JPH0334287A - 電磁調理器 - Google Patents
電磁調理器Info
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- JPH0334287A JPH0334287A JP1166989A JP16698989A JPH0334287A JP H0334287 A JPH0334287 A JP H0334287A JP 1166989 A JP1166989 A JP 1166989A JP 16698989 A JP16698989 A JP 16698989A JP H0334287 A JPH0334287 A JP H0334287A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
- H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明はインバータ回路を駆動して被加熱物を誘導加熱
する電磁調理器に関するものである。
する電磁調理器に関するものである。
(従来の技術)
電磁調理器は炎が生じないので安全性が高く、又熱効率
が高い等の利点を有し種々の電磁調理器が開発されてい
る。
が高い等の利点を有し種々の電磁調理器が開発されてい
る。
第19図は準E級型のインバータ回路を用いた従来の電
磁調理器である。入力設定回路118によって入力設定
された値に応じてPWM発振器116が発振してパルス
信号を出力する。駆動囲路114は入力したパルス信号
に基づいてトランジスタ112のオン時間TONを設定
する。トランジスタ112が駆動回路114からのパル
ス信・号に応じてスイッチング動作することにより、加
熱コイル106と共振用コンデンサ108が直列共振状
態に設定される。これにより加熱コイル106から発生
する磁束による電磁誘導作用により図示しない鍋等の被
加熱物へ渦電流を発生して加熱するようになっている。
磁調理器である。入力設定回路118によって入力設定
された値に応じてPWM発振器116が発振してパルス
信号を出力する。駆動囲路114は入力したパルス信号
に基づいてトランジスタ112のオン時間TONを設定
する。トランジスタ112が駆動回路114からのパル
ス信・号に応じてスイッチング動作することにより、加
熱コイル106と共振用コンデンサ108が直列共振状
態に設定される。これにより加熱コイル106から発生
する磁束による電磁誘導作用により図示しない鍋等の被
加熱物へ渦電流を発生して加熱するようになっている。
従って準E級型のインバタ回路104を用いた場合には
1個のスイッチング素子により高周波電力を発生させる
ことができるという利点を有する。
1個のスイッチング素子により高周波電力を発生させる
ことができるという利点を有する。
ところで第20図(A)に示すように入力電力の値を大
きく設定するに応じて共振電圧VCEの値も大きくなる
。また第20図(B)に示すように入力電力の値を小さ
くするにはスイッチング素子であるトランジスタ112
のオン時間TONを短く設定する必要があり、この場合
共振電圧VCEがOVに下りきらない時点でトランジス
タ112がオンするので過大な短絡電流Isがトランジ
スタ112へ流れてしまう。
きく設定するに応じて共振電圧VCEの値も大きくなる
。また第20図(B)に示すように入力電力の値を小さ
くするにはスイッチング素子であるトランジスタ112
のオン時間TONを短く設定する必要があり、この場合
共振電圧VCEがOVに下りきらない時点でトランジス
タ112がオンするので過大な短絡電流Isがトランジ
スタ112へ流れてしまう。
例えば電圧200V仕様で最大入力電力が2KWの装置
では、最大入力電力のとき共振電圧VCEが1100V
に達する。またスイッチング素子のオン時間T。Nを短
くして入力電力をIKWに設定すると、80Aの短絡電
流が流れる。
では、最大入力電力のとき共振電圧VCEが1100V
に達する。またスイッチング素子のオン時間T。Nを短
くして入力電力をIKWに設定すると、80Aの短絡電
流が流れる。
また、最大入力電力が3KWの装置では最大入力電力の
とき共振電圧VCEが1800Vに達し、入力電力を2
KW以下に設定するには短絡電流ISが大きな値となる
のでインバータ回路の発振をオンオフ制御する必要が生
じる。このようなオンオフ制御を行うと、被加熱物の温
度が変動し、調理性能が著しく低下するという欠点があ
る。
とき共振電圧VCEが1800Vに達し、入力電力を2
KW以下に設定するには短絡電流ISが大きな値となる
のでインバータ回路の発振をオンオフ制御する必要が生
じる。このようなオンオフ制御を行うと、被加熱物の温
度が変動し、調理性能が著しく低下するという欠点があ
る。
また、調理時間の短縮を図るために更に最大入力電力を
高く、例えば3.5KWに設定すると、共振電圧VCE
は2000V以上に達してしまう。
高く、例えば3.5KWに設定すると、共振電圧VCE
は2000V以上に達してしまう。
このような高電圧に耐え得る耐圧を有し、且つスイッチ
ング速度の速いスイッチング素子は開発されておらず、
大電力の電磁調理器には準E級型のインバータ回路が使
用できなかった。
ング速度の速いスイッチング素子は開発されておらず、
大電力の電磁調理器には準E級型のインバータ回路が使
用できなかった。
そこでブリッジ型のインバータ回路を用いて大電力化を
図るようにしたものが提案されている。
図るようにしたものが提案されている。
この柿の装置では電源電圧以上の電圧がスイッチング素
子へ印加されないので容易に大電力化を図ることができ
、また非磁性のアルミニウム製の鍋やステンレス製の鍋
も加熱することができるという利点を有する。
子へ印加されないので容易に大電力化を図ることができ
、また非磁性のアルミニウム製の鍋やステンレス製の鍋
も加熱することができるという利点を有する。
このようなブリッジ型のインバータ回路を用いる装置で
は入力電力を制御する方法としてインバータ回路の発振
をオンオフ制御する方法が知られている。また他の方法
として第21図に示す如く入力制御回路133からの制
御信号に基づいてサイリスタ107a、107bを制御
していわゆる位相制御を行うことにより、入力電力を連
続的に制御する方法が知られている。第21図に示すハ
ーフブリッジ型のインバータ回路125はインバタ駆動
回路113からの信号に基づいてトランジスタ115,
117が交互にオンオフ動作して加熱コイル119へ高
周波電力を発生させるようにしている。
は入力電力を制御する方法としてインバータ回路の発振
をオンオフ制御する方法が知られている。また他の方法
として第21図に示す如く入力制御回路133からの制
御信号に基づいてサイリスタ107a、107bを制御
していわゆる位相制御を行うことにより、入力電力を連
続的に制御する方法が知られている。第21図に示すハ
ーフブリッジ型のインバータ回路125はインバタ駆動
回路113からの信号に基づいてトランジスタ115,
117が交互にオンオフ動作して加熱コイル119へ高
周波電力を発生させるようにしている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながらインバータ回路の発振をオンオフ制御して
入力電力を制御する従来装置はアルミニウム製の鍋をト
ツププレーh−hに載置して加熱する際に、いわゆる反
発力を発生するという問題点を有していた。
入力電力を制御する従来装置はアルミニウム製の鍋をト
ツププレーh−hに載置して加熱する際に、いわゆる反
発力を発生するという問題点を有していた。
具体的に説明すると、第23図に示す如くアルミニウム
製の鍋を入力電力2000Wで加熱すると920gの反
発力が発生する。このときアルミニウム製の鍋全体の重
さが例えばIKg程度である場合には、鍋がトッププレ
ートの上を移動して危険である。
製の鍋を入力電力2000Wで加熱すると920gの反
発力が発生する。このときアルミニウム製の鍋全体の重
さが例えばIKg程度である場合には、鍋がトッププレ
