JP2856788B2 - 電磁調理器 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はインバータ回路を用いて被加熱物を誘導加熱
する電磁調理器に関するものである。
する電磁調理器に関するものである。
（従来の技術） 電磁調理器は高温となる発熱部がないので安全性が高
く、また熱効率が高いなどの利点を有し種々のものが開
発されている。
く、また熱効率が高いなどの利点を有し種々のものが開
発されている。
ハーフブリッジ型のインバータ回路を用いる電磁調理
器は、スイッチング素子へ電源電圧以上の電圧が印加さ
れないので、非磁性のアルミ鍋や銅鍋をも加熱し得る電
磁調理器や大電力型の電磁調理器に採用されている。
器は、スイッチング素子へ電源電圧以上の電圧が印加さ
れないので、非磁性のアルミ鍋や銅鍋をも加熱し得る電
磁調理器や大電力型の電磁調理器に採用されている。
このようなハーフブリッジ型のインバータ回路を用い
る従来の電磁調理器では、トッププレートの上に載置さ
れた被加熱物すなわち負荷の状態が適正であるかどうか
を判断し、この判断の結果不適正な負荷若しくは無負荷
状態であることを判断したときにはインバータ回路の動
作を停止させるようにしている。
る従来の電磁調理器では、トッププレートの上に載置さ
れた被加熱物すなわち負荷の状態が適正であるかどうか
を判断し、この判断の結果不適正な負荷若しくは無負荷
状態であることを判断したときにはインバータ回路の動
作を停止させるようにしている。
このような負荷の状態を判断する際に従来装置におい
ては、インバータ回路のインバータ電圧を低い一定の値
に設定しておき、このとき流れるインバータ電流の値を
検出し、この検出したインバータ電流の値に応じて負荷
の状態を判断するようにしている（特開昭61−128493号
公報）。
ては、インバータ回路のインバータ電圧を低い一定の値
に設定しておき、このとき流れるインバータ電流の値を
検出し、この検出したインバータ電流の値に応じて負荷
の状態を判断するようにしている（特開昭61−128493号
公報）。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来装置では、負荷状態の
検出を行なう際にインバータ電圧を変化させる必要があ
り、このためトライアックやサイリスタなどを用いてイ
ンバータ電圧の位相を制御する必要が生じる。
検出を行なう際にインバータ電圧を変化させる必要があ
り、このためトライアックやサイリスタなどを用いてイ
ンバータ電圧の位相を制御する必要が生じる。
このため電源回路に設けた平滑用のコンデンサに大き
なリプル電流が発生し、電源ラインに大きなノズルを発
生する。このような電源ラインのノイズを除去するため
に大容量のリアクターを設ける必要が生じる。
なリプル電流が発生し、電源ラインに大きなノズルを発
生する。このような電源ラインのノイズを除去するため
に大容量のリアクターを設ける必要が生じる。
またトライアックやサイリスタなどの損失によって効
率が低下するという問題点を有していた。
率が低下するという問題点を有していた。
本発明は上記課題に鑑みて成されたもので、電源ライ
ンでのノイズの発生を防止し、効率の低下を招来するこ
となく負荷状態の検出を確実に行なうことのできる電磁
調理器を提供することを目的とする。
ンでのノイズの発生を防止し、効率の低下を招来するこ
となく負荷状態の検出を確実に行なうことのできる電磁
調理器を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本願第１の発明は、被加熱
物を誘導加熱する加熱コイルに印加する高周波電力を当
該加熱コイルと共振用コンデンサとの共振によって発生
するインバータ回路と、このインバータ回路の出力電圧
の位相と共振用コンデンサを流れる電流の位相との位相
差を可変設定する位相差設定手段と、この位相差設定手
段で可変設定される位相差となるように前記インバータ
回路の発振周波数を制御する発振周波数制御手段と、前
記インバータ回路へ供給される入力電流を検出する検出
段と、前記位相差を共振状態からずらした値としたとき
の前記検出手段で検出される入力電流から当該被加熱物
を識別する識別手段とを有して構成した。
物を誘導加熱する加熱コイルに印加する高周波電力を当
該加熱コイルと共振用コンデンサとの共振によって発生
するインバータ回路と、このインバータ回路の出力電圧
の位相と共振用コンデンサを流れる電流の位相との位相
差を可変設定する位相差設定手段と、この位相差設定手
段で可変設定される位相差となるように前記インバータ
回路の発振周波数を制御する発振周波数制御手段と、前
記インバータ回路へ供給される入力電流を検出する検出
段と、前記位相差を共振状態からずらした値としたとき
の前記検出手段で検出される入力電流から当該被加熱物
を識別する識別手段とを有して構成した。
さらに本願第２の発明は、被加熱物を誘導加熱する加
熱コイルに印加する高周波電力を当該加熱コイルと共振
用コンデンサとの共振によって発生するインバータ回路
と、このインバータ回路の出力電圧の位相と共振用コン
デンサを流れる電流の位相との位相差を可変設定する位
相差設定手段と、この位相差設定手段で可変設定される
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する発振周波数制御手段と、前記インバータ回路へ
供給される入力電流を検出する検出手段と、前記位相差
を共振状態からずらした値としたときに前記検出手段で
検出される入力電流に基づいて前記加熱コイルと共振用
コンデンサの定数を変更する変更手段とを有して構成し
た。
熱コイルに印加する高周波電力を当該加熱コイルと共振
用コンデンサとの共振によって発生するインバータ回路
と、このインバータ回路の出力電圧の位相と共振用コン
デンサを流れる電流の位相との位相差を可変設定する位
相差設定手段と、この位相差設定手段で可変設定される
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する発振周波数制御手段と、前記インバータ回路へ
供給される入力電流を検出する検出手段と、前記位相差
を共振状態からずらした値としたときに前記検出手段で
検出される入力電流に基づいて前記加熱コイルと共振用
コンデンサの定数を変更する変更手段とを有して構成し
た。
（作用） 本願第１の発明である電磁調理器においては、インバ
ータ回路の加熱コイルと共振コイルとの共振によって発
生した高周波電力で当該加熱コイルに近接して配設され
る被加熱物を誘導加熱するようにしている。また、この
とき位相差設定手段で可変設定されるインバータ回路の
出力電圧を位相と共振用コンデンサを流れる電流の位相
との位相差に、発振周波数制御手段でインバータ回路の
発振周波数を制御することによって当該電磁調理器の入
力制御を行なうことができる。さらに、被加熱物の加熱
に際しては、まず前記位相差を共振状態からずらした値
に初期設定し、このときのインバータ回路へ供給される
入力電流値を検出手段で検出する。識別手段はこの検出
手段で検出された入力電流値から当該被加熱物の性状例
えば、材質を識別するようにした。
ータ回路の加熱コイルと共振コイルとの共振によって発
生した高周波電力で当該加熱コイルに近接して配設され
る被加熱物を誘導加熱するようにしている。また、この
とき位相差設定手段で可変設定されるインバータ回路の
出力電圧を位相と共振用コンデンサを流れる電流の位相
との位相差に、発振周波数制御手段でインバータ回路の
発振周波数を制御することによって当該電磁調理器の入
力制御を行なうことができる。さらに、被加熱物の加熱
に際しては、まず前記位相差を共振状態からずらした値
に初期設定し、このときのインバータ回路へ供給される
入力電流値を検出手段で検出する。識別手段はこの検出
手段で検出された入力電流値から当該被加熱物の性状例
えば、材質を識別するようにした。
さらに、本願第２の発明においては、本願第１の発明
と同様にして検出手段で検出される入力電流値に基づい
て変更手段が前記加熱コイルの巻数や共振コンデンサの
容量等の定数を変更して、被加熱物の性状に最適な入力
制御を行なうようにした。
と同様にして検出手段で検出される入力電流値に基づい
て変更手段が前記加熱コイルの巻数や共振コンデンサの
容量等の定数を変更して、被加熱物の性状に最適な入力
制御を行なうようにした。
（実施例） 以下図面を参照して本発明に係る一実施例を詳細に説
明する。
明する。
まず第１図を参照して構成を説明する。
交流電源１は直流電源回路３と接続されている。この
直流電源回路３は直流電源を整流するためのブリッジ回
路５と、整流された脈流を平滑化するためのコンデンサ
７とから構成されている。
直流電源回路３は直流電源を整流するためのブリッジ回
路５と、整流された脈流を平滑化するためのコンデンサ
７とから構成されている。
ハーフブリッジ型のインバータ回路９は２つのトラン
ジスタ11,13と、各トランジスタ11,13のコレクターエミ
ッタ間に接続されたダイオード15,17と、直列共振回路
すなわち加熱コイル19と、この加熱コイル19へ直列に接
続された共振用のコンデンサ12とから構成されている。
ジスタ11,13と、各トランジスタ11,13のコレクターエミ
ッタ間に接続されたダイオード15,17と、直列共振回路
すなわち加熱コイル19と、この加熱コイル19へ直列に接
続された共振用のコンデンサ12とから構成されている。
インバータ電圧位相検知回路20は第１の信号としてイ
ンバータ電圧VINを検出し、この検出したインバータ電
圧VINを位相比較回路23へ出力する。またコンデンサ電
圧位相検知回路22はコンデンサ21を流れるインバータ電
流IINと位相的に相関する第２の信号としてコンデンサ2
1の両端の電圧Vc1を検出し、この検出した電圧Vc1を位
相比較回路23へ出力する。
ンバータ電圧VINを検出し、この検出したインバータ電
圧VINを位相比較回路23へ出力する。またコンデンサ電
圧位相検知回路22はコンデンサ21を流れるインバータ電
流IINと位相的に相関する第２の信号としてコンデンサ2
1の両端の電圧Vc1を検出し、この検出した電圧Vc1を位
相比較回路23へ出力する。
位相比較回路23は入力した第１の信号と第２の信号の
双方の信号の位相を比較して比較の結果すなわち双方の
信号の位相差に係る信号をローパスフィルタ（以下LPF
と称する）25へ出力する。
双方の信号の位相を比較して比較の結果すなわち双方の
信号の位相差に係る信号をローパスフィルタ（以下LPF
と称する）25へ出力する。
位相差設定回路27は前述した第１の信号と第２の信号
の位相差を可変設定する。この可変設定された位相差に
応じて入力電力が調整されるようになっている。
の位相差を可変設定する。この可変設定された位相差に
応じて入力電力が調整されるようになっている。
電圧制御発振器（以下VCOと称する）29は前記位相差
設定回路27によって可変設定された位相差となるように
インバータ回路９の発振周波数を制御するための周波数
制御手段であり、ローパスフィルタ25からの信号電圧に
応じて発振周波数を変化させる。
設定回路27によって可変設定された位相差となるように
インバータ回路９の発振周波数を制御するための周波数
制御手段であり、ローパスフィルタ25からの信号電圧に
応じて発振周波数を変化させる。
駆動回路31はVCO29からの信号に基づいてトランジス
タ11,13を交互にオンオフ動作させる。この駆動回路31
からの信号に基づいてトランジスタ11,13を交互にオン
オフ動作すると、加熱コイル19とコンデンサ21が直列共
振状態に設定され、これにより加熱コイル19が高周波電
力を発生して図示しないトッププレートの上に載置され
た鍋などの被加熱物を誘導加熱する。
タ11,13を交互にオンオフ動作させる。この駆動回路31
からの信号に基づいてトランジスタ11,13を交互にオン
オフ動作すると、加熱コイル19とコンデンサ21が直列共
振状態に設定され、これにより加熱コイル19が高周波電
力を発生して図示しないトッププレートの上に載置され
た鍋などの被加熱物を誘導加熱する。
初期回路33はインバータ回路９の出力電圧と位相的に
相関する第１の信号と、共振用のコンデンサ21を流れる
電流と位相的に相関する第２の信号との双方の信号の位
相差を初期設定するための初期設定手段であり、電源が
投入されると初期信号を位相差設定回路27へ出力する。
位相差設定回路27はこの初期回路33から初期信号を入力
すると、第１の信号と第２の信号との位相差を基準の位
相差例えば130゜に設定する。これにより例えばトップ
プレートの上に載置された被加熱物がアルミニウム製の
鍋である場合には入力電力が200ワットに設定される。
相関する第１の信号と、共振用のコンデンサ21を流れる
電流と位相的に相関する第２の信号との双方の信号の位
相差を初期設定するための初期設定手段であり、電源が
投入されると初期信号を位相差設定回路27へ出力する。
位相差設定回路27はこの初期回路33から初期信号を入力
すると、第１の信号と第２の信号との位相差を基準の位
相差例えば130゜に設定する。これにより例えばトップ
プレートの上に載置された被加熱物がアルミニウム製の
鍋である場合には入力電力が200ワットに設定される。
カレントトランスCTは交流電源１から供給される電源
電流IINを検出し、この検出した電源電流IINと相応する
信号を入力電流検知回路43へ出力する。この入力電流検
知回路43はカレントトランスCTからの検出信号に基づい
て電源電流すなわち入力電流IINを検知する。
電流IINを検出し、この検出した電源電流IINと相応する
信号を入力電流検知回路43へ出力する。この入力電流検
知回路43はカレントトランスCTからの検出信号に基づい
て電源電流すなわち入力電流IINを検知する。
負荷状態検知回路35は入力電流検知回路43からの情報
に基づいてトッププレートの上に載置された負荷の状態
が適正な負荷であるかどうかを検出する。
に基づいてトッププレートの上に載置された負荷の状態
が適正な負荷であるかどうかを検出する。
この負荷状態検知回路35における負荷の検出を第２図
を参照して詳細に説明する。
を参照して詳細に説明する。
第２図は位相差設定回路27から出力される位相設定電
圧VsETに対する入力電流IINを負荷の状態例えば被加熱
物の材質毎に示した特性図である。具体的に説明する
と、第２図は入力電圧200ボルト仕様で最大入力電力が
2.2kwの定格の電磁調理器の特性を示したものであり、
同図曲線ａは無負荷状態の特性曲線であり、同図曲線ｂ
はアルミニウム製の鍋を示した特性曲線であり、同図曲
線ｃは非磁性のステンレス鍋の特性曲線であり、同図曲
線ｄを鉄鍋の特性曲線である。
圧VsETに対する入力電流IINを負荷の状態例えば被加熱
物の材質毎に示した特性図である。具体的に説明する
と、第２図は入力電圧200ボルト仕様で最大入力電力が
2.2kwの定格の電磁調理器の特性を示したものであり、
同図曲線ａは無負荷状態の特性曲線であり、同図曲線ｂ
はアルミニウム製の鍋を示した特性曲線であり、同図曲
線ｃは非磁性のステンレス鍋の特性曲線であり、同図曲
線ｄを鉄鍋の特性曲線である。
ここで第２図の横軸には位相設定電圧VsETを示してい
るが、この位相設定電圧VsETが大きくなるに応じて第１
の信号と第２の信号との位相差が大きくなる。例えば位
相設定電圧VsETが０ボルトであるときには位相差90゜と
対応し、位相設定電圧VsETが４ボルトのときには位相差
130゜と対応する。また、位相差が90゜であるときに
は、入力電力が例えば1500Wに設定され、位相差が130゜
であるときには入力電力が例えば200Wに設定される。
るが、この位相設定電圧VsETが大きくなるに応じて第１
の信号と第２の信号との位相差が大きくなる。例えば位
相設定電圧VsETが０ボルトであるときには位相差90゜と
対応し、位相設定電圧VsETが４ボルトのときには位相差
130゜と対応する。また、位相差が90゜であるときに
は、入力電力が例えば1500Wに設定され、位相差が130゜
であるときには入力電力が例えば200Wに設定される。
負荷状態検知回路35は負荷の状態を判断するための所
定の幅を有する閾値すなわち第２図に示す如く閾値Is1
と、この閾値Is1より大きな値の閾値Is2とを設定してお
り、この閾値と入力電流検知回路43によって検出した入
力電流IINの値とを比較する。すなわち負荷状態検知回
路35は入力電流IINの値が閾値Is1を下回る場合にはトッ
ププレートの上に載置された被加熱物が鉄鍋か若しくは
非磁性のステンレス鍋であることを判断する。また入力
電流IINの値が閾値Is1と閾値Is2との間であるときには
トッププレートの上に載置された被加熱物が適正な負
荷、すなわちアルミニウム製の鍋であることを判断す
る。また入力電流IINの値が閾値Is2より大きい場合には
無負荷状態であることを判断する。
定の幅を有する閾値すなわち第２図に示す如く閾値Is1
と、この閾値Is1より大きな値の閾値Is2とを設定してお
り、この閾値と入力電流検知回路43によって検出した入
力電流IINの値とを比較する。すなわち負荷状態検知回
路35は入力電流IINの値が閾値Is1を下回る場合にはトッ
ププレートの上に載置された被加熱物が鉄鍋か若しくは
非磁性のステンレス鍋であることを判断する。また入力
電流IINの値が閾値Is1と閾値Is2との間であるときには
トッププレートの上に載置された被加熱物が適正な負
荷、すなわちアルミニウム製の鍋であることを判断す
る。また入力電流IINの値が閾値Is2より大きい場合には
無負荷状態であることを判断する。
タイマ回路37は所定のタイマ時間例えば３秒に設定さ
れており、負荷状態検知回路35からの信号を入力する
と、３秒経過後に初期回路33を動作させることにより再
び負荷検出動作を実行する。
れており、負荷状態検知回路35からの信号を入力する
と、３秒経過後に初期回路33を動作させることにより再
び負荷検出動作を実行する。
次に第１図に示した実施例の作用を説明する。
まず電源が投入されると初期回路33から初期信号が位
相差設定回路27へ出力される。この位相差設定回路27は
初期回路33から初期信号を入力すると、入力電力が小さ
い値となるような位置差、例えば第１の信号と第２の信
号の位相差が130゜となるような位相設定電圧VsETをLPF
25へ出力する。
相差設定回路27へ出力される。この位相差設定回路27は
初期回路33から初期信号を入力すると、入力電力が小さ
い値となるような位置差、例えば第１の信号と第２の信
号の位相差が130゜となるような位相設定電圧VsETをLPF
25へ出力する。
VCO29はLPF25からの入力電圧に応じて発振周波数が変
化する。また駆動回路31はVCO29からの信号に応じてイ
ンバータ回路９を駆動する。ここでインバータ回路９は
第１の信号と第２の信号との位相差が130゜となるよう
な発振周波数で発振する。
化する。また駆動回路31はVCO29からの信号に応じてイ
ンバータ回路９を駆動する。ここでインバータ回路９は
第１の信号と第２の信号との位相差が130゜となるよう
な発振周波数で発振する。
このようなインバータ回路９の初期発振状態におい
て、カレントトランスCTが入力電流IINと対応する信号
を検出し、検出信号を入力電流検知回路43へ出力する。
この入力電流検知回路43はカレントトランスCTからの検
出信号に基づいて入力電流IINの値を検出する。次に負
荷状態検知回路35は入力電流検知回路43から入力した入
力電流IINの値と閾値とを比較して負荷の状態を検出す
る。具体的に説明するとインバータ回路９では初期発振
状態においては第２図に示す位相設定電圧VsETが4Vに設
定されており、入力電流IINの値が閾値Is1の下回る場合
にはトッププレートの上に載置された負荷が鉄鍋若しく
は非磁性のステンレス鍋であることを検出する。また入
力電流IINの値が閾値Is1と閾値Is2との範囲内である場
合には適正な負荷、すなわち負荷がアルミ鍋であること
を検出する。また更に入力電流IINの値が閾値Is2を上回
る場合には無負荷状態であることを検出する。
て、カレントトランスCTが入力電流IINと対応する信号
を検出し、検出信号を入力電流検知回路43へ出力する。
この入力電流検知回路43はカレントトランスCTからの検
出信号に基づいて入力電流IINの値を検出する。次に負
荷状態検知回路35は入力電流検知回路43から入力した入
力電流IINの値と閾値とを比較して負荷の状態を検出す
る。具体的に説明するとインバータ回路９では初期発振
状態においては第２図に示す位相設定電圧VsETが4Vに設
定されており、入力電流IINの値が閾値Is1の下回る場合
にはトッププレートの上に載置された負荷が鉄鍋若しく
は非磁性のステンレス鍋であることを検出する。また入
力電流IINの値が閾値Is1と閾値Is2との範囲内である場
合には適正な負荷、すなわち負荷がアルミ鍋であること
を検出する。また更に入力電流IINの値が閾値Is2を上回
る場合には無負荷状態であることを検出する。
以上の如く負荷状態検知回路35が無負荷状態であるこ
とを検出した場合又は負荷状態が鉄鍋若しくは非磁性の
ステンレス鍋であることを検出した場合には検出信号を
タイマ回路37へ出力する。またこのとき負荷状態検知回
路35は駆動回路31の動作を停止させることによりインバ
ータ回路９の発振動作を停止させるようになっている。
とを検出した場合又は負荷状態が鉄鍋若しくは非磁性の
ステンレス鍋であることを検出した場合には検出信号を
タイマ回路37へ出力する。またこのとき負荷状態検知回
路35は駆動回路31の動作を停止させることによりインバ
ータ回路９の発振動作を停止させるようになっている。
タイマ回路37は負荷状態検知回路35からの検出信号を
入力すると、３秒経過後に初期回路33を動作させる。こ
れにより３秒経過後に再び負荷状態の検出動作が行なわ
れる。
入力すると、３秒経過後に初期回路33を動作させる。こ
れにより３秒経過後に再び負荷状態の検出動作が行なわ
れる。
またトッププレートの上に載置された負荷がアルミニ
ウム製の鍋である場合には加熱動作が開始される。すな
わちインバータ電圧位相検知回路20はインバータ電圧V
INを検出して位相比較回路23へ出力する。またコンデン
サ電圧位相検知回路22は共振用のコンデンサ21の両端の
電圧Vc1を検出して位相比較回路23へ出力する。エクス
クルーシブオア回路などから構成される位相比較回路23
がインバータ電圧VIN及び電圧Vc1を入力すると、双方の
信号の位相を比較し、信号Vp1をLPF25へ出力する。LPF2
5は位相差設定回路27からの信号と前述した信号Vp1を入
力すると、信号Vp2をVCO29へ出力する。このときLPF25
から出力される信号Vp2は信号Vp1に応じて変化する。ま
たVCO29は信号Vp2の値に応じて発振周波数が変化する、
続いて駆動回路31はVCO29からの信号に応じてインバー
タ回路９を駆動する。この駆動回路31からの信号に基づ
いてトランジスタ11,13がオンオフ動作することによ
り、加熱コイル19と共振用のコンデンサ21とが直列共振
状態に設定される。これにより加熱コイル19から発生す
る磁束による電磁誘導作用によりアルミ鍋の鍋底へ渦電
流を発生してこのアルミ鍋を加熱するようになってい
る。
ウム製の鍋である場合には加熱動作が開始される。すな
わちインバータ電圧位相検知回路20はインバータ電圧V
INを検出して位相比較回路23へ出力する。またコンデン
サ電圧位相検知回路22は共振用のコンデンサ21の両端の
電圧Vc1を検出して位相比較回路23へ出力する。エクス
クルーシブオア回路などから構成される位相比較回路23
がインバータ電圧VIN及び電圧Vc1を入力すると、双方の
信号の位相を比較し、信号Vp1をLPF25へ出力する。LPF2
5は位相差設定回路27からの信号と前述した信号Vp1を入
力すると、信号Vp2をVCO29へ出力する。このときLPF25
から出力される信号Vp2は信号Vp1に応じて変化する。ま
たVCO29は信号Vp2の値に応じて発振周波数が変化する、
続いて駆動回路31はVCO29からの信号に応じてインバー
タ回路９を駆動する。この駆動回路31からの信号に基づ
いてトランジスタ11,13がオンオフ動作することによ
り、加熱コイル19と共振用のコンデンサ21とが直列共振
状態に設定される。これにより加熱コイル19から発生す
る磁束による電磁誘導作用によりアルミ鍋の鍋底へ渦電
流を発生してこのアルミ鍋を加熱するようになってい
る。
次に第３図を参照して本発明に係る更に具体的な実施
例を説明する。
例を説明する。
VCO29は入力電圧に応じて発振周波数が変化するもの
であり、例えば入力電圧が１ボルトのとき40KHzの短形
パルスを出力する。
であり、例えば入力電圧が１ボルトのとき40KHzの短形
パルスを出力する。
デッドタイム生成回路30はVCO29からの短形パルスを
分周する。またデットタイム生成回路30は２個のトラン
ジスタ11,13が同時にオンしないように一方のトランジ
スタへの駆動電流の供給をオフした後に、このトランジ
スタが完全にオフするまで他方のトランジスタへの駆動
電流の供給を停止するためのいわゆるデットタイムを生
成する。
分周する。またデットタイム生成回路30は２個のトラン
ジスタ11,13が同時にオンしないように一方のトランジ
スタへの駆動電流の供給をオフした後に、このトランジ
スタが完全にオフするまで他方のトランジスタへの駆動
電流の供給を停止するためのいわゆるデットタイムを生
成する。
トランジスタ11を駆動するための上アーム駆動回路31
Aと、トランジスタ13を駆動するための下アーム駆動回
路31Bとで駆動回路31を形成している。ここで上アーム
駆動回路31A、下アーム駆動回路31Bへ入力されるドライ
ブ信号はトランジスタ11,13の動作電位レベルと異なる
ので、それぞれパルストランスTRA,TRBを介してトラン
ジスタ11,13へ与えられる。
Aと、トランジスタ13を駆動するための下アーム駆動回
路31Bとで駆動回路31を形成している。ここで上アーム
駆動回路31A、下アーム駆動回路31Bへ入力されるドライ
ブ信号はトランジスタ11,13の動作電位レベルと異なる
ので、それぞれパルストランスTRA,TRBを介してトラン
ジスタ11,13へ与えられる。
インバータ回路９では共振用コンデンサ21に対してコ
ンデンサ71が直列に接続されており、このコンデンサ21
と71との分圧電圧をコンデンサ21へ流れる電流と位相的
に相関する第２の信号としてコンデンサ電圧位相検知回
路22へ出力する。
ンデンサ71が直列に接続されており、このコンデンサ21
と71との分圧電圧をコンデンサ21へ流れる電流と位相的
に相関する第２の信号としてコンデンサ電圧位相検知回
路22へ出力する。
コンデンサ電圧位相検知回路22は演算増幅器73及びホ
トカプラ75などから構成され、前述の第２の信号を入力
すると短形パルスを生成し、ホトカプラ75によって電位
レベルの整合を図っている。
トカプラ75などから構成され、前述の第２の信号を入力
すると短形パルスを生成し、ホトカプラ75によって電位
レベルの整合を図っている。
エクスクルーシブオア回路を用いた位相比較回路23は
インバータ回路９の出力電圧と位相的に相関する第１の
信号Caをデットタイム生成回路30から入力すると共に、
第２の信号Cbをコンデンサ電圧位相検知回路22から入力
している。
インバータ回路９の出力電圧と位相的に相関する第１の
信号Caをデットタイム生成回路30から入力すると共に、
第２の信号Cbをコンデンサ電圧位相検知回路22から入力
している。
LPF25は演算増幅器77を有し、位相比較回路23から入
力する信号Vp1を平滑化してVCO29へ出力する。
力する信号Vp1を平滑化してVCO29へ出力する。
位相差設定部27Aは入力電流設定値回路41,比較回路45
及び初期設定回路53を有している。入力電流設定値回路
41は抵抗81と可変抵抗83とから構成され、可変抵抗83を
調整することによりインバータ回路９からの加熱出力す
なわち入力電力を変化させることができる。この可変抵
抗83によって設定された設定値に係る信号は比較回路45
の非反転入力端子へ与えらる。また比較回路45の反転入
力端子には入力電流検知回路43からの信号が与えられて
おり、比較回路45は双方の入力端子へ入力した信号を比
較する。また初期設定回路53は直列に接続された抵抗R
4,R5と、抵抗R4に並列に接続されたコンデンサ89とから
構成されている。
及び初期設定回路53を有している。入力電流設定値回路
41は抵抗81と可変抵抗83とから構成され、可変抵抗83を
調整することによりインバータ回路９からの加熱出力す
なわち入力電力を変化させることができる。この可変抵
抗83によって設定された設定値に係る信号は比較回路45
の非反転入力端子へ与えらる。また比較回路45の反転入
力端子には入力電流検知回路43からの信号が与えられて
おり、比較回路45は双方の入力端子へ入力した信号を比
較する。また初期設定回路53は直列に接続された抵抗R
4,R5と、抵抗R4に並列に接続されたコンデンサ89とから
構成されている。
位相差設定制限回路47は演算増幅器91,抵抗93,95など
から構成され、抵抗93と95の分圧電圧を位相差下限値V
LLとして設定している。これにより直列共振回路がいわ
ゆる容量性とならないように位相差の下限値が制限され
る。
から構成され、抵抗93と95の分圧電圧を位相差下限値V
LLとして設定している。これにより直列共振回路がいわ
ゆる容量性とならないように位相差の下限値が制限され
る。
発振周波数制限回路49は演算増幅器97などから構成さ
れ、VCO29の入力電圧を監視してVCO29の発振周波数が所
定の値を下回らないように制限する。
れ、VCO29の入力電圧を監視してVCO29の発振周波数が所
定の値を下回らないように制限する。
操作部61は電源投入時に起動信号を初期回路62へ出力
する。この初期回路62は操作部61からの起動信号を入力
すると初期信号をタイマ回路63へ出力する。
する。この初期回路62は操作部61からの起動信号を入力
すると初期信号をタイマ回路63へ出力する。
タイマ回路63は所定のタイマ時間例えば１秒に設定さ
れており、初期回路62から初期信号を入力すると１秒の
間だけＬレベルとなる信号ST1を位相差設定部27A及びタ
イマ回路66へ出力する。
れており、初期回路62から初期信号を入力すると１秒の
間だけＬレベルとなる信号ST1を位相差設定部27A及びタ
イマ回路66へ出力する。
比較回路64の反転入力端子には抵抗R13とR14との分圧
電圧が閾値電圧Vs1として与えられている。また他方の
比較回路65の非反転入力端子には抵抗R11と抵抗R12との
分圧電圧が閾値電圧VS2として与えられている。ここで
閾値電圧Vs1は第２図に示した閾値Is1と対応し、また閾
値電圧Vs2は第２図に示した閾値Is2と対応するものであ
る。また比較回路64の非反転入力端子及び比較回路65の
反転入力端子には入力電流検知回路43からの信号が与え
られている。
電圧が閾値電圧Vs1として与えられている。また他方の
比較回路65の非反転入力端子には抵抗R11と抵抗R12との
分圧電圧が閾値電圧VS2として与えられている。ここで
閾値電圧Vs1は第２図に示した閾値Is1と対応し、また閾
値電圧Vs2は第２図に示した閾値Is2と対応するものであ
る。また比較回路64の非反転入力端子及び比較回路65の
反転入力端子には入力電流検知回路43からの信号が与え
られている。
従って比較回路64及び65は入力電流検知回路43からの
信号の入力すると、閾値電圧Vs1,Vs2と比較することに
より、負荷の状態を検出する。具体的に説明すると、無
負荷状態であることを検出すると比較回路65がＬレベル
の信号をタイマ回路66へ出力する。またトッププレート
の上に載置された負荷が鉄鍋が若しくは非磁性のステン
ス鍋である場合には比較回路64がＬレベルの信号をタイ
マ回路66へ出力する。
信号の入力すると、閾値電圧Vs1,Vs2と比較することに
より、負荷の状態を検出する。具体的に説明すると、無
負荷状態であることを検出すると比較回路65がＬレベル
の信号をタイマ回路66へ出力する。またトッププレート
の上に載置された負荷が鉄鍋が若しくは非磁性のステン
ス鍋である場合には比較回路64がＬレベルの信号をタイ
マ回路66へ出力する。
タイマ回路66は所定のタイマ時間例えば３秒に設定さ
れており、比較回路64若しくは65からのＬレベルの信号
を入力すると、３秒間だけVCO29の動作を停止させると
共に、この３秒経過後に再び初期回路62を動作させる。
またタイマ回路66はタイ回路63からの信号を入力してお
り、タイマ回路63からの出力信号ST1がＬレベルの間だ
け比較回路64若しくは65からの信号を受付けるようにな
っている。
れており、比較回路64若しくは65からのＬレベルの信号
を入力すると、３秒間だけVCO29の動作を停止させると
共に、この３秒経過後に再び初期回路62を動作させる。
またタイマ回路66はタイ回路63からの信号を入力してお
り、タイマ回路63からの出力信号ST1がＬレベルの間だ
け比較回路64若しくは65からの信号を受付けるようにな
っている。
次に第３図に示した実施例の作用を説明する。
電源が投入されると操作部61からの起動信号に基づい
て初期回路62が初期信号を出力する。タイマ回路63は初
期回路62から初期信号を入力すると信号ST1をタイマ回
路66及び位相差設定部27Aへ出力する。
て初期回路62が初期信号を出力する。タイマ回路63は初
期回路62から初期信号を入力すると信号ST1をタイマ回
路66及び位相差設定部27Aへ出力する。
位相差設定部27AではＬレベルの信号ST1を入力する
と、トランジスタTR1を導通する。このトランジスタTR1
が導通すると、トランジスタTR1に接続された抵抗R3
と、抵抗R4との合成抵抗と、抵抗R5とで分圧される電圧
すなわち位相設定電圧VsETが例えば４ボルトに設定され
る。第２図に示すように位相設定電圧VsETが４ボルトに
設定されると、負荷がアルミ鍋である場合には第１の信
号と第２の信号の位相差が例えば130゜に設定されるよ
うになっている。
と、トランジスタTR1を導通する。このトランジスタTR1
が導通すると、トランジスタTR1に接続された抵抗R3
と、抵抗R4との合成抵抗と、抵抗R5とで分圧される電圧
すなわち位相設定電圧VsETが例えば４ボルトに設定され
る。第２図に示すように位相設定電圧VsETが４ボルトに
設定されると、負荷がアルミ鍋である場合には第１の信
号と第２の信号の位相差が例えば130゜に設定されるよ
うになっている。
このような状態すなわち初期発振状態において比較回
路64及び65は入力電流検知回路43からの信号に基づいて
負荷状態を検出する。
路64及び65は入力電流検知回路43からの信号に基づいて
負荷状態を検出する。
ここで無負荷状態である場合には比較回路65がＬレベ
ルの信号をタイマ回路66へ出力する。また負荷状態が鉄
鍋か若しくは非磁性のステンレス鍋である場合には比較
回路64がＬレベルの信号をタイマ回路66へ出力する。従
って無負荷状態である場合または負荷状態が鉄鍋か若し
くは非磁性のステンレス鍋である場合にはタイマ回路66
が３秒間だけVCO29の動作を停止させることにより、イ
ンバータ回路９の発振動作を停止させる。
ルの信号をタイマ回路66へ出力する。また負荷状態が鉄
鍋か若しくは非磁性のステンレス鍋である場合には比較
回路64がＬレベルの信号をタイマ回路66へ出力する。従
って無負荷状態である場合または負荷状態が鉄鍋か若し
くは非磁性のステンレス鍋である場合にはタイマ回路66
が３秒間だけVCO29の動作を停止させることにより、イ
ンバータ回路９の発振動作を停止させる。
またトッププレートの上に載置された負荷がアルミ鍋
である場合にはタイマ回路63のタイマ時間の経過後すな
わち１秒が経過した後に所望の入力電力に設定されて加
熱動作を開始する。すなわち位相差設定部27Aでは比較
回路45が動作して設定された位相差となるような新極を
出力する。これによって位相差設定部27Aは入力設定さ
れた位相差設定電圧VsETをLPF25へ出力し、VCO29、駆動
回路31、インバータ回路９を動作させて加熱動作を行
う。。
である場合にはタイマ回路63のタイマ時間の経過後すな
わち１秒が経過した後に所望の入力電力に設定されて加
熱動作を開始する。すなわち位相差設定部27Aでは比較
回路45が動作して設定された位相差となるような新極を
出力する。これによって位相差設定部27Aは入力設定さ
れた位相差設定電圧VsETをLPF25へ出力し、VCO29、駆動
回路31、インバータ回路９を動作させて加熱動作を行
う。。
以上の如く第３図に示す実施例は、閾値電圧Vs1を比
較回路64で設定すると共に、閾値電圧Vs2を比較回路65
で設定するように構成したので、負荷の状態を確実に検
出することができる。
較回路64で設定すると共に、閾値電圧Vs2を比較回路65
で設定するように構成したので、負荷の状態を確実に検
出することができる。
次に第４図を参照して本発明に係る他の実施例を説明
する。
する。
本実施例は、加熱コイル19の巻数と、共振用のコンデ
ンサ21の容量とを切換えることにより、アルミ鍋のみな
らず鉄鍋及び非磁性のステンレス鍋をも加熱できるよう
にしたことを特徴とする。
ンサ21の容量とを切換えることにより、アルミ鍋のみな
らず鉄鍋及び非磁性のステンレス鍋をも加熱できるよう
にしたことを特徴とする。
具体的には説明すると、加熱コイル19は巻数50ターン
の加熱コイル19aと、巻線15ターンの加熱コイル19bとか
ら形成されている。また共振用のコンデンサ21は容量0.
01μＦのコンデンサ21aと、容量1.2μＦのコンデンサ21
bとから構成されている。
の加熱コイル19aと、巻線15ターンの加熱コイル19bとか
ら形成されている。また共振用のコンデンサ21は容量0.
01μＦのコンデンサ21aと、容量1.2μＦのコンデンサ21
bとから構成されている。
通常の加熱動作時すなわち負荷がアルミ鍋である場合
には加熱コイル19a,19b及びコンデンサ21b,21aが直列に
接続される。このときのインバータ回路９の発振周波数
は例えば50KHzに設定される。
には加熱コイル19a,19b及びコンデンサ21b,21aが直列に
接続される。このときのインバータ回路９の発振周波数
は例えば50KHzに設定される。
また負荷状態検知回路35が入力電流検知回路43からの
検出信号に基づいて負荷が例えば鉄鍋であることを検出
すると、検出信号を切換回路39へ出力する。これにより
切換回路39はスイッチSWを切換えて加熱コイル19aとコ
ンデンサ21aとを直列に接続する。すなわち切換回路39
はスイッチSWを切換えることにより加熱コイルの巻数を
小さく設定する。このときのインバータ回路９の発振周
波数は例えば25KHzに設定される。
検出信号に基づいて負荷が例えば鉄鍋であることを検出
すると、検出信号を切換回路39へ出力する。これにより
切換回路39はスイッチSWを切換えて加熱コイル19aとコ
ンデンサ21aとを直列に接続する。すなわち切換回路39
はスイッチSWを切換えることにより加熱コイルの巻数を
小さく設定する。このときのインバータ回路９の発振周
波数は例えば25KHzに設定される。
以上の如く第４図に示す実施例は負荷が鉄鍋であるこ
とを検出したときには加熱コイルの巻数を小さい値に切
換えることにより、負荷が鉄鍋である場合には確実に加
熱動作を行なうことができる。
とを検出したときには加熱コイルの巻数を小さい値に切
換えることにより、負荷が鉄鍋である場合には確実に加
熱動作を行なうことができる。
［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明の請求項１に係る発明
によれば、位相差制御方式を採用し、位相差を共振状態
からずらした値に可変設定したときに流れる電源電流の
値に応じて負荷の状態を判断するように構成したので、
負荷の状態を正確に検出することができると同時に、大
電流が流れないのでトライアックやサイリスタなどを用
いる必要が無く、このため電源ラインに大きなノイズを
発生させることなく、しかも電磁調理器の効率を大幅に
改善することができる。また、本発明の請求項２に係る
発明によれば、位相差制御方式を採用し、位相差を共振
状態からずらした値に可変設定したときに流れる電源電
流の値に基づいて加熱コイルと共振用コンデンサの定数
を変更するように構成したので、負荷の状態に応じた加
熱コイルと共振用コンデンサの定数を設定することがで
き、その設定動作の際、大電流が流れないのでトライア
ックやサイリスタなどを用いる必要が無く、このため電
源ラインに大きなノイズを発生させることなく、しかも
電磁調理器の効率を大幅に改善することができる。
によれば、位相差制御方式を採用し、位相差を共振状態
からずらした値に可変設定したときに流れる電源電流の
値に応じて負荷の状態を判断するように構成したので、
負荷の状態を正確に検出することができると同時に、大
電流が流れないのでトライアックやサイリスタなどを用
いる必要が無く、このため電源ラインに大きなノイズを
発生させることなく、しかも電磁調理器の効率を大幅に
改善することができる。また、本発明の請求項２に係る
発明によれば、位相差制御方式を採用し、位相差を共振
状態からずらした値に可変設定したときに流れる電源電
流の値に基づいて加熱コイルと共振用コンデンサの定数
を変更するように構成したので、負荷の状態に応じた加
熱コイルと共振用コンデンサの定数を設定することがで
き、その設定動作の際、大電流が流れないのでトライア
ックやサイリスタなどを用いる必要が無く、このため電
源ラインに大きなノイズを発生させることなく、しかも
電磁調理器の効率を大幅に改善することができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る一実施例を示したブロック図、第
２図は位相設定電圧に対する入力電流の特性を負荷の状
態毎に示した特性曲線図、第３図は本発明に係る実施例
の具体的な回路構成を示した回路ブロック図、第４図は
本発明に係る他の実施例を示したブロック図である。 ９……インバータ回路 19……加熱コイル 21……共振用コンデンサ 29……位相差設定回路 33……初期回路 35……負荷状態検知回路 43……入力電流検知回路
２図は位相設定電圧に対する入力電流の特性を負荷の状
態毎に示した特性曲線図、第３図は本発明に係る実施例
の具体的な回路構成を示した回路ブロック図、第４図は
本発明に係る他の実施例を示したブロック図である。 ９……インバータ回路 19……加熱コイル 21……共振用コンデンサ 29……位相差設定回路 33……初期回路 35……負荷状態検知回路 43……入力電流検知回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−128493（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−10959（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 6/12
Claims (2)
- 【請求項１】被加熱物を誘導加熱する加熱コイルに印加
する高周波電力を当該加熱コイルと共振用コンデンサと
の共振によって発生するインバータ回路と、 このインバータ回路の出力電圧の位相と共振用コンデン
サを流れる電流の位相との位相差を可変設定する位相差
設定手段と、 この位相差設定手段で可変設定される位相差となるよう
に前記インバータ回路の発振周波数を制御する発振周波
数制御手段と、 前記インバータ回路へ供給される入力電流を検出する検
出手段と、 前記位相差を共振状態からずらした値としたときに前記
検出手段で検出される入力電流から当該被加熱物を識別
する識別手段と を有することを特徴とする電磁調理器。 - 【請求項２】被加熱物を誘導加熱する加熱コイルに印加
する高周波電力を当該加熱コイルと共振用コンデンサと
の共振によって発生するインバータ回路と、 このインバータ回路の出力電圧の位相と共振用コンデン
サを流れる電流の位相との位相差を可変設定する位相差
設定手段と、 この位相差設定手段で可変設定される位相差となるよう
に前記インバータ回路の発振周波数を制御する発振周波
数制御手段と、 前記インバータ回路へ供給される入力電流を検出する検
出手段と、 前記位相差を共振状態からずらした値としたときに前記
検出手段で検出される入力電流に基づいて前記加熱コイ
ルと共振用コンデンサの定数を変更する変更手段と を有することを特徴とする電磁調理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1281994A JP2856788B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 電磁調理器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1281994A JP2856788B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 電磁調理器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145091A JPH03145091A (ja) | 1991-06-20 |
| JP2856788B2 true JP2856788B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17646747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1281994A Expired - Fee Related JP2856788B2 (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 電磁調理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856788B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004052056A1 (ja) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 誘導加熱調理器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4895681B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2012-03-14 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱調理器 |
| TWI399030B (zh) * | 2009-08-19 | 2013-06-11 | Delta Electronics Inc | 馬達控制裝置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510959A (en) * | 1978-07-11 | 1980-01-25 | Sankyo Co | Pinball machine |
| JPS61128493A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-06-16 | 株式会社東芝 | 誘導加熱調理器 |
-
1989
- 1989-10-31 JP JP1281994A patent/JP2856788B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004052056A1 (ja) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 誘導加熱調理器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03145091A (ja) | 1991-06-20 |
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