流電源２１に直列に接続されて交流電流を整流するダイオード２３と、このダイオード２３に直列に接続されて平滑した直流高電圧を形成する電解コンデンサ２６と、降圧型チョッパー方式等の周知の方法により降圧させて直流低電圧を得るスイッチング電源回路２５と、直流低電圧を安定化させる電解コンデンサ２７とよりなる。

起動スイッチ２９は、両端をスイッチング電源回路２５に接続し、直流電源回路２２のスイッチング動作を起動するもので、非動作時は電流の通電を遮断する常開スイッチからなる。電源制御回路３０は、直流電源回路２２からの電力の出力状態を維持または停止するもので、スイッチング素子であるトランジスタ３１を備えている。このトランジスタ３１は、エミッタとコレクタを起動スイッチ２９に並列に接続し、ベースを抵抗３２を介してマイコン３４に接続するとともに、抵抗３３を介してエミッタ側と接続している。

この構成において、マイコン３４がすべての負荷部品が非動作中であると判断すると、マイコン３４は、電源制御回路３０を介して直流電源回路２２からの電力の出力を停止する。これにより、待機中の消費電力を低減するよう構成していた。
特開２０００−２８７８３７号公報

しかしながら、このような従来の構成では、スイッチング電源回路２５が動作中には、スイッチング動作によりスイッチング電源回路２５の構成部品、特にコイルが振動音、唸り音を発してしまい、機器が他の動作音を発しない待機中に、特に、使用者の耳についてしまうという問題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、機器が待機中でも電源回路の振動音、唸り音を耳につきにくくした誘導加熱装置を提供することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために、加熱装置本体内に収納される鍋の底部を加熱コイルにより誘導加熱にて加熱し、この加熱コイルに流れる電流を通電制御素子により制御し、この通電制御素子をドライブ回路によりドライブし、操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって鍋を加熱するため制御手段よりドライブ回路にオン信号を出力し、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成した第１の電源回路よりドライブ回路に電源電流を供給し、第１の電源回路より電流を供給される第２の電源回路により電圧を降圧して操作部や制御手段等に電源電流を供給し、第１の電源回路の出力電圧の設定値を電源電圧変動手段により切り換えるよう構成し、電源電圧変動手段は、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的またはランダムに切り換えるとともに、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値へ復帰するように構成したものである。

これにより、待機状態において第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とそれより低い第２の電圧設定値の間で周期的またはランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともに、使用者が操作を行うと、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値へ復帰する。

本発明の誘導加熱装置は、待機状態において、第１の電源回路の出力電圧値を周期的またはランダムに変動させることにより、第１の電源回路を構成するスイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができる。

第１の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱す
る加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、待機状態において第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とそれより低い第２の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第１の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。

第２の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、前記計時手段の計時時間が設定値を超過して以降、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第１の電源回路の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間が一定時間、すなわち計時手段の設定値を超過したとき、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とより低い第２の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第１の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。

第３の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操
作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、待機状態において第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とそれより低い第２の電圧設定値の間でランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第１の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。

第４の発明は、加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、前記計時手段の計時時間が設定値を超過して以降、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第１の電源回路の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とより構成した。これにより、加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間が一定時間、すなわち計時手段の設定値を超過したとき、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とより低い第２の電圧設定値の間でランダムに変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるとともにウェイクアップ手段により第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザーや点灯する発光ダイオード等第１の電源回路より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。

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。

（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の一部ブロック化した回路図を示すものである。

図１に示すように、鍋１は、加熱装置本体（図示せず）内に収納され、鍋１の底部に誘導加熱にて加熱する加熱コイル２を配設している。この加熱コイル２には並列に共振用コンデンサ３を接続している。インバータ電源部４は、商用電源４１より電流を供給されてダイオードブリッジ４２にて全波整流し、コンデンサ４３にて平滑化された直流を加熱コイル２に供給する。通電制御素子５は加熱コイル２に流れる電流を制御するもので、この通電制御素子５に並列に還流ダイオード６を接続している。ドライブ回路７は、通電制御素子５をドライブするもので、通電制御素子５のトリガ端子５１に規定の電圧の駆動信号を出力し、通電制御素子５を導通させる。１チップマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）８は、内部にメモリ８１を搭載し、このメモリ８１に格納されたシーケンスにしたがい加熱を制御する。操作部９は、スイッチ９１や抵抗９２により構成し、スイッチ９１のオン、オフをマイコン８に入力するよう構成している。マイコン周辺回路１０は、発光ダイオード１０１やブザー１０２などで構成している。

