JP2000315574A - 誘導加熱装置 - Google Patents
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 共振モードの異なるインバータにおいても簡
易な回路構成で制御を行い、省エネルギーな誘導加熱装
置を実現することを目的としている。 【解決手段】 インバータ回路へ直流電圧を供給する直
流電源１４の電圧検出手段２６と、スイッチング素子１
８に流れる電流の検出手段２５から得られる検出値が同
一となる時刻より一定時間の後、スイッチング素子１８
をオフする制御を用い、スイッチング素子１８の損失を
小としている。
易な回路構成で制御を行い、省エネルギーな誘導加熱装
置を実現することを目的としている。 【解決手段】 インバータ回路へ直流電圧を供給する直
流電源１４の電圧検出手段２６と、スイッチング素子１
８に流れる電流の検出手段２５から得られる検出値が同
一となる時刻より一定時間の後、スイッチング素子１８
をオフする制御を用い、スイッチング素子１８の損失を
小としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般家庭及びレスト
ランなどで使用される誘導加熱調理器などの誘導加熱装
置に関するもので、さらに詳しくはその高周波電力変換
手段（以下インバータとする）の回路に関するものであ
る。
ランなどで使用される誘導加熱調理器などの誘導加熱装
置に関するもので、さらに詳しくはその高周波電力変換
手段（以下インバータとする）の回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の誘導加熱装置のインバータ回路構
成と制御方法について、図１１〜１３に基づいて説明す
る。
成と制御方法について、図１１〜１３に基づいて説明す
る。
【０００３】図７は誘導加熱装置のインバータの基本回
路である。１は直流電源で、具体的には商用交流電源か
ら整流器を介して得ている。２は加熱コイルで、図には
特に記していないが、この上に被加熱物が載置され、加
熱コイル２からの高周波磁界により誘導加熱される。３
は加熱コイル２と並列接続された共振コンデンサ、４は
スイッチング素子で、この素子のオン・オフにより、加
熱コイルに高周波電流が供給される。５はスイッチング
素子４と並列接続された逆導通ダイオードである。６は
制御回路で、トリガ回路７、同期発振回路８、パルス幅
変調回路９からなる。トリガ回路７には、スイッチング
素子４のコレクタ−エミッタ間電圧の検出手段１０と、
直流電源１の電圧検出手段１１が接続される。パルス幅
変調回路９には、マイコンからの信号など、パルス幅変
調用信号１２が入力される。１３はドライブ回路であ
る。
路である。１は直流電源で、具体的には商用交流電源か
ら整流器を介して得ている。２は加熱コイルで、図には
特に記していないが、この上に被加熱物が載置され、加
熱コイル２からの高周波磁界により誘導加熱される。３
は加熱コイル２と並列接続された共振コンデンサ、４は
スイッチング素子で、この素子のオン・オフにより、加
熱コイルに高周波電流が供給される。５はスイッチング
素子４と並列接続された逆導通ダイオードである。６は
制御回路で、トリガ回路７、同期発振回路８、パルス幅
変調回路９からなる。トリガ回路７には、スイッチング
素子４のコレクタ−エミッタ間電圧の検出手段１０と、
直流電源１の電圧検出手段１１が接続される。パルス幅
変調回路９には、マイコンからの信号など、パルス幅変
調用信号１２が入力される。１３はドライブ回路であ
る。
【０００４】図８は、図７のインバータの動作時の各部
波形を示した図である。（ア）はスイッチング素子４の
コレクタ−エミッタ間に生じる電圧と、直流電源電圧を
示している。（イ）はスイッチング素子４及び逆導通ダ
イオード５に流れる電流である。（ウ）はスイッチング
素子４のコレクタ−エミッタ間電圧の検出手段１０、直
流電源１の電圧検出手段１１の検出値を示している。
（エ）は制御回路６から出力されるスイッチング素子４
の駆動信号で、ＨＩＧＨの時にスイッチング素子４がオ
ンする。
波形を示した図である。（ア）はスイッチング素子４の
コレクタ−エミッタ間に生じる電圧と、直流電源電圧を
示している。（イ）はスイッチング素子４及び逆導通ダ
イオード５に流れる電流である。（ウ）はスイッチング
素子４のコレクタ−エミッタ間電圧の検出手段１０、直
流電源１の電圧検出手段１１の検出値を示している。
（エ）は制御回路６から出力されるスイッチング素子４
