JPH06290863A - 誘導加熱調理器 - Google Patents
誘導加熱調理器Info
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- JPH06290863A JPH06290863A JP7660793A JP7660793A JPH06290863A JP H06290863 A JPH06290863 A JP H06290863A JP 7660793 A JP7660793 A JP 7660793A JP 7660793 A JP7660793 A JP 7660793A JP H06290863 A JPH06290863 A JP H06290863A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スイッチング損失が低く、簡単な冷却構成の
誘導加熱調理器を提供することを目的としている。 【構成】 加熱コイル１２と共振コンデンサ１３からな
る負荷回路１４と、直流電源１１と、第一のスイッチン
グ素子１５ａと、第二のスイッチング素子１５ｂと、第
一のスイッチング素子に並列に接続されたダイオード１
６と、第一のスイッチング素子と第二のスイッチング素
子を制御する制御回路１７とを有し、第一のスイッチン
グ素子および第二のスイッチング素子にＩＧＢＴを用い
るとともに、第一のスイッチング素子のＩＧＢＴを第二
のスイッチング素子のＩＧＢＴよりもオン電圧の低いも
のを用い、第二のスイッチング素子のＩＧＢＴを第一の
スイッチング素子のＩＧＢＴよりもスイッチング速度の
速いものを用いたものである。
誘導加熱調理器を提供することを目的としている。 【構成】 加熱コイル１２と共振コンデンサ１３からな
る負荷回路１４と、直流電源１１と、第一のスイッチン
グ素子１５ａと、第二のスイッチング素子１５ｂと、第
一のスイッチング素子に並列に接続されたダイオード１
６と、第一のスイッチング素子と第二のスイッチング素
子を制御する制御回路１７とを有し、第一のスイッチン
グ素子および第二のスイッチング素子にＩＧＢＴを用い
るとともに、第一のスイッチング素子のＩＧＢＴを第二
のスイッチング素子のＩＧＢＴよりもオン電圧の低いも
のを用い、第二のスイッチング素子のＩＧＢＴを第一の
スイッチング素子のＩＧＢＴよりもスイッチング速度の
速いものを用いたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般家庭およびレストラ
ンなどで使用される誘導加熱調理器に関するものであ
る。
ンなどで使用される誘導加熱調理器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の誘導加熱調理器について図８〜図
１０を用いて説明する。１は直流電源であり、回路全体
にパワーを供給している。２は加熱コイルで、図には特
に記載していないが、この上に置かれている被加熱物
（鍋等）を誘導加熱している。３は共振コンデンサで、
加熱コイル２とともに負荷回路４を構成している。５は
スイッチング素子で、大電流（６０Ａ）・高耐圧（９０
０Ｖ）のＩＧＢＴを用いている。６は前記スイッチング
素子５を保護する逆導通ダイオードである。また７はス
イッチング素子５を駆動する制御回路で、図には特に記
載していないが、スイッチング素子５の両端にかかる電
圧Ｖceを検知している。
１０を用いて説明する。１は直流電源であり、回路全体
にパワーを供給している。２は加熱コイルで、図には特
に記載していないが、この上に置かれている被加熱物
（鍋等）を誘導加熱している。３は共振コンデンサで、
加熱コイル２とともに負荷回路４を構成している。５は
スイッチング素子で、大電流（６０Ａ）・高耐圧（９０
０Ｖ）のＩＧＢＴを用いている。６は前記スイッチング
素子５を保護する逆導通ダイオードである。また７はス
イッチング素子５を駆動する制御回路で、図には特に記
載していないが、スイッチング素子５の両端にかかる電
圧Ｖceを検知している。
【０００３】以上の構成で、回路各部は以下のように作
用する。図９は定常動作時におけるインバータ各部の動
作波形である。同図（ア）は制御回路７から出力される
ドライブ信号の波形で、出力がHIGHの時にはスイッチン
グ素子５がオンされ、出力がLOWのときはスイッチング
素子５はオフされる。（イ）はスイッチング素子５と逆
導通ダイオード６に流れる電流Ｉcの波形である。また
（ウ）はスイッチング素子５の両端にかかる電圧Ｖceの
波形である。図１０はターンオフ時におけるＩc・Ｖce
の拡大波形である。Ｉcは一度、略０に達してから再度
流れている。この再度流れる電流をテール電流といい、
ＩＧＢＴに特有の現象である。テール電流の流れる時間
は数100μsで、この時間はＩＧＢＴのスイッチング速度
に依存する。
用する。図９は定常動作時におけるインバータ各部の動
作波形である。同図（ア）は制御回路７から出力される
ドライブ信号の波形で、出力がHIGHの時にはスイッチン
グ素子５がオンされ、出力がLOWのときはスイッチング
素子５はオフされる。（イ）はスイッチング素子５と逆
導通ダイオード６に流れる電流Ｉcの波形である。また
（ウ）はスイッチング素子５の両端にかかる電圧Ｖceの
波形である。図１０はターンオフ時におけるＩc・Ｖce
の拡大波形である。Ｉcは一度、略０に達してから再度
流れている。この再度流れる電流をテール電流といい、
ＩＧＢＴに特有の現象である。テール電流の流れる時間
は数100μsで、この時間はＩＧＢＴのスイッチング速度
に依存する。
【０００４】ここで図８〜図１０をもとにこの回路の動
作を説明する。制御回路７はスイッチング素子５を所定
時間（図においては20μs）オンさせた後、ターンオフ
して、加熱コイル２と共振コンデンサ３からなる負荷回
路４を共振させる。またＶceの立ち下がりが所定値より
も低くなると、再びスイッチング素子５をオンさせる。
制御回路７が以上のように作用するため、図９に示して
いるように制御回路７のドライブ信号（ア）に対して、
Ｉcは（イ）のように、Ｖceは（ウ）のように変化し、
加熱コイル２上に置かれた被加熱物にパワーが供給され
る。この被加熱物に供給されるパワーは、スイッチング
素子５のオン時間を変化させることにより自在に変える
ことができる。このとき図１０に示しているように、Ｉ
cが完全に０にならないうちにＶceが立ち上がってい
る。
作を説明する。制御回路７はスイッチング素子５を所定
時間（図においては20μs）オンさせた後、ターンオフ
して、加熱コイル２と共振コンデンサ３からなる負荷回
路４を共振させる。またＶceの立ち下がりが所定値より
も低くなると、再びスイッチング素子５をオンさせる。
制御回路７が以上のように作用するため、図９に示して
いるように制御回路７のドライブ信号（ア）に対して、
Ｉcは（イ）のように、Ｖceは（ウ）のように変化し、
加熱コイル２上に置かれた被加熱物にパワーが供給され
る。この被加熱物に供給されるパワーは、スイッチング
素子５のオン時間を変化させることにより自在に変える
ことができる。このとき図１０に示しているように、Ｉ
cが完全に０にならないうちにＶceが立ち上がってい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来の誘導加熱調
理器では以下に示す課題を有している。つまりスイッチ
ング素子５が、オン損失とターンオフ損失の２つの損失
によって発熱するということである。オン損失とは、ス
イッチング素子５のオン時にその両端に生じるオン電圧
(Ｖce(sat))と、流れている電流によって発生する損失
である。ターンオフ損失とは、スイッチング素子５のタ
ーンオフ時にＩｃが完全に０にならない状態からＶceが
立ち上がるために発生する損失である。このスイッチン
グ素子５の損失が大きいと、スイッチング素子５の発熱
が大きくなり、それを冷却する機構が大型化・複雑化し
て、機器の大型化、コストアップに結び付くものであ
る。また、冷却のためのファンの騒音が大きくなるとい
う問題も生じる。
理器では以下に示す課題を有している。つまりスイッチ
ング素子５が、オン損失とターンオフ損失の２つの損失
によって発熱するということである。オン損失とは、ス
イッチング素子５のオン時にその両端に生じるオン電圧
(Ｖce(sat))と、流れている電流によって発生する損失
である。ターンオフ損失とは、スイッチング素子５のタ
ーンオフ時にＩｃが完全に０にならない状態からＶceが
立ち上がるために発生する損失である。このスイッチン
グ素子５の損失が大きいと、スイッチング素子５の発熱
が大きくなり、それを冷却する機構が大型化・複雑化し
て、機器の大型化、コストアップに結び付くものであ
る。また、冷却のためのファンの騒音が大きくなるとい
う問題も生じる。
【０００６】このスイッチング損失を低減する方法とし
て、オン電圧の低いＩＧＢＴを用いてオン損失を下げ
る、あるいはスイッチング速度の速いＩＧＢＴを用いて
ターンオフ損失を減少させることが考えられる。しかし
一般にＩＧＢＴの性能特性は、オン電圧の低いものはス
イッチング速度が遅く、スイッチング速度の速いものは
オン電圧が高いというトレードオフの関係にある。
て、オン電圧の低いＩＧＢＴを用いてオン損失を下げ
る、あるいはスイッチング速度の速いＩＧＢＴを用いて
ターンオフ損失を減少させることが考えられる。しかし
一般にＩＧＢＴの性能特性は、オン電圧の低いものはス
イッチング速度が遅く、スイッチング速度の速いものは
オン電圧が高いというトレードオフの関係にある。
【０００７】本発明はこのような従来の構成が有してい
る課題を解決しようとするものであって、スイッチング
損失の低い誘導加熱調理器を提供することを第１の目的
としている。また、一層スイッチング損失を低減させた
誘導加熱調理器を提供することを第２の目的としてい
る。さらに、より一層スイッチング損失を低減させた誘
導加熱調理器を提供することを第３の目的としている。
る課題を解決しようとするものであって、スイッチング
損失の低い誘導加熱調理器を提供することを第１の目的
としている。また、一層スイッチング損失を低減させた
誘導加熱調理器を提供することを第２の目的としてい
る。さらに、より一層スイッチング損失を低減させた誘
導加熱調理器を提供することを第３の目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための本発明の第一の手段は、加熱コイルと共振コン
デンサからなる負荷回路と、直流電源と、第一のスイッ
チング素子と、第一のスイッチング素子に並列に接続さ
