JP2003100438A - High-frequency heating device - Google Patents

High-frequency heating device

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JP2003100438A
JP2003100438A JP2001286809A JP2001286809A JP2003100438A JP 2003100438 A JP2003100438 A JP 2003100438A JP 2001286809 A JP2001286809 A JP 2001286809A JP 2001286809 A JP2001286809 A JP 2001286809A JP 2003100438 A JP2003100438 A JP 2003100438A
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JP
Japan
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voltage
battery
frequency heating
heating device
transformer
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Withdrawn
Application number
JP2001286809A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Betsusou
大介 別荘
Kenji Yasui
健治 安井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B40/00Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized and portable high-frequency heating device at a low cost. SOLUTION: Because an inverter circuit can be manufactured as this has a built in battery 1 and an inductance L1 of the primary winding wire of a step-up transformer 6 provided at the inverter circuit and the voltage VIN of the battery are made to have relationships shown as L1 (μH)<0.01×VIN (V)<2> -0.09×VIN (V)+13.5, VIN (V)>30, and L1 (μH)<70, preparation of the portable high-frequency heating device can be realized without making the high-frequency heating device large-sized, or with a high price.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波により食
品などを誘電加熱する高周波加熱装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency heating device for dielectrically heating foods or the like by microwaves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の家庭用の高周波加熱装置は、交流
である商用電源を一旦整流回路で直流電圧に変換し、こ
の直流電力を半導体スイッチング素子のオンオフによっ
てインバータ回路2で20kHz以上の高周波電力に変
換している。さらにインバータ回路2は、この高周波電
力を昇圧トランス6によって高周波高電圧に昇圧し、高
圧整流回路9を介してマグネトロン3に印加している。
マグネトロン3はこの直流高電圧で駆動され、2.45
GHzの電波を加熱室に放射することによって被加熱物
を高周波電界で加熱している。図10はこれをブロック
図で示したものである。マグネトロン3は真空管発振器
であり、その電圧電流特性はツェナー特性を有してい
る。すなわち、マグネトロン3のアノードカソード間に
印加される電圧が所定値以下の時はほぼ無限大のインピ
ーダンスであり、電流が流れず、電波を発生しない。し
かし、所定の電圧以上を印加すると急激にインピーダン
スが減少し電流を流し、電波を発生するようになる。従
って、家庭用の電子レンジの様に100Vを入力電圧と
するインバータ回路における昇圧トランス6の昇圧比は
およそ20前後に設計されている。
2. Description of the Related Art In a conventional household high-frequency heating device, an AC commercial power source is once converted into a DC voltage by a rectifier circuit, and this DC power is turned on and off by a semiconductor switching element to generate a high-frequency power of 20 kHz or more in an inverter circuit 2. Has been converted to. Further, the inverter circuit 2 boosts this high-frequency power to a high-frequency high voltage by the step-up transformer 6 and applies it to the magnetron 3 via the high-voltage rectifier circuit 9.
The magnetron 3 is driven by this DC high voltage and is 2.45.
The object to be heated is heated by a high frequency electric field by radiating a radio wave of GHz to the heating chamber. FIG. 10 is a block diagram showing this. The magnetron 3 is a vacuum tube oscillator, and its voltage-current characteristic has a Zener characteristic. That is, when the voltage applied between the anode and cathode of the magnetron 3 is equal to or lower than a predetermined value, the impedance is almost infinite, no current flows, and no radio wave is generated. However, when a voltage equal to or higher than a predetermined voltage is applied, the impedance sharply decreases, a current flows, and radio waves are generated. Therefore, the step-up ratio of the step-up transformer 6 in an inverter circuit having an input voltage of 100 V as in a household microwave oven is designed to be about 20.

【0003】また、家庭用の高周波加熱装置は1000
W以上の変換電力を扱うため、インバータ回路の高効率
化が重要な技術である。
In addition, 1000 high-frequency heating devices for household use
In order to handle the converted power of W or more, it is an important technology to improve the efficiency of the inverter circuit.

【0004】従来の家庭用高周波加熱装置は図11に示
すような回路構成である。インバータ回路2は商用電源
を整流する整流ダイオードとインダクタ、コンデンサか
らなる整流平滑回路を有しており、商用電源を一旦脈動
する直流電圧に変換している。第1の半導体スイッチン
グ素子4を20kHz以上の高周波でオンオフすること
によって昇圧トランス6の1次巻線に高周波電力を発生
している。昇圧トランス6はこの高周波電力によって励
磁され2次巻線に昇圧出力を発生し、高圧整流回路9に
高周波高電圧を与えている。高圧整流回路9は昇圧トラ
ンス6の出力電圧を整流してマグネトロン3に直流高電
圧を印加するように構成されている。
A conventional household high-frequency heating device has a circuit configuration as shown in FIG. The inverter circuit 2 has a rectifying / smoothing circuit including a rectifying diode for rectifying the commercial power supply, an inductor, and a capacitor, and converts the commercial power supply into a pulsating DC voltage. High frequency power is generated in the primary winding of the step-up transformer 6 by turning on / off the first semiconductor switching element 4 at a high frequency of 20 kHz or higher. The step-up transformer 6 is excited by this high-frequency power, generates a step-up output in the secondary winding, and applies a high-frequency high voltage to the high-voltage rectifier circuit 9. The high voltage rectifier circuit 9 is configured to rectify the output voltage of the step-up transformer 6 and apply a high DC voltage to the magnetron 3.

【0005】このインバータ回路2はコンデンサ7と昇
圧トランス6の1次巻線によって共振回路を構成し、こ
の共振回路の共振現象を利用して半導体スイッチング素
子4,5がターンオフあるいはターンオンする際の電圧
の傾きを緩やかにしている。この結果、半導体スイッチ
ング素子4,5がターンオンする際は零電流かつ零電圧
でスイッチングし、電圧と電流の重なる期間がない。ま
た、ターンオフする際は、零電圧から緩やかに電圧が上
昇するため電圧と電流が重なる面積が非常に小さくな
る。従って、半導体スイッチング素子4,5のスイッチ
ング損失が低減され、インバータ回路を高効率化する構
成となっている。
The inverter circuit 2 forms a resonance circuit by the capacitor 7 and the primary winding of the step-up transformer 6, and the resonance phenomenon of this resonance circuit is used to turn off or turn on the semiconductor switching elements 4 and 5. Has a gentle slope. As a result, when the semiconductor switching elements 4 and 5 are turned on, switching is performed with zero current and zero voltage, and there is no period in which the voltage and the current overlap. Further, when turning off, the voltage gradually rises from zero voltage, so that the area where the voltage and the current overlap becomes very small. Therefore, the switching loss of the semiconductor switching elements 4 and 5 is reduced, and the efficiency of the inverter circuit is increased.

