JP2900664B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
- Publication number
- JP2900664B2 JP2900664B2 JP3285929A JP28592991A JP2900664B2 JP 2900664 B2 JP2900664 B2 JP 2900664B2 JP 3285929 A JP3285929 A JP 3285929A JP 28592991 A JP28592991 A JP 28592991A JP 2900664 B2 JP2900664 B2 JP 2900664B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- time
- comparator
- power
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Cookers (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、誘導加熱方式
の電子ジャー炊飯器等の誘導加熱装置に関するものであ
る。
の電子ジャー炊飯器等の誘導加熱装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、誘導加熱方式の電子ジャー炊飯器
等の誘導加熱装置は、マイクロプロセッサ手段が出力し
た信号に応じてスイッチング素子の導通期間を変化させ
るパワー制御手段により鍋に印加するパワーを変化させ
ている。
等の誘導加熱装置は、マイクロプロセッサ手段が出力し
た信号に応じてスイッチング素子の導通期間を変化させ
るパワー制御手段により鍋に印加するパワーを変化させ
ている。
【0003】以下、従来の誘導加熱装置の1つである誘
導加熱方式の電子ジャー炊飯器(以下誘導加熱炊飯器と
記す)について図4〜図7を使って説明する。
導加熱方式の電子ジャー炊飯器(以下誘導加熱炊飯器と
記す)について図4〜図7を使って説明する。
【0004】交流電源1から供給された交流は、整流回
路2とフィルタ3によって直流に変換され、共振回路7
に接続されている。共振回路7は、高周波磁界を発生し
て鍋4を加熱する加熱コイル5と共振コンデンサ6によ
って構成されている。8は、前記共振回路7に接続され
共振電流を生成するスイッチング素子である。また9は
スイッチング素子8の破壊を防止する逆導通ダイオード
である。10はスイッチング素子8を駆動する駆動手段
である。また11は、共振回路7の両端の電圧を取り扱
いやすい5V以下の電圧にレベル変換し、スイッチング
素子8がオンするタイミング信号を出力する同期パルス
発生手段である。13は使用者が例えば炊飯や保温のた
めのキー12を押すと、押されたキーを判定し、このキ
ー入力に相当するパワーをデジタル信号で出力するDATA
OUT端子と、駆動手段10にスイッチング素子8を加熱
または停止にする信号を出力するP0WER ON/OFF端子を持
つマイクロプロセッサ手段である。14は、前記マイク
ロプロセッサ手段13のデジタル信号をアナログ信号に
変換するD/A変換手段である。さらに15は、同期パ
ルス発生手段11のオンタイミングに応じてスイッチン
グ素子8をオンさせ、D/A変換手段14の電圧レベル
でスイッチング素子8がオンしている時間を決定し、駆
動手段10を通してスイッチング素子8を制御するパワ
ー制御手段である。
路2とフィルタ3によって直流に変換され、共振回路7
に接続されている。共振回路7は、高周波磁界を発生し
て鍋4を加熱する加熱コイル5と共振コンデンサ6によ
って構成されている。8は、前記共振回路7に接続され
共振電流を生成するスイッチング素子である。また9は
スイッチング素子8の破壊を防止する逆導通ダイオード
である。10はスイッチング素子8を駆動する駆動手段
である。また11は、共振回路7の両端の電圧を取り扱
いやすい5V以下の電圧にレベル変換し、スイッチング
素子8がオンするタイミング信号を出力する同期パルス
発生手段である。13は使用者が例えば炊飯や保温のた
めのキー12を押すと、押されたキーを判定し、このキ
ー入力に相当するパワーをデジタル信号で出力するDATA
OUT端子と、駆動手段10にスイッチング素子8を加熱
または停止にする信号を出力するP0WER ON/OFF端子を持
つマイクロプロセッサ手段である。14は、前記マイク
ロプロセッサ手段13のデジタル信号をアナログ信号に
変換するD/A変換手段である。さらに15は、同期パ
ルス発生手段11のオンタイミングに応じてスイッチン
グ素子8をオンさせ、D/A変換手段14の電圧レベル
でスイッチング素子8がオンしている時間を決定し、駆
動手段10を通してスイッチング素子8を制御するパワ
ー制御手段である。
【0005】次に、パワー制御手段15の回路の構成に
ついて詳細に説明する。パワー制御手段15は、コンパ
レータ17の出力がHのとき、コンデンサ16をコンパ
レータ17の−端子の電圧が+端子の電圧レベルに到達
するまでの間、抵抗18と抵抗19を介して充電してい
る。この充電時間によって、スイッチング素子8のオン
時間が決定される。このオン時間が長いほど、鍋4を加
熱するパワーが大きく短くなるとこのパワーは小さくな
る。このようにオン時間を変えることによって、鍋4に
加わるパワーは変化するものである。またスイッチング
素子8のオフ時間は、同期パルス発生手段11の出力が
Lのときの時間の長さによって決定される。つまり、同
期パルス発生手段11の出力がLである間は、コンパレ
ータ17の出力はLであり、コンデンサ16の電荷は抵
抗18・ダイオード20を介して放電されている。
ついて詳細に説明する。パワー制御手段15は、コンパ
レータ17の出力がHのとき、コンデンサ16をコンパ
レータ17の−端子の電圧が+端子の電圧レベルに到達
するまでの間、抵抗18と抵抗19を介して充電してい
る。この充電時間によって、スイッチング素子8のオン
時間が決定される。このオン時間が長いほど、鍋4を加
熱するパワーが大きく短くなるとこのパワーは小さくな
る。このようにオン時間を変えることによって、鍋4に
加わるパワーは変化するものである。またスイッチング
素子8のオフ時間は、同期パルス発生手段11の出力が
Lのときの時間の長さによって決定される。つまり、同
期パルス発生手段11の出力がLである間は、コンパレ
ータ17の出力はLであり、コンデンサ16の電荷は抵
抗18・ダイオード20を介して放電されている。
【0006】この従来例では、コンパレータ17の+端
子の電圧は、ダイオード21・ダイオード22の2個の
ダイオードの順方向電圧に設定されており、同期パルス
発生手段11の出力がLの間にコンデンサ16の電荷は
コンパレータ17の+端子の電圧以下になるように放電
される。
子の電圧は、ダイオード21・ダイオード22の2個の
ダイオードの順方向電圧に設定されており、同期パルス
発生手段11の出力がLの間にコンデンサ16の電荷は
コンパレータ17の+端子の電圧以下になるように放電
される。
【0007】以上のように構成された誘導加熱炊飯器に
ついて、以下その動作を説明する。交流電源1が供給す
るAC100Vは、整流回路2とフィルタ3で直流に変
換されて、加熱コイル5に供給される。ここで使用者が
例えばキー12を操作して炊飯を指示すると、マイクロ
プロセッサ手段13はキー12が操作されたことを判定
し、POWER ON/OFFの端子をオンにして加熱を開始する。
この場合マイクロプロセッサ手段13は、炊飯時のパワ
ーである1200Wにする為に、オープンコレクタで構成さ
れたDATA OUT端子をオン/オフしてディジタル信号を出
力する。この場合、マイクロプロセッサ手段13のDATA
OUT端子がすべてオンになっている状態が、D/A変換
手段14の出力の電圧レベルが最も低く、加熱コイル5
への出力も一番低くなる。またDATA OUT端子がすべてオ
フになっている状態が、D/A変換手段14の出力の電
圧レベルが最も高く、加熱コイル5への出力も最も大き
くなるものである。
ついて、以下その動作を説明する。交流電源1が供給す
るAC100Vは、整流回路2とフィルタ3で直流に変
換されて、加熱コイル5に供給される。ここで使用者が
例えばキー12を操作して炊飯を指示すると、マイクロ
プロセッサ手段13はキー12が操作されたことを判定
し、POWER ON/OFFの端子をオンにして加熱を開始する。
この場合マイクロプロセッサ手段13は、炊飯時のパワ
ーである1200Wにする為に、オープンコレクタで構成さ
れたDATA OUT端子をオン/オフしてディジタル信号を出
力する。この場合、マイクロプロセッサ手段13のDATA
OUT端子がすべてオンになっている状態が、D/A変換
手段14の出力の電圧レベルが最も低く、加熱コイル5
への出力も一番低くなる。またDATA OUT端子がすべてオ
フになっている状態が、D/A変換手段14の出力の電
圧レベルが最も高く、加熱コイル5への出力も最も大き
くなるものである。
【0008】このパワー制御手段15の動作は、図5に
示した通りである。すなわち、スイッチング素子8のコ
レクタ電圧Vceの出力電圧波形は図5(a)に、コレク
タに流れる電流Icの出力電流波形は図5(b)に、フ
ィルタ3の出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレベル変
換したレベル変換後の電圧は図5(c)に、コンパレー
タ17の−端子の電圧波形は図5(e)に示した通りと
なる。図5(c)の時間t1でフィルタ3の電圧Vc2の
レベル変換電圧がコレクタ電圧Vceのレベル変換電圧よ
り大きくなると、図5(d)に示しているように時間t
1で同期パルス発生手段11の出力がHとなる。同期パ
ルス発生手段11の出力がHとなると、D/A変換手段
14のパワーに応じて電圧レベルにより、コンパレータ
17の+端子の電圧はHとなる。このためパワー制御手
段15は、図5(e)に示しているようにコンパレータ
17の−端子に接続されたコンデンサ16に充電を開始
する。すなわち、電源から抵抗18と抵抗19を介し
て、時間t1のタイミングで充電を開始する。またこの
充電は、コンパレータ17の−端子の電圧が+端子の電
圧と同レベル達する時間t2で終了する。この結果コン
パレータ17の出力端子はLになる。同時に駆動手段1
0によってスイッチング素子8をオフにする。こうし
て、コンパレータ17の+端子からダイオード21とダ
イオード22を介してコンパレータ17の出力端子に向
かって電流が流れる。この結果コンパレータ17の+端
子の電圧は、図5(d)の時間時間t1と時間t2の間に
示しているようにダイオード21とダイオード22の2
つのダイオードの順方向電圧となる。一方時間t2の時
点ではスイッチング素子8はオフとなり、図5(b)の
時間t2に示しているようにコレクタ電流Icは流れなく
なる。同時に図5(a)に示しているように、コレクタ
電圧Vceは上昇していく。フィルタ3の出力電圧Vc2と
コレクタ電圧Vceをレベル変換すると、レベル変換後の
電圧は図5(c)に示すようになり、時間t3の時点で
はコンパレータ17の+端子の電圧はLとなる。一方コ
ンパレータ17の−端子に接続されたコンデンサ16の
電荷は、抵抗18とダイオード20を介して放電され、
このためコレクタ電圧Vceは低下する。こうして図5
(c)の時間t4の時点で、同期パルス発生手段11の
出力がHになるまでコンデンサ16は放電を継続する。
この時間t4の時点で、コンパレータ17の−端子に接
続されたコンデンサ16の電圧はコンパレータ17の+
端子の電圧と同レベル以下となっている。同期パルス発
生手段11の出力がHになり、かつコンパレータ17の
−端子の電圧が+端子より低くなると、コンパレータ1
7の出力端子は再びHとなる。この結果コンデンサ16
は、再び充電を開始し、以上の時間t1から時間t4まで
の動作を繰り返すものである。
示した通りである。すなわち、スイッチング素子8のコ
レクタ電圧Vceの出力電圧波形は図5(a)に、コレク
タに流れる電流Icの出力電流波形は図5(b)に、フ
ィルタ3の出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレベル変
換したレベル変換後の電圧は図5(c)に、コンパレー
タ17の−端子の電圧波形は図5(e)に示した通りと
なる。図5(c)の時間t1でフィルタ3の電圧Vc2の
レベル変換電圧がコレクタ電圧Vceのレベル変換電圧よ
り大きくなると、図5(d)に示しているように時間t
1で同期パルス発生手段11の出力がHとなる。同期パ
ルス発生手段11の出力がHとなると、D/A変換手段
14のパワーに応じて電圧レベルにより、コンパレータ
17の+端子の電圧はHとなる。このためパワー制御手
段15は、図5(e)に示しているようにコンパレータ
17の−端子に接続されたコンデンサ16に充電を開始
