JPH0470755B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、加熱コイルに高周波電流を流し、
コイルより発生する磁束で鍋などの調理容器を誘
導加熱する電磁調理器に関する。

(ロ) 従来の技術 従来、この種の電磁調理器においては、スイツ
チング回路の断続通電により加熱コイルに高周波
電流を通電し、コイルの通電電流あるいはほぼそ
れに比例する電磁調理器に入力電流を検出してス
イツチング回路の断続時間比かスイツチング回路
の駆動・停止期間の比率を調整し、いわゆるフイ
ードバツク制御によつて加熱コイルの通電電流を
制御するようにしている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、フイードバツク制御を使用した
電磁調理器では、制御系を安定にするために、時
間遅れ要素を必要とし、所定の加熱出力を得るま
でに時間を要する。また、制御系の応答速度を高
めると系が不安定となり、たとえば、スイツチン
グ回路のスイツチング素子に定格以上の電圧が印
加されたり、大きなスイツチング損失が生じるな
ど、構成部品にとつて好ましくない現象が生じ
る。

この発明は、このような事情に鑑みてなされた
もので、加熱コイルに加熱電流を通電する際に、
前もつて予備電流を通電してそれを検出し、その
予備電流に加熱電流をシミユレートさせてオープ
ンループ制御を行うことにより、応答性にすぐれ
た電磁調理器を提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明は、加熱コイルの通電を断続させるス
イツチング手段と、加熱コイルの通電電流を検出
する検出手段と、所定の断続時間比で前記スイツ
チング手段を駆動させ加熱コイルに予備電流を通
電させる予備電流制御手段と、前記検出手段が検
出する前記予備電流から加熱電流に対応する断続
時間比を算出する算出手段と、算出された断続時
間比で前記スイツチング手段を駆動させる加熱電
流制御手段とを備えたことを特徴とする電磁調理
器である。

なお、加熱電流制御手段は、スイツチング手段
の断続駆動を周期的に駆動・停止して加熱コイル
の出力を制御するとともに、その停止期間毎に加
熱コイルに通電される予備電流から算出される断
続時間比によつてスイツチング手段を駆動させる
ことが好ましい。

(ホ) 作用 スイツチング手段は、加熱コイルへの通電を断
続すると、鍋などの磁性体容器が載置された加熱
コイルに高周波電流が流れ、容器が誘導加熱され
る。また、コイルの通電電流は、スイツチング手
段の断続駆動における断続時間比（オン時間幅）
とコイルに載置される容器の材質・寸法により決
定される。

そこで、この発明では、予備電流制御手段がス
イツチング手段を所定のオン時間幅によつて断続
させたときに発生する高周波電流を、あらかじめ
コイルに通電してその電流値を検出手段によつて
検出する。その検出結果から実際の加熱電流を通
電するためのスイツチング手段のオン時間幅を算
出手段によつて算出し、そのオン時間幅によつて
スイツチング手段を断続駆動させ、加熱コイルの
高周波電流を所望の大きさに制御する。

この発明はフイードバツク制御方式を採用して
いないので、制御の応答性、安定性にすぐれ、ま
た、構成部品に過渡的な過負荷や過電圧などが印
加されることのない電磁調理器が提供される。

(ハ) 実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を
詳述する。なお、これによつてこの発明が限定さ
れるものではない。

第１図において、商用電源（100V、50／60Hz）
１を受ける入力段には、整流器２ａとチヨークコ
イル２ｂと平滑コンデンサ２ｃからなる整流平滑
回路２が設けられ、これにより商用電源１は直流
に変換される。この整流平滑回路２の次段には、
誘導加熱のための磁束を発生させる加熱コイル３
及びこの加熱コイル３と共に共振回路を形成する
共振コンデンサ４が接続され、更に共振コンデン
サ４の両端子間にはダイオード５とトランジスタ
６とから成るスイツチング回路が接続され、その
スイツチング動作により加熱コイル３に共振電流
を流すインバータ回路が構成されている。

加熱コイル３の通電路には変流器７が結合さ
れ、この変流器７により加熱コイル３への通電電
流が検出される。変流器７の２次側には、変流器
７による検出信号をその信号の大きさに応じた電
圧に変換する変換回路８が接続されている。９は
トランジスタ６に増幅器１０を介して駆動信号
PSを供給するオンタイム制御回路、１１は変換
回路８の出力を所定の関数によつて変換してオン
タイム制御回路９へ出力する演算器、１２は予備
電流値を設定するアナログ信号をオンタイム制御
回路９へ出力する予備電流設定器、１３は予備電
流検出期間を設定するデジタル信号を演算器１１
へ出力する検出期間設定器、１４は加熱出力設定
器１５のアナログ信号をデジタル信号に変換し予
備電流検出期間と加熱コイル３への高周波電流の
通電期間を設定する時間比率制御回路である。

