JPH03119686A - 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２個のスイッチング素子を交互に導通させて加
熱コイルに高周波電流を流すハーフブリッジインバータ
回路を持つ誘導加熱調理器に関するものである。

従来の技術 近年、ハーフブリッジインバータ回路は、多バーナー誘
導加熱調理器に適していると考えられている。それは、
ハーフブリッジインバータ回路は、一定周波数で動作さ
せることが比較的容易に行えるため、多バーナー？同時
に動作させてもバーナー間の干渉音が比較的量にくいた
めである。

従来、この種の誘導加熱調理器のハーフブリッジインバ
ータ回路において、スイッチング素子のピーク電流を所
定値以下に制限する方法は、第３図にもとづいて説明す
る。

図に示すように、直流電源１と直列に接続された第一ス
イッチング素子２および第二スイッチング素子３と一第
一スイツチング素子２と並列に接続されたダイオード４
と第二スイッチング素子３と並列に接続されたダイオー
ド６と、第一スイッチング素子２と第二スイッチング素
子３の接続点と直流電源の低電位側とに接続された加熱
コイル６と共振コンデンサ７の直列回路によりインバー
タ回路が構成されておシ、電流検出手段であるカレント
トランス８が加熱コイル６と直列に接続されている。カ
レントトランス８の２次出力側は、第５図に示すように
これを全波整流して第一スイッチング素子２に流れる電
流のピーク値と第二スイッチング素子３に流れる電流の
ピーク値との大きい方を検知する電流検出回路９に入力
され、電流検出回路９の出力は電流制限回路１ｏに入力
され、電流制限回路１０の出力は駆動回路１１に入力さ
れ、駆動回路１１の出力は第一スイッチング素子２と第
二スイッチング素子３の制御端子に接続されている。

なお、通常、第一スイッチング素子２と第二スイッチン
グ素子３は同じものが使われる。また、ハーフブリッジ
インバータ回路は他に第６図、第７図、第８図に示す構
成のものでもよい。

上記構成において、第一スイッチング素子２に流れる電
流のピーク値または第二スイッチング素子３に流れる電
流のピーク値がスイッチング素子の定格に基づいて決め
られる所定値を超えると電流検出回路９はこれを検知し
、電流制限回路１゜は駆動回路１１を介し第一スイッチ
ング素子２に流れる電流のピーク値または第二スイッチ
ング素子３に流れる電流のピーク値が前記所定値以下に
なるように第一スイッチング素子２と第二スイッチング
素子３の駆動を制御する。

発明が解決しようとする課題 このような従来の誘導加熱調理器のスイッチング素子の
電流制限方式では、第一スイッチング素子２に流れる電
流の波形と第二スイッチング素子３に流れる電流の波形
が第４図に示すように第二スイッチング素子３に流れる
電流のピーク値の方が第一スイッチング素子２に流れる
電流のピーク値より小さくかつターンオン・ターンオフ
がある場合で誘導加熱調理器の天板に載置されている鍋
を天板の上方に浮かして行った時には、第二スイッチン
グ素子３に流れる電流のピーク値は第一スイッチング素
子２に流れる電流のピーク値が所定値に達した場合でも
前記所定値には達せず、さらに前記鋼を浮かして行った
場合、第二スイッチング素子３に流れる電流のピーク値
は図中すの点線で示したように第一スイッチング素子２
に流れている電流のピーク値を制限している所定値まで
増えるので、第二スイッチング素子３の損失が増大する
。すなわち、従来の電流検知回路９は加熱コイル６と直
列に接続された電流検出手段であるカレントトランス８
の出力を余波整流することで、第一スイッチング素子２
に流れる電流のピーク値と第二スイッチング素子３に流
れる電流のピーク値との大きい方を検出しているため、
第一スイッチング素子２に流れる電流の波形と第二スイ
ッチング素子３に流れる電流の波形が第４図の実線に示
す場合で誘導加熱調理器に載置されている鍋を天板の上
方に浮かして行ったときには、第一スイッチング素子２
のピーク電流は抑えられ第一スイッチング素子２に流れ
る電流波形はターンオン・ターンオフがないため損失も
抑えられるが、第二スイッチング素子３に流れる電流は
そのピーク値が第一スイッチング素子２に流れている電
流のピーク値を制限している所定値と同じ値まで増加し
、第二スイッチング素子３に流れる電流の波形はターン
オン・ターンオフがあり、ターンオン時の電流とターン
オフ時の電流も増加するため、オン損失とスイッチング
損失が増加し第二スイッチング素子３の損失は増大する
のであった。

