專利名稱：感應(yīng)加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用電磁感應(yīng)，對烹調(diào)器具進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱 烹調(diào)器等、 一般家庭、或辦公室、工廠等使用的感應(yīng)加熱裝置。
背景技術(shù)：
以往的感應(yīng)加熱裝置，為了通過加熱線圈向負(fù)載供給高頻電力，而采 用升壓電路將升壓后的電壓供給到逆變器電路(例如參照專利文獻(xiàn)l)。 此外，還公知有在感應(yīng)加熱裝置中內(nèi)置功率因數(shù)改善電路，進(jìn)行輸入
電流的高次諧波抑制的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。 專利文獻(xiàn)1:特開2003 — 257609號公報 專利文獻(xiàn)2:特開平1一246783號公報
但是，在采用以往技術(shù)的感應(yīng)加熱裝置中，弱在加熱停止時，停止升 壓電路或具有升壓功能的功率因數(shù)改善電路，則從升壓電路及功率因數(shù)改 善電路看到的負(fù)荷阻抗突然變高。升壓電路以及具有升壓功能的功率因數(shù) 改善電路，由于直到施加具有規(guī)定時間常數(shù)的輸出電壓反饋為止，要維持 加熱中的升壓電平，因此在負(fù)載阻抗變高的瞬間會發(fā)生過升壓。因此，存 在下述問題，即會對升壓電路的輸出電容器以及功率因數(shù)改善電路的輸出 電容器、或者輸入上述輸出電容器的輸出電壓的逆變器電路的開關(guān)設(shè)備 等，施加超過各元件的額定耐壓的電壓，從而導(dǎo)致元件破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是用來解決上述以往課題的，其目的在于，提供一種感應(yīng)加 熱裝置，可在具有升壓功能的升壓功能部的輸出電壓不發(fā)生過升壓的狀態(tài) 下，停止升壓功能部的升壓動作和逆變器電路的加熱動作。
為了解決上述以往的課題，本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置，具備升壓功能 部，輸入直流電源，通過開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止動作，將上述直流電源升壓 到具有比上述直流電源的峰值更大的峰值的直流電壓并輸出；逆變器電 路，具有加熱線圈，輸入上述升壓功能部輸出的直流電壓，通過其他的開 關(guān)元件的導(dǎo)通/截止動作，使上述加熱線圈產(chǎn)生高頻電流；升壓控制部，控 制上述升壓功能部的升壓動作；以及，逆變器控制部，控制上述逆變器電 路的動作，上述升壓控制部，以相對由上述逆變器控制部實(shí)施的上述逆變 器電路的動作停止不發(fā)生規(guī)定以上延遲的方式，停止上述升壓功能部的升 壓動作。
通過該結(jié)構(gòu)，在感應(yīng)加熱裝置停止加熱動作時，在升壓功能部停止前， 即使負(fù)載即逆變器電路停止，升壓電路停止升壓動作也不會比逆變器電路 的停止延遲超過規(guī)定時間，因此從該升壓功能部看到的負(fù)載阻抗，在升壓 功能部的升壓功能維持時不會急劇地變動，或者能在與負(fù)載阻抗的變動相 伴的升壓功能部的升壓作用所引起的升壓功能部的輸出電壓的升壓幅度 變大之前，停止升壓作用。從而，由于在隨著逆變器電路的停止而從升壓 功能部看到的負(fù)載阻抗變高前，或者通過升壓功能部的升壓動作，升壓功 能部的輸出電壓提高到規(guī)定以上之前，停止升壓功能部的升壓動作，因此 能夠抑制升壓功能部的輸出電壓發(fā)生過升壓。從而，不會對升壓功能部或 逆變器電路的構(gòu)成部件施加超過額定的電壓。本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置，能 夠安全地停止加熱動作。此外，通過本發(fā)明的構(gòu)成，相對逆變器電路的動 作具有自由度，可使逆變器電路的輸入電壓的升壓值改變，能夠更細(xì)致地 對逆變器電路的輸出進(jìn)行可變控制。
優(yōu)選上述升壓控制部，在由上述逆變器控制部實(shí)施的逆變器電路的動 作停止之前，先停止上述升壓功能部的升壓動作。由此，在停止加熱動作 時，至少在升壓電路進(jìn)行升壓動作的期間，繼續(xù)驅(qū)動作為負(fù)載的逆變器電 路，因此能夠可靠防止從升壓電路看到的負(fù)載阻抗急劇較大地變動而導(dǎo)致 升壓電路的輸出電壓過升壓。因此，能夠使升壓功能部的輸出電壓迅速地 下降，夠安全地停止加熱動作。
優(yōu)選上述升壓功能部，具備功率因數(shù)改善電路，輸入對交流電源進(jìn) 行整流而得到的直流電源，將平滑后的直流電壓輸出到第1電容器，并且 改善上述交流電源的功率因數(shù)；和，升壓電路，輸入上述功率因數(shù)改善電路輸出的直流電壓，并升壓到具有比上述直流電壓的峰值更大的峰值的直 流電壓后，向第2電容器輸出，上述升壓控制部具備功率因數(shù)改善電路 控制部，控制上述功率因數(shù)改善電路；和，升壓電路控制部，控制上述升 壓電路，上述升壓電路控制部，在上述逆變器電路的動作停止之前，先停 止上述升壓電路的升壓動作。通過該結(jié)構(gòu)，在停止加熱動作時，至少在升 壓電路進(jìn)行升壓動作的期間，驅(qū)動作為負(fù)載的逆變器電路，因此能夠防止 從升壓電路看到的負(fù)載阻抗急劇較大地變動導(dǎo)致升壓電路的輸出電壓發(fā) 生過升壓。因此，能夠使升壓電路的輸出電壓迅速地下降而安全地停止加 熱動作。
優(yōu)選上述功率因數(shù)改善電路，將所輸入的上述直流電源升壓到具有比 上述直流電源的峰值更大的峰值的電壓后，向上述第l電容器輸出，上述 功率因數(shù)改善電路控制部，在上述逆變器電路的動作停止之前，先停止上 述功率因數(shù)改善電路的升壓動作。由此，能夠由功率因數(shù)改善電路和升壓 電路來分擔(dān)升壓功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)升壓電路的小型化、低成本化。此外， 由于在停止加熱動作時，至少在功率因數(shù)改善電路進(jìn)行升壓動作的期間， 驅(qū)動作為負(fù)載的逆變器電路，因此能夠可靠防止從功率因數(shù)改善電路看到 的負(fù)載阻抗急劇較大地變動而導(dǎo)致功率因數(shù)改善電路的輸出電壓過升壓。 因此，能夠使功率因數(shù)改善電路的輸出電壓迅速地下降而使加熱動作安全 地停止。
上述升壓電路控制部，在由上述功率因數(shù)改善電路控制部實(shí)施的上述 功率因數(shù)改善電路的升壓動作停止之前，先停止上述升壓電路的升壓動 作。由此，能夠防止在失去功率因數(shù)改善電路的功率因數(shù)改善功能的狀態(tài) 下逆變器電路動作，而對周圍的電源環(huán)境帶來影響。
