JPH11111441A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチング素子を効果的に保護する誘導加
熱調理器を提供すること。 【解決手段】 入力電圧検知手段１６で検知した値と、
出力電圧検知手段１７で検知した値からインバータ回路
１４の出力電圧が所望の値となるように、駆動回路１５
を制御する第１の制御設定手段１８を備え、入力電圧検
知手段１６で検知した値と無関係に前記出力電圧検知手
段１７で検知した値で前記駆動回路１５を制御する第２
の制御設定手段２０を設け、２つの制御設定手段１８，
２０よりスイッチング素子１４ｃのオン時間を制御する
ことで、商用電源１１の電圧の変動時に前記スイッチン
グ素子１４ｃの損失の急激な増加を抑制すると共に、ス
イッチング素子１４ｃの両端電圧が耐電圧を超えないよ
うに保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般家庭及びレス
トラン等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】近年、誘導加熱調理器は火を用いず安全
且つ清潔であるという観点から、その需要も伸びつつあ
る。

【０００３】以下に従来の誘導加熱調理器についての一
例を、図面を用いて説明する。図９は従来の誘導加熱調
理器の一例である。図９で１１は商用電源、１２はダイ
オードブリッジ、１３は平滑用コンデンサで、商用電源
１１をダイオードブリッジ１２及び平滑用コンデンサ１
３で直流に整流している。１４はインバータ回路で１４
ａの負荷鍋を加熱する加熱コイル、１４ｂの共振コンデ
ンサ、１４ｃのスイッチング素子で構成されいる。１５
はスイッチング素子１４ｃを駆動する駆動回路、１６は
インバータ回路の入力電圧Ｖinを検知する入力電圧検知
手段、１７はインバータ回路の出力電圧で本例ではスイ
ッチング素子の両端電圧Ｖceを検知している出力電圧検
知手段、１８は出力電圧検知手段１７の検知電圧が入力
電圧Ｖinとスイッチング素子のオン時間に応じて設定電
圧以下となるようにスイッチング素子１４ｃのオン時間
を決め駆動回路１５を制御する第１の制御設定手段であ
る。１９は過電圧保護回路で１９ａの入力電圧Ｖinの微
少時間の変化量を検知する微分検知手段、１９ｂの微分
検知手段１９ａで検知した値がしきい値以上となったと
きに駆動回路１５を停止する制御停止手段で構成されて
いる。

【０００４】以上のような構成の誘導加熱調理器では、
第１の制御設定手段１８が駆動回路１５を通してスイッ
チング素子１４ｃをオンオフさせることにより加熱コイ
ル１４ａに高周波電流が流れ、加熱コイル１４ａ上方近
傍に載置された負荷鍋に誘導電流を発生させて、鉄損に
よる発熱を利用して負荷鍋を加熱していた。負荷鍋に供
給される電力は、スイッチング素子のオン時間を変化さ
せることで自在に変化させることができるが、供給電力
が大きくなりスイッチング素子１４ｃのＶceが高くなる
とスイッチング素子１４ｃの損失による発熱が増大し、
機器の冷却限界を超えてスイッチング素子１４ｃが破損
に至る可能性がある。

【０００５】図１０はスイッチング素子１４ｃの両端電
圧Ｖceとオン時間Ｔonとの関係を示した図である。図１
０のように負荷鍋の種類によりＴonに対するＶceの軌跡
は異なり、また同一鍋であっても電源電圧が異なれば軌
跡も異なってくる。スイッチング素子１４ｃの損失も負
荷鍋により異なり、材質がＳＵＳ３０４に代表される特
性Ａのような軌跡の負荷鍋は、短いオン時間で比較的高
いＶceとなり動作周波数も高くスイッチング素子１４ｃ
の損失は大きくなる。よって、特性Ａのような負荷鍋に
おいて電源電圧の変動によるスイッチング素子１４ｃの
損失の急激な変化を抑えるため、スイッチング素子１４
ｃのオン時間と入力電圧検知手段１６で検知したＶinに
応じて、スイッチング素子１４ｃの損失が機器の冷却限
界より大きくならないようにＶceのしきい値を設定し、
出力電圧検知手段１７による検知電圧が設定電圧以下と
なるように、第１の制御設定手段１８はスイッチング素
子１４ｃのオン時間を制御している。

