JPS648914B2 - - Google Patents

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JPS648914B2
JPS648914B2 JP10240781A JP10240781A JPS648914B2 JP S648914 B2 JPS648914 B2 JP S648914B2 JP 10240781 A JP10240781 A JP 10240781A JP 10240781 A JP10240781 A JP 10240781A JP S648914 B2 JPS648914 B2 JP S648914B2
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JP
Japan
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winding
transformer
switching elements
induction heating
transistors
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JP10240781A
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JPS584288A (ja
Inventor
Etsuo Taniguchi
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPS584288A publication Critical patent/JPS584288A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誘導加熱調理器に関し、特にインバ
ータ回路のスイツチング素子制御回路に関するも
のである。
第1図は、従来例及び本発明実施例に適用され
る誘導加熱調理器の一般的回路図を示し、1は交
流電源、2はチヨークコイル、3は整流回路、
C1は平滑コンデンサ、Q1,Q2は2個直列接続さ
れたトランジスタで、一方向性スイツチング素子
としてはたらく。4はトランジスタQ2に対し並
列に接続された共振コンデンサC2及び誘導加熱
コイルLからなる直列共振回路、D1,D2は各々
トランジスタQ1,Q2に対し逆並列に接続された
ダイオードである。上記トランジスタQ1,Q2
直列共振回路4およびダイオードD1,D2にてイ
ンバータ回路5が構成される。6は降圧トランス
を含む電源回路、7はこの電源回路6にて駆動さ
れる制御回路で、トランジスタQ1,Q2の駆動信
号a,b,c,dを出力する。ここで信号a,c
は、トランジスタQ1,Q2の各ベースに加えられ
る互いに逆位相のパルス信号であり、信号b,d
は各トランジスタQ1,Q2のエミツタに入力され
トランジスタQ1,Q2のベースに対する電位を調
整しその動作を確実に行なうものである。トラン
ジスタQ1のコレクタ電位をVcc、トランジスタQ2
のエミツタ電位をアース電位とすると、トランジ
スタQ1,Q2のオン・オフにより、直列共振回路
4は電位Vcc、及びアース間に交互に接続される。
この直列共振回路4は、その共振周波数とトラン
ジスタQ1,Q2の駆動周波数が等しいとき、イン
ピーダンスがゼロとなり、誘導加熱コイルLを流
れる電流波形は正弦波となり、各半サイクルごと
に電流を受けもつトランジスタが変わる。このよ
うなインバータ回路5の発振周波数を約20KHzと
なるよう直列共振回路4を調整し、誘導加熱コイ
ルL上に鉄系金属よりなる調整鍋(図示せず)を
近接させて、これを誘導加熱する調理器が既に提
案されている。
かかる調理器にあつては、トランジスタQ1
Q2の制御信号a,b,c,dを生成する制御回
路7に従来クロツク発振器を含むパルストランス
を各々トランジスタQ1,Q2に対応して設ける方
法が利用されることが多いが、かかる場合、パル
ストランス2個、さらに電源回路6に含まれる降
圧トランスが必要であり、調理器全体が大型化、
かつコスト高となる欠点がある。
本発明は、インバータ回路5のスイツチングト
ランジスタ制御回路として、2トランス型自励発
振器を使用することにより上記問題を解決したも
のである。
以下本発明実施例を詳述する。第2図は、本発
明一実施例に係る電源及び制御回路を示し2トラ
ンス型自励発振器8により構成される。9は、電
源供給端子で、電圧Vccが入力される。この電圧
Vccは、平滑コンデンサC1の容量が力率改善のた
め小さいことから、殆んど平滑されない脈流波形
を描く。T1は第1トランスで、2個の同一特性
のトランジスタQ1,Q2が互いに相補接続され、
各コレクタ巻線n1,n2にて、その1次巻線が構成
される。各トランジスタQ3,Q4のエミツタは共
通に接続され平滑コンデンサC3を介して、上記
1次巻線中間点に接続されると同時に、ダイオー
ドD3を介して電源端子9に接続される。T2は第
