JPH01311587A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は誘導加熱調理器に関するものである。

従来の技術 従来の誘導加熱調理器の構成を第５図の回路図に基づい
て説明する。

第５図において、１は電源電圧Ｅの直流電源であり、こ
の直流電源１と、鍋２を加熱する加熱コイル３と、スイ
ッチング素子４とを直列に接続し。

加熱コイル３に共振コンデンサ５を並列に接続し、スイ
ッチング素子４に逆導通ダイオード６を並列に接続して
インバータ回路７を構成している。スイッチング素子４
は制御回路８によりオン・オフ制御される。

以上のように構成された誘導加熱調理器の動作を第６図
（ａ）および（ｂ）の動作波形図を用いて説明する。

まず、制御回路８によりスイッチング素子４をオンさせ
加熱コイル３に電流ＩＬを流す。次にスイッチング素子
４をオフさせて加熱コイル３と共振コンデンサ５で共振
させる。この共振振動はスイッチング素子４の両端電圧
Ｖａｔが電源電圧Ｅを中心として振動する波形となる０
次にスイッチング素子４をオンさせるタイミングはスイ
ッチング素子４の両端電圧ＶｃＥが電源電圧Ｅと等しく
なる第６図におけるＡ点からある一定時間遅れたＢ点と
なっている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、第６図（ａ）に示す
ように、出力水のときに共振後スイッチング素子４の両
端電圧が零とならずに電圧Ｖａが残ってしまうことがあ
り、この状態でスイッチング素子４をオンしてしまうた
めスイッチング素子４に突入電流工０が流れ、スイッチ
ング素子４か破壊あるいは損失が大きくなるという問題
を有していた。なお、共振コンデンサ５の容量を小さく
すると電圧Ｖａは残らないが発振周波数ｆ（＝１／Ｔ）
が高くなり、スイッチング素子４の損失が大きくなるの
で共振コンデンサの容量は小さくできない。

また従来の構成では出力の大きさや鍋２により発振周波
数ｆ　（＝１／Ｔ）がｌ　／　Ｔ　ａ　〜１　／　Ｔ　
ｂと変化し、複数バーナを持つ誘導加熱調理器では発振
周波数のずれにより鍋２の干渉音が発生するという問題
を有していた。

本発明は上記問題を解決するものであり、スイッチング
素子を安全に動作させ、また一定の発振周波数で加熱を
行える誘導加熱調理器を提供することを目的とするもの
である。

課題を解決するための手段 上記問題を解決するため本発明は、直流電源と、鍋を加
熱する加熱コイルと、第１のダイオードと、　。

第１のスイッチング素子とを直列に接続し、前記加熱コ
イルの両端に直列接続された第２のダイオードおよび第
２のスイッチング素子を並列に接続し、前記第１のダイ
オードと第１のスイッチング素子の直列回路あるいは前
記加熱コイルの両端に共振コンデンサを並列に接続して
構成したインバータ回路と、前記第１および第２のスイ
ッチング素子をオン・オフ制御する制御部とを備え、前
記制御部は、前記第１のスイッチング素子の両端電圧あ
るいは前記加熱コイルの電流により第１のスイッチング
素子のオンタイミングを検知する第１のオンタイミング
検知部と、前記第２のスイッチング素子の両端電圧ある
いは前記加熱コイルの電流により第２のスイッチング素
子のオンタイミングを検知する第２のオンタイミング検
知部とを有し、前記第１および第２のオンタイミング検
知部の出力信号により第１および第２のスイッチング素
子のオンタイミングを制御する構成としたものである。

さらに本発明は、前記インバータ回路と制御部とを備え
、この制御部は、前記第１および第２のオンタイミング
検知部と、前記第１および第２のスイッチング素子のオ
ン・オフタイミングを限定する発信器とを有し、前記第
１および第２のオンタイミング検知部の出力信号および
前記発振器出力の同一発振周波数信号により前記第１お
よび第２のスイッチング素子のオン・オフタイミングを
制御する構成としたものである。

作用 上記構成により、第２のスイッチング素子を設け、第１
および第２のオンタイミング検知部にて、たとえば第１
および第２のスイッチング素子の両端電圧がＯｖ以下の
ときオンタイミングの出力信号を出力することによって
、第１および第２のスイッチング素子は両端電圧がＯｖ
以下のときに駆動され、従来のようにスイッチング素子
に突入電流が流れることが防止される。

