专利名称：电磁烹调器的制作方法
技术领域：
本发明涉及向加热线圈供给高频电流从而加热烹调容器的电磁烹调器。
电磁烹调器不使用火、安全并且热效率高，作为组装到系统厨房等中的烹饪加热器而得到广泛的普及。电磁烹调器在系统厨房中，大多组装多个，在多个电磁烹调器同时使用时，为了防止发生干涉声音，有时采用总是以一定频率进行加热控制的半桥式的逆变器。
图13是表示先有的电磁烹调器所采用的半桥式逆变器的电气结构图。在图13中，由二极管桥路构成的整流电路1的交流输入端子与商用交流电源2连接，直流输出端子与平滑电容器3的两端连接。
由正极和负极的IGBT6和7构成的支路通过直流母线4、5与该平滑电容器3的两端连接，构成半桥式的逆变器主电路8。续流二极管9和10分别连接在IGBT6和7的集电极·发射极之间。
加热线圈11的一端与逆变器主电路8的输出端子8a连接，谐振电容器12和二极管13的并联电路连接在加热线圈11的另一端与直流母线5之间。加热线圈11和谐振电容器12构成谐振电路14。
另外，缓冲电容器15的一端与输出端子8a连接，缓冲电容器15的另一端通过IGBT16的集电极·发射极与直流母线5连接。并且，二极管17连接在IGBT16的集电极·发射极之间。由它们构成所谓的缓冲电路18，是为了减少IGBT6和7截止时的开关损耗而设置的。
振荡器19输出的指定频率的振荡信号供给可变导通时间设定部20和固定导通时间设定部21。电流变换器22插入到整流电路1的交流输入侧，该电流变换器22的输出端子通过输入电流检测部23与输入设定部24a的输入端子连接。输入电流检测部23将电流变换器22检测的输入电流值进行A/D变换，并作为输入电流检测值Vin向输入设定部24a输出。
在操作部25上，虽然未具体地图示出，但是，设置有用户选择各种自动烹调菜单(控制程序)的键和用于按1KW、2KW等的功率量设定加热量的键等。并且，输入设定部24a根据从输入电流检测部23供给的输入电流检测值Vin进行反馈控制，以使成为与操作部25的功率量的设定相应的输入电流值，并将PWM信号供给可变导通时间设定部20。
另外，加热停止部24b在指定的条件成立时就将加热停止指令向可变导通时间设定部20和固定导通时间设定部21输出。输入设定部24a和加热停止部24b是将微处理器24的功能模块化而体现的。
可变导通时间设定部20的输出信号供给第1和第3驱动部26和27，固定导通时间设定部21的输出信号供给第2和第3驱动部28和27。并且，第1、第2和第3驱动部26、28和27的输出端子分别与IGBT6、7和16的栅极连接。
另外，图14是表示第1驱动部26的详细的电气结构图。在图14中，可变导通时间设定部20的输出信号供给光电耦合器29，光电耦合器29的一边的输出端子通过电阻30和31的串联电路与IGBT6的栅极连接。二极管32与电阻30反并联连接。另外，光电耦合器29的另一边的输出端子与IGBT6的发射极连接。电阻30、31的电阻值设定为例如约150Ω、10Ω。
下面，参照图15～图17说明具有按上述方式构成的逆变器的电磁烹调器的动作。锅的加热，通过利用逆变器向加热线圈11供给高频电流而进行。这时各部分的信号波形示于图16。如图16(a)和(b)所示，IGBT6、7在例如约20KHz的逆变器的控制周期Tinv中交替地导通/截止。
IGBT6的导通期间Ton1根据从可变导通时间设定部20供给的输出信号以Tinv/2为上限而变化。另一方面，IGBT7的导通时间Ton2根据从固定导通时间设定部21供给的输出信号固定为约Tinv/2。但是，为了防止IGBT6、7间短路，确保停止期间TD，来取代两者的导通期间的切换。
另外，缓冲短路18的IGBT16进行通/断控制，用以减少IGBT6、7的截止时的开关损耗，同时在从IGBT6截止后到IGBT7导通之前的期间，缓冲电容器15不充电。
控制周期由如下4个循环构成。另外，图16(d)是这时流入加热线圈11的电流IL的波形，图16(e)是IGBT7的集电极·发射极间电压Vtr2的波形。
①IGBT6导通/IGBT7截止通过平滑电容器3、IGBT6、加热线圈11、谐振电容器12和平滑电容器3的路径向加热线圈11供给电流，同时向谐振电容器12充电(参见图16(d),A)。
②IGBT6截止/IGBT7截止通过加热线圈11、谐振电容器12、续流二极管10和加热线圈11的路径，利用加热线圈11的延迟电流进而向谐振电容器12充电(参见图16(d),B)。
③IGBT6截止/IGBT7导通通过谐振电容器12、加热线圈11、IGBT7和谐振电容器12的路径，使谐振电容器12放电，从而使反向电流流入加热线圈11(参见图16(d),C)。谐振电容器12放电结束时，电流通过并联连接的二极管13流通(参见图16(d),C’)。
④IGBT6截止/IGBT7截止通过加热线圈11、续流二极管9、平滑电容器3、二极管13和加热线圈11的路径，将加热线圈11的延迟电流通过续流二极管9向电源侧回授(参见图16(d),D)。
通过反复进行上述循环，向加热线圈11供给高频电流，在放置到顶板33上的锅34(参见图13)中感应起涡流，进行加热烹调。输入电流控制通过改变IGBT6的导通期间Ton1而进行，如果延长导通期间Ton1，输入电流就增加，从而锅34的加热量就增加。
但是，在这样的先有的电磁烹调器中，为了进行微弱输入加热而缩短IGBT6的导通期间Ton1时，将发生以下问题。图17表示指示各部分的信号波形。即，如图17(a)所示，IGBT6的导通期间Ton1小于某一时间时，对加热线圈11的电流供给量就减少(参见图17(d),A)，所以，在循环③的期间C和C’以及循环④中，在IGBT7的端子间电压Vtr2达到直流电源电压之前向缓冲电容器15的充电不结束，因此，在循环④中，没有回授电流，继续向缓冲电容器15充电。
并且，在该状态下，在下一个循环①中，IGBT6导通，所以，由于直流电源电压与电压Vtr2的电位差，通过直流母线4、IGBT6、缓冲电容器15、IGBT16和直流母线5的路径，流过短路电流。这里，图17(f)表示流入IGBT6的电流波形Itr1，在图17(f)中所示的P点，流过短路电流。
为了尽可能抑制这样的短路电流的发生，如图14所示，通过将电阻30和31的串联电路与IGBT6的栅极连接，增大导通时的栅极电阻值，从而如图15所示的那样，使栅极信号VG1的上升沿缓和，将IGBT6的导通的时刻延迟。
但是，通过这样使栅极信号VG1的上升沿缓和，IGBT6的集电极·发射极间电压的上升沿也变得缓和，从而将发生在IGBT6导通时引起的开关损耗(导通损耗)。导通时的开关损耗，设定输入越低则越大，如果在导通损耗大的状态下进行连续加热，IGBT6的温度将上升，最坏时将导致热破坏。
因此，在先有的电磁烹调器中，例如进行与用弱火进行长时间的炖煮的烹调对应的微弱输入加热时，将不发生IGBT6的导通损耗的低输入设定为下限，不得不进行例如加热3秒钟后停止加热3秒钟这样的周期性的加热。
并且，在这样的加热方式中，被烹调物的量少时，将会发生突然的沸腾状态或在进行炖煮烹调时被烹调物烧焦的状态等情况。
本发明就是鉴于上述情况而提案的，其目的旨在提供在可以降低开关损耗的状态下可以用微弱输入进行连续加热的电磁烹调器。
为了达到上述目的，方案1所述的电磁烹调器的特征在于具有将交流电源整流而生成直流电源的整流电路、供给由该整流电路生成的直流电源的正极和负极直流母线、与该正极和负极直流母线串联连接的第1和第2开关元件、连接在第1和第2开关元件中的某一个的两端子间的由用于将烹调容器感应加热的加热线圈和谐振电容器构成的谐振电路、连接在上述某一个开关元件的两端子间的由缓冲电容器和第3开关元件的串联电路构成的缓冲电路和根据设定值向上述第1、第2和第3开关元件输出控制信号进行导通控制同时在上述设定值小于指定值时通过切断上述第3开关元件进行将上述缓冲电容器与上述谐振电路实际上切断的切断控制的控制单元。
如果采用这样的结构，控制单元在设定值小于指定值时就将缓冲电容器与谐振电路实际上切断，所以，这时，缓冲电容器的充电就结束，在上述某一个开关元件导通时就不会流过缓冲电容器的充电不足而引起的短路电流。因此，即使设定值小于指定值，在可以降低上述某一个开关元件的开关损耗的状态下也可以向加热线圈连续地供给高频电流，从而可以用微弱输入进行连续加热。
这时，如方案2所述的那样，可以将缓冲电容器和第3开关元件串联连接而构成缓冲电路，如果采用这样的结构，便可很容易地进行切断控制。
另外，如方案3所述的那样，可以将控制单元做成输出控制信号以使在上述某一个开关元件通电后经过指定时间后使第3开关元件通电、而在另一个开关元件切断后经过指定时间后关断第3开关元件的结构。如果采用这样的结构，在另一个开关元件导通时，就可以防止通过缓冲电容器流过短路电流。
如方案4所述的那样，可以将控制单元做成在包含指定值的范围内切换设定值时暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制而在该期间进行切断控制和通常控制的转移的结构。如果采用这样的结构，在切断控制·通常控制间进行转移时，通过停止第1和第2开关元件的导通控制，便可防止短路电流流入第3开关元件。
如方案5所述的那样，对谐振电容器可以并联连接电阻。如果采用这样的结构，将切断控制与第1和第3开关元件的导通控制组合，在进行与使第3开关元件通/断的通常控制的转移之间，即使控制单元暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制，也可以使充电到谐振电容器上的电荷通过上述电阻迅速地放电。
如方案6所述的那样，最好将控制单元做成在包含指定值的范围内切换设定值时使上述某一个开关元件的导通控制相对于另一个开关元件延迟后而停止的结构。如果采用这样的结构，和方案5一样，即使控制单元暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制，也可以利用上述某一个开关元件的导通控制(通/断)引起的开关动作而使充电到谐振电容器上的电荷更迅速地放电。
如方案7所述的那样，具有检测输入电流值的输入电流检测单元和检测回授电流值的回授电流检测单元，可以将控制单元做成根据上述输入电流值与上述回授电流值的关系进行第3开关元件的功能确认的结构。
如果采用这样的结构，可以利用控制单元进行第3开关元件的功能确认，所以，可以可靠地防止第1和第2开关元件发生开关损耗，从而可以提高安全性。
如方案8所述的那样，具有切换与另一个开关元件的控制输入端子串联连接的电阻的电阻值而构成的电阻值切换单元，可以将控制单元做成在设定值小于指定值时向上述电阻值切换单元输出切换信号的结构。如果采用这样的结构，在设定值小于指定值时，通过减小与另一个开关元件的控制输入端子串联连接的电阻的电阻值，可以减少另一个开关元件导通时发生的开关损耗。
这时，如方案9所述的那样，具有检测烹调容器的加热温度的温度检测单元，可以将控制单元做成在上述温度检测单元检测的上述烹调容器的加热温度大于指定温度时将设定值切换为小于指定值的结构。如果采用这样的结构，在根据烹调容器的加热温度进行自动控制的加热烹调中，可以获得和方案1～8同样的作用效果。
另外，如方案10所述的那样，具有用于设定低输出的低输出设定键，可以将控制单元做成在操作了上述低输出设定键时将设定值切换为小于指定值的结构。如果采用这样的结构，在根据用户的低输出设定键的操作进行自动控制的加热烹调中，可以获得和方案1～8同样的效果。
图1是表示本发明实施例1的电气结构的功能框图。
图2是表示在输入设定值超过指定值Wth的区域的各部分的信号波形的图。
图3是表示在输入设定值小于指定值Wth的区域的与图2相当的图。
图4是表示在切断控制与通常控制之间进行转移时的控制状态的图。
图5是表示改变输入设定值(横轴)加热铁制的锅时IGBT的温度变化(纵轴)的图。
图6是表示本发明实施例2的与图1相当的图。
图7是与图4相当的图。
图8是表示本发明实施例3的与图1相当的图。
图9是表示改变输入设定值(横轴)时回授电流检测值Vinv(纵轴)的变化的图。
图10是表示本发明实施例4的主要部分的电气结构的图。
图11是表示门极信号的电压波形的图。
图12是与图5相当的图。
图13是表示先有技术的与图1相当的图。
图14是表示IGBT的栅极驱动部的电气结构的图。
图15是与图11相当的图。
图16是与图2相当的图。
图17是与图3相当的图。
下面，参照图1～图5说明本发明的实施例1。对于和图13相同的部分，标以相同的标号，并省略其说明，下面只说明不同的部分。图1表示电气结构。在本实施例中，设置具有输入设定部41a和加热停止部41b的微处理器(控制单元)41，取代图13所示的微处理器24。输入设定部41a直接向第3驱动电路27供给控制信号Vs。
另外，电阻42与谐振电容器12和二极管13并联连接。电阻42的电阻值设定为相对于逆变器主电路8动作时谐振电容器12的阻抗为充分大的值。其他结构和图13所示的相同。
下面，参照图2～图4说明本实施例的作用。如图2(c)所示，输入设定部41a设定在IGBT7(第2开关单元)导通后经过一定时间Tα后截止，同时，在IGBT6(第1开关单元)截止后经过一定时间Tα后导通。
这样，在IGBT6和7从导通状态转移为截止状态时，便可使集电极·发射极间的电压变化缓和，防止发生开关损耗，同时可以防止IGBT7导通时短路电流流入缓冲电容器15。这里，即使是处于适当范围内的某种负载或设定输入，一定时间Tα也设定为使IGBT6和7轮流截止时的电压变化限制在该时间内。
另外，输入设定部41a将由用户从操作部25设定的输入设定值(用功率量“W”设定)设定为小于指定值Wth时，通过使IGBT16(第3开关元件)总是截止(关断)，将缓冲电容器15控制为与谐振电路14切断。作为一例，在电磁烹调器的最大额定功率为3KW时，就将指定值Wth设定为约500W。
图3是表示输入设定值设定为小于指定值Wth时的各部分的信号波形的图。即，这时，如图3(c)所示，由于加热停止部41b的控制，IGBT16总是截止，所以，缓冲电容器15处于不充电、实际上与谐振电路14切断的状态。
因此，即使输入电流值小时，由于不向缓冲电容器15充电，所以，在上述控制循环④中，可靠地流通回授电流，而在下一个循环①中，即使IGBT6导通，也不会流过短路电流(参见图3(f))。
即，缓冲电容器15是为了降低输入电流值大时IGBT6、7的截止损耗而设置的，输入电流值小时，在进行开关动作时流入IGBT6、7的电流小，所以，即使没有缓冲电容器15，截止损耗也小。因此，这时，即使将缓冲电容器15与谐振电路14切断，也没有问题。
另外，图4是利用IGBT7的端子间电压Vtr2(a)和控制信号Vs(b)表示根据输入电流值的设定而在上述切断控制与使缓冲电容器15发挥作用的通常控制之间转移时的控制状态的图。在图4中，将输入电流值的设定从超过指定值Wth的值(Hi，参见图5)切换为小于指定值Wth的值(Lo，参见图5)时，即，从通常控制转移为切断控制时，输入设定部41a先向加热停止部41b供给控制信号，使IGBT6、7的导通控制停止(参见图4(a)，时刻A点)。
于是，在谐振电容器12上残留的电荷便通过电阻42进行放电，所以，电压Vtr2从直流电源电压逐渐地降低，在经过预定的时间Ta后大致变为0V(参见图4(a)，时刻B点)。此外，在等待余量时间Tb从而电压Vtr2可靠地成为0V后，输入设定部41a通过向第3驱动部27输出控制信号Vs，使IGBT16总是截止，进行切断控制(参见图4(b)，时刻C点)。然后，在经过控制方式的切换等待时间Tc后，开始进行微弱输入(小于500W)的连续加热(参见图4(a)，时刻D点)。
另外，从进行切断控制的状态回到通常控制时，同样进行切换。即，输入设定部41a向加热停止部41b供给控制信号，使IGBT6、7的导通控制停止(参见图4(a)，时刻E点)，在设想的时间Ta期间，等待谐振电容器12的残余电荷的放电(参见图4(a)，时刻F点)。
此外，在等待余量时间Tb后，输入设定部41a停止向第3驱动部27的控制信号Vs的输出，使IGBT16返回到通常控制状态(参见图4(b)，时刻G点)。并且，在等待经过控制方式的切换等待时间Tc后，开始进行以超过500W的输入电流值的连续加热(参见图4(a)，时刻H点)。
图5是本发明的发明者所进行的一个测定例，示出了改变输入设定值(横轴)、加热铁制的锅34时的IGBT6的温度变化(纵轴)。IGBT6的温度随输入设定值的降低而降低，但是，如通常那样持续控制IGBT16时，如图5中实线所示的那样，输入功率量小于指定值Wth时，IGBT6的温度就急剧地上升。与此相反，在小于指定值Wth的区域进行切断控制时，如图5中虚线所示的那样，IGBT6的温度随输入设定值的降低而降低。
如上所述，按照本实施例，输入设定部41a在输入设定值小于指定值Wth时通过切断IGBT16，进行将缓冲电容器15从谐振电路14中切断的切断控制。因此，在缓冲电容器15不进行充电而使IGBT6导通时，由于缓冲电容器15的充电量不足不会流过短路电流，从而在设定值小于Wth的状态下可以连续地向加热线圈11供给高频电流。并且，不仅可以抑制IGBT6的开关损耗，而且可以进行微弱输入的连续加热，所以，和先有的情况不同，可以良好地进行例如长时间的炖煮烹调，不会将烹调物烧焦或发生突然沸腾的情况。
另外，按照本实施例，输入设定部41a输出控制信号以使在IGBT7导通后经过指定时间后使IGBT16导通，在IGBT6截止后经过指定时间后使IGBT16截止，所以，可以抑制IGBT6和7的开关损耗，同时，可以防止短路电流在IGBT7导通时流入缓冲电容器15。
此外，按照本实施例，将电阻42与谐振电容器12并联连接，输入设定部41a在包含指定值Wth的范围内切换设定值时，一旦停止对IGBT6和7的导通控制，在该期间进行切断控制与通常控制的转移，所以，在切断控制·通常控制间转移时，可以防止短路电流流入IGBT16，另外，即使停止对IGBT6和7的导通控制，也可以使充电到谐振电容器12上的电荷通过电阻42迅速地放电。
图6和图7是表示本发明的实施例2，对于和实施例1相同的部分，标以相同的标号，并省略其说明，下面，只说明不同的部分。在表示电气结构的图6中，实施例2去掉了电阻42，同时微处理器41置换为微处理器41’(控制单元)。该微处理器41’将微处理器41的加热停止部41b置换为加热停止部41b’。其他结构和实施例1相同。
下面，参照图7说明实施例2的作用。在实施例2中，根据输入电流值的设定在切断控制与通常控制间进行转移时的控制状态和实施例1不同。即，如图7所示，从通常控制向切断控制转移时，输入设定部41a首先向加热停止部41b’供给控制信号，只停止IGBT6的导通控制，IGBT7的导通控制在时间Ta’期间继续，然后停止(参见图7(a)，时刻A点)。
于是，残留在谐振电容器12上的电荷随着频率21.5KHz的IGBT7的开关动作在极短的时间内(如3、4个周期左右)放电而消耗掉。然后，和实施例1一样，输入设定部41a等待经过余量时间Tb后(参见图7(a)，时刻B点)，向加热停止部41b输出控制信号Vs，进行切断控制(参见图7(b)，时刻C点)，等待经过切换等待时间Tc后，开始进行以微弱输入(小于500W)的连续加热(参见图7(a)，时刻D点)。另外，从进行切断控制的状态返回到通常控制时，同样进行切换。
如上所述，按照实施例2，加热停止部41b’在包含指定值Wth的范围内切换输入设定值时，相对于IGBT6延迟停止IGBT7的导通控制，所以，利用一边的IGBT7的导通控制(通/断)的开关动作可以更迅速地将充电到谐振电容器12上的电荷放电而消耗掉，从而可以缩短控制状态的切换所需要的时间。另外，由于可以去掉在实施例1中所需要的电阻42，所以，可以减少零部件数。
图8和图9是表示本发明的实施例3，对于和实施例1相同的部分，标以相同的标号。并省略其说明，下面，只说明不同的部分。在表示电气结构的图8中，实施例3将电容器43和电阻44的串联电路与平滑电容器3并联连接，二极管47与该电阻44反并联连接。电容器43的电容量设定为例如平滑电容器3的电容量的约1/100。
这些电容器43、电阻44和二极管47构成回授电流检测单元。电容器43和电阻44的共同接点通过回授电流检测部45与输入设定部41a的输入端子连接。其他结构和实施例1相同。
在实施例3中，将从负载侧向电源侧回授而流入平滑电容器3的回授电流分流到电容器43和电阻44的串联电路中。并且，回授电流检测部45在回授电流流动的时间内检测电阻44的端电压，进行A/D变换，并将进行A/D变换后的电压作为回授电流检测值Vinv向输入设定部41a输出。
下面，参照图9说明实施例3的作用。图9是表示改变输入设定值(横轴)时的回授电流检测值Vinv(纵轴)的变化。如在实施例1中所述的那样，在使输入设定值降低到指定值Wth附近的区域中使缓冲电路18继续动作时，短路电流将流入缓冲电容器15，难于流通回授电流，从而如图9中实线所示的那样，回授电流检测值Vinv将降低。
因此，如图9中点划线所示的那样，设定阈值。并且，例如将微处理器41切换为试验模式，如以下所述那样进行功能试验。例如，输出控制信号Vs，使IGBT16截止，并将输入设定值设定为小于指定值Wth。如果这时的回授电流检测值Vinv大于阈值，就可以判定切换控制功能或IGBT16为正常，如果回授电流检测值Vinv小于阈值，就可以判定切换控制功能异常或IGBT16短路。
另外，利用IGBT16进行切断控制，将输入设定值设定为小于指定值Wth。如果这时的回授电流检测值Vinv大于阈值，就可以判定切换控制功能异常或IGBT16断开或未安装。
如上所述，按照实施例3，微处理器41的输入设定部41a根据输入设定值与回授电流值Vinv的关系进行控制切换功能和IGBT16的功能试验。因此，例如，在产品出厂前的制造工序中或出厂后的服务中心等中，将微处理器41切换为试验模式进行试验，可以可靠地防止IGBT6和7发生开关损耗，从而可以提高安全性或容易进行发生故障时的校验。
图10～图12是表示本发明的实施例4，对于和实施例1相同的部分标以相同的标号，并省略其说明，下面，只说明不同的部分。在表示主要部分的电气结构的图10中，实施例4的结构为根据输入设定值切换IGBT6的栅极电阻值。
即，电阻值10Ω的电阻46的一端与电阻30和31的共同接点连接，电阻46的另一端与光电耦合器47的输出端子的一端连接。光电耦合器47的输出端子的另一端与光电耦合器29的输出端子和电阻30的共同接点连接。并且，从微处理器41向光电耦合器47的输入端子供给输出信号。电阻46和光电耦合器47构成电阻值切换单元，其他结构和实施例1相同。
下面，参照图11和图12说明实施例4的作用。在实施例1～实施例3中，在输入设定值小于指定值的小的区域中，是通过缓冲电容器15来防止流过短路电流的，但是，在将缓冲电容器15与谐振电路14连接时，有可能流过短路电流，所以，和图14所示的先有结构一样设定IGBT6的栅极电阻值在轮流导通时增大。
即，在输入设定值小于指定值Wth的小的区域中，在IGBT6轮流导通时虽然不发生短路电流，但是，由于端子间电压Vtr1的下降沿缓和，所以，在该部分发生的开关损耗依然存在。因此，在实施例4中，在输入设定值小于指定值Wth的小的区域中，微处理器41通过向光电耦合器47输出高电平的信号，控制将电阻46与电阻30并联连接。
于是，在导通时的栅极电阻值从160Ω切换为(150∥10+10)Ω，所以，如图12所示，栅极电压VG1的上升沿与图5相比更陡，与此相应地，端子间电压Vtr1的下降沿也变陡。结果，IGBT6的导通损耗进一步降低，如图12所示，例如和实施例1的图5相比，可以进一步抑制IGBT6的温度上升。
如上所述，按照实施例4，微处理器41在输入设定值小于指定值Wth时向光电耦合器47输出切换信号，使电阻46与和IGBT6的栅极(控制输入端子)串联连接的电阻30并联连接，切换栅极电阻值，所以，通过减小IGBT6的栅极电阻值，可以进一步减少轮流导通时发生的开关损耗。
本发明不限于上述实施例，可以进行如下变形或扩展。
例如，用户操作接通了设置在操作部25上的选择烹调(控制)程序的键中的例如「炖煮」键(低输出设定键)时，输入设定部41a可以根据开始以高输入进行加热使被烹调物沸腾、然后连续地进行微弱输入加热的控制程序自动地切换通常控制·切断控制。另外，在进行高输入加热过程中，操作接通了「保温键」时，也可以切换控制以使从该时刻开始连续地进行微弱输入加热。
或者，在顶板33上设置用于检测锅34的温度的温度传感器(温度检测单元)，在该温度传感器检测的温度达到预先决定的值(指定温度)时，也可以切换控制使从该时刻开始连续地进行微弱输入加热。
缓冲电容器15即使与谐振电路14电气连接，在切断控制中，实际上也可以从谐振电路14中切断。例如，也可以将电阻值非常高的电阻和电子的或机械的常开型的开关的串联电路连接在IGBT16的集电极·发射极之间，可以在切断控制期间将开关闭合，使缓冲电容器15成为通过电阻与直流母线5连接的状态。
谐振电路14也可以与IGBT6一侧连接。
开关元件不限于IGBT，也可以是功率晶体管或功率MOSFET。
如上所述，本发明可以获得如下效果。
按照方案1所述的电磁烹调器，在设定值小于指定值时，控制单元通过关断第3开关元件，进行将缓冲电容器从用于将烹调容器感应加热的谐振电路中实际上切断的切断控制，所以，这时，不会进行缓冲电容器的充电，从而使一边的开关元件导通时不会由于缓冲电容器的充电量不足而流过短路电流。
因此，在设定值小于指定值的状态下，可以向加热线圈连续地供给高频电流，进行以微弱输入的连续加热，从而可以良好地进行长时间的炖煮烹调等加热控制。
按照方案2所述的电磁烹调器，将缓冲电容器和第3开关元件串联连接构成缓冲电路，所以，可以很容易地进行切断控制。
按照方案3所述的电磁烹调器，控制单元在从一边的开关元件通电后经过指定时间后向第3开关元件通电，在从另一边的开关元件关断后经过指定时间后关断第3开关元件，所以，在另一边的开关元件导通时可以防止短路电流流入缓冲电容器。
按照方案4所述的电磁烹调器，在包含指定值的范围内切换设定值时，控制单元暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制，在该期间进行切断控制与通常控制的转移，所以，在切断控制·通常控制间进行转移时，可以防止短路电流流入第3开关元件。
按照方案5所述的电磁烹调器，将电阻与谐振电容器并联连接，所以，在进行切断控制与通常控制转移的期间，即使控制单元暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制，也可以将充电到谐振电容器上的电荷通过电阻迅速地进行放电。
按照方案6所述的电磁烹调器，在包含指定值的范围内切换设定值时，控制单元将一边的开关元件的导通控制相对于另一边的开关元件延迟停止，所以，即使控制单元暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制，也可以利用一边的开关元件的导通控制的开关动作将充电到谐振电容器上的电荷更迅速地放电，从而可以缩短切换控制所需要的时间。
按照方案7所述的电磁烹调器，控制单元根据输入电流值与回授电流值的关系进行第3开关元件的功能确认，所以，可以可靠地防止第1和第2开关元件发生开关损耗，从而可以提高安全性。
按照方案8所述的电磁烹调器，在设定值小于指定值时，控制单元向电阻值切换单元输出切换信号，切换与另一边的开关元件的控制输入端子串联连接的电阻的电阻值，所以，在设定值小于指定值时，可以减少另一边的开关元件导通时发生的开关损耗。
按照方案9所述的电磁烹调器，控制单元在温度检测单元检测的烹调容器的加热温度大于指定温度时将设定值切换为小于指定值，所以，在根据烹调容器的加热温度进行自动控制的加热烹调中，可以获得和方案1～8同样的效果。
按照方案10所述的电磁烹调器，在操作了低输出设定键时，控制单元将设定值切换为小于指定值，所以，在根据用户的低输出设定键的操作进行自动控制的加热烹调中，可以获得和方案1～8同样的效果。
权利要求
1．一种电磁烹调器，其特征在于，具有将交流电源整流而生成直流电源的整流电路、供给由该整流电路生成的直流电源的正极和负极直流母线、与该正极和负极直流母线串联连接的第1和第2开关元件、连接在第1和第2开关元件中的某一个的两端子间的由用于将烹调容器感应加热的加热线圈和谐振电容器构成的谐振电路、连接在上述某一个开关元件的两端子间的由缓冲电容器和第3开关元件的串联电路构成的缓冲电路和根据设定值向上述第1、第2和第3开关元件输出控制信号进行导通控制同时在上述设定值小于指定值时通过关断上述第3开关元件进行将上述缓冲电容器与上述谐振电路实际上切断的切断控制的控制单元。
2．权利要求1所述的电磁烹调器，其特征在于缓冲电路是将缓冲电容器和第3开关元件串联连接构成。
3．权利要求1或2所述的电磁烹调器，其特征在于控制单元输出控制信号以使在从一边的开关元件通电后经过指定时间后向第3开关元件通电，在从另一边的开关元件切断后经过指定时间后关断第3开关元件。
4．权利要求1～3的任一项所述的电磁烹调器，其特征在于在包含指定值的范围内切换设定值时，控制单元暂时停止对第1和第2开关元件的导通控制，在该期间进行切断控制与通常控制的转移。
5．权利要求4所述的电磁烹调器，其特征在于电阻与谐振电容器并联连接。
6．权利要求4所述的电磁烹调器，其特征在于在包含指定值的范围内切换设定值时，控制单元将一边的开关元件的导通控制相对于另一边的开关元件延迟停止。
7．权利要求1～6的任一项所述的电磁烹调器，其特征在于具有检测输入电流值的输入电流检测单元和检测回授电流值的回授电流检测单元，控制单元根据上述输入电流值与上述回授电流值的关系进行第3开关元件的功能确认。
8．权利要求1～7的任一项所述的电磁烹调器，其特征在于具有切换与另一边的开关元件的控制输入端子串联连接的电阻的电阻值的电阻值切换单元，在设定值小于指定值时，控制单元向上述电阻值切换单元输出切换信号。
9．权利要求1～8的任一项所述的电磁烹调器，其特征在于具有检测烹调容器的加热温度的温度检测单元，在上述温度检测单元检测的上述烹调容器的加热温度大于指定温度时，控制单元将设定值切换为小于指定值。
10．权利要求1～9的任一项所述的电磁烹调器，其特征在于具有用于设定低输出的低输出设定键，在操作了上述低输出设定键时，控制单元将设定值切换为小于指定值。
全文摘要
一种在降低开关损耗的状态下可以用微弱输入进行连续加热的电磁烹调器。在输入设定值小于指定值Wth时,输入设定部41a通过关断IGBT16,进行将缓冲电容器15从谐振电路14中切断的切断控制。因此,不会向缓冲电容器15充电,在IGBT6导通时,由于缓冲电容器15的充电量不足,不会流过短路电流,在设定值小于指定值Wth的状态下,可以连续地向加热线圈11供给高频电流。
文档编号H05B6/06GK1211158SQ98118868
公开日1999年3月17日 申请日期1998年9月4日 优先权日1997年9月11日
发明者滝本等 申请人:株式会社东芝