JPH0719996U - 誘導加熱装置の同期回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コレクタ電圧に基づいてスイッチングを適正
時期に調整する。 【構成】 被加熱部材３を誘導加熱するための誘導加熱
コイルＬ₂を有する共振回路１で発生した電圧はトリガ
回路７及び同期自動調整回路８に入力される。トリガ回
路７は、前記共振回路１で発生した電圧の波形を分離し
て、一方を平滑化し、他方をそのままとして両者を比較
することにより、前記スイッチング素子２のスイッチン
グ時期を決定する。同期自動調整回路８は、前記トリガ
回路での平滑波形を変位させることにより、前記スイッ
チング素子２でのスイッチングを調整する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、誘導加熱装置の同期回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、内鍋等の被加熱部材をコイルから発生させた磁界により誘導加熱するよ うにした電気炊飯器等の誘導加熱装置では、コイルに高周波電流を流すために、 スイッチング素子に於けるスイッチング時期の設定を同期回路によって行ってい た。この同期回路では、共振回路から発生する電圧の波形をトリガ回路に取り入 れて分離して、一方を平滑化し、他方をそのままとして両者を比較することによ り、前記スイッチング時期を設定するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記誘導加熱装置では、被加熱部材の電気的特性の違いや動作周波 数を変えた時、あるいは、組立誤差による被加熱部材とコイルの距離の違い等に より、スイッチングを適正時期に行えないことがあった。この場合、スイッチン グ時期が早ければスイッチング素子が損傷し、逆に遅ければ誘導加熱を効率的に 行えないという問題があった。 本考案は前記問題点に鑑み、スイッチング時期のずれを適正時期に自動調整で きる誘導加熱装置の同期回路を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、スイッチング素子をオン・オフすることに より、誘導加熱コイルに高周波電流を流して被加熱部材を誘導加熱するに際し、 スイッチング素子がオフした時に共振回路から発生する電圧の波形を分離して、 一方を平滑化し、他方をそのままとして両者を比較することにより、前記スイッ チング素子でのスイッチング時期を決定するトリガ回路を備えた誘導加熱装置の 同期回路において、前記スイッチング素子がオフした時に共振回路から発生する 電圧に基づいて前記トリガ回路で平滑化した波形を変位させる同期自動調整回路 を設けたものである。

【０００５】

【実施例】

次に、本考案の実施例について添付図面に従って説明する。 図１は誘導加熱装置である電気炊飯器の電気回路図である。この電気回路図で は、交流電源ＡＣにはヒューズｆ₁，ｆ₂（ｆ₁は電流用、ｆ₂は温度用である。） を介してコンデンサＣ₁、バリスタＶ及び整流器ＤＢが並列接続されている。整 流器ＤＢには全波整流された電圧を平滑化するためのコイルＬ₁及びコンデンサ Ｃ₂が接続され、さらに共振回路１を構成する誘導加熱コイルＬ₂及びコンデンサ Ｃ₃を介して抵抗Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃及びスイッチング素子２が並列接続されている。

【０００６】 前記誘導加熱コイルＬ₂は電気炊飯器内に配設される内鍋３の下方に配設され るもので、通電すれば磁界が発生して内鍋３を誘導加熱できるようになっている 。前記スイッチング素子２はIGBT４とIGBT駆動回路５とから構成され、下記する 同期回路６からの制御信号により高速でオン・オフするようになっている。なお 、IGBT４のエミッタ・コレクタ間にはダイオードＤ₁が接続され、逆方向の電流 がIGBT４に流入しないようになっている。

【０００７】 同期回路６は、トリガ回路７、同期自動調整回路８、自励発振回路９及び通電 率設定回路１０から構成されている。トリガ回路７及び同期自動調整回路８には 、前記抵抗Ｒ₁，Ｒ₂で電圧降下させられたコレクタ電圧がそれぞれ印加されるよ うになっており、これらは図２に示す回路構成となっている。

【０００８】 前記トリガ回路７は入力電圧に基づいて発振周波数を調整するものである。そ して、このトリガ回路７では、前記コレクタ電圧はダイオードＤ₂、抵抗Ｒ₄を介 してコンパレータ１１の（−）入力端子に入力されると共に、ダイオードＤ₃、 抵抗Ｒ₅を介してコンパレータ１１の（＋）入力端子に入力されている（前記両 ダイオードＤ₂，Ｄ₃はコレクタ電圧を分離した後、互いに影響を与えないように するためのものである。）。また、前記抵抗Ｒ₄と（−）入力端子の間には接地 された抵抗Ｒ₆及びコンデンサＣ₄と、電源に接続されたダイオードＤ₄とが接続 されている。さらに、抵抗₅と（＋）入力端子の間には接地された抵抗Ｒ₇と、電 源に接続されたダイオードＤ₅とが接続されている。さらにまた、前記出力端子 はコンデンサＣ_C、抵抗Ｒ₈を介してトランジスタＴ_r1のベースに接続されている 。トランジスタＴ_r1のエミッタは電源に、コレクタは自励発振装置９にそれぞれ 接続され、コレクタと自励発振装置９との間は抵抗Ｒ₉を介して接地されている 。

