(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源にその一端を接続されたコイルと、前記直流電源に対して前記コイルと直列接続される第一スイッチング素子と第一逆導通ダイオードとの並列回路と、前記コイルと共振回路を形成する第一コンデンサと、前記コイルもしくは第一スイッチング素子に対して並列接続される第二スイッチング素子と第二逆導通ダイオードの並列回路と直列接続される第二コンデンサとでなる直列回路と、前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子を導通制御する制御回路とを備え、前記制御回路は、前記各スイッチング素子を交互に導通制御するとともに、前記コイルの動作周波数を増加して入力電力を増加すべく第一スイッチング素子の導通時間を固定し、第二スイッチング素子の導通時間を減少してなる誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭及びレストランなどで使用される誘導加熱調理器に代表される誘導加熱装置に関するもので、更に詳しく述べればその誘導加熱用インバータ回路の入力電力制御手段に特徴を有する誘導加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、安全な加熱源としての誘導加熱調理器が脚光を浴びつつある。この誘導加熱調理器は、スイッチング素子をオンオフさせてコイルに高周波電流を流すことにより、コイル近傍に誘導磁界が発生するため、コイル近傍に鉄などの金属を材料とした鍋を載置し、鍋に誘導磁界による誘導電流を発生させて、鉄損による発熱を利用した機器である。
【０００３】
従来の誘導加熱調理器における制御手段を用いてなる誘導加熱調理器のインバータ回路の一例を図５４、図５５を用いて説明する。
【０００４】
図５４は従来の誘導加熱調理器の回路の一例である。図５４で５５１は直流電源、５５２は加熱コイルで、図には特に記載していないがこの上に被加熱物（鍋等）が置かれる。５５３は第一コンデンサで、加熱コイル５５２と共振回路を構成している。５５４は第一スイッチング素子で、本例では高耐圧のＩＧＢＴを用いており、５５５は逆導通ダイオードで、第一スイッチング素子５５４と並列回路を構成している。５５７は第一スイッチング素子５５５を制御する制御回路、５５８は第一スイッチング素子の電圧検知手段で、第一スイッチング素子５５４の両端電圧Ｖｃｅを検知し、制御回路５５９に出力している。制御回路５５７は、第一スイッチング素子の電圧検知手段５５８によってＶｃｅを検知し、第一スイッチング素子５５４の両端電圧がゼロボルト以下になった場合に、第一スイッチング素子５５４を導通させるように制御している。
【０００５】
図５５は従来のインバータ回路の動作波形であり、（Ａ）は制御回路５５９から出力されるドライブ信号でこの出力がＨｉｇｈの時に第一スイッチング素子５５４が導通状態になる。（Ｂ）は、第一スイッチング素子５５４のＩＧＢＴと逆導通ダイオード５５５に流れる電流Ｉｃで、（Ｃ）は第一スイッチング素子５５４の両端電圧Ｖｃｅである。
【０００６】
以下、図５４、図５５をもとに、この回路の動作の説明を行う。制御回路５５９は第一スイッチング素子５５４を所定時間導通させた後、開放して加熱コイル５５２と第一コンデンサ５５３からなる共振回路を共振させる。さらに制御回路５５７は、第一スイッチング素子の電圧検知手段５５８によって第一スイッチング素子の両端電圧Ｖｃｅを検知しており、Ｖｃｅがゼロボルトよりも低くなると再び、第一スイッチング素子５５４をオンさせる。以上の動作を繰り返すため、図５５において制御回路５５９から出力されるドライブ信号（Ａ）に対して、Ｉｃは（Ｂ）の様に、Ｖｃｅは、（Ｃ）の様になり、加熱コイル５５２上に置かれた鍋等の被加熱物が発熱する。被加熱物に供給される電力、及び第一スイッチング素子の電圧Ｖｃｅはスイッチング素子５５４の導通時間を制御することにより自在に制御することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のインバータ回路の制御手段では、入力電力の増加に伴って共振電圧であるＶｃｅも増加するため、大きな入力電力を必要とする機器はＶｃｅのピーク値が高くなるために高耐圧のスイッチング素子が必要であり、低コスト化の妨げとなっていた。また、所定の入力電力を入れる場合に、その動作周波数は、コイルと第一コンデンサの共振によって決定するため、その周波数が鍋などの被加熱物の有する固有振動周波数と合致した場合には、耳障りな音が発生していた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、直流電源にその一端を接続されたコイルと、前記直流電源に対して前記コイルと直列に接続される第一スイッチング素子と、前記コイルと共振回路を形成する第一コンデンサと、前記コイルと並列接続される第二スイッチング素子と第二共振コンデンサの直列接続と、前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子を導通制御する制御回路とを備え、前記制御回路は前記各スイッチング素子を交互に導通制御するとともに、動作周波数を増加して入力電力を増加すべく第一スイッチング素子の導通時間を固定し、第二スイッチング素子の導通時間を減少してなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、直流電源にその一端を接続されたコイルと、前記直流電源に対して前記コイルと直列に接続される第一スイッチング素子と第一逆導通ダイオードの並列回路と、前記コイルと共振回路を形成する第一コンデンサと、前記コイルと並列接続される第二スイッチング素子と第二逆導通ダイオードの並列回路と直列接続される第二共振コンデンサとでなる直列回路と、前記第一スイッチング素子と前記第二スイッチング素子を導通制御する制御回路とを備え、前記制御回路は前記各スイッチング素子を交互に導通制御するとともに、動作周波数を増加して入力電力を増加すべく第一スイッチング素子の導通時間を固定し、第二スイッチング素子の導通時間を減少するために、第一スイッチング素子の両端電圧が入力電力の増加に伴って上がるものの、第二共振コンデンサと第二スイッチング素子と第二逆導通ダイオードによって、第一スイッチング素子の共振電圧がクランプされ、従来よりも低い両端電圧で制御する事が可能となる。
【００１０】
【実施例】
（実施例１）
図１に、本発明の第１の実施例の誘導加熱調理器の回路の一例を示す。図１で１１は直流電源である。１２は加熱コイルで直流電源１のプラス側に一端を接続されており、図には特に記載していないがこの上に被加熱物（鍋等）が置かれる。１３は第一コンデンサで、加熱コイル１２と並列共振回路を形成している。１４は第一スイッチング素子で、本例ではＩＧＢＴ用いており、１５は第一逆導通ダイオードで第一スイッチング素子１４と並列回路を構成している。この第一スイッチング素子１４と第一逆導通ダイオード１５の並列回路は、加熱コイル１２の他端と直流電源１１のマイナス側に接続されている。直流電源１１、加熱コイル１２、第一コンデンサ１３、第一スイッチング素子１４、及び第一逆導通ダイオード１５の構成は、従来例に示した回路と同じ構成であり、１６の第二コンデンサは、１７の第二スイッチング素子と１８の第二逆導通ダイオードの並列回路と直列に接続され、加熱コイル１２と並列回路を構成しており、第二コンデンサと第二スイッチング素子１６の直列回路は、第一スイッチング素子１５解放時の共振電圧を、第二コンデンサの充放電によって、クランプする役割を持っている。１９の制御回路は第一スイッチング素子１４と第二スイッチング素子１７を交互に導通させるドライブ信号を出力し、入力電力制御を行う。
【００１１】
図２に、図１の回路図に記載の第一スイッチング素子と第二スイッチング素子の電圧電流波形を示す。図２は、ｖｇｅ１は第一スイッチング素子のゲート・エミッタ間電圧、ｖｇｅ２は第二スイッチング素子のゲート・エミッタ間電圧、ｉｃ１とｖｃｅ１は第一スイッチング素子のコレクタ電流とコレクタ・エミッタ間電圧、ｉｃ２とｖｃｅ２は第二スイッチング素子のコレクタ電流とコレクタ・エミッタ間電圧をそれぞれ表しており、第一スイッチング素子の解放時の電圧が、第二スイッチング素子の導通時にクランプされている様子を示している。
【００１２】
図３に、当実施例の制御手段による入力電力特性の一例を示す。図３は、横軸を第二スイッチング素子の導通時間、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の増加に伴って入力電力が低下するため、入力電力の制御を第二スイッチング素子の導通時間で行うことが可能である。
【００１３】
なお、以上の説明では、第二コンデンサ１６と、第二スイッチング素子１７、第二逆導通ダイオード１８の直列回路を図１の様に構成したが、図４の様に第二コンデンサ１６と、第二スイッチング素子１７、第二逆導通ダイオード１８を入れ替えた構成にしても、また、図５の様に直列回路を第一スイッチング素子１４に並列に接続した構成にしても、同様に実施可能である。
【００１４】
図６に、当実施例の別な制御手段による入力電力特性の一例を示す。図６は、横軸を第一スイッチング素子の導通時間、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御を第一スイッチング素子の導通時間で行うことが可能である。また、入力電力が大きい時に動作周波数が低くなるため、第一スイッチング素子のスイッチング損失を低減することが可能となる。
【００１５】
（実施例２）
図７に、本発明の第２の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、直流電源１１からの出力電流を検知する電流検知手段２０を備えたもので、出力電流の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００１６】
図８に、図７の回路図に記載の直流電源１１からの出力電流と入力電力の特性の一例を示す。図８は、横軸を直流電源１１からの出力電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、直流電源１１からの出力電流の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、直流電源の出力電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００１７】
（実施例３）
図９に、本発明の第３の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、加熱コイル１２の動作周波数を検知する周波数検知手段２１を備えたもので、動作周波数の情報を基にフィードバックを行い、入力電力を制御する。
【００１８】
図１０に、実施例１の制御手段を用いて入力電力の制御を行った場合の、図９の回路図に記載の動作周波数検知手段２１によって検知された動作周波数と入力電力の特性の一例を示す。図１０は、横軸を動作周波数、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち動作周波数の増加に伴って入力電力が増加することを示している。よって、入力電力の制御は、動作周波数の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００１９】
図１１に、当実施例の制御手段を用いて入力電力の制御を行った場合の、図９の回路図に記載の動作周波数検知手段２１によって検知された動作周波数と入力電力の特性の一例を示す。図１１は、横軸を動作周波数、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち動作周波数の減少に伴って入力電力が増加することを示している。よって、入力電力の制御は、動作周波数の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００２０】
図１２に、当実施例の別の制御手段を用いて入力電力の制御を行った場合の、図９回路図記載の動作周波数検知手段２１によって検知された動作周波数と入力電力の特性の一例を示す。図１０、図１１で説明したように、第二スイッチング素子の導通時間の減少は、動作周波数を増加し、入力電力を増加する特性があり、第一スイッチング素子の導通時間の増加は、動作周波数を減少し、入力電力を増加する働きがある。この特性を、所定の動作周波数範囲内に適用し、図の矢印で示したように入力電力を増加させる。この制御方法によって、鍋などの負荷が有する固有振動周波数を避けた制御が可能となる。
【００２１】
また、本実施例においては、加熱コイルの電流から動作周波数を検知しているが、このインバータを構成しているどの部品も動作周波数は同じであるため、例えばスイッチング素子の動作周波数を検知する構成をとっても、得られる値は同じである。
【００２２】
（実施例４）
図１３に、本発明の第４の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第一スイッチング素子に流れる電流のピーク値を検知するピーク電流値検知手段２２を備えたもので、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００２３】
図１４に、当実施例の制御手段を用いて、図１３の回路図記載のピーク電流値検値手段によって検知されたピーク電流値と入力電力の特性を示す。図１３は、横軸をピーク電流値、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわちピーク電流値の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００２４】
（実施例５）
図１５に、本発明の第６の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第一逆導通ダイオードに流れる電流のピーク値を検知するピーク電流値検知手段２２を備えたもので、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００２５】
図１６に、当実施例の制御手段を用いて、図１５の回路図記載のピーク電流値検値手段によって検知されたピーク電流値と入力電力の特性を示す。図１６は、横軸をピーク電流値、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加によって、第一逆導通ダイオードのピーク電流値は、第一スイッチング素子のピーク電流値と同様に増加し、入力電力も増加するため、入力電力の制御は、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。尚、図１４、図１６共に第一スイッチング素子の導通時間の増加に伴って、ピーク電流値は増加するため、和を求めても増加特性となるため、同様の効果があることは言うまでもない。
【００２６】
（実施例６）
図１７に、本発明の第６の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第一スイッチング素子に流れる電流の実効値を検知する実効値電流検知手段２３を備えたもので、実効値電流の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００２７】
図１８に、当実施例の制御手段を用いて、図１７の回路図記載の実効値電流検値手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性を示す。図１７は、横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち実効値電流の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、実効値電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００２８】
（実施例７）
図１９に、本発明の第７の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第二逆導通ダイオードに流れる電流のピーク値を検知するピーク電流値検知手段２２を備えたもので、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００２９】
図２０に、当実施例の制御手段を用いて、図２０の回路図記載のピーク電流値検値手段によって検知されたピーク電流値と入力電力の特性を示す。図２０は、横軸をピーク電流値、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわちピーク電流値の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００３０】
（実施例８）
図２１に、本発明の第８の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第二スイッチング素子と第二逆導通ダイオードに流れる電流の実効値を検知する実効値電流検知手段２３を備えたもので、この実効値電流は第二コンデンサの実効値電流でもあり、この実効値電流の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００３１】
図２２に、実施例１の制御手段を用いて、図２１の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図２２は、横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち実効値電流の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、実効値電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００３２】
図２３に、実施例１の制御手段を用いて、図２１の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図２３は、図２２と同様に横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち実効値電流の減少に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、実効値電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００３３】
図２４に、当実施例の制御手段を用いて、図２１の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図２４は、図２２、図２３と同様に横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表している。図２２、図２３の説明で述べたように、第一スイッチング素子の導通時間の増加は、実効電流を増加して入力電力を増加するが、第二スイッチング素子の導通時間の減少は、実効値電流を減少して入力電力を増加するため、第二コンデンサの実効値電流を一定値以下に抑えて、発熱による破壊を防ぎつつ入力電力の制御が可能となる。
【００３４】
（実施例９）
図２５に、本発明の第９の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、加熱コイルに流れる電流のピーク値を検知するピーク電流値検知手段２２を備えたもので、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００３５】
図２６に、当実施例の制御手段を用いて、図２５の回路図記載のピーク電流値検値手段によって検知されたピーク電流値と入力電力の特性を示す。図２５は、横軸をピーク電流値、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわちピーク電流値の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００３６】
（実施例１０）
図２７に、本発明の第１０の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、加熱コイルに流れる電流の実効値を検知する実効値電流検知手段２３を備えたもので、この実効値電流の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００３７】
図２８に、当実施例の制御手段を用いて、図２７の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図２８は、横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち実効値電流の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、実効値電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００３８】
（実施例１１）
図２９に、本発明の第１１の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第一コンデンサに流れる電流のピーク値を検知するピーク電流値検知手段２２を備えたもので、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００３９】
図３０に、当実施例の制御手段を用いて、図２９の回路図記載のピーク電流値検値手段によって検知されたピーク電流値と入力電力の特性を示す。図３０は、横軸をピーク電流値、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわちピーク電流値の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、ピーク電流値の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００４０】
（実施例１２）
図３１に、本発明の第１２の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、実施例１の回路構成に、第一コンデンサに流れる電流の実効値を検知する実効値電流検知手段２３を備えたもので、この実効値電流の情報を基にフィードバックを行い入力電力を制御する。
【００４１】
図３２に、当実施例の制御手段を用いて、図３１の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図３２は、横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち実効値電流の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、実効値電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００４２】
図３３に、当実施例の制御手段を用いて、図３１の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図３３は、横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち実効値電流の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御は、実効値電流の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。尚、実施例１の制御手段を用いた場合よりも傾きが急になっている。
【００４３】
図３４に、当実施例の制御手段を用いて、図３１の回路図記載の実効値電流検知手段によって検知された実効値電流と入力電力の特性の一例を示す。図３４は、図３２、図３３と同様に横軸を実効値電流、縦軸を入力電力として特性を表している。図３２、図３３の説明で述べたように、第二スイッチング素子の導通時間の減少、第一スイッチング素子の導通時間の増加は、実効電流を増加して入力電力を増加するが、その傾きは図３４に示すように異なっており、第二スイッチング素子の導通時間の増加は、第一スイッチング素子の導通時間の減少に比べて、実効値電流を大幅に減少するため、第一コンデンサの実効値電流を一定値以下に抑えて、発熱による破壊を防ぎつつ入力電力の制御が可能となる。
【００４４】
（実施例１３）
図３５に、本発明の第１３の実施例の誘導加熱調理器の回路図を示す。この構成は、実施例１の回路図に、第一スイッチング素子１４の両端電圧検知手段２４を備え、両端電圧を検知してフィードバックをおこない、入力電力を制御する。
【００４５】
図３６に、実施例１の制御手段を用いて、図３５の回路図記載の第一スイッチング素子の両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の一例を示す。図３６は、横軸を第一スイッチング素子の両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち第一スイッチング素子の両端電圧の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御を第一スイッチング素子の両端電圧の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００４６】
図３７に、当実施例の制御手段を用いて、図３５の回路図記載の第一スイッチング素子の両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の一例を示す。図３７は、図３６で示したように横軸は両端電圧、縦軸は入力電力であり、第一スイッチング素子の導通時間の増加によって、両端電圧が増加し、入力電力も増加するので、入力電力の制御を第一スイッチング素子の両端電圧を検知してフィードバックを行うことが可能となる。
【００４７】
（実施例１４）
図３８に、本発明の第１４の実施例の誘導加熱調理器の回路図を示す。この構成は、実施例１の回路図に、第二スイッチング素子１７の両端電圧検知手段２５を備え、両端電圧を検知してフィードバックをおこない、入力電力を制御する。
【００４８】
図３９に、当実施例の制御手段を用いて、図３８の回路図記載の第二スイッチング素子の両端電圧検知手段２５によって検知された両端電圧と入力電力の特性の一例を示す。図３９は、横軸を第二スイッチング素子の両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち第二スイッチング素子の両端電圧の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御を第一スイッチング素子の両端電圧の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００４９】
（実施例１５）
図４０に、本発明の第１５の実施例の誘導加熱調理器の回路図を示す。この構成は、実施例１の回路図に、第一スイッチング素子１４の両端電圧検知手段２４と、第二スイッチング素子１７の両端電圧検知手段２５と、各電圧検知手段によって検知された両端電圧の差を求める減算手段２６を備え、各スイッチング素子の両端電圧を検知し、その差を求めてフィードバックをおこない、入力電力を制御する。
【００５０】
図４１に、当実施例の制御手段を用いて、図４０の回路図記載の減算手段によって検知された各スイッチング素子の両端電圧の差と入力電力の特性の一例を示す。図４１は、横軸を各スイッチング素子の両端電圧の差、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち各スイッチング素子の両端電圧の差の減少に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御を各スイッチング素子の両端電圧の差の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００５１】
（実施例１６）
図４２に、本発明の第１６の実施例の誘導加熱調理器の回路図を示す。この構成は、実施例１の回路図に、第一コンデンサ１３の両端電圧検知手段２４を備え、両端電圧を検知してフィードバックをおこない、入力電圧を制御する。
【００５２】
図４３に、当実施例の制御手段を用いて、図４２の回路図記載の第一コンデンサの両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の一例を示す。図４３は、横軸を第一コンデンサの両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち第一コンデンサの両端電圧の増加に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御を第一コンデンサの両端電圧の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００５３】
（実施例１７）
図４４に、本発明の第１７の実施例の誘導加熱調理器の回路図を示す。この構成は、実施例１の回路図に、第二コンデンサ１６の両端電圧検知手段２４を備え、両端電圧を検知してフィードバックをおこない、入力電圧を制御する。
【００５４】
図４５に、当実施例の制御手段を用いて、図４４の回路図記載の第二コンデンサの両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の一例を示す。図４５は、横軸を第二コンデンサの両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第二スイッチング素子の導通時間の減少、すなわち第二コンデンサの両端電圧の減少に伴って入力電力が増加するため、入力電力の制御を第二コンデンサの両端電圧の情報を基にフィードバックを行うことによって、精度の良い制御が可能となる。
【００５５】
（実施例１８）
図４６に、本発明の第１８の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、第一スイッチング素子１４の両端電圧検知手段を備え、直流電源１１からの出力電流を検知する電流検知手段の情報を基に入力電力を制御すると同時に、第一スイッチング素子の両端電圧が所定値以下となるように制御する。
【００５６】
図４７に、当実施例の制御手段を用いて、図４６の回路図記載の第一スイッチング素子の両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の制御手段の一例を示す。図４７は、横軸を第一スイッチング素子の両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち入力電力の増加に伴って第一スイッチング素子の両端電圧は増加し、両端電圧が設定値となると、第二スイッチング素子の導通時間を増加して、両端電圧を下げて、再び、第一スイッチング素子の導通時間を増加して、入力電力を増加させる。
【００５７】
（実施例１９）
図４８に、本発明の第１９の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、第二スイッチング素子１７の両端電圧検知手段を備え、直流電源１１からの出力電流を検知する電流検知手段の情報を基に入力電力を制御すると同時に、第二スイッチング素子の両端電圧が所定値以下となるように制御する。
【００５８】
図４９に、当実施例の制御手段を用いて、図４８の回路図記載の第二スイッチング素子の両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の制御手段の一例を示す。図４７は、横軸を第二スイッチング素子の両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち入力電力の増加に伴って第二スイッチング素子の両端電圧は増加し、両端電圧が設定値となると、第二スイッチング素子の導通時間を増加して、両端電圧を下げて、再び、第一スイッチング素子の導通時間を増加して、入力電力を増加させる。
【００５９】
（実施例２０）
図５０に、本発明の第２０の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、第一コンデンサ１３の両端電圧検知手段を備え、直流電源１１からの出力電流を検知する電流検知手段の情報を基に入力電力を制御すると同時に、第一コンデンサの両端電圧が所定値以下となるように制御する。
【００６０】
図５１に、当実施例の制御手段を用いて、図５０の回路図記載の第一コンデンサの両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の制御手段の一例を示す。図５１は、横軸を第一コンデンサの両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち入力電力の増加に伴って第一コンデンサの両端電圧は増加し、両端電圧が設定値となると、第二スイッチング素子の導通時間を増加して、両端電圧を下げて、再び、第一スイッチング素子の導通時間を増加して、入力電力を増加させる。
【００６１】
（実施例２１）
図５２に、本発明の第２１の実施例の誘導加熱調理器の回路図の一例を示す。この構成は、第二コンデンサ１６の両端電圧検知手段を備え、直流電源１１からの出力電流を検知する電流検知手段の情報を基に入力電力を制御すると同時に、第二コンデンサの両端電圧が所定値以下となるように制御する。
【００６２】
図５３に、当実施例の制御手段を用いて、図５２の回路図記載の第二コンデンサの両端電圧検知手段によって検知された両端電圧と入力電力の特性の制御手段の一例を示す。図５３は、横軸を第二コンデンサの両端電圧、縦軸を入力電力として特性を表しており、第一スイッチング素子の導通時間の増加、すなわち入力電力の増加に伴って第二コンデンサの両端電圧は増加し、両端電圧が設定値となると、第二スイッチング素子の導通時間を増加して、両端電圧を下げて、再び、第一スイッチング素子の導通時間を増加して、入力電力を増加させる。
【００６３】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、入力電力を制御すべく第一スイッチング素子の導通時間を固定し、第二スイッチング素子の導通時間を変更するために、第一スイッチング素子の両端電圧が入力電力の増加に伴って上がるものの、第二共振コンデンサと第二スイッチング素子によって、第一スイッチング素子の電圧がクランプされ、第二スイッチング素子が動作しない従来例よりも低い両端電圧で制御する事が可能となり、第一スイッチング素子を低耐圧で低コストの部品と変換可能となる効果が得られるる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図２】  同誘導加熱装置の各スイッチング素子の動作波形図
【図３】  同誘導加熱装置の入力電力特性図
【図４】  同誘導加熱装置の別な回路図
【図５】  同誘導加熱装置の更に別な回路図
【図６】  同誘導加熱装置の別な入力電力特性図
【図７】  本発明の第２の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図８】  同誘導加熱装置の出力電流と入力電力の特性図
【図９】  本発明の第３の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図１０】  同誘導加熱装置の動作周波数と入力電力の特性図
【図１１】  同誘導加熱装置の動作周波数と入力電力の特性図
【図１２】  同誘導加熱装置の別の動作周波数と入力電力の特性図
【図１３】  本発明の第４の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図１４】  同誘導加熱装置のピーク電流値と入力電力の特性図
【図１５】  本発明の第５の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図１６】  同誘導加熱装置のピーク電流値と入力電力の特性図
【図１７】  本発明の第６の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図１８】  同誘導加熱装置の実効値電流と入力電力の特性図
【図１９】  本発明の第７の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図２０】  同誘導加熱装置のピーク電流値と入力電力の特性図
【図２１】  本発明の第８の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図２２】  同誘導加熱装置の実効値電流と入力電力の特性図
【図２３】  同誘導加熱装置の別の実効値電流と入力電力の特性図
【図２４】  同誘導加熱装置の更に別の実効値電流と入力電力の特性図
【図２５】  本発明の第９の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図２６】  同誘導加熱装置のピーク電流値と入力電力の特性図
【図２７】  本発明の第１０の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図２８】  同誘導加熱装置の実効値電流と入力電力の特性図
【図２９】  本発明の第１１の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図３０】  同誘導加熱装置のピーク電流値と入力電力の特性図
【図３１】  本発明の第１２の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図３２】  同誘導加熱装置の実効値電流と入力電力の特性図
【図３３】  同誘導加熱装置の別の実効値電流と入力電力の特性図
【図３４】  同誘導加熱装置の更に別の実効値電流と入力電力の特性図
【図３５】  本発明の第１３の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図３６】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図３７】  同誘導加熱装置の別の両端電圧と入力電力の特性図
【図３８】  本発明の第１４の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図３９】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図４０】  本発明の第１５の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図４１】  同誘導加熱装置の各両端電圧の差と入力電力の特性図
【図４２】  本発明の第１６の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図４３】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図４４】  本発明の第１７の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図４５】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図４６】  本発明の第１８の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図４７】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図４８】  本発明の第１９の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図４９】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図５０】  本発明の第２０の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図５１】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図５２】  本発明の第２１の実施例の誘導加熱装置の回路図
【図５３】  同誘導加熱装置の両端電圧と入力電力の特性図
【図５４】  従来例の誘導加熱調理装置の回路図
【図５５】  同誘導加熱装置のスイッチング素子の動作波形図
【符号の説明】
１１、５５１  直流電源
１２、５５２  加熱コイル
１３、５５３  第一コンデンサ
１４、５５４  第一スイッチング素子
１５、５５５  第一逆導通ダイオード
１６  第二コンデンサ
１７  第二スイッチング素子
１８  第二逆導通ダイオード
１９、５５９  制御回路
２０  電流検知手段
２１  周波数検知手段
２２  ピーク電流値検知手段
２３  実効値電流検知手段
２４、５５８  両端電圧検知手段
２５  両端電圧検知手段
２６  減算手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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