本発明は上記課題を解決するもので、誘導加熱調理器の
天板に載置されている鍋を天板の上方に浮かして行った
ときの第一スイッチング素子の損失と第二スイッチング
素子の損失の増加を防ぐことを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、直流電源と、前記
直流電源に接続された第一スイッチング素子と第二スイ
ッチング素子の直列接続体と、前記第一スイッチング素
子と前記第二スイッチング素子のそれぞれに逆並列に接
続されたダイオードと、前記第一スイッチング素子と前
記第二スイッチング素子の接続点と直流電源の高電位側
または低電位側に接続された加熱コイルと共振コンデン
サの直列回路とからなるインバータ回路と、前記第一ス
イッチング素子の電流を検出する第一電流検出手段と、
前記第二スイッチング素子の電流を検出する第二電流検
出手段と、前記第一スイッチング素子と第二スイッチン
グ素子を交互に導通させる駆動回路と、前記第一電流検
出手段を検知する第一電流検知回路と、第二電流検出手
段を検知する第二電流検知回路と、前記第一電流検出回
路の出力に応じて前記駆動回路を介して前記第一スイッ
チング素子に流れる電流を制限する第一電流制限回路と
、前記第二電流検出回路の出力に応じて前記駆動回路を
介して前記第二スイッチング素子に流れる電流を制限す
る第二電流制限回路を備え、前記第一電流制限回路は前
記第一スイッチング素子に流れる電流が第一所定値を超
えたことを前記第一電流検知回路が検知したとき前記第
一スイッチング素子に流れる電流が前記第一所定値を超
えないように前記駆動回路を介して前記第一スイッチン
グ素子と前記第二スイッチング素子の導通時間を制御し
、前記第二電流制限回路は前記第二スイッチング素子に
流れる電流が第二所定値を超えたことを前記第二電流検
知回路が検知したとき前記第二スイッチング素子に流れ
る電流が前記第二所定値分超えないように前記駆動回路
？介して前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチ
ング素子の導通時間を制御するものである。

作用 本発明は上記した構成によシ、第一電流制限回路が第一
スイッチング素子に流れる電流のピーク値を第一所定値
を超えないように制限し、第二電流制限回路が第二スイ
ッチング素子に流れる電流のピーク値を第二所定値を超
えないように制限しているので、第一電流制限回路は第
一スイッチング素子に流れる電流のピーク値と損失を第
一所定値以下に抑えるように作用し、第二電流制限回路
は第二スイッチング素子に流れる電流のピーク値と損失
を第二所定値以下に抑えるように作用するため、第一ス
イッチング素子の損失と第二スイッチング素子の損失の
両方を独立して任意の設定値以下に抑えることができる
ものであり、いかなる負荷条件においてもスイッチング
素子が安定して動作するインバータを実現できる。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照しながら説明する。

図に示すように、交流電源３０を整流回路であるダイオ
ードブリッジ３１で余波整流し、平滑コンデンサ３２で
平滑する直流電源３３は、これを高周波電流に変換する
インバータ回路３４に接続されており、このインバータ
回路３４は制御回路３６により制御される。インバータ
回路３４は直流電源３３と直列に接続された第一スイッ
チング素子であるトランジスタ３６と第二スイッチング
素子であるトランジスタ３７と、トランジスタ３８と並
列に接続されたダイオード３８と、トランジスタ３アと
並列に接続されたダイオード３９と、トランジスタ３６
とトランジスタ３７の接続点と直流電源３３の低電位側
に接続された加熱コイル４ｏと共振コンデンサ４１の直
列回路により構成され、トランジスタ３６に流れる電流
を検出する第一電流検出手段である第一カレントトラン
ス４２がトランジスタ３６と直列に接続され、トランジ
スタ３７に流れる電流を検出する第二電流検出手段であ
る第二カレントトランス４３がトランジスタ３７と直列
に接続されている。制御回路３５は、トランジスタ３６
とトランジスタ３７を交互に導通させる駆動回路４４、
入力設定を行う入力設定部４５、入力を検知する入力検
知部４６、設定された入力と検知された入力を比較して
設定された入力になるように駆動回路４４を介してトラ
ンジスタ３６とトランジスタ３７の駆動を制御する比較
部４７、トランジスタ３６に流れる電流を検知する第一
電流検知回路４８、トランジスタ３７に流れる電流を検
知する第二電流検知回路４９、トランジスタ３６に流れ
る電流が第一所定値を超えたことを第一電流検知回路４
Ｂが検知した時にトランジスタ３６に流れる電流が第一
所定値を超えないように駆動回路４４を介してトランジ
スタ３ｅとトランジスタ３７の駆動を制御する第一電流
制限回路６０、トランジスタ３７に流れる電流が第二所
定値を超えたことを第二電流検知回路４９が検知した時
にトランジスタ３７に流れる電流が第二所定値を超えな
いように駆動回路４４を介してトランジスタ３６とトラ
ンジスタ３７の駆動を制御する第二電流制限回路５１に
より構成される。

上記構成において、動作を説明すると、誘導加熱調理器
上に、ある鍋を載置して入力設定部４６にて２ｋＷ設定
として動作させた時のトランジスタ３６に流れる電流Ｉ
ｃ、とトランジスタ３７に流れる電流Ｉｃ２の波形が第
２図に示すようになっているとする。この状態で鍋を天
板の上方に少し浮かした場合、入力は２ｋＷから変化し
入力検知部４６はこの変化を検知し入力を２ｋＷに戻す
ように駆動回路４４を介してトランジスタ３６とトラン
ジスタ３７の駆動を制御し入力を２ｋＷに戻す。

