JP5892842B2 - Induction heating cooker - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、商用電力を整流するダイオードブリッジや、インバータのスイッチング素子などを異常電流から保護する機能を備えた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 having a function of protecting, for example, a diode bridge that rectifies commercial power, a switching element of an inverter, and the like from abnormal current.

従来の誘導加熱調理器では、例えば「電力演算回路1からの電力検出値Wと電力設定器7からの電力設定値WAとを入力して動作する電力制御用差動増幅器4、位相差検出回路2からの位相差信号γと位相差設定器8からの位相差下限設定値γAとを入力して動作する位相差制御用差動増幅器5、両差動増幅器4、5にそれぞれダイオードD1、D2を介して接続されたV/fコンバータ6、及びV/fコンバータ6からの周波数指令信号に応じてインバータのスイッチング素子SW1、SW2を駆動する駆動回路3を備え、位相差を遅れ位相の範囲内に保持するようインバータの出力周波数を制御する。」というものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In the conventional induction heating cooker, for example, “a power control differential amplifier 4 that operates by inputting a power detection value W from the power calculation circuit 1 and a power setting value WA from the power setting unit 7, and a phase difference detection circuit. 2 and the phase difference lower limit set value γA from the phase difference setting unit 8 are inputted to the differential amplifier 5 for phase difference control which operates and the diodes D1 and D2 respectively. And a drive circuit 3 for driving the switching elements SW1 and SW2 of the inverter in response to a frequency command signal from the V / f converter 6, and the phase difference within the range of the lagging phase. The output frequency of the inverter is controlled so as to be maintained at the same time "(for example, see Patent Document 1).

特開2004−71444号公報(要約書、図1)JP 2004-71444 A (Abstract, FIG. 1)

被加熱体を誘導加熱する際、被加熱体の状態(材質、大きさ、位置等)やインバータの出力周波数により加熱コイルに流れる電流の位相がインバータの出力電圧の位相より進むと(進相状態)、スイッチング素子に進相電流が流れて素子損失が増大してしまう。また、この進相を回避する制御を行うことで所望の電力を投入できなくなるという課題があった。   When induction heating the object to be heated, if the phase of the current flowing through the heating coil advances from the phase of the output voltage of the inverter depending on the state of the object to be heated (material, size, position, etc.) and the output frequency of the inverter ), A phase advance current flows through the switching element, and the element loss increases. In addition, there is a problem that it is impossible to input desired power by performing control to avoid this phase advance.

本発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、進み位相の電流によるスイッチング素子等の保護を確実に行うことができ、使い勝手の良い誘導加熱調理器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an easy-to-use induction heating cooker that can reliably protect a switching element or the like by a lead phase current. And

本発明に係る誘導加熱調理器は、交流電力を直流電力に変換する直流生成回路と、直列に接続された複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子の駆動により直流生成回路の直流電流を高周波電流に変換するインバータと、インバータの出力端に接続され、共振回路を形成する加熱コイル及び共振コンデンサとを有する誘導加熱調理器において、直流生成回路とインバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、複数のスイッチング素子のうちの一方に流れる電流を検出する素子電流検出手段と、直流生成回路とインバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、複数のスイッチング素子が同時に短絡したときに流れる短絡電流を検出する短絡電流検出手段と、素子電流検出手段で検出された電流値が予め設定された第1の所定閾値に達したときに、加熱コイルの電力が設定電力よりも低くなるようにインバータの出力を制限し、短絡電流検出手段で検出された電流値が予め設定された第3の所定閾値に達したときに、インバータの出力を停止する制御手段とを備えたものである。 An induction heating cooker according to the present invention has a DC generation circuit that converts AC power into DC power, and a plurality of switching elements connected in series, and the DC current of the DC generation circuit is driven by driving the plurality of switching elements. In an induction heating cooker having an inverter for converting to a high-frequency current and a heating coil and a resonant capacitor connected to the output terminal of the inverter and forming a resonant circuit, the positive side or the negative side between the direct current generating circuit and the inverter An element current detecting means for detecting a current flowing in one of the plurality of switching elements; and a positive or negative bus between the direct current generating circuit and the inverter. a short-circuit current detecting means for detecting a short-circuit current which flows when a short-circuit at the same time, device current current value detected by the detection means in advance When the set first predetermined threshold is reached, the output of the inverter is limited so that the power of the heating coil is lower than the set power, and the current value detected by the short-circuit current detecting means is preset. And a control means for stopping the output of the inverter when a predetermined threshold value of 3 is reached .

本発明によれば、複数のスイッチング素子のうちの一方に流れる電流を検出する素子電流検出手段と、複数のスイッチング素子が同時に短絡したときに流れる短絡電流を検出する短絡電流検出手段とを備え、素子電流検出手段と短絡電流検出手段からの検出信号に応じてインバータに駆動信号を出力しインバータの出力を制御するようにしている。このように素子電流検出手段と短絡電流検出手段を併せ持つことにより、位相の進んだ電流及びインバータのスイッチング素子の短絡を検知することが可能になり、そのため、確実にインバータのスイッチング素子及び直流生成回路の素子を保護することができる。   According to the present invention, comprising: an element current detection means for detecting a current flowing in one of the plurality of switching elements; and a short-circuit current detection means for detecting a short-circuit current flowing when the plurality of switching elements are short-circuited at the same time. A drive signal is output to the inverter in accordance with detection signals from the element current detection means and the short-circuit current detection means to control the output of the inverter. By having both the element current detection means and the short-circuit current detection means in this way, it becomes possible to detect a current that has advanced in phase and a short-circuit of the switching element of the inverter. This element can be protected.

実施の形態1に係る誘導加熱調理器の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 1. FIG. 図1の素子電流検出手段により検出された正常時の電流の波形と進み位相時の電流の波形の一例図である。FIG. 2 is an example of a waveform of a current at a normal time and a waveform of a current at a lead phase detected by the element current detection unit of FIG. 1. 実施の形態2に係る誘導加熱調理器の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態2に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the induction heating cooking appliance which concerns on Embodiment 2. FIG.

実施の形態1.
図1は実施の形態1に係る誘導加熱調理器の概略構成を示す回路図、図2は図1の素子電流検出手段により検出された正常時の電流の波形と進み位相時の電流の波形の一例図である。
図1において、誘導加熱調理器は、商用電源の交流電力を整流する整流回路1と、整流回路1の出力を平滑して直流電力にする平滑回路2と、平滑回路2の直流電流を高周波電流に変換するインバータ3と、インバータ3の出力端に接続され、共振回路を形成する加熱コイル4及び共振コンデンサ5と、商用電源からの入力電流を検出する入力電流検出手段6と、インバータ3のスイッチング素子3aに流れる電流(以下、「素子電流」という)を検出する素子電流検出手段7と、インバータ3のスイッチング素子3a、3bの短絡時に流れる短絡電流を検出する短絡電流検出手段8と、制御手段9とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the induction heating cooker according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a waveform of a current at a normal time and a waveform of a current at a lead phase detected by the element current detection means of FIG. It is an example figure.
In FIG. 1, an induction heating cooker includes a rectifier circuit 1 that rectifies AC power of a commercial power supply, a smoothing circuit 2 that smoothes the output of the rectifier circuit 1 to DC power, and a DC current of the smoothing circuit 2 that is a high-frequency current. An inverter 3 for conversion to the inverter 3, a heating coil 4 and a resonance capacitor 5 connected to the output terminal of the inverter 3 to form a resonance circuit, input current detection means 6 for detecting an input current from a commercial power source, and switching of the inverter 3 Element current detection means 7 for detecting a current flowing through the element 3a (hereinafter referred to as “element current”), short-circuit current detection means 8 for detecting a short-circuit current flowing when the switching elements 3a and 3b of the inverter 3 are short-circuited, and control means 9 and.

前述の整流回路1は、例えばダイオードブリッジにより構成され、交流電力を全波整流している。平滑回路2は、整流回路1の正極側母線に挿入されたインダクタ2aと、正極側母線と負極側母線の間に接続された平滑コンデンサ2bとにより構成されている。インバータ3は、例えばハーフブリッジ形のインバータで、正極側及び負極側の各母線の間に直列に接続されたスイッチング素子3a、3bと、スイッチング素子3bに並列に接続されたスナバコンデンサ3cとにより構成されている。インバータ3のスイッチング素子3a、3bは、制御手段9からの駆動信号に基づいて交互にオン・オフし、高周波電流を前述の共振回路に供給する。   The rectifier circuit 1 described above is configured by, for example, a diode bridge, and full-wave rectifies AC power. The smoothing circuit 2 includes an inductor 2a inserted into the positive bus on the rectifier circuit 1 and a smoothing capacitor 2b connected between the positive bus and the negative bus. The inverter 3 is, for example, a half-bridge type inverter, and includes a switching element 3a, 3b connected in series between the positive and negative buses, and a snubber capacitor 3c connected in parallel to the switching element 3b. Has been. The switching elements 3a and 3b of the inverter 3 are alternately turned on / off based on a drive signal from the control means 9 and supply a high-frequency current to the above-described resonance circuit.

素子電流検出手段7は、整流回路1の正極側母線に設けられている。これは、図2からも分かるように、加熱コイル4に流れるコイル電流の波形から進み位相時の素子電流の検出を行なうことが困難のため、素子電流検出手段7を正極側母線に設けることで、正確に進み位相時の素子電流を検出することが可能となる。なお、素子電流検出手段7を整流回路1の正極側母線に設けたことを述べたが、負極側母線でも良い。   The element current detection means 7 is provided on the positive side bus of the rectifier circuit 1. As can be seen from FIG. 2, it is difficult to detect the element current at the leading phase from the waveform of the coil current flowing in the heating coil 4, so the element current detection means 7 is provided on the positive side bus. Thus, it is possible to accurately detect the element current at the lead phase. In addition, although it has been described that the element current detecting means 7 is provided on the positive side bus of the rectifier circuit 1, it may be a negative side bus.

短絡電流検出手段8は、図1に示すように、負側極母線に設けられている。なお、短絡電流検出手段8を正極側母線に設けても良い。制御手段9は、短絡電流検出手段8により検出された電流が第3の所定閾値に達したときに、インバータ3のスイッチング素子3a、3bに短絡電流が流れたと判定して、インバータ3の駆動を停止する。また、制御手段9は、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、スイッチング素子3aに流れる素子電流の位相が進み位相となっていると判定して、例えば、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限する。   As shown in FIG. 1, the short-circuit current detection means 8 is provided on the negative pole bus. In addition, you may provide the short circuit current detection means 8 in a positive electrode side bus-line. When the current detected by the short-circuit current detection unit 8 reaches the third predetermined threshold, the control unit 9 determines that the short-circuit current has flowed through the switching elements 3a and 3b of the inverter 3, and drives the inverter 3. Stop. Further, the control means 9 determines that the phase of the element current flowing through the switching element 3a is an advanced phase when the element current detected by the element current detection means 7 reaches the first predetermined threshold value. For example, the output of the inverter 3 is limited so that the power of the heating coil 4 is lower than the set power.

素子電流の位相が進み位相となる要因として、例えば鍋20を加熱コイル4により加熱しているときに鍋振りを行ったときに起こる。即ち、鍋振り時に鍋20を持ち上げると加熱コイル4のインダクタンス値が大きくなることから共振周波数が低くなり、電流共振形の場合、駆動周波数も低くなる。その状態で鍋20を振り落とすと、急峻にインダクタンス値が小さくなり共振周波数も急峻に高くなることから、直前に駆動していた駆動周波数では進相状態となり、スイッチング素子3aに過大な進み位相の素子電流が流れてしまうことになる。この過大な素子電流が継続して流れるとスイッチング素子は過剰発熱し、故障に至ることとなる。   As a factor that the phase of the element current advances and becomes the phase, for example, it occurs when the pan 20 is shaken while the pan 20 is heated by the heating coil 4. That is, when the pan 20 is lifted when the pan is shaken, the inductance value of the heating coil 4 is increased, so that the resonance frequency is lowered. In the case of the current resonance type, the drive frequency is also lowered. If the pan 20 is shaken off in this state, the inductance value decreases steeply and the resonance frequency also increases steeply. Therefore, the driving frequency that has been driven immediately before reaches the phase advance state, and the switching element 3a has an excessive advance phase. An element current will flow. If this excessive element current continues to flow, the switching element will generate excessive heat, leading to failure.

そこで、本実施の形態においては、前述したように、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限する。   Therefore, in the present embodiment, as described above, when the element current detected by the element current detection means 7 reaches the first predetermined threshold value, the power of the heating coil 4 becomes lower than the set power. The output of the inverter 3 is limited.

前記のように構成された誘導加熱調理器の動作を図1を用いて説明する。
使用者が、トッププレートを介して加熱コイル4上に鍋20を載置し、ついで、誘導加熱調理器の加熱開始スイッチ(図示せず)により加熱開始を指示すると、制御手段9は、インバータ3の駆動を開始し、初期負荷検知を実行する。
The operation of the induction heating cooker configured as described above will be described with reference to FIG.
When the user places the pan 20 on the heating coil 4 via the top plate and then instructs the start of heating by a heating start switch (not shown) of the induction heating cooker, the control means 9 is connected to the inverter 3. And start initial load detection.

この時、制御手段9は、先ず、例えば40kHzの高周波の駆動信号でインバータ3を駆動する。次いで、制御手段9は、入力電流検出手段6により検出された入力電流及びコイル電流検出手段(図示せず)により検出されたコイル電流と加熱不適切判定用の閾値とに基づいて鍋20が適正かどうかを判定する。制御手段9は、その判定結果から鍋20を加熱適正と判定した場合には、入力電流及びコイル電流と材質判定用の閾値とに基づいて鍋20の材質判定を行って加熱を開始し、初期負荷検知を終了する。   At this time, the control means 9 first drives the inverter 3 with a high frequency drive signal of 40 kHz, for example. Next, the control means 9 determines that the pan 20 is appropriate based on the input current detected by the input current detection means 6 and the coil current detected by the coil current detection means (not shown) and the threshold value for inappropriate heating determination. Determine whether or not. If the control means 9 determines that the pan 20 is suitable for heating based on the determination result, the control means 9 performs the material determination of the pan 20 based on the input current and the coil current and the material determination threshold value, and starts heating. End load detection.

