JP5906454B2 - 誘導加熱装置とその制御方法 - Google Patents
誘導加熱装置とその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5906454B2 JP5906454B2 JP2013549059A JP2013549059A JP5906454B2 JP 5906454 B2 JP5906454 B2 JP 5906454B2 JP 2013549059 A JP2013549059 A JP 2013549059A JP 2013549059 A JP2013549059 A JP 2013549059A JP 5906454 B2 JP5906454 B2 JP 5906454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- time
- power
- circuits
- oscillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 90
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims description 61
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 101
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 45
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
- H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
- H05B2213/07—Heating plates with temperature control means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
Description
本発明は、一般家庭やレストラン及びオフィス、あるいは工場などで使用され、複数個のインバータを有し、各インバータを個々に切り替えて排他的に駆動する制御機能を備えた誘導加熱装置とその制御方法に関する。
従来技術に係る誘導加熱装置について、誘導加熱調理器を例に図面を参照して説明する。
図6は、従来技術に係る誘導加熱調理器の回路構成を示すブロック図である。図6において、従来技術に係る誘導加熱調理器は、整流回路22と、平滑回路23と、加熱コイル24a,24bと、共振コンデンサ25a,25bと、スイッチング素子26a,26bと、発振回路27a,27bと、入力電流検知回路28と、電源電圧検知回路29と、マイクロコンピュータ30と、インバータ回路31a,31bとを備えて構成される。ここで、整流回路22は例えば商用電源である交流電源21からの電源を整流し、平滑回路23は整流後の出力を平滑して直流電源を得る。そして、インバータ回路31aは加熱コイル24aと共振コンデンサ25aとスイッチング素子26aとを備えて構成され、インバータ回路31bは加熱コイル24bと共振コンデンサ25bとスイッチング素子26bとを備えて構成される。発振回路27a,27bはそれぞれ、インバータ回路31a,31bの各スイッチング素子26a,26bを駆動する。そして、入力電流検知回路28は入力電流の値を検出し、電源電圧検知回路29は交流電源電圧を検出する。マイクロコンピュータ30は、入力電流検知回路28、電源電圧検知回路29により検知した値を入力して、インバータ回路31a,31bが発振するように制御する。
以上のように構成された誘導加熱調理器において、マイクロコンピュータ30は発振回路27a,27bの駆動を交互に行うように制御する。また、発振回路27aを制御している間に入力電流検知回路28により入力された電流値と電源電圧検知回路29により入力された電圧値からマイクロコンピュータ30で演算された電力値は、インバータ回路31aの電力補正などに利用される。同様に、発振回路27bを制御している間に入力電流検知回路28により入力された電流値と電源電圧検知回路29により入力された電圧値からマイクロコンピュータ30で演算された電力値は、インバータ回路31bの電力補正などに利用される(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来技術に係る構成では、インバータ回路31aを2kW、インバータ回路31bを1kWで発振回路27a,27bによって前述のように間欠的に、例えば半周期毎に交互に運転しようとすると、インバータ回路31aは、平均2kWの出力を得るために半周期で4kWの出力を出す必要がある。同様にインバータ回路31bは、平均1kWの出力を得るために半周期で2kWの出力を出す必要がある。このことは、発振回路27a,27bが半周期毎に交互に駆動する毎に誘導加熱調理器の入力電力が4kW、2kWと大きく変わることを意味している。住宅内でこのような装置を使用した場合、住宅内の商用交流電圧はこれに同期して変動し、例えば照明のちらつきなどが発生する恐れがあった。
本発明の目的は前記従来の課題を解決し、2つのインバータ回路の交互駆動によって発生する入力電力の変化を原因とした、照明機器のちらつき等のフリッカ現象を防止することができる誘導加熱装置とその制御方法を提供することにある。
前記従来の課題を解決するために、本発明に係る誘導加熱装置は、交流電源からの電源を整流する整流回路と、前記整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑回路と、加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子を含み、前記平滑回路の出力に並列に接続され、前記直流電源を高周波交流に変換する第1及び第2のインバータ回路と、前記整流回路又は前記平滑回路への入力電流を検知する入力電流検知回路と、前記第1及び第2のインバータ回路の各スイッチング素子に駆動信号を供給する第1及び第2の発振回路と、前記第1及び第2の発振回路の駆動を制御する制御手段と、前記第1及び第2のインバータ回路の各平均入力電力を設定する操作手段を備えた誘導加熱装置であって、前記制御手段は、前記第1及び第2の発振回路を交互に駆動させ、前記入力電流検知回路が検知する値が前記操作手段にてそれぞれ設定された平均入力電力となるように各入力電流値を所定のタイミング毎に増減させ、かつ、前記第1及び第2の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下とするように、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を可変して制御することにより、設定された平均入力電力の組合せにより定めた駆動時間比、周期時間、及び制御すべき入力電流で前記誘導加熱装置を動作させ、前記制御手段は、前記操作手段で前記第1又は前記第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合には、変更後の設定された平均入力電力の組合せで定めた駆動時間比及び周期時間に変更する前に、前記各第1及び第2のインバータ回路の入力電流値が平均入力電力を得るために必要な定めた値に到達するまでは、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を前記変更後の周期時間よりも短い所定の周期時間にて制御することを特徴とする。
上記構成によれば、2つのインバータ回路の交互駆動によって発生する定常的な電力変化量を制限すると共に、加熱火力設定の変更等により、目的の制御電流に到達するまでの過渡的な時間を短縮して、電力差が大きくなる状態や頻度を減じて制御することができるため、フリッカ現象(照明機器のちらつき等)の発生を防止、あるいは使用者が違和感を感じないレベルに改善することができる、高品質で使い勝手の良い誘導加熱装置を提供することができる。
本発明の第1の態様に係る誘導加熱装置は、交流電源からの電源を整流する整流回路と、前記整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑回路と、加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子を含み、前記平滑回路の出力に並列に接続され、前記直流電源を高周波交流に変換する第1及び第2のインバータ回路と、前記整流回路又は前記平滑回路への入力電流を検知する入力電流検知回路と、前記第1及び第2のインバータ回路の各スイッチング素子に駆動信号を供給する第1及び第2の発振回路と、前記第1及び第2の発振回路の駆動を制御する制御手段と、前記第1及び第2のインバータ回路の各平均入力電力を設定する操作手段を備えた誘導加熱装置であって、前記制御手段は、前記第1及び第2の発振回路を交互に駆動させ、前記入力電流検知回路が検知する値が前記操作手段にてそれぞれ設定された平均入力電力となるように各入力電流値を所定のタイミング毎に増減させ、かつ、前記第1及び第2の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下とするように、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を可変して制御することにより、設定された平均入力電力の組合せにより定めた駆動時間比、周期時間、及び制御すべき入力電流で前記誘導加熱装置を動作させ、前記制御手段は、前記操作手段で前記第1又は前記第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合には、変更後の設定された平均入力電力の組合せで定めた駆動時間比及び周期時間に変更する前に、前記各第1及び第2のインバータ回路の入力電流値が平均入力電力を得るために必要な定めた値に到達するまでは、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を前記変更後の周期時間よりも短い所定の周期時間にて制御することを特徴とする。
従って、前記操作手段にて第1又は第2のインバータ回路の一方だけを動作させる設定とした場合は、動作する側のインバータ回路を連続動作させて構成に含まれる加熱コイルに高周波交流電流を供給することにより、その加熱コイルから発生する交番磁界を被加熱体に印加して、その被加熱体に発生する渦電流にて被加熱体にジュール熱を発生させて、誘導加熱を行い、入力電流検知回路の出力、すなわち入力電流値に対応する値が所望の値になるように、スイッチング素子の駆動周期又は、駆動時間を増減させて、所望の入力電力(=交流電源電圧×入力電流)を得ることができる。このとき、スイッチング素子の駆動周期又は、駆動時間を増減させるタイミングは1制御時間単位、例えば交流電源の零点毎等とすることで、高速な処理能力を必要とせず、安価な制御回路で構成することができる。
前記操作手段により、第1及び第2のインバータ回路の両方を動作させる設定とした場合には、設定された各平均入力電力を得るべく定められた各インバータ回路の入力電流値、駆動時間比、周期時間に設定して、第1及び第2のインバータ回路を交互に駆動する。これにより、各インバータ回路の平均入力電力が各被加熱体に加えられることになり、各被加熱体を所望の平均入力電力で加熱することができる。この際、第1及び第2のインバータ回路の入力電流値の差が所望値以下となるので、交流電源側からみた時の消費電力変動を軽減した動作ができることによって、この交流電源に並列に接続された他の機器へ電圧変動の影響を低減し、特に電灯においてはフリッカによる照度のちらつきが生じ難くできる。
さらに、操作手段で一方のインバータ回路の平均入力電力の設定を変更した場合には、他方のインバータ回路の平均入力電力の設定とで定められた各インバータ回路の駆動時間比と周期時間及び制御すべき入力電流値を選定して、再び各インバータ回路の入力電流値の差が所定値となるように制御する。但し、この際、各インバータ回路の入力電流値が選定した入力電流値に到達して安定して入力電流値の差が所定値となるまでの間、選定された駆動時間比が1に対して0に近く小さいあるいは1に対して5程度以上大きいという場合には、各インバータ回路は1制御時間単位毎に入力電流値を増加あるいは減少させて行くが、駆動時間に大きく差がある場合は駆動時間が長い側のインバータ回路が選定した入力電流値に速く到達する一方、駆動時間が短い側のインバータ回路は選定した入力電流値に到達するのに時間がかかってしまう。この間に、各インバータ回路の入力電流値の差が所定値にならないために、入力電流値に大きな差が生じ、フリッカなどの悪影響が出てしまうと共に、目的とする平均入力電力となるのにも時間がかかり、制御性の悪化、調理器では、調理性能が悪化してしまう。
そこで、どちらかのインバータ回路の平均入力電力の設定が変更され、再び別の駆動時間比と周期時間及び制御すべき入力電流値での制御が開始した際に、各インバータ回路の制御すべき入力電流値に到達するまでは駆動時間比と周期時間は、例えば、駆動時間比を1、周期時間を2制御単位として、各インバータ回路の入力電流値が早急に選定した入力電流値に到達する。この後に、選定した駆動時間比と周期時間とに変更して、各インバータ回路の平均入力電力が設定したものとなるようにでき、フリッカの発生を低減すると共に、電力制御性の悪化を防ぐことができる。
また、本発明の第2の態様に係る誘導加熱装置は、特に、前記第1の態様において、被加熱体の温度と、前記第1又は第2のインバータ回路の周囲の温度とのうちの少なくとも一方を検知する温度検知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記操作手段で前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合に代えて、前記温度検知手段が検知した温度あるいは温度変化量に応じて、前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更する場合とすることを特徴とする。
従って、前記温度検知手段が検知した温度や温度勾配に応じて一方の平均入力電力を変更した場合でも、他方のインバータ回路の平均入力電力の設定とで定められた各インバータ回路の駆動時間比と周期時間及び制御すべき入力電流値を選定して、再び各インバータ回路の入力電流値の差が所定値となるように制御する。但し、この際、各インバータ回路の入力電流値が選定した入力電流値に到達して安定して入力電流値の差が所定値となるまでの間、選定された駆動時間比が1に対して0に近く小さいあるいは1に対して5程度以上大きいという場合には、各インバータ回路は1制御時間単位毎に入力電流値を増加あるいは減少させて行くが、駆動時間に大きく差がある場合は駆動時間が長い側のインバータ回路が選定した入力電流値に速く到達するが、駆動時間が短い側のインバータ回路は選定した入力電流値に到達するのに時間がかかってしまう。この間に、各インバータ回路の入力電流値の差が所定値にならないために、入力電流値に大きな差が生じ、フリッカなどの悪影響が出てしまうと共に、目的とする平均入力電力となるのにも時間が掛かり、制御性の悪化、調理器では、調理性能が悪化してしまう。
そこで、どちらかのインバータ回路の平均入力電力の設定が変更され、再び別の駆動時間比と周期時間及び制御すべき入力電流値での制御が開始した際に、各インバータ回路の制御すべき入力電流値に到達するまでは駆動時間比と周期時間は、例えば、駆動時間比を1、周期時間を2制御単位として、各インバータ回路の入力電流値が早急に選定した入力電流値に到達する。この後に、選定した駆動時間比と周期時間とに変更して、各インバータ回路の平均入力電力が設定したものとなるようにでき、フリッカの発生を低減すると共に、電力制御性の悪化を防ぐことができる。
さらに、本発明の第3の態様に係る誘導加熱装置は、特に、第1又は第2の態様において、前記制御手段は、平均入力電力の設定が変更されることで、動作すべき変更後の前記第1及び前記第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間において、駆動時間の長い側の前記第1又は第2の発振回路の駆動時間を短くすることで前記所定の周期時間となるように制御することを特徴とする。
従って、第1及び第2のインバータ回路の各入力電流値が選定した値に到達する時間の差を減少して、各入力電流値が所定値以上となる時間を短縮して、フリッカの発生を低減すると共に、電力制御性の悪化を防ぐことができる。
またさらに、本発明の第4の態様に係る誘導加熱装置は、特に、第1〜第3のいずれか1つの態様において、前記制御手段は、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動時間比を実質的に1に設定することにより、前記所定の周期時間となるように制御することを特徴とする。
従って、第1及び第2のインバータ回路の各入力電流値が選定した値に到達する時間の差を減少して、各入力電流値が所定値以上となる時間を短縮して、フリッカの発生を低減すると共に、電力制御性の悪化を防ぐことができる。
また、本発明の第5の態様に係る誘導加熱装置は、特に、第4の態様において、前記制御手段は、駆動時間が長い側の前記第1又は第2の発振回路の駆動時間を短い側の前記第2又は第1の発振回路の駆動時間と同等となるように設定することにより、前記所定の周期時間となるように制御することを特徴とする。
従って、第1及び第2のインバータ回路の各入力電流値が選定した値に到達した後に、駆動時間を変更するのは駆動時間が長い側だけで良く、より簡潔な制御アルゴリズムで実現できる。
さらに、本発明の第6の態様に係る誘導加熱装置は、特に、第1〜第5のいずれか1つの態様において、前記交流電源の零点を検知するゼロボルト検知回路をさらに備え、前記制御手段は、前記所定のタイミングを、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動切り替えを前記ゼロボルト検知回路からの出力信号のタイミングに一致するように制御することを特徴とする。
従って、交流電源、例えば商用周波の場合は、零点の周期は100Hzや120Hzであり、特に高速な処理能力を必要としないので、安価なマイクロコンピュータなどの制御回路で実現することができると共に、前記制御手段は、第1及び第2の発振回路の駆動切り替えを交流電源の零点近傍で制御することにより、第1及び第2の発振回路の駆動切り替え時に交流電源の瞬時値は低電圧であるため平滑コンデンサへの充電電圧が低く抑えられて、第1及び第2のインバータ回路の各初期動作時に発生する突入電流を低く抑えることができるため、その際の起動音や唸り音等の異音の発生を防止することが可能となる。
本発明の第7の態様に係る誘導加熱装置の制御方法は、加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子を含み、直流電源を高周波交流に変換する第1及び第2のインバータ回路と、前記整流回路又は前記平滑回路への入力電流を検知する入力電流検知回路と、前記第1及び前記第2のインバータ回路の各スイッチング素子に駆動信号を供給する第1及び第2の発振回路と、前記第1及び前記第2のインバータ回路の各平均入力電力を設定する操作手段を備え、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動を制御するための誘導加熱装置の制御方法であって、前記第1及び前記第2の発振回路を交互に駆動させ、前記入力電流検知回路が検知する値が前記操作手段にてそれぞれ設定された平均入力電力となるように各入力電流値を所定のタイミング毎に増減させ、かつ、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下とするように、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を可変して制御することにより、設定された平均入力電力の組合せにより定めた駆動時間比、周期時間、及び制御すべき入力電流で前記誘導加熱装置を動作させるステップと、前記操作手段で前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合には、変更後の設定された平均入力電力の組合せで定めた駆動時間比及び周期時間に変更する前に、前記各第1及び第2のインバータ回路の入力電流値が平均入力電力を得るために必要な定めた値に到達するまでは、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を前記変更後の周期時間よりも短い所定の周期時間にて制御するステップとを含むことを特徴とする。
従って、前記操作手段にて第1又は第2のインバータ回路の一方だけを動作させる設定とした場合は、動作する側のインバータ回路を連続動作させて構成に含まれる加熱コイルに高周波交流電流を供給することにより、その加熱コイルから発生する交番磁界を被加熱体に印加して、その被加熱体に発生する渦電流にて被加熱体にジュール熱を発生させて、誘導加熱を行い、入力電流検知回路の出力、すなわち入力電流値に対応する値が所望の値になるように、スイッチング素子の駆動周期又は、駆動時間を増減させて、所望の入力電力(=交流電源電圧×入力電流)を得ることができる。このとき、スイッチング素子の駆動周期又は、駆動時間を増減させるタイミングは1制御時間単位、例えば交流電源の零点毎等とすることで、高速な処理能力を必要とせず、安価な制御回路で構成することができる。
前記操作手段により、第1及び第2のインバータ回路の両方を動作させる設定とした場合には、設定された各平均入力電力を得るべく定められた各インバータ回路の入力電流値、駆動時間比、周期時間に設定して、第1及び第2のインバータ回路を交互に駆動する。これにより、各インバータ回路の平均入力電力が各被加熱体に加えられることになり、各被加熱体を所望の平均入力電力で加熱することができる。この際、第1及び第2のインバータ回路の入力電流値の差が所望値以下となるので、交流電源側からみた時の消費電力変動を軽減した動作ができることによって、この交流電源に並列に接続された他の機器へ電圧変動の影響を低減し、特に電灯においてはフリッカによる照度のちらつきが生じ難くできる。
さらに、操作手段で一方のインバータ回路の平均入力電力の設定を変更した場合には、他方のインバータ回路の平均入力電力の設定とで定められた各インバータ回路の駆動時間比と周期時間及び制御すべき入力電流値を選定して、再び各インバータ回路の入力電流値の差が所定値となるように制御する。但し、この際、各インバータ回路の入力電流値が選定した入力電流値に到達して安定して入力電流値の差が所定値となるまでの間、選定された駆動時間比が1に対して0に近く小さいあるいは1に対して5程度以上大きいという場合には、各インバータ回路は1制御時間単位毎に入力電流値を増加あるいは減少させて行くが、駆動時間に大きく差がある場合は駆動時間が長い側のインバータ回路が選定した入力電流値に速く到達する一方、駆動時間が短い側のインバータ回路は選定した入力電流値に到達するのに時間がかかってしまう。この間に、各インバータ回路の入力電流値の差が所定値にならないために、入力電流値に大きな差が生じ、フリッカなどの悪影響が出てしまうと共に、目的とする平均入力電力となるのにも時間がかかり、制御性の悪化、調理器では、調理性能が悪化してしまう。
そこで、どちらかのインバータ回路の平均入力電力の設定が変更され、再び別の駆動時間比と周期時間及び制御すべき入力電流値での制御が開始した際に、各インバータ回路の制御すべき入力電流値に到達するまでは駆動時間比と周期時間は、例えば、駆動時間比を1、周期時間を2制御単位として、各インバータ回路の入力電流値が早急に選定した入力電流値に到達する。この後に、選定した駆動時間比と周期時間とに変更して、各インバータ回路の平均入力電力が設定したものとなるようにでき、フリッカの発生を低減すると共に、電力制御性の悪化を防ぐことができる。
以下、本発明に係る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)
以下、本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置である誘導加熱調理器を例に取り上げ、図面を参照して説明する。図1は、上記誘導加熱調理器の構成を示すブロック図であり、図2は図1の2つの発振回路7a,7bの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
以下、本発明の実施の形態に係る誘導加熱装置である誘導加熱調理器を例に取り上げ、図面を参照して説明する。図1は、上記誘導加熱調理器の構成を示すブロック図であり、図2は図1の2つの発振回路7a,7bの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
図1において、本実施の形態に係る誘導加熱調理器は、例えば商用電源である交流電源1からの電源を整流するブリッジ接続されたダイオードから成る整流回路2と、チョークコイル3a及び平滑コンデンサ3bからなる平滑回路3と、平滑回路3の出力に並列に接続されかつ第1のスイッチング素子6a,6cと第1の共振コンデンサ5aと第1の加熱コイル4aを含む第1のインバータ回路11aと、平滑回路3の出力に並列に接続されかつ第2のスイッチング素子6b,6dと第2の共振コンデンサ5bと第2の加熱コイル4bを含む第2のインバータ回路11bとを備え、第1の加熱コイル4a又は第2の加熱コイル4bから高周波電流を供給することにより、第1の加熱コイル4a又は第2の加熱コイル4b上に載置した鍋等の被加熱体(図示せず)に高周波交番磁界を印加して誘導加熱を行う。
制御部10は、マイクロコンピュータを備え、第1のインバータ回路11a及び第2のインバータ回路11bの動作を制御するべく、それぞれ第1の発振回路7a及び第2の発振回路7bに動作信号を発生して出力し、第1の発振回路7a及び第2の発振回路7bは対応する各インバータ回路11a,11bに駆動パルスを出力して対応する第1のスイッチング素子6a,6c、又は第2のスイッチング素子6b,6dを駆動すると共に、その駆動時間比、あるいは駆動周波数を可変して第1の加熱コイル4a又は第2の加熱コイル4bへ供給する高周波電流を制御する。
入力電流検知回路8は、交流電源1から整流回路2への入力電流値を検知してその検知した入力電流値を制御部10に出力し、ゼロボルト検知回路9は交流電源1の正負電圧反転のタイミング(零点)を検知してその検知した正負電圧反転のタイミング(零点)を制御部10に出力する。操作部12はスイッチ等で構成され、使用者によって、機器動作の開始、停止や被加熱体への平均入力電力の設定を行うものである。温度検知部13は測定対象の近傍に載置され、この検知した温度値や温度勾配値は制御部10に入力されて、各インバータ回路11a,11bの平均入力電力の設定変更を行うものである。
また、図2において、図2(A)は交流電源1の電圧レベル、図2(B)はゼロボルト検知回路9の検出信号、図2(C)及び図2(D)はそれぞれ第1及び第2の発振回路7a,7bの動作状態、図2(E)及び図2(F)はそれぞれ第1及び第2のスイッチング素子6a,6bの駆動信号、(G)は誘導加熱調理器の入力電力をそれぞれ表している。
第1のスイッチング素子6a,6c及び第2のスイッチング素子6b,6dは、第1のインバータ回路11a及び第2のインバータ回路11bの設定平均入力電力に関わらず、所定のスイッチング周期、例えば20kHz以上の人間の耳には聞こえない高周波の周期で駆動している。第1及び第2のスイッチング素子6a,6bのオン時間は、前記スイッチング周期の半分の時間を最大オン時間になるよう制限している。また、第1及び第2のスイッチング素子6c、6dはそれぞれ第1及び第2のスイッチング素子6a,6bとは排他的に駆動するため、前記スイッチング周期の半分の時間を最小オン時間になるよう制限している。すなわち、第1のスイッチング素子6a,6c及び第2のスイッチング素子6b,6dのオン時間がそれぞれスイッチング周期の半分のときに最大出力電力を得る。
以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下その動作及び作用を説明する。
操作部12にて第1又は第2のインバータ回路11a,11bの一方だけを動作させる設定とした場合は、動作する側のインバータ回路を連続動作させて対応する第1又は第2の加熱コイル4a,4bに高周波交流電流を供給することにより、その第1又は第2の加熱コイル4a,4bから発生する交番磁界を被加熱体に印加して、その被加熱体に発生する渦電流にて被加熱体にジュール熱を発生させて、誘導加熱を行い、入力電流検知回路8の出力、すなわち入力電流値に対応する値が所望の値になるように、対応する第1のスイッチング素子6a,6c、又は第2のスイッチング素子6b,6dの駆動周期又は駆動時間を増減させて、所望の入力電力を得ることができる。つまり、力率がほぼ1の場合、入力電力=交流電源電圧×入力電流で定められるので、入力電流を制御することで、自ずと入力電力を制御することができる。このとき、対応するスイッチング素子の駆動周期又は駆動時間を増減させるタイミングは1制御時間単位、例えば交流電源の零点毎等とすることで、高速な処理能力を必要とせず、安価な制御回路で構成することができる。
操作部12により第1のインバータ回路11a及び第2のインバータ回路11bの加熱動作を選択すると、操作部12からの信号を受信した制御部10は、第1の発振回路7a及び第2の発振回路7bにそれぞれ制御信号の送信を開始して、第1のスイッチング素子6a,6c及び第2のスイッチング素子6b,6dの組をそれぞれ駆動させる。
制御部10による第1の発振回路7aの制御タイミングは、図2(C)に示すように、期間T1で動作するように制御する。第1のスイッチング素子6a,6cは、図2(E)に示すように、第1の発振回路7aの動作により期間T1で高周波のスイッチング周期で駆動する。また、第2の発振回路7bの制御タイミングは、図2(D)に示すように、期間T2で動作するように制御する。第2のスイッチング素子6b,6dは、図2(F)に示すように、第2の発振回路7bの動作により期間T2で高周波のスイッチング周期で駆動する。すなわち、第1及び第2の発振回路7a,7bはそれぞれ期間T1及びT2で間欠的にかつ所定の周期で交互に動作するため、第1のスイッチング素子6a,6c及び第2のスイッチング素子6b,6dも同様、それぞれ期間T1及びT2で間欠的にかつ所定の周期で交互に高周波のスイッチング周期で駆動する。
次に、制御部10による第1及び第2の発振回路7a,7bの動作の切り替えタイミングについて説明する。まず、ゼロボルト検知回路9は、図2(A)及び図2(B)に示すように、交流電源1の電圧レベルが正側でハイレベル信号を、負側でローレベル信号を検出し、かつハイレベルからローレベルへの立ち下がり及びローレベルからハイレベルへの立ち上がりエッジを電圧レベルが零点近傍でそれぞれ検出するため、検出信号は交流電源1の周期でのパルス信号となる。以下、当該パルス信号をZVP(ゼロボルトパルス)という。
制御部10は、ゼロボルト検知回路9の入力信号により交流電源1の電圧レベルの零点を検知して、第1及び第2の発振回路7a,7bの動作の切り替えを交流電源1の電圧レベルの零点近傍で行う。例えば、第1の発振回路7aから第2の発振回路7bに動作を切り替える場合には、ゼロボルト検知回路9が立ち上がりあるいは立ち下がりエッジを検出した時点で、まず動作中である第1の発振回路7aの動作を停止させて、その後に第2の発振回路7bの動作を開始させる。すなわち、第2の発振回路7bから第1の発振回路7aに動作を切り替える場合も同様である。また、前述のように第1及び第2の発振回路7a,7bの動作の切り替えは零点近傍で行うため、第1の発振回路7aの動作期間T1及び第2の発振回路7bの動作期間T2は、交流電源1の周期の半周期単位(半周期の整数倍)となる。図2(B)〜図2(D)に示すように、期間T1はZVPが3パルス、期間T2はZVPが2パルスであるため、第1及び第2の発振回路7a,7bは1周期が5ZVPとして交互に動作している。
第1及び第2の発振回路7a,7bが動作した場合の誘導加熱調理器の入力電力は、図2(G)に示すように、期間T1では第1のインバータ回路11aが入力電力P1で動作して、期間T2では第2のインバータ回路11bが入力電力P2で動作するため、第1及び第2の発振回路7a,7bが交互に動作する毎に誘導加熱調理器の入力電力はP1及びP2で変動している。第1のインバータ回路11aは周期5ZVP中の3ZVPで動作する間欠動作であるため、入力電力P1の3/5倍の平均入力電力を得る。また、第2のインバータ回路11bは周期5ZVP中の2ZVPで動作する間欠動作であるため、入力電力P2の2/5倍の平均入力電力を得ることとなる。
次に、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの設定平均入力電力が共に1kWが選択されているときについて、図3及び図4を参照して説明する。図3は図1の2つの発振回路7a,7bを1周期が5ZVPとして交互に駆動した場合の各スイッチング素子(6a,6c;6b,6d)の動作と入力電力を示すタイミングチャートであり、図4は図1の2つの発振回路7a,7bを1周期が6ZVPとして交互に駆動した場合の各スイッチング素子(6a,6c;6b,6d)の動作と入力電力を示すタイミングチャートである。
図3において、図3(A)は交流電源1の電圧レベル、図3(B)はゼロボルト検知回路9の検出信号、図3(C)及び図3(D)はそれぞれ第1及び第2の発振回路7a,7bの動作状態、図3(E)は誘導加熱調理器の入力電力を表し、交流電源1の電圧は200V、周波数は50Hzの場合を示している。また、図4も図3と同様であり、図4(A)は交流電源1の電圧レベル、図4(B)はゼロボルト検知回路9の検出信号、図4(C)及び図4(D)はそれぞれ第1及び第2の発振回路7a,7bの動作状態、図4(E)は誘導加熱調理器の入力電力を表し、交流電源1の電圧は200V、周波数は50Hzの場合を示している。
図3及び図4に示すように、第1及び第2の発振回路7a,7bはそれぞれ期間T1及びT2で間欠的にかつ所定の周期で交互に動作するが、当該周期は、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの各設定電力P1,P2に関わらず5ZVPあるいは6ZVPのいずれかで動作するように制御部10により制御されている。また、期間T1及びT2は、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの各設定電力P1,P2により変更されて制御されている。
周期の選定は、1周期の時間は、調理器として使用者に火力感有無による違和感が生じ難い、例えば本実施の形態では300ミリ秒以下として、かつ第1及び第2の発振回路7a,7bの1分間当たりの動作の切り替え回数が400回以上となるように決定している。交流電源1の周波数は、本実施の形態では商用周波であるので50Hzあるいは60Hzのいずれかであり、半周期は50Hzが10ミリ秒、60Hzが8.3ミリ秒と異なる。よって、周期5ZVPは50Hzが50ミリ秒、60Hzが42ミリ秒となり、周期6ZVPは50Hzが60ミリ秒、60Hzが50ミリ秒となるため、条件を満たしている。第1及び第2の発振回路7a,7bの1分間当たりの動作の切り替え回数についても同様に、1周期当たり2回の切り替えが発生するため、周期5ZVPは50Hzが2400回、60Hzが2880回となり、周期6ZVPは50Hzが2000回、60Hzが2400回となるため、条件を満たしている。なお、周期は5ZVP及び6ZVPに限定されるものではなく、前述に示した条件を満たしていればいずれに設定しても良い。1周期の時間は300ミリ秒以下とするため、交流電源1が50Hzであれば最大30ZVPまで、60Hzであれば最大36ZVPまでで任意に可能である。
本実施の形態において、期間T1及びT2は以下のように決定する。第1の発振回路7aの動作期間T1は、(周期)×(第1のインバータ回路11aの設定電力P1)/(第1及び第2のインバータ回路11a,11bの合計電力(P1+P2))により計算する。期間T1及びT2は交流電源1の半周期を最小単位として制御するため、計算結果が割り切れない場合には小数点以下第1位の四捨五入により整数化する。第2の発振回路7bの動作期間T2は、(周期)−(期間T1)により算出し、その結果を動作に反映する。
以上の構成により、まず、第1及び第2の発振回路7a,7bが周期5ZVPで交互に動作する場合について、図3を用いて説明する。第1及び第2のインバータ回路11a,11bの設定電力P1,P2は共に1kWが選択されて合計電力は2kWとなるため、第1及び第2の発振回路7a,7b各動作期間T1、T2は、T1=3ZVP、T2=2ZVPと計算される。第1のインバータ回路11aは周期5ZVP中の3ZVPで動作する間欠動作であり、平均入力電力1kWを得るために設定電力の5/3倍の入力電力が必要であるため、期間T1では入力電力1.7kWで動作する必要がある。また、第2のインバータ回路11bは周期5ZVP中の2ZVPで動作する間欠動作であり、平均入力電力1kWを得るために設定電力の5/2倍の入力電力が必要であるため、期間T2で入力電力2.5kWで動作する必要がある。よって、図3(E)に示すように、周期5ZVPでは第1及び第2の発振回路7a,7bが交互に動作する毎に誘導加熱調理器の入力電力は1.7kW及び2.5kWで変動することになる。
次に、第1及び第2の発振回路7a,7bが周期6ZVPで交互に動作する場合について、図4を用いて説明する。第1及び第2の発振回路7a,7b各動作期間T1、T2は、T1=3ZVP、T2=3ZVPと計算される。第1のインバータ回路11aは周期6ZVP中の3ZVPで動作する間欠動作であり、平均入力電力1kWを得るために設定電力の6/3倍の入力電力が必要であるため、期間T1では入力電力2kWで動作する必要がある。第2のインバータ回路11bも同様、周期6ZVP中の3ZVPで動作する間欠動作であるため、期間T2で入力電力2kWで動作する必要がある。よって、図4(E)に示すように、周期6ZVPでは第1及び第2の発振回路7a,7bが交互に動作する場合にも誘導加熱調理器の入力電力は2kWで一定となる。
制御部10は、周期を5ZVP及び6ZVPのどちらで動作するかを、第1及び第2の発振回路7a,7bが交互に動作する毎に発生する電力変動量が規定値以下であるか否かにより選択する。
本実施の形態では、この電力変動量の規定値を400Wとしており、第1及び第2の発振回路7a,7bが周期5ZVPで交互に動作する場合は誘導加熱調理器の入力電力は1.7kW及び2.5kWで変動するため(図3(E))、電力変動量は800Wとなり、また、周期6ZVPでは入力電力は2kWで一定となるため(図4(E))、電力変動量は0となる。これらを前述の規定値400Wと比較すると、周期5ZVPでは規定値を超えた電力変動で動作して、周期6ZVPでは規定値以下で動作することとなる。制御部10は、規定値以下で動作する周期6ZVPでの第1及び第2の発振回路7a,7bの交互動作を是として、規定値以上で動作する周期5ZVPでの動作を非とする判定を行う。
なお、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの設定電力P1,P2によっては周期5ZVP及び6ZVP共に電力変動量が規定値以下となる場合があるが、このときはどちらで動作しても問題がないため、本発明の実施の形態では電力変動量が小さい方の周期により動作するものとしている。
また、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの設定電力P1,P2の全ての組み合わせで、周期5ZVP及び6ZVPのいずれかでも、電力変動量が規定値以上となってしまう場合には、本実施の形態では周期30ZVPでの動作を指定できるようにして、さらにきめ細かい電力設定ができるようにしている。
第1又は第2のインバータ回路11a,11bの少なくとも一方が必要とする入力電力に到達しない場合、例えば第1のスイッチング素子6a,6c又は第2のスイッチング素子6b,6dの駆動周波数の下限(本実施の形態では、可聴域20kHzに設定)に先に到達した時や、スイッチング素子や共振コンデンサ等のインバータ回路を構成する電子部品の電気的責務を破壊レベルから保護する保護動作(共振電圧制限等)により、入力電力に制限をかけた場合が当てはまるが、このときは、この入力電力に制限がかかった側のインバータ回路の出力可能な入力電力を基準にして、規定値以内となるように他方のインバータ回路の入力電力をも制限をかけてフリッカ発生を抑制している。
さらに、操作部12で両方のインバータ回路の平均入力電力の設定を変更した場合、例えば、第1のインバータ回路11aの平均入力電力が「400W設定」、第2のインバータ回路11bの平均入力電力が「2000W設定」、駆動時間比1:5、周期時間6ZVPで動作している状態から、第1のインバータ回路11aの平均入力電力が「700W設定」、第2のインバータ回路11bの平均入力電力が「700W設定」に設定を変更した時は図5に示すように、設定変更前は第1のインバータ回路11aの入力電力約2300W、第2のインバータ回路11bの入力電力約2400Wとなるように制御しているので、その電力差は約100Wとなり、規定値400W以下にできている。この状態から設定変更を行うと、変更後は、第1のインバータ回路11aの入力電力約1400W、第2のインバータ回路11bの入力電力約1400W、駆動時間比3:3、周期時間6ZVPとすることで、変更後の各インバータ回路の平均入力電力を共に700Wとして動作させることができる。
しかし、本実施の形態では、まず、駆動時間比を1:1、周期時間2ZVPとして、第1のインバータ回路11aの駆動時間を1ZVPのままで、第2のインバータ回路11bの駆動時間を5ZVPから1ZVPに変更して、各インバータ回路の入力電力が約1400Wとなるように各スイッチング素子の駆動時間あるいは駆動周波数を変化させて、変更前の各インバータ回路の入力電力から減じて行く、例えば、本実施の形態では動作している間(2ZVPの内の1ZVP間)に100W毎に減少させる動作をしている。この動作によると、図5(F)、図5(G)及び図5(H)に示すように第1のインバータ回路11aは9周期目(17ZVP後)、第2のインバータ回路11bは10周期目(20ZVP後)にそれぞれ約1400Wに到達する。そして両方のインバータ回路の入力電力が目標に到達したので、変更後に動作すべき駆動時間比3:3、周期時間6ZVPとすることで、第1のインバータ回路11a及び第2のインバータ回路11bの各平均入力電力が約700Wとして各被加熱体を加熱することができる。この場合設定変更から20ZVP=200msで変更後の設定にすることができ、かつ、その際の第1及び第2のインバータ回路11a,11bの切り替え時の電力変動は最大でも200Wにできる。
ところが、上記変更時の制御を実施しない場合、変更前の駆動時間比、周期時間を各々維持したままの1:5、6ZVPで同様の変更を行うと、図5(C)、図5(D)及び図5(E)に示すように、第1のインバータ回路11aは9周期目(49ZVP後)、第2のインバータ回路11bは2周期目(12ZVP後)にそれぞれ約1400Wに到達する。この場合、設定変更から49ZVP=490ms必要となり、かつ、その際の第1及び第2のインバータ回路11a,11bの切り替え時の電力変動は最大600W発生することになる。これは変更前の駆動時間比が一方が1でかつ周期時間が長くなれば長くなるほど変更後の動作にできる時間が延びて必要な平均入力電力になるのに時間がかかることによる調理性能の劣化となると共に、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの切り替え時の電力変動が大きい状態が長く続いてしまうということになり、この間にフリッカが発生してしまうことに繋がる。この対策として、設定の変更がなされて、まず、変更後の駆動時間比、周期時間にした後に、各インバータ回路の入力電力を減じる動作とすれば改善できるが、逆に第1のインバータ回路11aの平均入力電力が「700W設定」、第2のインバータ回路11bの平均入力電力が「700W設定」である設定から、第1のインバータ回路11aの平均入力電力が「400W設定」、第2のインバータ回路11bの平均入力電力が「2000W設定」である設定にした場合には駆動時間比を先に変更してしまうと、同様の不具合が発生する。
それ故、上述した設定が変更されたら、駆動時間比を駆動時間の短い側に合わせ1:1、周期時間2ZVPとして、各インバータ回路が略均等な時間で各入力電力を増減できるようにして、変更後の入力電力に速く到達させ、その間の切り替え時の電力変動を低減し、フリッカ発生を抑制している。なお、このとき、周期時間は短い方が有利となるため、駆動時間比を駆動時間の短い側に合わせるのではなく、必ず1ZVP:1ZVPとしても良い。
また、本実施の形態では、温度検知部13を第1のインバータ回路11a又は第2のインバータ回路11bの近傍に載置し、インバータ回路近傍の雰囲気の温度を検知しており、この温度が約90℃を超えると、平均入力電力を減じ、約85℃を下回ると平均入力電力を戻す動作を行う。この場合も操作部12にて平均入力電力の設定を変更した時と同様の動作を行い、駆動時間比を駆動時間の短い側に合わせ1:1、周期時間2ZVPとして、各インバータ回路が均等な時間で各入力電力を増減できるようにして、変更後の入力電力に速く到達させ、その間の切り替え時の電力変動を低減し、フリッカ発生を抑制している。
なお、駆動時間比は必ずしも実質的に1にする必要は無く、本発明の効果が得られる範疇で前後しても良い。
以上のように、本実施の形態において、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの交互駆動によって発生する安定動作時、並びに平均入力電力の設定変更直後の過渡動作時の電力変化量を制限して制御することができ、照明機器のちらつき等のフリッカ発生を防止、あるいは使用者が違和感を感じないレベルに改善することが可能となる。
また、ゼロボルト検知回路9の出力により、制御部10は、第1及び第2の発振回路7a,7bの駆動切り替えを交流電源1の電圧レベルの零点近傍で制御することができるため、第1及び第2の発振回路7a,7bの駆動切り替え時に交流電源1の瞬時値は低電圧である、特に平滑コンデンサ3bの静電容量が数十μF程度であれば、実質的にほぼ全波整流電圧波形となるため、零点近傍では平滑コンデンサ3bへの充電電圧が低く抑えられて、第1及び第2のインバータ回路11a,11bの各初期動作時に発生する突入電流を低く抑えることができ、その際の起動音や唸り音等の異音の発生を防止できると共に、制御の変更タイミングを比較的低速なmsオーダーとして高速処理を必要とせず、安価な低速動作のマイクロコンピュータ等で実現でき、機器のコストアップを抑制することが可能となる。
以上の実施の形態については、誘導加熱調理器について説明しているが、本発明はこれに限らず、誘導加熱炊飯器等の誘導加熱装置にも適用することができる。
以上詳述したように、本発明に係る誘導加熱装置は、2つのインバータ回路の交互駆動により発生する電力変化を原因とした照明機器のちらつき等のフリッカを防止することができるため、一般家庭用あるいは業務用に係わらず、交互駆動により動作する誘導加熱調理器や誘導加熱炊飯器等に提供できる。
1…交流電源、
2…整流回路、
3…平滑回路、
3a…チョークコイル、
3b…平滑コンデンサ、
4a…第1の加熱コイル、
4b…第2の加熱コイル、
5a…第1の共振コンデンサ、
5b…第2の共振コンデンサ、
6a,6c…第1のスイッチング素子、
6b,6d…第2のスイッチング素子、
7a…第1の発振回路、
7b…第2の発振回路、
8…入力電流検知回路、
9…ゼロボルト検知回路、
10…制御部、
11a…第1のインバータ回路、
11b…第2のインバータ回路、
12…操作部、
13…温度検知部。
2…整流回路、
3…平滑回路、
3a…チョークコイル、
3b…平滑コンデンサ、
4a…第1の加熱コイル、
4b…第2の加熱コイル、
5a…第1の共振コンデンサ、
5b…第2の共振コンデンサ、
6a,6c…第1のスイッチング素子、
6b,6d…第2のスイッチング素子、
7a…第1の発振回路、
7b…第2の発振回路、
8…入力電流検知回路、
9…ゼロボルト検知回路、
10…制御部、
11a…第1のインバータ回路、
11b…第2のインバータ回路、
12…操作部、
13…温度検知部。
Claims (7)
- 交流電源からの電源を整流する整流回路と、
前記整流後の出力を平滑して直流電源を得る平滑回路と、
加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子を含み、前記平滑回路の出力に並列に接続され、前記直流電源を高周波交流に変換する第1及び第2のインバータ回路と、
前記整流回路又は前記平滑回路への入力電流を検知する入力電流検知回路と、
前記第1及び第2のインバータ回路の各スイッチング素子に駆動信号を供給する第1及び第2の発振回路と、
前記第1及び第2の発振回路の駆動を制御する制御手段と、
前記第1及び第2のインバータ回路の各平均入力電力を設定する操作手段を備えた誘導加熱装置であって、
前記制御手段は、前記第1及び第2の発振回路を交互に駆動させ、前記入力電流検知回路が検知する値が前記操作手段にてそれぞれ設定された平均入力電力となるように各入力電流値を所定のタイミング毎に増減させ、かつ、前記第1及び第2の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下とするように、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を可変して制御することにより、設定された平均入力電力の組合せにより定めた駆動時間比、周期時間、及び制御すべき入力電流で前記誘導加熱装置を動作させ、
前記制御手段は、前記操作手段で前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合には、変更後の設定された平均入力電力の組合せで定めた駆動時間比及び周期時間に変更する前に、前記各第1及び前記第2のインバータ回路の入力電流値が平均入力電力を得るために必要な定めた値に到達するまでは、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を前記変更後の周期時間よりも短い所定の周期時間にて制御することを特徴とする誘導加熱装置。 - 被加熱体の温度と、前記第1又は第2のインバータ回路の周囲の温度とのうちの少なくとも一方を検知する温度検知手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記操作手段で前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合に代えて、前記温度検知手段が検知した温度あるいは温度変化量に応じて、前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更する場合とすることを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱装置。 - 前記制御手段は、平均入力電力の設定が変更されることで、動作すべき変更後の前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間において、駆動時間の長い側の前記第1又は第2の発振回路の駆動時間を短くすることで前記所定の周期時間となるように制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の誘導加熱装置。
- 前記制御手段は、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比を実質的に1に設定することにより、前記所定の周期時間となるように制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の誘導加熱装置。
- 前記制御手段は、駆動時間が長い側の前記第1又は第2の発振回路の駆動時間を短い側の前記第2又は第1の発振回路の駆動時間と同等となるように設定することにより、前記所定の周期時間となるように制御することを特徴とする請求項4に記載の誘導加熱装置。
- 前記交流電源の零点を検知するゼロボルト検知回路をさらに備え、
前記制御手段は、前記所定のタイミングを、前記第1及び第2の発振回路の駆動切り替えを前記ゼロボルト検知回路からの出力信号のタイミングに一致するように制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の誘導加熱装置。 - 加熱コイル、共振コンデンサ及びスイッチング素子を含み、直流電源を高周波交流に変換する第1及び第2のインバータ回路と、
整流回路又は平滑回路への入力電流を検知する入力電流検知回路と、
前記第1及び第2のインバータ回路の各スイッチング素子に駆動信号を供給する第1及び第2の発振回路と、
前記第1及び第2のインバータ回路の各平均入力電力を設定する操作手段を備え、前記第1及び前記第2の発振回路の駆動を制御するための誘導加熱装置の制御方法であって、
前記第1及び第2の発振回路を交互に駆動させ、前記入力電流検知回路が検知する値が前記操作手段にてそれぞれ設定された平均入力電力となるように各入力電流値を所定のタイミング毎に増減させ、かつ、前記第1及び第2の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以下とするように、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を可変して制御することにより、設定された平均入力電力の組合せにより定めた駆動時間比、周期時間、及び制御すべき入力電流で前記誘導加熱装置を動作させるステップと、
前記操作手段で前記第1又は第2のインバータ回路の少なくとも一方の平均入力電力の設定を変更した場合には、変更後の設定された平均入力電力の組合せで定めた駆動時間比及び周期時間に変更する前に、前記各第1及び第2のインバータ回路の入力電流値が平均入力電力を得るために必要な定めた値に到達するまでは、前記第1及び第2の発振回路の駆動時間比及び周期時間を前記変更後の周期時間よりも短い所定の周期時間にて制御するステップとを含むことを特徴とする誘導加熱装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013549059A JP5906454B2 (ja) | 2011-12-16 | 2012-08-02 | 誘導加熱装置とその制御方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011275398 | 2011-12-16 | ||
JP2011275398 | 2011-12-16 | ||
PCT/JP2012/004928 WO2013088595A1 (ja) | 2011-12-16 | 2012-08-02 | 誘導加熱装置とその制御方法 |
JP2013549059A JP5906454B2 (ja) | 2011-12-16 | 2012-08-02 | 誘導加熱装置とその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2013088595A1 JPWO2013088595A1 (ja) | 2015-04-27 |
JP5906454B2 true JP5906454B2 (ja) | 2016-04-20 |
Family
ID=48612079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013549059A Active JP5906454B2 (ja) | 2011-12-16 | 2012-08-02 | 誘導加熱装置とその制御方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5906454B2 (ja) |
WO (1) | WO2013088595A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108966391B (zh) * | 2017-05-18 | 2022-04-05 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热系统中igbt的驱动控制电路和电磁加热系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4045138B2 (ja) * | 2002-07-19 | 2008-02-13 | 日立アプライアンス株式会社 | 誘導加熱調理器 |
JP2004235032A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱調理器 |
JP2011103225A (ja) * | 2009-11-11 | 2011-05-26 | Panasonic Corp | 誘導加熱装置 |
-
2012
- 2012-08-02 JP JP2013549059A patent/JP5906454B2/ja active Active
- 2012-08-02 WO PCT/JP2012/004928 patent/WO2013088595A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013088595A1 (ja) | 2013-06-20 |
JPWO2013088595A1 (ja) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5909674B2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
JP5938718B2 (ja) | 誘導加熱調理器とその制御方法 | |
WO2013061595A1 (ja) | 誘導加熱装置 | |
JP5909675B2 (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP2011103225A (ja) | 誘導加熱装置 | |
JP2009295392A (ja) | 電磁誘導加熱装置 | |
CA2828390C (en) | Induction heating device | |
JP5402663B2 (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP5906454B2 (ja) | 誘導加熱装置とその制御方法 | |
WO2013061493A1 (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP5906441B2 (ja) | 誘導加熱装置 | |
KR20170115707A (ko) | 복수 워킹코일 동작시 주파수 제어와 듀티 제어를 병행하는 전기 레인지 | |
JP4799523B2 (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP4494316B2 (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP2005176485A (ja) | 誘導加熱用電源装置 | |
JP2020092757A (ja) | 炊飯器 | |
JP2022089233A (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP5870247B2 (ja) | 炊飯器 | |
JP2012043634A (ja) | 誘導加熱調理器 | |
JP2019040785A (ja) | 調理器用の誘導加熱装置 | |
CN111246611A (zh) | 一种电磁加热烹饪器具 | |
JP2019027708A (ja) | 電気湯沸器 | |
JP2006292994A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011160558A (ja) | 直流電源装置 | |
JP2018116793A (ja) | ジャー炊飯器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150304 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160112 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5906454 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |