DE3875839T2 - Hochfrequenzheizgeraet. - Google Patents
Hochfrequenzheizgeraet.Info
- Publication number
- DE3875839T2 DE3875839T2 DE8888306868T DE3875839T DE3875839T2 DE 3875839 T2 DE3875839 T2 DE 3875839T2 DE 8888306868 T DE8888306868 T DE 8888306868T DE 3875839 T DE3875839 T DE 3875839T DE 3875839 T2 DE3875839 T2 DE 3875839T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- high frequency
- signal
- start control
- electrical power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 77
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 13
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 9
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003079 width control Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/6432—Aspects relating to testing or detecting leakage in a microwave heating apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
- H05B6/681—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron
- H05B6/682—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit
- H05B6/685—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit the measurements being made at the low voltage side of the circuit
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
- Y10S323/901—Starting circuits
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenzheizgerät zum Erhitzen solcher Objekte wie Nahrungsmittel und Flüssigkeiten, und insbesondere betrifft sie ein Hochfrequenzheizgerät unter Verwendung eines elektrischen Halbleiterleistungswandlers zur Erzeugung von Hochfrequenzleistung in einem elektrischen Leistungszuführungsabschnitt desselben.
- Bei einem Hochfrequenzheizgerät wie einem Heim- oder Haushaltsmikrowellenofen wird oft von einer Leistungsschaltung einer Konstruktion, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, Verwendung gemacht. In Fig. 1 ist, wenn ein Betriebsschalter 1 eingeschaltet ist, eine kommerzielle Leistungsversorgung 2 mit einem Hochspannungstransformator 3 verbunden. Die Ausgangsleistung der Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 3 wird mittels eines Kondensators 5 und einer Diode 6 gleichgerichtet und einem Magnetron 7 zugeführt. Eine Heizwicklung 8 des Hochspannungstransformators 3 ist mit der Kathode des Magnetrons 7 verbunden, um die Kathode zu heizen. Als Ergebnis wird das Magnetron 7 zum Schwingen veranlaßt und erzeugt eine hochfrequente elektromagnetische Welle (Radiowelle), wodurch es möglich gemacht wird, eine dielektrische Erwärmung zu bewirken.
- Fig. 2A ist ein Diagramm, das die Änderung der Radiowellenausgangsleistung P&sub0; des Magnetrons 7 mit dem Ablauf der Zeit nach dem Einschalten des Schalters 1 zu einem Zeitpunkt t = 0 zeigt. Wenn der Schalter 1 zum Zeitpunkt t = 0 eingeschaltet wird, wird das Magnetron 7 gleichzeitig mit Kathodenheizleistung und elektrischer Hochspannungsleistung versorgt. Zum Zeitpunkt t&sub1; ungefähr eine oder zwei Sekunden später steigt die Kathodentemperatur ausreichend an und die Radiowellenausgangsleistung P&sub0; erhöht sich und danach wird die Radiowellenausgangsleistung im wesentlichen konstant gehalten, wie in Fig. 2A gezeigt ist. Die Radiowellenausgangsleistung kann selbstverständlich im Laufe der Zeit aufgrund solcher Faktoren wie der Temperaturcharakteristik des Magnetrons 7 und des Hochspannungstransformators 3 in einem gewissen Maße abnehmen. Nichtsdestoweniger wird die als eine Nennausgangsleistung des bestimmten Gerätes vorgegebene Radiowellenausgangsleistung P&sub0; (zum Beispiel 500 W) im wesentlichen beibehalten.
- Fig. 2B ist ein Diagramm, das den Anstieg der Temperatur der inneren Teile des Hochfrequenzheizgerätes, nachdem der Betrieb des Heizgerätes gestartet worden ist, zeigt. Die Temperatur TM des Magnetrons 7 und die Temperatur Ta der Umgebungsluft des Hochspannungstransformators 3 steigen in einer solchen Weise an, wie in diesem Diagramm gezeigt ist.
- Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Hochfrequenzheizgerätes. Ein Gehäuse 9 umfaßt einen Ofen 10, ein Magnetron 7, einen Hochspannungstransformator 3 etc., die darin in der in Fig. 3 gezeigten Weise angeordnet sind, und diese werden durch ein Kühlgebläse 11 zwangsgekühlt.
- Der Wirkungsgrad des Magnetrons 7 beträgt ungefähr 60% und der des Hochspannungstransformators 3 ist ungefähr 90%, so daß im Falle einer tatsächlichen Radiowellennennausgangsleistung von 500 W das Magnetron 7 einen Verlust von ungefähr 300 W und der Hochspannungstransformator 3 von ungefähr 100 W erzeugt. Als Ergebnis steigt die Temperatur dieser Teile während des Betriebs des Gerätes allmählich an, wie in Fig. 2B gezeigt. Die Geschwindigkeit dieses Temperaturanstiegs ist verhältnismäßig hoch bis zu einem Zeitpunkt t&sub2; (etwa 15 Minuten), was durch die thermische Zeitkonstante jedes Teils bestimmt ist, und danach erreicht die Temperatur des ganzen Gerätes zu einem Zeitpunkt t&sub3; (etwa 60 bis 120 Minuten) einen maximalen Temperaturpegel, wo die Temperatur in Sättigung geht.
- In dieser Weise ist das Hochfrequenzheizgerät aus Teilen aufgebaut, wie dem Magnetron 7 und dem Hochspannungstransformator 3, die einen verhältnismäßig niedrigen Umwandlungswirkungsgrad haben und daher einen großen Wärmeverlust erzeugen, so daß während seinem Betrieb ein verhältnismäßig hoher Temperaturanstieg bewirkt wird und es eine lange Zeit braucht bevor es eine stabile Temperatur erreicht.
- Damit die nominelle Ausgangsleistung P&sub0; des Heizgerätes erreicht wird, ist es notwendig, daß das Heizgerät unter Verwendung von Isoliermaterial und Bestandteilen konstruiert ist, die zur Beibehaltung einer ausreichenden Sicherheit gegenüber einer solchen Verlustwärme in der Lage sind. Aus diesem Grund sind die Kühlbedingungen und die Spezifikationen der Teile des Gerätes so ausgelegt, daß sie den Garantieerfordernissen entsprechen. Speziell sind die Materialien der Komponenten, die Spezifikationen der Teile und die Kühlstruktur bestimmt, indem der zum Zeitpunkt t&sub3; in Fig. 2B auftretende Temperaturanstieg in Betracht gezogen wird.
- Die Kühlbedingungen und die Spezifikationen der Teile sind für die nominelle Ausgangsleistung von 500 W in großem Maße verschieden von denen für die nominelle Ausgangsleistung von 600 W. Die Erzeugung des Verlustes durch das Magnetron 7 beispielsweise unterscheidet sich zwischen beiden nominellen Ausgangsleistungen, so daß im Falle der nominellen Ausgangsleistung von 600 W das Magnetron 7 eine voluminöse Kühlkonstruktion aufweisen muß, was zu einer Zunahme von deren Größe und Kosten führt, und auch für den Hochspannungstransformator 3 sind größere Abmessungen und erhöhte Kosten erforderlich.
- Somit sind bei einem herkömmlichen Hochfrequenzheizgerät, wie es oben beschrieben ist, die Spezifikationen der jeweiligen Bestandteile in einer solchen Weise bestimmt, daß Sicherheit und Zuverlässigkeit des Gerätes unter einer Temperaturbedingung garantiert sind, wo der durch die Verlustwärme erzeugte Temperaturanstieg gesättigt ist.
