JP2004340471A

JP2004340471A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JP2004340471A
Application number: JP2003136956A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yasui; 健治安井; Tomotaka Nobue; 等隆信江; Kazuhiko Asada; 和彦麻田; Koji Yoshino; 浩二吉野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】加熱調理開始時のインピーダンス不整合時においても半導体スイッチ素子の耐圧破壊を防止する高周波加熱装置を提供することを目的とする。
【解決手段】加熱開始時に整合回路９のインピーダンスを調整している期間は主電力増幅器６に直流電圧を加える直流電圧源７の出力電圧を定常出力時よりも低く設定し、整合回路９のインピーダンス整合が完了した後に直流電圧源７の出力電圧を定常出力値にまで上昇する構成とした。これにより、主電力増幅器６に備えた半導体スイッチ素子の耐圧破壊を防止する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、業務用や一般家庭用として使用される高周波による解凍や高周波誘電加熱によって食品などを加熱調理する高周波加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、数ＭＨｚの高周波での誘電加熱により食品を解凍する高周波加熱装置はすでに知られている（例えば、特許文献１参照）。また、高周波電源の回路構成としては、無電極放電灯点火装置ではあるが、発振回路の出力を主・サブの電力増幅回路によって増幅し、負荷に電力供給するものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０８−２５５６８２号公報
【特許文献２】
特開平０６−０４５０８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の高周波加熱装置に高周波電源の回路構成を単に採用しても、以下に挙げるような課題がある。すなわち、発振回路の高周波出力は微弱であるため、そのまま加熱用電力を得ることはできない。このため、主・サブの電力増幅回路を経て、食品の加熱に必要な電力まで増幅するものである。例えば、家庭用電子レンジと同等あるいはそれ以上の解凍能力を得ようとすると、加熱電極に与える電力としては２００Ｗないしは３００Ｗ程度の電力を必要とする。
【０００５】
ところが、加熱する負荷となる食品はその形状、種類は多種多様であり、その種類形状によって電極間のインピーダンスは大きく変化する。したがって、整合回路を調整せずに食品を電極間に挿入した状態において、主電力増幅器から見た負荷インピーダンスは必ずしも適正な値になっているとは限らない。この状態で主電力増幅器が２００Ｗないし３００Ｗの電力をいきなり出力しようとすると、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子に発生する電圧がその素子耐圧を超えてしまう、あるいはスイッチング損失が非常に大きい状態で動作することが継続し、半導体スイッチ素子の耐圧破壊あるいは熱による破壊を招くものであった。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の電圧ストレス及び熱的なストレスを軽減し、信頼性を向上させた高周波加熱装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の高周波加熱装置は、高周波電源の出力によって被加熱物を誘電加熱する電極と、高周波電源とインピーダンス整合をとる整合回路を備え、高周波電源は、発振回路と、その出力を増幅する第１の電力増幅器と、その出力を増幅する主電力増幅器と、その出力を検出する電力検知回路と、主電力増幅器に直流電圧を供給する直流電圧源とを有し、調理開始前の前記整合回路の初期整合時においては、前記主電力増幅器に供給される前記直流電圧は定常出力時よりも低くなるように前記直流電圧源を制御するようにしたものである。
【０００８】
これによって、整合回路の初期整合時において、主電力増幅器から見た負荷インピーダンスが適正値から大きく外れていても、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の電圧ストレス及び熱的なストレスを軽減し、信頼性を向上することができるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、高周波電源と、前記高周波電源の出力によって被加熱物を誘電加熱する電極と、前記電極と高周波電源との間に接続され前記高周波電源とインピーダンス整合をとる整合回路を備え、前記高周波電源は、高周波電源の発振周波数を決定する発振回路と、前記発振回路の出力を増幅する第１の電力増幅器と、第１の電力増幅器の出力を電力増幅する主電力増幅器と、前記主電力増幅器の出力を検出する電力検知回路と、前記主電力増幅器に直流電圧を供給する直流電圧源とを有し、調理開始前の前記整合回路の初期整合時においては、前記主電力増幅器に供給される前記直流電圧は定常出力時よりも低くなるように前記直流電圧源を制御するようにした高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時において、主電力増幅器から見た負荷インピーダンスが適正値から大きく外れていても、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の電圧ストレス及び熱的なストレスを軽減し、信頼性を向上することができるものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、直流電圧源はその出力電圧を検出して帰還制御するとともに、主電力増幅器の出力電力が１００Ｗ以下となる直流電圧を供給するように整合回路の初期整合時に動作する請求項１に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、直流電圧源はその出力電圧を検出して帰還制御するとともに、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧が耐電圧の１／２以下となる直流電圧を供給するように整合回路の初期整合時に動作する請求項１に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、直流電圧源は主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧を検出するドレーン電圧検出手段を有するとともに、前記ドレーン電圧検出手段の検出電圧によって前記直流電圧源の出力電圧を制御するように整合回路の初期整合時に動作する請求項１に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、ドレーン電圧検出手段の出力電圧をローパスフィルタで直流化し、その直流電圧によって直流電圧源の出力電圧を制御する請求項４に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、主電力増幅器の出力電力を検出する電力検知回路の電力からフォワード電力とリターン電力の比である電力反射係数を算出し、前記電力反射係数が所定値以下となると整合回路の初期整合を終了し、前記主電力増幅器に直流電圧を供給する直流電圧源の出力電圧を定常出力値に設定するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、直流電圧源は商用電源から電力供給を受けるとともに、前記直流電圧源は前記商用電源から供給される入力電流を検出する入力電流検出部を有し、定常出力時において主電力増幅器の出力電力を検出する電力検知回路の検出電力から算出される電力反射係数が所定値以下の場合は、入力電流検出部の検出出力が略一定となるように前記直流電圧源の出力電圧を制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、定常出力時において主電力増幅器の出力電力を検出する電力検知回路の検出電力から算出される電力反射係数が所定値以上の場合は、前記出力電圧を検出した電力反射係数に応じて減ずるようにした請求項７に記載の高周波加熱装置とすることにより、整合回路の初期整合時における主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制し、また、半導体スイッチ素子のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における高周波加熱装置を示している。
【００１９】
図に示すように、本実施例の高周波加熱装置は、高周波電源３と、前記高周波電源３の出力によって被加熱物１を誘電加熱する電極２と、前記電極２と高周波電源３との間に接続され前記高周波電源３とインピーダンス整合をとる整合回路９を備えている。前記被加熱物１は、冷凍食品などからなり、電極２を構成する一対の導体電極２ａ、２ｂに挟み込まれるように配置され、高周波電源３から、例えば食品の解凍に適した１３．５６ＭＨｚや２７．１２ＭＨｚなどの高周波電界を加えられることで誘電加熱される。
【００２０】
前記高周波電源３は、水晶発振子などによって高周波電源３の発振周波数を決定する発振回路４と、前記発振回路４の出力を一旦数十Ｗ程度に増幅する第１の電力増幅器５と、第１の電力増幅器５の出力をさらに電力増幅し被加熱物１の解凍に必要な電力まで増幅する主電力増幅器６と、前記主電力増幅器６に直流電圧を供給する直流電圧源７と、前記主電力増幅器６の出力を検出する電力検知回路８とを有し、調理開始前の前記整合回路９の初期整合時においては、前記主電力増幅器６に供給される前記直流電圧は定常出力時よりも低くなるように前記直流電圧源７を制御するようにしている。
【００２１】
前記主電力増幅器６の出力電力は、電力検知回路８によって検出されることにより、直流電圧源７の出力電圧を帰還制御するように働く。また、整合回路９は、被加熱物１の形状、種類、電極２ａ、２ｂ間の距離によって電極間のインピーダンスが変化しても、高周波電源３とのインピーダンス整合状態を維持するため、被加熱物１に効率よく高周波電力を伝達することができるようになっている。
【００２２】
このように、調理開始前の整合回路９の初期整合時においては、主電力増幅器６に供給される直流電圧は定常出力時よりも低くなるように直流電圧源７を制御するすることによって、整合回路９の初期整合時において、主電力増幅器６から見た負荷インピーダンスが適正値から大きく外れていても、主電力増幅器６に備えられた半導体スイッチ素子の電圧ストレス及び熱的なストレスを軽減し、信頼性が向上するものである。
【００２３】
図２は、本実施例の高周波加熱装置の具体的な回路構成を示している。
【００２４】
発振回路４は、水晶発振子４０１とロジックＩＣ４０２などから構成されており、水晶発振子４０１の発振周波数で決定される周波数の信号を出力する。この出力信号は、第１の電力増幅器５の駆動信号として入力され、駆動回路５０１はこの信号を元に半導体スイッチ素子５０２に駆動信号を与える。半導体スイッチ素子５０２は、この駆動信号によってオンオフ動作を行い、１０Ｗから２０Ｗ程度の電力にまで電力増幅を行っている。
【００２５】
主電力増幅器６は、第１の電力増幅器５の出力が駆動回路６０１に駆動用信号として入力され、駆動回路６０１は半導体スイッチ素子６０２にオンオフ信号を与えている。半導体スイッチ素子６０２は、駆動信号によってオンオフ制御され共振回路６０３を励振して第１の電力増幅器５の出力電力を被加熱物１の解凍に必要な電力（例えば、２００Ｗないし３００Ｗ）にまで増幅する。主電力増幅器６の出力電力は、電力検知回路８に入力され、整合回路９に進行する入射電力Ｐｆと整合回路９側から反射してくる反射電力Ｐｒとして検出される。
【００２６】
図３は、電力検知回路８の具体的な回路例である。入力端子ＩＮが主電力増幅器６に接続され、出力端子ＯＵＴは整合回路９に接続される。電流検出トランス８０１の出力と、電圧検出用のコンデンサ８０２、８０３の対と８０６、８０７の対によってそれぞれ反射電力Ｐｒと入射電力Ｐｆを検出し、それぞれローパスフィルタ８０５、８０９によって高周波成分を除去し、それぞれの電力に相関を持った直流電圧Ｐｆ及びＰｒとして電力検知回路８は出力する。なお、電力検知回路８は、入射電力Ｐｆと反射電力Ｐｒの比である電力反射係数を算出し、前記電力反射係数が所定の値以下になると、整合回路９の初期整合を終了し、前記主電力増幅器６に直流電圧を供給する直流電圧源７の出力電圧を定常出力値に設定するようにしている。
【００２７】
図２に戻り、直流電圧源７は、商用電源１０の電圧を一旦整流回路７０１と平滑回路７０２によって整流平滑し、半導体スイッチ素子７０３のオンオフによってトランス７０４を励振して、数十ｋＨｚの高周波電力をトランス７０４に発生する。出力平滑回路７０５はこの高周波電圧を再び直流に整流し、主電力増幅器６に直流電圧を供給する。制御回路７０６は電力検知回路８によって検出される入射電力Ｐｆ及び反射電力Ｐｒをもとに、定常出力時は、入射電力Ｐｆが略一定となるよう、直流電圧源７の出力電圧Ｖ７ｏｕｔを制御し半導体スイッチ素子７０３のオン時間を調整するように働く。
【００２８】
ここで、直流電圧源７の出力電圧Ｖ７ｏｕｔと、主電力増幅器６の出力電力のうち整合回路９側に入射する入射電力Ｐｆとの関係は図４のような特性を示す。すなわち、整合回路９によって主電力増幅器６の出力インピーダンスと整合回路９と電極２による負荷インピーダンスが整合している状態では、４−ａ（実線）のような特性を示す。しかしながら、インピーダンスの整合が取れていない状態では、負荷インピーダンスによって４−ｂや４−ｃのような特性を示し、直流電圧源７の出力電圧を一定値に保っても、負荷インピーダンスによって入射電力Ｐｆは大きく変化する。
【００２９】
また、入射電力Ｐｆと半導体スイッチ素子６０２の印加電圧との関係、及び直流電圧源７の出力電圧Ｖ７ｏｕｔと半導体スイッチ素子６０２の印加電圧の関係をそれぞれプロットすると、図５、図６の特性となる。
【００３０】
負荷と整合を保っている定常出力の状態では、入射電力Ｐｆと主電力増幅器６に備えられた半導体スイッチ素子６０２の印加電圧の関係は、図５の５−ａに示すように定常出力時に半導体スイッチ素子６０２の耐電圧以下に収まっており、半導体スイッチ素子６０２が耐圧破壊を起こす心配は無いといえる。しかしながら、調理物の温度、形状、重量、電極の距離などによって負荷インピーダンスは大きく変化するため、調理を開始するときは必ずしも整合状態あるいはそれに近い状態になっているとは限らない。この場合、入射電力Ｐｆと半導体スイッチ素子６０２の印加電圧の関係は、５−ｂあるいは５−ｃのようになる。５−ｃの場合は印加電圧が低くなるため、動作としては安全側になるが、５−ｂの特性を示すインピーダンスになっている場合は、所定の定常出力を解凍開始からいきなり出力しようとすると、半導体スイッチ素子６０２の耐電圧を超える電圧を印加する可能性がある。
【００３１】
しかしながら、本実施例の高周波加熱装置においては、整合回路９を調整して主電力増幅回路６との整合が確立するまでは直流電圧源７の出力電圧を定常出力時より低い値になるように設定（１００Ｗ以下）し、電力検知回路８によって検出される反射電力Ｐｒが所定値以下になって主電力増幅器６との整合が確立してから直流電圧源７の出力電圧を定常出力値にまで上昇させるように構成しているので、加熱開始時のインピーダンス不整合による半導体スイッチ素子６０２への過電圧印加を防止することができる。
【００３２】
また、直流電圧源７の出力電圧Ｖ７ｏｕｔと主電力増幅器６に備えられた半導体スイッチ素子６０２の印加電圧との関係は、図６に示す関係となっているので、加熱調理開始時においては直流電圧源７の出力電圧を定常出力時の値より低くなるように、例えば、定常出力時の１／２の電圧を出力するように制御し、整合回路９の調整が完了すると、この制限をはずして定常出力ができるように直流電圧源７の出力電圧を制御すればより一層の効果を得ることができる。
【００３３】
また、図２に示すように、整合回路９は、可変インダクタ９０１及び可変コンデンサ９０２を備えており、電力検知回路８の反射電力Ｐｒが最小となるように可変インダクタ９０１、可変コンデンサ９０２の値を適宜調整し、被加熱物１である食品に主電力増幅器６の出力電力が効率よく伝達するように働くものである。
【００３４】
なお、本実施例では発振回路４にロジックＩＣを用いた構成を示したが、例えば、図７のようにロジックＩＣを用いないで、トランジスタ４０３、抵抗４０４、コンデンサ４０５などの受動部品によって発振回路を構成しても、本実施例と全く同様の効果、作用を発揮することができる。また、第１の電力増幅器５、主電力増幅器６及び直流電圧源７の回路構成を、それぞれ半導体スイッチ素子を１つで構成する例で示しているが、複数の半導体スイッチ素子によって回路を構成しても同様の効果を得ることができるのは言うまでも無い。
【００３５】
（実施例２）
図８は本発明の実施例２における高周波加熱装置の回路を示すものである。実施例１と同一の構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
【００３６】
相違点は、主電力増幅器６に、半導体スイッチ素子６０２の発生電圧を検出するドレーン電圧検出手段６０４が設けられ、この検出電圧はローパスフィルタ６０５によって半導体スイッチ素子６０２の印加電圧と相関性のある直流電圧に変換されて直流電圧源７の制御回路７０６に伝達されるようになっていることである。直流電圧源７は、整合回路９の初期整合を行っている間は、この検出電圧が略一定となるように出力電圧を制御する。図９は直流電圧源７の出力電圧Ｖ７ｏｕｔと半導体スイッチ素子６０２の印加電圧の関係を示しており、整合回路９の初期整合時には定常出力時より低い、電圧レベルａに半導体スイッチ素子６０２の印加電圧が制御される。この結果、加熱調理開始直後でインピーダンス不整合の状態であっても半導体スイッチ素子６０２へ素子耐圧を超えるような過大な電圧を印加することを防止することができる。
【００３７】
また、図１０は、定常出力時において、入射電力Ｐｆと反射電力Ｐｒの比から算出される電力反射係数Γが所定の値以上となったときに、直流電圧源７の出力電圧を減ずるように構成した場合の入射電力Ｐｆと半導体スイッチ素子６０２の印加電圧Ｖ６０２との関係を示した。このような構成とすることにより、定常時においてインピーダンス整合を維持できない状態が発生して、半導体スイッチ素子６０２の印加電圧が上昇する条件にインピーダンスが変化しても、電力反射係数Γの増加によって入射電力Ｐｆを減ずるように直流電圧源７の出力電圧を減ずるので、定常動作時にインピーダンス不整合の状態が発生しても半導体スイッチ素子６０２の耐電圧を超えるような電圧を半導体スイッチ素子６０２に印加することを防止することができる。
【００３８】
すなわち、算出した電力反射係数Γが所定値以下となると整合回路９の初期整合を終了し、主電力増幅器６に直流電圧を供給する直流電圧源７の出力電圧を定常出力値に設定するようにしたことにより、整合回路９の初期整合時における主電力増幅器６に備えられた半導体スイッチ素子６０２の発生電圧をその素子耐圧以下に抑制することができる。また、半導体スイッチ素子６０２のスイッチング損失の増加を防止することにより、高周波加熱装置の信頼性を向上することができるものである。
【００３９】
（実施例３）
図１１は本発明の実施例３における高周波加熱装置の回路をを示すものである。実施例１、２と同一の構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
【００４０】
相違点は、主電力増幅器６に直流電圧を供給する直流電圧源７に、商用電源１０からの入力電流を検出する入力電流検出手段７０８が設けられており、入力電流と相関性のある電圧を制御回路７０６に伝達するようにしていることである。
【００４１】
ここで、この入力電流Ｉ７ｉｎと直流電圧源７の出力電力Ｐ７ｏｕｔ及び入射電力Ｐｆ、反射電力Ｐｒとの間には（式１）にて示す関係が常に成り立っている。
【００４２】
【式１】

【００４３】
したがって、入力電流Ｉ７ｉｎを一定に保つことで入射電力Ｐｆと反射電力Ｐｒの差を一定に保った制御をすることができる。ここで、入射電力Ｐｆと反射電力Ｐｒの差とは、実際に負荷で消費される電力であり、これを一定に制御することによって、高周波加熱装置の動作時間を制御することで、加熱調理の仕上がり具合を向上することが可能となる。
【００４４】
また、電力反射係数Γが所定値以下の場合は、入力電流検出部７０８の検出出力が略一定となるように直流電圧源７の出力電圧を制御し、電力反射係数Γが所定値以上の場合は、電力反射係数Γに応じて入力電流検出部７０８の検出出力をが減ずるよう直流電圧源７の出力電圧を制御するようにしている。これによって、半導体スイッチ素子６０２に過大な電圧が印加することを防止し、高周波加熱装置の信頼性を向上することが可能となる。
【００４５】
なお、実施例２、３における電力反射係数Γの技術思想は、それぞれの実施例に限られることなく、実施例１〜３において適宜採用することができるものである。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の高周波加熱装置は、調理開始前の整合回路の初期整合時において、主電力増幅器に供給される直流電圧を定常出力時よりも低くなるように直流電圧源を制御するようにしたことによって、整合回路の初期整合時において、主電力増幅器から見た負荷インピーダンスが適正値から大きく外れていても、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の電圧ストレス及び熱的なストレスを軽減し、信頼性を向上することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における高周波加熱装置を示すブロック図
【図２】同高周波加熱装置の具体的な回路図
【図３】同高周波加熱装置の電力検知回路の回路図
【図４】同高周波加熱装置の直流電圧源の出力電圧と入射電力Ｐｆの関係を示した図
【図５】同高周波加熱装置における入射電力Ｐｆと半導体スイッチ素子の印加電圧の関係を示した図
【図６】同高周波加熱装置における直流電圧源の出力電圧と半導体スイッチ素子の印加電圧の関係を示した図
【図７】同高周波加熱装置における発振回路の他の具体的な回路図
【図８】本発明の実施例２における高周波加熱装置を示す回路図
【図９】同高周波加熱装置の直流電圧源の出力電圧Ｖ７ｏｕｔと半導体スイッチ素子の印加電圧の関係を示した図
【図１０】同高周波加熱装置における入射電力Ｐｆと半導体スイッチ素子の印加電圧の関係を示した図
【図１１】本発明の実施例３における高周波加熱装置を示す回路図
【符号の説明】
２電極
３高周波電源
４発振回路
５第１の電力増幅器
６主電力増幅器
６０２半導体スイッチ素子
６０４ドレーン電圧検出手段
６０５ローパスフィルタ
７直流電圧源
７０８入力電流検出部
８電力検知回路
９整合回路

Claims

高周波電源と、前記高周波電源の出力によって被加熱物を誘電加熱する電極と、前記電極と高周波電源との間に接続され前記高周波電源とインピーダンス整合をとる整合回路を備え、前記高周波電源は、高周波電源の発振周波数を決定する発振回路と、前記発振回路の出力を増幅する第１の電力増幅器と、第１の電力増幅器の出力を電力増幅する主電力増幅器と、前記主電力増幅器の出力を検出する電力検知回路と、前記主電力増幅器に直流電圧を供給する直流電圧源とを有し、調理開始前の前記整合回路の初期整合時においては、前記主電力増幅器に供給される前記直流電圧は定常出力時よりも低くなるように前記直流電圧源を制御するようにした高周波加熱装置。
直流電圧源はその出力電圧を検出して帰還制御するとともに、主電力増幅器の出力電力が１００Ｗ以下となる直流電圧を供給するように整合回路の初期整合時に動作する請求項１に記載の高周波加熱装置。
直流電圧源はその出力電圧を検出して帰還制御するとともに、主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧が耐電圧の１／２以下となる直流電圧を供給するように整合回路の初期整合時に動作する請求項１に記載の高周波加熱装置。
直流電圧源は主電力増幅器に備えられた半導体スイッチ素子の発生電圧を検出するドレーン電圧検出手段を有するとともに、前記ドレーン電圧検出手段の検出電圧によって前記直流電圧源の出力電圧を制御するように整合回路の初期整合時に動作する請求項１に記載の高周波加熱装置。
ドレーン電圧検出手段の出力電圧をローパスフィルタで直流化し、その直流電圧によって直流電圧源の出力電圧を制御する請求項４に記載の高周波加熱装置。
主電力増幅器の出力電力を検出する電力検知回路の電力から入射電力と反射電力の比である電力反射係数を算出し、前記電力反射係数が所定値以下となると整合回路の初期整合を終了し、前記主電力増幅器に直流電圧を供給する直流電圧源の出力電圧を定常出力値に設定するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
直流電圧源は商用電源から電力供給を受けるとともに、前記直流電圧源は前記商用電源から供給される入力電流を検出する入力電流検出部を有し、定常出力時において主電力増幅器の出力電力を検出する電力検知回路の検出電力から算出される電力反射係数が所定値以下の場合は、入力電流検出部の検出出力が略一定となるように前記直流電圧源の出力電圧を制御する請求項１〜６のいずれか１項に記載の高周波加熱装置。
定常出力時において主電力増幅器の出力電力を検出する電力検知回路の検出電力から算出される電力反射係数が所定値以上の場合は、前記出力電圧を検出した電力反射係数に応じて減ずるようにした請求項７に記載の高周波加熱装置。