JPS58835B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導加熱調理器に関するもので、特にその無負
荷検知手段または小物負荷検知手段に関する。

従来より、誘導加熱調理器においては、炎が見えず、ス
プーンやフォークなどの小物金属があやまって加熱され
た場合、人が触れてやけどの恐れがあるため、小物金属
は加熱されないような小物負荷加熱防止手段が必要であ
った。

従来の小物金属を検知する小物負荷検知手段としては高
周波電流により高周波磁界を発生させるインバータ装置
の入力電流を検知したり、あるいは、インバータ回路の
回生ダイオード電流や回生ダイオード導通期間を検出し
て負荷状態を検出する手段などがあった。

しかし、回路が複雑となり部品点数が多く高価格となる
欠点があった。

本発明は回路構成が簡単で、低価格の小物負荷検知手段
を提供するものである。

以下、図面にしたがい詳細な説明を行なう。

第１図は本発明による誘導加熱調理器の一実施例であり
、低周波交流電源１より整流回路２に交流電圧を加え、
直流電圧に変換する整流回路２の出力直流端子■１．■
２間には入力コンデンサ３を接続する。

また、出力電流端子■１．■２はインバータ回路４の入
力端子に接続され、インバータ回路４の出力端には加熱
コイル５を接続する。

通常加熱コイル５はインバータ回路４の共振用インダク
タを兼ねる。

インバータ回路４は制御回路６により制御され、インバ
ータ装置を構成する。

制御回路６は入力コンデンサ３の端子電圧Ｖｃを検知す
るため、直流端子■１．Ｖ２に接続された入力電圧検知
端子６００ａ、６００ｂを有し、インバータ回路４に含
まれるパワー半導体スイッチング素子の導通を制御する
制御出力端子６０１を有する。

第２図Ａは誘導加熱出力の大きい通常の製鉄鍋の時の入
力コンデンサ３の端子電圧Ｖｃで、Ｂζ′！／Ｊ＼物負
荷の場合のＶｃである。

インバータ回路４以降のインピーダンスは等価抵抗負荷
と考えて差仕えなく、誘導加熱出力の大きい時には等価
抵抗は小さく、小物負荷では大きい。

よって、通常、入力コンデンサ３は力率をよくするため
、１０〜３０μＦに選ばれるので、通常鍋負荷では端子
電圧Ｖｃは、はとんど全波整流波形である。

しかし、小物負荷では力率が悪くなり、ＡＣ零電圧近辺
でも、入力コンデンサ３の放電電圧が残るため、第２図
Ｂに示すような電圧Ｖｃｍｉｎが発生する。

本発明はＡＣ零電圧近辺での電圧がある一定レベル以上
になると小物負荷と判断する小物負荷検知回路を提供す
るものである。

第３図は本発明による制御回路のブロック、第４図はそ
の具体的な実施回路例で、第５図はその各部波形を示す
。

第３図において、直流端子■１．■２に接続されるイン
バータ装置の入力電圧検知端子６００ａ。

６００ｂを入力とする電圧検知回路６１、その出力信号
ｖ８は比較回路６２に加えられ、その出力信号Ｖ、はイ
ンバータ回路４の発振起動停止を制御する発振起動停止
制御回路６３に加えられる。

電圧検知回路６１は入力コンデンサ３の端子電圧レベル
を検知する。

直流（ト）端子■１より抵抗６１０とツェナーダイオー
ド６１１およびトランジスタ６１２のベースを直列関係
に接続し、トランジスタ６１２のエミッタはアースへ接
続される。

直流（へ）端子■２は制御回路６のアースと共通接続さ
れる。

トランジスタ６１２のベース・エミッタ間には逆並列ダ
イオード６１３を接続し、コレクタにはコレクタ抵抗６
１４を接続する。

ツェナーダイオード６１１のカソード端子は直流（ト）
端子■１側に接続され、ツェナー電圧Ｖｚ以上の時トラ
ンジスタ６１２はオン状態となる。

トランジスタ６１２のコレクタにはトランジスタ６１５
のベースを接続し、トランジスタ６１５のコレクタと直
列接続されたダイオード６１６により、抵抗６１７，６
１８とコンデンサ６１９のタイマー回路を制御する。

すなわち。第５図ｖｓに示す如く、入力コンデンサ電圧
Ｖｃが、ツェナー電圧Ｖｚより低い時にはトランジスタ
６１５はオン状態で、ダイオード６１６、低抵抗６１８
によりコンデンサ６１９の電荷を放電させ、コンデンサ
６１９の電圧は、はとんど零となる。

Ｖｃがツェナー電圧Ｖｚ以上の時には高抵抗６１７と低
抵抗６１８を介して、コンデンサ６１９を充電し。

充電時定数は低周波交流電波半波の周期よりも長いので
、コンデンサ６１９電圧は通常鉄製鍋の時には低いレベ
ルである。

言い換えれば、通常鉄製鍋の時には入力電圧ＶＣはツェ
ナー電圧よりも毎サイクル低くなり、トランジスタ６１
５により毎サイクルコンデンサ６１９を放電させる。

しかし、小物負荷ではＶｃはツェナー電圧Ｖｚよりも低
くならず、トランジスタ６１５はオフ状態となり、高抵
抗６１７よりコンデンサ６１９は充電され続け、インバ
ータ６２０のしきい値ｖｔｈよりも高くなり、インバー
タ６２０の出力Ｖ、はＬレベルとなる。

