EP3291645A1 - Mikrowellenofen - Google Patents

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Publication number
EP3291645A1
EP3291645A1 EP17187497.7A EP17187497A EP3291645A1 EP 3291645 A1 EP3291645 A1 EP 3291645A1 EP 17187497 A EP17187497 A EP 17187497A EP 3291645 A1 EP3291645 A1 EP 3291645A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
door
generating unit
microwave
microwave oven
switch
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.)
Withdrawn
Application number
EP17187497.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ewald Bayer
Marcus Frank
Konrad SCHÖNEMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGO Elektro Geratebau GmbH
Original Assignee
EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EGO Elektro Geratebau GmbH filed Critical EGO Elektro Geratebau GmbH
Publication of EP3291645A1 publication Critical patent/EP3291645A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H05B6/6414—Aspects relating to the door of the microwave heating apparatus
    • H05B6/6417—Door interlocks of the microwave heating apparatus and related circuits

Definitions

  • the invention relates to a microwave oven, as it is advantageously used and prepared for the preparation of food, so as an electric household appliance.
  • Known and common microwave ovens are equipped with a magnetron as a microwave generating unit. They may also be equipped with a semiconductor microwave generating unit, so that semiconductor elements for generating microwaves can be used, see EP 3035773 A1 , The latter represents a new technique, which can also be called Solid State Cooking.
  • the invention has for its object to provide a microwave oven mentioned above, with the problems of the prior art can be avoided and it is particularly possible to ensure the reliability of the microwave oven at the same time low production costs.
  • the microwave oven has a cavity or a microwave oven muffle. It has a door by means of which the cavity is closed in a closed state and which leaves the cavity accessible in an open state.
  • the microwave oven further includes a microwave generating unit for generating microwaves to be dispensed into the cavity.
  • it has at least one door switch, which is designed to detect the closed or open state of the door or at least reliably detect whether the door is completely closed.
  • the door switch is adapted to interrupt a power supply of the microwave generating unit when the door is opened or not completely closed. This is necessary to prevent the generation of microwaves when the door is open, as this may otherwise result in damage to health.
  • the approval requirements for such devices are very high.
  • a shutdown device which is connected to the at least one door switch and the microwave generating unit. It is connected in such a way that it immediately switches off the microwave generation unit in response to an open or no longer completely closed state of the door detected by the door switch and / or immediately ends the generation of microwaves.
  • the shutdown device can in particular take into account the fact that in modern microwave generating units, in particular the aforementioned semiconductor microwave generating units, capacitors are frequently present. These provide in a pure interrupting the power supply to the microwave generating unit that, despite the lack of power supply or power supply for a certain time continue to generate microwaves, even with the door open. This can lead to a health hazard.
  • the microwave oven preferably has a plurality of door switches or a plurality of door switches, in particular up to three door switches.
  • the security can be further increased because in case of failure of a door switch yet another door switch or several other door switch are present, which detect a possibly open state of the door.
  • the door switches can be interconnected in different combinations and interconnected.
  • All of the embodiments of the invention mentioned herein can be implemented with at least one door switch and correspondingly also with a plurality of door switches.
  • the at least one door switch is connected in a line of an AC power supply of the microwave generating unit.
  • the power supply of the microwave generating unit can be interrupted immediately, which represents an additional security, even if this measure does not have the same speed as the described effect of the defeat device.
  • the door switch is adapted to interrupt a line to the shutdown device in the open state of the door.
  • both the AC power supply can be switched off as well as a corresponding signal to the shutdown device are triggered.
  • the shutdown device may be designed to detect such a broken line, which arises when the door is open.
  • the turn-off device can have an input-side differentiating element and an integrator connected downstream of the differentiating element in order to generate a binary signal.
  • an embodiment has proven to be useful for typical situations when turning off a semiconductor microwave generating unit.
  • a smoothing circuit and / or a rectifier circuit can be connected upstream in order to better adapt the turn-off device to use with alternating current. This results in a better usable or evaluable signal.
  • the turn-off device has a signal line which is led directly into the microwave generating unit.
  • the direct shutdown of the microwave generating unit or the generation of microwaves can be done better and above all more direct, because it goes faster.
  • the shutdown device for switching off the microwave generating unit act on a primary side and / or on a switching regulator and / or on a secondary side of a switching power supply.
  • the microwave generating unit according to an embodiment may advantageously be a semiconductor microwave generating unit.
  • the advantage comes particularly to bear in that the switch-off device is interconnected and typically its functionality does not depend on the functioning of software components. This considerably facilitates a security certification or approval since the software does not have to be included in it.
  • the shutdown device for switching off a semiconductor microwave generating unit acts on a high frequency part of the semiconductor microwave generating unit.
