JPS6313294A - 誘導加熱調理器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、出力制御方式として、出力一定でオンオフの
時間比を制御するデユーティ制御方式を用いた誘導加熱
調理器に関するものである。

従来の技術 従来、インバータを発振させる出力制御方式として出力
一定でオンオフの時間比を制御するデユーティ制御方式
（以下デユーティ制御と記述する。）を用いた誘導加熱
調理器は、２コ以上の加熱コイルを有する複数バーナ誘
導加熱調理器に特に良く用いられている。その理由は、
出力（加熱コイルへの駆動周波数が）一定でオンオフの
時間比を制御するだめ、動作中の加熱コイル間の駆動周
波数差によって生じる鍋などの干渉音が実使用上差しつ
かない程度になるためである。

ところが、デユーティ制御を用いた誘導加熱調理器では
、加熱開始時（加熱コイルに高周波電流を流す瞬間〕に
は、加熱コイルに脈流を電源とした高周波電流を急激に
加えることになり、その瞬間加熱コイルと電磁結合した
調理器具（たとえば磁性鍋など）が振動し、「コラン」
というような耳ざわりな鍋音をデユーティサイクル毎に
発生する。

この問題を解決するために、デユーティ制御によるオン
オフ信号（以下デユーティ信号と記述する。）の出力タ
イミングとインバータの発振、停止タイミングをずらせ
て、デユーティ信号がオフからオンになってから、次の
インバータ発振タイミングの間のみ、インバータに加わ
る電圧を低くし上記のような起動前を低減している。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の誘導加熱調
理器について説明を行なう。

第３図は、従来の誘導加熱調理器のブロック図である。

第３図において、１は商用電源、２は全波整流回路、３
はフィルターコンデンサ、４はフィルｐ−コイル、５は
平滑コンデンサで、フィルターコンデンサ３及びフィル
ターコイル４、平滑コンデンサ５でπ型フィルターを構
成している。

６は加熱コイル、７は共振コンデンサで、加熱コイルら
に並列に接続でれ並列共振回路を構成している。８は加
熱コイル６と直列接続されたトランジスタで、スイッチ
ング素子として動作する。９はダンパーダイオードで、
加熱コイル６、共振コンデンサ７およびトランジスタ８
とともにインバータ回路を構成している。１０は加熱コ
イル６に近接して配置した鍋である。１１．１２は抵抗
及びトランジスタで、平滑コンデンサ６と並列に接続さ
れており、トランジスタ１２の導通時平滑コンデンサ６
の充電電荷を放電する放電回路を構成する。１３はトラ
ンジスタ８のペースに商用電源１のゼロ点に同期したオ
ンオフ信号を与える駆動回路である。１４はトランジス
タ１２をオンオフする放電制御回路、１６はデユーティ
信号を発するデユーティ制御回路である。デユーティ制
御回路１６はデユーティ信号を放電制御回路１４、駆動
回路１３に入力する。１６′は商用電源１に同期したパ
ルス信号を発生するパルス発生回路であり、この出力の
パルス信号により駆動回路１３は動作する。

以上のように構成された誘導加熱調理器について以下そ
の動作について説明する。

まずデユーティ制御回路１６から非加熱信号（以下オフ
信号と記述する。）が出力されている場合、放電制御回
路１４はトランジスタ１２をオフする信号を出力する。

一方、駆動回路１３はトランジスタ８をオフする信号を
出力するため、インバータの発振は停止し、かつ、トラ
ンジスタ１２は放電制御回路１４によりオフとなってい
るため、平滑コンデンサ６０両端は、商用電源のほぼピ
ーク値まで充電される。ここで第４図に示すように、商
用電源のゼロ点とゼロ点の間でデユーティ信号がオフ信
号から加熱信号に変化した瞬間（第４図ＣのＨからＬへ
の切換わり）に、放電制御回路１４はあらかじめ設定さ
れた期間Ｔ１　のみ、トランジスタ１２をオンとし、平
滑コンデンサ５の充電電荷を放電する。しかる後、最初
に到来する商用電源１のゼロ点に同期したパルス発生回
路１６′の出力信号（第４図ｂ）により駆動回路１３を
動作させ駆動回路１３の出力信号によりトランジスタ８
はオンとなり、インバータの発振開始時には、インバー
タに加わる電圧は、低電圧電位より上昇してゆくことに
なり、加熱コイル６には、インバータ起動時に急激な電
流は流れなくなり、インバータ起動時における耳ざわり
な鍋音が低減している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、平滑コンデンサ
６の充電電荷の放電の開始は、デユーティ信号の出力タ
イミングから開始されるため、第４図のタイミングでは
問題ないが例えばデユーティ信号のタイミングが商用電
源電圧のゼロ電圧からピークに上昇する期間に出力され
ると、この期間は全波整流回路２を介して平滑コンデン
サ５を充電する期間となり、平滑コンデンサ５ｆｔ介し
て抵抗１１．トランジスタ１２に大電流が流れ、抵抗及
びトランジスタが破壊される恐れがある。

本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
デユーティ信号の出力タイミングに限定されることなく
、インバータの起動前に平滑コンデンサの充電電荷を放
電することが可能となり、その結果、インバータ起動時
に耳障りな鍋音の低減を図った誘導加熱調理器を提供す
るものである。

間顕点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために、本発明は、インバータの
入力電源（商用電源）のゼロ電圧点に同期したパルスと
、パルスの変化エツジ（たとえばＨレベルからＬレベル
に変化するエツジ）から一定期間平滑コンデンサの充電
電荷を放電する放電制御回路と、デユーティ制御回路か
らオン信号を出力した瞬間から一定期間（はぼ商用電源
の半波の時間以下の期間）のみパルスを放電制御回路に
入力する許可回路で構成し、誘導加熱調理器を構成する
ものである。

作用 上記した構成とすることにより、平滑コンデンサの放電
タイミングは、必ずインバータの入力電源（商用電源）
におけるピーク値からゼロ電圧に下降する間のゼロ電圧
パルスのレベル変化時から開始するので、平滑コンデン
サの放電に寄与する抵抗及びトランジスタが破壊される
ことはなく、また、平滑コンデンサの放電タイミングの
基鵡であるゼロ電圧パルスは、デユーティ制御回路から
オン信号が出力された直後より一定期間のみゼロ電圧パ
ルスを放電制御回路に入力するため、いかなるタイミン
グでデユーティ回路からオン信号が出力されても、イン
バータ起動直前には平滑コンデンサの充電電荷は放電さ
れるために、確実に耳障りな鍋音を低減することになる
。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施における誘導加熱調理器のブロ
ック図、第２図はその動作波形図である。

第１図において、１は商用電源、２は全波整流回路、３
はフィルターコンデンサ、４はフィルターコイル、５は
平滑コンデンサ、６は加熱コイノペ　７は共振コンデン
サ、８はスイッチング素子として動作するトランジスタ
、９はダンパーダイオード、１ｏは鍋、１１は抵抗、１
２はトランジスタ、１３は駆動回路、１４は放電制御回
路、１６はデユーティ制御回路で、以上は第３図の構成
と同じものである。１６は商用電源１のゼロ電圧に同期
したパルス信号を発生するパルス信号発生回路、１７は
デユーティ制御回路１６の入力信号により、一定期間パ
ルス信号発生回路１６からの入力信号を放電制御回路１
４に出力する許可回路である。

第２図は、上記構成の動作を示す波形図で、人のうち破
線は、全波整流回路２の出力波形、実線は、コンデンサ
６の電圧ｖｃを示す。Ｂ　、　Ｂ’はノ（ルス信号発生
回路１６から出力される出力信号であり、Ｂは駆動回路
１３に入力され、Ｂ′は出力信号Ｂよりもパルス幅の広
い出力信号であり、許可回路１７に出力されている。

Ｃ′はデユーティ制御回路１５から出力される信号であ
りＨレベルで非加熱、Ｌレベルで加熱となる。Ｅは許可
回路１７の出力信号であり、放電制御回路１４に入力さ
れている。Ｄ′は、放電制御回路１４の出力信号であり
、この信号により、トランジスタ１２のオンオフを制御
する。

以上のように構成された誘導加熱調理器について、以下
その動作について説明する。

いま、時刻ａでデユーティ制御回路１６を作動させたと
すると、この時刻に至るまでは、平滑コンデンサ５は、
全波整流回路２による整流波形の略波高値に対応する電
圧にて充電されている。この状態において、時刻ａにて
デユーティ制御回路１６の出力がＬレベルになると、許
可回路１７はこの時刻より一定期間Ｔ２の間パルス信号
発生回路１６からの出力信号Ｂ′に同期した信号を放電
制御回路１４に出力する。

次に放電制御回路１４は、入力信号ＥがＨレベルとなっ
てから一定期間Ｔ３　　のみトランジスタ１２にＨレベ
ルのパルス信号を出力するため、トランジスタ１２がオ
ンとなり、平滑コンデンサ５に充電された電荷は、抵抗
１１、トランジスタ１２を介して放電し、平滑コンデン
サ５の電荷が減少する。

