JPH0756834B2 - 電磁調理器の駆動回路 - Google Patents
電磁調理器の駆動回路Info
- Publication number
- JPH0756834B2 JPH0756834B2 JP59192095A JP19209584A JPH0756834B2 JP H0756834 B2 JPH0756834 B2 JP H0756834B2 JP 59192095 A JP59192095 A JP 59192095A JP 19209584 A JP19209584 A JP 19209584A JP H0756834 B2 JPH0756834 B2 JP H0756834B2
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- JP
- Japan
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- current
- drive current
- drive
- load
- inductance
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電磁調理器の駆動回路に関する。
従来の技術 高周波（30〜40KHz）の磁力線を発生させて、鋳鉄や軟
鉄の鍋における鉄損発熱を利用して調理を行うようにし
た電磁調理器が商品化されている。第１図はこのような
電磁調理器の駆動回路図で、整流器１及び平滑回路２を
通して得られた直流電圧が加熱コイル３及び共振コンデ
ンサ４の並列回路の一端に供給される。この並列回路の
他端には出力スイツチング素子５及びダンパダイオード
６が結合されていて、ドライブ回路７によつて出力スイ
ツチング素子５をオン・オフすることにより、誘導加熱
電流をコイル３に流して鍋８等の負荷を加熱している。
鉄の鍋における鉄損発熱を利用して調理を行うようにし
た電磁調理器が商品化されている。第１図はこのような
電磁調理器の駆動回路図で、整流器１及び平滑回路２を
通して得られた直流電圧が加熱コイル３及び共振コンデ
ンサ４の並列回路の一端に供給される。この並列回路の
他端には出力スイツチング素子５及びダンパダイオード
６が結合されていて、ドライブ回路７によつて出力スイ
ツチング素子５をオン・オフすることにより、誘導加熱
電流をコイル３に流して鍋８等の負荷を加熱している。
第２図ＩＧは出力スイツチング素子５のドライブ電流
（ベース電流）を示し、矩形波状の順方向オン電流ＩGF
及び急峻なパルス状の逆方向オフ電流ＩGRから成つてい
る。逆方向オフ電流はスイツチング素子５のベース蓄積
電荷を放電させるために強制的に流す電流である。第２
図ＩＡは出力スイツチング素子５に流れる負荷電流の波
形で、誘導負荷であるため素子のオン直後から電流は徐
々に立上る。第２図ＶＡは加熱コイル３の端子電圧波形
で、出力スイツチング素子５がオフのときには、コイル
３とコンデンサ４との共振により正弦波状の電圧が生じ
る。この正弦波電圧の負の半波はダンパダイオード６に
よつて抑制されている。
（ベース電流）を示し、矩形波状の順方向オン電流ＩGF
及び急峻なパルス状の逆方向オフ電流ＩGRから成つてい
る。逆方向オフ電流はスイツチング素子５のベース蓄積
電荷を放電させるために強制的に流す電流である。第２
図ＩＡは出力スイツチング素子５に流れる負荷電流の波
形で、誘導負荷であるため素子のオン直後から電流は徐
々に立上る。第２図ＶＡは加熱コイル３の端子電圧波形
で、出力スイツチング素子５がオフのときには、コイル
３とコンデンサ４との共振により正弦波状の電圧が生じ
る。この正弦波電圧の負の半波はダンパダイオード６に
よつて抑制されている。
発明が解決しようとする問題点 上述のような電磁調理器において、第２図ＩＡに示す負
荷電流のピーク値ＩAPは50〜60Aにも達する。このため
第１図の出力スイツチング素子５にはピークが1A程度の
ドライブ電流ＩＧ（ベース電流）をドライブ回路７から
供給しなければならない。従つてドライブ回路７の消費
電力は無視できない程大きいが、負荷電流ＩＡが三角波
状に立上るのに、第２図ＩＧのような矩形波のドライブ
電流ＩＧを与えるのはオーバードライブであつて無駄で
ある。またダンパダイオード６がオンしているダンパ区
間でも無駄なドライブ電流が流れることになる。
荷電流のピーク値ＩAPは50〜60Aにも達する。このため
第１図の出力スイツチング素子５にはピークが1A程度の
ドライブ電流ＩＧ（ベース電流）をドライブ回路７から
供給しなければならない。従つてドライブ回路７の消費
電力は無視できない程大きいが、負荷電流ＩＡが三角波
状に立上るのに、第２図ＩＧのような矩形波のドライブ
電流ＩＧを与えるのはオーバードライブであつて無駄で
ある。またダンパダイオード６がオンしているダンパ区
間でも無駄なドライブ電流が流れることになる。
更に、鍋８の材質を変えると、加熱コイル３のインダク
タンス値が変り、第２図ＩＡに示す負荷電流のピーク値
ＩAPは次の表１のように変化する。
タンス値が変り、第２図ＩＡに示す負荷電流のピーク値
ＩAPは次の表１のように変化する。
このようにピーク電流が変化してもほぼ同じ出力（熱
量）が発生するように、ピーク値のより低い材質につい
ては、デユーテイレシオ（オン区間／〔オン区間＋オフ
区間〕）を大きくするようにしている。しかしドライブ
電流ＩＧの大きさは負荷電流ＩＡの大きなステンレスの
ような材質を基準にして決定しなければならないので、
デユーテイレシオが大きい鋳鉄のような負荷では、必要
以上のドライブ電流を周期の70％もの区間で流さなけれ
ばならず、無駄な電力が更に増加することになる。なお
オフ区間は材質とは無関係に一定時間としなければなら
ないので、現実には、ステンレス負荷では周期を小さく
（周波数を高く）し、鋳鉄負荷では周期を大きく（周波
数を低く）している。
量）が発生するように、ピーク値のより低い材質につい
ては、デユーテイレシオ（オン区間／〔オン区間＋オフ
区間〕）を大きくするようにしている。しかしドライブ
電流ＩＧの大きさは負荷電流ＩＡの大きなステンレスの
ような材質を基準にして決定しなければならないので、
デユーテイレシオが大きい鋳鉄のような負荷では、必要
以上のドライブ電流を周期の70％もの区間で流さなけれ
ばならず、無駄な電力が更に増加することになる。なお
オフ区間は材質とは無関係に一定時間としなければなら
ないので、現実には、ステンレス負荷では周期を小さく
（周波数を高く）し、鋳鉄負荷では周期を大きく（周波
数を低く）している。
第３図は上述の問題点を解消するドライブ回路７の一つ
の改良案を示している。ドライブ回路７の出力段は周知
のようにPNPトランジスタ10及びNPNトランジスタ11から
成る相補プシユプル回路が用いられ、これらのベースに
制御トランジスタ12を通じてコントロール信号が与えら
れる。出力スイツチング素子５をオンさせるときには、
NPNトランジスタ11がオンとなり、インダクタンスＬを
通じて第４図Ａのような三角波状に立上るドライブ電流
ＩGFが出力スイツチング素子５のベースに供給される。
また出力オフ時には、PNPトランジスタ10がオンとなつ
て、オフ電流ＩGRが出力素子５のベースから負電源に流
される。
の改良案を示している。ドライブ回路７の出力段は周知
のようにPNPトランジスタ10及びNPNトランジスタ11から
成る相補プシユプル回路が用いられ、これらのベースに
制御トランジスタ12を通じてコントロール信号が与えら
れる。出力スイツチング素子５をオンさせるときには、
NPNトランジスタ11がオンとなり、インダクタンスＬを
通じて第４図Ａのような三角波状に立上るドライブ電流
ＩGFが出力スイツチング素子５のベースに供給される。
また出力オフ時には、PNPトランジスタ10がオンとなつ
て、オフ電流ＩGRが出力素子５のベースから負電源に流
される。
第３図の構成によれば、ドライブ電流波形が負荷電流波
形と整合するので、オーバードライブが無くなり、ドラ
イブ回路７における無駄な電力消費は少なくなる。とこ
ろが第４図Ａのドライブ電流波形は、負荷電流の大きい
表１のステンレスのような負荷を基準にして決めなけれ
ばならない。つまり、比較的短いオン区間の終端で負荷
電流ピークＩAP（55A）に対応したドライブ電流のピー
クＩGFP（約1.2A）に達するように、三角波の傾斜（イ
ンダクタンス値）を定めている。
形と整合するので、オーバードライブが無くなり、ドラ
イブ回路７における無駄な電力消費は少なくなる。とこ
ろが第４図Ａのドライブ電流波形は、負荷電流の大きい
表１のステンレスのような負荷を基準にして決めなけれ
ばならない。つまり、比較的短いオン区間の終端で負荷
電流ピークＩAP（55A）に対応したドライブ電流のピー
クＩGFP（約1.2A）に達するように、三角波の傾斜（イ
ンダクタンス値）を定めている。
ところが鋳鉄のような負荷に対しては、既述のように比
較的長いオン区間が与えられるので、第４図Ｂのように
ドライブ電流のピーク値ＩGFPは、必要最大値を越えて
異常に増大してしまう。従つて第３図のようなドライブ
回路を採用する場合、負荷の材質に合わせてインダクタ
ンスＬの値を切換えるように構成しなければならず、複
数のインダクタンス素子や大容量の切換スイツチを用い
なければならない。
較的長いオン区間が与えられるので、第４図Ｂのように
ドライブ電流のピーク値ＩGFPは、必要最大値を越えて
異常に増大してしまう。従つて第３図のようなドライブ
回路を採用する場合、負荷の材質に合わせてインダクタ
ンスＬの値を切換えるように構成しなければならず、複
数のインダクタンス素子や大容量の切換スイツチを用い
なければならない。
問題点を解決するための手段 本発明の電磁調理器の駆動回路は、第５図に示すよう
に、負荷を加熱する加熱コイル３と、上記加熱コイル３
に接続されたスイツチング手段（出力スイツチング素子
５）と、上記スイツチング手段５を駆動するためのドラ
イブ電流を発生するためのドライブ電流発生手段とを備
えた電磁調理器において、上記ドライブ電流発生手段
を、上記ドライブ電流を三角波状に立ち上げるインダク
タンスＬ及びこのインダクタンスと直列接続され上記ド
ライブ電流を一定の上限値に制限する電流制限用抵抗Ｒ
と、電源と接地との間で上記インダクタンスＬ及び電流
制限用抵抗Ｒと直列に接続され、上記スイツチング手段
にドライブ電流を供給する相補プシユプル回路（トラン
ジスタ10、11）とで構成したことを特徴とする。
に、負荷を加熱する加熱コイル３と、上記加熱コイル３
に接続されたスイツチング手段（出力スイツチング素子
５）と、上記スイツチング手段５を駆動するためのドラ
イブ電流を発生するためのドライブ電流発生手段とを備
えた電磁調理器において、上記ドライブ電流発生手段
を、上記ドライブ電流を三角波状に立ち上げるインダク
タンスＬ及びこのインダクタンスと直列接続され上記ド
ライブ電流を一定の上限値に制限する電流制限用抵抗Ｒ
と、電源と接地との間で上記インダクタンスＬ及び電流
制限用抵抗Ｒと直列に接続され、上記スイツチング手段
にドライブ電流を供給する相補プシユプル回路（トラン
ジスタ10、11）とで構成したことを特徴とする。
作用 電磁調理器の負荷（鍋など）に応じて出力素子のオン区
間を長くしたときに、ドライブ電流が所定の傾斜で無制
限に立上ることが無く、従つて無駄電流を低く押えるこ
とができる。
間を長くしたときに、ドライブ電流が所定の傾斜で無制
限に立上ることが無く、従つて無駄電流を低く押えるこ
とができる。
実施例 第５図は本発明の一実施例を示すドライブ回路で、第３
図のインダクタンスＬと直列に電流制限用抵抗Ｒを挿入
した点が改良部分である。ドライブ電流ＩＧの波形を第
６図Ａ（第４図Ａに対応）のようにステンレス負荷に対
して定めると、鋳鉄負荷のようにオン区間を長くする場
合には、抵抗Ｒによつてドライブ電流ＩGFの上限は第６
図Ｂのように自動的に制限される。従つて矩形波のドラ
イブ電流を与える場合に比べて、第６図Ｂの三角形Ｎの
部分に相当するオーバードライブが無くなり、また電流
制限によつて三角形Ｍの部分が鋳鉄のようにオン区間の
長い負荷で発生することが無くなるので、常に最適なド
ライブ電流を供給することができる。これによつてドラ
イブ回路７の出力電流容量を少なくし、また無駄な電力
消費を低減することができる。
図のインダクタンスＬと直列に電流制限用抵抗Ｒを挿入
した点が改良部分である。ドライブ電流ＩＧの波形を第
６図Ａ（第４図Ａに対応）のようにステンレス負荷に対
して定めると、鋳鉄負荷のようにオン区間を長くする場
合には、抵抗Ｒによつてドライブ電流ＩGFの上限は第６
図Ｂのように自動的に制限される。従つて矩形波のドラ
イブ電流を与える場合に比べて、第６図Ｂの三角形Ｎの
部分に相当するオーバードライブが無くなり、また電流
制限によつて三角形Ｍの部分が鋳鉄のようにオン区間の
長い負荷で発生することが無くなるので、常に最適なド
ライブ電流を供給することができる。これによつてドラ
イブ回路７の出力電流容量を少なくし、また無駄な電力
消費を低減することができる。
第６図Ｂのドライブ電流波形は、 と表わされる（VaはＬ、Ｒ直列回路の両端電圧の最大
値）。上式において抵抗Ｒの値は、ドライブ電流の最大
値ＩGMAX（この場合はステンレス負荷で約1.2A）に基い
て、Ｒ＝Va/IGMAXとして定めることができる。次に、ス
テンレス負荷の周期をT0、オン区間をＴとすれば、デユ
ーテイレシオＡは、Ａ＝T/T0＝0.5〜0.6となる。ここで とし、ｔ＝ＴのときＢが0.1〜0.2となるようにする。即
ち、ステンレス負荷のオン区間Ｔだけ経過したときに上
式の電流Ｉ（ｔ）がＩGMAXの90〜80％まで立上るように
すれば、 としてインダクタンス値を定めることができる。
値）。上式において抵抗Ｒの値は、ドライブ電流の最大
値ＩGMAX（この場合はステンレス負荷で約1.2A）に基い
て、Ｒ＝Va/IGMAXとして定めることができる。次に、ス
テンレス負荷の周期をT0、オン区間をＴとすれば、デユ
ーテイレシオＡは、Ａ＝T/T0＝0.5〜0.6となる。ここで とし、ｔ＝ＴのときＢが0.1〜0.2となるようにする。即
ち、ステンレス負荷のオン区間Ｔだけ経過したときに上
式の電流Ｉ（ｔ）がＩGMAXの90〜80％まで立上るように
すれば、 としてインダクタンス値を定めることができる。
次の表２は、ＩGMAXが1.2Aである場合（ステンレス負
荷）に、本発明を適用したドライブ回路と従来とのオン
時のドライブ電流平均値ＩONの比較である。
荷）に、本発明を適用したドライブ回路と従来とのオン
時のドライブ電流平均値ＩONの比較である。
第７図は負荷が容量分を含む場合のドライブ回路の変形
例を示す要部回路図で、オン時の立上り部分でドライブ
電流が不足しないように、コンデンサＣ及び抵抗ｒの直
列回路を抵抗Ｒ及びインダクタンスＬの直列回路と並列
に挿入している。ドライブ波形は、第８図に示すように
立上り時に出力素子を十分にオンさせるための加速パル
スが重畳されたものとなる。
例を示す要部回路図で、オン時の立上り部分でドライブ
電流が不足しないように、コンデンサＣ及び抵抗ｒの直
列回路を抵抗Ｒ及びインダクタンスＬの直列回路と並列
に挿入している。ドライブ波形は、第８図に示すように
立上り時に出力素子を十分にオンさせるための加速パル
スが重畳されたものとなる。
発明の効果 本発明によると、出力スイツチング素子のドライブ電流
を、電磁調理器の負荷電流に合つた所定傾斜で増加し、
一定時間経過後にほぼ一定値に保たれるような台形波状
電流とすることができ、従つてステンレス負荷のように
負荷電流ピークが大きくて出力スイツチング素子のオン
区間が比較的短くても良い条件でドライブ電流のピーク
値を設定した場合、鋳鉄負荷のように負荷電流ピークが
幾分小さく、従つてオン区間を比較的短くする必要があ
る場合でも、ドライブ電流は一定の上限値に制限されて
無制限に上昇（増大）することが無いから、無駄電流を
減らすことができ、しかもドライブ電流発生回路に必要
な電流容量を小さくしてより簡単な回路とすることがで
きる。
を、電磁調理器の負荷電流に合つた所定傾斜で増加し、
一定時間経過後にほぼ一定値に保たれるような台形波状
電流とすることができ、従つてステンレス負荷のように
負荷電流ピークが大きくて出力スイツチング素子のオン
区間が比較的短くても良い条件でドライブ電流のピーク
値を設定した場合、鋳鉄負荷のように負荷電流ピークが
幾分小さく、従つてオン区間を比較的短くする必要があ
る場合でも、ドライブ電流は一定の上限値に制限されて
無制限に上昇（増大）することが無いから、無駄電流を
減らすことができ、しかもドライブ電流発生回路に必要
な電流容量を小さくしてより簡単な回路とすることがで
きる。
第１図は本発明を適用することができる電磁調理器の全
体回路図、第２図は第１図の各部の波形図、第３図は第
１図のドライブ回路の好ましい一例を示す回路図、第４
図は第３図のドライブ回路によるドライブ電流の波形
図、第５図は本発明を適用した電磁調理器の駆動回路の
一実施例を示す回路図、第６図は第５図のドライブ電流
の波形図、第７図は第１図の変形例を示す要部回路図、
第８図は第７図によるドライブ電流の波形図である。 なお図面に用いられた符号において、 ３……加熱コイル ４……共振コンデンサ ５……出力スイツチング素子 ７……ドライブ回路 Ｌ……インダクタンス Ｒ……抵抗 である。
体回路図、第２図は第１図の各部の波形図、第３図は第
１図のドライブ回路の好ましい一例を示す回路図、第４
図は第３図のドライブ回路によるドライブ電流の波形
図、第５図は本発明を適用した電磁調理器の駆動回路の
一実施例を示す回路図、第６図は第５図のドライブ電流
の波形図、第７図は第１図の変形例を示す要部回路図、
第８図は第７図によるドライブ電流の波形図である。 なお図面に用いられた符号において、 ３……加熱コイル ４……共振コンデンサ ５……出力スイツチング素子 ７……ドライブ回路 Ｌ……インダクタンス Ｒ……抵抗 である。
Claims (1)
- 【請求項１】負荷を加熱する加熱コイルと、 上記加熱コイルに接続されたスイッチング手段と、 上記スイッチング手段を駆動するためのドライブ電流を
発生するためのドライブ電流発生手段とを備えた電磁調
理器において、 上記ドライブ電流発生手段は、上記ドライブ電流を三角
波状に立ち上げるインダクタンス及びこのインダクタン
スと直列接続され上記ドライブ電流を一定の上限値に制
限する電流制限用抵抗と、 電源と接地との間で上記インダクタンス及び電流制限用
抵抗と直列に接続され、上記スイッチング手段にドライ
ブ電流を供給する相補プシュプル回路とを具備すること
を特徴とする電磁調理器の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192095A JPH0756834B2 (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 電磁調理器の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59192095A JPH0756834B2 (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 電磁調理器の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6171584A JPS6171584A (ja) | 1986-04-12 |
| JPH0756834B2 true JPH0756834B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=16285560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59192095A Expired - Lifetime JPH0756834B2 (ja) | 1984-09-13 | 1984-09-13 | 電磁調理器の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756834B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6545513B2 (en) | 2001-05-17 | 2003-04-08 | Denso Corporation | Electric load drive apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59134942U (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-08 | ソニー株式会社 | スイツチング素子の駆動回路 |
-
1984
- 1984-09-13 JP JP59192095A patent/JPH0756834B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6171584A (ja) | 1986-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |