JPS617586A - 誘導加熱装置 - Google Patents

誘導加熱装置

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JPS617586A
JPS617586A JP12691784A JP12691784A JPS617586A JP S617586 A JPS617586 A JP S617586A JP 12691784 A JP12691784 A JP 12691784A JP 12691784 A JP12691784 A JP 12691784A JP S617586 A JPS617586 A JP S617586A
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JP
Japan
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switching element
circuit
period
diode
current
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Pending
Application number
JP12691784A
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English (en)
Inventor
深沢 実
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS617586A publication Critical patent/JPS617586A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ)産業上の利用分野 本発明はデジタル制御回路を用いた誘導加熱装置に関す
る。
口)従来技術 誘導加熱装置は直流電源に結ばれた加熱コイル。
この加熱コイルと共振回路を為す共振コンデンサ及びス
イッチング素子から成り、上記スイッチング素子1ON
、OFF制御することにより上記加熱コイルに共振電流
を発生させて、この加熱コイルで交番磁界を生成して、
この加熱コイルに近接配置された鉄又は、18−8ステ
ンレス系金属よ構成る被加熱物を誘導加熱するものであ
る。このような誘導加熱装置にあっては、例えば特願昭
56−115713に示された家庭用誘導加熱装置のよ
うにスイッチング素子がONしてからOFF’するまで
のタイミングはROの時定数回路を用いて行っていた。
然し乍ら、Reの時定数回路では時定数の経時変化、温
度変化が大きく、スイッチング−子ON期間を正確に保
つことが出来ず、出力が設定値からずれると云う不都合
があった。また、RO時定数回路を用いた回路はモノリ
シックIC化する事が雑しく、制御回路の小型化ひいて
は、装置全体の薄型化を阻害するものであった。
このため、特願昭59−25729に示すようにデジタ
ル回路で誘導加熱装置の制御回路を構成しスイッチング
素子のON時間をカウンタ手段で計数して、設定したO
N時間になったとき、このスイッチング素子をOFFす
る構成が考えられている。
ハ)発明が解決しようとする問題点 ところが、こうした従来の構成では読導加熱コイ亡と共
振コンデンサによる共振々\終了してスイッチング素子
の端子電圧が十分低下してから上記スイッチング素子を
ONさせるとともにカウンタ手段によるカウント動作を
開始するのであるが。
スイッチング素子0NvItすぐにはスイッチング素子
に電流は流れず、ダイオードに帰環電流が流れるダイオ
ード期間終了後スイッチング7子に常、流が流れ出す。
このため、上記カウンタ手段はスイッチング素子に電流
の流れないダイオード期間までスイッチング素子のON
時間として計数することになり、正確にスイッチング素
子に流れる電流を設定することが出来ず、出力制御やス
イッチング素子の過電流保護を確実に行うことが難しか
った。
二)問題点を解決するための手段 本発明では、スイッチング素子に逆並列に接続されたダ
イオードに流れる電流が無くなったことを検出するダイ
オード期間検出回路と、このダイオード期間検出回路に
よりダイオード期間が終了したことが検出されたときカ
ウント動作を開始するカウンタ手段、が備えられている
ホ)作 用 本発明はONタイミング検出手段でONタイミングが検
出されると、スイッチング素子がCAHされるとともに
、上記ダイオード期間検出回路でダイオード電流が無く
なったことが検出されると。
上記カウンタ手段のカウント動作が開始され、このカウ
ンタ手段の内容が上記ON期間設定手段の内容と一致し
たとき、上記スイッチング素子がOFFされ、正確にス
イッチング素子に電流が流れる期間が計数される′0 へ)実 施例 第2図は本発明誘導加熱装置に用いられるインバータ回
路の回路図であって、(1)はACC電電電圧全波整流
する全波整流回路、(2)はこの全波整流回路(1)の
出力端子に結ばれたチョークコイル、(3)はこのチョ
ークコイル(2)とともにフィルタ回路を構成するフィ
ルタコンデンサ、(4)はこのフィルタコンデンサ(3
)の一端に結ばれた誘導加熱コイル、(5)はこの誘導
加熱コイル(4)とともに共振回路を構成する共振コン
デンサ、(6)はこの共振コンデンサ(5)に並列に接
続されたトランジスタ等のスイッチング素子、(7)は
このスイッチング素子に逆並列に接続されたダン/ぐ一
ダイオードである。(8)は後述する制御回路よりON
、OFF信号を受けて、上記スイッチング素子(6)を
ON、OF’Fせしめる駆動回路を示し、この駆動回路
(8)の入力段には抵抗(9)及びコンデンサ(101
で構成された微分回路が設けられていて、スイッチング
の立ち上がり、立ち下がりが急速に行なわれるようにな
っている。任Bは上記AC電源ラインに設けられたカレ
ントトランスであって、このインバータ回路へ入力され
る交流電流を検出する。
このようなインバータにおいては、駆動回路(8)を介
してスイッチング素子(6)に第3図AのようなON、
OFF信号が加えられると、このスイッチング素子(6
)には同図Bに示す電流ICが流れ、このスイッチング
素子(6)端子間電圧vC1は同図Cの如く、変動し共
振コンタクf(5)に流れる電流IC’On 及びダイ
オード(7)に流れる電流Inは同図りの如く変化する
。尚ここでTdはダイオード電流が流れるダイオード期
間である。こうした発振により加熱コイル(4)には共
振電流が流れ、高周波交番磁界が発生して加熱コイル(
4)近傍の鉄又は1B−8ステンレス系金属より成る鍋
等の調理具α2に供給され、この調理具(121が誘導
加熱される。
尚、ここでvconは全波整流回路(1)からチョーク
コイル(2)を介して伝えられる余波整流電圧である。
第4図はこのような誘導加熱装置の制御回路を示すブロ
ック図であって、r13は上記カレントトランス(1z
で検出された入力電流値をデジタルな入力データPAD
に変換するA / D変換回路、1141はとのA /
 D変換回路(131が交流電源電圧のビークに同期し
てA/D変換をするためのタイミングを与えるBarn
ple信号及び交流電源電圧を全波整流した脈流の低電
位部に同期したMINT信号を生成するタイミング生成
回路を示し、AC電圧を余波整流した整流電圧の所定の
タイミングで各々Sample信号及びMINT信号を
出力する。(151は上記A/D変換回路(131から
の入力データ(PAD)を受けて、上記加熱コイル(4
)に近接してナイフ、フォーク等の小物が配置されてい
る状態や何も配置されていない無負荷状態を検知する不
適正負荷検知回路であって、上記入力データPAflが
所定値以下のとき禁止信号を発する。化はデジタル値で
この調理器から出力すべきパワーに応じたパワー設定デ
ータprefが設定されるパワー設定回路、(17)は
このパワー設定回路(leから設定データprefを受
けるとともに上記A/、D変換回路a3から入力データ
pADを受けるSUB回路を示し、設定データPref
から入力データPAD’(1−差し引いた値Pref−
P’ADが出力される。(181は上記スイッチング素
子(6)をONさせる時間に応じたON期間データpc
onが設定されるON期間設定手段であって、上記SU
B回路(17)から設定データprefから入力データ
P ADを差し引いた差データPref−PADを受け
て上記ON期間データpconが調節される。α9は上
記全波整流回路(1)からの直流電圧yconとスイッ
チング素子(6)の端子電圧V C、Mを比較してyC
n’)Vconである共振期間中に・L“レベルの検出
信号を出力する共振期間検出回路であって ye1!(
VQOnとなったときの検出信号の消滅によりスイッチ
ング素子(6)をONさせるタイミングを知らせるオン
タイミング検出手段も兼ねている。■はこの共振期間検
出回路Iからの検出信号により共振期間長を計り。
この共振期間長に応じてスイッチング素子(6)のON
時間を制限するための制限データIcpを設定このIC
Pの値は共振期間の2乗に比例した形で決められるのが
好ましい。(2υは上記スイッチング素子(6)端子電
圧VC11が負の期間を検出して検出信号を出力するダ
イオード期間検出回路を示し。
VCmが零罠なってダイオード電流が無くなったときこ
の検出信号は立ち下がる。のは上記ダイオード期間検出
回路QBからの検出信号を受け、この検出信号の終了時
から計数動作を開始し、この計数値が上記ON期間設定
手段fillllのON期間データpcon又は上記過
電流保護設定回路翰での制限データIOPと同じになる
と一致信号を出力するON期間計数回路、(23は上記
共振期間検出回路(19からの検出信号終了時、即ち 
7C罵(voonとなったときにセットされるとともに
、上記ON期間計数回路(4)からの一致信号によりリ
セットされるフリップフロップ回路を示し、このセット
リセットによって°H“、”L−に変化するスイッチン
グ素子(6)のON、0FF4制御する制御信号を上記
駆動回路(8)へ送る。tた。このフリップる構成にな
っている。
このような制御回路において、調理動作中は共振期間検