れた第二のスイッチング素子と、第一のスイッチング素
子に並列に接続されたダイオードと、第一のスイッチン
グ素子と第二のスイッチング素子を制御する制御回路と
を有し、第一のスイッチング素子および第二のスイッチ
ング素子にＩＧＢＴを用いるとともに、第一のスイッチ
ング素子のＩＧＢＴを第二のスイッチング素子のＩＧＢ
Ｔよりもオン電圧の低いものを用い、第二のスイッチン
グ素子のＩＧＢＴを第一のスイッチング素子のＩＧＢＴ
よりもスイッチング速度の速いものを用いた誘導加熱調
理器としたものである。
るための本発明の第一の手段は、加熱コイルと共振コン
デンサからなる負荷回路と、直流電源と、第一のスイッ
チング素子と、第一のスイッチング素子に並列に接続さ
れた第二のスイッチング素子と、第一のスイッチング素
子に並列に接続されたダイオードと、第一のスイッチン
グ素子と第二のスイッチング素子を制御する制御回路と
を有し、第一のスイッチング素子および第二のスイッチ
ング素子にＩＧＢＴを用いるとともに、第一のスイッチ
ング素子のＩＧＢＴを第二のスイッチング素子のＩＧＢ
Ｔよりもオン電圧の低いものを用い、第二のスイッチン
グ素子のＩＧＢＴを第一のスイッチング素子のＩＧＢＴ
よりもスイッチング速度の速いものを用いた誘導加熱調
理器としたものである。
【０００９】また第２の目的を達成するための本発明の
第二の手段は、第一のスイッチング素子にはＩＧＢＴ
を、第二のスイッチング素子にはＭＯＳＦＥＴを用いた
誘導加熱調理器とするものである。
第二の手段は、第一のスイッチング素子にはＩＧＢＴ
を、第二のスイッチング素子にはＭＯＳＦＥＴを用いた
誘導加熱調理器とするものである。
【００１０】また第３の目的を達成するための本発明の
第三の手段は、第一のスイッチング素子にはＭＣＴを、
第二のスイッチング素子にはＭＯＳＦＥＴを用いた誘導
加熱調理器とするものである。
第三の手段は、第一のスイッチング素子にはＭＣＴを、
第二のスイッチング素子にはＭＯＳＦＥＴを用いた誘導
加熱調理器とするものである。
【００１１】
【作用】本発明の第一の手段は、オン時にはＶce(sat)
の低いＩＧＢＴ（第一のスイッチング素子）を動作さ
せ、ターンオフ時にはスイッチング速度の速いＩＧＢＴ
（第二のスイッチング素子）を動作させるもので、スイ
ッチング素子のオン損失・ターンオフ損失を共に小さく
するよう作用する。
の低いＩＧＢＴ（第一のスイッチング素子）を動作さ
せ、ターンオフ時にはスイッチング速度の速いＩＧＢＴ
（第二のスイッチング素子）を動作させるもので、スイ
ッチング素子のオン損失・ターンオフ損失を共に小さく
するよう作用する。
【００１２】また本発明の第二の手段は、オン時にはＩ
ＧＢＴ（第一のスイッチング素子）を動作させ、ターン
オフ時には第二のスイッチング素子として使用している
ＭＯＳＦＥＴを動作させ、スイッチング損失、特にター
ンオフ損失を一層低減させるよう作用するものである。
ＧＢＴ（第一のスイッチング素子）を動作させ、ターン
オフ時には第二のスイッチング素子として使用している
ＭＯＳＦＥＴを動作させ、スイッチング損失、特にター
ンオフ損失を一層低減させるよう作用するものである。
【００１３】さらに本発明の第三の手段は、オン時には
第一のスイッチング素子として使用しているＭＣＴを動
作させ、ターンオフ時には第二のスイッチング素子とし
て用いているＭＯＳＦＥＴを動作させ、特にスイッチン
グ素子のオン損失を低下させることができ、全体の損失
を一層低減するよう作用するものである。
第一のスイッチング素子として使用しているＭＣＴを動
作させ、ターンオフ時には第二のスイッチング素子とし
て用いているＭＯＳＦＥＴを動作させ、特にスイッチン
グ素子のオン損失を低下させることができ、全体の損失
を一層低減するよう作用するものである。
【００１４】
【実施例】以下本発明の第一の手段の実施例について図
１に基づいて説明する。１１は直流電源で、回路全体に
パワーを供給している。１２は加熱コイルで、図には特
に記載していないがこの上に載置されている鍋等の被加
熱物に高周波磁束を供給し誘導加熱をしている。１３は
共振コンデンサで、加熱コイル１２と共に負荷回路１４
を構成している。１５ａ・１５ｂは第一のスイッチング
素子・第二のスイッチング素子で、ともにＩＧＢＴを用
いるとともに、主としてオン時用、主としてターンオフ
時用に動作するようになっている。第一のスイッチング
素子１５ａのＩＧＢＴを第二のスイッチング素子１５ｂ
のＩＧＢＴよりもオン電圧の低い（2.0V以下）ものを用
い、第二のスイッチング素子１５ｂのＩＧＢＴを第一の
スイッチング素子１５ａのＩＧＢＴよりもスイッチング
速度の速い（0.2μs）ものを用いた。１６は第一のスイ
ッチング素子１５ａ・第二のスイッチング素子１５ｂを
保護する逆導通ダイオードである。つまり、第一のスイ
ッチング素子１５ａと第二のスイッチング素子１５ｂと
逆導通ダイオード１６は、並列に接続されている。また
１７は第一のスイッチング素子１５ａと第二のスイッチ
ング素子１５ｂとを駆動する制御回路で、図には特に記
載していないが、第１のスイッチング素子１５ａあるい
は第二のスイッチング素子１５ｂの両端にかかる電圧Ｖ
ceを検知している。
１に基づいて説明する。１１は直流電源で、回路全体に
