JPH08130086A

JPH08130086A - 電磁誘導加熱装置

Info

Publication number: JPH08130086A
Application number: JP26590294A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nemoto; 正明根本; Toshio Suzuki; 敏夫鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】正常使用範囲におけるノイズに起因する誤動
作を防止する。【構成】発振回路２０の出力により出力トランジスタ
１１をスイッチング動作させ、コイル８に流れる電流を
スイッチングさせる。これにより、コイル８に磁力線を
発生させ、鍋９１を渦電流により加熱する。ノイズ検出
回路１２によりノイズを検出したとき、サイリスタ１７
をオンし、ＮＰＮトランジスタ６４をオフする。そし
て、そのコレクタより発振回路２０に高レベルの信号を
出力し、発振動作を停止させる。全波整流回路３の出力
と、ノイズ検出回路１２の微分回路１８との間にツェナ
ーダイオード４１を挿入し、所定のしきい値以上の電圧
が入力されたときにのみ、ノイズ検出回路１２がノイズ
を検出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電磁調理器など
に用いて好適な電磁誘導加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来の電磁調理器における電磁
誘導加熱装置の構成例を表している。交流電源１の出力
は、交流電源系におけるノイズ除去用のコンデンサ２と
並列に接続されている全波整流回路３に供給され、全波
整流され、平滑フィルタ４に供給されるようになされて
いる。チョークコイル５とコンデンサ６，７を有する平
滑フィルタ４は、全波整流回路３より入力された脈流を
平滑し、直流電圧としてコイル（加熱コイル）８に供給
する。このコイル８には、共振コンデンサ９が並列に接
続され、共振回路を構成している。コイル８にはＮＰＮ
トランジスタよりなる出力トランジスタ１１とダンパー
ダイオード１０の並列回路が接続されている。出力トラ
ンジスタ１１は、そのベースに、発振回路（ＯＳＣ）２
０の出力が供給され、スイッチングされるようになされ
ている。

【０００３】ノイズ検出回路１２は、コンデンサ１３と
抵抗１４，１５よりなる微分回路１８を有し、抵抗１４
と１５の接続点の出力がダイオード１６を介してサイリ
スタ１７のゲートに接続されている。サイリスタ１７の
カソードは接地されており、アノードは電源検知回路１
９に接続されている。

【０００４】電源トランス２１は、交流電源１の出力を
降圧し、安定化回路２２に供給している。安定化回路２
２は、電源トランス２１より供給された交流電圧を整流
し、所定の直流電圧を出力する。この安定化回路２２よ
り出力された直流電圧は、電源検知回路１９と発振回路
２０に供給されている。電源検知回路１９は、ノイズ検
出回路１８の出力を検知し、その検知信号を発振回路２
０に出力している。

【０００５】次に、その動作について説明する。全波整
流回路３は、交流電源１の出力を全波整流し、平滑フィ
ルタ４に出力する。平滑フィルタ４は、全波整流回路３
より入力された脈流電圧を直流電圧に変換して、コイル
８と共振コンデンサ９よりなる共振回路に供給する。発
振回路２０は発振動作を行い、その発振出力で出力トラ
ンジスタ１１をスイッチングする。このスイッチング動
作にともない、コイル８と共振コンデンサ９により構成
される共振回路に共振電流が流れ、コイル８より磁力線
が発生する。この磁力線により、鍋９１に渦電流が発生
する。そして、この渦電流により鍋９１が加熱される。

【０００６】ところで、図示せぬ電源スイッチをオンし
たとき、リレースイッチを開閉したとき、あるいは近傍
に配置されているエアコンなどのインバータのスイッチ
ング動作時などにおいて、ノイズが発生し、これが回路
に重畳される場合がある。

