JPH05109468A

JPH05109468A - 誘導加熱調理器

Info

Publication number: JPH05109468A
Application number: JP26984991A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Isogai; 雅之磯貝; Hiroyuki Koide; 宏之小出
Original assignee: Hitachi Home Tech Ltd
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1991-10-18
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【構成】制御回路１９内にインバータ回路１８の入力
電流を検出する入力電流検出回路１０と、インバータ回
路１８の共振電圧を検出する共振電圧検出回路１１と、
スイッチング素子８に周期的な通電パルス信号発生回路
１５を有し、前記入力電流検出回路１０と共振電圧検出
回路１１の出力を比較し、その結果を通電パルス信号発
生回路１５に入力し通電パルス信号を発生させるもので
ある。【効果】入力電力の変化や、入力電圧の変化に対して
タイミングのずれが生じにくく、スイッチング素子の駆
動タイミングが一定となり、スイッチング損失等の回路
損失を減らすことができ、かつ幅広い電力設定が可能で
あるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インバータ回路用スイ
ッチング素子の制御方法の改善を計った誘導加熱調理器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スイッチング素子により高周波電流を加
熱コイルに印加し高周波の磁束を発生させて加熱コイル
と磁気結合した負荷に渦電流を誘起させて、そのジュー
ル熱により負荷を加熱させるインバータ回路用制御回路
を有する誘導加熱調理器において、インバータ入力電圧
に相似する信号を基準とし、インバータの共振電圧とを
比較してスイッチング素子のオン信号（通電パルス信
号）を発生させる方法が、特公昭６１−１２６３６号公
報等で提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法では、インバータ入力電圧に相似する信号（例
えば入力電圧を分圧した信号）と、インバータの共振電
圧とを比較しオン信号を発生させているため、入力電力
が変化するとオン信号の発生タイミングが、共振波形に
たいしてずれるという問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、交流電源から直流電源
に変換する整流回路と、この直流電源をスイッチング素
子により高周波電流に変換し加熱コイルに供給するイン
バータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御回路
とからなる誘導加熱調理器において、前記制御回路内に
インバータ回路の入力電流を検出する入力電流検出回路
と、インバータ回路の共振電圧を検出する共振電圧検出
回路と、前記スイッチング素子に周期的な通電パルス信
号を与える通電パルス信号発生回路を有し、前記入力電
流検出回路と共振電圧検出回路の出力を比較しその結果
を通電パルス信号発生回路に入力し通電パルス信号を発
生させるものである。

【０００５】

【作用】上記のように構成したことにより、入力電流検
出回路にてインバータ回路の入力電流を検出し、共振電
圧検出回路にてインバータ回路の共振電圧を検出し、こ
れら入力電流検出回路と共振電圧検出回路の出力を比較
しその結果を通電パルス信号発生回路に入力し通電パル
ス信号を発生させる。例えば共振電圧が変化しても入力
電流も追従して変化し、その結果により発生タイミング
のずれが少なくなるよう通電パルス信号を発生させる作
用をする。

【０００６】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面に従って
説明する。図１は、本発明の一実施例を施した誘導加熱
調理器のブロック回路図であり、図２は同要部制御回路
例、図３は同制御回路例における各部の動作波形、図４
は同入力電力が変化した場合の各部の動作波形である。

【０００７】図において、１は交流電源、２は交流電源
１を整流する整流回路である。１８は整流回路２の出力
を直流に平滑する平滑回路を構成するチョークコイル３
と平滑コンデンサ４と、共振回路を構成する加熱コイル
５と共振コンデンサ６と、ダンパーダイオード７と、ス
イッチング素子８からなるインバータ回路である。

【０００８】１９はカレントトランス９、入力電流検出
回路１０、共振電圧検出回路１１、入力電圧検出回路１
２、比較回路１３、小物検出回路１４、通電パルス信号
発生回路１５、ドライブ回路１６、入力電力設定回路１
７からなる制御回路である。ここで、前記平滑後の電源
電圧をＶL 、共振回路のスイッチング素子８側の電圧を
ＶCEとする。カレントトランス９は１次側入力電流を検
出するものであり、検出入力電流は入力電流検出回路１
０により適当な振幅レベルの電圧信号Ｉinに変換され
る。ＶCEは共振電圧検出回路１１により適当な振幅レベ
ルの電圧信号ＶCE’に変換する。ＶL は入力電圧検出回
路１２により適当な振幅レベルの電圧信号ＶL'に変換す
る。

【０００９】Ｉin及びＶCE’は比較回路１３によりパル
ス信号Ｖ１に変換される。通電パルス信号発生回路１５
は入力電力設定回路１７の設定によりスイッチング素子
８の通電率を決める通電パルス幅が設定される。

【００１０】またＩin及びＶL'は小物検出回路１４に入
力し、加熱が不適当なスプーンやナイフ等の小物負荷を
検出した場合は通電パルス信号発生回路１５に対して停
止信号を出力する。通電パルス信号発生回路１５の出力
はドライブ回路１６によりスイッチング素子８の駆動に
充分なドライブ電力を供給する。

【００１１】次に図２を用いて入力電流検出回路１０、
共振電圧検出回路１１及び比較回路１３の回路例につい
て説明する。

【００１２】カレントトランス９は抵抗１０１に並列に
接続され、発生する電圧信号を整流回路１０２により直
流電圧に変換する。この直流電圧をコンデンサ１０３、
抵抗１０４によりノイズ成分を除去し、抵抗１０５を通
して比較器１１０の反転入力端子に接続する。共振電圧
ＶCEは抵抗１０６及び抵抗１０７によって分圧され、入
力保護抵抗１０８、過電圧保護用ツェナーダイオード１
０９を接続して比較器１１０の非反転入力端子に接続す
る。比較器１１０の出力端子はプルアップ抵抗１１１、
コンデンサ１１２を接続しコンデンサ１１２の他端は他
のプルアップ抵抗１１３を接続し、エミッタを回路電源
に接続したＰＮＰトランジスタ１１４のベースに接続す
る。

【００１３】これにより入力電流に相似な電圧波形と、
共振電圧の分圧波形を比較器１１０に入力し、トランジ
スタ１１４のコレクタより通電パルス信号発生回路１５
に出力するタイミング信号を発生させることができる。

【００１４】次に図３を用いて図２の回路例における各
部波形について説明する。図中ａ〜ｅは図２に示す各点
の電圧波形である。

【００１５】波形Ａは電源周期に対応した比較器１１０
の入力波形であり、ａは共振電圧検出回路１１、ｂは入
力電流検出回路１０の出力である。ＢはＡの一部を拡大
したものであり、Ｃは比較器１１０の出力波形ｃ、Ｄは
トランジスタ１１４のベース電圧ｄ、Ｅはタイミング信
号ｅである。

【００１６】波形Ａのａは周波数が約２０〜４０ｋＨｚ
の振動波形であり、そのピークはツェナーダイオード１
０９により制御回路用電源電圧以下に抑えている。ｂは
入力電流と相似の波形であり、１００Ｈｚまたは１２０
Ｈｚの脈流波形となる。

【００１７】次に図４を用いて入力電圧が変化した場合
について説明する。

【００１８】入力電力が変化する要因としては、通電率
を変化させた場合Ａ、入力電圧が変化した場合Ｂ、負荷
が変化した場合Ｃがある。各場合についての波形の変化
を説明する。図中ａａ’は共振電圧、ｂｂ’は入力電
流、ｆｆ’は入力電圧の各波形を示し、前者は変化前、
後者は変化後の波形とする。ただし共振電圧波形は、過
電圧保護前の波形を示す。

【００１９】Ａにおいて通電率を低く変化させると、共
振波形間の周期が短くなり、共振波形のピーク電圧及び
入力電流が追随して低くなるが、入力電圧は変わらな
い。したがって本実施例ではタイミング信号の発生タイ
ミングは変化しないが、入力電圧を基準としている従来
例では共振波形に対して比較電圧が高くなるためにタイ
ミング信号の発生が変化前に比べて早まることがわか
る。同様に通電率を高く変化させると、本実施例ではタ
イミングが変化しないが、従来例では変化前より遅くな
る。

【００２０】Ｂにおいて入力電圧が高くなった場合は、
共振波形、入力電流波形とも同様に大きくなるため、本
実施例、従来例ともタイミングは変化しない。

【００２１】Ｃにおいて負荷が変化した場合、例えば鍋
がずれて入力電流が低くなった場合は、共振波形、入力
電流波形とも同様に低くなるが、入力電圧は変わらな
い。したがって本実施例ではタイミングは変化しない
が、従来例ではＡの場合と同様にタイミングが早くなる
ことがわかる。

【００２２】また本構成の誘導加熱調理器は、共振電圧
がゼロクロスしなくてもタイミングパルスを発生し、ス
イッチング素子８を駆動することができるので、入力電
力を可変できる範囲が広くなる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、インバータ回路の通電
パルス信号発生回路に与えるタイミング信号を共振電圧
と入力電圧を比較した結果により発生させるので、入力
電力の変化や、入力電圧の変化に対してタイミングのず
れが生じにくく、スイッチング素子の駆動タイミングが
一定となり、スイッチング損失等の回路損失を減らすこ
とができ、かつ幅広い電力設定が可能であるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器のブロ
ック回路図である。

【図２】同要部制御回路図である。

【図３】同制御回路図における各部の動作波形図であ
る。

【図４】同入力電力が変化した場合の各部の動作波形図
である。

【符号の説明】

１交流電源２整流回路５加熱コイル８スイッチング素子１０入力電流検出回路１１共振電圧検出回路１５通電パルス信号発生回路１８インバータ回路１９制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源(１)から直流電源に変換する整
流回路(２)と、この直流電源をスイッチング素子(８)に
より高周波電流に変換し加熱コイル(５)に供給するイン
バータ回路(18)と、前記インバータ回路(18)を制御する
制御回路(19)とからなる誘導加熱調理器において、前記
制御回路(19)内にインバータ回路(18)の入力電流を検出
する入力電流検出回路(10)と、インバータ回路(18)の共
振電圧を検出する共振電圧検出回路(11)と、前記スイッ
チング素子(８)に周期的な通電パルス信号を与える通電
パルス信号発生回路(15)を有し、前記入力電流検出回路
(10)と共振電圧検出回路(11)の出力を比較しその結果を
通電パルス信号発生回路(15)に入力し通電パルス信号を
発生させるものとしたことを特徴とする誘導加熱調理
器。