(57)【要約】【課題】従来の電力制御の分解能を二倍にし、かつ、ノイズの影響を抑え、回路の変更を小規模としてコストの上昇を最少とする。【解決手段】交互に駆動されて高周波電流を流す第一、第二のスイッチング素子３、４と、回路全体を制御する制御手段１１とを備えた誘導加熱調理器において、制御手段１１は第一および第二のスイッチング素子３、４をゲートカウント設定手段１４の出力するカウント値で駆動して両スイッチング素子３、４のオン時間をほぼ等しくする状態と、第一または第二のスイッチング素子３、４のいずれか一方をゲートカウント設定手段１４の出力するカウント値に最小カウント設定手段１５の出力するカウント値を加算したカウント値で駆動し他方をゲートカウント設定手段１４の出力するカウント値で駆動していずれか一方のオン時間を他方のオン時間より長くする状態の何れかを選択して制御する。【選択図】　図１
2004103523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交互に駆動されて高周波電流を流す第一、第二のスイッチング素子（３）、（４）と、前記高周波電流が流れて近傍の負荷（８）に渦電流を発生させ負荷（８）を自己発熱させる加熱コイル（５）と、回路全体を制御する制御手段（１１）とを備え、前記制御手段（１１）の指令により前記第一、第二のスイッチング素子（３）、（４）のオン時間を可変させて前記加熱コイル（５）への通電電力を制御する誘導加熱調理器において、
前記第一、第二のスイッチング素子（３）、（４）のオンオフ時間の基準となるパルスを発生する基準発振手段（１２）と、前記第一、第二のスイッチング素子（３）、（４）のオン時間をカウント値で設定出力するゲートカウント設定手段（１４）と、前記第一、第二のスイッチング素子（３）、（４）のオン時間の最小のカウント値を設定出力する最小カウント設定手段（１５）とを備え、前記制御手段（１１）は前記第一および第二のスイッチング素子（３）、（４）を前記ゲートカウント設定手段（１４）の出力するカウント値で駆動して両スイッチング素子（３）、（４）のオン時間をほぼ等しくする状態と、前記第一または第二のスイッチング素子（３）、（４）のいずれか一方を前記ゲートカウント設定手段（１４）の出力するカウント値に前記最小カウント設定手段（１５）の出力するカウント値を加算したカウント値で駆動し他方を前記ゲートカウント設定手段（１４）の出力するカウント値で駆動していずれか一方のオン時間を他方のオン時間より長くする状態の何れかを選択して制御することを特徴とする誘導加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱調理器の電力制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の誘導加熱調理器は、裸火が出ず、負荷の温度制御が可能で安全性が高いことから、卓上のガステーブル等に代わる熱源として認知されている。また、システムキッチン等に組み込まれる電気調理器としては、従来、シーズヒータやプレートヒータ、ハロゲンヒータ等の抵抗体を熱源としたものから、一口を誘導加熱に置き換えたもの、もしくは２口以上を誘導加熱調理器にしたものに代わりつつある。
【０００３】
誘導加熱調理器は交流電源を直流電源に変換した後に、スイッチング素子でオンオフして高周波電流に変換し、この高周波電流を加熱コイルに流し、発生した磁束による電磁誘導作用により、近傍に配置された金属製の負荷に渦電流を発生させ、この渦電流により負荷を自己発熱させて加熱している。
【０００４】
誘導加熱調理器の制御方式として、スイッチング素子を二つ使用し、これらを交互に駆動して高周波電流を流す方式が代表的な方式の一つであり、大略マイクロコンピュータ等で形成される制御手段の指令により二つのスイッチング素子のオン時間を可変させて加熱コイルへの通電電力を制御するものである。
【０００５】
このような従来例を図に従って説明する。図６は従来例の回路ブロック図、図７は従来例の主要部の波形の第一の例を示す図、図８は従来例の主要部の波形の第二の例を示す図である。
【０００６】
図６において、交流電源１に整流手段２の入力端子を接続し、第一のスイッチング素子３と第二のスイッチング素子４とを直列接続し、第一のスイッチング素子３のコレクタ端子を整流手段２の高圧側出力端子に接続し、第二スイッチング素子のエミッタ端子を整流手段２の低圧側出力端子に接続する。加熱コイル５と共振コンデンサ６で構成される共振回路７の一端を整流手段２の低圧側出力端子に接続し、他端を第一と第二のスイッチング素子３、４の直列接続点に接続する。以上の構成が主回路部である。８は加熱コイル５近傍の負荷である。
【０００７】
制御部は第一、第二のスイッチング素子３、４をそれぞれ駆動するドライブ手段９、１０、マイクロコンピュータ等で形成される制御手段１１、デジタルからアナログに変換するデジタル・アナログ変換回路（以下ＤＡ回路という）２２、第一、第二のスイッチング素子３、４のオンオフ時間を作成する発振手段２３、第一および第二のスイッチング素子３、４の互いのオンが重ならないようにブランク時間を作成するブランク時間設定手段１７、発振手段２３およびブランク時間設定手段１７の出力を第一または第二のスイッチング素子３、４に分離して出力する分離手段２０とで構成される。
【０００８】
以上の構成において動作を説明する。
整流手段２が交流電源１を整流して直流化し、この直流電源を第一、第二のスイッチング素子３、４、加熱コイル５と共振コンデンサ６で構成される共振回路７に供給し、第一、第二のスイッチング素子３、４が交互に駆動されることにより、高周波電流が共振回路７すなわち加熱コイル５に流れ、発生した磁束による電磁誘導作用により、近傍に配置された金属製の負荷８に渦電流を発生させ、この渦電流により負荷８を自己発熱させて加熱する。
【０００９】
制御手段１１は設定された電力に応じたデジタル・アナログ信号をＤＡ回路２２に出力し、ＤＡ回路２２はこのデジタル・アナログ信号を信号変換して発振手段２３に出力する。発振手段２３はＤＡ回路２２の出力信号に応じ第一および第二のスイッチング素子３、４のオンオフ時間の信号を分離手段２０に出力し、さらにブランク時間設定手段１７に信号を出力する。ブランク時間設定手段１７は発振手段２３の信号に同期してブランク時間を設定して分離手段２０に出力する。分離手段２０は制御手段１１の指令により発振手段２３からのオンオフ時間の信号とブランク時間設定手段１７の信号を第一のスイッチング素子３または第二のスイッチング素子４用の信号に分離してドライブ手段９またはドライブ手段１０に出力する。
【００１０】
次に、主要部の詳細な動作を信号波形を参照して説明する。
図７および図８において、ＳＥＰ１、ＳＥＰ２の信号は分離手段２０のそれぞれドライブ手段９、１０への出力信号の波形で、第一、第二のスイッチング素子３、４に対応している。ＩＬは加熱コイル５に流れる電流の波形である。区間は各信号を時間的に区分するために示したもので、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４区間がある。各信号とも横軸は時間である。以後、これらは信号を示した図において、特に断らない限り同様である。
【００１１】
図７は従来例の主要部の波形の第一の例を示す図で、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にｔＮの場合である。
【００１２】
図７において、制御手段１１は設定された電力に応じたデジタル値Ｎを元としたデジタル・アナログ信号をＤＡ回路２２に出力し、これに対応して第一のスイッチング素子３が周期的にｔＮ時間オンされ（図の区間Ａ）、同様に第二のスイッチング素子４も第一のスイッチング素子３とオンが重ならないよう周期的にｔＮ時間オンされ（図の区間Ｃ）、加熱コイル５にＩＬで示す上下とも波高値ＩＬＰＮの電流が流れる。この時の電力をＰＮとする。
【００１３】
第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間ｔＮを定めているのは発振手段２３であり、第一のスイッチング素子３のオンの期間と第二のスイッチング素子４のオンの期間との間の両者オフの期間（図の区間ＢおよびＤ）はブランク時間で、常に一定であり、このブランク時間を定めているのはブランク時間設定手段１７である。
【００１４】
設定される電力が一段階変わると、例えば一段階高くなると、制御手段１１はＤＡ回路２２に出力するデジタル・アナログ信号の元となるデジタル値をＮからＮ＋１に変更し、これにより第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間がｔＮからｔＮ＋１と長くなる。この模様を示したのが図８である。
【００１５】
図８において、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間がｔＮ＋１であるため、加熱コイル５に流れる電流は上下側とも波高値ＩＬＰＮ＋ΔＩＬＰ３となり、オン時間ｔＮの場合より、波高値ΔＩＬＰ３だけ大きな電流となる。よって、この時の電力はＰＮ＋ΔＰ２となり、オン時間ｔＮの場合より、ΔＰ２だけ高い電力となる。
【００１６】
設定される電力が二段階高くなると、制御手段１１が出力するデジタル・アナログ信号の元となるデジタル値はＮ＋２となり、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間はｔＮ＋２となる。設定される電力が一段階低くなると、制御手段１１が出力するデジタル・アナログ信号の元となるデジタル値はＮ−１となり、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間はｔＮ−１となる。つまり、設定される電力に応じて第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間が段階的に変化する。
【００１７】
以上のような方式の類似の例として、二つのスイッチング素子を交互に駆動しオン時間を変化させることにより電力を制御する方式を示した特許文献１などの例がある。
【００１８】
【特許文献１】特開平７−１９２８６１号公報。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、従来の誘導加熱調理器は、部品数が少なく構成でき安価なため、制御手段１１としてマイクロコンピュータが使用されている。マイクロコンピュータの出力は８ビット前後の分解能しか備えていない。そして、電力制御の分解能（段階数）はマイクロコンピュータの出力のビット数に左右される。従って、従来の方式では簡単かつ安価には電力制御の分解能を高めることが出来なかった。
【００２０】
また、制御手段１１すなわちマイクロコンピュータの出力信号を二つのスイッチング素子３、４のオンオフ信号に変換するＤＡ回路２２や発振回路２３等は、抵抗やコンデンサの充放電動作を利用した回路であるため、周囲の温度の変動や自己温度上昇などによって周波数の変動やパルス幅の変動を引き起こしていた。このような変動は、電力変動として自己の制御を不安定にさせる要素を持つ。従って、投入電力の安定化や、負荷８による電力制御値が時間とともにずれが生じ、制御範囲を逸脱する場合もあり、機器の故障を引き起こすこともあった。
【００２１】
そこで、前記課題を回避するために、水晶発振子やセラミック発振子を用いた高周波数の基準発振手段を設け、その出力パルスをカウントして、第一および第二のスイッチング素子３、４の所定の駆動パルス幅すなわちオン時間を得る方法が考えられる。
【００２２】
しかし、第一および第二のスイッチング素子３、４の駆動パルス幅すなわちオン時間は略等しく設定しなければならないため、変調度合いを一段階変更するときに第一および第二のスイッチング素子３、４の駆動パルス幅すなわちオン時間が共に変更されるので、電力の最小設定から最大設定の間の分解能が不充分であるという問題が生ずる。
【００２３】
よって、電力制御の分解能を確保するために、高周波数の発振手段を設け、カウント手段の段数を増加する方法も考えられる。しかしながら、この方法も高周波数の発振手段から高周波ノイズが発生して、他の回路部分の誤動作を引き起こしたり、カウント手段の段数が増加することによって回路規模が増大しコストを高くするという問題があり、実施することが困難であった。
【００２４】
本発明は、前記課題を解決するものであり、従来の電力制御の分解能を二倍にし、かつ、ノイズの影響を抑え、回路の変更を小規模としてコストの上昇を最少とすることを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、交互に駆動されて高周波電流を流す第一、第二のスイッチング素子と、前記高周波電流が流れて近傍の負荷に渦電流を発生させ負荷を自己発熱させる加熱コイルと、回路全体を制御する制御手段とを備え、前記制御手段の指令により前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間を可変させて前記加熱コイルへの通電電力を制御する誘導加熱調理器において、前記第一、第二のスイッチング素子のオンオフ時間の基準となるパルスを発生する基準発振手段と、前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間をカウント値で設定出力するゲートカウント設定手段と、前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間の最小のカウント値を設定出力する最小カウント設定手段とを備え、前記制御手段は前記第一および第二のスイッチング素子を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値で駆動して両スイッチング素子のオン時間をほぼ等しくする状態と、前記第一または第二のスイッチング素子のいずれか一方を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値に前記最小カウント設定手段の出力するカウント値を加算したカウント値で駆動し他方を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値で駆動していずれか一方のオン時間を他方のオン時間より長くする状態の何れかを選択して制御するものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は、前述のように、交互に駆動されて高周波電流を流す第一、第二のスイッチング素子と、前記高周波電流が流れて近傍の負荷に渦電流を発生させ負荷を自己発熱させる加熱コイルと、回路全体を制御する制御手段とを備え、前記制御手段の指令により前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間を可変させて前記加熱コイルへの通電電力を制御する誘導加熱調理器において、前記第一、第二のスイッチング素子のオンオフ時間の基準となるパルスを発生する基準発振手段と、前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間をカウント値で設定出力するゲートカウント設定手段と、前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間の最小のカウント値を設定出力する最小カウント設定手段とを備え、前記制御手段は前記第一および第二のスイッチング素子を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値で駆動して両スイッチング素子のオン時間をほぼ等しくする状態と、前記第一または第二のスイッチング素子のいずれか一方を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値に前記最小カウント設定手段の出力するカウント値を加算したカウント値で駆動し他方を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値で駆動していずれか一方のオン時間を他方のオン時間より長くする状態の何れかを選択して制御するものである。
【００２７】
これによって、従来の電力制御の分解能を二倍にし、かつ、ノイズの影響を抑え、回路の変更を小規模としてコストの上昇を最少とすることができる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施例の回路ブロック図、図２は本発明の一実施例における主要部の波形の第一の例を示す図、図３は本発明の一実施例における主要部の波形の第二の例を示す図、図４は本発明の一実施例における主要部の波形の第三の例を示す図、図５は本発明の一実施例におけるスイッチング素子のオン時間と電力の関係を表す図である。
【００３０】
図１に従い、本発明の一実施例の全体の構成を説明する。
【００３１】
図において、１は交流電源である。２は整流手段で、複数の整流器で構成され、入力端子（図の〜端子）が交流電源１に接続され、交流電源１を整流し直流電源に変換して出力端子（図の＋端子および−端子）から出力する。
【００３２】
３、４は第一、第二のスイッチング素子で、この二つを直列に接続し、一端を整流手段２の高圧側出力端子（図の＋端子）に接続し、他端を整流手段２の低圧側出力端子（図の−端子）に接続し、交互に駆動されて高周波電流を流して後記加熱コイル５に供給する。
【００３３】
５は加熱コイルで、一端が第一のスイッチング素子３と第二のスイッチング素子４の直列接続点に接続され、他端が後記共振コンデンサ６の一端に接続され、前記高周波電流が流れて近傍の後記負荷８に渦電流を発生させ後記負荷８を自己発熱させる。
【００３４】
６は共振コンデンサで、一端が加熱コイル５に接続され、他端が整流手段２の低圧側出力端子（図の−端子）に接続される。７は共振回路で、加熱コイル５および共振コンデンサ６から成る。８は負荷で、金属製の鍋などである。
【００３５】
９、１０はドライブ手段で、それぞれ第一、第二のスイッチング素子３、４のゲート端子に接続され、入力信号を適切な電圧レベル等に変換し第一、第二のスイッチング素子３、４を駆動する。
【００３６】
１１は制御手段で、マイクロコンピュータ等で形成され、適宜指令を発して回路全体を制御する。この制御手段１１の指令により第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間およびオフ時間を可変させて前記加熱コイル５への通電電力を制御する。また、制御手段１１は前記第一および第二のスイッチング素子３、４を後記ゲートカウント設定手段１４の出力するカウント値で駆動して両スイッチング素子３、４のオン時間をほぼ等しくする状態と、第一または第二のスイッチング素子３、４のいずれか一方を後記ゲートカウント設定手段１４の出力するカウント値に後記最小カウント設定手段１５の出力するカウント値を加算したカウント値で駆動し他方を後記ゲートカウント設定手段１４の出力するカウント値で駆動していずれか一方のオン時間を他方のオン時間より長くする状態の何れかを選択して制御する。
【００３７】
１２は基準発振手段で、前記第一、第二のスイッチング素子３、４のオンオフ時間の基準となるパルスを発生する。１３はカウント手段で、基準発振手段１２の出力するパルスをカウントする。
【００３８】
１４はゲートカウント設定手段で、制御手段１１の指令に基づき、第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間をカウント値で設定出力する。１５は最小カウント設定手段で、前記第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間の最小のカウント値を設定出力する。
【００３９】
１６は加算手段で、ゲートカウント設定手段１４の出力信号と最小カウント設定手段１５の出力信号を加算して出力する。１７はブランク時間設定手段で、第一および第二のスイッチング素子３、４の互いのオンが重ならないようにブランク時間を作成し、出力する。
【００４０】
１８は選択手段で、ゲートカウント設定手段１４と加算手段１６とブランク時間設定手段１７のいずれかの出力の一つを選択して出力する。１９は比較手段で、カウント手段１３の出力と選択手段１８の出力を比較し、この二つの出力が一致するとカウント手段１３に対してリセット信号を出力し、カウント手段１３はこのリセット信号によりカウント値をクリアする。
【００４１】
２０は分離手段で、後記状態設定手段２１の出力信号により、カウント手段１３の出力信号を第一のスイッチング素子３用のドライブ手段９か第二のスイッチング素子４用のドライブ手段１０かに分離し振り分けて出力する。２１は状態設定手段で、制御手段１１の指令を選択手段１８や分離手段２０に伝達してそれぞれの状態を設定する。
【００４２】
以上の構成において動作を説明する。
使用者（図示せず）が電源スイッチ（図示せず）をオンにすると、整流手段２が交流電源１を整流して直流化し直流電源とし、この直流電源は第一および第二のスイッチング素子３、４、加熱コイル５と共振コンデンサ６で構成される共振回路７に供給される。
【００４３】
ここで、使用者（図示せず）が電力を設定し、加熱を開始すると、制御手段１１はこの旨を認識し、ゲートカウント設定手段１４および状態設定手段２１に設定された電力に応じ且つそれぞれの手段に対応した指令を出力する。
【００４４】
基準発振手段１２は第一、第二のスイッチング素子３、４のオンオフ時間の基準となるパルスを発生し、このパルスをカウント手段１３がカウントし、出力する。
【００４５】
ゲートカウント設定手段１４は制御手段１１の指令により設定された電力に相当する第一、第二のスイッチング素子のオン時間をカウント値で設定出力する。最小カウント設定手段１５は第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間の最小のカウント値を設定出力する。
【００４６】
加算手段１６はゲートカウント設定手段１４の出力信号と最小カウント設定手段１５の出力信号を加算して出力する。ブランク時間設定手段１７は第一および第二のスイッチング素子３、４の互いのオンが重ならないようにブランク時間を作成し、出力する。
【００４７】
選択手段１８は、制御手段１１の指令によりゲートカウント設定手段１４と加算手段１６とブランク時間設定手段１７のいずれかの出力の一つを選択して比較手段１９に出力する。
【００４８】
比較手段１９はこの選択手段１８の出力とカウント手段１３の出力を比較し、この二つの出力が一致するとカウント手段１３に対してリセット信号を出力し、カウント手段１３はこのリセット信号によりカウント値をクリアする。つまり、カウント手段１３は周期的な信号を比較手段１９と分離手段２０に出力する。
【００４９】
分離手段２０は制御手段１１の指令を伝達する状態設定手段２１の出力信号により、カウント手段１３の出力信号を第一のスイッチング素子３用のドライブ手段９か第二のスイッチング素子４用のドライブ手段１０かに分離し振り分けて出力する。ドライブ手段９、１０は分離手段２０の出力信号を適切な電圧レベル等に変換して、それぞれ第一、第二のスイッチング素子３、４を駆動する。
【００５０】
第一、第二のスイッチング素子３、４は交互に駆動されて共振回路７すなわち加熱コイル５に高周波電流を供給し、加熱コイル５近傍の負荷８に渦電流を発生させ負荷８を自己発熱させる。
【００５１】
次に、主要部の詳細な動作を信号波形を参照して説明する。
先ず、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間が同じｔＮ時間の場合について図２を参照して説明する。図２は本発明の一実施例における主要部の波形の第一の例を示す図で、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にｔＮ時間の場合である。
【００５２】
図２において、ＯＳＣの信号は基準発振手段１２の発生するパルス波形である。ＣＯＵＮＴの信号はカウント手段１３の出力波形である。ＳＥＬの信号は選択手段１８の出力波形で、波形の中に示している「Ｓ１」等については、「Ｓ１」はゲートカウント選択手段１４を選択した場合、「Ｓ２」は最小カウント設定手段１５を選択した場合、「Ｓ３」はブランク時間設定手段１７を選択した場合を意味する。ＣＭＰの信号は比較手段１９の出力波形である。ＳＥＰ１、ＳＥＰ２の信号は分離手段２０のそれぞれドライブ手段９、１０への出力波形で、第一、第二のスイッチング素子３、４に対応している。ＩＬは加熱コイル５に流れる電流の波形である。区間は各信号を時間的に区分するために示したもので、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４区間がある。これらは、図３および図４においても同様である。
【００５３】
区間Ａでは第一のスイッチング素子３がオン（時間ｔＮ）であり、区間Ｂでは第一および第二のスイッチング素子３、４共にオフ（ブランク時間）であり、区間Ｃでは第二のスイッチング素子４がオン（時間ｔＮ）であり、区間Ｄでは第一および第二のスイッチング素子３、４共にオフ（ブランク時間）である。区間Ｄの次には区間Ａと同じ状態に戻る。すなわち、区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃ、区間Ｄの各状態が周期的に繰り返される。区間Ａおよび区間Ｃで基準発振手段１２の発生するパルス数はＮとする。Ｎは正の整数である。
【００５４】
図２に示すように、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間を共にｔＮにする場合、次のような動作を行う。
【００５５】
制御手段１１は第一のスイッチング素子３をオンするタイミングに、ゲートカウント設定手段１４に時間ｔＮに対応するカウント値を出力するよう指令し、同時に第一のスイッチング素子３のオン時間をｔＮとする旨を状態設定手段２１を介して選択手段１８および分離手段２０に指令する。
【００５６】
選択手段１８は状態設定手段２１を介して送られてきた制御手段１１の指令に基づき、ゲートカウント設定手段１４と加算手段１６とブランク時間設定手段１７の中からゲートカウント設定手段１４を選択してゲートカウント設定手段１４の出力を比較手段１９に出力する。分離手段２０は状態設定手段２１を介して送られてきた制御手段１１の指令に基づき、カウント手段１３の出力信号をドライブ手段９に出力する。これにより、第一のスイッチング素子３のオン時間がｔＮとなる。
【００５７】
次に、制御手段１１は第一および第二のスイッチング素子３、４を共にオフにする旨を状態設定手段２１に指令する。状態設定手段２１はこの指令を受けて、選択手段１８および分離手段２０に伝達する。選択手段１８はこの指令により、ブランク時間設定手段１７を選択し出力する。分離手段２０はこの指令により、ドライブ手段９、１０双方にオフの信号を出力する。これにより、第一および第二のスイッチング素子３、４が共にブランク時間オフとなる。
【００５８】
次に、第二のスイッチング素子４のオン時間をｔＮにする動作は、タイミングが異なるだけで第一のスイッチング素子３の場合と同様である。
【００５９】
次に、第一および第二のスイッチング素子３、４が共にブランク時間オフとする動作は前記と同様である。以上の動作が一周期であり、これらの動作が繰り返される。
【００６０】
この場合、ＩＬで示した加熱コイル５に流れる電流は、０Ａを中心としてほぼ上下対称の電流波形となり、ピーク値をＩＬＰＮとしている。この時の電力をＰＮとする。
【００６１】
ところで、加熱コイル５に流れる電流の波高値ＩＬＰＮは第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間ｔＮと正の相関があり、また、電力ＰＮとも正の相関がある。第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間ｔＮは基準発振手段１２の発生するパルス数Ｎと正比例の関係にある。すなわち、次の式でこの関係を表すことができる。尚、基準発振手段１２の出力するパルスの周期をＴｏｓｃとする。
ｔＮ＝Ｔｏｓｃ×Ｎ。
【００６２】
従って、例えば、電力を高い方に変化させる場合、第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間ｔＮを長くすればよい。このオン時間ｔＮを一段階長くした時間はｔＮ＋１＝Ｔｏｓｃ×（Ｎ＋１）である。
【００６３】
第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間を共にｔＮ＋１にした場合の各信号波形を示したのが図３で、第一のスイッチング素子３のオン時間をｔＮ＋１とし、第二のスイッチング素子４のオン時間をｔＮとした場合の各信号波形を示したのが図４である。
【００６４】
図３に示すように、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間を共にｔＮ＋１にする場合の動作は、上記した第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間を共にｔＮにする場合の動作において時間ｔＮをｔＮ＋１に置き換えればよいので、説明を省略する。
【００６５】
この場合の加熱コイル５に流れる電流は、上下側とも波高値ＩＬＰＮ＋ΔＩＬＰ３となり、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にｔＮの場合より、波高値が上下側ともΔＩＬＰ３だけ大きな電流となる。よって、この時の電力はＰＮ＋ΔＰ２となり、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にｔＮの場合より、ΔＰ２だけ高い電力となる。
【００６６】
図４に示すように、第一のスイッチング素子３のオン時間をｔＮ＋１とし、第二のスイッチング素子４のオン時間をｔＮとする場合、次のような動作を行う。尚、ブランク時間すなわち区間Ｂおよび区間Ｄの動作は前記と同様なので割愛する。
【００６７】
制御手段１１は第一のスイッチング素子３をオンするタイミングに、ゲートカウント設定手段１４に時間ｔＮ＋１に対応するカウント値を出力するよう指令し、同時に第一のスイッチング素子３のオン時間をｔＮ＋１とする旨を状態設定手段２１を介して選択手段１８および分離手段２０に指令する。
【００６８】
選択手段１８は状態設定手段２１を介して送られてきた制御手段１１の指令に基づき、ゲートカウント設定手段１４と加算手段１６とブランク時間設定手段１７の中から加算手段１６を選択して加算手段１６の出力を比較手段１９に出力する。分離手段２０は状態設定手段２１を介して送られてきた制御手段１１の指令に基づき、カウント手段１３の出力信号をドライブ手段９に出力する。これにより、第一のスイッチング素子３のオン時間がｔＮ＋１となる。
【００６９】
そして、制御手段１１は第二のスイッチング素子４をオンするタイミングに、ゲートカウント設定手段１４に時間ｔＮに対応するカウント値を出力するよう指令し、同時に第二のスイッチング素子４のオン時間をｔＮとする旨を状態設定手段２１を介して選択手段１８および分離手段２０に指令する。
【００７０】
選択手段１８は状態設定手段２１を介して送られてきた制御手段１１の指令に基づき、ゲートカウント設定手段１４と加算手段１６とブランク時間設定手段１７の中からゲートカウント設定手段１４を選択してゲートカウント設定手段１４の出力を比較手段１９に出力する。分離手段２０は状態設定手段２１を介して送られてきた制御手段１１の指令に基づき、カウント手段１３の出力信号をドライブ手段１０に出力する。これにより、第二のスイッチング素子４のオン時間がｔＮとなる。
【００７１】
この場合の加熱コイル５の電流は、上側波高値ＩＬＰＮ＋ΔＩＬＰ１となり、下側波高値ＩＬＰＮ＋ΔＩＬＰ２となり、第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にオン時間ｔＮの場合より、上側波高値がΔＩＬＰ１、下側波高値がΔＩＬＰ２だけ大きな電流となる。よって、この時の電力はＰＮ＋ΔＰ１となり、第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にオン時間ｔＮの場合より、ΔＰ１だけ高い電力となる。
【００７２】
上記加熱コイル５の電流の波高値の三つの増加分の大小関係は、「ΔＩＬＰ３＞ΔＩＬＰ１＞ΔＩＬＰ２」である。尚、ΔＩＬＰ２とΔＩＬＰ１には大きな差はない。
【００７３】
従って、第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にｔＮの場合の電力ＰＮと、共にｔＮ＋１の場合の電力ＰＮ＋ΔＰ２と、一方がｔＮ＋１で他方がｔＮの場合の電力ＰＮ＋ΔＰ１の大小関係は、「ＰＮ＜［ＰＮ＋ΔＰ１］＜［ＰＮ＋ΔＰ２］」となる。
【００７４】
上記における第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間が共にｔＮの場合と、共にｔＮ＋１の場合は従来において実現していた状態であるが、一方がｔＮ＋１で他方がｔＮの場合は従来では実現できなかった状態である。従来、電力ＰＮの一段階上の電力はＰＮ＋ΔＰ２であったが、本構成によって、電力ＰＮと電力ＰＮ＋ΔＰ２の間に電力ＰＮ＋ΔＰ１を設けることができる。
【００７５】
この模様を示したのが図５である。図５は第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間と電力の関係を表した図で、ｔオン１、ｔオン２はそれぞれ第一、第二のスイッチング素子３、４のオン時間を意味している。
【００７６】
図５において、オン時間については「ｔＮ＜［ｔＮ＋１］＜［ｔＮ＋２］」の大小関係であり、電力については「ＰＮ＜［ＰＮ＋ΔＰ１］＜［ＰＮ＋ΔＰ２］＜［ＰＮ＋ΔＰ３］＜［ＰＮ＋ΔＰ４］＜［ＰＮ＋ΔＰ５］」の大小関係である。
【００７７】
尚、第一および第二のスイッチング素子３、４のオン時間を共に同じ時間で変化させる従来の方式の場合は、電力ＰＮの一段階上の電力はＰＮ＋ΔＰ２、さらに一段階上の電力はＰＮ＋ΔＰ４、・・・となる。
【００７８】
つまり、このような構成にすることにより、制御手段１１に従来と同じビット構成のマイクロコンピュータを使用しても、従来の電力制御の分解能を二倍にすることができる。また、基準発振手段１２の発振周波数を高める必要がないので、ノイズの影響を抑えることができる。また、回路の変更は最小カウント手段１５と加算手段１６等の小規模な追加程度で済み、コストの上昇を最小とすることができる。
【００７９】
加えて、基準発振手段１２に安定性の高い水晶発振子やセラミック発振子の採用が可能になったので、周波数変動に起因する第一、第二のスイッチング素子３、４の駆動時間の変動を抑制することができ、より安定度の高い電力制御が実現できる。
【００８０】
尚、上記例では最小カウント設定手段１５や状態設定手段２１等を制御手段１１の外部に設けたが、これらを制御手段１１の内部に設けたり、他の回路構成で実現することも可能である。また、共振回路７の構成要素である共振コンデンサ６を一つとしたが、二つとする構成等も考えられる。
【００８１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の誘導加熱調理器によれば、交互に駆動されて高周波電流を流す第一、第二のスイッチング素子と、前記高周波電流が流れて近傍の負荷に渦電流を発生させ負荷を自己発熱させる加熱コイルと、回路全体を制御する制御手段とを備え、前記制御手段の指令により前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間を可変させて前記加熱コイルへの通電電力を制御する誘導加熱調理器において、前記第一、第二のスイッチング素子のオンオフ時間の基準となるパルスを発生する基準発振手段と、前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間をカウント値で設定出力するゲートカウント設定手段と、前記第一、第二のスイッチング素子のオン時間の最小のカウント値を設定出力する最小カウント設定手段とを備え、前記制御手段は前記第一および第二のスイッチング素子を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値で駆動して両スイッチング素子のオン時間をほぼ等しくする状態と、前記第一または第二のスイッチング素子のいずれか一方を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値に前記最小カウント設定手段の出力するカウント値を加算したカウント値で駆動し他方を前記ゲートカウント設定手段の出力するカウント値で駆動していずれか一方のオン時間を他方のオン時間より長くする状態の何れかを選択して制御するものである。
【００８２】
これによって、従来の電力制御の分解能を二倍にし、かつ、ノイズの影響を抑え、回路の変更を小規模としてコストの上昇を最少とするという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の回路ブロック図である。
【図２】本発明の一実施例における主要部の波形の第一の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例における主要部の波形の第二の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例における主要部の波形の第三の例を示す図である。
【図５】本発明の一実施例におけるスイッチング素子のオン時間と電力の関係を表す図である。
【図６】従来例の回路ブロック図である。
【図７】従来例の主要部の波形の第一の例を示す図である。
【図８】従来例の主要部の波形の第二の例を示す図である。
【符号の説明】
３　第一のスイッチング素子
４　第二のスイッチング素子
５　加熱コイル
８　負荷
１１　制御手段
１２　基準発振手段
１４　ゲートカウント設定手段
１５　最小カウント設定手段
【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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