JPH02306571A - 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 本発明は半導体スイッチング素子の電流制御手段を備え
た誘導加熱調理器に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の誘導加熱調理器は、第３図に示すように
、トランジスタ１７の電流を検出する電流検出手段１Ｂ
を設け、制御回路１９は、所定の基準値と電流検出手段
１８の出力値とを比較回路２０で比較し、パワー設定回
路２１からタイマー回路２２へ信号を出し、ドライブ回
路２３によりトランジスタ１７の駆動信号を出して、ト
ランジスタ１７の電流が所定の値を越えないように、ト
ランジスタ１７の導通時間を制御するものであフた。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような従来の構成では、トランジスタ１
７の電流値の最大限界値は、制御回路１９により最大パ
ワ一時のトランジスタ１７の電流値で決定されるため、
鍋９と加熱コイル６との結合状態がよい場合には、入力
パワーを小さく絞った時に、トランジスタ１７がＯＮし
た瞬間に電源ｌからの共振コンデンサー７へのパルス状
の充電電流が、最大限界値以上に流れようとするが、電
流検出手段ｌＯと制御回路１９とで最大限界値以下に抑
えるように制御がかかり、結果としてトランジスタ１７
の導通時間が長くなって入力パワーがアップされ、常に
所定の最小入力パワーまで絞れないという問題があった
。

本発明の目的は上記のような課題を解決して、常に所定
の入力パワーを小さく絞ることのできる電流制御手段を
備えた誘導加熱調理器を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、鍋を誘導加熱する加
熱コイルと、この加熱コイルと共振回路を形成する共振
コンデンサーと、半導体スイッチング素子と、この半導
体スイッチング素子の動作を制御する制御回路と、前記
半導体スイッチング素子の電流を検出し前記制御回路に
信号を出力する第１の電流検出手段と、前記共振コンデ
ンサーの電流を検出し前記制御回路に信号を出力する第
２の電流検出手段と、第１の電流検出手段の出力信号と
第２の電流検出手段の出力信号との差を演算する演算回
路とを備え、前記制御回路は前記演算回路の出力信号に
より、前記半導体スイッチング素子の電流が一定になる
ように制御するようにした誘導加熱調理器とした。

作用 本発明の誘導加熱調理器は、上記のような制御回路によ
り半導体スイッチング素子を０Ｎ−ＯＦＦ制御すること
により加熱コイルと共振コンデンサーが励振されて、高
周波電流が発生し、加熱コイルに供給され、この加熱コ
イルは高周波磁界を発生し、この高周波磁界により鍋が
誘導加熱される。

また、第１の電流検出手段及び第２の電流検出手段は、
半導体スイッチング素子及び共振コンデンサーそれぞれ
の電流を検出し制御回路へその電流量に応じて信号を送
る。

演算回路は、これら第１の電流検出手段と第２の電流検
出手段との出力信号の差を演算し、その差に応じた信号
量を制御回路に出力する。

制御回路は、演算回路の信号出力と所定の基牟値とを比
較し、演算回路の信号出力が、所定の基準値を少しでも
越えた時には、半導体スイッチング素子の導通時間を制
御し、半導体スイッチング素子の電流が所定の電流値を
越えないよう一定に制御するものである。

上記構成により、特に入力パワーを小さく絞った時に、
半導体スイッチング素子がＯＮした瞬間に発生する電源
からの共振コンデンサーへの最大限界値を越えるパルス
状（約１μｓの時間幅）の充電電流が発生し、第１の電
流検出手段及び第２の電流検出手段それぞれ両方によっ
て同時に検出されるが、演算回路ではこれらの出力信号
の差を演算して制御回路に信号を出力するので、この充
電電流は結果として無視したように、制御回路は半導体
スイッチング素子の電流を制御する。

実施例 以下、本発明の一実施例として示した図面を説明する。

第１図において、１は商用電源で、整流器２が接続され
ている。整流器２の出力にはフィルター回路を形成する
コンデンサー３とチョークコイル４が接続され、このフ
ィルター回路の出力には、平滑コンデンサー５が接続さ
れている。平滑コンデンサー５には、並列接続した加熱
コイル６と共振コンデンサー７及びダイオードを内蔵し
た半導体スイッチング素子８としてのトランジスタとが
接続されている。半導体スイッチング素子８には、第１
の電流検出手段１０ａであるカレントトランスが直列に
接続されている。また、共振コンデンサー７には、第２
の電流検出手段１０ｂであるカレントトランスが直列に
接続されている。９は鍋で、加熱コイル６に対向して配
置され、これによって誘導加熱される。

１１は制御回路で、半導体スイッチング素子８のＯＮ−
〇ＦＦ動作を導通時間を可変して制御する。この制御回
路１１には半導体スイッチング素子８の電流を検出する
第１の電流検出手段１０ａ及び共振コンデンサー７の電
流を検出する第２の電流検出手段］Ｄｂの出力信号が入
力されている。

制御回路１１は、半導体スイッチング素子８を駆動させ
るドライブ回路１２と、第１の電流検出手段１０ａと第
２の電流検出手段１０ｂとの出力信号の差を演算する演
算回路１３と、演算回路１３の出力信号と所定の基準値
とを比較しタイマー回路１５に信号を出力する比較回路
１４と、入力パワーを設定しタイマー回路１５に信号を
出力するパワー設定回路１６と、比較回路１４とパワー
設定回路１６の出力信号を受けて半導体スイッチング素
子８の導通時間を設定し、ドライブ回路１２に半導体ス
イッチング素子８の駆動信号を出力するタイマー回路１
５を備えている。

第２図は、ドライブ回路１２の出力信号と共振コンデン
サー７、半導体スイッチング素子８の電流波形及び演算
回路１３の演算波形とのそれぞれのタイミングを示す波
形図で、パワーが小さく絞られた時、半導体スイッチン
グ素子８のＯＮ瞬時の共振コンデンサー７の充電電流は
、第１の電流検出手段１０ａ及び第２の電流検出手段１
０ｂで検出されるが、演算回路１３が両電流検出手段の
出力信号な引き算して比較回路１４へ信号を出力するの
で、比較回路１４は、結果として上記充電電流を無視し
たことになり、制御回路１１は、半導体スイッチング素
子８の導通時間を短くして、上記充電電流が１、最大限
界値を越えても、パワー設定回路１６で設定できる最小
パワーまで入力パワーを絞るように制御するものである
。

上記構成において、半導体スイッチング素子８の導通時
間を小さくして入力パワーを絞ろうとした時、鍋９と加
熱コイル６との結合状態がよい場合には、加熱コイル６
と共振コンデンサー７の共振回路の減衰係数が大きくな
り、また共振エネルギーも小さくなり、共振電流は加熱
コイル６の抵抗分で大部分消費され、半導体スイッチン
グ素子８がＯＮする瞬間の共振コンデンサー７の両端電
圧は、平滑コンデンサー５の両端電圧より小さくなって
いる。そこで、半導体スイッチング素子８がＯＮＬ、た
瞬間には共振コンデンサー７の両端電圧を平滑コンデン
サー５の両端電圧と同電位にしようと平滑コンデンサー
５から共振コンデンサー７へ充電電流が流れる。この充
電電流は時間幅１μＳ程度と非常に短いパルス状のもの
で、かっこの充電電流のピーク値は、最大限界値を越え
る。

ところが、制御回路１１は電流検出手段１０ａと電流検
出手段１０ｂとの出力信号の差を演算し出力する演算回
路１３の出力信号と所定の基準値とを比較する比較回路
１４の出力信号により半導体スイッチング素子８の電流
が一定になるように半導体スイッチング素子８の導通時
間を制御する構成なので、結果的に前記充電電流を無視
したかたちとなり、上記充電電流のピーク値が、最大限
界値を越えていたとしても、制御回路１１は、半導体ス
イッチング素子８の導通時間をさらに短くして、パワー
設定回路１６の最小設定パワーまで入力パワーを絞るよ
うに制御する。

従って、いかなる鍋９でも、パワー設定回路１６の最小
設定パワーまで入力パワーを絞ることかできる。

特に、電源電圧が高くなった時には、共振コンデンサー
への充電電流はより一層増加するが、上記制御構成によ
って、なんら支障なく入力パワーを小さく絞ることがで
きるものである。

なお、上記実施例では、電流検出手段をカレントトラン
スとしたが、これに限定されるものではなく、電流を検
出できる手段であればよく、例えば、抵抗を用いても本
発明の効果を達成するものである。

発明の効果 本発明は上記のように半導体スイッチング素子と共振コ
ンデンサーとの電流の差を検出して制御回路により半導
体スイッチング素子の電流を制御しているので、いかな
る鍋を用いても又電源電圧変動があっても常に入力パワ
ーを小さく絞ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器の電気
回路図、第２図は本発明の一実施例のドライブ回路の出
力信号と、共振コンデンサー、半導体スイッチング素子
の電流波形及び演算回路の演算波形とのそれぞれのタイ
ミングを示す波形図、第３図は従来例を示す電気回路図
である。 ６・・・加熱コイル　　７・・・共振コンデンサー８・
・・半導体スイッチング素子　　９・・・鍋１０ａ・・
・第１の電流検出手段 １０ｂ・・・第２の電流検出手段　　ＩＩ・・・制御回
路１３・・・演算回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鍋を誘導加熱する加熱コイルと、この加熱コイル
   と共振回路を形成する共振コンデンサーと、半導体スイ
   ッチング素子と、この半導体スイッチング素子の動作を
   制御する制御回路と、前記半導体スイッチング素子の電
   流を検出し前記制御回路に信号を出力する第１の電流検
   出手段と、前記共振コンデンサーの電流を検出し前記制
   御回路に信号を出力する第２の電流検出手段と、第１の
   電流検出手段の出力信号と第２の電流検出手段の出力信
   号との差を演算する演算回路とを備え、前記制御回路は
   前記演算回路の出力信号により、前記半導体スイッチン
   グ素子の電流が一定になるように制御するようにしたこ
   とを特徴とする誘導加熱調理器。