パワーを供給している。１２は加熱コイルで、図には特
に記載していないがこの上に載置されている鍋等の被加
熱物に高周波磁束を供給し誘導加熱をしている。１３は
共振コンデンサで、加熱コイル１２と共に負荷回路１４
を構成している。１５ａ・１５ｂは第一のスイッチング
素子・第二のスイッチング素子で、ともにＩＧＢＴを用
いるとともに、主としてオン時用、主としてターンオフ
時用に動作するようになっている。第一のスイッチング
素子１５ａのＩＧＢＴを第二のスイッチング素子１５ｂ
のＩＧＢＴよりもオン電圧の低い（2.0V以下）ものを用
い、第二のスイッチング素子１５ｂのＩＧＢＴを第一の
スイッチング素子１５ａのＩＧＢＴよりもスイッチング
速度の速い（0.2μs）ものを用いた。１６は第一のスイ
ッチング素子１５ａ・第二のスイッチング素子１５ｂを
保護する逆導通ダイオードである。つまり、第一のスイ
ッチング素子１５ａと第二のスイッチング素子１５ｂと
逆導通ダイオード１６は、並列に接続されている。また
１７は第一のスイッチング素子１５ａと第二のスイッチ
ング素子１５ｂとを駆動する制御回路で、図には特に記
載していないが、第１のスイッチング素子１５ａあるい
は第二のスイッチング素子１５ｂの両端にかかる電圧Ｖ
ceを検知している。
【００１５】次に図２・図３に基づいて定常動作時にお
けるインバータ各部の動作について説明する。（ア）は
制御回路１７から出力される第一のスイッチング素子１
５ａのドライブ信号の波形で、この出力がHIGHの時にス
イッチング素子１５ａがオンになる。（イ）は制御回路
１７から出力される第二のスイッチング素子１５ｂのド
ライブ信号の波形で、この出力がHIGHの時にスイッチン
グ素子１５ｂがオンになる。（ウ）は第一のスイッチン
グ素子１５ａと第二のスイッチング素子１５ｂと、逆道
通ダイオード１６に流れる電流Ｉcの波形で、（エ）は
第一のスイッチング素子１５ａまたは第二のスイッチン
グ素子１５ｂの両端にかかる電圧Ｖceである。図３はタ
ーンオフ時におけるＩc・Ｖceの拡大波形である。
けるインバータ各部の動作について説明する。（ア）は
制御回路１７から出力される第一のスイッチング素子１
５ａのドライブ信号の波形で、この出力がHIGHの時にス
イッチング素子１５ａがオンになる。（イ）は制御回路
１７から出力される第二のスイッチング素子１５ｂのド
ライブ信号の波形で、この出力がHIGHの時にスイッチン
グ素子１５ｂがオンになる。（ウ）は第一のスイッチン
グ素子１５ａと第二のスイッチング素子１５ｂと、逆道
通ダイオード１６に流れる電流Ｉcの波形で、（エ）は
第一のスイッチング素子１５ａまたは第二のスイッチン
グ素子１５ｂの両端にかかる電圧Ｖceである。図３はタ
ーンオフ時におけるＩc・Ｖceの拡大波形である。
【００１６】以下本実施例の動作について説明する。制
御回路１７は、先ず第一のスイッチング素子１５ａを所
定時間（本実施例においては18μs）オンさせる。さら
に、第一のスイッチング素子１５ａがオフする1μs前に
第二のスイッチング素子１５ｂを所定時間（本実施例に
おいては3μs）オンさせた後、第二のスイッチング素子
１５ｂをターンオフする。こうして加熱コイル１２と共
振コンデンサ１３からなる負荷回路１４を共振させる。
さらに制御回路１７はＶceを検知しており、Ｖceの立ち
下がりが所定値よりも低くなると、再び第一のスイッチ
ング素子１５ａをオンさせる。以上の動作を繰り返すた
め、図２において制御回路１７のドライブ信号（ア）、
（イ）に対して、Ｉｃは（ウ）の様に、Ｖceは（エ）の
ようになる。この動作により、加熱コイル１２上に置か
れた被加熱物にパワーが供給される。この被加熱物に供
給されるパワーは、第一のスイッチング素子１５ａのオ
ン時間を変化させることにより自在に変えることができ
る。ここでターンオフ時のＩｃ・Ｖceの拡大波形は図３
のようになっており、テール電流が従来技術に比べ非常
に減少している。
御回路１７は、先ず第一のスイッチング素子１５ａを所
定時間（本実施例においては18μs）オンさせる。さら
に、第一のスイッチング素子１５ａがオフする1μs前に
第二のスイッチング素子１５ｂを所定時間（本実施例に
おいては3μs）オンさせた後、第二のスイッチング素子
１５ｂをターンオフする。こうして加熱コイル１２と共
振コンデンサ１３からなる負荷回路１４を共振させる。
さらに制御回路１７はＶceを検知しており、Ｖceの立ち
下がりが所定値よりも低くなると、再び第一のスイッチ
ング素子１５ａをオンさせる。以上の動作を繰り返すた
め、図２において制御回路１７のドライブ信号（ア）、
（イ）に対して、Ｉｃは（ウ）の様に、Ｖceは（エ）の
ようになる。この動作により、加熱コイル１２上に置か
れた被加熱物にパワーが供給される。この被加熱物に供
給されるパワーは、第一のスイッチング素子１５ａのオ
ン時間を変化させることにより自在に変えることができ
る。ここでターンオフ時のＩｃ・Ｖceの拡大波形は図３
のようになっており、テール電流が従来技術に比べ非常
に減少している。
【００１７】このように本実施例によれば、オン損失の
発生するスイッチング素子のオン時においては、オン電
圧の低い第一のスイッチング素子１５ａをドライブし、
ターンオフ損失の発生するターンオフ時においては、ス
イッチング速度の速い第二のスイッチング素子１５ｂを
動作させる構成として、スイッチング素子の損失を低く
抑えることができるものである。
発生するスイッチング素子のオン時においては、オン電
圧の低い第一のスイッチング素子１５ａをドライブし、
ターンオフ損失の発生するターンオフ時においては、ス
イッチング速度の速い第二のスイッチング素子１５ｂを
動作させる構成として、スイッチング素子の損失を低く
抑えることができるものである。
【００１８】次に本発明の第二の手段の実施例の構成に
ついて図４を用いて説明する。２５ａは第一のスイッチ
ング素子で、オン電圧（Ｖce(sat)）の低いＩＧＢＴを
用いている。２５ｂは第二のスイッチング素子で、スイ
ッチング速度の速いＭＯＳＦＥＴを用いている。その他
の構成については、図１で説明したものとほぼ同様とな
っている。
ついて図４を用いて説明する。２５ａは第一のスイッチ
ング素子で、オン電圧（Ｖce(sat)）の低いＩＧＢＴを
用いている。２５ｂは第二のスイッチング素子で、スイ
ッチング速度の速いＭＯＳＦＥＴを用いている。その他
の構成については、図１で説明したものとほぼ同様とな
っている。
【００１９】以下本実施例の動作について図５をもとに
説明する。本実施例の定常時のインバータの各部の動作
波形は、前記実施例の図２で示した波形と同様となって
いる。制御回路２７は先ず第一のスイッチング素子２５
ａを所定時間（本実施例においては18μs）オンさせ
る。さらに、第一のスイッチング素子２５ａがオフする
1μs前に第二のスイッチング素子２５ｂを所定時間（本
実施例においては3μs）オンさせた後、第二のスイッチ
ング素子２５ｂをターンオフする。こうして、加熱コイ
ル２２と共振コンデンサ２３からなる負荷回路２４を共
振させる。さらに制御回路２７はＶceを検知しており、
Ｖceの立ち下がりが所定値よりも低くなると再び、第一
のスイッチング素子２５ａをオンさせる。以上の動作を
繰り返すため、図２で説明したように制御回路２７のド
ライブ信号（ア）、（イ）に対して、Ｉcは（ウ）のよ
うに、Ｖceは（エ）のようになる。この動作により、加
熱コイル２２上に置かれた被加熱物にパワーが供給され
る。この被加熱物に供給されるパワーは、第一のスイッ
チング素子２５ａのオン時間を変化させることにより自
在に変えることができる。なお本実施例のターンオフ時
のＩc・Ｖce拡大波形は、図５に示すようにＭＯＳＦＥ
Ｔを用いているため、テール電流はないものである。
説明する。本実施例の定常時のインバータの各部の動作
波形は、前記実施例の図２で示した波形と同様となって
いる。制御回路２７は先ず第一のスイッチング素子２５
ａを所定時間（本実施例においては18μs）オンさせ
る。さらに、第一のスイッチング素子２５ａがオフする
1μs前に第二のスイッチング素子２５ｂを所定時間（本
実施例においては3μs）オンさせた後、第二のスイッチ
ング素子２５ｂをターンオフする。こうして、加熱コイ
ル２２と共振コンデンサ２３からなる負荷回路２４を共
振させる。さらに制御回路２７はＶceを検知しており、
Ｖceの立ち下がりが所定値よりも低くなると再び、第一
のスイッチング素子２５ａをオンさせる。以上の動作を
繰り返すため、図２で説明したように制御回路２７のド
ライブ信号（ア）、（イ）に対して、Ｉcは（ウ）のよ
うに、Ｖceは（エ）のようになる。この動作により、加
熱コイル２２上に置かれた被加熱物にパワーが供給され
る。この被加熱物に供給されるパワーは、第一のスイッ
チング素子２５ａのオン時間を変化させることにより自
在に変えることができる。なお本実施例のターンオフ時
のＩc・Ｖce拡大波形は、図５に示すようにＭＯＳＦＥ
Ｔを用いているため、テール電流はないものである。
【００２０】このように本実施例によれば、オン損失の
発生するスイッチング素子のオン時においては、第一の
スイッチング素子２５ａとして使用しているオン電圧の
低いＩＧＢＴがドライブされ、ターンオフ損失の発生す
るターンオフ時においては、第二のスイッチング素子２
５ｂとして用いているスイッチング速度の速いＭＯＳＦ
ＥＴを動作させているため、前記実施例に比べ一層スイ
ッチング損失が低下するものである。
発生するスイッチング素子のオン時においては、第一の
スイッチング素子２５ａとして使用しているオン電圧の
低いＩＧＢＴがドライブされ、ターンオフ損失の発生す
るターンオフ時においては、第二のスイッチング素子２
５ｂとして用いているスイッチング速度の速いＭＯＳＦ
ＥＴを動作させているため、前記実施例に比べ一層スイ
ッチング損失が低下するものである。
【００２１】本実施例に用いられる高耐圧（９００Ｖ）
のＭＯＳＦＥＴは、オン時の抵抗が高く、前記第一のス
イッチング素子に用いた場合、そのオン損失はＩＧＢＴ
を用いた場合に比べ非常に大きくなる。この点からも第
一のスイッチング素子にＩＧＢＴを、第二のスイッチン
グ素子にＭＯＳＦＥＴを用いる効果は大きい。
のＭＯＳＦＥＴは、オン時の抵抗が高く、前記第一のス
イッチング素子に用いた場合、そのオン損失はＩＧＢＴ
を用いた場合に比べ非常に大きくなる。この点からも第
一のスイッチング素子にＩＧＢＴを、第二のスイッチン
グ素子にＭＯＳＦＥＴを用いる効果は大きい。
【００２２】次に本発明の第三の手段の一実施例の構成
について図６を用いて説明する。３５ａは第一のスイッ
チング素子で、オン電圧がＩＧＢＴよりも格段に低いＭ
ＣＴを用いている。３５ｂは第二のスイッチング素子
で、スイッチング速度の速いＭＯＳＦＥＴを用いてい
る。その他の構成については前記実施例とほぼ同様であ
る。
について図６を用いて説明する。３５ａは第一のスイッ
チング素子で、オン電圧がＩＧＢＴよりも格段に低いＭ
ＣＴを用いている。３５ｂは第二のスイッチング素子
で、スイッチング速度の速いＭＯＳＦＥＴを用いてい
る。その他の構成については前記実施例とほぼ同様であ
る。
【００２３】以下本実施例の動作について説明する。定
常時のインバータの各部の動作は、図２に示したものと
同様である。制御回路３７は、先ず第一のスイッチング
素子３５ａを所定時間（本実施例においては18μs）オ
ンさせる。さらに第一のスイッチング素子３５ａがオフ
する1μs前に、第二のスイッチング素子３５ｂを所定時
間（本実施例においては3μs）オンさせた後、第二のス
イッチング素子３５ｂをターンオフする。こうして、加
熱コイル３２と共振コンデンサ３３からなる負荷回路３
４を共振させる。さらに制御回路３７はＶceを検知して
おり、Ｖceの立ち下がりが所定値よりも低くなると、再
び第一のスイッチング素子３５ａをオンさせる。以上の
動作を繰り返すため、インバータの各部の動作は、図２
に示すようなものとなる。制御回路３７のドライブ信号
（ア）、（イ）に対して、Ｉcは（ウ）の様に、Ｖceは
（エ）の様になる。この動作により、加熱コイル３２上
に置かれた被加熱物にパワーが供給される。この被加熱
物に供給されるパワーは、第一のスイッチング素子３５
ａのオン時間を変化させることにより自在に変えること
ができる。ここでターンオフ時のＩc・Ｖce拡大波形は
図７のようになる。オン損失の発生するスイッチング素
子のオン時においては、第一のスイッチング素子３５ａ
として使用しているオン電圧がＩＧＢＴよりも格段に低
いＭＣＴがドライブされ、ターンオフ損失の発生するタ
ーンオフ時においては、第二のスイッチング素子３５ｂ
として使用しているスイッチング速度の速いＭＯＳＦＥ
Ｔが動作し、テール電流はない。
常時のインバータの各部の動作は、図２に示したものと
同様である。制御回路３７は、先ず第一のスイッチング
素子３５ａを所定時間（本実施例においては18μs）オ
ンさせる。さらに第一のスイッチング素子３５ａがオフ
する1μs前に、第二のスイッチング素子３５ｂを所定時
間（本実施例においては3μs）オンさせた後、第二のス
イッチング素子３５ｂをターンオフする。こうして、加
熱コイル３２と共振コンデンサ３３からなる負荷回路３
４を共振させる。さらに制御回路３７はＶceを検知して
おり、Ｖceの立ち下がりが所定値よりも低くなると、再
び第一のスイッチング素子３５ａをオンさせる。以上の
動作を繰り返すため、インバータの各部の動作は、図２
に示すようなものとなる。制御回路３７のドライブ信号
（ア）、（イ）に対して、Ｉcは（ウ）の様に、Ｖceは
（エ）の様になる。この動作により、加熱コイル３２上
に置かれた被加熱物にパワーが供給される。この被加熱
物に供給されるパワーは、第一のスイッチング素子３５
ａのオン時間を変化させることにより自在に変えること
ができる。ここでターンオフ時のＩc・Ｖce拡大波形は
図７のようになる。オン損失の発生するスイッチング素
子のオン時においては、第一のスイッチング素子３５ａ
として使用しているオン電圧がＩＧＢＴよりも格段に低
いＭＣＴがドライブされ、ターンオフ損失の発生するタ
ーンオフ時においては、第二のスイッチング素子３５ｂ
として使用しているスイッチング速度の速いＭＯＳＦＥ
Ｔが動作し、テール電流はない。
【００２４】このように本実施例によれば、前記本発明
の第二の手段の実施例と比較しても、オン損失が一層低
下しているため、全体のスイッチング損失も一層少なく
なるものである。
の第二の手段の実施例と比較しても、オン損失が一層低
下しているため、全体のスイッチング損失も一層少なく
なるものである。
【００２５】ＭＣＴはターンオフ時の損失が、ＭＯＳＦ
ＥＴあるいはスイッチング速度の比較的速いＩＧＢＴに
比べ大きい。従って上記第二のスイッチング素子に用い
た場合、そのターンオフ損失は、ＭＯＳＦＥＴあるいは
ＩＧＢＴを用いた場合に比べ大きくなる。この点からも
第一のスイッチング素子にＭＣＴを、第二のスイッチン
グ素子にＭＯＳＦＥＴを用いる効果は大きい。
ＥＴあるいはスイッチング速度の比較的速いＩＧＢＴに
比べ大きい。従って上記第二のスイッチング素子に用い
た場合、そのターンオフ損失は、ＭＯＳＦＥＴあるいは
ＩＧＢＴを用いた場合に比べ大きくなる。この点からも
第一のスイッチング素子にＭＣＴを、第二のスイッチン
グ素子にＭＯＳＦＥＴを用いる効果は大きい。
【００２６】
【発明の効果】本発明の第一の手段によれば、加熱コイ
ルと共振コンデンサからなる負荷回路と、直流電源と、
第一のスイッチング素子と、第一のスイッチング素子に
並列に接続された第二のスイッチング素子と、第一のス
イッチング素子に並列に接続されたダイオードと、第一
のスイッチング素子と第二のスイッチング素子を制御す
る制御回路とを有し、第一のスイッチング素子および第
二のスイッチング素子にＩＧＢＴを用いるとともに、第
