JPS62149Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はいわゆる電磁調理器等に使用される高
周波誘導加熱装置の出力制御装置に関する。

電磁調理器は、一般的にはその商用交流電流の
入力側にカレントトランス等を設けて、入力電流
（又は入力電力）等を検出するようにしており、
又電磁調理器の種類により、その最大出力（例え
ば1.2KW）も予め設定されている。又この出力
も、出力コントロール用のボリウムで、任意に選
べるように構成されている。

そこで鍋として鋳物又はホーロー等で構成され
たものを使用する場合に於いて、この最大出力を
供給するようにボリウムを調整した場合に於いて
も、この調理器本体に使用されているGCS等の
スイツチング素子には、その許容値内の電流が流
れ、又は電圧（アノード電圧）が印加されるよう
に設計されているために、これが破壊される危険
は殆んどない。

ところで非磁性材料より構成された例えば18−
８ステンレス鍋等を使用して上述したと同様に最
大の出力を与えるようにボリウムを調整すると、
入力電力は上述したカレントトランスにより定格
値以下で抑えられても、スイツチング素子に於い
ては許容値以上の電流が流れ、又は電圧が印加さ
れるために、これが破壊される危険性が極めて多
い。

そこで一般的には、このような非磁性材料より
成る鍋は使用できないように、マグネツトスイツ
チ等により材質を検出して安全性を高めている
が、このような構成では使用する鍋の範囲が制限
される欠点がある。

本考案は、非磁性鍋についてもある程度の出力
を与えて、これを加熱できるようにしたものであ
つて、スイツチング素子に於いて許容値以上の電
流が流れ、又は電圧が印加される場合に於いて、
これを確実保護しようとするものである。

尚、このためには、スイツチング素子のアノー
ドに通ずる電流回路内にいわゆるカレントトラン
スを挿入しておけば、これによりアノード電流を
検知することができるので、これにより充分保護
し得るものであるが、このカレントトランスは製
品によつてバラツキが多く、又経年変化が大き
く、更に全般的に高価であつて製作が面倒である
等の欠点がある。、更にこのカレントトランスは
後述する図面より明らかなように、スイツチング
素子とダンバーダイオードとの間に介挿されなけ
れば、検出する目的を達成し得なくなるものであ
るが、一般的にスイツチング素子及びダンバーダ
イオードは、発熱が大きいために、これらを共通
の放熱板上に取付けてあり、よつてこの放熱板を
機械的に遮断して且つこの間にカレントトランス
を介挿させる如き回路構成及び機械的構成が非常
に困難となる欠点もある。

以上の点から考えてこのスイツチング素子のア
ノード電流回路内にカレントトランスを挿入する
ことは得策でない。

このような点から本考案は、更に簡易な回路を
もつて且つスイツチング素子のアノード電流と等
価な電気的値を得ることにより、適切にその出力
制御を行い得るように考慮したものである。

以下図面について本考案による装置の一例を説
明する。

１は主回路、即ち誘導加熱装置本体、２ａ及び
２ｂは商用交流電流の入力端子、３は整流回路、
４は平滑回路、５はワークコイル、６は可変周波
数発振器、７はその発振出力が供給されるドライ
ブ回路、８はこのドライブ回路７よりの出力が供
給されるスイツチング素子であつて、例えば
GCSより構成される。９はGCS８に並列に接続
されたダンバーダイオード、１０はワークコイル
５に対しこれと並例共振回路を構成するように挿
入された共振用コンデンサ、１１は入力電力（又
は入力電流）検出のためのセンサ、即ちカレント
トランス、１２は入力電力（又は入力電流）検出
回路である。尚ドライブ回路７は、発振器６より
の信号がベースに供給されるトランジスタ１３
と、そのコレクタが夫々のベースに接続された一
対のブツシユブル出力用トランジスタ１４ａ及び
１４ｂとから構成された場合を示している。１５
ａ及び１５ｂは夫々正極性＋Ｂ及び負極性−Ｂの
電源端子である。

尚、上述した可変周波数発振器６は、その制御
端子６ａに印加される電圧Ｖが高くなるにつれ
て、第２図に示すように発振周波数ｆが高くな
り、且つスイツチング素子８による出力Ｐは点線
図示すように低くなるようにされているものとす
る。

１７は出力コントロール回路であつて、これを
説明すると、１８は直流電源端子であり、これと
接地との間には抵抗器１９−可変抵抗器２０−抵
抗器２１の直列回路が接続されており、可変抵抗
器２０の出力が演算増幅器２２のマイナス入力端
子に接続され、上述した入力電力検出回路１２よ
りの出力が演算増幅器２２のプラス入力端子に接
続されている。そしてこの増幅器２２の出力が抵
抗器２３ａ及び２３ｂにより分圧されて、発振器
６の制御端子６ａに印加されるようになされてい
る。この可変抵抗器２０がいわゆる出力コントロ
ールのためのボリユームであつて、この可変抵抗
器２０を電源端子１８側に近付けることによつ
て、増幅器２２の出力電圧即ち分圧された電圧Ｖ
が低くなり、第２図に示すように発振器の周波数
が下つて出力Ｐが大きくなるものである。この
ような回路は従来周知である。

本考案においては、ドライブ回路７の駆動電力
を検出する検出回路２４を設け、この検出回路２
４よりの検出出力即ちドライブ回路７の駆動電力
が、ある一定レベル（予め設定した設定レベル）
以上に達した状態で、ドライブ回路７よりの出力
が、それ以上に上昇しないようにしたものであ
る。

検出回路２４としては、第１図に示す如く、演
算増幅器２５を設け、直流電源端子１８と接地と
の間に直列に接続された分圧抵抗器２６ａ及び２
６ｂの接続点を増幅器２５のプラス入力端子に接
続し、直流電源端子１８と、ドライブ回路７の負
極性側電源端子との間に分圧抵抗器２７及び２８
の直列回路を接続し、その接続点Ｑを、増幅器２
５のマイナス入力端子に接続し、かかる増幅器２
５の出力端子を、ダイオード２９を通じて、上述
した抵抗器１９と可変抵抗器２０との接続点Ｚに
接続して構成した場合を示している。

このような構成によれば、通常のホーロー鍋等
の使用時において、可変抵抗器２０を調整するこ
とにより、スイツチング素子８よりの出力を任意
に変更することができる。この場合は、可変抵抗
器２０による設定電圧と、入力電力検出回路１２
よりの出力電圧との比較により、発振器６の入力
電圧Ｖを制御し、出力が安定するようにコントロ
ールしている。この場合、可変抵抗器２０を最大
にセツトしても、スイツチング素子８には、その
許容値内で電流が供給され、又はアノード電圧が
発生するように予め設定されている。

第３図は、スイツチング素子８のゲート電流を
示す波形図であつて、実線で示す電流は、上述し
たホーロー鍋の使用時の最大出力状態であるもの
とする。Ｔはスイツチング素子８のオンの期間、
T′はオフの期間である。

次に18−８ステンレス鍋の使用時において、可
変抵抗器２０の調整により、上述と同様に出力の
調整をなし得るが、今、これを最大出力状態とな
すことによつて、冒頭に述べたように、スイツチ
ング素子８には、その許容値以上の電流が流れる
ようになり、この場合は同時に、ドライブ回路７
よりの出力も、ホーロー鍋の使用時に比して増加
する。第３図において点線に示す波形が、18−８
ステンレス鍋の使用時のスイツチング素子８のゲ
ート電流を示すもので、斜線に示す部分丈け、ド
ライブ回路７より余分に出力を必要とする。

従つて、それ丈けドライブ回路７において電力
を必要とし、これに伴なつてドライブ回路７の電
源端子の電圧特にマイナス−Ｂ側の電圧が降下
し、即ち接地電位に近ずく。これは、電源端子１
５ｂとドライブ回路７とを結ぶ直流電流供給のた
めのリード線に、第１図において点線にて示すよ
うに抵抗成分３０を有するからである。勿論この
抵抗成分を利用することなく、こゝに積極的に、
低い抵抗値の抵抗器を挿入してもよい。又、ドラ
イブ回路７に供給される電源それ自体の容量Ｖ×
Ａ（電力）は一定であるので、上述したように電
流が増加した分丈け、電圧が降下する。

このようにしてドライブ回路７の電源電圧が降
下すると、第１図に示すＱ点の電位が接地電位に
近ずく（電位的には上昇）ことになり、これが、
増幅器２５のプラス入力端子の基準電位より上昇
すると、ダイオード２９がオンし、これにより、
Ｚ点の電位を引き下げるので、見かけ上可変抵抗
器２０による設定電位を下げたと等価となり、ス
イツチング素子８の出力増加を抑圧することがで
きるものである。

以上説明したように、本考案によれば、ホーロ
ー等の鍋は、従来通り使用できるものであること
は勿論、従来、使用が制限されていたステンレス
鍋等をも自由に使用でき、又その使用に際して、
何らスイツチング素子８に損傷を与えることもな
い等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による出力制御装置の一例を示
す接続図、第２図及び第３図は夫々、その動作を
説明する為の波形図である。 ８はスイツチング素子、７はドライブ回路、６
は可変周波数発振器、２４はドライブ回路の駆動
電力検出回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 整流手段により商用交流電流を整流するととも
   にスイツチング素子により上記整流された電流を
   制御してワークコイルに供給する主回路と、上記
   スイツチング素子を制御する出力トランジスタが
   一対の電源端子間に接続されたドライブ回路と、
   上記出力トランジスタの電流増加による上記一対
   の電源端子の一方の電源の電圧降下を検出する検
   出回路と、上記出力トランジスタの出力を制御す
   る出力コントロール回路とを有し、上記検出回路
   の検出出力が一定レベル以上のとき上記検出回路
   の出力により上記出力コントロール回路を制御し
   て上記出力トランジスタの出力を抑圧するように
   したことを特徴とする高周波誘導加熱装置の出力
   制御装置。