JPS6311760B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波電流を加熱コイルに通電して
磁性鍋等を加熱する誘導加熱調理器の調理面に、
電磁結合した結合コイルよりエネルギーを得て他
の機器を作動させる電磁誘導装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点 従来、誘導加熱調理器の調理面に電磁結合する
結合コイルを設け、この結合コイルよりエネルギ
ーを得て他の機器を駆動する装置は既に知られて
おり、結合コイルの出力を整流し整流子モータ等
を駆動するか、もしくは結合コイルの出力でヒー
タを加熱する装置等が提案されている。しかしな
がら上記のこれらの装置は直流電圧で駆動できる
もの、あるいは、高周波交流を直接印加しても影
響のない負荷に限られ、商用交流電源を入力とす
る負荷、例えば誘導モータ機器、商用周波の電源
変圧器を有する機器等は機器の異常発熱等が発生
し駆動できなかつた。

発明の目的 本発明は上記の点に鑑みなされたもので、結合
コイルの高周波交流を、簡素な構成で、商用交流
電源と同一周波数の低周波交流として出力し、電
磁結合によつて駆動する負荷装置の応用拡大を図
るものである。

発明の構成 本発明は、商用交流電源の全波整流波形と相似
の包絡線を有する高周波交流を通電する加熱コイ
ルと、この加熱コイルに電磁結合した結合コイル
と、この結合コイルに接続された正極性および負
極性の出力を選択的に切り替える２コのスイツチ
ング素子および、このスイツチング素子に接続さ
れた包絡線検波回路と負荷、および前記スイツチ
ング素子の制御回路よりなる。

実施例の説明 以下、本発明を実施例に従い詳述する。第１図
は本発明の一実施例を示す電気回路図である。第
１図において、１は商用交流電源、２は全波整流
器、３はインバータ、４は加熱コイルである。５
は上記全波整流器２、インバータ３、加熱コイル
４で構成される誘導加熱調理器、６は加熱コイル
４と電磁結合した結合コイル、７，８はスイツチ
ング素子で、逆並列接続され一端を結合コイル６
へ接続している。なおスイツチング素子７，８は
本実施例ではサイリスタを用いており、以下サイ
リスタと呼称するが、トランジスタ等のスイツチ
ング素子でも良い。９は検波用コンデンサ、１０
は時定数用抵抗である。１１は上記検波用コンデ
ンサ９と時定数用抵抗１０とで構成される包絡線
検波回路、１２は負荷、１３は制御回路で、結合
コイル６の出力を入力し、出力はサイリスタ７，
８へ接続されている。なお、第１図の実施例のイ
ンバータ３は殆んど平滑されない全波直流電圧を
電源として作動し、加熱コイル４に印加される出
力電圧の正極性および負極性の波形が対称である
形式のもので、例えばブリツジインバータ等で構
成されている。

上記構成において第２図を用いて動作を述べ
る。第２図は第１図の図中に示す各部の電圧、電
流波形である。第２図において、e₁は結合コイル
６の出力電圧波形、e₂は負荷１２の印加電圧波形
i_g1はサイリスタ７のゲート電流波形、i_g2はサイ
リスタ８のゲート電流波形である。先ず、商用交
流電源１が投入されると、全波整流器２の出力端
子には全波脈流電圧が発生し、インバータ３は発
振を開始し、加熱コイル４に高周波電流が通電さ
れる。そして、この高周波電流は電磁結合により
結合コイル６には第２図のe₁に示すような誘起電
圧を発生させる。ここで制御回路１３はその出力
端子Ａ，Ｂに第２図i_g1，i_g2に示すようにサイリ
スタ７，８のゲート電流が交互に発生しており、
ゲート電流i_g1が流れている時にはサイリスタ７
が導通し誘起電圧e₁は正方向に整流された出力電
圧が発生し、一方ゲート電流i_g2が流れている時
にはサイリスタ８が導通し誘起電圧e₁は負方向に
整流された電圧が発生している。そして、この正
方向と負方向の整流電圧出力は共通接続されてい
るため、その接続点には誘起電圧e₁の正方向の整
流波形と負方向の整流波形が連続的に発生し、こ
の整流波形は検波用コンデンサ９と時定数用抵抗
１０より構成された包絡線検波回路１１により第
２図e₂に示すように包絡線電圧出力が得られ、こ
の電圧出力は負荷１２に供給される。なお、本発
明では包絡線検波回路としてコンデンサ９と時定
数用抵抗１０により構成したがローパスフイルタ
等でも実現できる。