上述升壓功能部具備功率因數(shù)改善電路，該功率因數(shù)改善電路輸入對 交流電源進(jìn)行整流而得到的直流電源，并升壓到具有比上述直流電源的峰 值更大的峰值的電壓后，輸出到第l電容器，并且改善上述交流電源的功 率因數(shù)，上述升壓控制部，具備控制上述功率因數(shù)改善電路的動作的功率 因數(shù)改善電路控制部，上述功率因數(shù)改善電路控制部，在上述逆變器電路 的動作停止之前，先停止上述功率因數(shù)改善電路的升壓動作。通過該結(jié)構(gòu)， 由于功率改善電路具備升壓功能，因此能夠?qū)崿F(xiàn)升壓/功率因數(shù)改善電路的小型化、低成本化，并且在停止加熱動作時，至少在功率改善電路進(jìn)行升 壓動作的期間，驅(qū)動作為負(fù)載的逆變器電路，因此能夠可靠地防止從功率 因數(shù)改善電路看到的負(fù)載阻抗急劇地較大變動導(dǎo)致功率因數(shù)改善電路的 輸出電壓過升壓。從而，能夠使功率因數(shù)改善電路的輸出電壓迅速地下降 而使加熱動作安全地停止。
逆變器控制部，按照上述逆變器電路的輸出值的變動幅度在規(guī)定以下 的方式，限制上述逆變器電路的開關(guān)元件的導(dǎo)通時間的變動時(例如在動 作頻率以及導(dǎo)通時間在規(guī)定的變動幅度以下時動作的期間)，上述升壓控 制部停止上述升壓功能部的升壓動作。在升壓功能部的升壓動作被停止的 過程中，抑制從升壓電路看到的負(fù)載阻抗的變動量，在升壓功能部停止時， 升壓功能部，可在升壓功能部的輸出電壓不過升壓到各電路的輸出電容器 或逆變器電路的開關(guān)元件的耐壓以上的情況下安全地停止。
上述逆變器控制部，將上述逆變器電路的輸出值固定為規(guī)定的值時， 上述升壓控制部停止上述升壓功能部的升壓動作。在升壓功能部的升壓動 作停止的過程中固定從升壓功能部看到的負(fù)載阻抗，升壓功能部，可在升 壓功能部的輸出電壓不過升壓到各電路的輸出電容器或逆變器電路的開 關(guān)元件的耐壓以上的情況下安全地停止。
上述升壓電路控制部停止上述升壓電路的升壓動作后，經(jīng)過上述第2 電容器的電壓下降的第1驅(qū)動停止期間后，上述逆變器控制部停止上述逆 變器電路的驅(qū)動。升壓電路處于穩(wěn)定的停止?fàn)顟B(tài)，在第2電容器的電壓下 降之前的期間，從升壓電路看到的負(fù)載阻抗繼續(xù)由逆變器電路驅(qū)動，能夠 處于變動較小的狀態(tài)。因此，能迅速地降低升壓電路的輸出電壓，并且升 壓電路不會施加過升壓到自身的輸出電容器或逆變器電路的開關(guān)元件的 耐壓以上的電壓，能安全地停止。
在上述功率因數(shù)改善電路控制部停止上述功率因數(shù)改善電路的升壓
動作后，經(jīng)過上述第l電容器的電壓下降的第2驅(qū)動停止期間后，上述逆
變器控制部停止上述逆變器電路的驅(qū)動。功率因數(shù)改善電路處于穩(wěn)定的停 止?fàn)顟B(tài)，在第1電容器的電壓下降之前的期間，能夠形成從功率因數(shù)改善 電路看到的負(fù)載阻抗的變動較少的狀態(tài)。因此，功率因數(shù)改善電路的輸出 電壓迅速地下降，并且功率因數(shù)改善電路不會施加過升壓到自身的輸出電
容器或逆變器電路的開關(guān)元件的耐壓以上的電壓，而能安全地停止。
上述升壓電路控制部，停止上述升壓電路的升壓動作后，經(jīng)過上述第 2電容器的電壓下降的第3驅(qū)動停止期間后，上述功率因數(shù)改善電路控制 部停止功率因數(shù)改善電路的升壓動作，之后，經(jīng)過上述第1電容器的電壓
下降的第4驅(qū)動停止期間后，上述逆變器控制部停止上述逆變器電路的驅(qū) 動，并且，使上述第3驅(qū)動停止期間和上述第4驅(qū)動停止期間的長短，分 別與上述升壓電路的驅(qū)動停止后的上述第2電容器的放電時間、和上述功 率因數(shù)改善電路的驅(qū)動停止后的上述第1電容器的放電時間的大小對應(yīng)而 不同。由此，能夠適當(dāng)?shù)卮_保升壓電路和功率因數(shù)改善電路可靠地處于驅(qū) 動停止?fàn)顟B(tài)所必需的第3驅(qū)動停止期間和第4驅(qū)動停止期間，并且能夠縮 短其總體時間。
上述感應(yīng)加熱裝置還具備檢測上述升壓功能部的輸出電壓的升壓輸 出電壓檢測部，上述升壓控制部，停止上述升壓功能部的升壓動作后，上 述升壓輸出電壓檢測部所檢測的輸出電壓變?yōu)橐?guī)定值以下后，上述逆變器 控制部進(jìn)行上述逆變器電路的驅(qū)動停止。通過該結(jié)構(gòu)，能夠檢測到升壓功 能部處于升壓動作的停止后的穩(wěn)定狀態(tài)，或者接近穩(wěn)定狀態(tài)之類的情況。 在檢測穩(wěn)定狀態(tài)之前，由于從升壓功能部看到的負(fù)載阻抗由逆變器電路， 驅(qū)動，因此為變動較少的狀態(tài)。從升壓輸出電壓檢測部所檢測的輸出電壓 處于規(guī)定值以下起停止逆變器電路，從而升壓功能部不會過升壓到該構(gòu)成 部件即輸出電容器或逆變器電路的開關(guān)元件的耐壓以上，而能安全地停 止。
上述感應(yīng)加熱裝置還具備檢測輸入電流的輸入電流檢測部，上述升壓 控制部，進(jìn)行上述升壓功能部的驅(qū)動停止，在上述輸入電流檢測部所檢測 的輸入電流或根據(jù)輸入電流計(jì)算出的輸入電力變?yōu)橐?guī)定值以下后，上述逆 變器控制部停止上述逆變器電路的動作。在檢測到升壓功能部(在具有多 個升壓功能部的情況下為各個升壓功能部的每一個)穩(wěn)定地停止升壓動作 之后，能進(jìn)行逆變器電路的動作停止，升壓功能部不會過升壓到其構(gòu)成部 件即輸出電容器或逆變器電路的構(gòu)成部件即開關(guān)元件的耐壓以上而安全 地停止。
上述感應(yīng)加熱裝置，還具備測定上述升壓功能部的開關(guān)元件的導(dǎo)通時
間的導(dǎo)通時間測定部，上述升壓控制部停止上述升壓功能部的升壓動作， 并且上述開關(guān)元件的導(dǎo)通時間變?yōu)橐?guī)定值以下之后，上述逆變器控制部停 止上述逆變器電路的動作。逆變器控制部檢測到升壓控制部穩(wěn)定地停止升 壓動作之后，能夠進(jìn)行逆變器電路的動作停止。在升壓功能部的升壓動作 停止之前由逆變器電路驅(qū)動，因此為從升壓功能部看到的負(fù)載阻抗的變動 較少的狀態(tài)，升壓功能部不會過升壓到其構(gòu)成部件即輸出電容器或逆變器 電路的開關(guān)元件的耐壓以上而安全地停止。
上述逆變器控制部，在進(jìn)行使上述逆變器電路的驅(qū)動/停止的時間比率 變化的輸入電力控制時，上述升壓控制部，以相對上述逆變器電路的動作 停止不發(fā)生規(guī)定以上延遲的方式，停止上述升壓功能部的升壓動作。升壓 電路以及功率因數(shù)改善電路，不會過升壓到各電路的輸出電容器或逆變器 電路的開關(guān)元件的耐壓以上，而能夠安全地停止。
上述功率因數(shù)改善電路，具有第1扼流線圈，其輸入端與上述直流 電源連接；和第l開關(guān)元件，高電位側(cè)端子與上述第l扼流線圈的輸出端 連接，通過導(dǎo)通來將能量蓄積在上述第l扼流線圈，通過截止來將上述能 量經(jīng)第1二極管提供給輸出側(cè)的上述第1電容器。
上述升壓電路具有第2扼流線圈，與上述功率因數(shù)改善電路的輸出 端連接；和第2開關(guān)元件，高電位側(cè)端子與上述第2扼流線圈的輸出端連 接，通過導(dǎo)通來將能量蓄積在上述第2扼流線圈，通過截止來將上述能量 經(jīng)第2 二極管提供給輸出側(cè)的上述第2電容器。
發(fā)明效果
本發(fā)明的感應(yīng)加熱裝置，能夠在加熱停止時升壓功能部的輸出電壓不 會發(fā)生過升壓的情況下，停止升壓電路的升壓動作和逆變器電路的加熱動 作。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的感應(yīng)加熱裝置的電路圖。
圖2 (a)為表示民用電源的電壓的圖，(b)為表示功率因數(shù)改善電 路的輸入電壓的圖，(c)為表示功率因數(shù)改善電路的平滑電容器的電壓 的圖，(d)為表示升壓電路的平滑電容器的電壓的圖，(e)為表示加熱 線圈輸出的高頻電流的圖。
圖中l(wèi)一民用電源；3 —扼流線圈(第1扼流線圈)；4一開關(guān)元件 (第1開關(guān)元件)；5 — 二極管(第1 二極管)；6 —平滑電容器(第1電 容器)；7 —功率改善電路；8 —扼流線圈(第2扼流線圈)；ll一開關(guān)元 件(第2開關(guān)元件)；12 — 二極管(第2二極管)；13 —平滑電容器(第
2電容器)；14一升壓電路；15—逆變器電路；21—加熱線圈；23 —被加
熱物體(負(fù)載)；25、 34 —輸入電流檢測部；26 —微機(jī)；28 —逆變器控制
部；29 —升壓輸出電壓檢測部；32 —升壓電路控制部；33 —功率因數(shù)改善
電路控制部。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 [感應(yīng)加熱裝置的結(jié)構(gòu)]
圖1為本發(fā)明的實(shí)施方式的感應(yīng)加熱裝置的電路圖。圖1中，民用電
源1為低頻交流電源即200V民用電源。本實(shí)施方式的感應(yīng)加熱裝置具有 輸入端與民用電源1連接的整流電路2;對整流電路2的輸出電壓進(jìn)行升 壓的功率因數(shù)改善電路7;對功率因數(shù)改善電路7的輸出電壓進(jìn)行升壓的
升壓電路14以及根據(jù)升壓電路14的輸出生成高頻電流的逆變器電路15。 整流電路2包括橋式二極管和輸入濾波器。
功率因數(shù)改善電路7，具有第1扼流線圈即扼流線圈3、第1開關(guān)元 件即開關(guān)元件4 (在本實(shí)施方式中為MOSFET)、第1 二極管即二極管5 以及第1電容器即平滑電容器6，來改善民用電源1的功率因數(shù)。整流電 路2的高電位側(cè)(正極側(cè))輸出端子，與扼流線圈3的輸入側(cè)端子連接。 進(jìn)而，扼流線圈3的輸出側(cè)端子和二極管5的陽極側(cè)端子的連接點(diǎn)，與開 關(guān)元件4的高電位側(cè)端子(漏極)連接。整流電路2的低電位側(cè)(負(fù)極側(cè)) 輸出端子，與幵關(guān)元件4的低電位側(cè)端子(源極)和平滑電容器6的低電 位側(cè)端子連接。平滑電容器6的高電位側(cè)端子，與二極管5的陰極側(cè)端子 連接。通過扼流線圈3和開關(guān)元件11的導(dǎo)通/截止動作，將功率因數(shù)改善 電路7輸入的直流電源即整流電路2的輸出電壓升壓到具有比其峰值大的 峰值的直流電壓的任意電壓，供給到平滑電容器6的兩端并被平滑。在本 實(shí)施方式中，為了使功率因數(shù)改善電路7高頻動作，提高功率因數(shù)改善效
果，將開關(guān)速度高的MOSFET用作開關(guān)元件4。通常，MOSFET付帶有 反向保護(hù)用二極管，但即使沒有該保護(hù)用二極管，對本實(shí)施方式的基本動 作的說明也不會帶來任何影響，因此在圖中沒有記載。
升壓電路14具有第2電容器即平滑電容器6、第2扼流線圈即扼流線 圈8、緩沖電容器9、 二極管IO、第2開關(guān)元件即開關(guān)元件11 (在本實(shí)施 方式中為IGBT)、第2 二極管即二極管12以及平滑用電容器13。 二極管 5的陰極側(cè)端子和平滑電容器6的高電位側(cè)輸出端子的連接點(diǎn)，與扼流線 圈8的輸入側(cè)端子連接。在扼流線圈8的輸出側(cè)端子和平滑電容器6的低 電壓側(cè)端子間連接緩沖電容器9，與緩沖電容器9并聯(lián)連接有二極管(反 向?qū)ㄓ迷?IO和開關(guān)元件11的并聯(lián)電路。此外，開關(guān)元件11的高電 位側(cè)端子(集電極)與二極管(反向?qū)ㄔ?12的陽極側(cè)端子連接，在 二極管12的陰極側(cè)端子和幵關(guān)元件11的低電位側(cè)端子(發(fā)射極)間，連 接有平滑電容器13。平滑電容器13的電壓，為將平滑電容器6的電壓升 壓到具有比其峰值大的峰值的直流電壓后的電壓，并被供給到逆變器電路 15的輸入端子間。
逆變器電路15，具有被串聯(lián)連接的開關(guān)元件16以及17、與開關(guān)元件 16及17分別反向并聯(lián)連接的二極管18以及19;與開關(guān)元件17并聯(lián)連接 緩沖電容器20以及與開關(guān)元件17并聯(lián)連接的、加熱線圈21和共振電容 器22的串聯(lián)電路。逆變器電路15的輸入端子，與升壓電路14的輸出端 子、即平滑電容器13的兩端連接。平滑電容器13的兩端，與開關(guān)元件16、 17的串聯(lián)電路連接。開關(guān)元件16、 17，分別與二極管18、 19反向并聯(lián)(按
照開關(guān)元件的高電位側(cè)端子(集電極)和二極管的陰極側(cè)端子連接的方式) 連接。此外，緩沖電容器20，與開關(guān)元件17 (也可為開關(guān)元件16)并聯(lián) 連接。再有，加熱線圈21和共振電容器22的串聯(lián)連接體，與幵關(guān)元件17 (也可為開關(guān)元件16)并聯(lián)連接。加熱線圈21，與作為負(fù)載的鍋等的被 加熱物體23的底面對置配置。
本實(shí)施方式的感應(yīng)加熱裝置，進(jìn)一步具有逆變器電路驅(qū)動控制部28、 升壓電路驅(qū)動控制部32、功率因數(shù)改善電路驅(qū)動控制部33以及操作部39。
逆變器電路驅(qū)動控制部28，包括檢測感應(yīng)加熱裝置的輸入電流的輸入電流檢測部25;輸出與由使用者的操作內(nèi)容決定的輸入設(shè)定對應(yīng)的電流 參照值的基準(zhǔn)電流設(shè)定部24;微型計(jì)算機(jī)(以下稱作"微機(jī)")26;以及
設(shè)定開關(guān)元件16以及17的導(dǎo)通比的可變導(dǎo)通比設(shè)定部27。微機(jī)26，將 輸入電流檢測部25和基準(zhǔn)電流設(shè)定部24所輸出的信號進(jìn)行比較，按照得 到規(guī)定的輸入的方式將信號輸出到可變導(dǎo)通比設(shè)定部27?？勺儗?dǎo)通比設(shè)定 部27，以通過微機(jī)26設(shè)定的驅(qū)動頻率設(shè)定幵關(guān)元件16、 17的導(dǎo)通比，并 將開關(guān)元件16和開關(guān)元件17互斥地導(dǎo)通控制。
升壓電路驅(qū)動控制部32，包括微機(jī)26、檢測成為逆變器電路15的 輸入電壓即平滑電容器13的電壓的電壓檢測部29、基準(zhǔn)電壓設(shè)定部30、 設(shè)定開關(guān)元件ll的導(dǎo)通比的可變導(dǎo)通比設(shè)定部31。微型計(jì)算機(jī)26，將從 電壓檢測部29輸出的信號和基準(zhǔn)電壓設(shè)定部30的電壓進(jìn)行比較，按照得 到規(guī)定的平滑電容器13的電壓的方式，向可變導(dǎo)通比設(shè)定部31輸出信號。 可變導(dǎo)通比設(shè)定部31，以通過微機(jī)26設(shè)定的驅(qū)動頻率，設(shè)定開關(guān)元件ll 的導(dǎo)通比，進(jìn)行開關(guān)元件11的導(dǎo)通控制。通過在升壓電路驅(qū)動控制部32 和逆變器電路驅(qū)動控制部28共有微機(jī)26，能夠簡化電路以及控制。
控制功率因數(shù)改善電路7的開關(guān)元件4的驅(qū)動的功率因數(shù)改善電路驅(qū) 動控制部33，包括檢測感應(yīng)加熱裝置的輸入電流的輸入電流檢測部34; 檢測感應(yīng)加熱裝置的輸入電壓的參照正弦波檢測部35;功率因數(shù)改善電路 驅(qū)動控制用IC36;和設(shè)定開關(guān)元件4的導(dǎo)通比的導(dǎo)通比設(shè)定部37以及振 蕩部38。功率因數(shù)改善電路驅(qū)動控制用IC36，將輸入電流檢測部34的輸 出和參照正弦波檢測部35的輸出進(jìn)行比較，將信號輸出到導(dǎo)通比設(shè)定部 37。導(dǎo)通比設(shè)定部37，按照得到與參照正弦波電壓波形相同的輸入電流波 形的方式，以由振蕩部38設(shè)定的驅(qū)動頻率設(shè)定開關(guān)元件4的導(dǎo)通比，進(jìn) 行開關(guān)元件4的導(dǎo)通控制。進(jìn)而，功率因數(shù)改善電路驅(qū)動控制用IC36，具 有與逆變器電路驅(qū)動控制部28以及升壓電路驅(qū)動控制部32中所包括的微 機(jī)26進(jìn)行通信的端口，微機(jī)26能夠以任意的定時控制功率因數(shù)改善電路 驅(qū)動控制用IC36的動作。
操作者39，將使用者的操作內(nèi)容發(fā)送給微機(jī)26。微機(jī)26基于來自操 作部39的接收內(nèi)容，進(jìn)行加熱開始、火力調(diào)整、加熱停止。
在如上那樣構(gòu)成的感應(yīng)加熱裝置中，說明以下動作。從圖2(a)到(e)， 表示本實(shí)施方式中的感應(yīng)加熱裝置的各部分的電壓或電流波形。圖2 (a) 表示民用電源1的交流電壓的波形。圖2 (b)表示直流電源的輸出電壓波 形即整流電路2的輸出電壓波形。功率因數(shù)改善電路7輸入該電壓，進(jìn)行 升壓后輸出到平滑電容器6。圖2 (c)為被施加到平滑電容器6的電壓的 波形，即功率因數(shù)改善電路7的輸出電壓波形，并且為升壓電路14的輸 入電壓波形。圖2 (d)為被施加在平滑電容器13的波形、即升壓電路14 的輸出電壓波形，并且為逆變器電路15的輸入電壓波形。圖2 (e)表示 在加熱線圈21中產(chǎn)生的高頻電流波形。
首先，對功率改善電路7的動作迸行說明。圖2 (a)所示的民用電源 1，通過整流電路2被全波整流，形成圖2 (b)所示的電壓波形的直流電 源。該直流電源被供給到功率因數(shù)改善電路7的輸入端子間。直流電源電 壓的瞬時值的大小比平滑電容器6的電壓小時，功率改善電路7中所包括 的二極管5以及整流電路2的橋式二極管不能導(dǎo)通(turn on)而輸入電流 波形失真，功率因數(shù)改善電路7的功率因數(shù)顯著下降。此時，功率因數(shù)改 善電路控制部33，按照通過輸入電流檢測部34所檢測的電流波形與參照 正弦波檢測部35的檢測波形相等的方式使導(dǎo)通比設(shè)定部37的輸出變化， 使開關(guān)元件導(dǎo)通/截止(turn on/off)。在第1開關(guān)元件4導(dǎo)通的狀態(tài)下， 能量從民用電源1蓄積在扼流線圈3。之后，經(jīng)過采用導(dǎo)通比設(shè)定部37 所設(shè)定的導(dǎo)通時間后，開關(guān)元件4截止，蓄積在扼流線圈3中的能量通過 二極管5被供給到平滑電容器6。由此，從民用電源1通過扼流線圈3流 過輸入電流，在民用電源l側(cè)不會流過失真的輸入電流。此外，在本實(shí)施 方式中，功率因數(shù)改善電路7不僅具有功率因數(shù)改善功能，而且同時具有 升壓功能。由此，如圖2 (c)所示，平滑電容器6的電壓的峰值，為民用 電源1的峰值、即直流電源的峰值，即為比功率因數(shù)改善電路7的輸入電 壓的峰值高的電壓。該電壓通過平滑電容器13被供給到逆變器電路15。
接下來，對升壓電路14的動作進(jìn)行說明。升壓電路14在開關(guān)元件11 處于導(dǎo)通的期間中，將能量蓄積在扼流線圈8中，開關(guān)元件ll截止時， 蓄積在扼流線圈8中的能量通過二極管12對平滑電容器13進(jìn)行通電，從 而進(jìn)行升壓動作。在本實(shí)施方式中，使開關(guān)元件11的動作頻率以及導(dǎo)通 時間可變，來調(diào)整平滑電容器13的電壓。此外，在平滑電容器13和開關(guān)
元件11的高電位側(cè)端子間設(shè)置有二極管12，并且在開關(guān)元件11并聯(lián)連接 有緩沖電容器9，因此在將開關(guān)元件ll截止時，緩沖電容器9因扼流線圈 8和緩沖電容器9的共振所引起的傾斜而開始充電，開關(guān)元件11實(shí)現(xiàn)所謂 ZVS (Zero Voltage Switching)截止動作。此外，在開關(guān)元件ll截止的期 間中，若緩沖電容器9的電壓成為與平滑電容器13相同的電壓則二極管 12導(dǎo)通，固定為與平滑電容器13相同的電壓。之后，若平滑電容器13 的電壓變?yōu)楸染彌_電容器9高的電壓，則二極管12截止而緩沖電容器9 開始放電，緩沖電容器9放電結(jié)束后，二極管10導(dǎo)通。
在本實(shí)施方式中，雖然設(shè)在緩沖電容器9的放電完成后，在規(guī)定時間 內(nèi)為開關(guān)元件11導(dǎo)通的連續(xù)驅(qū)動模式，但從緩沖電容器9放電完成后經(jīng) 過規(guī)定時間以上起，即使將開關(guān)元件11導(dǎo)通也沒有問題。此外，雖然即 使在緩沖電容器9放電完成之前，將開關(guān)元件11導(dǎo)通也能進(jìn)行動作，但 此時由于流過扼流線圈8的電流急劇地流入開關(guān)元件11，因此損耗會增 加，故在緩沖電容器9放電完成后，在規(guī)定時間內(nèi)使開關(guān)元件ll導(dǎo)通。
接下來，對逆變器電路15的動作進(jìn)行說明。如圖2 (c)所示，在功 率改善電路7的輸出端間連接的平滑電容器6中所產(chǎn)生的電壓，通過升壓 電路14如圖2 (d)所示那樣被升壓，并被輸出到平滑電容器B。按照使 用者在操作部39中所設(shè)定的電力被輸入到被加熱物體23的方式，增減并 調(diào)整平滑電容器13的電壓值。輸出到平滑電容器13的兩端并被平滑的直 流電壓，被供給到逆變器電路15。逆變器電路15，通過開關(guān)元件16、 17 的導(dǎo)通/截止，使加熱線圈21產(chǎn)生如圖2 (e)所示的規(guī)定的頻率的高頻電 流。幵關(guān)元件16從導(dǎo)通的狀態(tài)變?yōu)榻刂购?，緩沖電容器20因加熱線圈21 和緩沖電容器20的共振所引起的平緩的傾斜而放電，故開關(guān)元件16實(shí)現(xiàn) 零伏特開關(guān)(ZVS)截止動作。緩沖電容器20放電結(jié)束后，二極管19導(dǎo) 通，在二極管19導(dǎo)通的期間中向開關(guān)元件17的柵極施加導(dǎo)通信號進(jìn)行待 機(jī)后，加熱線圈21的共振電流的朝向反向，二極管19截止而電流轉(zhuǎn)流到 開關(guān)元件17，開關(guān)元件17實(shí)現(xiàn)ZVS&零電流開關(guān)(ZCS)導(dǎo)通動作。開 關(guān)元件17，從導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂购螅彌_電容器20因加熱線圈21和緩沖 電容器20的共振所引起的平緩的傾斜而進(jìn)行充電，因此開關(guān)元件17實(shí)現(xiàn)