- Jedoch wird bei einem Hochfrequenzheizgerät von einer speziellen Methode der Erwärmung Gebrauch gemacht, die dielektrische Erwärmung genannt wird, und die Heizzeit desselben ist verhältnismäßig kurz. Es wird oft mit einer sehr kurzen Heizzeit von weniger als fünf Minuten benützt, wenn es zum Zwecke einer Wiedererwärmung verwendet wird, was bei den allgemeinen Heimanwendungen oft der Fall ist. Das heißt, wie in Fig. 2B gezeigt ist, sehr viele Betriebsvorgänge kommen zum Ende innerhalb der Zeit t&sub0; oder so, und ein bis zur Zeit t&sub3; dauernder Heizbetrieb tritt selten auf. Somit werden die meisten herkömmlichen Hochfrequenzheizgeräte, die garantieren, daß deren Temperaturanstieg bei t&sub3; erreicht wird, was unter vielen Betriebsbedingungen überhaupt nicht notwendig ist, innerhalb der Zeit t&sub0; betrieben. Somit kann gesagt werden, daß solche Geräte eine übermäßig hohe Qualität haben. Nichtsdestoweniger ist diese im wesentlichen übermäßige Qualität bisher als unvermeidlich angesehen worden in bezug auf die seltenen Fälle, wo das Gerät unter einer Betriebsbedingung betrieben wird, die den Zeitpunkt t&sub3; erreicht.
- Ein Beispiel von solchen herkömmlichen Hochfrequenzheizgeräten ist in der US-A-4 130 749 beschrieben. Dieses herkömmliche Hochfrequenzheizgerät ist so aufgebaut, daß der Ausgangspegel der hochfrequenten elektromagnetischen Wellen mit der Änderung der Betriebszeit des Gerätes verändert werden kann. Jedoch ist die maximale Ausgangsleistung des Gerätes so ausgelegt, daß sie dessen maximaler Nennausgangsleistung für den kontinuierlichen Betrieb gleich ist, und somit ist es so ausgelegt, daß es der oben erwähnten herkömmlichen Kühlbedingung und Teilespezifikation entspricht.
- Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein sehr kostengünstiges Hochfrequenzheizgerät zu schaffen, indem die Leistungsfähigkeit des Hochfrequenzheizgerätes für Heimanwendungen optimiert wird, um den Betriebsmodus bei tatsächlichen Anwendungen zu erfüllen, während seine minimale benötigte Leistungsfähigkeit beibehalten wird.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Hochfrequenzheizgerät geschaffen, enthaltend:
- eine elektrische Leistungsversorgungseinrichtung, die unter mindestens einem von einer kommerziellen Leistungsversorgung, einer Batterie und einem elektrischen Generator ausgewählt ist;
- einen elektrischen Leistungswandler, der ein oder mehrere Halbleiterelemente zur Umwandlung von aus der elektrischen Leistungsversorgungseinrichtung zugeführter elektrischer Leistung in Hochfrequenzleistung aufweist;
- eine Regeleinrichtung zur Regelung des Betriebs des Halbleiterelements des elektrischen Leistungswandlers; und
- eine elektromagnetische Wellenstrahlungseinrichtung, die an den elektrischen Leistungswandler angeschlossen und zur Aufnahme der umgewandelten elektrischen Leistung von diesem und zum Abstrahlen elektromagnetischer Wellen vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Startregeleinrichtung zur Erzeugung eines Anstiegssignals und Zuführung des Anstiegssignals zu der Regeleinrichtung beim Start des Betriebs des Heizgerätes im Sinne einer Erhöhung der umgewandelten elektrischen Leistung, wodurch die elektromagnetische Wellenausgangsleistung auf einen Pegel erhöht wird, der höher ist als der in einem stationären Betriebszustand des Heizgerätes unter der Bedingung einer kontinuierlich betreibbaren maximalen Ausgangsleistungserzeugung.
- Mit der obengenannten Konstruktion wird dem Regelabschnitt des Heizgerätes zur Zeit des Starts des Betriebs des Hochfrequenzheizgerätes ein Anstiegssignal von dem Startregelabschnitt zugeführt, wodurch der Regelabschnitt den Betrieb des Halbleiterelements des elektrischen Leistungswandlers so regelt, daß die elektromagnetische Wellenausgangsleistung höher wird als der Pegel des stationären Betriebs. Als Ergebnis ist es in einer anfänglichen Stufe des Betriebs des Hochfrequenzheizgerätes möglich, eine Radiowellenausgangsleistung zu erzeugen, die größer als die im stationären Betriebszustand ist, um dadurch auf der einen Seite die Heizzeit zu verkürzen und die Kühlstruktur, die Heizwiderstandsspezifikationen und die Leistungsqualität der Bestandteile auf einem angemessenen Niveau, jedoch nicht übertrieben hoch zu halten.
- Bei einem Ausführungsbeispiel entsprechend dieser Erfindung wird die elektromagnetische Wellenausgangsleistung auf einen Wert des stationären Zustands vermindert, wenn erfaßt oder vorherzusehen ist, daß die Heizzeit lang ist oder wiederholte Betriebe ein Ansteigen der Temperatur wärmeerzeugender Teile auf mehr als einen vorgegebenen Pegel bewirken. Auf diese Weise wird der Betrag der von den wärmeerzeugenden Teilen umgesetzten elektrischen Leistung vermindert, was wiederum den Betrag der von diesen erzeugten Wärme vermindert, so daß es dem Gerät gestattet wird, in einem Temperaturbereich zu arbeiten, in welchem Zuverlässigkeit und Sicherheit gewährleistet sind.
- Die Erfindung soll nun unter besonderer Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen lediglich zum Zwecke des Beispiels beschrieben werden. In den Zeichnungen:
- Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein herkömmliches Hochfrequenzheizgerät zeigt.
- Fig. 2A und 2B sind Zeitdiagramme, die die Änderung der Radiowellenausgangsleistung und der Temperaturen der Teile desselben Gerätes mit dem Verlauf der Zeit zeigen.
- Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die die Konstruktion desselben Gerätes zeigt.
- Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm eines Hochfrequenzheizgerätes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das den Regelabschnitt der in Fig. 4 dargestellten Schaltung zeigt.
- Fig. 6A und 6B sind Zeitdiagramme, die die Änderung der Radiowellenausgangsleistung desselben Gerätes mit dem Verlauf der Zeit zeigen.
- Fig. 7 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel des Startregelabschnittes desselben Gerätes zeigt.
- Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Startregelabschnittes desselben Gerätes zeigt.
- Fig. 9A, 9B und 9C sind Schwingungsformdiagramme, die in der Schaltung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 4 gezeigt, auf tretende Betriebsschwingungsformen zeigen.
- Fig. 10 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Schaltungsaufbau eines Hochfrequenzheizgerätes noch eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt.
- Fig. 11 ist ein Schaltungsdiagramm, das den detaillierten Aufbau eines Ausführungsbeispiels wesentlicher Teile des Gerätes zeigt.
- Fig. 12 ist ein Schaltungsdiagramm, das den Aufbau eines anderen Ausführungsbeispiels der wesentlichen Teile der Erfindung zeigt.
- Fig. 13 ist ein Schaltungsdiagramm, das den detaillierten Aufbau des Regelabschnittes des Gerätes zeigt.
- Fig. 14A, 14B und 14C sind erläuternde Diagramme für die Erklärung des Startbetriebs des Gerätes.
- Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert werden.
- Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Hochfrequenzheizgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 4 bilden eine kommerzielle Leistungsversorgung 20, eine Diodenbrücke 21 sowie eine aus einer Induktivität 22 und einem Kondensator 23 zusammengesetzte Filterschaltung einen elektrischen Leistungsversorgungsabschnitt 24 für die Zuführung elektrischer Leistung zu einem elektrischen Leistungswandler 33. Der elektrische Leistungswandler 33 enthält einen Inverter mit einem Kondensator 26, einem Aufwärtstransformator 27, einem Transistor 28 sowie einer Diode 29, eine Hochspannungsgleichrichterschaltung mit einer Diode 31 und einem Kondensator 30 zum Gleichrichten des Ausgangs des Aufwärtstransformators 27, und das Magnetron 32 zur Erzeugung der Hochfrequenzleistung. Dieses Magnetron 32 dient auch als Radiowellenstrahlungseinrichtung zum Abstrahlen der Hochfrequenzleistung als elektromagnetische Energie. Der elektrische Leistungswandler 33 kann selbstverständlich alternativ aus einem Halbleiteroszillator, der zum Schwingen bei 900 MHz oder 2450 MHz geeignet ist, und einer Antenne zur Verwendung als Radiowellenstrahlungselement gebildet sein.
- Der Transistor 28 führt in Ansprache auf ein diesem von dem Regelabschnitt 34 zugeführtes Schaltsteuersignal von etwa 20 kHz bis 200 kHz einen Schaltbetrieb durch.
- Der Regelabschnitt 34 versorgt den Transistor 28 mit einem in Fig. 9A gezeigten Gatterimpuls VGE und daher nehmen der durch den Transistor 28 und die Diode 29 fließende Strom Ic/d und die Kollektor-Emitter-Spannung VCE des Transistors 28 die in den Fig. 9B bzw. 9C gezeigten Schwingungsformen an. Dieser elektrische Leistungswandler 33 arbeitet als sogenannter Resonanztypinverter. Somit wird über der Primärwicklung 35 des Aufwärtstransformators 27 eine Hochfrequenzspannung erzeugt. Diese Hochfrequenzspannung wird verstärkt und gleichgerichtet und dem Magnetron 32 zugeführt. Der Kathodenheizer des Magnetrons 32 andererseits wird mit Kathodenheizleistung von der Heizwicklung des Aufwärtstransformators 27 versorgt. Somit schwingt das Magnetron 32 und strahlt eine Radiowelle ab. Der Regelabschnitt 34 wird mit einem Signal proportional zum Eingangsstrom von einem Eingangsstromdetektor 36 versorgt. Dieses Eingangsstromerfassungssignal wird, wie in Fig. 5 gezeigt, einem Operationsverstärker 37 in dem Regelabschnitt 34 zugeführt und mit einem von einem Referenzsignalgenerator 38 erzeugten Signal verglichen. Ein resultierendes Differenzsignal wird einer Pulsbreitensteuerschaltung 39 zugeführt. Auf diese Weise wird die Leitungszeit des Transistors 28, nämlich die Pulsbreite Ton des in Fig. 9A gezeigten Gatterimpulses VGE gesteuert. Der Eingangsstrom wird also durch die sogenannte Pulsbreitensteuerung so kontrolliert, daß er einen vorgegebenen Wert annimmt. Als Ergebnis wird die als elektromagnetische Welle (Radiowelle) vorliegende Ausgangsleistung P&sub0; des Magnetrons so geregelt, daß sie einen festen Wert annimmt (wie etwa 500 W).
- Beim Betreiben des Hochfrequenzheizgerätes mit einem solchen Aufbau wie oben erläutert, wird ein Heizstartbefehl von dem Heizregelabschnitt 40 zu dem Startregelabschnitt 41 zugeführt. Der Startregelabschnitt 41 liefert nach Empfang des Heizstartbefehls ein Anstiegssignal an den Regelabschnitt 34, so daß das Gerät im Sinne einer Erzeugung einer Ausgangsleistung (beispielsweise 600 W), welche größer als die Nennausgangsleistung (beispielsweise 500 W) in einem stationären Betriebszustand ist, für eine vorgegebene anfängliche Betriebszeitdauer arbeiten kann.
- Fig. 6A ist ein Diagramm, das die Art zeigt, in der sich die Radiowellenausgangsleistung P&sub0; mit dem Verlauf der Zeit ändert. Zum Zeitpunkt t&sub1; eine oder zwei Sekunden nach dem Zeitpunkt t = 0, wenn der Transistor 28 eingeschaltet ist, beginnt das Magnetron 32 zu schwingen und die Radiowellenausgangsleistung P&sub0; wird so geregelt, daß sie einen Wert von 600 W annimmt, was mehr als der Wert für stationären Betrieb ist (nämlich der Nennwert). Zum Zeitpunkt t&sub4;, das heißt nach dem Ablauf einer Anfangsheizzeitspanne ts, wird die Ausgangsleistung P&sub0; so geregelt, daß sie einen Wert von 500 W für den stationären Betrieb annimmt (das ist der Nennwert). Fig. 6A zeigt einen Fall, in welchem die Ausgangsleistung P&sub0; in Stufen verändert wird. Der gleiche Effekt wie dieser wird erhalten, wenn die Ausgangsleistung P&sub0; allmählich während der Zeitspanne ts geändert wird, wie in Fig. 6B gezeigt. Wie aus diesem zu ersehen ist, gibt es verschiedene Methoden, die zum Regeln der Radiowellenausgangsleistung P&sub0; verwendet werden können. Beispielsweise kann diese Funktion leicht verwirklicht werden durch Verwendung der in Fig. 5 gezeigten Schaltung, in welcher ein von dem Referenzsignalgenerator 38 erzeugtes Signal als Referenzsignal für den Eingangsstrom durch den Startregelabschnitt 41 kontrolliert wird. In anderen Worten, es ist möglich diese Funktion durch Veränderung des Referenzsignals für den Eingangsstrom nach dem Ablauf der Zeit ts zu verwirklichen, so daß eine Veränderung der Ausgangsleistung P&sub0; bewirkt wird, wie in Fig. 6A gezeigt.
- Die in Fig. 6A gezeigte Zeit ts ist die Zeit, während der eine Ausgangsleistung, deren Pegel höher als der im stationären Zustand ist, so lange erzeugt wird solange die Temperatur des Gerätes und seiner Komponenten ausreichend niedrig ist. Somit sollte, wie aus dem den Stand der Technik darstellenden Diagramm von Fig. 2B zu sehen ist, ts so bestimmt werden, daß es eine Zeit anzeigt, während welcher die anfängliche Temperatur des Heizgerätes und die Temperatur der Komponenten niedriger als eine vorgegebene Temperatur sind. Dementsprechend kann die Zeit ts auf der Grundlage des Temperaturregelprinzips bestimmt werden, bei welchem beispielsweise, wie in Fig. 7 gezeigt, ein Thermistor 42 verwendet wird, um die Anodentemperatur des Magnetrons 32 zu erfassen, ebenso wie die Umgebungstemperatur desselben oder die Temperatur einer Kühlrippe des Transistors 28, und das Temperaturerfassungssignal wird mittels eines Vergleichers 44 mit einem von dem Referenzsignalgenerator 43 gelieferten Referenzsignal verglichen. Ein Anstieg der Anodentemperatur des Magnetrons 32 bewirkt, daß die Magnetfeldintensität des Magnetrons 32 wenn es eines von der Art mit einem Permanentmagneten ist, vermindert wird, was in einer geringeren Betriebsspannung resultiert. Wenn der Regelabschnitt 34 in einer solchen Weise aufgebaut ist, daß der Anodenstrom des Magnetrons 32 oder der dazu als äquivalent angesehene Sekundärstrom des Aufwärtstransformators 27 erfaßt und dieser Sekundärstrom auf einen festen Wert geregelt wird, dann ist es möglich, ohne Erfassung der Anodentemperatur des Magnetrons 32 mit dem Thermistor 42 im wesentlichen die gleiche Regelung der Radiowellenausgangsleistung in einer anfänglichen Stufe des Betriebs zu bewirken.
- In anderen Worten, in Anbetracht des Umstandes, daß die Betriebsspannung des Magnetrons 32 mit einem Anstieg der Anodentemperatur des Magnetrons 32 vermindert wird, wird der Sekundärstrom mit dem Kontrollabschnitt 34 auf einen festen Wert geregelt, wodurch es ermöglicht wird, die Eingangsleistung des Magnetrons 32 um einen der Betriebsspannungsverminderung entsprechenden Betrag zu reduzieren. In dieser Weise kann die in Fig. 6B gezeigte Radiowellenausgangsleistung P&sub0; entsprechend einem Anwachsen der Anodentemperatur des Magnetrons 32 geregelt werden. Daraus resultiert, daß ein Sekundärstromdetektor für den in Fig. 7 gezeigten Temperaturdetektor 42 eingesetzt werden kann.