制御手段１１は、操作部９で指定された加熱シーケンスにしたがって鍋１を加熱するためドライブ回路７にオン信号を出力するもので、マイコン８に内蔵され、ドライブ回路７にオン、オフ信号を出力する。第１の電源回路１２は、電源ＨＩＣ（スイッチング素子）１２４、コイル１２５、還流ダイオード１２６などで構成し、ドライブ回路７やマイコン周辺回路１０に電源電流を供給する。第２の電源回路１３は、第１の電源回路１２より電流の供給を受け、降圧してマイコン８や操作部９に電源電流を供給する。

ドライブ回路７は、トランジスタ７０１〜７０４と抵抗で構成し、制御手段１１がハイ信号を出力するとトランジスタ７０１がオンし、トランジスタ７０２はベースがトランジスタ７０１のコレクタに接続されており、トランジスタ７０１のオンに伴いベース電位が下がるためにオフし、これによりトランジスタ７０２のコレクタ、つまり、トランジスタ７０３の電位が上昇し、トランジスタ７０３が導通し、通電制御素子５のトリガ端子５１に電流が供給され、トリガ端子５１の電位が上昇して通電制御素子５を導通させる。

第１の電源回路１２は、ダイオード１２１、抵抗１２２により、商用電源４１の半波整流を行い、電解コンデンサ１２３を充電する。電源ＨＩＣ１２４は、電解コンデンサ１２３の電荷を内部の半導体によりスイッチングし、コイル１２５、還流ダイオード１２６により共振させ、電解コンデンサ１２７にて平滑化する。

ツェナーダイオード１２８、フォトカプラ１２９は、この電源電圧のフィードバック回路であり、第１の電源回路１２の出力電圧がツェナーダイオード１２８のツェナー電圧とフォトカプラ１２９の内蔵発光ダイオード順電圧の規定値より高いとき、フォトカプラ１２９の内蔵発光ダイオードは発光し、同じくパッケージ内に内蔵されているフォトトランジスタを導通させ、電源ＨＩＣ１２４内部の半導体のスイッチングを停止し、コイル１２５への電流の供給が停止され、電解コンデンサ１２７の電荷が消費されるに従い、第１の電源回路１２の出力電圧は低下する。

逆に、第１の電源回路１２の出力電圧がツェナーダイオード１２８のツェナー電圧とフォトカプラ１２９の内蔵発光ダイオード順電圧の規定値より低いとき、フォトカプラ１２９の内蔵発光ダイオードは発光せず、同じくパッケージ内に内蔵されているフォトトランジスタは導通せず、電源ＨＩＣ１２４は内部の半導体のスイッチングを継続し、コイル１２５、還流ダイオード１２６の共振により、電解コンデンサ１２７には電荷が充電されて、第１の電源回路１２の出力電圧は上昇する。

第１の電源回路１２の出力電圧は、通電制御素子５のトリガ端子５１の特性に合わせる必要があり、ここでは２０Ｖとなっている。第１の電源回路１２による電源は、この図においては、“Ｖ”１２０にて示しており、ドライブ回路７、マイコン周辺回路１０、第２の電源回路１３に接続され、電源電流を供給している。

第２の電源回路１３は、トランジスタ１３１、抵抗１３２、ツェナーダイオード１３３によりドロップ型の定電圧回路を構成しており、第１の電源回路１２から供給された２０Ｖを５Ｖに降圧し、電解コンデンサ１３４を充電する。第２の電源回路１３は、この図においては、その出力を“ＶＤＤ”１３０にて示しており、第１の電源回路１２より電流の供給を受け、マイコン８や操作部９に５Ｖの電源電流を供給している。

電源電圧変動手段１４は、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を切り換えるもので、ツェナーダイオード１２８、ツェナーダイオード１４１、トランジスタ１４２で構成した電圧設定部を有し、第１の電源回路１２の出力電圧設定値が第１の電圧設定値の場合は、トランジスタ１４２をオフさせ、ツェナーダイオード１２８、ツェナーダイオード１４
１を直列接続の状態で、電源ＨＩＣ１２４の電圧フィードバックループに挿入する。第１の電源回路１２の出力電圧設定値が第２の電圧設定値の場合は、トランジスタ１４２をオンさせ、ツェナーダイオード１４１の両端をショートし、電源ＨＩＣ１２４のフィードバックループには、ツェナーダイオード１２８のみが挿入される。

本実施の形態では、第１の電圧設定値は２０Ｖ、第２の電圧設定値は１０Ｖとなるように、ツェナーダイオード１２８、ツェナーダイオード１４１を選定している。

第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値から第２の電圧設定値に切り換えた直後には、電荷の消費に時間がかかり、電解コンデンサ１２７の両端電圧は、第１の電圧設定値である２０Ｖで、元々１０Ｖ程度の定格電圧であるツェナーダイオード１２８には、過電流が流れる恐れがある。これを防止するために、抵抗１４３を、トランジスタ１４２のコレクタに挿入している。

電源電圧変動機能１４４は、マイコン８内において、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値２０Ｖと第２の電圧設定値１０Ｖに周期的に切り換えるものである。この電源電圧変動機能１４４の出力は、第１の電圧設定値に対応したローと、第２の電圧設定値に対応したハイインピーダンスの２通りであり、電源電圧変動機能が動作中は、周期的にロー信号とハイインピーダンス信号を出力する。電源電圧変動機能１４４の出力が、ロー出力のとき、トランジスタ１４２はオフ、ハイインピーダンス出力のとき、トランジスタ１４２は抵抗１４５から供給される電流にてオンする。加熱シーケンス実行中等、待機状態以外の状態では、電源電圧変動機能１４４は、必ずローを出力している。

ウェイクアップ手段１６は、待機中でかつ第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に、操作部９にて操作を行った場合、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とするもので、第１の電源回路１２の出力電圧設定値が待機電力低減状態に入り、第２の電圧設定値である状態で、操作部９のスイッチ９１を押した場合、それを検知して、電源電圧変動機能１４４に信号を出力し、電源電圧変動機能１４４は、トランジスタ１４２にローを出力し、第１の電源回路１２の出力電圧設定値を第１の電圧設定値である２０Ｖに切り換えるよう構成している。

ここで、電源電圧変動手段１４は、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値からそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的に切り換えるよう構成している。

また、ウェイクアップ手段１６は、使用者が待機中に操作部９にて操作を行った場合、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とするようにしている。待機経過時間計時手段（計時手段）１５は、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時するもので、詳細は後述する。

上記構成において動作を説明する。使用者が操作部９のスイッチ９１を押し、加熱シーケンスをスタートさせると、マイコン８はメモリ８１に搭載されたシーケンスにしたがい、マイコン８に内蔵された制御手段１１よりドライブ回路７にハイ信号を出力し、これを受けてドライブ回路７は通電制御素子５のトリガ端子５１に駆動信号を出力し、通電制御素子５が導通して加熱コイル２に通電され、鍋１を誘導加熱する。

このとき、電源電圧変動機能１４４は、必ずローを出力しており、電源電圧変動手段１４は、トランジスタ１４２をオフにし、ツェナーダイオード１２８、ツェナーダイオード１４１を直列接続の状態で、電源ＨＩＣ１２４の電圧フィードバックループに挿入することで、第１の電源回路１２の出力電圧は２０Ｖで、ドライブ回路７、マイコン周辺回路１
０、第２の電源回路１３に接続され、電源電流を供給し、第２の電源回路１３は、第１の電源回路１２から供給された２０Ｖを５Ｖに降圧し、マイコン８や操作部９に５Ｖの電源電流を供給する。

つぎに、加熱シーケンスを実行していない待機状態においては、電源電圧変動手段１４は、第１の電源回路１２の出力電圧を２０Ｖ（第１の電圧設定値）からそれより低く設定された１０Ｖ（第２の電圧設定値）に周期的に切り換える。

すなわち、電源電圧変動機能１４４の出力がローの間は、第１の電源回路１２の出力電圧は２０Ｖに設定され、電源電圧変動機能１４４の出力がハイインピーダンスの間は、第１の電源回路１２の出力電圧は１０Ｖに設定される。このとき、電源ＨＩＣ１２４に内蔵されたスイッチング素子は、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値が２０Ｖから１０Ｖに変化した後は、第１の電源回路１２の出力電圧が１０Ｖ以下となるまでスイッチングを停止する。

これにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路１２の構成部品、特にコイル１２５の振動音や唸り音の分散や、あるいは、部品の固有振動数との共振を避けることができ、振動音や唸り音を耳につきにくくすることができる。

このとき、マイコン周辺回路１０を構成する発光ダイオード１０１やブザー１０２は、第１の電源回路１２より電源電流を供給されており、第１の電源回路１２の電圧設定値が第２の電圧設定値である１０Ｖでは正常に動作しない。

つぎに、第１の電源回路１２の出力電圧が電源電圧変動手段１４により、周期的な変動状態に入った後、操作部９のスイッチ９１を押した場合、それを検知してウェイクアップ手段１６は、電源電圧変動機能１４４に停止信号を出力し、電源電圧変動機能１４４はその出力の周期的なロー出力とハイインピーダンス出力の切り換えを停止し、出力をローとし、トランジスタ１４２はオフして、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値は第１の電圧設定値である２０Ｖとなる。

マイコン周辺回路１０を構成する発光ダイオード１０１やブザー１０２は、第１の電源回路１２の電圧設定値が第２の電圧設定値である１０Ｖでは、正常に動作しないが、スイッチ９１の操作直後に、ウェイクアップ手段１６より信号を受けた電源電圧変動機能１４４が第１の電源回路１２の出力電圧設定値を第１の電圧設定値である２０Ｖに戻すことにより、スイッチ９１の操作終了直後に発生する発光ダイオード１０１点灯やブザー１０２鳴動が、その点灯・鳴動直後より、正常動作できる。

以上のように、本実施の形態においては、電源電圧変動手段１４は、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第１の電源回路１２の出力電圧を２０Ｖ（第１の電圧設定値）からそれより低く設定された１０Ｖ（第２の電圧設定値）に周期的に切り換えるよう構成したので、待機状態において第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とそれより低い第２の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができる。

また、使用者が待機中に操作部９にて操作を行った場合、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段１６を付加したので、ウェイクアップ手段１６により第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザー１０２や点灯する発光ダイオード１０１など
第１の電源回路１２より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。

なお、本実施の形態では、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値からそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的に切り換えるよう構成しているが、ランダムに切り換えるよう構成してもよく、同様の作用、効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、第１の電源回路１２の第２の電圧設定値を１０Ｖと設定したが、これは第２の電源回路１３の出力電圧である５Ｖに対して、充分な余裕のある値とするためであり、第２の電源回路１３の抵抗１３２には、充分な電流が流れ、トランジスタ１３１のベースとツェナーダイオード１３３には、第１の電源回路１２の出力が１０Ｖ〜２０Ｖのいかなる値の間にも、充分な電流が流れ、第２の電源回路１３の出力電圧５Ｖは、充分な安定性と電流供給能力を持っている。このため、第２の電源回路１３に接続したマイコン周辺回路９の回路は、第１の電源回路１２の出力電圧が変動している間でも、誤動作の恐れがない。

（実施の形態２）
図１に示す待機経過時間計時手段１５は、誘導加熱装置が加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間を計時するもので、電源電圧変動手段１４は、待機経過時間計時手段１５の計時時間が設定値を超過して以降、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値からそれより低く設定された第２の電圧設定値にランダムに切り換えるよう構成している。

また、ウェイクアップ手段１６は、使用者が待機中でかつ第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に操作部９にて操作を行った場合、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とするようにしている。他の構成は上記実施の形態１と同じである。

上記構成において図２および図３を参照しながら動作を説明する。なお、誘導加熱装置の基本的な動作および電源電圧変動手段１４とウェイクアップ手段１６の基本的な動作は上記実施の形態１の動作と同じであるので説明を省略する。

図２のステップ１５０とステップ１５１にて、待機経過時間計時手段１５は、待機状態以外の場合、計時時間を０にリセットしつづけ、待機状態になるとステップ１５２へ進み、計時を行う。ステップ１５３にて計時時間が設定時間Ｔを超過すると、ステップ１５４へ進み、待機経過時間計時手段１５は電源電圧変動機能１４４に対して信号を出力し、電源電圧変動機能１４４はその出力をランダムにロー信号とハイインピーダンス信号に変動させる。

図３（ａ）に示すように、待機経過時間計時手段１５により計時した待機開始からの経過時間が設定時間Ｔを超えると、電源電圧変動機能１４４に信号を出力し、電源電圧変動機能１４４は、図３（ｃ）に示すように、出力をランダムに、ロー出力とハイインピーダンス出力に切り換える。

電源電圧変動手段１４により、電源電圧変動機能１４４の出力がローの間は、第１の電源回路１２の出力電圧は２０Ｖに設定され、電源電圧変動機能１４４の出力がハイインピーダンスの間は、第１の電源回路１２の出力電圧は１０Ｖに設定されるため、第１の電源回路１２の出力電圧は、図３（ｄ）に示すように変化する。

電源ＨＩＣ１２４に内蔵されたスイッチング素子は、図３（ｅ）に示すように、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値が２０Ｖから１０Ｖに変化した後は、第１の電源回路１２の出力電圧が、１０Ｖ以下となるまで、スイッチングを停止する。第１の電源回路１２の出力電流は、電解コンデンサ１２７より供給される。

第１の電源回路１２の出力電圧の設定値が１０Ｖから２０Ｖに変化した後は、第１の電源回路１２の出力電圧が２０Ｖ以上となるまで、連続してスイッチングを行う。また、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値が、１０Ｖもしくは２０Ｖで一定の区間では、ほぼ一定の周期でスイッチングを行う。

電源電圧変動機能１４は、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値をランダムに切り換えるため、電源ＨＩＣ１２４のスイッチングもランダムに分布し、第１の電源回路１２の構成部品、特にコイル１２５の振動音や唸り音を分散させ、あるいは部品の固有振動数との共振を避けて、耳につきにくくすることができる。

つぎに、操作部９のスイッチ９１を押した場合、それを検知してウェイクアップ手段１６は、図３（ｂ）に示すように、電源電圧変動機能１４４に停止信号を出力し、電源電圧変動機能１４４はその出力のランダムなロー出力とハイインピーダンス出力の切り換えを停止し、出力をローとし、トランジスタ１４２はオフして、第１の電源回路１２の出力電圧の設定値は第１の電圧設定値である２０Ｖとなる。

以上のように、本実施の形態においては、電源電圧変動手段１４は、待機経過時間計時手段１５の計時時間が設定値を超過して以降、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値からそれより低く設定された第２の電圧設定値にランダムに切り換えるよう構成したので、加熱シーケンスを終了し、待機状態になってからの経過時間が一定時間、すなわち待機時間経過計時手段１５の設定値を超過したとき、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とより低い第２の電圧設定値の間で周期的に変動させることにより、スイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、第１の電源回路１２の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができる。

また、使用者が待機中でかつ第１の電源回路１２の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に操作部９にて操作を行った場合、第１の電源回路１２の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段１６を付加したので、待機状態開始後、計時時間が設定値を超過し電源電圧変動手段１４が第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値と第２の電圧設定値との間で変動させ始めた後、操作部９にて操作を行った場合、ウェイクアップ手段１６により第１の電源回路１２の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値に戻すことにより、使用者の操作に呼応して鳴動するブザー１０２や点灯する発光ダイオード１０１等第１の電源回路１２より電源供給を受ける消費電力の大きな素子の駆動に備えることができる。

なお、上記実施の形態では、電源電圧変動機能１４は、第１の電源回路１２の設定電圧をランダムに切り換えたが、周期的にきりかえた場合でも、振動音や唸り音の分散や、あるいは、部品の固有振動数との共振を避けることができ、振動音や唸り音を耳につきにくくすることができる。

以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、待機状態において、第１の電源回路の出力電圧値を周期的またはランダムに変動させることにより、第１の電源回路を構成するスイッチング素子のスイッチング頻度を変動させることになり、電源回路の構成部品、特にコイルの振動音、唸り音を耳につきにくくすることができるので、スイッチング素子、
コイル、還流ダイオードなどで構成した電源回路を有する誘導加熱装置として有用である。

本発明の実施の形態１における誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図本発明の実施の形態２における誘導加熱装置の要部フローチャート同誘導加熱装置の要部タイムチャート従来の誘導加熱装置の一部ブロック化した回路図

１鍋
２加熱コイル
５通電制御素子
７ドライブ回路
９操作部
１１制御手段
１２第１の電源回路
１３第２の電源回路
１４電源電圧変動手段
１２４電源ＨＩＣ（スイッチング素子）
１２５コイル
１２６還流ダイオード

Claims

加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。
加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、前記計時手段の計時時間が設定値を超過して以降、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値に周期的に切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第１の電源回路の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。
加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブす
るドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が待機中に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。
加熱装置本体内に収納される鍋と、この鍋の底部を誘導加熱にて加熱する加熱コイルと、この加熱コイルに流れる電流を制御する通電制御素子と、この通電制御素子をドライブするドライブ回路と、操作部と、この操作部で指定された加熱シーケンスにしたがって前記鍋を加熱するため前記ドライブ回路にオン信号を出力する制御手段と、スイッチング素子とコイルと還流ダイオードとで構成し前記ドライブ回路に電源電流を供給する第１の電源回路と、前記第１の電源回路より電流を供給され電圧を降圧して前記操作部や制御手段等に電源電流を供給する第２の電源回路と、加熱シーケンスを実行していない待機状態の開始からの経過時間を計時する計時手段と、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を切り換えるとともに、加熱シーケンスを実行していない待機状態にて、前記第１の電源回路の出力電圧の設定値を第１の電圧設定値とそれより低く設定された第２の電圧設定値にランダムに切り換える電源電圧変動手段と、使用者が、待機中でかつ第１の電源回路の出力電圧が第２の電圧設定値となった後に操作部にて操作を行った場合、第１の電源回路の出力電圧を第１の電圧設定値とするウェイクアップ手段とよりなる誘導加熱装置。