JP2009099324A - Induction heating cooker - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱調理器に関するものである。 The present invention relates to an induction heating cooker.
従来、誘導加熱装置に関し、『加熱停止時の平滑手段の電圧を速やかに低下させ、再起動までの時間を短縮する。』ことを目的とした技術として、『制御手段30が、加熱停止前に、インバータ21停止直後の平滑手段22の電圧を所定の電圧以下にすべく、昇圧手段35の出力を低下させた後、加熱停止する誘導加熱装置。』というものが提案されている(特許文献1)。
Conventionally, regarding an induction heating apparatus, “the voltage of the smoothing means when heating is stopped is quickly reduced, and the time until restart is shortened. As a technique for the purpose of "after the control means 30 has lowered the output of the boosting means 35 so as to make the voltage of the smoothing means 22 immediately after stopping the
また、『フィルタの小型化、低コスト化を図り、さらに製品自体および周囲の機器に対する動作信頼性を向上すること。』を目的とした技術として、『交流電源1を整流して直流電源に変換する整流回路3と、前記直流電源をスイッチング素子8により高周波電流に変換して加熱コイル5および共振コンデンサ4から成る共振回路6に供給し、近傍に配置された負荷7を加熱するインバータ9と、前記スイッチング素子8のオンオフのデューティを設定して加熱電力を可変する電力設定手段12と、前記スイッチング素子8のオンオフの周波数を決定する発振手段14とを備えた誘導加熱調理器において、前記発振手段14の発振周波数を変更制御する周波数変更手段13を備え、この周波数変更手段13は前記発振手段14の発振周波数を基本周波数(f0)を中心として上下に小変化させた周波数(f0±Δf)の範囲でほぼ周期的に変更制御する。』というものが提案されている(特許文献2)。
“To reduce the size and cost of the filter, and improve the operational reliability of the product and surrounding equipment. As a technology aiming at “resonance comprising a rectifier circuit 3 for rectifying the
上記特許文献1のような従来の誘導加熱装置では、入力電力を制御する際に、商用電源電圧を昇圧回路(上記特許文献1では、昇圧手段35)で昇圧してインバータに供給する場合がある。
したがって、必要とする入力電力に応じて昇圧回路の出力電圧を可変するよう制御する必要があり、昇圧回路の出力制御に係る回路構成、制御手順などが複雑になる。
In the conventional induction heating apparatus such as the above-mentioned
Therefore, it is necessary to control the output voltage of the booster circuit in accordance with the required input power, which complicates the circuit configuration and control procedure related to the output control of the booster circuit.
また、上記特許文献2に記載の技術では、スイッチング素子のデューティ制御により電力制御を行うため、鉄鍋加熱時のような低周波数運転時において、低投入電力時にスイッチング損失が増加する課題がある。 Moreover, in the technique of the said patent document 2, since electric power control is performed by duty control of a switching element, there exists a subject which a switching loss increases at the time of low input electric power at the time of low frequency operation like the time of iron pan heating.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、昇圧回路の出力電圧を一定にして回路構成の簡易化を図りつつ、スイッチング損失を低減し、昇圧回路の出力電圧を可変することなく所望の入力電力を得ることのできる誘導加熱調理器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The output voltage of the booster circuit is reduced by reducing the switching loss while simplifying the circuit configuration by keeping the output voltage of the booster circuit constant. It is an object of the present invention to obtain an induction heating cooker that can obtain a desired input power without being varied.
本発明に係る誘導加熱調理器は、被加熱物を加熱する加熱コイルと、スイッチング素子を有し前記加熱コイルに交流電流を供給するインバータと、入力電圧を一定の電圧に昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、前記スイッチング素子を駆動制御する制御部と、被加熱物の種類を検出して検出結果を前記制御部に出力する負荷検知部と、を備え、前記制御部は、前記負荷検知部の検出結果に応じて前記スイッチング素子の駆動制御方式を切り替えるものである。 An induction heating cooker according to the present invention includes a heating coil for heating an object to be heated, an inverter having a switching element for supplying an alternating current to the heating coil, and boosting an input voltage to a constant voltage to the inverter. A booster circuit to supply; a control unit that drives and controls the switching element; and a load detection unit that detects a type of an object to be heated and outputs a detection result to the control unit, and the control unit includes the load The drive control method of the switching element is switched according to the detection result of the detection unit.
本発明に係る誘導加熱調理器によれば、昇圧回路の出力電圧を一定に構成して回路構成の簡易化を図りつつ、スイッチング素子の駆動制御方式を切り替えることにより、被加熱物の種類に応じて必要な入力電力を得ることができる。
また、負荷検知部の検出結果に応じてスイッチング素子の駆動制御方式を切り替えることにより、鉄鍋加熱時のような低周波数運転時において、スイッチング損失の小さい制御方式を用い、スイッチング損失を抑制することができる。
According to the induction heating cooker according to the present invention, the output voltage of the booster circuit is configured to be constant to simplify the circuit configuration, and the drive control method of the switching element is switched, so that the type of the object to be heated is changed. Necessary input power.
In addition, by switching the drive control system of the switching element according to the detection result of the load detection unit, the switching loss can be suppressed by using a control system with a small switching loss at the time of low frequency operation such as when heating the iron pan. Can do.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る誘導加熱調理器の回路図である。
図1の誘導加熱調理器は、昇圧回路20、制御回路81、操作部82、表示部83、負荷検知部84、高周波電源モジュール100を備える。
また、交流電源11は、商用交流電源等の、誘導加熱調理器の外部から供給される電源である。ここでは記載の便宜上、図1の回路図内に併せて表示した。
FIG. 1 is a circuit diagram of an induction heating cooker according to
The induction heating cooker of FIG. 1 includes a
The AC
昇圧回路20は、交流電源11から交流電圧の供給を受け、一定の電圧に昇圧して高周波電源モジュール100に供給する。なお、図1では記載を省略したが、交流電源11が供給する交流電力を直流に整流する整流回路を備える。
整流回路は、昇圧回路20とは別に構成してもよいが、ここでは説明の簡易の観点から一体的に説明した。
The
The rectifier circuit may be configured separately from the
高周波電源モジュール100は、直列に接続された2つのスイッチング素子からなるアーム30、40を有する。
アーム30はスイッチング素子31と32、アーム40はスイッチング素子41と42をそれぞれ備える。アーム30と40は、フルブリッジインバータ回路を構成する。
上記フルブリッジ回路は、後述の加熱コイル71に交流電流を供給する。
The high-frequency
The
The full bridge circuit supplies an alternating current to a
アーム30と40の間には、加熱コイル71と共振コンデンサ61が接続されている。共振コンデンサ61を、容量可変に構成してもよい。
加熱コイル71と、共振コンデンサ61は、共振回路を構成する。
A
The
制御回路81は、スイッチング素子31、32、41、42の駆動制御、負荷検知部84の検知結果の受け取り、操作部82や表示部83との信号の送受信、を行う。
制御回路81は、CPUやマイコン等の演算装置とその動作を規定するソフトウェア、およびスイッチング素子の駆動回路などで構成することができる。
なお、図1では、制御回路81と各デバイスの接続は記載を省略した。
The
The
In FIG. 1, the connection between the
操作部82は、ユーザの操作を制御回路81に伝える操作パネル等からなる。
表示部83は、制御回路81の指示に基づき、誘導加熱装置の稼動状態を表示する。
負荷検知部84は、公知の手法を用いて被加熱体の大きさや種類(磁性材質か、非磁性材質かなど)を検知し、その結果を制御回路81に出力する。被加熱体の大きさ等の判定は、負荷検知部84自身が行ってもよいし、電流等の検知結果のみを制御回路81に出力して、制御回路81が判定するようにしてもよい。
The
The
The
なお、スイッチング素子32、42とそれぞれ並列にスナバコンデンサを設け、各スイッチング素子のターンオフ時の出力電圧変動を遅延させ、各スイッチング素子のターンオフ損失を低減するように構成してもよい。
Note that a snubber capacitor may be provided in parallel with each of the
図2は、昇圧回路20の回路構成例である。
昇圧回路20は、コイル21、スイッチング素子22、ダイオード23、コンデンサ24を備える。
コイル21は、整流回路が出力する直流電圧の供給を受ける。
スイッチング素子22は、制御回路81の指示に基づきON/OFF駆動される。
ダイオード23は、コンデンサ24に蓄積された電荷がスイッチング素子22を通じて放電するのを防ぐ。
