WO2013099056A1 - 誘導加熱調理器とその制御方法 - Google Patents

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武平　高志
藤井　裕二
澤田　大輔
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パナソニック株式会社
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H05B6/065—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like using coordinated control of multiple induction coils

Definitions

  • the present invention relates to an induction heating cooker including a plurality of inverters and having a control function of switching and driving each inverter individually, and a control method thereof.
  • FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of an induction heating cooker according to the prior art.
  • the induction heating cooker includes an AC power source 21, a rectifier circuit 22, a smoothing circuit 23, first and second oscillation circuits 27a and 27b, first and second inverter circuits 31a and 31b, and an input.
  • a current detection circuit 28, a zero point detection circuit 29, and a microcomputer 30 are provided.
  • the rectifier circuit 22 rectifies AC power supplied from, for example, an AC power source 21 that is a commercial power source.
  • the smoothing circuit 23 smoothes the output of the rectified circuit 22 after rectification, and generates a DC power source.
  • the first inverter circuit 31a includes a first heating coil 24a, a first resonance capacitor 25a, and a first switching element 26a.
  • the second inverter circuit 31b includes a second heating coil 24b, a second resonance capacitor 25b, and a second switching element 26b.
  • the first oscillation circuit 27a and the second oscillation circuit 27b drive the first switching element 26a and the second switching element 26b of the first inverter circuit 31a and the second inverter circuit 31b, respectively.
  • the input current detection circuit 28 detects the value of the input current and outputs it to the microcomputer 30.
  • the zero point detection circuit 29 detects the voltage of the AC power supply 21 and outputs it to the microcomputer 30.
  • the microcomputer 30 controls the first inverter circuit 31a and the second inverter circuit 31b to oscillate based on the input values detected by the input current detection circuit 28 and the power supply voltage detection circuit 29.
  • the microcomputer 30 controls the first and second oscillation circuits 27a and 27b to be driven alternately. Further, the microcomputer 30 calculates a power value from the current value input by the input current detection circuit 28 and the voltage value input by the power supply voltage detection circuit 29. The calculated power value is used for power correction of the first inverter circuit 31a while controlling the first oscillation circuit 27a. Similarly, the power value calculated by the microcomputer 30 is used for power correction of the second inverter circuit 31b while controlling the second oscillation circuit 27b (for example, Patent Document 1).
  • the first inverter circuit 31a is 2 kW
  • the second inverter circuit 31b is 1 kW
  • the oscillation circuits 27a and 27b intermittently operate as described above, for example, alternately every half cycle. Then, the first inverter circuit 31a needs to output 4 kW in a half cycle in order to obtain an average output of 2 kW.
  • the second inverter circuit 31b needs to output 2 kW in a half cycle in order to obtain an average output of 1 kW. This means that every time the oscillation circuits 27a and 27b are driven alternately every half cycle, the input power of the induction heating cooker is greatly changed to 4 kW and 2 kW.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and induction heating cooking that can prevent abnormal sounds such as squealing and knacking sounds caused by a change in input power generated by alternately driving two inverter circuits. And providing a control method thereof.
  • an induction heating cooker includes a rectifier circuit that rectifies power supplied from an AC power supply, and a DC output by smoothing the output of the rectifier circuit after rectification.
  • a smoothing capacitor for obtaining a power source, a first inverter connected in parallel to the smoothing capacitor, converting the DC power source into AC by a first switching element and supplying high-frequency power to a first heating coil, and the smoothing
  • a second inverter connected in parallel to the capacitor, converting the DC power source into AC by a second switching element and supplying high-frequency power to the second heating coil; and each of the first and second inverters
  • a first and second oscillation circuit for supplying a drive signal to the first and second switching elements, and a control unit for controlling the driving of the first and second oscillation circuits,
  • the control unit drives and controls the first and second oscillation circuits alternately and controls the first or second heating coil on the off side every time the driving of the first and second oscillation circuits is switched.
  • the block diagram which shows the circuit structure of the induction heating cooking appliance which concerns on embodiment of this invention. 2 is a timing chart showing control timings of two oscillation circuits 7a and 7b in FIG.
  • the block diagram which shows the circuit structure of the induction heating cooking appliance which concerns on a prior art. 4 is a timing chart showing control timing of the oscillation circuits 27a and 27b in FIG.
  • the present invention provides a rectifier circuit that rectifies power supplied from an AC power source, a smoothing capacitor that obtains a DC power source by smoothing the output of the rectified circuit after rectification, and the DC power source connected in parallel to the smoothing capacitor. Is converted to alternating current by the first switching element and is connected in parallel to the smoothing capacitor, and the direct current power source is converted to alternating current by the second switching element.