  • This may in particular be at a gate voltage of a preamplifier and / or at a gate voltage of a power amplifier and / or at one or more amplifier stages and / or at an enable input of an oscillator module and / or at a high frequency switch and / or at a pulse width modulation generation Be (PWM).
  • PWM pulse width modulation generation Be
  • the PWM can go into the already mentioned oscillator module. In such places, a particularly advantageous, in particular rapid shutdown can be achieved.
  • the points described herein, at which the shut-off device can act to switch off can be combined with one another in any desired manner.
  • the shutdown device can thus act at different or at several of the described points or even at other locations. All such combinations and sub-combinations are considered part of the disclosure of this application or invention.
  • the door switch is connected to one or a plurality of inputs of the turn-off device.
  • the turn-off device is connected so that it switches off the microwave generating unit when it responds to the fact that at least at one of the inputs a respective predefined signal is applied.
  • the inputs can be interconnected so that they are logically rounded or grounded.
  • the respective predefined signal required for this purpose can be, for example, 0 or 1 for all inputs. However, different predefined signals can be used.
  • a temperature sensor With at least one input, a temperature sensor can be connected. Thus, temperature values of components can be monitored, so that when too high a temperature of a component, a shutdown can be triggered. At least one input may also be connected to an output terminal of a microcontroller or another programmable unit. As a result, a microcontroller or another programmable unit can be given the opportunity to influence whether microwave generation should take place or not. For example, it can be achieved that when closing a door, a microcontroller or another programmable unit can specify that the microwave generation should start later, ie with a time delay.
  • An input can also be connected to at least one coupler structure for detecting reflected microwave power.
  • a reflected microwave power can be detected and used for controlling the microwave generation.
  • the microwave generation can be reduced or advantageously ended.
  • the microwave oven has a so-called input-side primary interlock switch and / or a so-called output-side monitor switch as a door switch.
  • the microwave oven has a secondary interlock switch downstream of the primary interlock switch as a door switch, which shorts two lines when the door is open, so that when a supply voltage is applied, a fuse connected in one of the lines would open or burn out if the Primary interlock switch would not have opened.
  • the secondary interlock switch shorts the two lines when the door is opened. Then the fuse blows, because due to the malfunction of the Primary Interlock Switch still a supply voltage is applied. In normal operation is due to the proper function When the secondary interlock switch is opened or switched over to short-circuit the cables, the primary interlock switch no longer supplies any power so that the fuse does not open or blow.
  • the microwave generating unit is designed so that it immediately stops the generation of microwaves when switched off.
  • an electrical separation of capacities can be made.
  • a particularly high level of security can be achieved.
  • FIG. 1 a circuit of a microwave oven according to the invention.
  • Fig. 1 shows a circuit 10 of a microwave oven 50 according to the invention according to embodiments of the invention.
  • different embodiments are shown, which show different possible embodiments of how a turn-off device can act on a microwave generating unit to terminate the microwave generation. These are denoted by the lower case letters a) to g). These designs can be used alone or combined with each other.
  • the installation of the circuit 10 in a microwave oven poses no problems for the skilled person.
  • the circuit 10 has a power supply unit (PSU) 20, which serves for the direct power supply of a semiconductor microwave generating unit 40.
  • PSU power supply unit
  • the PSU 20 is connected to an AC power supply whose lines are labeled L and N.
  • the semiconductor microwave generating unit 40 when energized and a shutdown device 30 described below is not active, generates microwaves which are discharged into a cavity of the microwave oven 50 in a conventional manner. It has an oscillator module 42, a preamplifier 44 and a power amplifier 46.
  • a fuse F1 is initially connected. Subsequently, up to three door switches can be provided or interconnected.
  • three door switches in the form of a primary interlock switch S1, a secondary interlock switch S2 and a monitor switch S3 are interconnected.
  • the three door switches S1, S2, S3 are actuated by a door of the microwave oven 50, wherein they can be opened when opening the door advantageously in an order S1, S2, S3 and immediately one behind the other.
  • the secondary interlock switch S2 is connected in such a way that it not only interrupts the line L in the state with the door open, but also short-circuits it to the line N.
  • the fuse F1 would immediately burn or open and open so that the power supply would be interrupted until the fuse F1 was replaced or activated .
  • switching contact k (a) In the line N is further a switching contact (switching contact) k (a) connected, which can provide an additional interruption.
  • switching contact k (b) is also connected on the output side to the PSU 20 in a line. Also with this an interruption can be achieved.
  • the PSU 20 directly supplies the semiconductor microwave generating unit 40 with electric power, which is represented by the fact that the two right-handed lines are each provided with an arrow. They lead to the semiconductor microwave generating unit 40, which is shown only in the embodiments d) to g). In these embodiments, the microwave oven 50 is shown.
