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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024023567
(43)【公開日】2024-02-21
(54)【発明の名称】加熱回路及び調理器具
(51)【国際特許分類】
H05B 6/12 20060101AFI20240214BHJP
【ＦＩ】
H05B6/12 326
H05B6/12 324
H05B6/12 318
【審査請求】有
【請求項の数】27
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023206292
(22)【出願日】2023-12-06
(62)【分割の表示】P 2022525546の分割
【原出願日】2021-05-12
(31)【優先権主張番号】202010398995.7
(32)【優先日】2020-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202020780864.0
(32)【優先日】2020-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202020783854.2
(32)【優先日】2020-05-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】515117198
【氏名又は名称】佛山市▲順▼▲徳▼区美的▲電▼▲熱▼▲電▼器制造有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＦＯＳＨＡＮ ＳＨＵＮＤＥ ＭＩＤＥＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬ ＨＥＡＴＩＮＧ ＡＰＰＬＩＡＮＣＥＳ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｓａｎ Ｌｅ Ｒｏａｄ ＃１９，Ｂｅｉｊｉａｏ，Ｓｈｕｎｄｅ Ｆｏｓｈａｎ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２８３１１ Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100112656
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 英毅
(74)【代理人】
【識別番号】100089118
【弁理士】
【氏名又は名称】酒井 宏明
(72)【発明者】
【氏名】馬志海
(72)【発明者】
【氏名】王云峰
(72)【発明者】
【氏名】雷俊
(72)【発明者】
【氏名】江徳勇
(72)【発明者】
【氏名】卞在銀
(72)【発明者】
【氏名】周云
(57)【要約】 （修正有）
【課題】被加熱対象のリアルタイム温度を正確に測定できる加熱回路及び調理器具を提供する。
【解決手段】加熱回路（１００）は、被加熱対象（２００）を共振加熱するための加熱コイル（Ｌ１）を含む加熱ユニット（１１０）と、一部分が加熱コイル（Ｌ１）と相互誘導し、他の部分が加熱コイル（Ｌ１）及び被加熱対象（２００）のそれぞれと相互誘導して、対応する測定信号を出力する測定コイル（１２０）とを含み、ここで、測定信号は、測定によって収集される加熱コイル（Ｌ１）の共振電気パラメータと合わせて被加熱対象（２００）の温度を特定するために用いられる。上記方式により、測定信号に応じて、被加熱対象（２００）の温度を特定し、高精度の温度制御が実現され、被加熱対象（２００）のリアルタイム温度を正確に測定できる。
【選択図】図１
【解決手段】加熱回路（１００）は、被加熱対象（２００）を共振加熱するための加熱コイル（Ｌ１）を含む加熱ユニット（１１０）と、一部分が加熱コイル（Ｌ１）と相互誘導し、他の部分が加熱コイル（Ｌ１）及び被加熱対象（２００）のそれぞれと相互誘導して、対応する測定信号を出力する測定コイル（１２０）とを含み、ここで、測定信号は、測定によって収集される加熱コイル（Ｌ１）の共振電気パラメータと合わせて被加熱対象（２００）の温度を特定するために用いられる。上記方式により、測定信号に応じて、被加熱対象（２００）の温度を特定し、高精度の温度制御が実現され、被加熱対象（２００）のリアルタイム温度を正確に測定できる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被加熱対象を共振加熱するための加熱コイルを含む加熱ユニットと、
一部分が前記加熱コイルと相互誘導し、他の部分が前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導し、対応する測定信号を出力する測定コイルと、を含み、
ここで、前記測定信号は、測定によって収集される前記加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて前記被加熱対象の温度を特定するために用いられる、
ことを特徴とする加熱回路。
一部分が前記加熱コイルと相互誘導し、他の部分が前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導し、対応する測定信号を出力する測定コイルと、を含み、
ここで、前記測定信号は、測定によって収集される前記加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて前記被加熱対象の温度を特定するために用いられる、
ことを特徴とする加熱回路。
【請求項2】
前記測定コイルは、
前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導するように、前記加熱コイルに近づいて設置される第１測定サブコイルと、
前記加熱コイルと相互誘導する第２測定サブコイルと、を含み、
前記第１測定サブコイル及び第２測定サブコイルの１対の同一名の端が互いに接続され、前記第１測定サブコイル及び第２測定サブコイルの別の１対の同一名の端は前記測定コイルの出力端として前記測定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導するように、前記加熱コイルに近づいて設置される第１測定サブコイルと、
前記加熱コイルと相互誘導する第２測定サブコイルと、を含み、
前記第１測定サブコイル及び第２測定サブコイルの１対の同一名の端が互いに接続され、前記第１測定サブコイル及び第２測定サブコイルの別の１対の同一名の端は前記測定コイルの出力端として前記測定信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項3】
前記測定コイルは、前記被加熱対象が前記加熱ユニットに載置されていないとき２つの前記出力端の間の電圧差が所定の値にされることで、補正が完了する、
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱回路。
【請求項4】
前記第１測定サブコイルは、所定の角度で前記加熱コイルのディスク面の上に載置され、前記所定の角度は０～４５度の範囲内に位置する、
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱回路。
【請求項5】
前記所定の角度は０度であり、前記第１測定サブコイルは前記加熱コイルのディスク面の上に平行に載置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項４に記載の加熱回路。
【請求項6】
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集するための収集ユニットをさらに含み、
ここで、前記収集ユニットは、
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する収集コイルか、又は、
一端が前記加熱ユニットの共振ループに結合され、他端が接地されて、前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する抵抗サンプリング回路を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱回路。
ここで、前記収集ユニットは、
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する収集コイルか、又は、
一端が前記加熱ユニットの共振ループに結合され、他端が接地されて、前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する抵抗サンプリング回路を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱回路。
【請求項7】
前記測定コイルの前記出力端及び前記収集ユニットの出力端に接続されて、前記測定信号及び前記共振電気パラメータを収集し、前記測定信号及び前記共振パラメータに基づいて、前記被加熱対象の前記熱抵抗パラメータを特定し、かつ、前記熱抵抗パラメータに基づいて、前記被加熱対象の温度を特定する処理回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱回路。
【請求項8】
前記測定コイルによって出力される前記測定信号は、測定電圧を含み、前記収集ユニットが収集して出力する前記共振電気パラメータは、前記加熱コイルを流れる共振電流に対応する共振収集電圧を含み、
前記処理回路は、前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して両者間の位相差を取得し、前記被加熱対象の前記熱抵抗パラメータを特定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の加熱回路。
前記処理回路は、前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して両者間の位相差を取得し、前記被加熱対象の前記熱抵抗パラメータを特定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の加熱回路。
【請求項9】
前記処理回路が前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する方式は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との比を取得し、前記比を処理して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との波形を比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
コンパレータで前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する、
ことを特徴とする請求項８に記載の加熱回路。
前記測定電圧と前記共振収集電圧との比を取得し、前記比を処理して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との波形を比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
コンパレータで前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する、
ことを特徴とする請求項８に記載の加熱回路。
【請求項10】
前記加熱ユニットは、さらに、前記加熱コイルと直列又は並列に接続されて前記加熱ユニットの共振ループを構成する共振コンデンサを含み、
前記加熱回路は、さらに、
交流電力を直流電力に整流するための整流ユニットと、
前記整流ユニットに接続されて直流電気エネルギーを蓄積するエネルギー貯蔵コンデンサと、
前記エネルギー貯蔵コンデンサに接続されて直流補充電気エネルギーを導入する直流補充ユニットと、
前記加熱ユニットの前記共振ループに接続され、発振周波数信号を受信することにより、蓄積されている前記直流電気エネルギー及び前記直流補充電気エネルギーに駆動されて、前記加熱ユニットに共振周波数で共振加熱を行わせるインバータユニットと、を含み、
ここで、前記インバータユニットは、ハーフブリッジ共振モジュール又は単管共振モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記加熱回路は、さらに、
交流電力を直流電力に整流するための整流ユニットと、
前記整流ユニットに接続されて直流電気エネルギーを蓄積するエネルギー貯蔵コンデンサと、
前記エネルギー貯蔵コンデンサに接続されて直流補充電気エネルギーを導入する直流補充ユニットと、
前記加熱ユニットの前記共振ループに接続され、発振周波数信号を受信することにより、蓄積されている前記直流電気エネルギー及び前記直流補充電気エネルギーに駆動されて、前記加熱ユニットに共振周波数で共振加熱を行わせるインバータユニットと、を含み、
ここで、前記インバータユニットは、ハーフブリッジ共振モジュール又は単管共振モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項11】
測温回路をさらに含み、前記測温回路は、測温ユニットと、トリガユニットと、処理ユニットと、を含み、
前記測温ユニットは、入力端が給電電源及び励起電源に接続されて給電信号及び励起信号を入力するために用いられ、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記励起信号に励起されて測温信号を生成し、ここで、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記給電信号はゼロクロス範囲内にあり、前記ゼロクロス範囲は、ゼロクロス点を中心とし、
前記トリガユニットは、入力端が前記給電電源及び／又は前記励起電源に接続されて前記給電信号及び／又は前記励起信号を入力するために用いられ、前記給電信号及び／又は前記励起信号に基づいてトリガ信号を生成し、
前記処理ユニットは、入力端が前記トリガユニットの出力端に接続され、前記トリガ信号に応じて前記測温信号の収集の開始時刻を決定し、前記開始時刻は前記ゼロクロス点に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記測温ユニットは、入力端が給電電源及び励起電源に接続されて給電信号及び励起信号を入力するために用いられ、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記励起信号に励起されて測温信号を生成し、ここで、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記給電信号はゼロクロス範囲内にあり、前記ゼロクロス範囲は、ゼロクロス点を中心とし、
前記トリガユニットは、入力端が前記給電電源及び／又は前記励起電源に接続されて前記給電信号及び／又は前記励起信号を入力するために用いられ、前記給電信号及び／又は前記励起信号に基づいてトリガ信号を生成し、
前記処理ユニットは、入力端が前記トリガユニットの出力端に接続され、前記トリガ信号に応じて前記測温信号の収集の開始時刻を決定し、前記開始時刻は前記ゼロクロス点に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項12】
前記トリガユニットは、前記給電電源と前記処理ユニットとの間に接続されて前記給電信号を入力するためのゼロクロス回路を含み、前記ゼロクロス回路はダブルエッジ割り込みコンパレータを含み、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータによって出力されるゼロクロス信号を前記トリガ信号とし、前記ゼロクロス信号は方形波信号であり、
前記処理ユニットの入力端は、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータの出力端に接続されて、前記ゼロクロス信号のうち、前の方形波の立ち下がりエッジの割り込み時刻及びその次の方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を収集し、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻及び前記立ち下がりエッジの割り込み時刻に基づいて前記開始時刻を決定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
前記処理ユニットの入力端は、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータの出力端に接続されて、前記ゼロクロス信号のうち、前の方形波の立ち下がりエッジの割り込み時刻及びその次の方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を収集し、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻及び前記立ち下がりエッジの割り込み時刻に基づいて前記開始時刻を決定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
【請求項13】
前記処理ユニットは、立ち上がりエッジの割り込み時刻と立ち下がりエッジの割り込み時刻との間の中間時刻をゼロクロス点の時刻とし、前記ゼロクロス点の時刻を第１時間だけ遅延させた時刻を前記開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１２に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１２に記載の加熱回路。
【請求項14】
前記トリガユニットはコンパレータを含み、前記コンパレータの第１入力端が励起電源に接続されて、励起信号を入力するために用いられ、第２入力端が閾値電源に接続されて、前記励起閾値を入力するために用いられ、出力端が前記処理ユニットの入力端に接続されて、比較信号を前記トリガ信号として出力し、前記比較信号は方形波信号であり、ここで、方形波は、前記励起信号が前記励起閾値よりも小さいことを示し、
前記処理ユニットは、前記比較信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
前記処理ユニットは、前記比較信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
【請求項15】
前記トリガユニットはトランジスタを含み、前記トランジスタのベース電極が前記給電電源に接続されて、前記給電信号を入力し、エミッタ電極が前記励起電源に接続されて、励起信号を入力し、コレクタ電極が前記処理ユニットの入力端に接続されて、前記トリガ信号を出力し、前記トリガ信号は方形波信号であり、ここで、方形波は、前記給電信号が前記励起信号よりも小さいことを示し、
前記処理ユニットは、前記トリガ信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
前記処理ユニットは、前記トリガ信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
【請求項16】
前記処理ユニットは、さらに、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻を第２時間だけ遅延させた時刻を前記開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１５に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１５に記載の加熱回路。
【請求項17】
前記処理ユニットは、前記測温信号の収集の終了時刻を、前記開始時刻を第３時間だけ遅延させた時刻に決定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
【請求項18】
前記第３時間は１０ｕｓ～２ｍｓである、
ことを特徴とする請求項１７に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１７に記載の加熱回路。
【請求項19】
前記励起信号は５Ｖ～５０Ｖである、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
【請求項20】
前記加熱回路の前記測定コイル又はサンプリングコイルの出力端に接続されて、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルによって出力される被処理信号を処理するための信号処理回路をさらに含み、ここで、前記信号処理回路は、
前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続されて、前記被処理信号の負の電圧を順方向にバイアスさせることにより、振幅値が正である完全な波形を有するバイアス信号を取得するバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続されて、前記バイアス信号の高圧部分をクランプすることにより、クランプ信号を取得するクランプ回路と、
前記クランプ回路に接続されて、前記クランプ信号を増幅した後に出力することにより、処理後の出力信号を取得する増幅回路と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続されて、前記被処理信号の負の電圧を順方向にバイアスさせることにより、振幅値が正である完全な波形を有するバイアス信号を取得するバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続されて、前記バイアス信号の高圧部分をクランプすることにより、クランプ信号を取得するクランプ回路と、
前記クランプ回路に接続されて、前記クランプ信号を増幅した後に出力することにより、処理後の出力信号を取得する増幅回路と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項21】
前記クランプ回路と後段回路との間に接続され、前記クランプ回路と前記後段回路との間にハイインピーダンス状態を形成し、それにより、前記後段回路が前記クランプ回路によって出力される前記クランプ信号に影響を与えることを回避する電圧フォロア回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項22】
前記増幅回路と前段回路との間に接続され、前記増幅回路に入力される前の前記クランプ信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項23】
前記被処理信号が前記サンプリングコイルによって出力されるサンプリング信号である場合、前記信号処理回路は、さらに、
前記サンプリングコイルの出力端と前記バイアス回路との間の第１ノードに接続され、前記サンプリングコイルによって出力される共振電流を前記第１ノードにおける共振サンプリング電圧に変換して、前記バイアス回路で処理される前記被処理信号とする、負荷抵抗を含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
前記サンプリングコイルの出力端と前記バイアス回路との間の第１ノードに接続され、前記サンプリングコイルによって出力される共振電流を前記第１ノードにおける共振サンプリング電圧に変換して、前記バイアス回路で処理される前記被処理信号とする、負荷抵抗を含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項24】
前記バイアス回路は、第１抵抗及び第２抵抗を含み、
前記第１抵抗の一端は、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続され、前記第１抵抗の他端は前記第２抵抗の一端に接続され、前記第２抵抗の他端は基準電圧に接続され、ここで、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の第２ノードを前記バイアス回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
前記第１抵抗の一端は、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続され、前記第１抵抗の他端は前記第２抵抗の一端に接続され、前記第２抵抗の他端は基準電圧に接続され、ここで、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の第２ノードを前記バイアス回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項25】
前記クランプ回路は、アノードが前記バイアス回路の出力端に接続され、カソードが基準電圧に接続されるダイオードを含み、ここで、前記ダイオードのアノードと前記バイアス回路の出力端との間の第３ノードを前記クランプ回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項26】
前記電圧フォロア回路は、第１入力端が前記クランプ回路の出力端に接続され、かつ、第２入力端が出力端に接続される第１増幅器を含む、
ことを特徴とする請求項２１に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２１に記載の加熱回路。
【請求項27】
前記増幅回路Ｈは、第３抵抗、第４抵抗及び第２増幅器を含み、
ここで、前記第２増幅器の第１入力端は前記第４抵抗を介して出力端に接続され、前記第２増幅器の第２入力端は前記第３抵抗を介して前段回路に接続されて、前記出力端が処理後の前記出力信号を出力する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
ここで、前記第２増幅器の第１入力端は前記第４抵抗を介して出力端に接続され、前記第２増幅器の第２入力端は前記第３抵抗を介して前段回路に接続されて、前記出力端が処理後の前記出力信号を出力する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項28】
請求項１～請求項２７のいずれか一項に記載の加熱回路を含む、
ことを特徴とする調理器具。
ことを特徴とする調理器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、２０２０年０５月１２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２０１０３９８９９５７であり、発明の名称が「加熱回路及び調理器具」である中国特許出願、２０２０年０５月１２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２０２０７８０８６４０であり、発明の名称が「測温回路及び調理器具」である中国特許出願、及び２０２０年０５月１２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２０２０７８３８５４２であり、発明の名称が「信号処理回路、共振加熱測温回路及び調理器具」である中国特許出願の優先権を主張し、その内容の全てを援用することにより本願に取り入れる。
【0002】
本願は、加熱技術分野に関し、特に、加熱回路及び調理器具に関する。
【背景技術】
【0003】
電磁コンロ、電気炊飯器、電気圧力鍋などの電磁加熱調理器は、電磁誘導加熱の原理を利用して鍋に対して渦電流加熱を行う新規調理器であり、熱効率が高く、使い勝手が良く、ガスの燃焼による汚染がなく、安全で衛生であるなどの利点を有し、現代の家庭での使用に非常に適する。
【0004】
従来の電磁加熱調理器の測温装置は、コイルディスク上のＮ・ＴＣ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ、感熱抵抗）を利用して、鍋を間接的に測温するものであるが、測温が不正確であるか、遅れて測温するなどの問題があり、そして、測温の誤差によりも、スマート調理を行う際に、温度を正確に制御して調理すること、低温で調理すること、及び水の沸騰を感知することなどの調理のスマートコントロールが難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本願が主に解決する技術的問題は、従来技術における、電磁加熱調理器の測温が不正確で、遅れて測温するなどの問題を解決できる加熱回路及び調理器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の技術的問題を解決するために、本願に採用される技術的手段は、被加熱対象を共振加熱するための加熱コイルを含む加熱ユニットと、一部分が加熱コイルと相互誘導し、他の部分が加熱コイル及び被加熱対象のそれぞれと相互誘導し、対応する測定信号を出力する測定コイルと、を含み、ここで、測定信号は、測定によって収集される加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて被加熱対象の温度を特定するために用いられる、加熱回路を提供することである。上記の技術的問題を解決するために、本願に採用される別の技術的手段は、上記の加熱回路を含む調理器具を提供することである。
【発明の効果】
【0007】
本願の有益な効果は、下記のとおりである。本願の加熱回路は、被加熱対象を共振加熱するための加熱コイルを含む加熱ユニットと、一部分が加熱コイルと相互誘導し、他の部分が加熱コイル及び被加熱対象のそれぞれと相互誘導し、対応する測定信号を出力する測定コイルと、を含み、ここで、測定信号は、測定によって収集される加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて被加熱対象の温度を特定するために用いられる。上記の方式により被加熱対象の温度を取得し、被加熱対象の温度をリアルタイムで正確に検出できることにより、高精度の温度制御が実現される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本願の実施例の技術的手段をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に必要な図面について簡単に説明するが、以下の説明における図面は、本願の一部の実施例にすぎず、当業者であれば、創造的な働きなしにこれらの図面に基づいて他の添付図面を取得することもできることは明らかである。
【0009】
【図1】本願の加熱回路の一実施例の構造模式図である。
【図3】本願の測定電圧及び共振収集電圧の波形図である。
【図4】本願の加熱回路の一実施例の等価モデル回路図である。
【図5】本願の加熱回路の別の実施例の等価モデル回路図である。
【図8】本願の加熱回路の別の実施例の構造模式図である。
【図9】本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の構造模式図である。
【図11】本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の構造模式図である。
【図13】本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の一部の構造の模式図である。
【図15】本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の一部の構造の模式図である。
【図17】本願の加熱回路のさらに別の実施例の構造模式図である。
【図18】本願の加熱回路のさらに別の実施例の構造模式図である。
【図20】本願の測定電圧及び共振収集電圧の波形図である。
【図21】本願の加熱回路における信号処理回路のさらに別の実施例の構造模式図である。
【図22】本願の加熱回路における信号処理回路のさらに別の実施例の構造模式図である。
【図24】本願の調理器具の一実施形態の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本願の実施例における添付図面を参照しながら、本願の実施例における技術的手段について、明確かつ完全に説明するが、説明された実施例は本願の一部の実施例にすぎず、全部の実施例ではない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造的な働きなしに得た他の実施例がいずれも本願の保護範囲に属することは明らかである。
【0011】
まず、本願の加熱回路は、いずれの加熱機器にも使用され得るが、説明の便宜上、以下では、加熱回路が調理器具に用いられる場合で説明する。
【0012】
【0013】
加熱ユニット１１０は、被加熱対象２００を共振加熱するための加熱コイルＬ１を含み得る。ここで、被加熱対象２００は、加熱ユニット１１０に載置されて、加熱コイルＬ１で共振加熱することができる様々な鍋であってもよい。
【0014】
測定コイル１２０の一部分が加熱コイルＬ１と相互誘導でき、他の部分が加熱コイルＬ１及び被加熱対象２００のそれぞれと相互誘導でき、対応する測定信号を出力し、ここで、測定信号は、測定によって収集される加熱コイルＬ１の共振電気パラメータと合わせて被加熱対象２００の温度を特定するために用いられる。
【0015】
選択可能に、測定信号を加熱コイルＬ１の共振電気パラメータ及び被加熱対象２００の熱抵抗パラメータに関連させることができ、測定信号及び測定によって収集される加熱コイルＬ１の共振電気パラメータによって、被加熱対象２００の熱抵抗パラメータを特定することにより、熱抵抗パラメータに基づいて被加熱対象２００の温度を特定する。
【0016】
本実施例は、被加熱対象２００の異なる温度での熱抵抗の変化を測定することにより、被加熱対象２００を測温することを実現でき、具体的には、測定コイル１２０の測定信号のサンプリングにより、被加熱対象２００の熱抵抗の変化を検知することができ、被加熱対象２００の温度は、被加熱対象２００の熱抵抗の変化と温度との間の関数関係によって間接的に導出され、それにより、非接触結合測温を実現する。
【0017】
従来技術において、加熱ユニットの感熱抵抗を利用して加熱環境の温度変化を検出するが、これは、被加熱対象自体の性質と加熱温度との関連性を考慮していない。従来技術に比べ、本実施例は、測定コイル１２０、被加熱対象２００及び加熱コイルＬ１の間の相互誘導を検知することにより、被加熱対象２００の熱抵抗パラメータを正確に取得するため、本実施例の加熱回路１００は、加熱しながら、被加熱対象２００のリアルタイム温度を正確に測定することができる。本実施例の加熱回路１００は、調理器具に適用される場合、温度を正確に制御して調理すること、低温で調理すること、調理器具内の水の沸騰を正確に感知することなどの調理のスマート操作を実現できる。
【0018】
具体的には、測定コイル１２０は、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３を含み得る。ここで、第１測定サブコイルＬ２は、加熱コイルＬ１及び被加熱対象２００のそれぞれと相互誘導するように、加熱コイルＬ１に近づいて設置されてもよく、第２測定サブコイルＬ３は、加熱コイルＬ１と相互誘導し、一部の実施例において、第２測定サブコイルＬ３は導磁体に巻きつけられ、加熱コイルＬ１が位置する共振ループが導磁体を貫通し、それにより、第２測定サブコイルＬ３が加熱コイルＬ１と相互誘導する。
【0019】
ここで、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３の１対の同一名の端が接続され、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３の別の１対の同一名の端は、測定コイル１２０の出力端として測定信号を出力する。
【0020】
第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３が差動コイルを構成し、両者は、そのうちの１対の同一名の端（図１に＊でマーク）が互いに接続され、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３における加熱コイルＬ１の誘導電圧が相殺され、即ち、第２測定サブコイルＬ３は、第１測定サブコイルＬ２に対する加熱コイルＬ１の干渉を相殺するために用いられることができるとともに、第２測定サブコイルＬ３が被加熱対象２００の影響を受けないこと、即ち、被加熱対象２００の磁界干渉から離れていることが要求される。
【0021】
第１測定サブコイルＬ２は、被加熱対象２００の熱抵抗サンプリングコイルと見なすことができる。加熱コイルＬ１は、磁界の形で電気エネルギーに変換し、さらに熱エネルギーに変換して被加熱対象２００を共振加熱することができる。共振加熱を行う際に、様々な鍋などの被加熱対象２００は、誘導インダクタンス及び熱抵抗からなる回路と等価であってもよい。
【0022】
選択可能に、第１測定サブコイルＬ２は、所定の角度で加熱コイルＬ１のディスク面の上に載置されてもよく、ここで、所定の角度は、０～４５度の範囲内に位置するものであってもよい。好ましくは、所定の角度は０度であり、第１測定サブコイルＬ２は、加熱コイルＬ１のディスク面の上に平行に載置されてもよく、第１測定サブコイルＬ２は、さらに、測定結果がより正確になるように、加熱コイルＬ１のディスク面の磁界が弱い中心位置に載置されてもよい。
【0023】
加熱回路１００は、さらに、収集ユニット１３０を含み得る。本実施例では、収集ユニット１３０は収集コイルＬ４であってもよく、一部の実施例において、収集コイルＬ４が導磁体に巻きつけられ、加熱コイルＬ１の共振ループが導磁体を貫通して、収集コイルＬ４が加熱コイルＬ１と相互誘導し、それにより、加熱コイルＬ１の共振電気パラメータを収集する。ここで、共振電気パラメータは、加熱ユニット１１０を流れる共振電流であってもよい。
【0024】
サンプリングコイルＬ４は、加熱コイルＬ１の高周波信号変成器であってもよく、高周波相互誘導の形で加熱コイルＬ１を流れる共振電流を誘導して、対応する共振収集電圧を生成して、処理回路１４０にフィードバックする。
【0025】
引き続き図１を参照すると、加熱回路１００は、処理回路１４０をさらに含み得る。処理回路１４０は、測定信号及び共振電気パラメータを収集するために、測定コイル１２０の出力端および収集ユニット１３０の出力端に接続されてもよい。これにより、測定信号及び共振電気パラメータに基づいて被加熱対象２００の熱抵抗パラメータを特定するとともに、熱抵抗パラメータに基づいて被加熱対象２００の温度を特定する。
【0026】
測定コイル１２０によって出力される測定信号は測定電圧を含み得る。収集ユニット１３０によって出力される共振電気パラメータは、加熱コイルＬ１を流れる共振電流に対応する共振収集電圧を含み得る。処理回路１４０は、測定電圧と共振収集電圧とを比較することにより、例えば、両者間の位相差を比較することにより、被加熱対象２００の熱抵抗パラメータを特定することができる。
【0027】
具体的には、処理回路１４０は、メインコントロールチップ及び処理モジュールを含み得る。処理回路１４０が測定コイル１２０及び収集ユニット１３０の情報、例えば測定電圧及び共振収集電圧などを取得した場合、処理モジュールで情報を処理してから、回路内のアナログ信号をデジタル信号に変換してメインコントロールチップに送り、メインコントロールチップがデジタル信号を解析して被加熱対象２００の温度を取得する。
【0028】
ここで、処理モジュールは、少なくとも、フォロア回路、増幅回路、フォロア回路などを含み得る。メインコントロールチップは、制御回路におけるパワートランジスタの制御などの他の機能を同時に実現することもできる。
【0029】
【0030】
図２に示すように、加熱ユニット１１０の加熱コイルＬ１が共振加熱を行う際に、共振電流Ｉ１が、加熱コイルＬ１が位置する共振ループを流れ、サンプリングコイルＬ４は、加熱コイルＬ１を流れる共振回路Ｉ１に誘導されて、対応する共振収集電圧Ｕ１を生成する。測定コイル１２０（第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３の測定電圧を含む）によって出力される測定電圧はＵ２として示される。
【0031】
被加熱対象２００が加熱ユニット１１０の加熱コイルＬ１に載置された場合、加熱コイルＬ１は被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒと相互誘導し、それにより、対応する誘導電流Ｉｒが生成され、ここで、誘導電流Ｉｒが被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒ及び等価熱抵抗Ｒｚを流れる。
【0032】
加熱コイルＬ１が被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒと相互誘導Ｍ１ｒを生成すると、下記の式を満たす。
【0033】
【数1】
【0034】
本願において、測定コイル１２０の第２測定サブコイルＬ３は、加熱コイルＬ１と相互誘導し、第１測定サブコイルＬ２は加熱コイルＬ１及び被加熱対象２００のそれぞれと相互誘導する。そのため、図２に示すように、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒは、第１測定サブコイルＬ２と相互誘導Ｍｒ２を生成するが、第２測定サブコイルＬ３と相互誘導を生成しない。加熱コイルＬ１は、第２測定サブコイルＬ３と相互誘導Ｍ１３を生成し、第１測定サブコイルＬ２と相互誘導Ｍ１２を生成する。
【0035】
後続の計算の便宜上、予め測定コイル１２０を補正してもよい。測定コイル１２０は、被加熱対象２００が加熱ユニット１１０に載置されていないとき、２つの出力端の間の電圧差を所定の値にし、それにより補正が完了する。選択可能に、所定の値が０であってもよく、それによりゼロ化補正が完了して、測定コイル１２０によって出力される測定電圧Ｕ２が、第１測定サブコイルＬ２と被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒとの間の相互誘導Ｍｒ２のみによるものとなる。以下では、補正後の２つの出力端の間の電圧差が０である場合を例として説明する。
【0036】
具体的には、被加熱対象２００が載置されているとき、誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成し、被加熱対象２００が載置されていない場合、誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成しないため、被加熱対象２００が加熱ユニット１１０に載置されていないとき、測定コイル１２０の２つの出力端の間の電圧差を０とし、それにより、測定コイル１２０に対してゼロ化補正を行う。このとき、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３の異名端の電圧差は０に近接し、即ち、ｊωＭ１３＝ｊωＭ１２であり、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３に対してゼロ化補正を行い、つまり、初期のＵ２＝０になるように、ゼロ化補正を行う。
【0037】
被加熱対象２００が加熱ユニット１１０に載置されている場合、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒは第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成し、第２測定サブコイルＬ３に対しては相互誘導を生成せず、かつ、加熱コイルＬ１の、第１測定サブコイルＬ２に対する相互誘導Ｍ１２及び第２測定サブコイルＬ３に対する相互誘導Ｍ１３に対してゼロ化補正を行った後、ｊωＭ１３＝ｊωＭ１２を満たす。そのため、測定コイル１２０によって出力される測定電圧Ｕ２は、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成することのみによって生成され、即ち、下記のとおりである。
【0038】
【数2】
【0039】
言い換えれば、測定コイル１２０のゼロ化補正後、第２測定サブコイルＬ３と加熱コイルＬ１との間に相互誘導Ｍ１３が生成されて、加熱コイルＬ１の第１測定サブコイルＬ２に対する相互誘導Ｍ１２が相殺されるため、後続で測定コイル１２０によって出力される測定電圧は、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成することのみによって生じたものである。
【0040】
したがって、上記の式（１）を式（２）に代入すると、下記のことが分かる。
【0041】
【数3】
【0042】
式（３）において、共振電流Ｉ１は、サンプリングコイルＬ４によって測定されてもよく、具体的には、Ｕ１はＩ１のマッピング電圧であるため、サンプリングコイルＬ４によって出力される共振収集電圧Ｕ１により共振電流Ｉ１を得ることができる。Ｕ２は測定コイル１２０によって出力される測定電圧である。加熱コイルＬ１、第１測定サブコイルＬ２、第２測定サブコイルＬ３、サンプリングコイルＬ４及びインダクタンスＬｒのインダクタンス値が特定され、かつ、それらの相互位置が特定されると、Ｍ１ｒ、Ｍｒ２も特定できる。したがって、上記の式（３）により、被加熱対象２００の熱抵抗Ｒｚの大きさを計算できる。
【0043】
Ｌｒが被加熱対象２００の誘導インダクタンスであり、被加熱対象２００が調理用の鍋であることが一般的であるため、誘導インダクタンスＬｒの温度係数は小さいが、等価熱抵抗Ｒｚは大きい温度係数を有し、ほとんどのステンレス鋼又は鉄材質の温度係数は０．００１～０．００７の間（２０℃）にあり、そのため、Ｕ２及びＩ１が測定されると、被加熱対象２００の熱抵抗Ｒｚを導出することができ、その後、予め設定しておいた熱抵抗－温度関数Ｔ＝ｆ（Ｒｚ）に基づいて、被加熱対象２００の温度を取得できる。
【0044】
したがって、本実施例は、測定コイル１２０、被加熱対象２００、及び加熱コイルＬ１の間の相互誘導を検知することにより、被加熱対象２００の熱抵抗パラメータを正確に取得するため、本実施例の加熱回路１００は、加熱しながら、被加熱対象２００のリアルタイム温度を正確に測定することができる。本実施例の加熱回路１００が調理器具に適用される場合、その温度を正確に制御して調理すること、低温で調理すること、調理器具内の水の沸騰を正確に感知することなどの調理のスマート操作を実現できる。
【0045】
また、処理回路１４０は、加熱回路１００におけるデータ処理を実行でき、式（３）と組み合わせて分かるように、処理回路１４０は、測定電圧Ｕ２及び共振収集電圧Ｕ１に基づいて被加熱対象２００の等価熱抵抗Ｒｚを特定するとともに、等価熱抵抗Ｒｚに基づいて被加熱対象２００の温度を特定することができる。
【0046】
処理回路１４０は、高速ＡＤにより共振収集電圧Ｕ１及び測定電圧Ｕ２の波形のサンプルを取って、それをメモリに格納してから、データ処理を行う。共振収集電圧Ｕ１及び測定電圧Ｕ２が交流であり、かつ、式（３）から、測定電圧Ｕ２が非標準関数であることが分かるため、共振収集電圧Ｕ１及び測定電圧Ｕ２の値を直接取得することができない。処理回路１４０は、さらに、その波形に対してデジタル信号処理、例えば、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、離散フーリエ変換）処理を行う必要があり、当該処理は、長さＭ（１～１０）の有限離散周波数シーケンスを選択して、そのうちのＮ個目の三角関数Ｕ２Ｎ＝ＣＶ２Ｎ＊ｃｏｓ（ωＮｔ＋ΦＶ２Ｎ）を解析し、同様に、Ｕ１について、長さＭの有限離散周波数シーケンスを選択して、そのうちのＮ個目の三角関数Ｕ１Ｎ＝ＣＶ１Ｎ＊ｓｉｎ（ωＮｔ＋ΦＶ１Ｎ）を解析することを含む。
【0047】
Ｕ２Ｎ及びＵ１Ｎの励起源が同じであるため、離散周波数を選択する点も同じであるので、両者の周波数も同じであり、即ち、同じくωＮｔであり、ＣＶ２Ｎ及びＣＶ１Ｎは、Ｕ２Ｎ及びＵ１Ｎの振幅値である。したがって、Ｕ１Ｎ及びＵ２Ｎの位相差ΔΦを求めるだけで、Ｒｚを間接的に関連させることができ、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との具体的な値を比較する必要がない。また、干渉要因を減らすために、好ましくは、Ｕ１及びＵ２の基本波を比較対象として選択できる。
【0048】
具体的には、処理回路１４０は、下記の方法で位相差ΔΦを取得できる。
【0049】
１）測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との比を取得して、比を処理し、例えば逆正接関数演算を実行して、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との間の位相差を取得する。式：ｔａｎ（ΦＶ２Ｎ－ΦＶ１Ｎ）＝ＣＶ２Ｎ＊ｃｏｓ（ωＮｔ＋ΦＶ２Ｎ）／ＣＶ１Ｎ＊ｓｉｎ（ωＮｔ＋ΦＶ１Ｎ）のように、ｔａｎ（ΦＶ１Ｎ－ΦＶ２Ｎ）逆正接関数ａｒｃｔａｎを求めると、ΔΦ＝ΦＶ１Ｎ－ΦＶ２Ｎを得ることができる。
【0050】
２）測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との波形を比較して、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との間の位相差を取得する。図３に示すように、図３は、本願の測定電圧及び共振収集電圧の波形図である。Ｕ１Ｎ電圧波形のａを始点として、Ｕ２Ｎ電圧が来るｂ点までの時間を記録したΔΦが位相差であり、ここで、ａ及びｂ点は、同じ電圧値である。
【0051】
３）コンパレータにより測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１とを比較して、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との間の位相差を取得する。例えば、Ｕ１Ｎ及びＵ２ＮをＵ１のＩ／Ｏインタフェースを介して出力し、Ｕ１Ｎ及びＵ２Ｎをコンパレータの正と負の入力端としてコンパレータにアクセスさせ、それにより位相差ΔΦを取得する。
【0052】
また、当業者は、他の方法で位相差ΔΦを取得してもよく、ここでは、詳細な説明を省略する。位相差ΔΦを取得した後、温度（－５０°～４００°）での熱抵抗Ｒｚに対応するΔΦを測定してから、両者の関係式Ｔ＝f（ΔΦ）を確立する。実際に使用する際に、テーブル又は両者の関係式により加熱対象２００の温度を求めることができる。
【0053】
さらに、図４及び図５を参照すると、図４は、本願の加熱回路の一実施例の等価モデル回路図であり、図５は、本願の加熱回路の別の実施例の等価モデル回路図である。加熱回路１００は、さらに、整流ユニット１５０、エネルギー貯蔵コンデンサＣ１、共振コンデンサＣ２、直流補充ユニット１６０及びインバータユニット１７０を含む。ここで、図４の加熱ユニット１１０は、直列に接続された加熱コイルＬ１及び共振コンデンサＣ２を含み、即ち、加熱コイルＬ１及び共振コンデンサＣ２は、ＬＣ直列共振ループを構成する。図５の加熱回路１１０は、並列に接続された加熱コイルＬ１及び共振コンデンサＣ２を含み、即ち、加熱コイルＬ１及び共振コンデンサＣ２は、ＬＣ並列共振ループを構成する。
【0054】
ここで、整流ユニット１５０は、整流ブリッジＤ１であってもよく、交流電力を直流電力に整流することができ、一般に使用される商用電源は交流電力であり、商用電源の範囲は１００～２８０Ｖであり、整流ブリッジＤ１は商用電源を整流して直流バス電圧を提供することができる。
【0055】
エネルギー貯蔵コンデンサＣ１は、整流ユニット１５０に接続されて直流電気エネルギーを蓄積するために用いられることができる。共振コンデンサＣ２は、加熱コイルＬ１と直列又は並列方法で加熱ユニット１１０を構成でき、それにより、ＬＣ直列共振加熱回路（図４に示す）又はＬＣ並列共振加熱回路（図５に示す）を形成できる。加熱コイルＬ１及び共振コンデンサＣ２は逆変換により１５ＫＨｚ～６０ＫＨｚの高周波振動を生成し、磁界を放射することができ、被加熱対象２００の底部に渦電流が形成されて、電磁誘導加熱を行う。
【0056】
直流補充ユニット１６０は、エネルギー貯蔵コンデンサＣ１に接続されて直流補充電気エネルギーを導入する。直流補充ユニット１６０は、ダイオードＤ２であってもよく、その一端は、直流電源に接続されて、直流電気エネルギーを導入し、ここで、導入される直流電気エネルギーの電圧範囲は１０～４００Ｖであってもよく、好ましくは、１０～５０Ｖ、１４０～１６０Ｖ及び２８２～３６７Ｖであり得る。
【0057】
インバータユニット１７０は、加熱ユニット１００の共振ループに接続されて、発振周波数信号を受信し、蓄積されている直流電気エネルギー及び導入された直流補充電気エネルギーに駆動されて、加熱ユニット１１０に共振ユニットで共振加熱を行わせる。具体的には、インバータユニットは、ハーフブリッジ共振モジュール１７１又は単管共振モジュール１７２を含み得る。
【0058】
図４のインバータユニット１７０は、２つのスイッチパワートランジスタＱ２及びＱ３を含み得るハーフブリッジ共振モジュールを採用し、２つのスイッチパワートランジスタＱ２及びＱ３は、トーテムポールの形で互いに接続されるとともに、エネルギー貯蔵コンデンサＣ１の両端に接続され、かつ、中間点を出力として、加熱ユニット１１０の共振ループに接続される。スイッチパワートランジスタＱ２及びＱ３の制御端は、それぞれ発振周波数信号を受信する。
【0059】
図５のインバータユニット１７０は、パワートランジスタＱ４を含み得る単管共振モジュールを採用し、パワートランジスタＱ４は、エネルギー貯蔵コンデンサＣ１の両端に接続されるとともに、加熱ユニット１１０の共振ループに接続され、かつ、パワートランジスタＱ４の制御端は、発振周波数信号を受信する。
【0060】
ここで、パワートランジスタＱ２、Ｑ３、Ｑ４は、対応する加熱ユニット１１０の共振ループの発振励起源を受信してもよいし、駆動信号に応じてオン又はオフにするように、処理回路１４０の駆動信号を受信してもよい。
【0061】
なお、図４の加熱回路における「ＬＣ直列共振＋ハーフブリッジ共振モジュール」又は図５の加熱回路における「ＬＣ並列共振＋単管共振モジュール」は、本願の実施例にすぎず、ＬＣ直列共振回路はハーフブリッジ共振モジュールのみと組み合わせることができること、又は、ＬＣ並列共振回路は単管共振モジュールのみと組み合わせることができることを意味するものではない。他の一部の加熱回路において、当業者は、実際の状況に応じて、「ＬＣ直列共振＋単管共振モジュール」の加熱回路又は「ＬＣ並列共振＋ハーフブリッジ共振モジュール」のように組み合わせることもでき、ここでは詳細な説明を省略する。
【0062】
上記から分かるように、直流補充ユニット１６０に直流補充電気エネルギーを導入してもよい。具体的には、図６及び図７を参照すると、図６は、図４又は図５におけるエネルギー貯蔵コンデンサＣ１に蓄積された直流電気エネルギーの電圧をサンプリングする模式図であり、図７は、図４又は図５における加熱ユニット１１０の共振ループに印加される共振電圧をサンプリングする模式図である。
【0063】
図６に示すように、Ｚ１は、エネルギー貯蔵コンデンサＣ１の電圧のピークウィンドウであり、Ｚ２は、エネルギー貯蔵コンデンサＣ１の電圧のボトムウィンドウである。図７に示すように、Ｚ１１は、加熱ユニット１１０の共振ループに印加される共振電圧のピークウィンドウであり、Ｚ２２は、加熱ユニット１１０の共振ループに印加される共振電圧のボトムウィンドウである。
【0064】
ここで、Ｚ１及びＺ２の持続時間は、１０マイクロ秒～３ミリ秒であってもよく、Ｚ１１及びＺ２２の持続時間は１０マイクロ秒～３ミリ秒であってもよく、ここで、直流補充ユニット１６０に導入される直流補充電気エネルギーの大きさを調節することにより、Ｚ１とＺ２及びＺ１１とＺ２２の持続時間を制御できる。
【0065】
また、上記の実施例における複数のモジュール／ユニットは、矛盾しない場合、各自組み合わせてもよく、本願で特に説明しない限り、制限はない。
【0066】
また、一部の実施例において、収集ユニット１３０は、抵抗サンプリング回路１３１であってもよい。具体的には、図８に示すように、図８は、本願の加熱回路の別の実施例の構造模式図である。本実施例では、上記の実施例のようにサンプリングコイルＬ４を採用して収集ユニット１３０とするのではなく、抵抗サンプリング回路１３１を採用して収集ユニット１３０とする。例えば、抵抗サンプリング回路１３１の一端は、加熱ユニット１１０の共振ループに結合されてもよく、他端は接地されてもよく、これにより抵抗サンプリング回路１３１で加熱コイルＬ１の共振電気パラメータを収集する。
【0067】
具体的には、抵抗サンプリング回路１３１は、サンプリング抵抗Ｒ１及びパワートランジスタＱ１を含むことができ、パワートランジスタＱ１の制御端は、共振周波数を受信でき、パワートランジスタＱ１の１つの経路端は、抵抗サンプリング回路１３１の入力端として共振ループにアクセスでき、他の経路端はサンプリング抵抗Ｒ１に接続でき、かつ、接続ノードは、抵抗サンプリング回路１３１の出力端として、収集された電気信号を出力する。
【0068】
【0069】
本願のさらに別の実施例は、測温回路３００をさらに含む加熱回路を提供し、測温回路３００は、測温ユニット３１、トリガユニット３２及び処理ユニット３３を含む。
【0070】
測温ユニット３１の入力端には、給電電源及び励起電源が接続されていて、励起信号ＶＳＳが励起閾値ＶＳＳ１未満である場合に励起信号ＶＳＳに励起されて測温信号ＶＡＢを生成するための給電信号ＶＡＣ及び励起信号ＶＳＳが入力され、励起信号ＶＳＳが励起閾値ＶＳＳ１未満である場合、給電信号ＶＡＣがゼロクロス範囲Ｗ内にあり、ゼロクロス範囲Ｗはゼロクロス点Ｚを中心とする。
【0071】
給電信号ＶＡＣにより、回路全体の給電が実現され、本実施例では、給電信号ＶＡＣは、２２０Ｖの商用電源交流電力であり、測温回路３００は、加熱期間及び測温期間などの動作期間を含み得る。正常な動作への影響を回避するために、測温期間は、給電信号ＶＡＣのゼロクロス範囲Ｗから選択され、ゼロクロス範囲Ｗは、ゼロクロス点Ｚを中心とする。即ち、給電信号が小さく、動作効果への影響がない場合、測温を行い、例えば、給電信号が小さく、加熱効果への作用がほとんどない場合、測温を行い、対応する測温ユニット３１も当該測温期間内に測温信号ＶＡＢを生成する。
【0072】
本実施例は、給電信号ＶＡＣに対応する励起信号ＶＳＳを利用して測温期間を制御する。具体的には、本実施例の測温ユニット３１は、励起信号ＶＳＳが励起閾値ＶＳＳ１未満である場合にのみ、励起されて測温信号ＶＡＢを生成し、励起信号ＶＳＳが励起閾値ＶＳＳ１未満である範囲はゼロクロス範囲Ｗに対応する。ここで、励起信号ＶＳＳの周期は、給電信号ＶＡＣの周期の半分であり、本実施例では、励起信号ＶＳＳを５Ｖ～５０Ｖに設定し、５０Ｖ未満の励起信号ＶＳＳは給電信号ＶＡＣの作用に影響を与えない。
【0073】
本実施例の目的は、より正確に測温するために、測温信号を収集する正確な開始時間を取得することである。測温ユニット３１に対する以上の説明から分かるように、測温信号ＶＡＢの生成は、給電信号ＶＡＣのゼロクロス範囲に対応し、励起信号ＶＳＳが励起閾値ＶＳＳ１未満であることにも対応するので、給電信号ＶＡＣ又は励起信号ＶＳＳの検出により、測温信号ＶＡＢを収集する開始時間を取得できる。
【0074】
給電信号ＶＡＣ又は励起信号ＶＳＳを直接検出することは容易ではないため、本実施例では、トリガユニット３２を導入し、その入力端は、給電信号ＶＡＣ及び／又は励起信号ＶＳＳの入力のために、給電電源及び／又は励起電源に接続され、給電信号ＶＡＣ及び／又は励起信号ＶＳＳに基づいてトリガ信号を生成する。トリガユニット３２の作用は、より容易に測定するために、給電信号ＶＡＣ又は励起信号ＶＳＳを変換することである。
【0075】
本実施例の処理ユニット３３は、トリガユニット３２に接続されて、トリガ信号を取得するとともに、トリガ信号に応じて、測温信号ＶＡＢを収集する開始時刻ＴＡを決定する。開始時刻ＴＡＢはゼロクロス点Ｚに対応する。
【0076】
本実施例は、トリガユニット３２を設置することにより、測温信号ＶＡＢの収集時間がより正確になり、測温結果もより正確になる。
【0077】
処理ユニット３３は、さらに、測温信号ＶＡＢを収集する終了時刻ＴＢを、開始時刻ＴＡを第３時間Ｔ３だけ遅延させた時刻に決定する。第３時間Ｔ３は、給電信号ＶＡＣの周波数により決定され、本実施例では、給電信号ＶＡＣは５０Ｈｚであり、Ｔ３として１０ｕｓ～２ｍｓを選択する。
【0078】
上記の説明から分かるように、本実施例のキーポイントは、トリガユニット３２が、給電信号ＶＡＣ及び／又は励起信号ＶＳＳをトリガ信号に変換して、測定を容易にすることであり、本実施例では、トリガ信号を方形波信号に変換することができ、方形波信号におけるエッジ割り込みの検出を利用して時刻の正確な検出を実現する。トリガユニット３２の詳細な回路構造について、以下の実施例により説明するが、当然のことながら、以下の実施例に限定されず、正確な時間検出が実現できる他の回路構造は、いずれも本願に適用できる。
【0079】
図１１及び図１２を参照すると、図１１は、本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の構造模式図であり、図１２は、図１１に示す加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の給電信号とゼロクロス信号との関係の模式図である。本願のさらに別の実施例の加熱回路の測温回路４００の構造は、前の実施例の加熱回路の測温回路３００とほぼ同じであり、同様に、測温ユニット４１、トリガユニット４２及び処理ユニット４３を含む。トリガユニット４２及び処理ユニット４３が主な異なる点である。
【0080】
本実施例では、トリガユニット４２は、ゼロクロス回路を含み、ゼロクロス回路に給電信号ＶＡＣが入力され、ゼロクロス信号ＺＥＲＯをトリガ信号として出力する。ゼロクロス信号ＺＥＲＯは方形波信号である。
【0081】
ゼロクロス回路におけるコンパレータはダブルエッジ割り込みコンパレータであるので、ダブルエッジ割り込みの信号を生成できるため、処理ユニット４３は、ゼロクロス信号ＺＥＲＯにおける前の方形波の立ち下がりエッジの割り込み時刻Ａ及びその次の方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻Ｂを収集して、立ち下がりエッジの割り込み時刻Ａ及び立ち上がりエッジの割り込み時刻Ｂに基づいて開始時刻ＴＡを決定することができる。具体的には、立ち下がりエッジの割り込み時刻Ａと立ち上がりエッジの割り込み時刻Ｂとの間の中間時刻をゼロクロス点Ｚの時刻とし、ゼロクロス点Ｚの時刻を第１時間Ｔ１だけ遅延させた時刻を開始時刻ＴＡとする。
【0082】
具体的に言えば、トリガユニット４２には、第１コンパレータＣＭＰ１、第１ダイオードＤ２及び第２ダイオードＤ３が含まれる。ここで、第１コンパレータＣＭＰ１はダブルエッジ割り込みコンパレータである。
【0083】
第１コンパレータＣＭＰ１の正の入力端は、第１ダイオードＤ２の出力端および第２ダイオードＤ３の出力端に接続され、第１ダイオードＤ２の入力端は給電信号ＶＡＣの信号源の第１電極Ｌに接続され、第２ダイオードＤ３の入力端は給電信号ＶＡＣの信号源の第２電極Ｎに接続され、それにより、第１コンパレータＣＭＰ１の正の入力端に入力される給電信号ＶＡＣがいずれも正の信号である。
【0084】
第１コンパレータＣＭＰ１は、負の入力端から基準信号Ｖｒｅｆを入力し、出力端からゼロクロス信号ＺＥＲＯを出力する。ゼロクロス信号ＺＥＲＯにおける方形波は給電信号ＶＡＣが基準信号Ｖｒｅｆよりも大きいことを表す。そのため、立ち下がりエッジの割り込み時刻Ａと立ち上がりエッジの割り込み時刻Ｂとの間がゼロクロス範囲Ｗに対応し、立ち下がりエッジの割り込み時刻Ａと立ち上がりエッジの割り込み時刻Ｂとの間の中間時刻をとって、ゼロクロス点Ｚの時刻を表す。
【0085】
本実施例のトリガユニット４２は、給電信号ＶＡＣによって生成されるトリガ信号に応じて、ゼロクロス範囲以外の範囲にトリガ信号における方形波が生成され、方形波のエッジ割り込みを検出し、エッジ割り込みに応じてゼロクロス点Ｚを決定することにより、収集の開始時間ＴＡを決定する。
【0086】
図１３及び図１４を参照すると、図１３は、本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の一部の構造の模式図であり、図１４は、図１３に示す加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の比較信号の模式図である。本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路は、測温ユニット、トリガユニット５２及び処理ユニットを含む。
【0087】
トリガユニット５２は、第２コンパレータＣＭＰ２を含み、コンパレータＣＭＰ２は、正の入力端が閾値電源に接続されて、励起閾値ＶＳＳ１を入力し、負の入力端が励起信号ＶＳＳを入力し、出力端が方形波信号である比較信号ＶＳＳ＿ＩＮＴをトリガ信号として出力する。ここの方形波は、励起信号が励起閾値未満であることを表す。第２コンパレータＣＭＰ２と対向する他のコンパレータは、当該原理に基づいて設置され得る。
【0088】
処理ユニットは、比較信号ＶＳＳ＿ＩＮＴにおける方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻ＴＡとする。
【0089】
本実施例のトリガユニット５２は、励起信号ＶＳＳに応じてトリガ信号を生成し、励起信号ＶＳＳが励起閾値ＶＳＳ１未満である場合に方形波を生成し、方形波のエッジ割り込みを検出することにより、収集の開始時間ＴＡを決定する。
【0090】
図１５及び図１６を参照すると、図１５は、本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路の一部の構造の模式図であり、図１６は、図１５に示す加熱回路のさらに別の実施例の測温回路のトリガ信号の模式図である。本願の加熱回路のさらに別の実施例の測温回路は、測温ユニット、トリガユニット６２及び処理ユニットを含む。
【0091】
トリガユニット６２は、トランジスタＱ１を含み、トランジスタＱ１は、ベース電極から給電信号ＶＡＣを入力し、具体的には給電信号ＶＡＣの信号源の第２電極Ｎに接続され、エミッタ電極から励起信号ＶＳＳを入力し、コレクタから方形波信号であるトリガ信号ＶＳＳ＿ＩＮＴを出力する。方形波は、給電信号ＶＡＣが励起信号ＶＳＳ未満であることを表す。
【0092】
処理ユニットは、トリガ信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻ＴＡとする。トランジスタＱ１のベース電極は、ＶＡＣ信号源の１つの電極のみに接続されるため、給電信号ＶＡＣが正から負へゼロ点をクロスするときに方形波が発生し、負から正へゼロ点をクロスするときには、新しい方形波が発生しないので、負から正へのゼロクロス範囲内の開始時刻は、遅延計算により取得する。即ち、処理ユニットは、さらに、立ち上がりエッジの割り込み時刻を第２時間Ｔ２だけ遅延させた時刻を開始時刻ＴＡ１とする。
【0093】
本実施例は、半波トリガであり、ＴＡ１とＴＡとの間に半周期の間隔があり、例えば、給電信号ＶＡＣの周波数が５０Ｈｚである場合、ＴＡ１－ＴＡ＝１０ｍｓであり、同じ原理で、Ｔ２＋Ｔ３＝１０ｍｓである。
【0094】
本実施例のトリガユニットは、給電信号ＶＡＣと励起信号ＶＳＳとの間の関係に応じてトリガ信号を生成し、給電信号ＶＡＣが励起信号ＶＳＳ未満である場合に方形波を生成し、方形波のエッジ割り込みを検出することにより、収集の開始時間ＴＡを決定する。
【0095】
上記の実施例は、より良く検出できるトリガ信号を生成することにより、測温信号の収集時間を決定するため、収集時間がより正確になり、対応して、測温結果もより正確になる。また、以上の２つの実施例において、トリガユニットの回路構造は、いずれも図１１の測温回路の回路構造に接続できる。
【0096】
【0097】
本願のさらに別の実施例は、信号処理回路７００をさらに含む加熱回路を提供し、信号処理回路７００は、加熱回路７０の測定コイル又はサンプリングコイルの出力端に接続されて、前記測定コイル又はサンプリングコイルによって出力される被処理信号を処理する。具体的には、本願の加熱回路７０は、加熱コイルＬ１、測定コイル７２０、サンプリングコイル７３０及び信号処理回路７００を含み得る。
【0098】
加熱コイルＬ１は、被加熱対象を共振加熱するために用いられ、ここで、被加熱対象は、様々な鍋であり得る。測定コイル７２０は、加熱コイルＬ１及び被加熱対象のそれぞれと相互誘導することができ、それにより測定信号を出力する。
【0099】
一実施例において、サンプリングコイル７３０は、導磁体に巻きつけられてもよく、加熱コイルＬ１の共振ループが導磁体を貫通して、加熱コイルＬ１の共振電気パラメータを収集して、収集信号を得る。ここで、サンプリングコイル７３０は、相互誘導する形で加熱コイルＬ１を流れる共振電流をサンプリングするために、加熱コイルＬ１の電流変成器であってもよい。
【0100】
信号処理回路７００は、加熱回路７０の測定コイル７２０又はサンプリングコイル７３０の出力端に接続されて、測定コイル７２０又はサンプリングコイル７３０によって出力される被処理信号を処理するために用いられてもよい。
【0101】
信号処理回路７００が測定コイル７２０の出力端に接続される場合、被処理信号は、測定コイル７２０によって出力される測定信号であり、信号処理回路７００がサンプリングコイル７３０の出力端に接続される場合、被処理信号は、サンプリングコイル７３０によって出力されるサンプリング信号である。
【0102】
さらに、図１８及び図１９を参照すると、図１８は、本願の加熱回路のさらに別の実施例の構造模式図であり、図１９は、図１８の加熱回路の等価回路モデル図である。本実施例の加熱回路７０は、加熱コイルＬ１、測定コイル７２０、サンプリングコイルＬ４及び信号処理回路７００を含み得る。ここで、測定コイル７２０は、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３を含み得る。
【0103】
第１測定サブコイルＬ２は、加熱コイルＬ１及び被加熱対象２００のそれぞれと相互誘導するように、加熱コイルＬ１に近づいて設置されてもよく、第２測定サブコイルＬ３は、加熱コイルＬ１と相互誘導し、一実施例において、第２測定サブコイルＬ３は、導磁体に巻きつけられ、加熱コイルＬ１が位置する共振ループが貫通する。
【0104】
第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３が差動コイルを構成し、両者は、そのうちの１対の同一名の端（図１８に＊でマーク）が互いに接続され、別の１対の同一名の端は測定コイル７２０の出力端として測定信号を出力する。これにより、測定信号及び収集された加熱コイルの共振電気パラメータにより被加熱対象２００の熱抵抗パラメータを特定し、熱抵抗パラメータに基づいて被加熱対象の温度を特定する。
【0105】
第２測定サブコイルＬ３は、加熱コイルＬ１との相互誘導を生成して、第１測定サブコイルＬ２と加熱コイルＬ１とによって生成された相互誘導を相殺するために用いられ、そのため、第２測定サブコイルＬ３が被加熱対象２００と相互誘導せず、被加熱対象２００の磁界干渉から離れていることが要求される。
【0106】
第１測定サブコイルＬ２は、被加熱対象２００の熱抵抗サンプリングコイルと見なすことができる。加熱コイルＬ１は、磁界の形で電気エネルギーに変換し、さらに熱エネルギーに変換して被加熱対象２００を共振加熱する。共振加熱を行う際に、様々な鍋などの被加熱対象２００は、誘導インダクタンス及び熱抵抗からなる回路と等価であってもよい。
【0107】
本実施例では、測定コイル７２０によって出力される測定信号は測定電圧であってもよく、サンプリングコイルＬ４によって出力されるサンプリング信号は共振電流であってもよく、処理後に、サンプリングコイルＬ４によって出力される共振電流を共振収集電圧に変換することができる。
【0108】
図１１に示すように、加熱コイルＬ１が共振加熱を行う際に、共振電流Ｉ１が、加熱コイルＬ１が位置する共振ループを流れる。サンプリングコイルＬ４は、導磁体に巻きつけられ、加熱コイルＬ１の共振ループが導磁体を貫通して、加熱コイルＬ１を流れる共振電流Ｉ１に誘導され、対応する共振収集電圧Ｕ１を生成する。測定コイル（第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３の測定電圧を含む）によって出力される測定電圧はＵ２として示される。
【0109】
被加熱対象２００が加熱コイルＬ１に載置された場合、加熱コイルＬ１は被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒと相互誘導し、それにより、対応する誘導電流Ｉｒが生成され、ここで、誘導電流Ｉｒが誘導インダクタンスＬｒ及び等価熱抵抗Ｒｚを流れる。
【0110】
加熱コイルＬ１が被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒと相互誘導Ｍ１ｒを生成すると、下記の式を満たす。
【0111】
【数4】
【0112】
本願において、測定コイルの第２測定サブコイルＬ３は、加熱コイルＬ１と相互誘導し、第１測定サブコイルＬ２は加熱コイルＬ１及び被加熱対象２００のそれぞれと相互誘導する。そのため、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒは、第１測定サブコイルＬ２と相互誘導Ｍｒ２を生成するが、Ｌ３と相互誘導を生成しない。加熱コイルＬ１は第２測定サブコイルＬ３と相互誘導Ｍ１３を生成し、第１測定サブコイルＬ２と相互誘導Ｍ１２を生成する。
【0113】
後続の計算の便宜上、予め測定コイル７２０を補正してもよい。測定コイル７２０は、被加熱対象２００が加熱ユニット７１０に載置されていないとき、２つの出力端の間の電圧差を所定の値にし、それにより補正が完了する。選択可能に、所定の値が０であってもよく、それによりゼロ化補正が完了して、測定コイル７２０によって出力される測定電圧Ｕ２が、第１測定サブコイルＬ２と被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒとの間の相互誘導Ｍｒ２のみによるものとなる。以下では、補正後の２つの出力端の間の電圧差が０である場合を例として説明する。
【0114】
具体的には、被加熱対象２００が載置されているとき、誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成し、被加熱対象２００が載置されていない場合、誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成しないため、被加熱対象２００が加熱コイルＬ１に載置されていないとき、測定コイル７２０の２つの出力端の間の電圧差を０とし、それにより測定コイル７２０に対してゼロ化補正を行う。このとき、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３の異名端の電圧差は０に近接し、即ち、ｊωＭ１３＝ｊωＭ１２であり、第１測定サブコイルＬ２及び第２測定サブコイルＬ３に対してゼロ化補正を行い、つまり、初期のＵ２＝０になるように、ゼロ化補正を行う。
【0115】
被加熱対象２００が加熱コイルＬ１に載置されている場合、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒは第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成し、第２測定サブコイルＬ３に対しては相互誘導を生成せず、かつ、加熱コイルＬ１の、第１測定サブコイルＬ２に対する相互誘導Ｍ１２及び第２測定サブコイルＬ３に対する相互誘導Ｍ１３に対してゼロ化補正を行った後、ｊωＭ１３＝ｊωＭ１２を満たす。そのため、測定コイル７２０によって出力される測定電圧Ｕ２は、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成することのみによって生成され、即ち、下記のとおりである。
【0116】
【数5】
【0117】
言い換えれば、測定コイル７２０のゼロ化補正後、第２測定サブコイルＬ３と加熱コイルＬ１との間に相互誘導Ｍ１３が生成されて、加熱コイルＬ１の第１測定サブコイルＬ２に対する相互誘導Ｍ１２が相殺されるため、後続で測定コイル７２０によって出力される測定電圧は、被加熱対象２００の誘導インダクタンスＬｒが第１測定サブコイルＬ２に対して相互誘導Ｍｒ２を生成することのみによって生じたものである。
【0118】
したがって、上記の式（１）を式（２）に代入すると、下記のことが分かる。
【0119】
【数6】
【0120】
式（３）において、共振電流Ｉ１は、サンプリングコイルＬ４によって測定されてもおく、具体的には、Ｕ１はＩ１のマッピング電圧であるため、サンプリングコイルＬ４によって出力される共振収集電圧Ｕ１により共振電流Ｉ１を得ることができる。Ｕ２は測定コイル７２０によって出力される測定電圧である。加熱コイルＬ１、第１測定サブコイルＬ２、第２測定サブコイルＬ３、サンプリングコイルＬ４及びインダクタンスＬｒのインダクタンス値が特定され、かつ、それらの相互位置が特定されると、Ｍ１ｒ、Ｍｒ２も特定できる。したがって、上記の式（３）により、被加熱対象２００の熱抵抗Ｒｚの大きさを計算できる。
【0121】
Ｌｒが被加熱対象２００の誘導インダクタンスであり、被加熱対象２００が調理用の鍋であることが一般的であるため、誘導インダクタンスＬｒの温度係数は小さいが、等価熱抵抗Ｒｚは大きい温度係数を有し、ほとんどのステンレス鋼又は鉄材質の温度係数は０．００１～０．００７の間（２０℃）にあり、そのため、Ｕ２及びＩ１が測定されると、被加熱対象２００の熱抵抗Ｒｚを導出することができ、その後、予め設定しておいた熱抵抗－温度関数Ｔ＝ｆ（Ｒｚ）に応じて、被加熱対象２００の温度を取得できる。
【0122】
また、加熱回路１００におけるデータ処理について、式（３）と組み合わせて分かるように、測定電圧Ｕ２及び共振収集電圧Ｕ１に基づいて被加熱対象２００の等価熱抵抗Ｒｚを特定するとともに、等価熱抵抗Ｒｚに基づいて被加熱対象２００の温度を特定することができる。
【0123】
例えば、高速ＡＤにより共振収集電圧Ｕ１及び測定電圧Ｕ２の波形のサンプルを取って、それをメモリに格納してから、データ処理を行う。共振収集電圧Ｕ１及び測定電圧Ｕ２が交流であり、かつ、式（３）から、測定電圧Ｕ２が非標準関数であることが分かるため、共振収集電圧Ｕ１及び測定電圧Ｕ２の値を直接取得することができない。さらに、その波形に対してデジタル信号処理、例えば、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、離散フーリエ変換）処理を行う必要があり、当該処理は、長さＭ（１～１０）の有限離散周波数シーケンスを選択して、そのうちのＮ個目の三角関数Ｕ２Ｎ＝ＣＶ２Ｎ＊ｃｏｓ（ωＮｔ＋ΦＶ２Ｎ）を解析し、同様に、Ｕ１について、長さＭの有限離散周波数シーケンスを選択して、そのうちのＮ個目の三角関数Ｕ１Ｎ＝ＣＶ１Ｎ＊ｓｉｎ（ωＮｔ＋ΦＶ１Ｎ）を解析することを含む。
【0124】
Ｕ２Ｎ及びＵ１Ｎの励起源が同じであるため、離散周波数を選択する点も同じであるので、両者の周波数も同じであり、即ち、同じくωＮｔであり、ＣＶ２Ｎ及びＣＶ１Ｎは、Ｕ２Ｎ及びＵ１Ｎの振幅値である。したがって、Ｕ１Ｎ及びＵ２Ｎの位相差ΔΦを求めるだけで、Ｒｚを間接的に関連させることができ、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との具体的な値を比較する必要がない。また、干渉要因を減らすために、好ましくは、Ｕ１及びＵ２の基本波を比較対象として選択できる。
【0125】
具体的には、下記の方法で位相差ΔΦを取得できる。
【0126】
１）測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との比を取得して、比に対して逆正接関数演算を行って、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との間の位相差を取得する。式：ｔａｎ（ΦＶ２Ｎ－ΦＶ１Ｎ）＝ＣＶ２Ｎ＊ｃｏｓ（ωＮｔ＋ΦＶ２Ｎ）／ＣＶ１Ｎ＊ｓｉｎ（ωＮｔ＋ΦＶ１Ｎ）のように、ｔａｎ（ΦＶ１Ｎ－ΦＶ２Ｎ）逆正接関数ａｒｃｔａｎを求めると、ΔΦ＝ΦＶ１Ｎ－ΦＶ２Ｎを得ることができる。
【0127】
２）測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との波形を比較して、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との間の位相差を取得する。図２０に示すように、図２０は、本願の測定電圧及び共振収集電圧の波形図である。Ｕ１Ｎ電圧波形のａを始点として、Ｕ２Ｎ電圧が来るｂ点までの時間を記録したΔΦが位相差であり、ここで、ａ及びｂ点は、同じ電圧値である。
【0128】
３）コンパレータにより測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１とを比較して、測定電圧Ｕ２と共振収集電圧Ｕ１との間の位相差を取得する。例えば、Ｕ１Ｎ及びＵ２ＮをＵ１のＩ／Ｏインタフェースを介して出力し、Ｕ１Ｎ及びＵ２Ｎをコンパレータの正と負の入力端としてコンパレータにアクセスさせ、それにより位相差ΔΦを取得する。
【0129】
また、当業者は、他の方法で位相差ΔΦを取得してもよく、ここでは、詳細な説明を省略する。位相差ΔΦを取得した後、温度（－５０°～４００°）での熱抵抗Ｒｚに対応するΔΦを測定してから、両者の関係式Ｔ＝ｆ（ΔΦ）を確立する。実際に使用する際に、テーブル又は両者の関係式により加熱対象２００の温度を求めることができる。
【0130】
上記には、本願の共振加熱測温回路の原理が紹介されており、共振加熱測温回路７０における測定信号及びサンプリング信号を収集するだけで、データ処理により被加熱対象の温度を取得できる。しかしながら、収集された共振加熱測温回路における電気パラメータを直接データ処理すると、測温システムが焼損しやすい。そのため、信号処理回路で電気パラメータを信号処理して、測温システムの焼損を防止する必要もある。図２１を参照すると、図２１は、本願の加熱回路における信号処理回路のさらに別の実施例の構造模式図である。
【0131】
信号処理回路７００は、バイアス回路Ｆ、クランプ回路Ｇ及び増幅回路Ｊを含み得る。バイアス回路Ｆは、測定コイル７２０又はサンプリングコイル７３０の出力端に接続されて、被処理信号の負の電圧を順方向にバイアスさせることにより、振幅値が正である完全な波形を有するバイアス信号を取得する。ここで、振幅値範囲は、０～基準電圧ＶＣＣであってもよい。
【0132】
クランプ回路Ｇは、バイアス回路Ｆに接続されて、バイアス信号の高圧部分をクランプすることができ、それによりクランプ信号を取得して、バイアス信号が後段回路に直接流れることによりエネルギーが過大になって、回路を焼損することを回避する。増幅回路Ｊは、クランプ回路Ｇに接続されて、クランプ信号を増幅して出力することができ、それにより処理後の出力信号を得る。
【0133】
上記の方法により、被処理信号が信号処理回路によって処理された後、元々正方向と負方向を有する電圧信号全てを完全な振幅値の正の電圧に変換し、かつ、元々の電圧信号における高圧部分をクランプすることができ、低圧部分のみを後段回路に送って処理することにより、測温システムの焼損を回避して、後続のデータ処理を容易にする。
【0134】
図２２を参照すると、図２２は、本願の加熱回路における信号処理回路のさらに別の実施例の構造模式図である。本実施例における信号処理回路７００は、バイアス回路Ｆ、クランプ回路Ｇ及び増幅回路Ｊ以外に、電圧フォロア回路Ｈ及び／又はフィルタ回路Ｉも含み得る。
【0135】
電圧フォロア回路Ｈは、クランプ回路Ｇと後段回路との間に接続されて、クランプ回路と後段回路との間にハイインピーダンス状態を形成することができ、それにより、後段回路がクランプ回路Ｇによって出力されるクランプ信号に影響を与えることを回避する。フィルタ回路Ｉは、増幅回路Ｊと前段回路との間に接続され、増幅回路Ｊに入力される前のクランプ信号に対してフィルタ処理を行って、信号における直流成分を除去してもよい。
【0136】
ここで、信号処理回路７００が電圧フォロア回路Ｈ及びフィルタ回路Ｉを含む場合、電圧フォロア回路Ｈの後段回路は増幅回路Ｊ及びフィルタ回路Ｉ（図２２に示すように）を含み、フィルタ回路Ｉの前段回路はクランプ回路Ｇ及び電圧フォロア回路Ｈ（図２２に示すように）を含む。信号処理回路７００が電圧フォロア回路Ｈを含むが、フィルタ回路Ｉを含まない場合、電圧フォロア回路Ｈの後段回路は増幅回路Ｊであり、信号処理回路７００がフィルタ回路Ｉを含むが、電圧フォロア回路Ｈを含まない場合、フィルタ回路Ｉの前段回路はクランプ回路Ｇである。
【0137】
また、一部の実施例において、例えば、被処理信号がサンプリングコイル７３０によって出力されるサンプリング信号である場合、サンプリングコイル７３０によって出力されるのが共振電流であるため、信号処理回路７００は、さらに、収集された共振電流を共振サンプリング電圧に変換するために、負荷抵抗Ｅを含み得る。負荷抵抗Ｅは、サンプリングコイル７３０の出力端とバイアス回路Ｆとの間の第１ノードに接続されてもよく、サンプリングコイル７３０によって出力される共振電流を第１ノードにおける共振サンプリング電圧に変換して、バイアス回路Ｆで処理される被処理信号とすることができる。
【0138】
被処理信号が測定コイル７２０によって出力される測定信号である場合、測定コイル７２０が補正された後に出力される測定信号は測定電圧であるため、信号処理回路７００は負荷抵抗Ｅを含まなくてもよい。
【0139】
図２３を参照すると、図２３は、図２２の信号処理回路に対応する回路の模式図である。信号処理回路７００は、入力端ａ及び出力端ｂを含み、入力端ａは、測定コイル７２０又はサンプリングコイル７３０に接続されて被処理信号を取得するために用いられ、出力端ｂは、信号処理が完了した電圧信号を出力するために用いられる。ここで、信号処理が完了した電圧信号をメインコントロールチップに送ってデータ処理して、さらに、被加熱対象２００の温度を取得する。
【0140】
被処理信号がサンプリング信号である場合、信号処理回路７００は負荷抵抗Ｅ、即ち図２０における抵抗Ｒ０を含み得る。Ｒ０の抵抗値は０～１００ＫΩであってもよい。被処理信号が測定信号である場合、信号処理回路７００は抵抗Ｒ０を含まなくてもよい。
【0141】
バイアス回路Ｆは、第１抵抗Ｒ１及び第２抵抗Ｒ２を含み得る。第１抵抗Ｒ１の一端は、測定コイル７２０又はサンプリングコイル７３０の出力端に接続されてもよく、第１抵抗Ｒ１の他端は第２抵抗Ｒ２の一端に接続されてもよく、第２抵抗Ｒ２の他端は基準電圧ＶＣＣに接続され、ここで、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との間の第２ノードをバイアス回路Ｆの出力端とする。ここで、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との抵抗値を１ＫΩ～１００ＫΩにしてもよい。
【0142】
クランプ回路Ｇは、アノードがバイアス回路Ｆの出力端に接続され、カソードが基準電圧ＶＣＣに接続されるダイオードＤ１を含み得る。ここで、ダイオードＤ１のアノードとバイアス回路Ｆの出力端との間の第３ノードをクランプ回路Ｇの出力端とする。
【0143】
電圧フォロア回路Ｈは、第１入力端がクランプ回路Ｇの出力端に接続され、かつ、第２入力端が出力端に接続される第１増幅器Ｎ１を含む。ここで、第１入力端は、第１増幅器Ｎ１の同相入力端であってもよく、第２入力端は第１増幅器Ｎ１の逆相入力端であってもよく、図２０に示すとおりである。
【0144】
フィルタ回路Ｉは、フィルタコンデンサＣ１を含み得る。フィルタコンデンサＣ１の一端は電圧フォロア回路Ｈの出力端、即ち第１増幅器Ｎ１の第２入力端と出力端のノードに接続され、フィルタコンデンサＣ１の他端は、増幅回路Ｊの入力端に接続されてもよい。フィルタコンデンサＣ１は、１００ｐＦ～１０μＦを選択してもよい。
【0145】
増幅回路Ｊは、第３抵抗Ｒ３、第４抵抗Ｒ４及び第２増幅器Ｎ２を含み得る。第２増幅器Ｎ２の第１入力端は、第４抵抗Ｒ４を介して出力端ｂに接続されてもよく、第２増幅器Ｎ２の第２入力端は第３抵抗Ｒ３を介して前段回路に接続されてもよい。これにより、出力端ｂから処理後の出力信号を出力する。
【0146】
ここで、第２増幅器Ｎ２の第１入力端が同相入力端であってもよく、第２増幅器Ｎ２の第２入力端が逆相入力端であってもよい。第３抵抗Ｒ３及び第４抵抗Ｒ４はオペアンプの比例抵抗であり、抵抗値を１０Ω～１００ＫΩにしてもよい。
【0147】
信号処理回路７００が被処理信号に対して信号処理を行う過程（測定信号を例とする）は下記のとおりである。測定コイル７２０が被加熱対象によって放射される共振周期電圧信号（ここで、電圧信号は順方向及び逆方向を有する）を誘導して、測定信号を形成する。測定信号が第１抵抗及び第２抵抗を通過してバイアス分圧が引き上げられ、負圧をゼロ点の上まで上げてバイアス信号を形成する。バイアス信号がダイオードＤ１のクランプを通過する際に、高圧部分のバイアス信号をクランプし、低圧信号を選択してエミッタフォロアとしての第１増幅器Ｎ１に送り、第１増幅器Ｎ１を利用してクランプ信号を出力し、かつ、第１増幅器Ｎ１を利用して後段回路とクランプ回路との間にハイインピーダンス状態を形成して、後段回路がクランプ回路によって出力されるクランプ信号に影響を与えることを回避する。その後、フィルタコンデンサＣ１を通過させてフィルタリングした後、増幅回路としての第２増幅器Ｎ２に送って信号増幅を行い、処理信号を出力する。
【0148】
図２４を参照すると、図２４は、本願の調理器具の一実施形態の構造模式図である。調理器具９００は、加熱回路８００を含み、ここで、加熱回路８００は、上記のいずれか１つの実施形態における加熱回路構造と同じであり、具体的な構造は、上記の実施形態を参照でき、ここでは詳細な説明を省略する。
【0149】
ここで、調理器具９００は、電磁コンロ、電気炊飯器又は電気圧力鍋などの機器であってもよく、ここでは詳細な説明を省略する。
【0150】
以上は、本願の実施形態にすぎず、本願の特許の範囲を制限するものではなく、本願の明細書および図面の内容を利用して行われた等価構造或いは等価プロセス変換、及び他の関連の技術分野への直接又は間接的な適用は、同じ理由で、いずれも本願の特許保護範囲内に含まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【手続補正書】
【提出日】2023-12-06
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被加熱対象を共振加熱するための加熱コイルを含む加熱ユニットと、
測定コイルであって、前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導する第１測定サブコイルと、前記加熱コイルと相互誘導する第２測定サブコイルと、を含み、前記第１測定サブコイル及び前記第２測定サブコイルの１対の同一名の端が互いに接続され、前記第１測定サブコイル及び前記第２測定サブコイルの別の１対の同一名の端は前記測定コイルの出力端として測定信号を出力し、前記第２測定サブコイルと前記加熱コイルとの間に生成される相互誘導によって前記加熱コイルの前記第１測定サブコイルに対する相互誘導が相殺される測定コイルと、を含み、
前記測定コイルによって出力される前記測定信号は、測定電圧を含み、前記測定電圧は、前記被加熱対象の誘導インダクタンスが前記第１測定サブコイルに対して相互誘導を生成することのみによって生じたものであり、
ここで、前記測定信号は、測定によって収集される前記加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて前記被加熱対象の温度を特定するために用いられる、
ことを特徴とする加熱回路。
測定コイルであって、前記加熱コイル及び前記被加熱対象のそれぞれと相互誘導する第１測定サブコイルと、前記加熱コイルと相互誘導する第２測定サブコイルと、を含み、前記第１測定サブコイル及び前記第２測定サブコイルの１対の同一名の端が互いに接続され、前記第１測定サブコイル及び前記第２測定サブコイルの別の１対の同一名の端は前記測定コイルの出力端として測定信号を出力し、前記第２測定サブコイルと前記加熱コイルとの間に生成される相互誘導によって前記加熱コイルの前記第１測定サブコイルに対する相互誘導が相殺される測定コイルと、を含み、
前記測定コイルによって出力される前記測定信号は、測定電圧を含み、前記測定電圧は、前記被加熱対象の誘導インダクタンスが前記第１測定サブコイルに対して相互誘導を生成することのみによって生じたものであり、
ここで、前記測定信号は、測定によって収集される前記加熱コイルの共振電気パラメータと合わせて前記被加熱対象の温度を特定するために用いられる、
ことを特徴とする加熱回路。
【請求項2】
前記測定コイルは、前記被加熱対象が前記加熱ユニットに載置されていないとき２つの前記出力端の間の電圧差が所定の値にされることで、補正が完了する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項3】
前記第１測定サブコイルは、前記第１測定サブコイルがなす面と前記加熱コイルがなす面とが所定の角度をなすように前記加熱コイルのディスク面の上に載置され、前記所定の角度は０～４５度の範囲内に位置する、
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱回路。
【請求項4】
前記所定の角度は０度であり、前記第１測定サブコイルは前記加熱コイルのディスク面の上に平行に載置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項３に記載の加熱回路。
【請求項5】
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集するための収集ユニットをさらに含み、
ここで、前記収集ユニットは、
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する収集コイルか、又は、
一端が前記加熱ユニットの共振ループに結合され、他端が接地されて、前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する抵抗サンプリング回路を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱回路。
ここで、前記収集ユニットは、
前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する収集コイルか、又は、
一端が前記加熱ユニットの共振ループに結合され、他端が接地されて、前記加熱コイルの前記共振電気パラメータを収集する抵抗サンプリング回路を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の加熱回路。
【請求項6】
前記測定コイルの前記出力端及び前記収集ユニットの出力端に接続されて、前記測定信号及び前記共振電気パラメータを収集し、前記測定信号及び前記共振電気パラメータに基づいて、前記被加熱対象の熱抵抗パラメータを特定し、かつ、前記熱抵抗パラメータに基づいて、前記被加熱対象の温度を特定する処理回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項５に記載の加熱回路。
【請求項7】
前記収集ユニットが収集して出力する前記共振電気パラメータは、前記加熱コイルを流れる共振電流に対応する共振収集電圧を含み、
前記処理回路は、前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して両者間の位相差を取得し、前記被加熱対象の前記熱抵抗パラメータを特定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱回路。
前記処理回路は、前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して両者間の位相差を取得し、前記被加熱対象の前記熱抵抗パラメータを特定する、
ことを特徴とする請求項６に記載の加熱回路。
【請求項8】
前記処理回路が前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する方式は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との比を取得し、前記比を処理して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との波形を比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
コンパレータで前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する、
ことを特徴とする請求項７に記載の加熱回路。
前記測定電圧と前記共振収集電圧との比を取得し、前記比を処理して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
前記測定電圧と前記共振収集電圧との波形を比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得するか、又は、
コンパレータで前記測定電圧と前記共振収集電圧とを比較して、前記測定電圧と前記共振収集電圧との間の位相差を取得する、
ことを特徴とする請求項７に記載の加熱回路。
【請求項9】
前記加熱ユニットは、さらに、前記加熱コイルと直列又は並列に接続されて前記加熱ユニットの共振ループを構成する共振コンデンサを含み、
前記加熱回路は、さらに、
交流電力を直流電力に整流するための整流ユニットと、
前記整流ユニットに接続されて直流電気エネルギーを蓄積するエネルギー貯蔵コンデンサと、
前記エネルギー貯蔵コンデンサに接続されて直流補充電気エネルギーを導入する直流補充ユニットと、
前記加熱ユニットの前記共振ループに接続され、発振周波数信号を受信することにより、蓄積されている前記直流電気エネルギー及び前記直流補充電気エネルギーに駆動されて、前記加熱ユニットに共振周波数で共振加熱を行わせるインバータユニットと、を含み、
ここで、前記インバータユニットは、ハーフブリッジ共振モジュール又は単管共振モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記加熱回路は、さらに、
交流電力を直流電力に整流するための整流ユニットと、
前記整流ユニットに接続されて直流電気エネルギーを蓄積するエネルギー貯蔵コンデンサと、
前記エネルギー貯蔵コンデンサに接続されて直流補充電気エネルギーを導入する直流補充ユニットと、
前記加熱ユニットの前記共振ループに接続され、発振周波数信号を受信することにより、蓄積されている前記直流電気エネルギー及び前記直流補充電気エネルギーに駆動されて、前記加熱ユニットに共振周波数で共振加熱を行わせるインバータユニットと、を含み、
ここで、前記インバータユニットは、ハーフブリッジ共振モジュール又は単管共振モジュールを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項10】
測温回路をさらに含み、前記測温回路は、測温ユニットと、トリガユニットと、処理ユニットと、を含み、
前記測温ユニットは、入力端が給電電源及び励起電源に接続されて給電信号及び励起信号を入力するために用いられ、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記励起信号に励起されて測温信号を生成し、ここで、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記給電信号はゼロクロス範囲内にあり、前記ゼロクロス範囲は、ゼロクロス点を中心とし、
前記トリガユニットは、入力端が前記給電電源及び／又は前記励起電源に接続されて前記給電信号及び／又は前記励起信号を入力するために用いられ、前記給電信号及び／又は前記励起信号に基づいてトリガ信号を生成し、
前記処理ユニットは、入力端が前記トリガユニットの出力端に接続され、前記トリガ信号に応じて前記測温信号の収集の開始時刻を決定し、前記開始時刻は前記ゼロクロス点に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記測温ユニットは、入力端が給電電源及び励起電源に接続されて給電信号及び励起信号を入力するために用いられ、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記励起信号に励起されて測温信号を生成し、ここで、前記励起信号が励起閾値よりも小さいとき、前記給電信号はゼロクロス範囲内にあり、前記ゼロクロス範囲は、ゼロクロス点を中心とし、
前記トリガユニットは、入力端が前記給電電源及び／又は前記励起電源に接続されて前記給電信号及び／又は前記励起信号を入力するために用いられ、前記給電信号及び／又は前記励起信号に基づいてトリガ信号を生成し、
前記処理ユニットは、入力端が前記トリガユニットの出力端に接続され、前記トリガ信号に応じて前記測温信号の収集の開始時刻を決定し、前記開始時刻は前記ゼロクロス点に対応する、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項11】
前記トリガユニットは、前記給電電源と前記処理ユニットとの間に接続されて前記給電信号を入力するためのゼロクロス回路を含み、前記ゼロクロス回路はダブルエッジ割り込みコンパレータを含み、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータによって出力されるゼロクロス信号を前記トリガ信号とし、前記ゼロクロス信号は方形波信号であり、
前記処理ユニットの入力端は、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータの出力端に接続されて、前記ゼロクロス信号のうち、前の方形波の立ち下がりエッジの割り込み時刻及びその次の方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を収集し、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻及び前記立ち下がりエッジの割り込み時刻に基づいて前記開始時刻を決定する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
前記処理ユニットの入力端は、前記ダブルエッジ割り込みコンパレータの出力端に接続されて、前記ゼロクロス信号のうち、前の方形波の立ち下がりエッジの割り込み時刻及びその次の方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を収集し、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻及び前記立ち下がりエッジの割り込み時刻に基づいて前記開始時刻を決定する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
【請求項12】
前記処理ユニットは、立ち上がりエッジの割り込み時刻と立ち下がりエッジの割り込み時刻との間の中間時刻をゼロクロス点の時刻とし、前記ゼロクロス点の時刻を第１時間だけ遅延させた時刻を前記開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１１に記載の加熱回路。
【請求項13】
前記トリガユニットはコンパレータを含み、前記コンパレータの第１入力端が励起電源に接続されて、励起信号を入力するために用いられ、第２入力端が閾値電源に接続されて、前記励起閾値を入力するために用いられ、出力端が前記処理ユニットの入力端に接続されて、比較信号を前記トリガ信号として出力し、前記比較信号は方形波信号であり、ここで、方形波は、前記励起信号が前記励起閾値よりも小さいことを示し、
前記処理ユニットは、前記比較信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
前記処理ユニットは、前記比較信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
【請求項14】
前記トリガユニットはトランジスタを含み、前記トランジスタのベース電極が前記給電電源に接続されて、前記給電信号を入力し、エミッタ電極が前記励起電源に接続されて、励起信号を入力し、コレクタ電極が前記処理ユニットの入力端に接続されて、前記トリガ信号を出力し、前記トリガ信号は方形波信号であり、ここで、方形波は、前記給電信号が前記励起信号よりも小さいことを示し、
前記処理ユニットは、前記トリガ信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
前記処理ユニットは、前記トリガ信号における方形波の立ち上がりエッジの割り込み時刻を開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
【請求項15】
前記処理ユニットは、さらに、前記立ち上がりエッジの割り込み時刻を第２時間だけ遅延させた時刻を前記開始時刻とする、
ことを特徴とする請求項１４に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１４に記載の加熱回路。
【請求項16】
前記処理ユニットは、前記測温信号の収集の終了時刻を、前記開始時刻を第３時間だけ遅延させた時刻に決定する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
【請求項17】
前記第３時間は１０ｕｓ～２ｍｓである、
ことを特徴とする請求項１６に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１６に記載の加熱回路。
【請求項18】
前記励起信号は５Ｖ～５０Ｖである、
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１０に記載の加熱回路。
【請求項19】
前記加熱回路の前記測定コイル又はサンプリングコイルの出力端に接続されて、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルによって出力される被処理信号を処理するための信号処理回路をさらに含み、ここで、前記信号処理回路は、
前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続されて、前記被処理信号の負の電圧を順方向にバイアスさせることにより、振幅値が正である完全な波形を有するバイアス信号を取得するバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続されて、前記バイアス信号の高圧部分をクランプすることにより、クランプ信号を取得するクランプ回路と、
前記クランプ回路に接続されて、前記クランプ信号を増幅した後に出力することにより、処理後の出力信号を取得する増幅回路と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続されて、前記被処理信号の負の電圧を順方向にバイアスさせることにより、振幅値が正である完全な波形を有するバイアス信号を取得するバイアス回路と、
前記バイアス回路に接続されて、前記バイアス信号の高圧部分をクランプすることにより、クランプ信号を取得するクランプ回路と、
前記クランプ回路に接続されて、前記クランプ信号を増幅した後に出力することにより、処理後の出力信号を取得する増幅回路と、を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱回路。
【請求項20】
前記クランプ回路と後段回路との間に接続され、前記クランプ回路と前記後段回路との間にハイインピーダンス状態を形成し、それにより、前記後段回路が前記クランプ回路によって出力される前記クランプ信号に影響を与えることを回避する電圧フォロア回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
【請求項21】
前記増幅回路と前段回路との間に接続され、前記増幅回路に入力される前の前記クランプ信号に対してフィルタ処理を行うフィルタ回路をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
【請求項22】
前記被処理信号が前記サンプリングコイルによって出力されるサンプリング信号である場合、前記信号処理回路は、さらに、
前記サンプリングコイルの出力端と前記バイアス回路との間の第１ノードに接続され、前記サンプリングコイルによって出力される共振電流を前記第１ノードにおける共振サンプリング電圧に変換して、前記バイアス回路で処理される前記被処理信号とする、負荷抵抗を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
前記サンプリングコイルの出力端と前記バイアス回路との間の第１ノードに接続され、前記サンプリングコイルによって出力される共振電流を前記第１ノードにおける共振サンプリング電圧に変換して、前記バイアス回路で処理される前記被処理信号とする、負荷抵抗を含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
【請求項23】
前記バイアス回路は、第１抵抗及び第２抵抗を含み、
前記第１抵抗の一端は、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続され、前記第１抵抗の他端は前記第２抵抗の一端に接続され、前記第２抵抗の他端は基準電圧に接続され、ここで、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の第２ノードを前記バイアス回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
前記第１抵抗の一端は、前記測定コイル又は前記サンプリングコイルの出力端に接続され、前記第１抵抗の他端は前記第２抵抗の一端に接続され、前記第２抵抗の他端は基準電圧に接続され、ここで、前記第１抵抗と前記第２抵抗との間の第２ノードを前記バイアス回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
【請求項24】
前記クランプ回路は、アノードが前記バイアス回路の出力端に接続され、カソードが基準電圧に接続されるダイオードを含み、ここで、前記ダイオードのアノードと前記バイアス回路の出力端との間の第３ノードを前記クランプ回路の出力端とする、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
【請求項25】
前記電圧フォロア回路は、第１入力端が前記クランプ回路の出力端に接続され、かつ、第２入力端が出力端に接続される第１増幅器を含む、
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
ことを特徴とする請求項２０に記載の加熱回路。
【請求項26】
前記増幅回路は、第３抵抗、第４抵抗及び第２増幅器を含み、
ここで、前記第２増幅器の第１入力端は前記第４抵抗を介して出力端に接続され、前記第２増幅器の第２入力端は前記第３抵抗を介して前段回路に接続されて、前記出力端が処理後の前記出力信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
ここで、前記第２増幅器の第１入力端は前記第４抵抗を介して出力端に接続され、前記第２増幅器の第２入力端は前記第３抵抗を介して前段回路に接続されて、前記出力端が処理後の前記出力信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１９に記載の加熱回路。
【請求項27】
請求項１～請求項２６のいずれか一項に記載の加熱回路を含む、
ことを特徴とする調理器具。
ことを特徴とする調理器具。
【外国語明細書】