(57)【要約】【課題】アクティブフィルタの導入により高火力・小型化を実現するだけでなく、被加熱体の材質を正確に判別することができる誘導加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】加熱コイル２１に供給する高周波電流を変化させインバータ回路１５の出力検出結果より被加熱体２３の材質を判別する材質判別期間中は、アクティブフィルタ７を停止させるものである。これによって、被加熱体２３の材質判別中はアクティブフィルタ７の制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路１５の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、インバータ回路１５の商用電源入力電流を安定化させ、高火力・小型化を実現するだけでなく、材質判別を正確に行うことができる。【選択図】図１
2007042481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に接続されるアクティブフィルタと、アクティブフィルタの出力に接続され加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路の出力を制御するインバータ回路駆動制御手段と、インバータ回路の出力を検出するインバータ回路出力検出手段とを備え、インバータ回路駆動制御手段は、加熱コイルに供給する高周波電流を変化させインバータ回路の出力検出結果より、加熱コイルにより加熱される被加熱体の材質を判別するとともに、材質判別動作中はアクティブフィルタを停止するようにした誘導加熱装置。
【請求項２】
商用電源に接続されるアクティブフィルタと、アクティブフィルタの出力電圧を検出するアクティブフィルタ出力電圧検出手段と、アクティブフィルタの出力に接続され加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路の出力を制御するインバータ回路駆動制御手段と、インバータ回路の出力を検出するインバータ回路出力検出手段とを備え、インバータ回路駆動制御手段は、加熱コイルに供給する高周波電流を変化させインバータ回路の出力検出結果より、加熱コイルにより加熱される被加熱体の材質を判別するとともに、材質判別動作中はアクティブフィルタを動作させアクティブフィルタ出力電圧検出手段により出力電圧が安定したことを検出する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させる誘導加熱装置。
【請求項３】
アクティブフィルタ出力検出手段により出力電圧が安定したことを検出することに代え、インバータ回路駆動制御手段は、アクティブフィルタの入力電流とアクティブフィルタ制御手段の参照正弦波電流とを比較し、その差分が所定以下であることを検出する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させる請求項２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
アクティブフィルタ出力検出手段により出力電圧が安定したことを検出することに代え、インバータ回路駆動制御手段は、アクティブフィルタが出力電圧を安定化するのに必要な所定の期間が経過する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させる請求項２に記載の誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭やオフィス、レストラン、工場などで使用される誘導加熱調理器、誘導加熱を利用した湯沸かし器、加温装置などの誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の誘導加熱装置では、商用電源に接続されるフィルタにスイッチング素子を含まないパッシブフィルタと、パッシブフィルタの出力段に接続され、高周波磁界を発生させる加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路とを備え、加熱コイルに供給する電流周波数を変化させた際のインバータ回路の出力検出手段である商用電源入力電流および加熱コイルの共振電圧の検出結果より、加熱コイルと対向して設置される被加熱体が高抵抗体、中抵抗体、低抵抗体および無負荷状態もしくはそれに近い材質に判別する材質判別手段を有する誘導加熱装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、誘導加熱装置にアクティブフィルタを内蔵して、高調波電流抑制を行う技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７１９３１号公報
【特許文献２】特開平１−２４６７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、パッシブフィルタに用いられるチョークコイルに商用電源周波数の電流が流れるため、加熱装置の更なる高火力化を実現しようとすると、前記チョークコイルのコア材の巨大化およびそれに伴う冷却システムの大型化という課題を有していた。
【０００５】
また、パッシブフィルタをスイッチング素子のオン・オフにより力率を改善するアクティブフィルタに置き換えると、材質判別を行う際にインバータ回路に対するアクティブフィルタの制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作などに起因してインバータ回路の出力検出結果が不安定になり、材質を正確に判別することができなくなってしまうという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、アクティブフィルタの導入により高火力・小型化を実現するだけでなく、被加熱体の材質を正確に判別することができる誘導加熱装置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】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の誘導加熱装置は、加熱コイルに供給する高周波電流を変化させインバータ回路の出力検出結果より被加熱体の材質を判別する材質判別期間中は、アクティブフィルタを停止させるものである。
【０００８】
これによって、被加熱体の材質判別中はアクティブフィルタの制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、インバータ回路の商用電源入力電流を安定化させ、高火力・小型化を実現するだけでなく、材質判別を正確に行うことができる。
【０００９】
また、本発明の誘導加熱装置は、インバータ回路駆動制御手段は材質判定を行う際にアクティブフィルタを動作させ、アクティブフィルタの出力電圧が安定していることを検出する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させるものである。
【００１０】
これによって、被加熱体の材質判別中はアクティブフィルタの制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、インバータ回路の商用電源入力電流を安定化させ、高火力・小型化を実現するだけでなく、材質判別を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の誘導加熱装置は、インバータ回路の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、高火力・小型化を実現するだけでなく、材質判別を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、商用電源に接続されるアクティブフィルタと、アクティブフィルタの出力に接続され加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路の出力を制御するインバータ回路駆動制御手段と、インバータ回路の出力を検出するインバータ回路出力検出手段とを備え、インバータ回路駆動制御手段は、加熱コイルに供給する高周波電流を変化させインバータ回路の出力検出結果より、加熱コイルにより加熱される被加熱体の材質を判別するとともに、材質判別動作中はアクティブフィルタを停止するようにした誘導加熱装置とすることにより、被加熱体の材質判別中はアクティブフィルタの制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、インバータ回路の商用電源入力電流を安定化させ、高火力・小型化を実現するだけでなく、材質判別を正確に行うことができる。
【００１３】
第２の発明は、商用電源に接続されるアクティブフィルタと、アクティブフィルタの出力電圧を検出するアクティブフィルタ出力電圧検出手段と、アクティブフィルタの出力に接続され加熱コイルに高周波電流を供給するインバータ回路と、インバータ回路の出力を制御するインバータ回路駆動制御手段と、インバータ回路の出力を検出するインバータ回路出力検出手段とを備え、インバータ回路駆動制御手段は、加熱コイルに供給する高周波電流を変化させインバータ回路の出力検出結果より、加熱コイルにより加熱される被加熱体の材質を判別するとともに、材質判別動作中はアクティブフィルタを動作させアクティブフィルタ出力電圧検出手段により出力電圧が安定したことを検出する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させる誘導加熱装置とすることにより、インバータ回路駆動制御手段は、被加熱体の電気的特性をインバータ回路出力検出手段により正確に検出することが可能となるだけでなく、アクティブフィルタを停止して材質判別を行う場合に比べてアクティブフィルタのスイッチング素子以外に流れる電流最大値を抑制可能となり、材質判別を安全かつ正確に行うことが可能となる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第２の発明において、アクティブフィルタ出力検出手段により出力電圧が安定したことを検出することに代え、インバータ回路駆動制御手段は、アクティブフィルタの入力電流とアクティブフィルタ制御手段の参照正弦波電流とを比較し、その差分が所定以下であることを検出する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させることにより、第２の発明と同様に、被加熱体の電気的特性を正確に検出することが可能となるだけでなく、材質判別を安全かつ正確に行うことが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、特に、第２の発明において、アクティブフィルタ出力検出手段により出力電圧が安定したことを検出することに代え、インバータ回路駆動制御手段は、アクティブフィルタが出力電圧を安定化するのに必要な所定の期間が経過する毎にインバータ回路の駆動周波数を所定の間隔で変化させることにより、第２の発明と同様に、被加熱体の電気的特性を正確に検出することが可能となるだけでなく、材質判別を安全かつ正確に行うことが可能となる。
【００１６】
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。
【００１７】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における誘導加熱装置を示すものである。
【００１８】
図において、商用電源１は低周波交流電源である２００Ｖ商用電源であり、ブリッジダイオードと入力フィルタを含む整流回路２の入力端に接続される。整流回路２のカソード側の出力端に力率改善用に用いられるチョークコイル３が接続される。さらにチョークコイル３と整流回路２のアノード側の出力端間にスイッチング素子４が接続される。またダイオード５はスイッチング素子４の高電位側端子（コレクタ）に接続するように配置される。ダイオード５のカソード側端子とスイッチング素子４の低電位側端子（エミッタ）間に平滑コンデンサ６が接続され、平滑コンデンサ６には入力電圧を任意の電圧に昇圧した電圧が供給される。チョークコイル３、スイッチング素子４、ダイオード５、平滑コンデンサ６は、スイッチング素子４のオン・オフによって力率を改善するアクティブフィルタ７を構成する。ただし、本実施の形態において、アクティブフィルタ７を高周波動作させるためスイッチング速度の速いＭＯＳＦＥＴを使用しているが、ＭＯＳＦＥＴに付帯する逆方向ダイオードは無くても動作になんら影響を与えないため、図１には記載していない。
【００１９】
平滑コンデンサ６の高電位側出力端間にはチョークコイル８が接続される。チョークコイル８の出力端と平滑コンデンサ６の低電位側端子間に、スナバコンデンサ９とダイオード（逆導通素子）１０とスイッチング素子１１との並列接続体が接続される。また、スイッチング素子１１の高電位側端子（コレクタ）にダイオード（逆導通素子）１２が接続するように配置される。さらに、ダイオード１２のカソード側端子とスイッチング素子１１の低電位側端子（エミッタ）間に平滑コンデンサ１３が接続される。平滑コンデンサ６、チョークコイル８、スナバコンデンサ９、ダイオード１０、スイッチング素子１１、ダイオード１２、平滑コンデンサ１３は昇圧回路１４を構成する。平滑コンデンサ１３は、平滑コンデンサ６の電圧を昇圧した電圧をインバータ回路１５に供給するものである。
【００２０】
インバータ回路１５は、昇圧回路１４の出力端、つまり、平滑コンデンサ１３の両端に接続される。平滑コンデンサ１３の両端には、スイッチング素子１６および１７を直列接続したものが接続される。スイッチング素子１６および１７には、それぞれダイオード（逆導通素子）１８、１９が逆並列に（スイッチング素子の高電位側端子（コレクタ）とダイオードのカソードが接続されるように）接続される。また、スイッチング素子１７（スイッチング素子１６であってもよい）に並列にスナバコンデンサ２０が接続される。さらに、スイッチング素子１７（スイッチング素子１６であってもよい）に並列に加熱コイル２１と共振コンデンサ２２の直列接続体が接続される。加熱コイル２１は負荷である鍋などの被加熱体２３を加熱するように対向して配置されている。
【００２１】
また、本実施の形態における誘導加熱装置は、カレントトランス４０より入力電流を検知する電流検知部２４と、使用者の操作内容より決定される入力設定に応じた電流参照値を出力する基準電流設定部２５とから出力された信号が、マイクロコンピュータ２６（以下マイコン）によって比較され、マイコン２６からは所定の入力が得られるよう可変導通比設定部２７に信号が出力される。可変導通比設定部２７では、マイコン２６により設定された駆動周波数で、スイッチング素子１６および１７の導通比を設定し、スイッチング素子１６とスイッチング素子１７を排他的に導通制御する。インバータ回路駆動制御手段２８は、これらの電流検知部２４、基準電流設定部２５、マイコン２６、可変導通比設定部２７を内包する。
【００２２】
また、インバータ回路１５の入力電圧となる平滑コンデンサ１３の電圧を検知する電圧検知部２９から出力された信号は、マイコン２６によって基準電圧設定部３０と比較され、マイコン２６からは所定の平滑コンデンサ１３の電圧が得られるよう可変導通比設定部３１に信号が出力される。可変導通比設定部３１では、マイコン２６により設定された駆動周波数で、スイッチング素子１１の導通比を設定し、スイッチング素子１１の導通制御を行う。昇圧回路駆動制御手段３２は、これらのマイコン２６、電圧検知部２９、基準電圧設定部３０、可変導通比設定部３１を内包し、マイコン２６をインバータ回路駆動制御手段２８と共有し、回路および制御の簡素化を可能にする。
【００２３】
また、アクティブフィルタ７のスイッチング素子４の駆動を制御するアクティブフィルタ制御手段３３は、誘導加熱装置の入力電流をカレントトランス４０により検知する入力電流検知部３４を備え、この入力電流検知部３４の出力と参照正弦波検知部３５の出力をアクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６で比較し、アクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６からは導通比設定部３７に信号が出力され、導通比設定部３７では参照正弦波電圧波形と同等の入力電流波形が得られるよう発振部３８により設定される駆動周波数でスイッチング素子４の導通比を設定し、スイッチング素子４の導通制御を行う。さらにアクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６はインバータ回路駆動制御手段２８および昇圧回路駆動制御手段３２に内包されるマイコン２６との通信ポートを有しており、マイコン２６が任意のタイミングでアクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６の動作を制御することが可能である。アクティブフィルタ制御手段３３は、これらの入力電流検知部３４、参照正弦波検知部３５、アクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６、導通比設定部３７、発振部３８を内包する。ただし、アクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６はマイコン２６からの動作許可信号がない場合はいかなる時も動作しないように設定されており、マイコン２６によりアクティブフィルタ７の動作・停止を制御することが可能である。
【００２４】
また、インバータ回路１５の出力を検出するインバータ回路出力検出手段４１を備えており、検出結果はマイコン２６に入力されている。さらに、アクティブフィルタの出力電圧を検出するアクティブフィルタ出力電圧検出手段４２を備えており、検出結果はアクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６に入力されている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、操作部３９を有しており、操作部３９は使用者の操作内容をマイコン２６に送信する。マイコン２６は操作部３９からの受信内容に基づいて、加熱開始、火力調整、加熱停止を行う。
【００２６】
以上のように構成された誘導加熱装置において、以下動作を説明する。
【００２７】
商用電源１は整流回路２により全波整流され、アクティブフィルタ７に供給される。アクティブフィルタ７は、商用電源１が平滑コンデンサ６の電圧よりも小さい場合にアクティブフィルタ７に含まれるダイオード５および整流回路２のブリッジダイオードがターンオンできずに入力電流波形が歪み、力率が著しく低くなる。その際に、アクティブフィルタ制御手段３３においては、アクティブフィルタ駆動用ＩＣ３６により、入力電流検知部３４により検知する電流波形が参照正弦波検知部３５の検知波形と等しくなり、かつアクティブフィルタ出力電圧検出手段４２によりアクティブフィルタ７の出力電圧である平滑コンデンサ６を検知し、平滑コンデンサ６の電圧が目標電圧となるように可変導通比設定部３７に信号を出力し、可変導通比設定部３７は前記信号に基づいてスイッチング素子４のオン・オフ信号を出力する。
【００２８】
スイッチング素子４をターンオン・オフさせることで、商用電源１からチョークコイル３を介して入力電流が流れるようになり、商用電源１側に歪んだ入力電流を流さないようにするものである。また、スイッチング素子４がターンオンしている状態では商用電源１からチョークコイル３にエネルギーが蓄えられており、その後、可変導通比設定部３７で設定された導通時間が経過するとスイッチング素子４がターンオフし、チョークコイル３に蓄えられたエネルギーがダイオード５を介して、平滑コンデンサ６に供給されるため、平滑コンデンサ６の電圧は商用電源１より高い電圧に昇圧され、平滑コンデンサ１３を介してインバータ回路１５に供給される。
【００２９】
図３にアクティブフィルタ７の１周期の動作波形を示す。またアクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６はマイコン２６が送信する動作許可信号を受信しないと動作しないように設計されている。これによりマイコン２６が任意のタイミングでアクティブフィルタ７を駆動・停止させることが可能となる。
【００３０】
商用電源１の電圧は、アクティブフィルタ７によって、図２（ｂ）に示すように昇圧され平滑コンデンサ６に出力される。
【００３１】
昇圧回路１４は、スイッチング素子１１がターンオンしている期間中にチョークコイル８にエネルギーを蓄え、スイッチング素子１１がターンオフすると、チョークコイル８に蓄えられたエネルギーがダイオード１２を介して平滑コンデンサ１３を充電することで昇圧動作をするものである。本実施の形態では、スイッチング素子１１の動作周波数および導通時間を可変として、平滑コンデンサ１３の電圧を調整している。またスイッチング素子１１はダイオード１２とスナバコンデンサ９が並列に接続されているため、スイッチング素子１１をオフする時、スナバコンデンサ９が傾きをもって充電開始し、スイッチング素子１１はＺＶＳターンオフ動作を実現する。スイッチング素子１１がオフしている期間中にスナバコンデンサ９は平滑コンデンサ６と同じ電圧になると平滑コンデンサ６と同等の電圧に固定され、その後平滑コンデンサ６の電圧がスナバコンデンサ９より高い電圧になると、スナバコンデンサ９は放電を開始し、スナバコンデンサ９が放電完了すると、ダイオード１０がオンする。
【００３２】
本実施の形態では、スナバコンデンサ９の放電完了後、所定時間内にスイッチング素子１１がターンオンする連続駆動モードとしているが、スナバコンデンサ９が放電完了してから所定時間以上経過してから、スイッチング素子１１をターンオンしても問題ない。また、スナバコンデンサ９が放電完了する前にスイッチング素子１１をターンオンしても動作可能であるが、その場合、チョークコイル８に流れていた電流が急激にスイッチング素子１１に流れ込むため、損失が増加してしまうことになり、本実施の形態では、スナバコンデンサ９が放電完了後、所定時間内にスイッチング素子１１をターンオンさせる。以上が図１に示した昇圧回路１４の動作である。
【００３３】
アクティブフィルタ７の出力にあたる平滑コンデンサ６が、昇圧回路１４によって図２（ｄ）に示すように昇圧され平滑コンデンサ１３に出力される。平滑コンデンサ１３の電圧値は使用者が操作部３９に設定した電力が被加熱体２３に入力されるように調整される。図４に昇圧回路１４の１周期の動作波形を示す。
【００３４】
昇圧回路１４によって昇圧された平滑コンデンサ１３の電圧はインバータ回路１５に供給される。インバータ回路１５はスイッチング素子１６および１７のオン・オフによって加熱コイル２１に図２（ｅ）に示すように所定の周波数の高周波電流を発生させる。スイッチング素子１６がオンしている状態から、オフするとスナバコンデンサ２０が傾きをもって放電するため、スイッチング素子１６はＺＶＳターンオフ動作を実現する。スナバコンデンサ２０が放電しきると、ダイオード１９がオンし、ダイオード１９がオンしている期間中にスイッチング素子１７のゲートにオン信号を加えると、ダイオード１９がターンオフしてスイッチング素子１７に電流が転流し、スイッチング素子１７はＺＶＳ＆ＺＣＳターンオフ動作を実現する。スイッチング素子１７がオンしている状態から、オフするとスナバコンデンサ２０は傾きをもって充電するため、スイッチング素子１７はＺＶＳターンオフ動作を実現する。前記スナバコンデンサ２０が、平滑コンデンサ１３と同じ電圧まで充電されるとダイオード１８がオンし、ダイオード１８がオンしている期間中にスイッチング素子１６のゲートにオン信号を加えると、ダイオード１８がターンオフしてスイッチング素子１６に電流が転流し、スイッチング素子１６はＺＶＳ＆ＺＣＳターンオン動作を実現する。以上が図１に示したインバータ回路１５の動作である。図５にインバータ回路１５の１周期の動作波形を示す。
【００３５】
本実施の形態では、スイッチング素子１６および１７は平滑コンデンサ１３を短絡しないようにデッドタイム約２μｓの間隔を設けて、交互にオン・オフさせている。本実施の形態においては、スイッチング素子１６および１７の駆動周波数は固定として、導通時間を可変することで高周波電力の制御を行っており、昇圧回路１４とインバータ回路１５の駆動周波数を同一とすることで昇圧回路１４とインバータ回路１５の駆動周波数差に起因する可聴音の発生を抑制している。ただし、インバータ回路１５の駆動周波数を可変しても高周波電力を制御可能であることは言うまでもない。
【００３６】
図１に示す誘導加熱装置は、使用者により被加熱体２３に様々な材質の鍋、フライパンなどが用いられるため、その材質を早く正確に判別し材質に適した周波数の電流を加熱コイル２１に供給する必要がある。
【００３７】
図１に示す本実施の形態の誘導加熱装置では、使用者が操作部３９に加熱開始操作をした時、また使用者が被加熱体２３を突然取り去ったりしたことをインバータ回路出力検出手段４１により検知した時、あるいはインバータ回路１５の異常を検知して停止した後、自動的に再加熱を試みる場合など被加熱体２３に変化が起こった可能性がある場合に、マイコン２６はアクティブフィルタ駆動制御用ＩＣ３６に停止信号を送信しアクティブフィルタ７を停止した後、加熱コイル２１と共振コンデンサ２２に依存して決まる共振周波数近傍から共振周波数の１／ｎ（ｎは２以上の整数、以下同じ）倍の周波数における出力より小さい出力となるべき第１の駆動周波数においてスイッチング素子１６および１７のオン時間比率を約０％から２５％まで変化させる。その後、オン時間比率を２５％固定して第１の駆動周波数から第１の駆動周波数における出力より大きく共振周波数の１／ｎ倍の周波数における出力より小さい出力となるべき第２の駆動周波数まで挿引してスイッチング素子１６および１７を駆動する間に被加熱体２３の材質が高抵抗体（鉄およびステンレス）、低抵抗体（アルミ）、および無負荷またはそれに近い材質のいずれに属するかを判別する。マイコン２６はインバータ回路出力検出手段４１の検知レベルにより材質の判別を行っており、実際には、図６に示すような判別表を用いている。
【００３８】
図６には前述した材質判別中における高抵抗体、低抵抗体、および無負荷またはそれに近い材質のインバータ回路出力検出手段４１およびカレントトランス４０の検出出力により検出した材質判別しきい値の測定例を記載している。
【００３９】
アクティブフィルタ７はすでに説明したように、アクティブフィルタ制御手段３３により入力電流検知部３４により検知した電流波形が参照正弦波検知部３５の検知波形と等しくなり、かつアクティブフィルタ出力電圧検出手段４２により検知した平滑コンデンサ６の電圧が目標電圧となるようにスイッチング素子４のオン・オフ信号を制御する。しかし、材質判別は使用者を待たせることなく早く終了する必要があるため、インバータ回路１５のインバータ回路駆動制御手段２８は電源周期の１／２に相当する周期でスイッチング素子１６および１７の駆動周期を０．０６２５μｓずつ増加していくため、アクティブフィルタ７は急激な平滑コンデンサ６の電圧の減少、および商用電源電流の急変が発生する。このため、アクティブフィルタ７の出力が安定しない。その結果、材質判別に用いるカレントトランス４０で検出する入力電流値が不安定となり、正確かつ迅速に材質判別を行うことができなくなる。
【００４０】
本実施の形態では、材質判別はアクティブフィルタ７を停止することにより、前述したような入力電流の不安定現象を抑制可能となり、マイコン２６において安定したインバータ回路１５の出力検知を行い、正確かつ迅速に材質判別を行うことができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、アクティブフィルタ７を動作させた状態で材質判別を行う際に、マイコン２６が材質判別動作中にインバータ回路１５の駆動周波数を第１の駆動周波数から第２の駆動周波数まで挿引する際に、マイコン２６はアクティブフィルタ出力電圧検出手段４２により出力電圧が安定したことを検知する毎にインバータ回路１５の駆動周波数を所定の間隔で変化させることにより、材質判別中はアクティブフィルタ７の制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路１５の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、材質判別を正確に行うことができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、アクティブフィルタ７を動作させた状態で材質判別を行う際に、マイコン２６が材質判別動作中にインバータ回路１５の駆動周波数を第１の駆動周波数から第２の駆動周波数まで挿引する際に、マイコン２６はカレントトランス４０により検出した入力電流の検出結果とアクティブフィルタ７の参照正弦波電流とを比較し、その差分が所定以下であることを検知する毎にインバータ回路１５の駆動周波数を所定の間隔で変化させることにより、材質判別中はアクティブフィルタ７の制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路１５の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、材質判別を正確に行うことができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、アクティブフィルタ７を動作させた状態で材質判別を行う際に、マイコン２６が材質判別動作中にインバータ回路１５の駆動周波数を第１の駆動周波数から第２の駆動周波数まで挿引する際に、アクティブフィルタ７が出力となる平滑コンデンサ６を目標電圧で安定化するのに必要な所定の期間が経過する毎にインバータ回路１５の駆動周波数を所定の間隔で変化させることにより、材質判別中はアクティブフィルタ７の制御位相遅れやソフトスタート中の過渡動作に起因するインバータ回路１５の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、材質判別を正確に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる誘導加熱装置は、インバータ回路の出力検出結果が不安定なることを抑制可能となり、高火力・小型化を実現するだけでなく、材質判別を正確に行うことができるので、誘導加熱調理器としてはもちろんのこと、誘導加熱式コピーローラー、誘導加熱式溶解炉、誘導加熱式ジャー炊飯、またはその他の誘導加熱式加熱装置としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態における誘導加熱装置の回路図
【図２】同装置における各部の電圧および電流波形図
【図３】同装置のアクティブフィルタにおける各部の電圧および電流波形図
【図４】同装置の昇圧回路における各部の電圧および電流波形図
【図５】同装置のインバータ回路における各部の電圧および電流波形図
【図６】同装置における材質判別しきい値を示す図
【符号の説明】
【００４６】
１  商用電源
７  アクティブフィルタ
１４  昇圧回路
１５  インバータ回路
２１  加熱コイル
２３  被加熱体
２８  インバータ回路駆動制御手段
３２  昇圧回路駆動制御手段
３３  アクティブフィルタ制御手段
４０  カレントトランス
４１  インバータ回路出力検出手段
４２  アクティブフィルタ出力電圧検出手段
【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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