CN102484907A

CN102484907A - 感应加热装置

Info

Publication number: CN102484907A
Application number: CN2011800036173A
Authority: CN
Inventors: 北泉武; 黒瀬洋一; 片冈章
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2031-01-19
Also published as: EP2528412A4; ES2536432T3; JPWO2011089900A1; US9326329B2; CN102484907B; JP5658692B2; EP2528412B1; WO2011089900A1; EP2528412A1; US20120152935A1

Abstract

本发明的目的是提供如下这样的感应加热装置，该感应加热装置共享具有半导体开关的逆变器来对多个加热线圈进行加热，对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够进行可靠的电力调整。其中，逆变器(4)对多个加热线圈(6、7)每隔规定工作期间交替地输出具有两种工作频率的驱动信号，多个加热线圈与逆变器中的电容器电路(11、12)连接，表现出不同的频率特性。

Description

感应加热装置

技术领域

本发明涉及可利用基于高频磁场的感应加热来同时加热多个被加热物的感应加热装置。

背景技术

在现有的感应加热装置中，为了对多个被加热物进行感应加热而构成为具有多个加热线圈和与各个加热线圈连接的多个逆变器(例如，参照美国专利申请公开第2007/0135037号说明书(专利文献1))。

图16是示出现有的感应加热装置的结构的电路图。图16所示的现有的感应加热装置由以下部分构成：作为商用电源的交流电源101、对来自交流电源101的交流电进行整流的整流电路102、使来自整流电路102的电压平滑的平滑电容器103、104、将平滑电容器103、104的各个输出变换为高频电力的第1逆变器105和第2逆变器106、分别被提供来自第1逆变器105的高频电力和来自第2逆变器106的高频电力的第1加热线圈107和第2加热线圈108、以及对第1逆变器105和第2逆变器106等进行驱动控制的微型计算机等控制单元(未图示)。在如上构成的现有的感应加热装置中，由于是两个逆变器105、106共用整流电路102的结构，所以对于整流电路102，电路结构变得简单，实现了部件个数的降低。

在图16所示的现有的感应加热装置中，通过微型计算机等控制单元对第1逆变器105以及第2逆变器106中的半导体开关的通断动作进行驱动控制，由此，对与第1逆变器105以及第2逆变器106分别连接的第1加热线圈107以及第2加热线圈108提供各自所需的高频电流。

在第1加热线圈107以及第2加热线圈108中，基于对第1加热线圈107以及第2加热线圈108提供的高频电流而产生高频磁场。当在这样产生高频磁场的第1加热线圈107以及第2加热线圈108的上方载置锅等负载而彼此产生磁耦合时，对各个负载施加高频磁场。由于这样对负载施加高频磁场，从而在负载中产生涡电流，锅等负载自身因该涡电流和负载本身所具有的表层电阻而发热。

另外，在控制单元中，为了调整锅等负载的加热量，对第1逆变器105以及第2逆变器106中的半导体开关的驱动频率以及占空比(导通比率)进行了控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2007/0135037号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

关于图16所示的现有的感应加热装置的结构，在与第1加热线圈107以及第2加热线圈108对应的各个逆变器105、106中，需要半导体开关。因此，需要用于控制各个逆变器105、106中的半导体开关的通断动作的驱动电路。结果，在现有的感应加热装置中，在多个逆变器105、106中分别设置有半导体开关，并且为了设置用于对各半导体开关进行驱动控制的驱动电路，需要确保安装面积，从而难以实现装置的小型化。

另外，在图16所示的现有的感应加热装置的结构中，在第1加热线圈107和第2加热线圈108同时工作的情况下，需要防止因加热线圈间的工作频率之差引起的干涉声的产生。为了防止这样的干涉声的产生，需要采取以相同频率驱动第1加热线圈107和第2加热线圈108、或者设置可听区域以上的频率差来进行驱动等措施，对各个逆变器105、106中的半导体开关进行驱动控制。这样，在现有的感应加热装置中，由于需要根据使用条件来进行半导体开关的驱动控制，所以存在半导体开关的驱动控制变得复杂，难以进行设计等问题。

本发明是为了解决上述现有的感应加热装置中的问题而作出的，其目的是提供如下这样的感应加热装置：该感应加热装置构成为能够共享具有半导体开关的逆变器来对多个加热线圈同时进行加热动作，而且对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够进行可靠的电力调整。另外，本发明的目的是提供如下这样的感应加热装置：其能够以简单的结构，可靠地防止因多个加热线圈之间的工作频率之差引起的干涉声的产生，并且部件个数少，能够减小电路安装面积而实现小型化。

本发明第1方式的感应加热装置具备：平滑电路，该平滑电路被输入来自交流电源的整流后的电力；逆变器，该逆变器的半导体开关电路被输入由所述平滑电路进行平滑后的电力，且该逆变器每隔规定的工作期间交替地输出具有两种工作频率的驱动信号；多个加热线圈，这多个加热线圈被输入来自所述逆变器的驱动信号，并与所述逆变器中的电容器电路连接，表现出不同的频率特性；以及控制部，其对所述半导体开关电路的工作频率与工作期间进行驱动控制。这样构成的本发明第1方式的感应加热装置能够使多个加热线圈高效地进行加热动作，而且对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够进行高效的电力调整。另外，本发明的感应加热装置能够防止因多个加热线圈间的工作频率之差引起的干涉声的产生，并且部件个数少，能够减小电路安装面积而实现小型化。

在本发明第2方式的感应加热装置中，上述第1方式中的所述1组半导体开关电路由两个半导体开关的串联连接体构成，并且构成为：通过所述两个半导体开关的交替的通断动作，将来自所述平滑电路的平滑化后的电力提供到与所述两个半导体开关的串联连接体的中间连接点连接的所述多个加热线圈。这样构成的本发明第2方式的感应加热装置能够防止因多个加热线圈间的工作频率之差引起的干涉声的产生，并且部件个数少，能够减小电路安装面积而实现小型化。

在本发明第3方式的感应加热装置中，上述第2方式中的所述多个加热线圈与设于所述逆变器中的多个电容器电路一一地串联连接，由所述多个加热线圈和所述多个电容器电路构成的多个谐振电路所表现出的各频率特性中的谐振频率是不同的值。这样构成的本发明第3方式的感应加热装置对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够进行高效的电力调整。

在本发明第4方式的感应加热装置中，上述第3方式中的所述多个加热线圈和所述多个电容器电路的各串联连接体连接在所述两个半导体开关的串联连接体的中间连接点与所述平滑电路的一个输出端子之间。这样构成的本发明第4方式的感应加热装置能够防止因多个加热线圈间的工作频率之差引起的干涉声的产生，并且部件个数少，能够减小电路安装面积而实现小型化。

在本发明第5方式的感应加热装置中，上述第3方式中的所述多个电容器电路中的各电容器电路分别由多个电容器元件构成，所述各电容器电路与所述平滑电路并联连接，所述多个加热线圈分别连接在所述各电容器电路中的电容器的中间点与所述两个半导体开关的串联连接体的中间连接点之间。这样构成的本发明第5方式的感应加热装置能够防止因多个加热线圈间的工作频率之差引起的干涉声的产生，并且部件个数少，能够减小电路安装面积而实现小型化。

本发明第6方式的感应加热装置构成为，针对上述第4方式中的所述多个加热线圈与所述多个电容器电路的各串联连接体设置有切换部(19，20)，将所述多个加热线圈分别与所述逆变器连接/断开。这样构成的本发明第6方式的感应加热装置能够高效地进行多个加热线圈中任意一方的单独加热动作。

