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JP2019204733A - Electromagnetic induction heating cooker - Google Patents

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JP2019204733A JP2018100500A JP2018100500A JP2019204733A JP 2019204733 A JP2019204733 A JP 2019204733A JP 2018100500 A JP2018100500 A JP 2018100500A JP 2018100500 A JP2018100500 A JP 2018100500A JP 2019204733 A JP2019204733 A JP 2019204733A
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純平 宇留野
雅哉 小林
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雅哉 小林
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  • Induction Heating Cooking Devices (AREA)

Abstract

【課題】電磁誘導加熱調理器において、鍋の載置位置が変化した場合などであっても、効率よく鍋を加熱可能とする。【解決手段】電磁誘導加熱調理器1は、共振コンデンサC0と直列接続されて共振回路を構成する加熱コイル33と、加熱コイル33と磁気結合し、それぞれ共振コンデンサC1〜C4が直列接続されて共振回路を構成する複数の共振加熱コイル41〜44と、電源回路2と、電源回路2の両端子に接続されて、電源回路2によって印加される直流電圧を高周波の交流電圧に変換して加熱コイル33に印加するインバータ3と、インバータ3を制御する制御回路53とを具備する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently heat a pan in an electromagnetic induction heating cooker even when the mounting position of the pan changes. SOLUTION: An electromagnetic induction heating cooker 1 is magnetically coupled to a heating coil 33 which is connected in series with a resonance capacitor C0 to form a resonance circuit, and is magnetically coupled to the heating coil 33, and resonance capacitors C1 to C4 are respectively connected in series to cause resonance. A plurality of resonance heating coils 41 to 44 forming a circuit, a power supply circuit 2, and a heating coil connected to both terminals of the power supply circuit 2 to convert a DC voltage applied by the power supply circuit 2 into a high-frequency AC voltage. The inverter 3 applied to the inverter 33 and the control circuit 53 for controlling the inverter 3 are provided. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、複数の加熱コイルを用いて鍋を加熱する電磁誘導加熱調理器、いわゆるIH(Induction Heating)クッキングヒータに関するものである。   The present invention relates to an electromagnetic induction heating cooker that heats a pan using a plurality of heating coils, a so-called IH (Induction Heating) cooking heater.

近年、火を使わずに鍋などの被加熱物を加熱するインバータ方式の電磁誘導加熱調理器、いわゆるIHクッキングヒータが広く用いられるようになってきている。IHクッキングヒータは、加熱コイルに高周波電流を流し、この加熱コイルに近接して配置された鉄やステンレスなどの材質で作られた鍋に渦電流を発生させ、鍋自体の電気抵抗により発熱させるものである。このように、IHクッキングヒータは、火を使わずに調理でき、安全性や調理環境の快適性が高いため、ガスレンジに代わって急速に普及している。   In recent years, an inverter type electromagnetic induction heating cooker that heats an object to be heated such as a pot without using a fire, that is, a so-called IH cooking heater has been widely used. An IH cooking heater is a device that allows high-frequency current to flow through a heating coil, generates eddy current in a pan made of a material such as iron or stainless steel, which is placed close to the heating coil, and generates heat by the electrical resistance of the pan itself. is there. As described above, the IH cooking heater can be cooked without using fire, and has high safety and comfort in the cooking environment.

従来のIHクッキングヒータでは、ガラス製のトッププレートの下側に加熱コイルが配置され、この加熱コイルには高周波電流を流すインバータが接続されている。トッププレート上に載置された鍋は、1つの加熱コイルを用いて加熱される。
しかしながら、1つの加熱コイルを用いて鍋を加熱する方式では、鍋の大きさや配置によっては、鍋底の一部しか加熱されず、加熱ムラが発生する問題がある。そこで、複数の加熱コイルを用いることで、様々な大きさや配置の鍋を適切に加熱する誘導加熱装置が提案されている。
In the conventional IH cooking heater, a heating coil is disposed below the glass top plate, and an inverter for supplying a high-frequency current is connected to the heating coil. The pan placed on the top plate is heated using one heating coil.
However, in the method of heating a pan using a single heating coil, only a part of the pan bottom is heated depending on the size and arrangement of the pan, and there is a problem that uneven heating occurs. Then, the induction heating apparatus which heats the pot of various magnitude | sizes and arrangement | positioning appropriately by using a some heating coil is proposed.

例えば、特許文献1の請求項1には、「所定の周波数の高周波電力を生成し、出力するインバータ回路と、前記インバータ回路から供給された高周波電力により所定の周波数の磁界を発生し、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、被加熱物と前記加熱コイル間に設置された自己共振コイルとを備え、前記自己共振コイルは共振用コイルと共振用コンデンサから構成され、前記加熱コイルの発する磁界の周波数で自己共振する誘導加熱装置」と記載されている。   For example, in claim 1 of Patent Document 1, “an inverter circuit that generates and outputs high-frequency power of a predetermined frequency and a magnetic field of a predetermined frequency is generated by the high-frequency power supplied from the inverter circuit, A heating coil for inductively heating an object, and a self-resonant coil installed between the object to be heated and the heating coil, the self-resonant coil comprising a resonance coil and a resonance capacitor, and a magnetic field generated by the heating coil Induction heating device that self-resonates at a frequency of "

特開2011−60631号公報JP 2011-60631 A

しかしながら、特許文献1では、被加熱物と加熱コイル間に自己共振用コイルが配置されており、自己共振用コイルから外れた位置に被加熱物が載置された場合に、効率よく加熱することができない。また、加熱コイルと自己共振用コイルが上下に重なることから、被加熱物と加熱コイルの間隔が離れてしまい、磁気結合の低下により加熱効率が悪化してしまう。
そこで、本発明は、電磁誘導加熱調理器において、鍋の載置位置が変化した場合などであっても、効率よく鍋を加熱可能とすることを課題とする。
However, in Patent Document 1, a self-resonant coil is arranged between the object to be heated and the heating coil, and when the object to be heated is placed at a position deviated from the self-resonant coil, heating is efficiently performed. I can't. Moreover, since the heating coil and the self-resonant coil overlap each other, the distance between the object to be heated and the heating coil is increased, and the heating efficiency is deteriorated due to a decrease in magnetic coupling.
Then, this invention makes it a subject to enable a pot to be heated efficiently, even when the mounting position of a pan changes in an electromagnetic induction heating cooking appliance.

前記した課題を解決するため、本発明の電磁誘導加熱調理器は、第1共振コンデンサと接続されて第1共振回路を構成する加熱コイルと、前記加熱コイルと磁性材料を介して磁気結合し、それぞれ第2共振コンデンサが直列接続されて第2共振回路を構成する複数の共振加熱コイルと、直流電源と、前記直流電源の両端子に接続されて、前記直流電源によって印加される直流電圧を高周波の交流電圧に変換して、前記第1共振回路に印加するインバータ回路と、該インバータ回路を制御する制御回路と、を具備することを特徴とする。
その他の手段については、発明を実施するための形態のなかで説明する。
In order to solve the above-described problem, an electromagnetic induction heating cooker according to the present invention is connected to a first resonance capacitor to form a first resonance circuit, and is magnetically coupled via the heating coil and a magnetic material. A plurality of resonant heating coils, each of which is connected in series with a second resonant capacitor, are connected to both terminals of the DC power source and the DC power source, and a DC voltage applied by the DC power source is high frequency. An inverter circuit that converts the AC voltage into the first resonant circuit and a control circuit that controls the inverter circuit.
Other means will be described in the embodiment for carrying out the invention.

本発明によれば、電磁誘導加熱調理器において、鍋の載置位置が変化した場合などであっても、効率よく鍋を加熱可能とすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where the mounting position of a pan changes in an electromagnetic induction heating cooking appliance, a pan can be efficiently heated.

第1の実施形態における電磁誘導加熱調理器のブロック図である。It is a block diagram of the electromagnetic induction heating cooking appliance in 1st Embodiment. 電磁誘導加熱調理器の加熱コイルおよびフェライトの配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite of an electromagnetic induction heating cooking appliance. 電磁誘導加熱調理器の加熱コイルおよびフェライトの配置を示す上面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite of an electromagnetic induction heating cooking appliance. 電磁誘導加熱調理器の加熱コイルおよびフェライトの配置を示す断面図であるIt is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite of an electromagnetic induction heating cooking appliance 電磁誘導加熱調理器の鍋ずれ状態を示す上面図である。It is a top view which shows the pan shift state of an electromagnetic induction heating cooking device. 共振回路のインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。It is a graph which shows the frequency characteristic of the impedance of a resonance circuit. 第1の実施形態の第1変形例における加熱コイルおよびフェライトの配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite in the 1st modification of 1st Embodiment. 第1の実施形態の第1変形例における加熱コイルおよびフェライトの配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite in the 1st modification of 1st Embodiment. 第1の実施形態の第2変形例における加熱コイルおよびフェライトの配置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite in the 2nd modification of 1st Embodiment. 第1の実施形態の第2変形例における加熱コイルおよびフェライトの配置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows arrangement | positioning of the heating coil and ferrite in the 2nd modification of 1st Embodiment. 第2の実施形態における電磁誘導加熱調理器の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the electromagnetic induction heating cooking appliance in 2nd Embodiment. 各被加熱物の抵抗値と鉄に対するインダクタンス比率を示す図である。It is a figure which shows the resistance value of each to-be-heated object, and the inductance ratio with respect to iron. インバータの動作波形である。It is an operation | movement waveform of an inverter. 電磁誘導加熱調理器の入力電力の周波数特性である。It is a frequency characteristic of the input power of an electromagnetic induction heating cooking device. 電磁誘導加熱調理器の入力電力のDuty特性である。It is a duty characteristic of input electric power of an electromagnetic induction heating cooking device. 第3の実施形態における電磁誘導加熱調理器の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the electromagnetic induction heating cooking appliance in 3rd Embodiment. 電磁誘導加熱調理器の動作波形である。It is an operation | movement waveform of an electromagnetic induction heating cooking appliance. 電磁誘導加熱調理器の入力電力の周波数特性である。It is a frequency characteristic of the input power of an electromagnetic induction heating cooking device.