- Als alternative Methode, wie in Fig. 8 gezeigt, kann ein Stoppzeitzähler 45 zum Zählen der Stoppzeit der Einheiten (d. h., der Zeit, während welcher das Gerät und die Komponenten abgekühlt werden) verwendet werden, so daß ein Signal von diesem Stoppzeitzähler 45 zur Bestimmung der Zeit ts verwendet wird, und ein Startmodulationszähler 46 ist vorgesehen, um die Zeit ts zu zählen und zu bewirken, daß ein Ausgangssignal des Eingangsstromreferenzsignalgenerators 38 in Fig. 5 nach dem Ablauf der Zeit ts verändert wird, so daß die Zeit ts durch Erfassung der Betriebsbedingung des Gerätes bestimmt wird.
- Als weitere alternative Methode ist es selbstverständlich möglich, die Zeit ts auf eine kurze Zeit von ungefähr fünf Minuten festzulegen, und der Startregelabschnitt 41 kann lediglich aus einem Zeitgeber bestehen.
- Zur Information des Betreibers des Heizgerätes, das die Radiowellenausgangsleistung P&sub0; so geregelt wird, daß sie einen Wert größer als der in einem stationären Betriebszustand annimmt, ist eine Anzeigeeinheit 47, wie in Fig. 5 gezeigt, vorgesehen und wird durch ein Signal von dem Startregelabschnitt 41 betätigt. Dann ist der Betreiber in der Lage, seinen Kochvorgang fortzusetzen in Kenntnis, ob das Gerät in der Leistung gesteigert ist (das heißt auf 600 W) oder in einem stationären Betriebszustand (500 W) ist, wodurch es ermöglicht wird, einen bequemen und schnellen Kochvorgang durchzuführen.
- Der Heizregelabschnitt 40 soll im folgenden genauer beschrieben werden. Der Heizregelabschnitt 40, wie in Fig. 4 gezeigt, ist so aufgebaut, daß er einen Heizbefehl an den Startregelabschnitt 41 abgibt, um ein Objekt innerhalb einer vorgegebenen Heizzeit zu erwärmen, und gleichzeitig ein Anstiegssignal von dem Startregelabschnitt 41 empfängt. Dieser Aufbau ist dazu vorgesehen, es dem Heizregelabschnitt 40 zu gestatten, die herrschende Größe der Radiowellenausgangsleistung (600 W und 500 W beispielsweise) zu erfassen. Der Heizregelabschnitt 40 stellt die Heizzeit für das Objekt entsprechend diesem Signal ein. Zum Beispiel, in Fig. 6A, sei angenommen, daß die Heizzeit innerhalb der Zeit ts endet und eine tatsächliche Heizzeit 100 Sekunden ist. Jedoch im Falle einer häufigen und wiederholten Verwendung des Heizgerätes, wo der Heizbetrieb so wiederholt wird, daß die Anfangsheizzeitspanne ts im wesentlichen Null ist, stellt der Heizregelabschnitt 40 den Pegel der elektromagnetischen Wellenausgangsleistung auf 500 W und die Heizzeit auf 120 Sekunden (= 100 Sek.·600 W/500 W). Natürlich kann es auch einen Fall dazwischen geben, in welchem ebenfalls die Heizzeit entsprechend dem Pegel der elektromagnetischen Wellenausgangsleistung P&sub0; eingestellt wird. Somit ist der Betreiber in der Lage das Gerät zu betreiben, ohne sich um die Veränderung im Pegel der Ausgangsleistung P&sub0; zu sorgen, in der gleichen Weise wie wenn die Ausgangsleistung P&sub0; stets bei, beispielsweise, 600 W bliebe, selbst in einem seltenen Heizfalle, wo die Zeit ts Null ist. Auf diese Weise wird ein leicht zu betreibendes und keine überhöhte Qualität aufweisendes Hochfrequenzheizgerät verfügbar.
- Als weiteres Ausführungsbeispiel des oben beschriebenen Hochfrequenzheizgerätes ist eine Konfiguration unter Verwendung eines Mikrocomputers 54 möglich, wie in Fig. 10 gezeigt. In Fig. 10 sind die Komponenten, die mit den gleichen Bezugsziffern wie die in Fig. 4 verwendeten versehen sind, jeweils entsprechende Teile und sollen nicht weiter beschrieben werden.
- Bei dem in Fig. 10 gezeigten Schaltungsaufbau sind der Startregelabschnitt 41 und der Heizregelabschnitt 40, die unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 4 beschrieben wurden, im wesentlichen in dem Mikrocomputer 54 enthalten. Die zeitliche Regelung der Radiowellenausgangsleistung P&sub0;, wie sie in Fig. 6A oder 6B gezeigt ist, wird entsprechend einem Regelprogramm durch diesen Mikrocomputer 54 ausgeführt. Diese Regelung ist auf einfache Weise verwirklicht, indem ein Erfassungssignal von dem Thermistor 42 als ein Eingangssignal an den Mikrocomputer 54 angelegt wird, falls der Startregelabschnitt 41 einen Sensor enthält wie den bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 7 gezeigten Thermistor 42. Weiterhin werden in dem Falle, daß der Startregelabschnitt 41 den Stoppzeitzähler 45 und den ts-Zähler 46 wie in Fig. 8 enthält, alle Funktionen des Startregelabschnittes 41 durch den Mikrocomputer 54 realisiert. Jedenfalls, wenn die vorliegende Erfindung wie in Fig. 10 gezeigt durch Verwendung des Mikrocomputers 54 verwirklicht wird, ist der Schaltungsaufbau vereinfacht und wird kompakt, so daß eine hohe Zuverlässigkeit aufgrund verminderter Zwischenverbindungen etc. realisiert wird.
- In Fig. 10 ist der Aufwärtstransformator 27 mit einer Hochspannungserfassungswicklung 50 als eine vierte Wicklung versehen, die einen Hochspannungsdetektor zur Erzeugung einer Spannung proportional zu der Spannung über der Hochspannungssekundärwicklung 48 ausmacht. Ein Erfassungssignal von dieser Hochspannungserfassungswicklung wird einer Störungsentscheidungsschaltung 51 angelegt, in der das Erfassungssignal nach dem Ablauf einer vorgegebenen, von einem in dem Mikrocomputer 54 enthaltenen (nicht gezeigten) Zeitgeber gezählten Zeit nach dem Start des Heizgerätes mit einem Referenzsignal verglichen wird. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird einer Sicherheitsschaltung (Sicherheitseinrichtung) 52 zugeführt. Bezugnehmend auf Fig. 14C, entscheidet die Störungsentscheidungsschaltung 51, ob VAK (das ist das Erfassungssignal) größer als das Referenzsignal (das ist Vth in Fig. 14C) ist und erzeugt ein Entscheidungsergebnis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zwischen den in Fig. 14C gezeigten Zeitpunkten t&sub1; und t&sub2;. Das resultierende Signal wird der Sicherheitsschaltung (Sicherheitseinrichtung) 52 zugeführt, welche, wenn die Spannung VAK größer als das Referenzsignal Vth ist, diese Tatsache an der Anzeige 53 angibt und sendet ein Signal zu dem Regelabschnitt 34, um den Transistor 28 abzuschalten und die Energieversorgung zu dem Leistungswandler 33 zu unterbrechen. Zuerst soll ein üblicher Startbetrieb eines Hochfrequenzheizgerätes unter Bezugnahme auf die Fig. 14A, 14B und 14C beschrieben werden.
- Wie in Fig. 14A gezeigt, wurde der Spannungswert Vs der Referenzspannung 38 in Fig. 13, welche den Aufbau des Regelabschnittes 34 in weiterer Detaillierung zeigt, während einer Zeitspanne tst auf einem niedrigen Wert Vs1 gehalten und der Spannungswert Vs wurde so gesteuert, daß er nach Ablauf der Zeit tst (beispielsweise 3 Sekunden) zu einem ursprünglichen Einstellwert von Vs2 wurde. Als Ergebnis dieser Regelung wird der Eingangsstrom Iin während der in Fig. 14B gezeigten Spanne tst auf 2 A geregelt (die Ausgangsleistung P&sub0; ist fast Null) und danach wird er so geregelt, daß er auf 12 A gehalten wird (die Ausgangsleistung P&sub0; ist 600 W). Diese Regelung wird durchgeführt, um zu verhindern, daß die Anoden-Kathoden-Spannung VAK des Magnetrons 32 vor der Vervollständigung des Heizens der Kathode des Magnetrons 32 übermäßig wird. Fig. 14C zeigt die Weise, in welcher die Spannung VAK sich bei diesem Vorgang ändert. Es nimmt nämlich die Spannung VAK unmittelbar nach dem Start des Heizgerätes, wenn die Kathode des Magnetrons 32 noch nicht voll beheizt wird, den Wert von 7 kV für Iin von 2 A an. Nach dem Verstreichen von tso wird die Kathode voll beheizt und bewirkt das Schwingen des Magnetrons und dann wird die Spannung VAK auf ungefähr 4 kV reduziert und erreicht eine stationäre Betriebsspannung des Magnetrons. Selbst mit einem nachfolgenden Ansteigen von Iin auf 12 A wird VAK auf ungefähr 4 kV gehalten, während lediglich die Radiowellenausgangsleistung auf 600 W erhöht wird, so daß es ermöglicht wird, einen Normalbetrieb beizubehalten. Auf diese Weise kann durch Umschalten des Pegels Vs der Referenzspannung 38 durch eine in dem Regelabschnitt 34 vorgesehene Zeitgebereinrichtung das Gerät ohne Erzeugung irgend einer abnorm hohen Spannung, bevor die Kathode des Magnetrons 32 erwärmt ist, seinen Kaltanlauf ausführen.
- Wenn alle Teile des Heizgerätes (insbesondere einschließlich der Hochspannungsschaltungsteile) normal sind, wird ein stationärer Zustand erreicht, wobei die Anoden-Kathoden-Spannung VAK einer Veränderung unterliegt, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 14C gezeigt. Jedoch in einem abnormen Zustand (zum Beispiel in einem solchen Falle, wo einer der Kathodenanschlüsse des Magnetrons 32 nicht angeschlossen ist) unterliegt die Anoden-Kathoden-Spannung VAK einer Änderung, wie durch die gestrichelte Linie in Figur 14C gezeigt, wobei eine abnorm hohe Spannung von 15 bis 20 kV erzeugt wird. Dies macht es nicht nur unmöglich eine Radiowellenausgangsleistung zu erhalten, sondern ruft auch ein sehr gefährliches Entladungsphänomen hervor. Insbesondere, wenn das Gehäuse nicht vollständig geerdet ist, erreicht das Potential des Gehäuses aufgrund des Entladungsphänomens einen abnorm hohen Pegel, wodurch eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Gefährdung des Betreibers hervorgerufen wird.
- Jedoch durch Anordnung der oben beschriebenen Störungsentscheidungsschaltung 51, der Sicherheitsschaltung 52 und der Anzeigeeinheit 53, wie in Fig. 10 gezeigt, wird es möglich, den Betrieb des Transistors 28 zu unterbrechen und die Erzeugung einer abnorm hohen Spannung zu verhindern, so daß hohe Sicherheit gewährleistet ist.
- Es ist somit möglich, entweder die Erzeugung einer abnorm hohen Spannung aufgrund einer Störung oder eines Anschlußfehlers der Teile der Hochspannungsschaltung anzuzeigen und/oder die Erzeugung einer solchen abnorm hohen Spannung zu verhindern. Als Ergebnis kann ein Unfall, wie die Erzeugung einer Hochspannung aufgrund des Entladungsphänomens oder ein elektrischer Schlag verhindert werden, wodurch Sicherheit nach dem Auftreten eines Fehlers in den elektrischen Komponenten gewährleistet ist. Insbesondere, wenn der Leistungswandler so ausgelegt ist, daß er seinen Betrieb im Falle einer Störung unterbricht, kann ein Ausfall von dessen Teilen oder ein Unfall mit Rauch- oder Feuerentwicklung, was durch eine Entladung oder eine übermäßige Stromführung hervorgerufen werden könnte, ebenfalls verhindert werden. Konflikte, wenn überhaupt, zwischen der logischen Entscheidung nach einer Störung oder dem Stopp oder der Anzeige des Betriebs und den Spezifikationen der Kochabfolgeregelung können leicht durch einen Doppelbetrieb des Mikrocomputers 54 überwunden werden. Auch kann der Betrieb des Leistungswandlers 33 leicht unterbrochen werden durch Verwendung eines Kochabfolgekontrollrelais oder ähnlichem ohne Hinzufügung einer neuen Komponente.
- Fig. 11 ist ein Schaltungsdiagramm, das in größerer Detailliertheit ein Ausführungsbeispiel der Störungsentscheidungsschaltung 51, der Sicherheitsschaltung 52 und der Anzeigeeinrichtung 53 zeigt. In Fig. 11 wird eine Erfassungsspannung von der Hochspannungserfassungswicklung 50 durch eine Diode 64, einen Widerstand 65 und einen Kondensator 66 in eine Gleichspannung umgewandelt und in einem Vergleicher 67 mit einer Referenzspannung verglichen. Diese Referenzspannung 68 entspricht der oben beschriebenen in Fig. 14A gezeigten Spannung Vs. Das Ausgangssignal des Vergleichers 67 wird dem Mikrocomputer 54 zugeführt. Nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach dem Start des Heizgerätes liest der Mikrocomputer 54 durch seinen logischen Betrieb das Ausgangssignal des Vergleichers 67 und entscheidet, ob VAK größer als Vth ist. Wenn VAK größer als Vth ist, entscheidet er, daß eine Störung vorliegt und veranlaßt die Anzeigeeinrichtung 53 zur Anzeige der Störung. Der Mikrocomputer 54 dient auch als Mikrocomputer zur Ausführung der Kochabfolgesteuerung des Hochfrequenzheizgerätes in einer solchen Weise, daß der Kontakt 57 eines Relais 55 geöffnet oder geschlossen wird, um den Regelabschnitt 34 gleichzeitig zu steuern. Dieser Aufbau ist für die Magnetronausgangsleistungsregelung zur Durchführung der Kochabfolgesteuerung eingerichtet.
- Die Hochspannungserfassungswicklung 50 ist von der Hochspannungsausgangsschaltung des Aufwärtstransformators 27 elektrisch isoliert und daher ist das Potential des Mikrocomputers 54 von der Hochspannungsausgangsschaltung isoliert. Als Ergebnis dieses isolierenden Aufbaus tritt kein Konflikt hinsichtlich der Potentiale zwischen der Hochspannungsschaltung und der Mikrocomputerschaltung auf, so daß eine sehr hohe Sicherheit gewährleistet ist.
- Fig. 12 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein weiteres detailliertes Ausführungsbeispiel der Störungsentscheidungsschaltung 51, der Sicherheitsschaltung 52, der Anzeigeeinrichtung 53 und des Regelabschnittes 34 zeigt. In Figur 12 wird einem Widerstand 73 in dem Regelabschnitt 34 ein Ausgangssignal der Hochspannungserfassungswicklung 50 über eine Diode 72 zugeführt. Dem Widerstand 73 wird weiterhin ein Ausgangssignal von einem Stromwandler 36 über eine Diode 74 zugeführt. Somit funktioniert die Pulsbreitenmodulationsschaltung 39 derart, daß das größere von dem Erfassungsausgangssignal von der Hochspannungserfassungswicklung 50 und dem Erfassungsausgangssignal von dem Stromwandler 36 der Referenzspannung 38 gleich wird. Zur Zeit des Starts des Heizgerätes wird daher VAK auf einen Wert unterhalb eines bestimmten Pegels geregelt und, wenn das Magnetron schwingt, wird der Eingangsstrom so geregelt, daß er einen vorgegebenen Wert annimmt.
- Die Hochspannungserfassungswicklung 50 liefert zusätzlich zu der vorstehend erläuterten Funktion auch ein Erfassungssignal an den Vergleicher 67, wo das Erfassungssignal mit dem Referenzsignal 68 verglichen wird, um zu bestimmen, ob eine abnorm hohe Spannung erzeugt wird oder nicht. Das resultierende Signal wird dem Mikrocomputer 54 über Photokoppler 80a und 80b als ein elektrisch isoliertes Signal zugeführt. Auf diese Weise ist der Mikrocomputer 54 sowohl von der Hochspannungsschaltung als auch von dem elektrischen Leistungswandler elektrisch isoliert, so daß eine hohe Sicherheit gewährleistet ist.
- Wie oben beschrieben sind der Heizregelabschnitt 40, der Startregelabschnitt 41 und die Anzeigeeinheit 47 Komponenten, welche viele logische Operationselemente und/oder Zeitsteuerelemente umfassen. Daher kann, wenn ein Teil oder alle diese Komponenten durch eine eine logische Operationseinrichtung wie einen Mikrocomputer umfassende Steuereinrichtung gebildet sind, das ganze Gerät stark vereinfacht und in den Kosten vermindert werden.
- Es ist nicht unbedingt notwendig, ein Anstiegssignal von dem Startregelabschnitt 41 zu dem Heizregelabschnitt 40 zuzuführen. Anstelle dessen kann ein der elektromagnetischen Wellenausgangsleistung P&sub0; äquivalentes ähnliches Signal von dem Regelabschnitt 34 o. ä. zugeführt werden.
- Weiterhin bezieht sich die Heizzeitregelung des Heizregelabschnittes 40 in den oben erläuterten Ausführungsbeispielen nur auf einen Fall, wo die Ausgangsleistung des Hochfrequenzheizgerätes bei ihrem Maximum ist. Mittels eines wohlbekannten Unterbrechungsbetriebs kann jedoch eine ähnliche Heizzeitregelung durchgeführt werden, um den gleichen Effekt zu erhalten im Falle einer Durchführung eines Auftaubetriebs o.a., wo der Wert der mittleren Ausgangsleistung auf ungefähr 200 W geregelt wird.
- Aus der vorangehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß gemäß der vorliegenden Erfindung, die darin besteht, daß eine Leistungsversorgung, ein Leistungswandler, eine Radiowellenstrahlungseinrichtung und ein Startregelabschnitt zur Erhöhung der elektromagnetischen Wellenenergie in einer anfänglichen Stufe des Betriebs verglichen mit deren Größe in einem stationären Betriebszustand vorgesehen ist, in einer vernünftigen und ökonomischen Weise auf eine übertriebene Qualität verzichtet wird, wobei gleichzeitig Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet sind.
- Weiterhin entbindet der Heizregelabschnitt den Betreiber, selbst wenn sich die elektromagnetische Wellenausgangsleistung mit den Gerätebedingungen verändert, vollständig von dem Umstand, sich darum zu sorgen, und ermöglicht es, das Gerät in der gleichen Weise zu betreiben, wie wenn die Ausgangsleistung unverändert bliebe. Somit wird ein Hochfrequenzheizgerät mit einer sehr hohen Betriebseffizienz verwirklicht.
- Darüberhinaus kann eine logische Betriebseinrichtung oder ein Temperaturdetektor, falls in dem Heizregelabschnitt vorgesehen, die Temperatur des Leistungsversorgungsabschnittes, des elektrischen Leistungswandlers und der Radiowellenstrahlungseinrichtung zur Zeit des Betriebsstarts erfassen. Das als Ergebnis der Erfassung bestimmte optimale Ausgangssignal verbessert den Wirkungsgrad des Heizbetriebs im Sinne eines Maximalwertes.
- Zusätzlich umfaßt das Gerät einen Hochspannungsdetektor zum direkten oder indirekten Erfassen einer Ausgangsspannung des Aufwärtstransformators, eine Störungsentscheidungsschaltung zur Durchführung eines Vergleichs zwischen einem Referenzsignal und einem Ausgangssignal des Hochspannungsdetektors, welches nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit nach dem Betriebsstart des Gerätes erzeugt wird, eine Sicherheitseinrichtung zur Vornahme von mindestens einer Störungsanzeige und zum Abbrechen des Betriebs des elektrischen Leistungswandlers in Ansprache auf die Zuführung eines Störungsentscheidungssignals von einem Störungsentscheidungsabschnitt zu dieser, und weiterhin einen Mikrocomputer zur Durchführung einer Kochabfolgesteuerung sowie zur Durchführung von mindestens einem Teil der Funktionen des Störungsentscheidungsabschnittes und der Sicherheitseinrichtung. Aufgrund dieses Aufbaus kann die Erzeugung einer abnorm hohen Spannung, die durch eine Störung von Komponenten oder durch einen Montagefehler hervorgerufen sein kann, angezeigt und/oder unterbrochen werden. Daher kann verhindert werden, daß eine Schwierigkeit, wie eine Störung von Komponenten zu einem Brand, einem elektrischen Schlag oder anderen schwerwiegenden Zwischenfällen führt, wodurch ein Hochfrequenzheizgerät realisiert wird, welches eine sehr hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit gewährleistet.
- Diese Vorgänge der Störungsentscheidung oder -anzeige oder der Unterbrechung einer Hochspannungserzeugung können auf einfache Weise mit sehr geringen Kosten erreicht werden, ohne daß eine Hinzufügung von irgend einem neuen Relais notwendig wäre, in einer von Konflikten mit der Kochabfolgesteuerung freien Weise.
Claims (9)
1. Hochfrequenzheizgerät enthaltend:
eine elektrische Leistungsversorgungseinrichtung (24),
die unter mindestens einem von einer kommerziellen
Leistungsversorgung, einer Batterie und einem elektrischen
Generator ausgewählt ist;
einen elektrischen Leistungswandler (33), der ein oder
mehrere Halbleiterelemente (28) zur Umwandlung von aus der
elektrischen Leistungsversorgungseinrichtung (24)
zugeführter elektrischer Leistung in Hochfrequenzleistung aufweist;
eine Regeleinrichtung (34) zur Regelung des Betriebs
des Halbleiterelements (28) des elektrischen
Leistungswandlers; und
eine elektromagnetische Wellenstrahlungseinrichtung
(32), die an den elektrischen Leistungswandler
angeschlossen und zur Aufnahme der umgewandelten elektrischen
Leistung von diesem und zum Abstrahlen elektromagnetischer
Wellen vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch eine Startregeleinrichtung (41)
zur Erzeugung eines Anstiegssignals und Zuführung des
Anstiegssignals zu der Regeleinrichtung (34) beim Start des
Betriebs des Heizgerätes im Sinne einer Erhöhung der
umgewandelten elektrischen Leistung, wodurch die
elektromagnetische Wellenausgangsleistung auf einen Pegel erhöht wird,
der höher ist als der in einem stationären Betriebszustand
des Heizgerätes unter der Bedingung einer kontinuierlich
betreibbaren maximalen Ausgangsleistungserzeugung.
2. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei dem die
Startregeleinrichtung (41) einen Temperaturfühler (42) zur
Erfassung der Temperatur wahlweise der elektromagnetischen
Wellenstrahlungseinrichtung (32), einer Kühlrippe der
elektromagnetischen Wellenstrahlungseinrichtung, der
Umgebungsluft der elektromagnetischen Wellenstrahlungseinrichtung
(32), einer Kühlrippe des Halbleiterelements (28), der
Umgebungsluft des Halbleiterelements (28) oder einer anderen
Komponente des elektrischen Leistungswandlers umfaßt, und
wobei die Startregeleinrichtung (41) das Anstiegssignal
entsprechend der von dem Temperaturfühler (42) erfaßten
Temperatur erzeugt, wodurch die elektromagnetische
Wellenausgangsleistung auf einen Pegel erhöht wird, der höher ist
als, der beim stationären Betriebszustand des Heizgerätes
solange die erfaßte Temperatur niedriger als eine
voreingestellte Temperatur ist.
3. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei dem die
elektrische Leistungswandlereinrichtung (33) einen
Aufwärtstransformator (27) mit einer Sekundärwicklung enthält,
die elektromagnetische Wellenstrahlungseinrichtung (32) ein
Magnetron mit einer Anode umfaßt, und die Regeleinrichtung
(34) einen Stromfühler (36) zum Erfassen wahlweise des
Stroms in der Anode des Magnetrons oder des Stroms in der
Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators (27) umfaßt,
wobei der Sekundärstrom im wesentlichen proportional zu dem
Anodenstrom ist, und bei dem die Regeleinrichtung (34) den
Betrieb des Halbleiterelements (28) entsprechend dem
erfaßten
Stromwert wahlweise des Anodenstroms des Magnetrons
(32) oder des Sekundärstroms des Aufwärtstransformators
(27) so regelt, daß die elektromagnetische
Wellenausgangsleistung für eine vorgewählte Zeitdauer beim Start des
Betriebs des Heizgerätes auf einem Pegel gehalten wird, der
höher ist als der im stationären Betriebszustand des
Heizgerätes.
4. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, weiterhin
enthaltend eine Heizregeleinrichtung (40), die mit der
Startregeleinrichtung (41) zur Aufnahme eines
Anstiegssignals oder eines diesem entsprechenden äquivalenten Signals
von dieser verbunden ist, welches Signal die Größe der
elektromagnetischen Wellenausgangsleistung anzeigt, wobei
die Heizregeleinrichtung (40) an die Startregeleinrichtung
(41) ein Heizsteuersignal zum Einstellen der Betriebszeit
des elektrischen Leistungswandlers (33) entsprechend der
Größe der elektromagnetischen Wellenausgangsleistung
liefert, wodurch die gesamte einem zu erhitzenden Gegenstand
zugeführte Heizenergie auf einem vorgegebenen Betrag
gehalten wird.
5. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 4, weiterhin
enthaltend eine die Heizregeleinrichtung (40) umfassende
logische Betriebseinrichtung (54), wobei die logische
Betriebseinrichtung das von der Startregeleinrichtung (41)
erzeugte, die Größe der elektromagnetischen
Wellenausgangsleistung anzeigende Signal zur Einstellung der Betriebszeit
des elektrischen Leistungswandlers (33) verarbeitet.
6. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei dem die
Startregeleinrichtung (41) eine Temperaturfühlereinrichtung
(42) zur Erfassung der Temperatur wahlweise einer
Komponente des elektrischen Leistungswandlers (33), wobei die
Komponente wahlweise das Halbleiterelement (28) ist, Wärme
erzeugender Teile der elektromagnetischen
Wellenstrahlungseinrichtung (32) oder von deren Umgebungsluft umfaßt, wobei
die Startregeleinrichtung (41) das Anstiegssignal in
Ansprache
auf ein Ausgangssignal von der
Temperaturfühlereinrichtung (42) erzeugt.
7. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 5, bei dem die
logische Betriebseinrichtung (54) weiterhin als eine
logische Betriebseinrichtung zur Ausübung einer
Kochabfolgesteuerung fungiert.
8. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, bei dem die
Startregeleinrichtung (41) eine Zeitgebereinrichtung (45)
zur Messung einer Stoppzeit des Betriebs des elektrischen
Leistungswandlers (33) enthält, und die Regeleinrichtung
(34) die Ausgangsleistung der elektromagnetischen
Wellenstrahlungseinrichtung entsprechend einem von der
Zeitgebereinrichtung zugeführten, die Stoppzeit repräsentierenden
Signal steuert.
9. Hochfrequenzheizgerät nach Anspruch 1, weiterhin
enthaltend eine Anzeigeeinrichtung für die
elektromagnetische Wellenausgangsleistung zur Anzeige der Größe der
elektromagnetischen Wellenausgangsleistung der
elektromagnetischen Wellenstrahlungseinrichtung entsprechend einem von
der Startregeleinrichtung (41) zugeführten Signal.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62187124A JPS6431391A (en) | 1987-07-27 | 1987-07-27 | High-frequency heating device |
JP1800288A JPH0665150B2 (ja) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3875839D1 DE3875839D1 (de) | 1992-12-17 |
DE3875839T2 true DE3875839T2 (de) | 1993-03-18 |
Family
ID=26354613
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE8888306868T Expired - Lifetime DE3875839T2 (de) | 1987-07-27 | 1988-07-26 | Hochfrequenzheizgeraet. |
DE3855257T Expired - Lifetime DE3855257T2 (de) | 1987-07-27 | 1988-07-26 | Hochfrequenzheizgerät |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3855257T Expired - Lifetime DE3855257T2 (de) | 1987-07-27 | 1988-07-26 | Hochfrequenzheizgerät |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4967051A (de) |
EP (2) | EP0489725B1 (de) |
KR (1) | KR910006174B1 (de) |
AU (1) | AU592267B2 (de) |
CA (1) | CA1303682C (de) |
DE (2) | DE3875839T2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10138934A1 (de) * | 2000-12-06 | 2002-07-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Mikrowellenofen und Steuerverfahren für denselben |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2227134B (en) * | 1989-01-06 | 1993-07-14 | Hitachi Ltd | High frequency heating system |
DE3918299A1 (de) * | 1989-06-05 | 1990-12-06 | Vogt Electronic Ag | Schaltnetzteil zum betreiben eines magnetrons |
JPH0371590A (ja) * | 1989-08-09 | 1991-03-27 | Toshiba Corp | 電子レンジ |
JPH0371589A (ja) * | 1989-08-10 | 1991-03-27 | Toshiba Corp | 電子レンジ |
FR2656191B1 (fr) * | 1989-12-15 | 1996-06-07 | Thomson Electromenager Sa | Procede de commande d'un four a micro-ondes et four a micro-ondes mettant en óoeuvre ce procede. |
KR920001701Y1 (ko) * | 1989-12-15 | 1992-03-09 | 주식회사 금성사 | 전자레인지에서의 출력제어장치 |
JPH03205781A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 電子レンジ用スイッチング電源 |
JP2544501B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1996-10-16 | シャープ株式会社 | インバ―タ電源搭載電子レンジ |
JP2799052B2 (ja) * | 1990-07-24 | 1998-09-17 | 株式会社東芝 | 高周波加熱調理装置 |
JPH0482191A (ja) * | 1990-07-25 | 1992-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置 |
EP0493624B1 (de) * | 1990-12-20 | 1994-06-22 | VOGT electronic Aktiengesellschaft | Zum Betreiben eines Magnetrons bestimmtes Schaltnetzteil |
FR2673801A1 (fr) * | 1991-03-08 | 1992-09-11 | Thomson Electromenager Sa | Four a micro-ondes a performance amelioree. |
KR930010265B1 (ko) * | 1991-05-14 | 1993-10-16 | 삼성전자 주식회사 | 전자렌지의 구동회로 |
EP0720417B1 (de) * | 1994-12-31 | 2003-04-09 | Lg Electronics Inc. | Relaissteurerungsschaltung für Mikrowellenofen |
JP3253566B2 (ja) | 1997-07-31 | 2002-02-04 | 松下電器産業株式会社 | マイクロ波励起ガスレーザ発振装置 |
JP3206733B2 (ja) * | 1997-11-25 | 2001-09-10 | 株式会社三社電機製作所 | 直流電源装置 |
KR100586510B1 (ko) * | 2000-12-06 | 2006-06-07 | 삼성전자주식회사 | 전자렌지 및 그 제어방법 |
JP2002367768A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネトロン駆動用電源 |
US6657172B2 (en) * | 2001-07-18 | 2003-12-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High frequency heating apparatus equipped with oven hood |
CN101232750B (zh) * | 2002-01-25 | 2011-09-07 | 松下电器产业株式会社 | 感应加热装置 |
KR20030091221A (ko) * | 2002-05-25 | 2003-12-03 | 삼성전자주식회사 | 전자렌지의 고출력 제어방법 및 그 제어장치 |
CN100433943C (zh) * | 2002-07-12 | 2008-11-12 | 乐金电子(天津)电器有限公司 | 逆变微波炉的逆变电路 |
KR100499502B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2005-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 전자레인지의 인버터 회로 |
EP1616463B1 (de) * | 2003-04-22 | 2015-06-10 | Panasonic Corporation | Dielektrische hochfrequenzheizvorrichtung und leiterplatte mit thermistor |
EP1926349B1 (de) * | 2005-08-26 | 2014-08-20 | Panasonic Corporation | Hochfrequenz-heizungs-stromversorgungseinrichtung |
CN101695206B (zh) | 2005-11-25 | 2012-09-26 | 松下电器产业株式会社 | 高频电介质加热功率控制方法 |
JP4832177B2 (ja) * | 2006-06-19 | 2011-12-07 | パナソニック株式会社 | インバータ制御回路及び高周波誘電加熱装置 |
JP2008270112A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波加熱装置の制御方法 |
EP2190261B1 (de) * | 2008-11-21 | 2012-01-11 | Topinox Sarl | Magnetron-Hochspannungsversorgung mit Frequenzerkennung |
GB2475261B (en) * | 2009-11-11 | 2014-10-22 | E2V Tech Uk Ltd | High frequency cathode heater supply for a microwave source |
GB2475262B (en) * | 2009-11-11 | 2014-07-23 | E2V Tech Uk Ltd | Isolation transformer for a cathode heater supply for a microwave source |
US8582329B2 (en) * | 2011-01-10 | 2013-11-12 | Iwatt Inc. | Adaptively controlled soft start-up scheme for switching power converters |
GB2536930B (en) | 2015-03-31 | 2020-03-25 | Teledyne E2V Uk Ltd | A modulator system |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1350919A (en) * | 1970-10-26 | 1974-04-24 | Tibbs C E M | Microwave heating apparatus |
GB1542662A (en) * | 1975-09-12 | 1979-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply |
AU499827B2 (en) * | 1976-03-09 | 1979-05-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Microwave oven |
DE2936891C2 (de) * | 1979-09-12 | 1984-08-09 | Bosch-Siemens Hausgeraete Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur Überwachung des Betriebszustandes eines elektrischen Gerätes, insbesondere eines elektrischen Hausgerätes |
JPS5679998U (de) * | 1979-11-24 | 1981-06-29 | ||
EP0078325B1 (de) * | 1981-05-13 | 1986-12-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heizungsanordnung |
GB8307123D0 (en) * | 1983-03-15 | 1983-04-20 | Microwave Ovens Ltd | Microwave ovens |
US4703151A (en) * | 1984-01-05 | 1987-10-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heating cooking appliance having weight detecting function |
US4525615A (en) * | 1984-01-16 | 1985-06-25 | Amana Refrigeration, Inc. | Method for microwave defrosting |
JPS61259488A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-17 | 松下電器産業株式会社 | 高周波加熱装置 |
JPS6271190A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | 株式会社東芝 | 調理器 |
-
1988
- 1988-07-23 KR KR1019880009281A patent/KR910006174B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-07-25 US US07/223,949 patent/US4967051A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-26 DE DE8888306868T patent/DE3875839T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-26 EP EP92200792A patent/EP0489725B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-26 CA CA000573054A patent/CA1303682C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-26 EP EP88306868A patent/EP0301805B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-26 DE DE3855257T patent/DE3855257T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-27 AU AU20054/88A patent/AU592267B2/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10138934A1 (de) * | 2000-12-06 | 2002-07-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Mikrowellenofen und Steuerverfahren für denselben |
DE10138934B4 (de) * | 2000-12-06 | 2006-11-23 | Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon | Steuerverfahren für einen Mikrowellenofen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR910006174B1 (ko) | 1991-08-16 |
EP0489725B1 (de) | 1996-05-01 |
CA1303682C (en) | 1992-06-16 |
EP0301805A1 (de) | 1989-02-01 |
EP0489725A2 (de) | 1992-06-10 |
AU592267B2 (en) | 1990-01-04 |
DE3875839D1 (de) | 1992-12-17 |
EP0489725A3 (en) | 1992-07-29 |
EP0301805B1 (de) | 1992-11-11 |
DE3855257T2 (de) | 1996-12-19 |
KR890003254A (ko) | 1989-04-13 |
AU2005488A (en) | 1989-04-20 |
US4967051A (en) | 1990-10-30 |
DE3855257D1 (de) | 1996-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3875839T2 (de) | Hochfrequenzheizgeraet. | |
DE69110600T2 (de) | Hochfrequenz-Heizapparat mit einem Wechselrichter als Stromversorgungseinheit. | |
DE3873700T2 (de) | Kochsystem, zusammengesetzt aus einer mikrowellen- und einer wirbelstromerhitzungsvorrichtung. | |
DE2917007C2 (de) | Hochfrequenzofen | |
DE2922003C2 (de) | ||
DE69203900T2 (de) | Elektrisches Kochgerät. | |
DE69516979T2 (de) | Induktionskochstelle mit temperaturgeschütztem Induktor | |
DE3853733T2 (de) | Hochfrequenz-Heizapparat. | |
DE4022270C2 (de) | ||
DE3884258T2 (de) | Leistungsversorgung für Magnetron. | |
DE4444778A1 (de) | Mikrowellenofen mit einer Induktionsheizfunktion sowie ein dazu geeignetes Steuerverfahren | |
DE3432266A1 (de) | Elektronisches vorschaltgeraet fuer fluoreszenzlampen sowie verfahren zu dessen betrieb | |
DE10124219B4 (de) | Mikrowellenofen | |
DE2657450C2 (de) | Speiseschaltung für einen Mikrowellengenerator und Verfahren zum Betrieb eines Mikrowellengenerators eines Mikrowellen-Erhitzungsgerätes | |
DE2943977C2 (de) | Mikrowellenherd | |
DE3447865A1 (de) | Induktionsheizgeraet | |
DE3855740T2 (de) | Magnetronversorgungseinrichtung und Steuerverfahren | |
DE69110649T2 (de) | Hochfrequenzheizgerät mit stromversorgung von schaltender typ für magnetrone. | |
DE60219240T2 (de) | Steuerungsschaltung für Stromversorgung und Kochvorrichtung | |
DE2434387C3 (de) | ||
DE1804990A1 (de) | Steuerung fuer Mikrowellenheizgeraete | |
DE4023132A1 (de) | Hochfrequenz-heizvorrichtung | |
DE2434387A1 (de) | Mikrowellenherd | |
DE2357480A1 (de) | Steuerschaltung fuer einen magnetrongenerator | |
DE69110329T2 (de) | Mikrowellenofen mit einer Leistungsversorgung ausgestattet mit einem steuerbaren Wechselrichter. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |