JP5605077B2 - Induction heating cooker - Google Patents

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Description

本発明は、高周波磁界による誘導加熱を利用して被加熱物の加熱を行う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 that heats an object to be heated using induction heating by a high-frequency magnetic field.

従来、この種の誘導加熱調理器は高周波インバータを複数備えた多口誘導加熱調理器において、隣接する高周波インバータの発振周波数の差が、可聴周波数以上となるよう各インバータの発振周波数範囲を設定したものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, this type of induction heating cooker is a multi-mouth induction heating cooker provided with a plurality of high-frequency inverters, and the oscillation frequency range of each inverter is set so that the difference in oscillation frequency between adjacent high-frequency inverters is greater than or equal to the audible frequency. There are some (see, for example, Patent Document 1).

図6は、特許文献1に記載された従来の多口誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。図6に示すように、交流電源1と、第1及び第2の加熱コイル6、7と、交流電源1を整流する整流回路2と、整流回路2の電圧を平滑する平滑コンデンサ19と、平滑コンデンサ19の出力を高周波電力に変換して第1及び第2の加熱コイル6、7に高周波電力を供給する第1及び第2のインバータ4、5と、交流電源1からの入力電流を検出する入力電流検出手段3と、入力電流検出手段3の値が設定値となるように第1及び第2のインバータ4,5内にある半導体スイッチの動作状態を制御するマイクロコンピュータなどから構成される制御手段18により構成されている。   FIG. 6 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional multi-mouth induction heating cooker described in Patent Document 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 6, the AC power source 1, the first and second heating coils 6 and 7, the rectifier circuit 2 that rectifies the AC power source 1, the smoothing capacitor 19 that smoothes the voltage of the rectifier circuit 2, and the smoothing An input current from the AC power source 1 and the first and second inverters 4 and 5 that convert the output of the capacitor 19 into high-frequency power and supply high-frequency power to the first and second heating coils 6 and 7 are detected. Control composed of the input current detection means 3 and a microcomputer for controlling the operation state of the semiconductor switch in the first and second inverters 4 and 5 so that the value of the input current detection means 3 becomes a set value. It is constituted by means 18.

前記構成において、制御手段18は、交流電源1からの入力電流をカレントトランスなどから構成される入力電流検出手段3で検出し、入力電流が予め設定された電流値になるように第1及び第2のインバータ4、5内の半導体スイッチの導通時間を制御することにより、第1及び第2のインバータ4、5に接続された第1及び第2の加熱コイル6、7に必要な高周波電流を供給する。   In the configuration described above, the control means 18 detects the input current from the AC power source 1 by the input current detection means 3 constituted by a current transformer or the like, and the first and second currents are set so that the input current becomes a preset current value. By controlling the conduction time of the semiconductor switch in the inverters 4 and 5, the high-frequency current required for the first and second heating coils 6 and 7 connected to the first and second inverters 4 and 5 can be obtained. Supply.

第1及び第2の加熱コイル6、7には高周波電流による高周波磁界が発生するため、加熱コイルと磁気的に結合する鍋などの負荷には高周波磁界が印可される。この印可された高周波磁界により鍋などの負荷には渦電流が発生し、鍋は自身が持つ表皮抵抗と渦電流により発熱する。   Since the high frequency magnetic field by a high frequency current generate | occur | produces in the 1st and 2nd heating coils 6 and 7, a high frequency magnetic field is applied to loads, such as a pan magnetically couple | bonded with a heating coil. This applied high-frequency magnetic field generates eddy currents in the load such as the pan, and the pan generates heat due to its own skin resistance and eddy current.

ここで、第1及び第2の加熱コイル6、7が異なる周波数で動作した時、第1の加熱コイル6に流れる電流の周波数と第2の加熱コイル7に流れる電流の周波数の差が可聴域周波数である場合(概ね20kHz以下)は、周波数差による音(以下干渉音)が機器使用者に聞こえることになる。   Here, when the first and second heating coils 6 and 7 operate at different frequencies, the difference between the frequency of the current flowing through the first heating coil 6 and the frequency of the current flowing through the second heating coil 7 is an audible range. In the case of a frequency (approximately 20 kHz or less), a sound due to a frequency difference (hereinafter referred to as interference sound) can be heard by the device user.

そのため、概ね20kHz以上の周波数差を付けて加熱する方法などが提案されている。   Therefore, a method of heating with a frequency difference of approximately 20 kHz or more has been proposed.

実開昭57−179296号公報Japanese Utility Model Publication No. 57-179296 米国特許出願公開第2007/135037号明細書US Patent Application Publication No. 2007/135037

しかしながら、前記従来の構成では、一方の加熱コイルにおいて鍋の種類や加熱コイルへの供給電力の調整をインバータ内の半導体スイッチの動作周波数を変えて行う場合にはおおよそ15kHz程度の幅が必要とされるため、干渉音を回避するにはもう一方の加熱
コイルのインバータ内の半導体スイッチを60〜80kHz程度の動作周波数により動作する必要があるため、半導体スイッチはスイッチング動作による損失が大幅に増えるなどの課題を有することになる。
However, in the conventional configuration, when adjusting the kind of pan and the power supplied to the heating coil in one heating coil by changing the operating frequency of the semiconductor switch in the inverter, a width of about 15 kHz is required. Therefore, in order to avoid interference noise, it is necessary to operate the semiconductor switch in the inverter of the other heating coil at an operating frequency of about 60 to 80 kHz. Will have challenges.

一方、この課題を解決するために動作周波数を一定にしてインバータ内の半導体スイッチの導通時間比により供給電力を調整する方法がある。   On the other hand, in order to solve this problem, there is a method of adjusting the supplied power according to the conduction time ratio of the semiconductor switch in the inverter while keeping the operating frequency constant.

図7は、従来の誘導加熱調理器の加熱コイルの周波数解析の例を示す図、図8は、従来の誘導加熱調理器の加熱コイルの周波数解析の例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing an example of frequency analysis of a heating coil of a conventional induction heating cooker, and FIG. 8 is a diagram showing an example of frequency analysis of a heating coil of a conventional induction heating cooker.

しかし図7に示すように、導通比率が50%に到達した場合には動作周波数(図7では20kHz)の高調波として3次高調波(図7では60kHz)が支配的であるのに対し(図7(a)参照)、導通比率が50%からずれるに従い2次高調波(図7では40kHz)が支配的となる(図7(b)参照)。   However, as shown in FIG. 7, when the conduction ratio reaches 50%, the third harmonic (60 kHz in FIG. 7) is dominant as the harmonic of the operating frequency (20 kHz in FIG. 7) ( As shown in FIG. 7A, the second harmonic (40 kHz in FIG. 7) becomes dominant as the conduction ratio deviates from 50% (see FIG. 7B).

特に、従来の誘導加熱調理器のように、1つの平滑コンデンサに対して複数の加熱コイルとインバータが並列に接続されて動作する場合には、加熱コイル電流により発生した周波数成分が平滑コンデンサを通して相互にて加熱コイルに重畳することになる。   In particular, when a plurality of heating coils and an inverter are connected in parallel to one smoothing capacitor as in a conventional induction heating cooker, the frequency components generated by the heating coil current are mutually transmitted through the smoothing capacitor. Is superimposed on the heating coil.

図8に示すように、第1のインバータが20kHz、第2のインバータが44kHzで動作している場合、第1のインバータの2次高調波である40kHzと第2のインバータの44kHzにより周波数差4kHzからなる周波数成分が相互の加熱コイル電流に重畳されるため、鍋を通して干渉音としてあらわれるなどの課題を有することになる。   As shown in FIG. 8, when the first inverter is operating at 20 kHz and the second inverter is operating at 44 kHz, the frequency difference is 4 kHz due to the second harmonic of the first inverter, 40 kHz, and the second inverter, 44 kHz. Since the frequency component consisting of is superimposed on the mutual heating coil current, it has problems such as appearing as interference sound through the pan.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、複数のインバータを備える誘導加熱調理器において、複数のインバータが同時に動作される場合には、加熱動作が排他的に実行されることにより加熱コイル間での周波数差による干渉音の発生を防止して、機器使用時における静音性を高めた誘導加熱調理器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems. In an induction heating cooker including a plurality of inverters, when a plurality of inverters are operated simultaneously, a heating operation is performed by performing the heating operation exclusively. It is an object of the present invention to provide an induction heating cooker that prevents the generation of interference sound due to frequency difference between them and improves the quietness when using the device.

前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの共通の出力を半導体スイッチにより所定の周波数に変換して第1および第2の加熱コイルに高周波電力を供給する第1および第2のインバータと、前記半導体スイッチの導通時間を制御して前記第1および第2のインバータの動作周波数を制御する制御手段とを備え、前記第1および第2のインバータが同時に動作される場合には、前記制御手段により、前記第1のインバータは動作周波数f1で出力電力P1を得る動作モード1とf1より高い動作周波数f3でP1より低い出力電力P3を得る動作モード3を交互に繰り返して動作され、前記第2のインバータは動作周波数f2で出力電力P2を得る動作モード2とf2より高い動作周波数f4でP2より低い出力電力P4を得る動作モード4を交互に繰り返して動作され、前記第1のインバータの動作周波数f3は前記第2のインバータの動作周波数f2の2倍の動作周波数で動作され、前記第2のインバータの動作周波数f4は前記第1のインバータの動作周波数f1の2倍の動作周波数で動作され、かつ前記第1のインバータの動作モード1と前記第2のインバータの動作モード2は排他的に実行され、前記第1のインバータと前記第2のインバータの各々の前記半導体スイッチの導通または非導通のタイミングは同期されるものである。 In order to solve the conventional problems, an induction heating cooker according to the present invention includes a rectifier circuit that rectifies an AC power source, a smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier circuit, and a common output of the smoothing capacitor that is a semiconductor switch. Of the first and second inverters for converting to a predetermined frequency and supplying high-frequency power to the first and second heating coils, and for controlling the conduction time of the semiconductor switch. Control means for controlling the operating frequency, and when the first and second inverters are operated simultaneously, the control means causes the first inverter to obtain output power P1 at the operating frequency f1. The second inverter is operated by alternately repeating operation mode 3 for obtaining output power P3 lower than P1 at an operating frequency f3 higher than 1 and f1. The operation mode 2 for obtaining the output power P2 at the wave number f2 and the operation mode 4 for obtaining the output power P4 lower than P2 at the operation frequency f4 higher than f2 are alternately operated, and the operation frequency f3 of the first inverter is the first frequency. 2 is operated at an operating frequency f2 that is twice the operating frequency f2 of the inverter, the operating frequency f4 of the second inverter is operated at an operating frequency that is twice the operating frequency f1 of the first inverter, and the first The operation mode 1 of the inverter and the operation mode 2 of the second inverter are executed exclusively, and the conduction or non-conduction timing of the semiconductor switches of the first inverter and the second inverter is synchronized. Is.

これにより、複数のインバータを備える誘導加熱調理器において複数のインバータが同時に動作される場合には、加熱動作が排他的に実行されることにより、加熱コイル間での周波数差による干渉音の発生を防止して、機器使用時における静音性を高めた誘導加熱調理器を提供することができる。   As a result, when a plurality of inverters are operated simultaneously in an induction heating cooker including a plurality of inverters, the heating operation is executed exclusively, thereby generating interference sound due to the frequency difference between the heating coils. It is possible to provide an induction heating cooker that is prevented and has improved quietness when the device is used.

本発明の誘導加熱調理器は、複数のインバータを備える誘導加熱調理器において複数のインバータが同時に動作される場合には、加熱動作が排他的に実行されることにより加熱コイル間での周波数差による干渉音の発生を防止して、機器使用時における静音性を高めることができる。   In the induction heating cooker according to the present invention, when a plurality of inverters are operated simultaneously in an induction heating cooker including a plurality of inverters, the heating operation is performed exclusively, thereby causing a frequency difference between the heating coils. Generation of interference sound can be prevented, and the quietness when using the device can be improved.

(a)本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の回路構成図(b)本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の第1および第2のインバータ内の回路構成図(A) Circuit configuration diagram of induction heating cooker in embodiment 1 of the present invention (b) Circuit configuration diagram in first and second inverters of induction heating cooker in embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の駆動信号を示す図The figure which shows the drive signal of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の駆動信号を示す図The figure which shows the drive signal of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の電力制御の方法を示す図The figure which shows the method of the electric power control of the induction heating cooking appliance in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における誘導加熱調理器の電力制御の方法を示す図The figure which shows the method of the electric power control of the induction heating cooking appliance in Embodiment 2 of this invention 従来の多口誘導加熱調理器の回路構成を示す図The figure which shows the circuit structure of the conventional multi-mouth induction heating cooking appliance. 従来の誘導加熱調理器の加熱コイルの周波数解析の例を示す図The figure which shows the example of the frequency analysis of the heating coil of the conventional induction heating cooking appliance 従来の誘導加熱調理器の加熱コイルの周波数解析の例を示す図The figure which shows the example of the frequency analysis of the heating coil of the conventional induction heating cooking appliance

第1の発明は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの共通の出力を半導体スイッチにより所定の周波数に変換して第1および第2の加熱コイルに高周波電力を供給する第1および第2のインバータと、前記半導体スイッチの導通時間を制御して前記第1および第2のインバータの動作周波数を制御する制御手段とを備え、前記第1および第2のインバータが同時に動作される場合には、前記制御手段により、前記第1のインバータは動作周波数f1で出力電力P1を得る動作モード1とf1より高い動作周波数f3でP1より低い出力電力P3を得る動作モード3を交互に繰り返して動作され、前記第2のインバータは動作周波数f2で出力
電力P2を得る動作モード2とf2より高い動作周波数f4でP2より低い出力電力P4を得る動作モード4を交互に繰り返して動作され、前記第1のインバータの動作周波数f3は前記第2のインバータの動作周波数f2の2倍の動作周波数で動作され、前記第2のインバータの動作周波数f4は前記第1のインバータの動作周波数f1の2倍の動作周波数で動作され、かつ前記第1のインバータの動作モード1と前記第2のインバータの動作モード2は排他的に実行するものである。これによって、複数のインバータを備える誘導加熱調理器において複数のインバータが同時に動作される場合には、加熱動作が排他的に実行され、前記第1のインバータと前記第2のインバータの各々の前記半導体スイッチの導通または非導通のタイミングは同期されることにより加熱コイル間での周波数差による干渉音の発生を防止して、機器使用時における静音性を高めた誘導加熱調理器を提供することができる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a rectifier circuit for rectifying an AC power source, a smoothing capacitor for smoothing the output of the rectifier circuit, and a common output of the smoothing capacitor converted into a predetermined frequency by a semiconductor switch. First and second inverters for supplying high-frequency power to the heating coil, and control means for controlling the operating time of the first and second inverters by controlling the conduction time of the semiconductor switch, When the first and second inverters are operated simultaneously, the control means causes the first inverter to obtain an output power P1 at the operating frequency f1 and an output lower than P1 at an operating frequency f3 higher than f1. The operation mode 3 for obtaining the power P3 is alternately and repeatedly operated, and the second inverter operates in the operation mode 2 for obtaining the output power P2 at the operation frequency f2. The operation mode 4 is obtained by alternately repeating the operation mode 4 for obtaining the output power P4 lower than P2 at the operation frequency f4 higher than 2, and the operation frequency f3 of the first inverter is twice the operation frequency f2 of the second inverter. The second inverter is operated at a frequency f4 that is twice the operating frequency f1 of the first inverter, and the operating mode 1 of the first inverter and the second inverter The operation mode 2 is executed exclusively. Accordingly, when a plurality of inverters are operated simultaneously in an induction heating cooker including a plurality of inverters, a heating operation is executed exclusively, and the semiconductor of each of the first inverter and the second inverter timing of conduction or non-conduction of the switch to prevent the generation of interference noise by the frequency difference between the heating coil by Rukoto are synchronized, it is possible to provide an induction heating cooker with improved quietness during equipment use .

第2の発明は、特に、第1の発明において、第1のインバータの動作周波数f1および第2のインバータの動作周波数f2はそれぞれ20kHz以上の動作周波数で動作されることにより、加熱コイルが可聴域(概ね20Hz〜20kHz程度)から外れた動作周波数で動作されることにより可聴雑音を防止することができ、機器使用時における静音性を高めた誘導加熱調理器を提供することができる。   In the second invention, in particular, in the first invention, the operating frequency f1 of the first inverter and the operating frequency f2 of the second inverter are each operated at an operating frequency of 20 kHz or more, so that the heating coil is audible. An audible noise can be prevented by operating at an operating frequency deviating from (approximately 20 Hz to 20 kHz or so), and an induction heating cooker with improved quietness when using the device can be provided.

第3の発明は、特に、第1または第2の発明において、第1および第2のインバータはそれぞれ固定周波数で動作され、かつ半導体スイッチの導通比率が変更されて第1および第2の加熱コイルへの供給電力が変更されることにより、第1のインバータの動作モード3および第2のインバータの動作モード4において半導体スイッチが高い動作周波数により動作されることを防止してインバータ損失を抑制することができるため、加熱効率の良い誘導加熱調理器を提供することができる。   According to a third invention, in particular, in the first or second invention, the first and second inverters are operated at a fixed frequency, respectively, and the conduction ratio of the semiconductor switch is changed to change the first and second heating coils. By changing the power supplied to the inverter, the semiconductor switch is prevented from operating at a high operating frequency in the operation mode 3 of the first inverter and the operation mode 4 of the second inverter, thereby suppressing inverter loss. Therefore, an induction heating cooker with good heating efficiency can be provided.

第4の発明は、特に、第3の発明において、半導体スイッチの導通比率が50%に到達した場合には、導通比率50%を維持しながら動作周波数が減少されて第1および第2の加熱コイルへの供給電力が増加されることにより、第1のインバータの動作モード3および第2のインバータの動作モード4において半導体スイッチが高い動作周波数により動作されることを防止してインバータ損失を抑制することができるとともに、単独および同時動作時において制御方法を区別することなく加熱コイルに高い電力を供給することが容易になるため、制御性の良い、高火力かつ加熱効率に優れた誘導加熱調理器を提供することができる。   In the fourth invention, particularly in the third invention, when the conduction ratio of the semiconductor switch reaches 50%, the operating frequency is reduced while maintaining the conduction ratio of 50%, and the first and second heating are performed. By increasing the power supplied to the coil, the semiconductor switch is prevented from operating at a high operating frequency in the operation mode 3 of the first inverter and the operation mode 4 of the second inverter, thereby suppressing inverter loss. In addition, it is easy to supply high power to the heating coil without distinguishing between control methods in single and simultaneous operation, so induction heating cookers with good controllability, high heating power and excellent heating efficiency Can be provided.

第5の発明は、特に、第1〜4のいずれか1つの発明において、第1および第2のインバータがそれぞれ単独により動作される場合には、動作周波数が変更されて第1および第2の加熱コイルへの供給電力が変更されることにより、加熱コイルに高い電力を供給することが容易になるとともに、高電力時においては半導体スイッチのソフトスイッチング動作によりインバータ損失を抑制することができるため、高火力かつ加熱効率の良い誘導加熱調理器を提供することができる。   In the fifth invention, in particular, in any one of the first to fourth inventions, when each of the first and second inverters is operated independently, the operating frequency is changed and the first and second inverters are changed. By changing the supply power to the heating coil, it becomes easy to supply high power to the heating coil, and at high power, the inverter switching can be suppressed by the soft switching operation of the semiconductor switch. An induction heating cooker having high heating power and good heating efficiency can be provided.

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、(a)本発明の第1の実施の形態における誘導加熱調理器の回路構成図(b)本発明の第1の実施の形態における誘導加熱調理器の第1および第2のインバータ内の回路構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a circuit configuration diagram of an induction heating cooker according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a first and second inverter of the induction heating cooker according to a first embodiment of the present invention. FIG.

図1(a)において、交流電源1と、交流電源1を整流する整流回路2と、整流回路2の出力を平滑する平滑コンデンサ9と、平滑コンデンサ9の出力を高周波電力に変換する第1および第2のインバータ4、5と、それぞれのインバータに接続されインバータから高周波電流が供給される第1および第2の加熱コイル6、7と、交流電源1から整流回路2に流れる電流をカレントトランスなどで検出する入力電流検出手段3と、入力電流検出手段3の検出値が設定値になるように第1及び第2のインバータ内の半導体スイッチを制御する制御手段8とで構成している。   In FIG. 1A, an AC power source 1, a rectifying circuit 2 that rectifies the AC power source 1, a smoothing capacitor 9 that smoothes the output of the rectifying circuit 2, and a first and a second that convert the output of the smoothing capacitor 9 into high-frequency power. Second inverters 4 and 5, first and second heating coils 6 and 7 connected to the respective inverters and supplied with high-frequency current from the inverters, and current flowing from the AC power supply 1 to the rectifier circuit 2 as current transformers And the control means 8 for controlling the semiconductor switches in the first and second inverters so that the detection value of the input current detection means 3 becomes a set value.

なお、制御手段8による入力電力の目標値としては入力電流以外に加熱コイルの電流や電圧などがあるが、特に限定するものではない。   The target value of the input power by the control means 8 includes the current and voltage of the heating coil in addition to the input current, but is not particularly limited.

また、図1(b)に示すように、第1のインバータ4は、平滑コンデンサ9に並列に接続される半導体スイッチ1a11と半導体スイッチ1b12の直列接続体と、半導体スイッチ1a11、1b12の直列接続体と平滑コンデンサ9の一端に接続される第1の加熱コイル6と共振コンデンサ1a13で構成されるハーフブリッジ回路である場合が多いが、フルブリッジ回路であっても特に問題ではない。   As shown in FIG. 1B, the first inverter 4 includes a series connection body of a semiconductor switch 1a11 and a semiconductor switch 1b12 connected in parallel to the smoothing capacitor 9, and a series connection body of the semiconductor switches 1a11 and 1b12. The first heating coil 6 connected to one end of the smoothing capacitor 9 and the resonance capacitor 1a13 are often half-bridge circuits, but even a full-bridge circuit is not a problem.

同様に第2のインバータ5は、平滑コンデンサ9に並列に接続される半導体スイッチ2a14と半導体スイッチ2b15の直列接続体と、半導体スイッチ2a14、2b15の直列接続体と平滑コンデンサ9の一端に接続される第2の加熱コイル7と共振コンデンサ2a16で構成されるハーフブリッジ回路である。   Similarly, the second inverter 5 is connected to the series connection of the semiconductor switch 2a14 and the semiconductor switch 2b15 connected in parallel to the smoothing capacitor 9, the series connection of the semiconductor switches 2a14 and 2b15, and one end of the smoothing capacitor 9. This is a half-bridge circuit composed of the second heating coil 7 and the resonant capacitor 2a16.

第1および第2のインバータ4,5は、制御手段8の指令に従いそれぞれ第1および第2の加熱コイル6、7に20kHz程度の高周波電流を供給する。加熱コイルには高周波電流によって高周波磁界が発生するため、加熱コイルと磁気的に結合する鍋などの負荷には高周波磁界が印可される。この印可された高周波磁界により鍋には渦電流が発生し、鍋
は自身が持つ表皮抵抗と渦電流により発熱する。
The first and second inverters 4 and 5 supply a high-frequency current of about 20 kHz to the first and second heating coils 6 and 7, respectively, according to a command from the control means 8. Since a high frequency magnetic field is generated in the heating coil by a high frequency current, the high frequency magnetic field is applied to a load such as a pan that is magnetically coupled to the heating coil. This applied high-frequency magnetic field generates eddy currents in the pan, and the pan generates heat due to its own skin resistance and eddy current.

また、例えば第1の加熱コイル6と第1の共振コンデンサ1a13の直列共振回路を利用した第1のインバータ4では、制御手段8は入力電力を変更するために、鍋を載置した第1の加熱コイル6のインダクタンスと共振コンデンサ1a13の容量により決定される共振周波数に対して動作周波数を変化させることで入力電流などが所定値となるように半導体スイッチ1a11、1b12を制御する場合が多く、第2のインバータ5についても同様である。   For example, in the first inverter 4 using the series resonance circuit of the first heating coil 6 and the first resonance capacitor 1a13, the control means 8 has a first pan placed in order to change the input power. In many cases, the semiconductor switches 1a11 and 1b12 are controlled so that the input current or the like becomes a predetermined value by changing the operating frequency with respect to the resonant frequency determined by the inductance of the heating coil 6 and the capacitance of the resonant capacitor 1a13. The same applies to the second inverter 5.

その際、第1および第2の加熱コイル6,7が同時に動作されて、それぞれが異なる動作周波数であり周波数差が20kHz以内である場合には、それが鍋干渉音と呼ばれる可聴雑音として機器使用者に聞こえることになる。   At that time, when the first and second heating coils 6 and 7 are simultaneously operated and each has a different operating frequency and the frequency difference is within 20 kHz, the device is used as an audible noise called a pan interference sound. It will be heard by the person.

そこで、第1および第2のインバータ4、5を互いに20kHz以上離れて動作させるように設計する方式が従来例により提案されているが、本実施の形態のように平滑コンデンサ9が第1および第2のインバータ4、5により共用化されている構成においては、第1および第2の加熱コイル6、7の動作周波数だけではなく、動作周波数に対する高調波成分についても相互加熱コイルに重畳されるため、例えば第1のインバータ4が20kHz、第2のインバータ5が44kHzで動作している場合、第1のインバータ4の2次高調波である40kHzと第2のインバータ5の44kHzにより周波数差4kHzからなる周波数成分が鍋を通して干渉音としてあらわれることになる。   Therefore, a method for designing the first and second inverters 4 and 5 to operate at a frequency of 20 kHz or more away from each other has been proposed by the conventional example. However, as in the present embodiment, the smoothing capacitor 9 includes the first and second smoothing capacitors 9. In the configuration shared by the two inverters 4 and 5, not only the operating frequency of the first and second heating coils 6 and 7, but also harmonic components with respect to the operating frequency are superimposed on the mutual heating coils. For example, when the first inverter 4 is operating at 20 kHz and the second inverter 5 is operating at 44 kHz, the frequency difference of 4 kHz is caused by the second harmonic of the first inverter 4 of 40 kHz and the second inverter 5 of 44 kHz. The frequency component will appear as interference sound through the pan.

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作、作用を説明する。   About the induction heating cooking appliance comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

図2は本発明の第1の実施の形態における誘導加熱調理器の駆動信号を示す図であり、半導体スイッチの駆動信号とインバータの入力電力を示している。   FIG. 2 is a diagram showing a drive signal of the induction heating cooker in the first embodiment of the present invention, and shows a drive signal of the semiconductor switch and an input power of the inverter.

第1のインバータ4内に有する半導体スイッチ1a11の動作信号をa)に、半導体スイッチ1b12の動作信号をb)に、第2のインバータ5内に有する半導体スイッチ2a14の動作信号をc)に、半導体スイッチ2b15の動作信号をd)に示している。   The operation signal of the semiconductor switch 1a11 included in the first inverter 4 is a), the operation signal of the semiconductor switch 1b12 is b), the operation signal of the semiconductor switch 2a14 included in the second inverter 5 is c), and the semiconductor The operation signal of the switch 2b15 is shown in d).

制御手段8は第1および第2のインバータ4、5において、それぞれ直列に接続された半導体スイッチを排他的に導通させることにより加熱コイルに電力を供給することになる。   In the first and second inverters 4 and 5, the control means 8 supplies electric power to the heating coil by exclusively conducting the semiconductor switches connected in series.

また、図2e)は第1のインバータ4の入力電力を、f)は第2のインバータ5の入力電力をそれぞれ示したものであり、半導体スイッチの動作信号a)〜d)に応じた第1および第2のインバータ4、5の入力電力の変化を示している。   2e) shows the input power of the first inverter 4, f) shows the input power of the second inverter 5, and the first one corresponding to the operation signals a) to d) of the semiconductor switch. And the change of the input power of the 2nd inverters 4 and 5 is shown.

次に、第1および第2のインバータ4、5が同時に動作される場合について説明する。第1および第2のインバータ4、5の共振周波数は、それぞれ対応した加熱コイルのインダクタンスと共振コンデンサの容量により決定されるため、加熱コイルと磁気的に結合する鍋などの負荷に応じて変化するが、ここでは多くの鍋において共振周波数が20kHz前後となるように加熱コイルのインダクタンスと共振コンデンサの容量が決定されるものとし、第1および第2のインバータ4、5の動作周波数が共振周波数に近いほど高い入力電力が確保し易いものである。すなわち第1および第2のインバータ4、5は必ず20kHz以上の周波数で動作されるものとする。   Next, a case where the first and second inverters 4 and 5 are simultaneously operated will be described. Since the resonance frequencies of the first and second inverters 4 and 5 are determined by the inductances of the corresponding heating coils and the capacitances of the resonance capacitors, they change according to the load such as a pan magnetically coupled to the heating coils. However, here, it is assumed that the inductance of the heating coil and the capacity of the resonant capacitor are determined so that the resonant frequency is about 20 kHz in many pans, and the operating frequency of the first and second inverters 4 and 5 is the resonant frequency. The closer it is, the easier it is to secure high input power. That is, the first and second inverters 4 and 5 are always operated at a frequency of 20 kHz or more.

第1のインバータ4内に有する半導体スイッチ1a11、1b12の動作信号、すなわち第1のインバータ4が周波数f1=20kHzで動作する状態を動作モード1、第2の
インバータ5内に有する半導体スイッチ2a14、2b15の動作信号、すなわち第2のインバータ5が周波数f2=20kHzで動作する状態を動作モード2とした場合、第1および第2のインバータ4、5が同時に動作されると、動作モード1と動作モード2は所定周期にて排他的に繰り返される。
Operation signals of the semiconductor switches 1a11 and 1b12 included in the first inverter 4, that is, the state in which the first inverter 4 operates at the frequency f1 = 20 kHz is the operation mode 1, and the semiconductor switches 2a14 and 2b15 included in the second inverter 5 , That is, when the second inverter 5 operates at the frequency f2 = 20 kHz as the operation mode 2, when the first and second inverters 4 and 5 are operated simultaneously, the operation mode 1 and the operation mode 2 is exclusively repeated at a predetermined cycle.

つまり動作モード1および動作モード2での動作周波数は第1および第2のインバータ4、5がそれぞれ20kHzと共振周波数に対して近いため第1のインバータ4の入力電力P1と第2のインバータ5の入力電力P2はともに高い入力電力となるが、同時に動作される場合には動作モード1および動作モード2は同一タイミングにおいては発生しない。   That is, the operating frequency in the operating mode 1 and the operating mode 2 is that the first and second inverters 4 and 5 are 20 kHz and close to the resonance frequency, respectively, so that the input power P1 of the first inverter 4 and the second inverter 5 Both input powers P2 are high input powers, but when operated simultaneously, operation mode 1 and operation mode 2 do not occur at the same timing.

更に第1のインバータ4が動作モード1で動作するタイミングにおいては、第2のインバータ5は第1のインバータ4の動作周波数f1=20kHzに対して2倍の周波数であるf4=40kHzで動作する(動作モード4)。   Furthermore, at the timing when the first inverter 4 operates in the operation mode 1, the second inverter 5 operates at f4 = 40 kHz which is twice the operating frequency f1 = 20 kHz of the first inverter 4 ( Operation mode 4).

動作モード4では動作周波数は共振周波数20kHzに対して離れており、第2のインバータ5の入力電力P4は非常に低いものとなる(P2>P4)。   In the operation mode 4, the operation frequency is far from the resonance frequency of 20 kHz, and the input power P4 of the second inverter 5 is very low (P2> P4).

更に第2のインバータ5が動作モード2で動作するタイミングにおいては、第1のインバータ4は第2のインバータ5の動作周波数f2=20kHzに対して2倍の周波数であるf3=40kHzで動作する(動作モード3)。   Further, at the timing when the second inverter 5 operates in the operation mode 2, the first inverter 4 operates at f3 = 40 kHz which is twice the operating frequency f2 = 20 kHz of the second inverter 5 ( Operation mode 3).

動作モード3では動作周波数は共振周波数20kHzに対して離れており、第1のインバータ4の入力電力P3は非常に低いものとなる(P1>P3)。   In the operation mode 3, the operation frequency is far from the resonance frequency of 20 kHz, and the input power P3 of the first inverter 4 is very low (P1> P3).

以上のように、第1および第2のインバータ4,5が同時に動作される場合には、動作モード1と動作モード2が所定周期にて排他的に繰り返されると同時に、動作モード3と動作モード4についても同所定周期にて排他的に繰り返され、かつ動作モード3においては動作モード2の2倍の周波数、動作モード4においては動作モード1の2倍の周波数でそれぞれ動作させることにより、第1および第2のインバータ4、5それぞれの動作周波数による周波数差は必ず20kHzが維持されるとともに動作周波数に対する高調波成分についても周波数差が生じなくなる。よって可聴域での周波数差が発生しないため干渉音は可聴雑音とはならず、機器使用者には聞こえない。   As described above, when the first and second inverters 4 and 5 are simultaneously operated, the operation mode 1 and the operation mode 2 are exclusively repeated at a predetermined cycle, and at the same time, the operation mode 3 and the operation mode. 4 is repeated exclusively at the same predetermined cycle, and the operation mode 3 is operated at a frequency twice that of the operation mode 2 and the operation mode 4 is operated at a frequency twice that of the operation mode 1. The frequency difference depending on the operating frequency of each of the first and second inverters 4 and 5 is always maintained at 20 kHz, and no frequency difference is generated with respect to the harmonic component relative to the operating frequency. Therefore, since the frequency difference does not occur in the audible range, the interference sound does not become audible noise and cannot be heard by the device user.

更に、動作モード3と動作モード4において動作を完全に停止させるのではなく、それぞれ動作モード1と動作モード2の2倍の動作周波数にて低入力電力での動作を継続させることにより、動作停止状態から動作開始のタイミングにおいて急峻な磁場の変動により発生する異音(鍋からのコツ音)を防止することが可能であるため、特に本実施の形態のように所定周期にて上記タイミングが繰り返される場合においては非常に有効となる。   Further, the operation is not stopped in the operation mode 3 and the operation mode 4 by stopping the operation with the low input power at the operation frequency twice that of the operation mode 1 and the operation mode 2 respectively. Since it is possible to prevent abnormal noise (knack from the pan) that occurs due to steep magnetic field fluctuations at the timing of operation start from the state, the above timing is repeated at a predetermined cycle, particularly as in this embodiment. It is very effective when

また、図3は本発明の第1の実施の形態における誘導加熱調理器の駆動信号を示す図であり、半導体スイッチの駆動信号を示している。第1のインバータ4内に有する半導体スイッチ1a11の動作信号をa)に、半導体スイッチ1b12の動作信号をb)に、第2のインバータ5内に有する半導体スイッチ2a14の動作信号をc)に、半導体スイッチ2b15の動作信号をd)に示している。制御手段8は第1および第2のインバータ4、5において、それぞれ直列に接続された半導体スイッチを排他的に導通させることにより加熱コイルに電力を供給することになる。   Moreover, FIG. 3 is a figure which shows the drive signal of the induction heating cooking appliance in the 1st Embodiment of this invention, and has shown the drive signal of the semiconductor switch. The operation signal of the semiconductor switch 1a11 included in the first inverter 4 is a), the operation signal of the semiconductor switch 1b12 is b), the operation signal of the semiconductor switch 2a14 included in the second inverter 5 is c), and the semiconductor The operation signal of the switch 2b15 is shown in d). In the first and second inverters 4 and 5, the control means 8 supplies electric power to the heating coil by exclusively conducting the semiconductor switches connected in series.

図4は本発明の実施の形態1における誘導加熱調理器の電力制御の方法を示す図であり、第1のインバータ4内に有する半導体スイッチ1a11の導通比率を変えた場合の入力
電力の変化を示している。導通比率が50%の時に入力電力は最大となる。第2のインバータ5についても同様であり、半導体スイッチ2a14の導通比率が50%の時に入力電力は最大となる。
FIG. 4 is a diagram showing a method for controlling the power of the induction heating cooker according to the first embodiment of the present invention. The change in input power when the conduction ratio of the semiconductor switch 1a11 included in the first inverter 4 is changed. Show. The input power becomes maximum when the conduction ratio is 50%. The same applies to the second inverter 5, and the input power becomes maximum when the conduction ratio of the semiconductor switch 2a14 is 50%.

図3、図4に示すように、半導体スイッチを固定周波数で動作させて導通比率を変えることにより第1および第2のインバータ4、5それぞれの入力電力を変更した場合にも動作周波数を変えることと同様の効果が得られる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the operating frequency is changed even when the input power of each of the first and second inverters 4 and 5 is changed by changing the conduction ratio by operating the semiconductor switch at a fixed frequency. The same effect can be obtained.

そのため、鍋の材質や形状、電力設定値の変更などによっても第1および第2のインバータ4、5の動作周波数f1、f2を固定させることが可能であり、動作周波数を変える場合と比べて、第1および第2のインバータ4、5の動作周波数f1、f2に対してそれぞれ決定される動作周波数f3、f4の制御方法が簡素化されるとともに、第1および第2のインバータ4、5の動作モード3、4において半導体スイッチが高い動作周波数により動作されることを防止してインバータ損失を抑制することができる。   Therefore, it is possible to fix the operating frequencies f1 and f2 of the first and second inverters 4 and 5 also by changing the material and shape of the pan, the power setting value, etc. Compared to the case of changing the operating frequency, The control method of the operating frequencies f3 and f4 determined for the operating frequencies f1 and f2 of the first and second inverters 4 and 5 is simplified, and the operations of the first and second inverters 4 and 5 are simplified. In modes 3 and 4, the semiconductor switch can be prevented from being operated at a high operating frequency, and inverter loss can be suppressed.

更に、干渉音は第1および第2のインバータ4、5が同時に動作される場合にのみ生じるため、第1および第2のインバータ4、5がそれぞれ単独で動作される場合には動作周波数により入力電力を変更しても問題はない。   Further, since the interference sound is generated only when the first and second inverters 4 and 5 are simultaneously operated, when the first and second inverters 4 and 5 are individually operated, they are input according to the operating frequency. There is no problem even if the power is changed.

単独動作時において、同時動作時と比べて定格電力が大きくなる場合には、動作周波数により入力電力を変更した方がより高い入力電力に対応することが可能である。   When the rated power is larger in the single operation than in the simultaneous operation, it is possible to cope with higher input power by changing the input power according to the operating frequency.

なお、本実施の形態では、加熱コイルのインダクタンスと共振コンデンサの容量により決定される第1および第2のインバータ4、5の共振周波数を20kHz前後とし、第1および第2のインバータ4、5を20kHzなる周波数で動作させることにより高い入力電力を確保するようにしているが、共振周波数および動作周波数ともに20kHzに限定されずとも同様の効果が得られるのは言うまでもないことである。   In the present embodiment, the resonance frequency of the first and second inverters 4 and 5 determined by the inductance of the heating coil and the capacity of the resonance capacitor is set to about 20 kHz, and the first and second inverters 4 and 5 are Although high input power is secured by operating at a frequency of 20 kHz, it goes without saying that the same effect can be obtained even if the resonance frequency and the operating frequency are not limited to 20 kHz.

以上のように、本実施の形態においては、交流電源1を整流する整流回路2と、整流回路2の出力を平滑する平滑コンデンサ9と、平滑コンデンサ9の出力を半導体スイッチにより所定の周波数に変換して第1および第2の加熱コイル6、7に高周波電力を供給する第1および第2のインバータ4、5と、半導体スイッチの導通時間を制御して第1および第2のインバータ4、5の動作周波数を制御する制御手段8とを備え、第1および第2のインバータ4、5が同時に動作される場合には、制御手段8により、第1のインバータ4は動作周波数f1で出力電力P1を得る動作モード1とf1より高い動作周波数f3でP1より低い出力電力P3を得る動作モード3を交互に繰り返して動作され、第2のインバータ5は動作周波数f2で出力電力P2を得る動作モード2とf2より高い動作周波数f4でP2より低い出力電力P4を得る動作モード4を交互に繰り返して動作され、第1のインバータ4の動作周波数f3は第2のインバータ5の動作周波数f2の2倍の動作周波数で動作され、第2のインバータ5の動作周波数f4は第1のインバータ4の動作周波数f1の2倍の動作周波数で動作され、かつ第1のインバータ4の動作モード1と第2のインバータ5の動作モード2は排他的に実行されることにより、第1および第2のインバータ4、5が同時に動作される場合には、加熱動作が排他的に実行されることにより第1および第2の加熱コイル6、7間での周波数差による干渉音の発生を防止して、機器使用時における静音性を高めた誘導加熱調理器を提供することができる。   As described above, in the present embodiment, the rectifier circuit 2 that rectifies the AC power supply 1, the smoothing capacitor 9 that smoothes the output of the rectifier circuit 2, and the output of the smoothing capacitor 9 is converted to a predetermined frequency by the semiconductor switch. The first and second inverters 4 and 5 that supply high-frequency power to the first and second heating coils 6 and 7 and the conduction time of the semiconductor switch are controlled to control the first and second inverters 4 and 5. When the first and second inverters 4 and 5 are operated simultaneously, the control means 8 causes the first inverter 4 to output power P1 at the operating frequency f1. And the second inverter 5 outputs at the operating frequency f2. The operating mode 1 for obtaining the output power P3 and the operating mode 3 for obtaining the output power P3 lower than P1 at the operating frequency f3 higher than f1 are alternately operated. The operation mode 2 for obtaining the power P2 and the operation mode 4 for obtaining the output power P4 lower than P2 at the operation frequency f4 higher than f2 are alternately operated. The operation frequency f3 of the first inverter 4 is the same as that of the second inverter 5. The operation frequency f2 of the second inverter 5 is operated at the operation frequency f4 of the second inverter 5, the operation frequency f2 of the operation frequency f1 of the first inverter 4 is operated, and the operation of the first inverter 4 is performed. The mode 1 and the operation mode 2 of the second inverter 5 are executed exclusively, so that the heating operation is executed exclusively when the first and second inverters 4 and 5 are operated simultaneously. Thus, it is possible to provide an induction heating cooker that prevents the generation of interference sound due to the frequency difference between the first and second heating coils 6 and 7 and has improved quietness when using the device. That.

また、本実施の形態においては、第1のインバータ4の動作周波数f1および第2のインバータ5の動作周波数f2はそれぞれ20kHz以上の動作周波数で動作されることにより、第1および第2の加熱コイル6、7が可聴域(概ね20Hz〜20kHz程度)から外れた動作周波数で動作されることにより可聴雑音を防止することができ、機器使用時
における静音性を高めた誘導加熱調理器を提供することができる。
In the present embodiment, the operating frequency f1 of the first inverter 4 and the operating frequency f2 of the second inverter 5 are each operated at an operating frequency of 20 kHz or more, so that the first and second heating coils are operated. Providing an induction heating cooker that can prevent audible noise by operating at an operating frequency that is outside the audible range (approximately 20 Hz to 20 kHz), and that is quieter when using the device. Can do.

また、本実施の形態においては、第1および第2のインバータ4,5はそれぞれ固定周波数で動作され、かつ半導体スイッチの導通比率が変更されて第1および第2の加熱コイル6,7への供給電力が変更されることにより、第1のインバータ4の動作モード3および第2のインバータ5の動作モード4において半導体スイッチが高い動作周波数により動作されることを防止してインバータ損失を抑制することができるため、加熱効率の良い誘導加熱調理器を提供することができる。   In the present embodiment, the first and second inverters 4 and 5 are each operated at a fixed frequency, and the conduction ratio of the semiconductor switch is changed so that the first and second heating coils 6 and 7 are connected to each other. By changing the power supply, the semiconductor switch is prevented from being operated at a high operating frequency in the operation mode 3 of the first inverter 4 and the operation mode 4 of the second inverter 5, thereby suppressing inverter loss. Therefore, an induction heating cooker with good heating efficiency can be provided.

また、本実施の形態においては、第1および第2のインバータ4、5がそれぞれ単独により動作される場合には、動作周波数が変更されて第1および第2の加熱コイル6、7への供給電力が変更されることにより、第1および第2の加熱コイル6、7に高い電力を供給することが容易になるとともに、高電力時においては半導体スイッチのソフトスイッチング動作によりインバータ損失を抑制することができるため、高火力かつ加熱効率の良い誘導加熱調理器を提供することができる。   Further, in the present embodiment, when the first and second inverters 4 and 5 are each operated independently, the operating frequency is changed and supplied to the first and second heating coils 6 and 7. By changing the power, it becomes easy to supply high power to the first and second heating coils 6 and 7, and at high power, the inverter loss is suppressed by the soft switching operation of the semiconductor switch. Therefore, an induction heating cooker with high heating power and good heating efficiency can be provided.

(実施の形態2)
本発明の第2の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態の構成は実施の形態1と同一である。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.

図5は、本発明の第2の実施の形態における誘導加熱調理器の電力制御の方法を示す図であり、各インバータの入力電力設定および制御方法を示している。a)に各インバータの設定可能な入力電力を、b)に動作周波数が変化する場合の制御の一例を、c)に導通比率が変化する場合の制御の一例を示している。   FIG. 5 is a diagram showing a power control method for the induction heating cooker according to the second embodiment of the present invention, and shows an input power setting and control method for each inverter. An example of control when the operating frequency changes is shown in b), and an example of control when the conduction ratio changes is shown in c).

a)に示すように、整流回路2を複数のインバータが共用化する構成では、複数のインバータが同時に動作する場合には単独でインバータが動作するときの定格電力を越えないようにすることで、共用化部分の部品の定格が大きくならないようにしている。そのため、本実施の形態では単独での動作時にのみ許される「P」設定を設けている。   As shown in a), in the configuration in which a plurality of inverters share the rectifier circuit 2, when the plurality of inverters operate simultaneously, the rated power when the inverter operates alone is not exceeded. The rating of parts in the shared part is not increased. For this reason, in this embodiment, a “P” setting that is allowed only when operating alone is provided.

一方、c)に示すように動作周波数を一定として導通比率の変更により入力電力の変更を行う場合には、図4で示したように導通比率が50%の時に最大の入力電力となる。このとき材質の異なる負荷においても「P」設定で動作周波数を一定とした制御が行えるようにすると、負荷Cでは導通比率が少ない状態で定格電力に達するため、導通比率の変化に対して電力変動が大きくなる課題が生じることになる。   On the other hand, when the input power is changed by changing the conduction ratio while keeping the operating frequency constant as shown in c), the maximum input power is obtained when the conduction ratio is 50% as shown in FIG. At this time, even if the load is made of different materials, if the control is performed with the operating frequency being constant by setting “P”, the load C reaches the rated power with a small conduction ratio, so that the power fluctuations with respect to the change in the conduction ratio. The problem that becomes large will arise.

また単独で動作するときに周波数制御に切り替える方法では2種類の制御方法を持つことになるため、制御方法が煩雑になる課題を有することになる。   Further, since the method of switching to frequency control when operating alone has two types of control methods, there is a problem that the control method becomes complicated.

そのため、c)のように同時に動作するときの個別のインバータの最大の入力電力までは導通比率で制御できるようにし、それ以上の入力電力に対しては導通比率が50%を越えた後に、b)に示すように導通比率50%を維持しながら動作周波数を制御する方法に移行することにより単独および同時動作時において制御方法を区別することなく、かつ電力変動も大きくならずに制御することができる。   Therefore, the maximum input power of the individual inverters when operating simultaneously as in c) can be controlled by the conduction ratio, and for the input power beyond that, the conduction ratio exceeds 50%, and then b As shown in (2), by shifting to a method of controlling the operating frequency while maintaining a conduction ratio of 50%, it is possible to control without distinguishing the control method in single and simultaneous operation and without increasing the power fluctuation. it can.

以上のように、本実施の形態においては、半導体スイッチの導通比率が50%に到達した場合には、導通比率50%を維持しながら動作周波数が減少されて第1および第2の加熱コイル6,7への供給電力が増加されることにより、第1のインバータ4の動作モード3および第2のインバータ5の動作モード4において半導体スイッチが高い動作周波数により動作されることを防止してインバータ損失を抑制することができるとともに、単独お
よび同時動作時において制御方法を区別することなく加熱コイルに高い電力を供給することが容易になるため、制御性の良い、高火力かつ加熱効率に優れた誘導加熱調理器を提供することができる。
As described above, in the present embodiment, when the conduction ratio of the semiconductor switch reaches 50%, the operating frequency is reduced while maintaining the conduction ratio of 50%, and the first and second heating coils 6. , 7 is increased to prevent the semiconductor switch from operating at a high operating frequency in the operation mode 3 of the first inverter 4 and the operation mode 4 of the second inverter 5, thereby reducing the inverter loss. In addition, it is easy to supply high power to the heating coil without distinguishing between the control methods in single and simultaneous operation, so induction with good controllability, high heating power and excellent heating efficiency A cooker can be provided.

以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、複数のインバータを備える誘導加熱調理器において複数のインバータが同時に動作される場合には、加熱動作が排他的に実行されることにより加熱コイル間での周波数差による干渉音の発生を防止することができるため、誘導加熱調理器に限らず誘導加熱を原理とした熱源を複数備える機器全般においても適用できる。   As described above, the induction heating cooker according to the present invention is configured such that when a plurality of inverters are operated at the same time in an induction heating cooker including a plurality of inverters, the heating operation is performed exclusively. Therefore, the present invention can be applied not only to the induction heating cooker but also to all devices having a plurality of heat sources based on the principle of induction heating.

1 交流電源
2 整流回路
4 第1のインバータ
5 第2のインバータ
6 第1の加熱コイル
7 第2の加熱コイル
8 制御手段
9 平滑コンデンサ
11 半導体スイッチ1a
12 半導体スイッチ1b
13 共振コンデンサ1a
14 半導体スイッチ2a
15 半導体スイッチ2b
16 共振コンデンサ2a
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 Rectifier circuit 4 1st inverter 5 2nd inverter 6 1st heating coil 7 2nd heating coil 8 Control means 9 Smoothing capacitor 11 Semiconductor switch 1a
12 Semiconductor switch 1b
13 Resonant capacitor 1a
14 Semiconductor switch 2a
15 Semiconductor switch 2b
16 Resonant capacitor 2a

Claims (5)

交流電源を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサの共通の出力を半導体スイッチにより所定の周波数に変換して第1および第2の加熱コイルに高周波電力を供給する第1および第2のインバータと、前記半導体スイッチの導通時間を制御して前記第1および第2のインバータの動作周波数を制御する制御手段とを備え、前記第1および第2のインバータが同時に動作される場合には、前記制御手段により、前記第1のインバータは動作周波数f1で出力電力P1を得る動作モード1とf1より高い動作周波数f3でP1より低い出力電力P3を得る動作モード3を交互に繰り返して動作され、前記第2のインバータは動作周波数f2で出力電力P2を得る動作モード2とf2より高い動作周波数f4でP2より低い出力電力P4を得る動作モード4を交互に繰り返して動作され、前記第1のインバータの動作周波数f3は前記第2のインバータの動作周波数f2の2倍の動作周波数で動作され、前記第2のインバータの動作周波数f4は前記第1のインバータの動作周波数f1の2倍の動作周波数で動作され、かつ前記第1のインバータの動作モード1と前記第2のインバータの動作モード2は排他的に実行され、前記第1のインバータと前記第2のインバータの各々の前記半導体スイッチの導通または非導通のタイミングは同期される誘導加熱調理器。 A rectifier circuit that rectifies an AC power supply, a smoothing capacitor that smoothes the output of the rectifier circuit, and a common output of the smoothing capacitor is converted to a predetermined frequency by a semiconductor switch, and high-frequency power is supplied to the first and second heating coils. And first and second inverters for controlling the operating frequency of the first and second inverters by controlling the conduction time of the semiconductor switch. Are simultaneously operated, the control means causes the first inverter to obtain an output power P1 at an operating frequency f1 and an operating mode to obtain an output power P3 lower than P1 at an operating frequency f3 higher than f1. 3 is operated alternately, and the second inverter operates at a higher frequency than the operation modes 2 and f2 in which the output power P2 is obtained at the operation frequency f2. The operation mode 4 is obtained by alternately repeating the operation mode 4 for obtaining the output power P4 lower than P2 at the frequency f4, and the operation frequency f3 of the first inverter is operated at the operation frequency twice the operation frequency f2 of the second inverter. The operating frequency f4 of the second inverter is operated at twice the operating frequency f1 of the first inverter, and the operating mode 1 of the first inverter and the operating mode 2 of the second inverter exclusively runs, the induction heating cooker conduction or timing of non-conduction of said semiconductor switch of each of said first inverter and said second inverter that will be synchronized. 第1のインバータの動作周波数f1および第2のインバータの動作周波数f2はそれぞれ20kHz以上の動作周波数で動作される請求項1に記載の誘導加熱調理器。 The induction heating cooker according to claim 1, wherein the operating frequency f1 of the first inverter and the operating frequency f2 of the second inverter are each operated at an operating frequency of 20 kHz or more. 第1および第2のインバータはそれぞれ固定周波数で動作され、かつ半導体スイッチの導通比率が変更されて第1および第2の加熱コイルへの供給電力が変更される請求項1または2に記載の誘導加熱調理器。 3. The induction according to claim 1, wherein each of the first and second inverters is operated at a fixed frequency, and the power supply to the first and second heating coils is changed by changing a conduction ratio of the semiconductor switch. Cooking cooker. 半導体スイッチの導通比率が50%に到達した場合には、導通比率50%を維持しながら動作周波数が減少されて第1および第2の加熱コイルへの供給電力が増加される請求項3に記載の誘導加熱調理器。 4. When the conduction ratio of the semiconductor switch reaches 50%, the operating frequency is decreased while maintaining the conduction ratio of 50%, and the power supplied to the first and second heating coils is increased. Induction heating cooker. 第1および第2のインバータがそれぞれ単独により動作される場合には、動作周波数が変更されて第1および第2の加熱コイルへの供給電力が変更される請求項1〜4のいずれか1項に記載の誘導加熱調理器。 5. When the first and second inverters are operated independently, the operating frequency is changed to change the power supplied to the first and second heating coils. The induction heating cooker described in 1.
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