JP2506834B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

高周波加熱装置

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JP2506834B2 JP27372087A JP27372087A JP2506834B2 JP 2506834 B2 JP2506834 B2 JP 2506834B2 JP 27372087 A JP27372087 A JP 27372087A JP 27372087 A JP27372087 A JP 27372087A JP 2506834 B2 JP2506834 B2 JP 2506834B2
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power
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relay
timing
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孝仁 奥津
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高周波加熱装置の高周波出力可変法におい
て高圧トランスの電源を開閉する手段に用いるパワーリ
レーの位相制御に関する。
従来の技術 高周波加熱装置では、被加熱物の種類、質、出来上り
具合の要望に応じて高周波出力を適度なレベルに設定す
ることが一般化し、調理性能の向上に役立っている。こ
のような高周波出力を適度なレベルに制御する手段とし
て、高周波出力を照射する高周波発振器に供給する高圧
電源を断続させる方式と、高圧電源を供給する高圧トラ
ンスの一次側ラインを断続させる方式が開発されてい
る。
特にコスト面、絶縁性能、構成面から、高圧トランス
の一次側ラインを断続する方式が主流となっている。
高周波発振器の電源を供給する高圧トランスの一次側
を断続する手段としてトライアックやパワーリレーが活
用されている。第6図の従来例は、トライアックを用い
た例を示す。トライアックを使用する場合、高圧トラン
スに電源を投入する際の位相角の精度が良くでき、高圧
トランスの突入電流を低く抑えられるという利点がある
が、高周波加熱装置外部からの静電気ノイズ、誘導電等
ノイズによりトライアックが容易に破損する危険性が高
い、破損モードは、短絡モードとなり、高圧トランスに
常時電源が供給され、高周波発振し危険な状態となる。
また交流電源と制御回路を分離するためにホトカプラー
等の補助的な部品も必要となり構造も複雑になる。
また第7図に、高圧トランスの一次側をパワーリレー
にて断続する方式を用いた従来例を示す。高周波発振回
路に電源を供給する高圧トランス7と、高圧トランスの
一次側ラインにパワーリレー8を設け、ON/OFFすること
により高周波発振器6の断続を行なっている。またこの
パワーリレー8は、制御回路により商用電源の位相を基
準に、パワーリレー8の操作コイルのONタイミングを一
定に定め制御している。第8図は、この制御部の回路図
を示す。低圧トランス14は、商用電源を降圧しAC30V程
度にし、制御回路に電源を供給している。リレー供給電
源回路15は、交流電源を半波整流し、パワーリレー8お
よびパワーリレー11の供給電源を作っている。16は、マ
イコンへのマイコン供給電源回路である。このマイコン
17は、パワーリレー8の位相制御を含み予め決められた
シーケンスに基づき一連の動作を行なうもので、制御部
12の中枢である。電極クロック回路18は商用電極波形を
マイコンが認識可能なレベルに変換する波形整形回路
で、パワーリレー18の位相角を決める基準となる。パワ
ーリレードライブ回路19は、前述の高圧トランスの一次
側の供給電源のON/OFFを行なう駆動回路である。パワー
リレードライブ回路20は、他の負荷(加熱室内ランプ9
と冷却ファン10)のON/OFFを行なう駆動回路である。
第9図にこの制御部12によるパワーリレー8の制御タ
イミングをタイミングチャートにて示す。(a)は、低
圧トランス14の電圧波形で商用電源電圧波形を降圧した
波形である。(b)は、電源クロック回路18により商用
電源を波形整形したものである。マイコンは、K1ポート
より読み込み波形の立ち上りあるいは立ち下りを認識
し、立ち上りを基準にパワーリレーAの位相角を決定し
ている。(c)は、高圧トランスをON/OFFをしているパ
ワーリレー8の操作コイルへの位相タイミングを示す。
(b)の立ち上り波形から所定のT1時間後にR1ポートよ
りON信号を出している。又、このタイミングは、突入電
流が最小になるように、電圧が最大になる時にONするよ
うにT1を設定している。(d)に高圧トランスを流れる
電流波形を示す。パワーリレー8がONするタイミング
は、基準から所定のT1の遅れからリレー動作時間Td1
加えたもので、τとなる。このτが、低圧トランス
電圧の最大となるように決定している。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記の様な方式では、次の様な問題点が
ある。第8図の従来回路図において、パワーリレー11の
ONあるいは、OFF状態によりリレー動作時間Td1が変化
し、第9図(e)に示す様に、基準からパワーリレー8
の接点が閉じるまでの時間がτとなる。したがって、
突入位相がずれることにより、突入電流が増大するとい
う問題点を有していた。リレー動作時間の変化は、第4
図に示す様に低圧トランスの負荷電流に影響する。前述
のパワーリレー11のON/OFFにより、低圧トランス負荷電
流がAあるいはBになる。これに伴ない、リレーコイル
電圧が変化し、リレー動作時間がTd1,Td2になるのであ
る。
本発明は、かかる従来の問題点を解消するもので、負
荷のいかんにかかわらず、最適なリレー位相に制御し、
突入電流を低く抑えることを目的とする。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の高周波加熱装置
は、食品を加熱する加熱室と、加熱室へ高周波出力を供
給する高周波発振器と、高周波発振器へ電力を供給する
高圧トランスと、この高圧トランスの電源を断続するパ
ワーリレーと、このパワーリレーのON/OFFタイミングを
制御している制御部を有し、この制御部は、調理開始が
調理中かを判断する状態認識部を備え、状態認識部が検
出する状態により、電源位相に対するパワーリレーの制
御タイミングを可変にする構成としたものである。
作用 本発明は、上記した構成によって、調理開始か、調理
中かを認識することにより、調理開始時の負荷状態と調
理中の負荷状態を間接的に把握できる。したがって、こ
の状態検知によって最適位相タイミングに制御し、パワ
ーリレーの突入電流を低く抑えることができるのであ
る。
実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第2図は、一実施例の外観図を示す。1は、高周波
加熱装置本体で、この本体内には強磁性体で構成された
加熱室2が設けられている。加熱室2内の食品を出し入
れするために開閉自在な扉3が設けられ、本体1の前面
には、調理時間、出力、調理開始、調理停止等を操作す
るキーボード4とその状態を表示する表示管5が設けら
れている。第1図に一実施例の回路図を示す。高周波出
力を加熱室2内に照射する高周波発振器6と、これに電
源を供給する高圧トランス7とが設けられている。高圧
トランス7の一次側にパワーリレー8の接点を開閉する
ことにより高周波出力を変化させている。庫内に光を照
射する庫内ランプ9と、高周波発振器6、高圧トランス
7等を冷却する冷却ファン10は、パワーリレー11の接点
の開閉によりON/OFFを行なっている。パワリレー8およ
びパワーリレー11のON/OFFの動作、タイミングは、制御
部12により行ない、調理開始か調理中かの状態を状態認
識部13で検出している。
第3図は、制御部12の一実施例で詳細な回路図を示
す。低圧トランス14は、商用電源を降圧し30V程度に
し、回路に電源を供給している。リレー供給電源回路15
は、交流電源を半波整流し、パワーリレー8およびパワ
ーリレー11の供給電源を作っている。16は、マイコン17
へのマイコン供給電源回路である。このマイコン17は、
パワーリレー8の位相制御、パワーリレー11のON/OFF動
作および予め決められたシーケンスに基づき一連の動作
を行なうもので制御部12の中枢である。電源クロック回
路18は、商用電源波形をマイコン17が認識できる電圧レ
ベルに変換する波形整形回路で、パワーリレー8の位相
角を決める基準となる。パワーリレードライブ回路19
は、高圧トランス7の一次側の供給電源のON/OFFを行な
う駆動回路である。パワーリレードライブ回路20は、庫
内ランプ9および冷却ファン10のON/OFFを行なう駆動回
路である。21は、キーボード4の検出回路で、使用者の
操作を検出するキーボード回路である。使用者が、キー
ボードより調理メニューを設定し、調理開始キーを押す
と、パワーリレー8が所定の位相タイミングでONすると
共に、パワーリレー11がONする。つまり高周波発振器
7、庫内ランプ9、冷却ファン10が動作し、調理が可能
となる。又、調理中は、適度な高周波出力にするために
パワーリレー8の断続を行ない、高周波発振器7のON/O
FFを行なう。すなわち、キーボード回路21とマイコン17
により状態認識を行なっている。この時、第4図に示す
様に、調理開始時は、パワーリレー8、およびパワーリ
レー11は、OFFしているため負荷電流は小さく動作点は
Aで、動作時間はTd1となる。調理中、パワーリレー11
は、ONであるため、調理中の動作点はBに移動する。し
たがってリレー動作時は、Td2となる。
第5図に本発明の位相タイミングの一実施例を示す。
(a)は、低圧トランス14の電圧波形で商用電源を降圧
した電圧波形である。(b)は、電源クロック回路18に
より商用電源を波形整形したものである。マイコンは、
K1ポートの立ち上り波形を基準に位相タイミングを決定
する。(d)は、高圧トランスの電流波形で、低圧トラ
ンスの最大電圧の時に最小となる。したがって決ったT0
時間後にリレー接点をONする様に設定すればよい。
(e)は、調理開始時のタイミングを示す。動作点はA
で、T0=T1+Td1となる様なT1時間後にパワーリレー8
の操作コイルに信号を送れば良い。同様に(f)は、調
理中のタイミングを示す。動作点はBで、T0=T′
Td2となる様なT′時間後にパワーリレー11の操作コ
イルに信号を送れば良い。
上記構成によれば、高周波加熱装置の動作状態、調理
開始か調理中であるかを認識することにより、所定の動
作タイミングでパワーリレーの操作コイルに信号を送る
ことにより、突入電流を低く抑えることができるのであ
る。
発明の効果 以上の様に本発明によれば、次の効果がある。
(1) 高周波加熱装置の動作状態を認識することによ
り、パワーリレーの動作時間を間接的に把えることがで
き、操作コイル電圧の監視回路も必要なく、また、低圧
トランスを含めた電源回路のレギュレーション特性も高
質を要さない、したがって全体として大巾なコストダウ
ンと実現できる。
(2) 突入電流を低く抑える事ができるため、パワー
リレーの接点耐久性を著しい向上をはかることができる
とともに、不快感のある加熱室等の振動音をなくす事が
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例における高周波加熱装置の
回路図、第2図は、同外観斜視図、第3図は、同制御部
の回路図、第4図は、同パワーリレーの動作図、第5図
は、本発明の位相タイミングを示すタイミングチャー
ト、第6図は、第1の従来例の回路図、第7図は、第2
の従来回路図、第8図は、従来例の要部回路図、第9図
は、従来例の位相タイミングを示すタイミングチャート
である。 2……加熱室、6……高周波発振器、7……高圧トラン
ス、8……パワーリレー、12……制御部、13……状態認
識部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】食品を収納する加熱室と、前記加熱室へ高
    周波出力を供給する高周波発振器と、前記高周波発振器
    へ電力を供給する高圧トランスと、前記高圧トランスの
    電源を断続するパワーリレーと、そのパワーリレーのON
    /OFFタイミングを制御する制御部とを有し、前記制御部
    は、調理開始か、調理中かを判断する状態認識部を備
    え、この状態認識部の信号に応じて、電源位相に対する
    前記パワーリレーの制御タイミングを可変にした高周波
    加熱装置。
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