JPS637676B2

JPS637676B2 -

Info

Publication number: JPS637676B2
Application number: JP20081484A
Authority: JP
Inventors: Hideki Oomori; Kazuhiko Asada; Toshiaki Iwai; Hideyuki Kominami
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-09-26
Filing date: 1984-09-26
Publication date: 1988-02-17
Also published as: JPS6178091A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は高周波インバータを有する誘導加熱調
理器に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an induction heating cooker having a high frequency inverter.

従来例の構成とその問題点従来、誘導加熱調理器ではインバータを構成す
るトランジスタの駆動回路は、第１図に示すよう
に、正、負電源１１，１２に順ベース電流を断続
するドライブトランジスタ８と順ベース電流制限
抵抗９と逆バイアストランジスタ１０を設けたも
のが一般的であつた。第１図において１は直流電
源、２は加熱コイル、３はトランジスタ、４は共
振コンデンサ、５はダイオードで、これらの部材
でインバータを構成している。６は負荷である鍋
で、７はインバータの制御回路である。ドライブ
トランジスタ８は逆バイアストランジスタ１０が
導通しているときは非導通となり、制限抵抗９及
びトランジスタ８，１０に大電流が流れるのを防
ぐ、ドライブトランジスタ８が導通すると抵抗９
と正電源１１で決まる順ベース電流がトランジス
タ３に供給され、トランジスタ８が非導通、逆バ
イアストランジスタ１０が導通すると、トランジ
スタ３に逆バイアスが印加される。しかしこの構
成は、大容量の正負両電源が必要なため、電源ト
ランス等で重量が大きくなること、ドライブトラ
ンジスタ８に大容量のトランジスタが必要である
ことからコストが高くなること、抵抗９の損失が
大きく効率が低いこと等の欠点を有していた。Conventional Structure and Problems Conventionally, in an induction heating cooker, the drive circuit for the transistors constituting the inverter has a drive transistor 8 that connects and connects the base current to the positive and negative power supplies 11 and 12, as shown in FIG. Generally, a forward base current limiting resistor 9 and a reverse bias transistor 10 were provided. In FIG. 1, 1 is a DC power supply, 2 is a heating coil, 3 is a transistor, 4 is a resonant capacitor, and 5 is a diode, and these members constitute an inverter. 6 is a pot which is a load, and 7 is an inverter control circuit. The drive transistor 8 is non-conductive when the reverse bias transistor 10 is conductive, preventing large current from flowing through the limiting resistor 9 and the transistors 8 and 10. When the drive transistor 8 is conductive, the resistor 9 is non-conductive.
A forward base current determined by the positive power supply 11 is supplied to the transistor 3, and when the transistor 8 becomes non-conductive and the reverse bias transistor 10 becomes conductive, a reverse bias is applied to the transistor 3. However, this configuration requires large-capacity positive and negative power supplies, which increases the weight of the power transformer, etc., requires a large-capacity transistor for the drive transistor 8, which increases cost, and the loss of the resistor 9. It had disadvantages such as a large amount of energy and low efficiency.

また上記重量の点を改善するため第２図に示す
ように加熱コイル２に結合した結合コイル１３
と、この結合コイル１３の出力を整流するダイオ
ード１４とからなる順バイアス電圧源を用いる方
法、さらに負電源１２も同様に結合コイルを用い
る方法が提案されているが、ドライブトランジス
タ８、抵抗９にかかわるコスト、効率面での欠点
は改善されていない。また、加熱コイルに直列に
磁気飽和形電流帰還トランスを接続して、トラン
ジスタ３を自励発振させる方法も提案されている
が、重量の点では改善されず、しかも負荷によつ
てインバータの入力電力が決まつてしまうため、
電力制御が容易に行なえないという欠点を有して
いた。 In addition, in order to improve the above-mentioned weight problem, a coupling coil 13 coupled to the heating coil 2 as shown in FIG.
A method using a forward bias voltage source consisting of a diode 14 that rectifies the output of the coupling coil 13, and a method using a coupling coil for the negative power supply 12 has been proposed. The related shortcomings in terms of cost and efficiency have not been improved. A method has also been proposed in which a magnetic saturation type current feedback transformer is connected in series with the heating coil to cause the transistor 3 to self-oscillate. Because it is decided,
This has the disadvantage that power control cannot be easily performed.

発明の目的本発明はこのような従来の問題を解消し、部品
点数削減とコストダウンと高効率化を図り、しか
も従来と同じ電力制御が可能な誘導加熱調理器を
提供するものである。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves these conventional problems, and provides an induction heating cooker that reduces the number of parts, reduces costs, and increases efficiency, and also allows the same power control as the conventional one.

発明の構成本発明の誘導加熱調理器は、直流電源に直列に
接続された加熱コイルとトランジスタを有し、か
つ前記加熱コイルまたはトランジスタに並列に接
続された共振コンデンサを有するインバータと、
前記加熱コイルに電磁結合した結合コイルと、前
記結合コイルに直列に接続した整流ダイオードよ
りなる順ベース電流供給回路と、前記トランジス
タに逆バイアスを印加する逆バイアス印加回路
と、前記インバータの制御回路を有し、前記順ベ
ース電流供給回路の一端を前記トランジスタのエ
ミツタに、他の一端を前記トランジスタのベース
に接続し、前記逆バイアス印加回路の入力を前記
制御回路と接続し、出力を前記トランジスタのベ
ースに接続したもので、前記結合コイルを電流源
トランスとして扱うことにより、順ベース電流を
断続制御するためのトランジスタと、順ベース電
流を制限するための抵抗を廃止し、コストダウン
と効率向上を図り、しかも少なくとも順ベース電
流供給のための正電圧源が不要であるため軽量化
が図られ、逆バイアス印加回路により、負荷が変
化してもインバータの入力電力が一定になるよう
に発振周波数を制御することができるものであ
る。Configuration of the Invention The induction cooking device of the present invention includes an inverter having a heating coil and a transistor connected in series to a DC power source, and a resonant capacitor connected in parallel to the heating coil or the transistor;
a coupling coil electromagnetically coupled to the heating coil; a forward base current supply circuit comprising a rectifier diode connected in series to the coupling coil; a reverse bias application circuit for applying a reverse bias to the transistor; and a control circuit for the inverter. one end of the forward base current supply circuit is connected to the emitter of the transistor, the other end is connected to the base of the transistor, the input of the reverse bias application circuit is connected to the control circuit, and the output is connected to the emitter of the transistor. By treating the coupling coil as a current source transformer, the transistor for intermittent control of the forward base current and the resistor for limiting the forward base current are eliminated, reducing costs and improving efficiency. In addition, the weight is reduced because at least a positive voltage source for supplying forward base current is not required, and the oscillation frequency is controlled so that the input power of the inverter remains constant even when the load changes due to the reverse bias application circuit. It is something that can be controlled.

実施例の説明以下添付図面に基づいて本発明の一実施例につ
いて説明する。第３図は本発明の一実施例で、１
５は直流電源、１６は直流電源１５に直列に接続
された加熱コイル、１７は同じくトランジスタ、
１８は加熱コイル１６またはトランジスタ１７に
並列に接続された共振コンデンサ、１９は同じく
ダイオードで、上記各部材１５〜１８とともにイ
ンバータを構成している。２０は負荷である鍋で
ある。２２は加熱コイル１６に電磁結合した結合
コイル、２３は結合コイル２２に直列に接続した
整流ダイオードで、結合コイル２２とともに順ベ
ース電流供給回路２７を構成している。２４はト
ランジスタ、２５は負電圧源で、トランジスタ２
４とともにトランジスタ１７に逆バイアスを印加
する逆バイアス印加回路２６を構成している。２
１は前記インバータの制御回路で、トランジスタ
２４のオン、オフを行つている。前記順ベース電
流供給回路２７の一端は、トランジスタ１７のエ
ミツタに、他の一端をトランジスタ１７のベース
に接続し、前記逆バイアス印加回路２６の入力を
制御回路２１と接続し、出力をトランジスタ１７
のベースに接続している。加熱コイル１６と結合
コイル２２の相互インダクタンス、及び結合コイ
ル２２の自己インダクタンスはトランジスタ１７
に適正な順ベース電流を供給するように定めてい
る。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings. FIG. 3 shows an embodiment of the present invention.
5 is a DC power supply, 16 is a heating coil connected in series to the DC power supply 15, 17 is a transistor,
18 is a resonant capacitor connected in parallel to the heating coil 16 or the transistor 17, and 19 is a diode, which together with the above-mentioned members 15 to 18 constitute an inverter. 20 is a pot which is a load. 22 is a coupling coil electromagnetically coupled to the heating coil 16, and 23 is a rectifier diode connected in series to the coupling coil 22, which together with the coupling coil 22 constitutes a forward base current supply circuit 27. 24 is a transistor, 25 is a negative voltage source, and transistor 2
4 constitutes a reverse bias applying circuit 26 that applies a reverse bias to the transistor 17. 2
Reference numeral 1 denotes a control circuit for the inverter, which turns the transistor 24 on and off. One end of the forward base current supply circuit 27 is connected to the emitter of the transistor 17, the other end is connected to the base of the transistor 17, the input of the reverse bias application circuit 26 is connected to the control circuit 21, and the output is connected to the transistor 17.
connected to the base of The mutual inductance between the heating coil 16 and the coupling coil 22 and the self-inductance of the coupling coil 22 are determined by the transistor 17.
It is specified that an appropriate forward base current is supplied to the

第４図の波形図を用いて、第３図の一実施例の
動作を説明する。第４図においてＡはトランジス
タ１７のコレクタ電流I_C、Ｂは加熱コイル１６の
電流I_L1、Ｃは結合コイル２２の電流I_L2、Ｄはト
ランジスタ１７のベース電流である。加熱コイル
１６と結合コイル２２の結合は、第３図のドツト
で示す方向とする。第４図の区間Ｉではトランジ
スタ２４は非導通であり、結合コイル２２はダイ
オード２３を通してトランジスタ１７にI_L1すな
わちI_Cに比例した順ベース電流I_Bを供給する。次
に区間でトランジスタ２４を導通させると、電
圧源２５によりトランジスタ１７に逆バイアスが
印加され、トランジスタ１７の蓄積キヤリアによ
り逆ベース電流が流れる。このとき結合コイル２
２には直流電圧が印加されるが、加熱コイルの電
流I_L1が共振コンデンサ１８との共振でＢに示す
ように減少するため、Ｃのように結合コイル電流
I_L2は減少する。その後結合コイル電流I_L2は増大
し続けることになるが、衆知のとおり区間の時
間はインバータの共振周期で決まるので、前記相
互インダクタンス及び自己インダクタンスを適当
に設計すれば、結合コイル電流I_L2が過度に増大
する前に区間Ｉのモードに移り発振が持続するよ
うにすることができる。第５図は第３図の実施例
で結合コイル２２の結合の向きを逆にした場合の
波形図でこれから容易にわかるようにこの場合も
第４図の場合と同様に適切な順ベース電流が得ら
れる。この場合は特にトランジスタ１７がターン
オフする前に順ベース電流I_Bが減少しているの
で、高速スイツチングができるという長所があ
る。以上のように、結合コイル２２を電流源トラ
ンスとして用いることにより、第１図、第２図の
従来例の順ベース電流を断続するトランジスタ８
と順ベース電流制限抵抗を用いずに、インバータ
の駆動を行うことができ、しかも従来通りトラン
ジスタ１７の導通時間を任意に設定することがで
きるのでインバータの入力電力を自由に制御でき
る。 The operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be explained using the waveform diagram shown in FIG. In FIG. 4, A is the collector current I _C of the transistor 17, B is the current I _L1 of the heating coil 16, C is the current I _L2 of the coupling coil 22, and D is the base current of the transistor 17. The heating coil 16 and the coupling coil 22 are coupled in the direction shown by the dots in FIG. In interval I of FIG. 4, transistor 24 is non-conducting and coupling coil 22 supplies transistor 17 through diode 23 with a forward base current I _B proportional to I _L1 or I _C . When the transistor 24 is made conductive in the next interval, a reverse bias is applied to the transistor 17 by the voltage source 25, and a reverse base current flows due to the stored carrier of the transistor 17. At this time, coupling coil 2
A DC voltage is applied to 2, but since the current I _L1 of the heating coil decreases as shown in B due to resonance with the resonant capacitor 18, the coupled coil current decreases as shown in C.
I _L2 decreases. After that, the coupled coil current I _L2 will continue to increase, but as is well known, the interval time is determined by the resonant period of the inverter, so if the mutual inductance and self-inductance are appropriately designed, the coupled coil current I _L2 will increase excessively. It is possible to shift to the mode of section I before the oscillation continues to increase. FIG. 5 is a waveform diagram when the coupling direction of the coupling coil 22 is reversed in the embodiment shown in FIG. can get. In this case, the forward base current I _B is reduced before the transistor 17 is turned off, so there is an advantage that high-speed switching is possible. As described above, by using the coupling coil 22 as a current source transformer, the transistor 8 which intermittents the forward base current of the conventional example shown in FIGS. 1 and 2
The inverter can be driven without using a forward base current limiting resistor, and since the conduction time of the transistor 17 can be arbitrarily set as in the conventional case, the input power to the inverter can be freely controlled.

なお第３図の実施例において負電圧源２５を第
２の結合コイルを設けることにより構成してもよ
いことはもちろんである。 It goes without saying that in the embodiment of FIG. 3, the negative voltage source 25 may be constructed by providing a second coupling coil.

発明の効果上記実施例から明らかなように、本発明の誘導
加熱調理器は、とくに電流源トランスとしての結
合コイルでインバータの順ベース電流を供給した
ことと、逆バイアス印加回路を設けたことにより
部品点数の削減と、コストダウンと効率の向上を
はかることができるものである。Effects of the Invention As is clear from the above embodiments, the induction heating cooker of the present invention is particularly advantageous in that the forward base current of the inverter is supplied by the coupling coil as a current source transformer, and that a reverse bias application circuit is provided. It is possible to reduce the number of parts, lower costs, and improve efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図、第２図は従来の誘導加熱調理器を示す
回路図、第３図は本発明の一実施例を示す回路
図、第４図、第５図はそれぞれ第３図の一実施例
の動作を説明する波形図である。１５……直流電源、１６……加熱コイル、１７
……トランジスタ、１８……共振コンデンサ、２
１……制御回路、２２……結合回路、２３……整
流ダイオード、２６……逆バイアス印加回路、２
７……順ベース電流供給回路。 Fig. 1 and Fig. 2 are circuit diagrams showing a conventional induction heating cooker, Fig. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and Figs. 4 and 5 are an example of the embodiment shown in Fig. 3, respectively. FIG. 2 is a waveform diagram illustrating the operation of FIG. 15...DC power supply, 16...Heating coil, 17
... Transistor, 18 ... Resonance capacitor, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Control circuit, 22... Coupling circuit, 23... Rectifier diode, 26... Reverse bias application circuit, 2
7...Forward base current supply circuit.

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

１直流電源に直列に接続された加熱コイルとト
ランジスタを有し、かつ前記加熱コイルまたはト
ランジスタに並列に接続された共振コンデンサを
有するインバータと、前記加熱コイルに電磁結合
された結合コイルを有する順ベース電流供給回路
と、前記トランジスタに逆バイアスを印加する逆
バイアス印加回路と、前記インバータの制御回路
とを有し、前記順ベース電流供給回路の一端を前
記トランジスタのベースに接続し、前記逆バイア
ス印加回路の入力を前記制御回路と接続し、出力
を前記トランジスタのベースに接続した誘導加熱
調理器。1. An inverter having a heating coil and a transistor connected in series to a DC power source, and a resonant capacitor connected in parallel to the heating coil or transistor, and a forward base having a coupling coil electromagnetically coupled to the heating coil. a current supply circuit, a reverse bias application circuit for applying a reverse bias to the transistor, and a control circuit for the inverter, one end of the forward base current supply circuit being connected to the base of the transistor, and applying the reverse bias. An induction heating cooker in which an input of the circuit is connected to the control circuit, and an output is connected to the base of the transistor.