JP7400096B2 - 加熱回路及び調理器具 - Google Patents
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Description
Claims (27)
- 被加熱対象を共振加熱するための加熱コイルを含む加熱ユニットと、
測定コイルであって、前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導するように、前記加熱コイルに近づいて設置される第1測定サブコイルと、前記加熱コイルと相互誘導し且つ前記被加熱対象と相互誘導しない第2測定サブコイルと、を含み、前記第1測定サブコイル及び前記第2測定サブコイルの1対の同一名の端が互いに接続され、前記第1測定サブコイル及び前記第2測定サブコイルの別の1対の同一名の端は前記測定コイルの出力端として測定信号を出力する測定コイルと、を含み、
ここで、前記測定信号は、測定によって収集される前記加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて前記被加熱対象の温度を特定するために用いられる、
ことを特徴とする加熱回路。 - 前記測定コイルは、前記被加熱対象が前記加熱ユニットに載置されていないとき2つの前記出力端の間の電圧差が所定の値にされることで、補正が完了する、
ことを特徴とする請求項1に記載の加熱回路。 - 前記第1測定サブコイルは、前記第1測定サブコイルがなす面と前記加熱コイルがなす面とが所定の角度をなすように前記加熱コイルのディスク面の上に載置され、前記所定の角度は0~45度の範囲内に位置する、
ことを特徴とする請求項2に記載の加熱回路。 - 前記所定の角度は0度であり、前記第1測定サブコイルは前記加熱コイルのディスク面の上に平行に載置される、
ことを特徴とする請求項3に記載の加熱回路。 - 前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集するための収集ユニットをさらに含み、
ここで、前記収集ユニットは、
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する収集コイルか、又は、
一端が前記加熱ユニットの共振ループに結合され、他端が接地されて、前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する抵抗サンプリング回路を含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の加熱回路。 - 前記測定コイルの前記出力端及び前記収集ユニットの出力端に接続されて、前記測定信号及び前記共振電気パラメータを収集し、前記測定信号及び前記共振電気パラメータに基づいて、前記被加熱対象の熱抵抗パラメータを特定し、かつ、前記熱抵抗パラメータに基づいて、前記被加熱対象の温度を特定する処理回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項5に記載の加熱回路。 - 前記測定コイルによって出力される前記測定信号は、測定電圧を含み、前記収集ユニットが収集して出力する前記共振電気パラメータは、前記加熱コイルを流れる共振電流に対応する共振収集電圧を含み、
前記処理回路は、前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して両者間の位相差を取得し、前記被加熱対象の前記熱抵抗パラメータを特定する、
ことを特徴とする請求項6に記載の加熱回路。 - 前記処理回路が前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する方式は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との比を取得し、前記比を処理して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との波形を比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
コンパレータで前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する、
ことを特徴とする請求項7に記載の加熱回路。 - 前記加熱ユニットは、さらに、前記加熱コイルと直列又は並列に接続されて前記加熱ユニットの共振ループを構成する共振コンデンサを含み、
前記加熱回路は、さらに、
交流電力を直流電力に整流するための整流ユニットと、
前記整流ユニットに接続されて直流電気エネルギーを蓄積するエネルギー貯蔵コンデンサと、
前記エネルギー貯蔵コンデンサに接続されて直流補充電気エネルギーを導入する直流補充ユニットと、
前記加熱ユニットの前記共振ループに接続され、発振周波数信号を受信することにより、蓄積されている前記直流電気エネルギー及び前記直流補充電気エネルギーに駆動されて、前記加熱ユニットに共振周波数で共振加熱を行わせるインバータユニットと、を含み、
ここで、前記インバータユニットは、ハーフブリッジ共振モジュール又は単管共振モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の加熱回路。 - 測温回路をさらに含み、前記測温回路は、測温ユニットと、トリガユニットと、処理ユニットと、を含み、
前記測温ユニットは、入力端が給電電源及び励起電源に接続されて給電信号及び励起信号を入力するために用いられ、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記励起信号に励起されて測温信号を生成し、ここで、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記給電信号はゼロクロス範囲内にあり、前記ゼロクロス範囲は、ゼロクロス点を中心とし、
前記トリガユニットは、入力端が前記給電電源及び/又は前記励起電源に接続されて前記給電信号及び/又は前記励起信号を入力するために用いられ、前記給電信号及び/又は前記励起信号に基づいてトリガ信号を生成し、
前記処理ユニットは、入力端が前記トリガユニットの出力端に接続され、前記トリガ信号に応じて前記測温信号の収集の開始時刻を決定し、前記開始時刻は前記ゼロクロス点に対応する、
ことを特徴とする請求項1に記載の加熱回路。 - 前記トリガユニットは、前記給電電源と前記処理ユニットとの間に接続されて前記給電信号を入力するためのゼロクロス回路を含み、前記ゼロクロス回路はダブルエッジ割り込みコンパレータを含み、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータによって出力されるゼロクロス信号を前記トリガ信号とし、前記ゼロクロス信号は方形波信号であり、
前記処理ユニットの入力端は、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータの出力端に接続されて、前記ゼロクロス信号のうち、前の方形波の立ち下がりエッジの割り込み時刻及びその次の方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を収集し、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻及び前記立ち下がりエッジの割り込み時刻に基づいて前記開始時刻を決定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の加熱回路。 - 前記処理ユニットは、立ち上がりエッジの割り込み時刻と立ち下がりエッジの割り込み時刻との間の中間時刻をゼロクロス点の時刻とし、前記ゼロクロス点の時刻を第1時間だけ遅延させた時刻を前記開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項11に記載の加熱回路。 - 前記トリガユニットはコンパレータを含み、前記コンパレータの第1入力端が励起電源に接続されて、励起信号を入力するために用いられ、第2入力端が閾値電源に接続されて、前記励起閾値を入力するために用いられ、出力端が前記処理ユニットの入力端に接続されて、比較信号を前記トリガ信号として出力し、前記比較信号は方形波信号であり、ここで、方形波は、前記励起信号が前記励起閾値よりも小さいことを示し、
前記処理ユニットは、前記比較信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項10に記載の加熱回路。 - 前記トリガユニットはトランジスタを含み、前記トランジスタのベース電極が前記給電電源に接続されて、前記給電信号を入力し、エミッタ電極が前記励起電源に接続されて、励起信号を入力し、コレクタ電極が前記処理ユニットの入力端に接続されて、前記トリガ信号を出力し、前記トリガ信号は方形波信号であり、ここで、方形波は、前記給電信号が前記励起信号よりも小さいことを示し、
前記処理ユニットは、前記トリガ信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項10に記載の加熱回路。 - 前記処理ユニットは、さらに、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻を第2時間だけ遅延させた時刻を前記開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項14に記載の加熱回路。 - 前記処理ユニットは、前記測温信号の収集の終了時刻を、前記開始時刻を第3時間だけ遅延させた時刻に決定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の加熱回路。 - 前記第3時間は10us~2msである、
ことを特徴とする請求項16に記載の加熱回路。 - 前記励起信号は5V~50Vである、
ことを特徴とする請求項10に記載の加熱回路。 - 前記加熱回路の前記測定コイル又はサンプリングコイルの出力端に接続されて、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルによって出力される被処理信号を処理するための信号処理回路をさらに含み、ここで、前記信号処理回路は、
前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続されて、前記被処理信号の負の電圧を順方向にバイアスさせることにより、振幅値が正である完全な波形を有するバイアス信号を取得するバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続されて、前記バイアス信号の高圧部分をクランプすることにより、クランプ信号を取得するクランプ回路と、
前記クランプ回路に接続されて、前記クランプ信号を増幅した後に出力することにより、処理後の出力信号を取得する増幅回路と、を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の加熱回路。 - 前記クランプ回路と後段回路との間に接続され、前記クランプ回路と前記後段回路との間にハイインピーダンス状態を形成し、それにより、前記後段回路が前記クランプ回路によって出力される前記クランプ信号に影響を与えることを回避する電圧フォロア回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19に記載の加熱回路。 - 前記増幅回路と前段回路との間に接続され、前記増幅回路に入力される前の前記クランプ信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19に記載の加熱回路。 - 前記被処理信号が前記サンプリングコイルによって出力されるサンプリング信号である場合、前記信号処理回路は、さらに、
前記サンプリングコイルの出力端と前記バイアス回路との間の第1ノードに接続され、前記サンプリングコイルによって出力される共振電流を前記第1ノードにおける共振サンプリング電圧に変換して、前記バイアス回路で処理される前記被処理信号とする、負荷抵抗を含む、
ことを特徴とする請求項19に記載の加熱回路。 - 前記バイアス回路は、第1抵抗及び第2抵抗を含み、
前記第1抵抗の一端は、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続され、前記第1抵抗の他端は前記第2抵抗の一端に接続され、前記第2抵抗の他端は基準電圧に接続され、ここで、前記第1抵抗と前記第2抵抗との間の第2ノードを前記バイアス回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項19に記載の加熱回路。 - 前記クランプ回路は、アノードが前記バイアス回路の出力端に接続され、カソードが基準電圧に接続されるダイオードを含み、ここで、前記ダイオードのアノードと前記バイアス回路の出力端との間の第3ノードを前記クランプ回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項19に記載の加熱回路。 - 前記電圧フォロア回路は、第1入力端が前記クランプ回路の出力端に接続され、かつ、第2入力端が出力端に接続される第1増幅器を含む、
ことを特徴とする請求項20に記載の加熱回路。 - 前記増幅回路は、第3抵抗、第4抵抗及び第2増幅器を含み、
ここで、前記第2増幅器の第1入力端は前記第4抵抗を介して出力端に接続され、前記第2増幅器の第2入力端は前記第3抵抗を介して前段回路に接続されて、前記出力端が処理後の前記出力信号を出力する、
ことを特徴とする請求項19に記載の加熱回路。 - 請求項1~請求項26のいずれか一項に記載の加熱回路を含む、
ことを特徴とする調理器具。
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