その後、制御手段9は、鍋20の材質判定に応じた駆動信号でインバータ3の駆動を開始して電力フィードバック制御を実施し、電力フィードバック制御時に、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したかどうか、短絡電流検出手段8により検出された電流が第3の設定閾値に達したかどうかを判定する。   Thereafter, the control means 9 starts driving the inverter 3 with a drive signal corresponding to the material determination of the pot 20 and performs power feedback control. During the power feedback control, the element current detected by the element current detection means 7 is detected. It is determined whether or not the first predetermined threshold has been reached, and whether or not the current detected by the short-circuit current detection means 8 has reached the third set threshold.

制御手段9は、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときには、スイッチング素子3aに流れる素子電流が進み位相になっていると判定して、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限する。また、制御手段9は、短絡電流検出手段8により検出された電流が第3の設定閾値に達したときには、インバータ3のスイッチング素子3a、3bの両方が同時に短絡を起こしたと判定して、インバータ3の駆動を停止する。   When the element current detected by the element current detection means 7 reaches the first predetermined threshold, the control means 9 determines that the element current flowing through the switching element 3a is in an advanced phase, and The output of the inverter 3 is limited so that the power is lower than the set power. Further, when the current detected by the short-circuit current detection unit 8 reaches the third set threshold, the control unit 9 determines that both of the switching elements 3a and 3b of the inverter 3 are short-circuited at the same time, and the inverter 3 Stop driving.

以上のように実施の形態1によれば、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限してインバータ3を安全な動作へ遷移させるようにし、短絡電流検出手段8により検出された電流が第3の設定閾値に達したときには、インバータ3の駆動を停止するようにしている。このように素子電流検出手段7と短絡電流検出手段8を併せ持つことにより、確実にインバータ3のスイッチング素子3a、3bや整流回路1のダイオードブリッジ、電流ヒューズ等の基板素子を保護することができる。   As described above, according to the first embodiment, when the element current detected by the element current detecting means 7 reaches the first predetermined threshold, the inverter 3 is configured such that the power of the heating coil 4 is lower than the set power. So that the inverter 3 is shifted to a safe operation, and when the current detected by the short-circuit current detection means 8 reaches the third set threshold, the drive of the inverter 3 is stopped. . Thus, by having both the element current detection means 7 and the short circuit current detection means 8, it is possible to reliably protect the switching elements 3a, 3b of the inverter 3, the diode bridge of the rectifier circuit 1, and the substrate elements such as the current fuse.

なお、実施の形態1では、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限するようにしたが、これに限定されるものではない。前述のように素子電流が第1の所定閾値に達したときに、低電力による初期負荷検知の動作へ移行するようにしても良い。この場合も、インバータ3の駆動を安全な方へ遷移させることができ、確実にインバータ3のスイッチング素子3a、3bや整流回路1のダイオードブリッジ等の基板素子を保護することができる。   In the first embodiment, when the element current detected by the element current detecting means 7 reaches the first predetermined threshold, the output of the inverter 3 is limited so that the power of the heating coil 4 becomes lower than the set power. However, the present invention is not limited to this. As described above, when the element current reaches the first predetermined threshold, the operation may be shifted to the operation of detecting the initial load with low power. Also in this case, the drive of the inverter 3 can be shifted to a safer side, and the substrate elements such as the switching elements 3a and 3b of the inverter 3 and the diode bridge of the rectifier circuit 1 can be reliably protected.

また、実施の形態1では、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、素子電流の位相が進み位相と判定するようにしたが、図2に示すように、素子電流検出手段7により検出された素子電流(コレクタ電流)の単位時間当たりの変化量dI/dtが予め設定された第2の所定閾値に達したときに、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限したり、低電力による初期負荷検知の動作へ移行するようにしても良い。   In the first embodiment, when the element current detected by the element current detection means 7 reaches the first predetermined threshold, the phase of the element current is determined to be a lead phase. As described above, when the change amount dI / dt per unit time of the element current (collector current) detected by the element current detection means 7 reaches the second predetermined threshold value set in advance, the power of the heating coil 4 is reduced. The output of the inverter 3 may be limited so as to be lower than the set power, or the operation may be shifted to an initial load detection operation with low power.

この場合も、素子電流の位相の進みによる過大な電流を低く抑えることができるので、確実にインバータ3のスイッチング素子3a、3bや整流回路1のダイオードブリッジ等の基板素子を保護することができる。   Also in this case, since an excessive current due to the advance of the phase of the element current can be kept low, the substrate elements such as the switching elements 3a and 3b of the inverter 3 and the diode bridge of the rectifier circuit 1 can be reliably protected.

実施の形態2.
本実施の形態2は、例えば、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、これをトリガとして、短絡電流検出手段からの検出信号を無効にするようにしたものである。
図3は実施の形態2に係る誘導加熱調理器の概略構成を示す回路図、図4は実施の形態2に係る誘導加熱調理器の動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態2においては、実施の形態1と同様の部分には同じ符号を付している。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, for example, when the element current detected by the element current detection unit 7 reaches the first predetermined threshold, the detection signal from the short-circuit current detection unit is invalidated using this as a trigger. It is a thing.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a schematic configuration of the induction heating cooker according to the second embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the induction heating cooker according to the second embodiment. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

図3において、図中に示す短絡電流検出手段10は、整流回路1の負極側母線に挿入されたシャント抵抗11と、例えば5Vの電源を分圧する抵抗12、13と、抵抗12、13により分圧された電圧を基準電圧とするコンパレータ14とで構成されている。コンパレータ14の(+)入力端子に前述の基準電圧が入力され、(−)入力端子にはシャント抵抗11によって得られた電圧が入力される。このコンパレータ14は、インバータ3のスイッチング素子3a、3bの短絡により整流回路1の負極側母線に短絡電流が流れると、(−)入力端子に基準電圧以下の電圧が入力し、出力端からLoからHiに反転した検出信号を制御手段9aに出力する。なお、前述の基準電圧は、第3の所定閾値に応じて設定される。   In FIG. 3, the short-circuit current detection means 10 shown in the figure is divided by a shunt resistor 11 inserted in the negative bus of the rectifier circuit 1, resistors 12 and 13 that divide, for example, a 5 V power supply, and resistors 12 and 13. The comparator 14 uses the pressed voltage as a reference voltage. The reference voltage is input to the (+) input terminal of the comparator 14, and the voltage obtained by the shunt resistor 11 is input to the (−) input terminal. When a short-circuit current flows through the negative-side bus of the rectifier circuit 1 due to a short circuit of the switching elements 3a and 3b of the inverter 3, the comparator 14 inputs a voltage equal to or lower than the reference voltage to the (−) input terminal, and from the output terminal to Lo The detection signal inverted to Hi is output to the control means 9a. The above-described reference voltage is set according to the third predetermined threshold value.

制御手段9aは、短絡電流検出手段10からの検出信号がLoからHiに反転したときに、スイッチング素子3a、3bが短絡したと判定して、インバータ3の駆動を停止する。   The control means 9a determines that the switching elements 3a and 3b are short-circuited when the detection signal from the short-circuit current detection means 10 is inverted from Lo to Hi, and stops driving the inverter 3.

また、制御手段9aは、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したかどうかを判定する。制御手段9aは、素子電流が第1の所定閾値に達したときには、それをトリガとして、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にする。第1の所定閾値に達する素子電流は、実施の形態1で述べたように、使用者の鍋振りより位相の進んだ素子電流で、過大な素子電流となっている。   Further, the control unit 9a determines whether or not the element current detected by the element current detection unit 7 has reached the first predetermined threshold value. When the element current reaches the first predetermined threshold value, the control means 9a makes the detection signal from the short-circuit current detection means 10 invalid by using it as a trigger. As described in the first embodiment, the element current that reaches the first predetermined threshold is an element current that has a phase more advanced than the user's panning, and is an excessive element current.

この過大な素子電流(急峻なサージ電流)の発生に伴い、短絡電流検出手段10のGND電位が変動し、短絡電流検出手段10が誤動作する場合がある。即ち、実際に短絡電流は流れていないが、短絡電流検出手段10が検出信号を出力してしまう。この誤動作により、制御手段9aがインバータ3の駆動を停止しないようにするために、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にして、短絡電流検出手段10の誤動作を回避している。   With the occurrence of this excessive element current (steep surge current), the GND potential of the short-circuit current detection means 10 may fluctuate, and the short-circuit current detection means 10 may malfunction. That is, no short circuit current actually flows, but the short circuit current detection means 10 outputs a detection signal. In order to prevent the control means 9a from stopping the drive of the inverter 3 due to this malfunction, when the element current detected by the element current detection means 7 reaches the first predetermined threshold, the short-circuit current detection means 10 The detection signal is invalidated to avoid malfunction of the short-circuit current detection means 10.

次に、実施の形態2の動作を図4のフローチャートに基づいて説明する。
実施の形態1と同様に、使用者が、トッププレートを介して加熱コイル4上に鍋20を載置し、ついで、誘導加熱調理器の加熱開始スイッチ(図示せず)により加熱開始を指示すると、制御手段9aは、インバータ3の駆動を開始し、初期負荷検知を実行する(S1)。
Next, the operation of the second embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
Similarly to the first embodiment, when the user places the pan 20 on the heating coil 4 via the top plate, and then instructs the start of heating by a heating start switch (not shown) of the induction heating cooker. The control means 9a starts driving the inverter 3 and executes initial load detection (S1).

この時、制御手段9aは、先ず、例えば40kHzの高周波の駆動信号でインバータ3を駆動する。次いで、制御手段9aは、入力電流検出手段6により検出された入力電流及びコイル電流検出手段(図示せず)により検出されたコイル電流と加熱不適切判定用の閾値とに基づいて鍋20が適正かどうかを判定する。制御手段9aは、その判定結果から鍋20を加熱適正と判定したときには、入力電流及びコイル電流と材質判定用の閾値とに基づいて鍋20の材質判定を行い、初期負荷検知を終了する。   At this time, the control means 9a first drives the inverter 3 with a high-frequency drive signal of 40 kHz, for example. Next, the control means 9a determines that the pan 20 is appropriate based on the input current detected by the input current detection means 6 and the coil current detected by the coil current detection means (not shown) and the threshold value for inappropriate heating determination. Determine whether or not. When the controller 9a determines that the pan 20 is suitable for heating from the determination result, the controller 9a determines the material of the pan 20 based on the input current, the coil current, and the material determination threshold, and ends the initial load detection.

その後、制御手段9aは、鍋20の材質判定に応じた駆動信号でインバータ3の駆動を開始して電力フィードバック制御を実施し、電力フィードバック制御時に、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したかどうかを判定する(S2)。制御手段9aは、素子電流が第1の所定閾値に達していないときには、インバータ3の駆動を継続する(S5)。また、制御手段9aは、素子電流が第1の所定閾値に達したときには、それをトリガとして、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にし(S3)、前述した初期負荷検知の動作へ移行し(S4)、インバータ3の駆動を継続する(S5)。   Thereafter, the control means 9a starts driving the inverter 3 with a drive signal corresponding to the material determination of the pot 20, and performs power feedback control. During the power feedback control, the element current detected by the element current detection means 7 is detected. It is determined whether or not the first predetermined threshold has been reached (S2). When the element current has not reached the first predetermined threshold, the control means 9a continues to drive the inverter 3 (S5). Further, when the element current reaches the first predetermined threshold value, the control means 9a uses that as a trigger to invalidate the detection signal from the short-circuit current detection means 10 (S3), and shifts to the above-described initial load detection operation. Then, the drive of the inverter 3 is continued (S5).

また、制御手段9aは、図4には示していないが、第1の所定閾値に達する素子電流を検知していないときに、前述の短絡電流が第3の所定閾値に達しているかどうかを判定し、短絡電流が第3の所定閾値に達しているときには、スイッチング素子3a、3bが短絡したと判定して、インバータ3の駆動を停止する。   Although not shown in FIG. 4, the control means 9a determines whether or not the short-circuit current has reached the third predetermined threshold when no element current reaching the first predetermined threshold is detected. When the short-circuit current reaches the third predetermined threshold, it is determined that the switching elements 3a and 3b are short-circuited, and the drive of the inverter 3 is stopped.

以上のように実施の形態2においては、素子電流が第1の所定閾値に達したタイミングをトリガとして、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にするようにしている。これにより、第1の所定閾値に達する素子電流、即ち進み位相による過大な素子電流(サージ電流)で短絡電流検出手段10が誤動作して短絡電流を検出したとみなしても、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にしているので、短絡電流検出手段10の誤動作に伴うインバータ3の駆動を停止するということがなくなる。そのため、誘導加熱調理器の使い勝手が悪くなることを回避でき、基板の交換が誤って行われるということがなくなる。   As described above, in the second embodiment, the detection signal from the short-circuit current detection unit 10 is invalidated with the timing at which the element current reaches the first predetermined threshold as a trigger. As a result, even if it is considered that the short-circuit current detecting unit 10 malfunctions due to an element current reaching the first predetermined threshold, that is, an excessive element current (surge current) due to the advance phase, the short-circuit current detecting unit 10 is detected. Since the detection signal from is invalidated, the drive of the inverter 3 due to malfunction of the short-circuit current detection means 10 is not stopped. For this reason, it is possible to prevent the usability of the induction heating cooker from being deteriorated, and it is possible to prevent the board from being erroneously replaced.