の駆動信号で、ＨＩＧＨの時にスイッチング素子４がオ
ンする。
【０００５】トリガ回路７は、スイッチング素子４のコ
レクタ−エミッタ間電圧検出手段１０と、直流電源電圧
検出手段１１の検出値より、トリガ信号を出力する。同
期発振回路８はトリガ信号に同期して発振する。パルス
幅変調回路９は、同期発振回路８の出力と、マイコンな
どからのパルス幅変調用信号１２をもとに、スイッチン
グ素子４の駆動信号を出力する。その際、コレクタ−エ
ミッタ間電圧検出手段１０の検出値が、直流電源電圧検
出手段１１の検出値を上回った後、同一となった時刻よ
り一定時間（ＴＤ）置いて、スイッチング素子４がオン
するよう制御される。ドライブ回路１１は、入力された
駆動信号によりスイッチング素子４のオン・オフを行
う。
レクタ−エミッタ間電圧検出手段１０と、直流電源電圧
検出手段１１の検出値より、トリガ信号を出力する。同
期発振回路８はトリガ信号に同期して発振する。パルス
幅変調回路９は、同期発振回路８の出力と、マイコンな
どからのパルス幅変調用信号１２をもとに、スイッチン
グ素子４の駆動信号を出力する。その際、コレクタ−エ
ミッタ間電圧検出手段１０の検出値が、直流電源電圧検
出手段１１の検出値を上回った後、同一となった時刻よ
り一定時間（ＴＤ）置いて、スイッチング素子４がオン
するよう制御される。ドライブ回路１１は、入力された
駆動信号によりスイッチング素子４のオン・オフを行
う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の誘
導加熱装置には以下に記す課題があった。
導加熱装置には以下に記す課題があった。
【０００７】第１の課題として、従来の誘導加熱装置で
は、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間電圧が共
振波形となっていることから、コレクタ−エミッタ間電
圧の検出値が、直流電源電圧の検出値を上回った後、同
一となった時刻より一定時間（ＴＤ）置いて、スイッチ
ング素子がオンするよう制御されていた。しかしなが
ら、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間電圧が共
振波形であっても、制御上、共振中にスイッチング素子
をオンする必要がある構成の場合、もしくは、スイッチ
ング素子に流れる電流が共振波形である場合などにおい
ては、上記の制御方法が適用出来ない。
は、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間電圧が共
振波形となっていることから、コレクタ−エミッタ間電
圧の検出値が、直流電源電圧の検出値を上回った後、同
一となった時刻より一定時間（ＴＤ）置いて、スイッチ
ング素子がオンするよう制御されていた。しかしなが
ら、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間電圧が共
振波形であっても、制御上、共振中にスイッチング素子
をオンする必要がある構成の場合、もしくは、スイッチ
ング素子に流れる電流が共振波形である場合などにおい
ては、上記の制御方法が適用出来ない。
【０００８】また、第２の課題として、スイッチング素
子のコレクタ−エミッタ間電圧や、直流電源電圧を分圧
して検出しているため、待機中においても消費電力が発
生する。
子のコレクタ−エミッタ間電圧や、直流電源電圧を分圧
して検出しているため、待機中においても消費電力が発
生する。
【０００９】本発明は上記従来の課題を解決し、従来と
は共振モードの異なるインバータにおいても簡易な回路
構成で制御を行い、省エネルギーな誘導加熱装置を実現
することを目的とするものである。
は共振モードの異なるインバータにおいても簡易な回路
構成で制御を行い、省エネルギーな誘導加熱装置を実現
することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、スイッチング素子と、共振要素として２
つのコイルと１つのコンデンサとを有するインバータ回
路において、前記インバータ回路へ直流電圧を供給する
直流電源の電圧検出手段と、前記スイッチング素子に流
れる電流の検出手段から得られる検出値が同一となる時
刻より一定時間の後、前記スイッチング素子をオフする
制御回路を用いたことを特徴とする誘導加熱装置とする
ものである。
に、本発明は、スイッチング素子と、共振要素として２
つのコイルと１つのコンデンサとを有するインバータ回
路において、前記インバータ回路へ直流電圧を供給する
直流電源の電圧検出手段と、前記スイッチング素子に流
れる電流の検出手段から得られる検出値が同一となる時
刻より一定時間の後、前記スイッチング素子をオフする
制御回路を用いたことを特徴とする誘導加熱装置とする
ものである。
【００１１】請求項２記載の発明は、スイッチング素子
に流れる電流が零、または、逆導通ダイオードに電流が
流れたことを検出し、直ちにスイッチング素子をオフす
る制御としたことを特徴とする請求項１の誘導加熱装置
とするものである。
に流れる電流が零、または、逆導通ダイオードに電流が
流れたことを検出し、直ちにスイッチング素子をオフす
る制御としたことを特徴とする請求項１の誘導加熱装置
とするものである。
【００１２】請求項３記載の発明は、スイッチング素子
の最大オン時間を設定したことを特徴とする請求項１の
誘導加熱装置とするものである。
の最大オン時間を設定したことを特徴とする請求項１の
誘導加熱装置とするものである。
【００１３】請求項４記載の発明は、スイッチング素子
の最小オフ時間を設定したことを特徴とする請求項１の
誘導加熱装置とするものである。
の最小オフ時間を設定したことを特徴とする請求項１の
誘導加熱装置とするものである。
【００１４】請求項５記載の発明は、スイッチング素子
に流れる電流の検出手段から得られる検出値が、直流電
源電圧検出手段の検出値を越えている時間、もしくは、
スイッチング素子がオンした時刻から、スイッチング素
子に流れる電流の検出手段から得られる検出値が、直流
電源電圧検出手段の検出値より低くなる時刻までの時間
より、異常負荷を検知することを特徴とする請求項１の
誘導加熱装置とするものである。
に流れる電流の検出手段から得られる検出値が、直流電
源電圧検出手段の検出値を越えている時間、もしくは、
スイッチング素子がオンした時刻から、スイッチング素
子に流れる電流の検出手段から得られる検出値が、直流
電源電圧検出手段の検出値より低くなる時刻までの時間
より、異常負荷を検知することを特徴とする請求項１の
誘導加熱装置とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明によれば、電
流共振波形をもとに、簡易な回路構成で制御を行うこと
が出来る。
流共振波形をもとに、簡易な回路構成で制御を行うこと
が出来る。
【００１６】請求項２記載の発明によれば、材質、形状
などの異なる被加熱物が戴置され、共振周期が変動した
場合でも、スイッチング素子などにかかる責務が抑える
ことが可能となる。
などの異なる被加熱物が戴置され、共振周期が変動した
場合でも、スイッチング素子などにかかる責務が抑える
ことが可能となる。
【００１７】請求項３記載の発明によれば、スイッチン
グ素子に流れる電流の検出値と直流電源電圧の検出値か
ら得られるトリガが正常にかからなかった場合などで
も、スイッチング素子にかかる責務が抑えることが可能
となる。
グ素子に流れる電流の検出値と直流電源電圧の検出値か
ら得られるトリガが正常にかからなかった場合などで
も、スイッチング素子にかかる責務が抑えることが可能
となる。
【００１８】請求項４記載の発明によれば、入力パワー
を支配するオフ時間の下限を設定することができ。
を支配するオフ時間の下限を設定することができ。
【００１９】請求項５記載の発明によれば、異常負荷を
早期に検知し、インバータを停止することができる。
早期に検知し、インバータを停止することができる。
【００２０】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の第１の実施例の
例について説明する。
例について説明する。
【００２１】図１において１４は、直流電源で、具体的
には商用交流電源を整流器を介して得ている。１５は、
直流電源１４に直列に接続された第１のコイルで、スパ
イラル状に巻かれた形状になっており、図には特に記載
していないが、コイル上に鍋などの被加熱物が載置され
ている。１６は第１のコイル１５と並列に接続された共
振コンデンサである。１７は第２のコイルで第１のコイ
ル１５と直列に接続されている。また第１のコイルと同
様にスパイラル状に巻かれて、被加熱物を加熱する構成
としている。１８はスイッチング素子で、本実施例の場
合、耐圧９００ＶのＩＧＢＴを使用している。１９は逆
導通ダイオードで、スイッチング素子１８と並列に接続
されている。スイッチング素子１８の高周波スイッチン
グにより、第１のコイル１５及び第２のコイル１７を介
して被加熱物へ高周波電力が供給される。２０は共振要
素で、本回路構成の場合、第１のコイル１５と、共振コ
ンデンサ１６、第２のコイル１７が相当する。
には商用交流電源を整流器を介して得ている。１５は、
直流電源１４に直列に接続された第１のコイルで、スパ
イラル状に巻かれた形状になっており、図には特に記載
していないが、コイル上に鍋などの被加熱物が載置され
ている。１６は第１のコイル１５と並列に接続された共
振コンデンサである。１７は第２のコイルで第１のコイ
ル１５と直列に接続されている。また第１のコイルと同
様にスパイラル状に巻かれて、被加熱物を加熱する構成
としている。１８はスイッチング素子で、本実施例の場
合、耐圧９００ＶのＩＧＢＴを使用している。１９は逆
導通ダイオードで、スイッチング素子１８と並列に接続
されている。スイッチング素子１８の高周波スイッチン
グにより、第１のコイル１５及び第２のコイル１７を介
して被加熱物へ高周波電力が供給される。２０は共振要
素で、本回路構成の場合、第１のコイル１５と、共振コ
ンデンサ１６、第２のコイル１７が相当する。
【００２２】２１は制御回路で、トリガ回路２２、同期
発振回路２３、パルス幅変調回路２４からなる。トリガ
回路２２には、スイッチング素子１８に流れる電流検出
手段２５と、直流電源１４の電圧検出手段２６が接続さ
れる。パルス幅変調回路２４には、マイコンからの信号
など、パルス幅変調用信号２７が入力される。２８はド
ライブ回路である。
発振回路２３、パルス幅変調回路２４からなる。トリガ
回路２２には、スイッチング素子１８に流れる電流検出
手段２５と、直流電源１４の電圧検出手段２６が接続さ
れる。パルス幅変調回路２４には、マイコンからの信号
など、パルス幅変調用信号２７が入力される。２８はド
ライブ回路である。
【００２３】図２は通常動作時におけるスイッチング素
子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、電流検出手
段２５と電圧検出手段２６による検出値、スイッチング
素子１８の駆動信号の波形である。
子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、電流検出手
段２５と電圧検出手段２６による検出値、スイッチング
素子１８の駆動信号の波形である。
【００２４】図でスイッチング素子１８は駆動信号がＨ
ＩＧＨの時にオンし、ＬＯＷの時にオフする。本実施例
の場合の発振周波数は略４５ｋＨｚ程度である。図２
（イ）に示すように電流波形は本インバータ回路構成に
することにより、共振波形となり、スイッチング素子１
８に流れる電流が零（または、逆導通ダイオード１９に
電流が流れている間）の時にオフすることにより、スイ
ッチング素子１８及び逆導通ダイオード１９の責務を最
小として動作する。
ＩＧＨの時にオンし、ＬＯＷの時にオフする。本実施例
の場合の発振周波数は略４５ｋＨｚ程度である。図２
（イ）に示すように電流波形は本インバータ回路構成に
することにより、共振波形となり、スイッチング素子１
８に流れる電流が零（または、逆導通ダイオード１９に
電流が流れている間）の時にオフすることにより、スイ
ッチング素子１８及び逆導通ダイオード１９の責務を最
小として動作する。
【００２５】トリガ回路２２は、電流検出手段２５と、
電圧検出手段２６の検出値より、トリガ信号を出力す
る。同期発振回路２３はトリガ信号に同期して発振す
る。パルス幅変調回路２４は、同期発振回路２３の出力
と、マイコンなどからのパルス幅変調用信号２７をもと
に、スイッチング素子１８の駆動信号を出力する。その
際、電流検出手段２５の検出値が、電圧検出手段２６の
検出値を上回った後、同一となった時刻より一定時間
（ＴＤ）置いて、スイッチング素子１８がオンするよう
制御される。ドライブ回路２８は、入力された駆動信号
によりスイッチング素子１８のオン・オフを行う。
電圧検出手段２６の検出値より、トリガ信号を出力す
る。同期発振回路２３はトリガ信号に同期して発振す
る。パルス幅変調回路２４は、同期発振回路２３の出力
と、マイコンなどからのパルス幅変調用信号２７をもと
に、スイッチング素子１８の駆動信号を出力する。その
際、電流検出手段２５の検出値が、電圧検出手段２６の
検出値を上回った後、同一となった時刻より一定時間
（ＴＤ）置いて、スイッチング素子１８がオンするよう
制御される。ドライブ回路２８は、入力された駆動信号
によりスイッチング素子１８のオン・オフを行う。
【００２６】以上の説明で明らかなように、電流共振波
形をもとに、簡易な回路構成で制御を行うことが出来
る。さらに、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間
電圧を検出する必要がないため、待機中の消費電力を低
減することが可能である。
形をもとに、簡易な回路構成で制御を行うことが出来
る。さらに、スイッチング素子のコレクタ−エミッタ間
電圧を検出する必要がないため、待機中の消費電力を低
減することが可能である。
【００２７】なお、共振要素２０及び制御回路２１の構
成は、この例に限られるものではない。
成は、この例に限られるものではない。
【００２８】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について説明する。図３は非磁性体を材質とする被加熱
物を誘導加熱する場合のスイッチング素子１８の電圧
（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、電流検出手段２５による
検出値、スイッチング素子１８の駆動信号の波形であ
る。図３（イ）に示すように、電流波形は、被加熱物が
非磁性体であるため共振周期が短くなる。その際、上記
本発明の第１の実施例で示したＴＤが一定であると、ス
イッチング素子１８のオフタイミングが遅れ、スイッチ
ング素子１８に流れる電流が零（または、逆導通ダイオ
ード１９に電流が流れている間）の時にオフすることが
出来なくなり、スイッチング素子などにかかる責務が増
大するが、本実施例においては、スイッチング素子１８
に流れる電流が零、または、逆導通ダイオード１９に電
流が流れたことを検出し、直ちにスイッチング素子をオ
フする制御とする。
について説明する。図３は非磁性体を材質とする被加熱
物を誘導加熱する場合のスイッチング素子１８の電圧
（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、電流検出手段２５による
検出値、スイッチング素子１８の駆動信号の波形であ
る。図３（イ）に示すように、電流波形は、被加熱物が
非磁性体であるため共振周期が短くなる。その際、上記
本発明の第１の実施例で示したＴＤが一定であると、ス
イッチング素子１８のオフタイミングが遅れ、スイッチ
ング素子１８に流れる電流が零（または、逆導通ダイオ
ード１９に電流が流れている間）の時にオフすることが
出来なくなり、スイッチング素子などにかかる責務が増
大するが、本実施例においては、スイッチング素子１８
に流れる電流が零、または、逆導通ダイオード１９に電
流が流れたことを検出し、直ちにスイッチング素子をオ
フする制御とする。
【００２９】従って、材質、形状などの異なる被加熱物
が戴置され、共振周期が変動した場合でも、スイッチン
グ素子などにかかる責務が抑えることが可能である。
が戴置され、共振周期が変動した場合でも、スイッチン
グ素子などにかかる責務が抑えることが可能である。
【００３０】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について説明する。図４は起動時などでスイッチング素
子１８に流れる電流検出手段２５と直流電源１４の電圧
検出手段２６の検出値から得られるトリガが正常にかか
らなかった場合や、同期発振回路２３の異常などの場合
のスイッチング素子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉ
ｃ）、スイッチング素子１８の駆動信号の波形である。
スイッチング素子１８がオフ出来なかった場合、直流電
源１４電圧が低下するか、トリガが正常復帰するまで共
振が継続し、スイッチング素子１８などの損失が増大す
る。しかしながら、図４（イ）に示すように、スイッチ
ング素子１８の最大オン時間を設定することにより、ス
イッチング素子１８などにかかる責務が抑えることが可
能である。
について説明する。図４は起動時などでスイッチング素
子１８に流れる電流検出手段２５と直流電源１４の電圧
検出手段２６の検出値から得られるトリガが正常にかか
らなかった場合や、同期発振回路２３の異常などの場合
のスイッチング素子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉ
ｃ）、スイッチング素子１８の駆動信号の波形である。
スイッチング素子１８がオフ出来なかった場合、直流電
源１４電圧が低下するか、トリガが正常復帰するまで共
振が継続し、スイッチング素子１８などの損失が増大す
る。しかしながら、図４（イ）に示すように、スイッチ
ング素子１８の最大オン時間を設定することにより、ス
イッチング素子１８などにかかる責務が抑えることが可
能である。
【００３１】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について説明する。図５は通常動作時におけるスイッチ
ング素子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、スイ
ッチング素子１８の駆動信号の波形である。本インバー
タ回路構成においては、スイッチング素子１８のオフ時
間が短いほど、スイッチング素子１８に流れる電流が増
加し、入力パワーも増える。その際、スイッチング素子
１８オフ時間の下限を設定することにより、マイコン誤
作動などによる入力パワーの入りすぎなどをなくすこと
が可能である。
について説明する。図５は通常動作時におけるスイッチ
ング素子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、スイ
ッチング素子１８の駆動信号の波形である。本インバー
タ回路構成においては、スイッチング素子１８のオフ時
間が短いほど、スイッチング素子１８に流れる電流が増
加し、入力パワーも増える。その際、スイッチング素子
１８オフ時間の下限を設定することにより、マイコン誤
作動などによる入力パワーの入りすぎなどをなくすこと
が可能である。
【００３２】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について説明する。図６は無負荷の場合のスイッチング
素子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、電流検出
手段２５と電圧検出手段２６による検出値、スイッチン
グ素子１８の駆動信号の波形である。図６（イ）に示す
ように、電流波形は、無負荷であるため共振周期が短く
なる。その際、上記本発明の第１の実施例で示したＴＤ
が一定であると、スイッチング素子１８のオフタイミン
グが遅れ、スイッチング素子１８に流れる電流が零（ま
たは、逆導通ダイオード１９に電流が流れている間）の
時にオフすることが出来なくなり、スイッチング素子１
８などにかかる責務が増大する。従って、早期に無負荷
を検出し、インバータ回路を停止する必要がある。本実
施例においては、スイッチング素子１８に流れる電流の
検出手段２５から得られる検出値が、直流電源１４電圧
検出手段２６の検出値を越えている時間、もしくは、ス
イッチング素子１８がオンした時刻から、スイッチング
素子１８に流れる電流の検出手段２５から得られる検出
値が、直流電源１４電圧検出手段２６の検出値より低く
なる時刻までの時間を検出し、正常負荷の場合より短い
と判定された場合には、インバータ回路を停止する制御
とするものである。直流電源１４は、商用交流電源を整
流して得られているため、直流電源１４電圧は商用交流
電源周期に合わせて増減する。スイッチング素子１８に
流れる電流共振周期は、直流電源１４電圧によらないた
め、本実施例においては、インバータ回路起動後、直ち
に無負荷を検出することが可能であり、スイッチング素
子１８などの責務を抑えることが出来る。
について説明する。図６は無負荷の場合のスイッチング
素子１８の電圧（Ｖｃｅ）及び電流（Ｉｃ）、電流検出
手段２５と電圧検出手段２６による検出値、スイッチン
グ素子１８の駆動信号の波形である。図６（イ）に示す
ように、電流波形は、無負荷であるため共振周期が短く
なる。その際、上記本発明の第１の実施例で示したＴＤ
が一定であると、スイッチング素子１８のオフタイミン
グが遅れ、スイッチング素子１８に流れる電流が零（ま
たは、逆導通ダイオード１９に電流が流れている間）の
時にオフすることが出来なくなり、スイッチング素子１
８などにかかる責務が増大する。従って、早期に無負荷
を検出し、インバータ回路を停止する必要がある。本実
施例においては、スイッチング素子１８に流れる電流の
検出手段２５から得られる検出値が、直流電源１４電圧
検出手段２６の検出値を越えている時間、もしくは、ス
イッチング素子１８がオンした時刻から、スイッチング
素子１８に流れる電流の検出手段２５から得られる検出
値が、直流電源１４電圧検出手段２６の検出値より低く
なる時刻までの時間を検出し、正常負荷の場合より短い
と判定された場合には、インバータ回路を停止する制御
とするものである。直流電源１４は、商用交流電源を整
流して得られているため、直流電源１４電圧は商用交流
電源周期に合わせて増減する。スイッチング素子１８に
流れる電流共振周期は、直流電源１４電圧によらないた
め、本実施例においては、インバータ回路起動後、直ち
に無負荷を検出することが可能であり、スイッチング素
子１８などの責務を抑えることが出来る。
【００３３】なお、本実施例では無負荷の場合の例を挙
げたが、ナイフ、フォークの小物などの異常負荷につい
ても、同様の制御が適用できる。
げたが、ナイフ、フォークの小物などの異常負荷につい
ても、同様の制御が適用できる。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、電流共振波形をもとに、簡易な回路構成で制御を
行うことが出来る。さらに、スイッチング素子のコレク
タ−エミッタ間電圧を検出する必要がないため、待機中
の消費電力を低減することが可能である。
れば、電流共振波形をもとに、簡易な回路構成で制御を
行うことが出来る。さらに、スイッチング素子のコレク
タ−エミッタ間電圧を検出する必要がないため、待機中
の消費電力を低減することが可能である。
【００３５】また、請求項２記載の発明によれば、材
質、形状などの異なる被加熱物が戴置され、共振周期が
変動した場合でも、スイッチング素子などにかかる責務
が抑えることが可能である。
質、形状などの異なる被加熱物が戴置され、共振周期が
変動した場合でも、スイッチング素子などにかかる責務
が抑えることが可能である。
【００３６】また、請求項３記載の発明によれば、スイ
ッチング素子に流れる電流の検出値と直流電源電圧の検
出値から得られるトリガが正常にかからなかった場合な
どでも、スイッチング素子にかかる責務が抑えることが
可能である。
ッチング素子に流れる電流の検出値と直流電源電圧の検
出値から得られるトリガが正常にかからなかった場合な
どでも、スイッチング素子にかかる責務が抑えることが
可能である。
【００３７】また、請求項４記載の発明によれば、入力
パワーを支配するオフ時間の下限を設定し、入力パワー
の入りすぎなどをなくすことが可能である。
パワーを支配するオフ時間の下限を設定し、入力パワー
の入りすぎなどをなくすことが可能である。
【００３８】また、請求項５記載の発明によれば、異常
負荷を早期に検知し、インバータを停止し、スイッチン
グ素子などの責務を抑えることが可能である。
負荷を早期に検知し、インバータを停止し、スイッチン
グ素子などの責務を抑えることが可能である。
【図１】本発明の第１の実施例である誘導加熱装置の回
路構成を示す回路図
路構成を示す回路図
【図２】同、通常動作時の動作波形を示す図
【図３】本発明の第２の実施例である誘導加熱装置の非
磁性体を材質とする被加熱物を誘導加熱する場合の動作
波形を示す図
磁性体を材質とする被加熱物を誘導加熱する場合の動作
波形を示す図
【図４】本発明の第３の実施例である誘導加熱装置の発
振異常などの場合の動作波形を示す図
振異常などの場合の動作波形を示す図
【図５】本発明の第４の実施例である誘導加熱装置の通
常動作時の動作波形を示す図
常動作時の動作波形を示す図
【図６】本発明の第５の実施例である誘導加熱装置の無
負荷動作時の動作波形を示す図
負荷動作時の動作波形を示す図
【図７】従来の誘導加熱装置の回路構成を示す回路図
【図８】同、動作波形を示す図
１４ 直流電源 １８ スイッチング素子 ２５ 電流検出手段 ２６ 電圧検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K051 AA03 AA06 AB06 AC03 AC07 AC28 AC35 AD03 AD07 AD25 AD26 AD37 BD02 BD19 CD10 CD37 3K059 AA03 AA06 AB04 AC03 AC07 AC28 AC35 AD03 AD07 AD25 AD26 AD37 BD02 BD19 CD10 CD37
Claims (5)
- 【請求項１】 スイッチング素子と、共振要素として２
つのコイルと１つのコンデンサとを有するインバータ回
路において、前記インバータ回路へ直流電圧を供給する
直流電源の電圧検出手段と、前記スイッチング素子に流
れる電流の検出手段から得られる検出値が同一となる時
刻より一定時間の後、前記スイッチング素子をオフする
制御回路を用いたことを特徴とする誘導加熱装置。 - 【請求項２】 スイッチング素子に流れる電流が零、ま
たは、逆導通ダイオードに電流が流れたことを検出し、
直ちにスイッチング素子をオフする制御としたことを特
徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。 - 【請求項３】 スイッチング素子の最大オン時間を設定
したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。 - 【請求項４】 スイッチング素子の最小オフ時間を設定
したことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。 - 【請求項５】 スイッチング素子に流れる電流の検出手
段から得られる検出値が、直流電源電圧検出手段の検出
値を越えている時間、もしくは、スイッチング素子がオ
ンした時刻から、スイッチング素子に流れる電流の検出
手段から得られる検出値が、直流電源電圧検出手段の検
出値より低くなる時刻までの時間より、異常負荷を検知
することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122092A JP2000315574A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122092A JP2000315574A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 誘導加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000315574A true JP2000315574A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14827464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122092A Pending JP2000315574A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000315574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111385924A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热器具及其控制方法、装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5626385A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-13 | Sanyo Electric Co | Induction heating cooking unit |
| JPS57171298U (ja) * | 1981-04-23 | 1982-10-28 | ||
| JPH0244685A (ja) * | 1988-08-01 | 1990-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置用インバータ電源装置 |
| JPH04337280A (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱用インバータ |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11122092A patent/JP2000315574A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5626385A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-13 | Sanyo Electric Co | Induction heating cooking unit |
| JPS57171298U (ja) * | 1981-04-23 | 1982-10-28 | ||
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| JPH04337280A (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱用インバータ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111385924A (zh) * | 2018-12-29 | 2020-07-07 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热器具及其控制方法、装置 |
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