  • the circuit 10 further includes the shutdown device 30 already mentioned above.
  • the shutdown device 30 is connected as shown to the two lines L and N. If at least one of the already mentioned three door switches S1, S2 or S3 opens, thus also the input side of the shutdown device 30 is affected, i. in particular set to a zero level.
  • the switch-off device 30 In order to convert such a signal into a switching signal, the switch-off device 30 has a differentiating element 32 and an integrating element 34.
  • the shutdown device 30 can act on different components, which is shown as possible embodiments with the lowercase letters a) to g) and will be described below.
  • the shutdown device 30 acts on a switching regulator 25 of the PSU 20.
  • a power supply of the semiconductor microwave generating unit 40 can be interrupted.
  • the turn-off device 30 acts on a primary side of a switching power supply K (a).
  • the shutdown device 30 acts on a relay on a secondary side of a switching power supply K (b).
  • the turn-off device 30 acts on an enable input of the oscillator module 42 of the semiconductor microwave generating unit 40.
  • the turn-off device 30 acts on a gate voltage of the preamplifier 44 or on one or more amplifier stages of the preamplifier 44 of the semiconductor microwave generating unit 40.
  • the turn-off device 30 acts on a gate voltage of the power amplifier 46 of the semiconductor microwave generating unit 40.
  • the turn-off device 30 acts on a pulse width modulation PWM, which enters the already mentioned oscillator module 42.
  • the turn-off device 30 acts in each case in the semiconductor microwave generating unit 40, only just at different locations. The important thing is the result of the direct or rapid shutdown of the generation of microwaves.
  • a shutdown can be realized, which is faster and / or which, above all, a generation of microwaves terminated immediately. This increases the safety of the microwave oven 50.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen (50) mit einer Kavität, einer Tür, einer Mikrowellenerzeugungseinheit und mindestens einem Türschalter (S1, S2, S3), wobei eine Abschalteinrichtung zum Abschalten der Mikrowellenerzeugungseinheit bei offenem Zustand der Tür vorgesehen ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Mikrowellenerzeugungseinheit (40) ansprechend auf einen durch den Türschalter (S1, S2, S3) erkannten offenen Zustand der Tür unmittelbar abgeschaltet wird und/oder das Erzeugen von Mikrowellen unmittelbar beendet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen, wie er vorteilhaft zur Zubereitung von Nahrungsmitteln verwendet und ausgebildet ist, also als Elektro-Haushaltsgerät.
  • Bekannte und übliche Mikrowellenöfen sind mit einem Magnetron als Mikrowellenerzeugungseinheit ausgestattet. Sie können auch mit einer Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit ausgestattet sein, so dass Halbleiterelemente zur Erzeugung von Mikrowellen verwendet werden können, siehe die EP 3035773 A1 . Letzteres stellt eine neue Technik dar, welche auch als Solid State Cooking bezeichnet werden kann.
    • AUFGABE UND LÖSUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Mikrowellenofen zu schaffen, mit dem Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und es insbesondere möglich ist, die Funktionssicherheit des Mikrowellenofens sicherzustellen bei gleichzeitig geringem Herstellungsaufwand.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Mikrowellenofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Der Mikrowellenofen weist eine Kavität bzw. eine Mikrowellenofenmuffel auf. Er weist eine Tür auf, mittels welcher die Kavität in einem geschlossenen Zustand verschlossen ist und welche die Kavität in einem offenen Zustand zugänglich lässt. Der Mikrowellenofen weist ferner eine Mikrowellenerzeugungseinheit zum Erzeugen von in die Kavität abzugebenden Mikrowellen auf. Außerdem weist er mindestens einen Türschalter auf, welcher dazu ausgebildet ist, den geschlossenen oder offenen Zustand der Tür zu detektieren bzw. zumindest sicher zu erkennen, ob die Tür ganz geschlossen ist. Der Türschalter ist dazu ausgebildet, eine Stromversorgung der Mikrowellenerzeugungseinheit zu unterbrechen, wenn die Tür geöffnet wird bzw. nicht mehr ganz geschlossen ist. Dies ist erforderlich, um die Erzeugung von Mikrowellen bei offener Tür zu verhindern, da dies ansonsten zu gesundheitlichen Schäden führen kann. Hier sind auch die Zulassungsanforderungen an solche Geräte sehr hoch.
  • Erfindungsgemäß ist eine Abschalteinrichtung vorgesehen, welche mit dem mindestens einen Türschalter und der Mikrowellenerzeugungseinheit verbunden ist. Sie ist so verschaltet, dass sie die Mikrowellenerzeugungseinheit ansprechend auf einen durch den Türschalter erkannten offenen bzw. nicht mehr ganz geschlossenen Zustand der Tür unmittelbar abschaltet und/oder das Erzeugen von Mikrowellen unmittelbar beendet.
  • Durch die Abschalteinrichtung kann insbesondere der Tatsache Rechnung getragen werden, dass bei modernen Mikrowellenerzeugungseinheiten, insbesondere vorgenannten Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheiten, häufig Kondensatoren vorhanden sind. Diese sorgen bei einem reinen Unterbrechen der Stromzufuhr zur Mikrowellenerzeugungseinheit dafür, dass trotz fehlender Stromzufuhr bzw. Spannungsversorgung noch für eine gewisse Zeit weiter Mikrowellen erzeugt werden, auch bei gerade geöffneter Tür. Dies kann zu einer Gesundheitsgefährdung führen.
  • Durch die Ausführung der Abschalteinrichtung, welche entsprechend der beschriebenen Funktionalität verschaltet ist, wird im Gegensatz zu einer programmierten Ausführung einer Abschaltung erreicht, dass die Funktionalität hardwaremäßig realisiert ist. Es ist somit nicht erforderlich, einen Mikrocontroller und die darauf laufende Software in ein Sicherheitskonzept mit einzubeziehen, was erheblichen Aufwand bei einer dafür nötigen Zertifizierung oder Approbation einspart.
  • Der Mikrowellenofen weist bevorzugt mehrere Türschalter bzw. eine Mehrzahl von Türschaltern auf, insbesondere bis zu drei Türschalter. Damit kann die Sicherheit weiter erhöht werden, da bei Ausfall eines Türschalters noch ein weiterer Türschalter oder auch mehrere weitere Türschalter vorhanden sind, welche einen eventuell offenen Zustand der Tür detektieren. Die Türschalter können in unterschiedlichen Kombinationen verschaltet sein und verschaltet werden.
  • Alle hierin erwähnten Ausführungen der Erfindung können mit zumindest einem Türschalter und entsprechend auch mit mehreren Türschaltern ausgeführt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der mindestens eine Türschalter in einer Leitung einer Wechselstromversorgung der Mikrowellenerzeugungseinheit verschaltet. Dadurch kann auch unmittelbar die Stromversorgung der Mikrowellenerzeugungseinheit unterbrochen werden, was eine zusätzliche Sicherheit darstellt, auch wenn diese Maßnahme nicht die gleiche Geschwindigkeit hat wie die beschriebene Wirkung der Abschalteinrichtung.
  • Bevorzugt ist der Türschalter dazu ausgebildet, eine Leitung zur Abschalteinrichtung bei offenem Zustand der Tür zu unterbrechen. Damit kann sowohl die Wechselstromversorgung abgeschaltet werden wie auch ein entsprechendes Signal an die Abschalteinrichtung ausgelöst werden. Insbesondere kann die Abschalteinrichtung dazu ausgebildet sein, eine solche unterbrochene Leitung zu detektieren, welche bei offenem Zustand der Türe entsteht.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführung kann die Abschalteinrichtung ein eingangsseitiges Differenzierglied und ein dem Differenzierglied nachgeschaltetes Integrierglied aufweisen, um ein binäres Signal zu erzeugen. Eine solche Ausführung hat sich für typische Situationen beim Abschalten einer Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit bewährt.
  • Es ist möglich, dass eine Glättungsschaltung und/oder eine Gleichrichterschaltung vorgeschaltet werden können, um die Abschalteinrichtung besser an eine Verwendung bei Wechselstrom anzupassen. Dies ergibt ein besser verwertbares bzw. auswertbares Signal.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die Abschalteinrichtung eine Signalleitung auf, die direkt in die Mikrowellenerzeugungseinheit geführt ist. So kann die direkte Abschaltung der Mikrowellenerzeugungseinheit bzw. der Erzeugung von Mikrowellen besser und vor allem direkter erfolgen, weil sie schneller geht.
  • Bevorzugt erfolgt beim Abschalten der Mikrowellenerzeugungseinheit durch die Abschalteinrichtung eine elektrische Trennung von einer Anzahl von Kapazitäten. Dadurch können Kapazitäten, welche ein unmittelbares Beenden der Mikrowellenerzeugung durch die Mikrowellenerzeugungseinheit gegebenenfalls verhindern können, elektrisch getrennt werden, so dass die Erzeugung von Mikrowellen unmittelbar beendet wird. Anders ausgedrückt steht bei einer solchen Trennung die jeweilige Kapazität nicht mehr als Energiespeicher zur Verfügung, was zu einer schnelleren Beendigung der Erzeugung von Mikrowellen führt.
  • Gemäß einer Ausführung kann die Abschalteinrichtung zum Abschalten der Mikrowellenerzeugungseinheit auf eine Primärseite und/oder auf einen Schaltregler und/oder auf eine Sekundärseite eines Schaltnetzteils einwirken. So stehen mehrere vorteilhafte Möglichkeiten frei, abhängig vom tatsächlichen Aufbau und einer Verschaltung der Mikrowellenerzeugungseinheit eine gute Möglichkeit zum Einwirken zu haben.
  • Die Mikrowellenerzeugungseinheit kann gemäß einer Ausführung vorteilhaft eine Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit sein. Bei einer solchen Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit kommt der Vorteil besonders zum Tragen, dass die Abschalteinrichtung verschaltet ist und typischerweise ihre Funktionalität nicht vom Funktionieren von Softwarekomponenten abhängt. Dies erleichtert eine Sicherheitszertifizierung bzw. Approbation erheblich, da die Software darin nicht miteinbezogen werden muss.
  • Bevorzugt wirkt die Abschalteinrichtung zum Abschalten einer Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit auf einen Hochfrequenzteil der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit ein. Dies kann insbesondere an einer Gate-Spannung eines Vorverstärkers und/oder an einer Gate-Spannung eines Leistungsverstärkers und/oder an einer oder mehreren Verstärkerstufen und/oder an einem Enable-Eingang eines Oszillatorbausteins und/oder an einem Hochfrequenzschalter und/oder an einer Pulsweitenmodulationserzeugung (PWM) sein. Die PWM kann in den bereits erwähnten Oszillatorbaustein eingehen. An solchen Stellen kann eine besonders vorteilhafte, insbesondere schnelle Abschaltung erreicht werden.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung können die hierin beschriebenen Stellen, an welchen die Abschalteinrichtung zum Abschalten einwirken kann, in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Die Abschalteinrichtung kann also an verschiedenen oder an mehreren der beschriebenen Stellen oder auch noch an anderen Stellen einwirken. Alle solchen Kombinationen und Unterkombinationen gelten als Bestandteil der Offenbarung dieser Anmeldung bzw. Erfindung.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist der Türschalter mit einem oder mit einer Mehrzahl von Eingängen der Abschalteinrichtung verbunden. Dabei ist die Abschalteinrichtung so verschaltet, dass sie die Mikrowellenerzeugungseinheit abschaltet, wenn sie darauf anspricht, dass zumindest an einem der Eingänge ein jeweiliges vordefiniertes Signal anliegt. Dadurch können zusätzlich zur Abschaltung mittels der Türschalter auch weitere Signalquellen verwendet werden, um eine Abschaltung, insbesondere aus Sicherheitsgründen, auszulösen.
  • Die Eingänge können beispielsweise so verschaltet sein, dass sie logisch verundet oder verodert sind. Dadurch kann erreicht werden, dass die Mikrowellenerzeugung nur dann stattfinden kann bzw. nur dann nicht abgeschaltet wird, wenn alle Eingänge anzeigen, dass einer Mikrowellenerzeugung keine Sicherheitsbedenken entgegenstehen. Das hierzu erforderliche jeweilige vordefinierte Signal kann beispielsweise bei allen Eingängen 0 oder 1 sein. Es können jedoch auch unterschiedliche vordefinierte Signale verwendet werden.
  • Mit zumindest einem Eingang kann ein Temperatursensor verbunden sein. Damit können Temperaturwerte von Bauteilen überwacht werden, so dass bei einer zu hohen Temperatur eines Bauteils eine Abschaltung ausgelöst werden kann. Es kann auch zumindest ein Eingang mit einem Ausgangsanschluss eines Mikrocontrollers oder einer anderen programmierbaren Einheit verbunden sein. Dadurch kann auch einem Mikrocontroller oder einer anderen programmierbaren Einheit die Möglichkeit gegeben werden, darauf Einfluss zu nehmen, ob eine Mikrowellenerzeugung stattfinden soll oder nicht. Beispielsweise kann dadurch erreicht werden, dass beim Schließen einer Tür ein Mikrocontroller oder eine andere programmierbare Einheit festlegen kann, dass die Mikrowellenerzeugung erst später beginnen soll, also mit einer Zeitverzögerung.
  • Es kann auch ein Eingang mit zumindest einer Kopplerstruktur zur Erfassung reflektierter Mikrowellenleistung verbunden sein. Dadurch kann eine reflektierte Mikrowellenleistung erfasst werden und zur Steuerung der Mikrowellenerzeugung verwendet werden. Insbesondere kann bei einer zu hohen reflektierten Leistung die Mikrowellenerzeugung reduziert oder vorteilhaft beendet werden.
  • Durch die eben beschriebenen zusätzlichen Eingänge, mit welchen ebenfalls die Mikrowellenerzeugung abgeschaltet werden kann, ist kein Verlust des eingangs erwähnten Vorteils verbunden, dass eine Software nicht mit in eine Sicherheitszertifizierung oder Approbation miteinbezogen werden muss. Es wird hier lediglich eine zusätzliche Funktionalität zum Abschalten zur Verfügung gestellt, welche die Abschaltfunktionalität der oben erwähnten Türschalter in keiner Weise beeinträchtigt.
  • Gemäß einer Ausführung weist der Mikrowellenofen einen sogenannten eingangsseitigen Primary Interlock Switch und/oder einen sogenannten ausgangsseitigen Monitor Switch als Türschalter auf. Gemäß einer weiteren Ausführung weist der Mikrowellenofen einen dem Primary Interlock Switch nachgeschalteten Secondary Interlock Switch als Türschalter auf, welcher bei offenem Zustand der Tür zwei Leitungen kurzschließt, so dass bei Anliegen einer Versorgungsspannung eine in einer der Leitungen verschaltete Sicherung öffnen oder durchbrennen würde, wenn der Primary Interlock Switch nicht geöffnet hätte. So kann eine zusätzliche Sicherheit erreicht werden, da beispielsweise für den Fall, dass Kontakte des Primary Interlock Switch kurzgeschlossen sein oder kleben sollten, der Secondary Interlock Switch beim Öffnen der Tür die beiden Leitungen kurzschließt. Anschließend brennt die Sicherung durch, da aufgrund der Fehlfunktion des Primary Interlock Switch noch eine Versorgungsspannung anliegt. Im Normalbetrieb liegt aufgrund der ordnungsgemäßen Funktion des Primary Interlock Switch beim Öffnen des Secondary Interlock Switch bzw. bei dessen Umschalten zum Kurzschließen der Leitungen bereits keine Versorgungsspannung mehr an, so dass die Sicherung nicht öffnet oder durchbrennt.
  • Bevorzugt ist die Mikrowellenerzeugungseinheit so ausgebildet, dass sie beim Abschalten unmittelbar die Erzeugung von Mikrowellen beendet. Hierzu kann insbesondere, wie weiter oben bereits beschrieben, eine elektrische Trennung von Kapazitäten vorgenommen werden. So steht unmittelbar keine Energie mehr zum Erzeugen von Mikrowellen zur Verfügung. Dadurch kann eine besonders hohe Sicherheit erreicht werden.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Fig. 1 erläutert sind. Dabei zeigt die Fig. 1 eine Schaltung eines erfindungsgemäßen Mikrowellenofens.
    • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Fig. 1 zeigt eine Schaltung 10 eines erfindungsgemäßen Mikrowellenofens 50 gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Dabei sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt, welche unterschiedliche mögliche Ausführungen zeigen, wie eine Abschalteinrichtung auf eine Mikrowellenerzeugungseinheit einwirken kann, um die Mikrowellenerzeugung zu beenden. Diese sind mit den Kleinbuchstaben a) bis g) bezeichnet. Diese Ausführungen können alleine verwendet oder auch beliebig miteinander kombiniert werden. Der Einbau der Schaltung 10 in einen Mikrowellenofen stellt den Fachmann vor keinerlei Probleme.
  • Die Schaltung 10 weist eine Leistungsversorgungseinheit (Power Supply Unit, PSU) 20 auf, welche zur unmittelbaren Leistungsversorgung einer Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40 dient. Hierzu ist die PSU 20 an eine Wechselstromversorgung angeschlossen, deren Leitungen mit L und N bezeichnet sind.
  • Die Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40 erzeugt, wenn sie mit Strom versorgt wird und eine weiter unten beschriebene Abschalteinrichtung 30 nicht aktiv ist, Mikrowellen, welche in eine Kavität des Mikrowellenofens 50 in üblicher Weise abgegeben werden. Sie weist einen Oszillatorbaustein 42, einen Vorverstärker 44 und einen Leistungsverstärker 46 auf.
  • In der Leitung L ist zunächst eine Sicherung F1 verschaltet. Anschließend können bis zu drei Türschalter vorgesehen bzw. verschaltet sein. Hier sind dies drei Türschalter in Form eines Primary Interlock Switch S1, eines Secondary Interlock Switch S2 und eines Monitor Switch S3 verschaltet. Die drei Türschalter S1, S2, S3 werden dabei von einer Tür des Mikrowellenofens 50 betätigt, wobei sie beim Öffnen der Tür vorteilhaft in einer Reihenfolge S1, S2, S3 und unmittelbar hintereinander geöffnet werden können. Somit entsteht hier eine bis zu dreifache Sicherheit, so dass selbst beim Ausfall von zwei Schaltern noch eine Unterbrechung der Stromversorgung für die PSU 20 durch den verbleibenden intakten Schalter resultieren würde.
  • Des Weiteren ist der Secondary Interlock Switch S2 so verschaltet, dass er im Zustand bei offener Tür nicht nur die Leitung L unterbricht, sondern diese auch zur Leitung N kurzschließt. Dadurch würde für den Fall, dass bei dem Primary Interlock Switch S1 eine Fehlfunktion in Form kurzgeschlossener bzw. verklebter Kontakte vorliegen würde, unmittelbar die Sicherung F1 durchbrennen bzw. ansprechen und öffnen, so dass die Stromversorgung bis zum Auswechseln oder Aktivieren der Sicherung F1 unterbrochen wäre.
  • In der Leitung N ist des Weiteren ein Schaltkontakt (Switching Contact) k(a) verschaltet, welcher für eine zusätzliche Unterbrechung sorgen kann. Ein ähnlicher Schaltkontakt k(b) ist auch ausgangsseitig zur PSU 20 in einer Leitung verschaltet. Auch damit kann eine Unterbrechung erreicht werden.
  • Die PSU 20 versorgt die Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40 unmittelbar mit elektrischer Leistung, was dadurch dargestellt ist, dass die beiden rechts abgehenden Leitungen jeweils mit einem Pfeil versehen sind. Sie führen zur Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40, welche lediglich in den Ausführungen d) bis g) dargestellt ist. In diesen Ausführungen ist auch der Mikrowellenofen 50 dargestellt.
  • Die Schaltung 10 weist des Weiteren die bereits weiter oben erwähnte Abschalteinrichtung 30 auf. Die Abschalteinrichtung 30 ist wie gezeigt mit den beiden Leitungen L und N verbunden. Sofern zumindest einer der bereits erwähnten drei Türschalter S1, S2 oder S3 öffnet, wird somit auch die Eingangsseite der Abschalteinrichtung 30 beeinflusst, d.h. insbesondere auf einen Null-Pegel gelegt.
  • Um ein solches Signal in ein Schaltsignal umzuwandeln, verfügt die Abschalteinrichtung 30 über ein Differenzierglied 32 und ein Integrierglied 34.
  • Ausgangsseitig kann die Abschalteinrichtung 30 auf unterschiedliche Komponenten wirken, was als mögliche Ausführungen mit den Kleinbuchstaben a) bis g) dargestellt ist und nachfolgend beschrieben werden wird.
  • Bei a) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf einen Schaltregler 25 der PSU 20. Damit kann beispielsweise eine Stromversorgung der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40 unterbrochen werden.
  • Bei b) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf eine Primärseite eines Schaltnetzteils K(a).
  • Bei c) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf ein Relais an einer Sekundärseite eines Schaltnetzteils K(b).
  • Bei d) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf einen Enable-Eingang des Oszillatorbausteins 42 der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40.
  • Bei e) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf eine Gate-Spannung des Vorverstärkers 44 bzw. an einer oder mehreren Verstärkerstufen des Vorverstärkers 44 der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40.
  • Bei f) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf eine Gate-Spannung des Leistungsverstärkers 46 der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40.
  • Bei g) wirkt die Abschalteinrichtung 30 auf eine Pulsweitenmodulationserzeugung PWM, welche in den bereits erwähnten Oszillatorbaustein 42 eingeht.
  • So wirkt die Abschalteinrichtung 30 jeweils in die Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit 40 hinein, nur eben an unterschiedlichen Stellen. Wichtig ist dabei als Ergebnis das direkte bzw. schnelle Abschalten der Erzeugung von Mikrowellen.
  • In einer tatsächlichen Realisierung eines Mikrowellenofens ist zumindest eine dieser Varianten realisiert. Es können jedoch auch mehrere dieser Varianten verwendet werden und sie können beliebig untereinander kombiniert werden.
  • Durch die Abschalteinrichtung 30 kann zusätzlich zur Unterbrechung der Stromzufuhr durch die bis zu drei Türschalter S1, S2, S3 eine Abschaltwirkung realisiert werden, welche schneller ist und/oder welche vor allem eine Erzeugung von Mikrowellen unmittelbar beendet. Dies erhöht die Sicherheit des Mikrowellenofens 50.
  • Im Rahmen der Erfindung sollen alle hier gezeigten Ausführungen als Verschaltung der Abschalteinrichtung 30 mit der Mikrowellenerzeugungseinheit 40 verstanden werden können, da eine entsprechende Einwirkung auf die Funktionalität der Mikrowellenerzeugungseinheit 40 erfolgt. Im Vergleich zu softwarebasierten Lösungen wird dadurch der Aufwand für eine Zertifizierung bzw. Approbation deutlich gesenkt.

Claims (15)

  1. Mikrowellenofen (50), aufweisend
    - eine Kavität,
    - eine Tür, wobei
    in einem geschlossenen Zustand der Tür die Kavität verschlossen ist, und
    in einem offenen Zustand der Tür die Kavität zugänglich ist,
    - eine Mikrowellenerzeugungseinheit (40) zum Erzeugen von in die Kavität abzugebenden Mikrowellen,
    - mindestens einen Türschalter (S1, S2, S3), welcher dazu ausgebildet ist, den geschlossenen oder offenen Zustand der Tür zu detektieren,
    gekennzeichnet durch
    - eine Abschalteinrichtung (30), welche mit dem mindestens einen Türschalter (S1, S2, S3) und der Mikrowellenerzeugungseinheit (40) verbunden ist und so verschaltet ist, dass sie die Mikrowellenerzeugungseinheit (40) ansprechend auf einen durch den Türschalter (S1, S2, S3) erkannten offenen Zustand der Tür unmittelbar abschaltet und/oder das Erzeugen von Mikrowellen unmittelbar beendet.
  2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellenofen (50) eine Mehrzahl von Türschaltern (S1, S2, S3) aufweist, vorzugsweise bis zu drei Türschalter (S1, S2, S3), die in unterschiedlichen Kombinationen verschaltbar sind.
  3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Türschalter (S1, S2, S3) in einer Leitung (L) einer Wechselstromversorgung der Mikrowellenerzeugungseinheit (40) verschaltet ist.
  4. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Türschalter (S1, S2, S3) dazu ausgebildet ist, eine Leitung (L) zur Abschalteinrichtung (30) bei offenem Zustand der Tür zu unterbrechen.
  5. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (30) ein eingangsseitiges Differenzierglied (32) und ein dem Differenzierglied (32) nachgeschaltetes Integrierglied (34) aufweist, um ein binäres Signal zu erzeugen.
  6. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (30) mit einer Signalleitung direkt in die Mikrowellenerzeugungseinheit (40) geführt ist.
  7. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abschalten der Mikrowellenerzeugungseinheit (40) durch die Abschalteinrichtung (30) eine elektrische Trennung von einer Anzahl von Kapazitäten erfolgt.
  8. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (30) zum Abschalten der Mikrowellenerzeugungseinheit (40) auf eine Primärseite und/oder auf einen Schaltregler und/oder auf eine Sekundärseite eines Schaltnetzteils (K(a), K(b)) einwirkt.
  9. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenerzeugungseinheit (40) eine Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit (40) ist, wobei vorzugsweise die Abschalteinrichtung (30) zum Abschalten der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit (40) auf einen Hochfrequenzteil der Halbleiter-Mikrowellenerzeugungseinheit (40) einwirkt.
  10. Mikrowellenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (30) an einen Enable-Eingang eines Oszillatorbausteins (42) und/oder an einer Gate-Spannung eines Vorverstärkers (44) und/oder an einer oder mehreren Verstärkerstufen und/oder Gate-Spannung eines Leistungsverstärker (46) und/oder an einem Hochfrequenzschalter und/oder an einer Pulsweitenmodulationserzeugung (PWM), die in den Oszillatorbaustein (42) eingeht.
  11. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Türschalter (S1, S2, S3) mit einem Eingang oder mit einer Mehrzahl von Eingängen der Abschalteinrichtung (30) verbunden ist, wobei die Abschalteinrichtung (30) so verschaltet ist, dass sie die Mikrowellenerzeugungseinheit (40) ansprechend darauf abschaltet, dass zumindest an einem der Eingänge ein jeweiliges vordefiniertes Signal anliegt.
  12. Mikrowellenofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingänge so verschaltet sind, dass sie logisch verundet oder verodert sind.
  13. Mikrowellenofen nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass
    - zumindest ein Eingang mit einem Temperatursensor verbunden ist,
    und/oder
    - zumindest ein Eingang mit einem Ausgangsanschluss eines Mikrocontrollers oder einer anderen programmierbaren Einheit verbunden ist,
    und/oder
    - zumindest ein Eingang mit einer Kopplerstruktur zur Erfassung reflektierter Mikrowellenleistung verbunden ist.
  14. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen eingangsseitigen Primary Interlock Switch (S1) und/oder einen ausgangsseitigen Monitor Switch (S3) als Türschalter (S1, S2, S3) aufweist, wobei vorzugsweise der Mikrowellenofen einen dem Primary Interlock Switch (S1) nachgeschalteten Secondary Interlock Switch (S2) als Türschalter (S1, S2, S3) aufweist, welcher bei offenem Zustand der Tür zwei Leitungen (L, N) kurzschließt, so dass bei Anliegen einer Versorgungsspannung eine in einer der Leitungen verschaltete Sicherung (F1) durchbrennt.
  15. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenerzeugungseinheit (40) so ausgebildet ist, dass sie beim Abschalten unmittelbar die Erzeugung von Mikrowellen beendet.
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