JPS6222389A - 電磁調理器 - Google Patents

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 この発明は、加熱コイルに高周波電流を流し、コイルよ
り発生ずる磁束で鋼などの調理容器を誘導加熱するよう
にした電磁調理器に関するｂのである。

（ロ）従来の技術 この種の電磁調理器においては、その加熱出力を調節す
るのに、従来より入力電流可変方式とデユーティサイク
ル方式の２つの方式が用いられている。

このうち入力電流可変方式は、加熱コイルの電流そのも
のを可変調整するものであって、通常、加熱コイルの通
電路の途中に設けた高速スイッチングトランジスタのオ
ン時間を制御して行うようにしている。

一方、デユーティサイクル方式では、加熱コイルが駆動
される電流を一定としてその駆動時間を断続させるもの
であり、その駆動と停止時間の比（デユーティサイクル
）を変えることによって加熱出力を広範囲にわたり可変
調整することができるものである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前者においては、電磁調理器の加熱出力
を低く調整するとスイッチングトランジスタのオン時間
が短かくなり、それにともなって、トランジスタの熱損
失が増大するため、あまり小さな加熱出力まで調整でき
ないという欠点がある。

また、後者においては、電磁調理器の加熱出力を高出力
に設定したときに、入力ｍ流が絶えず大きく変化するた
め、電灯にチラッキが生じるなど、他の機器へ悪影響を
及ぼす傾向がみられる。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ス
イッチングトランジスタの損失を増大させることなく、
また、他機器へ悪影響を及ぼすことなく、加熱出力を広
範囲に調整角能な電磁Ｉｌｌ蒸器提供するものである。

（ハ）問題点を解決するための手段 この発明の構成を第１図に示ず、　　（１０１）は加熱
コイル（１０２）への通電を断続させるスイッチング手
段、（１０３）は所定の一定電圧を出力する定電圧出力
手段、（１０４）は前記一定電圧よりも大きい設定電圧
を出力「げ能な電圧可変手段、（１０５）は前記一定電
圧と前記設定電圧のいずれか大きい方を選択して出力す
る選択手段、（１０６）は、選択手段（１０５）の出力
に対応してスイッチング手段（１０１）の断続駆動させ
るとともにその断続時間比を変化させる第１制御手段、
（１０７）は前記設定電圧が前記一定電圧を下まわると
ぎ前記設定電圧に対応してスイッチング手段（１０１）
の断続駆動を所定周期で停止させるとともにその駆動時
間および停止時間の比を変化させる第２υ制御手段であ
る。

（ホ）作　用 電圧可変手段（１０４）で設定される設定電圧が定電圧
出力手段（１０３）の出力電圧より大きいときには、選
択手段（１０５）は電圧可変手段の設定電圧を出力し、
それに対応して第１制御手段（１０６）はスイッチング
手段（１０１）”を断続駆動させると共にそのオン・オ
フ時間比を調整する。

加熱コイル（１０２）の通電電流が電圧可変手段（１０
４）によってその最大値から低くなる方向に調整されて
、やがて電圧可変手段（１０４）の出力が定電圧出力手
段（１０３）の出力より小さくなると、定電圧出力手段
（１０３）の出力が選択手段（１ｏｓ）によって出力さ
れ、スイッチング手段（１０１）の通電電流のオン・オ
フ時間比は定電圧出力手段（１０３）の出力によって一
定値に維持されると共に、第２制御手段（１０７）が電
圧可変手段（１０４）の出力に対応して、スイッチング
手段（１）の駆動時間率（デユーティサイクル）を調整
する。

このようにして、加熱出力が定格に近いときには加熱コ
イル（１０２）の通電電流の大きさを制御゛し、加熱出
力が所定の定格値以下では加熱コイル（１０２）の通電
期間を制御するようにすれば、加熱出力が広範囲にわた
って連続的に制御されるとともに、スイッチング手段の
損失も少なく、入力電流の大きさも適度に押えられて他
の機器に影響を及ばずことのない電磁調理器が提供され
る。

（へ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第２図は、この発明の一実施例の電気回路図を第１図に
対応させて示したものである。商用電源（１００Ｖ、５
０／６０）−１２）　＋１）を受ける入力段には整流平
滑回路（２）が設けられ、これにより商用電源（１）は
直流に変換される。この整流平滑回路（ａの次段には、
誘導加熱のための磁束を発生させる加熱コイル（３）及
びこの加熱コイル（３）と共に共振回路を形成する共振
コンデンサ（４）が接続され、更に共振コンデンサ（４
）の両端子間にはダイオード（５）とトランジスタ（６
）とから成るスイッチング回路が接続され°、そのスイ
ッチング動作により加熱コイル（３）に共振電流を流す
インバータ回路が構成されている。

このインバータ回路の入力電路には変流器（７）が結合
され、この変流器（刀により、加熱コイル（３）の加熱
出力にほぼ比例する入力電流が検出される。

変流器（７）の２次側には、変流器（７′Ｊの出力する
検出信号をその信号の大きさに応じた電圧に変換する変
換回路（８）か接続され、その出力電圧（ｅ　）は次段
のＯＰアンプ（９）の（＋）入力端子に入力するように
接続されている。一方、ＯＰアンプ（９）のく−）入力
端子には、抵抗Ｇ力を介して、ボルテージフォロワ（ト
）の出力端子が接続される。ボルテージフォロワ（５）
はその（＋）入力端子に加熱コイル（３）の出力を可゛
変する電圧調節手段としてもうけられている可変抵抗器
（ト）の電圧（ｅｖ）が入力され、その出力端子は電圧
（ａｙ）を出力する。抵抗０とツェナーダイオード■は
電源電圧（Ｖ）とアース間に直列に接続され、ＯＰアン
プ（９）のく−）入力端子には、ダイオード（２）を介
してツェナーダイオード■の電圧（ｅｖＩｍ）が入力さ
れる。これによりＯＰアンプ（９）では、入力電流に対
応する変換回路（８）からの出力電圧（ｅ　）と、ボル
テージフォロワ□□□の出力電圧（ｅｖ）又はダイオー
ド叱の出力電圧（ｅＶｌ）のいずれか大きい方の電圧と
が比較され、常に変換回路（８）の出力電圧（ｅ　）が
電圧（ＣＶ）又は電圧（ｅｖｍ）と等しくなるような帰
還量の出力電圧を出すように制御動作する。すなわち、
ここでは設定電圧（ｅｖ）又は（ｃｖｍ）に比べて電圧
（ｅ　）が小さいとき、その差分に相当する分だけＯＰ
アンプ（９）の出力電圧（ｆ）が増大し、逆に設定電圧
（ｅｖ）又は（ｅｖｍ）に比べて電圧＜ｅ　＞が大きい
ときには、その差分に相当する分だけＯＰアンプ（９）
の出力電圧（ｆ）が減少する。

ＯＰアンプ（９）は次段の比較器（１１）の（＋）入力
端子に接続され、この比較器（１１Ｊのく−）入力端子
に接続された第１の三角波発振器面の出力電圧（９〉と
ＯＰアンプ（９）の出力電圧＋ｆ＋とを比較器Ｏυで比
較するように構成されている。比較ｖＭ（１１１の出力
（ωは、第３図＋ｂ＞に（ａｔ）（ａ２）で示すような
（Ｈ）（高レベル電圧）、（Ｌ）　（低レベル電圧）信
号となり、そのＨ信号の幅は第３図（ωに（ｆｌ）・（
ｆ２）で示すようにＯＰアンプ（９）の出力電圧＋ｆ＞
が増大するほど大きくなる。

比較器（１υは、その出力（ωが次段のＡＮＤゲート０
３］を介して先述のインバータ回路のトランジスタ（６
）のベースに入力されるように接続され、出力（ωによ
りトランジスタ（６）のスイッチング１ＩＩＩＪｔＩＩ
ｌが行われる。加熱コイル（３）の加熱電流は、トラン
ジスタ（６）のオン時間が長いほど大きぐなるので、変
流器（７）、変換回路（８）、ＯＰアンプ（９）、比較
器（１１）、三角波発振器ａｚなどは、加熱コイル（３
）の加熱出力を調整するフィードバック回路を構成する
ことになる。

上述したように加熱コイル（３）の出力は、比較器（１
１Ｊの出力（ωのＨ信号幅が狭い程低下するので、可変
抵抗００１の設定電圧（ｅｖ）を低くする程、出力が下
がることになるが、ツェナーダイオード四の出力電圧（
ｅｖｅ）以下に低下すると第５図に示すようにＯＰアン
プ（９）の一端子の入力が一定電圧（ｅｖｍ）となるの
で、トランジスタ（６）のオン時間は、電圧（ＣｖＩｌ
ｌ）に対応する値に保持されることになる。

一方、ＡＮＤゲート０３１のもう一方の入力端子には別
の比較器０４）が接続され、この比較器０４１の（＋）
入力端子に接続された可変抵抗器Ｇｏ）の電圧（ｅｖ）
と（−）入力端子に接続された第２の三角波発振器０５
）の出力電圧面とを比較するように構成されている。

三角波発振器０５）の出力電圧（ｈ）のピーク値は、ツ
ェナーダイオード■で決定される電圧（ｅｖｍ）に合わ
けて設定されている。従って、設定電圧（ｅｖ）が第４
図（ωに（ｋ）で示すように電圧（ｅｖｉ）より大きい
とぎは、ＡＮＤゲート０３１の一方の入力端子には常に
ト１信号が入力されている状態にあり、前記の出力制御
による出力の調整が行われることになる。

一方、設定電圧（ｅｖ）が第４図（ωに〈ｋ′）で示す
ように電圧（ｅｖｍ）を下まわると、第４図（ｂ）に示
すように比較器側の出力中）はト１、Ｌ信号となり、そ
の日信号の時間幅だけＡＮＤゲートＯＪを介して比較器
０１）の出力（ωがトランジスタ（６）のベースに入力
される。このときの比較器（１１１の出力（ａ）は、設
定電圧（ｅｖｌｌ）における場合と同じであり、従って
トランジスタ（６）のオン時間は設定電圧（ｅｖｅ）の
時の値に保たれたまま、インバータ回路の駆動時間が比
較器（１４）の出力（ｂ）によって断続的に制御される
ことになる。

第２の三角波発振器０５）の出力波形の周期は、第１の
三角波発振器面のものに比べて十分大きく（例えば１分
間）に設定されている。

これにより設定電圧（ｅｖ）の大きさに応じて、例えば
１分間のうち２０秒間インバータ回路が停よし、残る４
０秒間だけ駆動し、また設定電圧（ａｙ）の大きさを更
に低下させると、例えばインバータ回路は３０秒間停止
して３０秒間駆動するというようにその駆動時間率（デ
ューテイナイクル）が変化し、加熱出力が調整されるこ
とになる。

このようにして、この実施例においては、定格人力１２
００Ｗの電磁調理器を使用して、加熱コイルの出力を低
下させ入力が６００〜４００Ｗのときにインバータ回路
の駆動時間率制御が開始されるよう°に可変抵抗器（ト
））の出力電圧（ｅｖ）の最大値およびツェナーダイオ
ード■の出力電圧（ｅｖｍ）の関係を設定した。これに
よって、入力を定格１２００Ｗから２０Ｗまで調整した
がトランジスタ（６）の損失が十分に小さくまた、外部
の機器に悪影響を与えないことが確認された。

（ト）発明の効果 この発明によれば、加熱出力の高出力時には加熱コイル
へ断続通電するスイッチング手段のオン・オフ時間の比
率を制ｍ＋−する入力電流角変方式によって出力を調整
し、低出力時にはスイッチング手段の断続駆動の駆動期
間と停止期間の比を制御するデユーティサイクル方式に
よって出力を調整することができ、しかも、その調整方
式の切換えが任意の調整出力範囲に対して設定可能とな
る。

従って、電磁調理器の適当な出力範囲を選択して調整方
式を切換えれば、スイッチング手段の損失が小さく押え
られて最も効率よく駆動されるとともに、入力突入電流
による外部機器への影響が十分に抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す説明図、第２図はこの発
明の一実施例を示す電気回路図、第３および４図は第２
図の主要部の波形を示ず波形図、第５図は第２図の制ｔ
ｌＤ電圧を示すグラフである。 （１）・・・・・・加熱コイル、（６）・・・・・・ト
ランジスタ、僚・・・・・・可変抵抗器、　［Ｆ］、０
５）・・・・・・三角波発振器、（Ｉｔ）、０４１・・
・・・・比較器、　０３）・・・・・・ＡＮＤゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱コイルへの通電を断続させるスイッチング手段
   と、所定の一定電圧を出力する定電圧出力手段と、前記
   一定電圧よりも大きい設定電圧を出力可能な電圧可変手
   段と、前記一定電圧と前記設定電圧のいずれか大きい方
   を選択して出力する選択手段と、前記選択手段の出力に
   対応して前記スイッチング手段を断続駆動させるととも
   にその断続時間比を変化させる第１制御手段と、前記設
   定電圧が前記一定電圧を下まわるとき前記設定電圧に対
   応して前記スイッチング手段の断続駆動を所定周期で停
   止させるとともにその駆動時間および停止時間の比を変
   化させる第２制御手段とを備えたことを特徴とする電磁
   調理器。 ２、電圧可変手段の設定電圧は、電磁調理器の入力が定
   格の２分の１ないし３分の１以下のときに、定電圧出力
   手段の出力電圧を下まわるように構成された特許請求の
   範囲第１項記載の電磁調理器。