JPH10162945A - インバータ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力電流や回生電流などの検出データを製品
ばらつきに対応して補正する際にその調整作業や補正処
理を迅速かつ正確に行えるようにする。 【解決手段】 インバータ回路１は、加熱コイル１２，
コンデンサ１５およびＩＧＢＴ１３などから構成され、
直流電源回路２を介して交流電源回路３から給電され、
制御回路１６により駆動制御される。入力電流検出回路
２３，入力電圧検出回路２４および回生電流検出回路２
５により入力電流，入力電圧および回生電流が検出さ
れ、演算処理回路２２によりＩＧＢＴ１３のオンオフ制
御が行われる。演算処理回路２２は、補正データ記憶部
２７にあらかじめ記憶された製品毎に対応した固有デー
タと、標準的な検出データに対応した標準データとに基
づいて各検出データを補正処理して正確な値を得る。固
有データは、別途に電力計を接続した状態で所定条件の
入力電力となるときの検出データとして記憶されるよう
になっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源回路から
平滑コンデンサを介して出力される直流出力を、共振コ
イルおよび共振コンデンサからなる共振回路にスイッチ
ング手段によってオンオフ制御して通電することにより
共振状態を生成して前記共振コイル部分に載置される導
電性の負荷に渦電流を発生させて加熱するようにしたイ
ンバータ装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、この種のインバ
ータ装置としては、交流電源を直流電源に変換した出力
を共振回路およびコンデンサからなる共振回路をスイッ
チング素子をオンオフ制御することにより通断電して共
振させるインバータ回路として設け、これによって交流
出力として得るようにしたもので、例えば、共振コイル
を加熱コイルとして設けて導電性の鍋を負荷として誘導
加熱を行うものがある。

【０００３】この場合に、スイッチング素子によるオン
オフ制御でインバータ回路の出力を制御するときに、入
力電圧や個々の製品のばらつきなどにより入力電流や回
生電流も変動し、これによって入力電力つまり加熱出力
が変動するので、これをセンサなどで検出して所定の加
熱出力となるように調整する必要がある。

【０００４】ところで、このような調整作業は、従来で
は、センサや個々の製品のばらつきに対応して、出荷時
点に所定条件の下で動作させて加熱出力は所定レベルと
なるように調整するようにしており、この調整手段とし
て可変抵抗器などを設ける構成としている。これによっ
て、出荷される製品の特性を規格と一致するようにして
いる。

【０００５】しかしながら、このように、可変抵抗器に
より入力電流や回生電流のレベルを調整したり、加熱出
力のレベルを調整することは、個々の値を別々に調整す
ることになることから、精度があまり上がらず、しか
も、調整作業に時間を要するのでコスト高になる不具合
がある。また、加熱調理時に、載置される鍋の種類つま
り材質に応じてインバータ回路の制御を行う関係から、
調理開始時点で鍋の材質を判定する必要があるが、この
ときに入力電流の値に基づいて判定を行うために、検出
した入力電流を補正する必要があり、このため、インバ
ータ制御が複雑になってしまうというものであった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、製品毎のばらつきに対応した調整作業
の簡単化を図ると共にその精度の向上を図り得、しか
も、負荷としての鍋などの材質判定時のための構成が複
雑にならないようにしたインバータ装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のインバータ装置
は、整流回路および平滑コンデンサからなる直流電源回
路と、共振コイルとコンデンサからなる共振回路，スイ
ッチング素子およびこれに逆並列に接続されるダイオー
ドからなり、前記直流電源回路の直流出力を交流出力に
変換するインバータ回路と、前記直流電源回路の入力電
圧を検出する入力電圧検出手段と、前記直流電源回路の
入力電流を検出する入力電流検出手段と、前記インバー
タ回路の回生電流を検出する回生電流検出手段と、負荷
に対して前記共振コイルにより高周波誘導加熱するよう
に前記スイッチング素子を駆動制御する制御手段と、所
定の負荷を載置した状態で所定条件の加熱出力で運転し
たときに前記入力電圧検出手段，前記入力電流検出手段
および前記回生電流検出手段から出力される検出データ
を固有データとして記憶する第１の記憶手段と、この第
１の記憶手段に記憶するときの加熱出力と同じ条件で得
られる標準的な検出データを標準データとして記憶する
第２の記憶手段とを設け、前記制御手段を、前記第１の
記憶手段に記憶される前記固有データに対する前記第２
の記憶手段に記憶される前記標準データの比の値で前記
入力電圧検出手段，前記入力電流検出手段および前記回
生電流検出手段から出力される実際の検出データを補正
しその補正した検出データに基づいて前記スイッチング
素子を制御するように構成したところに特徴を有する
（請求項１の発明）。

【０００８】上記構成によれば、所定条件の入力電力で
インバータ回路を駆動制御したときに入力電圧検出手
段，入力電流検出手段および回生電流検出手段から出力
される各検出データから得られるその装置固有の固有デ
ータと他の複数の装置から得られる検出データの平均的
な値から得られる標準データとから補正を行う比率を求
め、その補正比率を利用して、実際にインバータ回路を
駆動制御する際に入力電圧，入力電流および回生電流の
それぞれの検出データを補正し、これによってそのとき
の入力電圧に応じて、指定された入力電力で運転するた
めの入力電流や回生電流を適切に制御して所望の入力電
力となるように制御することができるようになる。

【０００９】また、上記構成において、前記第１の記憶
手段を、前記基準となる負荷を載置した状態で最大定格
状態における加熱出力で運転したときに得られる前記固
有データを記憶することが好ましい（請求項２の発
明）。

【００１０】このようにすることにより、最大定格で得
られた検出データを固有データとして記憶手段に記憶さ
れるので、最大定格以下で使用する通常の場合において
は、最大定格のときの誤差よりも小さくすることができ
るようになり、実用上での誤差を極力低減することがで
きるようになる。

【００１１】また、前記制御手段を、前記入力電圧検出
手段による入力電圧が定格電圧以上であるときには入力
電力が一定となるように制御し、入力電圧が定格電圧よ
りも低いときには入力電流が所定レベルを超えないよう
に前記インバータ回路を駆動制御するように構成するこ
ともできる（請求項３の発明）。

【００１２】上記のように構成すると、制御手段によ
り、入力電圧の値が定格電圧以上あるときには入力電力
が一定となるようにインバータ回路を制御し、定格電圧
よりも低くなると入力電流の値が所定レベルを超えない
ようにインバータ回路を制御するので、例えば、電源変
動によって入力電圧が定格電圧以上となった場合には所
定の入力電力となるように入力電流を低くするように制
御され、一方、入力電圧が低くなったときには、入力電
力ではなく入力電流を所定レベルを超えないようにして
入力電流が高くなるのを防止しながらインバータ回路を
駆動制御することができるようになる。

【００１３】さらに、前記制御手段を、前記直流電源回
路への入力経路に電力計を接続した状態で前記インバー
タ回路を運転したときの入力電力に応じたデータを読み
込ませ、そのデータが所定入力電力となるように前記イ
ンバータ回路を駆動制御してそのとき得られた検出デー
タを前記固有データとして前記第１の記憶手段に記憶さ
せるように構成しても良い（請求項４の発明）。

【００１４】上記構成によれば、第１の記憶手段に記憶
する固有データを自動的に入力電力を所定レベルとなる
ように制御手段によりインバータ回路を駆動制御して安
定したときに得られる検出データとして記憶するように
なるので、必要な検出データを確実に得ることができる
と共に、補正に際して適正なデータに基づいて行うこと
ができるようになる。

【００１５】そして、前記制御手段を、前記第１の記憶
手段に記憶された前記固有データが所定範囲内にない場
合に、前記標準データに基づいて前記インバータ回路を
駆動制御するように構成することもできる（請求項５の
発明）。

【００１６】上記構成によれば、固有データが何らかの
原因により不適切なデータとなっている場合には、その
ままその固有データを用いてインバータ回路を駆動制御
したのでは正確な加熱出力を得ることができなくなる
が、このような場合に対応して、制御手段は、標準デー
タを用いてインバータ回路を駆動制御するようになる。
これにより、各検出手段により出力される検出データを
その製品固有の補正を行って正確な駆動制御を行うこと
ができなくなるが、加熱出力の制御は精度が悪くなるも
のの、運転が中止されることなく加熱出力を得ることが
できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電磁調理器に適用
した場合の第１の実施例について図１ないし図６を参照
して説明する。図１は電気的構成の概略を示すもので、
インバータ回路１の電源を構成する直流電源回路２は、
交流電源回路３の出力を整流回路としての全波整流回路
４によって整流すると共に、その整流出力を平滑用チョ
ークコイル５を介して直流電源ライン２ａ，２ｂ間に与
えるようになっており、その電源ライン２ａ，２ｂ間に
平滑コンデンサ６を接続した構成となっている。

【００１８】交流電源回路３は、商用交流電源の出力を
電源プラグ７，電源スイッチ８およびヒューズ９を介し
て受ける交流電源ライン３ａ，３ｂを備えており、その
電源ライン３ａ，３ｂ間にバリスタ１０および雑音防止
用コンデンサ１１が接続された状態に構成されている。

【００１９】インバータ回路１は、シングルエンド方式
のもので、直流電源ライン２ａ，２ｂ間に、共振コイル
としての加熱コイル１２およびスイッチング素子として
のＩＧＢＴ１３のコレクタ・エミッタ間を直流に接続す
ると共に、整流素子としてのフライホイールダイオード
１４をＩＧＢＴ１３と逆並列状態に接続し、さらに、加
熱コイル１２と並列に共振コンデンサ１５を接続するこ
とにより構成されている。加熱コイル１２は、負荷とし
ての導電性を有する鍋Ｐに対して高周波磁界を鎖交させ
るためのものである。

【００２０】次に、インバータ回路１の駆動制御を行う
ための制御回路１６の構成について説明する。発振制御
回路１７は、インバータ回路１のＩＧＢＴ１３をＰＷＭ
信号に基づいてオンオフ制御するもので、タイミング回
路１８，発振回路１９，出力制御回路２０およびゲート
駆動回路２１から構成されている。

【００２１】上述のタイミング回路１８は、ＩＧＢＴ１
３のスイッチング損失を最小にしてオンオフ動作させる
ためのタイミング信号を、そのＩＧＢＴ１３のコレクタ
電圧に基づいて発生させるようになっており、そのタイ
ミング信号を発振回路１９に与えて発振タイミングを制
御する。発振回路１９は、ＰＷＭ信号のキャリー信号と
なるのこぎり波信号Ｓｃを発生する構成となっており、
出力制御回路２０は、上述ののこぎり波信号Ｓｃと後述
する制御手段としての演算処理回路２２からの出力基準
レベル信号Ｓｒｅｆとの比較に基づいて方形波状のＰＷ
Ｍ信号を発生する。ゲート駆動回路２１は、上記ＰＷＭ
信号を増幅してＩＧＢＴ１３のゲートに与えてパルス幅
変調方式でスイッチング制御する。

【００２２】入力電流検出手段としての入力電流検出回
路２３は、交流電源回路３内の電源ライン３ｂに介在さ
れた電流トランス２３ａを備えており、その電流トラン
ス２３ａの二次側出力に基づいて装置全体の入力電流を
検出すると共に、その検出電流値に応じた電圧レベルの
入力電流検出信号Ｓｉｎを演算処理回路２２に与える構
成となっている。

【００２３】入力電圧検出手段としての入力電圧検出回
路２４は、交流電源ライン３ａと直流電源ライン２ｂと
の間に接続される検出用抵抗２４ａ，２４ｂの直列回路
を備えており、その検出用抵抗２４ａおよび２４ｂの共
通接続点に発生する電圧信号に基づいて装置への入力電
圧を検出すると共に、その検出電圧に応じた電圧レベル
の入力電圧検出信号Ｓｖを演算処理回路２２に与える構
成となっている。

【００２４】回生電流検出手段としての回生電流検出回
路２５は、フライホイールダイオード１４に流れる電流
を検出するように介在された電流トランス２５ａの二次
側出力に基づいて回生電流を検出すると共に、その検出
電圧に応じた電圧レベルの回生電流検出信号Ｓｋを演算
処理回路２２に与える構成となっている。

【００２５】また、操作部２６は、インバータ回路１の
動作開始指令ならびに出力設定を行う機能を備えたもの
で、その出力設定に応じた電圧レベルの出力設定信号Ｓ
ｐｓを演算処理回路２２に与える構成となっている。そ
して、演算処理回路２２は、マイクロコンピュータによ
り構成されるものであり、後述するようにインバータ回
路１を制御するようにあらかじめプログラムが記憶され
ているものである。

【００２６】第１の記憶手段として設けられた補正デー
タ記憶部２７は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリ
からなるもので、後述するようにして入力電流検出回路
２３，入力電圧検出回路２４および回生電流検出回路２
５により検出された各検出データの値が固有データＴ
Ｉ，ＴＶ，ＴＫとして記憶されている。

【００２７】また、演算処理回路２２は、第２の記憶手
段としての機能を果たすように内部に不揮発性の記憶部
を備えており、この記憶部には上述の固有データと同等
のデータで、他の複数の製品により得られる検出データ
の平均的な値の検出データが標準データＫＩ，ＫＶ，Ｋ
Ｋとしてあらかじめ記憶されている。なお、標準データ
は、種々の材質の鍋Ｐの典型的なものに対応して取得さ
れたものが記憶されている。

【００２８】そして、演算処理回路２２においては、入
力電流検出回路２３からの入力電流検出信号Ｓｉｎ，入
力電圧検出回路２４からの入力電圧検出信号Ｓｖ，回生
電流検出回路２５からの回生電流検出信号Ｓｋおよび操
作部２６からの出力設定信号Ｓｐｓとの比較結果に基づ
いて前述した出力レベル基準信号Ｓｒｅｆを生成するも
ので、その出力レベル基準信号Ｓｒｅｆを前述した出力
制御回路２０に与えるようになっている。このとき、演
算処理回路２２は、上述した補正データ記憶部２７に記
憶されている固有データおよび標準データに基づいて各
検出信号による検出データの値を補正した結果の値につ
いて比較を行うようになっている。