本发明第7方式的感应加热装置构成为，针对上述第5方式中的所述多个加热线圈分别设置有切换部，将所述多个加热线圈分别与所述逆变器连接/断开。这样构成的本发明第7方式的感应加热装置能够高效地进行多个加热线圈中任意一方的单独加热动作。另外，本发明第7方式的感应加热装置构成为，在单独加热动作中对平滑电路的电容附加了不使用的谐振电路的电容器元件的电容，能够使针对逆变器的输入电力稳定，并且不需要将平滑电路的电容设定得较大。

在本发明第8方式的感应加热装置中，在上述第3方式中的所述逆变器交替输出的具有两种工作频率的驱动信号中，一方被设定于比所述多个谐振电路的谐振频率高的频率区域，另一方被设定于所述多个谐振电路的谐振频率的中间区域。这样构成的本发明第8方式的感应加热装置对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够进行高效的电力调整。

在本发明第9方式的感应加热装置中，在上述第3方式中的所述逆变器交替输出的具有两种工作频率的驱动信号中，至少一方被设定于未载置被加热物的无负载时的频率特性中的谐振频率以外的区域。这样构成的本发明第9方式的感应加热装置能够进行高效的电力调整。

在本发明第10方式的感应加热装置中，在上述第3方式中的所述逆变器交替输出的具有两种工作频率的驱动信号中，至少一方被设定于未载置被加热物的无负载时的频率特性中的、表现为最大输入电力的1/2以上的频率区域以外的区域。这样构成的本发明第10方式的感应加热装置对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失。

在本发明第11方式的感应加热装置中，上述第3方式中的所述两个半导体开关分别连接着反向并联的二极管，用于使所述两个半导体开关交替地进行通断动作的切换定时是：有电流流过所述二极管时，使与该二极管反向并联连接的半导体开关成为接通状态。这样构成的本发明第11方式的感应加热装置对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够对半导体开关进行高效的驱动控制。

本发明第12方式的感应加热装置构成为，上述第3方式中的所述多个谐振电路所表现出的各频率特性中的谐振频率之间至少相差20kHz以上。这样构成的本发明第12方式的感应加热装置能够使多个加热线圈高效地进行加热动作。

在本发明第13方式的感应加热装置中，上述第3方式中的所述控制部构成为：根据来自交流电源的输入电流以及加热线圈的输入电力，控制从所述逆变器输出的驱动信号的工作频率以及工作期间。这样构成的本发明第13方式的感应加热装置能够使多个加热线圈高效地进行加热动作来获得期望的输出。

在本发明第14方式的感应加热装置中，上述第3方式中的所述控制部构成为：根据来自交流电源的输入电流以及加热线圈的输入电力，决定从所述逆变器输出的驱动信号的工作期间，然后控制所述半导体开关电路的占空比，从而控制对所述加热线圈的供电。这样构成的本发明第14方式的感应加热装置能够使多个加热线圈高效地进行加热动作来获得期望的输出。

在本发明第15方式的感应加热装置中，上述第3方式中的所述多个加热线圈具有直径不同的外形形状，并且构成为：包含直径小的加热线圈的谐振电路的谐振频率比包含直径大的加热线圈的谐振电路的谐振频率高。这样构成的本发明第15方式的感应加热装置能够使外形小的加热线圈的厚度变薄，使得加热线圈与负载之间的能量传递效率良好，冷却设计变得容易。

发明效果

根据本发明，能够提供如下这样的感应加热装置：该感应加热装置能够共享具有半导体开关的逆变器来对多个加热线圈同时进行高效的加热动作，而且对于各个加热线圈，不会大幅增加半导体开关的损失，能够进行可靠的电力调整。另外，在本发明的感应加热装置中，能够防止因加热线圈之间的工作频率之差引起的干涉声的产生，并且部件个数少，从而能够减小电路安装面积而实现小型化。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的作为感应加热装置的一例的感应加热烹调器的结构的电路图。

图2是示出实施方式1的感应加热烹调器中的逆变器的频率特性的曲线图。

图3A是示出实施方式1的感应加热烹调器的外观结构的俯视图。

图3B是示出实施方式1的感应加热烹调器的概略内部结构的剖视图。

图4是示出实施方式1的感应加热烹调器中对各加热线圈输入的电力的时间经过的示意图。

图5是示出实施方式1的感应加热烹调器中的各半导体开关的通断动作中的占空比与针对各加热线圈的输入电力之间的关系的曲线图。

图6是示意性示出在实施方式1的感应加热烹调器中以特定工作频率被驱动的逆变器电路在各个工作区间中的工作状态的图。

图7是示出图6所示的各工作状态中的各个部的波形的波形图。

图8是示出在实施方式1的感应加热烹调器中以特定工作频率被驱动的逆变器电路在各个工作区间中的工作状态的示意图。

图9是示出图8所示的各工作状态中的各个部的波形的波形图。

图10A是示出在实施方式1的感应加热烹调器中对各加热线圈载置不同负载时的特性曲线的曲线图。

图10B是示出在图10A的特性曲线中从逆变器对各加热线圈每隔规定期间交替地提供各工作频率的电力的示意图。

图11A是示出在实施方式1的感应加热烹调器中对各加热线圈载置不同负载时的特性曲线的曲线图。

图11B是示出在图11A的特性曲线中从逆变器对各加热线圈每隔规定期间交替地提供各工作频率的电力的示意图。

图12是示出本发明实施方式2的感应加热烹调器的结构的电路图。

图13是示出本发明实施方式3的感应加热烹调器的结构的电路图。

图14是示出本发明实施方式4的感应加热烹调器中，输入电力相对于工作频率的变化的曲线图。

图15A是示出本发明实施方式5的感应加热烹调器的外观结构的俯视图。

图15B是示出实施方式5的感应加热烹调器的概略内部结构的剖视图。

图16是示出现有的感应加热装置的结构的电路图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明作为本发明的感应加热装置的实施方式的感应加热烹调器的例子。此外，本发明的感应加热装置不被以下实施方式中记载的感应加热烹调器所限定，还包括基于与以下实施方式中说明的技术思想等同的技术思想以及该技术领域中的技术常识而构成的感应加热装置。

(实施方式1)

参照附图来说明本发明实施方式1的作为感应加热装置的一例的感应加热烹调器。图1是示出本发明实施方式1的感应加热烹调器的结构的电路图。

如图1所示，实施方式1的作为感应加热装置的感应加热烹调器具备：作为商用电源的交流电源1；整流电路2，其对来自交流电源1的交流电进行整流；平滑电容器3，其是使整流电路2的电压平滑的平滑电路；逆变器4，其将平滑电容器3的输出变换为高频电力；输入电流检测部5，其由电流互感器等构成，检测从交流电源1向整流电路2输入的输入电流；从逆变器4接受高频电流的提供的第1加热线圈6和第2加热线圈7；和/或控制部8，其对逆变器4中的半导体开关电路进行驱动控制，使得输入电流检测部3的检测值成为在该感应加热烹调器中设定的设定值。

此外，半导体开关电路由两个半导体开关9、10的串联连接体构成。控制部8为了对半导体开关电路的半导体开关9、10进行驱动控制而成为目标的对象除了来自交流电源1的输入电流以外，还包含加热线圈的电流或电压等。在实施方式1中，使用对整流电路2的输入电流作为控制部8进行驱动控制的目标对象来进行说明，但在本发明中，控制部为了对半导体开关进行驱动控制而成为目标的对象不限于对整流电路的输入电流，除了输入电流以外还包含加热线圈的电流或电压等。

在实施方式1的感应加热烹调器内的逆变器4中，第1半导体开关9和第2半导体开关10的串联连接体与作为平滑电路的平滑电容器3并联连接。半导体开关电路的第1半导体开关9以及第2半导体开关10分别由IGBT或MOSFET功率半导体和与各功率半导体反向并联连接的二极管构成。在第1半导体开关9以及第2半导体开关10的集电极-发射极之间，分别并联连接有缓冲电容器13、14，该缓冲电容器13、14用于抑制在半导体开关从接通状态向断开状态转移时急剧的电压上升。

