(57)【要約】【課題】回路故障時の破壊音の発生を抑制すること。【解決手段】複数のスイッチング素子７，８をブリッジ接続してなるインバータ９を備え、前記インバータ９を構成するスイッチング素子７，８のゲートに流れる電流が増加すると溶断するヒューズ１２、１３をスイッチング素子のゲートに直列に備えることで、スイッチング素子の短絡故障及びスイッチング素子のエミッタ断線時のスイッチング素子ゲートに流れる電流増加によりヒューズが溶断し、スイッチング素子の破裂やプリント配線板パターンの剥離等により発生する破壊音を防止する。これにより、従来行われてきたインバータに流れる電流をもとにした保護回路では抑制できなかった破壊音を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルと共振する共振コンデンサと、前記加熱コイルに高周波共振電流を供給する複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータと、前記インバータの出力制御を行う制御手段とを備え、前記インバータを構成するスイッチング素子のゲートに流れる電流が増加すると溶断するヒューズをスイッチング素子のゲートに直列に構成し、前記インバータを構成するスイッチング素子の短絡故障時にその他の回路を保護する誘導加熱調理器。
【請求項２】
高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルと共振する共振コンデンサと、前記加熱コイルに高周波共振電流を供給する複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータと、前記インバータの出力制御を行う制御手段とを備え、前記インバータを構成するスイッチング素子のゲートに流れる電流が増加すると溶断するヒューズを少なくともハイサイド側スイッチング素子のゲートに直列に構成し、前記インバータを構成するハイサイド側スイッチング素子のエミッタ側配線が断線した状態でスイッチング素子がＯＮされた場合にもハイサイド側スイッチング素子のゲートに流れる電流が増加することを阻止する誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータを用いた誘導加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱調理器は、電源電圧のトラブルにより発生しやすい異常状態（過共振または過電流）の際、それらの現象を検出して、すみやかに回路動作を停止させる安全装置を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２７８２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成では、インバータに流れる電流をもとにした保護回路を設けてインバータの動作を停止するようにしているため、はんだ不良や、外力、経年劣化等により回路に断線が発生した場合など、すべての異常を検出することは困難であった。例えば、インバータのスイッチング素子に断線が生じると、大きな破壊音を伴った回路故障が発生することがある。製造工程での検査で断線は発見され市場に出ることは無いが、破壊音を伴う故障を防ぐことは充分ではないという課題を有していた。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、、回路故障時の破壊音の発生を抑制ことができる誘導加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱調理器は、インバータのスイッチング素子破壊モードのうち、エミッタ・ゲート間の短絡故障及びハイサイド側のエミッタ断線時に増加するゲート電流で溶断するヒューズを備えることで、半導体素子の破裂やプリント配線板パターンの剥離等により発生する破壊音を防止することを可能としたものである。
【０００６】
これによって、インバータを構成する第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子の両方またはどちらか一方の短絡故障時に制御手段を含む周辺回路を保護し、破壊音の発生を抑制ことができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の誘導加熱調理器は、回路故障時の破壊音を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルと共振する共振コンデンサと、前記加熱コイルに高周波共振電流を供給する複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータと、前記インバータの出力制御を行う制御手段とを備え、前記インバータを構成するスイッチング素子のゲートに流れる電流が増加すると溶断するヒューズをスイッチング素子のゲートに直列に構成することにより、前記インバータを構成するスイッチング素子の短絡故障時にその他の回路を保護することができる。
【０００９】
第２の発明は、高周波磁界を発生し被加熱物を加熱する加熱コイルと、前記加熱コイルと共振する共振コンデンサと、前記加熱コイルに高周波共振電流を供給する複数のスイッチング素子をブリッジ接続してなるインバータと、前記インバータの出力制御を行う制御
手段とを備え、前記インバータを構成するスイッチング素子のゲートに流れる電流が増加すると溶断するヒューズを少なくともハイサイド側スイッチング素子のゲートに直列に接続し、前記インバータを構成するハイサイド側スイッチング素子のエミッタ側配線が断線した状態でスイッチング素子がＯＮされた場合にもハイサイド側スイッチング素子のゲートに流れる電流が増加することを阻止することができる。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における誘導加熱調理器の回路図を示すものである。
【００１２】
図１において、商用交流電源１からの交流電圧を整流するダイオードブリッジからなる整流手段２の出力側には、チョークコイル３が直列接続されている。
【００１３】
チョークコイル３の２次側と整流手段２の出力低電位側間には、電解コンデンサからなる平滑手段６と、内部に逆導通ダイオードを内包する第１のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）７と第２のスイッチング素子（ＩＧＢＴ）８の直列接続体が接続されている。
【００１４】
第１のスイッチング素子７のゲートは第１のヒューズ１２を介して後述する制御手段１５に接続されている。
【００１５】
第２のスイッチング素子８のゲートは第２のヒューズ１３を介して後述する制御手段１５に接続されている。
【００１６】
平滑手段６は、後述するインバータ９の電源となるよう作用しており、電圧変動を極力抑制するよう十分大きな容量の電解コンデンサで構成されている。
【００１７】
第１のスイッチング素子７と第２のスイッチング素子８の接続点と、整流手段２の出力低電位側間には、高周波磁界を発生し鍋などの被加熱物１０を加熱する加熱コイル１１と、加熱コイル１１と共振する共振コンデンサ１４が直列接続されている。
【００１８】
加熱コイル１１上部には、絶縁物であり、耐熱セラミックス製のトッププレート（図示せず）が設けられており、被加熱物１０はトッププレートを挟んで加熱コイル１１と対向するように載置される。
【００１９】
加熱コイル１１は、素線を束ねた撚り線を多層にして平板上に巻き回されて構成されている。
【００２０】
インバータ９は、加熱コイル１１に高周波共振電流を供給するもので、第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８、加熱コイル１１、共振コンデンサ１４で構成されている。
【００２１】
制御手段１５は、インバータ９の出力制御を行うもので、各種検知手段からの検知信号、使用者による操作（操作手段は図示せず）などに基づいて、第１のスイッチング素子７、第２のスイッチング素子８の導通／遮断を制御する。
【００２２】
入力電流検知手段１６は、具体的にはカレントトランスで構成されている。入力電流検知手段１６の検知信号は、制御手段１５に出力されるよう接続されている。
【００２３】
インバータ出力検知手段１７は、加熱コイル１１の電流検知手段であるカレントトランスである。インバータ出力検知手段１７は、インバータ９の出力の大きさである加熱コイル１１の電流を検知して、制御手段１５へ検知信号を出力する。
【００２４】
加熱コイル１１と共振コンデンサ１４との接続点に接続された共振電圧検知手段１８は、具体的には抵抗で分圧された信号を制御手段１５に出力されるよう接続されている。
【００２５】
以上のように構成された加熱調理器において、以下その動作、作用を説明する。
【００２６】
まず、インバータ９を構成する第１のスイッチング素子７のゲートに流れる電流が増加すると溶断する第１のヒューズ１２と、第２のスイッチング素子８のゲートに流れる電流が増加すると溶断する第２のヒューズ１３とをゲート信号ラインに備えることで、インバータ９を構成する第１のスイッチング素子７と第２のスイッチング素子８の両方またはどちらか一方の短絡故障時に制御手段１５を含む周辺回路を保護することができる。
【００２７】
インバータ９を構成する第１のスイッチング素子７のエミッタ側配線が断線した状態（エミッタ電位が不定の状態）において、第１のスイッチング素子７のゲートに電圧が印加された場合においても、第１のスイッチング素子７のゲートに流れる電流が過大になると第１のヒューズ１２が溶断し、第１のスイッチング素子７やその周辺回路を保護することができる。
【００２８】
第１のスイッチング素子７と第２のスイッチング素子８の両方またはどちらか一方の故障時や回路を構成するプリント配線板上のパターンに大きな電流が流れる場合には、第１のスイッチング素子７と第２のスイッチング素子８の両方またはどちらか一方の破裂やプリント配線板パターンの剥離等により大きな破壊音を伴うことがあるが、上記により破壊の拡大を防ぐことで破壊音を伴う故障を抑制することができる。
【００２９】
尚、第１のスイッチング素子７と第２のスイッチング素子８の両方またはどちらか一方の短絡故障が他の方法で防止され、第１のスイッチング素子７の断線のみ考慮すればよい場合には、第２のヒューズ１３は必ずしも必要ではない。
【００３０】
また、上記説明はハーフブリッジ構成のインバータを想定しているが、フルブリッジ構成のインバータにおいても同様に応用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱調理器は、回路故障時の破壊音を抑制することができるので、インバータを使用したエアコン、冷蔵庫、電子レンジなどの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における誘導加熱調理器の回路図
【符号の説明】
【００３３】
７  第１のスイッチング素子
８  第２のスイッチング素子
９  インバータ
１０  被加熱物
１１  加熱コイル
１２  第１のヒューズ
１３  第２のヒューズ
１４  共振コンデンサ
１５  制御手段
【図１】
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