一のスイッチング素子のＩＧＢＴを第二のスイッチング
素子のＩＧＢＴよりもオン電圧の低いものを用い、第二
のスイッチング素子のＩＧＢＴを第一のスイッチング素
子のＩＧＢＴよりもスイッチング速度の速いものを用い
た誘導加熱調理器として、オン損失の発生するスイッチ
ング素子のオン時においては、オン電圧が低いＩＧＢＴ
がドライブされ、ターンオフ損失の発生するターンオフ
時においてはスイッチング速度の速いＩＧＢＴが動作す
るため、オン損失・ターンオフ損失共に減少し、全体の
損失が従来に比べて小さく、従ってスイッチング素子の
発熱が低く、冷却機構が簡単で冷却ファンの騒音も低い
装置とすることができるものである。
ルと共振コンデンサからなる負荷回路と、直流電源と、
第一のスイッチング素子と、第一のスイッチング素子に
並列に接続された第二のスイッチング素子と、第一のス
イッチング素子に並列に接続されたダイオードと、第一
のスイッチング素子と第二のスイッチング素子を制御す
る制御回路とを有し、第一のスイッチング素子および第
二のスイッチング素子にＩＧＢＴを用いるとともに、第
一のスイッチング素子のＩＧＢＴを第二のスイッチング
素子のＩＧＢＴよりもオン電圧の低いものを用い、第二
のスイッチング素子のＩＧＢＴを第一のスイッチング素
子のＩＧＢＴよりもスイッチング速度の速いものを用い
た誘導加熱調理器として、オン損失の発生するスイッチ
ング素子のオン時においては、オン電圧が低いＩＧＢＴ
がドライブされ、ターンオフ損失の発生するターンオフ
時においてはスイッチング速度の速いＩＧＢＴが動作す
るため、オン損失・ターンオフ損失共に減少し、全体の
損失が従来に比べて小さく、従ってスイッチング素子の
発熱が低く、冷却機構が簡単で冷却ファンの騒音も低い
装置とすることができるものである。
【００２７】また第二の手段によれば、第一のスイッチ
ング素子にはＩＧＢＴを、第二のスイッチング素子には
ＭＯＳＦＥＴを用いた誘導加熱調理器として、特にター
ンオフ時にテール電流が生ぜず、本発明の第一の手段に
比べ一層損失の低い装置を実現できるものである。
ング素子にはＩＧＢＴを、第二のスイッチング素子には
ＭＯＳＦＥＴを用いた誘導加熱調理器として、特にター
ンオフ時にテール電流が生ぜず、本発明の第一の手段に
比べ一層損失の低い装置を実現できるものである。
【００２８】また第三の手段によれば、第一のスイッチ
ング素子にはＭＣＴを、第二のスイッチング素子にはＭ
ＯＳＦＥＴを用いた誘導加熱調理器として、前記各手段
よりもさらに一層低損失の装置を実現するものである。
ング素子にはＭＣＴを、第二のスイッチング素子にはＭ
ＯＳＦＥＴを用いた誘導加熱調理器として、前記各手段
よりもさらに一層低損失の装置を実現するものである。
【図１】本発明の第一の手段の実施例である誘導加熱調
理器の回路図
理器の回路図
【図２】同各部の動作波形図
【図３】同ターンオフ時のＩc・Ｖceの拡大波形図
【図４】本発明の第二の手段の実施例である誘導加熱調
理器の回路図
理器の回路図
【図５】同ターンオフ時のＩc・Ｖceの拡大波形図
【図６】本発明の第三の手段の実施例である誘導加熱調
理器の回路図
理器の回路図
【図７】同ターンオフ時のＩc・Ｖceの拡大波形図
【図８】従来の誘導加熱調理器の回路図
【図９】同各部の動作波形図
【図１０】同ターンオフ時のＩc・Ｖceの拡大波形図
１１・２１・３１ 直流電源 １２・２２・２３ 加熱コイル １３・２３・３３ 共振コンデンサ １４・２４・３４ 負荷回路 １５ａ・２５ａ・３５ａ 第一のスイッチング素子 １５ｂ・２５ｂ・３５ｂ 第二のスイッチング素子 １６・２６・３６ ダイオード １７・２７・３７ 制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】 加熱コイルと共振コンデンサからなる負
荷回路と、直流電源と、第一のスイッチング素子と、第
一のスイッチング素子に並列に接続された第二のスイッ
チング素子と、第一のスイッチング素子に並列に接続さ
れたダイオードと、第一のスイッチング素子と第二のス
イッチング素子を制御する制御回路とを有し、第一のス
イッチング素子および第二のスイッチング素子にＩＧＢ
Ｔを用いるとともに、第一のスイッチング素子のＩＧＢ
Ｔを第二のスイッチング素子のＩＧＢＴよりもオン電圧
の低いものを用い、第二のスイッチング素子のＩＧＢＴ
を第一のスイッチング素子のＩＧＢＴよりもスイッチン
グ速度の速いものを用いた誘導加熱調理器。 - 【請求項２】 加熱コイルと共振コンデンサからなる負
荷回路と、直流電源と、第一のスイッチング素子と、第
一のスイッチング素子に並列に接続された第二のスイッ
チング素子と、第一のスイッチング素子に並列に接続さ
れたダイオードと、第一のスイッチング素子と第二のス
イッチング素子を制御する制御回路とを有し、第一のス
イッチング素子にはＩＧＢＴを、第二のスイッチング素
子にはＭＯＳＦＥＴを用いた誘導加熱調理器。 - 【請求項３】 加熱コイルと共振コンデンサからなる負
荷回路と、直流電源と、第一のスイッチング素子と、第
一のスイッチング素子に並列に接続された第二のスイッ
チング素子と、第一のスイッチング素子に並列に接続さ
れたダイオードと、第一のスイッチング素子と第二のス
イッチング素子を制御する制御回路とを有し、第一のス
イッチング素子にはＭＣＴを、第二のスイッチング素子
にはＭＯＳＦＥＴを用いた誘導加熱調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7660793A JPH06290863A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 誘導加熱調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7660793A JPH06290863A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 誘導加熱調理器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06290863A true JPH06290863A (ja) | 1994-10-18 |
Family
ID=13610028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7660793A Pending JPH06290863A (ja) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | 誘導加熱調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06290863A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010041354A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | パナソニック株式会社 | 誘導加熱装置 |
| JP2018521488A (ja) * | 2016-02-02 | 2018-08-02 | 佛山市▲順▼▲徳▼区美的▲電▼▲熱▼▲電▼器制造有限公司Ｆｏｓｈａｎ Ｓｈｕｎｄｅ Ｍｉｄｅａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｈｅａｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｉｍｉｔｅｄ | 電磁加熱装置及びその加熱制御回路、並びに低電力加熱制御方法 |
| US11296212B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-04-05 | Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd. | Semiconductor device and power conversion device |
-
1993
- 1993-04-02 JP JP7660793A patent/JPH06290863A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010041354A1 (ja) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | パナソニック株式会社 | 誘導加熱装置 |
| EP2334142A1 (en) * | 2008-10-08 | 2011-06-15 | Panasonic Corporation | Inductive heating device |
| CN102177765A (zh) * | 2008-10-08 | 2011-09-07 | 松下电器产业株式会社 | 感应加热装置 |
| JP5309148B2 (ja) * | 2008-10-08 | 2013-10-09 | パナソニック株式会社 | 誘導加熱装置 |
| EP2334142A4 (en) * | 2008-10-08 | 2014-11-12 | Panasonic Corp | INDUCTION HEATING DEVICE |
| US8957354B2 (en) | 2008-10-08 | 2015-02-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Inductive heating device |
| JP2018521488A (ja) * | 2016-02-02 | 2018-08-02 | 佛山市▲順▼▲徳▼区美的▲電▼▲熱▼▲電▼器制造有限公司Ｆｏｓｈａｎ Ｓｈｕｎｄｅ Ｍｉｄｅａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｈｅａｔｉｎｇ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｉｍｉｔｅｄ | 電磁加熱装置及びその加熱制御回路、並びに低電力加熱制御方法 |
| US11296212B2 (en) | 2018-02-23 | 2022-04-05 | Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd. | Semiconductor device and power conversion device |
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