JPS627679B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は誘導加熱調理器動作時の出力調節を周
波数制御及びデユーテイ制御を並用して行う誘導
加熱調理器に関する。

(ロ) 従来技術 誘導加熱調理器は、周波数変換回路で直流電源
を交流に変換し、この交流電流を周波数変換回路
内の誘導加熱コイルに流して交番磁界を発生さ
せ、この加熱コイルに近接配置された鉄系金属よ
り成る調理具を誘導加熱するものである。

このような誘導加熱調理器においては、調理具
へ与える加熱出力を調節するため、例えば特公昭
55−15955号公報に示すように、周波数変換回路
の動作周波数や動作時のデユーテイ比を制御する
ことが従来から行なわれていた。

ところで、こうした誘導加熱調理器では出力の
調節幅を広くするため上記周波数変換回路の動作
周波数制御及び動作デユーテイ比制御を同時に行
なう方式が検討されている。

然し乍ら、出力操作摘の操作量Ｓと周波数変換
回路の動作周波数の周期Ｔを第２図の如く比例関
係で変化させ、出力操作摘の操作量Ｓと周波数変
換回路の動作期間のデユーテイＤを第３図の如く
比例関係で変化させると、加熱出力Ｐは第４図に
示すように操作量Ｓの２乗に略比例するようにな
る。

このため、高出力設定時において操作摘の操作
量変化△Ｓに対する出力変化△Ｐは大きくなり、
出力設定が行い難くなると云う不都合があつた。

(ハ) 発明の目的 本発明はこのような点に鑑みて為されたもので
あつて、出力操作摘の操作量変化に対する出力変
化を全出力調節範囲に亘つて略一定にすることを
目的とする。

(ニ) 発明の構成 本発明は、出力操作手段の操作量変化に応じて
変化させるデユーテイの変化量を高出力領域にな
るに従つて小さくする構成を採る。

(ホ) 実施例 第１図は本発明誘導加熱調理器の一実施例を示
す回路図を示し、１は交流を全波整流して成る直
流電源２に結ばれ、この直流電源２電圧から超音
波周波数の高周波電流を生成する周波数変換回路
であつて、加熱コイル３、この加熱コイル３に直
列に接続された共振コンデンサ４、この共振コン
デンサ４に並列に接続されたスイツチングトラン
ジスタ５、このスイツチングトランジスタ５に逆
並列に接続されたフライホールダイオード６から
構成されている。７は上記スイツチングトランジ
スタ５のON、OFFを制御して上記周波数変換回
路１を駆動せしめる駆動回路、８はスイツチング
トランジスタ５のコレクタ電圧を検知し、この電
圧が所定レベル以下になつたとき信号を出力する
共振電圧検知回路、９はリセツト信号を受けるリ
セツト回路であつて、上記リセツト信号を受けた
とき上記周波数変換回路１を停止させるよう作用
する。１０はこのリセツト回路９及び上記共振電
圧検知回路８に結ばれた周波数制御回路を示し、
加熱コイル３に供給される電流信号がこの電流を
検知するカレントトランス（図示せず）、このカ
レントトランスに結ばれた端子Ｓを介して入力
が端に入力される第１のコンパレータ１１、この
コンパレータ１１の入力端子への信号レベルを
設定する出力操作手段１２、この第１のコンパレ
ータ１１出力の平均電圧を保持する保持コンデン
サ１３、上記リセツト回路９からの信号により、
この保持コンデンサ１３を放電せしめるトランジ
スタ１４、この保持コンデンサ１３の端子電圧を
入力端子に入力する第２のコンパレータ１５、
この第２のコンパレータ１５の入力端子に結ば
れた抵抗１６とコンデンサ１７とから成る時定数
回路１８、上記共振電圧検知回路８からの信号に
より上記コンデンサ１７の放電を行うトランジス
タ１９で構成される。２０は上記共振電圧検知回
路８、リセツト回路９及び周波数制御回路１０の
第２のコンパレータ１５からの信号を受ける
NORゲートであつて、その出力は上記ドライブ
回路７へ与えられる。２１は周波数変換回路１へ
入力される入力電流を検出して小物及び無負荷検
知を行う小物検知回路であつて、小物検知を行つ
たときORゲート２２を介して上記リセツト回路
９にリセツト信号を送る。２３は電源トランス２
４から交流電圧を受ける制御用電源回路を示し、
全波整流回路２５、この全波整流回路２５に結ば
れた定電圧回路２６及び出力コンデンサ２７より
成る。２８はこの電源回路に結ばれた零ボルト検
知回路であつて上記交流電圧の全波整流電圧の零
ボルトを検出する。２９は上記周波数変換回路１
の動作状態、停止状態のデユーテイを制御するデ
ユーテイ制御回路であつて、第３のコンパレータ
３０の制御により充電抵抗３１及び放電抵抗３２
を介して発振コンデンサ３３に一定周期、例えば
１秒周期で充放電を行わしめてこのコンデンサ３
３の充放電電圧を出力する発振回路３４、上記小
物検知回路２１からの検知信号により上記発振回
路３４動作を停止するための禁止回路３５、上記
発振回路３４出力を入力端子に入力するととも
に上記周波数制御回路１０の出力操作手段１２か
らの信号を入力端子に受ける第４のコンパレー
タ３６、上記零ボルト検知回路２８の検知タイミ
ングで上記第４のコンパレータ３６出力を通過さ
せるタイミング回路３７、このタイミング回路３
７からの信号によりセツト、リセツトが行なわれ
るフリツプフロツプ回路３８、このフリツプフロ
ツプ回路３８出力を遅延させて上記ORゲート２
２を介してリセツト回路９へ伝える遅延回路３
９、この遅延回路３９の遅延期間中に上記周波数
変換回路１の共振コンデンサ４の電荷を放電させ
る放電手段４０、から成る。尚、このデユーテイ
制御回路２９の発振回路３４において充電抵抗３
１の抵抗値は小さく、放電抵抗３２の抵抗値は大
きく設定されており、発振コンデンサ３３への充
電の時定数より放電の時定数の方が大きい。

続いて動作を説明する。調理器の電源スイツチ
（図示せず）をONすることにより、直流電源２が
交流を全波整流して、周波数変換回路１へ脈流電
圧を供給する。これと同時に、電源回路２３は周
波数制御回路１０、デユーテイ制御回路２９等の
制御回路系に定電圧＋Vc及び−Vsを供給する。
これによりデユーテイ制御回路２９の発振回路３
４の発振動作が開始され、第５図の如く、発振コ
ンデンサ３３端子から急峻に立ち上がり、下方に
湾曲した状態で緩やかに立ち下がる電圧一時間特
性を有する信号が第４のコンパレータ３６の入
力端子に与えられる。このコンパレータ３６は
入力端子に伝えられる出力認定手段１２からの設
定信号と上記発振回路３４出力を比較し、設定信
号レベルの方が発振回路３４出力より高いとき
“Ｈ”、逆のとき“Ｌ”を出力する。この“Ｈ”、
“Ｌ”信号はタイミング回路３７を介して交流の
全波整流電圧の零電圧に同期してフリツプフロツ
プ回路３８に伝えられる。このフリツプフロツプ
回路３８がセツト、リセツトされることによつて
発生する信号は遅延回路３９、ORゲート２２を
介してリセツト回路９へ伝えられる。即ち、この
デユーテイ制御回路２９では発振回路３４出力が
設定レベルより上昇したときリセツト回路９をリ
セツトし、発振回路３４出力が設定レベルより下
がつたときリセツト回路９のリセツトを解除す
る。尚リセツト回路９のリセツトを解除するまで
の遅延回路３９での僅かな遅延時間中に放電手段
４０によつて周波数変換回路１の共振コンデンサ
４に蓄積されている電荷が放電される。

一方、周波数制御回路１０においては、カレン
トトランス（図示せず）から端子Ｓを介して伝え
られる入力電流に応じた入力信号と出力操作手段
１２での設定信号が第１のコンパレータ１１で比
較され設定信号が入力信号より高いレベルのとき
このコンパレータ１１出力は“Ｈ”、設定信号が
入力信号より低いときこのコンパレータ１１出力
は“Ｌ”となる。従つて、保持コンデンサ１３に
は上記出力操作手段１２からの設定信号レベルに
応じた電荷が充電され、この充電によつて生じた
保持コンデンサ１３端子電圧が第２のコンパレー
タ１５の入力端子に供給される。また、この第
２のコンパレータ１５の入力端子にはトランジ
スタ１９のON、OFFによりサイクリツクに充放
電を繰り返す時定数回路１８のコンデンサ１７端
子電圧が供給される。尚、このトランジスタ１９
のONは共振電圧検知回路８でスイツチングトラ
ンジスタ５が所定電圧以下になつたことを検知し
たときに行なわれる。このような信号を受けて第
２のコンパレータ１５は第６図のように入力端
子電圧が入力端子電圧より低くなつたときスイ
ツチングトランジスタ５をONさせるためのON信
号を出力し、入力端子電圧が入力端子電圧よ
り高くなつたとき上記スイツチングトランジスタ
５をOFFするためのOFF信号を出力する。NOR
ゲート２０はこのような周波数制御回路１０から
のスイツチングトランジスタ５のON、OFF信号
及びリセツト回路９からの周波数変換回路１の
OFFデユーテイに応じたリセツト信号を受け、
リセツト信号のないときだけ、上記ON、OFF信
号をドライブ回路７へ伝える。これに応じて、ド
ライブ回路７はスイツチングトランジスタ５を
ON、OFFする。即ち、上記デユーテイ制御回路
２９で決定されるデユーテイ比に応じた期間中、
周波数制御回路１０で決められる発振周波数で周
波数変換回路１は発振する。また、上記リセツト
回路９からリセツト信号が発せられたときはトラ
ンジスタ１４により保持コンデンサ１３の電荷は
放電され、第２のコンパレータ１５からON信号
が出力されなくなるようになつている。さらに小
物検知回路２１で小物が検知されたとき、この回
路２１はORゲート２２を介してリセツト回路９
に検知信号を送り、このリセツト回路９をリセツ
トし上述と同様に周波数変換回路１の発振動作は
停止される。これと同時に、上記小物検知回路２
１からの検知信号は禁止回路３５へ伝えられ、こ
の禁止回路３５により発振回路３４動作が禁止さ
れ、デユーテイ制御回路２９の動作も停止され
る。

このような誘導加熱調理器において、出力操作
手段１２を操作して設定信号レベルを上昇させる
と上述したように保持コンデンサ１３に充電され
る電荷量が上昇し、第２のコンパレータ１５の
入力端子へ供給される電圧が高くなり、このコン
パレータ１５から出力されるON信号期間が第７
図の如く長くなる。このON期間長の増加に比例
して周波数変換回路１内に流れる共振電流も増加
する。他方上記出力操作手段１２の操作により上
昇した設定信号レベル（第５図破線）はデユーテ
イ制御回路２９の第４のコンパレータ３６の入
力端子にも加えられる。これにより周波数変換回
路１の発振期間デユーテイは増加する。逆に、上
記出力操作手段１２での設定信号レベルを下げる
と周波数変換回路１内に流れる共振電流が少なく
なると同時にその発振期間デユーテイも減少す
る。このため、周波数変換回路１の出力は周波数
制御とデユーテイ制御とが重畳された状態で変化
する。

然し乍ら上述したように上記第４のコンパレー
タ３６の入力端子に入力される信号は第５図の
如く立ち下がりが緩やかで下に凸の形状であるた
め出力操作手段１２での設定信号レベルが高いと
き、即ち高出力設定のとき、設定信号レベルの変
化に対するデユーテイの変化量が小さくなる。こ
のため第８図に示す如く出力操作手段の操作量Ｓ
の変化に対するデユーテイＰの変化は高出力設定
時に少なくなる。

従つて、周波数制御回路１０とデユーテイ制御
回路２９の両方の制御で調節される出力Ｐは第９
図に示す如く、出力操作手段１２の操作幅に対し
て略比例した状態で変化する。

(ヘ) 発明の効果 以上述べた如く、本発明誘導加熱調理器は周波
数制御手段で出力操作手段の操作量に比例してそ
の発振周期を変化させると共に、デユーテイ制御
手段では設定出力が高くなるにつれて出力操作手
段の操作量変化に応じて変化させるデユーテイ比
の変化量を小さくしているので、上記両制御の相
乗効果によつて、広範囲な設定出力が得られると
ともに、高出力設定時における出力操作手段の操
作量変化に応じて変化する設定出力の変化量を抑
制することが出来、高出力設定時の出力設定が容
易となる。

従つて、広範囲に亘つて出力設定のし易い誘導
加熱調理器が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明誘導加熱調理器の回路図、第２
図及至第４図は夫々出力操作手段の操作量に対す
る従来の調理器における周波数変換回路の発振周
期、発振期間デユーテイ、及び出力の変化を示す
関係線図、第５図は本発明の主要コンパレータへ
の入力電圧と、周波数変換回路の発振期間デユー
テイの関係を示す波形図、第６図、第７図は本発
明の他の主要コンパレータへの入力電圧とスイツ
チングトランジスタへのON、OFF信号の関係を
示す波形図、第８図、第９図は本発明における出
力操作手段の操作量に対する夫々周波数変換回路
の発振デユーテイ及び出力の変化を示す関係線図
である。 １……周波数変換回路、２……直流電源、７…
…ドライブ回路、８……共振電圧検知回路、９…
…リセツト回路、１０……周波数制御回路、１２
……出力操作手段、２３……制御用電源回路、２
８……零ボルト検知回路、２９……デユーテイ制
御回路、３３……発振コンデンサ、３４……発振
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源から交流電流を生成する周波数変換
   回路を有し、この周波数変換回路内の加熱コイル
   に上記交流電流を流して交番磁界を発生させ、こ
   の加熱コイルに近接配置された調理具を誘導加熱
   する誘導加熱調理器において、この調理器は上記
   周波数変換回路で生成される交流電流の発振周波
   数を変化させる周波数制御手段と、上記周波数変
   換回路の変換動作状態及び停止状態のデユーテイ
   比を変化させるデユーテイ制御手段と、上記周波
   数制御手段及びデユーテイ制御手段の両方に連動
   し、これ等の両制御手段を同時に調節して出力調
   節を行う出力操作手段と、を備え、上記周波数制
   御手段は上記出力操作手段の操作量に比例してそ
   の発振周期を変化させると共に、上記デユーテイ
   制御手段は出力が高くなるにつれて、出力操作手
   段の操作量変化に応じて変化させるデユーテイ比
   の変化量を小さくすることを特徴とした誘導加熱
   調理器。