  • a second inverter that converts and supplies high-frequency power to the second heating coil, and first and second that supply drive signals to the first and second switching elements of the first and second inverters, respectively.
  • a control unit that controls driving of the first and second oscillation circuits, and the control unit drives and controls the first and second oscillation circuits alternately.
  • the inrush current when the first and second oscillation circuits are switched from off to on can be suppressed, the occurrence of squealing and abnormal sounds can be prevented, and the level is improved so as not to give the user a sense of incongruity. It becomes possible.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an induction heating cooker according to an embodiment of the present invention.
  • the induction heating cooker includes an AC power source 1, a rectifier circuit 2, a smoothing circuit 3, first and second oscillation circuits 7 a and 7 b, and first and second inverter circuits. 11a, 11b, an input current detection circuit 8, a zero point detection circuit 9, a control unit 10, and an operation unit 12.
  • the rectifier circuit 2 rectifies AC power supplied from, for example, an AC power source 1 that is a commercial power source.
  • the smoothing capacitor 3 smoothes the output of the rectified circuit 2 after rectification and generates a DC power source.
  • the first and second inverter circuits 11a and 11b include first and second heating coils 4a and 4b, resonant capacitors 5a and 5b, first switching elements 6a and 6c, and second switching elements 6b and 6d. Configured.
  • the first and second inverter circuits 11a and 11b are respectively connected in parallel to the smoothing capacitor 3 and each convert a DC power supply into an AC.
  • the first and second oscillation circuits 7a and 7b drive the switching elements 6a and 6c and 6b and 6d of the inverter circuits 11a and 11b, respectively.
  • the input current detection circuit 8 detects the value of the input current of the rectifier circuit 2 and outputs the detected value to the control unit 10.
  • the zero volt detection circuit 9 detects the reversal timing (zero point) of the voltage of the AC power supply 1 and outputs the detected timing to the control unit.
  • the operation unit 12 uses the operation unit 12, the user operates selection of heating to the object to be heated (cooked food), power adjustment, and the like.
  • the control unit 10 includes a microcomputer and the inverter circuits 11a and 11b oscillate based on the input value detected by the input current detection circuit 8 and the zero volt detection circuit 9 and the heating setting selected by the operation unit 12. To control.
  • the control unit 10 determines whether or not the amount of power change that occurs each time the drive of the first and second oscillation circuits 7a and 7b is switched is greater than or equal to a predetermined amount. When the power change amount is equal to or greater than the predetermined amount, the control unit 10 continues the low power heating without stopping the heating of the off-side first or second heating coils 4a and 4b. Details will be described later.
  • the induction heating cooker according to the embodiment is to be heated such as a pan placed on the first and second heating coils 4a and 4b via a top plate (not shown). Is induction-heated by an eddy current generated by magnetic coupling of the first and second heating coils 4a and 4b.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the control timing of the two oscillation circuits 7a and 7b in FIG. 2A shows the voltage level of the AC power supply 1
  • FIG. 2B shows the detection signal of the zero volt detection circuit 9
  • FIGS. 2C and 2D show the oscillation circuits 7a and 7b, respectively.
  • the operating state, FIG. 2 (E) represents the input power of the induction heating cooker.
  • the switching elements 6a, 6c, 6b, and 6d are driven at a predetermined switching cycle, for example, a high-frequency cycle that cannot be heard by human ears of 16 kHz or higher, regardless of the set power of the inverter circuits 11a and 11b.
  • the on-time of the switching elements 6a and 6b restricts half of the switching period to the maximum on-time.
  • the switching elements 6c and 6d are driven exclusively from the switching elements 6a and 6b, respectively, the time that is half of the switching period is limited to the minimum on-time. That is, the maximum output power is obtained when the ON times of the switching elements 6a, 6c and 6b, 6d are each half of the switching period.
  • the control unit 10 that has received a signal from the operation unit 12 starts transmitting control signals to the oscillation circuits 7a and 7b, respectively.
  • the switching elements 6a, 6c and 6b, 6d are driven.
  • the control timing of the first oscillation circuit 7a by the control unit 10 is controlled so as to operate in the period T1, as shown in FIG.
  • the first switching elements 6a and 6c are driven by setting power heating at a high frequency switching period in the period T1 by the operation of the first oscillation circuit 7a.
  • the second switching elements 6b and 6d are driven by low power heating in the period T1.
  • the control timing of the second oscillation circuit 7b is controlled so as to operate in the period T2, as shown in FIG.