ートの上を移動して危険である。
このためインバータ回路の発振をオンオフ制御して入力
電力を2000Wから低下させると、インバータ回路が
オンする毎に断続的に920gの反発力が発生して鍋が
少しずつ移動する。またこのときの振動による不快音が
発生する。
電力を2000Wから低下させると、インバータ回路が
オンする毎に断続的に920gの反発力が発生して鍋が
少しずつ移動する。またこのときの振動による不快音が
発生する。
そこで、前述した如く第21図に示した例では入力電力
を連続的に制御するようにしているが、第22図に示す
ように交流電源101からの入力電流iINが断続的に
流れるため、電源部にノイズが発生するという問題点を
有している。
を連続的に制御するようにしているが、第22図に示す
ように交流電源101からの入力電流iINが断続的に
流れるため、電源部にノイズが発生するという問題点を
有している。
これを対策するために大容量のりアクタ−103を交流
電源101とブリッジ回路105との間に挿入している
。このためリアクターやサイリスクによる損失によって
効率が低下してしまうという欠点があった。
電源101とブリッジ回路105との間に挿入している
。このためリアクターやサイリスクによる損失によって
効率が低下してしまうという欠点があった。
またサイリスタを用いる場合は放熱板が必要であり装置
全体が大型化するという問題点があった。
全体が大型化するという問題点があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、入力電力の
大電力化を図りつつ、電源部でのノイズの発生及び効率
の低下を防止して入力電力を広範囲に且つ連続的に変化
させることのできる電磁調理器を提供することを目的と
する。
大電力化を図りつつ、電源部でのノイズの発生及び効率
の低下を防止して入力電力を広範囲に且つ連続的に変化
させることのできる電磁調理器を提供することを目的と
する。
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するための本発明が提供する第1の手段
は加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周波電
力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回路と
、前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第
1の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相
的に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手
段と、前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する
位相差設定手段と、前記位相比較手段からの信号に基づ
いて前記設定された位相差となるように前記インバータ
回路の発振周波数を制御する周波数制御手段とを有して
構成した。
は加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周波電
力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回路と
、前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第
1の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相
的に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手
段と、前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する
位相差設定手段と、前記位相比較手段からの信号に基づ
いて前記設定された位相差となるように前記インバータ
回路の発振周波数を制御する周波数制御手段とを有して
構成した。
本発明が提供する第2の手段は加熱コイルと共振用コン
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記被加熱物を加熱する加熱力に
関する入力設定を行う入力設定手段と、前記入ノノ設定
された値に応じて前記設定された位相差の値を変更する
第1の位相差変更手段とを有して構成した。
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記被加熱物を加熱する加熱力に
関する入力設定を行う入力設定手段と、前記入ノノ設定
された値に応じて前記設定された位相差の値を変更する
第1の位相差変更手段とを有して構成した。
本発明が提供する第3の手段は加熱コイルと共振外コン
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記被加熱物の材質に関する情報
を検出する材質情報検出手段と、前記検出された材質に
関する情報に応じて前記設定された位相差の値を変更す
る第2の位相差変更手段とを有して構成した。
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記被加熱物の材質に関する情報
を検出する材質情報検出手段と、前記検出された材質に
関する情報に応じて前記設定された位相差の値を変更す
る第2の位相差変更手段とを有して構成した。
本発明が提供する第4の手段は加熱コイルと共振用コン
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記加熱コイルと共振用コンデン
サとで成る共振回路が誘導性となるように前記設定され
る位相差の値を制限する位相差制限手段とを有して構成
した。
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記加熱コイルと共振用コンデン
サとで成る共振回路が誘導性となるように前記設定され
る位相差の値を制限する位相差制限手段とを有して構成
した。
本発明が提供する第5の手段は加熱コイルと共振用コン
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記周波数制御手段によって制御
される周波数が所定の値を下回らないように制限する周
波数制限手段とを存して構成した。
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記周波数制御手段によって制御
される周波数が所定の値を下回らないように制限する周
波数制限手段とを存して構成した。
本発明が提供する第6の手段は加熱コイルと共振用コン
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記共振用コンデンサを流れる電
流が所定の値を−L回らないように制限する電流制限手
段とを有して構成した。
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、前記共振用コンデンサを流れる電
流が所定の値を−L回らないように制限する電流制限手
段とを有して構成した。
本発明が提供する第7の手段は加熱コイルと共振用コン
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、を有して前記周波数制御手段の起
動開始時においては、前記インバータ回路の発振周波数
を高い値から順次低下させることを特徴とする。
デンサとが共振し、高周波電力を発生して被加熱物を誘
導加熱するインバータ回路と、前記インバータ回路の出
力電圧と位相的に相関する第1の信号と、前記共振用コ
ンデンサを流れる電流と位相的に相関する第2の信号と
の位相を比較する位相比較手段と、前記第1の信号と第
2の信号の位相差を設定する位相差設定手段と、前記位
相比較手段からの信号に基づいて前記設定された位相差
となるように前記インバータ回路の発振周波数を制御す
る周波数制御手段と、を有して前記周波数制御手段の起
動開始時においては、前記インバータ回路の発振周波数
を高い値から順次低下させることを特徴とする。
(作用)
本発明が提供する第1の手段は、インバータ回路の出力
電圧と位相的に相関する第1の信号と、共振用コンデン
サを流れる電流と位相的に相関する第2の信号との位相
差を設定するための位相差設定手段を有しており、第1
の信号と第2の信号との位相を比較して前記設定された
位相差となるようにインバータ回路の発振周波数を制御
する。
電圧と位相的に相関する第1の信号と、共振用コンデン
サを流れる電流と位相的に相関する第2の信号との位相
差を設定するための位相差設定手段を有しており、第1
の信号と第2の信号との位相を比較して前記設定された
位相差となるようにインバータ回路の発振周波数を制御
する。
これにより入力電力を広範囲に連続的に変化させること
ができ、電源部でのノイズの発生を防止することができ
る。
ができ、電源部でのノイズの発生を防止することができ
る。
本発明が提供する第2の手段は、第1の手段に加えて入
力設定を行う入力設定手段を有し、入力設定された値に
応じて位相差設定手段により設定された位相差の値を変
更する。
力設定を行う入力設定手段を有し、入力設定された値に
応じて位相差設定手段により設定された位相差の値を変
更する。
これにより被加熱物の材質や形状が異なる場合において
も同一の位相差の設定により同一の入力電力となるよう
に制御することができる。
も同一の位相差の設定により同一の入力電力となるよう
に制御することができる。
本発明が提供する第3の手段は、第1の手段に加えて被
加熱物の材質に関する情報を検出する材質情報検出手段
を有し、検出された材質に関する情報に応じて位相差の
値を変更する。
加熱物の材質に関する情報を検出する材質情報検出手段
を有し、検出された材質に関する情報に応じて位相差の
値を変更する。
これにより被加熱物の材質にかかわらず入力電力を一定
に制御することができる。
に制御することができる。
本発明が提供する第4の手段は、第1の手段に加えて加
熱コイルと共振用コンデンサとで成る共振回路が誘導性
となるように第1の信号と第2の信号の位相差を制限す
る。
熱コイルと共振用コンデンサとで成る共振回路が誘導性
となるように第1の信号と第2の信号の位相差を制限す
る。
これによりインバータの発振周波数が共振回路の共振周
波数より大きな値に設定され、スイッチング素子での過
大な短絡電流の発生を防止することができる。
波数より大きな値に設定され、スイッチング素子での過
大な短絡電流の発生を防止することができる。
本発明が提供する第5の手段は、第1の手段に加えて周
波数制御手段によって制御される周波数が所定の値を下
回らないように制限する。
波数制御手段によって制御される周波数が所定の値を下
回らないように制限する。
これにより周波数制御手段の発振動作が不安定な状態に
おいても確実にインバータ回路を駆動させることができ
る。
おいても確実にインバータ回路を駆動させることができ
る。
本発明が提供する第6の手段は第1の手段に加えて共振
用コンデンサを流れる電流が所定の値を上回らないよう
に制限する。
用コンデンサを流れる電流が所定の値を上回らないよう
に制限する。
これにより加熱する際のインピーダンスが低い被加熱物
を加熱する場合においても、過大な電流によるスイッチ
ング素子の焼損を防止し、確実にインバータ回路を駆動
して加熱することができる。
を加熱する場合においても、過大な電流によるスイッチ
ング素子の焼損を防止し、確実にインバータ回路を駆動
して加熱することができる。
本発明が提供する第7の手段は、第1の手段に加えて、
周波数制御手段の起動開始時においてインバータ回路の
発振周波数を高い値から順次低下させる。
周波数制御手段の起動開始時においてインバータ回路の
発振周波数を高い値から順次低下させる。
これにより電源投入時等の回路動作が不安定な状態にお
いてもインバータ回路を確実に駆動させることができる
。
いてもインバータ回路を確実に駆動させることができる
。
(実施例)
以下、本発明に係る実施例を図面を参照して詳細に説明
する。
する。
まず第2図を参照して構成を説明する。
交流電源1は直流電源回路3と接続されている。
この直流電源回路3は直流電源を整流するためのブリッ
ジ回路5と、整流された脈流を平滑化するためのコンデ
ンサ7とから構成されている。
ジ回路5と、整流された脈流を平滑化するためのコンデ
ンサ7とから構成されている。
ハーフブリッジ型のインバータ回路9は2つのトランジ
スタ11.13と、各トランジスタ11゜13のコレク
ターエミッタ間に接続されたダイオード15.17と、
加熱コイル19と、この加熱コイル19へ直列に接続さ
れた共振用のコンデンサ21とから構成されている。
スタ11.13と、各トランジスタ11゜13のコレク
ターエミッタ間に接続されたダイオード15.17と、
加熱コイル19と、この加熱コイル19へ直列に接続さ
れた共振用のコンデンサ21とから構成されている。
位相比較回路23は第1の信号としてインバータ電圧v
lNを人ノノするとともに、コンデンサ21を流れるイ
ンバータ電流11Nと位相的に相関する第2の信号とし
てコンデンサ21の両端の電圧Volを入力しており、
双方の信号の位相を比較して比較の結果、すなわち双方
の信号の位相差に係る信号をローパスフィルタ25へ出
力する。
lNを人ノノするとともに、コンデンサ21を流れるイ
ンバータ電流11Nと位相的に相関する第2の信号とし
てコンデンサ21の両端の電圧Volを入力しており、
双方の信号の位相を比較して比較の結果、すなわち双方
の信号の位相差に係る信号をローパスフィルタ25へ出
力する。
位相差設定回路27は前述した第1の信号と第2の信号
の位相差を設定する。
の位相差を設定する。
VCO29は前記位相差設定回路27によって設定され
た位相差となるようにインバータ回路9の発振周波数を
制御するための周波数制御手段であり、ローパスフィル
タ25からの信号電圧に応じて発振周波数を変化させる
。
た位相差となるようにインバータ回路9の発振周波数を
制御するための周波数制御手段であり、ローパスフィル
タ25からの信号電圧に応じて発振周波数を変化させる
。
駆動回路31はVCO29からの信号に基づいてトラン
ジスタ11.13を交互にオンオフ動作させる。
ジスタ11.13を交互にオンオフ動作させる。
次に第3図を参照して第2図に示した実施例の作用を説
明する。
明する。
駆動回路31からの信号に基づいてトランジスタ11.
13が交互にオンオフ動作すると、加熱コイル19とコ
ンデンサ21が直列共振状態に設定される。これにより
加熱コイル19が高周波電力を発生して図示しない鍋等
の被加熱物を加熱する。
13が交互にオンオフ動作すると、加熱コイル19とコ
ンデンサ21が直列共振状態に設定される。これにより
加熱コイル19が高周波電力を発生して図示しない鍋等
の被加熱物を加熱する。
このときインバータ回路9の発振周波数を加熱コイル1
つと共振用のコンデンサ21とで成る直列共振回路の共
振周波数と等しい値fOに設定すると、直列共振回路は
抵抗負荷のみになり、負荷インピーダンスZは次の第(
1)式により示される。
つと共振用のコンデンサ21とで成る直列共振回路の共
振周波数と等しい値fOに設定すると、直列共振回路は
抵抗負荷のみになり、負荷インピーダンスZは次の第(
1)式により示される。
Z=RL+RC・・・0)
ただしRL:負荷抵抗
RC:加熱コイル19の抵抗
第(1)式からも明らかなように負荷インピーダンスZ
は抵抗成分のみとなり、このときの負荷電流は最大の値
となる。また第3図に示す期間Taのあいだ直列共振回
路へ有効電力が供給され、このときの電力量は最大の値
となる。
は抵抗成分のみとなり、このときの負荷電流は最大の値
となる。また第3図に示す期間Taのあいだ直列共振回
路へ有効電力が供給され、このときの電力量は最大の値
となる。
次に入力電力の制御について説明する。
入力電力の制御を行う場合は位相差設定回路27により
第1の信号と第2の信号の位相差を900以−Lに設定
することにより行う。すなわち位相差を90°以上に設
定すると、誘導負荷状態となり第3図(C)及び(D)
に示すようにインバタ電流11Nがインバータ電圧Vl
Nに対して遅れ位相となる。このときの負荷インピーダ
ンスZは次の第〈2)式により示される。
第1の信号と第2の信号の位相差を900以−Lに設定
することにより行う。すなわち位相差を90°以上に設
定すると、誘導負荷状態となり第3図(C)及び(D)
に示すようにインバタ電流11Nがインバータ電圧Vl
Nに対して遅れ位相となる。このときの負荷インピーダ
ンスZは次の第〈2)式により示される。
・・・(2)
また第3図(D)に示すように期間T2の短期間だけ直
列共振回路へ電力が供給される。このように位相差を9
0°以上に設定すると、負荷インピーダンスZが大きく
なり、インバータ回路9へ流れる電流が減少するので入
力電力を連続的に低く制御することができる。
列共振回路へ電力が供給される。このように位相差を9
0°以上に設定すると、負荷インピーダンスZが大きく
なり、インバータ回路9へ流れる電流が減少するので入
力電力を連続的に低く制御することができる。
次に第4図を参照して本発明に係る他の実施例を説明す
る。
る。
本実施例は鍋材質検知回路33によって被加熱物の材質
に関する情報を検出するとともに、この検出した材質情
報に応じて位相差設定回路27によって設定された位相
差の値を変更することにより、被加熱物の材質にかかわ
らず入力電力を一定に制御するようにしたことを特徴と
する。
に関する情報を検出するとともに、この検出した材質情
報に応じて位相差設定回路27によって設定された位相
差の値を変更することにより、被加熱物の材質にかかわ
らず入力電力を一定に制御するようにしたことを特徴と
する。
具体的に説明すると、インバータ電圧位相検知回路20
は第5図(A)に示すようにインバータ電圧VINを検
出して位相比較回路23へ出力する。
は第5図(A)に示すようにインバータ電圧VINを検
出して位相比較回路23へ出力する。
またコンデンサ電圧位相検知回路22は第5図(C)に
示すように共振用のコンデンサ21の両端の電圧VCI
を検出して位相比較回路23へ出力する。インバータ電
流IINは第5図(B)に示すようにインバータ電圧v
1Nと同期しており、電圧VC7の位相はインバータ電
流itNの位相に対して90″だけ遅延している。エク
スクル−シブオア回路(excluslveor )等
から構成される位相比較回路23がインバータ電圧VI
N及び電圧VCtを入力すると、第5図(D)に示すよ
うな信号VpIをローパスフィルタ25へ出カスる。ロ
ーパスフィルタ25は位相差設定回路27からの信号と
信号VpIを入力すると第5図(D)に点線で示す信号
Vp2をVCO29へ出力する。ローパスフィルタ25
から出力される信号Vp2は信号Vplのデユーティ比
に応じて変化する。すなわち直列共振回路が誘導性であ
る場合にはインバータ電流11Nがインバータ電圧VI
Nに対して遅れ位相となり、その分だけ信号Vp2が低
くなる。VCO29は第5図(E)に示すように入力端
子、すなわち信号Vp2の値に応じて発振周波数が変化
する。駆動回路31はVCO29からの信号に応じてイ
ンバータ回路9を駆動する。以上の如くインバータ電圧
位相検知回路20、コンデンサ電圧位相検知回路22、
位相比較回路23、ローパスフィルタ25、VCO29
及び駆動回路31とでいわゆるフェーズロックループ(
以下PLLと称する)を形成しており、被加熱物の材質
により共振周波数が異なる場合においても前述したPL
L制御がなされ、常に共振状態に設定される。
示すように共振用のコンデンサ21の両端の電圧VCI
を検出して位相比較回路23へ出力する。インバータ電
流IINは第5図(B)に示すようにインバータ電圧v
1Nと同期しており、電圧VC7の位相はインバータ電
流itNの位相に対して90″だけ遅延している。エク
スクル−シブオア回路(excluslveor )等
から構成される位相比較回路23がインバータ電圧VI
N及び電圧VCtを入力すると、第5図(D)に示すよ
うな信号VpIをローパスフィルタ25へ出カスる。ロ
ーパスフィルタ25は位相差設定回路27からの信号と
信号VpIを入力すると第5図(D)に点線で示す信号
Vp2をVCO29へ出力する。ローパスフィルタ25
から出力される信号Vp2は信号Vplのデユーティ比
に応じて変化する。すなわち直列共振回路が誘導性であ
る場合にはインバータ電流11Nがインバータ電圧VI
Nに対して遅れ位相となり、その分だけ信号Vp2が低
くなる。VCO29は第5図(E)に示すように入力端
子、すなわち信号Vp2の値に応じて発振周波数が変化
する。駆動回路31はVCO29からの信号に応じてイ
ンバータ回路9を駆動する。以上の如くインバータ電圧
位相検知回路20、コンデンサ電圧位相検知回路22、
位相比較回路23、ローパスフィルタ25、VCO29
及び駆動回路31とでいわゆるフェーズロックループ(
以下PLLと称する)を形成しており、被加熱物の材質
により共振周波数が異なる場合においても前述したPL
L制御がなされ、常に共振状態に設定される。
ここで被加熱物の材質により共振周波数toが異なる場
合の例を第6図に示す。第6図(A)は加熱コイル1つ
が21.5ターン(T)で且つコンデンサ21が1μF
に設定された場合を示し、第6図(B)は加熱コイル1
9が30ターンで且つコンデンサ21が0,55μFに
設定された場合を示している。
合の例を第6図に示す。第6図(A)は加熱コイル1つ
が21.5ターン(T)で且つコンデンサ21が1μF
に設定された場合を示し、第6図(B)は加熱コイル1
9が30ターンで且つコンデンサ21が0,55μFに
設定された場合を示している。
また被加熱物の材質に応じて入力インピーダンスが異な
るので、例えば非磁性のステンレス鍋を共振状態で加熱
すると、すなわちインバータ電圧vo1と電圧VlNの
位相差を90″に設定して加熱すると、第7図山線aに
示すように入力電力が大きくなりすぎてインバータ回路
9に障害を生じるおそれがある。尚。第7図■線すは鉄
鍋を加熱した場合のインバータ回路の発振周波数に対す
る入力電力の変化を示す。
るので、例えば非磁性のステンレス鍋を共振状態で加熱
すると、すなわちインバータ電圧vo1と電圧VlNの
位相差を90″に設定して加熱すると、第7図山線aに
示すように入力電力が大きくなりすぎてインバータ回路
9に障害を生じるおそれがある。尚。第7図■線すは鉄
鍋を加熱した場合のインバータ回路の発振周波数に対す
る入力電力の変化を示す。
このため第4図に示す実施例では被加熱物の材質に応じ
て入力電力を制御する。
て入力電力を制御する。
インバータ回路9のコンデンサ21を流れる電流の流路
にカレントトランスCT1を設けており、カレントラン
スCT1がインバータ電流11Nと相関する検出信号を
出力すると、鍋材質検知回路33がこの検出信号に応じ
た信号電圧を発生する。
にカレントトランスCT1を設けており、カレントラン
スCT1がインバータ電流11Nと相関する検出信号を
出力すると、鍋材質検知回路33がこの検出信号に応じ
た信号電圧を発生する。
この信号電圧は被加熱物の材質に応じて、すなわち被加
熱物のインピーダンスに応じて変化する。
熱物のインピーダンスに応じて変化する。
比較回路35は抵抗R11とR12とで設定された基準
値と、鍋材質検知回路33からの信号電圧とを比較し、
例えば被加熱物の材質が鉄又は磁性を有するステンレス
であることを判別したときに出力信号を位相差設定回路
27へ出力する。比較回路37は抵抗R13とR14と
で設定された基準値と、鍋材質検知回路33からの信号
電圧とを比較し、例えば被加熱物の材質が非磁性のステ
ンレスであることを判別したときに出力信号を位相差設
定回路27へ送出する。また比較回路39は抵抗R15
とR16とで設定された基準値と、鍋材質検知回路33
からの信号電圧とを比較し、例えばトッププレート上に
被加熱物が載置されていない無負荷状態であることを判
別したときに出力信号を位相差設定回路27へ送出する
。これにより位相差設定回路27では前述の検出された
材質に応じて位相差の値が変更されるので、被加熱物の
材質にかかわらず入力電力を一定に制御することができ
る。例えば加熱する際のインピーダンスが低い非磁性の
ステンレス製の鍋がトッププート−1−に載置された場
合には、前記位相差の値を更に大きな値に変更して直列
共振回路の共振周波数fOより高い周波数でインバータ
回路9を発振させることにより入力電力を制御する。
値と、鍋材質検知回路33からの信号電圧とを比較し、
例えば被加熱物の材質が鉄又は磁性を有するステンレス
であることを判別したときに出力信号を位相差設定回路
27へ出力する。比較回路37は抵抗R13とR14と
で設定された基準値と、鍋材質検知回路33からの信号
電圧とを比較し、例えば被加熱物の材質が非磁性のステ
ンレスであることを判別したときに出力信号を位相差設
定回路27へ送出する。また比較回路39は抵抗R15
とR16とで設定された基準値と、鍋材質検知回路33
からの信号電圧とを比較し、例えばトッププレート上に
被加熱物が載置されていない無負荷状態であることを判
別したときに出力信号を位相差設定回路27へ送出する
。これにより位相差設定回路27では前述の検出された
材質に応じて位相差の値が変更されるので、被加熱物の
材質にかかわらず入力電力を一定に制御することができ
る。例えば加熱する際のインピーダンスが低い非磁性の
ステンレス製の鍋がトッププート−1−に載置された場
合には、前記位相差の値を更に大きな値に変更して直列
共振回路の共振周波数fOより高い周波数でインバータ
回路9を発振させることにより入力電力を制御する。
次に第1図を参照して本発門に係る他の実施例を説明す
る。
る。
本実施例は入力端子設定値回路41と、入力端子検知回
路43と、これら双方の出力信号を比較する比較回路4
5と、直列共振回路が誘導性となるように位相差の値を
制限する位相差設定制限回路47と、発振周波数が所定
の値を下回らないように制限する発振周波数制限回路4
つと、コンデンサ21を流れる電流が所定の値を」二回
らないように制限する電流制限回路51と、起動開始時
においてインバータ回路9の発振周波数を高い値から順
次低下させるための初期設定回路53とを設けたことを
特徴とする。
路43と、これら双方の出力信号を比較する比較回路4
5と、直列共振回路が誘導性となるように位相差の値を
制限する位相差設定制限回路47と、発振周波数が所定
の値を下回らないように制限する発振周波数制限回路4
つと、コンデンサ21を流れる電流が所定の値を」二回
らないように制限する電流制限回路51と、起動開始時
においてインバータ回路9の発振周波数を高い値から順
次低下させるための初期設定回路53とを設けたことを
特徴とする。
具体的に説明すると、入力電流検知回路43はカレント
トランスCT2からの検出信号に基づいて交流電源1か
らの入力端子を検出する。比較回路45は入力電流設定
値回路41によって設定された設定値と、入力電流検知
回路43によって検出された値とを比較し比較結果に係
る信号を位相差設定回路27へ出力する。
トランスCT2からの検出信号に基づいて交流電源1か
らの入力端子を検出する。比較回路45は入力電流設定
値回路41によって設定された設定値と、入力電流検知
回路43によって検出された値とを比較し比較結果に係
る信号を位相差設定回路27へ出力する。
位相差設定回路27は比較回路45からの信号に応じて
位相差の値を変更することにより、被加熱物の材質や形
状が異なる場合においても入力電力を設定された値に制
御する。
位相差の値を変更することにより、被加熱物の材質や形
状が異なる場合においても入力電力を設定された値に制
御する。
ところでインバータ回路9の発振周波数が低下して直列
共振回路が容量性の状態になると、第9図に示す如くダ
イオード15又は17の逆回復時間に、すなわち期間T
22からT23へ移行するとき又は期間T24からT2
1 (T25)へ移行するときに、ダイオード15又は
17内に残ったキャリアが消滅するまでトランジスタ1
1又は13がオンして過大な短絡電流が流れる場合があ
る。
共振回路が容量性の状態になると、第9図に示す如くダ
イオード15又は17の逆回復時間に、すなわち期間T
22からT23へ移行するとき又は期間T24からT2
1 (T25)へ移行するときに、ダイオード15又は
17内に残ったキャリアが消滅するまでトランジスタ1
1又は13がオンして過大な短絡電流が流れる場合があ
る。
このため本発明は位相差設定制限回路47を設けて、位
相差が90°以下とならないように、すなわち直列共振
回路が誘導性となるように位相差の値を制限する。これ
によりインバータ回路9の発振周波数が直列共振回路の
共振周波数10より大きな値に設定され、第8図に示す
如くトランジスタ11のベースへ信号Qlが入力すると
期間T11では経路LPIIを通ってインバータ電流I
、が流れる。次の期間T12では経路LP12を通って
インバータ電流11Nが流れる。続いて期間713、T
14では経路LP13.LP14を通ってインバータ電
流11Nが流れる。
相差が90°以下とならないように、すなわち直列共振
回路が誘導性となるように位相差の値を制限する。これ
によりインバータ回路9の発振周波数が直列共振回路の
共振周波数10より大きな値に設定され、第8図に示す
如くトランジスタ11のベースへ信号Qlが入力すると
期間T11では経路LPIIを通ってインバータ電流I
、が流れる。次の期間T12では経路LP12を通って
インバータ電流11Nが流れる。続いて期間713、T
14では経路LP13.LP14を通ってインバータ電
流11Nが流れる。
また電流制限回路51はカレントトランスCT1からの
検出信号に基づいてインバータ電流11Nを検出するイ
ンバータ電流検知回路61と、インバータ電流11Nの
制限値を設定するためのインバータ電流制限値設定回路
63と、これらの双方の回路からの出力信号を比較する
比較回路6弓とから構成れている。位相差設定回路27
ではこの電流制限回路65からの出力信号に応じて位相
差が変更されるので、インバータ電流11Nがトランジ
スタ11.13の定格電流以下に制御される。これによ
りステンレス製の鍋等のインピーダンスの小さな被加熱
物を加熱する場合にも過大な電流が流れないので、トラ
ンジスタ11.13を焼損することなく確実にインバー
タ回路を動作させて加熱することができる。
検出信号に基づいてインバータ電流11Nを検出するイ
ンバータ電流検知回路61と、インバータ電流11Nの
制限値を設定するためのインバータ電流制限値設定回路
63と、これらの双方の回路からの出力信号を比較する
比較回路6弓とから構成れている。位相差設定回路27
ではこの電流制限回路65からの出力信号に応じて位相
差が変更されるので、インバータ電流11Nがトランジ
スタ11.13の定格電流以下に制御される。これによ
りステンレス製の鍋等のインピーダンスの小さな被加熱
物を加熱する場合にも過大な電流が流れないので、トラ
ンジスタ11.13を焼損することなく確実にインバー
タ回路を動作させて加熱することができる。
また通常の動作時においては第10図に示すようにイン
バータ電圧vINに対してインバータ電流11Nが同期
しているが、VCO29の発振開始時又は電源投入時に
おいては、VCO29の発振動作が不安定な場合があり
、このときの発振周波数が第11図に示すように直列共
振回路の共振周波数rOの3分の1になると、前述した
PLL制御がロックしてしまいインバータ回路が正常に
動作しない場合がある。
バータ電圧vINに対してインバータ電流11Nが同期
しているが、VCO29の発振開始時又は電源投入時に
おいては、VCO29の発振動作が不安定な場合があり
、このときの発振周波数が第11図に示すように直列共
振回路の共振周波数rOの3分の1になると、前述した
PLL制御がロックしてしまいインバータ回路が正常に
動作しない場合がある。
そこで本実施例では発振周波数制限回路49を設けてV
CO29の発振周波数が所定の値を下回らないように制
御する。この制限される周波数の値は以下のように設定
される。すなわち被加熱物の材質に応じてインバータ回
路9の発振周波数が変化するが、発振周波数が最も低く
なる場合を考慮してこのときの発振周波数の値よりも低
い値に設定される。これによりVCO29の発振動作が
不安定な状態においても確実にインバータ回路を駆動さ
せることができる。
CO29の発振周波数が所定の値を下回らないように制
御する。この制限される周波数の値は以下のように設定
される。すなわち被加熱物の材質に応じてインバータ回
路9の発振周波数が変化するが、発振周波数が最も低く
なる場合を考慮してこのときの発振周波数の値よりも低
い値に設定される。これによりVCO29の発振動作が
不安定な状態においても確実にインバータ回路を駆動さ
せることができる。
また、電源投入時においては回路動作が不安定であり、
インバータ回路9の発振周波数をできる限り高く設定し
てインバータ回路9へ過大な電流が流れるのを防止する
必要かある。
インバータ回路9の発振周波数をできる限り高く設定し
てインバータ回路9へ過大な電流が流れるのを防止する
必要かある。
このため本実施例は初期設定回路53を設けて、電源投
入時又はVCO29の起動開始時におい°ては第12図
に示すようにローパスフィルタ25へ入力する信号電圧
VLを高い値から徐々に低下させる。これによりインバ
ータ回路9の発振周波数が共振周波数1’oよりも高い
値から徐々に低下するので、電源投入時等の回路動作が
不安定な状態においてもインバータ回路9を確実に駆動
させることができる。
入時又はVCO29の起動開始時におい°ては第12図
に示すようにローパスフィルタ25へ入力する信号電圧
VLを高い値から徐々に低下させる。これによりインバ
ータ回路9の発振周波数が共振周波数1’oよりも高い
値から徐々に低下するので、電源投入時等の回路動作が
不安定な状態においてもインバータ回路9を確実に駆動
させることができる。
次に第13図を参照して本発明に係る具体的な実施例を
説明する。
説明する。
VCO29は入力端子に応じて発振周波数が変化するも
のであり、例えば入力端子が1Vのとき40KHzの矩
形パルスを出力する。また入力端子が5Vのとき170
KHzの矩形パルスを出力する。
のであり、例えば入力端子が1Vのとき40KHzの矩
形パルスを出力する。また入力端子が5Vのとき170
KHzの矩形パルスを出力する。
デッドタイム生成回路30はVCO29からの矩形パル
スを分周する。またデッドタイム生成回路30は2個の
トランジスタ11.13が同時にオンしないように一方
のトランジスタへの駆動電流の供給をオフした後に、こ
のトランジスタが完全にオフするまで他方のトランジス
タへの駆動電流の供給を停止するためのいわゆるデッド
タイムを生成する。
スを分周する。またデッドタイム生成回路30は2個の
トランジスタ11.13が同時にオンしないように一方
のトランジスタへの駆動電流の供給をオフした後に、こ
のトランジスタが完全にオフするまで他方のトランジス
タへの駆動電流の供給を停止するためのいわゆるデッド
タイムを生成する。
トランジスタ11を駆動するための上アーム駆動回路3
1Aと、トランジスタ13を駆動するための下アーム駆
動回路31Bとで駆動回路31を形成している。ここで
上アーム駆動回路31A、下アーム駆動回路31Bへ入
力されるドライブ信号はトランジスタ11.13の動作
電位レベルと異なるので、それぞれパルストランスTR
A、TRBを介してトランジスタ11.13へ与えられ
る。
1Aと、トランジスタ13を駆動するための下アーム駆
動回路31Bとで駆動回路31を形成している。ここで
上アーム駆動回路31A、下アーム駆動回路31Bへ入
力されるドライブ信号はトランジスタ11.13の動作
電位レベルと異なるので、それぞれパルストランスTR
A、TRBを介してトランジスタ11.13へ与えられ
る。
インバータ回路9では共振用のコンデンサ21に対して
コンデンサ71が直列に接続され、このコンデンサ21
と71との分圧電圧をコンデンサ21へ流れる電流と位
相的に相関する第2の信号としてコンデンサ電圧位相検
知回路22へ出力する。
コンデンサ71が直列に接続され、このコンデンサ21
と71との分圧電圧をコンデンサ21へ流れる電流と位
相的に相関する第2の信号としてコンデンサ電圧位相検
知回路22へ出力する。
コンデンサ電圧位相検知回路22は演算増幅器73、及
びフォトカプラー75等から構成され、前述の第2の信
号を入力すると矩形パルスを生成し、フォトカプラー7
5によって電位レベルの整合を図っている。
びフォトカプラー75等から構成され、前述の第2の信
号を入力すると矩形パルスを生成し、フォトカプラー7
5によって電位レベルの整合を図っている。
エクスクル−シブオア回路を用いた位相比較回路23は
インバータ回路9の出力電圧と位相的に相関する第1の
信号Caをデッドタイム生成回路30から入力するとと
もに、第2の信号cbをコンデンサ電圧位相検知回路2
2から入力している。
インバータ回路9の出力電圧と位相的に相関する第1の
信号Caをデッドタイム生成回路30から入力するとと
もに、第2の信号cbをコンデンサ電圧位相検知回路2
2から入力している。
インバータ回路9の発振周波数が直列共振回路の共振周
波数と等しい場合には第14図に示す如くデユーティ比
50%の出力信号Vplが位相比較回路23から出力さ
れる。またインバータ回路9の発振周波数が共振周波数
より高い場合には第15図に示す如く比相比較回路23
から出力される出力信号Vp+のデイ−ティ比が50%
以−にになる。
波数と等しい場合には第14図に示す如くデユーティ比
50%の出力信号Vplが位相比較回路23から出力さ
れる。またインバータ回路9の発振周波数が共振周波数
より高い場合には第15図に示す如く比相比較回路23
から出力される出力信号Vp+のデイ−ティ比が50%
以−にになる。
ローパスフィルタ25は演算増幅器77を右し、出力信
号Vplを平滑化してVCO29へ出力する。
号Vplを平滑化してVCO29へ出力する。
位相差設定部27Aは入力端子設定値回路41、比較回
路45及び初期設定回路53を有している。
路45及び初期設定回路53を有している。
入力端子設定値回路41は抵抗81と可変抵抗83とか
ら構成され、可変抵抗83を調整することによりインバ
ータ回路からの出力を変化させることができる。この可
変抵抗83によって設定された設定値に係る信号は比較
回路45の非反転入力端子へ与えられる。また比較回路
45の反転入力端子には入力端子検知回路43からの信
号が与えられ、双方の信号を比較することによりインバ
ータ回路からの出力が所望の値に設定される。
ら構成され、可変抵抗83を調整することによりインバ
ータ回路からの出力を変化させることができる。この可
変抵抗83によって設定された設定値に係る信号は比較
回路45の非反転入力端子へ与えられる。また比較回路
45の反転入力端子には入力端子検知回路43からの信
号が与えられ、双方の信号を比較することによりインバ
ータ回路からの出力が所望の値に設定される。
また初期設定回路53は直列に接続された抵抗85.8
7と、抵抗85に4(2列に接続されたコンデンサ89
とから構成されている。抵抗85と87で分圧された電
圧が位相制御を行うための制御電圧として用いられるが
、例えば電源投入時には、コンデンサ8つが介在するこ
とにより制御電圧が高い状態から徐々に低下するので、
インバータ回路の発振周波数が高い周波数から徐々に低
下していき、いわゆるソフトスタートを行うようになっ
ている。
7と、抵抗85に4(2列に接続されたコンデンサ89
とから構成されている。抵抗85と87で分圧された電
圧が位相制御を行うための制御電圧として用いられるが
、例えば電源投入時には、コンデンサ8つが介在するこ
とにより制御電圧が高い状態から徐々に低下するので、
インバータ回路の発振周波数が高い周波数から徐々に低
下していき、いわゆるソフトスタートを行うようになっ
ている。
位相差設定制限回路47は演算増幅器91、抵抗93.
95等から構成され、抵抗93と95の分圧電圧を位相
差下限値VLLとして設定している。これにより直列共
振回路が容量性とならないように位相差の下限値が制限
される。
95等から構成され、抵抗93と95の分圧電圧を位相
差下限値VLLとして設定している。これにより直列共
振回路が容量性とならないように位相差の下限値が制限
される。
発振周波数制限回路49は演算増幅器97等から構成さ
れ、VCO29の入力端子を監視してVCO29の発振
周波数が所定の値を下回らないように制限する。
れ、VCO29の入力端子を監視してVCO29の発振
周波数が所定の値を下回らないように制限する。
電流制限回路51はインバータ電流を検出するインバー
タ電流検知回路61と、インバータ電流の制限値VLI
Lを設定するためのインバータ電流制限値設定回路63
と、これらの双方の値を比較する比較回路65とから構
成され、インバータ電流が所定の値を上回らないように
制限する。
タ電流検知回路61と、インバータ電流の制限値VLI
Lを設定するためのインバータ電流制限値設定回路63
と、これらの双方の値を比較する比較回路65とから構
成され、インバータ電流が所定の値を上回らないように
制限する。
次に第16図を参照して本発明に係る他の実施例を説明
する。
する。
本実施例はコンデンサ電流位相検知回路22Aと、カレ
ントトランスCT3を設け、このカレントトランスCT
3からの検出信号に基づいて共振用のコンデンサ21を
流れる電流を第2の信号として検出するようにしたこと
を特徴とする。
ントトランスCT3を設け、このカレントトランスCT
3からの検出信号に基づいて共振用のコンデンサ21を
流れる電流を第2の信号として検出するようにしたこと
を特徴とする。
コンデンサ21を流れる電流の位相はコンデンサ21の
両端の電圧の位相より90″進む。従ってコンデンサ電
流位相検知回路22Aから出力される信号Cdの位相は
、第13図に示したコンデンサ電圧位相検知回路22か
ら出力される信号Cbの位相より90°だけ進んでいる
。
両端の電圧の位相より90″進む。従ってコンデンサ電
流位相検知回路22Aから出力される信号Cdの位相は
、第13図に示したコンデンサ電圧位相検知回路22か
ら出力される信号Cbの位相より90°だけ進んでいる
。
インバータ回路9の発振周波数が直列共振回路の共振周
波数と等しい場合には第17図に示す如くデユーティ比
50%以下の出力信号VpIが位相比較回路23から出
力される。またインバータ回路9の発振周波数が直列共
振回路の共振周波数より高い場合には第18図に示すよ
うに出力信号Vpl のデユーティ比が第17図に比べ
て大きくなる。
波数と等しい場合には第17図に示す如くデユーティ比
50%以下の出力信号VpIが位相比較回路23から出
力される。またインバータ回路9の発振周波数が直列共
振回路の共振周波数より高い場合には第18図に示すよ
うに出力信号Vpl のデユーティ比が第17図に比べ
て大きくなる。
また本実施例は入力電力設定値回路41Aによって所望
の入力電力を設定するとともに、入力電力検知回路43
Aによって実際の入力電力を検出するようにしている。
の入力電力を設定するとともに、入力電力検知回路43
Aによって実際の入力電力を検出するようにしている。
尚、第1図に示した回路部と同一の回路部については同
一番号を付して詳細な説明を省略する。
一番号を付して詳細な説明を省略する。
以上の如く入力電力設定値回路41Aと、入力電力検知
回路43Aとを設けたので、所望の入力電力を容易且つ
確実に設定することができる。
回路43Aとを設けたので、所望の入力電力を容易且つ
確実に設定することができる。
[発明の効果]
以上説明してきたように本発明が提供する第1の手段に
よれば、インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する
第1の信号と、共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相差を設定された位相差と
なるようにインバータ回路の発振周波数を制御するよう
に構成したので、入力電力を広範囲に連続的に変化させ
ることができ、電源部でのノイズの発生及び効率の低下
を防止することができる。
よれば、インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する
第1の信号と、共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相差を設定された位相差と
なるようにインバータ回路の発振周波数を制御するよう
に構成したので、入力電力を広範囲に連続的に変化させ
ることができ、電源部でのノイズの発生及び効率の低下
を防止することができる。
本発明が提供する第2の手段によれば、入力設定手段に
より入力設定された値に応じて位相差設定手段により設
定された位相差の値を変更するように構成したので、被
加熱物の材質や形状が異なる場合においても同一の位相
差の設定により同一の入力電力となるように制御するこ
とができる。
より入力設定された値に応じて位相差設定手段により設
定された位相差の値を変更するように構成したので、被
加熱物の材質や形状が異なる場合においても同一の位相
差の設定により同一の入力電力となるように制御するこ
とができる。
本発明が提供する第3の手段によれば、材質情報検出手
段によって検出された材質に関する情報に応じて位相差
の値を変更するように構成したので被加熱物の材質にか
かわらず入力電力を一定に制御することができる。
段によって検出された材質に関する情報に応じて位相差
の値を変更するように構成したので被加熱物の材質にか
かわらず入力電力を一定に制御することができる。
本発明が提供する第4の手段によれば、加熱コイルと共
振用コンデンサとで成る共振回路が誘導性となるように
第1の信号と第2の信号の位相差を制限するように構成
したのでインバータの発振周波数が共振回路の共振周波
数より大きな値に設定され、スイッチング素子での過大
な息絡電流の発生を防止することができる。
振用コンデンサとで成る共振回路が誘導性となるように
第1の信号と第2の信号の位相差を制限するように構成
したのでインバータの発振周波数が共振回路の共振周波
数より大きな値に設定され、スイッチング素子での過大
な息絡電流の発生を防止することができる。
本発明が提供する第5の手段によれば、周波数制御手段
によって制御される周波数が所定の値を下回らないよう
h’s制限するように構成したので周波数制御手段の発
振動作が不安定な状態においても確実にインバータ回路
を駆動させることができる。
によって制御される周波数が所定の値を下回らないよう
h’s制限するように構成したので周波数制御手段の発
振動作が不安定な状態においても確実にインバータ回路
を駆動させることができる。
本発明が提供する第6の手段によれば、共振用コンデン
サを流れる電流が所定の値を−に回らないように制限す
るように構成したので、インピーダンスの低い材質の被
加熱物を加熱する場合においても、過大な電流によるス
イッチング素子の焼損を防止し、確実にインバータ回路
を駆動して上記被加熱物を加熱することができる。
サを流れる電流が所定の値を−に回らないように制限す
るように構成したので、インピーダンスの低い材質の被
加熱物を加熱する場合においても、過大な電流によるス
イッチング素子の焼損を防止し、確実にインバータ回路
を駆動して上記被加熱物を加熱することができる。
本発明が提供する第7の手段によれば、周波数制御手段
の起動開始時においてインバータ回路の発振周波数を高
い値から順次低下させるように構成したので、電源投入
時等の回路動作が不安定な状態においてもインバータ回
路を確実に駆動させることができる。
の起動開始時においてインバータ回路の発振周波数を高
い値から順次低下させるように構成したので、電源投入
時等の回路動作が不安定な状態においてもインバータ回
路を確実に駆動させることができる。
第1図は本発明に係る一実施例を示したブロック図、第
2図は本発明に係る他の実施例を示したブロック図、第
3図は第2図実施例の各部信号波形図、第4図は本発明
に係るその他の実施σ11を示したブロック図、第5図
は第4図実施例の作用を示す説明図、第6図は被加熱物
の材質の相異に伴う共振周波数の値を示した図、第7図
は発振周波数に対する入力電力を示した特性図、第8図
は共振回路が誘導性である場合の説明図、第9図は共振
回路が容量性である場合の説明図、第10図、第11図
及び第12図は第4実施例の各部の信号波形図、第13
図は本発明に係る実施例の具体的な回路構成を示した回
路ブロック図、第14図及び第15図は第13図実施例
の各部の信号波形図、第16図は本発明に係る他の実施
例を示したブロック図、第17及び第18図は第16図
実施例の各部の信号波形図、第19図は従来例を示した
ブロック図、第20図は第19図の各部の信号波形図、
第21図は他の従来例を示したブロック図、第22図は
第21図の各部の信号波形図、第23図はインバータ回
路の入力電力に対する反発力を示した特性図である。 9・・・インバータ回路 11.13・・・トランジスタ 19・・・加熱コイル 21・・・コンデンサ 23・・・位相比較回路 27・・・位相差設定回路 47・・・位相差設定制限回路 49・・・発振周波数制限回路 51・・・電流制限回路 53・・・初期設定回路
2図は本発明に係る他の実施例を示したブロック図、第
3図は第2図実施例の各部信号波形図、第4図は本発明
に係るその他の実施σ11を示したブロック図、第5図
は第4図実施例の作用を示す説明図、第6図は被加熱物
の材質の相異に伴う共振周波数の値を示した図、第7図
は発振周波数に対する入力電力を示した特性図、第8図
は共振回路が誘導性である場合の説明図、第9図は共振
回路が容量性である場合の説明図、第10図、第11図
及び第12図は第4実施例の各部の信号波形図、第13
図は本発明に係る実施例の具体的な回路構成を示した回
路ブロック図、第14図及び第15図は第13図実施例
の各部の信号波形図、第16図は本発明に係る他の実施
例を示したブロック図、第17及び第18図は第16図
実施例の各部の信号波形図、第19図は従来例を示した
ブロック図、第20図は第19図の各部の信号波形図、
第21図は他の従来例を示したブロック図、第22図は
第21図の各部の信号波形図、第23図はインバータ回
路の入力電力に対する反発力を示した特性図である。 9・・・インバータ回路 11.13・・・トランジスタ 19・・・加熱コイル 21・・・コンデンサ 23・・・位相比較回路 27・・・位相差設定回路 47・・・位相差設定制限回路 49・・・発振周波数制限回路 51・・・電流制限回路 53・・・初期設定回路
Claims (7)
- (1)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、を有することを特徴とする
電磁調理器。 - (2)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、前記被加熱物を加熱する加
熱力に関する入力設定を行う入力設定手段と、 前記入力設定された値に応じて前記設定された位相差の
値を変更する第1の位相差変更手段と、を有することを
特徴とする電磁調理器。 - (3)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、前記被加熱物の材質に関す
る情報を検出する材質情報検出手段と、 前記検出された材質に応じて前記設定された位相差の値
を変更する第2の位相差変更手段と、を有することを特
徴とする電磁調理器。 - (4)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、前記加熱コイルと共振用コ
ンデンサとで成る共振回路が誘導性となるように前記設
定される位相差の値を制限する位相差制限手段と、 を有することを特徴とする電磁調理器。 - (5)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、前記周波数制御手段によっ
て制御される周波数が所定の値を下回らないように制限
する周波数制限手段と、 を有することを特徴とする電磁調理器。 - (6)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、前記共振用コンデンサを流
れる電流が所定の値を上回らないように制限する電流制
限手段と、を有することを特徴とする電磁調理器。 - (7)加熱コイルと共振用コンデンサとが共振し、高周
波電力を発生して被加熱物を誘導加熱するインバータ回
路と、 前記インバータ回路の出力電圧と位相的に相関する第1
の信号と、前記共振用コンデンサを流れる電流と位相的
に相関する第2の信号との位相を比較する位相比較手段
と、 前記第1の信号と第2の信号の位相差を設定する位相差
設定手段と、 前記位相比較手段からの信号に基づいて前記設定された
位相差となるように前記インバータ回路の発振周波数を
制御する周波数制御手段と、を有して前記周波数制御手
段の起動開始時においては、前記インバータ回路の発振
周波数を高い値から順次低下させることを特徴とする電
磁調理器。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1166989A JP2862569B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 電磁調理器 |
US07/545,066 US5248866A (en) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | Induction heating cooker with phase difference control |
KR1019900009955A KR950000121B1 (ko) | 1989-06-30 | 1990-06-29 | 전자조리기 |
EP90112559A EP0405611B1 (en) | 1989-06-30 | 1990-07-02 | Induction heating cooker |
DE69016109T DE69016109T2 (de) | 1989-06-30 | 1990-07-02 | Kochstelle mit Induktionserwärmung. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1166989A JP2862569B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 電磁調理器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0334287A true JPH0334287A (ja) | 1991-02-14 |
JP2862569B2 JP2862569B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=15841337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1166989A Expired - Lifetime JP2862569B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | 電磁調理器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5248866A (ja) |
EP (1) | EP0405611B1 (ja) |
JP (1) | JP2862569B2 (ja) |
KR (1) | KR950000121B1 (ja) |
DE (1) | DE69016109T2 (ja) |
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JP2002260835A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-13 | Toshiba Corp | 誘導加熱調理器 |
JP2006294392A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Kajiwara Kogyo Kk | 電磁誘導加熱装置、電磁誘導加熱調理装置 |
JP2007051967A (ja) * | 2005-08-19 | 2007-03-01 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 地質検査方法およびそのための磁場発生装置 |
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WO2016047137A1 (ja) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 給電装置 |
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FR2701612B1 (fr) * | 1993-02-16 | 1995-03-31 | Thomson Electromenager Sa | Procédé de commande de la puissance appliquée à un onduleur à résonance. |
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