(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単相の交流電源の電圧を全波整流電圧に変換し、この全波整流電圧を高周波交流電圧に変換して加熱コイルに供給し、該加熱コイル上の鍋を誘導加熱する電磁調理器電源の制御方法において、
前記交流電源の半サイクル毎に、該交流電源からの入力電流および前記全波整流電圧をそのピーク点の前後で複数回サンプルして入力電流のピーク値および全波整流電圧のピーク値を検出し、これらの検出値を乗算して求めた乗算値から前記鍋への加熱電力を求め、この求めた加熱電力に基づいて前記調理器電源を制御することを特徴とする電磁調理器電源の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁調理器電源の制御方法において、
前記交流電源の半サイクル毎に前記加熱コイルの電流をそのピーク点の前後で複数回サンプルして加熱コイルの電流のピーク値を検出し、この検出した加熱コイルの電流のピーク値と前記加熱電力とに基づいて鍋の有無の検出を行うことを特徴とする電磁調理器電源の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、単相の交流電源の電圧を全波整流電圧に変換し、この全波整流電圧を高周波交流電圧に変換して加熱コイルに供給し、該加熱コイル上の鍋を誘導加熱する電磁調理器電源の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の電磁調理器電源においては、周知の技術を利用して、交流電源から電磁調理器電源への入力電流の平均値と、該交流電源に全波整流回路を介して得られる全波整流電圧の平均値と、この全波整流電圧をインバータにより高周波交流電圧に変換して加熱コイルに供給したときの該加熱コイルの電流の平均値とをそれぞれ検出値として、該加熱コイル上の鍋への加熱電力を演算したり、鍋の有無を検出したりして、前記インバータの動作状態を制御することなどが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電磁調理器電源を制御するときにも、マイクロコンピュータによるデジタル制御，演算が主流になってきているが、従来の制御方法の如く、それぞれの平均値を検出値とする際にはマイクロコンピュータでの演算処理時間が長くなり、この演算処理時間がマイクロコンピュータにとって負担となり、電磁調理器電源の制御性能を阻害する要因となっていた。
【０００４】
この発明の目的は上記問題点を解決し、マイクロコンピュータによるデジタル制御，演算に好適な電磁調理器電源の制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明は、単相の交流電源の電圧を全波整流電圧に変換し、この全波整流電圧を高周波交流電圧に変換して加熱コイルに供給し、該加熱コイル上の鍋を誘導加熱する電磁調理器電源の制御方法において、
前記交流電源の半サイクル毎に、該交流電源からの入力電流および前記全波整流電圧をそのピーク点の前後で複数回サンプルして入力電流のピーク値および全波整流電圧のピーク値を検出し、これらの検出値を乗算して求めた乗算値から前記鍋への加熱電力を求め、この求めた加熱電力に基づいて前記調理器電源を制御することを特徴とする。
【０００６】
また、第２の発明は前記第１の発明の電磁調理器電源の制御方法において、前記交流電源の半サイクル毎に前記加熱コイルの電流をそのピーク点の前後で複数回サンプルして加熱コイルの電流のピーク値を検出し、この検出した加熱コイルの電流のピーク値と前記加熱電力とに基づいて鍋の有無の検出を行うことを特徴とする。
【０００７】
この発明は下記に着目してなされたものである。
【０００８】
すなわち、単相の交流電源の電圧を全波整流電圧に変換し、この全波整流電圧を高周波交流電圧に変換して加熱コイルに供給し、該加熱コイル上の鍋を誘導加熱するときには、この全波整流電圧は正弦波状の波形であること、また、前記交流電源からの入力電流及び前記加熱コイル電流の包絡線は、前記全波整流電圧波形に同期した正弦波状の波形となることが知られている。従って、これら正弦波状の波形のピーク値に所定の係数を乗じた値を、前記全波整流電圧，入力電流，加熱コイル電流それぞれの平均値と見做すことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の電磁調理器電源の制御方法の実施の形態を示す回路構成図であり、１は商用電源などの単相の交流電源、２は交流電源１から電力が供給される電磁調理器電源、３は電磁調理器電源２により誘導加熱される鍋を示す。
【００１０】
この電磁調理器電源２には交流電源１の電圧を全波整流する整流回路２１と、コンデンサ２２と、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）とダイオードの逆並列回路を上下アームとしたインバータ２３と、加熱コイル２４と、共振コンデンサ２５，２６と、交流電源１から電磁調理器電源２への電流を検出する電流検出器２７と、コンデンサ２２の両端電圧を検出する電圧検出器２８と、インバータ２３から加熱コイル２４へ流れる電流を検出する電流検出器２９と、この電磁調理器電源２の制御装置３０とを備えている。なお、コンデンサ２２は整流回路２１の交流インピーダンスを小さくするために設置されている。
【００１１】
また、制御装置３０には鍋３への加熱電力設定値を指令する電力設定器３１と、後述の電流検出器２７で検出される検出値と後述の電圧検出器２８で検出される検出値と交流電源１の基本波周波数とからインバータ２３への入力電力平均値、すなわち、鍋３ヘ注入される有効電力としての加熱電力値を演算する後述の電力演算器３２と、前記加熱電力設定値と電力演算器３２により得られた前記加熱電力値との偏差を零にする調節演算を行う電力調節器３３と、この調節演算結果をＰＷＭ（パルス幅変調）演算して、インバータ２３を構成するそれぞれのＩＧＢＴへのオン，オフ指令としてのパルス列信号を生成するＰＷＭ回路３４（出力（２）側）と、後述の鍋無し検出回路３５と、鍋無し検出回路３５からの選択指令によりＰＷＭ３４の出力（１）又は出力（２）のいずれかを選択して出力する切替スイッチ３６と、切替スイッチ３６で選択されたオン，オフ指令によりインバータ２３を構成するそれぞれのＩＧＢＴをオン又はオフさせる駆動信号を生成するゲート駆動回路３７とを備えている。
【００１２】
図１に示した電磁調理器電源２において、インバータ２３の入力電圧は全波整流波形になっていることから、電流検出器２７を構成するＣＴの２次側電流の包絡線及び電圧検出器２８を構成するＰＴの2次側電圧は正弦波状波形になっており、従って、この正弦波状波形のピーク点前後の前記2次側電流及び２次側電圧を複数回サンプルする。この複数回サンプル値からその最大値を求めることにより得られた検出値は、周知の如く、前記2次側電流及び２次側電圧の平均値に対してほぼ比例関係にある。
【００１３】
同様に、電流検出器２９を構成するＣＴの２次側電流の包絡線も前記正弦波状波形になっており、従って、この正弦波状波形のピーク点前後の前記2次側電流を複数回サンプルする。この複数回サンプル値からその最大値を求めることによりより得られた検出値は、周知の如く、前記2次側電流の平均値に対してほぼ比例関係にある。
【００１４】
従って、電力演算器３２では電流検出器２７でサンプルされた前記最大の検出値と電圧検出器２８でサンプルされた前記最大の検出値とを乗算演算し、この乗算演算値に一次遅れフィルタを介して平滑化し、このフィルタの出力値に交流電源１の基本波周波数に対応した係数と、前記最大のサンプル値からそれぞれの平均値を導出する係数とを乗じた値を鍋３への加熱電力値としている。
【００１５】
また、鍋無し検出回路３５では電力演算器３２により得られる前記加熱電力値と、電流検出器２９でサンプルされた前記最大の検出値とから加熱コイル２４の上に鍋３が置かれているかどうかを検出している。
【００１６】
すなわち、切替スイッチ３６の接点が紙面上側に閉路しているときには鍋無しの状態であり、ＰＷＭ回路３４の出力（１）として、繰り返し周波数（＝インバータ２３の出力周波数）とパルスデューティとが一定のパルス列信号が出力されていることから、この電磁調理器電源２はオープンループ制御の状態にあり、その結果、交流電源１の電圧変動に伴って、電流検出器２９の前記最大のサンプル値が変動することとなり、この補正のために電圧検出器２９の前記最大のサンプル値が鍋無し検出回路３５へ入力されている。さらに、鍋３が無い状態、従って、電磁調理器電源２がオープンループ制御の状態で、鍋３が加熱コイル２４の上に置かれると、鍋３への加熱電力が発生するが、このときの電力演算器３２により得られる前記加熱電力値も、交流電源１の電圧変動に伴って変動するので、この補正のためにも電流検出器２９の前記最大のサンプル値が鍋無し検出回路３５へ入力されている。その結果、確実に鍋３有りが検出でき、切替スイッチ３６の接点を紙面下側に閉路させる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明によれば、電磁調理器電源を制御する際のそれぞれ検出値を、該調理器の入力電源である交流電源の半サイクル毎のピーク値をサンプルした値を用いればよく、従って、デジタル制御，演算を行うマイクロコンピュータの負担が軽くなり、電磁調理器電源の制御の多様化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態を示す電磁調理器電源の回路構成図
【符号の説明】
１…交流電源、２…電磁調理器電源、３…鍋、２１…整流回路、２２…コンデンサ、２３…インバータ、２４…加熱コイル、２５，２６…共振コンデンサ、２７…電流検出器、２８…電圧検出器、２９…電流検出器、３０…制御装置、３１…電力設定器、３２…電力演算器、３３…電力調節器、３４…ＰＷＭ回路、３５…鍋無し検出回路、３６…切替スイッチ、３７…ゲート駆動回路。
【図１】
0004411762.tif 000002