JPH0817567A - 加熱調理器 - Google Patents

加熱調理器

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Publication number
JPH0817567A
JPH0817567A JP14891094A JP14891094A JPH0817567A JP H0817567 A JPH0817567 A JP H0817567A JP 14891094 A JP14891094 A JP 14891094A JP 14891094 A JP14891094 A JP 14891094A JP H0817567 A JPH0817567 A JP H0817567A
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JP
Japan
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switching element
transformer
voltage
drive control
circuit
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Application number
JP14891094A
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English (en)
Inventor
Kazuya Osada
和哉 長田
Koichi Kinoshita
広一 木下
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気検出手段を用いてスイッチング素子のコ
レクタ・エミッタ間電圧に相当する検出電圧を間接的に
検出することにより、検出信号を処理する際に最適な電
圧の検出電圧が得られ、かつ安定した高周波加熱装置の
動作を得ることができ、また発熱部品の削減による損失
の低減を図ることを目的としたものである。 【構成】 整流平滑回路2と、一端が整流平滑回路2の
出力側の一端に接続された共振回路と、共振回路の他端
と整流平滑回路2の出力側の他端との間に接続されたス
イッチング素子と、変圧器3又はインダクタ200の近
傍に配置され、漏れ磁束を検出し、スイッチング素子4
の印加電圧に対応した検出信号を出力する磁気検出手段
7と、磁気検出手段7からの検出信号に基づいて、スイ
ッチング素子4を駆動する駆動制御手段8とを備えるも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱調理器に関し、特
に高周波電源を生成するスイッチング素子の安全性、安
定性を保ち、かつ安定に動作させる制御に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図13は、例えば特公昭60−1458
5号公報に示された、従来の加熱調理器の構成を示す回
路図であり、これは誘導加熱調理器を示したものであ
る。この加熱調理器は、商用交流電源1を整流平滑する
整流平滑回路2、スイッチング素子4、ダイオード5、
共振コンデンサ6、共振用インダクタ200、タイマ回
路201を備えている。次に、従来の加熱調理器の動作
について説明する。まず、商用交流電源1を整流平滑回
路2で整流し、平滑された直流をタイマ回路201によ
って駆動制御されるスイッチング素子4がオン・オフす
ることにより、共振コンデンサ6と共振用インダクタ2
00で並列共振回路を形成し、その共振周波数の交流電
流が共振用インダクタ200に流れる。この交流電流に
よる電磁誘導作用により、絶縁板を介した調理鍋に渦電
流が流れる。調理鍋はこの渦電流と調理鍋自身の電気抵
抗により加熱される。
【0003】この従来例において、タイマ回路201は
スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間に生じる電
圧に相当する電圧を検出している。それは、タイマ回路
201が、スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧が0[V]に達する前に、スイッチング素子4を駆
動させ、スイッチング素子4をオンさせてしまうと、ス
イッチング素子4には、オン状態になってからコレクタ
・エミッタ間電圧が0[V]になるまでの期間に損失が
生じてしまうため、タイマ回路201は、スイッチング
素子4のコレクタ・エミッタ間電圧を検出し、0[V]
に至ったことを検知してからある一定時間おいてスイッ
チング素子4を駆動させるようになっているからであ
る。
【0004】また、高周波加熱装置は、誘導加熱調理器
と同じ電圧共振回路を用いており、上述の動作のうち、
共振用インダクタ200に代わり漏洩変圧器の1次側が
並列共振回路を形成し、交流電流が流れて2次側で整流
されてマグネトロンを駆動すること以外は誘導加熱調理
器と同様の動作をする。また、共振用インダクタ200
の両端の電圧を検出する部分においても、従来の高周波
加熱装置はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧を電圧検出手段により直接検出し、スイッチング素
子4を駆動させる駆動制御回路に検出信号を送り、駆動
制御回路が最適なタイミングでスイッチング素子4を駆
動させているものであるが、検出の目的や直接検出して
いるという点では誘導加熱調理器と同じである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
加熱装置は、スイッチング素子のスイッチング時の損失
を低減するため、スイッチング素子のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]に達した後に、スイッチング素子を
オンさせるための高周波パルス電圧をスイッチング素子
のゲートに印加している。この時、スイッチング素子の
コレクタ・エミッタ間電圧はコレクタ端子から直接検出
していたので、検出電圧が高すぎてしまい、低電圧にし
て検出するための分圧させる素子が必要となり、さら
に、これらの素子が発熱部品となり、また、高周波パル
ス電圧を発生し、スイッチング素子を駆動する駆動制御
回路の電源は、商用交流電源を整流したものや、整流平
滑回路からの直流等を用いていたので、これに対しても
分圧するための素子が必要となり、またこれらの素子が
発熱部品となっていた。そして、これらの、発熱部品に
より、加熱調理器の損失が大きくなってしまうという問
題点があった。
【0006】また、スイッチング素子を駆動する駆動制
御回路の電源を、加熱調理器の操作制御基板電源トラン
スから供給させて発熱部品の削減を図った場合では、駆
動制御回路とスイッチング素子の接地が異なってしまう
為、スイッチング素子のコレクタ電圧を直接検出する場
合は、両者のインターフェース部分に絶縁手段を設けな
ければならなかった。そして、使用する絶縁手段によっ
ては、検出されたコレクタ・エミッタ間電圧に相当する
電圧が、実際のコレクタ・エミッタ間電圧に対して遅れ
を生じてしまい、その遅れの度合いは制御できず、更に
それは、ばらつきも伴うため、正確なスイッチング素子
の制御ができないという問題点があった。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、スイッチング素子のコレクタ
・エミッタ間電圧の検出手段として、磁気検出手段を用
いてスイッチング素子のコレクタ・エミッタ間電圧に相
当する検出電圧を間接的に検出することにより、検出信
号を処理する際に最適な電圧の検出電圧が得られ、かつ
安定した高周波加熱装置の動作を得ることができ、また
発熱部品の削減による損失の低減を図ることを目的とし
たものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る加熱調
理器は、商用交流電源を整流平滑する整流平滑回路と、
整流平滑回路の出力を高周波に変換し、マグネトロンに
変圧器を介して高周波電力を供給し、又はインダクタに
高周波電力を供給するスイッチング素子と、変圧器又は
インダクタの近傍に配置され、変圧器又はインダクタか
らの漏れ磁束を検出し、スイッチング素子の印加電圧に
対応した検出信号を出力する磁気検出手段と、磁気検出
手段からの検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆
動する駆動制御手段とを備えるものである。
【0009】第2の発明に係る加熱調理器は、商用交流
電源を整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑回路の出
力を高周波に変換し、マグネトロンに変圧器を介して高
周波電力を供給し、又はインダクタに高周波電力を供給
するスイッチング素子と、変圧器又はインダクタの近傍
に配置され、変圧器又はインダクタからの漏れ磁束を検
出し、スイッチング素子の印加電圧が零になったときに
検出信号を出力する磁気検出手段と、磁気検出手段から
の検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆動する駆
動制御手段とを備えるものである。
【0010】第3の発明に係る加熱調理器は、商用交流
電源を整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑回路の出
力を高周波に変換し、マグネトロンに変圧器を介して高
周波電力を供給し、又はインダクタに高周波電力を供給
するスイッチング素子と、変圧器又はインダクタの近傍
に配置され、変圧器又はインダクタからの漏れ磁束を検
出し、スイッチング素子の印加電圧に対応し、かつ、所
定時間遅れた検出信号を出力する磁気検出手段と、磁気
検出手段からの検出信号に基づいて、スイッチング素子
を駆動する駆動制御手段とを備えるものである。
【0011】第4の発明に係る加熱調理器は、商用交流
電源を整流平滑する整流平滑回路と、整流平滑回路の出
力を高周波に変換し、マグネトロンに変圧器を介して高
周波電力を供給、又はインダクタに高周波電力を供給す
るスイッチング素子と、変圧器又はインダクタの近傍に
配置され、変圧器又はインダクタからの漏れ磁束を検出
し、スイッチング素子の印加電圧が零になり、所定時間
経過後に検出信号を出力する磁気検出手段と、磁気検出
手段からの検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆
動する駆動制御手段とを備えるものである。
【0012】第5の発明に係る加熱調理器において、駆
動制御手段は、更に、調理器の制御を行う調理制御基板
から電源が供給されるものである。第6の発明に係る加
熱調理器において、磁気検出手段は、基板上に形成され
た渦巻き状のパターン配線を有するものである。
【0013】
【作用】第1の発明においては、整流平滑回路により、
商用交流電源が整流平滑され、スイッチング素子によ
り、整流平滑回路の出力が高周波に変換され、マグネト
ロンに変圧器を介して高周波電力が供給され、又はイン
ダクタに高周波電力が供給され、変圧器又はインダクタ
の近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又はイ
ンダクタからの漏れ磁束が検出され、スイッチング素子
の印加電圧に対応した検出信号が出力され、駆動制御手
段により、磁気検出手段からの検出信号に基づいて、ス
イッチング素子が駆動される。
【0014】第2の発明においては、整流平滑回路によ
り、商用交流電源が整流平滑され、スイッチング素子に
より、整流平滑回路の出力が高周波に変換され、マグネ
トロンに変圧器を介して高周波電力が供給され、又はイ
ンダクタに高周波電力が供給され、変圧器又はインダク
タの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又は
インダクタからの漏れ磁束が検出され、スイッチング素
子の印加電圧が零になったときに検出信号が出力され、
駆動制御手段により、磁気検出手段からの検出信号に基
づいて、スイッチング素子が駆動される。
【0015】第3の発明においては、整流平滑回路によ
り、商用交流電源が整流平滑され、スイッチング素子に
より、整流平滑回路の出力が高周波に変換され、マグネ
トロンに変圧器を介して高周波電力が供給され、又はイ
ンダクタに高周波電力が供給され、変圧器又はインダク
タの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又は
インダクタからの漏れ磁束が検出され、スイッチング素
子の印加電圧に対応し、かつ、所定時間遅れた検出信号
が出力され、駆動制御手段により、磁気検出手段からの
検出信号に基づいて、スイッチング素子が駆動される。
【0016】第4の発明においては、整流平滑回路によ
り、商用交流電源が整流平滑され、スイッチング素子に
より、整流平滑回路の出力が高周波に変換され、マグネ
トロンに変圧器を介して高周波電力が供給され、又はイ
ンダクタに高周波電力が供給され、変圧器又はインダク
タの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又は
インダクタからの漏れ磁束が検出され、スイッチング素
子の印加電圧が零になり、所定時間経過後に検出信号が
出力され、駆動制御手段により、磁気検出手段からの検
出信号に基づいて、スイッチング素子が駆動される。
【0017】第5の発明においては、駆動制御手段は、
調理器の制御を行う調理制御基板から電源が供給される
ている。第6の発明においては、磁気検出手段は、基板
上に形成された渦巻き状のパターン配線を有している。
【0018】
【実施例】
実施例1.図1は本発明の一実施例に係る高周波加熱装
置の構成を示す回路図である。図において、1は商用交
流電源、2は商用交流電源からの交流を整流平滑する整
流平滑回路、3は整流平滑回路2の出力側に接続される
漏洩変圧器、4は漏洩変圧器3の1次側に直列に接続さ
れるスイッチング素子、5はスイッチング素子4に逆並
列に接続されるダイオード、6は漏洩変圧器3の1次側
に並列に接続される共振コンデンサ、7は漏洩変圧器3
の近傍で、スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧が0[V]に達する時間が正確に検出できる箇所に
設けられた磁気検出手段、8は磁気検出手段7からの検
出信号に基づいてスイッチング素子4を駆動する駆動制
御回路であり、その電源は商用交流電源1又は整流平滑
回路2から供給されるものである。9は漏洩変圧器3の
2次側に接続される倍電圧整流回路、10は倍電圧整流
回路9の出力側に接続されるマグネトロンである。
【0019】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、整流平滑回路2は商用交流電源1の交流を整
流平滑して直流電源を出力し、この直流電源は、漏洩変
圧器3の1次側に入力される。また、漏洩変圧器3の1
次側の回路にはスイッチング素子4が直列に接続され、
共振コンデンサ6が並列に接続されており、スイッチン
グ素子4のベースに駆動制御回路8から高周波数のパル
ス信号が送られ、スイッチング素子4が、その高周波数
でオン・オフし、共振コンデンサ6のキャパシタンスと
漏洩変圧器3の1次側のインダクタンスで並列共振回路
を形成し、その共振周波数の交流電源が漏洩変圧器3の
1次側にかかる。
【0020】これを受けて、漏洩変圧器3の2次側に高
電圧が発生し、その高電圧が倍電圧整流回路9に高電圧
が入力され、倍電圧整流回路9はこれを更に昇圧し、か
つ整流してマグネトロン10に送る。そして、マグネト
ロン10は倍電圧整流回路9から印加された高電圧と、
マグネトロン10のフィラメントに漏洩変圧器3の3次
巻線から供給される高周波数の電源により発振し、マイ
クロ波を出力して被調理品等を加熱する。
【0021】また、磁気検出手段7は漏洩変圧器3の漏
れ磁束により、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧に相当する電圧を検出し、検出信号を発してお
り、磁気検出手段7の発する検出信号により、駆動制御
回路8はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電
圧が0[V]となるタイミングを検知し、スイッチング
素子4に損失が生じないタイミングでオンさせる高周波
のパルス信号をスイッチング素子4に送っている。
【0022】この実施例では、スイッチング素子4のコ
レクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩変圧器3の漏れ磁束
により間接的に検出しているので、電圧の検出信号とし
て駆動制御回路8で処理するのに最適な信号レベルが得
られ、スイッチング素子4のコレクタから直接電圧を検
出するときのような電圧を低電圧にするための素子が不
要となり、発熱部品が削減でき、損失を低減させること
が可能となる。
【0023】実施例2.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7をインダクタンスで構成したものである。図
2はこの実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図、
図3はインダクタンスにインダクタンス素子を使用した
ときの概略図である。図2において、11はインダクタ
ンスであり、他の構成は実施例1と同様である。図3に
おいて、12は図2のインダクタンス11の一例である
インダクタンス素子、13は高周波加熱装置の回路基板
であり、インダクタンス素子12は、図3に示すように
漏洩変圧器3の近傍で回路基板13に設置し、漏洩変圧
器3の漏れ磁束を検出するようになっている。
【0024】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、インダクタンス11はスイッチング素子4の
コレクタ・エミッタ間電圧に相当する電圧を漏洩変圧器
3の漏れ磁束により、インダクタンス11に生じる誘導
起電力により検出している。そして、インダクタンス1
1は生じた誘導起電力を駆動制御回路8に伝え、駆動制
御回路8はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧が0[V]となるタイミングを検知して、スイッチ
ング素子4に損失が生じないタイミングでスイッチング
素子4をオンさせるための高周波のパルス信号をスイッ
チング素子4送るようになっている。
【0025】この実施例では、スイッチング素子4のコ
レクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩変圧器3の漏れ磁束
により間接的に検出しているので、電圧の検出信号とし
て駆動回路8で処理するのに最適な信号レベルが得ら
れ、スイッチング素子4のコレクタから直接電圧を検出
するときのような電圧を低電圧にするための素子が不要
となり、発熱部品が削減でき、損失を低減させることが
可能となる。
【0026】実施例3.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7を回路基板上にプリントされた渦巻き状のパ
