JP2532562B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
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- JP2532562B2 JP2532562B2 JP5969788A JP5969788A JP2532562B2 JP 2532562 B2 JP2532562 B2 JP 2532562B2 JP 5969788 A JP5969788 A JP 5969788A JP 5969788 A JP5969788 A JP 5969788A JP 2532562 B2 JP2532562 B2 JP 2532562B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭において使用する誘導加熱調理器等
の誘導加熱装置に関するものである。
の誘導加熱装置に関するものである。
従来の技術 従来の技術における誘導加熱装置を第３図に示す。第
３図において１は60Hzの交流電源、２は整流器、3aは加
熱コイル、３はスイッチング素子、４は共振コンデン
サ、５はスイッチング素子３に並列接続した逆導通ダイ
オード、６はスイッチング素子３のスイッチング周波数
の電圧リプルを平滑するコンデンサ、７は加熱コイル電
流検知手段、８は入力電流検知手段、９は制御回路、10
は負荷の鍋である。ここで、加熱コイル電流検知手段７
は、電流トランス11,抵抗12,ダイオード13,コンデンサ1
4によって構成され、入力電流検知手段８は、電流トラ
ンス15,ダイオード17〜20,コンデンサ21によって構成さ
れている。22は制御回路９の電源である。
３図において１は60Hzの交流電源、２は整流器、3aは加
熱コイル、３はスイッチング素子、４は共振コンデン
サ、５はスイッチング素子３に並列接続した逆導通ダイ
オード、６はスイッチング素子３のスイッチング周波数
の電圧リプルを平滑するコンデンサ、７は加熱コイル電
流検知手段、８は入力電流検知手段、９は制御回路、10
は負荷の鍋である。ここで、加熱コイル電流検知手段７
は、電流トランス11,抵抗12,ダイオード13,コンデンサ1
4によって構成され、入力電流検知手段８は、電流トラ
ンス15,ダイオード17〜20,コンデンサ21によって構成さ
れている。22は制御回路９の電源である。
次に従来の技術の動作について説明する。第４図は第
３図に示した誘導加熱調理器を入力電流12A,25KHzのス
イッチング周波数で動作させる場合の動作波形図で、ａ
はスイッチング素子３の両端の電圧VCEの波形で、エン
ベロープは全波整流波形になる。ｂはａのピーク位相、
すなわち、交流電源１の電圧の瞬時値の絶対値が最大に
なる位相で時間スケールを拡大したVCE波形、ｃはｂと
同時間スケールでの加熱コイル３の電流ILの波形であ
る。ｄは入力電流Iinの波形である。
３図に示した誘導加熱調理器を入力電流12A,25KHzのス
イッチング周波数で動作させる場合の動作波形図で、ａ
はスイッチング素子３の両端の電圧VCEの波形で、エン
ベロープは全波整流波形になる。ｂはａのピーク位相、
すなわち、交流電源１の電圧の瞬時値の絶対値が最大に
なる位相で時間スケールを拡大したVCE波形、ｃはｂと
同時間スケールでの加熱コイル３の電流ILの波形であ
る。ｄは入力電流Iinの波形である。
第４図ｂの動作波形においては、スイッチング素子３
のオン時間TONが25μsecであるが、TONを大きくする
と、ILのピーク値（70A）およびIinのピーク値 がさらに大きくなり、TONを小さくすると小さくなると
いう特性がある。またTONとILのピーク値，TONとIinの
ピーク値の関係は、負荷の鍋10の材質，底の厚さ，直径
により変化する。
のオン時間TONが25μsecであるが、TONを大きくする
と、ILのピーク値（70A）およびIinのピーク値 がさらに大きくなり、TONを小さくすると小さくなると
いう特性がある。またTONとILのピーク値，TONとIinの
ピーク値の関係は、負荷の鍋10の材質，底の厚さ，直径
により変化する。
従って鍋が変わっても一定の入力電流を保ち、入力パ
ワーを一定にするためには、入力電流Iinを検知し、Iin
が一定になるようにTONを変化する必要がある。また底
の厚い非磁性ステンレス鍋では、鉄鍋に比してＩＬ/Iin
が大となり、一定のIinを確保するためにはILが多く流
れる傾向がある。しかし加熱コイル３の電力損失による
温度上昇やスイッチング素子３の電力損失による温度上
昇などを抑える必要があり、ILのリミッタが必要とな
る。ILのリミッタは、加熱コイル電流ILを検知し、それ
が一定値を越えないようにTONを制御する必要がある。
ワーを一定にするためには、入力電流Iinを検知し、Iin
が一定になるようにTONを変化する必要がある。また底
の厚い非磁性ステンレス鍋では、鉄鍋に比してＩＬ/Iin
が大となり、一定のIinを確保するためにはILが多く流
れる傾向がある。しかし加熱コイル３の電力損失による
温度上昇やスイッチング素子３の電力損失による温度上
昇などを抑える必要があり、ILのリミッタが必要とな
る。ILのリミッタは、加熱コイル電流ILを検知し、それ
が一定値を越えないようにTONを制御する必要がある。
第３図に示した従来の技術の回路では、加熱コイル電
流検知手段７は、電流トランス11と抵抗12によりILを取
り出し、ダイオード13とコンデンサ14によって整流平滑
し、ILに応じた電流電圧V1を制御回路９に出力してい
る。また入力電流検知手段８は、電流トランス15と抵抗
16によりIinを取り出し、ダイオード17〜20とコンデン
サ21による整流平滑回路で制御回路９にIinに応じた直
流電圧V2を出力する。
流検知手段７は、電流トランス11と抵抗12によりILを取
り出し、ダイオード13とコンデンサ14によって整流平滑
し、ILに応じた電流電圧V1を制御回路９に出力してい
る。また入力電流検知手段８は、電流トランス15と抵抗
16によりIinを取り出し、ダイオード17〜20とコンデン
サ21による整流平滑回路で制御回路９にIinに応じた直
流電圧V2を出力する。
制御回路９は、V1，V2を入力し、Iin,ILが所定の値を
越えないようにTONを決め、スイッチング素子３をドラ
イブするものである。
越えないようにTONを決め、スイッチング素子３をドラ
イブするものである。
発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、電流トランスが入力電流
検知手段８と加熱コイル電流検知手段７の両方に必要で
ある。
検知手段８と加熱コイル電流検知手段７の両方に必要で
ある。
従って高価な電流トランスが２コ必要となるためコス
ト高になり、かつ各電流トランスの１次側の電流が大き
いため、太い配線をひき回わす必要があり、電流の損失
が大きくなり、製造にも手間がかかるという問題があっ
た。
ト高になり、かつ各電流トランスの１次側の電流が大き
いため、太い配線をひき回わす必要があり、電流の損失
が大きくなり、製造にも手間がかかるという問題があっ
た。
本発明は、前記の課題に鑑み、電流トランスを１コと
することにより低コストとし、かつ電流損失が少なく製
造の容易な誘導加熱装置を提供するものである。
することにより低コストとし、かつ電流損失が少なく製
造の容易な誘導加熱装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 前記課題を解決するため、本発明の誘導加熱装置は、
交流電源と、加熱コイルを含み前記交流電源に接続され
たインバータと、前記加熱コイルに直列に接続され前記
加熱コイルに流れる高周波電流を検出する電流トランス
を有し前記加熱コイルの電流に応じた電圧を出力する加
熱コイル電流検知手段と、この加熱コイル電流検知手段
の電流トランスの出力側に接続されたローパスフィルタ
の出力を整流回路により整流し、前記インバータの入力
電流に応じた電圧を出力する入力電流検出手段と、前記
加熱コイル電流検知手段及び入力電流検出手段により接
続され、前記双方の出力電圧により前記加熱コイルの出
力を制御する制御回路を備えたものである。
交流電源と、加熱コイルを含み前記交流電源に接続され
たインバータと、前記加熱コイルに直列に接続され前記
加熱コイルに流れる高周波電流を検出する電流トランス
を有し前記加熱コイルの電流に応じた電圧を出力する加
熱コイル電流検知手段と、この加熱コイル電流検知手段
の電流トランスの出力側に接続されたローパスフィルタ
の出力を整流回路により整流し、前記インバータの入力
電流に応じた電圧を出力する入力電流検出手段と、前記
加熱コイル電流検知手段及び入力電流検出手段により接
続され、前記双方の出力電圧により前記加熱コイルの出
力を制御する制御回路を備えたものである。
作用 上記の構成により本発明の誘導加熱装置は、電流トラ
ンスを１コとすることができ、低コストとすることがで
きる。また電流トランスの数の減少により１次側の大電
流の流れる部分の電力損失を低減し太い配線が減少して
製造が容易となる。
ンスを１コとすることができ、低コストとすることがで
きる。また電流トランスの数の減少により１次側の大電
流の流れる部分の電力損失を低減し太い配線が減少して
製造が容易となる。
実施例 本発明の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明の一実施例における誘導加熱装置の
回路図である。第１図において30は交流電源、31はイン
バータで、整流器32,加熱コイル33,スイッチング素子3
4,共振コンデンサ35、逆導通ダイオード36,スイッチン
グ素子34のスイッチング周波数のリプル電圧を吸収する
コンデンサ37で構成されている。38は加熱コイル電流検
知手段で、電流トランス39,抵抗40,トランジスタ41,コ
ンデンサ42で構成している。43は入力電流検出手段で、
電流トランス39の出力に接続したローパスフィルタ44と
抵抗45とコンデンサ46で構成している。47はトランジス
タによって構成した整流回路、48はコンデンサ、49は制
御回路、50は直流電源、51は負荷の鍋である。
る。第１図は本発明の一実施例における誘導加熱装置の
回路図である。第１図において30は交流電源、31はイン
バータで、整流器32,加熱コイル33,スイッチング素子3
4,共振コンデンサ35、逆導通ダイオード36,スイッチン
グ素子34のスイッチング周波数のリプル電圧を吸収する
コンデンサ37で構成されている。38は加熱コイル電流検
知手段で、電流トランス39,抵抗40,トランジスタ41,コ
ンデンサ42で構成している。43は入力電流検出手段で、
電流トランス39の出力に接続したローパスフィルタ44と
抵抗45とコンデンサ46で構成している。47はトランジス
タによって構成した整流回路、48はコンデンサ、49は制
御回路、50は直流電源、51は負荷の鍋である。
以上の構成において第２図を参照しながら動作の説明
を行う。第２図ａは、加熱コイル33の電流IL、ｂは電流
トランス39の２次側電圧V3、ｃはローパスフィルタ44の
出力電圧V4の波形である。ILは、スイッチング素子34の
オンオフにより図に示すような交番電流となる。V3は電
流トランス39の性質上、IL波形から直流成分を除いた波
形となる。V3はトランジスタ41とコンデンサ42によって
ピークホールドされ、制御回路49に入力される。本実施
例の回路では、V3のピーク値は、ILのピーク値からILの
直流分を差し引いた値となるが、通常動作時のILのピー
ク値は、50A〜70Aになるのに対し、ILの直流分（平均
値）は、約10A以下になるためコンデンサ42の電圧はほ
ぼILのピーク値に比例した電圧が得られる。
を行う。第２図ａは、加熱コイル33の電流IL、ｂは電流
トランス39の２次側電圧V3、ｃはローパスフィルタ44の
出力電圧V4の波形である。ILは、スイッチング素子34の
オンオフにより図に示すような交番電流となる。V3は電
流トランス39の性質上、IL波形から直流成分を除いた波
形となる。V3はトランジスタ41とコンデンサ42によって
ピークホールドされ、制御回路49に入力される。本実施
例の回路では、V3のピーク値は、ILのピーク値からILの
直流分を差し引いた値となるが、通常動作時のILのピー
ク値は、50A〜70Aになるのに対し、ILの直流分（平均
値）は、約10A以下になるためコンデンサ42の電圧はほ
ぼILのピーク値に比例した電圧が得られる。
V4はローパスフィルタ44の作用により、V3から高周波
分すなわちスイッチング素子34のオンオフ周波数（約25
KHz）の成分を取り除いたものである。第２図ｃに示す
ようにV4も商用周波数の２倍の周波数で正負に振れる
が、そのピーク値V4peakは、装置の入力電流Iinに比例
した値となる。従って整流回路47とコンデンサ48によっ
てピークホールドすることにより入力電流Iinに応じた
電圧を制御回路49に送ることができる。
分すなわちスイッチング素子34のオンオフ周波数（約25
KHz）の成分を取り除いたものである。第２図ｃに示す
ようにV4も商用周波数の２倍の周波数で正負に振れる
が、そのピーク値V4peakは、装置の入力電流Iinに比例
した値となる。従って整流回路47とコンデンサ48によっ
てピークホールドすることにより入力電流Iinに応じた
電圧を制御回路49に送ることができる。
以上に述べたように本実施例では高価な電流トランス
が１コだけで加熱コイル電流ILと入力電流Iinの検知を
行うことができる。また電流トランスの特性バラツキに
対しては、例えば第１図の抵抗40を半固定抵抗にするこ
とにより、加熱コイル電流と入力電流の両方の調整が行
えるという利点や、ＩＬ/Iinの値によって異常負荷を検
知する場合については、２コの電流トランスを用いる従
来の技術に比べ、電流トランスの特性バラツキの許容範
囲や経時変化の点で優劣であるという効果がある。
が１コだけで加熱コイル電流ILと入力電流Iinの検知を
行うことができる。また電流トランスの特性バラツキに
対しては、例えば第１図の抵抗40を半固定抵抗にするこ
とにより、加熱コイル電流と入力電流の両方の調整が行
えるという利点や、ＩＬ/Iinの値によって異常負荷を検
知する場合については、２コの電流トランスを用いる従
来の技術に比べ、電流トランスの特性バラツキの許容範
囲や経時変化の点で優劣であるという効果がある。
なお本実施例では、加熱コイル電流を検知するために
加熱コイルと直列に電流トランスの一次側を接続した
が、必ずしもここに入れる必要はなく、たとえばスイッ
チング素子34と逆導通ダイオード36の並列回路と直列に
電流トランスを接続してもよく、要するに加熱コイル電
流と入力電流が検知できれば良い。
加熱コイルと直列に電流トランスの一次側を接続した
が、必ずしもここに入れる必要はなく、たとえばスイッ
チング素子34と逆導通ダイオード36の並列回路と直列に
電流トランスを接続してもよく、要するに加熱コイル電
流と入力電流が検知できれば良い。
発明の効果 以上の実施例によっても明らかなように本発明の誘導
加熱装置は、交流電流と、加熱コイルを含み前記交流電
源に接続されたインバータと、前記加熱コイルに直列に
接続され前記加熱コイルに流れる高周波電流を検出する
電流トランスを有し前記加熱コイルの電流に応じた電圧
を出力する加熱コイル電流検知手段と、この加熱コイル
電流検知手段の電流トランスの出力側に接続されたロー
パスフィルタの出力を整流回路により整流し、前記イン
バータの入力電流に応じた電圧を出力する入力電流検出
手段と、前記加熱コイル電流検知手段及び入力電流検出
手段により接続され、前記双方の出力電圧により前記加
熱コイルの出力を制御する制御回路を備えたことによ
り、１コの電流トランスで加熱コイル電流と入力電流を
検知できるため低コストかつ低電力損失となり、太い配
線が減少して製造が容易となる。
加熱装置は、交流電流と、加熱コイルを含み前記交流電
源に接続されたインバータと、前記加熱コイルに直列に
接続され前記加熱コイルに流れる高周波電流を検出する
電流トランスを有し前記加熱コイルの電流に応じた電圧
を出力する加熱コイル電流検知手段と、この加熱コイル
電流検知手段の電流トランスの出力側に接続されたロー
パスフィルタの出力を整流回路により整流し、前記イン
バータの入力電流に応じた電圧を出力する入力電流検出
手段と、前記加熱コイル電流検知手段及び入力電流検出
手段により接続され、前記双方の出力電圧により前記加
熱コイルの出力を制御する制御回路を備えたことによ
り、１コの電流トランスで加熱コイル電流と入力電流を
検知できるため低コストかつ低電力損失となり、太い配
線が減少して製造が容易となる。
第１図は本発明の一実施例における誘導加熱装置の回路
図、第２図は第１図に示した回路の動作波形図、第３図
は従来の技術における誘導加熱装置の回路図、第４図は
第３図に示した回路の動作波形図である。 31……交流電源、33……加熱コイル、30……インバー
タ、38……加熱コイル電流検知手段、39……電流トラン
ス、43……入力電流検出手段、44……ローパスフィル
タ、45……整流回路。
図、第２図は第１図に示した回路の動作波形図、第３図
は従来の技術における誘導加熱装置の回路図、第４図は
第３図に示した回路の動作波形図である。 31……交流電源、33……加熱コイル、30……インバー
タ、38……加熱コイル電流検知手段、39……電流トラン
ス、43……入力電流検出手段、44……ローパスフィル
タ、45……整流回路。
Claims (1)
- 【請求項１】交流電源と、加熱コイルを含み前記交流電
源に接続されたインバータと、前記加熱コイルに直列に
接続され前記加熱コイルに流れる高周波電流を検出する
電流トランスを有し前記加熱コイルの電流に応じた電圧
を出力する加熱コイル電流検知手段と、この加熱コイル
電流検知手段の電流トランスの出力側に接続されたロー
パスフィルタの出力を整流回路により整流し、前記イン
バータの入力電流に応じた電圧を出力する入力電流検出
手段と、前記加熱コイル電流検知手段及び入力電流検出
手段により接続され、前記双方の出力電圧により前記加
熱コイルの出力を制御する制御回路を備えてなる誘導加
熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5969788A JP2532562B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5969788A JP2532562B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01232690A JPH01232690A (ja) | 1989-09-18 |
| JP2532562B2 true JP2532562B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=13120657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5969788A Expired - Fee Related JP2532562B2 (ja) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2532562B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP5969788A patent/JP2532562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01232690A (ja) | 1989-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |