JPH01302688A - 調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、インバータ回路を備えた調理器に関する。

（従来の技術） 調理器たとえば電子レンジとしては、加熱動作部への駆
動電力供給用としてインバータ回路を備えたものがある
。

これは、インバータ回路の他に、鋸歯状波信号を発する
発振回路、この鋸歯状波信号を出力設定信号によってパ
ルス幅変調するパルス幅変調回路、このパルス幅変調回
路の出力に応じてインバータ回路のスイッチング素子を
オン、オフ駆動する駆動回路などを備えており、加熱出
力の連続的な調節を可能としている。さらに、高周波化
によって高圧１−ランスが軽旦、小形になるという利点
を有している。

（発明が解決しようとする課題） たたし、発振回路およびパルス幅変ユ１回路によるアナ
ログ処理を採用しているため、回路定数に２ばノーつき
”があるとそれがそのまま加熱出力の“ばらつき”とな
って現われ、調理の出来具合に悪影響を与えてしまう。

最悪の場合にはインバータ回路のスイッチング素子に定
格を超えた電流や電圧が加わり、スイッチング素子が破
壊されることさえある。

そこで、調整回路を設けて回路定数の“ばらつき”を補
い、」−記のような不具合を解消することか考えられる
が、そうすると構成の複雑化を招き、ひいてはコストの
上昇につながるという新たな問題がある。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたものて゛
、その目自勺とするところは、構成の複雑化やコスｌ−
の上昇を招くことなく、”ばらつき”のない適正な加熱
出力を得ることができ、これにより良好な出来具合の調
理を可１１話とするとともに、インバータ回路のスイッ
チング素子の破壊を防ぐことができる調理器を提供する
ことにある。

構成の複雑化やコストの上昇を招く、二となく、“ばら
つき”のない適正な加熱出力を得ることができることは
勿論、ノイズの流入などによるインバー　タ回路のスイ
ッチング素子の破壊を防ぐことができる安全性にすぐれ
た調理器を提供することにある。

構成の複雑化やコストの上昇を招くことなく、“ばらつ
き“のない適正な加熱出力を得ることができることは勿
論、その加熱出力の適正化か大幅に向」二するとともに
、インバータ回路のスイッチング素子の破壊に対する安
全性かさらに向上する信頼性にずぐれた調理器を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 請求項１の調理器は、発振回路と、設定加熱出力に対応
する数値がセラＩ・されそのセット１イ（を前記発振回
路の出力に応じてカランＩ・することにより前記インバ
ータ回路のスイッチング素子のオン期間を設定するカウ
ンタと、このカウンタの内容に基づ′き前記インバータ
回路のスイッチング素子に対しオン、オフ信号を発する
手段と５前記インバ一タ回路の状態に応じて前記カウン
タに動作開始信号を与える手段とを設ける。

請求項２の調理器では、さらに、インバータ回路のスイ
ッチング素子がオン状態のときカウンタに動作開始信号
か入るのを禁止する手段を設ける。

請求項３の調理器では、発振回路としてセラミック発振
子または水晶発振子を有するしのを採用するとと６に、
その発振子としてカウンタの鱈大カウン１〜動作時間を
所定以上に至らせない振動数のらのを選定する。

（作用） 請求項１の調理器では、カウンタによるディジタル処理
の採用により、構成の複雑化やコストの」二昇を招くこ
となく、“ばらつき”のない適正な加熱出力を得ること
ができる。これにより、調理の出来具合が良好になると
ともに、インバータ回路のスイッチング素子に過電流や
過電圧が加わらない。

請求項２の調理器では、ノイズの流入などに基づくカウ
ンタの不要な動作繰返しを防ぐことができ、インバータ
回路のスイッチング素子に過’Ｓ　’ＩＬや過電圧が加
わることがない。

請求項３の調理器では、精度の高い発振子の採用により
、発振回路およびカウンタの動作の安定性向上、ひいて
は加熱出力の適正化が向上する。

しかも、カウンタの最大カウント動作時間の制限により
、インバータ回路のスイッチング素子に過電流や過電圧
が加わることがない。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、１は商用交流電源で、その電源１にイ
ンバータ回路１０を接続する。なお、電源１に主スィッ
チやヒユーズを接続するのが背通であるが、ここでは省
略する。

インバータ回路１０は、整流器１１．チョークコイル１
２．平滑コンデンサ１３からなる整流回路を備え、その
整流回路の出力端に高圧トランス２の一次コイル２ａと
コンデンサ１４とからなる直列共振回路を接続している
。そして、コンデンサ１４に対し、スイッチング素子で
あるところのＮＰＮ型トランジスタ１５のコレクタ・エ
ミッタ間およびダンパダイオード１６をそれぞれ並列に
接続する。なお、トランジスタ１５およびダンパダイオ
ード１６は一つにパッケージ化されている。

すなわち、トランジスタ１５のオン、オフによって直列
共振回路を励起し、−次コイル２ａに高周波電流を流す
ようになっている。

しかして、高圧トランス２の二次コイル２ｂに加熱動作
部を接続している。

加熱動作部は、二次コイル２ｂに高圧コンデンサ３およ
び高圧ダイオード４．５からなる半波倍電圧整流回路を
介してマグネトロン６のアノード・カソード間を接続す
るとともに、そのマグネトロン６のアノードを接地し、
かつヒータ（カンード）を高圧トランス２の二次コイル
２ｂに接続したものである。

一方、２０は電子レンジ全般にわたる制御を行なうマイ
クロコンピュータで、操作部（図示しない）の操作に基
づく設定加熱出力データをシリアル信号としてインバー
タ制御回路３０に供給するようになっている。

インバータ制御回路３０は、マイクロコンピュータ２０
からの設定加熱出力データを受けるシフトレジスタ３１
、このシフトレジスタ３１の出力Ａが供給されるカウン
タ３２およびノア回路３３、このノア回路３３の出力Ｂ
を反転入力端で受は且つ後述するタイミング回路６０の
出力Ｃを非反転入力端で受ける二人力単安定マルチバイ
ブレータ３４、このマルチバイブレータ３４の出力およ
び後述するナンド回路３８の出力Ｅが両入力端に供給さ
れるナンド回路３５を有している。

さらに、インバータ制御回路３０は、ナンド回路３５の
出力Ｆおよびカウンタ３２の出力端ＣＯ／ＺＤの出力Ｇ
が供給されるナンド回路２６゜２７のフリップフロップ
回路、このフリップフロップ回路の出力Ｈが一方の入力
に供給されるナンド回路３８、抵抗３９およびコンデン
サ４０の直列回路、発振回路４１を有している。

そして、ナンド回路３５の出力Ｆをカウンタ３２の入力
端ＡＰＥに供給するとともに、発振回路４１の出力をカ
ウンタ３２のクロック入力端に供給している。さらに、
抵抗３９およびコンデンサ４０の直列回路に直流電圧Ｖ
ｃｃを印加し、コンデンサ４０に生じる電圧Ｉをナンド
回路３８の他方の入力端に供給している。

シフトレジスタ３１は、マイクロコンピュータ２０から
の設定加熱出力データをパラレルデータに変換するもの
で、マイクロコンピュータ２０の出力ボートを拡張する
働きをする。

カウンタ３２は、シフトレジスタ３１で変換されるデー
タの数値がセットされ、そのセット値を後述する発振回
路４１の出力に応じてカウントすることにより、前記イ
ンバータ回路１０のトランジスタ１５のオン期間を設定
する働きをする。

発振回路４１は、高精度のセラミック発振子（または水
晶発振子）４２およびノット回路４３などからなり、一
定周波数のクロック信号を発する。

なお、セラミック振動子４２としては、カウンタ３２の
最大カウント数を所定以上に至らせない振動数のものを
選定している。

しかして、インバータ制御回路３０の出力端（ナンド回
路３８の出力端）にスイッチング駆動回路５０を接続す
る。このスイッチング駆動回路５０は、インバータ制御
回路３０の出力Ｅに応じてトランジスタ１５をオン、オ
フ駆動するものである。

また、高圧トランス２の二次コイル２ｄにタイミング回
路６０を接続する。このタイミング回路６０は、二次コ
イル２ｄを通してインバータ回路１０の状態、たとえば
特定のタイミングを検知するもので、検知出力Ｃは上記
マルチバイブレータ３４の非反転入力端に供給される。

こうして、二次コイル２ｄおよびタイミング回路６０か
らマルチバイブレータ３４およびナンド回Ｆ＃Ｉ３５に
かけて、インバータ回路１０の状態に応じてカウンタ３
２に動作開始信号を与える手段を構成している。

また、ナンド回路３８からナンド回路３５にかけて、イ
ンバータ回路１０のトランジスタ１５がオン状態のとき
、カウンタ３２に動作開始信号が入るのを禁止する手段
を構成している。

つぎに、」１記のような構成において第２図を参照しな
がら動作を説明する。

電源が投入されると、発振子４２が固有振動数で振動し
、発振回路４１からクロック信号が発せられる。

また、電源投入と同時にコンデンサ４０の充電が開始さ
れ、電圧Ｉが徐々に上昇する。この電圧Ｉがナンド回路
３８のス１／ツシュホールドレベル（図示−点鎖線）に
達する時間ｔ２まで、出力Ｅは論理“１”である。スイ
ッヂング駆動回路５０は、入力が論理“１”のとき、ト
ランジスタ１５をオフさせる。