ターン配線で構成したものである。図4は回路基板上に
プリントされた渦巻き状のパターン配線を説明するため
の説明図である。図において、14は基板上にプリント
された渦巻き状のパターン配線、15は回路基板13の
裏側を通る導線、16は回路パターンである。
【0027】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例の渦巻き状のパターン14の配線は漏洩
変圧器3の近傍に作られており、漏洩変圧器3の漏れ磁
束により、パターン14に誘導起電力が生じ、この誘導
起電力により、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧に相当する電圧を検出するようになっている。
この実施例では、回路基板13上にプリントして作られ
たインダクタンスを用いているので、より安定に電圧を
検出することができ、また安価にインダクタンスを製造
することが可能となる。
【0028】実施例4.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段にスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧が0[V]になったときに信号を出力する回路を付
加したものである。図5はこの実施例の高周波加熱装置
の構成を示す回路図、図6はスイッチング素子4のコレ
クタ・エミッタ間電圧とインダクタンス11に生じる誘
導起電力の波形を示す波形図である。図5において、1
1はインダクタンスであり、実施例2、実施例3で示し
たインダクタンス素子、あるいは基板上に作成した渦巻
き状のパターンで構成されるものである。また、インダ
クタンス11にはコンデンサ17及びダイオード18が
並列に接続され、これらの一方は抵抗19を介してトラ
ンジスタ20のベースに接続され、他方は接地されてい
る。そして、トランジスタ20のコレクタは駆動制御回
路8の入力端子に接続され、また抵抗21を介して直流
電源22に接続され、トランジスタ20のエミッタは接
地されている。他の構成は実施例1と同様である。
【0029】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例では、図6の(a)の波形図に示される
ように、スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電
圧とインダクタンス11に生ずる誘導起電力は、同時に
0[V]に達するようになっている。インダクタンス1
1に誘導起電力が生じている期間はトランジスタ20は
オンの状態になっており、直流電源22からの電流は、
トランジスタ20のコレクタからエミッタへと流れて駆
動制御回路8には流れない。したがって、駆動制御回路
8は磁気検出手段7から何も信号が送られてこないの
で、スイッチング素子4をオンさせることはない。
【0030】また、インダクタンス11に生じる誘導起
電力が0[V]に達するとトランジスタ20はオフの状
態になり、直流電源22からの電流は駆動制御回路8へ
流れ込むことになる。そして、駆動制御回路8は、この
電流をスイッチング素子4をオンさせるためのパルス信
号として受け取り、ある一定時間後にスイッチング素子
4をオンさせる。この実施例では、磁気検出手段7内の
回路によって、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]になるときに信号が出力されるの
で、駆動制御回路8はスイッチング素子4のコレクタ・
エミッタ間電圧が0[V]に達する時を検出する必要が
なく、駆動制御回路3は磁気検出手段7から信号が入力
されたときが、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]に達した時と判断して制御すればよ
いので、駆動制御回路3を簡略化することが可能とな
る。
【0031】実施例5.この実施例は、実施例4の磁気
検出手段7において、インダクタンス11及びコンデン
サ17の定数を調節することによって、図6の(b)に
示すように、インダクタンス11に生じる誘導起電力の
0[V]に達する時間を、スイッチング素子4のコレク
タ・エミッタ間電圧が0[V]に達した時間のある一定
時間後になるようにしたものである。
【0032】この実施例の動作は実施例4と同様であ
る。この実施例では、磁気検出手段7から、駆動制御回
路8に入力されるスイッチング素子4のコレクタ・エミ
ッタ間電圧が0[V]に至ったことを知らせる信号は、
図6の(b)に示すように、駆動制御回路8に入力され
た時点で既にある一定時間遅れているので、駆動制御回
路8は、実施例4に示したように、磁気検出手段7から
の信号を受け取ってから、ある一定時間後にスイッチン
グ素子4をオンさせる動作をする必要がなく、磁気検出
手段7から信号が入力されると同時にスイッチング素子
4をオンさせるパルス電圧を発する動作のみを行うよう
にすればよい。したがって、駆動制御回路8に、磁気検
出手段7からの信号を受け取ってから、ある一定時間後
にスイッチング素子4をオンさせるための遅延回路等を
含有させる必要がなくなり、駆動制御回路8をさらに簡
略化することが可能となる。
【0033】実施例6.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7をホール素子で構成したものである。図7は
この実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図、図8
はホール効果を説明するための説明図である。図7にお
いて、23はホール素子であり、このホール素子23に
は、直流電源22から直流電流が流されており、ホール
素子23は、その電流に対して垂直方向に漏洩変圧器3
の漏れ磁束が通過するように基板上に設置されている。
さらに直流電流及び漏洩変圧器3の漏れ磁束のいずれに
対しても垂直方向に検出信号の出力端子が取り付けられ
ている。
【0034】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例で用いているホール素子23はホール効
果を生じる素子である。ホール効果とは図8に示すよう
に電流の流れている導体、あるいは半導体を、電流の流
れに対して垂直の方向成分をもつ磁界中におくと、電
流、磁界のいずれの方向に対しても垂直な方向に電圧が
生じるという現象である。また、ホール効果により生じ
るホール電圧の大きさは電流の密度と磁束密度の積に比
例するものである。したがって、常に一定の直流電流を
流せば、漏洩変圧器8の漏れ磁束の変化によりホール電
圧の大きさが変化する。そして、この実施例では、この
ホール電圧を駆動制御回路8に入力することにより、駆
動制御回路8はスイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]になるタイミングを検知できる。
【0035】この実施例では、実施例2と同様に、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩
変圧器3の漏れ磁束により間接的に検出しているので、
電圧の検出信号として駆動回路8で処理するのに最適な
信号レベルが得られ、スイッチング素子4のコレクタか
ら直接電圧を検出するときのような電圧を低電圧にする
ための素子が必要無くなり、発熱部品が削減でき、損失
を低減させることが可能となる。
【0036】実施例7.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7を磁気抵抗素子で構成したものである。図9
はこの実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図であ
る。図において、24は磁気抵抗素子であり、磁気抵抗
素子24の一方は駆動制御回路8へ接続され、また抵抗
25を介して直流電源22に接続され、他方は接地され
ている。
【0037】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例で用いている磁気抵抗素子24は磁界が
通過することによって、抵抗率が変化する磁気抵抗効果
をもつ素子である。この磁気抵抗素子24を漏洩変圧器
3の近傍に設置し、直流電圧を印加する。漏洩変圧器3
の漏れ磁束の変化により磁気抵抗素子24の抵抗値が変
化し、それにともない磁気抵抗素子24の両端にかかる
電圧が変化する。そして、この実施例では、磁気抵抗素
子24の両端にかかる電圧を駆動制御回路8に入力する
ことにより、駆動制御回路8はスイッチング素子4のコ
レクタ・エミッタ間電圧が0[V]になるタイミングを
検知できる。
【0038】この実施例では、実施例2と同様に、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩
変圧器3の漏れ磁束により間接的に検出しているので、
電圧の検出信号として駆動制御回路8で処理するのに最
適な信号レベルが得られ、スイッチング素子4のコレク
タから直接電圧を検出するときのような電圧を低電圧に
するための素子が必要無くなり、発熱部品が削減でき、
損失を低減させることが可能となる。
【0039】実施例8.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7を磁気抵抗素子を1辺にもつホイートストン
ブリッジで構成したものである。図10はこの実施例の
高周波加熱装置の構成を示す回路図である。図におい
て、25,26,27は抵抗であり、磁気抵抗素子24
と抵抗25,26,27でホイートストンブリッジを構
成している。
【0040】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、磁気抵抗素子24を実施例7と同様に、漏洩
変圧器3の近傍に設置し、直流電圧を印加する。そし
て、漏洩変圧器3の漏れ磁束による磁気抵抗素子の抵抗
変化により、駆動制御回路8への出力端子となる端子間
の電位差が変化しする。 そして、この実施例では、ホ
イートストンブリッジの出力端子の電位差を駆動制御回
路8に入力することにより、駆動制御回路8はスイッチ
ング素子4のコレクタ・エミッタ間電圧が0[V]にな
るタイミングを検知できる。
【0041】この実施例では、実施例2と同様に、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩
変圧器3の漏れ磁束により間接的に検出しているので、
電圧の検出信号として駆動制御回路8で処理するのに最
適な信号レベルが得られ、スイッチング素子4のコレク
タから直接電圧を検出するときのような電圧を低電圧に
するための素子が必要無くなり、発熱部品が削減でき、
損失を低減させることが可能となる。
【0042】実施例9.この実施例は、実施例1の駆動
制御回路8の電源を高周波加熱装置の操作制御基板の電
源から供給するようにしたものである。図11はこの実
施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図である。図に
おいて、29は駆動制御回路8の電源が異なるためスイ
ッチング素子4と駆動制御回路8を絶縁するための絶縁
回路、30は高周波加熱装置の操作制御基板の電源であ
る。
【0043】実施例1では駆動制御回路8の電源は、商
用交流電源1又は整流平滑回路2から供給しているが、
図11に示すように、駆動制御回路8の電源を、操作制
御基板の電源30から供給されるようにしても、実施例
1と同様の動作を達成し得ることはいうまでもない。こ
の実施例では、駆動制御回路8の電源を、操作制御基板
の電源30から供給しているので、商用交流電源1又は
整流平滑回路2から電源を供給させる場合における、低
電圧にするための分圧させる素子も不要となり、発熱部
品がさらに削減され、損失をさらに低減することが可能
となる。
【0044】実施例10.この実施例は、磁気検出手段
7からの信号を受け、スイッチング素子4の駆動を制御
する機能を、高周波加熱装置の操作制御基板にあるマイ
クロコンピュータに含有させたものである。図12はこ
の実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図である。
図において、31はマイクロコンピュータであり、マイ
クロコンピュータ31は、磁気検出手段7からの信号に
より駆動回路32にスイッチング素子4を駆動するため
の駆動信号を送るものである。この場合、マイクロコン
ピュータ31によりスイッチング素子4を駆動制御する
ので、より正確、かつ、きめ細かな制御を行うことが可
能となり、回路構成も簡略化することができるようにな
る。
【0045】
【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、変
圧器又はインダクタの近傍に配置された磁気検出手段に
より、変圧器又はインダクタからの漏れ磁束を検出し、
スイッチング素子の印加電圧に対応した検出信号を出力
し、駆動制御手段により、磁気検出手段からの検出信号
に基づいて、スイッチング素子を駆動するようにしたの
で、スイッチング素子の印加電圧を間接的に検出でき、
かつ、駆動制御手段へ入力させるのに最適な信号レベル
で検出できるので、電圧を分圧させるための発熱部品を
削減でき、損失を低減させることができるという効果を
有する。
【0046】第2の発明によれば、変圧器又はインダク
タの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又は
インダクタからの漏れ磁束を検出し、スイッチング素子
の印加電圧が零になったときに検出信号を出力し、駆動
制御手段により、磁気検出手段からの検出信号に基づい
て、スイッチング素子を駆動するようにしたので、スイ
ッチング素子の印加電圧を間接的に検出でき、かつ、駆
動制御手段へ入力させるのに最適な信号レベルで検出で
きるので、電圧を分圧させるための発熱部品を削減で
き、損失を低減させることができ、さらに、駆動制御手
段は、スイッチング素子の印加電圧が零になったときを
判断する必要がなくなり、簡略化した構成にすることが
できるという効果を有する。
【0047】第3の発明によれば、変圧器又はインダク
タの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又は
インダクタからの漏れ磁束を検出し、スイッチング素子
の印加電圧に対応し、かつ、所定時間遅れた検出信号を
出力し、駆動制御手段により、磁気検出手段からの検出
信号に基づいて、スイッチング素子を駆動するようにし
たので、駆動制御手段は、検出信号を遅延させる必要が
なくなるので、簡略化した構成にすることができるとい
う効果を有する。
【0048】第4の発明によれば、変圧器又はインダク
タの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器又は
インダクタからの漏れ磁束を検出し、スイッチング素子
の印加電圧が零になり、所定時間経過後に検出信号を出
力し、駆動制御手段により、磁気検出手段からの検出信
号に基づいて、スイッチング素子を駆動するようにした
ので、駆動制御手段は、スイッチング素子の印加電圧が
零になったときを判断する必要がなくなり、さらに、検
出信号を遅延させる必要がなくなるので、さらに簡略化
した構成にすることができるという効果を有する。
【0049】第5の発明によれば、駆動制御手段は、調
理器の制御を行う調理制御基板から電源が供給されるよ
うにしたので、駆動制御手段に電源を供給するために、
低電圧にする素子が不要となり、発熱部品がさらに削減
され、損失をさらに低減することができるという効果を
有する。第6の発明によれば、磁気検出手段は、基板上
に形成された渦巻き状のパターン配線を有するようにし
たので、漏れ磁束をより安定に検出することができ、ま
た安価に磁気検出手段を構成することができるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る高周波加熱装置の構
成を示す回路図である。
【図2】 実施例2の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図3】 インダクタンスにインダクタンス素子を使用
したときの概略図である。
【図4】 回路基板上にプリントされた渦巻き状のパタ
ーン配線を説明するための説明図である。
【図5】 実施例4の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図6】 スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧とインダクタンス11に生じる誘導起電力の波形を
示す波形図である。
【図7】 実施例6の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図8】 ホール効果を説明するための説明図である。
【図9】 実施例7の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図10】 実施例8の高周波加熱装置の構成を示す回
路図である。
【図11】 実施例9の高周波加熱装置の構成を示す回
路図である。
【図12】 実施例10の高周波加熱装置の構成を示す
回路図である。
【図13】 従来の加熱調理器の構成を示す回路図であ
る。
【符号の説明】
1 商用交流電源、2 整流平滑回路、3 漏洩変圧器
(変圧器)、4 スイッチング素子、7 磁気検出手
段、8 駆動制御回路、10 マグネトロン、13 回
路基板、14 基板上に形成された渦巻き状のパターン
配線、16 回路パターン、200 共振用インダク
タ。
【手続補正書】
【提出日】平成6年11月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 加熱調理器
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加熱調理器に関し、特
に高周波電源を生成するスイッチング素子の安全性、安
定性を保ち、かつ安定に動作させる制御に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】図13は、例えば特公昭60−1458
5号公報に示された、従来の加熱調理器の構成を示す回
路図であり、これは誘導加熱調理器を示したものであ
る。この加熱調理器は、商用交流電源1を整流平滑する
整流平滑回路2、スイッチング素子4、ダイオード5、
共振コンデンサ6、誘導加熱コイル200、駆動制御回
路201を備えている。次に、従来の加熱調理器の動作
について説明する。まず、商用交流電源1を整流平滑回
路2で整流し、平滑された直流を駆動制御回路201に
よって駆動制御されるスイッチング素子4がオン・オフ
することにより、共振コンデンサ6と誘導加熱コイル2
00で並列共振回路を形成し、その共振周波数の交流電
流が誘導加熱コイル200に流れる。この交流電流によ
る電磁誘導作用により、絶縁板を介した調理鍋に渦電流
が流れる。調理鍋はこの渦電流と調理鍋自身の電気抵抗
により加熱される。
【0003】この従来例において、駆動制御回路201
はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間に生じる
電圧に相当する電圧を検出している。それは、駆動制御
回路201が、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]に達する前に、スイッチング素子4
を駆動させ、スイッチング素子4をオンさせてしまう
と、スイッチング素子4には、オン状態になってからコ
レクタ・エミッタ間電圧が0[V]になるまでの期間に
損失が生じてしまうため、駆動制御回路201は、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電圧を検出し、
0[V]に至ったことを検知してからある一定時間おい
てスイッチング素子4を駆動させるようになっているか
らである。
【0004】また、高周波加熱装置は、誘導加熱調理器
と同じ電圧共振回路を用いており、上述の動作のうち、
誘導加熱コイル200に代わり漏洩変圧器の1次側が並
列共振回路を形成し、交流電流が流れて2次側で整流さ
れてマグネトロンを駆動すること以外は誘導加熱調理器
と同様の動作をする。また、誘導加熱コイル200の両
端の電圧を検出する部分においても、従来の高周波加熱
装置はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電圧
を電圧検出手段により直接検出し、スイッチング素子4
を駆動させる駆動制御回路に検出信号を送り、駆動制御
回路が最適なタイミングでスイッチング素子4を駆動さ
せているものであるが、検出の目的や直接検出している
という点では誘導加熱調理器と同じである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
加熱装置は、スイッチング素子のスイッチング時の損失
を低減するため、スイッチング素子のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]に達した後に、スイッチング素子を
オンさせるための高周波パルス電圧をスイッチング素子
のゲートに印加している。この時、スイッチング素子の
コレクタ・エミッタ間電圧はコレクタ端子から直接検出
していたので、検出電圧が高すぎてしまい、低電圧にし
て検出するための分圧させる素子が必要となり、さら
に、これらの素子が発熱部品となり、また、高周波パル
ス電圧を発生し、スイッチング素子を駆動する駆動制御
回路の電源は、商用交流電源を整流したものや、整流平
滑回路からの直流等を用いていたので、これに対しても
分圧するための素子が必要となり、またこれらの素子が
発熱部品となっていた。そして、これらの、発熱部品に
より、加熱調理器の損失が大きくなってしまうという問
題点があった。
【0006】また、スイッチング素子を駆動する駆動制
御回路の電源を、加熱調理器の操作制御基板電源トラン
スから供給させて発熱部品の削減を図った場合では、駆
動制御回路とスイッチング素子の接地が異なってしまう
為、スイッチング素子のコレクタ電圧を直接検出する場
合は、両者のインターフェース部分に絶縁手段を設けな
ければならなかった。そして、使用する絶縁手段によっ
ては、検出されたコレクタ・エミッタ間電圧に相当する
電圧が、実際のコレクタ・エミッタ間電圧に対して遅れ
を生じてしまい、その遅れの度合いは制御できず、更に
それは、ばらつきも伴うため、正確なスイッチング素子
の制御ができないという問題点があった。
【0007】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、スイッチング素子のコレクタ
・エミッタ間電圧の検出手段として、磁気検出手段を用
いてスイッチング素子のコレクタ・エミッタ間電圧に相
当する検出電圧を間接的に検出することにより、検出信
号を処理する際に最適な電圧の検出電圧が得られ、かつ
安定した高周波加熱装置の動作を得ることができ、また
発熱部品の削減による損失の低減を図ることを目的とし
たものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明に係る加熱調
理器は、商用交流電源を整流平滑する整流平滑回路と、
変圧器及び共振コンデンサ、又は誘導加熱コイル及び共
振コンデンサからなり、一端が整流平滑回路の出力側の
一端に接続された共振回路と、共振回路の他端と整流平
滑回路の出力側の他端との間に接続され、オン・オフ動
作により共振回路を共振させて、変圧器を介してマグネ
トロンに高周波電力を供給し、又は誘導加熱コイルに高
周波電力を供給するスイッチング素子と、変圧器又は誘
導加熱コイルの近傍に配置され、変圧器又は誘導加熱コ
イルからの漏れ磁束を検出し、スイッチング素子の印加
電圧に対応した検出信号を出力する磁気検出手段と、磁
気検出手段からの検出信号に基づいて、スイッチング素
子を駆動する駆動制御手段とを備えるものである。
【0009】第2の発明に係る加熱調理器は、商用交流
電源を整流平滑する整流平滑回路と、変圧器及び共振コ
ンデンサ、又は誘導加熱コイル及び共振コンデンサから
なり、一端が整流平滑回路の出力側の一端に接続された
共振回路と、共振回路の他端と整流平滑回路の出力側の
他端との間に接続され、オン・オフ動作により共振回路
を共振させて、変圧器を介してマグネトロンに高周波電
力を供給し、又は誘導加熱コイルに高周波電力を供給す
るスイッチング素子と、変圧器又は誘導加熱コイルの近
傍に配置され、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁
束を検出し、スイッチング素子の印加電圧が零になった
ときに検出信号を出力する磁気検出手段と、磁気検出手
段からの検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆動
する駆動制御手段とを備えるものである。
【0010】第3の発明に係る加熱調理器は、商用交流
電源を整流平滑する整流平滑回路と、変圧器及び共振コ
ンデンサ、又は誘導加熱コイル及び共振コンデンサから
なり、一端が整流平滑回路の出力側の一端に接続された
共振回路と、共振回路の他端と整流平滑回路の出力側の
他端との間に接続され、オン・オフ動作により共振回路
を共振させて、変圧器を介してマグネトロンに高周波電
力を供給し、又は誘導加熱コイルに高周波電力を供給す
るスイッチング素子と、変圧器又は誘導加熱コイルの近
傍に配置され、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁
束を検出し、スイッチング素子の印加電圧に対応し、か
つ、所定時間遅れた検出信号を出力する磁気検出手段
と、磁気検出手段からの検出信号に基づいて、スイッチ
ング素子を駆動する駆動制御手段とを備えるものであ
る。
【0011】第4の発明に係る加熱調理器は、商用交流
電源を整流平滑する整流平滑回路と、変圧器及び共振コ
ンデンサ、又は誘導加熱コイル及び共振コンデンサから
なり、一端が整流平滑回路の出力側の一端に接続された
共振回路と、共振回路の他端と整流平滑回路の出力側の
他端との間に接続され、オン・オフ動作により共振回路
を共振させて、変圧器を介してマグネトロンに高周波電
力を供給し、又は誘導加熱コイルに高周波電力を供給す
るスイッチング素子と、変圧器又は誘導加熱コイルの近
傍に配置され、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁
束を検出し、スイッチング素子の印加電圧が零になり、
所定時間経過後に検出信号を出力する磁気検出手段と、
磁気検出手段からの検出信号に基づいて、スイッチング
素子を駆動する駆動制御手段とを備えるものである。
【0012】第5の発明に係る加熱調理器において、駆
動制御手段は、更に、調理器の制御を行う調理制御基板
から電源が供給されるものである。第6の発明に係る加
熱調理器において、磁気検出手段は、基板上に形成され
た渦巻き状のパターン配線を有するものである。
【0013】
【作用】第1の発明においては、整流平滑回路により、
商用交流電源が整流平滑され、一端が整流平滑回路の出
力側の一端に接続された共振回路の他端と整流平滑回路
の出力側の他端との間に接続されたスイッチング素子に
より、そのオン・オフ動作により共振回路が共振し、変
圧器を介してマグネトロンに高周波電力が供給され、又
は誘導加熱コイルに高周波電力が供給され、変圧器又は
誘導加熱コイルの近傍に配置された磁気検出手段によ
り、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束が検出さ
れ、スイッチング素子の印加電圧に対応した検出信号が
出力され、駆動制御手段により、磁気検出手段からの検
出信号に基づいて、スイッチング素子が駆動される。
【0014】第2の発明においては、整流平滑回路によ
り、商用交流電源が整流平滑され、一端が整流平滑回路
の出力側の一端に接続された共振回路の他端と整流平滑
回路の出力側の他端との間に接続されたスイッチング素
子により、そのオン・オフ動作により共振回路が共振
し、変圧器を介してマグネトロンに高周波電力が供給さ
れ、又は誘導加熱コイルに高周波電力が供給され、変圧
器又は誘導加熱コイルの近傍に配置された磁気検出手段
により、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束が検
出され、スイッチング素子の印加電圧が零になったとき
に検出信号が出力され、駆動制御手段により、磁気検出
手段からの検出信号に基づいて、スイッチング素子が駆
動される。
【0015】第3の発明においては、整流平滑回路によ
り、商用交流電源が整流平滑され、一端が整流平滑回路
の出力側の一端に接続された共振回路の他端と整流平滑
回路の出力側の他端との間に接続されたスイッチング素
子により、そのオン・オフ動作により共振回路が共振
し、変圧器を介してマグネトロンに高周波電力が供給さ
れ、又は誘導加熱コイルに高周波電力が供給され、変圧
器又は誘導加熱コイルの近傍に配置された磁気検出手段
により、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束が検
出され、スイッチング素子の印加電圧に対応し、かつ、
所定時間遅れた検出信号が出力され、駆動制御手段によ
り、磁気検出手段からの検出信号に基づいて、スイッチ
ング素子が駆動される。
【0016】第4の発明においては、整流平滑回路によ
り、商用交流電源が整流平滑され、一端が整流平滑回路
の出力側の一端に接続された共振回路の他端と整流平滑
回路の出力側の他端との間に接続されたスイッチング素
子により、そのオン・オフ動作により共振回路が共振
し、変圧器を介してマグネトロンに高周波電力が供給さ
れ、又は誘導加熱コイルに高周波電力が供給され、変圧
器又は誘導加熱コイルの近傍に配置された磁気検出手段
により、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束が検
出され、スイッチング素子の印加電圧が零になり、所定
時間経過後に検出信号が出力され、駆動制御手段によ
り、磁気検出手段からの検出信号に基づいて、スイッチ
ング素子が駆動される。
【0017】第5の発明においては、駆動制御手段は、
調理器の制御を行う調理制御基板から電源が供給される
ている。第6の発明においては、磁気検出手段は、基板
上に形成された渦巻き状のパターン配線を有している。
【0018】
【実施例】 実施例1.図1は本発明の一実施例に係る高周波加熱装
置の構成を示す回路図である。図において、1は商用交
流電源、2は商用交流電源からの交流を整流平滑する整
流平滑回路、3は整流平滑回路2の出力側に接続される
漏洩変圧器、4は漏洩変圧器3の1次側に直列に接続さ
れるスイッチング素子、5はスイッチング素子4に逆並
列に接続されるダイオード、6は漏洩変圧器3の1次側
に並列に接続される共振コンデンサ、7は漏洩変圧器3
の近傍で、スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧が0[V]に達する時間が正確に検出できる箇所に
設けられた磁気検出手段、8は磁気検出手段7からの検
出信号に基づいてスイッチング素子4を駆動する駆動制
御回路であり、その電源は商用交流電源1又は整流平滑
回路2から供給されるものである。9は漏洩変圧器3の
2次側に接続される倍電圧整流回路、10は倍電圧整流
回路9の出力側に接続されるマグネトロンである。
【0019】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、整流平滑回路2は商用交流電源1の交流を整
流平滑して直流電源を出力し、この直流電源は、漏洩変
圧器3の1次側に入力される。また、漏洩変圧器3の1
次側の回路にはスイッチング素子4が直列に接続され、
共振コンデンサ6が並列に接続されており、スイッチン
グ素子4のベースに駆動制御回路8から高周波数のパル
ス信号が送られ、スイッチング素子4が、その高周波数
でオン・オフし、共振コンデンサ6のキャパシタンスと
漏洩変圧器3の1次側のインダクタンスで並列共振回路
を形成し、その共振周波数の交流電源が漏洩変圧器3の
1次側にかかる。
【0020】これを受けて、漏洩変圧器3の2次側に高
電圧が発生し、その高電圧が倍電圧整流回路9に高電圧
が入力され、倍電圧整流回路9はこれを更に昇圧し、か
つ整流してマグネトロン10に送る。そして、マグネト
ロン10は倍電圧整流回路9から印加された高電圧と、
マグネトロン10のフィラメントに漏洩変圧器3の3次
巻線から供給される高周波数の電源により発振し、マイ
クロ波を出力して被調理品等を加熱する。
【0021】また、磁気検出手段7は漏洩変圧器3の漏
れ磁束により、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧に相当する電圧を検出し、検出信号を発してお
り、磁気検出手段7の発する検出信号により、駆動制御
回路8はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電
圧が0[V]となるタイミングを検知し、スイッチング
素子4に損失が生じないタイミングでオンさせる高周波
のパルス信号をスイッチング素子4に送っている。
【0022】この実施例では、スイッチング素子4のコ
レクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩変圧器3の漏れ磁束
により間接的に検出しているので、電圧の検出信号とし
て駆動制御回路8で処理するのに最適な信号レベルが得
られ、スイッチング素子4のコレクタから直接電圧を検
出するときのような電圧を低電圧にするための素子が不
要となり、発熱部品が削減でき、損失を低減させること
が可能となる。
【0023】実施例2.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7をインダクタンスで構成したものである。図
2はこの実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図、
図3はインダクタンスにインダクタンス素子を使用した
ときの概略図である。図2において、11はインダクタ
ンスであり、他の構成は実施例1と同様である。図3に
おいて、12は図2のインダクタンス11の一例である
インダクタンス素子、13は高周波加熱装置の回路基板
であり、インダクタンス素子12は、図3に示すように
漏洩変圧器3の近傍で回路基板13に設置し、漏洩変圧
器3の漏れ磁束を検出するようになっている。
【0024】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、インダクタンス11はスイッチング素子4の
コレクタ・エミッタ間電圧に相当する電圧を漏洩変圧器
3の漏れ磁束により、インダクタンス11に生じる誘導
起電力により検出している。そして、インダクタンス1
1はスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電圧に
相当する、生じた誘導起電力を駆動制御回路8に伝え、
駆動制御回路8はスイッチング素子4のコレクタ・エミ
ッタ間電圧が0[V]となるタイミングを検知して、ス
イッチング素子4に損失が生じないタイミングでスイッ
チング素子4をオンさせるための高周波のパルス信号を
スイッチング素子4送るようになっている。
【0025】この実施例では、スイッチング素子4のコ
レクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩変圧器3の漏れ磁束
により間接的に検出しているので、電圧の検出信号とし
て駆動回路8で処理するのに最適な信号レベルが得ら
れ、スイッチング素子4のコレクタから直接電圧を検出
するときのような電圧を低電圧にするための素子が不要
となり、発熱部品が削減でき、損失を低減させることが
可能となる。
【0026】実施例3.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7を回路基板上にプリントされた渦巻き状のパ
ターン配線で構成したものである。図4は回路基板上に
プリントされた渦巻き状のパターン配線を説明するため
の説明図である。図において、14は基板上にプリント
された渦巻き状のパターン配線、15は回路基板13の
裏側を通る導線、16は回路パターンである。
【0027】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例の渦巻き状のパターン14の配線は漏洩
変圧器3の近傍に作られており、漏洩変圧器3の漏れ磁
束により、パターン14に誘導起電力が生じ、この誘導
起電力により、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧に相当する電圧を検出するようになっている。
この実施例では、回路基板13上にプリントして作られ
たインダクタンスを用いているので、より安定に電圧を
検出することができ、また安価にインダクタンスを製造
することが可能となる。
【0028】実施例4.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段にスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧が0[V]になったときに信号を出力する回路を付
加したものである。図5はこの実施例の高周波加熱装置
の構成を示す回路図、図6はスイッチング素子4のコレ
クタ・エミッタ間電圧とインダクタンス11に生じる、
スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電圧に相当
する誘導起電力の波形を示す波形図である。図5におい
て、11はインダクタンスであり、実施例2、実施例3
で示したインダクタンス素子、あるいは基板上に作成し
た渦巻き状のパターンで構成されるものである。また、
インダクタンス11にはコンデンサ17及びダイオード
18が並列に接続され、これらの一方は抵抗19を介し
てトランジスタ20のベースに接続され、他方は接地さ
れている。そして、トランジスタ20のコレクタは駆動
制御回路8の入力端子に接続され、また抵抗21を介し