ZVS截止動作。緩沖電容器20，充電到與平滑電容器13相同電壓后，二
極管18導(dǎo)通，在二極管18導(dǎo)通的期間中向開關(guān)元件16的柵極施加導(dǎo)通 信號并進(jìn)行待機(jī)后，加熱線圈21的共振電流的朝向反向，二極管18截止 而電流轉(zhuǎn)流到開關(guān)元件16，開關(guān)元件16實(shí)現(xiàn)ZVS&ZCS導(dǎo)通動作。
在本實(shí)施方式中，開關(guān)元件16、 17按照不讓平滑電容器13發(fā)生短路 的方式設(shè)置停滯時間(dead time) 2ps的間隔，來交替地導(dǎo)通/截止。此外 開關(guān)元件16、 17的驅(qū)動頻率固定，通過使導(dǎo)通時間可變而進(jìn)行高頻電力 的控制，通過使升壓電路14和逆變器電路15的驅(qū)動頻率相同，來抑制由 于升壓電路14和逆變器電路15的驅(qū)動頻率差所引起的可聽音的發(fā)生。但 是，即使使逆變器電路15的驅(qū)動頻率可變，當(dāng)然也能控制高頻電力。
接下來，對停止感應(yīng)加熱裝置的加熱動作時的功率改善電路7、升壓 電路14以及逆變器電路15的停止定時進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式的感應(yīng)加 熱裝置中，使用者對操作部39進(jìn)行加熱停止操作后，操作部39向微機(jī)26 發(fā)送加熱停止命令。接收加熱停止命令的微機(jī)26，將逆變器電路15的驅(qū) 動頻率以及導(dǎo)通時間固定在規(guī)定的變動幅度以下，抑制逆變器電路15的 輸出的變動，并且向升壓電壓幅度比功率改善電路7大的升壓電路14的 可變導(dǎo)通比設(shè)定部31，輸出停止升壓電路14的升壓動作的信號。微機(jī)26， 向可變導(dǎo)通比設(shè)定部31輸出升壓電路14的升壓動作停止信號，之后經(jīng)過 規(guī)定期間(第3驅(qū)動停止期間)后，向功率改善電路控制用IC36輸出停 止功率改善電路7的動作的信號。微機(jī)26，向功率改善電路控制用IC36 輸出停止功率改善電路7的動作的信號，之后經(jīng)過規(guī)定期間(第4驅(qū)動停 止期間)之后，向可變導(dǎo)通比設(shè)定機(jī)構(gòu)27輸出停止逆變器電路15的動作 的信號。第3驅(qū)動停止期間和第4驅(qū)動停止期間的長短，分別對應(yīng)升壓電 路14的驅(qū)動停止后的平滑電容器13的放電時間、和功率改善電路的驅(qū)動 停止后的平滑電容器6的放電時間的大小，而設(shè)定得不同。由此，比逆變 器電路15優(yōu)先地停止升壓電路14的動作后，停止功率改善電路7的動作， 最后，停止逆變器電路15的加熱動作。
由于比逆變器15優(yōu)先地停止升壓電路14以及具有升壓功能的功率因 數(shù)改善電路7，因此能夠在從具有升壓功能的電路看到的負(fù)載阻抗的大小、
即包括加熱線圈21和被加熱物體23的逆變器電路15的輸出值的大小沒 有急劇地變化地狀態(tài)下，停止具有升壓功能的電路。因此，功率改善電路
7以及升壓電路14的輸出電壓不會過升壓。因此，能夠避免對具有升壓功 能的電路的輸出電容器13以及逆變器電路15的開關(guān)元件16、 17被施加 各自的耐壓以上的電壓。
逆變器電路驅(qū)動控制部28，在滿足下述(1) (4)中至少一個條件 的定時使逆變器電路15停止。另外，優(yōu)選在滿足下述(1) (4)的所 有條件的定時停止逆變器電路15。
條件(1):微機(jī)26預(yù)先計(jì)測出向控制升壓電路14的升壓動作的升 壓電路控制部32輸出升壓動作停止信號起的經(jīng)過時間、或向控制功率改 善電路7的升壓動作的功率改善電路控制部33輸出升壓動作停止信號起 的經(jīng)過時間，考慮到升壓電路14以及功率改善電路7停止后處于穩(wěn)定狀 態(tài)所必需的延遲時間而預(yù)先決定的驅(qū)動停止期間。作為該預(yù)先決定的驅(qū)動 停止期間，例如，對于升壓電路14，可設(shè)定對升壓電路控制部32輸出升 壓動作停止信號后，平滑電容器13的電壓下降到規(guī)定電壓以下所必需的 時間，對于功率因數(shù)改善電路7，可設(shè)定對功率因數(shù)改善電路控制部33 輸出驅(qū)動停止信號之后，平滑電容器6或平滑電容器13的電壓下降到規(guī) 定的電壓以下所必需的時間。
條件(2):從微機(jī)26向升壓電路控制部32以及功率因數(shù)改善電路 控制部33輸出驅(qū)動停止信號后，檢測升壓電路14的輸出電壓的升壓輸出 電壓檢測部29檢測規(guī)定的電壓以下的電壓電平。其中，優(yōu)選規(guī)定電壓， 由民用電源1的電壓峰值以下的范圍決定。
條件(3):從微機(jī)26向升壓電路控制部32以及功率因數(shù)改善電路 控制部33輸出驅(qū)動停止信號后，感應(yīng)加熱裝置的輸入電流檢測部25所檢 測的輸入電流值或通過輸入電流值算出的輸入電力，成為規(guī)定的輸入電流 值或規(guī)定的輸入電力值以下。其中，規(guī)定的輸入電流值也可由根據(jù)整流電 路2所包含的輸入濾波器計(jì)算出的功率因數(shù)、和民用電源1的電壓和逆變 器電路15的固定的驅(qū)動頻率以及導(dǎo)通時間來決定。
條件(4):從微機(jī)26向升壓電路控制部32以及功率因數(shù)改善電路 控制部33輸出驅(qū)動停止信號后，升壓電路控制部32以及功率因數(shù)改善電路控制部33，分別向微機(jī)26發(fā)送升壓電路14和功率改善電路7的開關(guān)元 件的導(dǎo)通時間處于規(guī)定時間以下的信號，微機(jī)26接收完畢上述信號。此 時，升壓電路控制部32以及功率因數(shù)改善電路控制部33，構(gòu)成測定升壓 電路14和功率因數(shù)改善電路7的開關(guān)元件的導(dǎo)通時間的導(dǎo)通時間測定部。
進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，通過設(shè)置驅(qū)動/停止逆變器電路15的時間比 率，來控制難以或不能通過逆變器電路15的開關(guān)元件16以及17的導(dǎo)通 時間比率控制的輸入電力區(qū)域。在上述控制方法的情況下，在將逆變器電 路15從驅(qū)動變?yōu)橥Ｖ箷r，也能通過用與本實(shí)施方式所說明的加熱停止方 法相同的步驟進(jìn)行停止，來得到相同的效果。