【0006】さらに、インバータ回路2の動作について
図12を用いて詳細に説明する。説明の都合上第1の半
導体スイッチング素子4がオン状態から始める。この時
の半導体スイッチング素子4の動作波形は図12のよう
に3角波状になる。期間1において第1の半導体スイッ
チング素子4はオン状態であり、昇圧トランス6の1次
巻線を介して3角波状の電流が流れる。所定の時間後に
第1の半導体スイッチング素子4をターンオフすると期
間2へ移行し、第1のコンデンサ7と昇圧トランス6の
1次巻線による共振現象によって第1の半導体スイッチ
ング素子4の電圧は緩やかに上昇を始め、一方、第2の
半導体スイッチング素子5の電圧は緩やかに下降する。
Further, the operation of the inverter circuit 2 will be described in detail with reference to FIG. For convenience of description, the first semiconductor switching element 4 starts from the ON state. The operation waveform of the semiconductor switching element 4 at this time becomes a triangular wave as shown in FIG. In the period 1, the first semiconductor switching element 4 is in the ON state, and a triangular wave current flows through the primary winding of the step-up transformer 6. When the first semiconductor switching element 4 is turned off after a predetermined time, the period shifts to the period 2, and the voltage of the first semiconductor switching element 4 becomes gentle due to the resonance phenomenon by the first winding of the first capacitor 7 and the step-up transformer 6. On the other hand, the voltage of the second semiconductor switching element 5 starts to rise, while gradually decreasing.

【0007】第1のコンデンサ7の電圧が第2のコンデ
ンサ8に蓄えられている電圧に等しくなると、第2の半
導体スイッチング素子5のダイオードが導通し期間3へ
移行する。この期間3では共振回路の構成が昇圧トラン
ス6の1時巻線と第1のコンデンサ7及び第2のコンデ
ンサ8となり、共振周波数が変化する。第2のコンデン
サ8は第1のコンデンサ7に比べその容量値が1桁大き
なものを用いているため共振周波数が急激に下がり、電
圧上昇が緩やかになる。この期間3の間に第2の半導体
スイッチング素子5にオン信号を与えておくことによっ
て共振現象が継続し、第1および第2のコンデンサの電
圧が下降し始める(期間4)。
When the voltage of the first capacitor 7 becomes equal to the voltage stored in the second capacitor 8, the diode of the second semiconductor switching element 5 becomes conductive and the period 3 starts. In this period 3, the resonance circuit is configured such that the one-time winding of the step-up transformer 6, the first capacitor 7 and the second capacitor 8 change, and the resonance frequency changes. Since the second capacitor 8 has a capacitance value that is one digit larger than that of the first capacitor 7, the resonance frequency sharply decreases and the voltage rise moderates. By giving an ON signal to the second semiconductor switching element 5 during this period 3, the resonance phenomenon continues and the voltages of the first and second capacitors begin to drop (period 4).

【0008】所定の時間後に第2の半導体スイッチング
素子5をターンオフすると、再び第1のコンデンサ7と
昇圧トランス6の1次巻線との共振となり、第1の半導
体スイッチング素子4の電圧は零に向かって下降し、一
方、第2の半導体スイッチング素子5の電圧は上昇を始
める。第1の半導体スイッチング素子4に印加する電圧
が零に達すると第1の半導体スイッチング素子4を構成
するダイオードが導通し、期間6へと移行する。この期
間中に再び第1の半導体スイッチング素子4にオン信号
を与えておくことによって前述した動作を繰り返してい
る。
When the second semiconductor switching element 5 is turned off after a predetermined time, the first capacitor 7 and the primary winding of the step-up transformer 6 resonate again, and the voltage of the first semiconductor switching element 4 becomes zero. The voltage of the second semiconductor switching element 5 starts to rise, while the voltage of the second semiconductor switching element 5 starts to rise. When the voltage applied to the first semiconductor switching element 4 reaches zero, the diode forming the first semiconductor switching element 4 becomes conductive and the period 6 starts. During the period, the ON signal is given to the first semiconductor switching element 4 again to repeat the above operation.

【0009】このような動作を零電圧スイッチングと呼
ぶが、この動作を実現するためには、期間2おいて、第
1のコンデンサ7の電圧が第2のコンデンサ8に蓄えら
れている電圧と等しくなる必要がある。また、期間5に
おいては、第1のコンデンサの電圧7が直流電圧と等し
くなる必要がある。そのためにそれぞれの定数は第1の
コンデンサ7の容量は0.18μF、第2のコンデンサ
8の容量は4.5μF、昇圧トランス6の1次巻線は4
5μHとなっている。
This operation is called zero-voltage switching. In order to realize this operation, the voltage of the first capacitor 7 is equal to the voltage stored in the second capacitor 8 in the period 2. Need to be In the period 5, the voltage 7 of the first capacitor needs to be equal to the DC voltage. Therefore, the constants of the first capacitor 7 are 0.18 μF, the second capacitor 8 is 4.5 μF, and the primary winding of the step-up transformer 6 is 4 μF.
It is 5 μH.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】家庭用電子レンジは1
00Vの商用電源から1000Wから1500W程度の
電力供給を受けてマイクロ波で食品を加熱する調理器で
ある。扱う電力が大きいため商用電源から電力供給を受
けることが必要であるが、卓上で使用したい、或いは屋
外で使用したいというユーザーの要望が大きい。これを
実現するためには、電子レンジ自体に電力供給源を搭載
し、外部からの電力供給無しで使用できるコードレスの
構成とすることが必要である。
The household microwave oven has one
It is a cooker that receives electric power of about 1000 W to 1500 W from a commercial power source of 00 V and heats food with microwaves. Since a large amount of electric power is handled, it is necessary to receive electric power from a commercial power source, but there is a great demand from users who want to use it on a table or outdoors. In order to realize this, it is necessary to mount a power supply source on the microwave oven itself so as to have a cordless structure that can be used without power supply from the outside.

【0011】近年、充電可能な2次電池の開発が携帯電
話、ノート型パソコン、電気自動車などの用途で進み、
ニッカド蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン
蓄電池のように新しい電池が実用化されてきている。こ
れに伴って蓄電池の高容量化と同時に小型化、軽量化が
実現している。このような背景で、電子レンジのように
大電力を扱う電気機器であっても、ある程度の短時間で
あればこれらの2次電池を搭載した構成とすることが実
用に供するようになってきつつある。
In recent years, the development of rechargeable secondary batteries has advanced in applications such as mobile phones, notebook computers, electric vehicles, etc.
New batteries such as NiCd storage batteries, NiMH storage batteries, and lithium-ion storage batteries have been put to practical use. Along with this, the storage batteries have been made higher in capacity, and at the same time have been made smaller and lighter. Against this background, even for electric devices such as microwave ovens that handle a large amount of electric power, it is becoming practical to use such a secondary battery for a certain short time. is there.

