JPH0255915B2 - - Google Patents

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JPH0255915B2
JPH0255915B2 JP14776484A JP14776484A JPH0255915B2 JP H0255915 B2 JPH0255915 B2 JP H0255915B2 JP 14776484 A JP14776484 A JP 14776484A JP 14776484 A JP14776484 A JP 14776484A JP H0255915 B2 JPH0255915 B2 JP H0255915B2
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JP
Japan
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circuit
data
switching element
period
input
Prior art date
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JP14776484A
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Minoru Fukazawa
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Sanyo Electric Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はデジタル制御回路を用いた誘導加熱装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Field of Industrial Application The present invention relates to an induction heating device using a digital control circuit.

(ロ) 従来の技術 誘導加熱装置は直流電源に結ばれた加熱コイ
ル、この加熱コイルを為す共振回路を為す共振コ
ンデンサ及びスイツチング素子から成り、上記ス
イツチング素子をON、OFF制御をすることによ
り上記加熱コイルに共振電流を発生させて、この
加熱コイルで交番磁界を生成して、この加熱コイ
ルに近接配置された鉄系金属より成る被加熱物を
誘動加熱するものである。このような誘導加熱装
置にあつては、例えば特願昭56−115713に示され
た家庭用誘導加熱装置のようにスイツチング素子
がONしてからOFFするまでのタイミングはRC
の時定数回路を用いて行つていた。
(b) Prior art An induction heating device consists of a heating coil connected to a DC power source, a resonant capacitor forming a resonant circuit forming the heating coil, and a switching element.The heating is achieved by controlling the switching element ON and OFF. A resonant current is generated in the coil, an alternating magnetic field is generated in the heating coil, and an object to be heated made of ferrous metal placed close to the heating coil is inductively heated. In such an induction heating device, the timing from when the switching element turns on until it turns off is RC
This was done using a time constant circuit.

然し乍ら、RCの時定数回路では時定数の経時
変化、温度変化が大きく、スイツチング素子ON
期間を正確に保つことが出来ず、出力が設定値か
らずれると云う不都合があつた。また、使用され
る調理具の材質、形状によつて、設定パワーが同
じであつても、加熱出力が異なると云う問題があ
つた。
However, in the RC time constant circuit, the time constant changes over time and temperature changes are large, and the switching element is turned on.
There was an inconvenience that the period could not be maintained accurately and the output would deviate from the set value. Furthermore, there is a problem in that even if the set power is the same, the heating output varies depending on the material and shape of the cooking utensil used.

このため、最近では特願昭59−24692に示すよ
うに、スイツチング素子のON期間を正確に保つ
とともに、調理具の材質、形状による加熱出力の
差を無くしたデジタル制御構成の誘導加熱装置が
考えられている。
For this reason, recently, as shown in Japanese Patent Application No. 59-24692, an induction heating device with a digital control configuration has been developed that maintains the ON period of the switching element accurately and eliminates the difference in heating output depending on the material and shape of the cooking utensil. It is being

このようなデジタル制御構成の誘導加熱装置を
第2図乃至第4図を用いて説明する。これ等の図
において第2図はこうしたデジタル制御方式の誘
導加熱装置に用いられるインバータ回路の回路図
であつて、1はAC電源電圧を全波整流する全波
整流回路、2はこの全波整流回路1の出力端子に
結ばれたチヨークコイル、3はこのチヨークコイ
ル2とともにフイルタ回路を構成するフイルタコ
ンデンサ、4はこのフイタコンデンサ3の一端に
結ばれた誘導加熱コイル、5はこの誘導加熱コイ
ル4とともに共振回路を構成する共振コンデン
サ、6はこの共振コンデンサ5に並列に接続され
たトランジスタ等のスイツチング素子、7はこの
スイツチング素子に逆並列に接続されたダンパー
ダイオードである。8は後述する制御回路より
ON、OFF信号を受けて、上記スイツチング素子
をON、OFFせしめる駆動回路を示し、この駆動
回路8の入力段には抵抗9及びコンデンサ10で
構成された微分回路が設けられていて、スイツチ
ングの立ち上がり、立ち下がりが急速に行なわれ
るようになつている。11は上記AC電源ライン
に設けられたカレントトランスであつて、このイ
ンバータ回路へ交流電流を検出する。
An induction heating device having such a digital control configuration will be explained with reference to FIGS. 2 to 4. In these figures, Figure 2 is a circuit diagram of an inverter circuit used in such a digitally controlled induction heating device, where 1 is a full-wave rectifier circuit that full-wave rectifies the AC power supply voltage, and 2 is a circuit diagram of this full-wave rectifier. A chiyoke coil connected to the output terminal of the circuit 1, 3 a filter capacitor forming a filter circuit together with this chiyoke coil 2, 4 an induction heating coil connected to one end of this filter capacitor 3, and 5 resonating together with this induction heating coil 4. A resonant capacitor forming the circuit, 6 a switching element such as a transistor connected in parallel to the resonant capacitor 5, and 7 a damper diode connected antiparallel to this switching element. 8 is from the control circuit described later.
This shows a drive circuit that turns the switching element ON and OFF in response to ON and OFF signals.The input stage of this drive circuit 8 is provided with a differentiating circuit composed of a resistor 9 and a capacitor 10. , the fall is becoming more rapid. Reference numeral 11 is a current transformer provided on the AC power line, which detects an alternating current to this inverter circuit.