このような構成の動作を第２図に示すタイムチ
ヤートを用いて説明する。

加熱出力設定器１５によつて設定された電圧
VSが時間比率制御回路１４に入力されると、オ
ンタイム制御回路１４は電圧VSに対応して第２
図の信号Ａに示す時間tonがHIGH、時間toffが
LOWのデジタル信号を出力する。

一方、予備電流設定器１２から予備電流値の設
定信号Ｃすなわち電圧V1のアナログ信号がオン
タイム制御回路９に入力されており、オンタイム
制御回路９は信号ＡのHIGH信号が入力されると
電圧V1に対応するオン時間がt1の断続信号PSを
増幅器１０を介してトランジスタ６のベースに出
力し、トランジスタ６を駆動させる。このときト
ランジスタ６のコレクタ・エミツタ間電圧は第２
図の信号Ｅのように示される。トランジスタ６が
断続駆動してオン時間t1に対応する予備電流が加
熱コイル３に通電されると、その予備電流値が変
流器７によつて検出され、それに対応する信号IS
が変換回路８から演算器１１へ出力される。信号
ISが入力された演算器１１は、第３図に示す関数
関係より信号ISに対応する電圧V2を出力する。
電流検出開始から時間ta後に出力される検出期間
設定器１３からの信号ＢのHIGH信号が演算器１
１に入力されると同時に、信号V2はオンタイム
制御回路９に入力され、変換器９が電圧V2に対
応するオン時間がt2の断続信号PSを増幅器１０
を介してトランジスタ６のベースに出力し、トラ
ンジスタ６を駆動させる。これによつてトランジ
スタ６はオン時間がt2の断続電流を通電し、コイ
ル３を加熱駆動させる。コイル３の加熱駆動の開
始から時間tb（＝ton−ta）後に、信号ＡのLOW
信号にともなつて信号ＢがLOWになると、信号
V2はオフ状態になり、断続信号PSの発振が停止
してトランジスタ６の駆動が停止する。その後、
時間toffが経過すると、再びトランジスタ６はオ
ン時間がt1の予備電流をコイル３に通電する。こ
の動作がくり返されて、コイル３に断続通電され
るオン時間t2および通電時間tbが設定制御され、
コイル３の出力が制御される。

なお、この実施例の演算器１１には演算用関数
として第３図に示す一次関数を使用し、予備電流
ISが大きいほどコイル３にインダクタンスが小さ
いと判断して加熱電流を制御するトランジスタ６
のオン時間t2を小さくするようにしているが、オ
ン時間t2とコイル３の通電電流の特性や所望の制
御特性に合わせてさらに高次の関数を使用しても
よい。(ト) 発明の効果 この発明によれば、加熱コイルに予め予備電流
を通電し、その電流値から、載置される調理容器
などによつて変化する加熱電流値を予測して加熱
コイルへの通電手段をオープンループ方式で制御
するようにしたもので、加熱制御の応答性および
安定性にすぐれ、構成部品に過渡的な悪影響をお
よぼすことのない電磁調理器が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電気回路図、第
２図は第１図の各部信号のタイムチヤート、第３
図は第１図の演算器の演算関数を示すグラフであ
る。 ３……加熱コイル、６……トランジスタ、７…
…変流器、８……変換回路、９……オンタイム制
御回路、１１……演算器、１２……予備電流設定
器、１３……検出期間設定器、１４……時間比率
制御回路、１５……加熱出力設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱コイルへの通電を断続させるスイツチン
   グ手段と、所定の第１オン時間で前記スイツチン
   グ手段を断続駆動させ加熱コイルに予備電流を通
   電させる予備電流制御手段と、加熱コイルの予備
   電流を検出する検出手段と、前記検出手段が検出
   する前記予備電流から第２オン時間を算出する算
   出手段と、算出された第２オン時間で前記スイツ
   チング手段を断続駆動させて加熱コイルへ加熱電
   流を通電させる加熱電流制御手段とを備え、第１
   オン時間が第２オン時間よりも十分に短く設定さ
   れると共に、算出手段は予備電流が大きいほど第
   ２オン時間が短くなるような関数によつて第２オ
   ン時間を算出し、加熱電流が予備電流の大きさに
   基づいて制御されることを特徴とする電磁調理
   器。 ２ 加熱電流制御手段は、スイツチング手段の断
   続駆動を周期的に駆動・停止して加熱コイルの出
   力を制御するとともに、その停止期間毎に加熱コ
   イルに通電される予備電流から算出されるオン時
   間によつてスイツチング手段を駆動させる特許請
   求の範囲第１項記載の電磁調理器。