なお、実施の形態2では、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、低電力による初期負荷検知の動作へ移行するようにしたが、これに限定されるものではない。前述したように素子電流が第1の所定閾値に達したときに、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限するようにしても良い。この場合も、インバータ3の駆動を安全な方へ遷移させることができ、確実にインバータ3のスイッチング素子3a、3bや整流回路1のダイオードブリッジ等の基板素子を保護することができる。   In the second embodiment, when the device current detected by the device current detection means 7 reaches the first predetermined threshold, the operation shifts to the initial load detection operation with low power. However, the present invention is not limited to this. Is not to be done. As described above, when the element current reaches the first predetermined threshold, the output of the inverter 3 may be limited so that the power of the heating coil 4 becomes lower than the set power. Also in this case, the drive of the inverter 3 can be shifted to a safer side, and the substrate elements such as the switching elements 3a and 3b of the inverter 3 and the diode bridge of the rectifier circuit 1 can be reliably protected.

また、実施の形態2では、素子電流検出手段7により検出された素子電流が第1の所定閾値に達したときに、それをトリガとして、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にするようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、素子電流検出手段7により検出された素子電流(コレクタ電流)の単位時間当たりの変化量dI/dtが予め設定された第2の所定閾値に達したときに(図2参照)、それをトリガとして、短絡電流検出手段10からの検出信号を無効にするようにしても良い。この場合も、前述の基板素子を保護するために、低電力による初期負荷検知の動作へ移行したり、加熱コイル4の電力が設定電力より低くなるようにインバータ3の出力を制限する。   In the second embodiment, when the element current detected by the element current detection unit 7 reaches the first predetermined threshold, the detection signal from the short-circuit current detection unit 10 is invalidated using that as a trigger. However, the present invention is not limited to this. For example, when the change amount dI / dt per unit time of the element current (collector current) detected by the element current detection means 7 reaches a second predetermined threshold value set in advance (see FIG. 2), As a trigger, the detection signal from the short-circuit current detection means 10 may be invalidated. Also in this case, in order to protect the above-described substrate element, the operation of the initial load detection with low power is shifted, or the output of the inverter 3 is limited so that the power of the heating coil 4 is lower than the set power.

1 整流回路、2 平滑回路、2a インダクタ、2b 平滑コンデンサ、3 インバータ、3a、3b スイッチング素子、3c スナバコンデンサ、4 加熱コイル、5 共振コンデンサ、6 入力電流検出手段、7 素子電流検出手段、8 短絡電流検出手段、9、9a 制御手段、10 短絡電流検出手段、11 シャント抵抗、12、13 抵抗、14 コンパレータ、20 鍋。   1 rectifier circuit, 2 smoothing circuit, 2a inductor, 2b smoothing capacitor, 3 inverter, 3a, 3b switching element, 3c snubber capacitor, 4 heating coil, 5 resonance capacitor, 6 input current detection means, 7 element current detection means, 8 short circuit Current detection means, 9, 9a control means, 10 short-circuit current detection means, 11 shunt resistance, 12, 13 resistance, 14 comparator, 20 pan.

Claims (4)