出回路任lからの°L゛レベルの検出信号が消滅しその
出力が°H“レベルになったときフリツプフロツプ回路
(ハ)がセットされ、このフリツプフロツプ回路(ハ)
からスイッチング素子(6)の駆動回路(8)へON信
号が送られる。このON信号で駆動面路(8)はスイッ
チング素子(6)をONするが、しばらく上記共振コン
デンサ(5)への逆方向の充電が為され、VC!m1(
Qとなる。とれにより上記ダイオード(7)を介して帰
環電流IDが流れ始める。ま九スイッチング素子(6)
端子電圧vcicが負になったことを検出してダイオー
ド期間検出回路−は検出信号を出力する。その後、上記
共振コンデンサ(5)の蓄積電荷が放出されてvcm=
0となり、ダイオード(7)の電流IDが零になると上
記ダイオード期間検出回路Qυからの検出信号は消滅す
る。このダイオード期間検出回路(21Jからの検出信
号の消滅によりo ti期間計数回路のが計数動作をし
1通常、ON期間設定手段酩内のデータpconとこの
計数値が一致したとき、上記フリツプフロツプ回路困ヘ
リセット信号が送られる。これによってフリツプフロツ
プ回路圏はリセットし上記駆動回路(8)へはスイッチ
ング素子(6)のOFF信号が送られる。勃このため1
通常動作時は上記ON期間設定手段(IEOから出力さ
れるON期間データpconによりスイッチング素子(
6)の実際のON時間、即ち、スイッチング素子(6)
に実際に電流が流れる期間が決定される。
一方、パワー設定回路(leで設定されたパワー設定デ
ータPrefと、A/D変換回路a3でAO入力電力に
比例した入力電流値をA / D変換して成る入力デー
タpADとがSample信号に応じてSUB回路a7
)に伝えられ、このSUB回路aηはこのパワー設定デ
ータprefから入力データPADを引いたデータ値p
ref−pA+)をON期間設定手段a槌へ送る。この
データPref−”PADを受けてON期間設定手段(
18は最初設定していたON期間データpconにpr
ef−PAI)を加えて新たなON期間データとする。
これは、入力データPADがパワー設定データpref
より小さいとき、ON期間データを増加してスイッチン
グ素子(6)のON期間長を長くシ、入力電力を増加さ
せ、他方、入力データPADがパワー設定データpr6
fよシ小さいとき、ONN期間データルcOnを減じて
スイッチング素子(6)のON期間長を短くし、入力電
力を減少させるように働く。このような動作が入力デー
タPADがパワー設定データPrefに一致するまで繰
り返される。このため。
使用される鍋の材質、形状、導電率によって変動する入
力電力も常に一定になるように自動調節される。
また、小物負荷、無負荷でインバータの加熱動作がされ
た場合は入力カレントトランス(11)で検出される入
力電流値が低くなり、A/D変換回路fi3から出力さ
れるデータPADも小さくなる。
不適正負荷検知回路(19はこのような入力データPム
“Dの値が所定値より低いことを検知してフリップフロ
ップ回路[有]に禁止を掛ける。従って、フリツプフロ
ツプ回路θからスイッチング素子(6)の駆動回路(8
)へのON、OFF信号は禁止される。尚このとき上記
所定値はパワー設定回路叫のパワー設定データpref
の値が大きく設定さ゛れたときは太き(、Prθfの値
が小さく設定されたときは小さくされるようにパワー設
定病(図示せず)に連動して変化させるのが好ましい。
さらに、アルミ等の非磁性材より成る調理具が加熱コイ
ル(4)に近接配置して加熱された場合、この加熱コイ
ル(4)の等価インダグタンスは磁性調理具を利用した
場合より低くなる。このためスイッチング素子(6)が
OFFしてからスイッチング素子(6)端子電圧vc’
sが全波整流回路(1)からの直流電圧VQOnより高
い状態となる共振期間の期間長は短くなる。共振期間検
出回路α優はこの期間を検出し、過電流保護設定回路■
が検出された共振期曲長に応じてスイッチング素子(6
)の実際のON期間を制限する制限データICPの値を
減少させる。
これによりスイッチング素子(6)のON期間を長くす
るように数値設定手段0QのON期間データpconが
大きな値にされても、ON期間計数回路(27Jの計数
は上記過電流保護設定回路■の制限データrcFの値に
制限され、スイッチング素子(6)のON期間が短くな
って、スイッチング素子に大電流が流れると云う危険は
ない。
ト)効 果 以上述べた如く1本発明誘導加熱装置は、ONタイミン
グ検出手段でONタイミングが検出されるとスイッチン
グ素子がONされるとともに、上記ダイオード期間検出
回路によりダイオード期間が終了したことが検出される
と、カクンタ手段のカクント動作が開始され、このカク
ンタ手段の内容がON期間設定手段の内容と一致したと
き、スイッチング素子がOFFされるので、スイッチン
グ素子に実際に電流が流れる期間が調節され、出力制御
やスイッチング素子の過電原像11ik正確に確実に行
うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1〉図は本発明誘導加熱装置の制御回路のブロック図
