DE102016117926A1

DE102016117926A1 - Method for operating a microwave source and a cooking appliance

Info

Publication number: DE102016117926A1
Application number: DE102016117926.4A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2016-09-22
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Magnetrons ist beschrieben, das ein Heizfilament aufweist, an dem eine Heizspannung angelegt wird, um eine Heizenergie zu erzeugen. Die am Heizfilament angelegte Heizspannung wird in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Magnetrons verändert, insbesondere in Abhängigkeit von einer gewählten Leistungsstufe des Magnetrons. Ferner ist ein Gargerät beschrieben.A method of operating a magnetron is described which comprises a heating filament to which a heating voltage is applied to generate a heating energy. The heating voltage applied to the heating filament is changed as a function of an operating state of the magnetron, in particular as a function of a selected power level of the magnetron. Furthermore, a cooking appliance is described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Magnetrons, das in einem Gargerät eingesetzt werden kann, sowie ein Gargerät.The invention relates to a method for operating a magnetron, which can be used in a cooking appliance, as well as a cooking appliance.

Die in Großküchen bzw. allgemein in Profiküchen eingesetzten Gargeräte können unter anderem eine Mikrowellenquelle mit einem Magnetron aufweisen, über die einem zu garenden Gargut Energie zugeführt werden kann. The cooking appliances used in commercial kitchens or generally in professional kitchens can, inter alia, have a microwave source with a magnetron, via which energy can be supplied to a food to be cooked.

Das Magnetron wird dabei alternativ oder zusätzlich zu anderen Energiequellen verwendet, beispielsweise einer Heizvorrichtung. Darüber hinaus kann ein im Profibereich eingesetztes Gargerät weitere Komponenten umfassen wie einen Dampferzeuger. The magnetron is used alternatively or in addition to other energy sources, such as a heater. In addition, a cooking appliance used in the professional sector can include other components such as a steam generator.

Das Magnetron besteht aus einer Kathode und einer Anode, wobei die Kathode ein Heizfilament umfasst, das üblicherweise mit einer Heizspannung betrieben wird, um es auf eine gewünschte Temperatur aufzuheizen. Zwischen der Kathode und der Anode liegt eine Hochspannung an, aufgrund derer Elektronen aus der geheizten Kathode freigesetzt werden, über die die Mikrowellenstrahlung letztendlich erzeugt wird. Hierzu muss die Kathode, insbesondere das Heizfilament, eine vorgesehene Temperatur aufweisen, um eine Unterheizung des Magnetrons zu verhindern, was zu einem instabilen Betrieb des Magnetrons führen würde.The magnetron consists of a cathode and an anode, the cathode comprising a heating filament, which is usually operated with a heating voltage to heat it to a desired temperature. Between the cathode and the anode is a high voltage, due to which electrons are released from the heated cathode, over which the microwave radiation is ultimately generated. For this purpose, the cathode, in particular the Heizfilament, have an intended temperature to prevent underheating of the magnetron, which would lead to an unstable operation of the magnetron.

Die Unterheizung könnte theoretisch vermieden werden, indem das Heizfilament sehr stark geheizt wird. Dies hat jedoch wieder den Nachteil, dass das Heizfilament aufgrund der aktiven Heizung des Heizfilaments mechanischen Belastungen ausgesetzt ist, die dessen Lebensdauer beeinträchtigen können. Zudem wird über das Heizfilament die Effizienz des Magnetrons mitbestimmt, da das Heizfilament aktiv geheizt wird. Eine hohe aktive Heizung würde die Effizienz demnach verringern. Es muss also ein Kompromiss zwischen einem sicheren Betrieb, einer hohen Lebensdauer sowie einer hohen Effizienz eingegangen werden.The underheating could theoretically be avoided by heating the heating filament very strongly. However, this again has the disadvantage that the Heizfilament is exposed to mechanical stresses due to the active heating of Heizfilaments that can affect its life. In addition, the efficiency of the magnetron is determined via the heating filament, since the heating filament is actively heated. High active heating would therefore reduce efficiency. So there has to be a compromise between safe operation, long life and high efficiency.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Magnetron derart zu betreiben, dass dieses möglichst effizient und langlebig betrieben werden kann.The object of the invention is to operate the magnetron so that it can be operated as efficiently and durable as possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben eines Magnetrons gelöst, das ein Heizfilament aufweist, an dem eine Heizspannung angelegt wird, um eine Heizenergie zu erzeugen, wobei die am Heizfilament angelegte Heizspannung in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Magnetrons verändert wird, insbesondere in Abhängigkeit von einer gewählten Leistungsstufe des Magnetrons.According to the invention, this object is achieved by a method for operating a magnetron which has a heating filament to which a heating voltage is applied in order to generate a heating energy, wherein the heating voltage applied to the heating filament is varied as a function of an operating state of the magnetron, in particular as a function thereof from a selected power level of the magnetron.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Gargerät gelöst, mit einer Steuerung und einem Magnetron, das eine Kathode und eine Anode aufweist, wobei die Kathode ein Heizfilament umfasst, an dem eine Heizspannung anliegt, wobei die Steuerung die am Heizfilament angelegte Heizspannung in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Magnetrons steuert bzw. regelt. Insbesondere ist das Gargerät derart ausgebildet, dass es das zuvor beschriebene Verfahren ausführen kann.Furthermore, the object is achieved by a cooking appliance, with a control and a magnetron, which has a cathode and an anode, wherein the cathode comprises a Heizfilament on which a heating voltage is applied, wherein the control applied to the heating filament heating voltage in response to a Operating state of the magnetron controls or regulates. In particular, the cooking appliance is designed such that it can carry out the method described above.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, dass die zur Erzeugung der Heizenergie angelegte Heizspannung während einer gewählten Leistungsstufe verändert wird, um am Heizfilament auftretende mechanische Effekte ausnutzen bzw. zu verringern, wodurch die Effizienz verbessert bzw. die Langlebigkeit des Magnetrons garantiert werden kann, insbesondere des Heizfilaments. Bei den mechanischen Effekten kann es sich um mechanische Belastungen aufgrund der Temperatur und/oder mechanische Impulse von zuvor aus der Kathode herausgelösten Elektronen handeln, die auf die Kathode zurückfallen. Beide Effekte hängen jeweils unter anderem von der angelegten Heizspannung ab. Da die angelegte Heizspannung veränderbar ist, können die genannten Effekte gezielt beeinflusst werden.The basic idea of the invention is that the heating voltage applied to generate the heating energy is changed during a selected power stage in order to exploit or reduce mechanical effects occurring on the heating filament, thereby improving the efficiency or guaranteeing the long life of the magnetron, in particular the heating filament. The mechanical effects may be mechanical stresses due to temperature and / or mechanical impulses from electrons previously released from the cathode, which revert to the cathode. Both effects depend, among other things, on the applied heating voltage. Since the applied heating voltage is variable, the mentioned effects can be influenced in a targeted manner.

Ein Aspekt sieht vor, dass die Heizspannung während des laufenden Betriebs des Magnetrons verändert wird. Die am Heizfilament anliegende Heizspannung wird also variiert, während das Magnetron eingeschaltet ist. Bei der Variation handelt es sich also nicht um ein Ein- bzw. Ausschalten des Magnetrons, bei dem die Heizspannung ein- bzw. ausgeschaltet wird.One aspect provides that the heating voltage is changed during operation of the magnetron. The voltage applied to Heizfilament heating voltage is thus varied while the magnetron is turned on. The variation is therefore not a turning on or off of the magnetron, in which the heating voltage is switched on or off.

Gemäß einer Ausführungsform wird die Heizspannung entlang eines Spannungsverlaufs bis zu einem gewünschten Heizspannungswert hochgefahren, insbesondere wobei der Spannungsverlauf eine Spannungsrampe ist. Über das sanfte Anfahren der Heizspannung bis zum gewünschten Heizspannungswert ist sichergestellt, dass die Belastungen im Heizfilament möglichst gering sind. Je geringer die Temperatur des Heizfilaments ist, desto geringer ist der ohmsche Widerstand des Heizfilaments, was zu entsprechend hohen Strömen im Heizfilament führen würde, die eine hohe mechanische Belastung des Heizfilaments zur Folge haben, insbesondere aufgrund der dann höheren Verlustleistung. Durch das sanfte Anfahren wird die mechanische Belastung minimiert, da kein sprunghafter Anstiegt vorliegt. Der gewünschte Heizspannungswert kann über die gewählte Leistungsstufe festgelegt sein, also den Betriebszustand des Magnetrons.According to one embodiment, the heating voltage is ramped up along a voltage curve up to a desired heating voltage value, in particular wherein the voltage profile is a voltage ramp. By gently starting the heating voltage up to the desired heating voltage value, it is ensured that the loads in the heating filament are as low as possible. The lower the temperature of the Heizfilaments, the lower is the ohmic resistance of the Heizfilaments, which would lead to correspondingly high currents in Heizfilament that result in a high mechanical stress of Heizfilaments, especially due to the then higher power loss. Gentle starting minimizes mechanical stress, since there is no sudden increase. The desired heating voltage value can be set via the selected power level, ie the operating state of the magnetron.

Insbesondere wird demnach die Heizspannung entlang des Spannungsverlaufs hochgefahren, wenn das Magnetron gestartet bzw. eingeschaltet wird. Bei einem Kaltstart des Magnetrons ist das Heizfilament noch kalt, weswegen der Widerstand des Heizfilaments sehr niedrig ist. Dies hat einen sehr hohen Heizstrom durch das Heizfilament im Einschaltmoment zur Folge, wodurch die temperaturbedingten mechanischen Belastungen im Heizfilament besonders hoch sind. Das sanfte Anfahren der Heizspannung entlang des Spannungsverlaufs hat eine langsam ansteigende Temperatur im Heizfilament zur Folge, wodurch das Heizfilament entsprechend geschont wird. Die Lebensdauer des Heizfilaments des Magnetrons wird so erhöht.In particular, therefore, the heating voltage along the voltage curve is raised when the magnetron is started or turned on becomes. With a cold start of the magnetron, the heating filament is still cold, which is why the resistance of the heating filament is very low. This results in a very high heating current through the heating filament at the moment of switch-on, as a result of which the temperature-related mechanical loads in the heating filament are particularly high. The gentle approach of the heating voltage along the voltage curve has a slowly increasing temperature in the heating filament result, whereby the Heizfilament is spared accordingly. The life of the heating filament of the magnetron is increased.

Das sanfte Anfahren der Heizspannung kann generell auch bei einem Wechsel der Leistungsstufe erfolgen, sofern der Wechsel eine höhere Heizspannung zur Folge hat.The soft start of the heating voltage can generally also be carried out when the power level is changed, provided that the change results in a higher heating voltage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine minimal notwendige Heizenergie des Heizfilaments im entsprechenden Betriebszustand ermittelt, insbesondere in der gewünschten Leistungsstufe des Magnetrons. Die Heizenergie des Heizfilaments kann im laufenden Betrieb verringert werden, da ein Teil der im Magnetron freigesetzten Elektronen auf die Kathode zurückfällt, wodurch sich das Heizfilament aufgrund der kinetischen Energie dieser Elektronen aufheizt. Die durch diese Elektronen zusätzlich in die Kathode eingebrachte Energie muss demnach nicht über die Heizspannung bereitgestellt werden, weswegen die minimal notwendige Heizenergie geringer ist als die zuvor vorgesehen Energie. Die minimal benötigte Heizenergie sinkt also während des Betriebs.According to a further embodiment, a minimum necessary heating energy of the heating filament is determined in the corresponding operating state, in particular in the desired power level of the magnetron. The heating energy of Heizfilaments can be reduced during operation, since a part of the electrons released in the magnetron falls back onto the cathode, whereby the Heizfilament heats up due to the kinetic energy of these electrons. Accordingly, the energy additionally introduced into the cathode by these electrons need not be provided by the heating voltage, which is why the minimum heating energy required is less than the energy previously provided. The minimum heating energy required therefore decreases during operation.

Insbesondere wird die minimal notwendige Heizenergie zyklisch ermittelt wird. Hierdurch ist sichergestellt, dass die absolut niedrigste benötigte Heizenergie ermittelt werden kann. Die Zahl der zurückfallenden Elektronen kann variieren, sodass sich über die Zeit eine, absolut gesehen, niedrigste benötigte Heizenergie ergibt. Dies liegt unter anderem daran, dass sich die Zahl der zurückfallenden Elektronen und somit die von diesen Elektronen eingebrachte Energie während des Betriebs des Magnetrons erst einpendelt. Darüber hinaus ist dieser Effekt lastabhängig. Dementsprechend ergibt sich ein anderes, minimal benötigtes Heizenergieniveau, wenn sich beispielsweise die Leistungsstufe des Magnetrons verändert.In particular, the minimum heating energy required is determined cyclically. This ensures that the absolutely lowest required heating energy can be determined. The number of falling back electrons can vary, so over time there is an absolute minimum required heating energy. Among other things, this is due to the fact that the number of falling back electrons and thus the energy introduced by these electrons only stabilizes during the operation of the magnetron. In addition, this effect is load-dependent. Accordingly, there is another minimum required heating energy level when, for example, the power level of the magnetron changes.

Gemäß einem Aspekt wird die Heizspannung im Betriebszustand verringert, bis Einbrüche der Leistung des Magnetrons detektiert werden, insbesondere Einbrüche im Anodenstrom und/oder der Mikrowellenerzeugung. Diese Einbrüche weisen beispielsweise auf eine beginnende Unterheizung des Magnetrons hin. Auch ein geringes Absinken der HF-Leistung des Magnetrons kann bei einsetzender Unterheizung beobachtet werden. Beim Beginn der Unterheizung ist die minimal notwendige Heizenergie unterschritten worden. Entsprechend lässt sich hierdurch die minimal notwendige Heizenergie in einem ersten Annäherungsschritt ermitteln. Der entsprechende Heizspannungswert, bei dem die Einbrüche detektiert worden sind, kann in einen Speicher der Steuerung geschrieben werden.According to one aspect, the heating voltage is reduced in the operating state until drops in the power of the magnetron are detected, in particular dips in the anode current and / or the microwave generation. These burglaries indicate, for example, an incipient underheating of the magnetron. Even a slight decrease in the RF power of the magnetron can be observed when the underheating begins. At the beginning of the underheating, the minimum necessary heating energy has been undercut. Accordingly, this makes it possible to determine the minimum heating energy required in a first approximation step. The corresponding heating voltage value at which the dips have been detected can be written to a memory of the controller.

Ferner kann die Heizspannung, wenn die Einbrüche detektiert worden sind, erhöht werden, bis keine Einbrüche mehr detektiert werden. Dies stellt sicher, dass das Magnetron nicht bei einer Unterheizung betrieben wird, was generell einen kritischen Betriebszustand des Magnetrons zur Folge haben könnte. Further, when the dips have been detected, the heating voltage may be increased until no more dips are detected. This ensures that the magnetron is not operated in a subheater, which could generally result in a critical operating state of the magnetron.

Anschließend kann die Heizspannung wieder verringert werden, bis Einbrüche der Leistung des Magnetrons detektiert werden, insbesondere Einbrüche im Anodenstrom und/oder der Mikrowellenerzeugung. Die wiederholte Verringerung der Heizspannung stellt sicher, dass sich das globale bzw. absolut niedrigste Heizenergieniveau ermitteln lässt. Dies liegt daran, dass die minimal benötigte Heizenergie von vielen Parametern abhängt, beispielsweise ist die notwendige Heizenergie lastabhängig. Der Heizspannungswert, bei dem die Einbrüche auftreten, kann wiederum in den Speicher geschrieben werden. Zuvor oder danach kann dieser Wert mit dem zuvor hinterlegten Wert verglichen werden.Subsequently, the heating voltage can be reduced again until drops in the power of the magnetron are detected, in particular dips in the anode current and / or the microwave generation. The repeated reduction of the heating voltage ensures that the global or absolutely lowest heating energy level can be determined. This is because the minimum required heating energy depends on many parameters, for example, the necessary heating energy is load-dependent. The heating voltage value at which the dips occur can in turn be written to the memory. Before or after this value can be compared with the previously stored value.

Dementsprechend lässt sich die Heizspannung zyklisch verringern, erhöhen und wieder verringern, um die minimal notwendige Heizenergie zu ermitteln. Die entsprechenden Schritte wiederholen sich fortlaufend, insbesondere in vorgegebenen Zeitintervallen oder aufgrund von detektierten Ereignissen, beispielsweise sich ändernde Betriebszustände bzw. Leistungsstufen des Magnetrons. Accordingly, the heating voltage can be cyclically reduced, increase and decrease again to determine the minimum heating energy required. The corresponding steps are repeated continuously, in particular at predetermined time intervals or on the basis of detected events, for example changing operating states or power levels of the magnetron.

Generell ist hierdurch ist sichergestellt, dass die Lebensdauer des Heizfilaments maximiert wird, da die angelegte Heizspannung dem minimal notwendigen Heizspannungswert entspricht, wodurch die auf das Heizfilament wirkenden mechanischen Belastungen minimiert sind. In general, this ensures that the service life of the heating filament is maximized, since the applied heating voltage corresponds to the minimum required heating voltage value, whereby the mechanical loads acting on the heating filament are minimized.

Des Weiteren kann der Wirkungsgrad des Magnetrons erhöht werden, da lediglich die minimal notwendige Energie in das Heizfilament eingebracht wird, insbesondere die minimal notwendige Heizspannung am Heizfilament angelegt wird. Furthermore, the efficiency of the magnetron can be increased since only the minimum necessary energy is introduced into the heating filament, in particular the minimum necessary heating voltage is applied to the heating filament.

Weitere Vorteile und Eigenschaften ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt.Further advantages and features will become apparent from the following description and the drawings, to which reference is made. The drawing shows a flowchart of the method according to the invention.

Das in der Figur dargestellte Verfahren wird mit einem Gargerät durchgeführt, welches unter anderem ein Magnetron als Energiequelle aufweist, um ein in einen Garraum des Gargeräts eingebrachtes Gargut zu garen. The method shown in the figure is carried out with a cooking appliance, which has, inter alia, a magnetron as an energy source to cook a cooking product introduced into a cooking chamber of the cooking appliance.

Das Magnetron weist eine Kathode und eine Anode auf, wobei die Kathode ein Heizfilament umfasst, welches mit einer Heizspannung versorgt wird, um eine Heizenergie zu erzeugen, über die das Heizfilament auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt wird. Die angelegte Heizspannung lässt sich über eine Steuerung steuern bzw. regeln.The magnetron has a cathode and an anode, wherein the cathode comprises a Heizfilament, which is supplied with a heating voltage to generate a heating energy, via which the Heizfilament is heated to a certain temperature. The applied heating voltage can be controlled by a controller.

Die Steuerung steuert dabei die Heizspannung entsprechend einem Betriebszustand des Magnetrons an, insbesondere einer Leistungsstufe des Magnetrons. The controller controls the heating voltage in accordance with an operating state of the magnetron, in particular a power stage of the magnetron.

Zunächst ermittelt die Steuerung den aktuellen Betriebszustand, insbesondere den aktuell angelegten Heizspannungswert, sowie einem dem Betriebszustand zugeordneten Heizspannungswert für das Heizfilament, der an diesem angelegt werden soll. Dieser Heizspannungswert wird auch als gewünschter Heizspannungswert bezeichnet.First, the controller determines the current operating state, in particular the currently applied heating voltage value, as well as a heating voltage value for the heating filament assigned to the operating state, which is to be applied thereto. This heating voltage value is also referred to as the desired heating voltage value.

Sofern der gewünschte Heizspannungswert vom aktuellen Heizspannungswert abweicht, steuert die Steuerung das Magnetron entsprechend an, sodass der gewünschte Heizspannungswert am Heizfilament anliegt.If the desired Heizspannungswert deviates from the current Heizspannungswert, the controller controls the magnetron accordingly, so that the desired Heizspannungswert abuts the Heizfilament.

Sollte der gewünschte Heizspannungswert höher sein als der aktuelle Heizspannungswert, so sieht ein Aspekt vor, dass die Heizspannung bis zu dem gewünschten Heizspannungswert, der der gewählten Leistungsstufe zugeordnet ist, entlang eines Spannungsverlaufs hochgefahren wird, beispielsweise einer Spannungsrampe. If the desired Heizspannungswert be higher than the current Heizspannungswert, so provides an aspect that the heating voltage is ramped up to the desired Heizspannungswert associated with the selected power level, along a voltage waveform, for example a voltage ramp.

Hierdurch wird sichergestellt, dass das Heizfilament schonend auf eine andere Leistungsstufe gebracht wird bzw. schonend einer höheren Heizspannung ausgesetzt wird, da die Spannung nur langsam entlang des Spannungsverlaufs ansteigt. Die mit der angelegten Heizspannung verknüpften mechanischen Belastungen aufgrund des Kathodenstroms werden somit reduziert, da die sanfte Ansteuerung der Heizspannung einen geringeren Temperaturanstieg im Heizfilament zur Folge hat als dies der Fall wäre, wenn direkt eine höherer Heizspannungswert an das Heizfilament angelegt wird. This ensures that the heating filament is gently brought to a different power level or is gently exposed to a higher heating voltage, since the voltage increases only slowly along the voltage curve. The mechanical stresses associated with the applied heating voltage due to the cathode current are thus reduced, since the gentle driving of the heating voltage results in a lower temperature increase in the heating filament than would be the case if a higher heating voltage value is applied directly to the heating filament.

Dieser Fall tritt insbesondere dann auf, wenn das Magnetron kaltgestartet wird, also eingeschaltet wird. Beim Kaltstart hat das Heizfilament selbst eine sehr geringe Temperatur, was entsprechend einen sehr niedrigen ohmschen Widerstandswert des Heizfilaments zur Folge hat. Dies führt dann im Einschaltmoment zu einem sehr hohen Kathodenstrom im Heizfilament, der das Heizfilament direkt und sehr schnell aufheizt, wodurch das Heizfilament einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt wäre.This case occurs in particular when the magnetron is cold-started, that is turned on. When cold starting the Heizfilament itself has a very low temperature, which accordingly has a very low ohmic resistance of Heizfilaments result. This then leads to a very high cathode current in Heizfilament at startup, which heats the Heizfilament directly and very quickly, whereby the Heizfilament would be exposed to high mechanical stress.

Durch das sanfte Anfahren der Heizspannung beim Starten des Magnetrons kann dies wirkungsvoll verhindert werden, wodurch sich die Lebensdauer des Heizfilaments verlängert und somit auch die des Magnetrons.By gently starting the heating voltage when starting the magnetron, this can be effectively prevented, which extends the life of Heizfilaments and thus the magnetron.

Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass die minimal notwendige Heizenergie des Heizfilaments im entsprechenden Betriebszustand bzw. im Betrieb des Magnetrons ermittelt wird. A further aspect provides that the minimum necessary heating energy of the heating filament is determined in the corresponding operating state or during operation of the magnetron.

Hierzu wird zyklisch die Heizenergie bzw. die angelegte Heizspannung heruntergefahren, bis Einbrüche der Leistung des Magnetrons detektiert werden, beispielsweise des Anodenstroms und/oder der Mikrowellenerzeugung. Sobald die Einbrüche detektiert worden sind, wird die Heizspannung wieder hochgefahren, um das Magnetron in einem stabilen Zustand zu betreiben. Anschließend wird die Heizspannung wieder heruntergefahren, um das globale bzw. absolut niedrigste Heizenergieniveau des Heizfilaments während des Betriebs zu ermitteln. For this purpose, the heating energy or the applied heating voltage is cyclically shut down until drops in the power of the magnetron are detected, for example, the anode current and / or the microwave generation. Once the dips have been detected, the heating voltage is ramped up again to operate the magnetron in a steady state. Subsequently, the heating voltage is shut down again to determine the global or absolute lowest heating energy level of Heizfilaments during operation.

Diese Verfahrensschritte können zyklisch wiederholt werden.These process steps can be repeated cyclically.

Hierbei werden die jeweiligen Heizspannungswerte in einen Speicher der Steuerung geschrieben, insbesondere in Bezug auf die jeweils vorliegende Leistungsstufe, bei denen Einbrüche der Leistung des Magnetrons aufgetreten sind.In this case, the respective Heizspannungswerte be written to a memory of the controller, in particular with respect to the respective present power level at which falls in the power of the magnetron have occurred.

Über dieses Verfahren lässt sich die absolut minimal benötigte Heizenergie ermitteln. Dis liegt daran, dass die minimal benötigte Heizenergie im Laufe des Betriebs des Magnetrons sinkt, da aus der Kathode herausgelöste Elektronen während des Betriebs des Magnetrons wieder auf die Kathode zurückfallen. Diese haben einen Energieeintrag in die Kathode zur Folge, der entsprechend nicht mehr von der Heizung aufgebracht werden muss. Die an der Kathode angelegte Heizenergie kann demnach gesenkt werden, insbesondere indem die angelegte Heizspannung reduziert wird.This method can be used to determine the absolutely minimum required heating energy. This is due to the fact that the minimum heating energy required during operation of the magnetron decreases because electrons released from the cathode fall back onto the cathode during the operation of the magnetron. These result in an energy input into the cathode, which accordingly no longer has to be applied by the heater. Accordingly, the heating energy applied to the cathode can be lowered, in particular by reducing the applied heating voltage.

Dies tritt insbesondere dann auf, wenn das Magnetron während eines Garprogramms unterschiedliche Leistungsstufen bzw. Betriebszustände einnimmt. Die Anzahl der zuvor herausgelösten Elektronen, die auf die Kathode zurückfallen, sowie deren Energieeintrag hängen von der Last des Magnetrons ab, also dessen Leistungsstufe.This occurs in particular when the magnetron assumes different power levels or operating states during a cooking program. The number of previously released electrons that fall back on the cathode, as well as their energy input depend on the load of the magnetron, so its power level.

Das Magnetron wird anschließend mit der so ermittelten, absolut minimal benötigten Heizspannung betrieben, also in sehr effizienter Weise. The magnetron is then operated with the thus determined, absolutely minimum required heating voltage, so in a very efficient manner.

Gerade bei einer hohen Leistungsstufe, also unter Volllast, werden viele Elektronen herausgelöst, wodurch entsprechend mehr Elektronen auf die Kathode zurückfallen. Beim Wechsel auf eine niedrigere Leistungsstufe während des Betriebs kann es demnach dazu kommen, dass nur noch weniger Elektronen zurückfallen, weswegen die angelegte Heizspannung trotz niedriger Leistungsstufe erhöht werden muss.Especially at a high power level, ie under full load, many electrons are dissolved out, causing correspondingly more electrons to fall back onto the cathode. When changing to a lower power level during operation, it may therefore come back to that only fewer electrons fall back, so the applied heating voltage must be increased despite low power level.

Hierbei kann entsprechend vorgesehen sein, dass die höhere Heizspannung nicht schlagartig angelegt wird, sondern sanft entlang eines Spannungsverlaufs angelegt wird.It can accordingly be provided that the higher heating voltage is not applied abruptly, but is applied gently along a voltage curve.

Aufgrund des Verfahrens ist sichergestellt, dass das Magnetron einerseits eine möglichst hohe Lebensdauer hat, da es schonend angefahren und gleichzeitig mit einer möglichst niedrigen Heizenergie betrieben wird. By virtue of the method, it is ensured that the magnetron, on the one hand, has the highest possible service life, since it is started gently and at the same time operated with the lowest possible heating energy.

Des Weiteren ist sichergestellt, dass das Magnetron eine hohe Effizienz aufweist, da keine unnötige Energie aufgebracht wird. Dies liegt daran, dass die absolut niedrigste Heizenergie ermittelt wird, die zum sicheren Betrieb benötigt wird. Das Heizfilament wird anschließend mit dieser absolut niedrigsten Energie betrieben. Furthermore, it is ensured that the magnetron has a high efficiency, since no unnecessary energy is applied. This is because it determines the absolute lowest heating energy needed for safe operation. The heating filament is then operated with this very lowest energy.

Claims

A method of operating a magnetron comprising a heating filament to which a heating voltage is applied to generate a heating energy, wherein the heating voltage applied to the heating filament is changed in dependence on an operating state of the magnetron, in particular in dependence on a selected power level of the magnetron.

A method according to claim 1, characterized in that the heating voltage is changed during operation of the magnetron.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating voltage is increased along a voltage curve up to a desired Heizspannungswert, in particular wherein the voltage waveform is a voltage ramp.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the voltage in the heating voltage along the voltage curve is raised when the magnetron is started or turned on.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a minimum necessary heating energy of Heizfilaments is determined in the corresponding operating state, in particular in the selected power level of the magnetron.

A method according to claim 5, characterized in that the minimum necessary heating energy is determined cyclically.

A method according to claim 5 or 6, characterized in that the heating voltage is reduced in the operating state until drops in the power of the magnetron are detected, in particular dips in the anode current and / or the microwave generation.

A method according to claim 7, characterized in that the heating voltage, when the burglaries have been detected, is increased until no more burglaries are detected.

A method according to claim 8, characterized in that the heating voltage is reduced again until drops in the power of the magnetron are detected, in particular dips in the anode current and / or the microwave generation.

Cooking appliance, comprising a control and a magnetron, having a cathode and an anode, the cathode comprising a heating filament against which a heating voltage is applied, the controller controlling the heating voltage applied to the heating filament in dependence on an operating state of the magnetron, in particular wherein the cooking appliance is designed such that the cooking appliance can perform a method according to one of the preceding claims.