【0012】2次電池1個(単体)をセルと呼ぶが、1
セルあたりの電圧はニッカド蓄電池、ニッケル水素蓄電
池では公称1.2V、リチウムイオン蓄電池では公称
3.7Vと低い電圧である。このような低い電圧で大電
力を供給する場合、非常に大きい電流を流さねばならな
い。しかしながら、電流が大きくなると、電力変換を行
なうインバータ回路に用いる半導体スイッチング素子や
インダクタ、コンデンサなどがその素子損失を低減する
ために大型化、高価格化する。例えば、1000Wの電
力変換を行なう場合、電力源が100Vの商用電源であ
れば、回路の力率を100%とすると10Aになるが、
電力源が50Vであれば20Aの電流が流れる。したが
って、これに応じてインバータ回路の扱う電流値も増大
する。この結果、インバータ回路の半導体スイッチング
素子やインダクタ、コンデンサなどの電気部品を電流が
増大しても損失を同等レベルしようとすると、その素子
サイズを大型化する必要がある。
One rechargeable battery (single unit) is called a cell.
The voltage per cell is a low voltage of 1.2 V nominally for nickel-cadmium storage batteries and nickel-hydrogen storage batteries and 3.7 V nominal for lithium-ion storage batteries. When supplying a large amount of power at such a low voltage, a very large amount of current must be passed. However, when the current becomes large, the semiconductor switching elements, inductors, capacitors, etc. used in the inverter circuit that performs power conversion become large in size and expensive in order to reduce the element loss. For example, in the case of performing power conversion of 1000 W, if the power source is a commercial power source of 100 V, it becomes 10 A when the power factor of the circuit is 100%.
If the power source is 50V, a current of 20A flows. Therefore, the current value handled by the inverter circuit also increases accordingly. As a result, if electric losses such as semiconductor switching elements of an inverter circuit, inductors, and capacitors are increased, it is necessary to increase the element size in order to achieve the same level of loss.

【0013】一方、製造工場におけるインバータ回路の
生産から考えると、電気部品のサイズが変わると既存の
生産設備の部分変更或いは全部変更が必要となり、いず
れにしても大きな投資が課せられる。したがって、部品
サイズの大きな変更をしないようにすることが必要とさ
れる。これが第1の課題である。
On the other hand, considering the production of the inverter circuit in the manufacturing plant, if the size of the electric parts is changed, it is necessary to partially or completely change the existing production equipment, and a large investment is imposed in any case. Therefore, it is necessary not to make a large change in the component size. This is the first issue.

【0014】また、この課題をある程度緩和するために
複数のセルを直列接続し、ある程度以上の電圧にした上
でインバータ回路に供給する必要があるが、複数のセル
を直列接続するとバッテリー全体の出力電圧が高くなる
ので、装置の組立或いはバッテリー交換の際の感電に対
して対策を講じる必要がある。
Further, in order to alleviate this problem to some extent, it is necessary to connect a plurality of cells in series and to supply the voltage to a certain voltage or more before supplying the voltage to the inverter circuit. Since the voltage becomes high, it is necessary to take measures against electric shock when the device is assembled or the battery is replaced.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために成したものであり、高周波加熱装置に複数の
セルを直列接続したバッテリーを内蔵し、このバッテリ
ーからインバータ回路は電力供給を受けてマグネトロン
を励振してマイクロ波を発生するように構成し、インバ
ータ回路に備えられた昇圧トランスの1次巻線のインダ
クタンス値L1を70μH以下、前記バッテリーの電圧
INを30V以上とするとともに、
The present invention has been made to solve the above problems, and a high frequency heating device has a built-in battery in which a plurality of cells are connected in series, and the inverter circuit supplies power to the inverter circuit. It receives the magnetron and excites it to generate microwaves, and the inductance value L 1 of the primary winding of the step-up transformer provided in the inverter circuit is 70 μH or less, and the voltage V IN of the battery is 30 V or more. With

【0016】[0016]

【数2】 としたものである。[Equation 2] It is what

【0017】上記発明によれば、バッテリーを高周波加
熱装置に内蔵しているので高周波加熱装置を卓上或いは
屋外で携帯して使用することができ、既存の生産設備を
用いてインバータ回路を生産できるので高周波加熱装置
の高価格化を抑制することができる。
According to the above invention, since the battery is built in the high-frequency heating device, the high-frequency heating device can be carried and used on the table or outdoors, and the inverter circuit can be produced using the existing production equipment. It is possible to suppress the price increase of the high frequency heating device.

【0018】また、複数のセルで構成されたバッテリー
の中点近傍にスイッチを接続することによって、バッテ
リーの電圧が分断されるので装置の組立やバッテリー交
換時の感電を防止することができる。
By connecting a switch near the middle point of the battery composed of a plurality of cells, the voltage of the battery is divided, so that it is possible to prevent electric shock when assembling the device or replacing the battery.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1にかかる高周波
加熱装置はバッテリーと、前記バッテリーの電力変換を
行うインバータと、前記インバータにより付勢されるマ
グネトロンとを備え、前記インバータは第1の共振コン
デンサと昇圧トランスによって構成される並列共振回路
と、前記並列共振回路を励振する第1の半導体スイッチ
ング素子と、前記並列共振回路に並列接続される第2の
コンデンサと第2の半導体スイッチング素子の直列接続
体と、前記昇圧トランスの出力を整流し、直流高電圧を
出力する高圧整流回路とからなり、前記昇圧トランスの
1次巻線のインダクタンスL1を70μH以下、前記バ
ッテリーの電圧VINを30V以上とするとともに、
A high frequency heating apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a battery, an inverter for converting the electric power of the battery, and a magnetron energized by the inverter, the inverter being a first inverter. A parallel resonance circuit including a resonance capacitor and a step-up transformer; a first semiconductor switching element for exciting the parallel resonance circuit; a second capacitor connected in parallel to the parallel resonance circuit; and a second semiconductor switching element. It is composed of a series connection body and a high-voltage rectifier circuit that rectifies the output of the step-up transformer and outputs a high DC voltage. The inductance L 1 of the primary winding of the step-up transformer is 70 μH or less, and the voltage V IN of the battery is With 30V or more,

【0020】[0020]

【数3】 としたものである。[Equation 3] It is what

【0021】そして、昇圧トランスの1次巻線をバッテ
リーの電圧の応じて既存の製造工場の設備を使用できる
ように設計するようにし、かつインバータ回路のゼロ電
圧スイッチング動作を確保できるように設計するため、
設備への投資を必要とせずに携帯可能な高周波加熱装置
を実現することができる。
Then, the primary winding of the step-up transformer is designed so that the equipment of the existing manufacturing plant can be used according to the voltage of the battery, and the zero voltage switching operation of the inverter circuit can be secured. For,
It is possible to realize a portable high-frequency heating device without requiring investment in equipment.

【0022】本発明の請求項2にかかる高周波加熱装置
は、バッテリーは複数のセルを直列に接続することによ
り30V以上の電圧を発生させ、接続の中点付近にスイ
ッチを設ける構成としたものである。
In the high frequency heating apparatus according to claim 2 of the present invention, the battery generates a voltage of 30 V or more by connecting a plurality of cells in series, and a switch is provided near the midpoint of the connection. is there.

【0023】そして、スイッチがバッテリーの電圧を分
断し、それぞれのバッテリーの出力電圧をほぼ半分とす
ることができるため、例えば装置の組立やバッテリー交
換の際にスイッチをオフするようにしておけば、そのよ
うな際の感電を防止することができる。
Since the switch divides the voltage of the battery and the output voltage of each battery can be halved, for example, if the switch is turned off when the device is assembled or the battery is replaced, It is possible to prevent electric shock in such a case.

【0024】本発明の請求項3にかかる高周波加熱装置
は、スイッチを高周波加熱装置の庫内に被加熱物を出し
入れするたのドアにより開閉するドアスイッチとしたも
のである。
A high frequency heating apparatus according to a third aspect of the present invention is a door switch in which the switch is opened / closed by a door for loading / unloading an object to be heated into / from the storage of the high frequency heating apparatus.

【0025】そして、スイッチはドアの開閉によってバ
ッテリーの電圧を分断、接続するため、装置の組立やバ
ッテリ−交換時の感電を保護することができる。
Since the switch divides and connects the voltage of the battery by opening and closing the door, it is possible to protect the electric shock when the device is assembled and the battery is replaced.

【0026】本発明の請求項4にかかる高周波加熱装置
は、スイッチを指令部により駆動されるリレーあるいは
半導体デバイスで構成したことによって、インバータの
動作時や充電時などはスイッチをオンし、それ以外の時
はオフするなど、必要に応じてスイッチをオンオフする
ことにより、組み立て時やバッテリー交換時においてバ
ッテリーの電圧を分断し、感電に対する保護ができる。
In the high frequency heating apparatus according to claim 4 of the present invention, the switch is constituted by a relay or a semiconductor device driven by a command unit, so that the switch is turned on when the inverter is operating or charging, and other than that. By turning the switch on and off as necessary, such as turning it off at the time, the voltage of the battery can be divided at the time of assembly or battery replacement, and protection against electric shock can be achieved.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
の回路構成を示した図である。1はバッテリー、2はイ
ンバータ回路、3はマグネトロン、10は車に搭載され
ている蓄電池などの外部直流電源、11は充電部、16
は指令部、17は操作部、18は表示部である。バッテ
リー1は高周波加熱装置に内蔵されインバータ回路2に
電力を供給する。インバータ回路2は半導体スイッチン
グ素子4,5とコンデンサ7,8と昇圧トランス6と高
圧整流回路9から成り、バッテリー1の直流電力を昇圧
し、マグネトロン3に直流高電圧を供給する。マグネト
ロン3はこの直流高電圧によって付勢され加熱室(図示
せず)に電波を放射することによって、被加熱物を誘電
加熱する。また、10は車に搭載されている蓄電池等の
ような外部直流電源であり充電部11に電力を供給す
る。充電部11は平滑フィルタ回路12と、インダクタ
13と、半導体スイッチング素子14と、整流器15か
ら成り、バッテリー1に電力供給し、バッテリー1を充
電する。指令部16は充電部11とインバータ回路2に
それぞれ動作/停止指令を与えそれぞれの回路の動作を
指令する。さらに、操作部17は使用者が外部から操作
することで指令部16に動作指示を与える。表示部18
は指令部16の動作状態を表示し、使用者に高周波加熱
装置の動作状態を報知するよう構成されている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 is a battery, 2 is an inverter circuit, 3 is a magnetron, 10 is an external DC power source such as a storage battery installed in a vehicle, 11 is a charging section, 16
Is a command unit, 17 is an operation unit, and 18 is a display unit. The battery 1 is built in the high frequency heating device and supplies electric power to the inverter circuit 2. The inverter circuit 2 is composed of semiconductor switching elements 4 and 5, capacitors 7 and 8, a step-up transformer 6 and a high-voltage rectifier circuit 9, and boosts the DC power of the battery 1 to supply a DC high voltage to the magnetron 3. The magnetron 3 is energized by this high DC voltage and radiates a radio wave to a heating chamber (not shown) to dielectrically heat the object to be heated. Further, 10 is an external DC power source such as a storage battery mounted in the vehicle, which supplies power to the charging unit 11. The charging unit 11 includes a smoothing filter circuit 12, an inductor 13, a semiconductor switching element 14, and a rectifier 15, and supplies power to the battery 1 to charge the battery 1. The command unit 16 gives an operation / stop command to the charging unit 11 and the inverter circuit 2, and commands the operation of each circuit. Further, the operation unit 17 gives an operation instruction to the command unit 16 when the user operates it from the outside. Display 18
Is configured to display the operating state of the command unit 16 and inform the user of the operating state of the high frequency heating device.

【0029】次に動作及び作用について図2を参照して
説明する。まず、インバータ回路2の動作から説明す
る。第1の半導体スイッチング素子4をオン状態とする
ことによって昇圧トランス6の1次巻線にバッテリー1
から平滑回路を通して電流が流れる。所定の時間後に第
1の半導体スイッチング素子4をオフすると、昇圧トラ
ンス6の1次巻線と第1のコンデンサ7によって共振現
象が起こり、第1のコンデンサ7の電圧が上昇すると共
に、第1の半導体スイッチング素子4の電圧も上昇す
る。
Next, the operation and action will be described with reference to FIG. First, the operation of the inverter circuit 2 will be described. By turning on the first semiconductor switching device 4, the battery 1 is connected to the primary winding of the step-up transformer 6.
Current flows through the smoothing circuit. When the first semiconductor switching element 4 is turned off after a predetermined time, a resonance phenomenon occurs due to the primary winding of the step-up transformer 6 and the first capacitor 7, the voltage of the first capacitor 7 rises, and The voltage of the semiconductor switching element 4 also rises.

【0030】第1のコンデンサ7の電圧が第2のコンデ
ンサ8に蓄えられている電圧に等しくなると、第2の半
導体スイッチング素子5を構成するダイオードが導通
し、共振回路が昇圧トランス6の1次巻線と第1および
第2のコンデンサによって構成されるため傾きが急激に
緩やかになる。さらに、第2の半導体スイッチング素子
5をオン状態とすることでこの共振状態が継続し、所定
の時間後に第2の半導体スイッチング素子5をオフする
と、再び第1のコンデンサ7と昇圧トランス6の1次巻
線のみの共振状態となり、第1の半導体スイッチング素
子4及び第1のコンデンサ7の電圧は図2に示すごと
く、傾きが急になり低下していく。
When the voltage of the first capacitor 7 becomes equal to the voltage stored in the second capacitor 8, the diode which constitutes the second semiconductor switching element 5 becomes conductive, and the resonance circuit causes the primary transformer of the step-up transformer 6 to operate. Since it is composed of the winding wire and the first and second capacitors, the inclination becomes steep. Further, by turning on the second semiconductor switching element 5, this resonance state continues, and when the second semiconductor switching element 5 is turned off after a predetermined time, the first capacitor 7 and the step-up transformer 6 are turned on again. Only the next winding is in a resonance state, and the voltages of the first semiconductor switching element 4 and the first capacitor 7 have steep slopes and decrease as shown in FIG.

【0031】第1の半導体スイッチング素子4の電圧が
零になるとダイオードが導通し、ふたたび第1の半導体
スイッチング素子4にオン信号を与えることによって動
作を繰り返す。この間、昇圧トランス6の1次巻線には
図に示すごとく電流が流れこの電流によって昇圧トラン
ス6は励磁され、2次巻線に昇圧出力を発生する。この
昇圧トランス6の昇圧出力は高圧整流回路9によって整
流され、マグネトロン3に直流高電圧を印加する。
When the voltage of the first semiconductor switching element 4 becomes zero, the diode becomes conductive and the operation is repeated by giving an ON signal to the first semiconductor switching element 4 again. During this time, a current flows through the primary winding of the step-up transformer 6 as shown in the figure, and the step-up transformer 6 is excited by this current and a step-up output is generated in the secondary winding. The step-up output of the step-up transformer 6 is rectified by the high-voltage rectifier circuit 9 and a high DC voltage is applied to the magnetron 3.

【0032】このように本実施例においてはバッテリー
を高周波加熱装置に内蔵しているので、外部から電力供
給を受けることなくマグネトロンから電波を発生し、被
加熱物を加熱することができる。
As described above, in this embodiment, since the battery is built in the high-frequency heating device, it is possible to generate electric waves from the magnetron and heat the object to be heated without receiving power from the outside.

【0033】次に充電部11について説明する。半導体
スイッチング素子14をオンすると図3に示すごとく電
流がインダクタ13を介して流れる。この時の電流は
(数4)で示される。
Next, the charging section 11 will be described. When the semiconductor switching element 14 is turned on, a current flows through the inductor 13 as shown in FIG. The current at this time is represented by (Equation 4).

【0034】[0034]

【数4】 所定のオン時間後にオフするとインダクタ13の電流は
ダイオード15を通してバッテリー1へ供給される。こ
の時充電部11の出力電圧をVOとするとインダクタ1
3を流れる電流は、(数5)
[Equation 4] When turned off after a predetermined on-time, the current of the inductor 13 is supplied to the battery 1 through the diode 15. At this time, assuming that the output voltage of the charging unit 11 is V O , the inductor 1
The current flowing through 3 is (Equation 5)

【0035】[0035]

【数5】 となる。[Equation 5] Becomes

【0036】ここでI13がゼロとなった時点で再び半
導体スイッチング素子14をオンするとインダクタ13
の電流が増加を始め、動作を継続することができる。こ
こで半導体スイッチング素子14のオン時間をTON、
オフしている時間をTOFFとすると、(数6)が成り
立つ。
When the semiconductor switching element 14 is turned on again when I13 becomes zero, the inductor 13
The electric current of starts to increase and the operation can be continued. Here, the ON time of the semiconductor switching element 14 is TON,
If the off time is TOFF, (Equation 6) holds.

【0037】[0037]

【数6】 従って、この式を変形すると(数7)が導出される。[Equation 6] Therefore, when this equation is modified, (Equation 7) is derived.

【0038】[0038]

【数7】 従って半導体スイッチング素子14のオンオフ比を設定
することで、任意の出力電圧を得てバッテリー1を充電
することができる。このため、たとえば車に搭載されて
いる12Vの蓄電池からバッテリー1を充電するのに必
要な電圧を発生し、バッテリー1を充電することが可能
となる。
[Equation 7] Therefore, by setting the on / off ratio of the semiconductor switching element 14, it is possible to obtain an arbitrary output voltage and charge the battery 1. Therefore, for example, it becomes possible to charge the battery 1 by generating a voltage required to charge the battery 1 from a 12V storage battery mounted in a vehicle.

【0039】従来は電力供給源として商用電源が必要で
あり、高周波加熱装置を携帯し、例えば屋外で使用する
ことはできなかった。しかし、本実施例の高周波加熱装
置によればインバータ回路2に電力供給を行なう電力供
給源すなわち、バッテリー1を内蔵することによって高
周波加熱装置を屋外に携帯して使用することができる。
また、バッテリー1を充電する充電部11を備えること
によって、例えば車に搭載されている蓄電池から充電す
ることによって繰り返し高周波加熱装置を使用すること
ができる。
Conventionally, a commercial power source was required as a power supply source, and it was not possible to carry a high-frequency heating device and use it, for example, outdoors. However, according to the high frequency heating apparatus of the present embodiment, the high frequency heating apparatus can be carried and used outdoors by incorporating the power supply source for supplying power to the inverter circuit 2, that is, the battery 1.
Further, by providing the charging unit 11 that charges the battery 1, for example, the high frequency heating device can be repeatedly used by charging from the storage battery mounted on the vehicle.

【0040】(実施例2)図4は本発明の第2の実施例
を示す回路図である。なお、実施例1と同一符号のもの
は同一の構成要素であり、説明は省略する。インバータ
回路2に備えられた昇圧トランス6は従来例においても
述べたように家庭用のように商用電源を入力源とする場
合、その巻数比は20前後に設計されている。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in the first embodiment are the same components, and the description thereof will be omitted. As described in the conventional example, the step-up transformer 6 provided in the inverter circuit 2 is designed to have a winding ratio of about 20 when a commercial power source is used as an input source for household use.

【0041】しかしながら、バッテリー1の電圧が商用
電源の実効電圧に満たない場合、昇圧トランス6の昇圧
出力が不足しマグネトロン3のカットオフ電圧に達せ
ず、発振できない。或いは所定の出力が得られないとい
ったことが起こる。これを回避するには単セルあたり
1.2V或いは3.7Vの蓄電池を直列に接続してバッ
テリー1の出力電圧を上げることが考えられるが、商用
電源と同等の電圧まで上げるためには、例えばニッカド
蓄電池やニッケル水素蓄電池であれば、83個もの蓄電
池を必要としてしまう。蓄電池の個数をむやみに増やす
ことは高周波加熱装置の高価格化、大型化を余儀なくし
てしまう。
However, when the voltage of the battery 1 is less than the effective voltage of the commercial power source, the boost output of the boost transformer 6 is insufficient and the cutoff voltage of the magnetron 3 is not reached, so that oscillation cannot be performed. Alternatively, a predetermined output cannot be obtained. To avoid this, it is conceivable to connect a storage battery of 1.2V or 3.7V per single cell in series to raise the output voltage of the battery 1. However, in order to raise it to a voltage equivalent to that of a commercial power source, for example, A nickel cadmium battery or a nickel-hydrogen battery would require as many as 83 batteries. To increase the number of storage batteries unnecessarily increases the cost and size of the high-frequency heating device.

【0042】このためインバータ回路2で入力電圧の不
足に対応しようとすると昇圧トランス6の巻数比をバッ
テリー1の電圧に応じて増加させなければならない必要
性が生じる。しかし、昇圧トランス6は図5に示すごと
く、同一のボビン6bに同軸上に1次巻線6a、2次巻
線6c、ヒータ巻線を構成し、このボビン6bにU字状
のフェライトコアなどの磁性材料6dを勘合しているた
め、巻線を巻き足すにも自ずと限界がある。また、2次
巻線6cはマグネトロン3に電圧を供給するために2K
V以上の高電圧を発生する部品でもあるので、フェライ
トコア6dやその他の異電位の部品に対して十分な絶縁
距離を有さなければ、回路上での放電など不都合な現象
を誘発する原因となってしまう。
Therefore, in order to cope with the shortage of the input voltage in the inverter circuit 2, it becomes necessary to increase the turn ratio of the step-up transformer 6 according to the voltage of the battery 1. However, as shown in FIG. 5, the step-up transformer 6 coaxially comprises a primary winding 6a, a secondary winding 6c, and a heater winding on the same bobbin 6b, and the bobbin 6b has a U-shaped ferrite core or the like. Since the above magnetic material 6d is fitted, there is naturally a limit to the number of additional windings. In addition, the secondary winding 6c is 2K in order to supply voltage to the magnetron 3.
Since it is a component that generates a high voltage of V or more, it may cause an inconvenient phenomenon such as discharge on the circuit unless the insulation distance is sufficient for the ferrite core 6d and other components with different potentials. turn into.

【0043】したがって、現有の生産設備を用いかつ、
昇圧トランス6の巻数比を増加するには1次巻線6aの
巻数を減じなければならない。しかしながら、ただ単に
1次巻線6aのインダクタンスを減ずるのみでは第1の
半導体スイッチング素子4の大幅な電流増加や、半導体
スイッチング素子4のゼロ電圧動作の不全などを招き、
結果として半導体スイッチング素子4,5のスイッチン
グ損失を増大してしまう。このため半導体スイッチング
素子4,5の冷却に大掛かりな装置を必要としてしまう
という問題点がある。
Therefore, using the existing production equipment,
To increase the turn ratio of the step-up transformer 6, the number of turns of the primary winding 6a must be reduced. However, simply reducing the inductance of the primary winding 6a causes a large current increase in the first semiconductor switching element 4 and a failure of the zero voltage operation of the semiconductor switching element 4.
As a result, the switching loss of the semiconductor switching elements 4 and 5 will increase. Therefore, there is a problem that a large-scale device is required to cool the semiconductor switching elements 4 and 5.

【0044】図6はバッテリー1の電圧VINと昇圧トラ
ンス6の1次巻線6aのインダクタンスL1との関係に
おいて零電圧スイッチングを実現し、かつ所定の変換電
力を選られる定数の範囲を実験的に求めたものである。
FIG. 6 shows a range of constants for realizing zero voltage switching in the relationship between the voltage V IN of the battery 1 and the inductance L 1 of the primary winding 6a of the step-up transformer 6 and selecting a predetermined conversion power. It is what I asked for.

【0045】例えば冷蔵庫などで保冷されていた食品加
熱する場合、マイクロ波出力で500wであれば約2分
間の加熱時間を要する。高周波加熱装置のマイクロ波を
出力する効率はインバータ回路2とマグネトロン3の変
換効率から約56%であるのでマイクロ波出力500w
を得るためには、インバータ回路2の入力電力としては
約900wを必要とする。
For example, when heating food that has been kept cold in a refrigerator or the like, if the microwave output is 500 w, a heating time of about 2 minutes is required. The microwave output efficiency of the high frequency heating device is about 56% from the conversion efficiency of the inverter circuit 2 and the magnetron 3, so the microwave output is 500w.
To obtain the above, about 900 w is required as the input power of the inverter circuit 2.

【0046】したがって、本実施例においてはインバー
タ回路2の動作周波数を25kHzにとり所定の変換電
力を900Wとし、これをバッテリー1から供給するよ
うにした。また、現有の設備、構成で昇圧トランス6を
構成することから、1次巻線6aのインダクタンスは7
0μHを上限としている。この場合、昇圧トランス6の
1次巻線6aのインダクタンスL1とバッテリーの電圧
INの関係は、
Therefore, in the present embodiment, the operating frequency of the inverter circuit 2 is set to 25 kHz and the predetermined conversion power is set to 900 W, and this is supplied from the battery 1. Further, since the step-up transformer 6 is configured with the existing equipment and configuration, the inductance of the primary winding 6a is 7
The upper limit is 0 μH. In this case, the relationship between the inductance L 1 of the primary winding 6a of the step-up transformer 6 and the battery voltage V IN is

【0047】[0047]

【数8】 となる。[Equation 8] Becomes

【0048】例えば、バッテリー1を複数の蓄電池(た
とえばニッカド蓄電池やニッケル水素蓄電池)によって
構成した場合、ニッカド蓄電池、ニッケル水素蓄電池は
蓄電池1個の電圧は1.2Vであるので、40個使った
とした場合、48Vの定格出力電圧が得られる。この
時、前述の(数8)によれば1次巻線6aのインダクタ
ンスL1は32.2μHであればよいことになる。
For example, when the battery 1 is composed of a plurality of storage batteries (for example, a nickel-cadmium storage battery or a nickel-hydrogen storage battery), the nickel-cadmium storage battery or the nickel-hydrogen storage battery has a voltage of 1.2 V, so 40 batteries are used. In that case, a rated output voltage of 48 V is obtained. At this time, according to the above-mentioned (Equation 8), the inductance L 1 of the primary winding 6a may be 32.2 μH.

【0049】しかしながら、ニッカド蓄電池やニッケル
水素蓄電池は放電末期になると出力電圧が低下する傾向
にあり、放電完了時には蓄電池1個当たりの電圧は0.
8Vにまで低下する。したがってこの時まで所定の変換
電力を維持しようとすると1次巻線6aのインダクタン
スは20.9μH以下にしなければならないことにな
る。このような定数設定にすることによってバッテリー
1の電圧が放電末期になって低下しても所定の電力変換
を行なえかつ、零電圧スイッチング動作を確実に行なう
ことができるようになる。
However, the output voltage of the nickel-cadmium storage battery or the nickel-hydrogen storage battery tends to decrease at the end of discharge, and the voltage per storage battery is 0.
It drops to 8V. Therefore, in order to maintain a predetermined converted power until this time, the inductance of the primary winding 6a must be 20.9 μH or less. By setting such a constant, even if the voltage of the battery 1 drops at the end of discharge, predetermined power conversion can be performed and the zero-voltage switching operation can be reliably performed.

【0050】従って、本実施例の高周波加熱装置ではイ
ンバータ回路2の昇圧トランス6の1次巻線6aを
Therefore, in the high frequency heating apparatus of this embodiment, the primary winding 6a of the step-up transformer 6 of the inverter circuit 2 is

【0051】[0051]

【数9】 とし、かつVIN(V)>30、L1<70(μH)なる
関係を満たすように設計することによって、既存の家庭
用高周波熱装置のインバータ回路との生産設備の共用化
を実現でき、かつインバータ回路のゼロ電圧スイッチン
グ動作を確保することができる。したがって、昇圧トラ
ンス及びインバータ回路の不要な大型化、高コスト化を
防止することができる。
[Equation 9] By designing to satisfy the relations of V IN (V)> 30 and L 1 <70 (μH), it is possible to share production equipment with an inverter circuit of an existing household high-frequency heating device, Moreover, the zero voltage switching operation of the inverter circuit can be ensured. Therefore, it is possible to prevent unnecessary increase in size and cost of the step-up transformer and the inverter circuit.

【0052】(実施例3)図7は本発明の第3の実施例
の高周波加熱装置を示す回路図であり、前述の実施例と
同一符号のものは同一の構成要素であり、説明は省略す
る。スイッチ19は複数の蓄電池から構成されたバッテ
リー1の中点近傍に設けられている。一般に、交流電圧
では30V以上、直流電圧では45V以上になると感電
の可能性があり、露出する可能性がある充電部(たとえ
ば、バッテリーの端子部分)はこの電圧以下でなければ
ならない。
(Embodiment 3) FIG. 7 is a circuit diagram showing a high-frequency heating apparatus according to a third embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as those in the above-mentioned embodiment are the same components, and the description thereof is omitted. To do. The switch 19 is provided near the midpoint of the battery 1 composed of a plurality of storage batteries. Generally, if the AC voltage is 30 V or more and the DC voltage is 45 V or more, there is a possibility of electric shock, and a charging part (for example, a terminal part of a battery) that may be exposed must be below this voltage.

【0053】本実施例のように構成することにより、高
周波加熱装置を組み立てる際にスイッチ19によってバ
ッテリー1の電圧が分断されることで露出する可能性の
ある端子間の電圧はバッテリー1の電圧のおよそ1/2
となり、感電することがなくなる。
With the configuration as in this embodiment, the voltage between the terminals which may be exposed due to the disconnection of the voltage of the battery 1 by the switch 19 when assembling the high frequency heating device is the same as the voltage of the battery 1. About 1/2
And no electric shock.

【0054】また、ニッカド蓄電池やニッケル水素蓄電
池は法令でリサイクルが義務づけられているのでバッテ
リー1を交換できる構造でなければならない。したがっ
てバッテリー1の交換作業が発生する。この時も組立の
時と同様に端子部分が使用者によって触れられる可能性
があるが、スイッチ19によってバッテリー1の中点で
端子間電圧を分断することによってバッテリー交換時の
使用者の感電を防止することができる。
Further, since the nickel-cadmium storage battery and the nickel-hydrogen storage battery are legally required to be recycled, the battery 1 must be replaced. Therefore, replacement work of the battery 1 occurs. At this time as well, the terminal portion may be touched by the user as in the case of assembly, but the switch 19 divides the voltage between the terminals at the middle point of the battery 1 to prevent electric shock to the user during battery replacement. can do.

【0055】(実施例4)図8は本発明の第4の実施例
の高周波加熱装置を示す回路図であり、前述の実施例と
同一符号のものは同一の構成要素であり説明は省略す
る。スイッチ19は高周波加熱装置のドアが開くとスイ
ッチ19が切れるように構成され、高周波加熱装置のド
ア近傍に取り付けられている。バッテリー1はこのスイ
ッチ19によって高周波加熱装置のドアが開くと、電圧
が分断される。従って、バッテリー1の全電圧が高周波
加熱装置の内部で印加されている箇所がなくなる。
(Embodiment 4) FIG. 8 is a circuit diagram showing a high-frequency heating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as those in the above-mentioned embodiment are the same constituent elements and the description thereof will be omitted. . The switch 19 is configured so that the switch 19 is turned off when the door of the high frequency heating device is opened, and is mounted near the door of the high frequency heating device. The voltage of the battery 1 is cut off when the door of the high-frequency heating device is opened by the switch 19. Therefore, there is no place where the entire voltage of the battery 1 is applied inside the high frequency heating device.

【0056】さらに、これと同時に高周波加熱装置のド
アを開けていないとバッテリー1を取り出せないように
構成することによって、バッテリー交換時に使用者がバ
ッテリーで感電する可能性は更に低くすることができな
お好都合である。
Further, at the same time, the battery 1 can be taken out only when the door of the high-frequency heating device is opened, so that it is possible to further reduce the possibility that the user will get an electric shock when the battery is replaced. It is convenient.

【0057】(実施例5)図9は本発明の第5の実施例
の高周波加熱装置を示す回路図であり、前述の実施例と
同一符号のものは同一の構成要素であり説明は省略す
る。19はリレースイッチであり指令部16の信号に基
づいて、オンオフする構成となっている。
(Embodiment 5) FIG. 9 is a circuit diagram showing a high frequency heating apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in the above-mentioned embodiments are the same constituent elements, and the description thereof will be omitted. . Reference numeral 19 denotes a relay switch, which is configured to turn on / off based on a signal from the command unit 16.

【0058】次に動作および作用について説明する。指
令部16は操作部17からインバータ動作の信号を受け
ると、リレースイッチ19を閉じ、インバータ回路2に
電圧を供給する。さらに、指令部16はインバータ回路
2の動作も指示することによって高周波加熱装置は電波
を発生し被加熱物の加熱を行なうことができる。インバ
ータ回路2の動作が終了すると指令部16は再びリレー
スイッチ19をオフしてインバータ回路2の待機電力に
よるバッテリー1の消耗を防止することができる。
Next, the operation and action will be described. When the command unit 16 receives an inverter operation signal from the operation unit 17, it closes the relay switch 19 and supplies a voltage to the inverter circuit 2. Further, the instruction unit 16 also instructs the operation of the inverter circuit 2, so that the high-frequency heating device can generate radio waves to heat the object to be heated. When the operation of the inverter circuit 2 ends, the command unit 16 turns off the relay switch 19 again to prevent the standby power of the inverter circuit 2 from exhausting the battery 1.

【0059】また、指令部16から充電動作の指示が発
せられるとリレースイッチ19はオンとなりバッテリー
1への充電を開始する。充電動作が完了すると指令部1
6は再びリレースイッチ19はオフとする。このような
構成とすることで、バッテリー1はインバータ回路2の
動作或いは充電部11の充電動作が成されていない時は
常に端子間の電圧がこのリレースイッチ19によって分
断されている。
When a command for charging operation is issued from the command unit 16, the relay switch 19 is turned on to start charging the battery 1. When the charging operation is completed, the command unit 1
6, the relay switch 19 is turned off again. With such a configuration, the voltage between the terminals of the battery 1 is always divided by the relay switch 19 when the operation of the inverter circuit 2 or the charging operation of the charging unit 11 is not performed.

【0060】従って、組立時にバッテリーによって感電
する可能性を無くすことができ、かつ、バッテリーの交
換時に使用者がバッテリーで感電する可能性をなくすこ
とができる。
Therefore, it is possible to eliminate the possibility of electric shock from the battery during assembly, and to eliminate the possibility of electric shock from the user to the battery when replacing the battery.

【0061】なお、本実施例においてはリレースイッチ
を用いた例で説明したが、このスイッチ19はトライア
ックなどの半導体デバイスであってもよい。
In the present embodiment, an example using a relay switch has been described, but the switch 19 may be a semiconductor device such as a triac.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
記載の発明によれば、商用電源からの電力供給を必要と
せずコードレスの高周波加熱装置を実現し卓上や屋外で
使用可能な高周波加熱装置を実現でき、充電部によって
バッテリーを充電できるのでバッテリーを充電すること
で高周波加熱装置を繰り返し使用することができるとと
もに、既存の生産設備でインバータ回路を生産でき、高
周波加熱装置の高価格化を抑制すると同時に、零電圧ス
イッチング動作を確実に実現しインバータ回路の高効率
動作を損なわないという効果がある。
As described above, according to the invention described in claim 1 of the present invention, a high frequency cordless high frequency heating device is realized which does not require power supply from a commercial power source and can be used on a table or outdoors. Since the heating device can be realized and the battery can be charged by the charging unit, the high frequency heating device can be used repeatedly by charging the battery, and the inverter circuit can be produced with the existing production equipment, which makes the high frequency heating device more expensive. At the same time, there is an effect that the zero voltage switching operation is surely realized and the high efficiency operation of the inverter circuit is not impaired.

【0063】また、請求項2に記載の発明によれば、バ
ッテリーの電圧がスイッチをオフすることにより分断さ
れるので、高周波加熱装置の組立やバッテリーの交換時
の感電に対して組立作業者、使用者を保護することがで
きるという効果がある。
Further, according to the second aspect of the invention, since the voltage of the battery is divided by turning off the switch, the assembly worker against electric shock at the time of assembling the high frequency heating device or replacing the battery, This has the effect of protecting the user.

【0064】また、請求項3に記載の発明によれば、ド
アを開くことにより、バッテリーの電圧が分断され、高
周波加熱装置の組立やバッテリーの交換時の感電に対し
て組立作業者、使用者を保護することができるという効
果がある。
According to the third aspect of the invention, by opening the door, the voltage of the battery is divided, and the assembling operator and the user against electric shock when assembling the high frequency heating device or replacing the battery. There is an effect that can be protected.

【0065】また、請求項4に記載の発明によれば、高
周波加熱装置が動作する場合あるいは充電部への充電動
作がなされている場合以外では指令部がスイッチを開状
態とし、バッテリーの電圧を分断することができるの
で、高周波加熱装置の組立やバッテリーの交換時の感電
に対して組立作業者、使用者を保護することができると
いう効果がある。
Further, according to the invention described in claim 4, the command section opens the switch and the battery voltage is changed except when the high frequency heating device is operating or when the charging operation is performed on the charging section. Since the parts can be divided, there is an effect that the assembling operator and the user can be protected against electric shock when assembling the high frequency heating device and replacing the battery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1における高周波加熱装置の回
路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同高周波加熱装置のインバータ回路2の動作波
形図
FIG. 2 is an operation waveform diagram of an inverter circuit 2 of the same high-frequency heating device.

【図3】同高周波加熱装置の充電部の動作波形図FIG. 3 is an operation waveform diagram of a charging unit of the high-frequency heating device.

【図4】本発明の実施例2における高周波加熱装置の回
路図
FIG. 4 is a circuit diagram of a high-frequency heating device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】(a)同高周波加熱装置のインバータ回路に備
えられた昇圧トランスの外観図 (b)同断面図
FIG. 5A is an external view of a step-up transformer provided in an inverter circuit of the high-frequency heating device, and FIG. 5B is a sectional view of the same.

【図6】同高周波加熱装置のインバータ回路の昇圧トラ
ンス6の1次巻線のインダクタンスL1とバッテリー1
の電圧VINの関係を示す図
FIG. 6 shows the inductance L 1 of the primary winding of the step-up transformer 6 of the inverter circuit of the high-frequency heating device and the battery 1
Diagram showing the relationship of the voltage V IN

【図7】本発明の実施例3における高周波加熱装置の回
路図
FIG. 7 is a circuit diagram of a high frequency heating device according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例4における高周波加熱装置の回
路図
FIG. 8 is a circuit diagram of a high frequency heating device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例5における高周波加熱装置の回
路図
FIG. 9 is a circuit diagram of a high frequency heating device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】従来の高周波加熱装置を示すブロック図FIG. 10 is a block diagram showing a conventional high-frequency heating device.

【図11】同高周波加熱装置を示す回路図FIG. 11 is a circuit diagram showing the high-frequency heating device.

【図12】同高周波加熱装置のインバータ回路2の動作
波形図
FIG. 12 is an operation waveform diagram of the inverter circuit 2 of the high-frequency heating device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリー 2 インバータ回路 3 マグネトロン 4 第1の半導体スイッチング素子 5 第2の半導体スイッチング素子 6 昇圧トランス 7 第1のコンデンサ 8 第2のコンデンサ 9 高圧整流回路 10 外部電源 11 充電部 12 平滑回路 13 インダクタ 14 半導体スイッチング素子 15 ダイオード 16 指令部 17 操作部 18 表示部 1 battery 2 Inverter circuit 3 magnetron 4 First semiconductor switching element 5 Second semiconductor switching element 6 step-up transformer 7 First capacitor 8 Second capacitor 9 High voltage rectifier circuit 10 External power supply 11 Charging section 12 Smoothing circuit 13 inductor 14 Semiconductor switching elements 15 diode 16 Command unit 17 Operation part 18 Display

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K086 AA10 BA08 CA20 CB20 CC20 DB03 EA03 FA02 FA03 FA04 FA05 FA08 3K090 AA20 BA01 EB11 EB12 EB13 EB32 3L086 CC22 DA01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3K086 AA10 BA08 CA20 CB20 CC20                       DB03 EA03 FA02 FA03 FA04                       FA05 FA08                 3K090 AA20 BA01 EB11 EB12 EB13                       EB32                 3L086 CC22 DA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バッテリーと、前記バッテリーの電力変
換を行うインバータと、前記インバータにより付勢され
るマグネトロンとを備え、前記インバータは第1の共振
コンデンサと昇圧トランスによって構成される並列共振
回路と、前記並列共振回路を励振する第1の半導体スイ
ッチング素子と、前記並列共振回路に並列接続される第
2のコンデンサと第2の半導体スイッチング素子の直列
接続体と、前記昇圧トランスの出力を整流し、直流高電
圧を出力する高圧整流回路とからなり、前記昇圧トラン
スの1次巻線のインダクタンスL1(μH)を70以
下、前記バッテリーの電圧VIN(V)を30以上とする
とともに、 【数1】 とした高周波加熱装置。
1. A battery, a inverter for converting electric power of the battery, and a magnetron energized by the inverter, the inverter including a parallel resonant circuit including a first resonant capacitor and a step-up transformer. A first semiconductor switching element that excites the parallel resonant circuit, a series connection body of a second capacitor and a second semiconductor switching element that are connected in parallel to the parallel resonant circuit, and rectifies the output of the step-up transformer, A high-voltage rectifier circuit that outputs a direct current high voltage, the inductance L 1 (μH) of the primary winding of the step-up transformer is 70 or less, the voltage V IN (V) of the battery is 30 or more, and 1] High frequency heating device.
【請求項2】 バッテリーは複数のセルを直列に接続し
てなり、前記接続の中点付近にはスイッチを設ける構成
とした請求項1記載の高周波加熱装置。
2. The high-frequency heating device according to claim 1, wherein the battery comprises a plurality of cells connected in series, and a switch is provided near the midpoint of the connection.
【請求項3】 スイッチは高周波加熱装置の庫内に被加
熱物を出し入れするためのドアにより開閉動作するドア
スイッチと兼用する構成とした請求項2記載の高周波加
熱装置。
3. The high-frequency heating apparatus according to claim 2, wherein the switch also serves as a door switch which is opened and closed by a door for taking in and out an object to be heated in and out of the chamber of the high-frequency heating apparatus.
【請求項4】 スイッチは指令部により駆動されるリレ
ーあるいは半導体デバイスで構成した請求項2記載の高
周波加熱装置。
4. The high-frequency heating apparatus according to claim 2, wherein the switch comprises a relay driven by a command unit or a semiconductor device.
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