【０００６】また、電源異常により電源電圧が急峻に変
化して、微分検知手段１９ａで検知した値が設定された
しきい値より大くなる場合は、制御停止手段１９ｂによ
り駆動回路１５によるスイッチング素子１４ｃの駆動を
停止していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の誘導加熱調理器の制御方式では、電源電圧の変動に
よるスイッチング素子の損失の急激な変化を抑えるた
め、電源電圧に応じてＶceのしきい値を設定している。
このためＶceのしきい値が最も高くなる電源電圧条件で
は、図１２の特性Ｂのような負荷鍋の場合オン時間が長
い領域でＶceがスイッチング素子の耐電圧に近づいて、
電源電圧異常時に制御停止手段による停止より前にＶce
がスイッチング素子の耐電圧を超えて破壊に至るという
問題点があった。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、電源
電圧の変動時の急激なスイッチング素子の損失の変化を
抑制し、スイッチング素子の両端電圧の最大値を制限し
た誘導加熱調理器を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、スイッチング素子のオンオフ制御により交
流電源を高周波電力に変換するインバータ回路を備え、
前記スイッチング素子の両端電圧は、そのオン時間及び
前記交流電源の電源電圧に応じた許容値以下に制御され
るとともに、所定の絶対値以下となるよう制御されてな
るものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、スイッ
チング素子のオンオフ制御により交流電源を高周波電力
に変換するインバータ回路を備え、前記スイッチング素
子の両端電圧は、そのオン時間及び前記交流電源の電源
電圧に応じた許容値以下に制御されるとともに、所定の
絶対値以下となるよう制御されてなることにより、商用
電源の電圧の変動時に前記スイッチング素子の損失の急
激な増加を抑制すると共に、前記スイッチング素子の両
端電圧の絶対値を制限し、前記スイッチング素子を保護
するという作用を有するものである。

【００１１】請求項２記載の発明は、スイッチング素子
のオンオフ制御により交流電源を高周波電力に変換する
インバータ回路を備え、前記スイッチング素子は、その
両端電圧がオン時間及び前記交流電源の電源電圧に応じ
た許容値以下に制御されるとともに、前記交流電源電圧
の変化率が所定値以上となれば停止するよう制御されて
なることにより、商用電源の電圧の変動時に前記スイッ
チング素子の損失の急激な増加を抑制すると共に、電源
異常時に前記スイッチング素子の両端電圧が耐電圧を超
えないように前記駆動回路を停止させ、前記スイッチン
グ素子を保護するという作用を有するものである。

【００１２】請求項３記載の発明は、スイッチング素子
のオンオフ制御により交流電源を高周波電力に変換する
インバータ回路を備え、前記スイッチング素子の入力電
流は、そのオン時間及び前記交流電源の電源電圧に応じ
た許容値以下に制御されるとともに、所定の絶対値以下
となるよう制御されてなることにより、商用電源の電圧
の変動時に前記スイッチング素子の損失の急激な増加を
抑制すると共に、前記インバータ回路に流れる電流の絶
対値を制限し前記スイッチング素子の最大許容電流を超
えないように前記駆動回路を制御し、前記スイッチング
素子を保護するという作用を有するものである。

【００１３】請求項４記載の発明は、特に、スイッチン
グ素子の停止に係わる交流電源電圧の変化率の値を交流
電源電圧に応じて変更してなることにより、商用電源の
電圧の変動時に前記スイッチング素子の損失の急激な増
加を抑制すると共に、前記インバータ回路に流れる電流
の絶対値を制限し前記スイッチング素子の最大許容電流
を超えないように前記駆動回路を制御し、且つ前記スイ
ッチング素子の両端電圧が耐電圧を超えないように前記
駆動回路を停止させ、前記スイッチング素子を保護する
という作用を有するものである。

