JPH0690951B2 - 誘導加熱調理器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭で使用される誘導加熱調理器に関し、
高周波インバータを構成するトランジスタの駆動回路に
特徴を有するものである。

従来の技術 従来、この種の誘導加熱調理器は、直流電源と制御用ス
イッチング素子と電流制限用抵抗よりなる一般的な直流
ベース駆動回路を用いるか、または公知ではないが、第
３図に示すような電流トランス駆動回路を用いていた。
第３図において、15は直流電源、16は加熱コネル、17は
トランジスタ、18は共振コンデンサ、22はダイオード
で、これらの部材で共振型インバータを構成している。
19は加熱コイル16に電磁結合した結合コイルで、電流ト
ランスとして動作し、加熱コイル16と同波形の電流を発
生する。トランジスタ17の導通時は加熱コイル16の電流
がトランジスタ17のコレクタ電流と等しくなるので、コ
レクタ電流に比例したベース電流が流れる。この結合コ
イル19により順ベース電流供給回路20を構成している。
23は前記インバータの制御回路で、遮断素子24とともに
トランジスタ17を適切な状態で導通・遮断する。

発明が解決しようとする問題点 上記のような直流ベース駆動回路では制御用スイッチン
グ素子、電流制限用抵抗が高価である、損失が大きいと
いう問題があり、また第３図の順ベース電流供給回路で
は、電源の瞬時変動等外乱の存在する場合、トランジス
タ17の導通開始が不安定となり著しい場合は停止すると
いう問題があった。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、直列に接続され
た直流電源、加熱コイルおよびトランジスタと、前記加
熱コイルまたはトランジスタに並列に接続された共振コ
ンデンサと、前記加熱コイルに電磁結合された結合コイ
ルを有する順ベース電流供給回路と、前記トランジスタ
のベースに起動電流を供給する起動回路とを有し、前記
結合コイルは、前記加熱コネルを１次巻線とし、前記加
熱コイルに流れる電流値に応じた電流を出力する電流ト
ランスとして使用し、前記起動回路は前記トランジスタ
の導通期間ごとに起動電流を発生し、前記順ベース電流
供給回路と起動回路は前記トランジスタのベースに接続
した誘導加熱調理器としたものである。

作用 上記した構成により、結合コイルよりトランジスタのベ
ースに電流が供給され、起動回路による起動電流は、順
ベース電流供給回路がトランジスタを導通させる電流を
供給し始める程度の微小な電流だけで充分であり、また
結合コイルが電流トランスとして働くことによって、供
給される順ベース電流は加熱コイル電流およびトランジ
スタのコレクタ電流に応じた値となる。さらに起動回路
はトランジスタの導通期間ごとに起動電流を供給し安定
な発振を行わせている。

実施例 以下、本発明の実施例について第１図〜第２図をもとに
説明する。第１図において、１は直流電源、２は加熱コ
イル、３はトランジスタで、直流電源１、加熱コイル２
と直列に接続されている。４は加熱コイル２またはトラ
ンジタ３に並列に接続された共振コンデンサで、加熱コ
イル２とともに共振回路を構成する。７は負荷である鍋
で、加熱コイル２により誘導加熱される。８はトランジ
スタ３に並列に接続されたダイオードで、前記共振回路
の回生電流が流れる。そして、直流電源１、加熱コイル
２、トランジスタ３、共振コンデンサ４、ダイオード８
によりインバータが構成される。５は加熱コイル２に電
磁結合した結合コイルで、加熱コイル２を１次巻線とし
て、加熱コイル２に流れる電流値に応じた電流を出力す
る電流トランスとして作用し、加熱コイル２の電流と同
波形の電流を発生する。この結合コイル５により順ベー
ス電流供給回路６を構成している。順ベース電流供給回
路６はトランジスタ３のベースに接続している。11は直
流電源、９はトランジスタ、10は抵抗で、直流電源11、
トランジスタ９とともに、起動回路14を構成している。
起動回路14はトランジタ３のベースに接続し起動電流を
供給しており、その制御は制御回路12により行なわれ
る。13はトランジスタで、制御回路12の信号により導
通、遮断し、トランジスタ３の遮断を行なう。

第２図の波形図を用いて、第１図の実施例の説明を行な
う。第２図においてI_Cはトランジスタ３のコレクタ電
流、I_Bはトランジスタ３のベース電流、I_Tは結合コイル
５の電流、I_Sは起動回路14の出力電流すなわち起動電
流、S9,S13はそれぞれトランジスタ９、トランジスタ13
の導通タイミングを表わす。

I_C，I_B，I_Tよりわかるように、コレクタ電流I_Cにほぼ比
例したベース電流I_Bが順ベース電流供給回路６によって
得られる。またこのベース電流I_Bは結合コイル５が電流
トランスとして働くことによって加熱コイル電流に応じ
た値となっている。第２図の状態が持続すれば、起動回
路14なしで発振が継続するが、電源の瞬時変動時の外乱
によりI_Tが乱れると、S₁₃を遮断した時点でベース電流I
_Bが順ベース電流供給回路６より得られず、発振が停止
することがある。本発明の誘導加熱調理器では、このよ
うな場合でも起動電流I_Sによりトランジスタ３の導通が
開始されるので、加熱コイルに電流が流れ、ベース電流
I_Bが順ベース電流供給回路６より供給され、安定に発振
が持続する。

なお、必要な起動電流は、順ベース電流供給回路６がト
ランジスタ３を導通させる電流を供給し始める程度で良
いので極めて小さい値で良い。すなわちトランジタ３を
完全遮断領域から、わずかにコレクタ電流I_Cが流れる領
域に移行する起動電流I_Sを供給してやれば、結合コイル
５より電流がトランジスタ３のベースに供給され、コレ
クタ電流I_Cは増幅され、さらに結合コイル５より供給さ
れる電流が増加し、トランジスタ３は急速に導通状態に
移行する。

以上、第１図の実施例に基いて本発明を説明したが、結
合コイル５に直列にダイオードを接続しても良いし、遮
断素子13に逆並列にダイオード接続しても良い。また共
振コンデンサ４は加熱コイル２に並列に接続されていて
も良い。また第２図では、トランジスタ３の導通期間の
初期のみ起動電流I_Sが流れているが、導通期間全部に起
動電流I_Sを流しても良い。またトランジスタ13のコレク
タまたはエミッタに直流電源を接続して、トランジスタ
３の遮断時に逆バイアスを印加しても良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、起動回路からの微小な電
流だけでトランジスタの充分な動作の安定性が確保でき
ることから、大電流定格のスイッチング素子が不要で低
コスト化が可能なものである。また結合コイルが電流ト
ランスとして働くことによって、供給される順ベース電
流が加熱コイル電流に応じた値となることから、とくに
順ベース電流の値を安定にするための抵抗が不要とな
り、低コストで、しかも抵抗における損失がなくなり、
その結果、機器の高効率化がはかれるものである。さら
に、トランジスタのオン期間中に流れるコレクタ電流
は、加熱コイル電流にほぼ等しいので、電流トランスと
して加熱コイルと電磁結合した結合コイルから順ベース
電流を供給することにより、コレクタ電流に応じた最適
な値の順ベース電流が流れトランジスタの損失が低減で
きるものである。さらにまた、起動回路はトランジスタ
の導通期間ごとに起動電流を供給するものであるため、
電源の瞬時変動等外乱が存在しても安定に発振を持続す
ることができ、誘導加熱調理器が安定に動作するという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による誘導加熱調理器を示す
回路図、第２図は第１図の一実施例の動作を説明する波
形図、第３図は従来例を示す回路図である。 １……直流電源、２……加熱コイル、３……トランジス
タ、４……共振コンデンサ、５……結合コイル、６……
順ベース電流供給回路、14……起動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直列に接続された直流電源、加熱コイルお
   よびトランジスタと、前記加熱コイルまたはトランジス
   タに並列に接続された共振コンデンサと、前記加熱コイ
   ルに電磁結合された結合コイルを有する順ベース電流供
   給回路と、前記トランジスタのベースに起動電流を供給
   する起動回路とを有し、前記結合コイルは、前記加熱コ
   イルを１次巻線とし、前記加熱コイルに流れる電流値に
   応じた電流を出力する電流トランスとして使用し、前記
   起動回路は前記トランジスタの導通期間ごとに起動電流
   を発生し、前記順ベース電流供給回路と起動回路は前記
   トランジスタのベースに接続した誘導加熱調理器。