  • the second switching elements 6b and 6d are driven by the set power heating at a high frequency switching period in the period T2 by the operation of the second oscillation circuit 7b.
  • the first switching elements 6a and 6c are also driven by low power heating in the period T2.
  • the first and second oscillation circuits 7a and 7b operate in a set power heating operation and a low power heating alternately in a predetermined period with the periods T1 and T2 respectively.
  • the first switching elements 6a and 6c and the second switching elements 6b and 6d are similarly intermittently and periodically at the periods T1 and T2 with predetermined power heating at high frequency switching periods. To drive.
  • the zero volt detection circuit 9 detects a high level signal on the positive side and a low level signal on the negative side of the AC power supply 1, and The falling edge from the high level to the low level and the rising edge from the low level to the high level are respectively detected when the voltage level is in the vicinity of the zero point. Therefore, the detection signal is a pulse signal with the period of the AC power supply 1.
  • this detection signal is referred to as ZVP (zero volt pulse).
  • the control unit 10 detects the zero point of the AC power supply 1 based on the input signal of the zero volt detection circuit 9, and switches the operation of the first and second oscillation circuits 7a and 7b near the zero point of the AC power supply 1. In addition, when the amount of power change that occurs each time the first and second oscillation circuits 7a and 7b are switched to a predetermined power or more (for example, about 2.4 kw or more, the present invention is limited by this power).
  • a predetermined power or more for example, about 2.4 kw or more, the present invention is limited by this power.
  • the operation of the first oscillation circuit 7a across the zero point of the AC power supply 1 is performed by a low power operation (for example, about 300 W, but the present invention is not limited by this power).
  • the set power operation of the oscillation circuit 7b is started. The same applies when the operation is switched from the second oscillation circuit 7b to the first oscillation circuit 7a.
  • T1 since the switching of the operations of the first and second oscillation circuits 7a and 7b is performed near the zero point, the period T1 during which the first oscillation circuit 7a operates and the period during which the second oscillation circuit 7b operates.
  • T2 is a half cycle unit (an integral multiple of a half cycle) of the AC power supply cycle. As shown in FIGS.
  • the first and second oscillation circuits 7a and 7b have 1 of 5ZVP. It operates alternately according to the period.
  • low power heating means heating with lower power than set power heating.
  • the power at the time of low power heating is such that the total power of the oscillation circuits 7a and 7b does not exceed the maximum rating of the elements constituting the circuit (for example, the rectifier circuit 2) when one of them is heated at low power Set it to a value.
  • the inverter 11a, 11b so that the average output including the electric power at the time of low electric power heating may become setting electric power.
  • FIG. 4 is a timing chart showing the control timing of the oscillation circuit in the induction heating cooker according to the prior art.
  • the voltage of the AC power supply 21 in FIG. 4A and the detection signal of the zero volt detection circuit 29 in FIG. 4B are the same as in this embodiment.
  • the second oscillation circuit 7b is completely off. Therefore, in the induction heating cooker according to the related art, an inrush current is generated when the second oscillation circuit 7b shifts from OFF to ON, and a pot sound and a knack sound are generated.
  • the induction heating cooker includes the rectifier circuit 2 that rectifies the power source from the AC power source 1, the smoothing capacitor 3 that smoothes the output of the rectified circuit after rectification and obtains the DC power source, A first inverter 11a that is connected in parallel to the smoothing capacitor to convert the DC power source into AC by the first switching element and supplies high-frequency power to the first heating coil 4a, and a DC power source that is connected in parallel to the smoothing capacitor A drive signal is supplied to the second inverter 11b that converts the alternating current into the alternating current by the second switching element and supplies high-frequency power to the second heating coil 4b, and the first and second switching elements of the first and second inverters, respectively.
  • the first and second oscillation circuits 7a and 7b for supplying the first and second oscillation circuits, and the control unit 10 for controlling the driving of the first and second oscillation circuits.
  • the control unit 10 drives and controls the first and second oscillation circuits 7a and 7b alternately, and at the same time the first and second oscillation circuits 7a and 7b are switched to drive,
  • the low power heating is continued without stopping the heating of the second heating coils 4a and 4b.
  • the charging voltage to the smoothing capacitor 3 can be controlled to be low by limiting the inrush current generated when the two inverter circuits 11a and 11b are alternately driven to shift from OFF to ON. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of pot noise and knack sounds, and to improve to a level that does not give the user a sense of incongruity.
  • the induction heating cooker and the control method thereof according to the present invention it is possible to prevent pot noise and knacking sounds caused by power changes generated by alternately driving two inverter circuits. . Therefore, the present invention can be applied to all induction heating cookers that operate by alternate driving regardless of general household use or business use.

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Abstract

　誘導加熱調理器は、平滑コンデンサに並列に接続され、直流電源を第１及び第２のスイッチング素子により交流に変換して第１及び第２の加熱コイル（４ａ，４ｂ）に高周波電力を供給する第１及び第２のインバータ（１１ａ，１１ｂ）と、夫々の第１及び第２スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路（７ａ，７ｂ）と、第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御部（１０）とを備える。制御部（１０）は、第１及び第２の発振回路を交互に駆動させて制御するとともに、第１及び第２の発振回路の駆動の切り替え毎にオフ側の第１又は第２の加熱コイルの加熱を停止させることなく低電力加熱を継続させる。

Description

誘導加熱調理器とその制御方法
　本発明は、複数個のインバータを備え、各インバータを個々に切り替えて駆動する制御機能を備えた誘導加熱調理器とその制御方法に関する。
　従来技術に係る誘導加熱調理器について図面を用いて説明する。
　図３は、従来技術に係る誘導加熱調理器の回路構成を示す図である。図３に示すように、誘導加熱調理器は、交流電源２１、整流回路２２、平滑回路２３、第１及び第２の発振回路２７ａ，２７ｂ、第１及び第２のインバータ回路３１ａ，３１ｂ、入力電流検知回路２８、ゼロポイント検知回路２９、及びマイクロコンピュータ３０を備えて構成される。
　整流回路２２は、例えば商用電源である交流電源２１から供給される交流電力を整流する。平滑回路２３は、整流後の整流回路２２の出力を平滑し、直流電源を発生させる。第１のインバータ回路３１ａは、第１の加熱コイル２４ａ、第１の共振コンデンサ２５ａ、第１のスイッチング素子２６ａを備えて構成される。第２のインバータ回路３１ｂは、第２の加熱コイル２４ｂ、第２の共振コンデンサ２５ｂ、第２のスイッチング素子２６ｂを備えて構成される。第１の発振回路２７ａ及び第２の発振回路２７ｂは、夫々第１のインバータ回路３１ａ及び第２のインバータ回路３１ｂの第１のスイッチング素子２６ａ及び第２のスイッチング素子２６ｂを駆動する。入力電流検知回路２８は、入力電流の値を検出して、マイクロコンピュータ３０に出力する。ゼロポイント検知回路２９は、交流電源２１の電圧を検出し、マイクロコンピュータ３０に出力する。マイクロコンピュータ３０は、入力電流検知回路２８、電源電圧検知回路２９により検知した入力値に基き、第１のインバータ回路３１ａ及び第２のインバータ回路３１ｂが発振するように制御する。
　上記構成において、マイクロコンピュータ３０は、第１及び第２の発振回路２７ａ，２７ｂの駆動を交互に行うように制御する。また、マイクロコンピュータ３０は、入力電流検知回路２８により入力された電流値及び電源電圧検知回路２９により入力された電圧値から電力値を演算する。演算された電力値は、第１の発振回路２７ａを制御している間に、第１のインバータ回路３１ａの電力補正などに利用される。同様に、マイクロコンピュータ３０により演算された電力値は、第２の発振回路２７ｂを制御している間に、第２のインバータ回路３１ｂの電力補正などに利用される（例えば、特許文献１）。
特開２００１－１９６１５６号公報
　しかしながら、上記従来技術の構成では、第１のインバータ回路３１ａを２ｋＷ、第２のインバータ回路３１ｂを１ｋＷで発振回路２７ａ，２７ｂによって前述のように間欠的に、例えば半周期ごと交互に運転しようとすると、第１のインバータ回路３１ａは、平均２ｋＷの出力を得るために半周期で４ｋＷの出力を出す必要がある。同様に、第２のインバータ回路３１ｂは、平均１ｋＷの出力を得るために半周期で２ｋＷの出力を出す必要がある。このことは、発振回路２７ａ，２７ｂが半周期ごと交互に駆動する毎に、誘導加熱調理器の入力電力が、４ｋＷ、２ｋＷと大きく変わることを意味する。このような制御による交互加熱では、第１の発振回路２７ａの出力がオンの場合、第２の発振回路２７ｂは完全にオフである。そのため、オフからオンへの切り替わり時に突入電流が大きく発生し、平滑コンデンサ２３の充電電圧が上昇し、本体振動から鍋鳴りやコツ音の異音が起こる恐れがあった。
　本発明の目的は上記従来の課題を解決し、２つのインバータ回路の交互駆動によって発生する入力電力の変化を原因とした、鍋鳴り、コツ音等の異音を防止することができる誘導加熱調理器とその制御方法を提供することにある。
　上記従来の課題を解決するために、本発明の一態様に係る誘導加熱調理器は、交流電源から供給される電力を整流する整流回路と、整流後の前記整流回路の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記直流電源を第１のスイッチング素子により交流に変換して第１の加熱コイルに高周波電力を供給する第１のインバータと、前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記直流電源を第２のスイッチング素子により交流に変換して第２の加熱コイルに高周波電力を供給する第２のインバータと、前記第１及び第２のインバータの夫々の前記第１及び第２スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路と、前記第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１及び第２の発振回路を交互に駆動させて制御するとともに、前記第１及び第２の発振回路の駆動の切り替え毎にオフ側の前記第１又は第２の加熱コイルの加熱を停止させることなく低電力加熱を継続させる。
　上記構成によれば、２つのインバータ回路の交互駆動によって発生する電力変化量を制限して制御することができる。そのため、鍋鳴りやコツ音の異音の発生を防止、あるいは使用者が違和感を与えないレベルに改善することができ、高品質な誘導加熱調理器とその制御方法を提供することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の回路構成を示すブロック図。 図１の２つの発振回路７ａ，７ｂの制御タイミングを示すタイミングチャート。 従来技術に係る誘導加熱調理器の回路構成を示すブロック図。 図３の発振回路２７ａ，２７ｂの制御タイミングを示すタイミングチャート。
　本発明は、交流電源から供給される電力を整流する整流回路と、整流後の前記整流回路の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記直流電源を第１のスイッチング素子により交流に変換して第１の加熱コイルに高周波電力を供給する第１のインバータと、前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記直流電源を第２のスイッチング素子により交流に変換して第２の加熱コイルに高周波電力を供給する第２のインバータと、前記第１及び第２のインバータの夫々の前記第１及び第２スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路と、前記第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１及び第２の発振回路を交互に駆動させて制御するとともに、前記第１及び第２の発振回路の駆動の切り替え毎にオフ側の前記第１又は第２の加熱コイルの加熱を停止させることなく低電力加熱を継続させる。そのため、第１及び第２の発振回路のオフからオンへの切り替わり時の突入電流を抑制でき、鍋鳴りやコツ音の異音の発生を防止でき、使用者に違和感を与えないレベルに改善することが可能となる。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
　（実施の形態）
　図１は、本発明の実施の形態に係る誘導加熱調理器の回路構成を示すブロック図である。
　図１に示すように、実施の形態に係る誘導加熱調理器は、交流電源１、整流回路２、平滑回路３、第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂ、第１及び第２のインバータ回路１１ａ，１１ｂ、入力電流検知回路８、ゼロポイント検知回路９、制御部１０、及び操作部１２を備えて構成される。
　整流回路２は、例えば商用電源である交流電源１から供給される交流電力を整流する。平滑コンデンサ３は、整流後の整流回路２の出力を平滑し、直流電源を発生させる。第１及び第２のインバータ回路１１ａ，１１ｂは、第１及び第２の加熱コイル４ａ，４ｂ、共振コンデンサ５ａ，５ｂ、第１のスイッチング素子６ａ，６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ，６ｄを備えて構成される。第１及び第２のインバータ回路１１ａ，１１ｂは、平滑コンデンサ３にそれぞれ並列に接続され、それぞれ直流電源を交流に変換する。第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂは、インバータ回路１１ａ，１１ｂの夫々のスイッチング素子６ａ，６ｃ及び６ｂ，６ｄを駆動する。入力電流検知回路８は、整流回路２の入力電流の値を検出し、制御部１０にその検出値を出力する。ゼロボルト検知回路９は、交流電源１の電圧の正負電圧反転のタイミング（零点）を検出し、検出したタイミングを制御部に出力する。操作部１２を用い、使用者が被加熱物（調理物）への加熱の選択やパワー調整等を操作する。制御部１０は、マイクロコンピュータ等を備え、入力電流検知回路８、及びゼロボルト検知回路９により検知された入力値、及び操作部１２で選択された加熱設定に基づき、インバータ回路１１ａ，１１ｂが発振するように制御する。制御部１０は、第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂの駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以上である否かを判定する。制御部１０は、上記電力変化量が所定量以上である場合、オフ側の第１又は第２の加熱コイル４ａ，４ｂの加熱を停止させることなく低電力加熱継続させる。詳細については、後述する。
　以上の構成により、実施の形態に係る誘導加熱調理器は、第１及び第２加熱コイル４ａ，４ｂの上に夫々天板（図示せず）を介して載置された鍋等の被加熱物を、第１及び第２加熱コイル４ａ，４ｂの磁気結合で発生する渦電流により誘導加熱する。
　図２は、図１の２つの発振回路７ａ，７ｂの制御タイミングを示すタイミングチャートである。図２において、図２（Ａ）は交流電源１の電圧レベル、図２（Ｂ）はゼロボルト検知回路９の検出信号、図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）は夫々発振回路７ａ，７ｂの動作状態、図２（Ｅ）は誘導加熱調理器の入力電力を表す。
　なお、スイッチング素子６ａ，６ｃ，６ｂ，６ｄは、インバータ回路１１ａ，１１ｂの設定電力に係わらず、所定のスイッチング周期、例えば１６ｋＨｚ以上の人間の耳には聞こえない高周波の周期で駆動している。スイッチング素子６ａ，６ｂのオン時間は、上記スイッチング周期の半分の時間を最大オン時間になるよう制限している。また、スイッチング素子６ｃ，６ｄは、夫々スイッチング素子６ａ，６ｂとは排他的に駆動するため、上記スイッチング周期の半分の時間を最小オン時間になるよう制限している。すなわち、スイッチング素子６ａ，６ｃ及び６ｂ，６ｄのオン時間が、夫々スイッチング周期の半分のときに最大出力電力となる。
　以上のように構成された本実施の形態に係る誘導加熱調理器について、以下、その動作及び作用を説明する。
　まず、操作部１２によりインバータ回路１１ａ，１１ｂの加熱動作が選択されると、操作部１２からの信号を受信した制御部１０は、発振回路７ａ，７ｂに夫々制御信号の送信を開始して、スイッチング素子６ａ，６ｃ及び６ｂ，６ｄを駆動させる。
　制御部１０による第１の発振回路７ａの制御タイミングは、図２（Ｃ）に示すように、期間Ｔ１で動作するように制御する。第１のスイッチング素子６ａ，６ｃは、第１の発振回路７ａの動作により期間Ｔ１で高周波のスイッチング周期で、設定電力加熱で駆動する。第２のスイッチング素子６ｂ、６ｄも同様に期間Ｔ１で、低電力加熱で駆動を行う。また、第２の発振回路７ｂの制御タイミングは、図２（Ｄ）に示すように、期間Ｔ２で動作するように制御する。第２のスイッチング素子６ｂ，６ｄは、第２の発振回路７ｂの動作により期間Ｔ２で高周波のスイッチング周期で、設定電力加熱で駆動する。第１のスイッチング素子６ａ、６ｃも同様に期間Ｔ２で、低電力加熱で駆動する。すなわち、第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂは、夫々期間Ｔ１及びＴ２で間欠的に且つ所定の周期で交互に設定電力加熱動作と低電力加熱とで動作する。そのため、第１のスイッチング素子６ａ，６ｃ及び第２のスイッチング素子６ｂ，６ｄも同様に、夫々期間Ｔ１及びＴ２で間欠的に且つ所定の周期で、所定の電力加熱を交互に高周波のスイッチング周期で駆動する。
　次に、制御部１０による発振回路７ａ，７ｂの動作の切り替えタイミングについて説明する。まず、ゼロボルト検知回路９は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、交流電源１の電圧レベルが正側でハイレベル信号を、負側でローレベル信号を検出し、且つハイレベルからローレベルへの立ち下がり及びローレベルからハイレベルへの立ち上がりエッジを電圧レベルが零点近傍で夫々検出する。そのため、検出信号は交流電源１の周期でのパルス信号となる。以下、この検出信号を、ＺＶＰ（ゼロボルトパルス）という。
　制御部１０は、ゼロボルト検知回路９の入力信号により交流電源１の零点を検知して、第１及び第２発振回路７ａ，７ｂの動作の切り替えを交流電源１の零点近傍で行う。また、第１及び第２発振回路７ａ，７ｂの駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定の電力以上になった場合（例えば２．４ｋｗ程度以上、但し、この電力によって本発明が限定されるものではない）、図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）のように、第１の発振回路７ａの動作が設定電力加熱を行っているときは、第２の発振回路７ｂは低電力動作を開始する。この動作により、０Ｗからの急激な電力変化を抑制し、突入電流による立ち上がり電圧を低減させている。すなわち、交流電源１の零点を挟んで第１の発振回路７ａの動作を低電力動作（例えば３００Ｗ程度、但し、この電力によって本発明が限定されるものではない）により、零点を通過後に第２の発振回路７ｂの設定電力動作を開始させている。第２の発振回路７ｂから第１の発振回路７ａに動作を切り替える場合も同様である。また、前述のように第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂの動作の切り替えは零点近傍で行うため、第１の発振回路７ａの動作する期間Ｔ１及び第２の発振回路７ｂの動作する期間Ｔ２は、交流電源周期の半周期単位（半周期の整数倍）となる。図２（Ｂ）乃至図２（Ｄ）に示すように、期間Ｔ１は、ＺＶＰが３パルス、期間Ｔ２はＺＶＰが２パルスであるため、第１及び第２発振回路７ａ，７ｂは５ＺＶＰの１周期により交互に動作している。ここで、低電力加熱とは、設定電力加熱よりも電力が低い加熱をいう。例えば、低電力加熱時の電力は、一方を低電力加熱しているときの、発振回路７ａ、７ｂの合計電力が、回路（例えば整流回路２）を構成する素子の最大定格を超えないような値に設定すれば良い。また、各インバータ１１ａ、１１ｂは、低電力加熱時の電力を含めた平均出力が設定電力となるように制御すればよい。
　一方、図４は従来技術に係る誘導加熱調理器における発振回路の制御タイミングを示すタイミングチャートである。図４（Ａ）の交流電源２１の電圧、及び図４（Ｂ）のゼロボルト検知回路２９の検出信号は、本実施の形態と同様である。しかし、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示す発振回路２７ａ，２７ｂの動作状態は、第１のスイッチング素子６ａがオンの時、第２の発振回路７ｂは完全にオフとなる。そのため、従来技術に係る誘導加熱調理器では、第２の発振回路７ｂがオフからオン移行時に突入電流が発生し、鍋鳴りやコツ音が発生する。これに対して、本実施の形態によれば、上記のように鍋鳴りやコツ音の発生を防止でき、あるいは使用者が違和感を与えないレベルに改善することが可能となった。
　以上のように、実施の形態に係る誘導加熱調理器は、交流電源１からの電源を整流する整流回路２と、整流後の整流回路の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサ３と、平滑コンデンサに並列に接続され直流電源を第１のスイッチング素子により交流に変換して第１の加熱コイル４ａに高周波電力を供給する第１のインバータ１１ａと、平滑コンデンサに並列に接続され直流電源を第２のスイッチング素子により交流に変換して第２の加熱コイル４ｂに高周波電力を供給する第２のインバータ１１ｂと、第１及び第２のインバータの夫々の第１及び第２スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂと、第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御部１０とを備える。制御部１０は、第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂを交互に駆動させて制御するとともに、第１及び第２の発振回路７ａ，７ｂの駆動の切り替え毎にオフ側の第１又は第２の加熱コイル４ａ，４ｂの加熱を停止させることなく低電力加熱を継続させる。上記構成及び動作によれば、２つのインバータ回路１１ａ，１１ｂの交互駆動による、オフからオン移行時に発生する突入電流を制限して平滑コンデンサ３への充電電圧を低く制御することができる。そのため、鍋鳴りやコツ音の発生を防止でき、使用者が違和感を与えないレベルに改善することが可能となる。
　以上詳述したように、本発明に係る誘導加熱調理器とその制御方法によれば、２つのインバータ回路の交互駆動により発生する電力変化を原因とした鍋鳴りやコツ音の防止することができる。そのため、一般家庭用あるいは業務用に係わらず、交互駆動により動作する誘導加熱調理器の全般に適用することが可能である。
　１　交流電源
　２　整流回路
　３　平滑コンデンサ
　４ａ　第１の加熱コイル
　４ｂ　第２の加熱コイル
　６ａ，６ｃ　第１のスイッチング素子
　６ｂ，６ｄ　第２のスイッチング素子
　７ａ　第１の発振回路
　７ｂ　第２の発振回路
　１０　制御部
　１１ａ　第１のインバータ回路
　１１ｂ　第２のインバータ回路

Claims (4)

  1. 　交流電源から供給される電力を整流する整流回路と、
    　整流後の前記整流回路の出力を平滑して直流電源を得る平滑コンデンサと、
    　前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記直流電源を第１のスイッチング素子により交流に変換して第１の加熱コイルに高周波電力を供給する第１のインバータと、
    　前記平滑コンデンサに並列に接続され、前記直流電源を第２のスイッチング素子により交流に変換して第２の加熱コイルに高周波電力を供給する第２のインバータと、
    　前記第１及び第２のインバータの夫々の前記第１及び第２スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路と、
    　前記第１及び第２の発振回路の駆動を制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記第１及び第２の発振回路を交互に駆動させて制御するとともに、前記第１及び第２の発振回路の駆動の切り替え毎にオフ側の前記第１又は第２の加熱コイルの加熱を停止させることなく低電力加熱を継続させる、
    　ことを特徴とする誘導加熱調理器。
  2. 　前記制御部は、前記第１及び第２の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以上の場合、オフ側の前記第１又は第２の加熱コイルの加熱を停止させることなく低電力加熱継続させる、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の誘導加熱調理器。
  3. 　平滑コンデンサに並列に接続され直流電源を第１のスイッチング素子により交流に変換して第１の加熱コイルに高周波電力を供給する第１のインバータと、前記平滑コンデンサに並列に接続され前記直流電源を第２のスイッチング素子により交流に変換して第２の加熱コイルに高周波電力を供給する第２のインバータと、前記第１及び第２のインバータの夫々の前記第１及び第２スイッチング素子に駆動信号を供給する第１及び第２の発振回路とを備える誘導加熱調理器の制御方法であって、
    　前記第１及び第２の発振回路を交互に駆動させて制御するとともに、前記第１及び第２の発振回路の駆動の切り替え毎にオフ側の前記第１又は第２の加熱コイルの加熱を停止させることなく低電力加熱を継続させる制御ステップを、
    　含むことを特徴とする誘導加熱調理器の制御方法。
  4. 　前記制御ステップは、前記第１及び第２の発振回路の駆動切り替え毎に発生する電力変化量が所定量以上の場合、オフ側の前記第１又は第２の加熱コイルを停止させることなく低電力加熱継続させることを、
    　特徴とする請求項３に記載の誘導加熱調理器の制御方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160040079A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 엘지전자 주식회사 전자 유도 가열 조리기 및 이의 구동 방법
KR101919893B1 (ko) * 2017-04-13 2019-02-08 이효길 인덕션 렌지의 구동 장치 및 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20120896A1 (it) 2012-10-15 2014-04-16 Indesit Co Spa Piano cottura a induzione
US10605464B2 (en) 2012-10-15 2020-03-31 Whirlpool Corporation Induction cooktop
US10187930B2 (en) * 2014-10-02 2019-01-22 Lg Electronics Inc. Induction heat cooking apparatus
JP6827163B2 (ja) * 2016-04-25 2021-02-10 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 誘導加熱調理器
CN106102199B (zh) * 2016-06-28 2019-09-13 福州大学 一种多相位多线圈的感应加热设备及方法
CN108347794B (zh) * 2017-01-22 2020-11-24 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 双线圈加热盘加热控制方法及控制系统
CN108668386B (zh) * 2017-03-29 2021-08-31 广东美的生活电器制造有限公司 电加热设备、电加热控制电路、电加热控制方法及装置
EP3432682A1 (en) 2017-07-18 2019-01-23 Whirlpool Corporation Method for operating an induction cooking hob and cooking hob using such method
US10993292B2 (en) 2017-10-23 2021-04-27 Whirlpool Corporation System and method for tuning an induction circuit
CN109945247B (zh) 2017-12-21 2020-05-05 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁烹饪器具及其功率控制方法
JP6931792B2 (ja) * 2018-03-28 2021-09-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 誘導加熱装置およびその駆動制御方法
US11140751B2 (en) 2018-04-23 2021-10-05 Whirlpool Corporation System and method for controlling quasi-resonant induction heating devices
CN113099565B (zh) * 2021-04-12 2023-05-05 赫高餐饮设备（苏州）有限公司 电磁加热系统和设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196156A (ja) 2000-01-12 2001-07-19 Hitachi Hometec Ltd 誘導加熱調理器
JP2009211876A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Panasonic Corp 誘導加熱調理器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004235032A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Mitsubishi Electric Corp 誘導加熱調理器
CN1845644A (zh) * 2005-04-08 2006-10-11 福库电子株式会社 感应加热型烹饪装置
WO2011089900A1 (ja) * 2010-01-20 2011-07-28 パナソニック株式会社 誘導加熱装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001196156A (ja) 2000-01-12 2001-07-19 Hitachi Hometec Ltd 誘導加熱調理器
JP2009211876A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Panasonic Corp 誘導加熱調理器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2800455A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160040079A (ko) * 2014-10-02 2016-04-12 엘지전자 주식회사 전자 유도 가열 조리기 및 이의 구동 방법
KR102329539B1 (ko) * 2014-10-02 2021-11-24 엘지전자 주식회사 전자 유도 가열 조리기 및 이의 구동 방법
KR101919893B1 (ko) * 2017-04-13 2019-02-08 이효길 인덕션 렌지의 구동 장치 및 방법

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