JPS6142306Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はいわゆる電磁調理器等に使用される高
周波誘導加熱装置の制御装置に関する。

電磁調理器は、従来は磁性材料を使用した鍋即
ち鋳鍋又は琺浪鍋等を使用でき、非磁性材料を使
用した鍋は使用できないように考慮されている。
よつて従来では18−８ステンレス鍋等は使用でき
ないように設計されている。これは、一般的に見
て、大入力（例えば1.2kW／Ｈ）の電力を供給す
るように調整装置（例えばボリウム）を調整した
とき、磁性材料鍋の使用時ではワークコイルに対
するスイツチング素子として使用されている例え
ばGCSのアノード電圧及び損失は、このGCSの
許容値以上となることはないが、非磁性材料鍋の
使用時では、GCSの許容値か又はそれ以上に高
くなり、即ちスイツチング素子を通ずる電流も多
くなり、これが損傷するおそれがある為である。

よつて従来は例えばマグネツトスイツチを使用
して鍋の材質を検出するか、又はワークコイル電
流の供給初期に、GCSのアノード電圧又はワー
クコイル電流を検出し、或いはダンパー電流（一
般的にテレビジヨン受像機の偏向回路を使用して
いることから）の幅を検出し、これらが予め定め
た許容値を超えると、完全にパワーの供給を停止
するようにしている。

よつて従来では、特に鍋の材質（又はその厚
味）によつて使用の可否が決定されてしまい、非
磁性ステンレス鍋は使用の範囲が極めて限定され
ていた。

本考案はこのような点に鑑み、上述した非磁性
材料のステンレス鍋（18−８又は18−10等と称さ
れるもの等）でも使用でき、この場合、大きなパ
ワーを入れようとしたときに、適切にこれを自動
制御してスイツチング素子の損傷を回避し、しか
も磁性材料鍋の使用時は大きなパワーをも通常の
通りに供給できるようにしたものである。

以下図面を参照して本考案による装置を説明す
る。１は主回路、２ａ及び２ｂは商用交流電流の
入力端子、３は整流回路、４は平滑回路、５はワ
ークコイル、６はダンパダイオード、７はGCS
等のスイツチング素子、８は入力電力の検出のた
めのセンサ、９は入力電力検出回路であつて入力
電力に応じた検出電圧Vdを得る。１０はGCS７
のアノード電圧検出回路、１４は制御電圧Veの
発生回路、１５はこの制御電圧Veにより発振周
波数が例えば20kHz〜45kHz程度に変化する発
振回路、１６はドライブ回路であつて、この出力
によつてスイツチング素子７はオン・オフされ
る。

本考案においてはアノード電圧Vaに応じて得
られるアノード電圧検出回路１０よりの検出電圧
（直流）Vbと、このときの発振器１５に対する制
御電圧Veとを出力制限回路１１（本例では以下
述べるように比較回路）に供給し、その出力電圧
（比較電圧）によつて出力調整電圧発生回路１２
よりの出力調整電圧Vcを制御し、この電圧Vcを
出力コントロール回路１３に供給し、この回路１
３よりの出力電圧が発振回路１５の制御電圧Ve
となるようにフイードバツク回路を構成し、かか
る状態で発振回路１５よりの信号をドライブ回路
１６に供給してその出力によりスイツチング素子
７を駆動させ、特定負荷における出力制限を行な
ようにしたものである。

第２図はその一部の具体的接続図であつて、以
下これについて説明すると、第１図との対応部分
には同一符号を附してその説明を省略する。

出力制限回路１１は、演算増幅器１７とその出
力側に接続されたダイオード１８とより構成され
ており、制御電圧発生回路１４よりの出力が演算
増幅器１７の正極側入力端子に、アノード電圧検
出回路１０よりの出力Vbが負極側入力端子に
夫々供給されるようになされている。

出力電圧調整回路１３は、正極性電源端子１９
ａと負極性電源端子１９ｂとの間において接続さ
れた抵抗器２０−可変抵抗器２１−抵抗器２２の
直列回路よりなり、出力コントロール回路１３は
演算増幅器２３から構成され、可変抵抗器２１の
可動子よりの出力が演算増幅器の正極側入力端子
に、入力電力検出回路９よりの出力Vdが負極側
入力端子に夫々供給されるようになされている。
そして抵抗器２０と２１との接続点が上述したダ
イオード１８のアノードに接続されている。

尚本例では第３図に示すように、制御電圧発生
回路１４よりの制御電圧Veが高くなるに伴つ
て、発振回路１５よりの発振周波数が低くなる
ように選ばれているものとする。

第４図は発振回路１５よりの発振周波数と、
スイツチング素子７のアノード電圧Vaとの関係
を、負荷即ち鍋の材質をパラメータとして測定し
たものの一例を示したものである。曲線Ａは鋳
鍋、Ｂは琺浪鍋、Ｃはステンレス（18−８）鍋の
場合である。

第５図は入力電力（KW／Ｈ）と同様にスイツ
チング素子７のアノード電圧Vaとの関係を、負
荷の材質をパラメータとして測定したものの一例
を示し、曲線Ａ，Ｂ及びＣは第４図のそれと同様
である。

この種の電磁調理器では、スイツチング素子７
のあるアノード電圧例えば許容される最高のアノ
ード電圧の発生状態例えば700Vのアノード電圧
の発生状態で、これに対応した検出電圧Vbがア
ノード電圧検出回路１０より得られるが、この場
合鍋の材質や厚味によつて制御電圧発生回路１４
よりの制御電圧Veが同一であつても入力電力が
異なると云うことが理解される。

かかる点を理解した上で、上述した検出電圧
Vbと制御電圧Veとを比較すると、鋳鍋の場合は
Vb＜Veとなり、ステンレス鍋の場合はVb＞Veと
なる。

本考案は、このような特性に着目し、出力制限
回路１１においてVbとVeとの関係を検出し、Vb
＞Veの状態で適切に制限動作をなすものであ
る。

即と鋳鍋の使用時では、出力調整電圧発生回路
１２の可変抵抗器２１の調整位置に関係なく、換
言すれば制御電圧Veの変化を伴うスイツチング
素子７のアノード電圧Vaの変化即ち検出電圧Vb
の変化に関係なく、常時Vb＜Veであつて、演算
増幅器１７の出力がハイレベルにあり、ダイオー
ド１８は常時オフ（不導通）の状態にある。よつ
て出力制限回路１１は何らの制限動作を行なわな
い。尚この鋳鍋の使用時において、例えば
1.2KW／Ｈの大入力を与えるように可変抵抗器
２１を調整したときは、発振回路１５の発振周波
数は20kHz程度となり、このとき、スイツチン
グ素子７のアノード電圧Vaは700V程度迄上昇す
る。勿論このときでもVb＜Veの関係は保持され
る。

次にステンレス鍋の使用時では上述したように
Vb＞Veとなることから、第２図を参照して判る
ように、このとき演算増幅器１７が動作し、ダイ
オード１８がオン（導通）してそのアノード側の
電圧をひき下げ、即ち出力電圧調整回路１２より
の出力電圧Vcを引き下げこの結果、制御電圧発
生回路１４よりの制御電圧Veを下げるので、出
力を減少させる状態となるように制限することに
なる。ここにおいてこのように出力を制限させる
意図は、あくまでスイツチング素子７のアノード
電圧丈けを限定するのではなく、スイツチング素
子７の特性を考慮した上でのスイツチング素子７
の保護を目的とするものである。

次に種々の鍋に同一の入力電力を加えたときの
Vb，Ve，Vaの関係を示す。但し 琺浪鍋のVb，Ve，Vaを夫々 Vb₁，Ve₁，Va₁ ステンレス鍋のそれを夫々 Vb₂，Ve₂，Va₂ 3PLY鍋のそれを夫々 Vb₃，Ve₃，Va₃ 鋳鍋のそれを夫々 Vb₄，Ve₄，Va₄ としたとき、Vb₄＞Vb₂＞Vb₁＞Vb₃となり、これ
によりVa₄＞Va₂＞Va₁＞Va₃となる。又Ve₄＞Ve₁
＞Ve₂＞Ve₃であることも判つた。これらの関係
よりステンレス鍋の場合のみ、Vb₂＞Ve₂となる
ように定数を選べば、ステンレス鍋以外は出力制
限を行うことなしに使用できる。

以上述べた本考案によれば、電磁調理器におけ
る鍋の使用範囲を広げることができ、即ち特定さ
れた鍋のみの使用に限定されなくなるので、その
使用に好都合となる特徴があり、しかもスイツチ
ング素子７等を確実に保護することができる特徴
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による高周波誘導加熱装置の出
力制御装置の一例を示すブロツク図、第２図はそ
の一部分の具体的接続図、第３図乃至第５図は本
考案の説明に供する波形図である。 ５はワークコイル、７はスイツチング素子、１
０はアノード電圧検出回路、１１は出力制限回
路、１４は制御電圧発生回路、１５は発振周波数
を可変できる発振回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ワークコイルを駆動する高周波電流の周波数を
   変更することによつて、ワークコイルの負荷時に
   おける出力を変更するようにした高周波誘導加熱
   装置において、ワークコイルのスイツチング素子
   における上記ワークコイル側の電圧を検出し、該
   検出電圧と上記高周波電流の周波数を制御する制
   御電圧とを比較し、該比較出力に基づいて上記制
   御電圧をロツクするようにした高周波誘導加熱装
   置の出力制御装置。