(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源を直流電源に変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平滑回路と、平滑回路の出力をスイッチング素子により高周波電流に変換し、加熱コイル、コンデンサ及び負荷からなる共振回路に供給し、負荷を加熱するインバータ部と、このインバータ部を制御する制御部とからなる誘導加熱調理器において、前記制御部は、インバータ部の共振電圧に同期して略三角波を発生する自走発振器と、通電電力の設定に応じてレベルが変化する直流電圧発生手段と、前記自走発振器出力と通電電力設定出力との比較結果を出力する比較手段と、前記比較手段の出力によりインバータ部のスイッチング素子を駆動する駆動手段と、インバータ部の入力電圧を検出する入力電圧検出手段とを有し、この入力電圧検出手段は交流電源整流後の電圧を入力とし、入力電圧検出手段と直流電圧発生手段の出力は共にその電圧変化と前記通電電力との変化の関係を同じ方向とし、前記通電電力設定出力は、入力電圧検出手段の出力が増加したとき前記スイッチング素子の通電率を低下させるように、前記直流電圧発生手段の出力と前記入力電圧検出手段の出力の各信号レベルを重み付け加算して補正されたものであ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、誘導加熱調理器の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
誘導加熱調理器のインバータ制御は、共振状態に同期した自走発振手段の出力と、制御用マイクロコンピュータの出力する電力設定信号の直流変換出力を比較器で比較し、その結果をインバータ用スイッチング素子の駆動信号としている場合が多い。
【０００３】
また、電力設定信号のレベル設定は、マイクロコンピュータが設定するレベルを基準に、機器に入力している電源の状態や負荷の状態によってソフトウェア処理し、レベル変更をしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スイッチングを行うスイッチング素子に商用電源電圧に比例した共振電圧がかかるため、外来サージなどのノイズによって、スイッチング素子定格を超えるストレスがかかり、素子の破壊およびそれに伴う周辺回路の破損などが発生する。
【０００５】
従来は、このようなスイッチング素子の故障を防止するため、前記したようなソフトウェア処理による補正手段を設けて対処している。
【０００６】
しかし、商用電源に発生する異常電圧は電圧や発生時間がまちまちであり、ソフトウェアのみで対処することで全てをカバーできるとは言えないものであり、ソフトウェア処理時間よりも短い異常電圧には対応できず、素子破壊に至る場合がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、交流電源を直流電源に変換する整流回路と、この直流電源を平滑する平滑回路と、平滑回路の出力をスイッチング素子により高周波電流に変換し、加熱コイル、コンデンサ及び負荷からなる共振回路に供給し、負荷を加熱するインバータ部と、このインバータ部を制御する制御部とからなる誘導加熱調理器において、前記制御部は、インバータ部の共振電圧に同期して略三角波を発生する自走発振器と、通電電力の設定に応じてレベルが変化する直流電圧発生手段と、前記自走発振器出力と通電電力設定出力との比較結果を出力する比較手段と、前記比較手段の出力によりインバータ部のスイッチング素子を駆動する駆動手段と、インバータ部の入力電圧を検出する入力電圧検出手段とを有し、この入力電圧検出手段は交流電源整流後の電圧を入力とし、入力電圧検出手段と直流電圧発生手段の出力は共にその電圧変化と前記通電電力との変化の関係を同じ方向とし、前記通電電力設定出力は、入力電圧検出手段の出力が増加したとき前記スイッチング素子の通電率を低下させるように、前記直流電圧発生手段の出力と前記入力電圧検出手段の出力の各信号レベルを重み付け加算して補正されるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
このような構成をとることにより、商用電源の電圧変動に伴い、電力設定する電圧が変化することによって、スイッチング素子のパルス幅が自動的に変化する。したがって、商用電源に高電圧ノイズが加わった場合においても、スイッチング素子のパルス幅を短くする制御を行うので、素子破壊を起こすような共振電圧の発生を防ぐことができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は本発明の一実施例を示した要部ブロック図である。
【００１１】
商用電源１を整流素子２で直流化し、チョークコイル３およびコンデンサ４で平滑する。この直流電源を加熱コイル５およびコンデンサ６で構成する共振回路とスイッチング素子７と逆並列に接続したダイオード８で高速スイッチングし、加熱コイル５に高周波電流を継続して流し、コイル近傍に配置された負荷を加熱する。
【００１２】
インバータ通電電力の設定は、マイクロコンピュータ９の電力設定信号で行い、その出力は直流電圧発生手段であるディジタル・アナログ変換回路１２（以下ＤＡ変換回路１２と記す）でアナログ電圧に変換する。入力電圧検出手段である電源電圧検出回路１３は商用電源整流後の直流電圧を検出する。
【００１３】
上記ＤＡ変換回路１２および電源電圧検出回路１３の出力を重み付け加算回路１４に入力する。重み付け加算回路１４では上記２つの入力電圧をそれぞれ重み付けしたのち加算し後段の比較回路１５に適した電圧に変換する。
【００１４】
一方、インバータ回路を連続的に動作させるため、スイッチング素子７に発生する共振電圧を検出し、トリガ回路１０よりトリガパルスを出力する。
【００１５】
自走発振器１１は、トリガ可能な略三角波を出力する発振器であり、インバータ動作開始後は前記トリガ回路１０のトリガにより、動作タイミングが決まり、共振状態と同期する。
【００１６】
比較回路１５は前記自走発振器１１および重み付け加算回路１４の電圧を比較し、その大小関係によりスイッチング素子７のオンオフパルスを出力するものであり、ドライブ回路１６はスイッチング素子の駆動に適した駆動電圧に変換するものである。
【００１７】
図２は比較回路１５の入出力信号波形を示したものである。
【００１８】
図２（ａ）において、自走発振波形の略三角波に対して、低電力設定（Ｌ設定）および高電力設定（Ｈ設定）の場合の比較出力波形を示す。Ｌ設定の電圧はＨ設定の電圧より高くなっており、比較出力はＬ設定は短く、Ｈ設定は長くなる。したがって、設定電圧と設定電力の関係は図２（ｂ）のように表される。
【００１９】
図３はＤＡ変換回路１２出力、電源電圧検出回路１３出力、重み付け加算回路１４出力の例を示したものである。
【００２０】
本例では、ＤＡ変換回路出力電圧に対して、電源電圧検出回路電圧の重み付けを減らして加算している。したがって、マイクロコンピュータ９の出力する電力設定を中心値として、電源電圧に対する補正を加えていることになる。また、図中のノイズ電圧に対しても重み付け加算出力は補正を加えて出力するために、スイッチング素子の通電率を下げ、インバータ共振電圧を低く抑える方向で働く。
【００２１】
図４は電源電圧検出回路１３の例である。
【００２２】
商用電源整流後の直流電圧を抵抗１３１および１３２で分圧し、出力とする。
【００２３】
図５は重み付け加算回路１４の例である。
【００２４】
ＤＡ変換回路１２および電源電圧検出回路１３の出力をそれぞれ抵抗１４１、１４２を介して接続し比較回路１５に出力することにより、抵抗１４１と１４２の比率にしたがい商用電源電圧の変動に対する通電率補正の量が決定する。
【００２５】
本例では、電源電圧検出回路１３と、ＤＡ変換回路１２の出力電圧は、共に高くなるほどスイッチング素子の通電率を低下させる方向になっているため、簡易な回路構成で実現できる。これらの信号の一方が逆である場合は、それを反転させる必要があるが、その後の回路処理としては同様の回路構成になる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、誘導加熱調理器において、電源電圧の上昇によるスイッチング素子の過電圧印加を抑えることができ、スイッチング素子の故障を防止することができる。また、制御用マイクロコンピュータのソフトウェア処理速度よりも格段に早く電圧に対する補正を加えることができるという利点がある。さらに、本発明を構成するために必要な素子は、従来の回路構成に対して、数点の抵抗素子を追加する程度でありコスト上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す誘導加熱調理器の要部ブロック図である。
【図２】比較回路の入出力信号波形図である。
【図３】重み付け加算回路の動作例を示す図である。
【図４】電源電圧検出回路例を示す図である。
【図５】重み付け加算回路例を示す図である。
【符号の説明】
７ スイッチング素子、９ マイクロコンピュータ、１１ 自走発振器、
１２ ＤＡ変換回路、１３ 電源電圧検出回路、１４ 重み付け加算回路、
１５ 比較回路
【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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