誘導加熱炊飯器
【課題】本発明は、誘導加熱炊飯器における入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供するとともに、小型、軽量、低コスト化を実現することを目的とする。
【解決手段】誘導加熱炊飯器は、電流検知部（２６）が全波整流平滑回路（２）における整流後の低電位側ラインに接続された抵抗体（２２）を有し、低電位側ラインに流れる電流を検出し、制御部（１３）が電流検知部の出力信号に基づいて駆動部（１１）を駆動制御するよう構成されている。
【解決手段】誘導加熱炊飯器は、電流検知部（２６）が全波整流平滑回路（２）における整流後の低電位側ラインに接続された抵抗体（２２）を有し、低電位側ラインに流れる電流を検出し、制御部（１３）が電流検知部の出力信号に基づいて駆動部（１１）を駆動制御するよう構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱コイルを用いて被加熱物を誘導加熱する誘導加熱炊飯器に関し、特に、加熱コイルの出力を高精度に制御して被加熱物を所望の状態で加熱調理する誘導加熱炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の誘導加熱炊飯器においては、複数の加熱コイルを鍋の周りに設けて、各加熱コイルの加熱温度および加熱時間、並びに加熱スケジュールなどを制御する構成が提供されている。このような制御を行うためには、商用電源からの入力電力を検知して、その検知された入力電力に基づき、使用者が設定した条件に対応すべく適切な加熱調理を行うよう構成する必要がある。
従来の誘導加熱炊飯器においては、商用電源から整流回路に入力される交流電流を検知する入力電流検出手段としてＣＴが用いられており、このＣＴにより検出された交流信号が整流回路、電解コンデンサ、抵抗などで構成された整流平滑回路で直流信号に変換されている。このように変換された直流信号は、商用電源からの入力電流を示す信号として加熱コイルを駆動するインバータ回路の駆動制御に用いられている（例えば、特許文献１，２および３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０２３４３８号公報
【特許文献２】特許第４０２３４３９号公報
【特許文献３】特許第４６１３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来の誘導加熱炊飯器においては、商用電源からの入力電流を示す検知信号に基づいて加熱制御を行っているため、入力電流を高精度に検出することは重要な課題である。
また、従来の誘導加熱炊飯器においては、商用電源からの交流電流が整流回路に入力される前段階においてＣＴを用いて検出され、ＣＴからの交流信号が整流回路、電解コンデンサ、抵抗などで構成された整流平滑回路で直流信号に変換される構成であった。このように検出されて変換された直流信号の出力電圧は、商用電源からの入力電流との間で直線的な比例関係を有しておらず、入力電流が大きくなるにしたがい、出力電圧の上昇率が徐々に小さくなる曲線的な関係を有している。この原因は電流が流れるほどカレントトランスの出力が飽和していくためである。このため、検出された出力電圧に基づいて加熱コイルの加熱制御を行うためには、検出された出力電圧を較正して用いる必要があった。
【０００５】
さらに、従来の誘導加熱炊飯器においては、ＣＴを入力電流検出手段の検出器として用いているため、回路構成が大きくなり、且つ重量物を有する構成となっていた。したがって、入力電流検出手段としてＣＴを用いることは、近年の小型、軽量、且つ低コスト化においては好ましい構成物とは言えるものではなかった。
また、電流検知手段の出力値の精度を良くするために、可変抵抗器などを用いて検知後において調整する必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、誘導加熱炊飯器における入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供するとともに、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能な構成を持つ誘導加熱炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第１の態様の誘導加熱炊飯器は、
交流電力を出力する交流電源、
前記交流電源の交流電力を整流する整流回路と、コイルとコンデンサを有するローパスフィルタ回路とを有し、低電位側ラインと高電位側ラインとを持つ駆動電源、
前記交流電源の交流電力を整流し、平滑化して制御電源を形成する整流平滑回路、
前記駆動電源から電力供給されて、被加熱物を誘導加熱する加熱コイル、
前記加熱コイルに対する前記駆動電源からの電力を制御するインバータ回路、
前記インバータ回路を駆動制御する駆動部、
前記駆動電源における低電位側ラインに接続された抵抗体を有して、前記低電位側ラインに流れる電流を検出する電流検知部、および
前記電流検知部の出力信号に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部、を備える誘導加熱炊飯器であって、
前記整流平滑回路を前記低電位側ラインに接続して、前記電流検知部により検出される電流値が、前記駆動電源から前記加熱コイルと前記インバータ回路に供給される電流値を示すよう構成されている。このように構成された第１の態様の誘導加熱炊飯器は、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができ、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能となる。
【０００８】
本発明に係る第２の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第１の態様における前記電流検知部および前記整流平滑回路において、制御電源を形成する少なくとも一部の回路が第１の基板上に実装されて調整され、前記第１の基板はモジュール化されてインバータ回路部品を有する第２の基板上に実装されている。このように構成された第２の態様の誘導加熱炊飯器は、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能となる。
【０００９】
本発明に係る第３の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第１の態様における前記電流検知部が、前記低電位側ラインに接続された前記抵抗体と、当該抵抗体の両端電圧に基づく検出電流を増幅する増幅器と、を有して構成されている。このように構成された第３の態様の誘導加熱炊飯器は、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができる。
【００１０】
本発明に係る第４の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第１の態様における前記制御部は、前記電流検知部からの電流検知信号に基づいて、前記インバータ回路におけるオフ状態時の電流検知信号を基準信号として、当該誘導加熱炊飯器の入力電流を相対値として検知するよう構成されている。このように構成された第４の態様の誘導加熱炊飯器は、オフセット調整が不要な構成において、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができる。
【００１１】
本発明に係る第５の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第２の態様における前記整流平滑回路からの出力が入力されて、第１の制御電源を形成する第１の直流電源回路と、前記第１の直流電源回路からの出力が入力されて第２の制御電源を形成する第２の直流電源回路と、を備え
前記第２の制御電源は前記第１の制御電源より低い電圧を有し、前記第２の直流電源回路が前記電流検知部と一体化されて調整され、モジュール化されて構成されている。このように構成された第５の態様の誘導加熱炊飯器は、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができ、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、誘導加熱炊飯器における入力電源の状態を高精度に検出して、加熱コイルに対する駆動制御を適切に行うことができるとともに、小型、軽量、低コスト化を実現した誘導加熱炊飯器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施の形態１の誘導加熱炊飯器の回路構成を一部ブロック化して示す回路図
【図２】本発明に係る実施の形態２の誘導加熱炊飯器の回路構成を一部ブロック化して示す回路図
【図３】本発明に係る実施の形態３の誘導加熱炊飯器の回路構成を一部ブロック化して示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る好適な実施の形態として、誘導加熱炊飯器を用いて説明するが、本発明は以下の実施の形態に具体的に記載した誘導加熱炊飯器の構成に限定されるものではなく、実施の形態において説明する技術的思想と同様の技術的思想及び当技術分野における技術常識に基づいて構成される誘導加熱調理器または誘導加熱装置に適用されるものである。
【００１５】
《実施の形態１》
図１は、本発明に係る実施の形態１の誘導加熱炊飯器の回路構成を示す回路図であり、一部ブロック化して示している。
図１に示す誘導加熱炊飯器において、鍋２０を収納する収納部には、鍋２０の底面などに対向する面に近接して加熱コイル７が設けられている。誘導加熱炊飯器内部に収納された鍋２０は、高周波電力が供給されて励起された加熱コイル７と磁気的に結合して誘導加熱されるよう構成されている。
【００１６】
加熱コイル７に高周波電力を供給するためのインバータ回路１０は、共振用コンデンサ８およびスイッチング部９を有して構成されている。共振用コンデンサ８は、加熱コイル７に並列接続されており、加熱コイル７とともに共振回路を構成している。実施の形態１における共振用コンデンサ８は、高周波電流が流れても損失の少ないポリプロピレンコンデンサを用いている。スイッチング部９は、高周波のスイッチング動作を行うことができるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆並列に接続した逆接続ダイオードとにより構成されている。半導体素子として用いるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴは、高耐圧を有しており、ゲート端子に所定電圧を印加することにより大電流を流すことができ、パワートランジスタに比べて省電力で大きな電流を流すことができるという特性を有する。
【００１７】
商用電源である交流電源１は、ダイオードブリッジである整流回路２に接続されており、整流回路２に交流電力を供給している。駆動電源２５は、交流電源１からの交流電流を全波整流して、インバータ回路１０を介して加熱コイル７に電力を供給するものである。駆動電源２５は、整流回路２とローパスフィルタ回路とにより構成されており、ローパスフィルタ回路は、チョークコイル３とコンデンサ４を備えて構成されている。
【００１８】
交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには零電圧同期信号出力回路１４が設けられている。零電圧同期信号出力回路１４は、交流電源１から供給される交流電力の零電圧を検知して、検知した零電圧に応じたパルス信号を出力する。零電圧同期信号出力回路１４は、ダイオードブリッジである整流回路２に入力される交流電圧を分圧して、トランジスタのベース端子に入力するよう構成されており、入力電圧が零電圧を通過するときトランジスタがオンオフするよう構成されている。
【００１９】
また、交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには制御用整流平滑回路６が設けられている。制御用整流平滑回路６は、交流電源１の交流電力を、半波整流して、直流電力に変換し、第１の出力電圧を有する第１の信号を出力する第１の直流電源回路２１に供給している。さらに、第１の直流電源回路２１から出力された第１の出力電圧（例えば、２０Ｖ）を有する第１の信号は、第２の直流電源回路２４に入力され、第２の出力電圧（例えば、５Ｖ）を有する第２の信号が出力される。第１の直流電源回路２１から出力された第１の信号は、マイクロコンピュータで構成された制御部（後述）１３などに電力を供給する電源信号となる。第２の直流電源回路２４から出力された第２の信号は、インバータ回路１０を駆動制御するための駆動部（後述）１１などに電力を供給する電源信号となる。
【００２０】
インバータ回路１０におけるスイッチング部９のスイッチング素子のゲート端子には駆動部１１からの駆動信号が入力されて、スイッチング素子のオンオフ動作が駆動されている。駆動部１１は、ＮＰＮトランジスタとＰＮＰトランジスタを有しており、プッシュプル回路で構成されている。駆動部１１は、制御部１３からの制御信号により制御されている。
【００２１】
また、加熱コイル７の両端に接続されたトリガー信号発生回路１２は、コンパレータなどで構成されており、一方の端子を所定に比率で抵抗分圧して形成された第１の電圧と、他方の端子を所定の比率で抵抗分圧して形成された第２の電圧と、を比較し、その比較結果に応じたトリガー信号を制御部１３に出力する。
【００２２】
制御部１３は、マイクロコンピュータにより構成されており、電流設定部１５，オン時間設定部１６およびパルス発生部１７を有して構成されている。制御部１３は操作部１８からの指令に基づいて駆動制御されており、操作部１８からの指令内容や制御部１３からの制御内容などが表示部１９において表示されるよう構成されている。
【００２３】
制御部１３における電流設定部１５は、交流電源１から供給される入力電流の目標値を設定するものであり、マイクロコンピュータにおけるＲＯＭなどにより構成されている。実施の形態１においては、複数の目標値が設定されており、例えば通常の米を炊飯する時の第１の電流設定値、無洗米を炊飯するときの第２の電流設定値、保温時の第３の電流設定値などがＲＯＭにおいて８ビットのデータとして記憶されている。
【００２４】
制御部１３におけるオン時間設定部１６は、入力電流に応じてスイッチング部１０のスイッチング素子のオン時間を設定するものである。オン時間設定部１６は、コンパレータ、抵抗、コンデンサなどで構成されており、パルス発生部１７にスイッチング素子のオン時間に対応する信号を出力する。
【００２５】
制御部１３におけるパルス発生部１７は、鋸歯状波形発生回路および比較回路などを有して構成されている。鋸歯状波形発生回路はコンパレータとコンデンサを用いた充電回路で構成されており、トリガー信号発生回路１２からのトリガー信号に基づいて、鋸歯状波形を形成している。比較回路は、コンパレータなどで構成されており、鋸歯状波形発生回路の出力電圧と、オン時間設定部１６の出力電圧を比較して、駆動部１１を駆動制御する制御信号を形成する。駆動部１１は、パルス発生部１７からの制御信号が入力され、制御信号がハイのとき、スイッチング部９を構成する、例えばＩＧＢＴをオン状態とする。
【００２６】
実施の形態１の誘導加熱炊飯器において、入力電流は整流回路２の後段に接続された電流検知部２６により検知されるよう構成されている。電流検知部２６は抵抗体、いわゆるシャント抵抗である電流検知抵抗２２と、増幅器２３とにより構成されている。電流検知抵抗２２は整流回路２からの出力における低電位側ラインに含まれるよう接続されており、電流検知抵抗２２に流れる電流に比例した電圧が電流検知抵抗２２の両端電圧として検出される。電流検知部２６においては、電流検知抵抗２２の両端電圧を増幅器２３が所定の比率に増幅して、電流検知信号として制御部１３のオン時間設定部１６に入力される。オン時間設定部１６においては、入力された電流検知信号が示す入力電流に応じてスイッチング部９のスイッチング素子のオン時間を設定する。
【００２７】
実施の形態１の誘導加熱炊飯器において、第１の出力電圧と第２の出力電圧を形成するための制御用整流平滑回路６は、抵抗、整流回路、電解コンデンサにより構成された半波整流平滑回路である。この半波整流平滑回路により直流信号が形成されている。実施の形態１の構成においては、図１に示すように、制御用整流平滑回路６における電解コンデンサの接地側が駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインに接続されている。更に加えるならば、電流検知抵抗２２の低電位側に接続されている。このように、駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインが接地されているため、低電位側ラインに接続された電流検知部２６においては、加熱コイル７に流れる電流のみを検出することができ、制御用整流平滑回路６に流れる電流を除外できる構成となる。
【００２８】
実施の形態１の誘導加熱炊飯器において、制御部１３は、電流検知部から入力された電流検知信号に基づいて、インバータ回路１０のオフ状態時における電流検知信号を基準信号（電圧信号）として、当該誘導加熱炊飯器の入力電流を相対値として検知するよう構成することができる。このように構成することにより、オフセット調整が不要な構成となる。
【００２９】
また、実施の形態１の誘導加熱炊飯器においては、電流検知抵抗２２と増幅器２３で構成された電流検知部２６、および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて一体化されており、１つのデバイス（図１において符号５にて示す）により構成されている。このように、実施の形態１の構成においては、電流検知部２６および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて１つのデバイスに組み込まれている。このため、電流検知部２６および第２の直流電源回路２４の機能を有するデバイスにおいては、トリミング処理により仕様、特性が標準化されて一定化されている。すなわち、電流検知部２６および第２の直流電源回路２４がモジュール化されたデバイスは、高精度に統一化された同一特性を示すデバイスとなっている。したがって、実施の形態１の誘導加熱炊飯器においては、ばらつきのない高精度の入力電流検出が可能となるとともに、制御用整流平滑回路６において、第２の直流電源回路２４から出力された安定した電源により駆動部１１および制御部１３などおいて精度の高い駆動信号を形成することができる。
【００３０】
《実施の形態２》
以下、本発明に係る実施の形態２の誘導加熱炊飯器について添付の図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る実施の形態２の誘導加熱炊飯器の回路構成を示す回路図であり、一部ブロック化して示している。
【００３１】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、前述の実施の形態１の構成との違いは、モジュール化されたデバイスに含まれる構成範囲である。実施の形態２の誘導加熱炊飯器におけるその他の構成は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態２において、実施の形態１と同じ機能、動作を有するものには同じ符号を付して、それらの説明は実施の形態１における説明を援用する。
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、前述の実施の形態１の誘導加熱炊飯器と同様に、加熱コイル７に高周波電力を供給するためのインバータ回路１０は、共振用コンデンサ８およびスイッチング部９を有して構成されている。共振用コンデンサ８は、加熱コイル７に並列接続されており、加熱コイル７とともに共振回路を構成している。スイッチング部９は、高周波のスイッチング動作を行うことができるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆並列に接続した逆接続ダイオードとにより構成されている。インバータ回路１０におけるスイッチング部９は、駆動部１１からの駆動信号により駆動制御されている。
【００３２】
また、実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、当該誘導加熱炊飯器に交流電力を供給する交流電源１は、駆動電源２５に接続されており、駆動電源２５は、交流電源１からの交流電流を全波整流して、インバータ回路１０を介して加熱コイル７に電力を供給している。交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには零電圧同期信号出力回路１４が設けられている。また、交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには制御用整流平滑回路６が設けられている。制御用整流平滑回路６は、交流電源１の交流電力を、半波整流して、直流電力に変換し、第１の出力電圧を有する第１の信号を出力する第１の直流電源回路２１に供給している。さらに、第１の直流電源回路２１から出力された第１の出力電圧（例えば、２０Ｖ）を有する第１の信号は、第２の直流電源回路２４が入力され、第２の出力電圧（例えば、５Ｖ）を有する第２の信号が出力される。第１の直流電源回路２１から出力された第１の信号は、例えば、マイクロコンピュータで構成された制御部１３などに電力を供給する電源信号となる。第２の直流電源回路２４から出力された第２の信号は、例えば、インバータ回路１０を駆動制御するための駆動部１１などに電力を供給する電源信号となる。
【００３３】
また、実施の形態２の誘導加熱炊飯器においては、実施の形態１の誘導加熱炊飯器と同様に、トリガー信号発生回路１２、制御部１３、操作部１８、および表示部１９が設けられている。
【００３４】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、入力電流は整流回路２の後段に接続された電流検知部２６により検知されており、電流検知部２６は電流検知抵抗２２および増幅器２３により構成されている。電流検知抵抗２２は整流回路２からの出力における低電位側ラインに含まれるよう接続されており、電流検知抵抗２２の両端電圧が検出される。電流検知部２６においては、電流検知抵抗２２の両端電圧が増幅されて、電流検知信号として制御部１３のオン時間設定部１６に入力されている。
【００３５】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、第１の出力電圧と第２の出力電圧を形成するための制御用整流平滑回路６は、抵抗、整流回路、電解コンデンサにより構成された半波整流平滑回路であり、直流信号が形成される。実施の形態２の構成において、図２に示すように、制御用整流平滑回路６における電解コンデンサの接地側が駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインに接続されている。このように、駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインが接地されているため、低電位側ラインに接続された電流検知部２６においては、加熱コイル７に流れる電流のみを検出することができ、制御用整流平滑回路６に流れる電流を除外する構成となる。
【００３６】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器においては、電流検知抵抗２２と増幅器２３で構成された電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて一体化され、１つのデバイス（図２において符号５Ａにて示す）により構成されている。このように、実施の形態２の構成においては、電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて１つのデバイスに組み込まれている。このため、電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４の機能を有するデバイスにおいては、トリミング処理により仕様、特性が標準化されて一定化されている。すなわち、電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４がモジュール化されたデバイスは、高精度に統一化された同一特性を示すデバイスとなっている。したがって、実施の形態２の誘導加熱炊飯器においては、ばらつきのない高精度の入力電流検出が可能となるとともに、制御用整流平滑回路６において形成された直流電源が第１の直流電源回路２１に供給され、そして第２の直流電源回路２４に供給されるため、安定した各電源により精度の高い制御信号および駆動信号を形成することができる。
【００３７】
《実施の形態３》
以下、本発明に係る実施の形態３の誘導加熱炊飯器について添付の図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る実施の形態３の誘導加熱炊飯器の回路構成を示す回路図であり、一部ブロック化して示している。
【００３８】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器において、前述の実施の形態１の構成との違いは、加熱コイルが複数設けられており、それぞれの加熱コイルを駆動制御するための駆動回路が個別に設けられており、それぞれの駆動回路が切り替えられるよう構成されている点である。実施の形態３の誘導加熱炊飯器におけるその他の構成は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態３において、実施の形態１と同じ機能、動作を有するものには同じ符号を付して、それらの説明は実施の形態１における説明を援用する。
【００３９】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器においては、被加熱物である蓋２８を誘導加熱するための第１の加熱コイル７Ａと、同様に被加熱物である鍋２０を誘導加熱するための第２の加熱コイル７Ｂとを有している。第１の加熱コイル７Ａには第１のインバータ回路１０Ａにより高周波電力が供給されるよう構成されており、第２の加熱コイル７Ｂには第２のインバータ回路１０Ｂにより高周波電力が供給されるよう構成されている。各インバータ回路１０Ａ，１０Ｂは、共振用コンデンサ８Ａ，８Ｂおよびスイッチング部９Ａ，９Ｂをそれぞれ有して構成されている。第１の共振用コンデンサ８Ａは、第１の加熱コイル７Ａに並列接続されており、第１の加熱コイル７Ａとともに共振回路を構成している。同様に、第２の共振用コンデンサ８Ｂは、第２の加熱コイル７Ｂに並列接続されており、第２の加熱コイル７Ｂとともに共振回路を構成している。各スイッチング部９Ａ，９Ｂは、高周波のスイッチング動作を行うことができるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆並列に接続した逆接続ダイオードとによりそれぞれ構成されている。
【００４０】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器において、第１のインバータ回路１０Ａにおけるスイッチング部９Ａは、第１の駆動部１１Ａからの駆動信号により駆動されている。また、第２のインバータ回路１０Ｂにおけるスイッチング部９Ｂは、第１の駆動部１１Ｂからの駆動信号により駆動されている。第１の駆動部１１Ａおよび第２の駆動部１１Ｂは制御部１３からの切替信号が入力される切替回路２７により駆動状態が切り替えられるよう構成されている。
【００４１】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器において、入力電流は整流回路２の後段に接続された電流検知部２６により検知されており、電流検知部２６は電流検知抵抗２２および増幅器２３により構成されている。電流検知抵抗２２は整流回路２からの出力における低電位側ラインに含まれるよう接続されており、電流検知抵抗２２の両端電圧が検出される。電流検知部２６においては、電流検知抵抗２２の両端電圧が増幅されて、電流検知信号として制御部１３のオン時間設定部１６に入力されている。
【００４２】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器においては、電流検知抵抗２２と増幅器２３で構成された電流検知部２６がモジュール化されて一体化され、１つのデバイスにより構成されている。このように、実施の形態３の構成においては、電流検知部２６がモジュール化されて１つのデバイスに組み込まれている。このため、電流検知部２６においては、トリミング処理により仕様、特性が標準化されて一定化されている。したがって、実施の形態３の誘導加熱炊飯器においては、ばらつきのない高精度の入力電流検出が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、加熱コイルを用いて被加熱物を誘導加熱する誘導加熱炊飯器において高精度に入力電流を検知することができる構成であるため、信頼性の高い誘導加熱炊飯器を提供することができ、汎用性の高いものである。
【符号の説明】
【００４４】
１ 交流電源
２ 整流回路
３ チョークコイル
４ 平滑用コンデンサ
５ モジュール化されたデバイス
６ 制御用整流平滑回路
７，７Ａ，７Ｂ 加熱コイル
８，８Ａ，８Ｂ 共振用コンデンサ
９，９Ａ，９Ｂ スイッチング部
１０，１０Ａ，１０Ｂ インバータ回路
１１，１１Ａ，１１Ｂ 駆動部
１２ トリガー信号発生回路
１３ 制御部
１４ 零電圧同期信号出力回路
１５ 電流設定部
１６ オン時間設定部
１７ パルス発生部
１８ 操作部
１９ 表示部
２０ 鍋
２１ 第１の直流電源回路
２２ 電流検知抵抗
２３ 増幅器
２４ 第２の直流電源回路
２５ 駆動電源
２６ 電流検知部
２７ 切替回路
２８ 蓋
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱コイルを用いて被加熱物を誘導加熱する誘導加熱炊飯器に関し、特に、加熱コイルの出力を高精度に制御して被加熱物を所望の状態で加熱調理する誘導加熱炊飯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の誘導加熱炊飯器においては、複数の加熱コイルを鍋の周りに設けて、各加熱コイルの加熱温度および加熱時間、並びに加熱スケジュールなどを制御する構成が提供されている。このような制御を行うためには、商用電源からの入力電力を検知して、その検知された入力電力に基づき、使用者が設定した条件に対応すべく適切な加熱調理を行うよう構成する必要がある。
従来の誘導加熱炊飯器においては、商用電源から整流回路に入力される交流電流を検知する入力電流検出手段としてＣＴが用いられており、このＣＴにより検出された交流信号が整流回路、電解コンデンサ、抵抗などで構成された整流平滑回路で直流信号に変換されている。このように変換された直流信号は、商用電源からの入力電流を示す信号として加熱コイルを駆動するインバータ回路の駆動制御に用いられている（例えば、特許文献１，２および３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０２３４３８号公報
【特許文献２】特許第４０２３４３９号公報
【特許文献３】特許第４６１３７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、従来の誘導加熱炊飯器においては、商用電源からの入力電流を示す検知信号に基づいて加熱制御を行っているため、入力電流を高精度に検出することは重要な課題である。
また、従来の誘導加熱炊飯器においては、商用電源からの交流電流が整流回路に入力される前段階においてＣＴを用いて検出され、ＣＴからの交流信号が整流回路、電解コンデンサ、抵抗などで構成された整流平滑回路で直流信号に変換される構成であった。このように検出されて変換された直流信号の出力電圧は、商用電源からの入力電流との間で直線的な比例関係を有しておらず、入力電流が大きくなるにしたがい、出力電圧の上昇率が徐々に小さくなる曲線的な関係を有している。この原因は電流が流れるほどカレントトランスの出力が飽和していくためである。このため、検出された出力電圧に基づいて加熱コイルの加熱制御を行うためには、検出された出力電圧を較正して用いる必要があった。
【０００５】
さらに、従来の誘導加熱炊飯器においては、ＣＴを入力電流検出手段の検出器として用いているため、回路構成が大きくなり、且つ重量物を有する構成となっていた。したがって、入力電流検出手段としてＣＴを用いることは、近年の小型、軽量、且つ低コスト化においては好ましい構成物とは言えるものではなかった。
また、電流検知手段の出力値の精度を良くするために、可変抵抗器などを用いて検知後において調整する必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、誘導加熱炊飯器における入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供するとともに、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能な構成を持つ誘導加熱炊飯器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第１の態様の誘導加熱炊飯器は、
交流電力を出力する交流電源、
前記交流電源の交流電力を整流する整流回路と、コイルとコンデンサを有するローパスフィルタ回路とを有し、低電位側ラインと高電位側ラインとを持つ駆動電源、
前記交流電源の交流電力を整流し、平滑化して制御電源を形成する整流平滑回路、
前記駆動電源から電力供給されて、被加熱物を誘導加熱する加熱コイル、
前記加熱コイルに対する前記駆動電源からの電力を制御するインバータ回路、
前記インバータ回路を駆動制御する駆動部、
前記駆動電源における低電位側ラインに接続された抵抗体を有して、前記低電位側ラインに流れる電流を検出する電流検知部、および
前記電流検知部の出力信号に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部、を備える誘導加熱炊飯器であって、
前記整流平滑回路を前記低電位側ラインに接続して、前記電流検知部により検出される電流値が、前記駆動電源から前記加熱コイルと前記インバータ回路に供給される電流値を示すよう構成されている。このように構成された第１の態様の誘導加熱炊飯器は、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができ、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能となる。
【０００８】
本発明に係る第２の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第１の態様における前記電流検知部および前記整流平滑回路において、制御電源を形成する少なくとも一部の回路が第１の基板上に実装されて調整され、前記第１の基板はモジュール化されてインバータ回路部品を有する第２の基板上に実装されている。このように構成された第２の態様の誘導加熱炊飯器は、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能となる。
【０００９】
本発明に係る第３の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第１の態様における前記電流検知部が、前記低電位側ラインに接続された前記抵抗体と、当該抵抗体の両端電圧に基づく検出電流を増幅する増幅器と、を有して構成されている。このように構成された第３の態様の誘導加熱炊飯器は、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができる。
【００１０】
本発明に係る第４の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第１の態様における前記制御部は、前記電流検知部からの電流検知信号に基づいて、前記インバータ回路におけるオフ状態時の電流検知信号を基準信号として、当該誘導加熱炊飯器の入力電流を相対値として検知するよう構成されている。このように構成された第４の態様の誘導加熱炊飯器は、オフセット調整が不要な構成において、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができる。
【００１１】
本発明に係る第５の態様の誘導加熱炊飯器は、前記の第２の態様における前記整流平滑回路からの出力が入力されて、第１の制御電源を形成する第１の直流電源回路と、前記第１の直流電源回路からの出力が入力されて第２の制御電源を形成する第２の直流電源回路と、を備え
前記第２の制御電源は前記第１の制御電源より低い電圧を有し、前記第２の直流電源回路が前記電流検知部と一体化されて調整され、モジュール化されて構成されている。このように構成された第５の態様の誘導加熱炊飯器は、入力電源の状態を高精度に検出できる回路構成を提供することができ、小型、軽量、低コスト化を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、誘導加熱炊飯器における入力電源の状態を高精度に検出して、加熱コイルに対する駆動制御を適切に行うことができるとともに、小型、軽量、低コスト化を実現した誘導加熱炊飯器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施の形態１の誘導加熱炊飯器の回路構成を一部ブロック化して示す回路図
【図２】本発明に係る実施の形態２の誘導加熱炊飯器の回路構成を一部ブロック化して示す回路図
【図３】本発明に係る実施の形態３の誘導加熱炊飯器の回路構成を一部ブロック化して示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る好適な実施の形態として、誘導加熱炊飯器を用いて説明するが、本発明は以下の実施の形態に具体的に記載した誘導加熱炊飯器の構成に限定されるものではなく、実施の形態において説明する技術的思想と同様の技術的思想及び当技術分野における技術常識に基づいて構成される誘導加熱調理器または誘導加熱装置に適用されるものである。
【００１５】
《実施の形態１》
図１は、本発明に係る実施の形態１の誘導加熱炊飯器の回路構成を示す回路図であり、一部ブロック化して示している。
図１に示す誘導加熱炊飯器において、鍋２０を収納する収納部には、鍋２０の底面などに対向する面に近接して加熱コイル７が設けられている。誘導加熱炊飯器内部に収納された鍋２０は、高周波電力が供給されて励起された加熱コイル７と磁気的に結合して誘導加熱されるよう構成されている。
【００１６】
加熱コイル７に高周波電力を供給するためのインバータ回路１０は、共振用コンデンサ８およびスイッチング部９を有して構成されている。共振用コンデンサ８は、加熱コイル７に並列接続されており、加熱コイル７とともに共振回路を構成している。実施の形態１における共振用コンデンサ８は、高周波電流が流れても損失の少ないポリプロピレンコンデンサを用いている。スイッチング部９は、高周波のスイッチング動作を行うことができるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆並列に接続した逆接続ダイオードとにより構成されている。半導体素子として用いるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴは、高耐圧を有しており、ゲート端子に所定電圧を印加することにより大電流を流すことができ、パワートランジスタに比べて省電力で大きな電流を流すことができるという特性を有する。
【００１７】
商用電源である交流電源１は、ダイオードブリッジである整流回路２に接続されており、整流回路２に交流電力を供給している。駆動電源２５は、交流電源１からの交流電流を全波整流して、インバータ回路１０を介して加熱コイル７に電力を供給するものである。駆動電源２５は、整流回路２とローパスフィルタ回路とにより構成されており、ローパスフィルタ回路は、チョークコイル３とコンデンサ４を備えて構成されている。
【００１８】
交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには零電圧同期信号出力回路１４が設けられている。零電圧同期信号出力回路１４は、交流電源１から供給される交流電力の零電圧を検知して、検知した零電圧に応じたパルス信号を出力する。零電圧同期信号出力回路１４は、ダイオードブリッジである整流回路２に入力される交流電圧を分圧して、トランジスタのベース端子に入力するよう構成されており、入力電圧が零電圧を通過するときトランジスタがオンオフするよう構成されている。
【００１９】
また、交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには制御用整流平滑回路６が設けられている。制御用整流平滑回路６は、交流電源１の交流電力を、半波整流して、直流電力に変換し、第１の出力電圧を有する第１の信号を出力する第１の直流電源回路２１に供給している。さらに、第１の直流電源回路２１から出力された第１の出力電圧（例えば、２０Ｖ）を有する第１の信号は、第２の直流電源回路２４に入力され、第２の出力電圧（例えば、５Ｖ）を有する第２の信号が出力される。第１の直流電源回路２１から出力された第１の信号は、マイクロコンピュータで構成された制御部（後述）１３などに電力を供給する電源信号となる。第２の直流電源回路２４から出力された第２の信号は、インバータ回路１０を駆動制御するための駆動部（後述）１１などに電力を供給する電源信号となる。
【００２０】
インバータ回路１０におけるスイッチング部９のスイッチング素子のゲート端子には駆動部１１からの駆動信号が入力されて、スイッチング素子のオンオフ動作が駆動されている。駆動部１１は、ＮＰＮトランジスタとＰＮＰトランジスタを有しており、プッシュプル回路で構成されている。駆動部１１は、制御部１３からの制御信号により制御されている。
【００２１】
また、加熱コイル７の両端に接続されたトリガー信号発生回路１２は、コンパレータなどで構成されており、一方の端子を所定に比率で抵抗分圧して形成された第１の電圧と、他方の端子を所定の比率で抵抗分圧して形成された第２の電圧と、を比較し、その比較結果に応じたトリガー信号を制御部１３に出力する。
【００２２】
制御部１３は、マイクロコンピュータにより構成されており、電流設定部１５，オン時間設定部１６およびパルス発生部１７を有して構成されている。制御部１３は操作部１８からの指令に基づいて駆動制御されており、操作部１８からの指令内容や制御部１３からの制御内容などが表示部１９において表示されるよう構成されている。
【００２３】
制御部１３における電流設定部１５は、交流電源１から供給される入力電流の目標値を設定するものであり、マイクロコンピュータにおけるＲＯＭなどにより構成されている。実施の形態１においては、複数の目標値が設定されており、例えば通常の米を炊飯する時の第１の電流設定値、無洗米を炊飯するときの第２の電流設定値、保温時の第３の電流設定値などがＲＯＭにおいて８ビットのデータとして記憶されている。
【００２４】
制御部１３におけるオン時間設定部１６は、入力電流に応じてスイッチング部１０のスイッチング素子のオン時間を設定するものである。オン時間設定部１６は、コンパレータ、抵抗、コンデンサなどで構成されており、パルス発生部１７にスイッチング素子のオン時間に対応する信号を出力する。
【００２５】
制御部１３におけるパルス発生部１７は、鋸歯状波形発生回路および比較回路などを有して構成されている。鋸歯状波形発生回路はコンパレータとコンデンサを用いた充電回路で構成されており、トリガー信号発生回路１２からのトリガー信号に基づいて、鋸歯状波形を形成している。比較回路は、コンパレータなどで構成されており、鋸歯状波形発生回路の出力電圧と、オン時間設定部１６の出力電圧を比較して、駆動部１１を駆動制御する制御信号を形成する。駆動部１１は、パルス発生部１７からの制御信号が入力され、制御信号がハイのとき、スイッチング部９を構成する、例えばＩＧＢＴをオン状態とする。
【００２６】
実施の形態１の誘導加熱炊飯器において、入力電流は整流回路２の後段に接続された電流検知部２６により検知されるよう構成されている。電流検知部２６は抵抗体、いわゆるシャント抵抗である電流検知抵抗２２と、増幅器２３とにより構成されている。電流検知抵抗２２は整流回路２からの出力における低電位側ラインに含まれるよう接続されており、電流検知抵抗２２に流れる電流に比例した電圧が電流検知抵抗２２の両端電圧として検出される。電流検知部２６においては、電流検知抵抗２２の両端電圧を増幅器２３が所定の比率に増幅して、電流検知信号として制御部１３のオン時間設定部１６に入力される。オン時間設定部１６においては、入力された電流検知信号が示す入力電流に応じてスイッチング部９のスイッチング素子のオン時間を設定する。
【００２７】
実施の形態１の誘導加熱炊飯器において、第１の出力電圧と第２の出力電圧を形成するための制御用整流平滑回路６は、抵抗、整流回路、電解コンデンサにより構成された半波整流平滑回路である。この半波整流平滑回路により直流信号が形成されている。実施の形態１の構成においては、図１に示すように、制御用整流平滑回路６における電解コンデンサの接地側が駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインに接続されている。更に加えるならば、電流検知抵抗２２の低電位側に接続されている。このように、駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインが接地されているため、低電位側ラインに接続された電流検知部２６においては、加熱コイル７に流れる電流のみを検出することができ、制御用整流平滑回路６に流れる電流を除外できる構成となる。
【００２８】
実施の形態１の誘導加熱炊飯器において、制御部１３は、電流検知部から入力された電流検知信号に基づいて、インバータ回路１０のオフ状態時における電流検知信号を基準信号（電圧信号）として、当該誘導加熱炊飯器の入力電流を相対値として検知するよう構成することができる。このように構成することにより、オフセット調整が不要な構成となる。
【００２９】
また、実施の形態１の誘導加熱炊飯器においては、電流検知抵抗２２と増幅器２３で構成された電流検知部２６、および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて一体化されており、１つのデバイス（図１において符号５にて示す）により構成されている。このように、実施の形態１の構成においては、電流検知部２６および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて１つのデバイスに組み込まれている。このため、電流検知部２６および第２の直流電源回路２４の機能を有するデバイスにおいては、トリミング処理により仕様、特性が標準化されて一定化されている。すなわち、電流検知部２６および第２の直流電源回路２４がモジュール化されたデバイスは、高精度に統一化された同一特性を示すデバイスとなっている。したがって、実施の形態１の誘導加熱炊飯器においては、ばらつきのない高精度の入力電流検出が可能となるとともに、制御用整流平滑回路６において、第２の直流電源回路２４から出力された安定した電源により駆動部１１および制御部１３などおいて精度の高い駆動信号を形成することができる。
【００３０】
《実施の形態２》
以下、本発明に係る実施の形態２の誘導加熱炊飯器について添付の図２を用いて説明する。図２は、本発明に係る実施の形態２の誘導加熱炊飯器の回路構成を示す回路図であり、一部ブロック化して示している。
【００３１】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、前述の実施の形態１の構成との違いは、モジュール化されたデバイスに含まれる構成範囲である。実施の形態２の誘導加熱炊飯器におけるその他の構成は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態２において、実施の形態１と同じ機能、動作を有するものには同じ符号を付して、それらの説明は実施の形態１における説明を援用する。
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、前述の実施の形態１の誘導加熱炊飯器と同様に、加熱コイル７に高周波電力を供給するためのインバータ回路１０は、共振用コンデンサ８およびスイッチング部９を有して構成されている。共振用コンデンサ８は、加熱コイル７に並列接続されており、加熱コイル７とともに共振回路を構成している。スイッチング部９は、高周波のスイッチング動作を行うことができるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆並列に接続した逆接続ダイオードとにより構成されている。インバータ回路１０におけるスイッチング部９は、駆動部１１からの駆動信号により駆動制御されている。
【００３２】
また、実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、当該誘導加熱炊飯器に交流電力を供給する交流電源１は、駆動電源２５に接続されており、駆動電源２５は、交流電源１からの交流電流を全波整流して、インバータ回路１０を介して加熱コイル７に電力を供給している。交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには零電圧同期信号出力回路１４が設けられている。また、交流電源１から駆動電源２５に交流電力が供給されるラインには制御用整流平滑回路６が設けられている。制御用整流平滑回路６は、交流電源１の交流電力を、半波整流して、直流電力に変換し、第１の出力電圧を有する第１の信号を出力する第１の直流電源回路２１に供給している。さらに、第１の直流電源回路２１から出力された第１の出力電圧（例えば、２０Ｖ）を有する第１の信号は、第２の直流電源回路２４が入力され、第２の出力電圧（例えば、５Ｖ）を有する第２の信号が出力される。第１の直流電源回路２１から出力された第１の信号は、例えば、マイクロコンピュータで構成された制御部１３などに電力を供給する電源信号となる。第２の直流電源回路２４から出力された第２の信号は、例えば、インバータ回路１０を駆動制御するための駆動部１１などに電力を供給する電源信号となる。
【００３３】
また、実施の形態２の誘導加熱炊飯器においては、実施の形態１の誘導加熱炊飯器と同様に、トリガー信号発生回路１２、制御部１３、操作部１８、および表示部１９が設けられている。
【００３４】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、入力電流は整流回路２の後段に接続された電流検知部２６により検知されており、電流検知部２６は電流検知抵抗２２および増幅器２３により構成されている。電流検知抵抗２２は整流回路２からの出力における低電位側ラインに含まれるよう接続されており、電流検知抵抗２２の両端電圧が検出される。電流検知部２６においては、電流検知抵抗２２の両端電圧が増幅されて、電流検知信号として制御部１３のオン時間設定部１６に入力されている。
【００３５】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器において、第１の出力電圧と第２の出力電圧を形成するための制御用整流平滑回路６は、抵抗、整流回路、電解コンデンサにより構成された半波整流平滑回路であり、直流信号が形成される。実施の形態２の構成において、図２に示すように、制御用整流平滑回路６における電解コンデンサの接地側が駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインに接続されている。このように、駆動電源２５の二次側（出力側）端子の低電位側ラインが接地されているため、低電位側ラインに接続された電流検知部２６においては、加熱コイル７に流れる電流のみを検出することができ、制御用整流平滑回路６に流れる電流を除外する構成となる。
【００３６】
実施の形態２の誘導加熱炊飯器においては、電流検知抵抗２２と増幅器２３で構成された電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて一体化され、１つのデバイス（図２において符号５Ａにて示す）により構成されている。このように、実施の形態２の構成においては、電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４がモジュール化されて１つのデバイスに組み込まれている。このため、電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４の機能を有するデバイスにおいては、トリミング処理により仕様、特性が標準化されて一定化されている。すなわち、電流検知部２６、第１の直流電源回路２１および第２の直流電源回路２４がモジュール化されたデバイスは、高精度に統一化された同一特性を示すデバイスとなっている。したがって、実施の形態２の誘導加熱炊飯器においては、ばらつきのない高精度の入力電流検出が可能となるとともに、制御用整流平滑回路６において形成された直流電源が第１の直流電源回路２１に供給され、そして第２の直流電源回路２４に供給されるため、安定した各電源により精度の高い制御信号および駆動信号を形成することができる。
【００３７】
《実施の形態３》
以下、本発明に係る実施の形態３の誘導加熱炊飯器について添付の図３を用いて説明する。図３は、本発明に係る実施の形態３の誘導加熱炊飯器の回路構成を示す回路図であり、一部ブロック化して示している。
【００３８】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器において、前述の実施の形態１の構成との違いは、加熱コイルが複数設けられており、それぞれの加熱コイルを駆動制御するための駆動回路が個別に設けられており、それぞれの駆動回路が切り替えられるよう構成されている点である。実施の形態３の誘導加熱炊飯器におけるその他の構成は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態３において、実施の形態１と同じ機能、動作を有するものには同じ符号を付して、それらの説明は実施の形態１における説明を援用する。
【００３９】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器においては、被加熱物である蓋２８を誘導加熱するための第１の加熱コイル７Ａと、同様に被加熱物である鍋２０を誘導加熱するための第２の加熱コイル７Ｂとを有している。第１の加熱コイル７Ａには第１のインバータ回路１０Ａにより高周波電力が供給されるよう構成されており、第２の加熱コイル７Ｂには第２のインバータ回路１０Ｂにより高周波電力が供給されるよう構成されている。各インバータ回路１０Ａ，１０Ｂは、共振用コンデンサ８Ａ，８Ｂおよびスイッチング部９Ａ，９Ｂをそれぞれ有して構成されている。第１の共振用コンデンサ８Ａは、第１の加熱コイル７Ａに並列接続されており、第１の加熱コイル７Ａとともに共振回路を構成している。同様に、第２の共振用コンデンサ８Ｂは、第２の加熱コイル７Ｂに並列接続されており、第２の加熱コイル７Ｂとともに共振回路を構成している。各スイッチング部９Ａ，９Ｂは、高周波のスイッチング動作を行うことができるＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどの半導体素子と、この半導体素子に逆並列に接続した逆接続ダイオードとによりそれぞれ構成されている。
【００４０】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器において、第１のインバータ回路１０Ａにおけるスイッチング部９Ａは、第１の駆動部１１Ａからの駆動信号により駆動されている。また、第２のインバータ回路１０Ｂにおけるスイッチング部９Ｂは、第１の駆動部１１Ｂからの駆動信号により駆動されている。第１の駆動部１１Ａおよび第２の駆動部１１Ｂは制御部１３からの切替信号が入力される切替回路２７により駆動状態が切り替えられるよう構成されている。
【００４１】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器において、入力電流は整流回路２の後段に接続された電流検知部２６により検知されており、電流検知部２６は電流検知抵抗２２および増幅器２３により構成されている。電流検知抵抗２２は整流回路２からの出力における低電位側ラインに含まれるよう接続されており、電流検知抵抗２２の両端電圧が検出される。電流検知部２６においては、電流検知抵抗２２の両端電圧が増幅されて、電流検知信号として制御部１３のオン時間設定部１６に入力されている。
【００４２】
実施の形態３の誘導加熱炊飯器においては、電流検知抵抗２２と増幅器２３で構成された電流検知部２６がモジュール化されて一体化され、１つのデバイスにより構成されている。このように、実施の形態３の構成においては、電流検知部２６がモジュール化されて１つのデバイスに組み込まれている。このため、電流検知部２６においては、トリミング処理により仕様、特性が標準化されて一定化されている。したがって、実施の形態３の誘導加熱炊飯器においては、ばらつきのない高精度の入力電流検出が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、加熱コイルを用いて被加熱物を誘導加熱する誘導加熱炊飯器において高精度に入力電流を検知することができる構成であるため、信頼性の高い誘導加熱炊飯器を提供することができ、汎用性の高いものである。
【符号の説明】
【００４４】
１ 交流電源
２ 整流回路
３ チョークコイル
４ 平滑用コンデンサ
５ モジュール化されたデバイス
６ 制御用整流平滑回路
７，７Ａ，７Ｂ 加熱コイル
８，８Ａ，８Ｂ 共振用コンデンサ
９，９Ａ，９Ｂ スイッチング部
１０，１０Ａ，１０Ｂ インバータ回路
１１，１１Ａ，１１Ｂ 駆動部
１２ トリガー信号発生回路
１３ 制御部
１４ 零電圧同期信号出力回路
１５ 電流設定部
１６ オン時間設定部
１７ パルス発生部
１８ 操作部
１９ 表示部
２０ 鍋
２１ 第１の直流電源回路
２２ 電流検知抵抗
２３ 増幅器
２４ 第２の直流電源回路
２５ 駆動電源
２６ 電流検知部
２７ 切替回路
２８ 蓋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を出力する交流電源、
前記交流電源の交流電力を整流する整流回路と、コイルとコンデンサを有するローパスフィルタ回路とを有し、低電位側ラインと高電位側ラインとを持つ駆動電源、
前記交流電源の交流電力を整流し、平滑化して制御電源を形成する整流平滑回路、
前記駆動電源から電力供給されて、被加熱物を誘導加熱する加熱コイル、
前記加熱コイルに対する前記駆動電源からの電力を制御するインバータ回路、
前記インバータ回路を駆動制御する駆動部、
前記駆動電源における低電位側ラインに接続された抵抗体を有して、前記低電位側ラインに流れる電流を検出する電流検知部、および
前記電流検知部の出力信号に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部、を備える誘導加熱炊飯器であって、
前記整流平滑回路を前記低電位側ラインに接続して、前記電流検知部により検出される電流値が、前記駆動電源から前記加熱コイルと前記インバータ回路に供給される電流値を示すよう構成された誘導加熱炊飯器。
【請求項２】
前記電流検知部および前記整流平滑回路において、制御電源を形成する少なくとも一部の回路が第１の基板上に実装されて調整され、前記第１の基板はモジュール化されてインバータ回路部品を有する第２の基板上に実装されて構成されている請求項１に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項３】
前記電流検知部が、前記低電位側ラインに接続された前記抵抗体と、当該抵抗体の両端電圧に基づく検出電流を増幅する増幅器と、を有して構成された請求項１に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項４】
前記制御部は、前記電流検知部からの電流検知信号に基づいて、前記インバータ回路におけるオフ状態時の電流検知信号を基準信号として、当該誘導加熱炊飯器の入力電流を相対値として検知するよう構成された請求項１に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項５】
前記整流平滑回路からの出力が入力されて、第１の制御電源を形成する第１の直流電源回路と、前記第１の直流電源回路からの出力が入力されて第２の制御電源を形成する第２の直流電源回路と、を備え
前記第２の制御電源は前記第１の制御電源より低い電圧を有し、前記第２の直流電源回路が前記電流検知部と一体化されて調整され、モジュール化されて構成されている請求項２に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項１】
交流電力を出力する交流電源、
前記交流電源の交流電力を整流する整流回路と、コイルとコンデンサを有するローパスフィルタ回路とを有し、低電位側ラインと高電位側ラインとを持つ駆動電源、
前記交流電源の交流電力を整流し、平滑化して制御電源を形成する整流平滑回路、
前記駆動電源から電力供給されて、被加熱物を誘導加熱する加熱コイル、
前記加熱コイルに対する前記駆動電源からの電力を制御するインバータ回路、
前記インバータ回路を駆動制御する駆動部、
前記駆動電源における低電位側ラインに接続された抵抗体を有して、前記低電位側ラインに流れる電流を検出する電流検知部、および
前記電流検知部の出力信号に基づいて前記駆動部を駆動制御する制御部、を備える誘導加熱炊飯器であって、
前記整流平滑回路を前記低電位側ラインに接続して、前記電流検知部により検出される電流値が、前記駆動電源から前記加熱コイルと前記インバータ回路に供給される電流値を示すよう構成された誘導加熱炊飯器。
【請求項２】
前記電流検知部および前記整流平滑回路において、制御電源を形成する少なくとも一部の回路が第１の基板上に実装されて調整され、前記第１の基板はモジュール化されてインバータ回路部品を有する第２の基板上に実装されて構成されている請求項１に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項３】
前記電流検知部が、前記低電位側ラインに接続された前記抵抗体と、当該抵抗体の両端電圧に基づく検出電流を増幅する増幅器と、を有して構成された請求項１に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項４】
前記制御部は、前記電流検知部からの電流検知信号に基づいて、前記インバータ回路におけるオフ状態時の電流検知信号を基準信号として、当該誘導加熱炊飯器の入力電流を相対値として検知するよう構成された請求項１に記載の誘導加熱炊飯器。
【請求項５】
前記整流平滑回路からの出力が入力されて、第１の制御電源を形成する第１の直流電源回路と、前記第１の直流電源回路からの出力が入力されて第２の制御電源を形成する第２の直流電源回路と、を備え
前記第２の制御電源は前記第１の制御電源より低い電圧を有し、前記第２の直流電源回路が前記電流検知部と一体化されて調整され、モジュール化されて構成されている請求項２に記載の誘導加熱炊飯器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−４１６７５（Ｐ２０１３−４１６７５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６０５５（Ｐ２０１１−１７６０５５）
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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