コンデンサ24は、昇圧回路20に供給される電圧の供給を受け、電荷を蓄積する。
FIG. 2 is a circuit configuration example of the
The
The
The
The
The
次に、図2の昇圧回路20の動作を簡単に説明する。
スイッチング素子22をONすると、コイル21−>スイッチング素子22の順に電流が流れ、コイル21に電磁エネルギーが蓄積される。
スイッチング素子22をOFFすると、コイル21に蓄積された電磁エネルギーが直流電圧に加算されてコンデンサ24と出力端に流れる。このとき出力される電圧は、昇圧回路20に印加された直流電圧よりも昇圧されている。
スイッチング素子22のON/OFF間隔を制御することにより、昇圧回路20の出力電圧を可変することができる。
Next, the operation of the
When the
When the
By controlling the ON / OFF interval of the
一般に、アルミニウムや銅等の比抵抗の小さい非磁性材質の被加熱体は、鉄等の磁性材質の被加熱体と比較して抵抗値が小さくジュール熱が発生しにくいため、加熱コイルの電流を増加させる必要がある。加熱コイルの電流を増加するには、リレーを用いたコンデンサ切り替え回路等の既知の手段で共振コンデンサ61の容量を低減して負荷回路のインピーダンスを低減し、かつ、昇圧回路20の出力電圧を上昇させてインバータの入力電圧を上昇させる必要がある。
一方、鉄鍋等の磁性材質の被加熱体を誘導加熱する場合は、被加熱体の抵抗値が大きいため加熱コイルの電流を低減することができるため、昇圧回路20の出力電圧を低減させることによりインバータの入力電圧を低減させることができる。
また、操作部82に設けられた調理火力設定手段により、大火力が設定された場合は昇圧回路20の出力電圧を上昇させ、低火力が設定された場合は昇圧回路20の出力電圧を低下させて、インバータの入力電力を増減させることができる。
In general, a non-magnetic material to be heated, such as aluminum or copper, having a low specific resistance has a smaller resistance value and less likely to generate Joule heat compared to a magnetic material to be heated such as iron. Need to increase. In order to increase the current of the heating coil, the capacitance of the
On the other hand, when an object to be heated of a magnetic material such as an iron pan is induction-heated, since the resistance value of the object to be heated is large, the current of the heating coil can be reduced, so that the output voltage of the
Further, the cooking heat setting means provided in the
しかし、このように被加熱物の種類に応じて昇圧回路20の出力電圧を制御するとなると、高周波電源モジュール100の各スイッチング素子の駆動制御に加え、昇圧回路20の出力制御も行わなければならず、制御対象が増えることになるので、制御回路81の構成や制御手順が複雑になる。
そこで、本発明では、昇圧回路20の出力電圧を一定とし、高周波電源モジュール100の各スイッチング素子の駆動制御のみで、必要な加熱出力を得るように制御する。
However, when the output voltage of the
Therefore, in the present invention, the output voltage of the
ただし、周波数領域によってスイッチング損失の特性が異なるため、被加熱物の種類に応じてスイッチング素子の駆動周波数を可変するとともに、スイッチング損失の特性に適した駆動制御方式を用いることとする。
ここでいう駆動制御方式は、スイッチング素子の位相制御とデューティ制御の2種類がある。以下、これらの駆動制御方式の概略を図3〜図4で説明し、その後、本発明における適用について説明する。
However, since the switching loss characteristic varies depending on the frequency region, the drive frequency of the switching element is varied according to the type of the object to be heated, and a drive control method suitable for the switching loss characteristic is used.
There are two types of drive control methods here: phase control of the switching element and duty control. Hereinafter, the outline of these drive control systems will be described with reference to FIGS. 3 to 4, and then the application in the present invention will be described.
図3は、デューティ制御における電流の変化と、スイッチング素子のON/OFFタイムチャートとを示すものである。タイムチャートにおける(1)〜(4)がインバータ回路の一周期に相当する。以下、図3の各区間について説明する。
なお、図3では、スイッチング素子32に並列に接続されているスナバコンデンサ91と、スイッチング素子42に並列に接続されているスナバコンデンサ92とを設けた回路構成を示した。また、制御回路81などの記載を省略した。
FIG. 3 shows a current change in duty control and an ON / OFF time chart of the switching element. (1) to (4) in the time chart correspond to one cycle of the inverter circuit. Hereinafter, each section in FIG. 3 will be described.
3 shows a circuit configuration in which a
(1)制御回路81は、スイッチング素子31と42をONする。この区間では、スイッチング素子31を介して、加熱コイル71に電流が供給される。
(2)制御回路81は、スイッチング素子31をOFFし、スイッチング素子32をONする。この区間では、スイッチング素子32と42で閉回路が構成され、この間で電流が流れる。
(1) The
(2) The
(3)制御回路81は、スイッチング素子42をOFFし、スイッチング素子41をONする。この区間では、スイッチング素子41を介して、加熱コイル71に電流が供給される。
(4)制御回路81は、スイッチング素子41をOFFし、スイッチング素子42をONする。この区間では、スイッチング素子32と42で閉回路が構成され、この間で電流が流れる。
(3) The
(4) The
以上説明したように、区間(1)〜(2)と区間(3)〜(4)では電流の向きが反転し、加熱コイル71に交流電流が供給される。
上側のスイッチング素子31および41と、下側のスイッチング素子32および42のオン時間比率を可変することにより、加熱コイル71の通電時間が変化するため、これにより加熱コイル71に供給する交流電力を制御することができる。
このような、スイッチング素子のオン時間比率(オンデューティ比)を制御することで電力を制御する方式を、デューティ制御と呼ぶ。
As described above, the current direction is reversed in the sections (1) to (2) and the sections (3) to (4), and the alternating current is supplied to the
By varying the on-time ratio of the
Such a method of controlling power by controlling the on-time ratio (on-duty ratio) of the switching element is called duty control.
図4は、位相制御における電流の変化と、スイッチング素子のON/OFFタイムチャートとを示すものである。タイムチャートにおける(1)〜(4)がインバータ回路の一周期に相当する。以下、図4の各区間について説明する。なお、回路構成は図3と同じものを記載した。 FIG. 4 shows a current change in phase control and an ON / OFF time chart of the switching element. (1) to (4) in the time chart correspond to one cycle of the inverter circuit. Hereinafter, each section in FIG. 4 will be described. The circuit configuration is the same as that shown in FIG.
(1)制御回路81は、スイッチング素子31と42をONする。この区間では、スイッチング素子31を介して、加熱コイル71に電流が供給される。
(2)制御回路81は、スイッチング素子42をOFFし、スイッチング素子41をONする。この区間では、スイッチング素子31と41で閉回路が構成され、この間で電流が流れる。
(1) The
(2) The
(3)制御回路81は、スイッチング素子31をOFFし、スイッチング素子32をONする。この区間では、スイッチング素子41を介して、加熱コイル71に電流が供給される。
(4)制御回路81は、スイッチング素子41をOFFし、スイッチング素子42をONする。この区間では、スイッチング素子32と42で閉回路が構成され、この間で電流が流れる。
(3) The
(4) The
以上説明したように、区間(1)〜(2)と区間(3)〜(4)では電流の向きが反転し、加熱コイル71に交流電流が供給される。
スイッチング素子31と41の位相差が開けば、図4の区間(1)(3)の時間が広がって加熱コイル71の通電時間が増えることで投入電力が増え、位相差が縮まれば、(1)(3)の時間が短くなって加熱コイル71に投入される電力は小さくなる。
このような、スイッチング素子の位相を制御することで電力を制御する方式を、位相制御と呼ぶ。なお、位相制御では、スイッチング素子のオン時間比率は常時50%に固定した状態で制御する。
As described above, the current direction is reversed in the sections (1) to (2) and the sections (3) to (4), and the alternating current is supplied to the
If the phase difference between the switching
Such a method of controlling electric power by controlling the phase of the switching element is called phase control. In the phase control, the switching element is controlled with the on-time ratio of the switching element fixed at 50%.
以上、図3〜図4で、デューティ制御と位相制御の概略を説明した。
次に、これらの制御方式の使い分けについて、被加熱物の種類の観点から説明する。
The outline of duty control and phase control has been described above with reference to FIGS.
Next, the proper use of these control methods will be described from the viewpoint of the type of the object to be heated.
被加熱物が低抵抗金属であるアルミニウムや銅などの場合は、インバータアーム(30、40)の駆動周波数を高周波化し、表皮効果により抵抗を大きくすることで低抵抗金属を加熱することができる。
また、被加熱物が鉄のような高抵抗金属の場合は、低抵抗金属を加熱する駆動周波数よりも低い周波数でインバータアーム(30、40)を駆動することで、ロスを小さくするといったことが可能となる。
When the object to be heated is aluminum or copper, which is a low resistance metal, the low resistance metal can be heated by increasing the drive frequency of the inverter arm (30, 40) and increasing the resistance by the skin effect.
When the object to be heated is a high resistance metal such as iron, the loss is reduced by driving the inverter arm (30, 40) at a frequency lower than the driving frequency for heating the low resistance metal. It becomes possible.
スイッチング損失の特性は周波数領域によって異なるため、上記のように被加熱物の種類に応じてスイッチング素子の駆動周波数を可変する場合、周波数領域に応じてスイッチング損失が変化する。
そこで、各周波数領域において、スイッチング損失を効果的に低減できる駆動制御方式を用いることを考える。
Since the characteristics of the switching loss vary depending on the frequency region, when the driving frequency of the switching element is varied according to the type of the object to be heated as described above, the switching loss varies depending on the frequency region.
Therefore, consider using a drive control method that can effectively reduce the switching loss in each frequency region.
図5は、スイッチング素子を駆動周波数23kHzで駆動した場合における、電力制御方式とスイッチング素子損失の関係を示す一例である。なお、駆動周波数23kHzは、鉄鍋などの磁性材質の被加熱物を加熱する時の駆動周波数に相当する。 FIG. 5 is an example showing the relationship between the power control method and the switching element loss when the switching element is driven at a driving frequency of 23 kHz. The drive frequency of 23 kHz corresponds to the drive frequency when heating a heated object made of a magnetic material such as an iron pan.
図5において、デューティ制御と位相制御を比較した場合、上側スイッチング素子(31、41)と下側スイッチング素子(32、42)のオンデューティ比を50%に固定した状態で制御できる位相制御の方が、低投入電力時のスナバコンデンサ91及び92への突入電流が少ないため、デューティ制御と比較して低投入電力時における損失が少ない。
鉄鍋などの加熱時は、投入電力は比較的小さくてすむため、低投入電力にて位相制御を用いる方が好ましい。
In FIG. 5, when the duty control and the phase control are compared, the phase control can be controlled with the on-duty ratio of the upper switching elements (31, 41) and the lower switching elements (32, 42) fixed to 50%. However, since the inrush current to the
When heating an iron pan or the like, the input power may be relatively small, so it is preferable to use phase control with a low input power.
図6は、スイッチング素子を駆動周波数70kHzで駆動した場合における、電力制御方式とスイッチング素子の関係を示す一例である。なお,駆動周波数70kHzはアルミ鍋などの低抵抗非磁性材質の被加熱物を加熱する時の駆動周波数に相当する。 FIG. 6 shows an example of the relationship between the power control method and the switching element when the switching element is driven at a driving frequency of 70 kHz. The driving frequency of 70 kHz corresponds to the driving frequency when heating an object to be heated made of a low-resistance nonmagnetic material such as an aluminum pan.
図6において、デューティ制御と位相制御を比較した場合、周波数23kHz駆動状態と同様に、低投入電力時はスナバコンデンサ91及び92への突入電流が少ないため、位相制御の方がデューティ制御と比較して低投入電力時における損失が小さい。
しかし、高投入電力状態においては、デューティ制御と比較して、位相制御ではスイッチング素子損失が大きい。
これは、図4のタイムチャートにおける(2)の区間において,スイッチング素子31〜41の閉回路間に過大な電流が流れるため、投入電力の増加に伴いスイッチング素子損失が加速度的に増加することによる。特にアルミ鍋などの加熱時は、大電流を投入するため、この傾向がより顕著に現れる。
したがって、アルミ鍋などの加熱時は、デューティ制御を用いる方が好ましい。
In FIG. 6, when the duty control and the phase control are compared, the inrush current to the
However, in the high input power state, the switching element loss is larger in the phase control than in the duty control.
This is because an excessive current flows between the closed circuits of the switching
Therefore, it is preferable to use duty control when heating an aluminum pan or the like.
以上より、制御回路81は、負荷検知部84の検知結果に応じて、以下のようにスイッチング素子の駆動制御方式を切り替える。
(1)被加熱物が磁性材質のものである旨を負荷検知部84が検出した際は、スイッチング素子の駆動制御方式を、位相制御に切り替える。
(2)被加熱物が非磁性材質のものである旨を負荷検知部84が検出した際は、スイッチング素子の駆動制御方式を、デューティ制御に切り替える。
As described above, the
(1) When the
(2) When the
以上のように、本実施の形態1に係る誘導加熱調理器では、高精度な火力制御が要求される鉄鍋加熱時は、位相制御による電力制御を行うことで、低火力時のスイッチング素子損失を抑制し、低火力側の出力範囲を拡大する。
これにより、煮こみ調理、保温調理等における利便性の向上を図る。
As described above, in the induction heating cooker according to the first embodiment, at the time of heating an iron pan that requires high-precision thermal power control, by performing power control by phase control, switching element loss at low thermal power is achieved. Is suppressed and the output range on the low thermal power side is expanded.
Thereby, the convenience in stew cooking, heat insulation cooking, etc. is aimed at.
一方、アルミ鍋加熱時は、デューティ制御による電力制御を行うことで、高入力状態におけるスイッチング素子損失を抑制し、高火力側の出力範囲を拡大することで、アルミ鍋使用時の湯沸し調理等の利便性を図る。 On the other hand, when heating the aluminum pan, by controlling the power by duty control, switching element loss in the high input state is suppressed, and by expanding the output range on the high thermal power side, such as hot water cooking when using the aluminum pan Convenient.
このように、鍋種類により電力制御方式を切り替えることで、スイッチング素子の許容損失の定格を上昇させる必要がなく、スイッチング損失に起因するスイッチング素子の発熱量を抑制し、冷却構造を簡易化してコスト低減を図ることができる。 In this way, by switching the power control method depending on the type of pot, there is no need to increase the allowable loss rating of the switching element, the amount of heat generated by the switching element due to the switching loss is suppressed, the cooling structure is simplified, and the cost is reduced. Reduction can be achieved.
なお、先に説明したように、アルミ鍋等の非磁性材質の被加熱体を加熱するときは大電流が必要となり、鉄鍋等の磁性材質の被加熱体を加熱するときは少ない電流で済む。
そのため、鍋種類によって所要の電力値が異なるので、鍋種類により電力制御方式を切り替えることに代えて、加熱コイルに供給される電力値を基準として電力制御方式を切り替えることでも、同様の効果を発揮することができる。
具体的には、入力電力や負荷電力を検出する手段を適宜設け、その電力が閾値より小さい場合は位相制御、閾値以上である場合はデューティ制御により電力制御を行う、などとすればよい。
As described above, a large current is required when heating a non-magnetic material such as an aluminum pan, and a small current is required when heating a magnetic material such as an iron pan. .
Therefore, the required power value varies depending on the pan type, so that the same effect can be achieved by switching the power control method based on the power value supplied to the heating coil instead of switching the power control method depending on the pan type. can do.
Specifically, means for detecting input power or load power may be provided as appropriate, and power control may be performed by phase control when the power is smaller than the threshold, duty control when the power is greater than or equal to the threshold, and the like.
実施の形態2.
図7は、本発明の実施の形態2に係る誘導加熱調理器の回路図である。
図7の回路構成は、実施の形態1の図1で説明した構成に加え、高周波電源モジュール100内に新たにアーム50を備える。
アーム50は、スイッチング素子51と52を備える。
アーム30とアーム40、およびアーム40とアーム50は、それぞれがフルブリッジインバータ回路を構成する。アーム40は、双方のフルブリッジ回路に共用される。
各フルブリッジ回路は、後に説明するように、各々独立して駆動制御される。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram of an induction heating cooker according to Embodiment 2 of the present invention.
The circuit configuration of FIG. 7 includes a
The
Each of the
Each full-bridge circuit is independently driven and controlled, as will be described later.
アーム30と40の間には、大径の外加熱コイル71と共振コンデンサ61aが接続されている。また、共振コンデンサ61aに並列に、共振コンデンサ61bが接続されている。
スイッチ62は、例えばリレーで構成されており、共振コンデンサ61bの接続を切り替える。スイッチ62が閉状態になると、共振コンデンサ61aと61bが並列に接続され、開状態になると共振コンデンサ61bは回路から切断される。
外加熱コイル71と、共振コンデンサ61a〜61bは、共振回路を構成する。
A large-diameter
The
The
アーム40と50の間には、小径の内加熱コイル72と共振コンデンサ63aが接続されている。また、共振コンデンサ63aに並列に、共振コンデンサ63bが接続されている。
スイッチ64は、例えばリレーで構成されており、共振コンデンサ63bの接続を切り替える。スイッチ64が閉状態になると、共振コンデンサ63aと63bが並列に接続され、開状態になると共振コンデンサ63bは回路から切断される。
内加熱コイル72と、共振コンデンサ63a〜63bは、共振回路を構成する。
A small-diameter
The
The
制御回路81は、スイッチング素子31、32、41、42、51、52の駆動制御、スイッチ62と64の動作制御、負荷鍋検知部84の検知結果の受け取り、操作部82や表示部83との信号の送受信、を行う。
スイッチ62と64の動作制御により、被加熱物の種類に応じて共振回路の共振周波数を切り替え、これに応じた周波数で各スイッチング素子を駆動制御する。
The
By controlling the operation of the
図7のような回路構成においても、実施の形態1で説明したものと同様に、被加熱物の種類に応じてスイッチング素子の駆動制御方式を切り替えることにより、スイッチング損失を効果的に抑制することができる。 In the circuit configuration as shown in FIG. 7 as well, the switching loss is effectively suppressed by switching the drive control method of the switching element according to the type of the object to be heated, similar to that described in the first embodiment. Can do.
特に、図7の回路構成では、図1の回路構成と比較してスイッチング素子の数が多いので、スイッチング損失によるスイッチング素子の発熱もその分増大する。
そのため、実施の形態1で説明したような制御方式の切り替えによるスイッチング損失の抑制が効果的である。
In particular, the circuit configuration of FIG. 7 has a larger number of switching elements than the circuit configuration of FIG. 1, so that the heat generation of the switching elements due to switching loss increases accordingly.
Therefore, it is effective to suppress the switching loss by switching the control method as described in the first embodiment.
なお、図1や図7の回路構成に限らず、その他の回路構成においても、実施の形態1で説明したような制御方式の切り替えを行うことにより、同様の効果を発揮できる。 It should be noted that the same effect can be achieved by switching the control method as described in the first embodiment not only in the circuit configurations of FIGS. 1 and 7 but also in other circuit configurations.
11 交流電源、20 昇圧回路、21 コイル、22 スイッチング素子、23 ダイオード、24 コンデンサ、30 アーム、31〜32 スイッチング素子、40 アーム、41〜42 スイッチング素子、50 アーム、51〜52 スイッチング素子、61a〜61b 共振コンデンサ、62 スイッチ、63a〜63b 共振コンデンサ、64 スイッチ、71〜72 加熱コイル、81 制御回路、82 操作部、83 表示部、84 負荷検知部、100 高周波電源モジュール。 11 AC power supply, 20 booster circuit, 21 coil, 22 switching element, 23 diode, 24 capacitor, 30 arm, 31-32 switching element, 40 arm, 41-42 switching element, 50 arm, 51-52 switching element, 61a- 61b resonance capacitor, 62 switch, 63a to 63b resonance capacitor, 64 switch, 71 to 72 heating coil, 81 control circuit, 82 operation section, 83 display section, 84 load detection section, 100 high frequency power supply module.
Claims (4)
スイッチング素子を有し前記加熱コイルに交流電流を供給するインバータと、
入力電圧を一定の電圧に昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、
前記スイッチング素子を駆動制御する制御部と、
被加熱物の種類を検出して検出結果を前記制御部に出力する負荷検知部と、
を備え、
前記制御部は、
前記負荷検知部の検出結果に応じて前記スイッチング素子の駆動制御方式を切り替える
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 A heating coil for heating an object to be heated;
An inverter having a switching element and supplying an alternating current to the heating coil;
A boosting circuit that boosts the input voltage to a constant voltage and supplies the boosted voltage to the inverter;
A control unit that drives and controls the switching element;
A load detection unit that detects the type of the object to be heated and outputs a detection result to the control unit;
With
The controller is
The induction heating cooker characterized by switching the drive control system of the switching element according to the detection result of the load detection unit.
被加熱物が磁性材質のものであるか、非磁性材質のものであるかを検出し、
前記制御部は、
被加熱物が磁性材質のものである旨を前記負荷検知部が検出した際は、
前記スイッチング素子の駆動位相差を可変することで入力電力を制御し、
被加熱物が非磁性材質のものである旨を前記負荷検知部が検出した際は、
前記スイッチング素子のオンデューティ比を可変することで入力電力を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱調理器。 The load detector is
Detect whether the object to be heated is made of magnetic material or non-magnetic material,
The controller is
When the load detection unit detects that the object to be heated is of a magnetic material,
By controlling the drive phase difference of the switching element to control the input power,
When the load detection unit detects that the object to be heated is of a non-magnetic material,
The induction heating cooker according to claim 1, wherein the input power is controlled by varying an on-duty ratio of the switching element.
スイッチング素子を有し前記加熱コイルに交流電流を供給するインバータと、
入力電圧を一定の電圧に昇圧して前記インバータに供給する昇圧回路と、
前記スイッチング素子を駆動制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加熱コイルに供給される電力が所定値より小さいときは、
前記スイッチング素子の駆動位相差を可変することで入力電力を制御し、
前記加熱コイルに供給される電力が前記所定値以上のときは、
前記スイッチング素子のオンデューティ比を可変することで入力電力を制御する
ことを特徴とする誘導加熱調理器。 A heating coil for heating an object to be heated;
An inverter having a switching element and supplying an alternating current to the heating coil;
A boosting circuit that boosts the input voltage to a constant voltage and supplies the boosted voltage to the inverter;
A control unit that drives and controls the switching element;
With
The controller is
When the power supplied to the heating coil is smaller than a predetermined value,
By controlling the drive phase difference of the switching element to control the input power,
When the power supplied to the heating coil is not less than the predetermined value,
An induction heating cooker, wherein input power is controlled by varying an on-duty ratio of the switching element.
内コイルと外コイルの2つのコイルからなり、
前記インバータは、
2つの前記スイッチング素子を直列に接続したアームを3つ有し、
1のアームを共用アームとして、
他の2つのアームと前記共用アームにより2つのインバータを構成し、
その2つのインバータが前記内コイルと外コイルに交流電流を供給する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の誘導加熱調理器。 The heating coil is
It consists of two coils, an inner coil and an outer coil.
The inverter is
Having three arms in which the two switching elements are connected in series;
1 arm as a shared arm,
The other two arms and the shared arm constitute two inverters,
The induction heating cooker according to claim 2 or 3, wherein the two inverters supply an alternating current to the inner coil and the outer coil.
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