交流電力を直流電力に変換する直流生成回路と、
直列に接続された複数のスイッチング素子を有し、前記複数のスイッチング素子の駆動により前記直流生成回路の直流電流を高周波電流に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に接続され、共振回路を形成する加熱コイル及び共振コンデンサとを有する誘導加熱調理器において、
前記直流生成回路と前記インバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、前記複数のスイッチング素子のうちの一方に流れる電流を検出する素子電流検出手段と、
前記直流生成回路と前記インバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、前記複数のスイッチング素子が同時に短絡したときに流れる短絡電流を検出する短絡電流検出手段と、
前記素子電流検出手段で検出された電流値が予め設定された第1の所定閾値に達したときに、加熱コイルの電力が設定電力よりも低くなるように前記インバータの出力を制限し、前記短絡電流検出手段で検出された電流値が予め設定された第3の所定閾値に達したときに、前記インバータの出力を停止する制御手段と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
A direct current generating circuit for converting alternating current power into direct current power;
An inverter that has a plurality of switching elements connected in series, and that converts a direct current of the direct current generation circuit into a high-frequency current by driving the plurality of switching elements;
In an induction heating cooker having a heating coil and a resonance capacitor connected to the output terminal of the inverter and forming a resonance circuit,
An element current detecting means provided on a bus on the positive electrode side or the negative electrode side between the direct current generating circuit and the inverter, and detecting a current flowing in one of the plurality of switching elements;
A short-circuit current detection means for detecting a short-circuit current that is provided on a positive-side or negative-side bus between the DC generation circuit and the inverter, and that flows when the plurality of switching elements are simultaneously short-circuited;
When the current value detected by the element current detection means reaches a first predetermined threshold value set in advance, the output of the inverter is limited so that the power of the heating coil is lower than the set power, and the short circuit An induction heating cooker comprising: control means for stopping the output of the inverter when the current value detected by the current detection means reaches a preset third predetermined threshold value .
交流電力を直流電力に変換する直流生成回路と、
直列に接続された複数のスイッチング素子を有し、前記複数のスイッチング素子の駆動により前記直流生成回路の直流電流を高周波電流に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に接続され、共振回路を形成する加熱コイル及び共振コンデンサとを有する誘導加熱調理器において、
前記直流生成回路と前記インバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、前記複数のスイッチング素子のうちの一方に流れる電流を検出する素子電流検出手段と、
前記直流生成回路と前記インバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、前記複数のスイッチング素子が同時に短絡したときに流れる短絡電流を検出する短絡電流検出手段と、
前記素子電流検出手段で検出された電流値が予め設定された第1の所定閾値に達したときに、前記インバータの出力を低下するように制限する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記素子電流検出手段で検出された電流が前記第1の所定閾値に達したときに、前記短絡電流検出手段からの検出信号を受け付けないようにしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
A direct current generating circuit for converting alternating current power into direct current power;
An inverter that has a plurality of switching elements connected in series, and that converts a direct current of the direct current generation circuit into a high-frequency current by driving the plurality of switching elements;
In an induction heating cooker having a heating coil and a resonance capacitor connected to the output terminal of the inverter and forming a resonance circuit,
An element current detecting means provided on a bus on the positive electrode side or the negative electrode side between the direct current generating circuit and the inverter, and detecting a current flowing in one of the plurality of switching elements;
A short-circuit current detection means for detecting a short-circuit current that is provided on a positive-side or negative-side bus between the DC generation circuit and the inverter, and that flows when the plurality of switching elements are simultaneously short-circuited;
Control means for limiting the output of the inverter to decrease when the current value detected by the element current detection means reaches a first predetermined threshold value set in advance;
With
Wherein, when a current detected by the device current detection means reaches the first predetermined threshold value, you characterized in that it is not accepted the detection signal from the short-circuit current detecting means derivative Induction heating cooker.
交流電力を直流電力に変換する直流生成回路と、
直列に接続された複数のスイッチング素子を有し、前記複数のスイッチング素子の駆動により前記直流生成回路の直流電流を高周波電流に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に接続され、共振回路を形成する加熱コイル及び共振コンデンサとを有する誘導加熱調理器において、
前記直流生成回路と前記インバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、前記複数のスイッチング素子のうちの一方に流れる電流を検出する素子電流検出手段と、
前記直流生成回路と前記インバータとの間の正極側あるいは負極側の母線に設けられ、前記複数のスイッチング素子が同時に短絡したときに流れる短絡電流を検出する短絡電流検出手段と、
前記素子電流検出手段で検出される電流の単位時間当たりの変化量が予め設定された第2の所定閾値に達したときに、前記インバータの出力を低下するように制限する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記素子電流検出手段で検出された電流の単位時間当たりの変化量が前記第2の所定閾値に達したときに、前記短絡電流検出手段からの検出信号を受け付けないようにしたことを特徴とする誘導加熱調理器。
A direct current generating circuit for converting alternating current power into direct current power;
An inverter that has a plurality of switching elements connected in series, and that converts a direct current of the direct current generation circuit into a high-frequency current by driving the plurality of switching elements;
In an induction heating cooker having a heating coil and a resonance capacitor connected to the output terminal of the inverter and forming a resonance circuit,
An element current detecting means provided on a bus on the positive electrode side or the negative electrode side between the direct current generating circuit and the inverter, and detecting a current flowing in one of the plurality of switching elements;
A short-circuit current detection means for detecting a short-circuit current that is provided on a positive-side or negative-side bus between the DC generation circuit and the inverter, and that flows when the plurality of switching elements are simultaneously short-circuited;
Control means for limiting the output of the inverter to decrease when the amount of change per unit time of the current detected by the element current detection means reaches a preset second predetermined threshold;
With
The control means is configured not to accept a detection signal from the short-circuit current detection means when the amount of change per unit time of the current detected by the element current detection means reaches the second predetermined threshold value. induction cooker you wherein a.
前記制御手段は、前記短絡電流検出手段で検出された電流値が予め設定された第3の所定閾値に達したときに、前記インバータの出力を停止することを特徴とする請求項2又は3記載の誘導加熱調理器。 Wherein, when the current value detected by the short-circuit current detecting means reaches a third predetermined threshold value set in advance, according to claim 2 or 3, wherein the stopping the output of the inverter Induction heating cooker.
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