■、がＬレベルとなれば、発振起動停止制御回路６３は
インバータ回路４を発振停止状態にする。

発振起動時には入力電圧Ｖｃは常にツェナー電圧Ｖｚよ
り高く、コンデンサ６１９の電圧は制御回路電圧Ｖｃｃ
に等しく、比較回路６２の出力信号ＶｐはＬレベルであ
る。

よって、発振起動時には発振起動停止回路６３により、
コンデンサ６１９電圧を下げる必要があり、ベース抵抗
６３０を介してトランジスタ６３１をオン状態にし、ダ
イオード６３２、低抵抗６１８により急速に放電させる
。

発振起動時ベース抵抗６３０への入力信号■１は幅の狭
いパルス信号が加わる。

第６図は本発明の他の実施例を、第７図はその各部波形
を示す。

本実施例は零電圧スイッチング回路６４と零点電圧検知
回路６５を設けて、交流零電圧における入力コンデンサ
３端子電圧Ｖｃを設定レベルかどうか判断するものであ
る。

すなわち、交流入力端子より、アノードを共通接続した
ダイオード６４０ａ、６４０ｂにより、第７図ｖｇのご
とき、全波整流波形をとり出し、抵抗６４１を介してス
イッチング素子となるＮＰＮトランジスタ６４２のベー
スに接続する。

トランジスタ６４２のエミッタは直流（へ）端子■２に
接続する。

トランジスタ６４２のベース・エミッタと逆並列にダイ
オード６４３を接続する。

直流端子ｖ１゜■２間には分割抵抗６５０ａ、６５０ｂ
を直列接続し、入力コンデンサ３端子電圧Ｖｃに比例し
た電圧Ｖｄをとり出す。

トランジスタ６４２のコレクタと分割抵抗６５０ａ、６
５０ｂの接続点を接続し、第７図Ｖｄのごとき、交流零
電圧にて、端子電圧Ｖｃに比例した電圧ｖｄｐが発生す
る。

以上が零電圧スイッチング回路６４の動作である。

比較回路６５１は内部にラッチ回路を含み、信号Ｖｄが
しきい値ｖｔｈよりも高くなると出力信号ＶｐはＨレベ
ルとなる。

以上述べたごとく、本発明によれば、インバータ回路の
入力コンデンサの零電圧近辺における端子電圧、言い換
えれば、整流回路の直流電圧のレベルを検知して、誘導
加熱調理器の負荷状態を検知するものであり、回路構成
が簡単で、低価格の小物検知手段を構成することができ
る。

また、本発明によれば、低周波交流電圧が高くなると、
入力コンデンサ端子電圧は上がり、インバータ回路消費
電力も上がるので、自動的に電源電圧変動にかかわらず
、入力電圧が所定レベル以下となる負荷に対しては加熱
動作を起こさないものとなる。

すなわち、消費電力がある一定レベル以下の負荷を小物
負荷として、電源変動にはほとんど影響されることなく
、検知することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による誘導加熱調理器の概略
回路構成図、第２図は本発明による小物負荷検知作用の
原理を説明するための波形図、第３図は本発明における
制御回路のブロック図、第４図は第３図のブロックの一
具体回路図、第５図は第４図の回路の各部波形図、第６
図は本発明における制御回路の他の実施例を示す回路図
、第７図は第６図の回路の各部波形図である。 １・・・・・・低周波交流電源、２・・・・・・整流回
路、３・・・・・・入力コンデンサ、４・・・・・・イ
ンバータ回路、５・・・・・・加熱コイル（共振用イン
ダクタ）、６・・・・・・制御回路、６１・・・・・・
電圧検知回路、６２・・・・・・比較回路、６３・・・
・・・発振起動停止制御回路、６４・・・・・・零電圧
スイッチング回路、６５・・・・・・零点電圧検知回路
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １低周波交流電力を直流電力に変換する整流回路と、前
   記整流回路の直流出力端子間に接続される入力コンデン
   サとインバータ回路と、前記インバータ回路に接続され
   る誘導加熱コイルと、制御回路よりなり、前記制御回路
   は前記入力コンデンサ電圧の電圧レベルを検知する入力
   電圧検知回路と、前記入力電圧検知回路出力信号レベル
   に応じて動作する比較回路と、前記比較回路の出力信号
   に応じて動作し、前記インバータ回路の発振起動停止を
   制御する発振起動停止回路を含むことを特徴とする誘導
   加熱調理器。 ２入力端子検知回路は入力コンデンサ電圧レベルに応じ
   て充放電するタイマー回路を含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の誘導加熱調理器。 ３入力端子検知回路は交流人力零電圧近傍にてオンオフ
   するスイッチング素子を含む零電圧スイッチング回路と
   、前記零電圧スイッチング回路の働きにより、入力コン
   デンサ端子電圧に比例した零点電圧を検出する回路とよ
   りなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘
   導加熱調理器。