JP5355350B2

JP5355350B2 - 誘導加熱調理器

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Publication number: JP5355350B2
Application number: JP2009253053A
Authority: JP
Inventors: 智野村
Original assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Home Appliance Co Ltd; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-11-04
Also published as: JP2011100568A

Description

本発明は、インバータ回路を構成するスイッチング素子を過電流から保護する誘導加熱調理器に関するものである。

従来の誘導加熱調理器においては、インバータ回路を構成するスイッチング素子に流れる過電流を検出したときに、スイッチング素子を強制停止する過電流保護手段を備えたものがあった。この誘導加熱調理器では、インバータ回路を構成するスイッチング素子に流れる過電流を検出する過電流検出手段に時定数ラッチ手段を含み、スイッチング素子に過電流が流れたら所定時間のみ強制停止し、その後、自動的に加熱を再開することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−６４７５０号公報（第８頁、図１）

前述した従来の誘導加熱調理器においては、過電流検出手段によりインバータ回路を構成するスイッチング素子に過大な電流が流れる状態が発生した場合にも、瞬時に加熱動作を停止する。これにより、所定時間、停止状態を継続するのでスイッチング素子の破壊を防ぐことができるが、比較的抵抗値の小さい非磁性鍋等の使用時に高加熱出力を選択して鍋振り調理を継続して行った場合には、鍋振り動作により鍋と加熱コイルの磁気結合状態が変動する。このため、インバータ回路の負荷回路のインピーダンスが急変して過電流が発生しやすく、過電流検出手段が過電流を繰り返し検出し、継続した加熱を行うことができない課題がある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、抵抗値の小さい非磁性鍋に対して入力電力を確保しつつ、鍋振り調理等を行ってスイッチング素子に過電流が流れた場合にも、スイッチング素子へのダメージを抑え、加熱動作を継続できるようにした誘導加熱調理器を提供するものである。

本発明に係る誘導加熱調理器は、加熱コイルおよび共振コンデンサで構成される負荷回路と、駆動信号を出力する駆動回路と、駆動回路からの駆動信号に基づいて直流電圧を交流電圧に変換し、負荷回路に電流を出力するインバータ回路と、インバータ回路から出力される電流を検出する電流検出手段と、電流検出手段の検出電流が予め設定された第１閾値を超えると駆動回路による駆動信号の出力を停止させる第１保護手段と、第１閾値より低い第２閾値と電流検出手段の検出電流を比較する第２保護手段と、第２保護手段による第２閾値と電流検出手段の検出電流との比較結果に応じてインバータ回路の出力電流を抑制するように駆動回路を制御するとともに、第１保護手段により駆動信号の出力が停止されると第２保護手段における第２閾値を下げ、再び駆動信号が出力されるように駆動回路を制御する制御部とを備えたものである。

本発明においては、電流検出手段の検出電流が第１閾値を超えると駆動回路による駆動信号の出力を停止させるようにしているので、インバータ回路に過大な電流が流れなくなる。また、駆動信号の出力が停止された際、第２保護手段における第２閾値を下げ、その下げた第２閾値と電流検出手段の検出電流を比較し、その比較結果に応じてインバータ回路の出力電流を抑制するようにしている。これにより、鍋振り調理動作でインバータ回路の負荷回路のインピーダンスが急変する場合にも、インバータ回路の出力電流が第１閾値を超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができる。

本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器を示す回路図である。実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作を示すフローチャートである。電流検出回路の検出電流に応じて変化する駆動回路制御用の駆動制御信号のレベルおよび入力電力（検出電力）を示す図である。本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器を示す回路図である。実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作を示すフローチャートである。第１電流検出回路および第２電流検出回路の検出電流に応じて変化する駆動回路制御用の駆動制御信号のレベルおよび入力電力（検出電力）を示す図である。本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器を示す回路図である。実施の形態３に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の操作入力部を示す模式図である。実施の形態４に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作のうち煮込みモードにおける動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る誘導加熱調理器を示す回路図である。
図１において、商用電源１に接続される整流回路２は、商用電源１の交流電圧を全波整流するダイオードブリッジ回路により構成されている。整流回路２の出力間には、全波整流された電圧を平滑するチョークコイル３および平滑コンデンサ４が接続されている。前述の整流回路２、チョークコイル３および平滑コンデンサ４により商用電源１の交流電圧が直流電圧に変換される。

平滑コンデンサ４の両極間に直列に接続されたスイッチング素子５，６は、駆動回路からの駆動信号に基づいて交互にオン・オフして、その接続点に交流電圧（高周波電圧）を発生し、加熱コイル１０と共振コンデンサ１１で構成される負荷回路に電流（高周波電流）を供給する。スイッチング素子５，６には、それぞれダイオード７，８が逆並列に接続されている。そのスイッチング素子５，６およびダイオード７，８によりインバータ回路が構成されている。インバータ回路のスイッチング素子６に並列にスナバコンデンサ９が接続されている。スナバコンデンサ９は、各スイッチング素子５，６のオフ時に印加される電圧の急増によってスイッチング素子５，６の損失が増大して破壊されないようにするためである。入力電流検出回路１２は、商用電源１から整流回路２に入力される電流を検出する。入力電圧検出回路１３は、整流回路２の出力電圧を検出する。電流検出回路１４は、インバータ回路の出力電流を検出する。