このように鍋が浮いている状態で入力が２ｋＷの場合は
鍋が天板上に載置されている状態で入力が２ｋＷの場合
に比べてＩＣ１のピーク値と工Ｃ２のピ一り値は大きく
な夛、トランジスタ３６の損失とトランジスタ３７の損
失は増加している。さらに鍋を浮かした場合、トランジ
スタ３６に流れる電流のピーク値とトランジスタ３７に
流れる電流のピーク値はさらに大きくなろうとし、トラ
ンジスタ３６の損失とトランジスタ３７の損失もさらに
増加しようとするが、第一電流検知回路４８がトランジ
スタ３６の電流定格とトランジスタ３６に流れる電流の
ピーク値と損失の相関関係とにより決められた第一所定
値を超えたことを検知すると第一電流制限回路５ｏがト
ランジスタ３６に流れる電流のピーク値が第一所定値を
超えないように駆動回路４４を介してトランジスタ３６
とトランジスタ３７の導通時間を制御し、また第二電流
検知回路４９がトランジスタ３７の電流定格とトランジ
スタ３７に流れる電流のピーク値と損失の相関関係とに
より決められた第二所定値を超えたことを検知すると第
二電流制限回路６１がトランジスタ３７に流れる電流の
ピーク値が第二所定値を超えないように駆動回路４４を
介してトランジスタ３６とトランジスタ３７の導通時間
を制御するために鍋を天板の上方に浮かして行った場合
でもトランジスタ３６とトランジスタ３７の損失はある
値以上にはならない。

このように本発明の実施例の誘導加熱調理器のスイッチ
ング素子の電流制限方式によれば、２つのスイッチング
素子のそれぞれに電流検出手段。

電流検知回路、電流制限回路があるので２つのスイッチ
ング素子に流れる電流のピーク値をそれぞれ独立して任
意の設定値以下になるように制限することができるため
、誘導加熱調理器の天板に載置されている鍋を天板の上
方に浮かした状態での２つのスイッチング素子の損失の
増加を抑えることができる。

なお、インバータ回路が第６図、第６図、第７図に示す
構成の場合でも同様の効果が得られる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、第一
スイッチング素子と第二スイッチング素子のそれぞれに
独立して電流制限回路を設けているので、いかなる負荷
条件においてもそれぞれのピーク電流と損失との相関関
係からそれぞれ異なったピーク電流制限値を設定でき、
第一スイッチング素子と第二スイッチング素子のそれぞ
れの損失をある値以下に制限することができるので極め
て信頼性の高いインバータを実現できる。

【図面の簡単な説明】

８１図は本発明の誘導加熱調理器のブロック図、第２図
は第１図の第一スイッチング素子と第二スイ・ソチング
素子に流れる電流波形図、第３図は従来の誘導加熱調理
器の概略回路図、箒−暢→→→コンデンサ、４２・・・
・・・第一電流検出手段、４３・・・・・・第二電流検
出手段、４４・・・・・・駆動回路、４Ｂ・・・・・・
第一電流検知回路、４９・・・・・・第二電流検知回路
、５０・・・・・・第一電流制限回路、５１・・・・・
・第二電流制限回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　直流電源と、前記直流電源に接続された第一スイッチ
   ング素子と第二スイッチング素子の直列接続体と、前記
   第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子のそ
   れぞれに逆並列に接続されたダイオードと、前記第一ス
   イッチング素子と前記第二スイッチング素子の接続点と
   直流電源の高電位側または低電位側に接続された加熱コ
   イルと共振コンデンサの直列回路とからなるインバータ
   回路と、前記第一スイッチング素子の電流を検出する第
   一電流検出手段と、前記第二スイッチング素子の電流を
   検出する第二電流検出手段と、前記第一スイッチング素
   子と第二スイッチング素子を交互に導通させる駆動回路
   と、前記第一電流検出手段の出力を検知する第一電流検
   知回路と、前記第二電流検出手段の出力を検知する第二
   電流検知回路と、前記第一電流検出回路の出力に応じて
   前記駆動回路を介して前記第一スイッチング素子に流れ
   る電流を制限する第一電流制限回路と、前記第二電流検
   出回路の出力に応じて前記駆動回路を介して前記第二ス
   イッチング素子に流れる電流を制限する第二電流制限回
   路を備え、前記第一電流制限回路は前記第一スイッチン
   グ素子に流れる電流が第一所定値を超えたことを前記第
   一電流検知回路が検知したとき前記第一スイッチング素
   子に流れる電流が前記第一所定値を超えないように前記
   駆動回路を介して前記第一スイッチング素子と前記第二
   スイッチング素子の導通時間を制御し、前記第二電流制
   限回路は前記第二スイッチング素子に流れる電流が第二
   所定値を超えたことを前記第二電流検知回路が検知した
   とき前記第二スイッチング素子に流れる電流が前記第二
   所定値を超えないように前記駆動回路を介して前記第一
   スイッチング素子と前記第二スイッチング素子の導通時
   間を制御する誘導加熱調理器。