以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
《第1の実施形態》
先ず、図1〜図7を用いて、本発明の第1の実施形態における電磁誘導加熱調理器1を説明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
First, the electromagnetic induction heating cooking appliance 1 in the 1st Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.

図1は、第1の実施形態における電磁誘導加熱調理器のブロック図である。
第1の実施形態の電磁誘導加熱調理器1は、直流電源として機能する電源回路2、インバータ3a〜3c、共振回路4a〜4c、ドライブ回路51、共振電流検出回路52、制御回路53、入力電力設定部54を備えている。電磁誘導加熱調理器1は、各インバータ3に対応する複数の加熱コイル33により、図示しないトッププレート上に載置された鍋などの被加熱物を加熱することができる。なお、各インバータ3の構成は同等であるので、以下では、インバータ3aを代表して説明する。
FIG. 1 is a block diagram of an electromagnetic induction heating cooker according to the first embodiment.
The electromagnetic induction heating cooker 1 according to the first embodiment includes a power supply circuit 2 that functions as a DC power supply, inverters 3a to 3c, resonance circuits 4a to 4c, a drive circuit 51, a resonance current detection circuit 52, a control circuit 53, and input power. A setting unit 54 is provided. The electromagnetic induction heating cooker 1 can heat an object to be heated such as a pan placed on a top plate (not shown) by a plurality of heating coils 33 corresponding to each inverter 3. In addition, since the structure of each inverter 3 is equivalent, below, it demonstrates on behalf of the inverter 3a.

インバータ3aは、スイッチング回路31、共振回路32、電流検出器37を含んで構成されている。スイッチング回路31は、電源回路2の正電極pと負電極oとの間に接続されており、電源回路2によって印加される直流電圧を、高周波の交流電圧に変換して共振回路32に印加する。共振回路32は、第1共振回路であり、加熱コイル33と共振コンデンサC0が接続された回路である。加熱コイル33には、スイッチング回路31から高周波電力が供給される。電流検出器37は、共振回路32に流れる電流を検出する。   The inverter 3a includes a switching circuit 31, a resonance circuit 32, and a current detector 37. The switching circuit 31 is connected between the positive electrode p and the negative electrode o of the power supply circuit 2, converts the DC voltage applied by the power supply circuit 2 into a high-frequency AC voltage and applies it to the resonance circuit 32. . The resonance circuit 32 is a first resonance circuit, and is a circuit in which the heating coil 33 and the resonance capacitor C0 are connected. High frequency power is supplied to the heating coil 33 from the switching circuit 31. The current detector 37 detects a current flowing through the resonance circuit 32.

共振回路4aは、第2共振回路であり、共振回路32の加熱コイル33とフェライト(磁性材料の一例)を介して磁気結合する。共振回路4aは、共振加熱コイル41と共振コンデンサC1の直列回路と、共振加熱コイル42と共振コンデンサC2の直列回路と、共振加熱コイル43と共振コンデンサC3の直列回路と、共振加熱コイル44と共振コンデンサC4の直列回路として構成されている。   The resonance circuit 4a is a second resonance circuit and is magnetically coupled to the heating coil 33 of the resonance circuit 32 via a ferrite (an example of a magnetic material). The resonance circuit 4a includes a series circuit of the resonance heating coil 41 and the resonance capacitor C1, a series circuit of the resonance heating coil 42 and the resonance capacitor C2, a series circuit of the resonance heating coil 43 and the resonance capacitor C3, and a resonance circuit of the resonance heating coil 44. It is configured as a series circuit of a capacitor C4.

インバータ3aは、制御回路53および共振電流検出回路52、入力電力設定部54、ドライブ回路51によって制御される。インバータ3aの電流検出器37の出力値は、共振電流検出回路52で演算され、その演算結果は制御回路53に出力される。入力電力設定部54は、使用者が入力電力(火力)を設定するインターフェースであり、設定された火力に応じた信号を制御回路53に出力する。制御回路53では、共振電流検出回路52から出力された演算結果と入力電力設定部54から出力された信号に応じた駆動信号を生成する。
ドライブ回路51は駆動信号に基づいて、インバータ3aのスイッチング回路31を制御するドライブ信号波形を生成する。
The inverter 3 a is controlled by the control circuit 53, the resonance current detection circuit 52, the input power setting unit 54, and the drive circuit 51. The output value of the current detector 37 of the inverter 3 a is calculated by the resonance current detection circuit 52, and the calculation result is output to the control circuit 53. The input power setting unit 54 is an interface for the user to set input power (thermal power), and outputs a signal corresponding to the set thermal power to the control circuit 53. The control circuit 53 generates a drive signal corresponding to the calculation result output from the resonance current detection circuit 52 and the signal output from the input power setting unit 54.
The drive circuit 51 generates a drive signal waveform for controlling the switching circuit 31 of the inverter 3a based on the drive signal.

次に、インバータ3aの動作を説明する。IHクッキングヒータでは、一般的に共振型インバータが用いられる。共振型のインバータ3aでは、加熱コイル33上に鍋が載置されたときの共振回路32の共振周波数frより、スイッチング回路31の駆動周波数fsが高くなるように設定して、共振負荷の特性を誘導性にする。これにより共振回路32に流れる共振電流ILは、スイッチング回路31の出力電圧に対し遅れ位相になるため、スイッチング回路31での損失増加が抑制できる。   Next, the operation of the inverter 3a will be described. In the IH cooking heater, a resonance type inverter is generally used. In the resonance type inverter 3a, the drive frequency fs of the switching circuit 31 is set to be higher than the resonance frequency fr of the resonance circuit 32 when the pan is placed on the heating coil 33, and the characteristic of the resonance load is set. Make it inductive. As a result, the resonance current IL flowing through the resonance circuit 32 is delayed in phase with respect to the output voltage of the switching circuit 31, so that an increase in loss in the switching circuit 31 can be suppressed.

すなわち、共振回路32に流れる共振電流ILが、スイッチング回路31と共振回路32の接続点である出力端子tの電圧に対して遅れ位相になるように制御することでスイッチング回路31の損失を抑制できる。
また、共振加熱コイル41〜44に鍋が載置されると、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44が磁気結合して共振回路32と共振回路4の共振周波数が略同一となる。これにより、共振回路32に電流が流れて加熱コイル33上に載置された鍋を加熱すると共に、共振回路4にも電流が流れ、共振加熱コイル41〜44上に載置された鍋を加熱する。
That is, the loss of the switching circuit 31 can be suppressed by controlling the resonance current IL flowing through the resonance circuit 32 so as to be in a lagging phase with respect to the voltage at the output terminal t that is the connection point between the switching circuit 31 and the resonance circuit 32. .
When the pan is placed on the resonance heating coils 41 to 44, the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 are magnetically coupled, and the resonance frequencies of the resonance circuit 32 and the resonance circuit 4 become substantially the same. As a result, current flows through the resonance circuit 32 to heat the pan placed on the heating coil 33, and current also flows through the resonance circuit 4 to heat the pan placed on the resonance heating coils 41 to 44. To do.

しかしながら、駆動周波数fsを固定した状態で、スイッチング回路31の導通期間を変化させ電力制御を行うと、スイッチング回路31の導通期間に共振電流ILの極性が反転し、共振電流ILがスイッチング回路31の出力電圧より進み位相になる進相モードへ移行する場合もある。進相モードは、スイッチング回路31の損失増加を招くので、共振型インバータでは避けなければならない。   However, if power control is performed by changing the conduction period of the switching circuit 31 with the driving frequency fs fixed, the polarity of the resonance current IL is reversed during the conduction period of the switching circuit 31, and the resonance current IL is In some cases, the phase shifts to a phase advance mode in which the phase advances from the output voltage. The phase advance mode causes an increase in the loss of the switching circuit 31 and must be avoided in the resonance type inverter.

次に、図2、図3を用いて、第1の実施形態の電磁誘導加熱調理器1における、複数の加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44の配列について説明する。一般に、電磁誘導加熱調理器1では、ガラス製のトッププレート(図示せず)の下に、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44が配置されている。ここでは、1つのインバータ3が内蔵する加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44とを用いて、一つの鍋を加熱する電磁誘導加熱調理器1を例に説明を進める。   Next, the arrangement | sequence of the some heating coil 33 and the resonance heating coils 41-44 in the electromagnetic induction heating cooking appliance 1 of 1st Embodiment is demonstrated using FIG. 2, FIG. Generally, in the electromagnetic induction heating cooker 1, a heating coil 33 and resonant heating coils 41 to 44 are disposed under a glass top plate (not shown). Here, description will be given by taking as an example the electromagnetic induction heating cooker 1 that heats one pot using the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 built in one inverter 3.

図2は、電磁誘導加熱調理器1の加熱コイル33、共振加熱コイル41〜44およびフェライト34,45の配置を示す斜視図である。
図2に示した電磁誘導加熱調理器1は、上方からみて加熱コイル33の前後左右に、共振加熱コイル41〜44が配置されている。これら加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44の上側には、ガラス製のトッププレート(図示せず)が配置されており、その上に鍋6が載置されている。ここで鍋6は、一点鎖線で示されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the arrangement of the heating coil 33, the resonance heating coils 41 to 44, and the ferrites 34 and 45 of the electromagnetic induction heating cooker 1.
In the electromagnetic induction heating cooker 1 shown in FIG. 2, resonant heating coils 41 to 44 are arranged on the front, rear, left and right of the heating coil 33 as viewed from above. A glass top plate (not shown) is disposed above the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44, and the pan 6 is placed thereon. Here, the pan 6 is indicated by a one-dot chain line.

加熱コイル33には、インバータ3が接続される。各共振加熱コイル41〜44には、各共振コンデンサC1〜C4が接続される。加熱コイル33の下部には、磁性材料のフェライト34が放射状に配置されている。共振加熱コイル41〜44の下部には、磁性材料のフェライト45が放射状に配置されている。これらフェライト34,45は、磁束を有効に鍋6に誘導すると共に、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44の磁気結合を向上させる。   The inverter 3 is connected to the heating coil 33. Resonance capacitors C1 to C4 are connected to the resonance heating coils 41 to 44, respectively. Below the heating coil 33, magnetic material ferrite 34 is radially arranged. Below the resonance heating coils 41 to 44, ferrites 45 of magnetic material are arranged radially. These ferrites 34 and 45 effectively induce magnetic flux to the pan 6 and improve the magnetic coupling between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.

加熱コイル33の直下に放射状に配置されるフェライト34の一部を共振加熱コイル41〜44のフェライト45に近接させる構造とすることで、加熱コイル33との磁気結合がより増大し、漏洩磁束を低減させ、加熱効率を向上させることができる。   By adopting a structure in which a portion of the ferrite 34 that is radially disposed immediately below the heating coil 33 is brought close to the ferrite 45 of the resonance heating coils 41 to 44, the magnetic coupling with the heating coil 33 is further increased, and the leakage magnetic flux is reduced. The heating efficiency can be improved.

図4は、電磁誘導加熱調理器1の加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44と、フェライト34,45の配置を示す断面図である。
加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44は、略同一平面上に配置されている。加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lは、加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44と鍋6との間隔Dよりも狭い。これにより加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44の磁気結合度が高められ、加熱コイル33から共振加熱コイル41〜44の電力伝送効率が向上し、高範囲に鍋6を加熱することができる。
更に、加熱コイル33とフェライト34との間隔Fは、加熱コイル33と鍋6との間隔Dよりも小さく、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lよりも小さい。
また、共振加熱コイル41〜44とフェライト45との間隔Fは、加熱コイル33と鍋6との間隔Dよりも狭く、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lよりも狭い。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the arrangement of the heating coils 33 and the resonance heating coils 41 to 44 and the ferrites 34 and 45 of the electromagnetic induction heating cooker 1.
The heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 are arranged on substantially the same plane. An interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 is narrower than an interval D between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 and the pan 6. Thereby, the magnetic coupling degree of the heating coil 33 and the resonance heating coils 41-44 is raised, the electric power transmission efficiency of the resonance heating coils 41-44 from the heating coil 33 improves, and the pan 6 can be heated to a high range.
Further, the distance F between the heating coil 33 and the ferrite 34 is smaller than the distance D between the heating coil 33 and the pan 6 and smaller than the distance L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.
Further, the interval F between the resonance heating coils 41 to 44 and the ferrite 45 is narrower than the interval D between the heating coil 33 and the pan 6 and is smaller than the interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.

図5は、鍋6がずれて共振加熱コイル43上にのみ載置されている場合を示す上面図である。
図5において鍋6は、共振加熱コイル43上にのみ載置されている。この場合、加熱コイル33と共振コンデンサC0から構成される共振回路32と、加熱コイル33と磁気結合される共振加熱コイル43と共振コンデンサC3より構成される共振回路の共振周波数が略同一周波数となる。制御回路53は、その共振周波数よりわずかに高い周波数でインバータ3aを駆動する。これにより、インバータ3aから加熱コイル33を経由して共振加熱コイル43に高周波電流が流れて、鍋6を誘導加熱することができる。一方、鍋6が載置されない共振加熱コイル41,42,44は、インバータ駆動周波数と共振周波数が一致せず電流が流れない。この現象について、図6を用いて説明する。
FIG. 5 is a top view showing a case where the pan 6 is displaced and placed only on the resonance heating coil 43.
In FIG. 5, the pan 6 is placed only on the resonance heating coil 43. In this case, the resonance frequency of the resonance circuit 32 composed of the heating coil 33 and the resonance capacitor C0 and the resonance circuit composed of the resonance heating coil 43 magnetically coupled to the heating coil 33 and the resonance capacitor C3 are substantially the same frequency. . The control circuit 53 drives the inverter 3a at a frequency slightly higher than the resonance frequency. Thereby, the high frequency current flows from the inverter 3a to the resonance heating coil 43 via the heating coil 33, and the pot 6 can be induction-heated. On the other hand, in the resonance heating coils 41, 42, and 44 where the pan 6 is not placed, the inverter drive frequency and the resonance frequency do not match and no current flows. This phenomenon will be described with reference to FIG.

図6は、インバータ駆動周波数と共振回路のインピーダンス特性の関係を示すグラフである。グラフの縦軸は、共振回路のインピーダンスを示し、横軸はインバータの駆動周波数を示している。
破線で示された特性1は、鍋6が載置された共振加熱コイル43と共振コンデンサC3とで構成される共振回路4のインピーダンス特性と、加熱コイル33と共振コンデンサC0で構成される共振回路32を含むインピーダンス特性を示している。
実線で示された特性2は、鍋6が載置されていない共振加熱コイル41と共振コンデンサC1で構成される共振回路のインピーダンス特性である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the inverter drive frequency and the impedance characteristic of the resonance circuit. The vertical axis of the graph indicates the impedance of the resonance circuit, and the horizontal axis indicates the drive frequency of the inverter.
Characteristic 1 indicated by a broken line is an impedance characteristic of the resonance circuit 4 including the resonance heating coil 43 on which the pan 6 is placed and the resonance capacitor C3, and a resonance circuit including the heating coil 33 and the resonance capacitor C0. The impedance characteristic including 32 is shown.
A characteristic 2 indicated by a solid line is an impedance characteristic of a resonance circuit including the resonance heating coil 41 and the resonance capacitor C1 on which the pan 6 is not placed.

共振加熱コイル42と共振コンデンサC2で構成される共振回路のインピーダンス特性や、共振加熱コイル44と共振コンデンサC4で構成される共振回路のインピーダンス特性は図示しないが、特性2と略同一となる。   Although not shown, the impedance characteristic of the resonance circuit constituted by the resonance heating coil 42 and the resonance capacitor C2 and the impedance characteristic of the resonance circuit constituted by the resonance heating coil 44 and the resonance capacitor C4 are substantially the same as the characteristic 2.

特性1のインバータ3aを共振周波数fr1よりわずかに高い周波数f1で駆動すると、共振回路のインピーダンスは、極小値Z0に近いZ1となる。そのため、大きな電流を共振加熱コイル43に流すことができる。これにより、共振加熱コイル43から磁束が発生し、その磁束が鍋6を鎖交することで、鍋6に渦電流が流れて鍋6自体が発熱する。   When the inverter 3a having the characteristic 1 is driven at a frequency f1 slightly higher than the resonance frequency fr1, the impedance of the resonance circuit becomes Z1 close to the minimum value Z0. Therefore, a large current can be passed through the resonance heating coil 43. Thereby, a magnetic flux is generated from the resonance heating coil 43, and the magnetic flux links the pan 6 so that an eddy current flows through the pan 6 and the pan 6 itself generates heat.

一方、鍋6が載置されない共振加熱コイル41,42,44の共振回路では、特性2となるため、周波数f1におけるインピーダンスはZ2となる。共振加熱コイル41,42,44のインピーダンスZ2は、共振加熱コイル43のインピーダンスZ1に比べ大幅に大きな値となる。このため、共振加熱コイル41,42,44には電流が殆ど流れず、鍋6を誘導加熱することはできない。また、共振加熱コイル41,42,44には電流が殆ど流れないため、不要な放射磁界を抑制することができる。
すなわち、加熱コイル33および鍋6が載置された共振加熱コイル43のみに大きな電流を流すことができるため、コイル上の鍋6をセンサ等で検出することなく加熱することが可能となる。
なお、これは鍋6がずれて載置されている場合に限定されない。例えば共振加熱コイル41〜44を覆う大鍋が加熱コイル33の中央に載置されている場合を考える。共振加熱コイル41〜44の共振回路は、全て特性1となり、大鍋を効率的に加熱することができる。また、加熱コイル33の直径未満の小鍋が、加熱コイル33の中央に載置されているとき、共振加熱コイル41〜44の共振回路は、全て特性2となる。よって、これら共振加熱コイル41〜44には電流が殆ど流れないため、不要な放射磁界を抑制することができる。
On the other hand, since the resonance circuit of the resonance heating coils 41, 42, and 44 where the pan 6 is not placed has the characteristic 2, the impedance at the frequency f1 is Z2. The impedance Z2 of the resonance heating coils 41, 42, and 44 is significantly larger than the impedance Z1 of the resonance heating coil 43. For this reason, almost no current flows through the resonant heating coils 41, 42, 44, and the pot 6 cannot be induction-heated. In addition, since almost no current flows through the resonance heating coils 41, 42, 44, an unnecessary radiation magnetic field can be suppressed.
That is, since a large current can be passed only to the resonance heating coil 43 on which the heating coil 33 and the pan 6 are placed, the pan 6 on the coil can be heated without being detected by a sensor or the like.
In addition, this is not limited to the case where the pan 6 is shifted and placed. For example, consider a case where a large pan that covers the resonance heating coils 41 to 44 is placed at the center of the heating coil 33. The resonance circuits of the resonance heating coils 41 to 44 all have the characteristic 1 and can efficiently heat the large pot. Further, when a small pan having a diameter less than that of the heating coil 33 is placed at the center of the heating coil 33, the resonance circuits of the resonance heating coils 41 to 44 all have the characteristic 2. Therefore, since an electric current hardly flows through these resonance heating coils 41 to 44, an unnecessary radiation magnetic field can be suppressed.

以上で説明したように、本実施形態の電磁誘導加熱調理器1によれば、共振加熱コイル41〜44に鍋6が載置されているとき、インバータ3aが供給する電力を加熱コイル33とフェライト34とを経由して共振加熱コイル41〜44に供給できる。これにより、共振加熱コイル41〜44には、高周波大電流を流すことができ、加熱コイル33と共に鍋6を誘導加熱することができる。
また、共振加熱コイル41〜44に鍋6が載置されていない場合は、共振回路のインピーダンスが増大するため、共振加熱コイル41〜44には殆ど電流が流れない。これにより不要な放射磁界を抑制することができる。
As explained above, according to the electromagnetic induction heating cooker 1 of the present embodiment, when the pan 6 is placed on the resonance heating coils 41 to 44, the power supplied from the inverter 3a is supplied to the heating coil 33 and the ferrite. 34 to the resonance heating coils 41 to 44. Thereby, a high-frequency large current can be passed through the resonance heating coils 41 to 44, and the pot 6 can be induction-heated together with the heating coil 33.
In addition, when the pan 6 is not placed on the resonance heating coils 41 to 44, since the impedance of the resonance circuit increases, almost no current flows through the resonance heating coils 41 to 44. Thereby, an unnecessary radiation magnetic field can be suppressed.

《第1変形例》
図7は、第1の実施形態の第1変形例における加熱コイル33、共振加熱コイル41〜44およびフェライト34,45の配置を示す斜視図である。
図7に示した電磁誘導加熱調理器1は、上方からみて加熱コイル33の前後左右に、共振加熱コイル41〜44が配置されている。これら加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44の上側には、ガラス製のトッププレート(図示せず)が配置されており、その上に鍋6が載置されている。ここで鍋6は、一点鎖線で示されている。
<< First Modification >>
FIG. 7 is a perspective view showing the arrangement of the heating coil 33, the resonance heating coils 41 to 44, and the ferrites 34 and 45 in the first modification of the first embodiment.
In the electromagnetic induction heating cooker 1 shown in FIG. 7, resonance heating coils 41 to 44 are arranged on the front, rear, left and right of the heating coil 33 as viewed from above. A glass top plate (not shown) is disposed above the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44, and the pan 6 is placed thereon. Here, the pan 6 is indicated by a one-dot chain line.

加熱コイル33には、インバータ3が接続される。各共振加熱コイル41〜44には、各共振コンデンサC1〜C4が接続される。加熱コイル33の下部には、磁性材料のフェライト35が放射状に配置されており、共振加熱コイル41〜44の下部に跨がっている。共振加熱コイル41〜44の下部には、フェライト35と共にフェライト45が放射状に配置されている。これらフェライト34,45は、磁束を有効に鍋6に誘導すると共に、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44の磁気結合を向上させる。
加熱コイル33の直下に放射状に配置されるフェライト35の一部を共振加熱コイル41〜44の下部に跨がらせる構造とすることで、加熱コイル33との磁気結合がより増大し、漏洩磁界を低減させ、加熱効率を向上させることができる。
The inverter 3 is connected to the heating coil 33. Resonance capacitors C1 to C4 are connected to the resonance heating coils 41 to 44, respectively. Under the heating coil 33, magnetic material ferrite 35 is radially disposed, and straddles the lower portions of the resonance heating coils 41 to 44. Below the resonance heating coils 41 to 44, ferrites 45 are arranged radially together with the ferrites 35. These ferrites 34 and 45 effectively induce magnetic flux to the pan 6 and improve the magnetic coupling between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.
By adopting a structure in which a part of the ferrite 35 that is radially arranged immediately below the heating coil 33 is straddled under the resonance heating coils 41 to 44, the magnetic coupling with the heating coil 33 is further increased, and the leakage magnetic field is reduced. The heating efficiency can be improved.

図8は、第1の実施形態の第1変形例における加熱コイル33、共振加熱コイル41〜44およびフェライト35,45の配置を示す断面図である。
加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44は、略同一平面上に配置されている。加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lは、加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44と鍋6との間隔Dよりも狭い。これにより加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44の磁気結合度が高められ、加熱コイル33から共振加熱コイル41〜44の電力伝送効率が向上し、高範囲に鍋6を加熱することができる。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the arrangement of the heating coil 33, the resonance heating coils 41 to 44, and the ferrites 35 and 45 in the first modification of the first embodiment.
The heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 are arranged on substantially the same plane. An interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 is narrower than an interval D between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 and the pan 6. Thereby, the magnetic coupling degree of the heating coil 33 and the resonance heating coils 41-44 is raised, the electric power transmission efficiency of the resonance heating coils 41-44 from the heating coil 33 improves, and the pan 6 can be heated to a high range.

更に、加熱コイル33とフェライト35との間隔Fは、加熱コイル33と鍋6との間隔Dよりも狭く、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lよりも狭い。
また、共振加熱コイル41〜44とフェライト45との間隔Fは、加熱コイル33と鍋6との間隔Dよりも狭く、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lよりも狭い。
Further, the interval F between the heating coil 33 and the ferrite 35 is narrower than the interval D between the heating coil 33 and the pan 6 and is smaller than the interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.
Further, the interval F between the resonance heating coils 41 to 44 and the ferrite 45 is narrower than the interval D between the heating coil 33 and the pan 6 and is smaller than the interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.

《第2変形例》
図9は、第1の実施形態の第2変形例における加熱コイル33、共振加熱コイル41〜44およびフェライト35の配置を示す斜視図である。
図7に示した電磁誘導加熱調理器1は、上方からみて加熱コイル33の前後左右に、共振加熱コイル41〜44が配置されている。これら加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44の上側には、ガラス製のトッププレート(図示せず)が配置されており、その上に鍋6が載置されている。ここで鍋6は、一点鎖線で示されている。
<< Second Modification >>
FIG. 9 is a perspective view showing an arrangement of the heating coil 33, the resonance heating coils 41 to 44, and the ferrite 35 in the second modification of the first embodiment.
In the electromagnetic induction heating cooker 1 shown in FIG. 7, resonance heating coils 41 to 44 are arranged on the front, rear, left and right of the heating coil 33 as viewed from above. A glass top plate (not shown) is disposed above the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44, and the pan 6 is placed thereon. Here, the pan 6 is indicated by a one-dot chain line.

加熱コイル33には、インバータ3が接続される。各共振加熱コイル41〜44には、各共振コンデンサC1〜C4が接続される。加熱コイル33の下部には、磁性材料のフェライト36が配置されており、共振加熱コイル41〜44の下部に跨がっている。共振加熱コイル41〜44の下部には、フェライト36が配置されている。フェライト36は、磁束を有効に鍋6に誘導すると共に、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44の磁気結合を向上させる。   The inverter 3 is connected to the heating coil 33. Resonance capacitors C1 to C4 are connected to the resonance heating coils 41 to 44, respectively. A ferrite 36 made of a magnetic material is disposed below the heating coil 33 and straddles the lower portions of the resonance heating coils 41 to 44. A ferrite 36 is disposed below the resonance heating coils 41 to 44. The ferrite 36 effectively induces the magnetic flux to the pan 6 and improves the magnetic coupling between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.

加熱コイル33の直下に放射状に配置されるフェライト36を共振加熱コイル41〜44の下部に跨がらせる構造とすることで、加熱コイル33との磁気結合がより増大し、漏洩磁界を低減させ、加熱効率を向上させることができる。   By adopting a structure in which the ferrite 36 arranged radially immediately below the heating coil 33 is straddled across the lower portions of the resonance heating coils 41 to 44, the magnetic coupling with the heating coil 33 is further increased, the leakage magnetic field is reduced, Heating efficiency can be improved.

図10は、第1の実施形態の第2変形例における加熱コイル33、共振加熱コイル41〜44およびフェライト36を示す断面図である。
加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44は、略同一平面上に配置されている。加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lは、加熱コイル33および共振加熱コイル41〜44と鍋6との間隔Dよりも狭い。これにより加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44の磁気結合度が高められ、加熱コイル33から共振加熱コイル41〜44の電力伝送効率が向上し、高範囲に鍋6を加熱することができる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the heating coil 33, the resonance heating coils 41 to 44, and the ferrite 36 in the second modification of the first embodiment.
The heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 are arranged on substantially the same plane. An interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 is narrower than an interval D between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44 and the pan 6. Thereby, the magnetic coupling degree of the heating coil 33 and the resonance heating coils 41-44 is raised, the electric power transmission efficiency of the resonance heating coils 41-44 from the heating coil 33 improves, and the pan 6 can be heated to a high range.

更に、加熱コイル33とフェライト36との間隔Fは、加熱コイル33と鍋6との間隔Dよりも狭く、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lよりも狭い。
また、共振加熱コイル41〜44とフェライト36との間隔Fは、加熱コイル33と鍋6との間隔Dよりも狭く、加熱コイル33と共振加熱コイル41〜44との間隔Lよりも狭い。
Further, the interval F between the heating coil 33 and the ferrite 36 is narrower than the interval D between the heating coil 33 and the pan 6 and is smaller than the interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.
Further, the interval F between the resonance heating coils 41 to 44 and the ferrite 36 is narrower than the interval D between the heating coil 33 and the pan 6 and is smaller than the interval L between the heating coil 33 and the resonance heating coils 41 to 44.

《第2の実施形態》
次に、図11から図15を用いて、スイッチング回路31にハーブブリッジ回路構成を採用した、本発明の第2の実施形態における電磁誘導加熱調理器1を説明する。なお、第1の実施形態との共通点は重複説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, the electromagnetic induction heating cooker 1 in the 2nd Embodiment of this invention which employ | adopted the herb bridge circuit structure for the switching circuit 31 is demonstrated using FIGS. 11-15. In addition, duplication description is abbreviate | omitted in common with 1st Embodiment.

図11は、第2の実施形態における電磁誘導加熱調理器1の回路構成である。本実施形態の電磁誘導加熱調理器1も第1の実施形態と同様に、3つのインバータ3a〜3cを備えているが、インバータ3b,3cの図示は省略して説明を進める。   FIG. 11 is a circuit configuration of the electromagnetic induction heating cooker 1 in the second embodiment. Similarly to the first embodiment, the electromagnetic induction heating cooker 1 of this embodiment includes three inverters 3a to 3c, but the illustration of the inverters 3b and 3c is omitted.

図11において、電源回路2は、商用電源7からの交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧をインバータ3aに印加するものであり、交流電圧を整流する整流回路21とインダクタL1およびフィルタコンデンサC5で構成された平滑回路からなる。そして、フィルタコンデンサC5の正電極pと負電極oとの間に、インバータ3aのスイッチング回路31が接続される。   In FIG. 11, a power supply circuit 2 converts an AC voltage from a commercial power supply 7 into a DC voltage and applies the converted DC voltage to an inverter 3a. A rectifier circuit 21 for rectifying the AC voltage, an inductor L1, and a filter It consists of a smoothing circuit composed of a capacitor C5. The switching circuit 31 of the inverter 3a is connected between the positive electrode p and the negative electrode o of the filter capacitor C5.

インバータ3aのスイッチング回路31は、パワー半導体スイッチング素子であるIGBT38とIGBT39が直列に接続されて構成される。IGBT38,39にはそれぞれダイオードD1、D2が逆方向に並列接続されている。IGBT38のコレクタ端子にはダイオードD1のカソード端子が接続され、IGBT38のエミッタ端子にはダイオードD1のアノード端子が接続されている。IGBT39のコレクタ端子にはダイオードD2のカソード端子が接続され、IGBT39のエミッタ端子にはダイオードD2のアノード端子が接続されている。   The switching circuit 31 of the inverter 3a is configured by connecting IGBTs 38 and IGBTs 39, which are power semiconductor switching elements, in series. Diodes D1 and D2 are respectively connected in parallel to the IGBTs 38 and 39 in the reverse direction. The cathode terminal of the diode D1 is connected to the collector terminal of the IGBT 38, and the anode terminal of the diode D1 is connected to the emitter terminal of the IGBT 38. The cathode terminal of the diode D2 is connected to the collector terminal of the IGBT 39, and the anode terminal of the diode D2 is connected to the emitter terminal of the IGBT 39.

以下では、IGBT38とダイオードD1で構成される回路を上アームと称し、IGBT39とダイオードD2で構成される回路を下アームと称する。また、IGBT38,39には、それぞれ並列にスナバコンデンサC6,C7が接続されている。スナバコンデンサC6,C7は、IGBT38またはIGBT39のターンオフ時の遮断電流によって充電あるいは放電される。スナバコンデンサC6,C7の容量は、IGBT38,39のコレクタとエミッタ間の出力容量より十分に大きいため、ターンオフ時にIGBT38,39に印加される電圧の変化は低減され、ターンオフ損失は抑制される。   Hereinafter, a circuit composed of the IGBT 38 and the diode D1 is referred to as an upper arm, and a circuit composed of the IGBT 39 and the diode D2 is referred to as a lower arm. Further, snubber capacitors C6 and C7 are connected to the IGBTs 38 and 39 in parallel, respectively. The snubber capacitors C6 and C7 are charged or discharged by a cut-off current when the IGBT 38 or IGBT 39 is turned off. Since the capacitances of the snubber capacitors C6 and C7 are sufficiently larger than the output capacitance between the collectors and emitters of the IGBTs 38 and 39, the change in voltage applied to the IGBTs 38 and 39 at the time of turn-off is reduced, and the turn-off loss is suppressed.

IGBT38,39の接続点である出力端子tと、電源回路2の正電極pおよび負電極oには、共振回路32が接続されている。第2の実施形態の共振回路32は、加熱コイル33と共振コンデンサC0、C8で構成される。ここで、出力端子tから加熱コイル33に向かって流れる方向を共振電流ILの正方向とする。   A resonance circuit 32 is connected to the output terminal t, which is a connection point of the IGBTs 38 and 39, and the positive electrode p and the negative electrode o of the power supply circuit 2. The resonance circuit 32 of the second embodiment includes a heating coil 33 and resonance capacitors C0 and C8. Here, the direction flowing from the output terminal t toward the heating coil 33 is the positive direction of the resonance current IL.

電流検出器37は、共振回路32に流れる電流を検出する。共振電流検出回路52は、各インバータ3の電流検出器37の出力信号レベルを制御回路53の入力レベルに適した信号に変換する。電流検出器22は、商用電源7から入力する電流を検出する。入力電流検出回路55は、電流検出器37の出力信号レベルを制御回路53の入力レベルに適した信号に変換する。   The current detector 37 detects a current flowing through the resonance circuit 32. The resonance current detection circuit 52 converts the output signal level of the current detector 37 of each inverter 3 into a signal suitable for the input level of the control circuit 53. The current detector 22 detects a current input from the commercial power supply 7. The input current detection circuit 55 converts the output signal level of the current detector 37 into a signal suitable for the input level of the control circuit 53.

制御回路53は、入力電流検出回路55で検出した入力電流と共振電流検出回路52で検出した共振電流の関係から被加熱物の材質や状態を判断し、加熱動作の開始または停止を行う。被加熱物の判別は、磁性体と非磁性体とに区別する。区別する方法としては、加熱前に低電力(300W程度)で通電を行う。そのときの共振電流ILまたはIGBT38,39の電流値を検出し、その電流値により、被加熱物の材質を判別する。電流値が小さい場合には鉄などの磁性体、電流値が大きい場合は、非磁性ステンレスやアルミニウム、銅といった非磁性体の被加熱物と判別する。   The control circuit 53 determines the material and state of the object to be heated from the relationship between the input current detected by the input current detection circuit 55 and the resonance current detected by the resonance current detection circuit 52, and starts or stops the heating operation. The object to be heated is distinguished from a magnetic material and a non-magnetic material. As a method of distinguishing, energization is performed with low power (about 300 W) before heating. The current value of the resonance current IL or IGBT 38, 39 at that time is detected, and the material of the object to be heated is determined based on the current value. When the current value is small, it is determined that the object is a magnetic material such as iron, and when the current value is large, it is determined as a non-magnetic material such as nonmagnetic stainless steel, aluminum, or copper.

図12に周波数20kHzにおける各被加熱物の抵抗値を示す。
非磁性ステンレスでは鉄の約1/3の抵抗値となる。アルミニウムでは、鉄の約1/20の抵抗値となる。銅では、鉄の約1/25の抵抗値となる。
FIG. 12 shows the resistance value of each object to be heated at a frequency of 20 kHz.
Nonmagnetic stainless steel has a resistance of about 1/3 that of iron. In aluminum, the resistance value is about 1/20 that of iron. Copper has a resistance value of about 1/25 that of iron.

また、制御回路53は、入力電力設定部54からの信号に応じてスイッチング回路31のIGBT38,39の導通期間を、ドライブ回路51を介して設定し入力電力を制御する。材質の検知は、過電流や過電圧の発生を防ぐために低電力かつ短時間で実施する必要がある。
また、図11に示すように、電流Ic1は、スイッチング回路31の上アームに流れる電流である。電流Ic2は、スイッチング回路31の下アームに流れる電流である。共振電流ILは、加熱コイル33に流れる電流である。共振電流ILrは、共振加熱コイル41に流れる電流である。電圧Vc1は、上アームのIGBT38のコレクタ端子−エミッタ端子間の電圧である。電圧Vc2は、下アームのIGBT39のコレクタ端子−エミッタ端子間の電圧である。電圧Vc3は、共振コンデンサC0の共振電圧である。共振コンデンサC0の共振電圧を、電圧Vcrとする。インバータ3の電源電圧を、電圧Vpとする。
In addition, the control circuit 53 controls the input power by setting the conduction period of the IGBTs 38 and 39 of the switching circuit 31 via the drive circuit 51 in accordance with the signal from the input power setting unit 54. The material detection needs to be performed in a short time with low power to prevent the occurrence of overcurrent and overvoltage.
Also, as shown in FIG. 11, the current Ic1 is a current that flows through the upper arm of the switching circuit 31. The current Ic2 is a current flowing through the lower arm of the switching circuit 31. The resonance current IL is a current that flows through the heating coil 33. The resonance current ILr is a current that flows through the resonance heating coil 41. The voltage Vc1 is a voltage between the collector terminal and the emitter terminal of the IGBT 38 of the upper arm. The voltage Vc2 is a voltage between the collector terminal and the emitter terminal of the IGBT 39 of the lower arm. The voltage Vc3 is a resonance voltage of the resonance capacitor C0. The resonant voltage of the resonant capacitor C0 is assumed to be a voltage Vcr. The power supply voltage of the inverter 3 is set to voltage Vp.

次に、第2の実施形態の動作を説明する。
図13は、第2の実施形態におけるインバータ3のモード1からモード4までの動作波形を示すタイムチャートである。
タイムチャートの第1番目は、ハイサイドのIGBT38の駆動信号を示している。タイムチャートの第2番目は、ロウサイドのIGBT39の駆動信号を示している。
タイムチャートの第3番目は、ハイサイドのIGBT38のコレクタに流れる電流Ic1を示している。タイムチャートの第4番目は、ハイサイドのIGBT38のコレクタ−エミッタ間の電圧Vc1を示している。
Next, the operation of the second embodiment will be described.
FIG. 13 is a time chart showing operation waveforms from mode 1 to mode 4 of the inverter 3 in the second embodiment.
The first part of the time chart shows a drive signal for the high-side IGBT 38. The second part of the time chart shows a drive signal for the low-side IGBT 39.
The third part of the time chart shows the current Ic1 flowing through the collector of the high-side IGBT 38. The fourth part of the time chart shows the collector-emitter voltage Vc1 of the high-side IGBT 38.

タイムチャートの第5番目は、ロウサイドのIGBT39のコレクタに流れる電流Ic2を示している。タイムチャートの第6番目は、ロウサイドのIGBT39のコレクタ−エミッタ間の電圧Vc2を示している。タイムチャートの第7番目は、共振コンデンサC0の両端に印加される電圧Vcrを示している。
タイムチャートの第8番目は、共振コンデンサC1の両端に印加される電圧ILcを示している。タイムチャートの第9番目は、共振加熱コイル41の両端に印加される電圧ILrを示している。
The fifth part of the time chart shows the current Ic2 flowing through the collector of the low-side IGBT 39. The sixth part of the time chart shows the collector-emitter voltage Vc2 of the low-side IGBT 39. The seventh part of the time chart shows the voltage Vcr applied across the resonant capacitor C0.
The eighth part of the time chart shows the voltage ILc applied across the resonance capacitor C1. The ninth part of the time chart shows the voltage ILr applied to both ends of the resonance heating coil 41.

なお、何れのモードにおいても、IGBT38,39の駆動信号にはデッドタイム期間が設けられており、IGBT38,39は、相補的に駆動される。
以下で、モード1〜モード4における詳細な動作を説明する。
In any mode, the drive signals of the IGBTs 38 and 39 are provided with a dead time period, and the IGBTs 38 and 39 are driven in a complementary manner.
Hereinafter, detailed operations in modes 1 to 4 will be described.

《モード1》
IGBT38の電流Ic1が0Aとなるタイミングからモード1が始まる。モード1の開始時にはIGBT38に電流は流れていないが、IGBT38はすでにオンしているため、モード1の開始直後からIGBT38に電流Ic1が流れ始める。このとき、IGBT38の両端電圧(コレクタ端子−エミッタ端子間の電圧Vc1)は0Vであるため、IGBT38には損失が発生しないZVZCS(Zero Voltage Zero Current Switching)ターンオンとなる。
<Mode 1>
Mode 1 starts at the timing when the current Ic1 of the IGBT 38 becomes 0A. Although no current flows through the IGBT 38 at the start of mode 1, the IGBT 38 is already turned on, so that the current Ic1 begins to flow through the IGBT 38 immediately after the start of mode 1. At this time, since the voltage across the IGBT 38 (the voltage Vc1 between the collector terminal and the emitter terminal) is 0 V, ZVZCS (Zero Voltage Zero Current Switching) in which no loss occurs in the IGBT 38 is turned on.

《モード2》
制御回路53がIGBT38を遮断するとモード2に遷移する。モード2において共振電流ILは、電源回路2→スナバコンデンサC6→加熱コイル33→共振コンデンサC0の経路と、加熱コイル33→共振コンデンサC0→スナバコンデンサC7の経路と、加熱コイル33→共振コンデンサC0→スナバコンデンサC6の経路に流れる。このとき、スナバコンデンサC6は充電され、スナバコンデンサC7は放電される。これにより、IGBT38の両端電圧は緩やかに上昇し、ZVS(Zero Voltage Switching)ターンオフとなり、スイッチング損失を小さくできる。
<Mode 2>
When the control circuit 53 shuts off the IGBT 38, the mode 2 is entered. In mode 2, the resonance current IL is changed from the power supply circuit 2 → the snubber capacitor C6 → the heating coil 33 → the resonance capacitor C0, the heating coil 33 → the resonance capacitor C0 → the path of the snubber capacitor C7, and the heating coil 33 → the resonance capacitor C0 → It flows in the path of the snubber capacitor C6. At this time, the snubber capacitor C6 is charged and the snubber capacitor C7 is discharged. As a result, the voltage between both ends of the IGBT 38 gradually rises, ZVS (Zero Voltage Switching) is turned off, and the switching loss can be reduced.

スナバコンデンサC6の電圧Vc1が電源電圧(p−o間電圧)以上になると、スナバコンデンサC7の電圧Vc2は0Vとなり、ダイオードD2がオンし、共振電流ILが流れ続ける。ダイオードD2に電流が流れている期間に制御回路53は、IGBT39に対してオン信号を入力する。   When the voltage Vc1 of the snubber capacitor C6 becomes equal to or higher than the power supply voltage (voltage between po), the voltage Vc2 of the snubber capacitor C7 becomes 0V, the diode D2 is turned on, and the resonance current IL continues to flow. The control circuit 53 inputs an ON signal to the IGBT 39 during a period in which a current flows through the diode D2.

《モード3》
IGBT39の電流Ic2が0Aとなるタイミングからモード3が始まる。モード3開始時に、IGBT39に電流は流れていないが、IGBT39はすでにオンしているため、モード3の開始直後からIGBT39に電流Ic2が流れ始める。このとき、IGBT39の両端電圧(コレクタ端子−エミッタ端子間の電圧Vc2)は0Vであるため、IGBT39には損失が発生しないZVZCSターンオンとなる。
<Mode 3>
Mode 3 starts from the timing when the current Ic2 of the IGBT 39 becomes 0A. At the start of mode 3, no current flows through the IGBT 39, but since the IGBT 39 is already on, the current Ic2 begins to flow through the IGBT 39 immediately after the start of mode 3. At this time, since the voltage across the IGBT 39 (the voltage Vc2 between the collector terminal and the emitter terminal) is 0 V, the IGBT 39 is turned on so that no loss occurs.

《モード4》
制御回路53がIGBT39を遮断するとモード4に遷移する。モード4において共振電流ILは、加熱コイル33→スナバコンデンサC7→電源回路2→共振コンデンサC0の経路と、加熱コイル33→スナバコンデンサC7→共振コンデンサC0の経路と、加熱コイル33→スナバコンデンサC6→共振コンデンサC0の経路に流れる。このとき、スナバコンデンサC7は充電され、スナバコンデンサC6は放電される。これにより、IGBT39の両端電圧は緩やかに上昇し、ZVSターンオフとなり、スイッチング損失を小さくできる。
<Mode 4>
When the control circuit 53 shuts off the IGBT 39, the mode 4 is entered. In mode 4, the resonance current IL is changed from the heating coil 33 → the snubber capacitor C7 → the power supply circuit 2 → the resonance capacitor C0, the heating coil 33 → the snubber capacitor C7 → the resonance capacitor C0, and the heating coil 33 → the snubber capacitor C6 → It flows in the path of the resonant capacitor C0. At this time, the snubber capacitor C7 is charged and the snubber capacitor C6 is discharged. As a result, the voltage across the IGBT 39 rises gently, ZVS turn-off occurs, and switching loss can be reduced.

以上のモード1からモード4までの動作を繰り返すことで、加熱コイル33と磁気結合した共振加熱コイル41を含む共振回路4に高周波電流が流れ、この高周波電流は加熱コイル33と共振加熱コイル41に磁束を発生させる。この磁束により加熱コイル33および共振加熱コイル41の上に配置された鍋6に渦電流が流れ、鍋6自体が誘導加熱によって発熱する。   By repeating the operations from mode 1 to mode 4 described above, a high-frequency current flows through the resonance circuit 4 including the resonance heating coil 41 magnetically coupled to the heating coil 33, and this high-frequency current flows into the heating coil 33 and the resonance heating coil 41. Generate magnetic flux. This magnetic flux causes an eddy current to flow through the pan 6 disposed on the heating coil 33 and the resonance heating coil 41, and the pan 6 itself generates heat by induction heating.

次に電力制御方法について説明する。図14は、周波数と入力電力の関係を示すグラフである。グラフの縦軸は入力電力を示し、横軸は、周波数を示す。
IHクッキングヒータは共振現象を利用して加熱コイル33に高周波の大電流を流す。このため入力電力の周波数特性は、共振特性を示す。図12に示したように、鉄の抵抗は大きいため共振Qが小さくなり、なだらかな共振特性を示す。一方、アルミや銅といった低抵抗の材質では共振Qが大きくなるため、急峻な共振特性を示す。共振Qが小さい鉄鍋などは、緩やかな共振特性を利用して、周波数による電力制御が可能である。
また、図15は、IGBT38のDutyと入力電力の関係を示すグラフである。グラフの縦軸は入力電力を示し、横軸はDutyを示す。
図14のグラフで示されるように共振Qが小さい鉄鍋などでは、Dutyによる電力制御も可能である。一方、アルミなどの急峻な共振特性の場合は、周波数制御やDuty制御では難しく、電源回路2の出力電圧を制御することで電力を制御することができる。
Next, the power control method will be described. FIG. 14 is a graph showing the relationship between frequency and input power. The vertical axis of the graph represents input power, and the horizontal axis represents frequency.
The IH cooking heater applies a high-frequency large current to the heating coil 33 using a resonance phenomenon. For this reason, the frequency characteristic of input power shows a resonance characteristic. As shown in FIG. 12, since the resistance of iron is large, the resonance Q is small, and a gentle resonance characteristic is exhibited. On the other hand, a low-resistance material such as aluminum or copper exhibits a sharp resonance characteristic because the resonance Q is large. An iron pan or the like having a small resonance Q can control power by frequency using a gentle resonance characteristic.
FIG. 15 is a graph showing the relationship between the duty of the IGBT 38 and the input power. The vertical axis of the graph represents input power, and the horizontal axis represents Duty.
As shown in the graph of FIG. 14, in an iron pan or the like having a small resonance Q, power control by duty is also possible. On the other hand, in the case of steep resonance characteristics such as aluminum, it is difficult to perform frequency control or duty control, and power can be controlled by controlling the output voltage of the power supply circuit 2.

以上で説明した第2の実施形態の電磁誘導加熱調理器1によれば、ハーブブリッジ回路構成を採用した場合であっても、インバータ3より加熱コイル33に高周波電力を供給することで、加熱コイル33と磁気結合した共振加熱コイル41〜44にも同様の電流が流れるため鍋6を加熱することができる。   According to the electromagnetic induction heating cooker 1 of the second embodiment described above, even when the herb bridge circuit configuration is adopted, the heating coil can be obtained by supplying high frequency power from the inverter 3 to the heating coil 33. Since the same electric current flows also in the resonance heating coils 41 to 44 magnetically coupled to 33, the pan 6 can be heated.

《第3の実施形態》
次に、図16を用いて、本発明の第3の実施形態における電磁誘導加熱調理器1を説明する。なお、上述した実施例との共通点は重複説明を省略する。
<< Third Embodiment >>
Next, the electromagnetic induction heating cooking appliance 1 in the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. In addition, duplication description is abbreviate | omitted in common with the Example mentioned above.

図16は、第3の実施形態における電磁誘導加熱調理器1の回路構成である。
本実施形態のスイッチング回路31A(電圧共振インバータ)は、共振回路32とIGBT39が直列に接続されて構成されている。共振回路32は、加熱コイル33と共振コンデンサC0が並列に接続されて構成されている。また、IGBT39には逆並列にダイオードD2が接続されている。
FIG. 16 is a circuit configuration of the electromagnetic induction heating cooker 1 in the third embodiment.
The switching circuit 31A (voltage resonance inverter) of the present embodiment is configured by connecting a resonance circuit 32 and an IGBT 39 in series. The resonance circuit 32 is configured by connecting a heating coil 33 and a resonance capacitor C0 in parallel. Further, a diode D2 is connected to the IGBT 39 in antiparallel.

次に、図17のタイムチャートを用いて、通常の加熱動作を説明する。ここで、加熱コイル33の電流の向きは、図16の矢印方向を正とする。
タイムチャートの第1番目は、IGBT39のコレクタに流れる電流Ic1を示している。タイムチャートの第2番目は、IGBT39のコレクタ−エミッタ間の電圧Vc1を示している。タイムチャートの第3番目は、加熱コイル33に流れる電流ILを示している。
Next, a normal heating operation will be described using the time chart of FIG. Here, the direction of the current of the heating coil 33 is positive in the direction of the arrow in FIG.
The first part of the time chart shows the current Ic1 flowing through the collector of the IGBT 39. The second part of the time chart shows the collector-emitter voltage Vc1 of the IGBT 39. The third part of the time chart shows the current IL flowing through the heating coil 33.

《モード1》
モード1は、IGBT39のオフからIGBT39のコレクタ電圧がピークになるまでの期間である。モード1において、制御回路50がIGBT39をオフすると、IGBT39に流れていた電流が遮断され、加熱コイル33に蓄えられていたエネルギにより、加熱コイル33と共振コンデンサC0の経路に電流が流れる。この時、IGBT39のコレクタ電圧が正弦波状に上昇し、ゼロ電圧スイッチング(以下、ZVS)ターンオンとなる。
<Mode 1>
Mode 1 is a period from when the IGBT 39 is turned off until the collector voltage of the IGBT 39 reaches a peak. In mode 1, when the control circuit 50 turns off the IGBT 39, the current flowing in the IGBT 39 is interrupted, and the current flows in the path between the heating coil 33 and the resonance capacitor C0 by the energy stored in the heating coil 33. At this time, the collector voltage of the IGBT 39 rises in a sine wave shape, and zero voltage switching (hereinafter referred to as ZVS) is turned on.

《モード2》
モード2は、IGBT39のコレクタ電圧のピークから0Vになるまでの期間である。モード2において、IGBT39のコレクタ電圧がピークになると、加熱コイル33の電流が正から負に切り替わって電流の向きが反転し、共振コンデンサC0、加熱コイル33の経路に電流が流れる。
<Mode 2>
Mode 2 is a period from the peak of the collector voltage of the IGBT 39 to 0V. In mode 2, when the collector voltage of the IGBT 39 reaches a peak, the current of the heating coil 33 is switched from positive to negative, the direction of the current is reversed, and the current flows through the path of the resonance capacitor C0 and the heating coil 33.

《モード3》
モード3は、ダイオードD2の通電期間である。モード3において、共振コンデンサC0が放電され、IGBT39のコレクタ電圧が0Vになると、ダイオードD2がオンし、加熱コイル33→フィルタコンデンサC5→ダイオードD2の経路に電流が流れる。このダイオードD2の通電期間内にIGBT39のゲートをオンする。
<Mode 3>
Mode 3 is an energization period of the diode D2. In mode 3, when the resonant capacitor C0 is discharged and the collector voltage of the IGBT 39 becomes 0V, the diode D2 is turned on, and a current flows through the path of the heating coil 33 → filter capacitor C5 → diode D2. The gate of the IGBT 39 is turned on during the energization period of the diode D2.

《モード4》
モード4は、IGBT39の通電期間である。モード4において、加熱コイル33のエネルギがなくなると、共振電流ILが負から正に切り替わる。このときIGBT39はすでにゲートがオンしているため電流が流れ始める。このときスイッチング損失の発生しないZVSターンオンになる。電流はフィルタコンデンサC5、加熱コイル33、IGBT39の経路と商用電源7、整流回路21、インダクタL1、加熱コイル33、IGBT39、整流回路21の経路に流れる。
<Mode 4>
Mode 4 is an energization period of the IGBT 39. In mode 4, when the energy of the heating coil 33 runs out, the resonance current IL switches from negative to positive. At this time, the current starts to flow in the IGBT 39 because the gate is already turned on. At this time, the ZVS turn-on with no switching loss occurs. The current flows through the path of the filter capacitor C5, the heating coil 33, and the IGBT 39 and the path of the commercial power source 7, the rectifier circuit 21, the inductor L1, the heating coil 33, the IGBT 39, and the rectifier circuit 21.

以上のモード1からモード4までの動作を繰り返すことで、加熱コイル33と磁気結合した共振加熱コイル41を含む共振回路4に高周波電流を流れ、加熱コイル33と共振加熱コイル41から磁束を発生させる。この磁束により加熱コイル33および共振加熱コイル41の上に配置された鍋6に渦電流が流れ、鍋6自体が誘導加熱によって発熱する。   By repeating the operations from mode 1 to mode 4 described above, a high-frequency current flows through the resonance circuit 4 including the resonance heating coil 41 magnetically coupled to the heating coil 33, and magnetic flux is generated from the heating coil 33 and the resonance heating coil 41. . This magnetic flux causes an eddy current to flow through the pan 6 disposed on the heating coil 33 and the resonance heating coil 41, and the pan 6 itself generates heat by induction heating.

図18は、周波数と入力電力の関係を示すグラフである。グラフの縦軸は入力電力を示し、横軸は周波数を示している。
本実施形態は、加熱コイル33と共振コンデンサC0とが並列に接続される並列共振回路となっている。したがって、図18に示す周波数特性は下に凸になる特性を示している。並列共振においては共振点での電力が最低電力となり、周波数を下げることで電力を制御することができる。
FIG. 18 is a graph showing the relationship between frequency and input power. The vertical axis of the graph represents input power, and the horizontal axis represents frequency.
The present embodiment is a parallel resonance circuit in which the heating coil 33 and the resonance capacitor C0 are connected in parallel. Therefore, the frequency characteristic shown in FIG. 18 shows a characteristic that protrudes downward. In parallel resonance, the power at the resonance point is the lowest power, and the power can be controlled by lowering the frequency.

以上で説明した第1〜第3の実施形態の電磁誘導加熱調理器によれば、電圧共振回路構成を採用した場合であっても、インバータ3より加熱コイル33に高周波電力を供給することで、加熱コイル33と磁気結合した共振加熱コイル41〜44にも同様の電流が流れるため鍋6を加熱することができる。   According to the electromagnetic induction heating cooker of the first to third embodiments described above, even when the voltage resonance circuit configuration is adopted, by supplying high frequency power from the inverter 3 to the heating coil 33, Since the same current flows also in the resonance heating coils 41 to 44 magnetically coupled to the heating coil 33, the pan 6 can be heated.

(変形例)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described. A part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Moreover, it is also possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路などのハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈して実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイルなどの情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、フラッシュメモリカード、DVD(Digital Versatile Disk)などの記録媒体に置くことができる。   A part or all of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware such as an integrated circuit. Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files for realizing each function may be stored in a recording device such as a memory, a hard disk, or an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as a flash memory card or a DVD (Digital Versatile Disk). it can.

各実施形態において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
本発明の変形例として、例えば、次の(a)〜(e)のようなものがある。
In each embodiment, the control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
Examples of modifications of the present invention include the following (a) to (e).

(a) 加熱コイルや共振加熱コイルの下に配置する磁性材料は、フェライトに限定されず、任意のものであってもよい。
(b) 加熱コイルや共振加熱コイルの下に配置する磁性材料は、前後左右4方向の放射状に限定されず、3方向や5方向や6方向などに放射状に配置してもよい。
(c) 加熱コイルに対する共振加熱コイルの配置は、上から見て前後左右の4個に限定されない。例えば加熱コイルを中心とした三角形状に3個の共振加熱コイルを配置したり、五角形状に五個の共振加熱コイルを配置したり、六角形状に6個の共振加熱コイルを配置してもよい。
(d) 加熱コイルに接続される駆動回路の構成は、ハーフブリッジ回路構成に限られず、フルブリッジ回路構成であってもよい。
(e) 共振加熱コイルに接続される共振コンデンサの容量値をそれぞれ異なる値として、インパータによって周波数を選択的にしてもよい。
(A) The magnetic material disposed under the heating coil or the resonance heating coil is not limited to ferrite, and may be any material.
(B) The magnetic material disposed under the heating coil or the resonance heating coil is not limited to the radial direction in the front, rear, left, and right directions, and may be disposed radially in three directions, five directions, six directions, or the like.
(C) The arrangement of the resonance heating coil with respect to the heating coil is not limited to four on the front, rear, left and right as viewed from above. For example, three resonance heating coils may be arranged in a triangular shape centering on the heating coil, five resonance heating coils may be arranged in a pentagon shape, or six resonance heating coils may be arranged in a hexagonal shape. .
(D) The configuration of the drive circuit connected to the heating coil is not limited to the half-bridge circuit configuration, and may be a full-bridge circuit configuration.
(E) The frequency of the resonance capacitor connected to the resonance heating coil may be set to a different value, and the frequency may be selectively set by an inverter.

1 電磁誘導加熱調理器
2 電源回路 (直流電源)
21 整流回路
22 電流検出器
3,3a〜3c インバータ
31 スイッチング回路
32 共振回路 (第1共振回路)
33 加熱コイル
34〜36 フェライト (磁性材料)
37 電流検出器
38,39 IGBT
4,4a〜4c 共振回路 (第2共振回路)
41〜44 共振加熱コイル
45,46 フェライト (磁性材料)
47 電流検出器
51 ドライブ回路
52 共振電流検出回路
53 制御回路
54 入力電力設定部
55 入力電流検出回路
6 鍋 (被加熱物)
7 商用電源
L1 インダクタ
C0,C8 共振コンデンサ (第1共振コンデンサ)
C1〜C4 共振コンデンサ (第2共振コンデンサ)
C5 フィルタコンデンサ
C6,C7 スナバコンデンサ
1 Electromagnetic induction cooking device 2 Power supply circuit (DC power supply)
21 rectifier circuit 22 current detectors 3, 3a to 3c inverter 31 switching circuit 32 resonance circuit (first resonance circuit)
33 Heating coils 34 to 36 Ferrite (magnetic material)
37 Current detector 38, 39 IGBT
4, 4a to 4c resonance circuit (second resonance circuit)
41 to 44 Resonant heating coils 45, 46 Ferrite (magnetic material)
47 Current detector 51 Drive circuit 52 Resonant current detection circuit 53 Control circuit 54 Input power setting unit 55 Input current detection circuit 6 Pan (object to be heated)
7 Commercial power supply L1 Inductors C0, C8 Resonance capacitor (first resonance capacitor)
C1 to C4 resonant capacitor (second resonant capacitor)
C5 Filter capacitor C6, C7 Snubber capacitor

Claims (11)

第1共振コンデンサと接続されて第1共振回路を構成する加熱コイルと、
前記加熱コイルと磁性材料を介して磁気結合し、それぞれ第2共振コンデンサが直列接続されて第2共振回路を構成する複数の共振加熱コイルと、
直流電源と、
前記直流電源の両端子に接続されて、前記直流電源によって印加される直流電圧を高周波の交流電圧に変換して、前記第1共振回路に印加するインバータ回路と、
該インバータ回路を制御する制御回路と、
を具備することを特徴とする電磁誘導加熱調理器。
A heating coil connected to the first resonant capacitor to form a first resonant circuit;
A plurality of resonant heating coils that are magnetically coupled to the heating coil via a magnetic material, each of which has a second resonant capacitor connected in series to form a second resonant circuit;
DC power supply,
An inverter circuit connected to both terminals of the DC power source, converting a DC voltage applied by the DC power source into a high frequency AC voltage, and applying the high frequency AC voltage to the first resonance circuit;
A control circuit for controlling the inverter circuit;
An electromagnetic induction heating cooker comprising:
前記加熱コイルと前記共振加熱コイルとは、同一平面上に配置されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁誘導加熱調理器。
The heating coil and the resonance heating coil are arranged on the same plane.
The electromagnetic induction heating cooker according to claim 1.
前記共振加熱コイル上の被加熱物の有無により、前記共振加熱コイルに流れる電流が増減する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電磁誘導加熱調理器。
Depending on the presence or absence of the object to be heated on the resonance heating coil, the current flowing through the resonance heating coil increases or decreases
The electromagnetic induction heating cooker according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記加熱コイルと各前記共振加熱コイルとの間隔は、前記加熱コイルおよび各前記共振加熱コイルと被加熱物との間隔よりも狭い、
ことを特徴とする請求項1から3のうち何れか一項に記載の電磁誘導加熱調理器。
An interval between the heating coil and each resonance heating coil is narrower than an interval between the heating coil and each resonance heating coil and an object to be heated.
The electromagnetic induction heating cooker according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記加熱コイルと前記複数の共振加熱コイルの直下に、前記磁性材料が配置されている、
ことを特徴とする請求項1から4のうち何れか一項に記載の電磁誘導加熱調理器。
The magnetic material is disposed immediately below the heating coil and the plurality of resonant heating coils.
The electromagnetic induction heating cooker according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooking device is an electromagnetic induction heating cooker.
前記磁性材料と前記加熱コイルおよび各前記複数の共振加熱コイルとの間隔は、前記加熱コイルと各前記共振加熱コイルとの間隔よりも狭い、
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁誘導加熱調理器。
An interval between the magnetic material and the heating coil and each of the plurality of resonance heating coils is narrower than an interval between the heating coil and each of the resonance heating coils.
The electromagnetic induction heating cooker according to claim 5.
前記加熱コイルの直下には、第1磁性材料が放射状に配置されており、
前記複数の共振加熱コイルの直下には、第2磁性材料が放射状に配置され、かつ前記第1磁性材料の一部が当該の共振加熱コイルに跨っている、
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁誘導加熱調理器。
Directly below the heating coil, the first magnetic material is arranged radially,
Immediately below the plurality of resonance heating coils, the second magnetic material is arranged radially, and a part of the first magnetic material straddles the resonance heating coil.
The electromagnetic induction heating cooker according to claim 5.
前記加熱コイルの直下には、第1磁性材料が放射状に配置されており、
前記複数の共振加熱コイルの直下には、第2磁性材料が放射状に配置されており、かつ前記第1磁性材料の何れかが当該第2磁性材料に近接して配置されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁誘導加熱調理器。
Directly below the heating coil, the first magnetic material is arranged radially,
The second magnetic material is arranged radially immediately below the plurality of resonance heating coils, and any one of the first magnetic materials is arranged close to the second magnetic material.
The electromagnetic induction heating cooker according to claim 5.
前記加熱コイルの直下と前記複数の共振加熱コイルの直下には、磁性材料が面状に配置されている、
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁誘導加熱調理器。
A magnetic material is arranged in a planar shape directly below the heating coil and directly below the plurality of resonant heating coils.
The electromagnetic induction heating cooker according to claim 5.
前記インバータ回路は、
上アームと下アームを直列接続したスイッチング回路と、
前記直流電源の両端子に直列接続された2つのコンデンサで構成される前記第1共振コンデンサと、
前記加熱コイルと、
を備えることを特徴とする請求項1ないし9のうち何れか一項に記載の電磁誘導加熱調理器。
The inverter circuit is
A switching circuit in which the upper arm and the lower arm are connected in series;
The first resonant capacitor composed of two capacitors connected in series to both terminals of the DC power supply;
The heating coil;
An electromagnetic induction heating cooker according to any one of claims 1 to 9, characterized by comprising:
前記インバータ回路は、
前記第1共振回路と、
前記第1共振回路に接続されたスイッチング回路と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし9のうち何れか一項に記載の電磁誘導加熱調理器。
The inverter circuit is
The first resonant circuit;
A switching circuit connected to the first resonant circuit;
An electromagnetic induction heating cooker according to any one of claims 1 to 9, characterized by comprising:
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