JPH02306570A - 誘導加熱調理器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は人力パワーを絞った時の最小パワーに対応する
誘導加熱調理器に関するものである。

従来の技術 従来のこの種の誘導加熱調理器は、第３図に示すように
、トランジスタ１７の電流を検出する電流検出手段１８
を設け、制御回路１９は、所定の基準値と電流検出手段
１８の出力値とを比較回路２ｏで比較し、パワー設定回
路２１からタイマー回路２２へ信号を出し、ドライブ回
路２３によりトランジスタ１７の駆動信号を出して、ト
ランジスタ１７の電流が所定の値を越えないように、ト
ランジスタ１７の導通時間を制御するものであった。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記のような従来の構成では、トランジスタ１
７の電流値の最大限界値は、制御回路１９により設定さ
れる最大パワ一時のトランジスタ１７の電流値で決定さ
れるため、大刀パワーを小さく絞るに従い、第４図のよ
うに、トランジスタ１７がＯＮした瞬間に平滑コンデン
サー５から共振コンデンサー７へのパルス状の充電電流
が発生し、この充電電流は、上記の最大限界値まで流れ
る。この充電電流が雑音を発生ずる源となり、無線機器
等に悪影響を及ぼし、さらに、入力パワーを絞った時、
上記充電電流が最大限界値を越えるような鍋では、トラ
ンジスタ１７の電流を一定になるように制御がかかって
入力パワーを大きくするため、入力パワーを常にいかな
る鍋でも小さく同一に絞ることができないという問題が
あった。

本発明の目的は上記のような課題を解決し、入力パワー
を絞ることにより最小パワーで駆動できる制御回路を設
けた誘導加熱調理器を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、鍋を誘導加熱する加
熱コイルと、この加熱コイルと共振回路を形成する共振
コンデンサーと、半導体スイッチング素子と、この半導
体スイッチング素子の動作を制御する制御回路と、前記
共振コンデンサーの電流を検出し前記制御回路に信号を
出力する電流検出手段とを備え、前記制御回路は前記半
導体スイッチング素子の動作時のみ前記電流検出手段の
信号を検知し、前記共振コンデンサーの電流が所定の値
を越える時、前記半導体スイッチング素子の動作を一定
時間のＯＮ−ＯＦＦ繰り返しのデユーティ−周期の制御
に切り替えるようにした誘導加熱調理器とした。

作用 本発明の誘導加熱調理器は、上記のような制御回路で半
導体スイッチング素子をＯＮ−ＯＦＦ制御することによ
り加熱コイルと共振コンデンサーが励振されて、高周波
電流が発生し、加熱コイルに供給され、この加熱コイル
は高周波磁界を発生し、この高周波磁界により鍋が誘導
加熱される。

電流検出手段は、共振コンデンサーの電流を検出し制御
回路へその電流量に応じて信号を送る。

制御回路は、半導体スイッチング素子のＯＮ時に検出し
た電流検出手段の出力信号のみを検知し、これを所定の
基準値と比較し、所定の基準値を少しでも越えた時には
、半導体スイッチング素子の動作を、半導体スイッチン
グ素子の電流量に応じた一定時間のＯＮ−ＯＦＦ繰り返
しのデユーティ−周期の制御に切り替えて、共振コンデ
ンサーの電流が所定の電流値を越えないよう一定に制御
し、かつ入力パワーを常に小さく絞れるようにしたもの
である。

上記構成により、特に入力パワーを小さく絞った時、半
導体スイッチング素子がＯＮした瞬間に発生ずる電源か
らの共振コンデンサーへのパルス状（約１μｓの時間幅
）の充電電流のピーク値を、電流検出手段によって検出
し、制御回路で一定の電流値に抑え、また半導体スイッ
チング素子の動作を一定の時間でＯＮ−ＯＦＦデユーテ
ィ−周期制御に切り替えるようにした。

実施例 以下、本発明の一実施例として示した図面を説明する。

第１図において、１は商用電源で、整流器２が接続され
ている。整流器２の出力にはフィルター回路を形成する
コンデンサー３とチョークコイル４が接続され、このフ
ィルター回路の出力には、平滑コンデンサー５が接続さ
れている。平滑コンデンサー５には、並列接続した加熱
コイル６・共振コンデンサー７とダイオードを内蔵した
半導体スイッチング素子８としてのトランジスタとが接
続されている。共振コンデンサー７には、電流検出手段
ＩＯとしてのカレントトランスが直列に接続されている
。９は鍋で、加熱コイル６に対向して配置され、これに
よって誘導加熱される。

＋１は制御回路で、半導体スイッチング素子８のＯＮ−
ＯＦＦ動作を導通時間を可変して制御する。この制御回
路ＩＩには電流検出手段ｌＯの出力信号が入力されてい
る。

制御回路ＩＩは、半導体スイッチング素子８を駆動させ
るドライブ回路１２と、半導体スイッチング素子８がＯ
Ｎしている時のみドライブ回路１２の信号により電流検
出手段ＩＯの出力信号と所定の基準値とを比較しタイマ
ー回路１３に信号を出力し、かつ電流検出手段ｌＯの出
力信号が、所定の基準値を越えた時、この越えた信号量
に応じた信号をデユーティ−周期設定回路１４に出力す
る比較回路１５と、入力パワーを設定しタイマー回路Ｉ
３に信号を出力するパワー設定回路１６と、比較回路Ｉ
５とパワー設定回路１６の出力信号を受けて半導体スイ
ッチング素子８の導通時間を設定し、ドライブ回路１２
が、半導体スイッチング素子８に駆動信号を出力するよ
うドライブ回路Ｉ２に信号を出力するタイマー回路１３
と、前記比較回路１５の信号を受けて半導体スイッチン
グ素子８の動作を連続発振から前記比較回路１５の信号
量に応じて一定時間のＯＮ−ＯＦＦ繰り返しのデユーテ
ィ−周期を設定し前記タイマー回路１３に信号を出力す
るデユーティ−周期設定回路１４とを備えている。

第２図は、ドライブ回路１２の出力信号と共振コンデン
サー７の電流波形とのタイミングを示す波形図で、パワ
ーが小さく絞られた時、第４図の従来例のようにトラン
ジスタ１７のＯＮ時の共振コンデンサー７の充電電流が
所定の基準値より大きくなった場合には、半導体スイッ
チング素子８のＯＮ時の共振コンデンサー７の充電電流
が、所定の基準値になるように制御回路ＩＩは、半導体
スイッチング素子８の導通時間を増加して制御する。

上記構成において、パワー設定回路１６の設定されてい
る最小パワーまで半導体スイッチング素子８の導通時間
を小さくして入力パワーを絞ろうとした時、鍋９と加熱
コイル６との結合状態がよい場合には、加熱コイル６と
共振コンデンサー７の共振回路の減衰係数が大きくなり
、また共振エネルギーも小さくなり、共振電流は加熱コ
イル６の抵抗分で大部分消費され、半導体スイッチング
素子８がＯＮする瞬間の共振コンデンサー７の両端電圧
は、平滑コンデンサー５の両端電圧より小さくなってい
る。そこで、半導体スイッチング素子８がＯＮＬ、た瞬
間には共振コンデンサー７の両端電圧を平滑コンデンサ
ー５の両端電圧と同電位にしようと平滑コンデンサー５
から共振コンデンサー７へ充電電流が流れる。この充電
電流の時間幅１μｓ程度で非常に短いため、この充電電
流値が、大きいと放送帯への雑音源となり、無線機器等
に妨害を与えるものである。

そこで、制御回路１１は、上記共振コンデンサー７への
充電電流が所定の基準値を越えようとした時、比較回路
１５は、電流検出手段１０によって検出した信号と、所
定の基準値とを比較し、上記共振コンデンサー７への充
電電流が所定の基準値を越えないように半導体スイッチ
ング素子８の導通時間を長くしてパワーをアップさせる
ようにタイマー回路１３に信号を出力する。ここでタイ
マー回路１３は、ドライブ回路１２に半導体スイッチン
グ素子８の導通時間を長くするように信号を出力する。

その結果上記共振コンデンサー７への充電電流が所定の
基準値になるまで入力パワーを増加し続けるＪ 入力パワーが上昇すれば、所定の最小パワーが得られな
くなってしまうので、次に、比較回路１５は、前記共振
コンデンサー７への充電電流と所定の基準値との差に応
じた信号をデユーティ−周期設定回路１４に出力する。

デユーティ−周期設定回路１４は、比較回路１５の信号
量に応じて、入力パワーの平均値がパワー設定回路１６
の最小パワーになるように一定の時間でのデユーティ−
周期時間で半導体スイッチング素子８をＯＮ−ＯＦＦす
るようにタイマー回路１３に信号を出力する（例えば、
５秒周期で、２秒ＯＮ、３秒０ＦＦ）。

最終的に、共振コンデンサー７への充電電流のピーク値
は、所定の基準値で一定に制御されると共に、入力パワ
ーも共振コンデンサー７への充電電流のピーク値に応じ
てデユーティ−周期設定回路１４でのＯＮ−ＯＦＦ周期
の繰り返しでパワー設定回路１６の最小パワーまで常に
絞ることができる。

従って、共振コンデンサー７の充電電流は減少でき、雑
音を低く抑えることができる。さらに半導体スイッチン
グ素子８のＯＮ時の損失及び順バイアスＡＳＯ領域にマ
ージンを広くとることができ、る。さらに、いかなる鍋
９であっても雑音を低く抑え、かつ常に同一最小パワー
にすることができる。

なお、上記実施例では、電流検出手段ｌＯをカレントト
ランスとしたが、これに限定されるものではなく、電流
を検出できる手段であればよく、例えば、抵抗としても
本発明の効果を速成するものである。

発明の効果 本発明は上記のように共振コンデンサーの電流を検出し
て制御回路により充電電流を低く抑えるようにしている
ので、雑音を低減し半導体スイッチング素子のＯＮ時の
損失を低減でき、いかなる鍋でも雑音レベルを低くする
ことができる。又、トランジスタの順バイアスＡＳ○に
十分なマージンがとれる。さらに、共振コンデンサーの
充電電流を検出して所定の基準値を越えるとＯＮ−ＯＦ
Ｆのデユーティ−制御に切り替えるので、いかなる鍋で
も常に一定で同一の最小パワーに絞ることができる等の
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器の電気
回路図、第２図は実施例のドライブ回路の出力信号と共
振コンデンサーの電流とのタイミングを示す波形図、第
３図は従来例を示す電気回路図、第４図は従来例のドラ
イブ回路の出力信号と共振コンデンサーの電流とのタイ
ミングを示す波形図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鍋を誘導加熱する加熱コイルと、この加熱コイル
   と共振回路を形成する共振コンデンサーと、半導体スイ
   ッチング素子と、この半導体スイッチング素子の動作を
   制御する制御回路と、前記共振コンデンサーの電流を検
   出し前記制御回路に信号を出力する電流検出手段とを備
   え、前記制御回路は前記半導体スイッチング素子の動作
   時のみ前記電流検出手段の信号を検知し、前記共振コン
   デンサーの電流が所定の値を越える時、前記半導体スイ
   ッチング素子の動作を一定時間のＯＮ−ＯＦＦ繰り返し
   のデューティー周期の制御に切り替えるようにしたこと
   を特徴とする誘導加熱調理器。