JPH04294090A - 誘導加熱装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ回路の出力
を補正する制御手段を備えた誘導加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、安全性が高く使い勝手のよい誘導
加熱装置が広く使用されている。従来、この種の誘電加
熱装置は図５に示すような構成のものがあった。以下そ
の構成について図面を参照しながら説明する。図に示す
ように、誘導加熱装置は直流電圧を出力する単方向電極
１、この出力を高周波出力に変換するインバータ回路２
、キー入力操作部３、加熱コイル４等によって構成され
ている。単方向源１はブリッジ回路５、チョークコイル
６、平滑コンデンサ７等を有し、また、インバータ回路
２は共振コンデンサ８、スイッチング素子９、回生用ダ
イオード１０、制御回路１１等を有している。そして、
電流検出手段１２を単方向電源１の入力側に設けて制御
回路１１に接続し、電流検出手段１２の出力に応じてス
イッチング素子９に信号を送り周期を制御して加熱コイ
ル４の出力を制御する。円盤状に巻かれた加熱コイル４
は金属製の調理鍋１３に磁束を供給し、その調理鍋１３
の底部で渦電流を発生させて加熱し調理するものである
。１４は加熱操作用の主スイッチである。

【０００３】

【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、電流検出手段１２は単方向電源１の入力側
の電流を検出して加熱コイル４の出力を制御していたの
で、調理鍋１３の大きさ、底部の厚さ、透磁率の差異等
によりインピーダンスが変化して共振周波数が変化し、
キー入力操作部３で所定の出力に対していつも同じ出力
を得ることができないという欠点があった。また、スイ
ッチング素子９に定格電流の制限があるので、調理鍋１
３が低インピーダンスのときでも所定の出力が得られな
いときが生じる。そこでキー入力操作部３に調理メニュ
ーが設けてある場合には、同一メニューでも調理鍋１３
によって加熱条件が異なるという問題があった。

【０００４】本発明は上記従来の問題を解決するもので
、鍋の形状、材質に関係なく設定したメニューに対して
安定した出力が得られ、また同じ電力を得ることができ
る誘導加熱装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、商用電源をブリッジ回路で整流した単方向
電源と、この単方向電源の出力を高周波出力に変換する
インバータ回路と、このインバータ回路のスイッチング
素子の電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手
段の出力に応じて前記スイッチング素子の周期を制御す
る制御手段とを備え、前記制御手段はインバータ回路の
スイッチング素子の電流を所定周期で２度検出し、その
電流差に応じてインバータ回路の出力を補正する構成と
するものであり、また、電流差に応じてスイッチング素
子の周期および装置の動作時間を制御するものである。

【０００６】

【作用】上記した構成において、電流検出手段はスイッ
チング素子に流れる電流値を所定周期の間隔で２度検出
し、この二つの電流値は調理鍋の種類によって異なる。 すなわち、調理鍋の種類によってインピーダンスの値が
異なり、そのためスイッチング素子に流れる電流差が大
きくなると、スイッチング周波数を変化させて出力を増
加させ、また、スイッチング素子の定格超過のときには
電流差に応じてスイッチング素子の周期および装置の動
作時間を同時に制御する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１〜図
４を参照しながら説明する。なお、本実施例において、
前述の従来例に示したものと同一構成部品には同じ符号
を付し、その説明は省略する。本実施例の特徴的構成は
従来例で説明した電流検出手段をスイッチング素子の出
力部に設け、インバータ回路の出力を制御する構成とし
たものである。すなわち、インバータ回路１５には電流
検出手段１６を有し、スイッチング素子９の電流を検出
する。この電流検出手段１６の信号は制御手段１７に入
力し、この制御手段１７ではスイッチング素子９のスイ
ッチング周期を制御するとともにスイッチング素子９の
電流を所定周期で２度検出し、その電流差に応じてイン
バータ回路１５の出力を補正する構成としている。

【０００８】上記構成において、キー入力操作部３から
、加熱操作を行なうと主スイッチ１４が入力され、判定
回路１８を経て、駆動回路１９から第１の所定周波数ｆ
１によってスイッチング素子９が駆動される。そのとき
のスイッチング素子９の電流Ｉ１を電流検出手段１６で
検出し、マイコンによる判定回路１８の記憶装置に取り
込む。続いて第２の所定周波数ｆ２によってスイッチン
グ素子９が駆動され、そのときの電流Ｉ２が判定回路１
８の記憶装置に取り込まれる。

【０００９】図２にスイッチング周波数ｆとスイッチン
グ素子電流Ｉの実効値の関係を示す。第１の所定周波数
ｆ１でスイッチングしたときの素子の電流Ｉ１と第２の
所定周波数ｆ２でスイッチングしたとき電流Ｉ２の差ｄ
Ｉが、被加熱物が低インピーダンスのほど大きくなる。 このためｄＩによって、被加熱物の種類が推定可能とな
る。すなわち、所定の出力を得るために必要なスイッチ
ング周波数がわかる。このようにして、電流の差ｄＩに
応じた周波数を判定回路１８で演算により求め、駆動回
路１９によってスイッチング素子９の駆動を行い、調理
鍋１３の種類に応じて所望の出力を得ている。

【００１０】図３はスイッチング周波数ｆと負荷インピ
ーダンスＺの関係を示すものであり、同一出力を得るた
めには、低インピーダンスのときは、よりスイッチング
周波数を高くする必要がある。

【００１１】図４は同一出力を得るときのスイッチング
素子９の電圧電流波形を示すものであり、低インピーダ
ンスのときは、より多くの電流がスイッチング素子９に
流れる。このため、負荷が非常に低いインピーダンスで
ある場合に、スイッチング素子９の定格で出力が、所望
の値より制限される。この不都合を解消するために、本
発明の誘導加熱装置で判定回路１８により、動作時間を
補正し、全体としての電力量を調整している。すなわち
、負荷特性が決まるとスイッチング素子９の電流により
、装置の出力が検出できる。スイッチング素子９の定格
により、装置の出力が所望出力に満たない場合には、加
熱時間を長くして、トータルの加熱量を補正している。 したがってキー入力装置３から、所望の出力を入力する
と、負荷が変化しても所定の加熱が可能である。

【００１２】

【発明の効果】上記実施例から明らかなように本発明の
誘導加熱装置は、商用電源をブリッジ回路で整流した単
方向電源と、この単方向電源の出力を高周波出力に変換
するインバータ回路と、このインバータ回路のスイッチ
ング素子の電流を検出する電流検出手段と、この電流検
出手段の出力に応じて前記スイッチング素子の周期を制
御する制御手段とを備え、前記制御手段はインバータ回
路のスイッチング素子の電流を所定周期で２度検出し、
その電流差に応じてインバータ回路の出力を補正するの
であり、この構成とすることにより、鍋の形状、材質等
負荷によってインピーダンスが変化しても、スイッチン
グ素子に流れる電流で負荷インピーダンスを推定し、負
荷に応じた加熱制御ができ、安定した出力を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における誘導加熱装置の回路
図

【図２】同誘導加熱装置のスイッチング素子の電圧、電
流波形図

【図３】同誘導加熱装置の負荷インピーダンス−スイッ
チング周波数特性図

【図４】同誘導加熱装置のスイッチング周波数−スイッ
チング素子電流特性図

【図５】従来の誘導加熱装置の回路図

【符号の説明】

１　　単方向電源 ４　　加熱コイル ９　　スイッチング素子 １５　　インバータ回路 １６　　電流検出手段 １７　　制御手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源をブリッジ回路で整流した単方向
   電源と、この単方向電源の出力を高周波出力に変換する
   インバータ回路と、このインバータ回路のスイッチング
   素子の電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手
   段の出力に応じて前記スイッチング素子の周期を制御す
   る制御手段とを備え、前記制御手段はインバータ回路の
   スイッチング素子の電流を所定周期で２度検出し、その
   電流差に応じてインバータ回路の出力を補正する誘導加
   熱装置。
2. 【請求項２】電流差に応じてインバータ回路の出力を補
   正する制御手段に代えて、制御手段はインバータ回路の
   スイッチング素子の電流を所定周期で２度検出し、その
   電流差に応じてスイッチング素子の周期および装置の動
   作時間を制御する請求項１記載の誘導加熱装置。