第１保護回路１５は、予め設定された第１保護電流レベル１５ｂ（第１閾値）と電流検出回路１４の検出電流とを比較し、検出電流がその第１保護電流レベル１５ｂを超えたときに信号を出力するコンパレーター１５ａと、コンパレーター１５ａからの信号を検知したときに、駆動回路１８による駆動信号の出力を停止させる駆動停止信号（パルス）を出力するパルス出力回路１５ｃとから構成されており、連続的に過電流を検出している。制御回路１６は、インバータ回路が駆動回路１８からの駆動信号により負荷回路に電流を供給しているときに、検出電力（入力電力）が操作入力部１７で設定された設定電力になるように駆動回路１８を制御する。その検出電力は、入力電流検出回路１２の検出電流と入力電圧検出回路１３の検出電圧の積である。

前述の制御回路１６には、電流検出回路１４の検出電流をデジタルに変換するＡ／Ｄ変換部１６ａと第２保護部１６ｂ、経過時間をカウントするための復帰カウンタ１６ｃとが備えられている。その第２保護部１６ｂは、予め第１保護電流レベル１５ｂより低い第２初期保護電流レベル（第２初期閾値）が第２保護電流レベルとして設定され、例えば電源周期で周期的にＡ／Ｄ変換部１６ａで変換された検出電流と比較される。また、前記第１保護回路１５からの駆動停止信号を検知したときに、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベル（第２閾値）を設定して電流検出回路１４の検出電流と比較する。また、第２保護部１６ｂは、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定した後、所定時間経過しても第１保護回路１５からの駆動停止信号を検知せず、かつ電流検出回路１４の検出電流が第２初期保護電流レベルを超えなかったときに、前述の第２保護電流レベルを上げる。

制御回路１６は、第１保護回路１５からの駆動停止信号を検知すると、所定時間後に再び駆動信号が出力されるように駆動回路１８に駆動制御信号を出力する。この場合、加熱コイル１０による鍋の誘導加熱の火力が徐々に大きくなるように駆動回路１８から駆動信号が出力される。制御回路１６は、その制御を行っているときに、第２保護部１６ｂを介して第２保護電流レベルを超える電流を検知すると、インバータ回路の出力電流が低減するように駆動回路１８に駆動制御信号を出力する。また、制御回路１６は、第２保護部１６ｂを介して第２保護電流レベル以下の電流を検知すると、検出電力が操作入力部１７で設定された設定電力となるように駆動回路１８に駆動制御信号を出力する。インバータ回路の出力電流の増減は、例えば駆動信号の周波数を変えたり、あるいは周期が一定の駆動信号ではパルス幅を変えたりして行われている。

次に、実施の形態１の動作を図２および図３を用いて説明する。
図２は実施の形態１に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作を示すフローチャート、図３は電流検出回路の検出電流に応じて変化する駆動回路制御用の駆動制御信号のレベルおよび入力電力（検出電力）を示す図である。

制御回路１６は、操作入力部１７からの加熱開始の要求を受けると（Ｓ１）、図３（ｂ）の左端に示すように、鍋判別用の初期駆動信号が出力されるように駆動回路１８に駆動制御信号を出力する。駆動回路１８は、その駆動制御信号に基づいて初期駆動信号を出力し（Ｓ２）、インバータ回路のスイッチング素子５，６を交互にオン・オフする。一方、制御回路１６は、例えば、入力電流検出回路１２の検出電流と所定値とを比較して鍋判別を行う（Ｓ３）。制御回路１６は、検出電流が所定値より小さいときには不適正鍋と判別してその旨を使用者に報知し、Ｓ１に戻って加熱開始の要求を待つ。また、制御回路１６は、検出電流が所定値より大きい場合には適正鍋と判別して、レベルを段階的に上げる駆動制御信号を駆動回路１８に出力し（図３（ｂ））、入力電力が徐々に設定電力に到達するようにする（図３（ａ））。

一方、第１保護回路１５は、第１保護電流レベルと電流検出回路１４の検出電流とを比較し(Ｓ４)、第１保護電流レベルを超える検出電流を検出したときには、駆動停止信号を制御回路１６と駆動回路１８とに出力し、駆動回路１８の駆動信号の出力を停止させる(Ｓ１１)。また、第１保護回路１５は、検出電流が第１保護電流レベルを超えていないときには、その旨の信号を制御回路１６に出力する。

制御回路１６は、前述の信号が入力されたときには、第２保護部１６ｂによって第２初期保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定する（Ｓ５）。制御回路１６は、第２保護部１６ｂの比較結果から第２初期保護電流レベルの方が高いと判定したときには、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ６）。ここでは、第２保護部１６ｂによって第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルが設定されたかどうかを確認している。

制御回路１６は、第２保護電流レベルと第２初期保護電流レベルとが等しいと判定したときには、第２保護部１６ｂによって第２保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定し（Ｓ７）、第２保護電流レベルを超える電流が検出されたときにはインバータ回路の出力電流を低減するようにＳ１５に進む。また、第２保護部１６ｂを介して電流検出回路１４の検出電流が第２保護電流レベルを超えていないことを確認したときは設定電力と検出電力（入力電力）とが等しいかどうかを判定する（Ｓ８）。設定電力は操作入力部１７によって設定された電力であり、検出電力は入力電流検出回路１２と入力電圧検出回路１３から得られた電力である。

制御回路１６は、検出電力の方が大きいと判定したときにはインバータ回路の出力電力が低減するように駆動制御信号のレベルを下げて駆動回路１８に出力し（Ｓ１５）、操作入力部１７から加熱停止の要求があったかどうかを判定する（Ｓ９）。また、制御回路１６は、設定電力の方が大きい場合にはインバータ回路の出力電力が増加するように駆動制御信号のレベルを上げて駆動回路１８に出力し（Ｓ２０）、前記と同様に加熱停止の要求があったかどうかを判定する（Ｓ９）。制御回路１６は、設定電力と検出電力とがほぼ等しいと判定したときには操作入力部１７から加熱停止の要求があったかどうかを判定する（Ｓ９）。制御回路１６は、Ｓ９において加熱停止の要求がなかったときにはＳ４に戻る。

前述したＳ４からの動作を繰り返し行われているときに、図３(ｃ)に示すように、第１保護回路１５が第１保護電流レベルを超える検出電流を検出すると(Ｓ４)、駆動停止信号を制御回路１６と駆動回路１８とに出力し、駆動回路１８の駆動信号の出力を停止させる（Ｓ１１）。この時、制御回路１６は、その旨を第２保護部１６ｂに通知し、駆動制御信号の出力を停止する（図３(ｂ)）。第２保護部１６ｂは、その通知を受けたときに第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定し、同時に復帰カウンタを初期化する（Ｓ１２）。そして、駆動回路１８が第１保護回路１５からの駆動停止信号が入力されて駆動信号の出力を停止している間に制御回路１６は駆動制御信号の出力を停止し（図３（ｂ））、駆動回路１８は所定時間、駆動信号の出力を停止する（Ｓ１３）。

制御回路１６は、前述の所定時間を経過すると、再び駆動回路１８から鍋判別用の初期駆動信号を出力させ(Ｓ２)、鍋判別に入る(Ｓ３)。この場合は鍋が適正であるため、第１保護回路１５が第１保護電流レベルと検出電流の比較結果を出す(Ｓ４)。この時点では、検出電流の方が低いので、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによって第２初期保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定する（Ｓ５）。制御回路１６は、第２保護部１６ｂの比較結果から第２初期保護電流レベルの方が高いと判定したときには、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ６）。この場合、Ｓ１２において、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルより低く設定されているので、制御回路１６は、復帰カウンタに１を加算し(Ｓ１６)、所定値以上になったかどうかを判定する(Ｓ１７)。所定値は、鍋振り動作等が継続的に行われているか否かを判定するための経過時間(所定時間)である（図３（ｂ））。

制御回路１６は、復帰カウンタが所定値以上のときにはＳ１８に進むが、復帰カウンタが所定値未満のときにはＳ７に進む。そして、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流、出力電力を増減させる(Ｓ７〜Ｓ９、Ｓ１５、Ｓ２０)。

制御回路１６は、第２初期保護電流レベルから下げたときの第２保護電流レベルでの動作において、復帰カウンタが所定値以上になることなく、第１保護回路１５が再び第１保護電流レベルを超える検出電流を検出すると、図３（ｂ）に示すように駆動制御信号の出力を停止し、第２保護部１６ｂにその旨を通知する。第２保護部１６ｂは、その通知を受けたときに、図３（ｃ）に示すように第２保護電流レベルをさらに下げ、同時に復帰カウンタを初期化する（Ｓ１２）。

その後、制御回路１６は、駆動回路１８が停止されてから所定時間が経過すると、駆動回路１８から３回目の鍋判別用の初期駆動信号を出力させ(Ｓ２)、鍋判別に入る(Ｓ３)。この場合も鍋が適正であるため、第１保護回路１５が第１保護電流レベルと検出電流の比較結果を出す(Ｓ４)。前述したように、この時点では、検出電流の方が低いので、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによって第２初期保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定する（Ｓ５）。制御回路１６は、第２保護部１６ｂの比較結果から第２初期保護電流レベルの方が高いと判定したときには、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ６）。この場合、Ｓ１２において、第２保護電流レベルがさらに低く設定されているので、制御回路１６は、復帰カウンタに１を加算し(Ｓ１６)、所定値以上になったかどうかを判定する(Ｓ１７)。

制御回路１６は、復帰カウンタが所定値以上のときにはＳ１８に進むが、復帰カウンタが所定値未満のときにはＳ７に進む。そして、制御回路１６は、前述したように、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流、出力電力を増減させる(Ｓ７〜Ｓ９、Ｓ１５、Ｓ２０)。

制御回路１６は、この動作を繰り返し行っているうちに、復帰カウンタが所定値以上になると（Ｓ１７）、その旨を第２保護部１６ｂに通知する。第２保護部１６ｂは、その通知を受けたときに、図３（ｃ）に示すように、下げた第２保護電流レベルを上げて復帰させる（Ｓ１８）。この場合は、第２初期保護電流レベルから下げたときのレベルと同じである。一方、制御回路１６は、第２保護電流レベルが上げられたときに復帰カウンタを初期化し（Ｓ１９）、Ｓ７に進む。そして、制御回路１６は、前述したように、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流を増減させる(Ｓ７〜Ｓ９、Ｓ１５、Ｓ２０)。

制御回路１６は、第２保護電流レベルが復帰された状態において、第２保護部１６ｂによって検出された検出電流が第２初期保護電流レベル以下のとき、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ６）。この場合、第２保護電流レベルは、前回と比べレベルが上げられているものの第２初期保護電流レベルより低く設定されている。そのため、制御回路１６は、Ｓ１６において復帰カウンタに１を加算し、所定値以上になったかどうかを判定する(Ｓ１７)。

制御回路１６は、前述したように、復帰カウンタが所定値以上のときにはＳ１８に進むが、復帰カウンタが所定値未満のときにはＳ７に進む。そして、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流、出力電力を増減させる(Ｓ７〜Ｓ９、Ｓ１５、Ｓ２０)。

制御回路１６は、この動作を繰り返し行っているうちに、復帰カウンタが所定値以上になったときには、第２保護部１６ｂに対して第２保護電流レベルを第２初期保護電流レベルと同じレベルになるようにする。また、制御回路１６は、復帰カウンタが所定値以上になる前に、第２保護部１６ｂによって検出された電流が第２初期保護電流レベルを超えたと判定したときには、復帰カウンタを初期化して第２保護電流レベルを上げるタイミングを延期する（Ｓ１４）。

そして、制御回路１６は、インバータ回路の出力電流が低減するように駆動回路１８に駆動制御信号を出力し（Ｓ１５）、加熱停止の要求があったかどうかを判定する(Ｓ９)。制御回路１６は、加熱停止の要求がなかったときには、Ｓ４に戻って判定結果に基づいて加熱制御の処理動作を実行する。制御回路１６は、加熱停止の要求を受けたときには、駆動制御信号の出力を停止して駆動回路１８から出力される駆動信号を停止させる（Ｓ１０）。

以上のように実施の形態１によれば、電流検出回路１４の検出電流が第１保護電流レベルを超えたときに駆動回路１８による駆動信号の出力を停止させるようにしている。これにより、インバータ回路に過大な電流が流れなくなり、そのため、各スイッチング素子５，６へのダメージを抑えることができる。

また、第１保護回路１５により駆動信号の出力が停止された際、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定して電流検出回路１４の検出電流と比較し、これでも電流検出回路１４の検出電流が第１保護電流レベルを超えたときには第２保護電流レベルをさらに下げて検出電流の急激な上昇を抑えるように駆動回路１８を制御している。これにより、鍋振り調理動作などで負荷回路のインピーダンスが急変する場合でも、インバータ回路の出力電流が第１保護電流レベルを超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができるとともに、スイッチング素子にダメージを与える過大な電流が流れる機会を減らすので、インバータ回路の故障を生じ難くすることができる。
また、第２保護部１６ｂに第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルが設定されている場合、第２保護部１６ｂが第２初期保護電流レベルを超える電流を所定時間以上継続して検出しなかったときには、第２保護電流レベルを上げてインバータ回路に流すことができる電流を大きくすることにより出力可能な加熱電力を大きくする(戻す)ことができる。したがって、一度鍋振り動作等で出力可能な加熱電力が低減されたときでも鍋振り等をやめれば元に戻り、使い勝手がよい。
さらに、第２保護部１６ｂに第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルが設定されている場合に、第２保護部１６ｂが第１保護電流レベル以下であるが第２初期保護電流レベルを超える電流を検出したときには、第２保護電流レベルを上げる（戻す）タイミングを延期してその第２保護電流レベルを維持することにより、鍋振り動作等が継続して行われている場合に加熱動作を継続させ、各スイッチング素子５、６へのダメージを抑えることができる。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る誘導加熱調理器を示す回路図である。なお、実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付している。
実施の形態２の誘導加熱調理器には、インバータ回路の入力側に連続的に電流を検出する第１電流検出回路２１ａが設けられ、インバータ回路の出力側に第２電流検出回路２１ｂが設けられている。

第１保護回路２２は、予め設定された第１保護電流レベル２２ａ（第１閾値）と第１電流検出回路２１ａの検出電流とを比較し、検出電流がその第１保護電流レベル２２ａを超えたときに信号を出力するコンパレーター２２ｂと、コンパレーター１５ａからの信号を検知したときに、その信号を駆動停止信号として駆動回路１８に出力してラッチし、制御回路１６からのラッチクリアの信号が入力されたときには駆動停止信号の出力を停止するラッチ回路２２ｃとから構成されている。駆動回路１８は、ラッチ回路２２ｃからの駆動停止信号を検知したときに駆動信号の出力を停止する。

制御回路１６に備えられた第２保護部１６ｂは、予め第１保護電流レベル１５ｂより低い第２初期保護電流レベル（第２初期閾値）が設定され、前記第１保護回路２２からの駆動停止信号を検知したときに、第２初期保護電流レベルよりさらに低い第２保護電流レベル（第２閾値）を設定して第２電流検出回路２１ｂの検出電流と比較する。また、第２保護部１６ｂは、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定した後、所定時間経過しても前記第１保護回路２２による駆動信号の出力停止が行われず、かつ前記第２電流検出回路２１ｂの検出電流が第２初期保護電流レベルを超えなかったときに、前述の第２保護電流レベルを上げる。

次に、実施の形態２の動作を図５および図６を用いて説明する。
図５は実施の形態２に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作を示すフローチャート、図６は第１電流検出回路の検出電流および第２電流検出回路の検出電流に応じて変化する駆動回路制御用の駆動制御信号のレベルおよび入力電力（検出電力）を示す図である。

制御回路１６は、操作入力部１７からの加熱開始の要求を受けると（Ｓ３１）、図６（ｂ）の左端に示すように、鍋判別用の初期駆動信号が出力されるように駆動回路１８に駆動制御信号を出力する。駆動回路１８は、その駆動制御信号に基づいて初期駆動信号を出力し（Ｓ３２）、インバータ回路のスイッチング素子５，６を交互にオン・オフする。一方、制御回路１６は、例えば、入力電流検出回路１２の検出電流と所定値とを比較して鍋判別を行う（Ｓ３３）。制御回路１６は、検出電流が所定値より小さいときには不適正鍋と判別してその旨を報知し、Ｓ３１に戻って加熱開始の要求を待つ。また、制御回路１６は、検出電流が所定値より大きい場合には適正鍋と判別して、レベルを段階的に上げる駆動制御信号を駆動回路１８に出力し（図６（ｂ））、入力電力が徐々に設定電力に到達するようにする（図６（ａ））。

一方、第１保護回路２２は、第１保護電流レベルと第１電流検出回路２１ａの検出電流とを比較し(Ｓ３４)、第１保護電流レベルを超える電流を検出したときには、駆動停止信号を制御回路１６と駆動回路１８とに出力し、駆動回路１８の駆動信号の出力を停止させる(Ｓ４１)。また、第１保護回路２２は、検出電流が第１保護電流レベルを超えていないときには、その旨の信号を制御回路１６に出力する。

制御回路１６は、前述の信号が入力されたときには、第２保護部１６ｂによって第３保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定する（Ｓ３５）。第３保護電流レベルは第１保護電流レベルより低く、かつ、第２初期保護電流レベルより高いレベルである。制御回路１６は、第２保護部１６ｂの比較結果から第３保護電流レベルの方が高いと判定したときには、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ３６）。ここでは、第２保護部１６ｂによって第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルが設定されたかどうかを確認している。

制御回路１６は、第２保護電流レベルと第２初期保護電流レベルとが等しいと判定したときには、第２保護部１６ｂによって第２保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定し（Ｓ３７）、第２保護電流レベルを超える電流が検出されたときにはインバータ回路の出力電流を低減するようにＳ５０へ進む。一方、第２保護部１６ｂを介して第２電流検出回路２１ｂの検出電流が第２保護電流レベルを超えていないことを確認したときには設定電力と検出電力（入力電力）とが等しいかどうかを判定する（Ｓ３８）。設定電力は操作入力部１７によって設定された電力であり、検出電力は入力電流検出回路１２と入力電圧検出回路１３から得られた電力である。なお、Ｓ３８〜Ｓ４０、Ｓ５０およびＳ５１の動作については、図２に示すＳ８〜Ｓ１０、Ｓ１５およびＳ２０の動作と同じである。

前述したＳ３４からの動作を繰り返し行われているときに、図６(ｃ)に示すように、第１保護回路２２が第１保護電流レベルを超える検出電流を検出すると(Ｓ３４)、駆動停止信号を制御回路１６と駆動回路１８とに出力し、駆動回路１８の駆動信号の出力を停止させる（Ｓ４１）。この時、制御回路１６は、その旨を第２保護部１６ｂに通知し、駆動制御信号の出力を停止する（図６(ｃ)）。第２保護部１６ｂは、その通知を受けたときに第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定し、同時に復帰カウンタを初期化する（Ｓ４２）。駆動回路１８が第１保護回路２２からの駆動停止信号の入力により駆動信号の出力を停止している間に制御回路は駆動制御信号の出力を停止し（図６（ｂ））、駆動回路１８は所定時間、駆動信号の出力を停止する（Ｓ４３）。

制御回路１６は、前述の所定時間を経過すると、第１保護回路２２のラッチ回路２２ｃのラッチをクリアして駆動停止信号の出力を停止させる（Ｓ４４）。その後、制御回路１６は、再び駆動制御信号を出力して駆動回路１８から鍋判別用の初期駆動信号を出力させ(Ｓ３２)、鍋判別に入る(Ｓ３３)。この場合は鍋が適正であるため、第１保護回路２２が第１保護電流レベルと検出電流の比較結果を出す(Ｓ３４)。この時点では、検出電流の方が低いので、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによって第３保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定する（Ｓ３５）。制御回路１６は、第２保護部１６ｂの比較結果から第３保護電流レベルの方が高いと判定したときには、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ３６）。この場合、Ｓ４２において、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルより低く設定されているので、制御回路１６は、復帰カウンタに１を加算し(Ｓ４６)、所定値以上になったかどうかを判定する(Ｓ４７)。所定値は、鍋振り動作等が継続的に行われているか否か判定するための経過時間(所定時間)である（図６（ｂ））。

制御回路１６は、復帰カウンタが所定値以上のときにはＳ４８に進むが、復帰カウンタが所定値未満のときにはＳ３７に進む。そして、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流を増減させる(Ｓ３７〜Ｓ３９、Ｓ５０、Ｓ５１)。

制御回路１６は、第２初期保護電流レベルから下げたときの第２保護電流レベルでの動作において、復帰カウンタが所定値以上になることなく、第１保護回路２２が再び第１保護電流レベルを超える検出電流を検出すると、図６（ｂ）に示すように駆動制御信号の出力を停止し、第２保護部１６ｂにその旨を通知する。第２保護部１６ｂは、その通知を受けたときに、図６（ｃ）に示すように第２保護電流レベルをさらに下げ、同時に復帰カウンタを初期化する（Ｓ４２）。

その後、制御回路は１６は、駆動回路１８が停止されてから所定時間が経過すると、駆動制御信号の出力を再開して駆動回路１８から３回目の鍋判別用の初期駆動信号を出力させ(Ｓ３２)、鍋判別に入る(Ｓ３３)。この場合も鍋が適正であるため、第１保護回路２２が第１保護電流レベルと検出電流の比較結果を出す(Ｓ３４)。前述したように、この時点では、検出電流の方が低いので、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによって第３保護電流レベルを超える検出電流が検出されたかどうかを判定する（Ｓ３５）。制御回路１６は、第２保護部１６ｂの比較結果から第３保護電流レベルの方が高いと判定したときには、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ３６）。この場合、Ｓ４２において、第２保護電流レベルがさらに低く設定されているので、制御回路１６は、復帰カウンタに１を加算し(Ｓ４６)、所定値以上になったかどうかを判定する(Ｓ４７)。

制御回路１６は、復帰カウンタが所定値以上のときにはＳ４８に進むが、復帰カウンタが所定値未満のときにはＳ３７に進む。そして、制御回路１６は、前述したように、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流、出力電力を増減させる(Ｓ３７〜Ｓ３９、Ｓ５０、Ｓ５１)。

制御回路１６は、この動作を繰り返し行っているうちに、復帰カウンタが所定値以上になると（Ｓ４７）、その旨を第２保護部１６ｂに通知する。第２保護部１６ｂは、その通知を受けたときに、図６（ｃ）に示すように、下げた第２保護電流レベルを上げて復帰させる（Ｓ４８）。この場合は、第２初期保護電流レベルから下げたときのレベルと同じである。一方、制御回路１６は、第２保護電流レベルが上げられたときに復帰カウンタを初期化し（Ｓ４９）、Ｓ３７に進む。そして、制御回路１６は、前述したように、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流、出力電力を増減させる(Ｓ３７〜Ｓ３９、Ｓ５０、Ｓ５１)。

制御回路１６は、第２保護電流レベルが復帰された状態において、第２保護部１６ｂによって検出された検出電流が第３保護電流レベル以下のときに（Ｓ３５）、第２保護電流レベルが第２初期保護電流レベルと同じかどうかを判定する（Ｓ３６）。この場合、第２保護電流レベルは、前回と比べレベルが上げられているものの第２初期保護電流レベルより低く設定されている。そのため、制御回路１６は、Ｓ４６において復帰カウンタに１を加算し、所定値以上になったかどうかを判定する(Ｓ４７)。

制御回路１６は、前述したように、復帰カウンタが所定値以上のときにはＳ４８に進むが、復帰カウンタが所定値未満のときにはＳ３７に進む。そして、制御回路１６は、第２保護部１６ｂによる第２保護電流レベルと検出電流の比較結果および設定電力と検出電力の比較結果に応じてインバータ回路の出力電流、出力電力を増減させる(Ｓ３７〜Ｓ３９、Ｓ５０、Ｓ５１)。

制御回路１６は、この動作を繰り返し行っているうちに、復帰カウンタが所定値以上になったときには、第２保護部１６ｂに対して第２保護電流レベルを第２初期保護電流レベルと同じレベルになるようにさせる。また、制御回路１６は、復帰カウンタが所定値以上になる前に、第２保護部１６ｂによって検出された電流が第３保護電流レベルを超えたと判定したときには（図６（ｃ））、復帰カウンタを初期化する（Ｓ４５）。

そして、制御回路１６は、駆動回路１８の駆動信号の出力値が下がるように駆動回路１８に駆動制御信号を出力し（Ｓ５０）、加熱停止の要求があったかどうかを判定する(Ｓ３９)。制御回路１６は、加熱停止の要求がなかったときには、Ｓ３４に戻って判定結果に基づいて加熱制御の処理動作を実行する。制御回路１６は、加熱停止の要求を受けたときには、駆動制御信号の出力を停止して駆動回路１８から出力される駆動信号を停止させる（Ｓ４０）。

以上のように実施の形態２によれば、第１電流検出回路２１ａの検出電流が第１保護電流レベルを超えたときに駆動回路１８による駆動信号の出力を停止させるようにしている。これにより、インバータ回路に過大な電流が流れなくなり、そのため、各スイッチング素子５，６へのダメージを抑えることができる。

また、駆動信号の出力が停止された際、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定して第２電流検出回路２１ｂの検出電流と比較し、これでも第１電流検出回路２１ａの検出電流が第１保護電流レベルを超えたときには第２保護電流レベルをさらに下げて出力電流が過大になるのを抑えるように駆動回路１８を制御している。これにより、鍋振り調理動作などで負荷回路のインピーダンスが急変する場合でも、インバータ回路の出力電流が第１保護電流レベルを超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができるとともに、スイッチング素子に過大な電流の流れる機会を減らして、インバータ回路の故障を生じ難くすることができる。

また、第２保護電流レベルと検出電流とを比較しているときに、第３保護電流レベルを超える検出電流を確認したときには第２保護電流レベルを上げずにその第２保護電流レベルと検出電流を比較するようにしている。これにより、インバータ回路の負荷回路のインピーダンスが急変する場合でも、インバータ回路の出力電流が第１保護電流レベルを超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができる。
また、第２保護部16ｂ所定時間継続して第３保護電流レベルを超える出力電流を検出しなかったときには、第２保護電流レベルを上げてインバータ回路に流すことができる電流を大きくすることにより出力可能な加熱電力を大きくすることができる。
さらに、本実施の形態における第１保護回路は、第２電流検出回路２１ｂとは別に設けた第１電流検出回路２１ａを使用して検出した電流を使用するので、万一、一方の電流検出回路に不具合が生じてもインバータ回路における過電流を防ぐことができる。
加えて、第１電流検出回路２１ａはインバータ回路の入力側に設けられているので、スイッチング素子５、６が同時に導通して流れる電流も検出可能であり、インバータ回路の故障をより防ぐことができる。

実施の形態３．
実施の形態３は、実施の形態２の誘導加熱調理器において、第１保護電流レベルを超える検出電流を検知すると、例えば炒めモードが設定されているかどうかを判定し、炒めモードが設定されていることを確認したときには第２保護電流レベルを下げるようにしたものである。

図７は本発明の実施の形態３に係る誘導加熱調理器を示す回路図である。なお、実施の形態２と同様の部分には同じ符号を付している。
本実施の形態では、スナバコンデンサや共振コンデンサを平滑コンデンサ４の低電位側（９ｂ、１１ｂ）だけでなく高電位側（９ａ、１１ａ）にも接続している。また、第２電流検出回路２１ｂを加熱コイル１６に流れる電流を検出できる位置に配置している。
誘導加熱調理器の操作入力部１７には、例えば、誘導加熱調理器の電源を入り切りするための電源スイッチ１７ａ、加熱電力を下げるための電力ダウンスイッチ１７ｂ、加熱電力を上げるための電力アップスイッチ１７ｃ、炒めモードを設定するための炒めスイッチ１７ｄなどが設けられている。

制御回路１６の第２保護部１６ｂは、第１保護回路２２により駆動信号の出力が停止されると、炒めモードが設定されているかどうかを判定し、炒めモードが設定されているときには第２保護電流レベル（第２閾値）を下げる。また、第２保護部１６ｂは、炒めモードが設定されていないと判定したときには第２保護電流レベルを下げないようにしている。これは、炒め料理と異なって鍋振り動作が行われないからである。

次に、実施の形態３の動作を図８を用いて説明する。
図８は実施の形態３に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態２のフローチャート（図５）と異なるＳ７２、Ｓ７３の動作だけを説明する。

第２保護部１６ｂは、駆動信号の出力停止を制御回路１６を介して検知すると、前述したように、炒めスイッチ１７ｄにより炒めモードが設定されているかどうかを判定する（Ｓ７２）。第２保護部１６ｂは、炒めモードが設定されているときには、鍋振り動作が行われるものと判定して第２保護電流レベルを下げる。この処理が１回目の場合は、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定し、２回目以降は、下げた第２保護電流レベルをさらに下げる。また、第２保護部１６ｂは、炒めモードが設定されていないときには、鍋振り動作が行われないと判定して第２保護電流レベルの変更を行わず、第２初期保護電流レベルと検出電流とを比較するようにする。

以上のように実施の形態３によれば、第１電流検出回路２１ａの検出電流が第１保護電流レベルを超えたときに駆動回路１８による駆動信号の出力を停止させるようにしている。これにより、インバータ回路に過大な電流が流れなくなり、そのため、各スイッチング素子５，６へのダメージを抑えることができる。

また、駆動信号の出力が停止された際に、炒めモードが設定されていることを確認したときには、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定して第２電流検出回路２１ｂの検出電流と比較し、これでも第１電流検出回路２１ａの検出電流が第１保護電流レベルを超えたときには第２保護電流レベルをさらに下げて検出電流の急激な上昇を抑えるように駆動回路１８を制御している。これにより、炒め調理による鍋振り動作などで負荷回路のインピーダンスが急変する場合でも、インバータ回路の出力電流が第１保護電流レベルを超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができる。

さらに、第２保護電流レベルと検出電流とを比較しているときに、第３保護電流レベルを超える検出電流を確認したときには第２保護電流レベルを上げずにその第２保護電流レベルと検出電流を比較するようにしている。これにより、インバータ回路の負荷回路のインピーダンスが急変する場合でも、インバータ回路の出力電流が第１保護電流レベルを超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができる。

実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態３の誘導加熱調理器において、第１保護電流レベルを超える検出電流を検知すると、例えば炒めモードに代えて煮込みモードが設定されているかどうかを判定し、煮込みモードが設定されていることを確認したときには第２保護電流レベルを変更しないようにしたものである。

図９は本発明の実施の形態４に係る誘導加熱調理器の操作入力部を示す模式図である。なお、実施の形態４は、操作入力部の煮込みスイッチが実施の形態３と異なるだけで、その他の部分は実施の形態３と同様であるため図７の回路図を用いて説明する。
誘導加熱調理器の操作入力部１７には、炒めスイッチ１７ｄに代えて、煮込みモードを設定するための煮込みスイッチ１７ｅが設けられている。制御回路１６の第２保護部１６ｂは、第１保護回路２２により駆動信号の出力が停止されると、煮込みモードが設定されているかどうかを判定し、煮込みモードが設定されているときには第２保護電流レベル（第２閾値）を変更しないようにしている。煮込み料理の場合、鍋振り動作を行う必要がないからである。また、第２保護部１６ｂは、煮込みモードが設定されていないと判定したときには第２保護電流レベルを下げる。

次に、実施の形態４の動作を図１０を用いて説明する。
図１０は実施の形態４に係る誘導加熱調理器の加熱制御の処理動作のうち煮込みモードにおける動作を示すフローチャートである。なお、Ｓ７２ａを除く他の部分は実施の形態３のフローチャート（図８）と同様である。
第２保護部１６ｂは、駆動信号の出力停止を制御回路１６を介して検知すると、前述したように、煮込みスイッチ１７ｅにより煮込みモードが設定されているかどうかを判定する（Ｓ７２ａ）。第２保護部１６ｂは、煮込みモードが設定されていると判定したときは、鍋振り動作が行われないと判定して第２保護電流レベルの変更を行わず、第２初期保護電流レベルと検出電流とを比較するようにする。また、第２保護部１６ｂは、煮込みモードが設定されていないときには、鍋振り動作が行われるものと判定して第２保護電流レベルを下げる。この処理が１回目の場合は、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定し、２回目以降は、下げた第２保護電流レベルをさらに下げる。

以上のように実施の形態４によれば、第１電流検出回路２１ａの検出電流が第１保護電流レベルを超えたときに駆動回路１８による駆動信号の出力を停止させるようにしている。これにより、インバータ回路に過大な電流が流れなくなり、そのため、各スイッチング素子５，６へのダメージを抑えることができる。

また、駆動信号の出力が停止された際に、煮込みモードが設定されていることを確認したときには、鍋振り動作が行われないと判定して第２保護電流レベルの変更を行わなず、第２初期保護電流レベルと検出電流とを比較するようにしている。これにより、設定された電力により鍋を加熱することができる。

また、煮込みモードが設定されていないと判定したときには、第２初期保護電流レベルより低い第２保護電流レベルを設定して第２電流検出回路２１ｂの検出電流と比較し、これでも第１電流検出回路２１ａの検出電流が第１保護電流レベルを超えたときには第２保護電流レベルをさらに下げて検出電流の急激な上昇を抑えるように駆動回路１８を制御している。これにより、炒め調理による鍋振り動作などで負荷回路のインピーダンスが急変する場合でも、インバータ回路の出力電流が第１保護電流レベルを超過するのをできるだけ回避することが可能になり、加熱動作を継続させることができる。

なお、前述した実施の形態１では、一つの電流検出回路１４を用いて第１保護回路１５および第２保護部１６ｂにインバータ回路の出力電流を情報として送るようにしたが、これに限定されるものではない。例えば実施の形態１の誘導加熱調理器において、第１保護回路１５に代えて、ラッチ回路２２ｃを有する第１保護回路２２を設け、実施の形態２で使用されている第１および第２電流検出回路２１ａ、２１ｂを設けて、過電流に対するインバータ回路の保護および加熱動作を継続させるようにしても良い。

また、前述した実施の形態２では、第１電流検出回路２１ａの検出電流を第１保護回路２２に、第２電流検出回路２１ａの検出電流を第２保護部１６ｂに送るようにしたが、これに限定されるものではない。例えば実施の形態２の誘導加熱調理器において、第１保護回路２２に代えて、パルス出力回路１５ｃを有する第１保護回路１５を設け、実施の形態１で使用されている電流検出回路１４を設けて、インバータ回路の出力電流（検出電流）を第１保護回路１５および第２保護部１６ｂに送るようにして、過電流に対するインバータ回路の保護および加熱動作を継続させるようにしても良い。

さらに、前述した実施の形態１の誘導加熱調理器に炒めモードあるいは煮込みモードを設定して、第２保護電流レベルの変更の有無を決定するようにしても良い。
なお、前述した実施の形態１および２では、第１保護回路１５又は２２からの駆動停止信号を受けた際に、インバータ回路の出力電流を抑制する第２保護手段の第２保護電流レベルを下げることにより、駆動再開後にインバータ回路に過大な電流が流れる機会を減らし、加熱動作を継続させるようにしたが、第１保護回路からの駆動停止信号を受けた際に、その直前の駆動制御信号レベルより低い駆動制御信号レベルに制限する処理もインバータ回路に流れる電流を制限する処理となるので、第２保護手段の第２保護電流レベルを低減する処理と同等の処理である。

１商用電源、２整流回路、３チョークコイル、４平滑コンデンサ、５，６スイッチング素子、７，８ダイオード、９スナバコンデンサ、１０加熱コイル、
１１共振コンデンサ、１２入力電流検出回路、１３入力電圧検出回路、１４電流検出回路、１５第１保護回路、１６制御回路、１７操作入力部、２１ａ第１電流検出回路、２１ｂ第２電流検出回路、２２第１保護回路。

Claims

加熱コイルおよび共振コンデンサで構成される負荷回路と、
駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動回路からの駆動信号に基づいて直流電圧を交流電圧に変換し、前記負荷回路に電流を出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路から出力される電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出電流が予め設定された第１閾値を超えると前記駆動回路による駆動信号の出力を停止させる第１保護手段と、
第１閾値より低い第２閾値と前記電流検出手段の検出電流を比較する第２保護手段と、
前記第２保護手段による第２閾値と前記電流検出手段の検出電流との比較結果に応じて前記インバータ回路の出力電流を抑制するように前記駆動回路を制御するとともに、前記第１保護手段により駆動信号の出力が停止されると前記第２保護手段における第２閾値を下げ、再び駆動信号が出力されるように前記駆動回路を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
加熱コイルおよび共振コンデンサで構成される負荷回路と、
駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動回路からの駆動信号に基づいて直流電圧を交流電圧に変換し、前記負荷回路に電流を出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路に入力される電流を検出する第１電流検出手段と、
前記インバータ回路から出力される電流を検出する第２電流検出手段と、
前記第１電流検出手段の検出電流が予め設定された第１閾値を超えると前記駆動回路による駆動信号の出力を停止させる第１保護手段と、
第１閾値より低い第２閾値と前記第２電流検出手段の検出電流を比較する第２保護手段と、
前記第２保護手段による第２閾値と前記第２電流検出手段の検出電流との比較結果に応じて前記インバータ回路の出力電流を抑制するように前記駆動回路を制御するとともに、前記第1保護手段により駆動信号の出力が停止されると前記第２保護手段における第２閾値を下げ、再び駆動信号が出力されるように前記駆動回路を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする誘導加熱調理器。
前記第１保護手段は検出電力を連続的に第１閾値と比較して保護動作を行うとともに、前記第２保護手段は間隔をおいてサンプリングした検出電流と第２閾値を比較することを特徴とする請求項１又は２記載の誘導加熱調理器。
前記第２保護手段は、予め第１閾値より低い第２初期閾値が第２閾値として設定され、第２閾値を下げた後、所定時間経過しても前記第１保護手段による駆動信号の出力停止が行われず、かつ前記電流検出手段の検出電流が第２初期閾値を超えなかったときに、第２閾値のレベルを上げることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の誘導加熱調理器。
前記第２保護手段は、予め第１閾値より低い第２初期閾値が第２閾値として設定されてていると共に、第１閾値より低く第２初期閾値よりも高い第３閾値が設定され、第２閾値を下げた後、所定時間経過しても前記第１保護手段による駆動信号の出力停止が行われず、かつ前記第２電流検出手段の検出電流が第３閾値を超えなかったときに、第２閾値のレベルを上げることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の誘導加熱調理器。
前記第２保護手段は、前記第１保護手段により駆動信号の出力が停止されると、加熱開始の際に設定された調理モードに応じて第２閾値のレベルを変えることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の誘導加熱調理器。