次に制御回路１３の構成、動作を第３図を用い
て説明する。第３図は制御回路１３の一実施例を
示す電気結線図で、１４は誘起電圧e₁の包絡線の
極小点を検出する極小点検出回路、１５は極小点
検出回路１４の出力に接続されたフリツプフロツ
プ、２９はフリツプフロツプ１５の出力に接続さ
れた駆動回路で、その出力はサイリスタ７および
８に接続されている。

上記構成において動作を説明する。誘起電圧e₁
はダイオード１６により整流され、コンデンサ１
７および抵抗１８よりなる時定数回路により整流
出力の包絡線が検出される。そしてこの包絡線検
出信号はコンデンサ１９および抵抗２０よりなる
微分回路により上記包絡線検出信号の信号変化の
大きくなる時点、すなわち誘起電圧e₁の包絡線の
極小点で抵抗２０にはパルス電圧が発生し、この
電圧はコンパレータ２１により波形整形され次段
のフリツプフロツプ１５に与えられる。フリツプ
フロツプ１５はコンパレータ２１の信号の立上り
時に出力Ｑ，が反転し、夫々の出力に抵抗２
３，２６を介して接続されたトランジスタ２４お
よび２７を交互にオン・オフし、これらのトラン
ジスタ２４，２７のコレクタに接続されたパルス
トランス２５および２８を駆動しサイリスタ７，
８を駆動する。すなわち、制御回路１３は誘起電
圧e₁の包絡線の極小点でサイリスタ７，８を交互
にオン・オフさせている。

次に第４図について説明する。第４図は第１図
のインバータ３の形式が異なる場合などで加熱コ
イル４の通電電流の正方向および負方向の電圧レ
ベルが対称でない場合の一実施例である。図中の
番号は第１図と同一名称および同一機能のものは
同一番号を附している。第４図において結合コイ
ル６は２つの巻線、あるいはセンタタツプにより
構成されている。この２つの巻線は２本の線を同
時に巻回して、その１つのコイルの巻き始めと他
方のコイルの巻き終りを接続してセンタタツプと
すれば加熱コイル４に対して結合コイル６の位置
関係がずれても同じ結合状態が得られる。結合コ
イル６の誘起電圧はセンタタツプを基準電位とし
て、２つの端子には同じレベルの正、負の電圧が
発生する。そして、この誘起電圧出力はサイリス
タ７，８により交互に選択され、包絡線検波回路
１１を介して負荷１２に与えられる。ここで制御
回路１３は第３図の動作と同一ものである。

発明の効果 以上述べたように本発明は誘導加熱調理器に電
磁結合してエネルギーを得る負荷において、特に
商用交流電源で駆動する必要のある装置、例えば
誘導モータ、商用周波の電源変圧器を有する機器
を駆動することができ、電磁結合によつて駆動す
る負荷装置の応用拡大が図れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気結線図、
第２図は第１図の動作を説明する波形図、第３図
は第１図の制御回路の具体構成を示す電気結線
図、第４図は本発明の他の実施例を示す電気結線
図である。 ４……加熱コイル、６……結合コイル、７，８
……スイツチング素子、１１……包絡線検波回
路、１２……負荷、１３……制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 商用交流電源の全波整流波形と相似の包絡線
   を有する高周波交流を通電する加熱コイル、この
   加熱コイルに電磁結合した結合コイル、この結合
   コイルに接続された正極性および負極性の出力を
   選択的に切り替える２コのスイツチング素子およ
   び、このスイツチング素子に接続された包絡線検
   波回路と負荷、および前記スイツチング素子の制
   御回路よりなる電磁誘導装置。 ２ 制御回路は結合コイルに接続された極小点検
   出回路と、この極小点検出回路の出力に接続され
   たフリツプフロツプおよび、このフリツプフロツ
   プに接続された駆動回路よりなる特許請求の範囲
   第１項記載の電磁誘導装置。