JPH0817565A - 誘導加熱調理器 - Google Patents

誘導加熱調理器

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JPH0817565A
JPH0817565A JP15325994A JP15325994A JPH0817565A JP H0817565 A JPH0817565 A JP H0817565A JP 15325994 A JP15325994 A JP 15325994A JP 15325994 A JP15325994 A JP 15325994A JP H0817565 A JPH0817565 A JP H0817565A
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Nobuo Oshima
信夫 大島
Hiroyuki Koide
宏之 小出
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷(鍋)の材質の相違等に対応できる誘導
加熱調理器を提供する。 【構成】 制御素子9に入力電圧を検出する入力電圧検
出回路10と、入力電流を検出する入力電流検出回路1
1を接続し、制御素子9は加熱動作時にその検出された
入力電圧と入力電流から入力電力を計算して検出しその
入力電力と設定電力との差がなくなるようにスイッチン
グ素子4をONする時間の変数を変えることにより電力
補正を行ない、その電力補正値がある定められた値A以
上での時はON−OFF制御により電力制御し、その他
の通常時は周波数制御により電力制御するものとし、そ
のスイッチング素子4をONする時間の変数は電力設定
レベルごとに複数設定した誘導加熱調理器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は入力電力に応じて電力制
御を行なう誘導加熱調理器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の誘導加熱調理器は交流電源を直流
電源に変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平
滑回路と、加熱コイル、コンデンサ及び負荷からなる並
列共振回路と、加熱コイルに高周波電流を供給するスイ
ッチング素子とフライホイールダイオードとを備え、ス
イッチング素子によって並列共振回路に共振電流を発生
させ、前記加熱コイルに発生する高周波磁界により加熱
コイル上に置かれた負荷に発生するうず電流損によって
負荷を加熱する電圧共振形インバーターを用いたもので
あり、その電力制御方法は、スイッチング素子をONす
る時間(ON時間)の値によって加熱コイルに流れる電
流を変化させて、鍋に与えられる高周波電流を制御して
電力を可変させるいわゆる周波数制御である。
【0003】この方法は適正インピーダンスの負荷
(鍋)の場合は図4に示すように、共振によるフライバ
ック電圧(VCE)が完全に0Vに低下して(マイナス電
圧V F)から次の通電が行なわれ、負荷電流(I C)と
してフライホイールダイオードにマイナスのフライホイ
ール電流が流れる。
【0004】しかし、出力を下げるためにON時間を短
くしてゆくと、加熱コイルの等価抵抗を上げ等価インダ
クタンスを下げるような不適正な負荷(鍋)の場合(ス
テンレス鍋の一部の物)、図5に示すように共振電圧波
形によるフライバック電圧(VCE)が0V以下に下がら
ないうちに、次のタイミングでONするため、フライホ
イール電流が少なくなっていきON損失としてコレクタ
損失(P C)が著しく増大し素子の劣化や、破壊を招く
ことがあった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の誘導加熱調
理器において、前述のごとく鍋の材質が変わった場合等
電力を下げて行く時、スイッチング素子が動作する時点
で共振電圧が0V以下に下がらないうちに、スイッチン
グ素子がONしてしまうため、ON損失が著しく増大す
ることとなり、素子の劣化や、破壊を招くという欠点が
あった。
【0006】これらの問題を解決するために、入力電力
設定値がある値以上の場合は周波数制御とし、ある値以
下の場合は入力電力設定値に応じてインバーター通電を
ON−OFFさせるON−OFF制御方法が考えられて
いる(例えば特開昭63−40291号公報参照)。し
かし、この方法はON−OFF時のうなり音が発生しや