一方、電源投入時はマイクロコンピュータ２０の出力が
不定であり、よってシフｌ−レジスタ３１の出力Ａおよ
びノア回路３３の出力Ｂも共に不定である。ただし、マ
ルチバイブレータ３４の出力りがすぐに論理“０”とな
るので、ナンド回路３５の出力Ｆが論理“１“　（カウ
ンタ３２に対する動作開始信号）となる。

カウンタ３２は、端子ＡＰＲの入力つまり出力Ｆが論理
“１”のとき、最大クロックカラン■・数（２５５クロ
ツク）で１り１７ヅク分の論理″０″を端子ＣＯ／Ｚ　
Ｄに出力する。この出力Ｇが最初に論理“０”となる時
間をｔｌとすると、それまではナンド回路３７の出力Ｈ
が不定であるか、時間ｔ１で出力Ｇが論理“１″になる
と、出力ｌ（は論理″０”を維持する。

ｔｘ＜ｔｚであれば、ｔ２直後に出力Ｅが論理″０″に
なることはない。

一方、マイクロコンピュータ２０は、初期化されるまで
はその出力データは不定となっている。

このなめ、シフトレジスタ３１の出力Ａも不定となり、
ノア回路３３の出力Ｂも不定となっている。

しかし、この不定の期間が時間ｔ２までに終了Ｌ２てい
れば、トランジスタ１５をオンすることはない。

つまり、ナンド回路３８は、初期化の間に１−ランジス
タ１５がオンして破壊されるのを防ぐための保護回路と
なっている。

時間ｔ３において、マイクロコンピュータ２０から設定
加熱出力データがシフトレジスタ３１に与えられると、
そのシフｌ−レジスタ３１から８ビツトの出力Ａが発せ
られる。このデータはカウンタ３２に数値としてセット
されるとともに、ノア回路３３に供給される。これによ
り、ノア回路３３の出力が論理“１”から論理“０”に
変化する。

ノア回路３３の出力が論理“０”になると、マルチバイ
ブレータ３４の出力りが一定時間だけ論理“１”となり
、それがナンド回路３５の一方の入力端に供給される。

このとき、ナンド回路３５の他方の入力（Ｅ）は論理“
ｊ”となっており、よって出力Ｆが論理“０”となる。

出力Ｆが論理“０”になったとき、カウンタ３２の出力
Ｇは論理″１”となっているので、ナンド回路３７の出
力Ｉ（は論理“１”となる、また、時間ｔ２以降である
から；圧■は論理“１”となっており、よってナンド回
路３８の出力Ｅが論理”０”となる、ただし、このとき
、出力Ｅの論理“０”に伴ってナンド回路３５の出力Ｆ
が論理“１”に変わるため、出力Ｅはずぐに時間ｔ４に
おいて論理“１”に戻る。つまり、出力Ｅは、−瞬だけ
論理“０“どなる。

一方、カウンタ３２は、出力Ｆが論理“０”となったと
きからセット値を発振回路４１のクロック信号に応じて
ダウンカウントし、カウント内容が零となる時間ｔ５に
おいて出力Ｇを１クロック分だけ論理“０”とする。

出力Ｇが論理“０”になると、ナンド回路３７の出力１
］が論理“０”となり、ナンド回路３８の出力Ｅが論理
“１”となる。

ところで、時間ｔ４からｔ５にかけて出力Ｅは論理“０
″であり、スイッチング駆動回路５０の出力Ｅｂは論理
“１”となり、トランジスタ１５かオンする。この間の
トランジスタ１５のコレクタ電流Ｉｃは略三角波となる
。

時間ｔ５でトランジスタ１５がオフすると、−次コイル
２ａに流れていた電流がコンデンサ１４に流れ込み充電
されるため、トランジスタ１５のコレクタ・エミッタ間
電圧Ｖｃｃが上昇する。

−次コイル２ａに流れる電流が零になると、こんどはコ
ンデンサ１４が放電を始め、電圧Ｖｃｅが下降する。

電圧Ｖｃａがほぼ零となるタイミングを二次コイル２ｄ
を通してタイミング回路６０が検知し、そのタイミング
回路６０の出力Ｃが論理“１”となる、すると、マルチ
バイブレータ３４の出力りが一定時間だけ論理“１”と
なる。

こうして、時間ｔ３からｔ６までの動作が繰返され、マ
グネトロン６が発振動作して調理が実行される。

このように、インバータ回路１０の駆動制御にカウンタ
３２を主体としたディジタル処理を採用することにより
、回路定数の“ばらつき“の影響がなくなり、構成の複
雑化やコストの上昇を招くことなく、“ばらつき′°の
ない適正な加熱出力を得ることができる。これにより、
調理の出来具合が良好になるとともに、インバータ回路
１０のトランジスタ１５に過電流や過電圧が加わるのを
防ぐことができる。しかも、ディジタル処理であるから
、マイクロコンピュータ２０とのインタフェースが不要
であり、構成が簡素となる。

ところで、トランジスタ１５がオンしている期間し鴫か
らｔ５においては、ナンド回路３８の出力Ｅが論理″０
”になっているので、この間にノイズの流入などによっ
て出力りが論理“１”となったとしても、ナンド回路３
５の出力Ｆは論理“１”を維持する。

したがって、トランジスタ１５がオン状態のときにカウ
ンタ３２が不要な動作繰返しを行なうことがなく、つま
りトランジスタ１５のオン期間が不要に具用いてしまう
ことがなく、トランジスタ１５に過電流や過電圧が加わ
るのを防ぐことができる。よって、上記した加熱出力の
適正化と合わせて、トランジスタ１５の破壊を防ぐこと
ができる。

また、発振回路４１に精度の高いセラミック発振子４２
を採用しているので、発振回路４１およびカウンタ３２
の動作の安定性が向上し、ひいては加熱出力の適正化が
大幅に向上する。

しかも、セラミック発振子４２の選定によってカウンタ
３２の餞大カウント動作時間を所定以上に至らせないよ
うにしているので、これによってもトランジスタ１５に
過電流や過電圧が加わるのを防ぐことができ、安全性が
大幅に向上する。

なお、上記実施例において、インバータ制御回路３０を
ゲートアレイ化して一つのパッケージにまとめることも
可能であり、そうすれば構成がさらに簡素となり、実装
上において好都合である。

また、上記実施例では、電子レンジを例に説明したが、
同じくインバータ回路を有する電磁調理器にも同様に実
施可能である。

その池、この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように、 請求項１の調理器では、発振回路と、設定加熱出力に対
応する数値がセットされそのセット値を前記発振回路の
出力に応じてカウントすることにより前記インバータ回
路のスイッチング素子のオン期間を設定するカウンタと
、このカウンタの内容に基づき前記インバータ回路のス
イッチング素子に対しオン、オフ信号を発する手段と、
前記インバータ回路の状態に応じて前記カウンタに動作
開始信号を与える手段とを設けたので、構成の複雑化や
コストの上昇を招くことなく、“ばらつき”のない適正
な加熱出力を得ることができ、これにより良好な出来具
合の調理が可能となるとともに、インバータ回路のスイ
ッチング素子の破壊を防ぐことができる。

請求項２の調理器では、さらに、インバ−タ回路のスイ
ッチング素子がオン状！ぶのときカウンタに動作開始信
号が入るのを禁止する１段を設けたので、構成の複雑化
やコストの上昇を招くことなく、“ばらつき”のない適
正な加熱出力を得ることができることは勿論、ノイズの
流入などによるインバータ回路のスイッチング素その破
壊を防ぐことができ、安全性にずぐれたものとなる。

請求項３の調理器では、発振回路としてセラミック発振
子または水晶発振子を有するものを採用するとともに、
その発振子としてカウンタの最大カウント動作時間を所
定以上に至らせない振動数のものを選定したので、構成
の複雑化やコスｉ・のｌ昇を招くことなく、“ばらつき
”のない適正な加熱出力を得ることができることは勿論
、その加熱出力の適正化が大幅に向上するとともに、イ
ンバータ回路のスイッチング素子の破壊に対づる安全性
がさらに向上し、信頼性にすぐれたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における一Ｅ気回路の構成
を示す図、第２図は同実施例の動作を説明するためのタ
イムチャー　１・である。 ６・・・マグネ１−ロン、１０・・・インバータ回路、
１５・・・ＮＰＮ型ｌ・ランジスタ（スイッチング素子
）、２０・・・マイクロコンピュータ、３０・・・イン
バータ制御回路、３１・・・シフ１−レジスタ、３２・
・・カウンタ、４１・・・発振回路、４２・・・セラミ
ック振動ｒ、出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加熱動作部へ駆動電力を供給するインバータ回路
   を備えた調理器において、発振回路と、設定加熱出力に
   対応する数値がセットされそのセット値を前記発振回路
   の出力に応じてカウントすることにより前記インバータ
   回路のスイッチング素子のオン期間を設定するカウンタ
   と、このカウンタの内容に基づき前記インバータ回路の
   スイッチング素子に対しオン、オフ信号を発する手段と
   、前記インバータ回路の状態に応じて前記カウンタに動
   作開始信号を与える手段とを具備したことを特徴とする
   調理器。
2. （２）インバータ回路のスイッチング素子がオン状態の
   ときカウンタに動作開始信号が入るのを禁止する手段を
   設けたことを特徴とする請求項１記載の調理器。
3. （３）発振回路はセラミック発振子または水晶発振子を
   有し、その発振子はカウンタの最大カウント動作時間を
   所定以上に至らせない振動数のものを選定していること
   を特徴とする請求項１記載または請求項２記載の調理器
   。