JPS6041792A - 電磁誘導加熱装置 - 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】 本発明は電磁誘導加熱装置に関し、更に詳述すれば不適
性負荷に対する保護機能を高めた電磁誘導加熱装置を提
案するものである。

電磁誘導現象を利用して鉄鍋を加！：１シしこ調理する
ようにし）こ電磁調理器が知られている。このような調
理器においてアルミニウム又は６μｍ製の鍋等、インピ
ーダンスが低い不適性な負荷を誘導加熱コイル」二に載
置した場合は、該コイルに高周波電流を通しるためのイ
ンハーク回路のスイッチング素子に過大な負担がかかる
ことになり、この素子を破壊してしまうごとがある。こ
のために種々の保護回路が提案されているが、応答性に
おいて必ずしも十分なものとは語゛えなかった。本発明
は起動時に速やかにごのような不適性負荷を検出し、直
らに駆動を禁するようにして、スイッチング素子の保護
を図れる電磁誘導加熱装置を提供することを目的とする
。

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。

第１図は本発明に係る電磁誘導加熱装置のインバータ回
路部分を示している。商用周波の交流電源１に接続され
た全波整流器２によってｉＭられた直流は、平滑コンデ
ンサ３及びチョークコイル４を介してシングル・エンデ
ィソト・ブツシュ・プル方式のインバータ回路５に与え
るべくなしである。インバータ回１洛５は誘導加熱コイ
ル５．」と共振コンデンサ５ｂとの重列共振回路を（Ｉ
ｎｎえ、この直列共振回路をスイッチングトランジスタ
５ｃと並列に接続すると共にフライボイルダイオード列
に接続している。スイッチングトランジスタ５Ｇはコレ
クタをチョークコイル４と誘導加熱コイル５ａとの接続
点に接続してあり、エミッタはもう一つのスイッチング
トランジスタ５ｅのコレクタに接続しである。トランジ
スタ５ｅのエミッタは全波整流器２の負極側に接続され
ており、この１〜ランジスタ５ｅにはダイオード５ｆが
逆並列に接続されている。そして、トランジスタ５ｃ、
５ｅのヘース、エミソク夫々にはドライブ回路６，７が
接続されている。このインバータ回路ば後述する制御回
路からドライブ回路７を介して１−ランジスク５ｅをオ
ンずべきパルス信号が与えられ、これによってコイル５
ａに矢符方向の電流が流れると共にコンテンツ５ｂがこ
の電流によって充電される。次にトランジスタ５ｅをオ
フさせたあと、図示しない制御回路からドライブ回路６
を介してトランジスタ５ｃをオンずべきパルス信号が与
えられ、これによってコンデンサ５ｂの充電電荷を放電
さ−１、コイル５ａ及びＩ・ランジスク５ｃに矢符とは
逆方向の電流を通流させる。

このようにしてトランジスタ５ｅ、５ｃを高周波数て交
互的にメンすることによりコイル５ａにはｉｎ」周波電
流が流れ、コイル５ａ上に載置した鍋８、更には鍋８内
の食品を加熱することが可能となる。そして誘導加熱コ
イル５８とコンデンサ５ｂとの直列共振回路にはその電
流、つまり入力電力を検出する変流器９が介装しである
。

第２図は本発明装置の要部たる制御回路の略示、回路図
、第３図、第４図はその動作説明のためのタイムチャー
１・である。第３図（イ）に示す起動信号ａはスイッチ
の手動操作等によって発−υられる信号であり、準備パ
ルス発生回路１１及び遅延信号発生回路１２へ１ｊ、え
られる。／＄備パルス発生回路１１はワンショットマル
チハイブレーク等によ一ノて構成され、後述のコンデン
サ１３を充電するに十分な時間幅を有する第３図（ロ）
に示す準＜１：：Ｉパルスｂを発する。このパルスｂは
遅延信号発生回Ｉｌ＆ｔ２にも入力され、遅延信号発生
回路Ｉ２は両入力に基づき、第３図（ハ）に示すように
起動信号ａをパルスｂの時間幅だけ遅らせた信号Ｃを出
力する。

この信号Ｃはフリップフロップ］４０七ノドθｆ：４子
Ｓに与えられる。パルスｂはトランジスタ１５．１（ｉ
のヘースに与えられる。

トランジスタ１５ば正電位の直流電源Ｖｃと接地電位と
の間に抵抗を電源側として該抵抗と直列接続してあり、
トランジスタ１５がオンすると１ｒｌ−レヘルに、オフ
するとハイレヘルとなる、そのコニミッタ端子はダイオ
ードを介してコンデンジ■３の一端に接続されている。

前記入力電力を検出する変流器９の出力は整流回路１７
に与えられて３Ｓ￥、　ｂ：ｊされ、この整流回路１７
出力はクイオート等を介し゛ζ前記コンデンサ１３に与
えられる。斯かる１−ｉ線により、コンデンサ１３−１
−ランジスタ１５に沖なる直流電源Ｖｃの電圧又＋Ｊ整
流回路１７出力の電圧のう４−ンのより高い方の電圧に
て定まる端子電圧になるように充電され、この端子電圧
〔第３ツ１（ニ）〕は導通時間制御回路１８へ人力され
る。

導通時間制御回路１８は入力電力の安定化を図るために
設けたものであり、コンチン−’Ｊ１３側からの入力の
外に基本パルス発生回路】９出力が入力されている。基
本パルス発生回路Ｉ９ば第４図（へ）に破線で示すよう
にデユーティ比か２より少し小さい基本パルス信υｅを
出力する。導通１に５間制御回路１９はコンデンザＩ３
側からの入力が小さい場合Ｃ：１基本パルス信号（二に
近い時間幅の信冗を、また人きい場合は基本パルス信号
ｅよりも短い時間幅の信号を出力し、この出力信−′づ
「　〔第４図（−））はＡＮＤゲート２０へ入力される
。

２１は分圧回路であって３つの直列抵抗を電圧Ｖｃの直
流電源と接地電位の間に介装してあり、各＋ｊ−Ｃ抗の
接続点の電圧ｇ、ｈ　（ｇ＞ｌ＋）を比較器２２゜２３
夫々の＋、−人力θ１１、ｉ子に比較基（（！巳電圧と
Ｕ２てｌＵえている。電圧ｆＸを得る接続点と接地型（
ｆｆとの間Ｑこはコンデンサ２４と、抵抗２５及びＩ・
ランシスクＩ［ｉの直列回路との、ＩＩｉ列回路が接続
しである。ごれＣ：Ｊの回路は比較器２２．２３へ比較
基１（ｆ−値を？ｊえろものであるがＩ・ランシスクＩ
６がオフしていイ）間ば電１（ｇ〔第３図（ポ）〕は分
圧器回’ｄ８２１の分１（−比（定まる値となっている
が、トランジスタＨｉがオンしている間はコンチンｇ−
２４の充放電に支配され（変化することになる。

比較器２２．２３夫々の一１十端子には整流回路１７の
正出力１が与えられるようにしてあり、比較器２２出力
は駆動禁止回路２６へ与えるべくなしてあり、比較器２
３出力はダイオードを介して導通時間ｉ１ｉ’Ｊ　ｆａ
１１回路１８へ入力ずべくなしである。

駆動禁止回路２６は入力信号のハイ、ローレベルに応し
てハイ、ローレベルの信号を出力し、この出力信号ｊを
フリップフロップ１４のリセット端子Ｒに与えるように
しである。このフリップフロップ１４のＱ出力ばＡＮＤ
ケート２０のもう一つの人力としである。そしてＡＮＤ
ケ−１〜２０の出力をドライブ回路７に与え、該出力が
ハイレベルの場合にトランジスタ５ｅをオンずべくなし
である。

次にこの回路の動作を第３図及び第４図に基づいて説明
する。なお第４図は第３図（ニ）（ポ）に破線を付して
示す期間の時間軸を拡大して示したものである。

第３図（イ）に示すように起動信号ａを与えることによ
り、第３図（ロ）に示す如きパルスｂが発せられ、これ
によってそれまでオンしていた一ＰＮＰトランジスタ１
５がオフし、コンテ゛ンザ１３の−“ｌＮ１１子電圧ｄ
は第３図（ニ）に示すように上イしていき、パルスｂが
消滅するとコンデンサ１３の充電重荷は放電されてθ１
り半電圧ｄは徐々に低下し、整流回路１７の出力ｊ、換
言ずれは入力電力に応した電圧となる。

一方パルスｂがり、えられるまでオフしていたＮＩＩＮ
トランジスタ１６がオンし、これにより電圧ｇは第３図
（ボ）に示すように急激に低下するが、」ンデンザ２４
が充電されていくに伴い緩やかに」二昇していく。

而して誘導加だ）コイル５８北に１＆）ηされる負（：
カが適性である場合、電圧ｇば第４図（イ）の破線のよ
うに、また整流回路１７出力ｉ　＆Ｊ同しく実線のよう
に変化する。

第４図（ロ）は電圧ｄの変化を示している。第４図（イ
）にみられるようにｇに比して工が低いので駆動回路２
６の入力はハイレベルのままでありその出力はハイレベ
ルのまま変化しない。−／Ｊ−Ｊ延信号発生Ｉ！Ｊ路Ｉ
２か出力する遅延信号Ｃは第３図（ハ）に示Ｊようにパ
ルスｂの立下り時点で立上り、フリノプフし１ノブをセ
ント状態にしてＱ出力をハイレベルとしているのでこの
状態は変わらない。一方導通時間制（３１１回路１Ｂは
第４図（０）に示す電圧ｄに応して定まる時間幅のパル
ス信号［を発するのでこのパルス信号ｆはＡＮＤケ−１
−２０を通過してドライブ回路７へ与えられてトランジ
スタ５ｆをオンすることになる。電圧ｄは入力電力の大
小に応して高低に変化し、パルス信”ｉ４［ｏ）ＩＩ＋
ｉ間幅はこの高低にり１応し−て短長に変化するので人
力電力は負荷によらず一定に維持される制御か行われる
ごとになる。なおトランジスタ５ｃの制（ａｌｌについ
ては特には示ざないが基本パルス発イ］−回ｉ／！ｌ）
］　９か出力するパルス信男ｅがローレベル′（ある間
に１−ランシスタ５ｃをオンさ−μる制御が行われる。

これに列し゛（銅鍋等の不適性負荷が誘導加熱コイル５
５月二に載置されるとこのコイル５．］を流れる電流か
増し、第４図（ハ）に示すように１ｒ流回路１７出力１
か電圧ｇを」−回る程に高（なる。そうすると比・校４
ｊ：ｉ　２２出力かＩローレベルとな−って駆動禁止回
路２６出力」は第４図（ポ）に示すよ・）にｌ：Ｉ−Ｌ
−ヘルにおらる。これによっ”ζフリノブフＩコツプＩ
４はリーＵノ［−され、そのＱ出力はｆ）−レベルに転
し、／ｌＮｌ１ケー）−２０は閉門される。従って第４
図（ニ）に示ずように変化する電圧ｄに応した肋間幅の
導通時間制御回路１８の出力信冒ｒ　Ｃ第４図（へ）〕
によるトランジスタ５ｅの駆動は禁しられる。

以上のように本発明装置は入力電力検出回路と、この検
出結果をノ、いｉＩ′−（１ｆ！と比較する比較回路と
、前記基ｊｊｒ−値を起動１（の所定１１５間に汀って
爾後の基ｔｉｌ；値よりもｉｊｊ；　Ｌ−一・ルと−づ
る基ｆ（ζ値発住回路とを備え、入力電力検出♀１冒Ｉ
遍が基準イ１ηより人となった場合乙こ駆動を禁ずへ＜
　ＬＷ成したものであり、起動時に１−ランシスク１６
をオンして駆動禁止の］こめの基ｔ（ｒ′又は不適性質
イ；：工の）、（弔となる電圧ＩＪの（１ｒｉを低くし
、ｌＪｉ間の経過と共に徐々に高くしてい（よ・うにし
′Ｃいるので不通１１目１１１：Ｊを起動時に速やかに
検１旧ｙろごとかｉ７Ｊ能と］δす、ス・イツチング幸
ｒ、つまり１ランノスタ５　ｅ　Ｏ）　（ｒ（ｌ実な保
護かは１れるごとになる。

またＬ記実施例でｉ；Ｉ：　ｌ−ランジスクＪ５をＡノ
とすることＧこより起動特に導１１１Ｉ肋間制１ｉ１１
１の基ｌｌｌ′−となる電圧（ｊを−ＩＩ；５“的に高
めでパルス信冒ｆの時間幅を短縮して入力電力を１ｒｌ
ｌ制することにＪ−リ、不通性負荷が載１ηされ、これ
が検出されて駆動を禁止する迄の間のス・イノヂング素
子の過大な負［７，を防止でさ、また負７ｉｉｊからの
異様な音の光／Ｊ：も防１１．できる等、本発明は優れ
たり）果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のインハーク回路部を示ず略示回路
図、第２図は本発明装置要部の略示回路図、第３図、第
４図はその動作説明のためのタイムヂャ−１・である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力電力検出回路と、この検出結果を基準値と比較
   する比較回路と、前記基準値を起動後の所定時間に亘っ
   て爾後の基！（β値よりも低レベルとする基準値発生回
   路とを備え、入力電力検出結果が基準値より犬となった
   場合に駆動を禁ずべく構成したことを特徴とする電磁誘
   導加熱装置。