【００２９】次に、補正データ記憶部２７に記憶する固
有データＴＩ，ＴＶ，ＴＫとその検出方法について図２
ないし図５を参照して説明する。これは、製品個々に対
応して検出データを補正するための固有データを取得す
る構成を示すもので、個々の製品においては、標準デー
タに対して必ずしも一致した検出データが得られない場
合があるため、それら製品個々に対応して補正を行える
ように固有データを検出するものである。

【００３０】製品本体の電源プラグ７に交流電源２８を
接続する際に、入力電力を検出するために、電力計２９
を介在させる。これにより、インバータ回路１を駆動制
御したときに電源プラグ７を介して交流電源回路３に入
力される電力を検出してその入力電力のデータを取得す
ることができる。電力計２９の検出データは演算処理回
路２２に入力するように接続される。また、加熱コイル
１３には導電性を有する所定の負荷である鍋Ｐを載置し
た状態とする。

【００３１】演算処理回路２２は、操作部２６のキーが
特殊操作されるとこれに応じて固有データ取得プログラ
ムを実行するように構成されている。そして、このプロ
グラムを開始すると、まず、あらかじめ設定されている
定格条件で加熱出力が得られるようにインバータ回路１
を駆動制御するようになる。このとき、電力計２９から
与えられる入力電力の検出データが定格条件となってい
ない場合には、定格条件に達するまで発振制御回路１７
の調整を行って入力電流を変化させるように制御する。

【００３２】そして、定格条件で安定した状態になる
と、演算処理回路２２は、入力電流検出回路２３から入
力される検出信号Ｓｉｎ，入力電圧検出回路２４から入
力される検出信号Ｓｖ，および回生電流検出回路２５か
ら入力される検出信号Ｓｋの値を固有データＴＩ，Ｔ
Ｖ，ＴＫとして取り込み、これらを補正データ記憶部２
７に記憶させるようになる。なお、このようにして記憶
された固有データＴＩ，ＴＶ，ＴＫのデータは後述する
ようにして補正処理を行う際に演算処理回路２２により
読み出されるようになっている。

【００３３】上述の場合に、図３ないし図５に示すよう
に、入力電流，入力電圧および回生電流の各検出データ
の値は、それぞれ、定格で運転したときに標準的な製品
における検出データが「１００」であるときに、例え
ば、ばらつきの値が大きくなる方にずれている製品Ａ
（あるいはＡ′，Ａ″）では「１００以上」となり、あ
るいは、ばらつきの値が小さくなる方にずれている製品
Ｂ（あるいはＢ′，Ｂ″）では「１００以下」となった
りするもので、そのときの検出データ値を固有データと
して取り込むのである。

【００３４】また、標準的なデータに対して各検出回路
２３，２４および２５における検出データの変動の仕方
は、おおよそ比例しているものとして取り扱うことがで
きる（一次近似できる）ので、図３ないし図５に示すよ
うに定格値の点で得られる検出データを固有データとし
て記憶することにより、定格以下の値については誤差を
小さくすることができるようになる。

【００３５】次に、本実施例の作用として、インバータ
回路１の駆動制御の内容について説明するが、これに先
だって、インバータ回路１の駆動制御のために必要な検
出データの補正処理について説明する。

【００３６】すなわち、演算処理回路２２は、入力電流
検出回路２３，入力電圧検出回路２４および回生電流検
出回路２５からそれぞれ入力される検出データＩ，Ｖお
よびＫの値に対して、次に示すような補正処理の演算を
行うことにより補正検出データＣＩ，ＣＶおよびＣＫを
得るようになる。

【００３７】すなわち、演算処理回路２２は、まず、前
述した標準データとしての入力電流ＫＩ，入力電圧ＫＶ
および回生電流ＫＫの値と、固有データとしての入力電
流ＴＩ，入力電圧ＴＶ，回生電流ＴＫの値から、入力電
流補正割合ＨＩ，入力電圧補正割合ＨＶおよび回生電流
補正割合ＨＫの値を次式（１）〜（３）にしたがって演
算する。

【００３８】 入力電流補正割合 ＨＩ＝ＫＩ／ＴＩ …（１） 入力電圧補正割合 ＨＶ＝ＫＶ／ＴＶ …（２） 回生電流補正割合 ＨＫ＝ＫＫ／ＴＫ …（３）

【００３９】次に、演算結果の各補正割合の値ＨＩ，Ｈ
ＶおよびＨＫの値を用いて次式（４）〜（６）を用いて
演算することにより入力電流Ｉ，入力電圧Ｖおよび回生
電流Ｋの値を補正して補正入力電流ＣＩ，補正入力電圧
ＣＶおよび補正回生電流ＣＫを求める。

【００４０】 入力電流 ＣＩ＝Ｉ×ＨＩ …（４） 入力電圧 ＣＶ＝Ｖ×ＨＶ …（５） 回生電流 ＣＫ＝Ｋ×ＨＫ …（６）

【００４１】つまり、上述の補正処理の基本となる演算
では、標準データをＫ，固有データをＴ，補正検出デー
タをＣとすると，検出データは次式（７）で示す一般的
な式で補正することができる。 補正検出データ Ｃ＝［検出データ値］×（Ｋ／Ｔ） …（７）

【００４２】なお、上述のように補正処理を行う際に、
演算処理回路２２は、補正データ記憶部２７から読出す
固有データＴＩ，ＴＶ，ＴＫの値が所定の範囲から外れ
ている場合にはその該当する固有データを無効化してこ
れに代えて標準データを流用するようになっており、こ
れによって固有データの記憶状態になんらかの異常が発
生している場合でも、制御の精度は低下するものの、イ
ンバータ回路１の駆動制御を停止することなく加熱動作
を行わせることができる。

【００４３】次に、インバータ回路１の駆動制御内容に
ついて説明する。まず、加熱コイル１２上に鍋Ｐを載置
した状態で、電源スイッチ８をオンすると共に、操作部
２６を通じてインバータ回路１の動作開始を指令する
と、演算処理回路２２は、鍋Ｐの材質を判定するための
材質判定制御動作を実行する。

【００４４】具体的には、この材質判定制御動作時に
は、発振制御部１７内の出力制御回路２０に対して、イ
ンバータ回路１が一定出力（例えば加熱コイル１２上に
載置された鍋Ｐの材質がホーロー鍋のような適正なもの
であった状態での入力電力換算値で６００Ｗ）で動作す
るのに必要なレベルの出力レベル基準信号Ｓｒｅｆを、
短時間だけ出力するようになっている。

【００４５】なお、鍋Ｐの材質として適切なものは、上
述したホーローやステンレス（ＳＵＳ）製のものが推奨
される標準的なもので、アルミニウムのように導電率が
高いものでは発熱効率が低くなってしまうので不適切な
ものとされている。したがって、材質判定制御動作で
は、入力電流や回生電流の値に基づいて、無負荷状態の
判定および鍋Ｐが加熱制御動作を行うのに適切なものか
どうかを判定すると共に、その鍋Ｐが適切なものである
場合に、続く加熱制御動作で効率良く加熱動作が行なえ
るようにその材質を判定するのである。

【００４６】さて、上記出力レベル基準信号Ｓｒｅｆが
出力された期間には、これを受ける出力制御回路２０か
らのＰＷＭ信号によって、ＩＧＢＴ１３がオンオフ動作
され、以てインバータ回路１の加熱コイル１２が共振動
作するようになる。このとき、インバータ回路１内のＩ
ＧＢＴ１３のオン期間には、直流電源回路２から加熱コ
イル１２を通じて電流が流れると共に、そのＩＧＢＴ１
３のオフ期間において、加熱コイル１２および共振コン
デンサ１５による共振回路が形成されるが、この状態で
は、共振コンデンサ１５の充放電が加熱コイル１２を通
じて行われるようになり、特に放電時においてＩＧＢＴ
１３のコレクタ・エミッタ間電圧がほぼ零となって共振
コンデンサ１５からの放電が停止したときには、フライ
ホイールダイオード１４および加熱コイル１２を通じて
直流電源回路２側の平滑コンデンサ６に回生電流が流れ
る。

【００４７】このときフライホイールダイオード１４に
流れる回生電流は電流トランス２５ａにより電圧信号と
して検出され、回生電流検出回路２５により回生電流の
検出データＫを示す信号Ｓｋとして演算処理回路２２に
出力されるようになる。また、このようにインバータ回
路１が駆動制御されると、これによって交流電源回路３
側から入力される交流電源の電流が電流トランス２３ａ
により電圧信号として検出され、入力電流検出回路２３
により入力電流の検出データＩを示す信号Ｓｉｎとして
演算処理回路２２に出力されるようになる。さらに、電
圧検出回路２４は、交流電源回路３に入力されている交
流電源の電圧を検出抵抗２４ａ，２４ｂで分圧した電圧
信号Ｓｖとして演算処理回路２２に出力するようにな
る。

【００４８】演算処理回路２２は、各検出回路２３，２
４，２５から入力される検出データの値Ｉ，ＶおよびＫ
に対して、上述した補正処理を行い、その結果得られる
補正補正入力電流ＣＩ，補正入力電圧ＣＶおよび補正回
生電流ＣＫの値に基づいて材質判定処理を行う。この場
合、鍋Ｐの材質や径寸法などに応じて、入力電流，回生
電流の値は異なる値を持つので、あらかじめそれらに対
応したデータをしきい値として設定しておくことによ
り、材質を判定することができるようになる。

【００４９】また、補正された検出データＣＩ，ＣＶお
よびＣＫの値は、製品毎のばらつきに対応して補正した
標準的な値として取り扱うことができるので、判定のた
めに設定されているしきい値に対して誤判定の発生を極
力低減することができるようになる。

【００５０】上述のようにして、鍋Ｐの材質が判定され
ると、続いて演算処理回路２２は、加熱調理のための制
御を行うようになる。すなわち、設定された加熱出力つ
まり入力電力Ｐｉｎの値に対して、その材質の鍋Ｐに対
応してあらかじめ設定されている適切な条件でインバー
タ回路１の駆動制御を行う。この場合、演算処理回路２
２は、前述と同様にして補正処理を行うことにより、入
力電流Ｉ，入力電圧Ｖおよび回生電流Ｋが検出されると
これを補正した補正入力電流ＣＩ，補正入力電圧ＣＶお
よび補正回生電流ＣＫに基づいて制御を行う。

【００５１】上述のようにしてインバータ回路１の駆動
制御を行う場合に、演算処理回路２２は、図６にも示す
ように、入力電圧Ｖ（補正入力電圧ＣＶ）の値に応じ
て、加熱制御のパターンを切り替えるようになってい
る。すなわち、入力電圧Ｖが定格電圧（例えば１００
Ｖ）以上である場合、つまり、何らかの電圧変動によっ
て交流電源の電圧が１００Ｖ以上となっている場合に
は、その電圧変動に応じて電力が一定となるように入力
電流を調整するように制御する（図中、電力一定制御領
域）。また、入力電圧Ｖが定格電圧よりも低い場合に
は、その電圧変動に応じて入力電流が一定となるように
入力電力を調整するように制御する（図中、電流一定制
御領域）。

【００５２】例えば、入力電力Ｐｉｎが１０００Ｗ（ワ
ット）に設定されている場合に、入力電圧Ｖ（補正入力
電圧ＣＶ）が１１０Ｖ（ボルト）あったとすると、この
ときには、入力電流Ｉ（補正入力電流ＣＩ）が、９．０
９Ａ（アンペア）（１０００Ｗ÷１１０Ｖ＝９．０９）
となるように制御して入力電力Ｐｉｎの値を一定となる
ように制御する。また、入力電圧Ｖ（補正入力電圧Ｃ
Ｖ）が９０Ｖである場合には、入力電流Ｉ（補正入力電
流ＣＩ）を定格１００Ｖ時での値である１０Ａとしたま
まで一定に保持し、入力電力Ｐｉｎ（９０Ｖ×１０Ａ＝
９００Ｗ）を低下させていくように制御する。

【００５３】なお、上述のように入力電圧Ｖが定格電圧
よりも低い場合に、入力電力Ｐｉｎを一定となるように
制御しないのは、入力電圧の低下に応じて入力電力を一
定とするために入力電流が定格を超えるように制御する
と、電源変動で入力電圧が瞬時的に大きく低下した場合
に入力電流が過大に設定されてＩＧＢＴ１３に負担がか
かるのを防止するためで、これによって、ＩＧＢＴ１３
に過大な電流が流れるのを防止することができる。

【００５４】また、演算処理回路２２は、入力電流Ｉ
（補正入力電流ＣＩ）の値や、回生電流Ｋ（補正回生電
流ＣＫ）の値に応じて次のような制御を行う。すなわ
ち、まず、インバータ回路１を駆動制御する際に、設定
されている入力電力Ｐｉｎに対応して求められる設定入
力電流のデータ値に対して、検出される入力電流Ｉ（補
正入力電流ＣＩ）のデータ値の差がデータ値として例え
ば「５」以上あるときには制御量が「５」であるとして
制御し、差のデータ値が「５」よりも小さいときには差
のデータ値をそのまま制御量として使用して制御する。

【００５５】このように制御することにより、設定入力
電力Ｐｉｎに対して現在の入力電力との偏差分を直接制
御量として印加する場合に比べて、オーバーシュートし
たり、あるいはアンダーシュートするなどの振動要因と
なる特性を緩和して制御することができ、より適切な駆
動制御を行うことができるようになる。

【００５６】また、上述のような制御に加えて、演算処
理回路２２は、入力電流Ｉ（補正入力電流ＣＩ）の値
や、回生電流Ｋ（補正回生電流ＣＫ）の値があらかじめ
設定されている適正範囲を外れる場合には、インバータ
回路１の駆動制御を停止するようになっている。

【００５７】この場合、例えば、定格入力電圧が１００
Ｖであるのに対して、入力電圧Ｖ（補正入力電圧ＣＶ）
が８０Ｖ以下あるいは１２０Ｖ以上であるときにインバ
ータ回路１の駆動制御を停止する。さらに、入力電圧Ｖ
が１３０Ｖを超えるときにはインバータ回路１の駆動制
御の停止に加えて入力電圧が異常であることを報知する
ようになっている。

【００５８】さらに、演算処理回路２２は、上述のよう
なインバータ回路１の駆動制御の状況について、使用状
況や動作時間あるいはエラーの発生状況などのデータを
取得してこれらを市場データとして補正データ記憶部２
７に記憶するようになっており、これによって、修理サ
ービス時に市場データを読出して履歴をみることによ
り、故障解析が迅速かつ正確に行えるようになると共
に、データの蓄積によって製品開発にも反映させること
ができるようになる。

【００５９】このような本実施例によれば、次のような
効果を得ることができる。すなわち、第１に、入力電流
検出回路２３，入力電圧検出回路２４および回生電流検
出回路２５のそれぞれの検出データに対して、演算処理
回路２２に標準データを記憶すると共に、補正データ記
憶部２７にばらつきに起因したそのものの固有データを
記憶し、これらのデータに基づいて補正処理を行うこと
により、可変抵抗器などによって補正の調整作業をする
場合に比べて、調整作業を迅速に行えると共に、補正処
理を正確に行ってインバータ回路１を高精度で駆動制御
することができるようになる。

【００６０】第２に、演算処理回路２２により、入力電
圧Ｖ（補正入力電圧ＣＶ）の値に応じて設定入力電力を
変えてインバータ回路１を駆動制御するので、インバー
タ回路１を構成するＩＧＢＴ１３に過電流が流れて破壊
されるのを極力防止することができるようになる。

【００６１】第３に、入力電流，入力電圧および回生電
流の各固有データＴＩ，ＴＶ，ＴＫを取得する際の調整
作業を、電力計２９を用いて演算処理回路２２により自
動的に行わせることができるようになり、調整作業が簡
単かつ迅速に行えるようになる。

【００６２】第４に、固有データを適宜書き替え可能と
したので、各検出回路２３，２４，２５の特性に応じた
変動に対応してより精度の良い駆動制御を実現すること
ができるようになる。

【００６３】図７は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、演算処理回路２２
によるインバータ回路１の駆動制御の方法において、入
力電圧Ｖ（補正入力電圧ＣＶ）の値が定格電圧（１００
Ｖ）以下の場合の加熱出力の設定を変えているところで
ある。

【００６４】すなわち、演算処理回路２２は、入力電圧
Ｖの値が１００Ｖから９５Ｖの範囲にあるときには、第
１の実施例と同様にして入力電流が一定となるように制
御し、入力電圧Ｖの値が９５Ｖ以下になると、入力電圧
Ｖの変動分の２乗で入力電力を低減するように制御す
る。これによって、ＩＧＢＴ１３の通電電流が瞬時的に
大きく変動するのを極力抑制して保護機能を高めること
ができるようになる。

【００６５】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。第１の
記憶手段は、ＲＡＭなどの揮発性メモリを電池などでバ
ックアップするようにして構成しても良い。第２の記憶
手段は、第１の記憶手段と兼用する構成としても良い。
スイッチング素子は、ＩＧＢＴ１３以外に、ＦＥＴやバ
イポーラトランジスタなどを用いることもできる。誘導
加熱を行う電気釜などにも適用できる。固有データは必
要に応じて随時書き替える構成としても良い。電力計２
９により固有データを取得する際に、検出データの検出
ポイントは、最大定格以外に途中の点でも取得してより
綿密な固有データとして採用することもできる。電力計
２９の検出データを演算処理回路２２に対して作業者に
より入力するようにしても良い。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインバー
タ装置によれば、次のような優れた効果を得ることがで
きる。すなわち、請求項１記載のインバータ装置では、
装置固有の固有データと他の複数の装置から得られる検
出データの平均的な値から得られる標準データとから、
実際にインバータ回路を駆動制御する際に入力電圧，入
力電流および回生電流のそれぞれの検出データを補正
し、これによってそのときの入力電圧に応じて、指定さ
れた入力電力で運転するための入力電流や回生電流を適
切に制御して所望の入力電力となるように制御すること
ができるようになり、可変抵抗器などを用いる調整作業
に比べて簡単かつ迅速に調整作業が行えると共に、補正
処理を正確に行うことができるという優れた効果を奏す
る。

【００６７】請求項２記載のインバータ装置では、最大
定格以下で使用する通常の場合においては、最大定格で
使用するときの誤差よりも小さくすることができるよう
になり、実用上での誤差を極力低減することができると
いう優れた効果を奏する。

【００６８】請求項３記載のインバータ装置では、電源
変動によって入力電圧が定格電圧以上となった場合には
所定の入力電力となるように入力電流を低くするように
制御され、一方、入力電圧が低くなったときには、入力
電力ではなく入力電流を所定レベルを超えないようにし
て入力電流が高くなるのを防止しながらインバータ回路
を駆動制御することができるようになり、インバータ回
路に過電流が流れるのを防止することができ、これによ
って、スイッチング素子が過電流破壊することがから保
護できるようになる。

【００６９】請求項４記載のインバータ装置では、固有
データを取得するために必要な検出データを確実に得る
ことができると共に、補正に際して適正なデータに基づ
いて行うことができるようになる。

【００７０】請求項５記載のインバータ装置では、固有
データが何らかの原因により不適切なデータとなってい
る場合には、標準データを用いてインバータ回路を駆動
制御するので、加熱出力の制御は精度が悪くなるもの
の、運転が中止されることなく加熱出力を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す概略的な電気的構
成図

【図２】固有データ取得のための検出構成を示す図

【図３】入力電流に対する入力電流検出データ値の相関
を示す図

【図４】入力電圧に対する入力電圧検出データ値の相関
を示す図

【図５】回生電流に対する回生電流検出データ値の相関
を示す図

【図６】入力電圧の変動に対応した入力電力の制御方法
を示す図

【図７】本発明の第２の実施例を示す図６相当図

【符号の説明】

１はインバータ回路、２は交流電源回路、３は直流電源
回路、４は全波整流回路（整流回路）、５は平滑用チョ
ークコイル、６は平滑コンデンサ、１２は加熱コイル
（共振コイル）、１３はＩＧＢＴ（スイッチング素
子）、１４はフライホイールダイオード（整流素子）、
１５は共振コンデンサ、１６は制御回路、１７は発振制
御回路、２２は演算処理回路（制御手段、第２の記憶手
段）、２３は入力電流検出回路（入力電流検出手段）、
２３ａは電流トランス、２４は入力電圧検出回路（入力
電圧検出手段）、２４ａ，２４ｂは検出用抵抗、２５は
回生電流検出回路（回生電流検出手段）、２５ａは電流
トランス、２７は補正データ記憶部（第１の記憶手
段）、２８は交流電源、２９は電力計である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 整流回路および平滑コンデンサからなる
   直流電源回路と、 共振コイルとコンデンサからなる共振回路，スイッチン
   グ素子およびこれに逆並列に接続されるダイオードから
   なり、前記直流電源回路の直流出力を交流出力に変換す
   るインバータ回路と、 前記直流電源回路の入力電圧を検出する入力電圧検出手
   段と、 前記直流電源回路の入力電流を検出する入力電流検出手
   段と、 前記インバータ回路の回生電流を検出する回生電流検出
   手段と、 負荷に対して前記共振コイルにより高周波誘導加熱する
   ように前記スイッチング素子を駆動制御する制御手段
   と、 所定の負荷を載置した状態で所定条件の加熱出力で運転
   したときに前記入力電圧検出手段，前記入力電流検出手
   段および前記回生電流検出手段から出力される検出デー
   タを固有データとして記憶する第１の記憶手段と、 この第１の記憶手段に記憶するときの加熱出力と同じ条
   件で得られる標準的な検出データを標準データとして記
   憶する第２の記憶手段とを具備し、 前記制御手段は、前記第１の記憶手段に記憶される前記
   固有データに対する前記第２の記憶手段に記憶される前
   記標準データの比の値で前記入力電圧検出手段，前記入
   力電流検出手段および前記回生電流検出手段から出力さ
   れる実際の検出データを補正しその補正した検出データ
   に基づいて前記スイッチング素子を制御することを特徴
   とするインバータ装置。
2. 【請求項２】 前記第１の記憶手段は、前記基準となる
   負荷を載置した状態で最大定格状態における加熱出力で
   運転したときに得られる前記固有データが記憶されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記入力電圧検出手段
   による入力電圧が定格電圧以上であるときには入力電力
   が一定となるように制御し、入力電圧が定格電圧よりも
   低いときには入力電流が所定レベルを超えないように前
   記インバータ回路を駆動制御するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のインバータ装
   置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記直流電源回路への
   入力経路に電力計を接続した状態で前記インバータ回路
   を運転したときの入力電力に応じたデータを読み込ま
   せ、そのデータが所定入力電力となるように前記インバ
   ータ回路を駆動制御してそのとき得られた検出データを
   前記固有データとして前記第１の記憶手段に記憶させる
   ように構成されていることを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれかに記載のインバータ装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記第１の記憶手段に
   記憶された前記固有データが所定範囲内にない場合に、
   前記第２の記憶手段に記憶された前記標準データに基づ
   いて前記インバータ回路を駆動制御するように構成され
   ていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに
   記載のインバータ装置。