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公開番号2025078307
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023190777
出願日2023-11-08
発明の名称誘導加熱調理器
出願人三菱電機株式会社,三菱電機ホーム機器株式会社
代理人弁理士法人きさ特許商標事務所
主分類H05B 6/12 20060101AFI20250513BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】複数のインバータ回路に対して前段回路を共通化した場合において、電力投入の目減りを軽減するとともに、フィルタ回路の部品からの干渉音の発生を抑制した誘導加熱調理器を提供する。
【解決手段】交流電源の出力を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑するフィルタ回路とを有する前段回路と、前段回路の後段に並列して接続され、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルに高周波電流を供給する第1のインバータ回路及び第2のインバータ回路と、第1のインバータ回路及び第2のインバータ回路の駆動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、第1のインバータ回路及び第2のインバータ回路に同時に駆動信号を発信する際に、第1のインバータ回路に発信する駆動信号の駆動周波数にランダム変位を加えるジッタリング制御を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
交流電源の出力を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑するフィルタ回路とを有する前段回路と、
前記前段回路の後段に並列して接続され、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路と、
前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の駆動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路に同時に駆動信号を発信する際に、前記第１のインバータ回路に発信する前記駆動信号の駆動周波数にランダム変位を加えるジッタリング制御を行う
誘導加熱調理器。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
交流電源の出力を整流する整流回路と、前記整流回路の出力を平滑するフィルタ回路とを有する前段回路と、
前記前段回路の後段に並列して接続され、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路と、
前記前段回路へ流入する電流のピークを検出する電流ピーク検出装置と、
前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路の駆動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路に同時に駆動信号を発信する際に、前記電流ピーク検出装置を用いて、前記第１のインバータ回路の前記駆動信号の駆動周波数と前記第２のインバータ回路の前記駆動信号の駆動周波数との差分周波数の電流成分の発生タイミングを検出し、前記発生タイミングに同期して前記駆動信号の前記第１のインバータ回路のスイッチング素子のオン時間比率であるデューティ比を変動させるデューティ変動制御を行う
誘導加熱調理器。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記第１のインバータ回路と前記第２のインバータ回路を異なる駆動周波数で動作させ、前記第１のインバータ回路の駆動周波数を、前記第２のインバータ回路の駆動周波数の１．５倍に設定する
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記第１のインバータ回路と前記第２のインバータ回路を異なる駆動周波数で動作させ、前記第１のインバータ回路の駆動周波数を、前記第２のインバータ回路の駆動周波数の２倍に設定する
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項５】
前記電流ピーク検出装置は、初期状態で高値設定された電流閾値を下方シフトする過程で前記前段回路へ流入する電流のピークを検出する
請求項２に記載の誘導加熱調理器。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記第１のインバータ回路と前記第２のインバータ回路を異なる駆動周波数で動作させる
請求項１、２又は５の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記第１のインバータ回路及び前記第２のインバータ回路のスイッチング素子のオン時間比率であるデューティ比を変化させることで、前記被加熱物への投入電力を変更する
請求項１～５の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項８】
第１の加熱口と、
第２の加熱口と、
前記加熱コイルとして、
前記第１のインバータ回路に接続される第１の加熱コイルと、
前記第２のインバータ回路に接続される第２の加熱コイルと、を更に備え、
前記第１の加熱コイルは、前記第１の加熱口に設けられ、
前記第２の加熱コイルは、前記第２の加熱口に設けられる
請求項１～５の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。
【請求項９】
加熱口と、
前記加熱コイルとして、
前記第１のインバータ回路に接続される第１の加熱コイルと、
前記第２のインバータ回路に接続される第２の加熱コイルと、を更に備え、
前記第１の加熱コイル及び前記第２の加熱コイルは、前記加熱口に設けられる
請求項１～５の何れか１項に記載の誘導加熱調理器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のインバータ回路を備える誘導加熱調理器に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、２つの加熱コイルそれぞれが被加熱物を誘導加熱する誘導加熱調理器であって、２つの加熱コイルに高周波電流を供給する２つのインバータ回路に共通する前段回路（整流回路及びフィルタ回路）を設けたものが知られている。特許文献１には、このような誘導加熱調理器として、各インバータ回路を時分割駆動（排他駆動）するものが開示されている。時分割駆動では、一方のインバータ回路が被加熱物に対して加熱を行っているとき、他方のインバータ回路の加熱を停止させ、加熱を行うインバータ回路と加熱を停止するインバータ回路を、ミリ秒又は秒オーダーで入れ替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１３／０８４３８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された時分割駆動は、加熱口に載置された被加熱物に対して間引き駆動となるため、利用者によって加熱が指示されている最中でも、加熱停止期間が発生し、所望の積算電力が投入されない場合がある。
【０００５】
一方で、２つのインバータ回路を時分割駆動せず、２つのインバータ回路を同時駆動した場合、フィルタ回路に非周期（非同期）の高周波電流が流入し、非周期波形の成分である周波数成分が可聴域に生じて、フィルタ回路の部品から干渉音が発生することがある。可聴域の周波数成分は、２つの駆動周波数の差分周波数成分であって、２つのインバータ回路の駆動周波数（キャリア周波数）が異なる場合に発生するものである。
【０００６】
本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数のインバータ回路に対して前段回路を共通化した場合において、電力投入の目減りを軽減するとともに、フィルタ回路の部品からの干渉音の発生を抑制した誘導加熱調理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】
本開示に係る誘導加熱調理器は、交流電源の出力を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑するフィルタ回路とを有する前段回路と、前段回路の後段に並列して接続され、被加熱物を誘導加熱する加熱コイルに高周波電流を供給する第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路と、第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路の駆動を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路に同時に駆動信号を発信する際に、第１のインバータ回路に発信する駆動信号の駆動周波数にランダム変位を加えるジッタリング制御を行う。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路とで前段回路を共通化した場合において、第１のインバータ回路と第２のインバータ回路とを同時に駆動している。このため、複数のインバータを時分割駆動する場合と比べて、インバータに対応した加熱口に載置される被加熱物への投入電力の目減りを軽減することができる。また、第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路の駆動信号に対してジッタリング制御を行っている。これにより、フィルタ回路の部品に流入する電流波形を制御して、可聴域の周波数成分の生成を抑制することができる。したがって、フィルタ回路の部品からの干渉音の発生を抑制することができる。また、これにより、誘導加熱調理器の製品信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る誘導加熱調理器の一構成例を示す斜視図である。
実施の形態１に係る誘導加熱調理器の電気回路の一構成例を示す図である。
ジッタリング制御を行っていない場合の平滑コンデンサに流入する電流の解析結果を示す図である。
ジッタリング制御を行った場合の平滑コンデンサに流入する電流の解析結果を示す図である。
実施の形態２に係る誘導加熱調理器の概略構成を示す回路図である。
第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路の駆動信号波形、並びに平滑コンデンサに流れる電流波形を示す図である。
デューティ変動制御を行わない場合の、加熱コイルに流れる電流の波形、平滑コンデンサに流れる電流の波形、及びデューティ比を示す図である。
デューティ変動制御を行わない場合において、加熱コイルに流れる電流の波形に、差分周波数成分の発生タイミングを重ねて示した図である。
デューティ変動制御を行う場合の、加熱コイルに流れる電流の波形、平滑コンデンサに流れる電流の波形、及びデューティ比を示す図である。
デューティ変動制御を行う場合において、加熱コイルに流れる電流の波形に、差分周波数成分の発生タイミングを重ねて示した図である。
第１のインバータ回路及び第２のインバータ回路の駆動信号、並びに平滑コンデンサへの流入電流波形を示す図である。
実施の形態３における第１の加熱コイル及び第２の加熱コイルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１の誘導加熱調理器１００の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る誘導加熱調理器１００の一構成例を示す斜視図である。誘導加熱調理器１００は、複数の加熱口に載置された被加熱物を加熱コイルによって誘導加熱するＩＨ（ＩｎｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｉｎｇ）クッキングヒータである。被加熱物は、例えばフライパン等の調理鍋である。誘導加熱調理器１００は、調理鍋が載置される天板６０、天板６０の下に設けられた筐体５０、操作部５１、及び表示部５５を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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