JPS6220293A - 電磁調理器 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、加熱コイルに高周波電流を流し、コイルよ
り発生する磁束で鍋などの調理容器を誘導加熱する電磁
調理器に関する。

（ロ）従来の技術 従来、この種の電磁調理器においては、スイッチング回
路の断続通電により加熱コイルに高周波電流を通電し、
コイルの通電電流あるいはほぼそれに比例する電磁調理
器の入力電流を検出してスイッチング回路の断続時間比
かスイッチング回路の駆動・停止期間の比率を調整し、
いわゆるフィードバック制御によって加熱コイルの通電
電流を制御するようにしている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、フィードバック制御を使用した電磁調理
器では、制御系を安定にするために、時間遅れ要素を必
要とし、所定の加熱出力を得るまでに時間を要する。ま
た、制御系の応答速度を高めると系が不安定となり、た
とえば、スイッチング回路のスイッチング素子に定格以
上の電１１が印加されたり、大きなスイッチング損失が
生じるなど、構成部品にとって好ましくない現象が生じ
る。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
加熱コイルに加熱電流を通電する際に、前もって予備電
流を通電してそれを検出し、その予備電流に加熱電流を
シミュレートさせてオープンループ制御を行うことによ
り、応答性にすぐれた電磁調理器を提供するものである
。

（ニ）問題点を解決するための手段 この発明は、加熱コイルへの通電を断続させるスイッチ
ング手段と、加熱コイルの通電電流を検１１１する検出
手段と、所定の断続時間比で前記スイッチング手段を駆
動させ加熱コイルに予備電流を通電させる予備電流制御
手段と、前記検出手段が検出する前記予備電流から加熱
電流に対応する断続時間比を締出する算出手段と、算出
された断続時間比で前記スイッチング手段を駆動させる
加熱電流制御手段とを備えたことを特徴とする電磁調理
器である。

なお、加熱電流制御手段は、スイッチング手段の断続駆
動を周期的に駆動・停市して加熱コイルの出力を制御す
るとともに、その件１に明間毎に加熱コイルに通電され
る予備電流から締出される断続時間比によってスイッチ
ング手段を駆動さ１！ることが好ましい。

（ホ）作　用 スイッチング手段は、加熱フィルへの通電を断続すると
、鋼などの磁性体容器が載置された加熱コイルに高周波
電流が流れ、容器が誘導加熱される。また、コイルの通
電電流は、スイッチング手段の断続駆動における断続時
間比（オン時間幅）とコイルに載置される容器の材質・
寸法により決定される。

そこで、この発明では、予備電流制御手段がスイッチン
グ手段を所定のオン時間幅によって断続させたとぎに発
生する高周波電流を、あらかじめコイルに通電してその
電流値を検出手段によって検出する。その検出結果から
実際の加熱電流を通電するためのスイッチング手段のオ
ン時間幅を算出手段によって紳出し、そのオン時間幅に
よってスイッチング手段を断続駆動させ、加熱コイルの
高周波電流を所望の大きざに制御する。

この発明はフィードバック制御方式を採用していないの
で、制御の応答性、安定性にすぐれ、また、構成部品に
過渡的な過口荷や過電圧などが印加されることのない電
磁調理器が提供される。

（へ）実施例 １ス十、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述Ｊ
る。なお、これによってこの発明が限定されるものでは
ない。

第１図において、商用電源（１００Ｖ、’５０／６０Ｈ
ｚ）（１）を受ける入力段には、整流器（２ａ）とチョ
ークコイル（２ｂ）と平滑コンデンサ（２Ｃ）からなる
整流平滑回路（２）が設けられ、これにより商用電源（
１）は直流に変換される。この整流平滑回路（２）の次
段には、誘導加熱のための磁束を発生させる加熱コイル
（３）及びこの加熱コイル（３）と共に共振回路を形成
する共振コンデンサ（４）が接続され、更に共振コンデ
ンサ−（４）の両端子間にはダイオード（５）とトラン
ジスタ（６）とから成るスイッチング回路が接続され、
そのスイッチング動作にＪ：り加熱コイル（３）に共振
電流を流すインバータ回路が構成されている。

加熱コイル（３）の通電路には変流器（刀が結合され、
この変流器（７）により加熱コイル（３）への通電電流
が検出される。変流器（７）の２次側には、変流器（７
）による検出信号をその信号の大きさに応じた電圧に変
換する変換回路（８）が接続されている。（９）（よト
ランジスタ（６）に増幅器００）を介して駆動信号（Ｐ
Ｓ）を供給するオンタイム制御回路、曲は変換回路（８
）の出力を所定の関数によって変換してオンタイム制御
回路（９）へ出力する演紳器、０２）は予＠電流値を設
定するアナログ信号をオンタイム制御回路（９）へ出力
する予備電流設定器、０３）は予Ｎ電流検出期間を設定
するデジタル信号を演粋器曲へ出力する検出期間設定器
、０７Ｉ）は加熱出力設定器０５）のアナ１］グ信号を
デジタル信号に変換し予備電流検出期間と加熱コイル（
３）への高周波電流の通電期間を設定する時間比率制御
回路である。

このような構成の動作を第２図に示１タイムチヤードを
用いて説明りる。

加熱出力設定器０５）によって設定された電圧（ＶＳ）
が時間比率制御回路間）に入力されると、オンタイム制
御回路（１４）は電圧（ＶＳ）に対応し−Ｃ第２図の信
号（△）に示１時間（ｔｏｎ）がｔｌ　Ｉ　Ｇ１−１、
時間（ｔｏｎ＞が１．−　ＯＷのデジタル信号を出力す
る。

一方、予備電流設定器１２）から予備電流値の設定信号
（Ｃ）すなわち電圧（Ｖｌ）のアナ［］グ信号がオンタ
イム制御回路（９）に入力されており、オンタイム制御
回路（９）は信号（Ａ＞のＨｒ　Ｇ　ｔ］倍信号入力さ
れると電圧（ｖｌ）に対応するオン時間が（［１）の断
続信号（ＰＳ）を増幅器００１を介してｌ〜ランジスタ
（６）のベースに出力し、トランジスタ（６］を駆動さ
せる。このとき１〜ランジスタ（６）のコレクタ・Ｊミ
ッタ間電圧は第２図の信号（Ｅ）のように示される。ト
ランジスタ（６）が断続駆動してオン時間が（ｔｌ）に
対応する予備電流が加熱コイル［３１に通電されると、
その予備電流値が変流器（′７）によって検出され、そ
れに対応する信号（Ｉｓ）が変換回路（８）から演算器
間へ出力される。信号（ＩＳ）が入力された演算器（１
１）は、第３図に示づ関数関係より信号（ＩＳ）に対応
する電）ｆ（Ｖ２）を出力する。電流検出開始から時間
（［ａ）後に出力される検出期間設定器（１３＋からの
信号（Ｂ）のＨＩＧＨ信号が演算器間に入力されると同
時に、信号（ｖ２）はオンタイム制御回路（９）に入力
され、変換器（９）が電圧（ｖ２）に対応するオン時間
が（ｔ２）の断続信号（ＰＳ）を増幅器００）を介して
トランジスタ（６）のベースに出力し、トランジスタ（
６）を駆動させる。これによってトランジスタ（６）は
オン時間が（ｔ２）の断続電流を通電１ノ、コイル（３
）を加熱駆動させる。コイル（３）の加熱駆動の開始か
ら時間ｔｂ　（＝　ｔｏｎ−ｔａ）後に、信号（Ａ）の
ＬＯＷ信号にともなって信＠（Ｂ）が１−ＯＷになると
、信号（ｖ２）はオフ状態になり、断続信号（ＰＳ）の
発振が停止してトランジスタ（６）の駆動が停止する。

その後、時間（ｔｏｎ）が経過すると、再びトランジス
タ（６）はオン時間が（ｔｌ）の予備電流をコイル（３
）に通電する。この動作がくり返されて、コイル（３）
に断続通電されるオン時間（ｔ２）および通電時間（ｔ
ｂ）が設定制御され、＝１イル（３）の出力が制御され
る。

なお、この実施例の演算器（１１）には演算用関数とし
て第３図に示す一次関数を使用し、予備電流（Ｉｓ）が
大きいほどコイル（３）のインダクタンスが小さいと判
断して加熱電流を制御するトランジスタ（６）のオン時
間（ｔ２）を小さくするようにしているが、オーン時間
（［２）とコイル（３）の通電電流の特性や所望の制御
特性に合わせてさらに高次の関数を使用してもよい。

（ト）発明の効果 この発明によれば、加熱コイルに予め予備電流を通電し
、その電流値から、載置される調理容器などににって変
化する加熱電流値を予測して加熱コイルへの通電手段を
オープンループ方式で制御するようにしたもので、加熱
制御の応答性および安定性にすぐれ、構成部品に過渡的
な悪影響をおよぼすことのない電磁調理器が提供される
。

【図面の簡単な説明】

一〇− 第１図はこの発明の一実施例の電気回路図、第２図は第
１図の各部信号のタイムブｔ・−ト、第：３図は第１図
の演算器の演紳関数を示すグラフである。 （３）・・・・・・加熱コイル、　　（６）・・・・・
・トランジスタ、（７）・・・・・・変流器、　　　　
　（８）・・・・・・変換回路、（９）・・・・・・オ
ンタイム制御回路、　曲・・・・・・演算器、（Ｉ２）
・・・・・・予備電流設定器　　０３）・・・・・・検
出期間設定器、（ト））・・・・・・時間比率制御回路
、ｆ１５１・・・・・・加熱１１１カムＱ定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加熱コイルへの通電を断続させるスイッチング手段
   と、加熱コイルの通電電流を検出する検出手段と、所定
   のオン時間で前記スイッチング手段を駆動させ加熱コイ
   ルに予備電流を通電させる予備電流制御手段と、前記検
   出手段が検出する前記予備電流から加熱電流に対応する
   オン時間を算出する算出手段と、算出されたオン時間で
   前記スイッチング手段を駆動させる加熱電流制御手段と
   を備えたことを特徴とする電磁調理器。 ２、加熱電流制御手段は、スイッチング手段の断続駆動
   を周期的に駆動・停止して加熱コイルの出力を制御する
   とともに、その停止期間毎に加熱コイルに通電される予
   備電流から算出されるオン時間によつてスイッチング手
   段を駆動させる特許請求の範囲第１項記載の電磁調理器
   。