JPH0690851A

JPH0690851A - 炊飯器

Info

Publication number: JPH0690851A
Application number: JP1296591A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kuroki; 洋一黒木; Hideki Omori; 英樹大森; Kazuhiko Asada; 和彦麻田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-01-09
Filing date: 1991-01-09
Publication date: 1994-04-05

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９ＺＶＰ発生手段１３Ｖｃｅレベル変換手段１４Ｖｃｅ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

【特許請求の範囲】

【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。
【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。