する。すなわち、電源から抵抗18と抵抗19を介し
て、時間t1のタイミングで充電を開始する。またこの
充電は、コンパレータ17の−端子の電圧が+端子の電
圧と同レベル達する時間t2で終了する。この結果コン
パレータ17の出力端子はLになる。同時に駆動手段1
0によってスイッチング素子8をオフにする。こうし
て、コンパレータ17の+端子からダイオード21とダ
イオード22を介してコンパレータ17の出力端子に向
かって電流が流れる。この結果コンパレータ17の+端
子の電圧は、図5(d)の時間時間t1と時間t2の間に
示しているようにダイオード21とダイオード22の2
つのダイオードの順方向電圧となる。一方時間t2の時
点ではスイッチング素子8はオフとなり、図5(b)の
時間t2に示しているようにコレクタ電流Icは流れなく
なる。同時に図5(a)に示しているように、コレクタ
電圧Vceは上昇していく。フィルタ3の出力電圧Vc2と
コレクタ電圧Vceをレベル変換すると、レベル変換後の
電圧は図5(c)に示すようになり、時間t3の時点で
はコンパレータ17の+端子の電圧はLとなる。一方コ
ンパレータ17の−端子に接続されたコンデンサ16の
電荷は、抵抗18とダイオード20を介して放電され、
このためコレクタ電圧Vceは低下する。こうして図5
(c)の時間t4の時点で、同期パルス発生手段11の
出力がHになるまでコンデンサ16は放電を継続する。
この時間t4の時点で、コンパレータ17の−端子に接
続されたコンデンサ16の電圧はコンパレータ17の+
端子の電圧と同レベル以下となっている。同期パルス発
生手段11の出力がHになり、かつコンパレータ17の
−端子の電圧が+端子より低くなると、コンパレータ1
7の出力端子は再びHとなる。この結果コンデンサ16
は、再び充電を開始し、以上の時間t1から時間t4まで
の動作を繰り返すものである。
【0009】パワー制御は、コンパレータ17の+端子
の電圧レベルを上下させることによって、コンデンサ1
6の充電時間が自由に変化し、この充電時間が長い場合
にはパワーを大きく、充電時間が短い場合にはパワーを
小さく制御できるものである。
の電圧レベルを上下させることによって、コンデンサ1
6の充電時間が自由に変化し、この充電時間が長い場合
にはパワーを大きく、充電時間が短い場合にはパワーを
小さく制御できるものである。
【0010】パワーを大きくするために、コンパレータ
17の+端子の電圧レベルを更に高く設定した場合につ
いて、図6に基づいて説明する。スイッチング素子8の
コレクタ電圧Vceの出力電圧の波形は図6(a)に、コ
レクタに流れる電流Icの出力電流波形は図6(b)
に、フィルタ3の出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレ
ベル変換したレベル変換後の電圧波形は図6(c)に、
コンパレータ17の+端子の電圧波形は図6(d)に、
コンパレータ17の−端子の電圧波形は図6(e)に示
している。
17の+端子の電圧レベルを更に高く設定した場合につ
いて、図6に基づいて説明する。スイッチング素子8の
コレクタ電圧Vceの出力電圧の波形は図6(a)に、コ
レクタに流れる電流Icの出力電流波形は図6(b)
に、フィルタ3の出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレ
ベル変換したレベル変換後の電圧波形は図6(c)に、
コンパレータ17の+端子の電圧波形は図6(d)に、
コンパレータ17の−端子の電圧波形は図6(e)に示
している。
【0011】この場合は、図6(d)の時間t4の同期
パルス発生手段11のスイッチング素子8のオンタイミ
ング時間より、パワーが大きくなった分だけパワー制御
手段15のコンデンサ16に対する放電時間が長くなっ
て、その分時間t4から時間t5の間だけスイッチング素
子8のオンタイミングが遅れることになる。このため、
スイッチング素子8のコレクタ電圧Vceが変わり、スイ
ッチング素子8の損失が増加する。
パルス発生手段11のスイッチング素子8のオンタイミ
ング時間より、パワーが大きくなった分だけパワー制御
手段15のコンデンサ16に対する放電時間が長くなっ
て、その分時間t4から時間t5の間だけスイッチング素
子8のオンタイミングが遅れることになる。このため、
スイッチング素子8のコレクタ電圧Vceが変わり、スイ
ッチング素子8の損失が増加する。
【0012】次に、パワーを小さくするためにコンパレ
ータ17の+端子の電圧レベルを低く設定した場合につ
いて、図7に基づいて説明する。スイッチング素子8の
コレクタ電圧Vceの出力電圧の波形は図7(a)に、コ
レクタに流れる電流Icの出力電流の波形は図7(b)
に、フィルタ3の出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレ
ベル変換したレベル変換後の電圧波形は図7(c)に、
コンパレータ17の+端子の電圧波形は図7(d)に、
コンパレータ17の−端子の電圧波形は図7(e)に示
しているとおりである。
ータ17の+端子の電圧レベルを低く設定した場合につ
いて、図7に基づいて説明する。スイッチング素子8の
コレクタ電圧Vceの出力電圧の波形は図7(a)に、コ
レクタに流れる電流Icの出力電流の波形は図7(b)
に、フィルタ3の出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレ
ベル変換したレベル変換後の電圧波形は図7(c)に、
コンパレータ17の+端子の電圧波形は図7(d)に、
コンパレータ17の−端子の電圧波形は図7(e)に示
しているとおりである。
【0013】すなわちパワーが小さいために、スイッチ
ング素子8のコレクタ電圧Vceの出力電圧も小さくな
り、図7(c)に示している同期パルス発生手段11の
入力であるコレクタ電圧Vceのレベル変換電圧がフィル
タ3の出力電圧Vc2のレベル変換電圧に交差する前(時
間t1)に、すなわち同期パルス発生回路11がスイッ
チング素子8をオフするオフタイミング信号を出す前
に、コンデンサ16の電圧はコンパレータ17の+端子
の電圧と同一となるものである。このときコンパレータ
17は出力が反転してHとなり、コンデンサ16の充電
を開始する。コンデンサ16が充電されてコンパレータ
17の−端子の電圧が上昇して、時間t2にコンパレー
タ17の+端子の電圧と同一となると、コンパレータ1
7の出力端子は反転してLになる。従ってコンデンサ1
6は放電を開始する。この放電時間は短いために、時間
t3において、同期パルス発生手段11の出力が反転し
ない状態でコンパレータ17が再びコンデンサ16の充
電を開始する。このためこの場合には、正規のインバー
タ波形が得られず、出力パワーは不安定なものとなる。
ング素子8のコレクタ電圧Vceの出力電圧も小さくな
り、図7(c)に示している同期パルス発生手段11の
入力であるコレクタ電圧Vceのレベル変換電圧がフィル
タ3の出力電圧Vc2のレベル変換電圧に交差する前(時
間t1)に、すなわち同期パルス発生回路11がスイッ
チング素子8をオフするオフタイミング信号を出す前
に、コンデンサ16の電圧はコンパレータ17の+端子
の電圧と同一となるものである。このときコンパレータ
17は出力が反転してHとなり、コンデンサ16の充電
を開始する。コンデンサ16が充電されてコンパレータ
17の−端子の電圧が上昇して、時間t2にコンパレー
タ17の+端子の電圧と同一となると、コンパレータ1
7の出力端子は反転してLになる。従ってコンデンサ1
6は放電を開始する。この放電時間は短いために、時間
t3において、同期パルス発生手段11の出力が反転し
ない状態でコンパレータ17が再びコンデンサ16の充
電を開始する。このためこの場合には、正規のインバー
タ波形が得られず、出力パワーは不安定なものとなる。
【0014】炊飯器は、炊飯時には1200Wの大パワー
を、起動時はスロースタートが必要であるためにできる
だけ小さいパワーを、保温時には400W程度の中パワーを
必要とするものである。
を、起動時はスロースタートが必要であるためにできる
だけ小さいパワーを、保温時には400W程度の中パワーを
必要とするものである。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の構成では、パワーが一定である誘導加熱装置に
おいては問題とはならないが、パワーが可変である誘導
加熱装置においては出力パワーが不安定なものとなると
いう課題を有しているものである。つまり、パワーを大
きくするためにコンパレータ17の+端子のレベルを上
げると充電時間だけではなく放電時間も長くなるもので
ある。従ってスイッチング素子8のオンタイミングが遅
れ、スイッチング時のVceが高くなって、スイッチング
素子8のターンオンロスも増加し、且つ正規の動作にな
らないものである。またパワーを小さくすると、放電時
間は短くなり、スイッチング素子8のオフ時間は短くな
り、共振回路での共振が開始される前にスイッチング素
子8がオンになるものである。従ってこの場合にも正規
の共振波形を得ることができず、正規のインバータ動作
にならないものである。
な従来の構成では、パワーが一定である誘導加熱装置に
おいては問題とはならないが、パワーが可変である誘導
加熱装置においては出力パワーが不安定なものとなると
いう課題を有しているものである。つまり、パワーを大
きくするためにコンパレータ17の+端子のレベルを上
げると充電時間だけではなく放電時間も長くなるもので
ある。従ってスイッチング素子8のオンタイミングが遅
れ、スイッチング時のVceが高くなって、スイッチング
素子8のターンオンロスも増加し、且つ正規の動作にな
らないものである。またパワーを小さくすると、放電時
間は短くなり、スイッチング素子8のオフ時間は短くな
り、共振回路での共振が開始される前にスイッチング素
子8がオンになるものである。従ってこの場合にも正規
の共振波形を得ることができず、正規のインバータ動作
にならないものである。
【0016】つまり従来の構成では、印加パワー、すな
わち充電時間を大きく変化させることはできないもので
あった。換言すれば、コンパレータ17の+端子の電圧
レベルの範囲を広くとることができず、大パワーで小パ
ワーでも高精度の安定した制御ができない、また小パワ
ーの設定が難しいという問題を有しているものである。
わち充電時間を大きく変化させることはできないもので
あった。換言すれば、コンパレータ17の+端子の電圧
レベルの範囲を広くとることができず、大パワーで小パ
ワーでも高精度の安定した制御ができない、また小パワ
ーの設定が難しいという問題を有しているものである。
【0017】そこで本発明は、このような従来の構成が
有している課題を解決しようとするもので、小パワーか
ら大パワーまで安定して制御することができる誘導加熱
装置を提供することを目的とするものである。
有している課題を解決しようとするもので、小パワーか
ら大パワーまで安定して制御することができる誘導加熱
装置を提供することを目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前
記加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電力供給手
段と、前記高周波電力供給手段に用いられるスイッチン
グ素子のオンオフをコンデンサの充放電時間に基づいて
制御する駆動手段とを備えた誘導加熱装置において、前
記コンデンサの充電時に前記スイッチング素子をオン、
放電時にオフするとともに、前記コンデンサの放電時間
が所定値以下となるように放電経路を変更し、オン時間
に拘わらずオフ時間を所定値以下に抑えるようにしてな
るものである。
に本発明は、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前
記加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電力供給手
段と、前記高周波電力供給手段に用いられるスイッチン
グ素子のオンオフをコンデンサの充放電時間に基づいて
制御する駆動手段とを備えた誘導加熱装置において、前
記コンデンサの充電時に前記スイッチング素子をオン、
放電時にオフするとともに、前記コンデンサの放電時間
が所定値以下となるように放電経路を変更し、オン時間
に拘わらずオフ時間を所定値以下に抑えるようにしてな
るものである。
【0019】
【作用】上記構成によれば、コンデンサの充電電圧が異
なる場合でも、放電時間をほぼ一定にすることができ
る。つまりコンデンサの充電電圧のレベルが高くなって
も低くなっても、放電時間には大きな変化は生じないも
のである。従って、低パワーから高パワーまで精度良く
安定に制御できる。
なる場合でも、放電時間をほぼ一定にすることができ
る。つまりコンデンサの充電電圧のレベルが高くなって
も低くなっても、放電時間には大きな変化は生じないも
のである。従って、低パワーから高パワーまで精度良く
安定に制御できる。
【0020】
【実施例】以下、図1から図3を参照しながら本発明の
実施例を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例で
ある誘導加熱装置の1つである電子ジャー炊飯器の回路
構成を示したものである。本実施例の構成は、図4で説
明した従来の誘導加熱炊飯器の装置に構成に、コンデン
サ16の電荷を1.5V程度のレベルまで急速に放電させる
急速放電回路23を追加したものである。パワー制御手
段27は、コンパレータ17を中心に構成され、コンパ
レータ17の+端子と出力端子間には2つのダイオード
21と22が接続されている。コンパレータ27の−端
子には、コンデンサ16と抵抗18と抵抗19とが接続
され、この抵抗18・19を介してコンデンサ16に充
電するようになっている。この2つの抵抗18と19の
接続点とコンパレータ17の出力間には、ダイオード2
0が接続されている。またコンパレータ17の−端子に
は、コンデンサ16の放電を急速に行うことによってコ
ンデンサ16の電圧を素早く一定の電圧にまで低下させ
る急速放電回路23を接続している。本実施例では急速
放電回路23は、前記抵抗18・抵抗19よりも小さい
抵抗値を有している抵抗24と抵抗25・ダイオード2
6によって構成されている。ダイオード26は、抵抗2
4と抵抗25の接続点に接続している。
実施例を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例で
ある誘導加熱装置の1つである電子ジャー炊飯器の回路
構成を示したものである。本実施例の構成は、図4で説
明した従来の誘導加熱炊飯器の装置に構成に、コンデン
サ16の電荷を1.5V程度のレベルまで急速に放電させる
急速放電回路23を追加したものである。パワー制御手
段27は、コンパレータ17を中心に構成され、コンパ
レータ17の+端子と出力端子間には2つのダイオード
21と22が接続されている。コンパレータ27の−端
子には、コンデンサ16と抵抗18と抵抗19とが接続
され、この抵抗18・19を介してコンデンサ16に充
電するようになっている。この2つの抵抗18と19の
接続点とコンパレータ17の出力間には、ダイオード2
0が接続されている。またコンパレータ17の−端子に
は、コンデンサ16の放電を急速に行うことによってコ
ンデンサ16の電圧を素早く一定の電圧にまで低下させ
る急速放電回路23を接続している。本実施例では急速
放電回路23は、前記抵抗18・抵抗19よりも小さい
抵抗値を有している抵抗24と抵抗25・ダイオード2
6によって構成されている。ダイオード26は、抵抗2
4と抵抗25の接続点に接続している。
【0021】以上のように構成した誘導加熱炊飯器につ
いて、以下パワー制御手段27の動作について説明す
る。スイッチング素子8のコレクタ電圧Vceのピーク時
の波形は図2(a)に、コレクタに流れる電流Icのピ
ーク時の波形は図2(b)に、フィルタ3の出力電圧V
c2とコレクタ電圧Vceとをレベル変換したレベル変換後
の電圧は図2(c)に、コンパレータ17の+端子の電
圧波形は図2(d)に、コンパレータ17の−端子の電
圧波形は図2(e)に示している。
いて、以下パワー制御手段27の動作について説明す
る。スイッチング素子8のコレクタ電圧Vceのピーク時
の波形は図2(a)に、コレクタに流れる電流Icのピ
ーク時の波形は図2(b)に、フィルタ3の出力電圧V
c2とコレクタ電圧Vceとをレベル変換したレベル変換後
の電圧は図2(c)に、コンパレータ17の+端子の電
圧波形は図2(d)に、コンパレータ17の−端子の電
圧波形は図2(e)に示している。
【0022】図2(c)の時間t1で示しているよう
に、加熱コイル5の片側の電圧であるフィルタ3の出力
電圧Vc2をレベル変換した電圧が、加熱コイル5の他端
の電圧であるコレクタ電圧Vceのレベル変換電圧より大
きくなると、同期パルス発生手段11の出力がHとな
り、また同様にこの電圧が小となると同期パルス発生手
段11の出力はLとなる。一方マイクロプロセッサ手段
13は、使用者のキー12の操作によって例えば炊飯キ
ーが入力されたときには1200W、保温キーが入力された
ときには400Wと出力するパワーを決定し、このパワーに
応じた信号をDATA OUTから常時ディジタル信号で出力し
ているものである。このディジタル信号はD/A変換手
段14がアナログ電圧に変換して、前記同期パルス発生
手段11の出力とともにコンパレータ17の+端子に供
給している。この結果コンパレータ17の+端子の電圧
は、図2(d)に示したようになるものである。加熱コ
イル5に印加されるパワーの大きさは、図2(d)に示
しているように同期パルス発生手段11がHのときの時
間t1からt2の長さを決定するコンパレータ17の+端
子に印加される電圧レベルで決定される。この電圧レベ
ルが高いほど加熱コイル5に印加されるパワーは大きく
なるものである。パワー制御手段27は、図2(e)に
示しているように、コンパレータ17の−端子に接続さ
れたコンデンサ16を充放電し、スイッチング素子8を
オンオフする信号を作り出している。この充電時間がス
イッチング素子8の通電時間を決定するもので、通電時
間の長さによって出力パワーが変化する。つまり、時間
t1が充電開始時期であり電源から抵抗18と抵抗19
とを介して充電を実行する。この充電は、時間t2でコ
ンパレータ17の−端子の電圧が+端子の電圧と同レベ
ルに達して、コンパレータ17の出力が反転してLとな
るまで継続される。この結果コンパレータ17の出力
は、駆動手段10を介して時間t2でスイッチング素子
8をオフし、図2(b)の時間t2に示しているよう
に、スイッチング素子8のコレクタ電流Icは流れなく
なる。同時に図2(a)に示しているようにコレクタ電
圧Vceが上昇を開始する。このときのフィルタ3の出力
電圧Vc2とコレクタ電圧Vceとをレベル変換すると、レ
ベル変換後の電圧は図2(c)に示しているようにな
る。さらに時間t3で、同期パルス発生手段11の出力
がLとなり、コンパレータ17の+端子電圧もLにな
る。図2(d)に示しているように、時間t2と時間t3
の間はコンパレータ17の+端子からダイオード21と
22を介してコンパレータ17の出力端子に向かって電
流が流れ、コンパレータ17の+端子の電圧はダイオー
ド21とダイオード22の2つのダイオードの順方向電
圧となる。
に、加熱コイル5の片側の電圧であるフィルタ3の出力
電圧Vc2をレベル変換した電圧が、加熱コイル5の他端
の電圧であるコレクタ電圧Vceのレベル変換電圧より大
きくなると、同期パルス発生手段11の出力がHとな
り、また同様にこの電圧が小となると同期パルス発生手
段11の出力はLとなる。一方マイクロプロセッサ手段
13は、使用者のキー12の操作によって例えば炊飯キ
ーが入力されたときには1200W、保温キーが入力された
ときには400Wと出力するパワーを決定し、このパワーに
応じた信号をDATA OUTから常時ディジタル信号で出力し
ているものである。このディジタル信号はD/A変換手
段14がアナログ電圧に変換して、前記同期パルス発生
手段11の出力とともにコンパレータ17の+端子に供
給している。この結果コンパレータ17の+端子の電圧
は、図2(d)に示したようになるものである。加熱コ
イル5に印加されるパワーの大きさは、図2(d)に示
しているように同期パルス発生手段11がHのときの時
間t1からt2の長さを決定するコンパレータ17の+端
子に印加される電圧レベルで決定される。この電圧レベ
ルが高いほど加熱コイル5に印加されるパワーは大きく
なるものである。パワー制御手段27は、図2(e)に
示しているように、コンパレータ17の−端子に接続さ
れたコンデンサ16を充放電し、スイッチング素子8を
オンオフする信号を作り出している。この充電時間がス
イッチング素子8の通電時間を決定するもので、通電時
間の長さによって出力パワーが変化する。つまり、時間
t1が充電開始時期であり電源から抵抗18と抵抗19
とを介して充電を実行する。この充電は、時間t2でコ
ンパレータ17の−端子の電圧が+端子の電圧と同レベ
ルに達して、コンパレータ17の出力が反転してLとな
るまで継続される。この結果コンパレータ17の出力
は、駆動手段10を介して時間t2でスイッチング素子
8をオフし、図2(b)の時間t2に示しているよう
に、スイッチング素子8のコレクタ電流Icは流れなく
なる。同時に図2(a)に示しているようにコレクタ電
圧Vceが上昇を開始する。このときのフィルタ3の出力
電圧Vc2とコレクタ電圧Vceとをレベル変換すると、レ
ベル変換後の電圧は図2(c)に示しているようにな
る。さらに時間t3で、同期パルス発生手段11の出力
がLとなり、コンパレータ17の+端子電圧もLにな
る。図2(d)に示しているように、時間t2と時間t3
の間はコンパレータ17の+端子からダイオード21と
22を介してコンパレータ17の出力端子に向かって電
流が流れ、コンパレータ17の+端子の電圧はダイオー
ド21とダイオード22の2つのダイオードの順方向電
圧となる。
【0023】一方放電回路23は、コンパレータ17の
出力がLのとき、抵抗24・抵抗25によって本実施例
では1.5Vという基準電圧を作成している。コンパレータ
17の出力端子はLになっているため、コンパレータ1
7の−端子に接続されているコンデンサ16の電荷は時
間t2から時間t3までダイオード26を介して前記1.5V
に達するまで放電する。この放電の結果コンデンサ16
の端子電圧が1.5V以下になると、ダイオード26がほぼ
オープン状態となって新たに抵抗18とダイオード20
によって構成した放電回路を介して、図2(e)の時間
t3から時間t4に示しているように放電を継続する。こ
の放電は、図2(a)に示しているコレクタ電圧Vceが
低下して、図2(c)に示している時間t4でフィルタ
3の出力電圧Vc2のレベル変換電圧がコレクタ電圧Vc
eのレベル変換電圧より大きくなって、同期パルス発生
手段11の出力がHになるまで継続する。
出力がLのとき、抵抗24・抵抗25によって本実施例
では1.5Vという基準電圧を作成している。コンパレータ
17の出力端子はLになっているため、コンパレータ1
7の−端子に接続されているコンデンサ16の電荷は時
間t2から時間t3までダイオード26を介して前記1.5V
に達するまで放電する。この放電の結果コンデンサ16
の端子電圧が1.5V以下になると、ダイオード26がほぼ
オープン状態となって新たに抵抗18とダイオード20
によって構成した放電回路を介して、図2(e)の時間
t3から時間t4に示しているように放電を継続する。こ
の放電は、図2(a)に示しているコレクタ電圧Vceが
低下して、図2(c)に示している時間t4でフィルタ
3の出力電圧Vc2のレベル変換電圧がコレクタ電圧Vc
eのレベル変換電圧より大きくなって、同期パルス発生
手段11の出力がHになるまで継続する。
【0024】すでに時間t4では、コンパレータ17の
−端子に接続されたコンデンサ16の電荷は放電されて
この電圧は低くなっている。この状態で同期パルス発生
手段11の出力がHになると、D/A変換手段14の出
力によって予め指定されているコンパレータ17の+端
子の電圧より−端子の電圧の方が低くなっているため
に、コンパレータ17の出力端子はHになる。従って再
びコンデンサ16は充電を開始することになり、以上の
時間t1から時間t4で説明した動作を繰り返すものであ
る。
−端子に接続されたコンデンサ16の電荷は放電されて
この電圧は低くなっている。この状態で同期パルス発生
手段11の出力がHになると、D/A変換手段14の出
力によって予め指定されているコンパレータ17の+端
子の電圧より−端子の電圧の方が低くなっているため
に、コンパレータ17の出力端子はHになる。従って再
びコンデンサ16は充電を開始することになり、以上の
時間t1から時間t4で説明した動作を繰り返すものであ
る。
【0025】次に出力パワーが小さい場合、つまりコン
パレータ17の+端子の電圧レベルを低く設定した場合
について、図3に基づいて説明する。スイッチング素子
8のコレクタ電圧Vceの出力電圧の波形は図3(a)
に、コレクタに流れる出力電流Icの波形は図3(b)
に、フィルタの出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレベ
ル変換したレベル変換後の電圧は図3(c)に、コンパ
レータ17の+端子の電圧波形は図3(d)に、コンパ
レータ17の−端子の電圧波形は図3(e)に示すよう
になっている。
パレータ17の+端子の電圧レベルを低く設定した場合
について、図3に基づいて説明する。スイッチング素子
8のコレクタ電圧Vceの出力電圧の波形は図3(a)
に、コレクタに流れる出力電流Icの波形は図3(b)
に、フィルタの出力電圧Vc2とコレクタ電圧Vceをレベ
ル変換したレベル変換後の電圧は図3(c)に、コンパ
レータ17の+端子の電圧波形は図3(d)に、コンパ
レータ17の−端子の電圧波形は図3(e)に示すよう
になっている。
【0026】本実施例では、前記したようにコンデンサ
16の電圧が急速充電回路23の基準電圧1.5Vより低く
なると、抵抗18とダイオード20とによって構成した
放電回路が動作して、パワーが小さくてもコンデンサ1
6の放電時間を長くとることができるものである。従っ
て従来例の構成のように、コレクタ電圧Vceとフィルタ
の出力電圧Vc2とが交差しないで発振することはなく、
正常に動作するものである。
16の電圧が急速充電回路23の基準電圧1.5Vより低く
なると、抵抗18とダイオード20とによって構成した
放電回路が動作して、パワーが小さくてもコンデンサ1
6の放電時間を長くとることができるものである。従っ
て従来例の構成のように、コレクタ電圧Vceとフィルタ
の出力電圧Vc2とが交差しないで発振することはなく、
正常に動作するものである。
【0027】このようにマイクロプロセッサ手段13の
出力信号をD/A変換手段14でアナログ電圧に変換し
コンパレータ17の+端子に印加するパワー制御は、こ
のコンパレータ17の+端子の電圧レベルを上下させる
ことによって変化させることができる。コンパレータ1
7の+端子の電圧レベルを上げると、すなわちコンデン
サ16に対する充電時間を長くすると、加熱コイル5に
加えるパワーを大きくできる。またコンパレータ17の
+端子の電圧レベルを下げると、すなわちコンデンサ1
6に対する充電時間を短くすると、加熱コイル5に加え
るパワーを小さく制御できる。また本実施例の構成とす
ることによって、コンデンサ16の放電時間はある電圧
レベル以上、例えば1.5V以上であれば余り変化しないも
のである。従って本実施例の回路によれば大パワーから
小パワーまで安定して調整でき、炊飯時の1200Wの大パ
ワーも、起動時の小パワーも、保温時の400W程度の中パ
ワーも自由に出力できるものである。また、設計時に放
電時間を充電時間に無関係に自由に設定できるため設計
がしやすくなるものである。
出力信号をD/A変換手段14でアナログ電圧に変換し
コンパレータ17の+端子に印加するパワー制御は、こ
のコンパレータ17の+端子の電圧レベルを上下させる
ことによって変化させることができる。コンパレータ1
7の+端子の電圧レベルを上げると、すなわちコンデン
サ16に対する充電時間を長くすると、加熱コイル5に
加えるパワーを大きくできる。またコンパレータ17の
+端子の電圧レベルを下げると、すなわちコンデンサ1
6に対する充電時間を短くすると、加熱コイル5に加え
るパワーを小さく制御できる。また本実施例の構成とす
ることによって、コンデンサ16の放電時間はある電圧
レベル以上、例えば1.5V以上であれば余り変化しないも
のである。従って本実施例の回路によれば大パワーから
小パワーまで安定して調整でき、炊飯時の1200Wの大パ
ワーも、起動時の小パワーも、保温時の400W程度の中パ
ワーも自由に出力できるものである。また、設計時に放
電時間を充電時間に無関係に自由に設定できるため設計
がしやすくなるものである。
【0028】なおダイオード21とダイオード22は、
放電電圧のしきい値をつくるためのもので、ツェナーダ
イオードで構成しても良いものである。また他のパワー
制御回路を使って構成しても良いものである。
放電電圧のしきい値をつくるためのもので、ツェナーダ
イオードで構成しても良いものである。また他のパワー
制御回路を使って構成しても良いものである。
【0029】以上のように本実施例によれば、パワー調
整の電圧レベルを自由に大きくすることができ、大パワ
ーから小パワーまで精度よく制御できる。
整の電圧レベルを自由に大きくすることができ、大パワ
ーから小パワーまで精度よく制御できる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被加熱物
を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波
電流を供給する高周波電力供給手段と、前記高周波電力
供給手段に用いられるスイッチング素子のオンオフをコ
ンデンサの充放電時間に基づいて制御する駆動手段とを
備えた誘導加熱装置において、前記コンデンサの充電時
に前記スイッチング素子をオン、放電時にオフするとと
もに、前記コンデンサの放電時間が所定値以下となるよ
うに放電経路を変更し、オン時間に拘わらずオフ時間を
所定値以下に抑えるようにしてなることにより、パワー
調整の電圧レベルを自由に大きくすることができ、大パ
ワーから小パワーまで精度良く制御できるものである。
また設計時に、放電時間を自由に設定できるので設計が
しやすくなる。
を誘導加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルに高周波
電流を供給する高周波電力供給手段と、前記高周波電力
供給手段に用いられるスイッチング素子のオンオフをコ
ンデンサの充放電時間に基づいて制御する駆動手段とを
備えた誘導加熱装置において、前記コンデンサの充電時
に前記スイッチング素子をオン、放電時にオフするとと
もに、前記コンデンサの放電時間が所定値以下となるよ
うに放電経路を変更し、オン時間に拘わらずオフ時間を
所定値以下に抑えるようにしてなることにより、パワー
調整の電圧レベルを自由に大きくすることができ、大パ
ワーから小パワーまで精度良く制御できるものである。
また設計時に、放電時間を自由に設定できるので設計が
しやすくなる。
【図1】本発明の一実施例である誘導加熱方式による電
子ジャー炊飯器の回路構成図
子ジャー炊飯器の回路構成図
【図2】同実施例におけるパワー制御手段各部の電圧波
形を示す波形図
形を示す波形図
【図3】同、小パワー時におけるパワー制御手段各部の
電圧波形を示す波形図
電圧波形を示す波形図
【図4】従来例の回路を示す回路構成図
【図5】同、パワー制御手段各部の電圧波形を示す波形
図
図
【図6】同、小パワー時のパワー制御手段各部の電圧波
形を示す波形図
形を示す波形図
【図7】同、小パワー時のパワー制御手段各部の電圧波
形を示す波形図
形を示す波形図
1 交流電源 2 整流回路 3 フィルタ 5 加熱コイル 6 共振回路 7 共振コンデンサ 8 スイッチング素子 10 駆動手段 11 同期パルス発生手段 12 キー 13 マイクロプロセッサ手段 14 D/A変換手段 15 パワー制御手段 23 急速放電回路
Claims (1)
- 【請求項1】被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、前
記加熱コイルに高周波電流を供給する高周波電力供給手
段と、前記高周波電力供給手段に用いられるスイッチン
グ素子のオンオフをコンデンサの充放電時間に基づいて
制御する駆動手段とを備えた誘導加熱装置において、前
記コンデンサの充電時に前記スイッチング素子をオン、
放電時にオフするとともに、前記コンデンサの放電時間
が所定値以下となるように放電経路を変更し、オン時間
に拘わらずオフ時間を所定値以下に抑えるようにしてな
る誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3285929A JP2900664B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3285929A JP2900664B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159872A JPH05159872A (ja) | 1993-06-25 |
| JP2900664B2 true JP2900664B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=17697831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3285929A Expired - Fee Related JP2900664B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2900664B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56123686A (en) * | 1980-03-04 | 1981-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Induction heating cooling device |
| JPS62290091A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-16 | 松下電器産業株式会社 | 誘導加熱調理器 |
| JP2712582B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1998-02-16 | 松下電器産業株式会社 | 誘導加熱調理器 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP3285929A patent/JP2900664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05159872A (ja) | 1993-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100525047C (zh) | 开关电源装置及其驱动方法 | |
| US6043633A (en) | Power factor correction method and apparatus | |
| US4196469A (en) | DC-AC Converter including synchronized switching | |
| CN102656787A (zh) | 开关电源电路和功率因数控制器 | |
| US4931609A (en) | High-frequency heating apparatus having a digital-controlled inverter | |
| JP4339129B2 (ja) | スイッチ・モード電源 | |
| JPH10248256A (ja) | 節電機能付きスイッチング電源装置 | |
| JPS6142392B2 (ja) | ||
| JPS62290091A (ja) | 誘導加熱調理器 | |
| KR930011812B1 (ko) | 인버터 전자레인지의 제어회로 | |
| JP2004180385A (ja) | スイッチング電源 | |
| KR100726440B1 (ko) | 듀얼 ih회로 제어 장치 | |
| KR100285640B1 (ko) | 유도가열조리기의 초기동작회로 | |
| JPH05159872A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JP2589159Y2 (ja) | 調理用誘導加熱装置 | |
| JP2851266B2 (ja) | 放電灯用電源装置 | |
| JPS62290356A (ja) | スイツチング電源 | |
| US20230283195A1 (en) | Method of controlling a quasi resonant converter and related induction cooktop | |
| KR100202024B1 (ko) | 스위칭 모드 파워 서플라이의 전력 손실 방지 회로 | |
| EP0269417A1 (en) | Induction heating circuits for cooking appliances | |
| JP2731938B2 (ja) | マグネトロン用インバータ電源の制御方式 | |
| JP2000286052A (ja) | 加熱調理器 | |
| JP2002246161A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JP2002260834A (ja) | 誘導加熱装置 | |
| JP2004288602A (ja) | 誘導加熱装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080319 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090319 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100319 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |