JPS60160592A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は誘導加熱調理器動作時の出力調節を周波数制御
及びデユーティ制御を並用して行う誘導加熱調理器に関
する。

（ロ）従来技術 誘導加熱調理器は、周波数変換回路で直流電源を交流に
変換し、この交流電流を周波数変換回路内の誘導加熱コ
イルに流して交：ｌ＃磁界を発生させ　この加熱コイル
に近接配置された鉄系金属より成る調理具を誘導加熱す
るものである。

このような誘導加熱調理器においては、調理具へ与える
加熱出力を調節するため、例えば特公昭５５−１５９５
５号公報に示すように、周波数変換回路の力作周波数や
動作時のデユーディ比を制御することが従来から行なわ
れていた。

ところで、こうした誘導加熱調理器では出力の調節幅を
広くするため上記周波数変換回路の動作周波数制御及び
動作デユーティ比制御を同時に行なう方式が検討されて
いる。

然し乍ら、出力操作摘の操作量Ｓと周波数変換回路の動
作周波数の周期Ｔを第２図の如く比例関係で変化させ、
出力操作摘の操作量Ｓと周波数変換回路の動作期間のデ
ユーティＤを第３図の如く比例関係で変化させると、加
熱出力Ｐは第４図に示すように操作量Ｓの２乗に略比例
するようになる。

このため、高出力設定時において操作摘の操作量変化△
Ｓに対する出力変化△Ｐは大きくなり、出力設定が行い
難くなると云う不都合があった。

（ハ）発明の目的 本発明はこのような点に鑑みエムされたものであって、
出力操作摘の操作量変化に対する出力変化を全出力調節
範囲に亘って略一定にすることを目的とする。

（ニ）発明の構成 本発明は、出力操作手段の操作量変化に応して変化させ
るデユーティの変化量を高出力領域になるに従って小さ
くする構成を採る。

（ホ）実施例 第１図は本発明誘導加熱調理器の一実施例を示す回路図
を示し、（１）は交流を全波整流して成る直流電源（２
）に結ばれ、この直流電ｆｉ（２）電圧から超音波周波
数の高周波電流を生成する周波数変換回路であって、加
熱コイル（３）、この加熱コイルく３）に直列に接ａす
れた共振コンデンサ（４）、この共振コンデンサ（４）
に並列に接続きれたスイッチングトランジスタ（５）、
このスイッチングトランジスタ（５）に逆並列に接続さ
れたフライホールダイオードく６）から構成きれている
。（７）は上記スイッチングトランジスタ（５）のＯＮ
、ＯＦＦを制御して上記周波数変換回路（１）を駆動上
しめる駆動回路、（８）はスイッチングトランジスタ（
５）のフレフタ電圧を検知し、この電圧が所定レベル以
下になったとき信号を出力する共振電圧検知回路、く９
）はリセット信号を受けるリセット回路であって、上記
リセット信号を受けたとき上記周波数変換回路（１）を
停止させるよう作用する。

（１０）はこのリセット回路（９）及び上記共振電圧検
知回路（８）に結ばれた周波数制御回路を示し、加熱フ
ィルく３）に供給される電流信号がこの電流を検知する
カレントトランス（図示せず）、このカレントトランス
に結ばれた端子（Ｓ　）を介して○入力が端に入力され
る第１のコンパレータ（１１）、このコンパレータ（１
１）の■入力端子への信号レベルを設定する出力操作手
段（１２）、この第１のコンパレータ（１１）出力の平
均電圧を保持する保持コンデンサ（１３）、上記リセッ
ト回路（９）からの信号により、この保持コンデンサ（
１３）を放電せしめるトランジスタ（１４）、この保持
コンデンサ（１３）の端子電圧を■入力端子に入力する
第２のコンパレータ（１５）、この第２のコンパレータ
（１５）の■入力端子に結ばれた抵抗（１６）とコンテ
ンツ（１７）から成る時定数回路（１８）、上記共振電
圧検知回路（８）からの信号により上記コンデンサ（１
７）の放電を行うトランジスタ（１９）で構成いれる。

（２０）は上記共振電圧検知回路（８）、リセット回路
（９）及び周波数制御回路（１０）の第２のコンパレー
タ（１５）からの信号を受けるＮＯＲゲートであって、
その出力は１−記ドライブ回路（７）へ与えられる。（
２１）は周波数変換回路（１）へ入力される入力電流を
検出して／Ｊ＼物及び無負荷検知を行う小物検知回路で
あって、Ｊ＼物検知を行ったときＯＲゲート（２２〉を
介して上記リセット回路（９）にリセット信号を送る。

（２３）は電源トランス（２４）から交流電圧を受ける
制御用電源回路を示し、全波整流回路（２５）、、この
余波を流回路（２５）に結ばれた定電圧回路＜２６）及
び出力コンデンサ（２７〉より成る。（２８）はこの電
源回路に結ばれた零ポルト検知回路であって上記交流電
圧の全波整流電圧の零ボルトを検出する。（２９）はＦ
２周波数変換回路く１）の動作状態、停止状態のチュー
ディを制御するデユーティ制御回路であって、第３のコ
ンパレータ（３０〉の制御により充電抵抗（３１）及び
放電抵抗（３２）を介して発振コンデンサ（３３）に一
定周期、例えは１秒周期で充放電を行わしめてこのコン
デンサ（３３）の充放電電圧を出力する発振回路（３４
）、上記小物検知回路（２１）からの検知信号により上
記発振回路（３４）動作を停止するための禁止回路（３
５）、上記発振回路（３４）出力をｅ入力端子に入力す
るとともに上記周波数制御回路（１０〉の出力操作手段
（１２）からの信号を■入力端子に受ける第４の：ｌン
バレータ（３６）、上記零ボルト検知回路（２８）の検
知タイミングで上記第４のコンパレータ（３６）出力を
通過させるタイミング回路（３７）、このタイミング回
路（３７）からの信号によりセット、リセットが行なわ
れるフリップフロップ回路（３８）、このプリッププロ
ップ回路（３８）出力を遅延させて上記ＯＲゲート（２
２）を介してリセット回路く９）へ伝える遅延回路（３
９）、この遅延回路（３９）の遅延期間中に上記周波数
変換回路（１）の共振コンデンサ（４）の電荷を放電さ
せる放電手段（４０）、から成る。尚、このチューティ
制御回路（２９）の発振回路（３４）において充電抵抗
（３１）の抵抗値は小さく、放電抵抗〈３２ンの抵抗値
は大きく設定されており、発振コンデンサ（３３）への
充電の時定数より放電の時定数の方が大きい。

続いて動作を説明する。調理器の電源スィッチく図示せ
ず〉をＯＮすることにより、直流％ＪＸ＜２　）が交流
を余波整流して、周波数変換回路（１）へ脈流電圧を供
給する。これと同時に、電源回路（２３）は周波数制御
回路（１０）、デユーティ制御回路（２９）等の制御回
路系に定電圧＋ｖｏ及び−Ｖ８を供給する。これにより
デユーティ制御回路（２９）の発振回路（３４）の発振
動作が開始され、第５図の如く、発振コンデンサ（３３
）端子から急峻に立ち上がり、下方に湾曲した状態で緩
やかに立ち下がる電圧一時間特性を有する信号が第４の
コンパレータ（３６〉のＯ入力端子に与えられる。この
コンパレータ（３６）は■入力端子に伝えられる出力認
定手段（１２〉からの設定信号と上記発振回路（３４）
出力を比較し、設定信号レベルの方が発振回路（３４）
出力より高いとき“Ｈ“、逆のとき“Ｌ′′を出力する
。この“Ｈ゛、Ｌ　１１信号はタイミング回路（３７）
を介して交流の全波整流電圧の零電圧に同期してフリッ
プフロップ回路（３８）に伝えられる。このフリップフ
ロップ回路（３８）がセット、リセットされることによ
って発生する信号は遅延回路〈３９）、ＯＲゲート（２
２）を介してリセット回路（９）へ伝えられる。

即ち、このデユーティ制御回路（２９）では発振回路（
３４〉出力が設定レベルより上昇したときリセット回路
（９）をリセットし、発振回路（３４）出力が設定レベ
ルより下がったときリセット回路（９）のリセットを解
除する。肖リセット回路（９）のリセットを解除するま
での遅延回路り３９）での僅かな遅延時間中に放電手段
（４０）によって周波数変換回路（１）の共振コンデン
サ（４）に蓄積されている電荷が放電される。

一方、周波数制御回路（１０）においては、カレントト
ランス（図示せず）から端子（Ｓ　）を介して伝えられ
る入力端子に応じた入力信号と出力操作手段（１２）で
の設定信号か第１のコンパレータ（１１）で比較され設
定信号が入力信号より高いレベルのときこのコンパレー
タ（１１）出力は“Ｈ゛°、設定信号が入力信号より低
いときこのコンパレータ（１１）出力は“Ｌ　＋＋とな
る。従って、保持コンデンサ（１３）には上記出力操作
手段（１２〉からの設定信号レベルｔコ応した電荷が充
電され、この充電によって生じた保持コンデンサ（１３
）端子電圧が第２のコンパレータ（１５）の○入力端子
に供給される。また、この第２のコンパレータ（１５）
の■入力端子にはトランジスタ（１９）のＯＮ、ＯＦＦ
によりサイクリックに充放電を繰り返す時定数回路（１
８〉のコンデンサ（１７）端子電圧が供給される。尚、
このトランジスタ（１９）のＯＮは共振電圧検知回路（
８）でスイッチングトランジスタ（５）が所定電圧以下
になったことを検出したときに行なわれる。このような
信号を受けて第２のコンパレータ（１５）は第６図のよ
うに［有］入力端子電圧が○入力端子電圧より低くなっ
たときスイッチングトランジスタ（５）をＯＮさせるた
ものＯＮ信号を出力し、■入力端子電圧が＠入力端子電
圧より高くなったとき上記スイッチングトランジスタく
５〉をＯＦＦするためのＯＦＦ信号を出力する。ＮＯＲ
ゲート（２０）はこのような周波数制御回路（１０）か
らのスイッチングトランジスタ（５）のＯＮ、ＯＦＦ信
号及びリセット回路（９）からの周波数変換回路（１）
のＯＦＦデユーティに応じたリセット信号を受け、リセ
ット信号のないときだけ、上記ＯＮ、ＯＦＦＮＯＲゲー
ト回路（７）へ伝える。これに応じて、ドライブ回路（
７）はスイッチングトランジスタ（５）をＯＮ、ＯＦＦ
する。即ち、上記デユーティ制御回路（２９）で決定さ
れるデユーティ比に応じた期間中、周波数制御回路（ｌ
Ｏ）で決められる発振周波数で周波数変換回路（１）は
発振する。また、上記リセット回路（９）からリセット
信号が発せられたときはトランジスタ（１４）により保
持コンデンサ（１３）の電荷は放電され、第２のコンパ
レータ（１５）からＯＮ信号が出力されなくなるように
なってい乙。さらに小物検知回路（２１〉で小物が検知
されたとき、この回路（２１）はＯＲゲート（２２）を
介してリセット回路（９）に検知信号を送り、このリセ
ット回路（９）をリセットし上述と同様に周波数変換回
路（１）の発振動作は停止される。これと同時に、上記
小物検知回路（２１）からの検知信号は禁止回路〈３５
）へ伝えられ、この禁止回路（３５）により発振回路（
３４）動作が禁止され、デユーティ制御回路（２９）の
動作も停止される。

このような誘導加熱調理器において、出力操作手段（１
２）を操作して設定信号レベルを上昇させると上述した
ように保持コンデンサ（１３）に充電される電荷量が上
昇し、第２のコンパレータ（１５）のθ入力端子へ供給
される電圧が高くなり、このコンパレータ（１５）から
出力されるＯＮ信号期間が第７図の如く長くなる。この
ＯＮ期間長の増加に比例して周波数変換回路（１）内に
流れる共振電流も増加する。他方上記出力操作手段（１
２）の操作により上昇した設定信号レベル（第５図破線
）はデユーティ制御回路（２９）の第４のコンパレータ
（３６）（７）■入力端子にも力ｎえられる。これによ
り周波数変換回路（１）の発振期間デユーティは増加す
る。逆に、上記出力操作手段（１２）での設定信号レベ
ルを下げると周波数変換回路く１）内に流れる共振を流
が少なくなると同時にその発振期間デユーティも減少す
る。このため、周波数変換回路（１）の出力は１周波数
制御とデユーティ制御とが重畳きれた状態で変化する。

然し乍ら上述したように上記第４のフンパレータ（３６
）のｅ入力端子に入力される信号は第５図の如く立ち下
がりが緩やかで下に凸の形状であるため出力操作手段（
１２〉での設定信号レベルが高いとき、即ち高出力設定
のとき、設定信号レベルの変化に対するデユーティの変
化量が／Ｊ＼きくなる。このため第８図に示す如く出力
操作手段の操作量Ｓの変化に対するチューティＰの変化
は高出力設定時に少なくなる。

従って、周波数制御回路（１０）とデユーティ制御回路
（２９）の両方の制御で調節される出力Ｐは第９図に示
す如く、出力操作手段（１２〉の操作幅に対して略比例
した状態で変化する。

（へ）発明の効果 以上述へた如く、本発明誘導加熱調理器は周波数制御手
段で出力操作手段の操作量に比例してその発振周期を変
化させると共に、デユーディ制御手段では設定出力が高
くなるにつれて出力操作手段の操作量変化に応じて変化
させるチューディ比の変化量を／Ｊ−ｔ＜Ｌ、ているの
で、１記両制御の相乗効果によって、広範囲な設定出力
が得られるとともに、高出力設定時における出力操作手
段の操作量変化に応じて変化する設定出力の変化量を抑
制することが出来、高出力設定時の出力設定が容易とな
る。

従って、広範囲に亘って出力設定のし易い誘導加熱調理
器が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明誘導加熱調理器の回路図、第２図及至第
４図は夫々出力操作手段の操作量に対する従来の調理器
における周波数変換回路の発振周期、発振期間デユーテ
ィ、及び出力の変化を示す関係線図、第５図は本発明の
主要コンパレータへの入力電圧と、周波数変換回路の発
振期間チューティの関係を示す波形図、第６図、第７図
は本発明の他の主要コンパレータへの入力端子とスイッ
チングトランジスタへのＯＮ、ＯＦＦ信号の関係を示す
波形図、第８図、第９図は本発甥における出力操作手段
の操作量に対する・夫々周波数変換回路の発振デユーテ
ィ及び出力の変化を示す関係線図である。 （１）・・・周波数変換回路、（２）・・・・直流電源
、く７）・・・・ドライブ回路、（８）・・・・共振電
圧検知回路、（９）・・・・リセット回路、（ｌＯ）・
・・・周波数制御回路、（１２）・・・・出力操作手段
、（２３）・・・・制御用電源回路、（２８〉・・・・
零ボルト検知回路、り２９）・・・・デユーティ制御回
路、〈３３）・・・・発振コンデンサ、（３４）・・・
・発振回路。 出願人　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　佐野静夫 第４図 第５図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直流電源から交流電流を生成する周波数変換回路
   を有し、この周波数変換回路内の加熱コイルに上記交流
   電流を流して交番磁界を発生させ、この加熱コイルに近
   接配置諮れた調理具を誘導加熱する誘導加熱調理器にお
   いて、この調理器は上記周波数変換回路で生成される交
   流電流の発振周波数を変化きせる周波数制御手段と、上
   記周波数変換回路の変換動作状態及び停止状態のデユー
   ティ比を変化許せるデユーティ制御手段と、上記周波数
   制御手段及びデユーティ制御手段の両方に連動し、これ
   等の両制御手段を同時に調節して出力調節を行う出力操
   作手段と、を備え、上記周波数制御手段は上記出力操作
   手段の操作量に比例してその発振周期を変化させると共
   に、上記デユーティ制御手段は出力が高くなるにつれて
   、出力操作手段の操作量変化に応じて変化させるデユー
   ティ比の変化量を小きくすることを特徴とした誘導加熱
   調理器。