このようなインバータにおいては、駆動回路8
を介してスイツチング素子6に第3図Aのような
ON、OFF信号が加えられると、このスイツチン
グ素子には同図Bに示す電流Icが流れ、このスイ
ツチング素子6端子間電圧VCEは同図Cの如く、
変動する。このとき、加熱コイルには共振電流が
流れ、高周波交番磁界が発生して加熱コイル4近
傍の鉄又は、18−8ステンレス系金属より成る鍋
等の調理具12に供給され、この調理具12が誘
導加熱される。尚、ここでVconは全波整流回路
からチヨークコイル2を介して伝えられる全波整
流電圧である。
In such an inverter, the drive circuit 8
to the switching element 6 as shown in Fig. 3A.
When ON and OFF signals are applied, the current Ic shown in Figure B flows through this switching element, and the voltage V CE between the 6 terminals of this switching element is as shown in Figure C.
fluctuate. At this time, a resonant current flows through the heating coil, generating a high-frequency alternating magnetic field, which is supplied to a cooking utensil 12 such as a pot made of iron or 18-8 stainless metal near the heating coil 4, and this cooking utensil 12 is Heated by induction. Incidentally, here, Vcon is a full-wave rectified voltage transmitted from the full-wave rectifying circuit via the choke coil 2.

第4図はこのような誘導加熱装置の制御回路を
示すブロツク図であつて、13は上記カレントト
ランス12で検出された入力電流値をデジタルな
入力データPADに変換するA/D変換回路、14
はこのA/D変換回路13がA/D変換をするタ
イミングを与えるSample信号及び交流電源電圧
を全波整流した脈流の低電位部に同期した
MINT信号を生成するタイミング生成回路を示
し、AC電圧を全波整流した整流電圧の所定のタ
イミングで各々Sample信号及びMINT信号を出
力する。15は上記A/D変換回路13からの入
力データ(PAD)を受けて、上記加熱コイル4に
近接してナイフ、フオーク等の小物が配置されて
いる状態や何も配置されていない無負荷状態を検
知する不適正負荷検知回路であつて、上記入力デ
ータPADが所定値以下のとき禁止信号を発する。
16はデジタル値でこの装置から出力すべきパワ
ーに応じたパワー設定データPrefが設定されるパ
ワー設定回路、17はこのパワー設定回路16か
ら設定データPrefを受けるとともに上記A/D変
換回路13から入力データPADを受けるSUB回路
を示し、設定データPrefから入力データPADを差
し引いた値Pref−PADや出力される。18は上記
スイツチング素子6をONさせる時間に応じた
ON期間データPconが設定されるON期間設定手
段であつて、上記SUB回路17から設定データ
Prefから入力データPADを差し引いた差データ
Pref−PADを受けて上記ON期間データPconが調
節される。19は上記全波整流回路からの直流電
圧Vconとスイツチング素子6の端子電圧VCE
比較してVCE>Vconである共振期間中に“L”
レベルの検出信号を出力する共振期間検出回路で
あつて、VCE<Vconとなつたときの検出信号の
消滅によりスイツチング素子6をONさせるタイ
ミングを知らせるオンタイミング検出手段も兼ね
ている。20はこの共振期間検出回路19からの
検出信号により共振期間長を計り、この共振期間
長に応じてスイツチング素子6のON時間を制限
するための制限データIcpを設定する過電流保護
設定回路であつて、スイツチング素子6へ大電流
が流れるのを防止する。21は上記共振期間検出
回路19からの検出信号を受け、この検出信号の
終了時から計数動作を開始し、この計数値が上記
ON期間設定手段18のON期間データPcon又は
上記過電流保護設定回路20での制限データIcp
と同じになると一致信号を出力するON期間計数
回路、22は上記共振期間検出回路19からの検
出信号終了時、即ち、VCE<Vconとなつたとき
にセツトされるとともに、上記ON期間計数回路
20からの一致信号によりセツトされるフリツプ
フロツプ回路を示しこのセツト、リセツトによつ
て“H”、“L”に変化するスイツチング素子6の
ON、OFFを制御する制御信号を上記駆動回路8
へ送る。また、このフリツプフロツプ回路22は
上記不適正負荷検知回路15からの不適正負荷検
知信号によりこの動作は禁止される構成になつて
いる。
FIG. 4 is a block diagram showing the control circuit of such an induction heating device, in which 13 is an A/D conversion circuit that converts the input current value detected by the current transformer 12 into digital input data PAD ; 14
is synchronized with the sample signal that gives the timing for A/D conversion by this A/D conversion circuit 13 and the low potential part of the pulsating current obtained by full-wave rectification of the AC power supply voltage.
This figure shows a timing generation circuit that generates a MINT signal, and outputs a Sample signal and a MINT signal at predetermined timings of a rectified voltage obtained by full-wave rectification of an AC voltage. 15 receives input data (P AD ) from the A/D conversion circuit 13, and determines whether small items such as a knife or fork are placed close to the heating coil 4 or no load where nothing is placed. This is an improper load detection circuit that detects a state, and issues a prohibition signal when the input data P AD is less than a predetermined value.
16 is a power setting circuit in which power setting data Pref is set as a digital value according to the power to be output from this device; 17 is a power setting circuit that receives setting data Pref from this power setting circuit 16 and is input from the A/D conversion circuit 13; It shows a SUB circuit that receives data P AD , and outputs a value Pref - P AD obtained by subtracting input data P AD from setting data Pref. 18 corresponds to the time to turn on the switching element 6.
ON period setting means in which ON period data Pcon is set, and the setting data is sent from the SUB circuit 17.
Difference data obtained by subtracting input data P AD from Pref
The ON period data Pcon is adjusted in response to Pref-P AD . Reference numeral 19 compares the DC voltage Vcon from the full-wave rectifier circuit with the terminal voltage VCE of the switching element 6, and determines that it is "L" during the resonance period when VCE > Vcon.
It is a resonance period detection circuit that outputs a level detection signal, and also serves as on-timing detection means for notifying the timing to turn on the switching element 6 by disappearance of the detection signal when V CE <Vcon. Reference numeral 20 denotes an overcurrent protection setting circuit that measures the length of the resonance period based on the detection signal from the resonance period detection circuit 19, and sets limit data Icp for limiting the ON time of the switching element 6 according to the length of the resonance period. This prevents a large current from flowing to the switching element 6. 21 receives the detection signal from the resonance period detection circuit 19, starts counting operation from the end of this detection signal, and this count value becomes the above-mentioned value.
ON period data Pcon of the ON period setting means 18 or limit data Icp of the overcurrent protection setting circuit 20
22 is set when the detection signal from the resonance period detection circuit 19 ends, that is, when V CE < Vcon, and the ON period counting circuit 22 outputs a coincidence signal when The flip-flop circuit is set by a match signal from 20, and the switching element 6 changes to "H" and "L" by this setting and resetting.
The control signal for controlling ON and OFF is sent to the drive circuit 8 above.
send to Further, the flip-flop circuit 22 is configured such that its operation is prohibited by the improper load detection signal from the improper load detection circuit 15.

このような制御回路において、装置動作中は共
振期間検出回路19からの“L”レベルの検出信
号が消滅しその出力が“H”レベルになつたとき
フリツプフロツプ回路22がセツトされ、このフ
リツプフロツプ回路22からスイツチング素子6
の駆動回路8へON信号を送る。これと同時に上
記検出信号消滅によりON期間計数回路21が計
数動作をし、通常、ON期間設定手段18内の入
力データPconとこの数値が一致したとき、上記
フリツプフロツプ回路22へリセツト信号が送ら
れる。これによつて、フリツプフロツプ回路22
はリセツトし上記駆動回路8へはスイツチング素
子6のOFF信号が送られる。即ち、通常動作時
は上記ON期間設定手段18から出力されるON
期間データPconによりスイツチング素子のON期
間が決定される。
In such a control circuit, during device operation, when the "L" level detection signal from the resonance period detection circuit 19 disappears and its output becomes "H" level, the flip-flop circuit 22 is set; From switching element 6
Sends an ON signal to the drive circuit 8. At the same time, due to the extinction of the detection signal, the ON period counting circuit 21 performs a counting operation, and when this value matches the input data Pcon in the ON period setting means 18, a reset signal is sent to the flip-flop circuit 22. As a result, the flip-flop circuit 22
is reset, and an OFF signal for the switching element 6 is sent to the drive circuit 8. That is, during normal operation, the ON period setting means 18 outputs the ON period.
The period data Pcon determines the ON period of the switching element.

一方、パワー設定回路16で設定されたパワー
設定データPrefと、A/D変換回路13でAC入
力電力に比例した入力電流値をA/D変換して成
る入力データPADとがSample信号に応じてSUB
回路17に伝えられ、このSUB回路17はこの
パワー設定データPrefから入力入力データPAD
引いたデータ値Pref−PADをON期間設定手段1
8へ送る。この入力データPref−PADを受けて
ON期間設定手段18は最初設定していたON期
間入力データPconにPref−PADを加えて新たな
ON期間データとする。これは、入力データPAD
がパワー設定データPrefより小さいとき、ON期
間データを増加してスイツチング素子6のON期
間長を長くし、入力電力を増加させ、他方、入力
データPがパワー設定データPrefより小さいと
き、ON期間データPconを減じてスイツチング素
子6のON期間長を短くし、入力電力を減少させ
るように働く。このような動作が入力データPAD
がパワー設定データPrefに一致するまで繰り返さ
れる。このため、使用される鍋の材質、形状、導
電率によつて変動する入力電力も常に一定になる
ように自動調節される。
On the other hand, the power setting data Pref set by the power setting circuit 16 and the input data P AD obtained by A/D converting the input current value proportional to the AC input power by the A/D conversion circuit 13 are generated in accordance with the Sample signal. teSUB
This is transmitted to the circuit 17, and this SUB circuit 17 sets the data value Pref−P AD , which is obtained by subtracting the input input data P AD from this power setting data Pref, to the ON period setting means 1.
Send to 8. Upon receiving this input data Pref−P AD,
The ON period setting means 18 adds Pref-P AD to the initially set ON period input data Pcon to set a new one.
Use ON period data. This is the input data P AD
When P is smaller than the power setting data Pref, the ON period data is increased to lengthen the ON period length of the switching element 6, and the input power is increased.On the other hand, when the input data P is smaller than the power setting data Pref, the ON period data is increased. It works to reduce Pcon, shorten the ON period length of switching element 6, and reduce input power. This kind of operation is the input data P AD
is repeated until it matches the power setting data Pref. Therefore, the input power, which varies depending on the material, shape, and conductivity of the pot used, is automatically adjusted to remain constant.

また、小物負荷、無負荷でインバータの加熱動
作がされた場合は入力カレントトランス11で検
出される入力電流値が低くなり、A/D変換回路
13から出力されるデータPAD小さくなる。不適
正負荷検知回路15はこのような入力データPAD
の値が所定値より低いことを検知してフリツプフ
ロツプ回路22に禁止を掛ける。従つて、フリツ
プフロツプ回路22からスイツチング素子6の駆
動回路8へのON、OFF信号は禁止される。尚、
このとき上記所定値はパワー設定回路16のパワ
ー設定データPref値が大きく設定されたときは大
きく、Pref値が小さく設定されたときは小さくさ
れるようにパワー設定摘(図示せず)に連動して
変化させるのが好ましい。
Further, when the inverter is heated with a small load or no load, the input current value detected by the input current transformer 11 becomes low, and the data P AD output from the A/D conversion circuit 13 becomes small. The inappropriate load detection circuit 15 receives such input data P AD
It is detected that the value of is lower than a predetermined value, and the flip-flop circuit 22 is inhibited. Therefore, ON/OFF signals from the flip-flop circuit 22 to the driving circuit 8 of the switching element 6 are prohibited. still,
At this time, the predetermined value is linked to a power setting knob (not shown) so that it becomes larger when the power setting data Pref value of the power setting circuit 16 is set to a large value, and becomes smaller when the Pref value is set to a small value. It is preferable to change the

さらに、アルミ等の非磁性材より成る調理具が
加熱コイル4に近接配置して加熱された場合、こ
の加熱コイル4の等価インダクタンスは磁性調理
具を利用した場合より低くなる。このためスイツ
チング素子6がOFFしてからスイツチング素子
6端子電圧VCEが全波整流回路1からの直流電圧
Vconより高い状態となる共振期間の期間長は短
くなる。共振期間検出回路19かこの期間を検出
し、過電流保護設定回路20が検出された共振期
間長に応じてON期間を制限する制限入力データ
Icp値を減少させる。これよりスイツチング素子
6のON期間を長くするように数値期間設定手段
18のON期間データPconが大きな値にされて
も、ON期間計数回路21の計数は上記過電流保
護設定回路20の制限データIcpの値に制限され、
スイツチング素子6のON期間が短くなつて、ス
イツチング素子に大電流が流れるという危険はな
い。
Furthermore, when a cooking utensil made of a non-magnetic material such as aluminum is placed close to the heating coil 4 and heated, the equivalent inductance of the heating coil 4 is lower than when a magnetic cooking utensil is used. Therefore, after the switching element 6 turns OFF, the switching element 6 terminal voltage V CE becomes the DC voltage from the full-wave rectifier circuit 1.
The length of the resonance period in which the voltage is higher than Vcon becomes shorter. The resonance period detection circuit 19 detects this period, and the overcurrent protection setting circuit 20 limits the ON period according to the detected resonance period length. Limit input data
Decrease Icp value. Even if the ON period data Pcon of the numerical period setting means 18 is set to a large value so as to lengthen the ON period of the switching element 6, the count of the ON period counting circuit 21 will not exceed the limit data Icp of the overcurrent protection setting circuit 20. is limited to the value of
There is no risk that the ON period of the switching element 6 will be shortened and a large current will flow through the switching element.

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 ところが、このような誘導加熱装置において、
不適性負荷の検出は上述した如く、A/D変換回
路13からの出力データPADが所定の値より小さ
いかどうかを検知して行つているため、入力電力
が十分に立ち上がつてからしか不適性負荷検出が
出来ず、不適性負荷検出までに時間が掛り、不所
望な電力消費が多くなるという問題があつた。ま
た、上記A/D変換回路13からの入力データ
PADと比較をするための所定値を設定出力に応じ
て決める必要があり、回路構成が複雑になると云
う欠点があつた。
(c) Problems to be solved by the invention However, in such an induction heating device,
As mentioned above, unsuitable loads are detected by detecting whether the output data P AD from the A/D conversion circuit 13 is smaller than a predetermined value, so it can only be detected after the input power has risen sufficiently. There was a problem that unsuitable load could not be detected, it took time to detect unsuitable load, and undesired power consumption increased. In addition, input data from the A/D conversion circuit 13
It is necessary to determine a predetermined value for comparison with PAD according to the set output, which has the drawback of complicating the circuit configuration.

本発明は、簡単な回路構成にて、不所望な電力
消費を抑制すべく、入力電力が十分に立ち上がら
ない発振開始直後に素早く不適性負荷検出を行う
ことができるようにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to use a simple circuit configuration to quickly detect an unsuitable load immediately after the start of oscillation when the input power does not rise sufficiently, in order to suppress undesired power consumption. .

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案はON期間データの変化量ΔPcosを算出
する手段と、入力データPADの変化量ΔPADを算出
する手段と、これ等ΔPconとPADを比較する比較
手段と、を有する。
(d) Means for solving the problem The present invention is a means for calculating the amount of change ΔPcos in ON period data, a means for calculating the amount of change ΔP AD in input data P AD , and a comparison between these ΔPcon and P AD . and a comparison means for.

(ホ) 作用 上記ON期間データの変化量ΔPconと上記入力
データPADの変化量ΔPADを上記比較手段で比較し
てこれ等ΔPconの大きさに対してΔPADの大きさ
が小さいときスイツチング素子の動作を禁止させ
る。即ち、磁性金属より成る調理具を用いた場
合、第5図Aの如く、ON期間データの変化量
ΔPconに対し、入力データの変化量PADが大きく
スイツチング素子の動作は継続され、非磁性金属
より成る調理具を用いた場合(第5図のB)や小
物負荷、無負荷状態の場合(第5図のC)は、
ON期間データの変化量ΔPconに対する入力デー
タの変化量ΔPADは小さく、スイツチング素子の
動作は禁止される。このように発振開始直後に調
理具の適、不適が検出される。
(E) Effect The amount of change ΔPcon in the ON period data and the amount of change ΔP AD in the input data P AD are compared by the comparison means, and if the magnitude of ΔP AD is smaller than the magnitude of ΔPcon, the switching element is determined. prohibit the operation of That is, when using a cooking utensil made of magnetic metal, as shown in FIG. When using cooking utensils consisting of
The amount of change ΔP AD in input data relative to the amount of change ΔPcon in ON period data is small, and the operation of the switching element is prohibited. In this way, the suitability or unsuitability of the cooking utensil is detected immediately after the oscillation starts.

(ヘ) 実施例 第1図は、本考案誘導加熱装置の要部である制
御回路ブロツク図であつて、制御すべきインバー
タ回路としては、第2図と同一のものが使われ
る。また、この第1図に関しては第4図と同一部
分には同一図番が付してある。同図において、
ON期間設定手段18はON期間データPconを出
力する加算回路23と、この加算回路からのON
期間データPconを1データ分、即ち上記MINT
信号1個分遅延させ、Pcondとして出力させる遅
延回路24と、この装置の発振開始時の比較的小
さな初期ON期間データPconを設定する初期値設
定回路25と、この初期値設定回路25からのデ
ータPcon oか、遅延回路24からのデータ
Pcon dか、どちらか一方を選択する選択回路2
6と、から成り上記加算回路23にはこの選択回
路26の出力と、上記SUB回路17からの出力
が入力される。つまり、このON期間設定手段1
8においては、インバータ発振開始時、上記初期
値設定回路25からの初期ON期間データPcono
が選択回路26で選択され、このデータPconoが
加算回路23を介してON期間データPconとして
出力される。一旦発振が開始されると、加算回路
23から出力されるON期間データPconは遅延回
路24で遅延されて選択回路26を介して再び加
算回路23へ与えられ、この加算回路23で、
SUB回路17から与えられる差データPref−PAD
が加えられて新たなON期間データとして出力す
る動作を行う。こうした加算回路23内の動作は
MINT信号に同期して行なわれる。27はこの
装置の最低周波数を保証するための最低周波数保
証回路を示し、上記加算回路23で演算設定され
るON期間データPconの最大値を制限してこの装
置の発振周波数が下がつて可聴音域に入るのを防
ぐ。28は加算回路23から出力されるON期間
データPconと遅延回路24により1データ分遅
延されたON期間データPcon dとを受けるSUB
回路であつて、このPconとPcon dの差即ち、
ON期間データの変化分ΔPcon=Pcon−Pcon d
を算出する。29は上記A/D変換回路13から
出力される入力データPADを1データ分即ち、
MINT信号1個分遅延させてPADdとして出力す
る遅延回路、30はこの遅延回路29より上記デ
ータPADdを受け、上記A/D変換回路13から
入力データPADを受けるSUB回路を示し、入力デ
ータの変化量ΔPAD=PAD−PADdを算出する。3
1は上記SUB回路29及び30からのΔPcon、
ΔPADを受ける比較回路であつて、適当な正の定
数kに対して|ΔPcon|>k|ΔPAD|とき、フ
リツプフロツプ回路22に禁止を掛けてスイツチ
ング素子6のスイツチング動作を停止させる。
(F) Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a control circuit which is a main part of the induction heating apparatus of the present invention, and the same inverter circuit as shown in FIG. 2 is used as the inverter circuit to be controlled. Also, in FIG. 1, the same parts as in FIG. 4 are given the same number. In the same figure,
The ON period setting means 18 includes an addition circuit 23 that outputs ON period data Pcon, and an ON period setting means 18 that outputs ON period data Pcon.
One period data Pcon, that is, the above MINT
A delay circuit 24 that delays one signal and outputs it as Pcond, an initial value setting circuit 25 that sets relatively small initial ON period data Pcon at the start of oscillation of this device, and data from this initial value setting circuit 25. Pcon o or data from delay circuit 24
Selection circuit 2 that selects either Pcon d or either
The output of the selection circuit 26 and the output from the SUB circuit 17 are input to the addition circuit 23. In other words, this ON period setting means 1
8, when the inverter oscillation starts, the initial ON period data Pcono from the initial value setting circuit 25 is
is selected by the selection circuit 26, and this data Pcono is outputted as ON period data Pcon via the addition circuit 23. Once oscillation is started, the ON period data Pcon output from the adder circuit 23 is delayed by the delay circuit 24 and given again to the adder circuit 23 via the selection circuit 26.
Difference data Pref−P AD given from SUB circuit 17
is added and output as new ON period data. The operation inside this adder circuit 23 is
This is done in synchronization with the MINT signal. Reference numeral 27 indicates a minimum frequency guarantee circuit for guaranteeing the minimum frequency of this device, which limits the maximum value of the ON period data Pcon calculated and set by the adder circuit 23, and lowers the oscillation frequency of this device to the audible range. prevent it from entering. A SUB 28 receives the ON period data Pcon outputted from the adder circuit 23 and the ON period data Pcon d delayed by one data by the delay circuit 24.
It is a circuit, and the difference between this Pcon and Pcon d, that is,
Change in ON period data ΔPcon=Pcon−Pcon d
Calculate. 29 converts the input data P AD outputted from the A/D conversion circuit 13 into one piece of data, that is,
A delay circuit delays one MINT signal and outputs it as P AD d. 30 is a SUB circuit which receives the data P AD d from the delay circuit 29 and receives input data P AD from the A/D conversion circuit 13. , the amount of change in input data ΔP AD =P AD −P AD d is calculated. 3
1 is ΔPcon from the above SUB circuits 29 and 30,
The comparison circuit receives ΔP AD , and when |ΔPcon|>k|ΔP AD | for an appropriate positive constant k, the flip-flop circuit 22 is inhibited to stop the switching operation of the switching element 6.

このような誘導加熱装置においては、上述した
如く、発振開始時、ON期間データPconは順次増
加される。これにともない入力電流をA/D変換
して成る入力データPADも増加する。これ等ON
期間データPconの変化量ΔPcon及び入力データ
PAD変化量ΔPADがSUB回路28,30で演算生成
され、比較回路31でk|ΔPcon|>|ΔPAD
になつてるかどうか調べられる。通常、鉄等の磁
性金属より成る適性負荷が調理具として使用され
ると、上述した第5図のAの如く、|ΔPcon|に
対して|ΔPAD|は比較的大きくk|ΔPcon|>
|ΔPAD|となるため比較回路31からフリツプ
フロツプ回路22に禁止は掛けられず、発振は続
けられる。これに対し負荷としてAl等の弱磁性
材料金属から成る調理具が使用された場合や、ナ
イフ、フオーク等の小物負荷又は無負荷状態で発
振が為された場合は第5図のB,Cの如く、|
ΔPcon|に対する|ΔPAD|は比較的小さくなる
ので、k|ΔPcon|<|ΔPAD|となり、比較回
路31からフリツプフロツプ回路22に禁止が掛
けられインバータ発振は停止される。
In such an induction heating device, as described above, at the start of oscillation, the ON period data Pcon is sequentially increased. Along with this, input data P AD obtained by A/D converting the input current also increases. These are ON
Change amount ΔPcon of period data Pcon and input data
The P AD change amount ΔP AD is calculated and generated by the SUB circuits 28 and 30, and the comparator circuit 31 calculates k|ΔPcon|>|ΔP AD |
You can check to see if you are used to it. Normally, when an appropriate load made of magnetic metal such as iron is used as a cooking utensil, as shown in A in Fig. 5 above, |ΔP AD | is relatively large compared to |ΔPcon|
|ΔP AD |, so the comparison circuit 31 does not inhibit the flip-flop circuit 22, and oscillation continues. On the other hand, if a cooking utensil made of a weakly magnetic metal such as Al is used as a load, or if oscillation occurs with a small object such as a knife or fork loaded or no load, then B and C in Figure 5. Like, |
Since |ΔP AD | with respect to ΔPcon| is relatively small, k|ΔPcon|<|ΔP AD |, and the comparison circuit 31 prohibits the flip-flop circuit 22 and stops the inverter oscillation.

また、適性な調理具を使用してインバータ発振
が行なわれているときに調理具を取り去つた場合
は、この取り去つたタイミングに応じて、第6図
の如くカレントトランス11で検出される入力電
流量は低下する。この入力電流はタイミング信号
発生回路14からのSample信号に応じてA/D
変換回路13で入力データPADに変換される。こ
のため制御回路は入力電流を増加させるよう
MINT信号に同期してON期間データPconを再
設定する。これにより入力電流も立ち上がり次の
Sampleタイミングで変換される入力データPAD
増加する。然し乍ら、このときは無負荷状態での
発振になるので、入力データの変化量ΔPADはそ
う大きくならない。従つて、ON期データの変化
量ΔPconと入力データの変化量ΔPADの関係はk
|ΔPcon|>|ΔPAD|となつて比較回路31か
らフリツプフロツプ回路22に禁止が掛けられ
る。
Furthermore, if the cooking utensil is removed while the inverter oscillates using a suitable cooking utensil, the input signal detected by the current transformer 11 as shown in FIG. The amount of current decreases. This input current is applied to the A/D according to the Sample signal from the timing signal generation circuit 14.
The conversion circuit 13 converts it into input data P AD . Therefore, the control circuit increases the input current.
Reset the ON period data Pcon in synchronization with the MINT signal. As a result, the input current also rises and the next
The input data P AD converted at the sample timing increases. However, since oscillation occurs in a no-load state at this time, the amount of change ΔP AD in input data does not become so large. Therefore, the relationship between the amount of change in ON period data ΔPcon and the amount of change in input data ΔP AD is k
|ΔPcon|>|ΔP AD |, and the flip-flop circuit 22 is inhibited from the comparator circuit 31.

(ト) 発明の効果 以上述べた如く、本発明誘導加熱装置はON期
間データの変化量ΔPconと入力データ変化量
ΔPADを比較してΔPconに対してΔPADが大きなと
きインバータ発振を停止させているので、発振開
始直後に素速く不適性負荷検出が行え、不所望な
電力消費を少くすることが出来る。また、異常負
荷検出を設定出力に応じて定めるための複雑な回
路も必要なく、簡単な回路構成で異常負荷検出が
行なわれる。
(G) Effects of the Invention As described above, the induction heating device of the present invention compares the amount of change ΔPcon of ON period data with the amount of change ΔP AD of input data, and stops the inverter oscillation when ΔP AD is larger than ΔPcon. Therefore, the unsuitable load can be quickly detected immediately after the start of oscillation, and undesired power consumption can be reduced. Further, there is no need for a complicated circuit for determining abnormal load detection according to the set output, and abnormal load detection can be performed with a simple circuit configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明誘導加熱装置の制御回路のブロ
ツク図、第2図はインバータ回路の回路図、第3
図AはON、OFF信号を示す波形図、同図Bはス
イツチング素子に流れる電流を示す波形図、同図
Cはスイツチング素子端子電圧を示す波形図、第
4図は従来の誘導加熱装置の制御回路のブロツク
図、第5図はスイツチングトランジスタのON期
間とインバータへの入力電力との関係図、第6図
は本発明誘導加熱装置において調理具が取り去ら
れたときの動作を示すタイミング図である。 1……全波整流回路、2……チヨークコイル、
3……フイルタコンデンサ、4……誘導加熱コイ
ル、5……共振コンデンサ、6……スイツチング
素子、7……ダンパーダイオード、8……駆動回
路、11……カレントトランス、12……調理
具、13……A/D変換回路、14……タイミン
グ生成回路、15……不適正負荷検知回路、16
……パワー設定回路、17,28,30……
SUB回路、18……ON期間設定手段、19……
共振期間検知回路、20……過電流保護設定回
路、21……ON期間計数回路、22……フリツ
プフロツプ回路、31……比較回路。
Fig. 1 is a block diagram of the control circuit of the induction heating device of the present invention, Fig. 2 is a circuit diagram of the inverter circuit, and Fig. 3 is a block diagram of the control circuit of the induction heating device of the present invention.
Figure A is a waveform diagram showing ON and OFF signals, Figure B is a waveform diagram showing the current flowing through the switching element, Figure C is a waveform diagram showing the switching element terminal voltage, and Figure 4 is a conventional induction heating device control. A block diagram of the circuit, Fig. 5 is a relationship diagram between the ON period of the switching transistor and input power to the inverter, and Fig. 6 is a timing diagram showing the operation when the cooking utensil is removed in the induction heating device of the present invention. It is. 1...Full wave rectifier circuit, 2...Chiyoke coil,
3... Filter capacitor, 4... Induction heating coil, 5... Resonant capacitor, 6... Switching element, 7... Damper diode, 8... Drive circuit, 11... Current transformer, 12... Cooking utensil, 13 ... A/D conversion circuit, 14 ... Timing generation circuit, 15 ... Improper load detection circuit, 16
...Power setting circuit, 17, 28, 30...
SUB circuit, 18... ON period setting means, 19...
Resonance period detection circuit, 20... Overcurrent protection setting circuit, 21... ON period counting circuit, 22... Flip-flop circuit, 31... Comparison circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 交流電源電圧を全波整流して成る直流電源
と、この直流電源に結合された誘導加熱コイル
と、この誘導加熱コイルとともに共振回路を為す
共振コンデンサと、上記共振回路に結ばれ、この
共振回路に共振電流を生成するためのスイツチン
グ素子と、このスイツチング素子に逆並列に接続
されたダイオードと、から成り、上記スイツチン
グ素子をON、OFF制御することにより上記共振
回路に共振電流を生ぜしめる誘導加熱装置におい
て、上記交流入力電流を検出する入力電流検出手
段と、この入力電流検出手段によつて検出された
電流値をデジタルなデータPADに変換するA/D
変換回路と、入力パワーに応じたパワー設定デー
タPrefをデジタル値で設定するパワー設定回路
と、上記スイツチング素子をONすべき時間に応
答したON期間データPcpoを保持するとともに、
上記A/D変換回路からの入力データPAD及び上
記パワー設定回路からのパワー設定データPref
受けこのデータPAD及びPrefにより上記ON期間デ
ータを補正して新たなON期間データを設定する
手段と、上記スイツチング素子のONにより計数
を開始し、この計数内容が上記手段のON期間デ
ータ値に達したときスイツチング素子へOFF信
号を与える計数回路と、上記ON期間データの変
化量ΔPcpoを算出する手段と、上記入力データPAD
の変化量ΔPADを算出する手段と、これ等ΔPcpo
PADを比較してΔPcpoの大きさに対してΔPADの大
きさが小さいかどうかを比較して不適性負荷状態
を検出する比較手段と、この比較手段が不適性負
荷状態を検出したとき上記スイツチング素子の
ON、OFF制御を禁止する手段と、から成る誘導
加熱装置。
1. A DC power supply made by full-wave rectification of AC power supply voltage, an induction heating coil coupled to this DC power supply, a resonant capacitor forming a resonant circuit together with this induction heating coil, and a resonant capacitor connected to the above resonant circuit and forming a resonant circuit. Induction heating consists of a switching element for generating a resonant current in the resonant circuit, and a diode connected in antiparallel to this switching element, and by controlling the switching element ON and OFF, a resonant current is generated in the resonant circuit. The device includes an input current detection means for detecting the AC input current, and an A/D for converting the current value detected by the input current detection means into digital data PAD .
A conversion circuit, a power setting circuit that sets power setting data Pre ref according to the input power as a digital value, and holds ON period data P cpo corresponding to the time when the switching element should be turned on,
Input data P AD from the A/D conversion circuit and power setting data P ref from the power setting circuit are received, and the ON period data is corrected using the data P AD and P ref to set new ON period data. means, a counting circuit that starts counting when the switching element is turned ON, and gives an OFF signal to the switching element when the count reaches the ON period data value of the means ; Calculation means and the above input data P AD
ΔP cpo
Comparison means for detecting an unsuitable load state by comparing P AD to determine whether the magnitude of ΔP AD is smaller than the magnitude of ΔP cpo , and when the comparison means detects an unsuitable load state. The above switching element
An induction heating device consisting of means for prohibiting ON/OFF control.
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