2トランスで、トランジスタQ3,Q4のベース巻
線n3,n4にて、その2次巻線が構成される。R1
R2はトランジスタQ3,Q4のベース・エミツタ間
に介挿された抵抗、R5は起動抵抗、D4,C4は並
列接続されたダイオード及びコンデンサで第2ト
ランスT2のベース巻線n3,n4と各トランジスタ
Q3,Q4のエミツタの間に介挿されており、ダイ
オードD4は逆流阻止用として、またコンデンサ
C4はスイツチング速度を高速化させる目的で使
用される。n5は、第1トランスT1の正帰還巻線
で、その出力は抵抗R3を介して第2トランスT2
の1次巻線n6に接続される。ここで第2トランス
T2は、その飽和領域まで使用される所謂飽和ト
ランスと呼ばれるものである。n7,n8は第1トラ
ンスT1の2次巻線で、各々トランジスタQ3,Q4
のコレクタ巻線n1,n2に対応して設けられ、各々
の出力は、抵抗R4およびコンデンサC5、抵抗R5
およびコンデンサC6よりなる遅延回路を経て重
なり防止処理された後、信号a,b,c,dとし
て出力される。これらの制御信号a,b,c,d
は、前述のスイツチングトランジスタQ1,Q2
各ベース及びエミツタに加えられ、インバータ回
路5の発振を制御する。
次に動作を説明する。電圧Vccが端子9に加え
られると、平滑コンデンサC3にて平滑され、そ
の電圧は、約100Vから約140Vまでの間を脈動す
る脈流電圧VBとなる。この電圧VBにより、まず
トランジスタQ3が導通したとすると、そのコレ
クタ・エミツタ間に電流が流れ始め、コレクタ巻
線n1に結合する正帰還巻線n5に誘起電圧が生じ、
この誘起電圧は、第2トランスT2の1次巻線n6
を介してトランジスタQ3のベース巻線n3にさら
に誘起電圧を生ずる。この電圧により、トランジ
スタQ3は正帰還を生じ、十分なベース電流によ
つて導通状態は完全なものとなる。抵抗R3を流
れる電流は、第2トランスT2の1次インダクタ
ンスのために直線的に増加し、飽和状態となる。
これにより第2トランスT2の1次側の電流は急
に増加し、抵抗R3の両端の電圧降下が増加し、
そのために第2トランスT2の1次巻線n6の両端
にかかる電圧が減少し、帰還電圧が減少する。そ
うするとトランジスタQ3のベースには、コンデ
ンサC4の電圧が図示の如き極性で印加され、ト
ランジスタQ3がカツトオフされ、トランジスタ
Q4が通電開始する。そして前回と逆の方向に帰
還作用が起こり、トランジスタQ3はオフに、ト
ランジスタQ4がオンになる。第2トランスT2
1次電流は逆になり、さきにトランジスタQ3
オンしたときと同様にしてトランジスタQ4がオ
ンとなる。このようにして自励発振が続行され
る。1次トランスT1の2つのコレクタ巻線n1
n2は、それぞれ2次巻線n7,n8に電磁結合してい
るから、トランジスタQ3,Q4のオン・オフに応
じて、出力が得られ、トランジスタQ3がオンの
とき、信号a,bにオン信号が、信号c,dにオ
フ信号が得られ、他方トランジスタQ4がオンの
とき、信号a,bにオフ信号が信号c,dにオン
信号が得られる。信号a,b及び信号c,dを波
形にて書き表わすと、第3図に示す如く描ける。
かかる2トランス形式自励発振器の発振周波数
は、第1トランスT1の正帰還巻線n5の誘起され
る電圧値によつて決まるから、この巻線を調整す
れば所望の自励発振周波数例えば約20KHzを得る
ことができる。
このような構成の発振器では、その発振周波数
が固定され自由に可変できない問題がある。第4
図に示す他の実施例は、かかる点を考慮し、周波
数変更可能な自励発振器を提供するものである。
本実施例において、10は、第1トランスT1
の正帰還巻線n5に誘起された電圧を整流する整流
回路、n9,n10はこの整流回路出力が、入力され
る第2トランスT2の制御巻線で、抵抗R6および
トランジスタQ5が中間に設けられる。トランジ
スタQ5のコレクタ・ベース間には抵抗R7、及び
可変抵抗VRが接続される。このほかの回路構成
は第2図に示す一実施例回路と略同一である。
このような構成にすると、第1トランスT1
正帰還巻線n5に誘起された電圧に応じて第2トラ
ンスT2に磁気電流バイアスが追加されることと
なりそれ故磁気電流が増加して、飽和に達する時
期が早くなる。これよりバイアス電圧値を変化さ
せることによつて発振周波数を変更させることが
できることとなる。バイアス電圧の変更は、可変
抵抗VRの抵抗値を変えることにより行なわれ
る。すなわち、トランジスタQ5のコレクタ・エ
ミツタ間電位は、一定に保持され、かつそのレベ
ルは可変抵抗VRによつて変えられるから、制御
巻線n9,n10側に現われる電圧は、このトランジ
スタQ5のコレクタ・エミツタ間電位を差し引い
た値となる。それ故、この電位を加減することに
より、制御巻線n9,n10に加わる電位が変化し、
その結果、第2トランスT2の磁気電流バイアス
が変更されることとなる。
第5図は、第2トランスT2の制御巻線n9,n10
と1次巻線n6及び2次巻線n3,n4の具体的巻線構
造を示し、制御巻線n9,n10は、2個のトロイダ
ルコア11,12に各々独立に巻装され、互いの
電流方向が逆となるよう接続されている。1次及
び2次巻線n6,n3,n4は2個のコア11,12に
同一方向に巻装されている。これにより交流電圧
が制御巻線n9,n10に誘起されることを防止でき
る。
第6図は、上記構成の2トランス型の自励発振
器によるインバータ回路5の動作状態を示す図で
縦軸は発振周期を、横軸に電源電圧VBをそれぞ
れ表わす。図示のように、可変抵抗VRの値を大
中小3段階に分けて発振させた場合、各々周期約
30μS(周波数約33KHz)、約40μS(周波数約25K
Hz)、約50μS(周波数約20KHz)となり、周波数約
20KHzから約33KHzまでの範囲でリニヤな周波数
制御が可能となる。
なお上記例では、制御巻線n5,n10に流れる電
流を、抵抗R7、可変抵抗VRおよびトランジスタ
Q5にて制御したがこれにかえて、1個の大容量
の可変抵抗を使用することも可能である。
以上の説明のように本発明誘導加熱調理器は、
インバータ回路の制御回路として、2トランス型
自励発振器を使用し、またその発振周波数を任意
に調節できる構成とすることにより、従来のクロ
ツク発振器にかわる新規な制御回路を提供できた
ものでありこれにより電源トランス、パルストラ
ンス等比較的大型かつ高コストの電気部品を不要
とすることができる。さらに本発明によれば、自
励発振器の発振周波数が電源電圧VBの変化に対
し安定であるから、高精度の周波数制御が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来例及び本発明実施例を説明する
ための誘導加熱調理器の概略回路図、第2図は本
発明一実施例回路図、第3図は動作波形図、第4
図は他の実施例回路図、第5図は第2トランスの
巻線構成図、第6図は、発振周期−電源電圧特性
図である。 1……交流電源、3……整流回路、C1……平
滑コンデンサ、Q1〜Q4……トランジスタ、C2
…共振コンデンサ、L……誘導加熱コイル、4…
…直列共振回路、5……インバータ回路、6……
電源回路、7……制御回路、……2トランス型
自励発振器、T1……第1トランス、T2……第2
トランス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直流電源間に直列接続された2個の一方向性
    スイツチング素子、該スイツチング素子の一方に
    並例接続された共振コンデンサおよび誘導加熱コ
    イルよりなる直列共振回路、上記各スイツチング
    素子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオード、
    上記2個のスイツチング素子を交互に動作させる
    制御回路を含む誘導加熱調理器において、上記制
    御回路は互いに相補接続されエミツタ側に電源電
    圧を供給される1対のトランジスタを含み該トラ
    ンジスタの各コレクタ巻線を1次巻線とする第1
    トランスと、上記各トランジスタの各ベース巻線
    を2次巻線とする飽和トランスよりなる第2トラ
    ンスと、上記第1、第2トランス間に設けられた
    正帰還巻線とを備えてなるトランス型自励発振器
    にて構成され、上記第1トランスの2次巻線より
    上記2個のスイツチング素子の駆動信号を得るこ
    とを特徴とする誘導加熱調理器。 2 直流電源間に直列接続された2個の方向性ス
    イツチング素子、該スイツチング素子の一方に並
    列接続された共振コンデンサおよび誘導加熱コイ
    ルよりなる直列共振回路、上記各スイツチング素
    子にそれぞれ逆並列に接続されたダイオード、上
    記2個のスイツチング素子を交互に動作させる制
    御回路を含む誘導加熱調理器において、上記制御
    回路は互いに相補接続されエミツタ側に電源電圧
    を供給される1対のトランジスタを含み、該トラ
    ンジスタの各コレクタ巻線を1次巻線とする第1
    トランスと、上記トランジスタの各ベース巻線を
    2次巻線とする飽和トランスよりなる第2トラン
    スと、上記第1、第2トランス間に設けられた正
    帰還巻線と、該正帰還巻線の誘起電圧を検出し、
    該電圧の大きさに応じて上記第2トランス磁気電
    流バイアスを変化させこれにより飽和時間を変化
    させる制御巻線とを備えてなる2トランス型自励
    発振器にて構成され、上記第1トランスの2次巻
    線より上記2個のスイツチング素子の駆動信号を
    得ることを特徴とする誘導加熱調理器。
JP10240781A 1981-06-30 1981-06-30 誘導加熱調理器 Granted JPS584288A (ja)

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