JPH0690851A - 炊飯器 - Google Patents

炊飯器

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JPH0690851A
JPH0690851A JP1296591A JP1296591A JPH0690851A JP H0690851 A JPH0690851 A JP H0690851A JP 1296591 A JP1296591 A JP 1296591A JP 1296591 A JP1296591 A JP 1296591A JP H0690851 A JPH0690851 A JP H0690851A
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JP
Japan
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voltage
vce
power supply
converter
switching element
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Application number
JP1296591A
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English (en)
Inventor
Yoichi Kuroki
洋一 黒木
Hideki Omori
英樹 大森
Kazuhiko Asada
和彦 麻田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型、低コストで、しかも調整の必要性もな
い誘導加熱方式による炊飯器を提供する。 【構成】 交流電源1の電圧低下に比例して電源電圧レ
ベル変換手段16の出力電圧、電源電圧用ADコンバー
タ17による交流電源1の電圧の測定データが低下する
とき、Vce用ADコンバータ14によるスイッチング
素子7のVce電圧の測定データが低下しないように、
交流電源1から多くの電流が供給される。この電流が増
加しないように制御手段8で交流電源1の電圧低下に比
例してスイッチング素子7のVce設定値も低下させる
ことにより、交流電源1から供給される電源電流が一定
になるように作用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誘導加熱方式による炊
飯器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の誘導加熱方式による炊飯
器の回路構成は、図3に示すような構成となっている。
1は電源としての交流電源、2は供給された交流電圧を
整流するダイオード等からなる整流器、3は整流器2で
整流された交流分を取り除くフィルタである。4はフィ
ルタ3に接続された加熱コイル、6は共振コンデンサで
あって、これら加熱コイル4と共振コンデンサ6とによ
り共振回路5が構成される。
【0003】また、8は共振回路5に接続され、この共
振回路5に共振電流を生成するためにスイッチング素子
7をオンオフ制御する制御手段、9は交流電源1に接続
され0ボルトを検出すると同時に検出パルスを発生する
ZVP発生手段、10は交流電源1に接続され流れる電
流に比例して電圧を出力するカレントトランス、11は
カレントトランス10の出力電圧を整流する整流回路で
ある。
【0004】更に、12は整流回路11の出力側に接続
され電圧値を測定するIin用ADコンバータ、13は
スイッチング素子7に接続されVce電圧値を扱い易い
電圧レベルに変換するVceレベル変換手段、14はV
ceレベル変換手段13の出力に接続され電圧値を測定
するVce用ADコンバータ、15は前記Iin用AD
コンバータ12と前記Vce用ADコンバータ14の基
準電源である定電圧電源である。
【0005】上記構成を備えた従来例の炊飯器回路で
は、制御手段8において、Vce用ADコンバータ14
とIin用ADコンバータ12の出力電圧を、予め設定
されたIin及びVceの設定値と比較し、スイッチン
グ素子7が最大定格を超えないように制御しているもの
であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来例に
よると、電源電流の制限動作をカレントトランスを使用
して行っているが、このカレントトランスは寸法が大き
く嵩張った形状のものであるため、実装用プリント基板
も必然的に大寸法のものが必要となる上、カレントトラ
ンス自体のコストも高くつく。しかも、製品としてのカ
レントトランスは個々に特性のばらつきがあるため、炊
飯器の製造時に調整が必要となるなど、回路構成の小型
化や製造コスト更には生産工程上、無視できない問題点
があった。
【0007】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするものであって、交流電源の電圧を測定し、その測
定結果に比例してVceの設定値を変化させることによ
って電流制限を行い、小型、低コストで、しかも調整の
必要性もない誘導加熱方式による炊飯器を提供すること
を目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明においては、交流電源と、交流電源を整流する
整流器と、整流器に接続され交流成分を取り除くフィル
タと、このフィルタに接続された加熱コイルと、加熱コ
イルと共に共振回路を構成する共振コンデンサと、前記
共振回路に接続され共振電流を生成するスイッチング素
子と、スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段
と、交流電源に接続され0ボルトを検出し検出パルスを
制御手段に出力するZVP発生手段と、整流器またはフ
ィルタ等の出力に接続され交流電源の電圧値をレベル変
換する電源電圧レベル変換手段と、この電源電圧レベル
変換手段の出力電圧を測定し測定結果を制御手段に出力
する電源電圧用ADコンバータと、スイッチング素子の
Vce電圧をレベル変換するVceレベル変換手段と、
このVceレベル変換手段の出力電圧を測定し測定結果
を制御手段に出力するVce用ADコンバータと、前記
ZVP発生手段からの検出パルスを基に測定する前記電
源電圧用ADコンバータの出力データによって前記スイ
ッチング素子のVce設定値を決定する制御手段とを備
えた誘導加熱方式による炊飯器とするものである。
【0009】また、本発明は上記構成に加えて、Vce
用ADコンバータの基準電源として、出力電圧を印加す
る電源電圧レベル変換手段を備えたものとすることがで
きる。
【0010】
【作用】上記構成によれば、交流電源の電圧が低下する
と、交流電源の電圧に比例して電源電圧レベル変換手段
の出力電圧も低下し、電源電圧用ADコンバータによる
交流電源の電圧の測定データも低下する。同様にVce
用ADコンバータによるスイッチング素子のVce電圧
の測定データも低下するが、そのVceの測定データが
低下しないように、交流電源から多くの電流が供給され
る。この電流が増加しないように制御手段では交流電源
の電圧低下に比例してスイッチング素子のVceの設定
値も低下させることにより、交流電源から供給される電
源電流が一定になるように作用する。
【0011】また、電源電圧レベル変換手段を付加した
構成では、電源電圧レベル変換手段の出力電圧がVce
用ADコンバータの基準電圧として入力されているた
め、電源電圧が下がると、前記Vce用ADコンバータ
の基準電圧も下がる。その低下分だけ、スイッチング素
子のVceも低下するように動作することにより、交流
電源から供給される電源電流が一定になるように作用す
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の第1実施例における誘導加熱方
式による炊飯器の回路構成を示している。図1におい
て、1は交流電源、2は交流電源1から供給されたAC
100Vを整流するダイオード等からなる整流器、3は
整流器2で整流された脈流から交流分を取り除くフィル
タである。4はフィルタ3に接続された加熱コイル、6
は共振コンデンサであって、これら加熱コイル4と共振
コンデンサ6とにより共振回路5が構成される。8は前
記共振回路5に接続され、この共振回路5に共振電流を
生成するためにスイッチング素子7を制御する制御手
段、9は交流電源1に接続され0ボルトを検出してその
検出パルスを制御手段8に出力するZVP発生手段であ
る。
【0013】16は整流器2またはフィルタ13の出力
に接続され、その接続部の電圧値を扱い易い電圧レベル
に変換する電源電圧レベル変換手段、17はレベル変換
された電圧を測定し、制御手段8に測定データを出力す
る電源電圧用ADコンバータである。また、13はスイ
ッチング素子7のVce電圧をレベル変換するVce用
レベル変換手段、14はその出力電圧を測定し制御手段
8に出力するVce用ADコンバータ、15は電源電圧
用ADコンバータ17とVce用ADコンバータ14の
基準電源である定電圧電源である。
【0014】そして、前記制御手段8はZVP発生手段
9からの検出パルスを基に測定する前記電源電圧用AD
コンバータ17の出力データで前記スイッチング素子7
のVceの設定値を決定し、この設定値とVce用AD
コンバータ14の測定データが同じになるように、スイ
ッチング素子7をオンオフ制御するように構成されてい
る。
【0015】以下、上記のように構成されたこの実施例
の回路動作を説明すると、AC100Vを供給する交流
電源1は、整流器2とフィルタ3を通して直流に変換さ
れて、加熱コイル4に供給されることにより鍋が加熱さ
れる。この鍋の加熱時におけるスイッチング素子7の破
壊防止のために、制御手段8は常に交流電源1の電圧と
スイッチング素子7のVceのチェックを行っている。
すなわち、このスイッチング素子7の最大定格は、例え
ば、Vceの最大印加電圧が900V、損失による接合
部の最大温度は150℃以下等の条件が各素子毎に規定
されており、これらの限界条件がいかなる状態でも超過
しないように、制御手段8で制御するものである。
【0016】制御手段8内で決められるVce設定値
は、AC100V時を基準に交流電源1の電圧値によっ
て変化するものであって、交流電源1の電圧がAC10
0V以上では一定でAC100V時の設定値と同一であ
り、逆にAC100V以下では交流電源1の電圧に比例
して変化するように設定されるものである。
【0017】まず、鍋の加熱のために、制御手段8がス
イッチング素子7のオンオフ制御を開始すると、加熱コ
イル4に共振電流が流れ、スイッチング素子7のVce
電圧が上昇し、数秒後には設定値と同じ電圧になる。こ
のVce電圧をVceレベル変換手段13で変換し、取
り扱い易い電圧レベルに変換して、Vce用ADコンバ
ータ14で測定し、制御手段8に出力する。
【0018】一方、整流器2の出力に接続された電源電
圧レベル変換手段16によって、電源電圧を取り扱い易
い電圧レベルに変換し、電源電圧ADコンバータ17で
電源電圧を測定し、その測定データを制御手段8に出力
する。この場合、電源電圧の測定はZVP発生手段9の
0ボルト検出パルスの出力時点から、電源周波数が50
Hzの時には5ms後、電源周波数が60Hzの時には
4.17ms後の交流電源1の電圧のピーク値を測定す
る。
【0019】制御手段8は、前記電源電圧ADコンバー
タ17からの測定データを基にVceの設定値を決め、
Vce用ADコンバータ14の出力と比較し、設定値が
大きければ、スイッチング素子7のVceが大きくなる
ように、また、設定値が小さければ、スイッチング素子
7のVceが小さくなるように、同スイッチング素子7
を制御する。このようにしてスイッチング素子7のVc
eは交流電源1の電圧に応じたVce設定値になる。
【0020】なお、各レベル変換手段13,16の出力
電圧の測定をするADコンバータはコンパレータ等を用
いて構成してもよい。また、前記レベル変換手段13,
16は、抵抗分割による手段が最も簡単に構成できて好
都合であるが、本発明では勿論、その他の構成のレベル
変換手段を用いることもできる。更に、本発明では、電
源電圧の測定に、整流器またはフィルタの出力を利用し
ているが、交流電源の電圧が測定できれば、前記の以外
の接続点でもよい。
【0021】上記した第1実施例によれば、寸法の大き
いカレントトランスを使用することなく、鍋加熱時にお
けるスイッチング素子7の破壊を防止することができる
ので、大寸法のプリント基板が不要となり、また、レベ
ル変換手段13,16を構成する抵抗に1〜2%程度の
高精度の部品を使用すれば、無調整にすることもでき
る。更に、安価な部品で構成できるので回路のコストダ
ウンを実現できる。
【0022】図2は、本発明の第2実施例における誘導
加熱方式による炊飯器の回路構成を示している。なお、
図2において、上記第1実施例と構成並びに作用が共通
する部分には共通の符号を付して重複を避けるためにそ
の説明を省略する。この実施例の回路は上記第1実施例
の構成に加えて、電源電圧レベル変換手段16の出力を
Vce用ADコンバータ14の電源電圧に基準電源とし
て印加するようにしたものである。
【0023】以下、上記のように構成されたこの実施例
の回路動作を説明すると、電源電圧レベル変換手段16
の出力は、交流電源1の電圧が100V以下の場合に
は、交流電源1の電圧に比例して変化し、交流電源1の
電圧が100V以上の場合には、交流電源1の電圧に無
関係に一定となるように動作する。この出力を基準電源
としてVce用ADコンバータ14の電源電圧に印加
し、交流電源1の電圧が上下することにより、Vce用
ADコンバータ14の基準電源も同様に変化するように
なる。
【0024】より詳しくは、交流電源1の電圧がAC1
00V以上では、電源電圧レベル変換手段16の出力は
一定でAC100V時と同一である。交流電源1の電圧
がAC100V以下では、Vce用ADコンバータ14
の基準電源は、交流電源1の電圧に比例して変化し、電
流増加が生む損失の増加による接合部の温度上昇を抑え
ることになる。
【0025】まず、制御手段8が、鍋の加熱のためにス
イッチング素子7のオンオフ制御を開始すると、加熱コ
イル4に共振電流が流れ、スイッチング素子7のVce
の電圧が上昇して行く。このVce電圧はVce用レベ
ル変換手段13で取り扱い易い電圧レベルに変換され、
Vce用ADコンバータ14で測定され、制御手段8に
出力される。制御手段8はこの測定された測定データが
常に同制御手段8内のVce設定値と合致するようにス
イッチング素子7をオンオフ制御する。
【0026】交流電源1の電源電圧がAC100V以下
になると、電源電圧レベル変換手段16の出力が低下
し、Vce用ADコンバータ14の基準電源も低下す
る。Vce用ADコンバータ14の測定データが、制御
手段8内のVce設定値と合致するように制御手段8は
スイッチング素子7を制御するので、その結果スイッチ
ング素子7のVce電圧も低下する。交流電源1の電源
電圧がAC100V以上になると電源電圧レベル変換手
段の出力は一定で、Vce用ADコンバータ14の基準
電源も変化しないため、スイッチング素子7のVce電
圧も変化せず、これによってスイッチング素子7の破壊
を防止することができる。
【0027】上記した第2実施例によれば、寸法の大き
いカレントトランスを使用することなく、鍋加熱時にお
けるスイッチング素子7の破壊を防止することができる
ので、大寸法のプリント基板が不要となり、また、レベ
ル変換手段13,16を構成する抵抗に1〜2%程度の
高精度の部品を使用すれば、無調整にすることもでき
る。更に、安価な部品で構成できるので回路のコストダ
ウンを実現できる。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、交流電源
と、交流電源を整流する整流器と、整流器に接続され交
流成分を取り除くフィルタと、このフィルタに接続され
た加熱コイルと、加熱コイルとともに共振回路を為す共
振コンデンサと、前記共振回路に接続され共振電流を生
成するためのスイッチング素子と、スイッチング素子を
オンオフ制御する制御手段と、交流電源に接続され0ボ
ルトを検出し検出パルスを制御手段に出力するZVP発
生手段と、整流器またはフィルタ等の出力に接続されそ
の電圧値をレベル変換する電源電圧レベル変換手段と、
その出力電圧を測定し測定結果を制御手段に出力する電
源電圧用ADコンバータと、スイッチング素子のVce
電圧をレベル変換するVce用レベル変換手段と、その
出力電圧を測定し測定結果を制御手段に出力するVce
用ADコンバータを備えたものとしたので、鍋加熱時に
おけるスイッチング素子の破壊防止を交流電源の電圧の
測定結果に比例して、スイッチング素子のVce設定値
を変化させて行うことができる。
【0029】したがって、カレントトランスのような大
型部品を必要としないので、寸法の小さいプリント基板
を使用できる上、低コストで、しかも調整の必要性の少
ない誘導加熱方式による炊飯器を提供することができる
という優れた効果を発揮するものである。
【0030】また、請求項によれば、上記構成に加え
てVce用ADコンバータの電源に基準電源として、出
力電圧を印加する電源電圧レベル変換手段を備えたもの
としたので、スイッチング素子の破壊防止を交流電源の
電圧の大きさに比例して、スイッチング素子のVceの
基準電圧を変化させて行うことができ、これによってプ
リント基板を小さく、コストが安く、調整をすくなくし
た誘導加熱方式による炊飯器を提供することができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における誘導加熱方式によ
る炊飯器の回路図
【図2】本発明の第2実施例における誘導加熱方式によ
る炊飯器の回路図
【図3】従来例の誘導加熱方式による炊飯器の回路図
【符号の説明】
1 交流電源 2 整流器 3 フィルタ 4 加熱コイル 5 共振回路 6 共振コンデンサ 7 スイッチング素子 8 制御手段 9 ZVP発生手段 13 Vceレベル変換手段 14 Vce用ADコンバータ 16 電源電圧レベル変換手段 17 電源電圧用ADコンバータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源と、交流電源を整流する整流器
    と、整流器に接続され交流成分を取り除くフィルタと、
    このフィルタに接続された加熱コイルと、加熱コイルと
    共に共振回路を構成する共振コンデンサと、前記共振回
    路に接続され共振電流を生成するスイッチング素子と、
    スイッチング素子をオンオフ制御する制御手段と、交流
    電源に接続され0ボルトを検出し検出パルスを制御手段
    に出力するZVP発生手段と、整流器またはフィルタ等
    の出力に接続され交流電源の電圧値をレベル変換する電
    源電圧レベル変換手段と、この電源電圧レベル変換手段
    の出力電圧を測定し測定結果を制御手段に出力する電源
    電圧用ADコンバータと、スイッチング素子のVce電
    圧をレベル変換するVceレベル変換手段と、このVc
    eレベル変換手段の出力電圧を測定し測定結果を制御手
    段に出力するVce用ADコンバータと、前記ZVP発
    生手段からの検出パルスを基に測定する前記電源電圧用
    ADコンバータの出力データによって前記スイッチング
    素子のVce設定値を決定する制御手段とを備えた誘導
    加熱方式による炊飯器。
  2. 【請求項2】 Vce用ADコンバータの基準電源とし
    て、出力電圧を印加する電源電圧レベル変換手段を備え
    た請求項1の炊飯器。
JP1296591A 1991-01-09 1991-01-09 炊飯器 Pending JPH0690851A (ja)

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