JPH05109469A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 制御回路２０内にインバータ回路１９の共振
電圧を検出する共振電圧検出回路１２と、前記共振電圧
を平滑する共振電圧平滑回路１３と、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１６を有し、前記共振電圧検出回路１２と共振電
圧平滑回路１３の出力を比較し、その結果を通電パルス
信号発生回路１６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
インバータ回路の共振電圧を検出する共振電圧検出回路
と、前記共振電圧を平滑する共振電圧平滑回路と、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、前記共振電圧検出回路と
共振電圧平滑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、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、共振電
圧平滑回路にて共振電圧を平滑し、これら共振電圧検出
回路と共振電圧平滑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。例えば負荷変動等により共振電圧が変化しても共振
電圧の平滑電圧も追従して変化し、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、図３は同制御回路例における各部の動作波形図、
図４は同入力電力が変化した場合の各部の動作波形図で
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。１９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】２０はカレントトランス９、入力電流検出
回路１０、入力電圧検出回路１１、共振電圧検出回路１
２、共振電圧平滑回路１３、比較回路１４、小物検出回
路１５、通電パルス信号発生回路１６、ドライブ回路１
７、入力電力設定回路１８からなる制御回路である。

【０００９】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１０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１２により適当な振幅レベルの電圧信号ＶC
E’に変換するとともに、共振電圧平滑回路１３に出力
する。共振電圧平滑回路１３は入力した電圧を平滑して
比較回路１４に出力する。ＶL は入力電圧検出回路１１
により適当な振幅レベルの電圧信号ＶL'に変換する。

【００１０】比較回路１４は共振電圧検出回路１２及び
共振電圧平滑回路１３の電圧を比較してパルス信号に変
換する。通電パルス信号発生回路１６は比較回路１４の
出力するパルス信号のタイミングを基準に入力電力設定
回路１８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。

【００１１】またＩin及びＶL'は小物検出回路１５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１６に対して停
止信号を出力する。通電パルス信号発生回路１６の出力
はドライブ回路１７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。

【００１２】次に図２を用いて共振電圧検出回路１２、
共振電圧平滑回路１３及び比較回路１４の回路例につい
て説明する。

【００１３】共振電圧ＶCEは抵抗１０１及び抵抗１０２
によって分圧され、逆流防止用ダイオード１０３、１０
４を接続する。ダイオード１０３の出力電圧は抵抗１０
５、及び抵抗１０６によって分圧され、さらにコンデン
サ１０７により平滑し、比較器１１１の反転入力端子に
接続する。ダイオード１０４の出力電圧は抵抗１０８、
及び抵抗１０９によって分圧され、過電圧保護用のツェ
ナーダイオード１１０を接続し、比較器１１１の非反転
入力端子に接続する。

【００１４】比較器１１１の出力端子はプルアップ抵抗
１１２、コンデンサ１１３を接続しコンデンサ１１３の
他端は他のプルアップ抵抗１１４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１１５のベース
に接続する。

【００１５】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１１１に入力し、トランジ
スタ１１５のコレクタより通電パルス発生回路１６に出
力するタイミング信号を発生させることができる。

【００１６】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。

【００１７】波形Ａは電源周期に対応した比較器１１１
の入力波形であり、ａは共振電圧検出回路１２、ｂは共
振電圧平滑回路１３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１１１の出力波形ｃ、Ｄは
トランジスタ１１５のベース電圧ｄ、Ｅはタイミング信
号ｅである。

【００１８】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
１０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。

【００１９】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。

【００２０】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’は平滑後の
共振電圧（以下平滑電圧という）、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。

【００２１】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
平滑電圧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。

【００２２】Ｂにおいて入力電圧が高くなった場合は、
共振波形、平滑電圧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。

【００２３】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、平滑
電圧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。

【００２４】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。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、インバータ回路の通電
パルス発生回路に与えるタイミング信号を共振電圧と共
振電圧を平滑した波形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】同要部制御回路例を示す図である。

【図３】同制御回路例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 １２ 共振電圧検出回路 １３ 共振電圧平滑回路 １６ 通電パルス信号発生回路 １９ インバータ回路 ２０ 制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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(19)と、前記インバータ回路(19)を制御する
   制御回路(20)とからなる誘導加熱調理器において、前記
   制御回路(20)内にインバータ回路(19)の共振電圧を検出
   する共振電圧検出回路(12)と、前記共振電圧を平滑する
   共振電圧平滑回路(13)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(16)を有し、前記共振電圧検出回路(12)と共振電圧平
   滑回路(13)の出力を比較しその結果を通電パルス信号発
   生回路(16)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。