また、さらに発振器を設けることによって、−定の発振
周波数で第１および第２のスイッチング素子はオン・オ
フ制御され、一定発振周波数で鍋が加熱される。よって
複数バーナの加熱に用いても発振周波数の差による鍋の
干渉音は発生しない。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器の回路
図である。第１図において、１１は電源電圧Ｅの直流電
源であり、この直流電源１１と、鍋１２を加熱する加熱
コイル１３と、第１のダイオード１４と、第１のスイッ
チング素子１５を直列に接続し、加熱コイル１３の両端
に、共振コンデンサ１６と直列接続された第２のダイオ
ード１７および第２のスイッチング素子１８とを並列に
接続してインバータ回路１９を構成している。２０は第
１および第２のスイッチング素子ｉｓ、ｔａをオン・オ
フ制御する制御回路である。

第２図は制御回路２０のブロック図を示す。第２図にお
いて、２１は出力を設定する出力設定部、２２は出力を
検知する出力検知部であり、出力設定部２１で設定され
た設定値と出力検知部２２で検知された出力とを出力比
較部２３で比較し、設定値と出力が一致するように第１
のスイッチング素子１５のオン時間Ｔ１をオン時間設定
部２４で設定し、第１のスイッチング素子１５の両端電
圧Ｖ　Ｃ！　Ｅ　１により第１のスイッチング素子１５
のオンタイミングを検知する第１のオンタイミング検知
部２５で検知されたタイミングによって、第１の駆動部
２６で第１のスイッチング素子１５を駆動する。２７は
第１および第２のスイッチング素子１５．１８のオン・
オフタイミングを限定する発振器であり、第１のスイッ
チング素子１５の起動待最初のオンタイミングはこの発
振器２７で決定する。また、２８は第２のスイッチング
素子１８の両端電圧Ｖ　Ｃ！、により第２のスイッチン
グ素子１８のオンタイミングを検知する第２のオンタイ
ミング検知部であり、第２の駆動部２９は第２のオンタ
イミング検知部２８で検知されたタイミングで第２のス
イッチング素子１８をオンし１発振器２７で決められた
タイミングで第２のスイッチング素子１８をオフする。

以上のように構成された誘導加熱調理器の動作および制
御方法を第３図の動作波形図を用いて詳細に説明する。

まず起動時は発振器２７の出力が低レベルから高レベル
に変わったタイミングで第１の駆動部２６が第１のスイ
ッチング素子１５をオンさせオン時間設定部２７で設定
されたオン時間Ｔ１後第１のスイッチング素子１５をオ
フさせる。そして加熱コイル１３と共振コンデンサ１６
が共振周期Ｔ２の共振をする。

ここで共振コンデンサ１６の容量は発振周期Ｔに対して
Ｔ２（Ｔとなるように設定してあり、共振コンデンサ１
６の両端電圧の振幅を大きくしている。

次に第２のスイッチング素子１８の両端電圧Ｖ　ａ　Ｅ
　２がＯｖ以下である期間を第２のオンタイミング検知
部２８で検知し、この期間中に第２の駆動部２９で第２
のスイッチング素子１８をオンさせる。両端電圧Ｖ　ａ
ＥｚがＯｖとなる点から第２めスイッチング素子１８に
電流ＩＣ２が流れ出し１発振器２９の出力が低レベルか
ら高レベルに変わるタイミングで第２のスイッチング素
子１８をオフさせる。するとまた加熱コイル４と共振コ
ンデンサ５が共振周期Ｔ２の共振をし、共振コンデンサ
１６の容量が小さく両端電圧の振幅が大きいため、第１
のスイッチング素子１５の両端電圧ｖｃＥ□がＯｖ以下
となる期間が出力車のときも現れる。第２のスイッチン
グ素子１８のオン時間Ｔ□があるため発振周波数は高く
ならず、第１のスイッチング素子１５の損失は小さい。

そして、第１のスイッチング素子１５の両端電圧ｖａｔ
ｓがＯｖ以下である期間を第１のオンタイミング検知部
２５で検知し、この期間中に第１の駆動部２６で第１の
スイッチング素子１５をオンさせる。。

以後同様の帰還ループを繰返し、出力設定部２１に設定
された設定値と出力検知部２２で検知された出力が一致
する第１のスイッチング素子１５のオン時間Ｔ１で安定
する０以上のように制御しているので第１および第２の
スイッチング素子１５．１８はそれぞれの両端電圧ｖｃ
Ｅよ、Ｖ（！ＥｌがＯｖでオンし安全に動作できる。ま
た発振周期Ｔを一定としているので出力の大小、負荷に
より発振周波数ｆ　（＝１／Ｔ）は変化せず、複数バー
ナの加熱に用いても鍋１２の干渉者は発生しない。

なお、第１のオンタイミング検知部２５での第１のスイ
ッチング素子１５のオンタイミングと第２のオンタイミ
ング検知部２８での第２のスイッチング素子１８のオン
タイミングは第１あるいは第２のスイッチング素子１５
．１８の両端電圧Ｖ　Ｃ！Ｅｘ　ｅ　Ｖ　ｃ！Ｅｘで検
知しているが加熱コイル１３の電流Ｉｔ、で検知しても
よい。