【００１４】請求項５記載の発明は、特に、スイッチン
グ素子の入力電流が、そのオン時間及び交流電源の電源
電圧に応じた許容値以下に制御されるとともに、所定の
絶対値以下となるよう制御されてなることにより、商用
電源の電圧の変動時に前記スイッチング素子の損失の急
激な増加および機器の急激な電力増加を抑制する作用を
有するものである。

【００１５】請求項６記載の発明は、特に、スイッチン
グ素子が、交流電源電圧の変化率が所定値以上となれば
停止するよう制御されてなることにより、商用電源の電
圧の変動時に前記スイッチング素子の損失の急激な増加
および機器の急激な電力増加を抑制すると共に、電源異
常時に前記スイッチング素子の両端電圧が耐電圧を超え
ないように前記駆動回路を停止させ、前記スイッチング
素子を保護するという作用を有するものである。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に付いて図面
を用いて説明する。図１において１１は商用電源、１２
はダイオードブリッジ、１３は平滑用コンデンサで、商
用電源１１をダイオードブリッジ１２及び平滑用コンデ
ンサ１３で直流に整流している。１４はインバータ回路
で１４ａの負荷鍋を加熱する加熱コイル、１４ｂの共振
コンデンサ、１４ｃのスイッチング素子で構成されい
る。１５はスイッチング素子１４ｃを駆動する駆動回
路、１６はインバータ回路の入力電圧Ｖinを検知する入
力電圧検知手段、１７はインバータ回路の出力電圧で本
例ではスイッチング素子の両端電圧Ｖceを検知する出力
電圧検知手段、１８は出力電圧検知手段１７の検知電圧
が入力電圧Ｖinとスイッチング素子のオン時間に応じて
設定電圧以下となるようにスイッチング素子１４ｃのオ
ン時間を決め駆動回路１５を制御する第１の制御設定手
段、２０はスイッチング素子１４ｃの両端電圧Ｖceがし
きい値を超えないようにスイッチング素子１４ｃのオン
時間を決め駆動回路１５を制御する第２の制御設定手段
である。

【００１７】以上のような構成の誘導加熱調理器で、第
１の制御設定手段１８が駆動回路１５を通してスイッチ
ング素子１４ｃをオンオフさせることにより加熱コイル
１４ａに高周波電流が流れ、加熱コイル１４ａ上方近傍
に載置された負荷鍋に誘導電流を発生させて、鉄損によ
る発熱を利用して負荷鍋の加熱を行う。負荷鍋に供給さ
れる電力は、スイッチング素子のオン時間を変化させる
ことで自在に変化させることができるが、供給電力が大
きくなりスイッチング素子１４ｃのＶceが高くなるとス
イッチング素子１４ｃの損失による発熱が増大し、機器
の冷却限界を超えてスイッチング素子１４ｃが破損に至
る可能性がある。

【００１８】また、図２はスイッチング素子１４ｃの両
端電圧Ｖceとオン時間Ｔonとの関係を示した図である。
図２のように負荷鍋の種類によりＴonに対するＶceの軌
跡は異なり、また同一鍋であっても電源電圧が異なれば
軌跡も異なってくる。スイッチング素子１４ｃの損失も
負荷鍋により異なり、材質がＳＵＳ３０４に代表される
特性Ａのような軌跡の負荷鍋は、短いオン時間で比較的
高いＶceとなり動作周波数も高くスイッチング素子１４
ｃの損失は大きくなる。よって、特性Ａのような負荷鍋
において電源電圧の変動によるスイッチング素子１４ｃ
の損失の急激な変化を抑えるため、スイッチング素子１
４ｃのオン時間と入力電圧検知手段１６で検知したＶin
に応じて、スイッチング素子１４ｃの損失が機器の冷却
限界より大きくならないようにＶceのしきい値を設定
し、出力電圧検知手段１７による検知電圧が設定電圧以
下となるように、第１の制御設定手段１８はスイッチン
グ素子１４ｃのオン時間を制御する。

【００１９】また、図２の特性Ｂのような負荷鍋の場
合、第１の制御設定手段による制御ではＶceのしきい値
が最も高くなる電源電圧条件で、且つオン時間が長い領
域でＶceがスイッチング素子の耐電圧に近づくが、第２
の制御設定手段で電源電圧に関係なくスイッチング素子
１４ｃの耐電圧より低い値で絶対的なＶceのしきい値を
設け、出力電圧検知手段１７による検知電圧Ｖceが必ず
設定電圧以下となるようにスイッチング素子１４ｃのオ
ン時間を制御する。これら第１の制御手段１８と第２の
制御手段２０でスイッチング素子１４ｃのオン時間を制
御することで、電源電圧異常時にＶceがスイッチング素
子の耐電圧を超えて破壊に至るという不具合を防ぐこと
が可能となる。

【００２０】なお本実施例ではインバータ回路の出力電
圧をスイッチング素子の両端電圧としたが、加熱コイル
の両端電圧などでも同様である。また本実施例ではイン
バータ回路を１石としたが、多数のスイッチング素子で
構成されたインバータ回路においても同様の効果が得ら
れる。

【００２１】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
に付いて図面を用いて説明する。図３おいて１１は商用
電源、１２はダイオードブリッジ、１３は平滑用コンデ
ンサで、商用電源１１をダイオードブリッジ１２及び平
滑用コンデンサ１３で直流に整流している。１４はイン
バータ回路で１４ａの負荷鍋を加熱する加熱コイル、１
４ｂの共振コンデンサ、１４ｃのスイッチング素子で構
成されいる。１５はスイッチング素子１４ｃを駆動する
駆動回路、１６はインバータ回路の入力電圧Ｖinを検知
する入力電圧検知手段、１７はインバータ回路の出力電
圧で本例ではスイッチング素子の両端電圧Ｖceを検知す
る出力電圧検知手段、１８は出力電圧検知手段１７の検
知電圧が入力電圧Ｖinとスイッチング素子１４ｃのオン
時間に応じて設定電圧以下となるようにスイッチング素
子１４ｃのオン時間を決め駆動回路１５を制御する第１
の制御設定手段、１９は過電圧保護回路で１９ａの入力
電圧検知手段１６で検知した値の微少時間の変化量ΔＶ
／Δｔを検知する微分検知手段と１９ｂの駆動回路１５
を停止する停止する制御停止手段で構成されている。

【００２２】以上のような構成の誘導加熱調理器で、第
１の制御設定手段１８が駆動回路１５を通してスイッチ
ング素子１４ｃをオンオフさせることにより加熱コイル
１４ａに高周波電流が流れ、加熱コイル１４ａ上方近傍
に載置された負荷鍋に誘導電流を発生させて、鉄損によ
る発熱を利用して負荷鍋の加熱を行う。負荷鍋に供給さ
れる電力は、スイッチング素子のオン時間を変化させる
ことで自在に変化させることができるが、供給電力が大
きくなりスイッチング素子１４ｃのＶceが高くなるとス
イッチング素子１４ｃの損失による発熱が増大し、機器
の冷却限界を超えてスイッチング素子１４ｃが破損に至
る可能性がある。

【００２３】電源電圧の変動によるスイッチング素子１
４ｃの損失の急激な変化を抑えるため、スイッチング素
子１４ｃのオン時間と入力電圧検知手段１６で検知した
Ｖinに応じて、スイッチング素子１４ｃの損失が機器の
冷却限界より大きくならないようにＶceのしきい値を設
定し、第１の制御設定手段１８は出力電圧検知手段１７
による検知電圧が設定電圧以下となるように、スイッチ
ング素子１４ｃのオン時間を制御する。また制御停止手
段１９ｂは、電源異常により電源が急峻に変化して微分
検知手段１９ａで検知した値ΔＶ／Δｔが設定されたし
きい値より大きくなると駆動回路１５の駆動を停止する
が、図４のように入力電圧手段１６で検知した値Ｖinが
ある所定の値Ｖ1以上なら微分検知手段１９ａで検知し
た値ΔＶ／Δｔのしきい値を減少させ、電源電圧が高い
状態で動作中に電源異常が生じた場合、入力電源の微少
時間の変化量つまり微分検知手段で検知した値が小さい
時にも駆動回路１５によるスイッチング素子の駆動を停
止する。

【００２４】これにより電源電圧の高いほど電圧異常時
により早く駆動回路１５を停止させることができ、Ｖce
がスイッチング素子の耐電圧を超えて破壊に至るという
不具合を防ぐことが可能となる。

【００２５】なお、本実施例ではインバータ回路の出力
電圧をスイッチング素子の両端電圧としたが、加熱コイ
ルの両端電圧などでも同様である。また本実施例ではイ
ンバータ回路を１石としたが、多数のスイッチング素子
で構成されたインバータ回路においても同様の効果が得
られる。

【００２６】（実施例３）以下、本発明の第３と第４の
実施例に付いて図面を用いて説明する。図５において１
１は商用電源、１２はダイオードブリッジ、１３は平滑
用コンデンサで、商用電源１１をダイオードブリッジ１
２及び平滑用コンデンサ１３で直流に整流している。１
４はインバータ回路で１４ａの負荷鍋を加熱する加熱コ
イル、１４ｂの共振コンデンサ、１４ｃのスイッチング
素子で構成されいる。１５はスイッチング素子１４ｃを
駆動する駆動回路、１６はインバータ回路の入力電圧Ｖ
inを検知する入力電圧検知手段、２１は加熱コイル１４
に流れる電流ＩLを検知するコイル電流検知手段、２２
はコイル電流検知手段２１の検知電流が設定電流以下と
なるように入力電圧Ｖinに応じてスイッチング素子１４
ｃのオン時間を決め駆動回路１５を制御する第３の制御
設定手段、２３はスイッチング素子１４ｃの最大許容電
流を超えないコイル電流となるようにスイッチング素子
１４ｃのオン時間を決め駆動回路１５を制御する第４の
制御設定手段、１９は過電圧保護回路で１９ａの入力電
圧検知手段１６で検知した値の微少時間の変化量ΔＶ／
Δｔを検知する微分検知手段と１９ｂの駆動回路１５を
停止する停止する制御停止手段で構成されている。

【００２７】以上のような構成の誘導加熱調理器で、第
３の制御設定手段２２が駆動回路１５を通してスイッチ
ング素子１４ｃをオンオフさせることにより加熱コイル
１４ａに高周波電流が流れ、加熱コイル１４ａ上方近傍
に載置された負荷鍋に誘導電流を発生させて、鉄損によ
る発熱を利用して負荷鍋の加熱を行う。負荷鍋に供給さ
れる電力は、加熱コイル１４ａに流れる電流を変化させ
る、つまりスイッチング素子のオン時間を変化させるこ
とで自在に変化させることができるが、供給電力が大き
くなりスイッチング素子に流れる電流が増加するとスイ
ッチング素子１４ｃの損失による発熱が増大し、機器の
冷却限界を超えてスイッチング素子１４ｃが破損に至る
可能性がある。

【００２８】また、図６は加熱コイル１４ａに流れる電
流ＩLとオン時間Ｔonとの関係を示した図である。図６
のように負荷鍋の種類によりＴonに対するＩLの軌跡は
異なり、また同一鍋であっても電源電圧が異なれば軌跡
も異なってくる。スイッチング素子１４ｃの損失も負荷
鍋により異なり、材質がＳＵＳ３０４で代表される特性
Ｃのような軌跡の負荷鍋では、短いオン時間でＩLが大
きくなり動作周波数も高くスイッチング素子１４ｃの損
失は大きくなる。よって、特性Ｃのような負荷鍋におい
て電源電圧の変動によるスイッチング素子１４ｃの損失
の急激な変化を抑えるため、入力電圧検知手段１６で検
知したＶinに応じて、スイッチング素子１４ｃの損失が
機器の冷却限界より大きくならないようにＩLのしきい
値を設定し、コイル電流検知手段２１による検知電流が
設定電流以下となるように、第３の制御設定手段２２は
スイッチング素子１４ｃのオン時間を制御する。

【００２９】また図６の特性Ｄのような負荷鍋の場合、
第３の制御設定手段２２ではＩLのしきい値が最も高く
なる電源電圧条件で且つオン時間が長い領域ではＩLが
スイッチング素子の最大許容電流に近づくため、第４の
制御設定手段２３は電源電圧に関係なくスイッチング素
子１４ｃの許容電流より小さい値となる絶対的なＩLの
しきい値を設け、コイル電流検知手段２１による検知電
流ＩLが必ず設定電流以下となるようにスイッチング素
子１４ｃのオン時間を制御する。これら第３の制御手段
２２と第４の制御手段２３でスイッチング素子１４ｃの
オン時間を制御することで、電源電圧異常時にＩLがス
イッチング素子１４ｃの最大許容電流を超えて破壊に至
るという不具合を防ぐことが可能となる。

【００３０】更に微分検知回路１９ａと制御停止手段１
９ｂで構成された過電圧保護回路１９により、微分検知
手段１９ａで検知した値ΔＶ／Δｔが設定されたしきい
値以上ならば制御停止手段１９ｂにより駆動回路１５の
駆動を停止させる。この制御停止手段１９ｂは入力電圧
手段１６で検知した値Ｖinが所定の値Ｖ1以上なら微分
検知手段１９ａで検知した値ΔＶ／Δｔのしきい値を減
少させ、電源電圧が高い状態で動作中に電源異常が生じ
た場合には入力電源の微少時間の変化量つまり微分検知
手段で検知した値が小さい時でも駆動回路１５によるス
イッチング素子１４ｃの駆動を停止させる。これにより
電源電圧の高いほど電圧異常時により早く駆動回路１５
を停止させることができ、スイッチング素子１４ｃの両
端電圧が耐電圧を超えて破壊に至るという不具合を防ぐ
ことが可能となる。

【００３１】なお本実施例ではインバータ回路に流れる
電流を加熱コイルに流れる電流としたが、スイッチング
素子に流れる電流などでも同様である。また本実施例で
はインバータ回路を１石としたが、多数のスイッチング
素子で構成されたインバータ回路においても同様の効果
が得られる。

【００３２】（実施例４）以下、本発明の第５と第６の
実施例に付いて図面を用いて説明する。図７において１
１は商用電源、１２はダイオードブリッジ、１３は平滑
用コンデンサで、商用電源１１をダイオードブリッジ１
２及び平滑用コンデンサ１３で直流に整流している。１
４はインバータ回路で１４ａの負荷鍋を加熱する加熱コ
イル、１４ｂの共振コンデンサ、１４ｃのスイッチング
素子で構成されいる。１５はスイッチング素子１４ｃを
駆動する駆動回路、１６はインバータ回路の入力電圧Ｖ
inを検知する入力電圧検知手段、２４はインバータ回路
の入力電流Ｉinを検知する入力電流検知手段、２５は入
力電流検知手段２４の検知電流が入力電圧Ｖinとスイッ
チング素子のオン時間に応じて設定電流以下となるよう
にスイッチング素子１４ｃのオン時間を決め駆動回路１
５を制御する第５の制御設定手段、２６は機器に過電流
が流れてヒューズ等の破壊が無いように入力電流Ｉinを
絶対的なしきい値で制限するようにスイッチング素子１
４ｃのオン時間を決め駆動回路１５を制御する第６の制
御設定手段、１９は過電圧保護回路で１９ａの入力電圧
検知手段１６で検知した値の微少時間の変化量ΔＶ／Δ
ｔを検知する微分検知手段と１９ｂの駆動回路１５を停
止する停止する制御停止手段１９で構成されている。

【００３３】以上のような構成の誘導加熱調理器で、第
５の制御設定手段２５が駆動回路１５を通してスイッチ
ング素子１４ｃをオンオフさせることにより加熱コイル
１４ａに高周波電流が流れ、加熱コイル１４ａ上方近傍
に載置された負荷鍋に誘導電流を発生させて、鉄損によ
る発熱を利用して負荷鍋の加熱を行う。負荷鍋に供給さ
れる電力は、スイッチング素子のオン時間を変化させる
ことで自在に変化させることができるが、負荷鍋によっ
ては供給電力が大きくなるとスイッチング素子１４ｃの
損失による発熱が増大し、機器の冷却限界を超えてスイ
ッチング素子１４ｃが破損に至る可能性がある。

【００３４】また、図８は入力電流Ｉinとオン時間Ｔon
との関係を示した図である。図８のように負荷鍋の種類
によりＴonに対するＩinの軌跡は異なり、また同一鍋で
あっても電源電圧が異なれば軌跡も異なってくる。スイ
ッチング素子１４ｃの損失も負荷鍋により異なり、材質
がＳＵＳ３０４に代表される特性Ｅのような軌跡の負荷
鍋は、短いオン時間で大きなＩinとなり動作周波数も高
くスイッチング素子１４ｃの損失は大きくなる。よっ
て、特性Ｅのような負荷鍋において電源電圧の変動によ
るスイッチング素子１４ｃの損失の急激な変化を抑える
ため、第５の制御設定手段２４は入力電圧検知手段１６
で検知したＶinとスイッチング素子１４ａのオン時間に
応じて、スイッチング素子１４ｃの損失が機器の冷却限
界より大きくならないようにＩinのしきい値を設定し、
入力電流検知手段２４による検知電流が設定電流以下と
なるようにスイッチング素子１４ｃのオン時間を制御す
る。

【００３５】また、図８の特性Ｆのような負荷鍋の場
合、第５の制御設定手段２５では電源電圧が高くなると
Ｉinも大きくなり機器に供給される電力が急激に増加す
るので、第６の制御設定手段２６で入力電圧検知手段１
６で検知された電圧Ｖinに関係なく絶対的なＩinのしき
い値を設け、入力電流検知手段２４による検知電流Ｉin
が必ず設定電流以下となるようにスイッチング素子１４
ｃのオン時間を制御する。これら第５の制御手段２５と
第６の制御手段２６でスイッチング素子１４ｃのオン時
間を制御することで、電源電圧異常時にスイッチング素
子１４ｃの損失の急激な増加を抑制すると共に、機器の
急激な電力増加や過電流によるヒューズ破壊等を防ぐこ
とが可能となる。

【００３６】更に微分検知回路１９ａと制御停止手段１
９ｂで構成された過電圧保護回路１９により、微分検知
手段１９ａで検知した値ΔＶ／Δｔが設定されたしきい
値以上ならば制御停止手段１９ｂにより駆動回路１５の
駆動を停止させる。この制御停止手段１９ｂは入力電圧
手段１６で検知した値Ｖinがある所定の値Ｖ1以上なら
微分検知手段１９ａで検知した値ΔＶ／Δｔのしきい値
を減少させ、電源電圧が高い状態で動作中に電源異常が
生じた場合、電源電圧の急峻な変化を検知する感度が高
くなり、微分検知手段で検知した値が小さい時でも駆動
回路１５によるスイッチング素子１４ｃの駆動を停止さ
せる。これにより電源電圧の高いほど電圧変動時により
早く駆動回路１５を停止させることができ、スイッチン
グ素子１４ｃの両端電圧が耐電圧を超えて破壊に至ると
いう不具合を防ぐことが可能となる。

【００３７】なお本実施例ではインバータ回路を１石と
したが、多数のスイッチング素子で構成されたインバー
タ回路においても同様の効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、商用電源の電圧が変動した場合にもスイッチング
素子の損失の急激な増大を抑制すると共に、Ｖceの最大
値を絶対的なしきい値で制限することが可能となり、電
源電圧の変動や異常時によるスイッチング素子の破壊を
低減させる効果がある。

【００３９】また、請求項２記載の発明によれば、商用
電源の電圧が変動した場合にもスイッチング素子の損失
の急激な増大を抑制すると共に、電源電圧の高い状態で
の動作時には電源電圧の急峻な変化を検知する感度が高
くなりスイッチング素子を保護することが可能となる。

【００４０】また、請求項３記載の発明によれば、商用
電源の電圧が変動した場合にもスイッチング素子の損失
の急激な増大を抑制すると共に、スイッチング素子の許
容電流を超えないように駆動回路を制御することが可能
となる。

【００４１】また、請求項４記載の発明によれば、商用
電源の電圧が変動した場合にもスイッチング素子の損失
の急激な増大を抑制すると共に、スイッチング素子の許
容電流を超えないように駆動回路を制御し、且つ電源電
圧の高い状態での動作時には電源電圧の急峻な変化を検
知する感度が高くなりスイッチング素子を保護すること
が可能となる。

【００４２】また、請求項５記載の発明によれば、商用
電源の電圧が変動した場合にもスイッチング素子の損失
の急激な増加を抑制すると共に、機器の急激な電力増加
や過電流によるヒューズ破壊等を防ぐことが可能とな
る。

【００４３】また、請求項６記載の発明によれば、商用
電源の電圧が変動した場合にもスイッチング素子の損失
の急激な増加を抑制すると共に、機器の急激な電力増加
や過電流によるヒューズ破壊等を防ぎ、更に電源電圧の
高い状態での動作時には電源電圧の急峻な変化を検知す
る感度が高くなりスイッチング素子を保護することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における誘導加熱調理器を示
すブロック図

【図２】同、誘導加熱調理器のスイッチング素子のオン
時間とＶceの関係図

【図３】本発明の実施例２における誘導加熱調理器を示
すブロック図

【図４】同、誘導加熱調理器の入力電圧に対する入力電
圧変化率の関係図

【図５】本発明の実施例３における誘導加熱調理器を示
すブロック図

【図６】同、誘導加熱調理器のスイッチング素子のオン
時間とコイル電流の関係図

【図７】本発明の実施例４における誘導加熱調理器を示
すブロック図

【図８】同、誘導加熱調理器のスイッチング素子のオン
時間と入力電流の関係図

【図９】従来例における誘導加熱調理器を示すブロック
図

【図１０】同、誘導加熱調理器のスイッチング素子のオ
ン時間とＶceの関係図

【符号の説明】

１１ 商用電源 １２ ダイオードブリッジ １３ 平滑用コンデンサ １４ インバータ回路 １４ａ 加熱コイル １４ｂ 共振コンデンサ １４ｃ スイッチング素子 １５ 駆動回路 １６ 入力電圧検知手段 １７ 出力電圧検知手段 １８ 第１の制御設定手段 １９ 過電圧保護回路 １９ａ 微分回路 １９ｂ 制御停止手段 ２０ 第２の制御設定手段 ２１ コイル電流検知手段 ２２ 第３の制御設定手段 ２３ 第４の制御設定手段 ２４ 入力電流検知手段 ２５ 第５の制御設定手段 ２６ 第６の制御設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 裕二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子のオンオフ制御により
   交流電源を高周波電力に変換するインバータ回路を備
   え、前記スイッチング素子の両端電圧は、そのオン時間
   及び前記交流電源の電源電圧に応じた許容値以下に制御
   されるとともに、所定の絶対値以下となるよう制御され
   てなる誘導加熱調理器。
2. 【請求項２】 スイッチング素子のオンオフ制御により
   交流電源を高周波電力に変換するインバータ回路を備
   え、前記スイッチング素子は、その両端電圧がオン時間
   及び前記交流電源の電源電圧に応じた許容値以下に制御
   されるとともに、前記交流電源電圧の変化率が所定値以
   上となれば停止するよう制御されてなる誘導加熱調理
   器。
3. 【請求項３】 スイッチング素子のオンオフ制御により
   交流電源を高周波電力に変換するインバータ回路を備
   え、前記スイッチング素子の入力電流は、そのオン時間
   及び前記交流電源の電源電圧に応じた許容値以下に制御
   されるとともに、所定の絶対値以下となるよう制御され
   てなる誘導加熱調理器。
4. 【請求項４】 スイッチング素子の停止に係わる交流電
   源電圧の変化率の値を交流電源電圧に応じて変更してな
   る請求項２記載の誘導加熱調理器。
5. 【請求項５】 スイッチング素子の入力電流は、そのオ
   ン時間及び交流電源の電源電圧に応じた許容値以下に制
   御されるとともに、所定の絶対値以下となるよう制御さ
   れてなる請求項１記載の誘導加熱調理器。
6. 【請求項６】 スイッチング素子は、交流電源電圧の変
   化率が所定値以上となれば停止するよう制御されてなる
   請求項１記載の誘導加熱調理器。