一方、デユーティ制御回路１５の出力信号Ｃ′が、Ｌレ
ベルになった後、最初に到来するパルス信号Ｂの立上り
（時刻ｂ）に同期して、駆動回路１３はＨレベルの信号
をトランジスタ８のベースに出力し、トランジスタ８を
オンとし、インバータを発振させ、鍋１０を加熱するこ
とになるが、パルス発生回路１６の出力信号Ｂ　、　Ｂ
’は出力信号Ｂ′のＨレベルのパルス幅を出力信号Ｂよ
りも広く設定しているため、インバータの発振起動時は
、必ず、平滑コンデンサ５の電荷を放電した後に、イン
バータが起動することになる。従ってインバータ起動時
にはコンデンサ５の電圧Ｖ。は、一旦放電した後、低電
圧レベルから徐々に上昇するため、インバータ起動時に
瞬間的な大電流は流れなくなり、インバータ起動時にお
ける鍋の振動等による耳ざわりな鍋音が低減する。

以上のように、本実施例によれば、デユーティ制御回路
１５の出力が加熱状態となった瞬間から一定期間の間の
みに入力される、インバータが起動するタイミングとな
る電源に同期したパルス信号よりも長いパルス幅を持つ
パルス信号により平滑コンデンサ６の充電電荷を放電す
るため、結果としてインバータ起動直前のみ平滑コンデ
ンサ５の電圧が低下し、インバータ起動時に耳ざわりな
鍋音を低減することができる。

発明の効果 以上のように本発明は、商用電源に同期した第１のパル
ス信号を駆動回路に出力し、また第１のパルス信号より
長い第２のパルス信号を許可回路に出力し、デユーティ
制御回路の出力がインバータの発振状態になった瞬間よ
り一定期間の間、許可回路に入力されている第２のパル
ス信号を許可回路を介して放電制御回路に出力し、この
出力により一定期間の間平滑コンデンサの充電電荷をイ
ンバータ発振直前に放電し、インバータの起動時に発生
する耳ざわりな鍋音を低減するわけであるが、平滑コン
デンサの充電電荷を放電するのは、商用電源のゼロ点に
同期した第２のパルス信号から一定期間のみ放電し、こ
の第２のパルス信号は、デユーティ制御回路の出力がイ
ンバータの発振状態となった瞬間から一定期間の間のみ
許可回路を介して放電制御回路を駆動するため、実際の
放電期間は、デユーティ制御回路の出力がインバータの
発振状態となってから最初の商用電源のゼロ点付近のみ
となる。従って、デユーティ制御回路の出力の変化（加
熱状態から非加熱状態または非加熱から加熱）は商用電
源のどの位相から出力されても、誤動作もなく、また平
滑コンデンサの充電電荷を放電するために使用される素
子（たとえばトランジスタや抵抗など）に過大電流が流
れることなく、素子の破壊もなくすことができ、その実
用的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例を示す誘導加熱調理器
のブロック図、第２図は同実施例における動作波形図、
第３図は従来の誘導加熱調理器のブロック図、第４図は
同従来の誘導加熱調理器の動作波形図である。 １・・・・・・商用電源、５・・・・・・平滑コンデン
サ、６・・・・・・加熱コイル、８・・・・・・トラン
ジスタ、１１・・・・・抵抗、１２・・・・・・トラン
ジスタ、１３・・・・・駆動回路、１４・・・・・・放
電制御回路、１５・・・・・・デユーティ制御回路、１
６・・・・・・パルス信号発生回路、１了・・・・・・
許可回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 萬３図 第４図 ＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　商用電源を整流平滑した電源電圧に接続された加熱コ
   イル及びスイッチング素子を含んだインバータ回路と、
   上記スイッチング素子をオンオフする駆動回路と、上記
   商用電源のゼロ電圧点に同期した上記駆動回路に入力さ
   れる第１のパルス信号及び第１のパルス信号よりも長い
   パルス幅をもつ第２のパルス信号を出力するパルス信号
   発生回路と、上記インバータを発振させる出力制御方式
   として出力一定でオンオフの時間を制御する信号を出力
   するデューティ制御回路と、上記デューティ制御回路の
   出力により所定期間のみ上記第２のパルス信号を出力す
   る許可回路と、上記許可回路の出力により所定期間のみ
   動作し、上記インバータの前段に設けられた平滑コンデ
   ンサの充電電荷を放電する放電制御回路とを設け、イン
   バータの起動直前にインバータの入力電圧を低減する誘
   導加熱調理器。