また、本実施例では共振コンデンサ１６を、加熱コイル
１３と並列に接続しているが、第４図（ａ）に示すよう
に第１のダイオード１４と第１のスイッチング素子１５
の直列回路の両端に並列に接続してもよく、さらに第４
図（ｂ）あるいは第４図（ｃ）に示すように前記直列回
路と加熱コイル１３の接続の順序を逆にしても同様の効
果を得ることができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、インバータに第２のスイ
ッチング素子を設け、第１．第２のオンタイミング検知
部にて、たとえば第１．第２のスイッチング素子の両端
電圧がＯｖ以下であることによって第１．第２のスイッ
チング素子のオンタイミングを検知してオン制御するこ
とにより、第１、第２のスイッチング素子の両端電圧を
Ｏｖでオンでき、第１．第２のスイッチング素子を安全
に動作させることができる。また、さらに発振器を設け
ることにより、一定発振周波数で加熱が行え、複数バー
ナの加熱に用いても発振周波数の差による鍋の干渉音が
発生しない優れた誘導加熱調理器を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器の回路
図、第２図は同誘導加熱調理器の制御回路のブロック図
、第３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同誘導加熱調理器の
動作波形図、第４図（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ本発明の
他の実施例を示す誘導加熱調理器の回路図、第５図は従
来の誘導加熱調理器の回路図、第６図（ａ）、（ｂ）は
それぞれ従来の誘導加熱調理器の動作波形図である。 １１・・・直流電源、１２・・・鍋、１３・・・加熱コ
イル、１４・・・第１のダイオード、１５・・・第１の
スイッチング素子、１６・・・共振コンデンサ、１７・
・・第２のダイオード、１８・・・第２のスイッチング
素子、１９・・・インバータ回路、２０・・・制御回路
（制御部）、２５・・・第１のオンタイミング検知部、
２７・・・発振器、２８・・・第２のオンタイミング検
知部。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 ｔ２ １５−ｆ；　ｔ　ｔｎ　Ｚイッ抄グ免チ　　ＺＯ゛°訳
７？肝回Ｓ各（胛１行Ｐ甲Ｌ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　Ｊ区 〜 第３図 （ｔｆｌ）出力車　　　　　　（ｂン出力大＠４図 ／″Ｉ ／６ 第５図 第す図 （ａ）出力車　　　　　（ｂ）出力大 「

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源と、鍋を加熱する加熱コイルと、第１のダ
   イオードと、第１のスイッチング素子とを直列に接続し
   、前記加熱コイルの両端に直列接続された第２のダイオ
   ードおよび第２のスイッチング素子を並列に接続し、前
   記第１のダイオードと第１のスイッチング素子の直列回
   路あるいは前記加熱コイルの両端に共振コンデンサを並
   列に接続して構成したインバータ回路と、前記第１およ
   び第２のスイッチング素子をオン・オフ制御する制御部
   とを備え、前記制御部は、前記第１のスイッチング素子
   の両端電圧あるいは前記加熱コイルの電流により第１の
   スイッチング素子のオンタイミングを検知する第１のオ
   ンタイミング検知部と、前記第２のスイッチング素子の
   両端電圧あるいは前記加熱コイルの電流により第２のス
   イッチング素子のオンタイミングを検知する第２のオン
   タイミング検知部とを有し、前記第１および第２のオン
   タイミング検知部の出力信号により第１および第２のス
   イッチング素子のオンタイミングを制御する構成とした
   誘導加熱調理器。 ２、直流電源と、鍋を加熱するコイルと、第１のダイオ
   ードと、第１のスイッチング素子とを直列に接続し、前
   記加熱コイルの両端に直列接続された第２のダイオード
   および第２のスイッチング素子を並列に接続し、前記第
   １のダイオードと第１のスイッチング素子の直列回路あ
   るいは前記加熱コイルの両端に共振コンデンサを並列に
   接続して構成したインバータ回路と、前記第１および第
   ２のスイッチング素子をオン・オフ制御する制御部とを
   備え、前記制御部は、前記第１のスイッチング素子の両
   端電圧あるいは前記加熱コイルの電流により第１のスイ
   ッチング素子のオンタイミングを検知する第１のオンタ
   イミング検知部と、前記第２のスイッチング素子の両端
   電圧あるいは前記加熱コイルの電流により第２のスイッ
   チング素子のオンタイミングを検知する第２のオンタイ
   ミング検知部と、前記第１および第２のスイッチング素
   子のオン・オフタイミングを限定する発信器とを有し、
   前記第１および第２のオンタイミング検知部の出力信号
   および前記発振器出力の同一発振周波数信号により前記
   第１および第２のスイッチング素子のオン・オフタイミ
   ングを制御する構成とした誘導加熱調理器。