【０００９】 前記同期自動調整回路８では、前記コレクタ電圧はダイオードＤ₆を介してト ランジスタＴ_r2のベースに入力されるようになっている。ダイオードＤ₆とトラ ンジスタＴ_r2の間には接地されたコンデンサＣ₅及び抵抗Ｒ₁₀が接続されると共 に、ダイオードＤ₆及びコンデンサＣ₅にはダイオードＤ₇が環状に接続されてい る。そして、これらダイオードＤ₆，Ｄ₇及びコンデンサＣ₅により、前記トラン ジスタＴ_r2のベースにはスイッチング素子２がオフした時に共振回路１から発生 する電圧に比例した直流電圧が入力されるようになっている。また、前記トラン ジスタＴ_r2のコレクタには前記コンパレータ１１の（−）入力端子が接続され、 エミッタは抵抗Ｒ₁₃を介して接地されている。

【００１０】 前記自励発振回路９は、１回目のみトリガ回路７からの入力信号がないので、 自ら信号を発するもので、スイッチング素子２がオフした時に共振回路１から電 圧が発生しないゼロクロス時にも自ら信号を発するようになっている。 前記通電率設定回路１０は、前記トリガ回路７からの発振周波数に基づいてIG BT駆動回路５に制御信号を発し、IGBT４をオン・オフするものである。

【００１１】 前記電気回路を備えた誘導加熱装置では、スイッチング素子２を構成するIGBT ４のコレクタ電圧は、同期回路６のトリガ回路７に分離されて入力される。分離 された電圧の一方は平滑化され、かつ、低電圧化された後、コンパレータ１１の （−）入力端子に入力され、他方は低電圧化された後、（＋）入力端子に入力さ れる。

【００１２】 また、前記コレクタ電圧は同期自動調整回路８にも入力される。この同期自動 調整回路８では、コレクタ電圧はダイオードＤ₆，Ｄ₇及びコンデンサＣ₅によっ て直流電圧に変換された後、トランジスタＴ_r2のベースに印加される。トランジ スタＴ_r2では、このバイアス電圧の変化によりコレクタ電流値（エミッタ電流値 もほぼ同じ）が変化し、抵抗Ｒ₁₃での降下電圧値、すなわち、前記コンパレータ １１の（−）入力端子に入力される電圧値が変化する。

【００１３】 通常、コンパレータ１１の（＋）入力端子に入力される電圧波形は、図３中ｂ で示すように変化している。一方、（−）入力端子に入力される電圧波形は、図 ３の実線ａで示すように変化している。このため、出力端子ではｃ点でLOWからH IGHに、ｄ点でHIGHからLOWにそれぞれ切り替わることにより、スイッチング素子 ２は前記ｄ点でオン状態となる。

【００１４】 ここで、組立精度等により、内鍋３，誘導加熱コイルＬ₂間の設定寸法と実際 の寸法との間にずれが生じた場合、スイッチング時期の適正化は次のようにして 図られる。 すなわち、コレクタ電圧が大きくなれば、コンパレータ１１の（−）入力端子 に入力される電圧波形は図３中１点鎖線で示すように変位するので、スイッチン グ素子２でオンするタイミングが早くなる。一方、コレクタ電圧が小さくなれば 、前記電圧波形は図３中２点鎖線に示すように変位するので、逆に、スイッチン グ素子２でオンするタイミングが遅くなる。 したがって、前記コレクタ電圧の変化と同期ずれとの関係を予め求めておけば 、スイッチングを常に適正時期に行えるように調整することができる。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案に係る誘導加熱装置の同期回路によれ ば、同期自動調整回路を設けることにより、トリガ回路でスイッチング素子に於 けるスイッチング時期を自動調整できるようにしたので、誘導加熱コイルと被加 熱部材との組立誤差等に拘わらず、スイッチングを適正時期に行わせることがで きる。このため、スイッチング時期が早くなってスイッチング素子が損傷したり 、逆に遅くなって誘導加熱を効率的に行えなくなったりすることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施例にかかる誘導加熱装置の電気回路図
である。

【図２】 図１のトリガ回路及び同期自動調整回路の回
路図である。

【図３】 図２のコンパレータに入力される電圧変化を
示すグラフである。

【符号の説明】

１…共振回路、２…スイッチング素子、３…内鍋（被加
熱部材）、７…トリガ回路、８…同期自動調整回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子をオン・オフすること
   により、誘導加熱コイルに高周波電流を流して被加熱部
   材を誘導加熱するに際し、スイッチング素子がオフした
   時に共振回路から発生する電圧の波形を分離して、一方
   を平滑化し、他方をそのままとして両者を比較すること
   により、前記スイッチング素子でのスイッチング時期を
   決定するトリガ回路を備えた誘導加熱装置の同期回路に
   おいて、前記スイッチング素子がオフした時に共振回路
   から発生する電圧に基づいて前記トリガ回路で平滑化し
   た波形を変位させる同期自動調整回路を設けたことを特
   徴とする誘導加熱装置の同期回路。