て直流電源22に接続され、トランジスタ20のエミッ
タは接地されている。他の構成は実施例1と同様であ
る。
【0029】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例では、図6の(a)の波形図に示される
ように、スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間電
圧とインダクタンス11に生ずる、スイッチング素子4
のコレクタ・エミッタ間電圧に相当する誘導起電力は、
同時に0[V]に達するようになっている。インダクタ
ンス11にスイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧に相当する誘導起電力が生じている期間はトランジ
スタ20はオンの状態になっており、直流電源22から
の電流は、トランジスタ20のコレクタからエミッタへ
と流れて駆動制御回路8には流れない。したがって、駆
動制御回路8は磁気検出手段7から何も信号が送られて
こないので、スイッチング素子4をオンさせることはな
い。
【0030】また、インダクタンス11に生じる誘導起
電力が0[V]に達するとトランジスタ20はオフの状
態になり、直流電源22からの電流は駆動制御回路8へ
流れ込むことになる。そして、駆動制御回路8は、この
電流をスイッチング素子4をオンさせるためのパルス信
号として受け取り、ある一定時間後にスイッチング素子
4をオンさせる。この実施例では、磁気検出手段7内の
回路によって、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]になるときに信号が出力されるの
で、駆動制御回路8はスイッチング素子4のコレクタ・
エミッタ間電圧が0[V]に達する時を検出する必要が
なく、駆動制御回路3は磁気検出手段7から信号が入力
されたときが、スイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]に達した時と判断して制御すればよ
いので、駆動制御回路3を簡略化することが可能とな
る。
【0031】実施例5.この実施例は、実施例4の磁気
検出手段7において、インダクタンス11及びコンデン
サ17の定数を調節することによって、図6の(b)に
示すように、インダクタンス11に生じる誘導起電力の
0[V]に達する時間を、スイッチング素子4のコレク
タ・エミッタ間電圧が0[V]に達した時間のある一定
時間後になるようにしたものである。
【0032】この実施例の動作は実施例4と同様であ
る。この実施例では、磁気検出手段7から、駆動制御回
路8に入力されるスイッチング素子4のコレクタ・エミ
ッタ間電圧が0[V]に至ったことを知らせる信号は、
図6の(b)に示すように、駆動制御回路8に入力され
た時点で既にある一定時間遅れているので、駆動制御回
路8は、実施例4に示したように、磁気検出手段7から
の信号を受け取ってから、ある一定時間後にスイッチン
グ素子4をオンさせる動作をする必要がなく、磁気検出
手段7から信号が入力されると同時にスイッチング素子
4をオンさせるパルス電圧を発する動作のみを行うよう
にすればよい。したがって、駆動制御回路8に、磁気検
出手段7からの信号を受け取ってから、ある一定時間後
にスイッチング素子4をオンさせるための遅延回路等を
含有させる必要がなくなり、駆動制御回路8をさらに簡
略化することが可能となる。
【0033】実施例6.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7をホール素子で構成したものである。図7は
この実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図、図8
はホール効果を説明するための説明図である。図7にお
いて、23はホール素子であり、このホール素子23に
は、直流電源22から直流電流が流されており、ホール
素子23は、その電流に対して垂直方向に漏洩変圧器3
の漏れ磁束が通過するように基板上に設置されている。
さらに直流電流及び漏洩変圧器3の漏れ磁束のいずれに
対しても垂直方向に検出信号の出力端子が取り付けられ
ている。
【0034】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例で用いているホール素子23はホール効
果を生じる素子である。ホール効果とは図8に示すよう
に電流の流れている導体、あるいは半導体を、電流の流
れに対して垂直の方向成分をもつ磁界中におくと、電
流、磁界のいずれの方向に対しても垂直な方向に電圧が
生じるという現象である。また、ホール効果により生じ
るホール電圧の大きさは電流の密度と磁束密度の積に比
例するものである。したがって、常に一定の直流電流を
流せば、漏洩変圧器8の漏れ磁束の変化によりホール電
圧の大きさが変化する。そして、この実施例では、この
ホール電圧を駆動制御回路8に入力することにより、駆
動制御回路8はスイッチング素子4のコレクタ・エミッ
タ間電圧が0[V]になるタイミングを検知できる。
【0035】この実施例では、実施例2と同様に、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩
変圧器3の漏れ磁束により間接的に検出しているので、
電圧の検出信号として駆動回路8で処理するのに最適な
信号レベルが得られ、スイッチング素子4のコレクタか
ら直接電圧を検出するときのような電圧を低電圧にする
ための素子が必要無くなり、発熱部品が削減でき、損失
を低減させることが可能となる。
【0036】実施例7.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7を磁気抵抗素子で構成したものである。図9
はこの実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図であ
る。図において、24は磁気抵抗素子であり、磁気抵抗
素子24の一方は駆動制御回路8へ接続され、また抵抗
25を介して直流電源22に接続され、他方は接地され
ている。
【0037】次に、この実施例の動作について説明す
る。この実施例で用いている磁気抵抗素子24は磁界が
通過することによって、抵抗率が変化する磁気抵抗効果
をもつ素子である。この磁気抵抗素子24を漏洩変圧器
3の近傍に設置し、直流電圧を印加する。漏洩変圧器3
の漏れ磁束の変化により磁気抵抗素子24の抵抗値が変
化し、それにともない磁気抵抗素子24の両端にかかる
電圧が変化する。そして、この実施例では、磁気抵抗素
子24の両端にかかる電圧を駆動制御回路8に入力する
ことにより、駆動制御回路8はスイッチング素子4のコ
レクタ・エミッタ間電圧が0[V]になるタイミングを
検知できる。
【0038】この実施例では、実施例2と同様に、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩
変圧器3の漏れ磁束により間接的に検出しているので、
電圧の検出信号として駆動制御回路8で処理するのに最
適な信号レベルが得られ、スイッチング素子4のコレク
タから直接電圧を検出するときのような電圧を低電圧に
するための素子が必要無くなり、発熱部品が削減でき、
損失を低減させることが可能となる。
【0039】実施例8.この実施例は、実施例1の磁気
検出手段7を磁気抵抗素子を1辺にもつホイートストン
ブリッジで構成したものである。図10はこの実施例の
高周波加熱装置の構成を示す回路図である。図におい
て、25,26,27は抵抗であり、磁気抵抗素子24
と抵抗25,26,27でホイートストンブリッジを構
成している。
【0040】次に、この実施例の動作について説明す
る。まず、磁気抵抗素子24を実施例7と同様に、漏洩
変圧器3の近傍に設置し、直流電圧を印加する。そし
て、漏洩変圧器3の漏れ磁束による磁気抵抗素子の抵抗
変化により、駆動制御回路8への出力端子となる端子間
の電位差が変化しする。 そして、この実施例では、ホ
イートストンブリッジの出力端子の電位差を駆動制御回
路8に入力することにより、駆動制御回路8はスイッチ
ング素子4のコレクタ・エミッタ間電圧が0[V]にな
るタイミングを検知できる。
【0041】この実施例では、実施例2と同様に、スイ
ッチング素子4のコレクタ・エミッタ間の電圧を、漏洩
変圧器3の漏れ磁束により間接的に検出しているので、
電圧の検出信号として駆動制御回路8で処理するのに最
適な信号レベルが得られ、スイッチング素子4のコレク
タから直接電圧を検出するときのような電圧を低電圧に
するための素子が必要無くなり、発熱部品が削減でき、
損失を低減させることが可能となる。
【0042】実施例9.この実施例は、実施例1の駆動
制御回路8の電源を高周波加熱装置の操作制御基板の電
源から供給するようにしたものである。図11はこの実
施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図である。図に
おいて、29は駆動制御回路8の電源が異なるためスイ
ッチング素子4と駆動制御回路8を絶縁するための絶縁
回路、30は高周波加熱装置の操作制御基板の電源であ
る。
【0043】実施例1では駆動制御回路8の電源は、商
用交流電源1又は整流平滑回路2から供給しているが、
図11に示すように、駆動制御回路8の電源を、操作制
御基板の電源30から供給されるようにしても、実施例
1と同様の動作を達成し得ることはいうまでもない。こ
の実施例では、駆動制御回路8の電源を、操作制御基板
の電源30から供給しているので、商用交流電源1又は
整流平滑回路2から電源を供給させる場合における、低
電圧にするための分圧させる素子も不要となり、発熱部
品がさらに削減され、損失をさらに低減することが可能
となる。
【0044】実施例10.この実施例は、磁気検出手段
7からの信号を受け、スイッチング素子4の駆動を制御
する機能を、高周波加熱装置の操作制御基板にあるマイ
クロコンピュータに含有させたものである。図12はこ
の実施例の高周波加熱装置の構成を示す回路図である。
図において、31はマイクロコンピュータであり、マイ
クロコンピュータ31は、磁気検出手段7からの信号に
より駆動回路32にスイッチング素子4を駆動するため
の駆動信号を送るものである。この場合、マイクロコン
ピュータ31によりスイッチング素子4を駆動制御する
ので、より正確、かつ、きめ細かな制御を行うことが可
能となり、回路構成も簡略化することができるようにな
る。
【0045】
【発明の効果】以上のように、第1の発明によれば、変
圧器又は誘導加熱コイルの近傍に配置された磁気検出手
段により、変圧器又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束を
検出し、スイッチング素子の印加電圧に対応した検出信
号を出力し、駆動制御手段により、磁気検出手段からの
検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆動するよう
にしたので、スイッチング素子の印加電圧を間接的に検
出でき、かつ、駆動制御手段へ入力させるのに最適な信
号レベルで検出できるので、電圧を分圧させるための発
熱部品を削減でき、損失を低減させることができるとい
う効果を有する。
【0046】第2の発明によれば、変圧器又は誘導加熱
コイルの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器
又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束を検出し、スイッチ
ング素子の印加電圧が零になったときに検出信号を出力
し、駆動制御手段により、磁気検出手段からの検出信号
に基づいて、スイッチング素子を駆動するようにしたの
で、スイッチング素子の印加電圧を間接的に検出でき、
かつ、駆動制御手段へ入力させるのに最適な信号レベル
で検出できるので、電圧を分圧させるための発熱部品を
削減でき、損失を低減させることができ、さらに、駆動
制御手段は、スイッチング素子の印加電圧が零になった
ときを判断する必要がなくなり、簡略化した構成にする
ことができるという効果を有する。
【0047】第3の発明によれば、変圧器又は誘導加熱
コイルの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器
又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束を検出し、スイッチ
ング素子の印加電圧に対応し、かつ、所定時間遅れた検
出信号を出力し、駆動制御手段により、磁気検出手段か
らの検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆動する
ようにしたので、駆動制御手段は、検出信号を遅延させ
る必要がなくなるので、簡略化した構成にすることがで
きるという効果を有する。
【0048】第4の発明によれば、変圧器又は誘導加熱
コイルの近傍に配置された磁気検出手段により、変圧器
又は誘導加熱コイルからの漏れ磁束を検出し、スイッチ
ング素子の印加電圧が零になり、所定時間経過後に検出
信号を出力し、駆動制御手段により、磁気検出手段から
の検出信号に基づいて、スイッチング素子を駆動するよ
うにしたので、駆動制御手段は、スイッチング素子の印
加電圧が零になったときを判断する必要がなくなり、さ
らに、検出信号を遅延させる必要がなくなるので、さら
に簡略化した構成にすることができるという効果を有す
る。
【0049】第5の発明によれば、駆動制御手段は、調
理器の制御を行う調理制御基板から電源が供給されるよ
うにしたので、駆動制御手段に電源を供給するために、
低電圧にする素子が不要となり、発熱部品がさらに削減
され、損失をさらに低減することができるという効果を
有する。第6の発明によれば、磁気検出手段は、基板上
に形成された渦巻き状のパターン配線を有するようにし
たので、漏れ磁束をより安定に検出することができ、ま
た安価に磁気検出手段を構成することができるという効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る高周波加熱装置の構
成を示す回路図である。
【図2】 実施例2の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図3】 インダクタンスにインダクタンス素子を使用
したときの概略図である。
【図4】 回路基板上にプリントされた渦巻き状のパタ
ーン配線を説明するための説明図である。
【図5】 実施例4の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図6】 スイッチング素子4のコレクタ・エミッタ間
電圧とインダクタンス11に生じる誘導起電力の波形を
示す波形図である。
【図7】 実施例6の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図8】 ホール効果を説明するための説明図である。
【図9】 実施例7の高周波加熱装置の構成を示す回路
図である。
【図10】 実施例8の高周波加熱装置の構成を示す回
路図である。
【図11】 実施例9の高周波加熱装置の構成を示す回
路図である。
【図12】 実施例10の高周波加熱装置の構成を示す
回路図である。
【図13】 従来の加熱調理器の構成を示す回路図であ
る。
【符号の説明】 1 商用交流電源、2 整流平滑回路、3 漏洩変圧器
(変圧器)、4 スイッチング素子、7 磁気検出手
段、8 駆動制御回路、10 マグネトロン、13 回
路基板、14 基板上に形成された渦巻き状のパターン
配線、16 回路パターン、200 誘導加熱コイル。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図13
【補正方法】変更
【補正内容】
【図13】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源を整流平滑する整流平滑回
    路と、 該整流平滑回路の出力を高周波に変換し、マグネトロン
    に変圧器を介して高周波電力を供給し、又はインダクタ
    に高周波電力を供給するスイッチング素子と、 前記変圧器又は前記インダクタの近傍に配置され、前記
    変圧器又は前記インダクタからの漏れ磁束を検出し、前
    記スイッチング素子の印加電圧に対応した検出信号を出
    力する磁気検出手段と、 該磁気検出手段からの検出信号に基づいて、前記スイッ
    チング素子を駆動する駆動制御手段とを備えることを特
    徴とする加熱調理器。
  2. 【請求項2】 商用交流電源を整流平滑する整流平滑回
    路と、 該整流平滑回路の出力を高周波に変換し、マグネトロン
    に変圧器を介して高周波電力を供給し、又はインダクタ
    に高周波電力を供給するスイッチング素子と、 前記変圧器又は前記インダクタの近傍に配置され、前記
    変圧器又は前記インダクタからの漏れ磁束を検出し、前
    記スイッチング素子の印加電圧が零になったときに検出
    信号を出力する磁気検出手段と、 該磁気検出手段からの検出信号に基づいて、前記スイッ
    チング素子を駆動する駆動制御手段とを備えることを特
    徴とする加熱調理器。
  3. 【請求項3】 商用交流電源を整流平滑する整流平滑回
    路と、 該整流平滑回路の出力を高周波に変換し、マグネトロン
    に変圧器を介して高周波電力を供給し、又はインダクタ
    に高周波電力を供給するスイッチング素子と、 前記変圧器又は前記インダクタの近傍に配置され、前記
    変圧器又は前記インダクタからの漏れ磁束を検出し、前
    記スイッチング素子の印加電圧に対応し、かつ、所定時
    間遅れた検出信号を出力する磁気検出手段と、 該磁気検出手段からの検出信号に基づいて、前記スイッ
    チング素子を駆動する駆動制御手段とを備えることを特
    徴とする加熱調理器。
  4. 【請求項4】 商用交流電源を整流平滑する整流平滑回
    路と、 該整流平滑回路の出力を高周波に変換し、マグネトロン
    に変圧器を介して高周波電力を供給、又はインダクタに
    高周波電力を供給するスイッチング素子と、 前記変圧器又は前記インダクタの近傍に配置され、前記
    変圧器又は前記インダクタからの漏れ磁束を検出し、前
    記スイッチング素子の印加電圧が零になり、所定時間経
    過後に検出信号を出力する磁気検出手段と、 該磁気検出手段からの検出信号に基づいて、前記スイッ
    チング素子を駆動する駆動制御手段とを備えることを特
    徴とする加熱調理器。
  5. 【請求項5】 前記駆動制御手段は、更に、調理器の制
    御を行う調理制御基板から電源が供給されるものである
    ことを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の加熱調
    理器。
  6. 【請求項6】 前記磁気検出手段は、基板上に形成され
    た渦巻き状のパターン配線を有することを特徴とする請
    求項1、2、3、4又は5記載の加熱調理器。
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