JP6854428B2

JP6854428B2 - Inverter device and its control method

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Publication number: JP6854428B2
Application number: JP2018062813A
Authority: JP
Inventors: 藤濤　知也; 知也藤濤; 洋一黒瀬
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2038-03-28
Also published as: JP2019176631A

Description

本開示は、トッププレート上に載置された金属製の調理用鍋等の被加熱物を誘導加熱する誘導加熱調理器等に用いられるインバータ装置およびその制御方法に関する。 The present disclosure relates to an inverter device used in an induction heating cooker or the like for inductively heating an object to be heated such as a metal cooking pot placed on a top plate, and a control method thereof.

インバータ装置を備えて一般的に用いられている誘導加熱調理器においては、高周波コイルがトッププレートの直下に配設されており、当該高周波コイルからの磁界によりトッププレート上に載置された被加熱物である金属製の調理用鍋等を誘導加熱するよう構成されている。 In an induction heating cooker equipped with an inverter device and generally used, a high-frequency coil is arranged directly under the top plate, and is placed on the top plate by a magnetic field from the high-frequency coil. It is configured to induce and heat a metal cooking pot or the like.

このような誘導加熱調理器では、電源から供給される電力をスイッチング素子等で構成されるインバータによって高周波電流を高周波コイルに供給することによって磁界を発生させ、調理用鍋を加熱している。 In such an induction heating cooker, a magnetic field is generated by supplying a high-frequency current to a high-frequency coil by an inverter composed of a switching element or the like to heat the cooking pot.

同一の電源から複数の負荷へ電力を供給する場合、電圧を安定化させるために容量の大きいコンデンサが必要となり、機器が大型化するという課題があった。また、コンデンサの容量を減らして小型化する場合には、複数の負荷に対して電力を供給するタイミングが重ならないようにするため、負荷に電力を供給するそれぞれのインバータの駆動周波数を同一駆動周波数として、同時にスイッチング素子がオン状態とならないようにする必要があった。 When power is supplied from the same power source to a plurality of loads, a capacitor having a large capacity is required to stabilize the voltage, and there is a problem that the equipment becomes large. In addition, when reducing the capacity of the capacitor to reduce the size, the drive frequencies of the inverters that supply power to the loads are set to the same drive frequency so that the timing of supplying power to multiple loads does not overlap. At the same time, it was necessary to prevent the switching element from being turned on.

特開２０１０−５５８７３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-55873

機器の小型化と低廉化のために、複数のインバータに接続されたコンデンサの容量値を減らした場合には、複数の負荷に対する電力供給のタイミングが重ならないようにインバータの駆動周波数を同一にする必要があった。このような構成においては、インバータの駆動周数数を変更して電力を制御することができないため、電力の制御範囲が限定されていた。一方、コンデンサの容量値をある程度確保して、異なる周波数でインバータを駆動させた場合には、複数のインバータが同時に動作したときと、インバータが単独で動作したときでは、同一の導通比であっても、そのときのコンデンサの電圧が異なるため負荷に供給される電力が異なるという課題があった。 When the capacitance value of capacitors connected to multiple inverters is reduced in order to reduce the size and cost of equipment, the drive frequencies of the inverters should be the same so that the timing of power supply to multiple loads does not overlap. I needed it. In such a configuration, the power control range is limited because the power cannot be controlled by changing the drive laps of the inverter. On the other hand, when the capacitance value of the capacitor is secured to some extent and the inverters are driven at different frequencies, the conduction ratio is the same when a plurality of inverters operate at the same time and when the inverters operate independently. However, there is a problem that the power supplied to the load is different because the voltage of the capacitor at that time is different.

本開示は、機器の小型化と低廉化を図り、負荷に必要な電力を確実に供給することができるインバータ装置およびその制御方法を提供することを目的とするものであり、当該インバータ装置を誘導加熱調理器に用いた場合には思い通りの調理性能を示す機器の構築を可能とするものである。 An object of the present disclosure is to provide an inverter device capable of reliably supplying electric power required for a load and a control method thereof by reducing the size and cost of the device, and inducing the inverter device. When used in a heating cooker, it enables the construction of equipment that exhibits the desired cooking performance.

本開示における一態様のインバータ装置は、電源部と、前記電源部の電圧を安定化させるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を検出する電力検出部と、前記コンデンサの電力を高周波コイルに供給するスイッチング素子を含んで構成される複数のインバータと、前記複数のインバータを駆動制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子のオン状態が重なるとき、オン状態が重なったスイッチング素子のオン時間を、オン状態の重なり状態に応じて制御するよう構成され、
前記インバータのスイッチング素子において、オン状態が重なったときのオン時間は、オン状態が重ならないときのオン時間より長くなるよう設定されている。
本開示における別の態様のインバータ装置は、電源部と、前記電源部の電圧を安定化させるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を検出する電力検出部と、前記コンデンサの電力を高周波コイルに供給するスイッチング素子を含んで構成される複数のインバータと、前記複数のインバータを駆動制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、各周期の導通比を前記インバータのスイッチング素子においてオン状態が重なったときの導通比がオン状態が重ならないときの導通比より大きくなるように制御するよう構成された。 The inverter device of one aspect in the present disclosure includes a power supply unit, a capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit, a power detection unit that detects the charging voltage of the capacitor, and switching that supplies the power of the capacitor to the high frequency coil. It has a plurality of inverters including elements and a control unit for driving and controlling the plurality of inverters.
In each of the switching elements constituting the plurality of inverters, when the ON states of the switching elements overlap, the control unit controls the ON time of the switching elements in which the ON states overlap according to the overlapping states of the ON states. is configured,
In the switching element of the inverter, the on-time when the on-states overlap is set to be longer than the on-time when the on-states do not overlap.
In another aspect of the inverter device of the present disclosure, the power supply unit, the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit, the power detection unit that detects the charging voltage of the capacitor, and the power of the capacitor are supplied to the high frequency coil. It has a plurality of inverters including a switching element and a control unit for driving and controlling the plurality of inverters.
The control unit sets the conduction ratio of each cycle to the ON state in the switching element of the inverter so that the energy supplied to the high-frequency coil is the same in each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. It is configured to control so that the conduction ratio when overlapping is larger than the conduction ratio when the ON state does not overlap.

本開示における一態様のインバータ装置の制御方法は、複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子は、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの電力を高周波コイルに供給し、前記スイッチング素子のオン状態が重なり、前記コンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、各周期の導通比を前記インバータのスイッチング素子においてオン状態が重なったときの導通比がオン状態が重ならないときの導通比より大きくなるように制御する、ことを含むものである。
In one aspect of the control method of the inverter device in the present disclosure, in each of the switching elements constituting the plurality of inverters, the switching element supplies the power of the capacitor for stabilizing the voltage of the power supply unit to the high frequency coil, and the switching is performed. overlap on state of the device, when the charging voltage of the capacitor is supplied to a plurality of loads, the energy supplied to the load at each cycle in each of the driving frequency for driving the plurality of inverters, the switching element is alone The conduction ratio of each cycle is changed from the conduction ratio when the ON states overlap in the switching element of the inverter to the conduction ratio when the ON states do not overlap so that the energy is the same as the energy supplied to the load when the inverter is on. It includes controlling to increase.

本開示におけるインバータ装置およびその制御方法においては、コンデンサの容量値を大きくすることなく、それぞれの負荷に供給する電力の変動を抑えて、安定した制御を行うことができるため、機器の小型化と低廉化を提供することが可能となる。 In the inverter device and its control method in the present disclosure, stable control can be performed by suppressing fluctuations in the power supplied to each load without increasing the capacitance value of the capacitor. It is possible to provide low cost.

本開示に係る実施の形態１のインバータ装置の構成を示すブロック図A block diagram showing the configuration of the inverter device of the first embodiment according to the present disclosure. インバータ装置において、コンデンサ電圧と複数のインバータの動作とを示す波形図Waveform diagram showing capacitor voltage and operation of multiple inverters in an inverter device インバータ装置において、コンデンサ電圧と複数のインバータの動作とを示す波形図Waveform diagram showing capacitor voltage and operation of multiple inverters in an inverter device 本開示に係る実施の形態１のインバータ装置におけるコンデンサ電圧と複数のインバータの動作とを示す波形図Waveform diagram showing the capacitor voltage and the operation of a plurality of inverters in the inverter device of the first embodiment according to the present disclosure.

本開示に係る第１の態様のインバータ装置は、電源部と、前記電源部の電圧を安定化させるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を検出する電力検出部と、前記コンデンサの電力を高周波コイルに供給するスイッチング素子を含んで構成される複数のインバータと、前記複数のインバータを駆動制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子のオン状態が重なるとき、オン状態が重なったスイッチング素子のオン時間を、オン状態の重なり状態に応じて制御するよう構成されている。 In the inverter device of the first aspect according to the present disclosure, the power supply unit, the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit, the power detection unit that detects the charging voltage of the capacitor, and the power of the capacitor are converted into a high frequency coil. It has a plurality of inverters including a switching element to be supplied, and a control unit for driving and controlling the plurality of inverters.
In each of the switching elements constituting the plurality of inverters, when the ON states of the switching elements overlap, the control unit controls the ON time of the switching elements in which the ON states overlap according to the overlapping states of the ON states. It is configured as.

上記のように構成された第１の態様のインバータ装置は、複数のインバータを共通の電源で動作させる場合であっても、インバータの動作状態に応じてオン時間を変更することにより、負荷に供給する電力を安定させることができる。 The inverter device of the first aspect configured as described above supplies a load by changing the on-time according to the operating state of the inverters even when a plurality of inverters are operated by a common power source. The power to be used can be stabilized.

本開示に係る第２の態様のインバータ装置は、前記の第１の態様における前記インバータのスイッチング素子において、オン状態が重なったときのオン時間は、前記スイッチング素子のオン状態が重ならないときのオン時間より長くなるよう設定してもよい。 In the inverter device of the second aspect according to the present disclosure, in the switching elements of the inverter in the first aspect, the on-time when the on-states overlap is the on-time when the on-states of the switching elements do not overlap. It may be set to be longer than the time.

インバータ装置においては、インバータのオン状態が重なった場合には、コンデンサに充電されている電力値が満充電時よりも減少した状態になっている。このため、オン状態が重なっていないときの導通比と同じ導通比でインバータを動作させた場合には供給できる電力が減ってしまう。したがって、第２の態様のインバータ装置においては、インバータのオン状態が重なった場合には、オン時間を延ばすことによって、継続して同じ電力を高周波コイルに供給し、負荷に供給する電力を安定させている。 In the inverter device, when the inverters are turned on, the power value charged in the capacitor is lower than that in the fully charged state. Therefore, if the inverter is operated at the same conduction ratio as when the on states do not overlap, the power that can be supplied is reduced. Therefore, in the inverter device of the second aspect, when the ON states of the inverters overlap, the same power is continuously supplied to the high frequency coil by extending the ON time, and the power supplied to the load is stabilized. ing.

本開示に係る第３の態様のインバータ装置は、前記の第２の態様において、前記インバータのスイッチング素子のオン時間が、前記コンデンサの電圧に応じて制御されるよう構成してもよい。 The inverter device of the third aspect according to the present disclosure may be configured so that the on-time of the switching element of the inverter is controlled according to the voltage of the capacitor in the second aspect.

インバータ装置においては、インバータのオン状態が重なっている場合、後でオン状態となるスイッチング素子では、先にオン状態となるスイッチング素子のオン時間に応じてコンデンサにおける充電状態が満充電時よりも減った状態になっている。このため、第３の態様のインバータ装置においては、インバータが同時にオン状態となっているときのコンデンサの充電電圧に応じてスイッチング素子のオン時間を決定して、継続して同じ電力を供給することを可能とし、負荷に供給する電力を安定させている。 In the inverter device, when the inverters are turned on at the same time, in the switching element that is turned on later, the charging state of the capacitor is reduced compared to when the capacitor is fully charged, depending on the on time of the switching element that is turned on first. It is in a state of being. Therefore, in the inverter device of the third aspect, the on-time of the switching element is determined according to the charging voltage of the capacitor when the inverters are on at the same time, and the same power is continuously supplied. It makes it possible and stabilizes the power supplied to the load.

本開示に係る第４の態様のインバータ装置は、前記の第２の態様の前記インバータのスイッチング素子において、オン状態が重なったときのオン時間が、前記スイッチング素子のオン状態が重なっている時間に応じて制御されるよう構成されてもよい。 In the inverter device of the fourth aspect according to the present disclosure, in the switching elements of the inverter of the second aspect, the on-time when the on-states overlap is set to the time when the on-states of the switching elements overlap. It may be configured to be controlled accordingly.

インバータ装置は、インバータのオン状態が重なっている場合、後でオン状態となったインバータにおいては、先にオン状態となっているインバータのオン時間に応じてコンデンサにおける充電状態が満充電時よりも減った状態になっている。このため、第４の態様のインバータ装置においては、コンデンサにおける充電状態に合わせて、それぞれのインバータのオン時間を延ばしており、スイッチング素子のオン状態が重なっている時間に応じてオン時間を制御することによって、継続して同じ電力を高周波コイルに供給することを可能として、負荷に供給する電力を安定させている。 In the inverter device, when the inverters are turned on at the same time, in the inverter that is turned on later, the state of charge in the capacitor is higher than that when the capacitor is fully charged according to the on time of the inverter that is turned on first. It is in a reduced state. Therefore, in the inverter device of the fourth aspect, the on-time of each inverter is extended according to the charging state of the capacitor, and the on-time is controlled according to the time when the on-states of the switching elements overlap. This makes it possible to continuously supply the same power to the high-frequency coil and stabilizes the power supplied to the load.

本開示に係る第５の態様のインバータ装置は、前記の第１の態様の前記制御部が、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、各周期の導通比を制御するよう構成してもよい。 In the inverter device of the fifth aspect according to the present disclosure, the control unit of the first aspect has the same energy supplied to the high frequency coil at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. It may be configured to control the conduction ratio of each cycle so as to be.

このように構成された第５の態様のインバータ装置は、インバータを駆動する駆動周波数における各周期で略同一のエネルギを高周波コイルに供給することができ、負荷に供給する電力を安定させることができる。 The inverter device of the fifth aspect configured in this way can supply substantially the same energy to the high-frequency coil in each cycle at the drive frequency for driving the inverter, and can stabilize the power supplied to the load. ..

本開示に係る第６の態様のインバータ装置は、前記の第１の態様の前記制御部が、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、前記電力検出部が検出した充電電圧に基づいて制御するよう構成してもよい。 In the inverter device of the sixth aspect according to the present disclosure, the control unit of the first aspect has the same energy supplied to the high frequency coil at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. It may be configured to control based on the charging voltage detected by the power detection unit.

このように構成された第６の態様のインバータ装置は、インバータを駆動する駆動周波数における各周期で略同一のエネルギを高周波コイルに供給することができ、負荷に供給する電力を安定させることができる。 The inverter device of the sixth aspect configured in this way can supply substantially the same energy to the high-frequency coil in each cycle at the drive frequency for driving the inverter, and can stabilize the power supplied to the load. ..

本開示に係る第７の態様のインバータ装置は、前記の第１の態様の前記制御部が、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、各周期の導通比を前記複数のインバータのスイッチング素子のオン状態の重なる期間に応じて制御するよう構成してもよい。 In the inverter device of the seventh aspect according to the present disclosure, the control unit of the first aspect has the same energy supplied to the high frequency coil at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. The conduction ratio of each period may be controlled according to the overlapping period of the ON states of the switching elements of the plurality of inverters.

このように構成された第７の態様のインバータ装置は、インバータを駆動する駆動周波数における各周期で略同一のエネルギを高周波コイルに供給することができ、負荷に供給する電力を安定させることができる。 The inverter device of the seventh aspect configured in this way can supply substantially the same energy to the high-frequency coil in each cycle at the drive frequency for driving the inverter, and can stabilize the power supplied to the load. ..

本開示に係る第８の態様のインバータ装置の制御方法は、複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子のオン状態が重なり、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、各周期の導通比を制御する、ことを含む。 In the control method of the inverter device according to the eighth aspect according to the present disclosure, in each of the switching elements constituting the plurality of inverters, the ON states of the switching elements overlap, and the charging voltage of the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit is set. When supplied to a plurality of loads, the energy supplied to the load at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters is the same as the energy supplied to the load when the switching element is independently on. It includes controlling the conduction ratio of each cycle so as to be.

インバータのオン状態が重なっている場合、後でオン状態となるスイッチング素子においては、先にオン状態となるスイッチング素子のオン時間に応じてコンデンサにおける充電状態が満充電時よりも減った状態になっている。このため、第８の態様のインバータ装置の制御方法においては、複数のインバータを駆動の駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギを略同一とするために、インバータが同時にオン状態となっているときのコンデンサの電圧に応じてスイッチング素子のオン時間を決定して、継続して同じ電力を負荷に供給しており、負荷に供給する電力を安定化させている。 When the inverters are turned on at the same time, in the switching element that is turned on later, the state of charge in the capacitor is reduced from that at the time of full charge according to the on time of the switching element that is turned on first. ing. Therefore, in the control method of the inverter device of the eighth aspect, the inverters are turned on at the same time in order to make the energy supplied to the load substantially the same in each cycle at the drive frequency for driving the plurality of inverters. The on-time of the switching element is determined according to the voltage of the capacitor at the time of operation, and the same electric power is continuously supplied to the load to stabilize the electric power supplied to the load.

本開示に係る第９の態様のインバータ装置の制御方法は、前記の第８の態様における前記スイッチング素子のオン状態が重なり、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、前記コンデンサの充電電圧に基づいて制御する、ことを含むものでもよい。 In the control method of the inverter device according to the ninth aspect according to the present disclosure, the on states of the switching elements in the eighth aspect are overlapped, and the charging voltage of the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit is supplied to a plurality of loads. When this is done, the energy supplied to the load at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters is the same as the energy supplied to the load when the switching element is independently on. It may include controlling based on the charging voltage of the capacitor.

上記の第９の態様のインバータ装置の制御方法においては、複数のインバータを駆動の駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギを略同一とするために、コンデンサの充電電圧に基づいて制御して、継続して略同じ電力を負荷に対して供給することが可能となり、負荷に供給する電力を安定化させている。 In the control method of the inverter device of the ninth aspect described above, a plurality of inverters are controlled based on the charging voltage of the capacitor in order to make the energy supplied to the load substantially the same in each cycle at the driving frequency of the drive. Therefore, it is possible to continuously supply substantially the same electric power to the load, and the electric power supplied to the load is stabilized.

本開示に係る第１０の態様のインバータ装置の制御方法は、前記の第８の態様における複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子のオン状態が重なり、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、各周期の導通比を前記複数のインバータのスイッチング素子のオン状態の重なる期間に応じて制御する、ことを含むものでもよい。 In the control method of the inverter device according to the tenth aspect according to the present disclosure, the on states of the switching elements overlap in each switching element constituting the plurality of inverters in the eighth aspect, and the voltage of the power supply unit is stabilized. When the charging voltage of the capacitor to be converted is supplied to a plurality of loads, the energy supplied to the load at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters is when the switching element is independently on. It may include controlling the conduction ratio of each cycle according to the overlapping period of the ON states of the switching elements of the plurality of inverters so as to be the same as the energy supplied to the load.

上記の第１０の態様のインバータ装置の制御方法においては、複数のインバータを駆動する駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギを略同一とするために、インバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期の導通比をスイッチング素子のオン状態の重なる期間に応じて制御し、継続して略同じ電力を負荷に対して供給することが可能となり、負荷に供給する電力を安定化させている。 In the control method of the inverter device of the tenth aspect described above, in order to make the energy supplied to the load substantially the same in each cycle at the drive frequencies for driving the plurality of inverters, at each drive frequency for driving the inverters. The conduction ratio of each cycle is controlled according to the overlapping period of the ON state of the switching element, and substantially the same electric power can be continuously supplied to the load, and the electric power supplied to the load is stabilized.

以下、本開示に係るインバータ装置およびその制御方法の一実施の形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。実施の形態の説明においては、例えば、既に良く知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, an embodiment of the inverter device and its control method according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the description of the embodiment, for example, a detailed description of already well-known matters and a duplicate description for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.

なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 It should be noted that the inventor intends to limit the subject matter described in the claims by those skilled in the art by providing the accompanying drawings and the following description in order to fully understand the present disclosure. is not it.

以下の実施の形態のインバータ装置およびその制御方法においては、インバータ装置を誘導加熱調理器に用いた構成について説明するが、この構成は例示であり、本開示は、以下の実施の形態において説明する構成に限定されるものではなく、本開示の技術的特徴を有するインバータ装置を含むものである。また、本開示には、以下に述べる各実施の形態において説明する任意の構成を適宜組み合わせることを含むものであり、組み合わされた構成においてはそれぞれの効果を奏するものである。 In the inverter device and the control method thereof of the following embodiments, the configuration in which the inverter device is used for the induction cooking device will be described, but this configuration is an example, and the present disclosure will be described in the following embodiments. The present invention is not limited to the configuration, and includes an inverter device having the technical features of the present disclosure. Further, the present disclosure includes appropriately combining arbitrary configurations described in the respective embodiments described below, and the combined configurations exert their respective effects.

（実施の形態１）
図１は、本開示に係る実施の形態１のインバータ装置の構成を示す制御ブロック図である。図１に示すように、実施の形態１のインバータ装置は、電力を供給する電源部１と、電源部１の電圧を平滑して安定化させるコンデンサ２と、コンデンサ２の電力を複数の高周波コイル３ａ、３ｂに供給するスイッチング素子等で構成される複数のインバータ４ａ、４ｂと、コンデンサ２の電圧から各高周波コイル３ａ、３ｂで消費された電力を検知する電力検出部６と、電力検出部６で検知された電力に基づいてそれぞれのインバータ４ａ、４ｂの電力を制御する制御部７と、を有して構成されている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a control block diagram showing a configuration of an inverter device according to a first embodiment according to the present disclosure. As shown in FIG. 1, the inverter device of the first embodiment includes a power supply unit 1 for supplying electric power, a capacitor 2 for smoothing and stabilizing the voltage of the power supply unit 1, and a plurality of high-frequency coils for the electric power of the capacitor 2. A plurality of inverters 4a and 4b composed of switching elements and the like supplied to 3a and 3b, a power detection unit 6 for detecting the power consumed by each high frequency coil 3a and 3b from the voltage of the capacitor 2, and a power detection unit 6 It is configured to include a control unit 7 that controls the electric power of each of the inverters 4a and 4b based on the electric power detected in.

なお、実施の形態１のインバータ装置においては、１つの電源部１から２つの負荷５ａ、５ｂに対して、それぞれのインバータ４ａ、４ｂおよび高周波コイル３ａ、３ｂにより電力供給可能な構成で説明するが、本開示のインバータ装置としては２つ以上の複数の負荷のそれぞれに対してインバータおよび高周波コイルを複数設けて電力供給可能な構成とすることを含むものである。 In the inverter device of the first embodiment, power can be supplied from one power supply unit 1 to two loads 5a and 5b by the respective inverters 4a and 4b and the high frequency coils 3a and 3b. The inverter device of the present disclosure includes a configuration in which a plurality of inverters and high-frequency coils are provided for each of two or more plurality of loads so that electric power can be supplied.

以下、上記のように構成された実施の形態１のインバータ装置における駆動動作について説明する。 Hereinafter, the drive operation in the inverter device of the first embodiment configured as described above will be described.

［インバータ装置の駆動動作］
電源部１としては、商用の単相１００Ｖまたは２００Ｖの交流電源をダイオードブリッジで直流化した直流電源を用いている。なお、実施の形態１においては、交流電源をダイオードブリッジで直流化した直流電源を用いた例で説明するが、本開示はこのような構成に限定されるものではない。電源部１によって直流化された電力は、コンデンサ２によって平滑化され安定化されている。 [Drive operation of inverter device]
As the power supply unit 1, a DC power supply obtained by converting a commercial single-phase 100V or 200V AC power supply into a DC with a diode bridge is used. In the first embodiment, an example of using a DC power supply in which the AC power supply is converted to DC by a diode bridge will be described, but the present disclosure is not limited to such a configuration. The electric power converted to direct current by the power supply unit 1 is smoothed and stabilized by the capacitor 2.

コンデンサ２に蓄えられた充電電力は、インバータ４ａ、４ｂに送られる。それぞれのインバータ４ａ、４ｂは、スイッチング素子、ダイオード、コンデンサ等で構成されている。それぞれのインバータ４ａ、４ｂにおいては、スイッチング素子によって電流経路を切り替えることによって直流の電源を任意の周波数の交流に変換して、交流電源を形成する。 The charging power stored in the capacitor 2 is sent to the inverters 4a and 4b. Each of the inverters 4a and 4b is composed of a switching element, a diode, a capacitor and the like. In each of the inverters 4a and 4b, a DC power supply is converted into an AC power supply of an arbitrary frequency by switching the current path with a switching element to form an AC power supply.

それぞれのインバータ４ａ、４ｂにおいて変換された交流電源は、高周波コイル３ａ、３ｂにそれぞれ供給され、高周波コイル３ａ、３ｂには高周波電流が流れる。高周波電流が流れた高周波コイル３ａ、３ｂにおいては高周波磁界が発生し、高周波コイル３ａ、３ｂの直上のトッププレートに載置された調理用鍋等の負荷５ａ、５ｂには電磁誘導による渦電流が流れる。その結果、負荷５ａ、５ｂである調理用鍋等においては、渦電流が流れることにより生じるジュール熱のために発熱し、調理動作等が行われている。 The AC power converted in each of the inverters 4a and 4b is supplied to the high frequency coils 3a and 3b, respectively, and a high frequency current flows through the high frequency coils 3a and 3b. A high-frequency magnetic field is generated in the high-frequency coils 3a and 3b through which a high-frequency current flows, and an eddy current due to electromagnetic induction is generated in loads 5a and 5b of a cooking pot or the like placed on the top plate directly above the high-frequency coils 3a and 3b. It flows. As a result, in cooking pots and the like having loads 5a and 5b, heat is generated due to Joule heat generated by the flow of eddy currents, and cooking operations and the like are performed.

上記のように、複数の負荷５ａ、５ｂに対して電力を供給して調理動作等を実行させるためには、それぞれの負荷５ａ、５ｂに電気的に接続（磁界結合を含む）された高周波コイル３ａ、３ｂおよびインバータ４ａ、４ｂが必要となる。複数のインバータ４ａ、４ｂに電力を供給する電源部１とコンデンサ２の構成としては、それぞれのインバータ４ａ、４ｂに対応する複数の電源部と複数のコンデンサをそれぞれ設けて対応することは可能である。しかしながら、このような構成では部品点数が多く、大型化するため、装置の小型化および低廉化という重要な課題に逆行するものである。そのため、実施の形態１のインバータ装置においては、図１に示すように１組の電源部１とコンデンサ２で構成される１つの直流電源に対して、複数のインバータ４ａ、４ｂを並列接続して設け、複数の負荷５ａ、５ｂに対して電力を供給するよう構成されている。 As described above, in order to supply electric power to a plurality of loads 5a and 5b to execute a cooking operation and the like, a high frequency coil electrically connected (including magnetic field coupling) to each of the loads 5a and 5b. 3a and 3b and inverters 4a and 4b are required. As the configuration of the power supply unit 1 and the capacitor 2 that supply power to the plurality of inverters 4a and 4b, it is possible to provide a plurality of power supply units and a plurality of capacitors corresponding to the respective inverters 4a and 4b. .. However, in such a configuration, the number of parts is large and the size is increased, which goes against the important problems of miniaturization and cost reduction of the device. Therefore, in the inverter device of the first embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of inverters 4a and 4b are connected in parallel to one DC power supply composed of a set of power supply units 1 and a capacitor 2. It is provided and is configured to supply power to a plurality of loads 5a and 5b.

実施の形態１のインバータ装置において、それぞれの負荷５ａ、５ｂに対する電力制御は、電力検出部６によってインバータ４ａ、４ｂを介してコンデンサ２から高周波コイル３ａ、３ｂに供給された電力を検知し、その検知された電力に基づいて制御部７によって行われる。 In the inverter device of the first embodiment, in the power control for each of the loads 5a and 5b, the power detection unit 6 detects the power supplied from the capacitor 2 to the high frequency coils 3a and 3b via the inverters 4a and 4b, and the power is detected. This is performed by the control unit 7 based on the detected power.

［電力検出部による電力検知］
以下、実施の形態１のインバータ装置において、電力検出部６がコンデンサ２の充電電圧を検出して、その検出電圧からインバータ４ａ、４ｂに供給された電力を検知する方法について説明する。 [Power detection by power detector]
Hereinafter, in the inverter device of the first embodiment, a method in which the power detection unit 6 detects the charging voltage of the capacitor 2 and detects the power supplied to the inverters 4a and 4b from the detected voltage will be described.

先ず始めに、それぞれのインバータ４ａ、４ｂが同じ周期で駆動し、オン状態が重ならないように動作している場合について説明する。インバータ４ａ、４ｂの周期Ｔ[ｓｅｃ］、コンデンサ２の容量Ｃ[Ｆ］、コンデンサ２の充電電圧Ｖ_０[Ｖ］、インバータ４ａのオン状態によるコンデンサ２の放電後電圧Ｖ_１[Ｖ］、負荷５ａで消費された電力Ｐａ[Ｗ］とすると、インバータ４ａを構成するスイッチング素子がオン状態となり、コンデンサ２の電力が高周波コイル３ａに流れて、コンデンサ２の電圧がＶ_０からＶ_１まで降下したときのエネルギ差Ｅは、以下の（式１）で示される。 First, a case will be described in which the inverters 4a and 4b are driven in the same cycle and are operated so that the on states do not overlap. Period T [sec] of the inverters 4a and 4b, capacitance C [F] of the capacitor 2, charging voltage V ₀ _{[V] of the capacitor 2, voltage V 1} [V] after discharge of the capacitor 2 due to the on state of the capacitor 4a, load When the power Pa [W] consumed in 5a is assumed, the switching element constituting the inverter 4a is turned on, the power of the capacitor 2 flows to the high frequency coil 3a, and the voltage of the capacitor 2 drops from V ₀ _{to V 1.} The energy difference E at that time is represented by the following (Equation 1).

なお、実施の形態１の説明において、インバータ４ａ、４ｂを構成するスイッチング素子がオン状態とは、コンデンサ２の電力が高周波コイル３に流れる電流経路が確保された電力供給状態を示し、この電力供給状態をインバータ４ａ、４ｂのオン状態として説明する。 In the description of the first embodiment, the on state of the switching elements constituting the inverters 4a and 4b indicates a power supply state in which the current path through which the power of the capacitor 2 flows to the high frequency coil 3 is secured, and this power supply The state will be described as an ON state of the inverters 4a and 4b.

（式１）に示したエネルギ差Ｅは、所定の周期Ｔで発生するため、負荷５ａで消費された電力Ｐは、下記の（式２）で算出される。 Since the energy difference E shown in (Equation 1) is generated in a predetermined period T, the power P consumed by the load 5a is calculated by the following (Equation 2).

上記の(式２）を用いることにより、負荷５ａで消費された電力Ｐを検知することが可能であり、高価であり、かつ形状が大きい部品である電流センサを用いることなく、負荷５ａで消費された電力検知が可能な構成となる。 By using the above (Equation 2), it is possible to detect the power P consumed by the load 5a, and it is consumed by the load 5a without using a current sensor which is an expensive and large-shaped component. The configuration is such that the power can be detected.

図２は、それぞれのインバータ４ａ、４ｂが一定の周期Ｔで駆動しており、かつオン状態が重ならないように動作しているときのコンデンサ２の電圧Ｖｃの変位を示す波形図である。図２に示すように、１組の電源部１とコンデンサ２に対して複数のインバータ４ａ、４ｂが一定周期Ｔで駆動し、重ならないように動作している場合には、例えば、一方のインバータ４ａがオン状態となると、コンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_０からＶ_１まで降下する。次に、インバータ４ａがオフ状態に移行するとコンデンサ２が充電されて電圧ＶｃはＶ_１からＶ_０に回復する。 FIG. 2 is a waveform diagram showing the displacement of the voltage Vc of the capacitor 2 when the respective inverters 4a and 4b are driven at a constant period T and are operated so that the on states do not overlap. As shown in FIG. 2, when a plurality of inverters 4a and 4b are driven by a fixed period T with respect to a set of power supply unit 1 and a capacitor 2 and are operated so as not to overlap, for example, one of the inverters. When 4a is turned on, the voltage Vc of the capacitor 2 drops from V ₀ _{to V 1.} Then, when the inverter 4a is shifted to the OFF state is charged capacitor 2 voltage Vc is recovered from V ₁ to V _0.

他方のインバータ４ｂがオン状態に移行するときには、コンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_０まで回復している。他方のインバータ４ｂがオン状態になると、コンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_０からＶ_２まで降下する。次に、インバータ４ｂがオフ状態に移行するとコンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_２からＶ_０に回復する。図２に示す波形図においては、一方のインバータ４ａのオン状態の時間（オン時間）が、他方のインバータ４ｂのオン時間に比べて短く設定されており、コンデンサ２おける電圧降下した電圧値は異なっている（Ｖ_１＞Ｖ_２）。 When the other inverter 4b is shifted to the ON state, the voltage Vc of the capacitor 2 is recovered to V _0. When the other inverter 4b is turned on, the voltage Vc of the capacitor 2 drops from V ₀ _{to V 2.} Then, the voltage Vc of the inverter 4b is shifted to the off-state capacitor 2 recovers from _{V 2} to _{V 0.} In the waveform diagram shown in FIG. 2, the on-time (on-time) of one inverter 4a is set shorter than the on-time of the other inverter 4b, and the voltage drop value in the capacitor 2 is different. (V ₁ > V ₂ ).

上記のように、それぞれのインバータ４ａ、４ｂが一定の周期Ｔで駆動し、かつオン状態が重ならないように動作している場合には、それぞれのインバータ４ａ、４ｂのオン時間とコンデンサ２の電圧Ｖｃの降下状態が対応し、前述の（式２）により負荷５ａ又は５ｂで消費された電力Ｐを検知することが可能となる。 As described above, when the respective inverters 4a and 4b are driven at a constant period T and are operated so that the on states do not overlap, the on-time of the respective inverters 4a and 4b and the voltage of the capacitor 2 Corresponding to the falling state of Vc, it becomes possible to detect the power P consumed by the load 5a or 5b by the above-mentioned (Equation 2).

なお、上記の説明は、インバータ４ａ、４ｂが同じ周期Ｔで駆動し、オン状態が重ならないように動作している場合についての説明であるが、インバータ４ａ、４ｂが異なる周期で駆動していても、オン状態が重ならない動作であれば適用される。 The above description is for a case where the inverters 4a and 4b are driven in the same cycle T and are operated so that the on states do not overlap, but the inverters 4a and 4b are driven in different cycles. However, it is applied as long as the on states do not overlap.

一方、それぞれのインバータ４ａ、４ｂが異なる周期Ｔ１、Ｔ２で駆動し、且つインバータ４ａ、４ｂのオン状態が重なる場合には、インバータ４ａ、４ｂのオン時間におけるコンデンサ２の電圧Ｖｃの降下状態が変化し、即ちインバータ４ａ、４ｂのオン時間と負荷５ａ又は５ｂで消費された電力Ｐとの関係が変動する。 On the other hand, when the inverters 4a and 4b are driven by different cycles T1 and T2 and the on states of the inverters 4a and 4b overlap, the drop state of the voltage Vc of the capacitor 2 at the on time of the inverters 4a and 4b changes. That is, the relationship between the on-time of the inverters 4a and 4b and the power P consumed by the load 5a or 5b fluctuates.

図３は、それぞれのインバータ４ａ、４ｂが異なる周期Ｔ１、Ｔ２で駆動し、インバータ４ａ、４ｂのオン状態が重なる場合が生じるときのコンデンサ２の電圧Ｖｃの変位を示す波形図である。図３に示す波形図において、インバータ４ａ、４ｂのそれぞれの周期Ｔ１、Ｔ２における導通比（デューティ比）は同じであり、オン状態が重なる場合であっても同じ導通比で推移するよう設定されている。 FIG. 3 is a waveform diagram showing the displacement of the voltage Vc of the capacitor 2 when the inverters 4a and 4b are driven by different cycles T1 and T2 and the on states of the inverters 4a and 4b overlap. In the waveform diagram shown in FIG. 3, the conduction ratios (duty ratios) in the cycles T1 and T2 of the inverters 4a and 4b are the same, and are set to change at the same conduction ratio even when the on states overlap. There is.

図３の波形図において、時間ｔ_１は、一方のインバータ４ａを構成するスイッチング素子がオン状態、即ちインバータ４ａがオン状態である期間（オン時間）を示している。この時間ｔ_１においては、他方のインバータ４ｂを構成するスイッチング素子がオフ状態、即ちインバータ４ｂがオフ状態である期間（オフ時間）を示している。また、この時間ｔ_１においては、コンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_０からＶ_１まで降下している。このとき、インバータ４ａで時間ｔ_１の期間に供給されるエネルギＥ１は、下記の（式３）により算出することができる。 In the waveform diagram of FIG. 3, the time t ₁ indicates a period (on time) in which the switching element constituting one of the inverters 4a is in the on state, that is, the inverter 4a is in the on state. The time t ₁ indicates a period (off time) in which the switching element constituting the other inverter 4b is in the off state, that is, the inverter 4b is in the off state. Further, at this time t ₁ , the voltage Vc of the capacitor 2 drops from V ₀ _{to V 1.} At this time, the energy E1 supplied to the period of time t ₁ the inverter 4a can be calculated by the following equation (3).

従って、時間ｔ_１の期間においては、図２の波形図で示した場合と同様に、当該インバータ装置は、一方のインバータ４ａにより所定の電力を供給している状態である。そして、時間ｔ_１の期間が終了すると、インバータ４ａおよびインバータ４ｂは共にオフ状態となり、電源部１から供給される電力によりコンデンサ２の電圧はＶ_０まで回復する。 Therefore, in _{the period of time t 1,} the inverter device is in a state of supplying a predetermined power by one of the inverters 4a, as in the case shown in the waveform diagram of FIG. Then, when _{the period of time t 1} ends, both the inverter 4a and the inverter 4b are turned off, and the voltage of the capacitor 2 is restored to _{V 0 by the power supplied from the power supply unit 1.}

次に、時間ｔ_２の期間は、一方のインバータ４ａがオフ状態であり、他方のインバータ４ｂがオン状態である期間を示している。この時間ｔ_２においては、コンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_０からＶ_２まで降下する。このときインバータ４ｂで時間ｔ_２の期間に供給されるエネルギＥ２は、下記の（式４）により算出することができる。 Next, _{the period of time t 2} indicates a period in which one inverter 4a is in the off state and the other inverter 4b is in the on state. At this time t ₂ , the voltage Vc of the capacitor 2 drops from V ₀ _{to V 2.} At this time, the _{energy E2 supplied by the inverter 4b during the period of time t 2} can be calculated by the following (Equation 4).

従って、時間ｔ_２の期間においては、図２の波形図で示した場合と同様に、当該インバータ装置は、他方のインバータ４ｂにより所定の電力を供給している状態である。そして、時間ｔ_２の期間が終了すると、インバータ４ａおよびインバータ４ｂは共にオフ状態となり、電源部１から供給される電力によりコンデンサ２の電圧はＶ_０まで回復する。 Thus, in a period of time t _2, as in the case shown in the waveform diagram of FIG. 2, the inverter device is a state in which the supply predetermined electric power by the other inverter 4b. Then, when _{the period of time t 2} ends, both the inverter 4a and the inverter 4b are turned off, and the voltage of the capacitor 2 is restored to _{V 0 by the power supplied from the power supply unit 1.}

上記のように、一方のインバータ４ａと他方のインバータ４ｂが交互にオン状態となる場合には、それぞれのインバータ４ａ、４ｂにより供給される電力はお互いのインバータ４ａ、４ｂにより供給された電力の影響を受けることなく、コンデンサ２における充電電力に対して所定の電力を消費することができる。 As described above, when one inverter 4a and the other inverter 4b are alternately turned on, the power supplied by the respective inverters 4a and 4b is affected by the power supplied by each of the inverters 4a and 4b. A predetermined power can be consumed with respect to the charging power in the capacitor 2 without receiving the power.

しかしながら、一方のインバータ４ａと他方のインバータ４ｂが同時にオン状態となり、コンデンサ２からの電力が供給されるオン状態が重なる場合には、コンデンサ２における電圧変位が大きく変動する。 However, when one inverter 4a and the other inverter 4b are turned on at the same time and the on states in which the power from the capacitor 2 is supplied overlap, the voltage displacement in the capacitor 2 fluctuates greatly.

図３の波形図において、時間ｔ_３の期間は一方のインバータ４ａがオン状態であり、他方のインバータ４ｂがオフ状態を示している。そして、時間ｔ_３に続く時間ｔ_４の期間になると、インバータ４ａとインバータ４ｂの両方がオン状態となるため、コンデンサ２の電圧は、２つのインバータ４ａ、４ｂが同時に動作している状況であり、急激に電圧が降下する。更に、時間ｔ_４に続くｔ_５の時間は、インバータ４ａがオフ状態であり、インバータ４ｂがオン状態であり、コンデンサ２の電圧がＶ_５まで降下する。 In the waveform diagram of FIG. 3, the time period t ₃ is the one inverter 4a is turned on, the other inverter 4b indicates an OFF state. Then, in the period of time t ₄ _{following the time t 3} , both the inverter 4a and the inverter 4b are turned on, so that the voltage of the capacitor 2 is a situation in which the two inverters 4a and 4b are operating at the same time. , The voltage drops sharply. Further, during the time t ₅ _{following the time t 4} , the inverter 4a is in the off state, the inverter 4b is in the on state, and the voltage of the capacitor 2 drops to _{V 5.}

図３の波形図に示すように、一方のインバータ４ａのオン状態と、他方のインバータ４ｂのオン状態が重なっている場合、一方のインバータ４ａによる供給電力は、時間ｔ_３の期間が開始したタイミングから、時間ｔ_４が終了したタイミングまでとなる。しかしながら、時間ｔ_４の期間は他方のインバータ４ｂも動作しているため、コンデンサ２においては、一方のインバータ４ａと他方のインバータ４ｂの両方に電力を供給することになり、コンデンサ２は大きく電圧降下する。従って、時間ｔ_４の期間においては、一方のインバータ４ａに対しては、所定の電力よりも少ない電力しか供給されていないことになる。 As shown in the waveform diagram of FIG. 3, the ON state of one of the inverters 4a, when the ON state of the other inverter 4b overlap, power supplied by one inverter 4a is a timing that started a period of time t ₃ From to the timing when the time t _{4 ends.} However, since the period of time t ₄ is operating also the other inverter 4b, in the capacitor 2, will be supplying power to both of one of the inverter 4a and the other inverter 4b, the capacitor 2 is large voltage drop To do. Thus, in a period of time t _4, for the one inverter 4a, so that the power only being supplied less than the predetermined power.

また、他方のインバータ４ｂも同様に、時間ｔ_４の期間が開始したタイミングでオン状態となるが、そのときのコンデンサ２の電圧は、一方のインバータ４ａに対する電力供給により電圧Ｖ_３まで低下している。このため、他方のインバータ４ｂは、時間ｔ_４の期間と時間ｔ_５の期間とを合わせた期間は、時間ｔ_２と同じ期間だけオン状態となっているにもかかわらず、時間ｔ_２の期間よりもインバータ４ｂに供給される電力は少なくなる。 Further, likewise the other inverter 4b, but turned on at the timing of starting the period of time t _4, the voltage of the capacitor 2 at that time, and decreases to a voltage V ₃ by the power supply to one of the inverters 4a There is. Therefore, in the other inverter 4b, _{the period of the time t 2} is the period of the time t _{2 even though the period of the combined period of the time t 4 and} the period of the time t ₅ is on for the same period as the time t ₂ . The power supplied to the inverter 4b is less than that of the inverter 4b.

そこで、本開示のインバータ装置においては、複数のインバータにおいて、インバータのオン状態が重なっている場合と、重なっていない場合とで、インバータのオン時間を変更する制御を行うように構成されている。このように構成することにより、オン状態における供給電力の減少分を補填し、オン状態において同じ電力が負荷に対して供給することが可能となり、電力を安定させることができる。このように構成された本開示のインバータ装置においては、負荷に供給される電力の変動を確実に抑制することが可能であり、安定した動作を行うことができる装置を実現することができる。 Therefore, in the inverter device of the present disclosure, it is configured to control to change the on-time of the inverters in a plurality of inverters depending on whether the inverters are in the on state overlapping or not. With this configuration, it is possible to compensate for the decrease in the power supply in the on state, and the same power can be supplied to the load in the on state, so that the power can be stabilized. In the inverter device of the present disclosure configured in this way, it is possible to reliably suppress fluctuations in the power supplied to the load, and it is possible to realize a device capable of performing stable operation.

図４は、本開示のインバータ装置の構成を実現した一例である実施の形態１のインバータ装置による動作を示す波形図である。図４の波形図においては、それぞれのインバータ４ａ、４ｂが異なる周期Ｔ１、Ｔ２で駆動し、インバータ４ａ、４ｂのオン状態が重ならない場合と、重なる場合とにおけるコンデンサ２の電圧Ｖｃの変位を示している。 FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the inverter device of the first embodiment, which is an example of realizing the configuration of the inverter device of the present disclosure. In the waveform diagram of FIG. 4, the displacements of the voltage Vc of the capacitor 2 are shown when the inverters 4a and 4b are driven by different cycles T1 and T2 and the on states of the inverters 4a and 4b do not overlap and when they overlap. ing.

図４の波形図において、一方のインバータ４ａと他方のインバータ４ｂが同時にオン状態の時間ｔ_４’の期間は、前述の図３に示した波形図における時間ｔ_４の期間と比べて長くなっている（ｔ_４’＞ｔ_４）。従って、インバータ４ａのオン時間は、図３に示した波形図においては、時間ｔ_１＝時間（ｔ_３＋ｔ_４）であったが、図４に示す波形図においては、時間ｔ_１＜時間（ｔ_３＋ｔ_４’）となる。 In the waveform diagram of FIG. 4, a period of time t _{4 'of} one of the inverters 4a and the other inverter 4b are simultaneously turned on is longer than the period of time t ₄ in the waveform diagram shown in FIG. 3 described above Yes (t _4' > t ₄ ). Accordingly, the ON time of the inverter 4a, in the waveform diagram shown in FIG. 3, was the time _{t 1} = time _(t 3 + _{t 4),} in the waveform diagram shown in FIG. 4, the time _{t 1} <time ( t ₃ + t _4' ).

一方に、他方のインバータ４ｂのオン時間は、図３に示した波形図においては、時間ｔ_２＝時間（ｔ_４＋ｔ_５）であったが、図４に示した波形図においては、時間ｔ_２＜時間（ｔ_４’＋ｔ_５’）となる。それぞれのインバータ４ａ、４ｂにおける周期は一定で推移するため、オン時間が増えることは導通比（デューティ比）が上昇したことを意味する。 On the one hand, the on-time of the other inverter 4b was time t ₂ = time (t ₄ + t ₅ ) in the waveform diagram shown in FIG. 3, but time t in the waveform diagram shown in FIG. ₂ <time (t _4' + t _5' ). Since the period of each of the inverters 4a and 4b changes constantly, an increase in the on-time means an increase in the conduction ratio (duty ratio).

また、図３に示した波形図においては、時間ｔ_４の期間が終了したときのコンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_４であるが、図４に示した波形図において時間ｔ_４’の期間が終了したときのコンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_４’であり、その電圧Ｖｃの関係は、Ｖ_４＞Ｖ_４’となる。更に、図３に示した波形図において時間ｔ_５の期間が終了したときのコンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_５であるが、図４に示した波形図において時間ｔ_５’の期間が終了したときのコンデンサ２の電圧ＶｃはＶ_５’であり、その電圧Ｖｃの関係は、Ｖ_５＞Ｖ_５’となる。 In the waveform diagram shown in FIG. 3, although the voltage Vc of the capacitor 2 when the period of time t ₄ is completed is V _4, period end of the time t _{4 'in} the waveform diagram shown in FIG. 4 The voltage Vc of the capacitor 2 at this time is V _4' , and the relationship of the voltage Vc is V ₄ > V _4' . Further, the voltage Vc of the capacitor 2 when the period of time t ₅ in the waveform diagram shown in FIG. 3 has been finished is V _5, when the period of time t _{5 'in} the waveform diagram shown in FIG. 4 has been completed The voltage Vc of the capacitor 2 of the above is V _5' , and the relationship of the voltage Vc is V ₅ > V _5' .

上記のように実施の形態１のインバータ装置においては、インバータのオン状態が重なった場合には、コンデンサ２の電圧Ｖｃに応じてインバータのオン時間を変更するよう制御して、オン状態における供給電力の減少分を補填し、オン状態において同じ電力を負荷に対して供給することが可能な構成となっている。その結果、実施の形態１のインバータ装置は、負荷に供給する電力の変動を抑制することが可能となり、安定した動作を行うことができる。 As described above, in the inverter device of the first embodiment, when the on states of the inverters overlap, the on-time of the inverter is controlled to be changed according to the voltage Vc of the capacitor 2, and the power supply in the on-state is controlled. The configuration is such that the same power can be supplied to the load in the ON state by compensating for the decrease in the above. As a result, the inverter device of the first embodiment can suppress fluctuations in the electric power supplied to the load, and can perform stable operation.

また、実施の形態１のインバータ装置においては、負荷として調理用鍋を誘導加熱する場合について説明したが、インバータ装置としては同じ構成により、負荷として受電コイルを設けて電力を受電して、その電力で動作する非接触給電装置の電力供給源として動作させることが可能である。更に、実施の形態１のインバータ装置の構成においては、一方のインバータにより誘導加熱を行い、他方のインバータにより非接触給電を行う場合においても同様の制御を行って対応することが可能である。 Further, in the inverter device of the first embodiment, the case where the cooking pot is induced and heated as a load has been described, but the inverter device has the same configuration and is provided with a power receiving coil as a load to receive electric power and receive the electric power. It can be operated as a power supply source for a non-contact power supply device that operates in. Further, in the configuration of the inverter device of the first embodiment, it is possible to perform the same control even when the induction heating is performed by one inverter and the non-contact power supply is performed by the other inverter.

（実施の形態２）
以下、本開示に係る実施の形態２のインバータ装置について説明する。実施の形態２のインバータ装置は、実施の形態１のインバータ装置と実質的に同様の構成（図１参照）を有するものであるが、実施の形態１のインバータ装置との相違点は、インバータのオン状態が重なった場合におけるインバータのオン時間の割合（導通比）を変更する制御について更に具体的な構成を有する点である。なお、実施の形態２の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。 (Embodiment 2)
Hereinafter, the inverter device of the second embodiment according to the present disclosure will be described. The inverter device of the second embodiment has substantially the same configuration (see FIG. 1) as the inverter device of the first embodiment, but the difference from the inverter device of the first embodiment is that of the inverter. The point is that the control has a more specific configuration for changing the ratio (conduction ratio) of the inverter's on-time when the on-states overlap. In the description of the second embodiment, the same reference numerals are given to the elements having the same operation, configuration, and function as those of the first embodiment, and the description may be omitted in order to avoid duplicate description. ..

実施の形態２のインバータ装置における構成においても、前述の実施の形態１の構成と同様に、１つの電源部１から２つの負荷５ａ、５ｂに対して、それぞれのインバータ４ａ、４ｂおよび高周波コイル３ａ、３ｂにより電力供給可能な構成で説明するが、本開示のインバータ装置としては２つ以上の複数の負荷のそれぞれに対してインバータおよび高周波コイルを設けて電力供給可能な構成とすることを含むものである。 Also in the configuration of the inverter device of the second embodiment, as in the configuration of the first embodiment described above, the inverters 4a and 4b and the high frequency coil 3a are provided for one power supply unit 1 to two loads 5a and 5b, respectively. Although the configuration in which power can be supplied by 3b will be described, the inverter device of the present disclosure includes a configuration in which an inverter and a high frequency coil are provided for each of two or more plurality of loads so that power can be supplied. ..

実施の形態１で説明したように、共通の電源で複数のインバータが同時に動作すると、コンデンサ２に蓄えられたエネルギを取り合うこととなる。それぞれのインバータを構成するスイッチング素子は、導通比（デューティ比）により制御されており、即ち、スイッチング素子のオン時間と、オフ時間により制御されている。このため、同じオン時間であっても元の電源電圧であるコンデンサ２の電圧Ｖｃが異なると、高周波コイル３ａ、３ｂに供給される電力も変わってしまう。従って、インバータを構成するスイッチング素子のオン状態が重なっているか否かで、スイッチング素子のオン時間を変更することによって、継続して同じ電力を高周波コイル３ａ、３ｂに供給することが可能となり、インバータ装置における出力電力の変動を抑えることができる構成となる。 As described in the first embodiment, when a plurality of inverters operate simultaneously with a common power supply, the energy stored in the capacitor 2 is competed. The switching elements constituting each inverter are controlled by the conduction ratio (duty ratio), that is, controlled by the on-time and the off-time of the switching elements. Therefore, even if the on-time is the same, if the voltage Vc of the capacitor 2, which is the original power supply voltage, is different, the power supplied to the high-frequency coils 3a and 3b also changes. Therefore, by changing the on-time of the switching elements depending on whether or not the on-states of the switching elements constituting the inverter overlap, it is possible to continuously supply the same electric power to the high-frequency coils 3a and 3b, and the inverter. The configuration is such that fluctuations in output power in the device can be suppressed.

なお、実施の形態２のインバータ装置における説明においても、インバータ４ａ、４ｂを構成するスイッチング素子がオン状態とは、コンデンサ２の電力が高周波コイル３ａ、３ｂに流れる電流経路が確保された電力供給状態を示し、この電力供給状態をインバータ４ａ、４ｂのオン状態とする。 Also in the description of the inverter device of the second embodiment, the state in which the switching elements constituting the inverters 4a and 4b are on means the power supply state in which the current path through which the power of the capacitor 2 flows through the high frequency coils 3a and 3b is secured. Is shown, and this power supply state is set to the ON state of the inverters 4a and 4b.

実施の形態１において図３を用いて説明したように、インバータ４ａ、４ｂのオン状態が重なったとき（時間ｔ_４）には、両方のインバータ４ａ、４ｂによってコンデンサ２に蓄えられたエネルギが供給される。このため、インバータ４ａ、４ｂのオン状態が重なったときのコンデンサ２の電圧Ｖｃは、１つのインバータ４ａ又は４ｂがオン状態のときのコンデンサの電圧（Ｖ_１又はＶ_２）よりも低い電圧（例えば、Ｖ_４）となる。従って、インバータ４ａ、４ｂのオン状態が重なっているときには、インバータ４ａ、４ｂのオン時間を重なっていないときのオン時間に比べて長くすることにより、各周期におけるオン状態において電力の変動を抑えて負荷に対して安定した電力供給を行うことができる。 As described with reference to FIG. 3 in the first embodiment, when the on states of the inverters 4a and 4b overlap (time t ₄ ), the energy stored in the capacitor 2 is supplied by both the inverters 4a and 4b. Will be done. Therefore, the voltage Vc of the capacitor 2 when the on states of the inverters 4a and 4b overlap is lower than the voltage (for example, _{V 1} or V _{2) of the capacitor when one inverter 4a or 4b is on.} , V ₄ ). Therefore, when the on-states of the inverters 4a and 4b overlap, the on-time of the inverters 4a and 4b is made longer than the on-time when they do not overlap, so that the fluctuation of the power in the on-state in each cycle is suppressed. Stable power supply can be performed for the load.

上記のようにインバータ４ａ、４ｂのオン時間の割合については、コンデンサ２の電圧によって決める方法と、オン状態が重なるインバータのオン時間に基づいて決める方法があるが、本開示はそれらの方法に限定されるものではない。インバータ４ａ、４ｂのオン時間の割合は、インバータ４ａ、４ｂを構成するスイッチング素子の導通比（デューティ比）に対応し、以下の説明ではインバータの導通比として説明する。 As described above, the ratio of the on-time of the inverters 4a and 4b can be determined by the voltage of the capacitor 2 or based on the on-time of the inverters in which the on-states overlap, but the present disclosure is limited to these methods. It is not something that is done. The ratio of the on-time of the inverters 4a and 4b corresponds to the conduction ratio (duty ratio) of the switching elements constituting the inverters 4a and 4b, and will be described as the conduction ratio of the inverters in the following description.

［インバータの導通比の決定方法］
以下、インバータ４ａ、４ｂのオン時間の割合である導通比（デューティ比）をコンデンサ２の電圧によって決める導通比決定方法の一例について図４を用いて説明する。 [Method of determining the conduction ratio of the inverter]
Hereinafter, an example of a conduction ratio determination method in which the conduction ratio (duty ratio), which is the ratio of the on-time of the inverters 4a and 4b, is determined by the voltage of the capacitor 2 will be described with reference to FIG.

図４に示す波形図において、インバータ４ａが時間ｔ_１の期間にコンデンサ２の電力を高周波コイルに供給するエネルギＥ１は、前述の（式３）により表される。従って、時間ｔ_３の期間に供給するエネルギは、コンデンサ２の電圧ＶｃがＶ_０からＶ_３に降下しているため、下記の（式５）により表される。 In the waveform diagram shown in FIG. 4, the energy E1 for supplying electric power to the high-frequency coil of the inverter 4a capacitor 2 during the time t ₁ is represented by the above equation (3). Therefore, the _{energy supplied during the period of time t 3} is expressed by the following (Equation 5) because the voltage Vc of the capacitor 2 drops from V ₀ _{to V 3.}

このため、時間ｔ_３の期間に続く時間ｔ_４’の期間において、インバータ４ａにより高周波コイル３ａに供給すべきエネルギは、下記の（式６）となる。 Therefore, in a period of time following t _{4 'in} the period of time t _3, the energy to be supplied to the high-frequency coil 3a by the inverter 4a is a following (Equation 6).

時間ｔ_４’の期間のエネルギは、図４に示すように、コンデンサ２の電圧ＶｃがＶ_３からＶ_４’に降下しているため、下記の（式７）により表される。 Time t _{4 'energy} periods, as shown in FIG. 4, the voltage Vc of the capacitor 2 from V ₃ V _4' because it falls, represented by the following (Equation 7).

しかし、この時間ｔ_４’の期間においては、一方のインバータ４ａと他方のインバータ４ｂが同時にエネルギを供給している。このため、時間ｔ_４’の期間において一方のインバータ４ａで供給しているエネルギＥ４ａは、Ｅ１およびＥ２の関係から、下記の(式８）で表される。 However, during this time t4 _' , one inverter 4a and the other inverter 4b are supplying energy at the same time. Therefore, energy E4a being supplied with one of the inverters 4a in the period of time t _{4 ',} from the relationship between E1 and E2, are expressed by the following equation (8).

前述の（式６）の（Ｅ１−Ｅ３）は、時間ｔ_４’の期間において一方のインバータ４ａで供給しているエネルギＥ４ａであるため、（式６）＝（式８）となる。このため、電圧Ｖ_４’は、下記の（式９）で算出することができる。 Since (E1-E3) of the above-mentioned (Equation 6) is the energy E4a supplied by one of the inverters 4a during the period of _{time t4', (Equation 6) = (Equation 8).} Therefore, voltage V _{4 'can} be calculated by the following equation (9).

他方のインバータ４ｂにおいて、時間ｔ_２の期間に高周波コイル３ｂに供給するエネルギは、前述の（式４）で表すことができる。また、時間ｔ_４’の期間において他方のインバータ４ｂで供給しているエネルギＥ４ｂは、Ｅ１およびＥ２の関係から、下記の(式１０）で表される。 In the other inverter 4b, the _{energy supplied to the high frequency coil 3b during the period of time t 2} can be expressed by the above-mentioned (Equation 4). Further, the energy E4b being supplied by the other inverter 4b during the period of time t _{4 ',} from the relationship between E1 and E2, are expressed by the following equation (10).

また、時間ｔ_５’の期間において高周波コイル３ｂに供給されるエネルギは、コンデンサ２の電圧ＶｃがＶ_４’からＶ_５’に降下しているため、下記の（式１１）で表される。 The time t _{5 'energy} supplied to the high frequency coil 3b in the period, the voltage Vc of the capacitor 2 is V _4' because it drops to V _{5 'from} and expressed by the following equation (11).

更に、Ｅ５＝Ｅ２−Ｅ４ｂで表されるため、（式１１）＝（式４）−（式１０）となる。従って、電圧Ｖ_５’は、下記の（式１２）により算出することができる。 Further, since it is represented by E5 = E2-E4b, (Equation 11) = (Equation 4)-(Equation 10). Therefore, the voltage V _{5 'can} be calculated by the following equation (12).

上記のように、一方のインバータ４ａのオン時間をコンデンサ２の電圧ＶｃがＶ_４’となるまで、そして、他方のインバータ４ｂのオン時間をコンデンサ２の電圧ＶｃがＶ_５’となるまで延長することにより、オン状態が重なったときでも所定の電力をそれぞれの高周波コイル３ａ、３ｂに供給することができる。 As described above, the on-time of one inverter 4a is extended until _{the voltage Vc of the capacitor 2 becomes V 4',} and the on-time of the other inverter 4b is _{extended until the voltage Vc of the capacitor 2 becomes V 5'.} As a result, predetermined power can be supplied to the respective high-frequency coils 3a and 3b even when the on states overlap.

上記のように、実施の形態２のインバータ装置においては、インバータ４ａ、４ｂのオン時間の割合（導通比）をコンデンサ２の電圧によって決めることにより、インバータ４ａ、４ｂのオン状態が重なっている場合のオン時間を重なっていないときのオン時間に比べて長くすることが可能となり、各周期におけるオン状態において電力の変動を抑えて負荷に対して安定した電力供給を行うことができる。 As described above, in the inverter device of the second embodiment, when the on-time ratios (conduction ratios) of the inverters 4a and 4b are determined by the voltage of the capacitor 2 so that the on-states of the inverters 4a and 4b overlap. It is possible to make the on-time of the inverters longer than the on-time when they do not overlap, and it is possible to suppress the fluctuation of the electric power in the on-state in each cycle and stably supply the electric power to the load.

（実施の形態３）
以下、本開示に係る実施の形態３のインバータ装置について説明する。実施の形態３のインバータ装置は、実施の形態１のインバータ装置と実質的に同様の構成（図１参照）を有するものであるが、実施の形態１のインバータ装置との相違点は、インバータのオン状態が重なった場合におけるインバータのオン時間の割合（導通比）を変更する制御方法が異なっている。なお、実施の形態３の説明において、前述の実施の形態１と同様の作用、構成、および機能を有する要素には同じ参照符号を付し、重複する記載を避けるため説明を省略する場合がある。 (Embodiment 3)
Hereinafter, the inverter device of the third embodiment according to the present disclosure will be described. The inverter device of the third embodiment has substantially the same configuration (see FIG. 1) as the inverter device of the first embodiment, but the difference from the inverter device of the first embodiment is that of the inverter. The control method for changing the ratio of the inverter on time (conduction ratio) when the on states overlap is different. In the description of the third embodiment, the same reference numerals are given to the elements having the same operation, configuration, and function as those of the first embodiment, and the description may be omitted in order to avoid duplicate description. ..

実施の形態３のインバータ装置における構成においても、前述の実施の形態１および実施の形態２の構成と同様に、１つの電源部１から２つの負荷５ａ、５ｂに対して、それぞれのインバータ４ａ、４ｂおよび高周波コイル３ａ、３ｂにより電力供給可能な構成で説明するが、本開示のインバータ装置としては２つ以上の複数の負荷のそれぞれに対してインバータおよび高周波コイルを設けて電力供給可能な構成とすることを含むものである。 Also in the configuration of the inverter device of the third embodiment, as in the configuration of the first and second embodiments described above, the inverters 4a, respectively, are applied to one power supply unit 1 to two loads 5a and 5b. Although power can be supplied by the 4b and the high-frequency coils 3a and 3b, the inverter device of the present disclosure includes a configuration in which an inverter and a high-frequency coil are provided for each of two or more loads. It involves doing.

前述の実施の形態２で説明したように、他のインバータを構成するスイッチング素子がオンしているか否かでオン時間の割合（導通比）を変更することによって、高周波コイル（負荷）に対して同じ電力を供給するように制御して、負荷に対する供給電力の変動を抑えることができる構成となる。 As described in the second embodiment described above, by changing the ratio of the on-time (conduction ratio) depending on whether or not the switching elements constituting the other inverters are on, the high-frequency coil (load) is subjected to. The configuration is such that the same power can be controlled to be supplied, and fluctuations in the supplied power with respect to the load can be suppressed.

その導通比決定方法の一例として、前述の実施の形態２においては、コンデンサ２の電圧Ｖｃによって決める方法について説明したが、実施の形態３においては、オン状態が重なるそれぞれのインバータのオン時間に基づいて決定している。 As an example of the conduction ratio determination method, the method of determining by the voltage Vc of the capacitor 2 has been described in the above-described second embodiment, but in the third embodiment, it is based on the on-time of each inverter whose on-states overlap. Has been decided.

前述の実施の形態２における導通比決定方法では、（式９）および（式１２）により電圧Ｖ_４’およびＶ_５’を算出して制御しており、複雑な計算が必要となる。実施の形態３における導通比決定方法においては、簡便な方法の一例であり、他のスイッチング素子のオン時間に基づいて決定している。 The conduction ratio determination method in the second embodiment described above, equation (9) and is controlled by calculating the voltage V _{4 'and} V _5' by (Equation 12) requires complex calculations. The conduction ratio determination method according to the third embodiment is an example of a simple method, and is determined based on the on-time of another switching element.

実施の形態３における他のスイッチング素子のオン時間に基づいて決定する方法について図３を参照して説明する。図３の波形図は、インバータ４ａ、４ｂは異なる駆動周期で動作し、それぞれのインバータ４ａ、４ｂにおいては一定の導通比で動作している場合を示している。 A method of determining based on the on-time of another switching element in the third embodiment will be described with reference to FIG. The waveform diagram of FIG. 3 shows a case where the inverters 4a and 4b operate at different drive cycles, and the inverters 4a and 4b operate at a constant conduction ratio.

一方のインバータ４ａにおいては、時間ｔ_３のオン時間後に時間ｔ_４のオン時間が開始するが、時間ｔ_４の期間においては他方のインバータ４ｂがオン状態となるため、インバータ４ａのオン時間（ｔ_４＝ｔ_１−ｔ_３）ではコンデンサ２の電圧Ｖｃが本来供給すべき電圧より低下している。その結果、インバータ４ａのオン時間における供給電力は少なくなる。 In one inverter 4a, time, but on-time t ₃ on time after the time t ₄ is started, since the other inverter 4b is turned on in a period of time t _4, the inverter 4a on-time (t _{At 4} = t _{1 −} t ₃ ), the voltage Vc of the capacitor 2 is lower than the voltage that should be originally supplied. As a result, the power supply during the on-time of the inverter 4a is reduced.

時間ｔ_４の期間においては、コンデンサ２に蓄えられているエネルギをインバータ４ａとインバータ４ｂで取り合うことになるため、このときに供給するエネルギが減少している。このようなエネルギの不足分を補うために、オン時間を長くする、例えば倍にするといった方法が考えられる。即ち、インバータ４ａおよびインバータ４ｂのオン状態が重なっている場合には、そのときのオン時間ｔ_４’を、ｔ_４’＝（ｔ_１−ｔ_３）＊２とすることによって、一方のインバータ４ａに供給される電力が所定の電力に近い値に制御することができる。 In a period of time t _4, since that would stay the energy stored in the capacitor 2 by the inverter 4a and the inverter 4b, energy supplied at this time is decreased. In order to make up for such a shortage of energy, a method of lengthening the on-time, for example, doubling it can be considered. That is, when the on state of the inverter 4a and the inverter 4b is overlapped _{by 'a,} t _4' on-time t ₄ at that time and _{_{= (t 1 -t 3) *}} 2, one inverter 4a The power supplied to the inverter can be controlled to a value close to a predetermined power.

また、他方のインバータ４ｂにおいて、時間ｔ_２では本来供給すべき電力（Ｅ２）が供給されるが、インバータ４ａおよびインバータ４ｂのオン状態が重なっている時間ｔ_４’の期間はコンデンサ２の電圧が低下しており供給電力が少ない期間となる。このため、この時間ｔ_４’においては、インバータ４ｂに供給される電力が、例えば所定の半分であるとして、時間ｔ_４’に続く時間ｔ_５’を、例えばｔ_５’＝ｔ_２と設定する。このように設定されたインバータ４ｂのオン時間は、例えば図４に示した波形図と同様に、（ｔ_４’＋ｔ_５’）とする。即ち、インバータ４ａおよびインバータ４ｂのオン状態が重なっている場合においては、重なっているオン時間の長さに応じて、それぞれのインバータ４ａおよびインバータ４ｂのオン時間が設定される。 Further, in the other inverter 4b, although the power to be supplied originally in time t ₂ (E2) is supplied, a period of time on state of the inverter 4a and the inverter 4b are overlapping t _{4 'is} the voltage of the capacitor 2 It will be a period when the power supply is low due to the decrease. Therefore, _'in the power supplied to the inverter 4b is, for example, as a predetermined half time t _4' this time t ₄ sets _', for example t _5' subsequent time t ₅ to = t ₂ and .. The on-time of the inverter 4b set in this way is (t _4' + t _5' ), for example, as in the waveform diagram shown in FIG. That is, when the ON states of the inverters 4a and 4b overlap, the ON times of the respective inverters 4a and 4b are set according to the length of the overlapping ON times.

上記のように、実施の形態３のインバータ装置においては、オン状態が重なるそれぞれのインバータのオン時間に基づいて、各インバータの導通比が決定されている。このように導通比を決定することにより、実施の形態３のインバータ装置は、煩雑な計算を行う必要がなく所望の電力を安定して負荷に供給することができる構成となる。 As described above, in the inverter device of the third embodiment, the conduction ratio of each inverter is determined based on the on-time of each of the inverters whose on-states overlap. By determining the conduction ratio in this way, the inverter device of the third embodiment has a configuration in which a desired electric power can be stably supplied to the load without the need for complicated calculations.

本開示のインバータ装置においては、前述の各実施の形態において具体的に説明したように、同一の電源部により複数のインバータを駆動する構成においては、インバータのオン状態が重なる期間では、インバータが単独で駆動する場合に比べて本来供給すべき電力を供給できないため、その不足分に対してオン時間を長くする調整を行うことによって、本来意図した電力を負荷に対して安定的に供給できる構成となる。 In the inverter device of the present disclosure, as specifically described in each of the above-described embodiments, in the configuration in which a plurality of inverters are driven by the same power supply unit, the inverters are independent during the period when the inverters are turned on. Since it is not possible to supply the power that should be originally supplied compared to the case of driving with an inverter, by adjusting the on-time to lengthen the shortage, the originally intended power can be stably supplied to the load. Become.

本開示のインバータ装置は、機器の小型化と低廉化を図り、負荷に必要な電力を十分に供給することができる装置を提供することが可能となり、誘導加熱調理器に用いた場合には思い通りの調理性能を示す構成となる。 The inverter device of the present disclosure can reduce the size and cost of the device, and can provide a device capable of sufficiently supplying the electric power required for the load. It is a configuration that shows the cooking performance of.

本開示は、優れた商品価値を有し、信頼性および安全性の高いインバータ装置を提示するものであり、例えば誘導加熱調理器等の誘導加熱を行う各種機器に搭載されるインバータ装置において適用可能であり、さらに非接触給電を行うことも可能となるインバータ装置を提供することが可能となる。 The present disclosure presents an inverter device having excellent commercial value, high reliability and safety, and can be applied to an inverter device mounted on various devices performing induction heating such as an induction heating cooker, for example. Further, it is possible to provide an inverter device capable of performing non-contact power supply.

１電源部
２コンデンサ
３ａ、３ｂ高周波コイル
４ａ、４ｂインバータ
５ａ、５ｂ負荷
６電力検出部
７制御部 1 Power supply 2 Capacitor 3a, 3b High frequency coil 4a, 4b Inverter 5a, 5b Load 6 Power detector 7 Control

Claims

電源部と、前記電源部の電圧を安定化させるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を検出する電力検出部と、前記コンデンサの電力を高周波コイルに供給するスイッチング素子を含んで構成される複数のインバータと、前記複数のインバータを駆動制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子のオン状態が重なるとき、オン状態が重なったスイッチング素子のオン時間を、オン状態の重なり状態に応じて制御するよう構成され、
前記インバータのスイッチング素子において、オン状態が重なったときのオン時間は、オン状態が重ならないときのオン時間より長くなるよう設定されたインバータ装置。 A plurality of inverters including a power supply unit, a capacitor for stabilizing the voltage of the power supply unit, a power detection unit for detecting the charging voltage of the capacitor, and a switching element for supplying the power of the capacitor to a high frequency coil. And a control unit that drives and controls the plurality of inverters.
In each of the switching elements constituting the plurality of inverters, when the ON states of the switching elements overlap, the control unit controls the ON time of the switching elements in which the ON states overlap according to the overlapping states of the ON states. is configured,
In the switching element of the inverter, the inverter device is set so that the on-time when the on-states overlap is longer than the on-time when the on-states do not overlap.

前記インバータのスイッチング素子のオン時間は、前記電力検出部が検出した充電電圧に応じて制御されるよう構成された、請求項１に記載のインバータ装置。 The inverter device according to claim 1 , wherein the on-time of the switching element of the inverter is controlled according to the charging voltage detected by the power detection unit.

前記インバータのスイッチング素子において、オン状態が重なったときのオン時間は、オン状態が重なっている時間に応じて制御されるよう構成された、請求項１に記載のインバータ装置。 The inverter device according to claim 1 , wherein in the switching element of the inverter, the on-time when the on-states overlap is controlled according to the time when the on-states overlap.

電源部と、前記電源部の電圧を安定化させるコンデンサと、前記コンデンサの充電電圧を検出する電力検出部と、前記コンデンサの電力を高周波コイルに供給するスイッチング素子を含んで構成される複数のインバータと、前記複数のインバータを駆動制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、各周期の導通比を前記インバータのスイッチング素子においてオン状態が重なったときの導通比がオン状態が重ならないときの導通比より大きくなるように制御するよう構成されたインバータ装置。 A plurality of inverters including a power supply unit, a capacitor for stabilizing the voltage of the power supply unit, a power detection unit for detecting the charging voltage of the capacitor, and a switching element for supplying the power of the capacitor to a high frequency coil. And a control unit that drives and controls the plurality of inverters.
The control unit sets the conduction ratio of each cycle to the ON state in the switching element of the inverter so that the energy supplied to the high-frequency coil is the same in each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. An inverter device configured to control the conduction ratio when they overlap to be larger than the conduction ratio when the ON state does not overlap.

前記制御部は、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、各周期の導通比を前記電力検出部が検出した充電電圧に基づいて制御するよう構成された、請求項４に記載のインバータ装置。 The control unit detects the conduction ratio of each cycle so that the energy supplied to the high-frequency coil is the same in each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. The inverter device according to claim 4 , which is configured to be controlled based on the above.

前記制御部は、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で前記高周波コイルに供給されるエネルギを同一となるように、各周期の導通比を前記複数のインバータのスイッチング素子のオン状態の重なる期間に応じて制御するよう構成された、請求項４に記載のインバータ装置。 The control unit turns on the switching elements of the plurality of inverters so that the energy supplied to the high-frequency coil is the same in each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. The inverter device according to claim 4 , wherein the inverter device is configured to be controlled according to an overlapping period of states.

複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子は、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの電力を高周波コイルに供給し、前記スイッチング素子のオン状態が重なり、前記コンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、各周期の導通比を前記インバータのスイッチング素子においてオン状態が重なったときの導通比がオン状態が重ならないときの導通比より大きくなるように制御するステップを含む、インバータ装置の制御方法。In each of the switching elements constituting the plurality of inverters, the switching element supplies the power of the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit to the high frequency coil, the ON states of the switching elements overlap, and the charging voltage of the capacitor becomes When supplied to a plurality of loads, the energy supplied to the load at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters is the same as the energy supplied to the load when the switching element is independently on. The inverter device includes a step of controlling the conduction ratio of each cycle so that the conduction ratio when the ON states overlap in the switching element of the inverter is larger than the conduction ratio when the ON states do not overlap. Control method.

前記スイッチング素子のオン状態が重なり、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、前記コンデンサの充電電圧に基づいて制御するステップを含む、請求項７に記載のインバータ装置の制御方法。 When the ON states of the switching elements overlap and the charging voltage of the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit is supplied to a plurality of loads, the charging voltage is supplied to the loads at each cycle at each drive frequency for driving the plurality of inverters. The inverter device according to claim 7, further comprising a step of controlling the energy to be supplied based on the charging voltage of the capacitor so that the energy supplied to the load is the same as the energy supplied to the load when the switching element is independently turned on. Control method.

複数のインバータを構成するそれぞれのスイッチング素子において、前記スイッチング素子のオン状態が重なり、電源部の電圧を安定化させるコンデンサの充電電圧が複数の負荷に供給されるとき、前記複数のインバータを駆動するそれぞれの駆動周波数における各周期で負荷に供給されるエネルギが、前記スイッチング素子が単独でオン状態のときに負荷に供給するエネルギと同一となるように、各周期の導通比を前記複数のインバータのスイッチング素子のオン状態の重なる期間に応じて制御するステップを含む、請求項７に記載のインバータ装置の制御方法。 In each of the switching elements constituting the plurality of inverters, when the ON states of the switching elements overlap and the charging voltage of the capacitor that stabilizes the voltage of the power supply unit is supplied to the plurality of loads, the plurality of inverters are driven. The conduction ratio of each of the plurality of inverters is set so that the energy supplied to the load in each cycle at each drive frequency is the same as the energy supplied to the load when the switching element is independently on. The method for controlling an inverter device according to claim 7 , further comprising a step of controlling according to overlapping periods of on states of switching elements .