、第2図は本発明に用いられるインバータ回路の回路図
。第6図AはON、OFF信号を示す波形図、同図Bは
スイッチング素子に流れる電流を示す波形図、同図Cは
スイッチング素子端子電圧を示す波形図、同図りは共振
コンデンサに流れる電流及びダイオードに流れる電流和
を示す波形図である。 (1)・・・全波整流回路、(2)・・・チョークコイ
ル、(3)・・・フィルタコンデンサ、(4)・・・誘
導加熱コイル、 (51−・。 共撫コンデンサ、(61・・・スイッチング1子、(7
)・・・ダンパーダイオード、(81・・・駆動回路、
任υ・・・カレントトランス、121・・・調理具、1
1.i・・・A / D変換回路、■・・・タイミング
化成回路、aω・・・不適正負荷検知回路、住6)・・
・パワー設定回路、(1η・・・SUB回路、餞・・・
ON期間設定手段、(11−・・共振期間検知回路、(
201・・・過電流保設設定回路、 CI!11・・・
ダイ万一ド期間検出回路。 の・・・ON Jf7(量計数回路、@・・・フリツプ
フロツプ回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)直流電源と、この直流電源に結合された誘導加熱コ
    イルと、この誘導加熱コイルとともに共振回路を為す共
    振コンデンサと、上記共振回路に結ばれ、この共振回路
    に共振電流を生成するためのスイッチング素子と、この
    スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードと、
    から成り、上記スイッチング素子をON、OFF制御す
    ることにより上記共振回路に振動電流を生ぜしめる誘導
    加熱装置において、上記スイッチング素子のONタイミ
    ングを検出するONタイミング検出手段と上記ダイオー
    ドに流れるダイオード期間を検出するダイオード期間検
    出回路と、このダイオード期間検出回路でダイオード期
    間が終了したのを検出したとき、カウントを開始するカ
    ウンタ手段と、所望のスイッチング素子ON時間に対応
    した数値が設定されるON期間設定手段と、から成り、
    上記ONタイミング検出手段でONタイミングが検出さ
    れると、スイッチング素子がONされ、その後ダイオー
    ド期間が終了してダイオード電流が零になつたことをダ
    イオード期間検出回路により検出されたとき、上記カウ
    ンタ手段のカウント動作が開始され、このカウンタ手段
    の内容が上記ON期間設定手段の内容と一致したとき、
    上記スイッチング素子がOFFされることを特徴とした
    誘導加熱装置。
JP12691784A 1984-02-09 1984-06-20 誘導加熱装置 Pending JPS617586A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12691784A JPS617586A (ja) 1984-06-20 1984-06-20 誘導加熱装置
US06/696,245 US4701588A (en) 1984-02-09 1985-01-29 Oscillation control circuit of an induction heating apparatus
DE19853504260 DE3504260A1 (de) 1984-02-09 1985-02-08 Induktions-heizgeraet

Applications Claiming Priority (1)

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JP12691784A JPS617586A (ja) 1984-06-20 1984-06-20 誘導加熱装置

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JPS617586A true JPS617586A (ja) 1986-01-14

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ID=14947092

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JP (1) JPS617586A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05168123A (ja) * 1991-04-16 1993-07-02 Molex Inc 屋内用電気器具の屋内配線装置
CN107635299A (zh) * 2016-07-18 2018-01-26 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热烹饪系统及其功率开关管的驱动芯片

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