すく、特にステンレス系の鍋の場合はその現象が著しく
なる。また、ON−OFF加熱による負荷温度の波打ち
が多く発生するので、ON−OFF制御の範囲をできる
だけ少なくすることが求められている。従ってあらゆる
負荷を想定し、最悪の場合を考えてON−OFF制御範
囲を設定する必要があるため、測定作業に膨大な時間を
費やすこととなるばかりか、一般のよく使用されるホー
ロ鍋などにとっては、充分周波数制御が可能な範囲であ
っても、最悪負荷に制御の条件を合わせられているた
め、条件が悪くなっていた。
【0007】また、負荷が変わった場合に、適正なイン
ピーダンスに補正する方法として、共振コンデンサーの
値を切り換える方法が考えられている(例えば特開平2
−162681号公報参照)。しかし、この方法は共振
回路切り換え用のリレー、コンデンサー等が必要であ
り、部品数が増え、組立て工数が増大し、原価アップす
るという欠点があった。
【0008】図6はスイッチング素子のON時間と電力
の関係を異なる材質の鍋で比較したものである。図6か
らも分かるようにスイッチング素子のON時間をt1と
した時、ホーロ鍋では電力が900Wなのに対し、ステ
ンレス鍋1では1200W、ステンレス鍋2では100
0Wと、スイッチング素子のON時間が同じでも鍋の材
質により電力が異なる。電力補正はあらかじめ定められ
た設定電力になるようにスイッチング素子のON時間を
可変することで行なう。
【0009】例えば設定電力1200Wの時ホーロ鍋で
はt3となり、ステンレス鍋1、2ではそれぞれt1、
t2となるよう電力制御を行なう。ここでホーロ鍋を基
準にして考えるとスイッチング素子のON時間を可変す
る量(電力補正量)はステンレス鍋1で(t3−t
1)、ステンレス鍋2で(t3−t2)となる。また電
力補正量が大きい鍋ほど(ホーロ鍋よりステンレス鍋
2、ステンレス鍋2よりステンレス鍋1)図5の状態に
なる。
【0010】本発明は電力補正量がある値以上を検出し
た時点で周波数制御からON−OFF制御に切り換える
ことにより、負荷の材質の相違等に対応できる誘導加熱
調理器を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、交流電源を直流電源に
変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平滑回路
と、加熱コイル、コンデンサ及び負荷からなる共振回路
と、加熱コイルに高周波電流を供給するスイッチング素
子と、全体を制御する制御素子とを備え、スイッチング
素子によって共振回路に共振電流を発生させ、前記加熱
コイルに発生する高周波磁界により加熱コイル上に置か
れた負荷に発生するうず電流損によって負荷を加熱する
誘導加熱調理器において、制御素子に入力電圧を検出す
る入力電圧検出回路と、入力電流を検出する入力電流検
出回路を接続し、制御素子は加熱動作時にその検出され
た入力電圧と入力電流から入力電力を計算して検出しそ
の入力電力と設定電力との差がなくなるようにスイッチ
ング素子をONする時間の変数を変えることにより電力
補正を行ない、その電力補正値がある定められた値以上
で設定電力レベルが所定の低いレベルの時はON−OF
F制御により電力制御し、その他の通常時は周波数制御
により電力制御するものとし、そのスイッチング素子を
ONする時間の変数は電力設定レベルごとに複数設定し
たものである。
【0012】
【作用】上記のように構成したことにより、入力電圧検
出回路は入力電圧を検出し、入力電流検出回路は入力電
流を検出する。制御素子はその検出された入力電圧と入
力電流から入力電力を計算して、加熱動作時にその入力
電力と設定電力との差がなくなるようにスイッチング素
子をONする時間の変数を変えて電力補正を行ない、不
適正負荷で電力を下げた場合等その電力補正値がある定
められた値以上で設定電力レベルが所定の低いレベルの
時はON−OFF制御により電力制御し、スイッチング
素子の損失増加を防ぐ作用をし、その他通常の適正イン
ピーダンスの負荷の時や設定電力レベルが所定の高いレ
ベルの時などでは滑らかな周波数制御により電力制御す
る。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例について図面に従って
説明する。図1は本発明の一実施例を施した誘導加熱調
理器のブロック回路図であり、図2は同誘導加熱調理器
の電力レベルと設定電力及び電力制御方法の関係図であ
り、図3は同誘導加熱調理器の制御素子の電力補正処理
のチャートである。
【0014】図1において、1は加熱コイルであり、こ
の加熱コイル1と共振コンデンサー2とで並列共振回路
を構成している。3は負荷としての鍋であり、加熱コイ
ル1近傍に配置される。4はスイッチング素子でありフ
ライホイールダイオード5とにより、前記並列共振回路
に高周波電流を供給する。6は交流電源を整流する整流
素子であり、この整流素子6で整流された電力はチョー
クコイル7及び平滑コンデンサー8とで構成している平
滑回路で平滑され、前記加熱コイル1とスイッチング素
子4に供給される。
【0015】VCE、I Cはそれぞれスイッチング素子4
のフライバック電圧、負荷電流を示す。
【0016】9は誘導加熱調理器全体を制御する制御素
子(マイクロコンピューター)であり、10は抵抗10
−1、10−2で分圧し入力電圧を検出する入力電圧検
出回路であり、11はカレントトランス11−1を介し
入力電流を検出する入力電流検出回路であり、12はス
イッチング素子4のON時間を設定する通電率設定回路
であり、13は通電率設定回路12の信号でスイッチン
グ素子4を高速でON−OFFするスイッチング素子駆
動回路であり、14は制御回路全体へ直流安定化電源を
供給する電源回路である。
【0017】制御素子9は入力電圧検出回路10で得ら
れた入力電圧と、入力電流検出回路11で得られた入力
電流からインバーターの入力電力を演算し、設定電力と
入力電力との差をなくすように通電率設定回路12への
出力を可変する。スイッチング素子駆動回路13は通電
率設定回路12の信号によりスイッチング素子4を高速
でON−OFFし、それによって並列共振回路に共振電
流を発生させ、鍋3の表面に高周波磁界を発生させ、そ
の結果鍋3に発生するうず電流によって加熱を行うもの
である。
【0018】本誘導加熱調理器の電力レベルは0〜5の
6段階であり、各レベルの設定電力及びホーロ鍋で設定
電力を得るためのスイッチング素子4のON時間を設定
する変数は図2に示すごとくなっており、電力制御方法
は通常(電力補正量がA未満)は電力レベル1〜5まで
周波数制御である。電力補正量がA以上の時は電力レベ
ル3、4、5が周波数制御であり、電力レベル1又は2
では電力レベル3(設定電力600W)で6秒中それぞ
れ1秒間又は3秒間通電のON−OFF制御で設定電力
100W又は300Wを得る。
【0019】以下図3により、上記電力補正処理の詳細
を説明する。
【0020】101において入力電圧検出回路10で得
られた入力電圧と、入力電流検出回路11で得られた入
力電流の積から現在入力中の電力を計算する。102で
は電力レベルが0ならば103において通電停止させ、
電力レベルが0以外ならば104でスイッチング素子4
のON時間を設定する変数(以下”OUT”と称し、O
UTが大きいと電力大となり、OUTが小さいと電力小
となる)を図2に従って電力レベル毎に設定する(例え
ば電力レベル3ならばOUT=cとなる)。
【0021】105において現在の制御方法を判定し、
制御方法が1ならば106で電力レベル毎に設定された
設定電力と101で計算した電力を比較し、計算電力が
設定電力以下なら107でOUTを上げ電力を上げる。
106で計算電力が設定電力より大きければ108にお
いてOUTを下げ電力を下げる。その後109〜117
で電力レベル別に105で設定されたOUTと108で
下げたOUTの差を取り、その差を補正量とする。11
8では補正量がどの位かを判定し、A以上ならばステン
レス鍋の様な不適性負荷であると判断し、119におい
て制御方法を2に変更する。
【0022】一方105で制御方法が2の時は120に
おいて電力レベルを判定し、電力レベル1又は2の時は
121〜123でそれぞれ6秒中1秒間通電又は6秒中
3秒間通電のON−OFF制御を行う。さらに124で
通電状態の時は125〜128で制御方法が1の時と同
様に電力補正を行う。120において電力レベルが3、
4、5の時も129〜136で制御方法が1の時と同様
に電力補正を行う。制御方法が2で電力補正の結果、電
力を下げる処理を行なった時、137において制御方法
を1に戻す。
【0023】このような流れで電力補正量に応じて制御
方法を1(電力レベル1〜5すべて周波数制御)か2
(電力レベル1、2はON−OFF制御、電力レベル3
〜5は周波数制御)に切り換える。例えば前述従来例に
て図6に示したごとく、電力補正はあらかじめ定められ
た設定電力になるようにスイッチング素子4のON時間
を可変することで行なうが、鍋3はホーロ鍋よりステン
レス鍋の方がスイッチング素子4のON時間を可変する
量(電力補正量)が大きくなるので、ステンレス鍋に変
わった場合に電力を下げて行くとき、周波数制御からO
N−OFF制御に切り換わり、スイッチング素子4の損
失増加を未然に防止できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、制御素子に入力電圧を
検出する入力電圧検出回路と、入力電流を検出する入力
電流検出回路を接続し、制御素子は加熱動作時にその検
出された入力電圧と入力電流から入力電力を計算して検
出しその入力電力と設定電力との差がなくなるようにス
イッチング素子をONする時間の変数を変えることによ
り電力補正を行ない、その電力補正値がある定められた
値以上で設定電力レベルが所定の低いレベルの時はON
−OFF制御により電力制御し、その他の通常時は周波
数制御により電力制御するものとし、そのスイッチング
素子をONする時間の変数は電力設定レベルごとに複数
設定したので、あらかじめ最悪の負荷(鍋)の特性を把
握して、最低電力を設定することなく、ON−OFF制
御により不適正インピーダンスの負荷(鍋)や低電力レ
ベル時等、負荷変動によるスイッチング素子の異常損失
を発生することなく、装置の信頼性が著しく向上する。
また、負荷(鍋)の違いに対する電力制御の範囲を適切
に換えることが可能となり、周波数制御範囲が広がり、
より滑らかな周波数制御の特性を得る範囲が広くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器のブロ
ック回路図である。
【図2】同じく誘導加熱調理器の電力レベルと設定電力
及び電力制御方法の関係図である。
【図3】同じく誘導加熱調理器の制御素子の電力補正処
理のチャートである。
【図4】一般的な誘導加熱調理器における適正負荷での
電圧、電流波形図である。
【図5】同じく不適正負荷での電圧、電流波形図であ
る。
【図6】同じく鍋の種類別のスイッチング素子ON時間
と電力の関係図である。
【符号の説明】
4 スイッチング素子 9 制御素子(マイクロコンピューター) 10 入力電圧検出回路 11 入力電流検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源を直流電源に変換する整流回路
    と、この直流電源を平滑する平滑回路と、加熱コイル、
    コンデンサ及び負荷からなる共振回路と、加熱コイルに
    高周波電流を供給するスイッチング素子と、全体を制御
    する制御素子とを備え、スイッチング素子によって共振
    回路に共振電流を発生させ、前記加熱コイルに発生する
    高周波磁界により加熱コイル上に置かれた負荷に発生す
    るうず電流損によって負荷を加熱する誘導加熱調理器に
    おいて、前記制御素子(9)に入力電圧を検出する入力
    電圧検出回路(10)と、入力電流を検出する入力電流
    検出回路(11)を接続し、制御素子(9)は加熱動作
    時にその検出された入力電圧と入力電流から入力電力を
    計算して検出しその入力電力と設定電力との差がなくな
    るようにスイッチング素子(4)をONする時間の変数
    を変えることにより電力補正を行ない、その電力補正値
    がある定められた値(A)以上で設定電力レベルが所定
    の低いレベルの時はON−OFF制御により電力制御
    し、通常は周波数制御により電力制御するものとし、そ
    のスイッチング素子(4)をONする時間の変数は電力
    設定レベルごとに複数設定したことを特徴とする誘導加
    熱調理器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100784717B1 (ko) * 2006-05-30 2007-12-12 주식회사 대우일렉트로닉스 전파 간섭에 대비한 전자레인지 구동 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100784717B1 (ko) * 2006-05-30 2007-12-12 주식회사 대우일렉트로닉스 전파 간섭에 대비한 전자레인지 구동 방법

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