【０００７】ノイズ検出回路１２は、全波整流回路３の
出力をモニタし、その出力に急激に（パルス的に）変化
するノイズ成分が存在するとき、コンデンサ１３と抵抗
１４，１５よりなる微分回路１８によりこれを検出す
る。ノイズが検出されたとき、ダイオード１６を介し
て、所定のレベルの電圧がサイリスタ１７のゲートに印
加される。その結果、サイリスタ１７がオンし、電源検
知回路１９に低レベルの信号が印加される。電源検知回
路１９は低レベルの信号が入力されたとき、ノイズが検
出されたものと判定し、発振回路２０を制御し、発振動
作を停止させる。その結果、出力トランジスタ１１のス
イッチング動作が停止される。

【０００８】このようにして、例えば図４に示すよう
に、全波整流回路３の出力電圧が０Ｖから２８０Ｖまで
の間で変化するとき、図中Ｎ₁，Ｎ₂などで示す２８０Ｖ
を超える高電圧のノイズが発生したとしても、出力トラ
ンジスタ１１が破壊されてしまうことが防止される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電磁誘導加熱装置においては、微分回路１８によりノイ
ズを直接検出するようにしているため、例えば図４に示
すノイズＮ₃乃至Ｎ₆などのように、その電圧の大きさが
出力トランジスタ１１の正常な動作範囲内の電圧であっ
たとしても、ノイズとして検出され、発振回路２０の発
振動作が停止されてしまう課題があった。その結果、電
磁調理器の動作が必要以上に停止されてしまい、安定し
た動作を確保することが困難となる課題があった。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、より正確に保護動作を行い、装置を安定し
て動作させることができるようにするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁誘導加熱装
置は、コイル（例えば図１のコイル８）を駆動して磁力
線を発生させる電磁誘導加熱装置において、コイルに直
流電圧を供給する供給手段（例えば図１の全波整流回路
３）と、コイルに供給される電流をスイッチングするス
イッチング手段（例えば図１の出力トランジスタ１１）
と、コイル、供給手段、またはスイッチング手段におけ
るノイズを検出する検出手段（例えば図１のノイズ検出
回路１２）と、検出手段に、所定のしきい値を越える電
圧だけが供給されるように、しきい値を設定する設定手
段（例えば図１のツェナーダイオード４１）と、検出手
段の検出結果に対応してスイッチング手段を制御する制
御手段（例えば図１の発振回路２０）とを備えることを
特徴とする。

【００１２】検出手段は微分回路（例えば図１の微分回
路１８）で構成し、設定手段は、所定の電圧のレベルを
シフトする素子、例えばツェナーダイオード（例えば図
１のツェナーダイオード４１）とすることができる。

【００１３】このツェナーダイオードの一方の端子は、
供給手段とコイルの間に接続し、他方の端子は、微分回
路に接続するようにすることができる。

【００１４】

【作用】上記構成の電磁誘導加熱装置においては、全波
整流回路３の出力電圧のうち、ツェナーダイオード４１
の設定するツェナー電圧より大きい値の電圧のみが、微
分回路１８に供給される。したがって、ツェナーダイオ
ード４１で設定する電圧より小さいレベルのノイズは検
出されず、必要以上にノイズにより保護動作が行われる
ことが防止される。

【００１５】

【実施例】図１は、本発明の電磁誘導加熱装置の一実施
例の構成を示す回路図であり、図３における場合と対応
する部分には、同一の符号を付してある。

【００１６】この実施例においては、全波整流回路３の
出力端子と、微分回路１８のコンデンサ１３との間にツ
ェナーダイオード４１が挿入されている。そして、サイ
リスタ１７のゲートはダイオード１６のカソードに接続
されるとともに、可変抵抗４２を介して接地されてい
る。この可変抵抗４２の値を適当な値に設定することに
より、サイリスタ１７に印加される電圧の値（感度）を
調整することができるようになされている。

【００１７】また、この実施例においては、電源トラン
ス２１の出力が全波整流回路５１により全波整流され、
−６Ｖの電圧が出力されるようになされている。この−
６Ｖの電圧は、図示せぬ回路に供給される。

【００１８】また、この電源トランス２１の出力は、全
波整流回路５２に供給され、＋１２Ｖの電圧生成のため
に用いられている。

【００１９】全波整流回路５２の出力には、安定化回路
２２を構成する平滑用のコンデンサ５３が接続されてい
る。また、この安定化回路２２は、コンデンサ５３によ
り平滑された電圧を、ＮＰＮトランジスタ５４を介して
電源検知回路１９と発振回路（ＯＳＣ）２０に出力する
ようになされている。

【００２０】ＮＰＮトランジスタ５４のベースは、抵抗
５５を介してコレクタに接続されているとともに、ツェ
ナーダイオード５６と抵抗５７を介して接地されてい
る。

【００２１】電源検知回路１９を構成するＮＰＮトラン
ジスタ６４のベースには、ノイズ検出回路１２のサイリ
スタ１７のアノードが接続されているとともに、抵抗５
９を介してＮＰＮトランジスタ５４のエミッタが接続さ
れている。また、ＮＰＮトランジスタ６４のコレクタ
は、ダイオード６３と抵抗６１の直列回路と、抵抗６０
の並列回路を介してＮＰＮトランジスタ５４のコレクタ
に接続されている。さらに、ＮＰＮトランジスタ６４
のコレクタは、抵抗６２を介して発振回路２０に接続さ
れている。また、ＮＰＮトランジスタ６４のエミッタ
は、ＮＰＮトランジスタ５８を介して接地されている。
ＮＰＮトランジスタ５８のベースは、ツェナーダイオー
ド５６と抵抗５７の接続点に接続されている。

【００２２】さらに、この実施例においては、電源検知
回路１９にホールド回路７１が接続されている。このホ
ールド回路７１は、ＮＰＮトランジスタ６７を有し、そ
のコレクタは、ＮＰＮトランジスタ６４のベースに接続
されているとともに、そのエミッタは接地されている。
また、ＮＰＮトランジスタ６７のベースは、抵抗６９と
コンデンサ７０よりなる時定数回路６８を介して、抵抗
６１とダイオード６３の接続点に接続されている。さら
に、ＮＰＮトランジスタ６７のベースは、抵抗６５とダ
イオード６６の並列回路により接地されている。

【００２３】その他の構成は、図３における場合と同様
である。

【００２４】次に、その動作について説明する。図示せ
ぬ電源スイッチをオンすると、交流電源１の出力が全波
整流回路３に供給され、全波整流され、平滑フィルタ４
において、直流電圧に平滑された後、コイル８と共振コ
ンデンサ９よりなる共振回路に供給される。

【００２５】正常動作時においては、サイリスタ１７は
オフしている。したがって、ＮＰＮトランジスタ６４の
ベースには、抵抗５９を介して高レベルの電圧が印加さ
れ、ＮＰＮトランジスタ６４はオンしている。

【００２６】一方、抵抗５５、ツェナーダイオード５
６、抵抗５７の経路で電流が流れるため、ＮＰＮトラン
ジスタ５８もオンしている。その結果、ＮＰＮトランジ
スタ６４のエミッタは、ＮＰＮトランジスタ５８を介し
て接地され、ＮＰＮトランジスタ６４のコレクタは低レ
ベルとなる。その結果、発振回路２０に、抵抗６２を介
して、低レベルの信号が印加され、発振回路２０は発振
動作を行う。

【００２７】発振回路２０の発振出力は、出力トランジ
スタ１１をスイッチングする。その結果、コイル８と共
振コンデンサ９の共振回路に共振電流が流れ、コイル８
に強い磁力線が発生する。この磁力線が鍋９１に伝達さ
れ、鍋９１には渦電流が流れ、加熱される。

【００２８】この正常動作時においては、ＮＰＮトラン
ジスタ６４，５８がオンしている結果、ダイオード６３
がオンしており、ＮＰＮトランジスタ６７のベースは、
抵抗６５を介して接地され、低レベルの電圧が印加され
ている。その結果、ＮＰＮトランジスタ６７はオフした
状態となっている。

【００２９】また、ツェナーダイオード５６は、１２Ｖ
の端子間電圧（ツェナー電圧）を有している。このツェ
ナーダイオード５６のアノードは、ＮＰＮトランジスタ
５８のベース・エミッタ間電圧によりクランプされてい
るため、その電位はＮＰＮトランジスタ５８のベース・
エミッタ間電圧の分だけ、０Ｖより大きい値となってい
る。これに対して、ＮＰＮトランジスタ５４のエミッタ
は、ツェナーダイオード５６のカソードより、ＮＰＮト
ランジスタ５４のベース・エミッタ間電圧の分だけ低い
電圧となっている。ＮＰＮトランジスタ５８と５４のベ
ース・エミッタ間電圧は、ほぼ等しいため、結局、ＮＰ
Ｎトランジスタ５４のエミッタは、ツェナー電圧で設定
した電圧、すなわち＋１２Ｖの一定電圧となる。

【００３０】例えば図４において、Ｎ₁，Ｎ₂で示すよう
なノイズが発生すると、このノイズのピーク値は、ツェ
ナーダイオード４１の降伏値より大きいため、ツェナー
ダイオード４１がオンする。その結果、パルス状に変化
するノイズＮ₁，Ｎ₂が微分回路１８により検出され、ダ
イオード１６を介して、サイリスタ１７のゲートに検出
パルスが印加され、サイリスタ１７がオンする。その結
果、ＮＰＮトランジスタ６４は、そのベースがサイリス
タ１７を介して接地され、オフする。これにより、抵抗
６０，６２の経路で、発振回路２０に高レベルの信号が
印加される。その結果、発振回路２０は発振動作を停止
し、出力トランジスタ１１のスイッチング動作は停止さ
れる。

【００３１】一方、ＮＰＮトランジスタ６４がオフする
と、抵抗６０を介して逆バイアスされるダイオード６３
もオフし、抵抗６１を介して、時定数回路６８を介して
ＮＰＮトランジスタ６７のベースに高レベルの信号が印
加される。その結果、ＮＰＮトランジスタ６７がオン
し、ＮＰＮトランジスタ６４のベースを接地する。この
状態は、時定数回路６８の抵抗６９とコンデンサ７０の
値により決定される時定数に対応する時間だけ維持され
る。

【００３２】すなわち、時定数回路６８の時定数に対応
する時間が経過するまでＮＰＮトランジスタ６７はオン
し、その時間が経過したとき、時定数回路６８の出力は
再び低レベルになるため、ＮＰＮトランジスタ６７はオ
フする。

【００３３】サイリスタ１７は、そのゲートに高レベル
の信号が印加されたとき、一時的にオンするが、ゲート
への高レベルの信号の印加を解除すると、自動的にオフ
になる。しかしながら、上述したように、時定数回路６
８で決定される時定数に対応する時間だけＮＰＮトラン
ジスタ６４のオフが維持される。そして、その時間が経
過したときＮＰＮトランジスタ６７がオフし、ＮＰＮト
ランジスタ６４が再びオンする。その結果、発振回路２
０に低レベルの信号が印加され、発振回路２０は再び発
振動作を開始し、出力トランジスタ１１のスイッチング
動作が再開される。

【００３４】以上のようにして、一旦、ノイズにより発
振回路２０の発振動作が停止されると、時定数回路６４
により設定する所定の時間（例えば０．７秒間）だけ発
振回路２０は継続的にオフされる。これにより、発振回
路２０が必要以上に頻繁にオン、オフを繰り返し、ばた
つくことが防止される。

【００３５】ツェナーダイオード４１によるしきい値
（ツェナー電圧）は、出力トランジスタ１１の耐圧を考
えて所定の値に設定される。例えば、全波整流回路３の
出力のピーク値が２８０Ｖであり、出力トランジスタ１
１の耐圧が１６００Ｖである場合、ツェナー電圧は、そ
の耐圧より低く、ピーク値より大きい例えば５００Ｖに
設定される。

【００３６】従って、図４において、Ｎ₃乃至Ｎ₆で示す
ように、パルス的なノイズが発生したとしても、そのパ
ルスのピーク値が、ツェナーダイオード４１のツェナー
電圧より小さい値となっている場合、ツェナーダイオー
ド４１はオフしたままとなり、サイリスタ１７もオフし
たままとなる。その結果、保護動作は行われず、正常状
態における場合と同様の動作が実行される。

【００３７】ツェナーダイオード４１としては、その動
作抵抗が十分小さいものを用いるようにすることが好ま
しい。ツェナーダイオード４１の動作抵抗が大きいと、
全波整流回路３の出力端子と微分回路１８の間に抵抗を
接続した場合と同様の動作となってしまい、正確な設定
電圧で微分回路１８を動作させることが困難になる。

【００３８】また、例えば、図２に示すように、ツェナ
ーダイオード４１を抵抗１４と１５の間に接続するよう
にすると、ツェナーダイオード４１の動作抵抗が小さく
ても、前段の抵抗１４の影響により、ツェナーダイオー
ド４１をあらかじめ設定した設定電圧で正確に動作させ
ることが困難になる。したがって、図１に示す実施例の
ように、微分回路１８の前段にツェナーダイオード４１
を接続する（全波整流回路３に直接接続する）ことが好
ましい。

【００３９】なお、図１の実施例においては、所定のし
きい値を設定するための素子として、ツェナーダイオー
ドを用いるようにしたが、この他、ダイヤック、バリス
タ、アレスタ（放電現象を利用した素子）、サイダック
などを用いることが可能である。

【００４０】さらに、可変抵抗４２の値を調整すること
で、サイリスタ１７のゲート感度を調整したり、微分回
路１８のコンデンサ１３と抵抗１４，１５の値をノイズ
の種類によって変更するなどすることが可能である。

【００４１】また、以上の実施例においては、全波整流
回路３の出力端子よりノイズを検出するようにしたが、
コイル８の一方または他方の端子、全波整流回路５１ま
たは５２の出力端子などからノイズを検出するようにす
ることも可能である。あるいは、交流電源１の出力から
ダイオードを介して直接ノイズを検出するようにするこ
とも可能である。

【００４２】ツェナーダイオード４１のツェナー電圧
は、検出する装置の検出電圧に対応して所定のものを選
択することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、設定手段
により所定のしきい値を設定し、そのしきい値を超える
電圧を検出手段に入力させるようにしたので、例えばエ
アコンのインバータのスイッチングノイズなどが重畳し
た場合においても、その値が正常動作範囲内であれば保
護動作が行われず、ノイズによる誤動作を防止すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁誘導加熱装置を応用した電磁調理
器の構成例を示す回路図である。

【図２】ノイズ検出回路１２におけるツェナーダイオー
ド４１の他の接続例を説明する図である。

【図３】従来の電磁調理器における電磁誘導加熱装置の
構成例を示す回路図である。

【図４】図３の例の動作を説明する波形図である。

【符号の説明】

１交流電源２コンデンサ３全波整流回路４平滑フィルタ８コイル９共振コンデンサ１０ダンパーダイオード１１出力トランジスタ１２ノイズ検出回路１７サイリスタ１８微分回路１９電源検知回路２０発振回路２１電源トランス２２安定化回路４１ツェナーダイオード４２可変抵抗５１，５２全波整流回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コイルを駆動して磁力線を発生させる電
磁誘導加熱装置において、前記コイルに直流電圧を供給する供給手段と、前記コイルに供給される電流をスイッチングするスイッ
チング手段と、前記コイル、供給手段、またはスイッチング手段におけ
るノイズを検出する検出手段と、前記検出手段に、所定のしきい値を越える電圧だけが供
給されるように、前記しきい値を設定する設定手段と、前記検出手段の検出結果に対応して前記スイッチング手
段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする電磁
誘導加熱装置。
【請求項２】前記検出手段は微分回路を含み、前記設定手段は、所定の電圧のレベルをシフトする素子
であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加熱
装置。
【請求項３】前記素子は、ツェナーダイオードである
ことを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導加熱装置。
【請求項４】前記ツェナーダイオードの一方の端子
は、前記供給手段とコイルの間に接続され、他方の端子
は、前記微分回路に接続されていることを特徴とする請
求項３に記載の電磁誘導加熱装置。