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公開番号2024083911
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-24
出願番号2022197995
出願日2022-12-12
発明の名称誘導加熱装置
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H05B 6/12 20060101AFI20240617BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】複数の加熱コイルを用いる場合に、周波数差によるノイズの発生を防ぎつつ、複数の加熱コイルそれぞれの火力を所望の大きさに調整する。
【解決手段】被加熱物を誘導加熱する加熱コイル1と、加熱コイル1に電力を供給するインバータ回路21と、交流電流を検出する電流検出部と、制御機器3とを備え、制御機器3が、インバータ回路21を構成するスイッチング素子SWのデューティ比を制御するインバータ制御部322と、検出信号を受け付ける信号受付部323と、インバータ制御部322から制御信号が出力された出力タイミングに対する、その制御信号に対応する検出信号が信号受付部323に入力された入力タイミングの遅れを位相遅れとして測定する位相測定部324と、位相測定部324により測定された位相遅れに基づいて、インバータ回路21のハードスイッチング状態を検知するハードスイッチング検知部325とを備えるようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被加熱物を誘導加熱する加熱コイルと、
前記加熱コイルに電力を供給するインバータ回路と、
前記インバータ回路から出力された交流電流を検出する電流検出部と、
前記インバータ回路を制御する制御機器とを備え、
前記制御機器が、
前記インバータ回路を構成するスイッチング素子のデューティ比を制御するインバータ制御部と、
前記電流検出部が出力する検出信号を受け付ける信号受付部と、
前記インバータ制御部から制御信号が出力された出力タイミングに対する、その制御信号に対応する前記検出信号が前記信号受付部に入力された入力タイミングの遅れを位相遅れとして測定する位相測定部と、
前記位相測定部により測定された前記位相遅れに基づいて、前記インバータ回路のハードスイッチング状態を検知するハードスイッチング検知部とを備える、誘導加熱装置。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記ハードスイッチング検知部により前記インバータ回路がハードスイッチング状態であることが検知された場合に、前記インバータ制御部が、そのインバータ回路に対応する前記加熱コイルの駆動周波数を上げるように構成されている、請求項１記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
前記ハードスイッチング検知部により前記インバータ回路がハードスイッチング状態であることが検知されて、前記インバータ制御部が、そのインバータ回路に対応する前記加熱コイルの駆動周波数を上げた後、
前記インバータ制御部が、前記スイッチング素子のデューティ比を上げるように構成されている、請求項２記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
前記加熱コイルが複数設けられており、前記インバータ回路がそれぞれの前記加熱コイルに対応して設けられている構成において、
前記インバータ制御部が、前記複数の加熱コイルに同じ駆動周波数の電力を供給するとともに、一方の前記加熱コイルに対応する前記インバータ回路の前記スイッチング素子のデューティ比を固定しつつ、他方の前記加熱コイルに対応する前記インバータ回路の前記スイッチング素子のデューティ比を可変制御する、請求項１記載の誘導加熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置に関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の誘導加熱装置としては、特許文献１に示すように、例えば調理用鍋などの被加熱物を加熱するＩＨ調理器等に用いられており、複数の被加熱物を同時に誘導加熱できるようにするべく、複数の加熱コイルを備えたものがある。
【０００３】
複数の加熱コイルを同時に用いる場合、図１１に示すように、それぞれの被加熱物の共振カーブが異なることから、各被加熱物の火力を調整した結果、各加熱コイルの駆動周波数がとある周波数差（例えば１０ｋＨｚ前後）になると、その周波数差によるノイズが発生する。
【０００４】
かかるノイズが発生した場合、火力を調整して周波数差を変えればノイズを解消することはできるが、この場合は、所望の火力を得ることができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２１－１０３６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願発明者は、本願発明の開発にあたり、以下の構成を中間的に考えた。
例えば、２つの加熱コイルを用いる場合、まずは一方の加熱コイルの駆動周波数を、目標出力の得られている他方の加熱コイルの駆動周波数に合わせ、そこから、双方の加熱コイルの駆動周波数を維持しつつ、一方の加熱コイルに対応するインバータ回路のスイッチング素子のデューティ比を変更することで目標出力を得る。
【０００７】
このような構成であれば、双方の加熱コイルの駆動周波数を一致させつつ、一方の加熱コイルに対応するスイッチング素子のデューティ比を変更することで目標出力を得ているので、周波数差によるノイズの発生を防ぎつつ、双方の加熱コイルそれぞれの火力を所望の大きさに調整することが可能となる。
【０００８】
ところが、単にこの構成を採用した場合、デューティ比を下げていくと、スイッチング素子のオン・オフを切り替える短時間に大電流が流れる所謂ハードスイッチングと称される現象が生じ、これにより装置の故障を招来するという新たな課題が生じる。
【０００９】
しかも、ハードスイッチングは、デューティ比や駆動周波数や共振回路の回路構成などによって発生条件が変わるので、その時々に応じてハードスイッチングを検知できるようにすることが必要となる。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した問題を一挙に解決すべくなされたものであり、複数の加熱コイルを用いる場合に、周波数差によるノイズの発生を防ぎつつ、複数の加熱コイルそれぞれの火力を所望の大きさに調整することができ、なおかつ、ハードスイッチングを未然に防げるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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