在第1半导体开关9和第2半导体开关10的串联连接体的中点与平滑电容器3的一个端子之间连接有第1加热线圈6与作为电容器元件的第1谐振电容器11的串联连接体。另外，在第1半导体开关9和第2半导体开关10的串联连接体的中点与平滑电容器3的一个端子之间连接有第2加热线圈7与作为电容器元件的第2谐振电容器12的串联连接体。

[实施方式1的感应加热烹调器中的输入电力调整动作]

对如上构成的实施方式1的感应加热烹调器中的动作进行说明。

控制部8使逆变器4中的第1半导体开关9以及第2半导体开关10交替地成为导通状态(接通状态)，由此对第1加热线圈6以及第2加热线圈7分别提供例如20kHz～60kHz范围的高频电流。通过这样提供的高频电流，从第1加热线圈6以及第2加热线圈7产生高频磁场。所产生的高频磁场施加到载置在第1加热线圈6以及第2加热线圈7上方的锅等负载。通过这样地对锅等负载施加的高频磁场，在负载的表面产生涡电流，负载因涡电流和负载本身的高频电阻受到感应加热而发热。

在如上构成的逆变器4中具备第1频率特性，该第1频率特性具有第1谐振频率(f1)，该第1谐振频率(f1)是在第1加热线圈6的上方载置了锅等负载进行加热动作时，由与负载耦合的第1加热线圈6的电感(L1)和第1谐振电容器11的电容(C1)决定的。此外，利用

来大致确定第1频率特性的第1谐振频率(f1)。

并且，具备第2频率特性，该第2频率特性具有第2谐振频率(f2)，该第2谐振频率(f2)是在第2加热线圈7的上方载置了锅等负载进行加热动作时，由与负载耦合的第2加热线圈7的电感(L2)和第2谐振电容器12的电容(C2)决定的。此外，利用来大致确定第2频率特性的第2谐振频率(f2)。

图2是示出实施方式1的感应加热烹调器中的逆变器4的频率特性的曲线图，横轴是逆变器4的工作频率，纵轴是对加热线圈6、7的输入电力。在图2中，用符号A的特性曲线来表示在载置有锅等负载的状态下对第1加热线圈6输入的电力的第1频率特性，用符号B的特性曲线来表示对第2加热线圈7输入的电力的第2频率特性。

如图2所示，逆变器4对各加热线圈6、7的输入电力在各谐振频率(f1、f2)处达到最大，随着逆变器4中的半导体开关9、10的工作频率(例如fa、fb)远离于谐振频率(f1、f2)，输入电力降低。因此，可以理解到，通过变更工作频率(fa、fb)，能够控制对各加热线圈6、7的输入电力。

图3A是示出本发明实施方式1的感应加热烹调器的外观结构的俯视图，图3B是示出实施方式1的感应加热烹调器的概略内部结构的剖视图。

如图3A以及图3B所示，在实施方式1的感应加热烹调器中，在由晶化玻璃等形成为平板状的顶板16的下方配置有第1加热线圈6以及第2加热线圈7。在第1加热线圈6以及第2加热线圈7上方的顶板16上，载置材质及形状不同的作为被加热物的负载。在顶板16的操作者侧设有操作显示部15。实施方式1的感应加热烹调器构成为，可根据使用者在操作显示部15中的操作对各个加热线圈6、7提供期望的电力。

在实施方式1的感应加热烹调器中，第1加热线圈6以及第2加热线圈7与逆变器4连接，通过作为半导体开关电路的1组半导体开关9、10的通断动作对逆变器4进行驱动控制。即，以相同的工作频率来驱动第1加热线圈6以及第2加热线圈7，向第1加热线圈6以及第2加热线圈7同时进行供电。

在实施方式1的感应加热烹调器中，如图2所示具有：由第1加热线圈6和第1谐振电容器11构成的第1谐振电路17(参照图1)的第1频率特性A(参照图2)；以及由第2加热线圈7和第2谐振电容器12构成的第2谐振电路18(参照图1)的第2频率特性B(参照图2)。实施方式1的感应加热烹调器中的第1频率特性A与第2频率特性B被设定为各自的谐振频率(f1、f2)是彼此错开规定频率的频率。因此，第1频率特性A与第2频率特性B具有不同的特性曲线，所以，通过基于规定的工作频率对第1半导体开关9以及第2半导体开关10进行驱动控制，能够对第1加热线圈6以及第2加热线圈7分别提供不同的电力。

如图2所示，在实施方式1的感应加热烹调器中，将第1频率特性A的第1谐振频率(f1)设定为低于第2频率特性B的第2谐振频率(f2)，使第1频率特性A和第2频率特性B成为不同的特性。逆变器4中的第1半导体开关9以及第2半导体开关10的驱动控制构成为：每隔规定期间交替地切换两个工作频率(fa、fb)。

在第1谐振频率(f1)与第2谐振频率(f2)之间的区域内设定第1工作频率(fa)，在高于第2谐振频率(f2)的频率区域内设定第2工作频率(fb)。

如图2所示，以第1工作频率(fa)，对第1加热线圈6输入电力(P1)来对第1加热线圈6上方的第1负载进行感应加热，同时对第2加热线圈7输入电力(P3)来对第2加热线圈7上方的第2负载进行感应加热。

另一方面，以第2工作频率(fb)，对第1加热线圈6输入电力(P2)来对第1加热线圈6上方的第1负载进行感应加热，同时对第2加热线圈7输入电力(P4)来对第2加热线圈7上方的第2负载进行感应加热。

在图4中，(a)示意性示出了对第1加热线圈6输入的电力的时间经过，(b)示意性示出了对第2加热线圈7输入的电力的时间经过。如图4所示，基于来自逆变器4的两个工作频率(fa、fb)，每隔规定期间交替地对第1加热线圈6和第2加热线圈7进行驱动控制，由此，结果是对第1加热线圈6和第2加热线圈7输入了不同的电力量。因此，第1加热线圈6与第2加热线圈7各自的输入电力成为图4中用平均电力(Pave1、Pave2)表示的不同电力。

如上所述，针对第1半导体开关9以及第2半导体开关10，每隔规定期间交替地使用两种工作频率(fa、fb)，由此对第1加热线圈6以及第2加热线圈7提供不同的电力。对第1加热线圈6提供的是功率(P1)与功率(P2)分别乘以各工作频率(fa、fb)的工作时间所得到的电力，对第2加热线圈7提供的是功率(P3)与功率(P4)分别乘以各工作频率(fa、fb)的工作时间所得到的电力。

因此，在实施方式1的感应加热烹调器中，通过组合以各个工作频率(fa、fb)进行驱动的期间以及未对双方加热线圈6、7提供电力的期间，能够对提供给第1加热线圈6以及第2加热线圈7的电力进行调整。

另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，通过变更第1半导体开关9与第2半导体开关10的工作频率(fa、fb)，能够对提供给第1加热线圈6以及第2加热线圈7的电力进行变更。

而且，在实施方式1的感应加热烹调器中构成为：控制部8使第1半导体开关9和第2半导体开关10交替地进行通断动作，使得逆变器4对第1加热线圈6和第2加热线圈7提供期望的电力。因此，在实施方式1的感应加热烹调器中，通过在控制部8中变更第1半导体开关9与第2半导体开关10的通断比(占空比)，能够变更对第1加热线圈6和第2加热线圈7的输入电力。

图5是示出第1半导体开关9和第2半导体开关10的通断动作中的占空比与对加热线圈6、7的输入电力之间的一般关系的特性曲线。如图5的特性曲线所示，在占空比为1/2时，即接通期间与断开期间相同时，输入电力为最大。因此，占空比越偏离于1/2，输入电力越低。因此，在决定了第1半导体开关9与第2半导体开关10的工作频率之后，通过改变占空比，能够自由地调整对第1加热线圈6以及第2加热线圈7提供的电力。

[实施方式1的感应加热烹调器中的逆变器的动作]

接着，对实施方式1的感应加热烹调器中的逆变器的动作进行说明。首先，说明图2所示的频率特性曲线中的第1工作频率(fa)的情况。

图6是示意性示出在实施方式1的感应加热烹调器中，以第1工作频率(fa)被驱动的逆变器电路4中在各工作区间内的工作状态的图。图7示出了图6所示的各工作状态中的各个部的波形。在图7中，(a)示出了第1半导体开关9的栅极信号波形，(b)示出了第2半导体开关10的栅极信号波形。另外，图7(c)示出了在根据(a)所示的栅极信号成为导通状态(接通状态)的第1半导体开关9的集电极-发射极之间流动的电流的波形，(d)示出了在根据(b)所示的栅极信号成为导通状态(接通状态)的第2半导体开关10的集电极-发射极之间流动的电流的波形，且将电流从集电极向发射极流动的方向表示为正向。图7(e)示出了流过第1加热线圈6的电流，(f)示出了流过第2加热线圈7的电流。

此外，图7(e)所示的“Ia”表示第1半导体开关9以及第2半导体开关10处于断开状态时流入第1加热线圈6的电流值(波高值)。另外，图7(f)所示的“Ib”同样表示第1半导体开关9以及第2半导体开关10处于断开状态时第2加热线圈7的电流值(波高值)。

[第1工作频率(fa)的区间A～F的定义]

区间A是如下这样的状态：第1半导体开关9处于接通状态(ON)，第2半导体开关10处于断开状态(OFF)，且经由第1半导体开关9对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。

区间B是如下这样的状态：第1半导体开关9处于接通状态，第2半导体开关10处于断开状态，且第2加热线圈7的电流转向而向与区间A的情况相反的方向流动，从第1半导体开关9以及第2加热线圈7对第1加热线圈6进行供电。

区间C是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于断开状态，且电流流过第2半导体开关10内置的反向并联二极管。

区间D是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于接通状态，且经由第2半导体开关10对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。

区间E是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于接通状态，且第2加热线圈7的电流转向而向与区间D的情况相反的方向流过电流，从第2半导体开关10以及第2加热线圈7向第1加热线圈6进行供电。

区间F是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于断开状态，且电流流过第1半导体开关9内置的反向并联二极管。

此外，在从区间C的终点到区间D的起点的区间中，第2半导体开关10处于接通状态，不过这是在第2半导体开关10中流过之前的状态，从电流流入第2半导体开关10时起，成为区间D。同样，在从区间F的终点到区间A的起点的区间中，第1半导体开关9处于接通状态，不过这是在第1半导体开关9中流过电流之前的状态，从电流流入第1半导体开关9时起，成为区间A。

[基于第1工作频率(fa)的区间A～F中的动作]

接着，使用图6以及图7来说明基于第1工作频率(fa)的各个区间A～F中的动作。

在区间A中，控制部8使第1半导体开关9的栅极信号成为接通状态，使第2半导体开关10的栅极信号成为断开状态，由此，从平滑电容器3经由第1半导体开关9，对由第1加热线圈6和第1谐振电容器11构成的第1谐振电路17以及由第2加热线圈7和第2谐振电容器12构成的第2谐振电路18进行供电。

在区间B中，因为第2谐振频率(f2：参照图2)高于第1工作频率(fa)，所以，在由第2加热线圈7和第2谐振电容器12构成的第2谐振电路18中产生了转向流动。因此，新形成了电流按照第2加热线圈7→第1加热线圈6→第1谐振电容器11→第2谐振电容器12流动的电流路径。该电流路径与按照平滑电容器3→第1半导体开关9→第1加热线圈6→第1谐振电容器11流动的电流路径共存，对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。即，在区间B中，第1加热线圈6的电流方向与区间A相同，但第2加热线圈7的电流方向成为相反方向。

在区间C中，控制部8使第1半导体开关9的栅极信号成为断开状态，由此，形成了电流按照第1加热线圈6→第1谐振电容器11→第2半导体开关10内置的反向并联二极管流动的电流路径、以及电流按照第2加热线圈7→第1加热线圈6→第1谐振电容器11→第2谐振电容器12流动的电流路径。控制部8在处于有电流流过第2半导体开关10内置的反向并联二极管的状态时，使第2半导体开关10的栅极信号成为接通状态而转移至区间D。

在区间D中，因为控制部8使第2半导体开关10成为接通状态，所以在由第1加热线圈6和第1谐振电容器11构成的第1谐振电路17中产生了转向流动。因此，形成了电流按照第1加热线圈6→第2半导体开关10→第1谐振电容器11流动的电流路径、以及电流按照第2加热线圈7→第2半导体开关10→第2谐振电容器12流动的电流路径，对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。

在区间E中，因为第2谐振频率(f2：参照图2)高于第1工作频率(fa)，所以，在由第2加热线圈7和第2谐振电容器12构成的第2谐振电路18中产生转向流动。因此，新形成了电流按照第1加热线圈6→第2加热线圈7→第2谐振电容器12→第1谐振电容器11流动的电流路径。该电流路径与电流按照第1加热线圈6→第2半导体开关10→第1谐振电容器11流动的电流路径共存，对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。即，在区间E中，第1加热线圈6的电流方向与区间D相同，但第2加热线圈7的电流方向成为相反方向。

在区间F中，控制部8使第2半导体开关10的栅极信号成为断开状态，由此，形成了电流按照第1加热线圈6→第1半导体开关9内置的反向并联二极管→平滑电容器3→第1谐振电容器11流动的电流路径、以及电流按照第2加热线圈7→第2谐振电容器12→第1谐振电容器11→第1加热线圈6流动的电流路径。控制部8在处于有电流流过第1半导体开关9内置的反向并联二极管的状态时，使第1半导体开关9的栅极信号成为接通状态而转移至上述区间A的状态。如上所述地通过控制部8的驱动控制来持续进行图6所示的区间A至区间F的动作。

在上述区间A至区间F的一连串动作中，当从区间B向区间C转移时，即第1半导体开关9从接通状态成为断开状态的定时处，在第2加热线圈7的电流值(图7的Ib)大于第1加热线圈6的电流值(图7的Ia)的情况下(Ib＞Ia)，产生电流按照第2加热线圈7→第1半导体开关9内置的反向并联二极管→平滑电容器3→第2谐振电容器12流动的电流路径。在此状态下，电流不流过第2半导体开关10内置的反向并联二极管，在第2半导体开关10的集电极-发射极之间产生电位差。这样地在第2半导体开关10的集电极-发射极之间产生了电位差的状态下从区间C转移到区间D时，进行使第2半导体开关10从断开状态切换到接通状态的切换动作，所以成为在第2半导体开关10中产生的电位差被短路的状态。结果，第2半导体开关10中的接通损失增大，产生的噪声变大。尤其是在第1半导体开关9以及第2半导体开关10的集电极-发射极端子之间连接有缓冲电容器13、14(参照图1)时，缓冲电容器13、14中积蓄的电荷因短路而释放。因此，各个半导体开关的损失以及产生的噪声非常大。

关于上述的从区间B向区间C进行转移动作时的问题，在从区间E向区间F进行转移动作时也成为问题。即，在第2半导体开关10从接通状态成为断开状态的定时处，也同样会产生该问题。

因此，在第1加热线圈6的电流值(图7的Ia)大于第2加热线圈7的电流值(图7的Ib)(Ia＞Ib)的范围中，设定逆变器4的工作频率，由此能够避免如上的短路动作，能够进行损失少的稳定动作以及降低了噪声产生的动作。

此外，第1加热线圈6的电流值(Ia)大于第2加热线圈7的电流值(Ib)(Ia＞Ib)的工作频率(fa)与频率(fx)基本一致，其中，频率(fx)是在图2所示的与输入电力对应的第1谐振电路17的频率特性(A)和第2谐振电路18的频率特性(B)中交叉的频率。因此，可通过在低于交叉频率(fx)的频率区域中进行设定并工作来实现工作频率(fa)。

此外，通过对各加热线圈6、7设置电流互感器等电流检测单元并对各电流值进行比较，来确定与工作频率(fa)对应的第1加热线圈6和第2加热线圈7的电流值(Ia、Ib)的大小关系。另外，可根据锅的材质预测各谐振电路的谐振特性，所以，对各加热线圈6、7设置用于检测各加热线圈6、7的谐振电压的谐振电压检测单元，并根据所检测出的谐振电压来判定锅的材质，然后在与工作频率(fa)相关的可用频率区域中设定工作频率(fa)。

接着，说明图2所示的频率特性曲线中的第2工作频率(fb)的情况。

图8是示意性示出在实施方式1的感应加热烹调器中，以第2工作频率(fb)被驱动控制的逆变器电路4在各工作区间内的工作状态的图。图9示出了图8所示的各工作状态中的各个部的波形。在图9中，(a)示出了第1半导体开关9的栅极信号波形，(b)示出了第2半导体开关10的栅极信号波形。另外，图9(c)示出了在根据(a)所示的栅极信号成为导通状态(接通状态)的第1半导体开关9的集电极-发射极之间流动的电流的波形，(d)示出了在根据(b)所示的栅极信号成为导通状态(接通状态)的第2半导体开关10的集电极-发射极之间流动的电流的波形，将电流从集电极向发射极流动的方向表示为正向。图9(e)示出了流过第1加热线圈6的电流，(f)示出了流过第2加热线圈7的电流。

在实施方式1中，在比第1谐振电路17(第1加热线圈6与第1谐振电容器11)的谐振频率(f1)以及第2谐振电路18(第2加热线圈7与第2谐振电容器12)的谐振频率(f2)高的频率区域内设定第2工作频率(fb)。因此，不会像上述第1工作频率(fa)那样在加热线圈6、7中产生电流的转向流动现象(参照图6)。结果，不会产生第1半导体开关9以及第2半导体开关10的接通损失，所以，作为第2工作频率(fb)，可选择如下这样的频率：该频率处于比第2谐振电路18的谐振频率(f2)高的频率区域，且能够得到规定的电力。

[第2工作频率(fb)的区间A～D的定义]

区间B是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于断开状态，且电流流过第2半导体开关10内置的反向并联二极管。

区间C是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于接通状态，且经由第2半导体开关10对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。

区间D是如下这样的状态：第1半导体开关9处于断开状态，第2半导体开关10处于断开状态，且电流流过第1半导体开关9内置的反向并联二极管。

此外，在从区间B的终点到区间C的起点的区间中，第2半导体开关10处于接通状态，不过这是在第2半导体开关10中流过电流之前的状态，从电流流入第2半导体开关10时起，成为区间C。同样，在从区间D的终点到区间A的起点的区间中，第1半导体开关9处于接通状态，不过这是在第1半导体开关9中流过电流之前的状态，从电流流入第1半导体开关9时起，成为区间A。

[基于第2工作频率(fb)的区间A～D中的动作]

接着，使用图7以及图8来说明基于第2工作频率(fb)的各区间A～D中的动作。

在区间B中，控制部8使第1半导体开关9的栅极信号成为断开状态，由此，形成了电流按照第1加热线圈6→第1谐振电容器11→第2半导体开关10内置的反向并联二极管流动的电流路径。并且，形成了按照第2加热线圈7→第2谐振电容器12→第2半导体开关10内置的反向并联二极管流动的电流路径。

控制部8在处于有电流流过第2半导体开关10内置的反向并联二极管的状态时，使第2半导体开关10的栅极信号成为接通状态而转移至区间C。

在区间C中，控制部8使第2半导体开关10的栅极信号成为接通状态，由此，形成了电流按照第1加热线圈6→第2半导体开关10→第1谐振电容器11流动的电流路径、以及电流按照第2加热线圈7→第2半导体开关10→第2谐振电容器12流动的电流路径，对第1加热线圈6以及第2加热线圈7进行供电。

在区间D中，控制部8使第2半导体开关10的栅极信号成为断开状态，由此，形成了电流按照第1加热线圈6→第1半导体开关9内置的反向并联二极管→平滑电容器3→第1谐振电容器11流动的电流路径、以及电流按照第2加热线圈7→第1半导体开关9内置的反向并联二极管→平滑电容器3→第2谐振电容器12流动的电流路径。控制部8在处于有电流流过第1半导体开关9内置的反向并联二极管的状态时，使第1半导体开关9的栅极信号成为接通状态而转移至上述区间A的状态。如上所述地通过控制部8的驱动控制来持续进行图8所示的区间A至区间D的动作。

接着，在实施方式1的感应加热烹调器中，对配置在第1加热线圈6以及第2加热线圈7的上方而受到感应加热的锅等负载进行讨论。

配置在第1加热线圈6以及第2加热线圈7的上方而受到感应加热的锅等负载的材质是各种各样的。因此，该感应加热烹调器中的谐振特性根据负载的电气特性而变化。结果，与工作频率对应的电力特性也根据负载而变化。

在图10A中，用实线的特性曲线(A、B)来表示对第1加热线圈6以及第2加热线圈7载置了第1负载X的情况。另外，用虚线的特性曲线(a、b)来表示对第1加热线圈6以及第2加热线圈7载置了第2负载Y的情况。在图10A中，横轴是工作频率[kHz]，纵轴是对加热线圈6、7的输入电力[kW]。

如图10A所示，低频侧的第1工作频率(fa)选择了第1加热线圈6的输入电力是比第2加热线圈7的输入电力大的值的区域内的、随着频率变高第1加热线圈6的输入电力减小、且第2加热线圈7的输入电力增加的区域内的频率。因此，从至少比包含负载的第1谐振电路17的谐振频率(f1)高、且至少比包含负载的第2谐振电路18的谐振频率(f2)低的区域内，选择第1工作频率(fa)。

另一方面，高频侧的第2工作频率(fb)选择了比包含负载的第1谐振电路17的谐振频率(f1)以及包含负载的第2谐振电路18的谐振频率(f2)高的频率区域内的、且使得各个加热线圈6、7的平均电力成为设定值的工作频率。

图10B的(a)示出了从逆变器4对第1加热线圈6每隔规定期间交替地提供第1工作频率(fa)和第2工作频率(fb)的电力(P1、P2)。图10B的(b)示出了从逆变器4对第2加热线圈7每隔规定期间交替地提供第1工作频率(fa)和第2工作频率(fb)的电力(P3、P4)。

如图10B所示，每隔规定期间，从逆变器4对第1加热线圈6和第2加热线圈7交替地提供两种工作频率(fa、fb)的驱动信号。结果，对第1加热线圈6和第2加热线圈7交替地输入不同的电力，第1加热线圈6与第2加热线圈7各自的电力量成为图10B中用平均电力(Pave1、Pave2)表示的不同的电力量。

在图10A的频率特性图中，用虚线表示的频率特性a是针对第1加热线圈6载置了第2负载Y时的特性曲线，用虚线表示的频率特性b是针对第2加热线圈7载置了第2负载Y时的特性曲线。通常，与磁性不锈钢等相对导磁率高的负载相比，非磁性不锈钢等相对导磁率接近于1的负载的谐振频率更高。因此，加热非磁性金属负载时的工作频率要选择比磁性金属负载高的工作频率。在图10A中，作为例子，示出了表现为频率特性曲线A、B的对作为第1负载X的磁性金属负载进行加热时的特性曲线，且示出了表现为频率特性曲线a、b的对作为第2负载Y的非磁性金属负载进行加热时的特性曲线。

在图11A中，用实线的特性曲线(a)表示对第1加热线圈6载置了第2负载Y的情况，用实线的特性曲线(B)表示对第2加热线圈7载置了第1负载X的情况。此外，作为参考，用虚线的特性曲线(A)表示对第1加热线圈6载置了第1负载X的情况，用虚线的特性曲线(b)表示对第2加热线圈7载置了第2负载Y的情况。在图11A中，横轴是工作频率[kHz]，纵轴是对加热线圈6、7的输入电力[kW]。

在图11A内用实线表示的频率特性曲线(a、B)中，与上述10A所示的频率特性曲线同样，如以下这样地选择低频侧的第1工作频率(fa)。即，在第1加热线圈6的电力大于第2加热线圈7的电力的区域内，在随着频率变高第1加热线圈6的输入电力减小、且第2加热线圈7的输入电力增加的频率区域内，选择第1工作频率(fa)。

另一方面，高频侧的第2工作频率(fb)选择了比第1谐振电路17以及第2谐振电路18的谐振频率(f1、f2)高的频率区域内的、且使得各个加热线圈6、7的平均电力(Pave1、Pave2)成为设定值的频率。

如上所述，一般情况下，与磁性不锈钢等相对导磁率高的负载相比，非磁性不锈钢等相对导磁率接近于1的负载的谐振频率更高，因此，加热非磁性金属负载时的工作频率要选择比磁性金属负载高的工作频率。

如上所述，在实施方式1的感应加热烹调器中，根据随负载而变化的谐振电路的谐振频率来选择工作频率，由此，能够在不变更各谐振电路之间的电力特性的关系的情况下，在各加热线圈中以期望的电力进行加热动作。因此，在实施方式1的感应加热烹调器中，能够在各加热线圈中进行抑制了电路损失及噪声的产生的稳定加热动作。

此外，对于判定作为被加热物的锅等负载的材质的单元，可检测逆变器4的工作频率、输入电流、流过加热线圈的电流、加热线圈的谐振电压等电气特性来进行判定。在本发明的实施方式1中，对于判定单元没有特别规定，可具有任意的判定单元。

另外，在实施方式1中，以使用了两个半桥电路作为逆变器4的例子进行了说明，不过，只要是谐振频率不同的多个加热线圈和谐振电容器的组与同一半导体开关连接的结构即可，也可以采用4个全桥电路等，在本发明中没有特别限定。

另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，因为第1加热线圈6和第2加热线圈7始终以相同频率进行工作，所以，不会在加热线圈之间产生频率差，具有不会产生干涉声这样的良好特征。

而且，在实施方式1中，示出了由加热线圈6、7和谐振电容器11、12构成的谐振电路17、18为两个的情况，而在谐振电路为3个以上的情况下，只要在谐振特性相邻的加热线圈之间，使得低频侧的有负载时的谐振特性低于高频侧的无负载时的谐振特性，就能获得同样的效果。

如以上那样，本发明实施方式1的感应加热烹调器构成为：在与电源电路连接的包含1组半导体开关的逆变器上，连接了由对负载进行感应加热的加热线圈和谐振电容器构成的多个谐振电路，通过1组半导体开关的通断动作从逆变器向多个加热线圈进行供电。另外，在实施方式1的感应加热烹调器中，改变多个谐振电路各自的谐振频率，并且每隔规定期间交替地切换半导体开关的工作频率来进行驱动，由此，能够调整对各个加热线圈提供的电力。因此，根据实施方式1的结构，能够实现部件个数少、电路安装面积小的低成本的小型感应加热装置。

(实施方式2)

接着，参照附图来说明本发明实施方式2的作为感应加热装置的一例的感应加热烹调器。图12是示出实施方式2的感应加热烹调器的结构的电路图。

在实施方式2的结构中，与上述实施方式1的结构的不同点是，相对于由第1加热线圈6和第1谐振电容器11构成的第1谐振电路17，串联连接了第1切换部19，相对于第2加热线圈7和第2谐振电容器12，串联连接了第2切换部20。实施方式2的结构的其它方面与实施方式1的结构相同，所以在实施方式2的感应加热烹调器的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器相同的功能、结构的部件标注同一符号，其说明沿用实施方式1的说明。

对实施方式2的感应加热烹调器中的动作进行说明。实施方式2的感应加热烹调器的结构与实施方式1的感应加热烹调器同样，具有多个加热线圈，以便能够对多个负载同时进行感应加热。因此，当仅针对1个加热线圈载置了负载而进行感应加热动作时，希望仅使相应的加热线圈工作。因此，在实施方式2的感应加热烹调器中构成为：设置有切换部19、20，能够选择所要进行感应加热动作的加热线圈。

在实施方式2的感应加热烹调器中，当在加热线圈的上方载置了锅等负载并选择了所要进行感应加热动作的加热线圈时，控制部8进行第1切换部19和/或第2切换部20的切换动作，对包含加热线圈6、7的谐振电路17、18进行激励，开始感应加热动作。另外，在未载置负载却存在加热开始指示的情况下，控制部8在检测到未载置负载的时刻，使第1切换部19和/或第2切换部20成为非导通状态(断开状态)。

如上所述，在实施方式2的感应加热烹调器中构成为对各谐振电路17、18附加了切换部19、20，由此，能够高效且可靠地进行加热线圈6、7的单独加热动作。在实施方式2的感应加热烹调器中，切换部19、20由继电器或半导体开关等切换单元构成，不过，对于切换单元没有特别限定。

此外，通过使逆变器4成为停止状态之后进行切换部19、20的切换动作，能够减轻切换时的压力。尤其是在切换单元采用了电磁继电器的情况下，优选的是，根据切换动作时的触点的耐久性等，在停止逆变器4之后进行切换动作。

此外，在第1加热线圈6以及第2加热线圈7同时进行加热动作的情况下，在使第1切换部19以及第2切换部20成为导通状态之后，进行与上述实施方式1中的加热动作相同的动作。

以上，在本发明实施方式2的感应加热烹调器中，通过在具备加热线圈6、7和谐振电容器11、12的谐振电路17、18中设置切换部19、20，能够使加热线圈6、7单独地进行加热动作。因此，在实施方式2的结构中，能够仅使必要的加热线圈工作，能够实现使用性良好的感应加热装置。

(实施方式3)

接着，参照附图来说明本发明实施方式3的作为感应加热装置的一例的感应加热烹调器。图13是示出实施方式3的感应加热烹调器的结构的电路图。

在实施方式3的结构中，与上述实施方式1的结构的不同点是，与第1加热线圈6连接的第1谐振电容器11A、11B以及与第2加热线圈7连接的第2谐振电容器12A、12B分别被分割为多个，且由串联连接体构成。另外，在实施方式3中，第1谐振电容器11A、11B的串联连接体以及第2谐振电容器12A、12B的串联连接体与平滑电容器3并联连接。此外，在第1谐振电容器11A、11B的串联连接体的连接点与第1半导体开关9和第2半导体开关10的连接点之间连接着第1加热线圈6和第1切换部19的串联电路。同样，在第2谐振电容器12A、12B的串联连接体的连接点与第1半导体开关9和第2半导体开关10的连接点之间连接着第2加热线圈7和第2切换部20的串联电路。实施方式3的结构中的其它方面与实施方式1的结构相同，所以在实施方式3的感应加热烹调器的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器相同的功能、结构的部件标注同一符号，其说明沿用实施方式1的说明。

对实施方式3的感应加热烹调器的动作进行说明。在实施方式3的感应加热烹调器中构成为：与实施方式1的感应加热烹调器同样，能够对多个负载同时进行感应加热，并且能够仅使多个加热线圈中被选择出的加热线圈进行加热动作。在仅针对1个加热线圈载置了负载而进行加热动作的情况下，希望仅使相应的加热线圈工作。因此，在实施方式3的感应加热烹调器中构成为：设置了切换部19、20，能够选择所要进行感应加热动作的加热线圈。

在实施方式3的感应加热烹调器中，在特定的加热线圈的上方载置了锅等负载并选择了所要进行感应加热动作的加热线圈时，控制部8进行第1切换部19和/或第2切换部20的切换动作，对包含加热线圈6、7的谐振电路17、18进行激励，开始感应加热动作。另外，在未载置负载却存在加热开始指示的情况下，控制部8在检测到未载置负载的时刻，使切换部19、20成为非导通状态(断开状态)。

在实施方式3的感应加热烹调器中，切换部19、20由继电器或半导体开关等构成，但在本发明中没有特别限定。此外，通过使逆变器4成为停止状态之后进行切换部19、20的切换动作，能够减轻切换时的压力。当考虑了这样的切换时的压力时，从触点的耐久性等方面出发，优选使用电磁继电器作为切换部19、20。

在实施方式3的感应加热烹调器中，当载置了锅等负载并选择了第1加热线圈6时，将第1谐振电容器11A、11B与第1加热线圈6连接而形成第1谐振电路17。此时，第2谐振电容器12A、12B与第2加热线圈7分离而与平滑电容器3并联连接。因此，第2谐振电容器12A、12B与平滑电容器3共同作为平滑电容器发挥作用。尤其是在由单独的加热线圈进行加热动作时最大电力变大的规格中，如果是仅有平滑电容器3的结构，纹波电流可能会变大。因此，在实施方式3的结构中，对平滑电容器3附加其它的电容器的电容来增大作为平滑电容器的电容，由此，能够降低平滑电容器3的温度上升及噪声成分。

此外，在实施方式3的结构中，在对第1谐振电容器11A、11B以及第2谐振电容器12A、12B进行分割的情况下，优选使分割后的电容器各自的电容相等。在第1半导体开关9以及第2半导体开关10以相同的导通时间进行工作的情况下，在第1半导体开关9以及第2半导体开关10中流过相等的电流，所以能够防止损失的偏差，并且在第1谐振电容器11A、11B以及第2谐振电容器12A、12B中也流过相等的电流，所以能够消除损失的偏差。

以上，在本发明实施方式3的感应加热烹调器中构成为：对第1谐振电容器11A、11B以及第2谐振电容器12A、12B进行分割后进行串联连接，并与平滑电容器3并联连接。另外，在实施方式3中，具有如下结构：在第1谐振电容器11A、11B以及第2谐振电容器12A、12B的各串联连接体的连接点与第1半导体开关9和第2半导体开关10的连接点之间，连接着第1加热线圈6和第1切换部19以及第2加热线圈7和第2切换部20。这样构成的实施方式3的感应加热烹调器在仅使用一个加热线圈时，未使用侧的谐振电容器作为平滑电容器发挥功能，能够减小平滑电容器的电流纹波。结果，根据实施方式3的结构，能够提供噪声小的感应加热烹调器。

此外，在实施方式3的结构中，通过构成为不设置切换部19、20，能够实现与上述实施方式1同样的效果。即，第1谐振电容器以及第2谐振电容器分别被分割为多个，且由串联连接体构成，第1谐振电容器11A、11B的串联连接体以及第2谐振电容器12A、12B的串联连接体与平滑电容器3并联连接。此外，在第1谐振电容器11A、11B的串联连接体的连接点与第1半导体开关9和第2半导体开关10的连接点之间连接着第1加热线圈6。同样，在第2谐振电容器12A、12B的串联连接体的连接点与第1半导体开关9和第2半导体开关10的连接点之间连接着第2加热线圈7。这样构成的感应加热烹调器与上述实施方式1同样，能够共用逆变器而使多个加热线圈高效地同时进行加热动作，并且对于各个加热线圈，能够在不增加半导体开关的损失的情况下进行可靠的电力调整。

(实施方式4)

接着，参照附图来说明本发明实施方式4的作为感应加热装置的一例的感应加热烹调器。在实施方式4的感应加热烹调器中，与上述实施方式的不同点是控制部中进行控制的工作频率的设定范围。在实施方式4中，考虑到加热线圈的单独加热动作，而将逆变器的工作频率的设定限定在特定的范围内。因此，基于与上述实施方式1的感应加热烹调器相同的结构来说明实施方式4的感应加热烹调器，但也可以是与实施方式2或实施方式3相同的结构。在实施方式4的感应加热烹调器的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器相同的功能、结构的部件标注同一符号，其说明沿用实施方式1的说明。

对实施方式4的感应加热烹调器中的动作进行说明。图14与实施方式1中说明的图2的频率特性曲线同样地示出了输入电力相对于工作频率的变化。其中示出了对第1加热线圈6载置第1负载X或第2负载Y的情况。并且，示出了对第2加热线圈7载置第1负载X的情况以及未对第2加热线圈7载置负载的情况。

因为谐振频率由

决定，所以，在负载与加热线圈未耦合的无负载时，电感(L)最大。因此，无负载时的谐振频率(fc)为最低的谐振频率。结果，对第1加热线圈6载置了各种负载时的输入电力的频率特性曲线与第2加热线圈7的无负载时的输入电力的频率特性曲线有可能重叠。尤其是在对第1加热线圈6载置的负载的材质为非磁性不锈钢的情况下，其电感比磁系负载的电感大，所以有谐振频率变高的趋势。

在对第1加热线圈6与第2加热线圈7双方载置了负载、并以第2加热线圈7的无负载时的谐振频率(fc)附近的工作频率进行加热动作的状态下，当去除了第2加热线圈7上的负载时，会在第2加热线圈7中流过较大的电流，最严重的情况是引起设备发生故障。

因此，在实施方式4的感应加热烹调器中，如以下这样地设定工作频率。

低频侧的第1工作频率(fa)需要被设定为这样的频率：该频率比对第1加热线圈6载置了各种负载时的包含负载的第1谐振电路17的谐振频率高、且比第2谐振电路18的无负载时的谐振频率(fc)低。作为第1工作频率(fa)，希望将第1工作频率(fa)选择成，使得第2谐振电路18的无负载时的电力特性成为额定电力的1/2以下。通过这样地设定第1工作频率(fa)，具有如下优点：在第1加热线圈6以及第2加热线圈7双方进行加热动作的状态下，即使去除了第2加热线圈7上方的负载，也不会在第2加热线圈7中产生大电流，能够进行稳定的工作。

另一方面，关于第1加热线圈6，因为所设定的第1工作频率(fa)是比对第1加热线圈6载置了负载时的谐振频率(f1)高的频率，所以显然，第1工作频率(fa)是比第1加热线圈6的无负载时的谐振频率高的频率。

此外，在利用第1加热线圈6以及第2加热线圈7对同一负载进行加热时，通过使第1谐振电路17的第1谐振频率与第2谐振电路18的第2谐振频率相差20kHz以上，能够容易地满足第1工作频率(fa)与各谐振电路的谐振频率之间的上述关系。另外如上所述，通过使第1谐振频率与第2谐振频率相差20kHz以上，所设定的第1工作频率(fa)对加热线圈6、7中的一方的供电处于支配地位，所以具有对各加热线圈5、7的控制变得容易的优点。

如以上这样，在实施方式4的感应加热烹调器中，将低频侧的工作频率设定得比低频侧的谐振频率高、且比高频侧的无负载时的谐振频率低，由此，即使在加热动作中去除了高频侧的负载，也能够继续进行稳定的加热动作。

(实施方式5)

接着，参照附图来说明本发明实施方式5的作为感应加热装置的一例的感应加热烹调器。在实施方式5的感应加热烹调器中，与上述实施方式1不同的点是多个加热线圈的配置和加热线圈各自的外形尺寸，其它方面与实施方式1的结构相同。因此，在实施方式5的感应加热烹调器的说明中，对具有与实施方式1的感应加热烹调器相同的功能、结构的部件标注同一符号，其说明沿用实施方式1的说明。

图15A是示出本发明实施方式5的感应加热烹调器的外观结构的俯视图，图15B是示出实施方式5的感应加热烹调器的概略内部结构的剖视图。如图15A所示，关于实施方式5的感应加热烹调器，对于配置在顶板16下方的两个加热线圈6、7，在近前侧(使用者侧)配置了形状大的第1加热线圈6，在里侧配置了形状小的第2加热线圈7。在比第1加热线圈6更靠近前侧的位置，设有显示该感应加热烹调器的操作及状态的操作显示部15。

在串联连接加热线圈和谐振电容器而构成的半桥逆变器或者全桥逆变器中，将驱动频率设定为高于由包含锅等负载的加热线圈的电感和谐振电容器的电容决定的谐振频率，使驱动频率在远离谐振频率的方向上偏移，由此进行与负载材质、形状的对应及电力调整。因此，大多情况下谐振频率与最大电力时的驱动频率为接近的频率。

在本发明实施方式5的感应加热烹调器中，需要使由第1加热线圈6和第1谐振电容器11构成的第1谐振电路17(参照图1)的频率特性与由第2加热线圈7和第2谐振电容器12构成的第2谐振电路18的频率特性成为不同的特性。因为谐振频率与加热线圈6、7的电感和谐振电容器11、12的电容之积的平方根成反比例，所以需要减小加热线圈6、7的电感和谐振电容器11、12的电容之积。

加热线圈的电感与匝数的平方和外径成比例地变大。因此，在外径小、不能增加匝数的形状小的加热线圈中，电感变小。

因此，通过将包含形状小的第2加热线圈7的第2谐振电路18的谐振频率(f2：参照图2)设定得较高，能够相对于第1谐振电路17的谐振频率设置合理的频率差。因此，在实施方式5的感应加热烹调器中，能够减少形状小且电感小的第2加热线圈7的匝数，所以能够抑制第2加热线圈7的厚度，能够良好地保持第2加热线圈7与负载之间的能量传递效率。

另一方面，通过增大形状大的第1加热线圈6的最大输入电力，能够抑制进行会使逆变器4的损失变大的高频动作的第2加热线圈7的最大电力，能够防止逆变器4的损失增加。

此外，即使在第1加热线圈6以及第2加热线圈7的形状相同的情况下，通过将最大输入电力小的一方的加热线圈的谐振频率设定得较高，能够抑制逆变器的损失。

如以上那样，在本发明实施方式5的感应加热烹调器中，通过将加热线圈6、7中直径较小的加热线圈的谐振频率设定得较高，能够减小直径较小的加热线圈的电感。结果，根据实施方式5的结构，能够使外形小的加热线圈的厚度变薄，能够良好地确保加热线圈与负载之间的能量传递效率，冷却设计变得简易，所以能够实现声音安静的感应加热装置。

工业上的可利用性

在能够利用感应加热对多个被加热物同时进行加热的感应加热装置中是有用的，可应用于各种感应加热装置。

符号说明

1 交流电源

2 整流电路

3 平滑电容器

4 逆变器

5 输入电流检测部

6 第1加热线圈

7 第2加热线圈

8 控制部

9 第1半导体开关

10 第2半导体开关

11 第1谐振电容器

12 第2谐振电容器

15 操作显示部

16 顶板

17 第1谐振电路

18 第2谐振电路

19 第1切换部

20 第2切换部

Claims

1.一种感应加热装置，该感应加热装置具备：

平滑电路，该平滑电路被输入来自交流电源的整流后的电力；

逆变器，该逆变器的半导体开关电路被输入由所述平滑电路进行平滑后的电力，且该逆变器每隔规定的工作期间交替地输出具有两种工作频率的驱动信号；

多个加热线圈，这多个加热线圈被输入来自所述逆变器的驱动信号，并与所述逆变器中的电容器电路连接，表现出不同的频率特性；以及

控制部，其对所述半导体开关电路的工作频率与工作期间进行驱动控制。

2.根据权利要求1所述的感应加热装置，其中，

所述1组半导体开关电路由两个半导体开关的串联连接体构成，并且构成为：通过所述两个半导体开关的交替的通断动作，将来自所述平滑电路的平滑化后的电力提供到与所述两个半导体开关的串联连接体的中间连接点连接的所述多个加热线圈。

3.根据权利要求2所述的感应加热装置，其中，

所述多个加热线圈与设于所述逆变器中的多个电容器电路一一地串联连接，由所述多个加热线圈和所述多个电容器电路构成的多个谐振电路所表现出的各频率特性中的谐振频率是不同的值。

4.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述多个加热线圈和所述多个电容器电路的各串联连接体连接在所述两个半导体开关的串联连接体的中间连接点与所述平滑电路的一个输出端子之间。

5.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述多个电容器电路中的各电容器电路分别由多个电容器元件构成，所述各电容器电路与所述平滑电路并联连接，所述多个加热线圈分别连接在所述各电容器电路中的电容器的中间点与所述两个半导体开关的串联连接体的中间连接点之间。

6.根据权利要求4所述的感应加热装置，其中，

针对所述多个加热线圈与所述多个电容器电路的各串联连接体设置有切换部，将所述多个加热线圈分别与所述逆变器连接/断开。

7.根据权利要求5所述的感应加热装置，其中，

针对所述多个加热线圈分别设置有切换部，将所述多个加热线圈分别与所述逆变器连接/断开。

8.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

在所述逆变器交替输出的具有两种工作频率的驱动信号中，一方被设定于比所述多个谐振电路的谐振频率高的频率区域，另一方被设定于所述多个谐振电路的谐振频率的中间区域。

9.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

在所述逆变器交替输出的具有两种工作频率的驱动信号中，至少一方被设定于未载置被加热物的无负载时的频率特性中的谐振频率以外的区域。

10.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

在所述逆变器交替输出的具有两种工作频率的驱动信号中，至少一方被设定于未载置被加热物的无负载时的频率特性中的、表现为最大输入电力的1/2以上的频率区域以外的区域。

11.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述两个半导体开关分别连接着反向并联的二极管，用于使所述两个半导体开关交替地进行通断动作的切换定时是：有电流流过所述二极管时，与该二极管反向并联连接的半导体开关成为接通状态。

12.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述多个谐振电路所表现出的各频率特性中的谐振频率之间至少相差20kHz以上。

13.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述控制部构成为：根据来自交流电源的输入电流以及加热线圈的输入电力，控制从所述逆变器输出的驱动信号的工作频率以及工作期间。

14.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述控制部构成为：根据来自交流电源的输入电流以及加热线圈的输入电力，决定从所述逆变器输出的驱动信号的工作期间，然后控制所述半导体开关电路的占空比，从而控制对所述加热线圈的供电。

15.根据权利要求3所述的感应加热装置，其中，

所述多个加热线圈具有直径不同的外形形状，并且构成为：包含直径小的加热线圈的谐振电路的谐振频率比包含直径大的加热线圈的谐振电路的谐振频率高。