由使逆變器電路15的開關(guān)元件16以及17的驅(qū)動/停止的時間比率變 化的PDM (脈沖密度控制)所實(shí)施的輸入電力控制時，也在逆變器電路 15暫時停止之前先停止升壓電路14，接下來停止功率改善電路7，之后， 停止逆變器電路1。從升壓電路14以及功率改善電路7看到的負(fù)載阻抗， 由于由逆變器電路15進(jìn)行驅(qū)動，因此處于變動較小的狀態(tài)，升壓電路14 以及功率改善電路7，可在不產(chǎn)生各電路的輸出電容器或逆變器電路15 的開關(guān)元件16、 17的耐壓以上的電壓的情況下，安全地停止。
此外，通過在功率因數(shù)改善電路7之前先停止升壓電路14，可抑制升 壓電路14的停止處理期間中的功率因數(shù)下降，能夠縮短在功率因數(shù)低的 狀態(tài)下動作的期間。
另外，雖然在上述實(shí)施方式中，在逆變器電路15停止之前先停止功 率改善電路7和升壓電路14，但是也可使逆變器15在功率改善電路7和 升壓電路14之前停止。此時，升壓電路14，為了將由與逆變器電路15 的動作停止相伴的從升壓電路14看到的負(fù)載阻抗的變化而由升壓電路14 升壓后輸出給逆變器電路15的電壓的升壓幅度抑制到規(guī)定以下，不是將 升壓電路14的升壓動作對逆變器電路15的動作停止延遲規(guī)定以上，而是 在距逆變器電路15的停止前的規(guī)定時間以內(nèi)進(jìn)行停止。即，通過升壓電 路14的升壓作用，在升壓電路14的輸出電壓超過規(guī)定電壓之前停止升壓 電路15的動作。功率因數(shù)改善電路7，在升壓電路15停止之后停止。由 此，能夠得到與本實(shí)施方式同樣的效果。
另外，雖然在本實(shí)施方式中，功率因數(shù)改善電路控制部33和升壓電
路14這兩方都具有升壓功能，但也可只有升壓電路14也具有升壓功能。
在此情況下的停止動作中，微機(jī)26也可在將升壓電路14的升壓動作停止 信號輸出到可變導(dǎo)通比設(shè)定部31之后，經(jīng)過規(guī)定期間(第1驅(qū)動停止期 間)后，向可變導(dǎo)通比設(shè)定機(jī)構(gòu)27輸出停止逆變器電路15的動作的信號。
此外，在僅功率改善電路7具有升壓功能的情況下，例如感應(yīng)加熱裝 置不設(shè)置升壓電路14，而只具備具有升壓功能的功率改善電路7的情況 下，微機(jī)26也可在向功率改善電路控制用IC36輸出停止功率改善電路7 的動作的信號，之后，經(jīng)過規(guī)定期間(第2驅(qū)動停止期間)后，向可變導(dǎo) 通比設(shè)定機(jī)構(gòu)27輸出停止逆變器電路15的動作的信號。
另外，升壓電路控制部32，也可按照逆變器電路15的輸出值的變動 幅度為規(guī)定以下的方式，在限制升壓電路14的開關(guān)元件的導(dǎo)通時間的變 動的同時，停止升壓電路14的升壓動作。此外，升壓電路控制部32，也 可在將逆變器電路15的輸出值固定為規(guī)定的值的同時，停止升壓電路14 的升壓動作。
如上所述，本實(shí)施方式下的感應(yīng)加熱裝置(以下，稱作本感應(yīng)加熱裝 置)，設(shè)置有功率因數(shù)改善電路7和升壓電路14，來作為升壓到具有比所 輸入的直流電源的峰值大的峰值的直流電壓并輸出的升壓功能部。功率因 數(shù)改善電路7通過開關(guān)元件4 (第l開關(guān)元件)的導(dǎo)通/截止動作而升壓， 升壓電路"通過開關(guān)元件11 (第2開關(guān)元件)的導(dǎo)通/截止動作而升壓。 此外，本感應(yīng)加熱裝置，具有使加熱線圈21產(chǎn)生高頻電流的逆變器電路 15。逆變器電路15，輸入通過功率因數(shù)改善電路7和升壓電路14升壓的 電壓后，通過其他開關(guān)元件16、開關(guān)元件17的導(dǎo)通/截止動作產(chǎn)生高頻電 流。
此外，本感應(yīng)加熱裝置，作為控制升壓功能部的升壓動作的升壓控制 部，具備控制功率改善電路7的升壓動作的功率因數(shù)改善電路控制部33 以及控制升壓電路H的升壓動作的升壓電路控制部32，并且具備控制逆 變器電路15的動作的逆變器控制部28。通過該結(jié)構(gòu)，本感應(yīng)加熱裝置， 可使逆變器電路15的輸入電壓相對逆變器電路15的動作具有自由度地改 變升壓值，來使逆變器電路的輸出非常細(xì)微地可變控制。
此外，本感應(yīng)加熱裝置，構(gòu)成升壓控制部的功率因數(shù)改善電路控制部 33以及升壓電路控制部32，在由逆變器控制部28所實(shí)施的逆變器電路15 的動作停止之前，先停止功率因數(shù)改善電路控制部33以及升壓電路控制 部32的升壓動作。通過該結(jié)構(gòu)，在停止加熱動作時，至少在升壓電路14 進(jìn)行升壓動作期間，作為負(fù)載的逆變器電路15得到驅(qū)動，因此能可靠的 避免從升壓電路14看到的負(fù)載阻抗突然較大變動導(dǎo)致升壓電路14的輸出 電壓發(fā)生過升壓，可使輸出電壓迅速地下降，并安全地停止加熱動作。
此外，本感應(yīng)加熱裝置具備功率因數(shù)改善電路7 (升壓功能部)， 輸入對交流電源進(jìn)行整流所得到的直流電源，并升壓為比其峰值大的峰值 的電壓后，輸出到平滑電容器6，并且改善交流電源的功率因數(shù)；和控制 功率因數(shù)改善電路7的動作的功率因數(shù)改善電路控制部33(升壓控制部)。 由此，功率改善電路7，同時具備升壓功能和功率因數(shù)改善功能，因此能 夠?qū)崿F(xiàn)升壓/功率因數(shù)改善電路的小型化、低成本化。此外，由于通過在逆 變器電路15的動作停止之前，先停止功率因數(shù)改善電路7的升壓動作， 在停止加熱動作時，至少在功率因數(shù)改善電路7進(jìn)行升壓動作的期間，作 為負(fù)載的逆變器電路15得到驅(qū)動，因此能夠可靠防止從功率改善電路7 看到的負(fù)載阻抗突然較大變動導(dǎo)致功率改善電路7的輸出電壓發(fā)生過升 壓，能使功率改善電路7的輸出電壓迅速地下降，安全地停止加熱動作。
此外，升壓電路控制部32，在由功率改善電路控制部33所實(shí)施的功 率因數(shù)改善電路7的動作停止之前，先停止升壓電路14的升壓動作。由 此，本感應(yīng)加熱裝置，能防止在失去功率因數(shù)改善電路7的功率改善功能 的狀態(tài)下逆變器電路15動作而導(dǎo)致對周圍的電源環(huán)境帶來影響。
此外，本感應(yīng)加熱裝置，根據(jù)微機(jī)26的指示，為了實(shí)現(xiàn)從功率改善 電路7以及升壓電路14看到的負(fù)載阻抗的穩(wěn)定，逆變器控制部28按照逆 變器電路15的輸出值的變動幅度為規(guī)定以下的方式，限制驅(qū)動逆變器電 路15的開關(guān)元件16、 17的導(dǎo)通時間的變動。在該限制狀態(tài)被維持的(例 如，使動作頻率或驅(qū)動時間比在規(guī)定變動幅度以下進(jìn)行動作)期間，功率 因數(shù)改善電路控制部33以及升壓電路控制部38停止功率改善電路7以及 升壓電路14的升壓動作。由此，在停止功率因數(shù)改善電路7以及升壓電 路14的升壓動作的過程中，抑制了該負(fù)載阻抗的變動量，功率因數(shù)改善 電路7以及升壓電路14的輸出電壓，不會過度升壓到構(gòu)成各電路的輸出 電容器(平滑電容器6、 13)或逆變器電路15的開關(guān)元件16、 17的耐壓 以上，能夠安全地停止。另外，升壓控制部，按照逆變器控制部28將逆 變器電路15的輸出值固定為規(guī)定的值的方式，控制驅(qū)動逆變器電路15的 開關(guān)元件16、 17的導(dǎo)通時間，在該控制狀態(tài)下，功率改善電路控制部33 以及升壓電路控制部38，也可停止功率改善電路7以及升壓電路14的升 壓動作。
此外，本感應(yīng)加熱裝置，根據(jù)微機(jī)26的指示，在升壓電路控制部32 停止升壓電路的升壓動作后，經(jīng)過平滑電容器13的電壓下降的第3驅(qū)動 停止期間之后，功率改善電路控制部33停止功率改善電路7的升壓動作， 之后經(jīng)過第4驅(qū)動停止期間平滑電容器6的電壓下降后，逆變器控制部28 停止逆變器電路15的驅(qū)動。第3驅(qū)動停止期間和第4驅(qū)動停止期間的長 短，與在升壓電路14的驅(qū)動停止后的平滑電容器13的放電時間和功率改 善電路7的驅(qū)動停止后的平滑電容器6的放電時間的大小分別對應(yīng)而不 同。由此，能可靠且適當(dāng)?shù)卮_保形成升壓電路14和功率改善電路7的驅(qū) 動停止?fàn)顟B(tài)所必需的第3驅(qū)動停止期間和第4驅(qū)動停止期間，并且能夠縮 短該總時間。
此外，本感應(yīng)加熱裝置，具備檢測升壓功能部即功率改善電路7或升 壓電路14的輸出電壓的升壓輸出電壓檢測部29。升壓控制部即功率改善 電路控制部33或升壓電路控制部32在停止升壓動作后，檢測到升壓輸出 電壓檢測部29所檢測的輸出電壓變?yōu)橐?guī)定值以下后，逆變器控制28也可 進(jìn)行逆變器電路15的驅(qū)動停止。能夠檢測功率改善電路7或升壓電路14 處于升壓動作的停止后的穩(wěn)定狀態(tài)或接近穩(wěn)定狀態(tài)這一情況。由于在檢測 之前，從升壓功能部看到的負(fù)載阻抗由逆變器電路15驅(qū)動，因此處于變 動較少的狀態(tài)。因此，升壓功能部，能夠在不過升壓到其構(gòu)成部件即輸出 電容器或逆變器電路的開關(guān)元件的耐壓以上的情況下安全地停止。
另外，功率改善電路7(升壓功能部)以及升壓電路14(升壓功能部)， 可按照以隨著逆變器電路15的動作停止而產(chǎn)生的從上述升壓功能部看到 的負(fù)載阻抗的變化，將由該升壓功能部升壓并輸出的電壓的升壓幅度抑制 為規(guī)定以下的方式，使功率因數(shù)改善電路7以及升壓電路14的升壓動作 在不對逆變器電路15的動作停止延遲規(guī)定以上的情況下停止。通過該構(gòu)
成，隨著逆變器電路15的動作停止，在該輸出電壓高到規(guī)定以上之前， 停止升壓動作并能抑制功率改善電路7以及升壓電路14的輸出電壓發(fā)生 過升壓。
另外，在功率改善電路7沒有升壓功能的情況下，也可根據(jù)微機(jī)26 的指示，停止升壓電路14的升壓動作后，經(jīng)過平滑電容器9的電壓下降 的第1驅(qū)動停止期間之后，按照可變導(dǎo)通比設(shè)定機(jī)構(gòu)27停止逆變器電路 15的驅(qū)動的方式提供指示。由于升壓電路14處于穩(wěn)定的停止?fàn)顟B(tài)，在加 有輸出電壓的平滑電容器13的電壓下降之前的期間，從升壓電路14看到 的負(fù)載阻抗，繼續(xù)驅(qū)動逆變器電路15，能夠處于變動較少的狀態(tài)，因此能 迅速地下降升壓電路14的輸出電壓，并且升壓電路14不會施加過升壓到 自身的輸出電容器即平滑電容器13和逆變器電路15的開關(guān)元件的耐壓以 上的電壓，能安全地停止。
另外，在只有功率改善電路7具有升壓功能的情況下，也可根據(jù)接受 來自功率改善電路控制部33的信號的微機(jī)26的指示，功率改善電路控制 部33停止功率改善電路7的升壓動作后，經(jīng)過平滑電容器6以及平滑電 容器13的電壓下降的第2驅(qū)動停止期間后，逆變器控制部28停止逆變器 電路15的驅(qū)動。由此，功率改善電路7處于穩(wěn)定的停止?fàn)顟B(tài)，在下降到 加有輸出電路的平滑電容器6的電壓為止的期間，從功率改善電路7看到 的負(fù)載阻抗能夠處于變動較少的狀態(tài)，因此功率改善電路7的輸出電壓能 夠迅速下降，且功率改善電路7不會施加過升壓到自身的輸出電容器或逆 變器電路15的開關(guān)元件的耐壓以上的電壓而能夠安全地停止。
雖然本發(fā)明對特定的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但作為本領(lǐng)域技術(shù)人員， 可明確其他的多個變形例、修正、其他利用。因而，本發(fā)明并不限于這里 的特定的公幵，可只通過添加的權(quán)利要求的范圍來限定。
工業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明相關(guān)的感應(yīng)加熱裝置，具有能在加熱停止時不使具有升壓功能 的升壓電路或具有升壓功能的功率改善電路發(fā)生過升壓的情況下進(jìn)行驅(qū) 動停止的效果，當(dāng)然可作為感應(yīng)加熱烹調(diào)器，另外還可作為感應(yīng)加熱式復(fù) 印輥(copy roller)、感應(yīng)加熱式溶解爐、感應(yīng)加熱式保溫飯煲或者其他 感應(yīng)加熱式加熱裝置有用。
權(quán)利要求
1、一種感應(yīng)加熱裝置，其中，具備升壓功能部，輸入直流電源，通過開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止動作，將上述直流電源升壓到具有比上述直流電源的峰值更大的峰值的直流電壓并輸出；逆變器電路，具有加熱線圈，輸入上述升壓功能部輸出的直流電壓，通過其他的開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止動作，使上述加熱線圈產(chǎn)生高頻電流；升壓控制部，控制上述升壓功能部的升壓動作；以及，逆變器控制部，控制上述逆變器電路的動作，上述升壓控制部，以相對由上述逆變器控制部實(shí)施的上述逆變器電路的動作停止不發(fā)生規(guī)定以上延遲的方式，停止上述升壓功能部的升壓動作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述升壓控制部，在由上述逆變器控制部實(shí)施的逆變器電路的動作停止之前，先停止上述升壓功能部的升壓動作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述升壓功能部，具備功率因數(shù)改善電路，輸入對交流電源進(jìn)行整流而得到的直流電源，將平滑后的直流電壓輸出到第1電容器，并且改善上述交流電源的功率因數(shù)；禾口，升壓電路，輸入上述功率因數(shù)改善電路輸出的直流電壓，并升壓到具有比上述直流電壓的峰值更大的峰值的直流電壓后，向第2電容器輸出，上述升壓控制部具備功率因數(shù)改善電路控制部，控制上述功率因數(shù) 改善電路；禾口，升壓電路控制部，控制上述升壓電路，上述升壓電路控制部，在上述逆變器電路的動作停止之前，先停止上 述升壓電路的升壓動作。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述功率因數(shù)改善電路，將所輸入的上述直流電源升壓到具有比上述直流電源的峰值更大的峰值的電壓后，向上述第1電容器輸出，上述功率因數(shù)改善電路控制部，在上述逆變器電路的動作停止之前， 先停止上述功率因數(shù)改善電路的升壓動作。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，上述升壓電路控制部，在由上述功率因數(shù)改善電路控制部實(shí)施的上述 功率因數(shù)改善電路的升壓動作停止之前，先停止上述升壓電路的升壓動 作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述升壓功能部具備功率因數(shù)改善電路，該功率因數(shù)改善電路輸入對交流電源進(jìn)行整流而得到的直流電源，并升壓到具有比上述直流電源的峰 值更大的峰值的電壓后，輸出到第l電容器，并且改善上述交流電源的功 率因數(shù)，上述升壓控制部，具備控制上述功率因數(shù)改善電路的動作的功率因數(shù) 改善電路控制部，上述功率因數(shù)改善電路控制部，在上述逆變器電路的動作停止之前， 先停止上述功率因數(shù)改善電路的升壓動作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述逆變器控制部，按照上述逆變器電路的輸出值的變動幅度在規(guī)定以下的方式，限制上述逆變器電路的開關(guān)元件的導(dǎo)通時間的變動時，上述 升壓控制部停止上述升壓功能部的升壓動作。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述逆變器控制部，將上述逆變器電路的輸出值固定為規(guī)定的值時，上述升壓控制部停止上述升壓功能部的升壓動作。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述升壓電路控制部停止上述升壓電路的升壓動作后，經(jīng)過上述第2電容器的電壓下降的第1驅(qū)動停止期間后，上述逆變器控制部停止上述逆 變器電路的驅(qū)動。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，在上述功率因數(shù)改善電路控制部停止上述功率因數(shù)改善電路的升壓 動作后，經(jīng)過上述第1電容器的電壓下降的第2驅(qū)動停止期間后，上述逆 變器控制部停止上述逆變器電路的驅(qū)動。
11、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述升壓電路控制部，停止上述升壓電路的升壓動作后，經(jīng)過上述第2電容器的電壓下降的第3驅(qū)動停止期間后，上述功率因 數(shù)改善電路控制部停止功率因數(shù)改善電路的升壓動作，之后，經(jīng)過上述第1電容器的電壓下降的第4驅(qū)動停止期間后，上述逆變器控制部停止上述逆變器電路的驅(qū)動，并且，使上述第3驅(qū)動停止期間和上述第4驅(qū)動停止期間的長短，分別與上 述升壓電路的驅(qū)動停止后的上述第2電容器的放電時間、和上述功率因數(shù) 改善電路的驅(qū)動停止后的上述第1電容器的放電時間的大小對應(yīng)而不同。
12、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 還具備檢測上述升壓功能部的輸出電壓的升壓輸出電壓檢測部， 上述升壓控制部，停止上述升壓功能部的升壓動作后，上述升壓輸出電壓檢測部所檢測的輸出電壓變?yōu)橐?guī)定值以下后，上述逆變器控制部進(jìn)行 上述逆變器電路的驅(qū)動停止。
13、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 還具備檢測輸入電流的輸入電流檢測部，上述升壓控制部，進(jìn)行上述升壓功能部的驅(qū)動停止，在上述輸入電流 檢測部所檢測的輸入電流或根據(jù)輸入電流計(jì)算出的輸入電力變?yōu)橐?guī)定值 以下后，上述逆變器控制部停止上述逆變器電路的動作。
14、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 還具備測定上述升壓功能部的開關(guān)元件的導(dǎo)通時間的導(dǎo)通時間測定部，上述升壓控制部停止上述升壓功能部的升壓動作，并且上述開關(guān)元件 的導(dǎo)通時間變?yōu)橐?guī)定值以下之后，上述逆變器控制部停止上述逆變器電路 的動作。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述逆變器控制部，在進(jìn)行使上述逆變器電路的驅(qū)動/停止的時間比率變化的輸入電力控制時，上述升壓控制部，以相對上述逆變器電路的動作 停止不發(fā)生規(guī)定以上延遲的方式，停止上述升壓功能部的升壓動作。
16、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，上述功率因數(shù)改善電路，具有第1扼流線圈，其輸入端與上述直流電源連接；和第1開關(guān)元件，高電位側(cè)端子與上述第l扼流線圈的輸出端連接，通過導(dǎo)通來將能量蓄積在上述第1扼流線圈，通過截止來將上述能量經(jīng)第1二極管提供給輸出側(cè)的上述第1電容器。
17、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的感應(yīng)加熱裝置，其特征在于， 上述升壓電路具有第2扼流線圈，與上述功率因數(shù)改善電路的輸出端連接；和 第2開關(guān)元件，高電位側(cè)端子與上述第2扼流線圈的輸出端連接，通過導(dǎo)通來將能量蓄積在上述第2扼流線圈，通過截止來將上述能量經(jīng)第2二極管提供給輸出側(cè)的上述第2電容器。
全文摘要
提供一種以升壓電路以及功率因數(shù)改善電路的輸出電壓不發(fā)生過升壓的方式，進(jìn)行加熱停止的感應(yīng)加熱裝置。感應(yīng)加熱裝置，包括功率因數(shù)改善電路(7)和升壓電路(14)，具有升壓功能部，其輸入直流電源，通過開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止動作，將直流電源升壓到具有比直流電源的峰值更大的峰值的直流電壓并輸出；逆變器電路(15)，具有加熱線圈(21)，輸入升壓功能部所輸出的直流電壓，通過其他開關(guān)元件的導(dǎo)通/截止，使加熱線圈(21)產(chǎn)生高頻電流；和升壓電路驅(qū)動控制部(32)，其以相對逆變器電路(15)的動作停止發(fā)生規(guī)定以上延遲的方式，停止升壓功能部的升壓動作。
文檔編號H05B6/06GK101199236SQ200680021579
公開日2008年6月11日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者定方秀樹, 富永博, 弘田泉生, 石尾嘉朗 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社