JPS6131957B2 - - Google Patents
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- JPS6131957B2 JPS6131957B2 JP2630582A JP2630582A JPS6131957B2 JP S6131957 B2 JPS6131957 B2 JP S6131957B2 JP 2630582 A JP2630582 A JP 2630582A JP 2630582 A JP2630582 A JP 2630582A JP S6131957 B2 JPS6131957 B2 JP S6131957B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシングルエンデイツドプツシユブル
(以下SEPPと略す)インバータを使用した誘導
加熱調理器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an induction heating cooker using a single ended pushpable (hereinafter abbreviated as SEPP) inverter.
従来この種誘導加熱調理器の駆動回路として、
誘導加熱コイルと共振コンデンサよりなる直列共
振回路を利用し、かつ共振コンデンサに並列にス
イツチング素子を接続して高周波インバータを構
成したものが知られている。かかる構成の調理器
では、スイツチング素子のオン期間及び上記直列
共振回路の共振周期によつてインバータの発振周
波数が変る。この周波数の変化、特にスイツチン
グ素子のオン期間の制御により負荷への入力が調
節される。このような周波数制御方式の調理器で
は、多口構成したとき、雑音発生という問題が生
じる。すなわち、隣接する加熱口を同時に動作さ
せたとき、加熱される鍋の材質の差或は説定され
た入力の差により、当然インバータの発振周波数
もまた変つてくる。上記雑音は、各加熱口からの
磁界が互いに干渉し合つて、両者の周波数差に応
じて発生するものであり、周波数差が大きくなる
にしたがつて、大きくなる傾向がある。かかる雑
音発生は、使用者に不愉快を感じさせることから
商品価値を低下させる原因となつている。 Conventionally, as a drive circuit for this type of induction heating cooker,
A high-frequency inverter is known that utilizes a series resonant circuit consisting of an induction heating coil and a resonant capacitor, and connects a switching element in parallel to the resonant capacitor to configure a high-frequency inverter. In a cooker having such a configuration, the oscillation frequency of the inverter changes depending on the on period of the switching element and the resonance period of the series resonant circuit. By changing this frequency, and in particular by controlling the on-period of the switching element, the input to the load is adjusted. In such a frequency control type cooking appliance, when configured with multiple mouths, a problem arises in that noise is generated. That is, when adjacent heating ports are operated at the same time, the oscillation frequency of the inverter naturally changes due to the difference in the material of the heated pan or the difference in the assumed input. The above-mentioned noise is generated when the magnetic fields from each heating port interfere with each other and according to the frequency difference between the two, and tends to increase as the frequency difference becomes larger. Such noise generation makes users feel uncomfortable and is a cause of lowering the product value.
本発明は、このような事情を考慮してなされた
もので、インバータの発振周波数を一定とし、か
つこの条件下で入力調節を可能としたもので、特
に多口誘導加熱調理器に適用して有益であるが、
一口誘導加熱調理器に応用して何ら差支えない。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and is capable of keeping the oscillation frequency of the inverter constant and adjusting the input under this condition, and is particularly applicable to multi-mouth induction cooking devices. Although beneficial,
There is no problem in applying it to a single-serve induction heating cooker.
本発明は、上記目的を達成するためにシングル
エンデイツドプツシユブル(SEPP)インバータ
を使用し、かつこのSEPPインバータは、誘導加
熱コイル及び共振コンデンサよりなる負荷回路の
一端が電源高電位側に接続されてなる。この点に
おいて従来の典型的なSEPPインバータが、その
負荷回路の一端を低電位側(通常アース電位)に
接続されてなるのと異なつている。 In order to achieve the above object, the present invention uses a single end pushable (SEPP) inverter, and in this SEPP inverter, one end of a load circuit consisting of an induction heating coil and a resonant capacitor is connected to the high potential side of the power supply. It becomes connected. In this respect, it differs from a typical conventional SEPP inverter, which has one end of its load circuit connected to the low potential side (usually ground potential).
本発明はまたSEPPインバータを構成するスイ
ツチング素子に過大電流が流れたとき、これを検
知して、負荷への入力を低下させる入力低減機能
を付加すること、及びこの入力低減状態に入つた
後なお過大電流が検知されたとき、インバータの
発振を停止させる停止機能を付加することを目的
とする。 The present invention also includes adding an input reduction function that detects when an excessive current flows through the switching elements constituting the SEPP inverter and reduces the input to the load, and also adds an input reduction function that reduces the input to the load after entering the input reduction state. The purpose is to add a stop function that stops the oscillation of the inverter when excessive current is detected.
本発明は、さらにSEPPインバータの駆動源と
なる交流電源の入力電流を検知し、負荷に過大入
力が入る場合、入力を低下させる入力低減機能を
付加することを目的とする。 Another object of the present invention is to add an input reduction function that detects the input current of the AC power source that is the drive source of the SEPP inverter and reduces the input when excessive input is applied to the load.
第1図は、本発明実施例に使用されるSEPPイ
ンバータ1の構成を示し、Q1、Q2は各々第1ス
イツチング素子及び第2スイツチング素子となる
第1トランジスタ及び第2トランジスタで、とも
にNPN型トランジスタが使用され直流電源間に
直列接続されている。第1、第2スイツチング素
子としては、トランジスタのほか、GTO等を使
用する事もできる。D1,D2は第1、第2トラン
ジスタQ1,Q2に逆並列に接続されたフリーホイ
ルダイオード、2は第1トランジスタQ1に並列
に接続された負荷回路で、誘導加熱コイルL1及
び共振コンデンサC1よりなる。鉄系金属よりな
る調理鍋は、誘導加熱コイルL1上に近接配置さ
れる。 FIG. 1 shows the configuration of a SEPP inverter 1 used in an embodiment of the present invention, where Q 1 and Q 2 are a first transistor and a second transistor, respectively, which are a first switching element and a second switching element, and both are NPN transistors. type transistors are used and are connected in series between the DC power supplies. As the first and second switching elements, in addition to transistors, GTOs and the like can also be used. D 1 and D 2 are freewheel diodes connected in antiparallel to the first and second transistors Q 1 and Q 2 , 2 is a load circuit connected in parallel to the first transistor Q 1 , and the induction heating coil L 1 and a resonant capacitor C1 . A cooking pot made of ferrous metal is placed close to the induction heating coil L1 .
第2図は、その動作波形図を示し、第1、第2
トランジスタQ1,Q2の各ベースには、オン・オ
フ信号A,Bが各々印加される。まず信号Bによ
り第2トランジスタQ2がオンとなると、駆動電
流I1が、誘導加熱コイルL1、共振コンデンサC1及
び第2トランジスタQ2を通つて流れ、第2トラ
ンジスタQ2がオフ、第1トランジスタQ1がオン
となると、誘導加熱コイルL1、共振コンデンサ
C1及びダイオードD1を通つて循環電流I2が流れ
る。この循環電流I2がゼロになると、負荷回路2
を流れる電流が反転し、第1トランジスタQ1、
共振コンデンサC1及び誘導加熱コイルL1を通つ
て駆動電流I3が流れる。続いて、再び第2トラン
ジスタQ2がオン、第1トランジスタQ1がオフと
なるが、しばらくの間ダイオードD2、共振コン
デンサC1及び誘導加熱コイルL1を通つて循環電
流I4が流れる。第3図は、第1トランジスタQ1の
オン・オフ期間割合を等しくし、他方、第2トラ
ンジスタQ2のオン期間を、第1トランジスタQ1
のオフ期間内においてデユーテイ制御した場合の
負荷電流波形を示し、第1トランジスタQ1のオ
フ期間を最大、ゼロを最小として任意に電流値を
制御することができる。第1トランジスタQ1
は、エミツタ電位が不安定に変化するために、そ
のデユーテイ制御は難しく、これを行なうには複
雑な回路を必要とするが、第2トランジスタQ2
は、エミツタ電位が低電位(アース電位)に固定
されているためにそのデユーテイ制御は容易であ
る。従つて発振起動時、第2トランジスタQ2の
オン期間が短い状態から開始することも容易に達
成でき、起動時発生し易い大電流や、電流遮断時
におけるサージ電圧によるトランジスタの負担を
軽減できる。第4図及び第5図は、本発明実施例
を示す。第4図において1は前述のSEPPインバ
ータ、ACは交流電源、3は電源スイツチ、4は
ダイオードブリツジよりなる整流回路、CHはチ
ヨークコイル、C2は平滑用コンデンサで、この
平滑用コンデンサC2の端子間電圧が、SEPPイン
バータ1に印加される。5は誘導加熱コイルL1
に近接配置される負荷となる調理鍋で鉄系金属に
て構成される。6,7は第1、第2トランジスタ
Q1,Q2を交互に導通させるべく駆動信号を与え
る第1、第2駆動回路で、その駆動周波数は、一
定の高周波数例えば20KHzに設定されている。8
は第1、第2駆動回路6,7の動作を制御するデ
ユーテイ制御回路で、一定期間例えば1秒間を周
期とし、この間でのオン、オフ期間の割合を変え
ることにより負荷への入力が制御される。本例に
あつては、主たる入力制御はこのデユーテイ制御
回路8によつて行なわれる。CT1は第2トランジ
スタQ2のエミツタ側ラインに設けられた第1電
流検知回路として働く第1カレントトランス、
CT2は交流電源2の1ラインに設けられた第2電
流検知回路として働く第2カレントトランスであ
り、各々電流検知信号Ip1,Ip2を得る。 Figure 2 shows its operating waveform diagram, and shows the first and second waveforms.
On/off signals A and B are applied to the bases of the transistors Q 1 and Q 2 , respectively. First, when the second transistor Q 2 is turned on by the signal B, the drive current I 1 flows through the induction heating coil L 1 , the resonant capacitor C 1 and the second transistor Q 2 , and the second transistor Q 2 is turned off and the second transistor Q 2 is turned on. 1 When transistor Q 1 turns on, induction heating coil L 1 , resonant capacitor
A circulating current I 2 flows through C 1 and diode D 1 . When this circulating current I 2 becomes zero, load circuit 2
The current flowing through the first transistor Q 1 ,
A drive current I 3 flows through the resonant capacitor C 1 and the induction heating coil L 1 . Subsequently, the second transistor Q 2 is turned on again and the first transistor Q 1 is turned off, but the circulating current I 4 flows through the diode D 2 , the resonant capacitor C 1 and the induction heating coil L 1 for a while. In FIG. 3, the on-off period ratio of the first transistor Q 1 is made equal, and on the other hand, the on-period ratio of the second transistor Q 2 is made equal to that of the first transistor Q 1 .
The current value can be arbitrarily controlled by setting the off period of the first transistor Q1 as the maximum and zero as the minimum. First transistor Q 1
Since the emitter potential changes unstablely, its duty control is difficult and requires a complicated circuit, but the second transistor Q 2
Since the emitter potential is fixed at a low potential (earth potential), duty control is easy. Therefore, when starting the oscillation, it is possible to easily start the second transistor Q2 from a state where the ON period is short, and the burden on the transistor due to the large current that tends to occur during starting and the surge voltage when cutting off the current can be reduced. 4 and 5 show an embodiment of the present invention. In Fig. 4, 1 is the aforementioned SEPP inverter, AC is an alternating current power supply, 3 is a power switch, 4 is a rectifier circuit consisting of a diode bridge, CH is a chiyoke coil, and C2 is a smoothing capacitor. A voltage across the terminals is applied to the SEPP inverter 1. 5 is induction heating coil L 1
A cooking pot that serves as a load and is placed close to the cooking pot and is made of ferrous metal. 6 and 7 are first and second transistors
The first and second drive circuits apply drive signals to make Q 1 and Q 2 conductive alternately, and the drive frequency thereof is set to a constant high frequency, for example, 20 KHz. 8
is a duty control circuit that controls the operation of the first and second drive circuits 6 and 7. The cycle is a certain period, for example, one second, and the input to the load is controlled by changing the ratio of on and off periods during this period. Ru. In this example, the main input control is performed by this duty control circuit 8. CT 1 is a first current transformer installed on the emitter side line of the second transistor Q 2 and serves as a first current detection circuit;
CT 2 is a second current transformer provided in one line of the AC power supply 2 and serves as a second current detection circuit, and obtains current detection signals Ip 1 and Ip 2 , respectively.
第5図において、COM1は比較器で側基準端
子には、平滑コンデンサC2の側端子電圧V1が
抵抗R1,R2,R3にて分圧されて印加される。ま
た側信号端子には第1カレントトランスCT1か
らの検知信号が抵抗R4にて電圧に変換されて入
力される。FF1は、比較器COM1の出力が11セツ
ト端子に入力されるフリツプフロツプで、そのセ
ツト端子には、第1トランジスタQ1のオン信号
立上りに同期した“L”パルスB′が入力される。
なおこのフリツプフロツプFF1を含め、後述する
フリツプフロツプFF2,FF3は、全て、“L”レ
ベルパルスにてトリガされるものである。Q3
は、フリツプフロツプFF1のセツト出力が抵抗R6
を介してベースに入力されるトランジスタで、コ
レクタは抵抗Q7を介して定電圧Vcc端子にまたエ
ミツタは接地されている。9は、トランジスタ
Q3のコレクタ・エミツタ間に並列接続された時
定数回路で、抵抗R8及びコンデンサC3よりな
る。COM2はこの時定数回路9のコンデンサC3端
子電圧が側信号端子に入力される比較器で、そ
の側基準端子には電圧Vccが抵抗R9,R10にて
分圧されて入力される。FF2はセツト端子にデユ
ーテイオン信号に同期したトリガパルスが入力さ
れ、リセツト端子に比較器COM2の出力が加えら
れるフリツプフロツプ、10はこのフリツプフロ
ツプFF2のセツト出力信号及びフリツプフロツプ
FF1のセツト出力信号を2入力とするアンドゲー
ト、11はアンドゲート10の出力が“H”レベ
ルにあるとき動作可能となる単安定マルチバイブ
レータ、7は単安定マルチバイブレータ11から
パルス信号を受けて動作する前述の第2駆動回路
であり、その出力は第2トランジスタQ2のベー
スに加えられる。FF3はデユーテイオン信号に同
期したトリガパルスがセツト端子に入力され、比
較器COM1の出力信号がリセツト端子に入力され
るフリツプフロツプ、Q4はこのフリツプフロツ
プFF3の出力が抵抗R11を介してベースに入力さ
れるトランジスタでエミツタが定電圧Vdd端子に
コレクタが時定数回路12を経て単安定マルチバ
イブレータ11に接続されている。時定数回路1
2は抵抗R12,R13及びコンデンサC4よりなり単
安定マルチバイブレータ11の“H”レベル期間
を決定する。単安定マルチバイブレータ11に
は、起動信号として、第1トランジスタQ1の駆
動信号Bの立下りに同期したパルス信号B″が与
えられる。それ故、この単安定マルチバイブレー
タ11は、第1トランジスタQ1のオフ後、時定
数回路12にて決定される時間幅をもつ“H”レ
ベル信号を出力することとなり、この信号が第2
トランジスタQ2のオン信号Cとして使用れる。
Q5は、トランジスタQ4のコレクタ・エミツタ間
に並列接続された他のトランジスタ、14は第2
カレントトランスCT2の検知信号を整流する整流
回路、C5は平滑コンデンサ、COM3は平滑コンデ
ンサC5の側端子電圧がその側信号端子に入
力される比較器で側基準端子には、電圧Vccが
抵抗R14,R15にて分圧されて加えられる。15
は、抵抗R16及びコンデンサC6にて構成される時
定数回路で、比較器COM3の出力が入力される。
時定数回路15の出力は抵抗R17を介して、トラ
ンジスタQ5のベースに与えられる。 In FIG. 5, COM 1 is a comparator, and a side terminal voltage V 1 of a smoothing capacitor C 2 is divided by resistors R 1 , R 2 and R 3 and applied to its side reference terminal. Further, a detection signal from the first current transformer CT1 is converted into a voltage by a resistor R4 and inputted to the side signal terminal. FF 1 is a flip-flop to which the output of the comparator COM 1 is input to the 11 set terminal, and the "L" pulse B' synchronized with the rise of the ON signal of the first transistor Q 1 is input to the set terminal.
Including this flip-flop FF1 , flip-flops FF2 and FF3 , which will be described later, are all triggered by an "L" level pulse. Q 3
The set output of flip-flop FF 1 is connected to resistor R 6
The collector is connected to the constant voltage Vcc terminal via the resistor Q7 , and the emitter is grounded. 9 is a transistor
A time constant circuit connected in parallel between the collector and emitter of Q3 , consisting of a resistor R8 and a capacitor C3 . COM 2 is a comparator to which the capacitor C 3 terminal voltage of this time constant circuit 9 is input to the side signal terminal, and the voltage Vcc is inputted to the side reference terminal after being divided by resistors R 9 and R 10 . . FF 2 is a flip-flop to which a trigger pulse synchronized with the duty ion signal is input to the set terminal, and the output of the comparator COM 2 is applied to the reset terminal; 10 is the set output signal of this flip-flop FF 2 and the flip-flop.
FF 1 is an AND gate that takes the set output signal of 1 as its 2 inputs, 11 is a monostable multivibrator that becomes operational when the output of AND gate 10 is at the "H" level, and 7 is a monostable multivibrator that receives a pulse signal from monostable multivibrator 11. The above-mentioned second drive circuit operates as follows, and its output is applied to the base of the second transistor Q2 . FF 3 is a flip-flop in which a trigger pulse synchronized with the duty ion signal is input to the set terminal, and the output signal of comparator COM 1 is input to the reset terminal . The emitter of this transistor is connected to a constant voltage Vdd terminal, and the collector is connected to a monostable multivibrator 11 via a time constant circuit 12. Time constant circuit 1
2 is composed of resistors R 12 and R 13 and a capacitor C 4 and determines the "H" level period of the monostable multivibrator 11. The monostable multivibrator 11 is given a pulse signal B'' synchronized with the fall of the drive signal B of the first transistor Q1 as a starting signal. 1 is turned off, an "H" level signal with a time width determined by the time constant circuit 12 is output, and this signal is used as the second
Used as ON signal C for transistor Q2 .
Q5 is another transistor connected in parallel between the collector and emitter of transistor Q4 , and 14 is a second transistor.
A rectifier circuit that rectifies the detection signal of current transformer CT 2 , C 5 is a smoothing capacitor, and COM 3 is a comparator where the side terminal voltage of smoothing capacitor C 5 is input to its side signal terminal. is applied after being divided by resistors R 14 and R 15 . 15
is a time constant circuit composed of a resistor R16 and a capacitor C6 , and the output of the comparator COM3 is inputted thereto.
The output of time constant circuit 15 is applied to the base of transistor Q5 via resistor R17 .
次に動作について説明する。第6図において期
間T1は、正常な負荷に対する加熱動作が行なわ
れている状態を示す。すなわち、まずデユーテイ
オン信号Aの立上りに同期したパルス信号
A′(信号Aの立上り信号を“L”レベルパルス
に変換した信号)によりフリツプフロツプFF2,
FF3がセツトされる。今の場合第1カレントトラ
ンスCT1の検知信号Ip1の電圧変換値は比較器
COM1の側基準端子電圧に達しないから、その
出力Dは“H”レベルのままである。したがつて
フリツプフロツプFF1の出力Eは“H”、トラン
ジスタQ3はオン、時定数回路9出力Gは“L”、
比較器COM2の出力は“H”、フリツプフロツプ
FF2の出力Iは“H”となる。この“H”レベル
信号Iにより単安定マルチバイブレータ11は、
動作可能となる。即ち、信号Bの立上り同期した
信号B″により単安定マルチバイブレータ11
は、“H”レベルとなり、この“H”レベル期間
は、時定数回路12の時定数により決まる。正常
加熱の場合この“H”レベル期間は、第1トラン
ジスタQ1のオフ期間に等しいかこれにより僅か
短かく設定されている。今の場合、フリツプフロ
ツプFF3はセツト状態にあるからその出力Fは、
“H”それ故トランジスタQ4はオフ状態にある。
また、第2カレントトランスCT2の検知信号レベ
ルは低いから、比較器COM3の出力Jは“H”、
時定数回路15の出力Kは“H”であり、トラン
ジスタQ5はオフ状態にある。かくして、時定数
回路12の最大時定数にて単安定マルチバイブレ
ータ11が発振し、第2駆動回路7が作動して
SEPPインバータ1は発振駆動する。尚、第1駆
動回路6の出力Bは、そのオン・オフ期間が一対
一に固定されたものであり、発振器等により形成
される。 Next, the operation will be explained. In FIG. 6, period T1 indicates a state in which heating operation is being performed for a normal load. That is, first, a pulse signal synchronized with the rise of the duty ion signal A is generated.
Flip-flop FF 2 ,
FF 3 is set. In this case, the voltage conversion value of the detection signal Ip 1 of the first current transformer CT 1 is determined by the comparator.
Since the voltage at the COM 1 side reference terminal is not reached, its output D remains at the "H" level. Therefore, the output E of the flip-flop FF1 is "H", the transistor Q3 is on, and the output G of the time constant circuit 9 is "L".
The output of comparator COM 2 is “H”, flip-flop
The output I of FF 2 becomes "H". This "H" level signal I causes the monostable multivibrator 11 to
It becomes operational. In other words, the monostable multivibrator 11 is
becomes “H” level, and this “H” level period is determined by the time constant of the time constant circuit 12. In the case of normal heating, this "H" level period is set to be equal to or slightly shorter than the off period of the first transistor Q1 . In this case, flip-flop FF 3 is in the set state, so its output F is
"H" therefore transistor Q4 is in the off state.
Also, since the detection signal level of the second current transformer CT 2 is low, the output J of the comparator COM 3 is "H",
The output K of the time constant circuit 15 is "H", and the transistor Q5 is in an off state. Thus, the monostable multivibrator 11 oscillates at the maximum time constant of the time constant circuit 12, and the second drive circuit 7 operates.
SEPP inverter 1 performs oscillation drive. Note that the output B of the first drive circuit 6 has an on/off period fixed in a one-to-one ratio, and is formed by an oscillator or the like.
次に負荷としてアルミニウム鍋(以下アルミ鍋
という)を使用した場合につき説明する。この場
合、第2トランジスタQ2に過大電流が流れると
いう現象が生じ、第2トランジスタQ2破壊の原
因となる。これは、無負荷或は小物負荷加熱時に
あつても同様である。なおこのとき、交流入力電
流は小さい。かかる状態の信号波形を第6図期間
T2に示す。第2トランジスタQ2に流れる電流
が、その定格電流値に基いて設定された電流値を
越えると、第1カレントトランスCT1検知電圧レ
ベルは、基準レベルを越え比較器COM1の出力D
に“L”レベルパルスを発生する。この“L”レ
ベルパルスによりフリツプフロツプFF1,FF3が
ともにリセツトされる。フリツプフロツプFF3の
リセツトによりそのセツト出力信号Fは“L”レ
ベルに変り、トランジスタQ4がオンとなる。こ
のトランジスタQ4は、インピーダンス素子とし
て働き、時定数回路12の時定数を低下させる。
それ故、単安定マルチバイブレータ11の出力に
おける“H”レベル期間は短かくなり、第2トラ
ンジスタQ2のオン期間は短縮される(波形C)。 Next, a case will be explained in which an aluminum pot (hereinafter referred to as an aluminum pot) is used as a load. In this case, a phenomenon occurs in which an excessive current flows through the second transistor Q2 , which causes destruction of the second transistor Q2 . This is the same even when there is no load or when heating a small object. Note that at this time, the AC input current is small. The signal waveform in this state is shown in Figure 6.
Shown in T2 . When the current flowing through the second transistor Q2 exceeds the current value set based on its rated current value, the detection voltage level of the first current transformer CT1 exceeds the reference level and the output D of the comparator COM1
Generates an “L” level pulse. Both flip-flops FF 1 and FF 3 are reset by this "L" level pulse. By resetting flip-flop FF3 , its set output signal F changes to the "L" level, and transistor Q4 is turned on. This transistor Q 4 acts as an impedance element and reduces the time constant of the time constant circuit 12.
Therefore, the "H" level period at the output of the monostable multivibrator 11 is shortened, and the on period of the second transistor Q2 is shortened (waveform C).
一方、フリツプフロツプFF1のリセツトにより
トランジスタQ3がオフとなり、時定数回路9を
構成するコンデンサC3への充電が始まる。フリ
ツプフロツプFF1は、第1トランジスタQ1のオン
信号Bの立上りに同期した信号B′によつてセツト
されるから、コンデンサC3への充電は、過大電
流検知後、第1トランジスタQ1のオン時期まで
行なわれる。従つてこの充電期間は、第2トラン
ジスタQ2に流れる電流の上記所定値まで達する
時間が早ければ、この充電期間は長くなり、逆の
場合は短くなる。このコンデンサC3への充電が
繰返されその電圧レベルGが比較器COM2の側
基準端子電圧Vref1に達すると、比較器COM2の
出力Hは“L”レベルに変る。それ故、アンドゲ
ート10出力Iは、“L”レベルに反転し、単安
定マルチバイブレータ11の動作を禁止する。こ
れにより、第2トランジスタQ2は、オフに固定
されるSEPPインバータ1の発振は停止する。こ
の停止期間を第6図中T3で示す。このようにし
て、アルミ鍋、ナイフ等の小物負荷が加熱された
とき、及び無負荷のときは、まず第2トランジス
タQ2のオン期間が短縮されて、負荷への入力が
低減される。かかる状態でなお過大電流が検知さ
れればSEPPインバータ1の発振は停止する。こ
の場合、負荷の材質或は大きさによつては、低入
力状態の儘加熱が続行される状態もあり得る。 On the other hand, the reset of the flip-flop FF1 turns off the transistor Q3 , and charging of the capacitor C3 forming the time constant circuit 9 begins. Since the flip-flop FF 1 is set by the signal B' synchronized with the rise of the ON signal B of the first transistor Q 1 , charging of the capacitor C 3 occurs when the first transistor Q 1 is turned ON after detecting an overcurrent. It will be carried out until the end of time. Therefore, this charging period becomes longer if the current flowing through the second transistor Q2 reaches the predetermined value earlier, and becomes shorter in the opposite case. When this charging of the capacitor C3 is repeated and the voltage level G reaches the reference terminal voltage Vref1 of the comparator COM2 , the output H of the comparator COM2 changes to the "L" level. Therefore, the output I of the AND gate 10 is inverted to "L" level, and the operation of the monostable multivibrator 11 is prohibited. As a result, the second transistor Q2 is fixed off, and the oscillation of the SEPP inverter 1 is stopped. This stop period is indicated by T3 in FIG. In this way, when a small load such as an aluminum pot or knife is heated, or when there is no load, the on period of the second transistor Q2 is first shortened, and the input to the load is reduced. If an excessive current is still detected in such a state, the oscillation of the SEPP inverter 1 is stopped. In this case, depending on the material or size of the load, there may be a state in which heating continues in a low input state.
次に前述のケースと逆のケースすなわち、交流
入力電流が大きく、第2トランジスタQ2に流れ
る電流が小さい場合につき第7図に基いて説明す
る。かかる現象は鉄鍋の底を銅の層にて裏打ちし
た鍋に見られる。この場合、入力を仮に1500Wと
した場合であつても実際には、例えば1800Wの電
力が供給されることがあり、正確な入力制御を行
なうことができないばかりでなく、ヒユーズがと
んだりブレーカが遮断することも生じ、加熱動作
自体不可能となる場合がある。このような場合、
第2カレントトランスCT2の検知電流値が、予め
設定された入力電力の最大値を基準にして決定さ
れた値に達すると比較器COM3の出力信号Jは
“L”レベルに変る。この時まで充電状態にあつ
た時定数回路15のコンデンサC6は、その後
徐々に放電され、この電圧Kが所定値Vrefzにま
ず低下したとき、トランジスタQ5がオンとな
る。このトランジスタQ5は、時定数回路12の
時定数を低下させるインピーダンス素子として働
き、第2トランジスタQ2駆動信号Cのオン期間
を短縮させ、負荷へ加わる入力を低下させるべく
作用する。かくして、過大電力の供給は、抑制さ
れ設定値に近い値で電力供給を行なうことができ
る。 Next, a case opposite to the above case, that is, a case where the AC input current is large and the current flowing through the second transistor Q2 is small, will be explained with reference to FIG. This phenomenon is seen in iron pots whose bottoms are lined with a layer of copper. In this case, even if the input is assumed to be 1500W, in reality, for example, 1800W of power may be supplied, which not only prevents accurate input control, but also causes the fuse to blow and the breaker to shut off. This may occur, and the heating operation itself may become impossible. In such a case,
When the detected current value of the second current transformer CT2 reaches a value determined based on a preset maximum value of input power, the output signal J of the comparator COM3 changes to "L" level. The capacitor C6 of the time constant circuit 15, which has been in a charged state up to this point, is then gradually discharged, and when the voltage K first drops to a predetermined value Vrefz, the transistor Q5 is turned on. This transistor Q5 acts as an impedance element that reduces the time constant of the time constant circuit 12, shortens the on period of the second transistor Q2 drive signal C, and acts to reduce the input applied to the load. In this way, supply of excessive power is suppressed, and power can be supplied at a value close to the set value.
ここで、時定数回路15の意義について述べ
る。本例では、第2カレントトランスCT2によつ
て過大入力電流が検知された後、トランジスタ
Q5がオンとなつて入力を低下するまで、時定数
回路15にて期間T3でけ遅延させている。仮に
いまこの時定数回路15を設けなかつた場合、過
大入力電流が検知されると、比較器COM3の
“L”レベル反転により、直ぐにトランジスタQ5
がオンとなり、第2トランジスタQ2のオン期間
を短縮する。これにより入力が低減されると、そ
の直後に過大電流は消減し、比較器COM3の出力
は“H”レベルに復帰する。そうすると再びトラ
ンジスタQ5はオフとなり第2トランジスタQ2の
オン期間は長くなる。そして再び過大入力電流が
検知されて前述の動作が繰返されることとなる。
このようにして入力電力がSEPPインバータ1の
発振1周期毎に変化すると、ビート音が生じ使用
者に不愉快を感じさせる原因となる。時定数回路
15は、かかる欠点を克服したもので、第2カレ
ントトランスCT2による検知信号に対し、トラン
ジスタQ5の応答時期を遅延させかつ検知信号を
平均化して入力電力の変更周期を長くすることに
より上記ビート音の発生を阻止したものである。
本例の如く入力制御をデユーテイ制御によつて行
なう場合、計算上はデユーテイ100%で最大入力
1500W、デユーテイ50%で750Wというように設
定できるが、実際には、交流入力の立上りが緩や
かであるため、オン期間を数%長くし、例えばデ
ユーテイ52%で、750W、デユーテイ24%で300W
というように設定すれば、より正確な入力電力を
得ることができる。 Here, the significance of the time constant circuit 15 will be described. In this example, after an excessive input current is detected by the second current transformer CT 2 , the transistor
The time constant circuit 15 delays the period T3 until Q5 turns on and lowers the input. If this time constant circuit 15 is not provided, when an excessive input current is detected, the "L" level of the comparator COM 3 is inverted, and the transistor Q 5 is immediately turned off.
is turned on, shortening the on period of the second transistor Q2 . When the input is thereby reduced, the excessive current disappears immediately after that, and the output of the comparator COM 3 returns to the "H" level. Then, the transistor Q5 is turned off again and the on period of the second transistor Q2 becomes longer. Then, excessive input current is detected again and the above-described operation is repeated.
When the input power changes in this way for each oscillation cycle of the SEPP inverter 1, a beat sound is generated, causing discomfort to the user. The time constant circuit 15 overcomes this drawback by delaying the response time of the transistor Q 5 to the detection signal from the second current transformer CT 2 and averaging the detection signal to lengthen the input power change cycle. This prevents the beat sound from occurring.
When input control is performed by duty control as in this example, the maximum input is calculated at 100% duty.
It can be set to 1500W and 750W at 50% duty, but in reality, the rise of the AC input is gradual, so the on period is lengthened by a few percent, for example 750W at 52% duty, and 300W at 24% duty.
If you set it like this, you can obtain more accurate input power.
本発明誘導加熱調理器は、前述したように第2
スイツチング素子に流れる電流を第1の電流検知
回路にて検知して、これが過大電流値に達したと
き、先ず負荷への入力を低下させ、それでもなお
過大電流値が検出され続けば、インバータの発振
を停止させるものであるから、スイツチング素子
の保護が図られ、かつ電力の無駄な消費を防止す
ることができる。この場合、加熱されている負荷
は不適性負荷であるからこれを報知する警報装置
を付加することもできる。また本発明は交流入力
電流を検知する第2の電流検知回路を設けたもの
であるから、第1の電流検知回路のみでは検出で
きない負荷をも検出することができ、かつこれに
過大な電力が入力して適正な加熱動作が行なわれ
なくなるという欠点を解消することができる。 As mentioned above, the induction heating cooker of the present invention has a second
The first current detection circuit detects the current flowing through the switching element, and when it reaches an excessive current value, first lower the input to the load, and if the excessive current value continues to be detected, the inverter oscillates. Since the switching element is stopped, the switching element can be protected and wasteful consumption of power can be prevented. In this case, since the heated load is an inappropriate load, an alarm device may be added to notify this. Furthermore, since the present invention is provided with a second current detection circuit that detects AC input current, it is possible to detect a load that cannot be detected by the first current detection circuit alone, and it is possible to detect loads that cannot be detected by only the first current detection circuit. This eliminates the drawback that proper heating operation cannot be performed due to input.
第1図は、本発明実施例を説明するための要部
回路図、第2図及び第3図は同例波形図、第4図
はSEPPインバータ部及び電源部分を示す回路
図、第5図は制御部分を示す回路図、第6図及び
第7図は動作を説明するための波形図である。
1……SEPPインバータ、L1……誘導加熱コイ
ル、6,7……第1、第2駆動回路、8……デユ
ーテイ制御回路、11……単安定マルチバイブレ
ータ。
Fig. 1 is a circuit diagram of the main part for explaining an embodiment of the present invention, Figs. 2 and 3 are waveform diagrams of the same example, Fig. 4 is a circuit diagram showing the SEPP inverter section and power supply section, Fig. 5 6 is a circuit diagram showing a control portion, and FIGS. 6 and 7 are waveform diagrams for explaining the operation. 1... SEPP inverter, L 1 ... induction heating coil, 6, 7... first and second drive circuit, 8... duty control circuit, 11... monostable multivibrator.
Claims (1)
路、該整流回路にて直流に変換された電源の高電
位側に第1スイツチング素子が、また低電位側に
第2スイツチング素子が直列に接続されてなるス
イツチング回路、上記第1スイツチング素子に並
列接続された誘導加熱コイル及び共振コンデンサ
よりなる共振回路、上記第1、第2スイツチング
素子を交互に導通させる駆動回路、上記第2スイ
ツチング素子に流れる電流を検知する第1電流検
知回路、上記第2スイツチング素子の定格電流に
基いて決定された電流値以上の電流を上記第1電
流検知回路が検知したとき該検知回路出力信号に
より上記第2スイツチング素子の導通期間を短縮
させる第1入力低減回路、該入力低減回路の動作
状態にあつて上記第1電流検知回路にて検知され
た電流が上記所定電流値以上であるとき、上記駆
動回路の動作を停止する停止回路を備えてなる誘
導加熱調理器。 2 交流電源、該交流電源電流を整流する整流回
路、該整流回路にて直流に変換された電源の高電
位側に第1スイツチング素子が、また低電位側に
第2スイツチング素子が直列に接続されてなるス
イツチング回路、上記第1スイツチング素子に並
列に接続れた誘導加熱コイル及び共振コンデンサ
よりなる共振回路、上記第1、第2スイツチング
素子に並列に接続された誘導加熱コイル及び共振
コンデンサよりなる直列回路、上記第1、第2ス
イツチング素子を交互に導通させる駆動回路、上
記第2スイツチング素子に流れる電流を検知する
第1電流検知回路、上記第2スイツチング素子の
定格電流に基いて決定された電流値以上の電流を
上記第1電流検知回路が検知したとき該検知回路
出力信号により上記第2スイツチング素子の導通
期間を短縮させる第1入力抵減回路、該入力抵減
回路の動作状態にあつて上記第1電流検知回路に
て検知された電流が上記所定電流値以上であると
き上記駆動回路の動作を停止する停止回路、上記
交流電源の入力電流が予め設定された最大入力電
力値に基いて決定された電流値以上であるときこ
れを検知する第2電流検知回路、該第2電流検知
回路の検知出力信号により上記第2スイツチング
素子の導通期間を短縮させる第2入力低減回路を
備えてなる誘導加熱調理器。[Scope of Claims] 1. An AC power supply, a rectifier circuit that rectifies the AC power supply current, a first switching element on the high potential side of the power supply converted to DC by the rectification circuit, and a second switching element on the low potential side. a switching circuit comprising elements connected in series; a resonant circuit comprising an induction heating coil and a resonant capacitor connected in parallel to the first switching element; a drive circuit that alternately conducts the first and second switching elements; a first current detection circuit that detects the current flowing through the second switching element, and when the first current detection circuit detects a current that is greater than a current value determined based on the rated current of the second switching element, the detection circuit output signal; a first input reduction circuit that shortens the conduction period of the second switching element, when the current detected by the first current detection circuit is equal to or greater than the predetermined current value when the input reduction circuit is in an operating state; An induction heating cooker comprising a stop circuit that stops the operation of the drive circuit. 2. An AC power source, a rectifier circuit that rectifies the AC power current, a first switching element connected in series to the high potential side of the power source converted to DC by the rectifier circuit, and a second switching element connected in series to the low potential side. a resonant circuit comprising an induction heating coil and a resonant capacitor connected in parallel to the first switching element, and a series circuit comprising an induction heating coil and a resonant capacitor connected in parallel to the first and second switching elements. a circuit, a drive circuit that alternately conducts the first and second switching elements, a first current detection circuit that detects the current flowing through the second switching element, and a current determined based on the rated current of the second switching element. a first input resistance circuit that shortens the conduction period of the second switching element by an output signal of the first current detection circuit when the first current detection circuit detects a current exceeding a current value; a stop circuit that stops the operation of the drive circuit when the current detected by the first current detection circuit is equal to or higher than the predetermined current value; A second current detection circuit that detects when the current is equal to or higher than a determined current value, and a second input reduction circuit that shortens the conduction period of the second switching element using a detection output signal of the second current detection circuit. Induction heating cooker.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2630582A JPS58142788A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Induction heating cooking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2630582A JPS58142788A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Induction heating cooking device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142788A JPS58142788A (en) | 1983-08-24 |
| JPS6131957B2 true JPS6131957B2 (en) | 1986-07-23 |
Family
ID=12189645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2630582A Granted JPS58142788A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Induction heating cooking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58142788A (en) |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2630582A patent/JPS58142788A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58142788A (en) | 1983-08-24 |
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