JP2537861B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JP2537861B2 JP2537861B2 JP62106639A JP10663987A JP2537861B2 JP 2537861 B2 JP2537861 B2 JP 2537861B2 JP 62106639 A JP62106639 A JP 62106639A JP 10663987 A JP10663987 A JP 10663987A JP 2537861 B2 JP2537861 B2 JP 2537861B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマグネトロンに印加する高圧電源をインバー
タ回路で得るように構成した高周波加熱装置に関し、特
にこの高圧電源の電力制御方式に関するものである。
タ回路で得るように構成した高周波加熱装置に関し、特
にこの高圧電源の電力制御方式に関するものである。
従来の技術 商用電源を整流した単方向電源をインバータ回路で高
圧電源に変換してマグネトロンに印加するように構成し
た高周波加熱装置の電力制御方式には、商用電源よりの
入力電流が所定値となるように制御する入力電流制御方
式が用いられている。
圧電源に変換してマグネトロンに印加するように構成し
た高周波加熱装置の電力制御方式には、商用電源よりの
入力電流が所定値となるように制御する入力電流制御方
式が用いられている。
しかしマグネトロンとは、発振を開始するまではヒー
タ部のみに電流が流れ、アノード−カソード間には電流
が流れないので、前記入力電流を定常時の値に制御する
と、アノード−カソード間に過大電圧が印加され、また
ヒータに過大電流が流れてマグネトロンの寿命を短くす
る。
タ部のみに電流が流れ、アノード−カソード間には電流
が流れないので、前記入力電流を定常時の値に制御する
と、アノード−カソード間に過大電圧が印加され、また
ヒータに過大電流が流れてマグネトロンの寿命を短くす
る。
従って、最初は前記入力電流を定常時より小さく設定
し、前記発振を開始するに十分な時間経過後に前記入力
電流を定常の値に切換える方式を採用して前記問題点を
解決している。
し、前記発振を開始するに十分な時間経過後に前記入力
電流を定常の値に切換える方式を採用して前記問題点を
解決している。
発明が解決しようとする問題点 しかし前記発振を開始するに必要な時間は、例えばマ
グネトロンが冷えている時には4sec、温っている時には
2secというように違いが生じるが、前記入力電流制御方
式ではこのような場合前記入力電流を小さな値に制御す
る時間を5sec程度に設定しなければならない。
グネトロンが冷えている時には4sec、温っている時には
2secというように違いが生じるが、前記入力電流制御方
式ではこのような場合前記入力電流を小さな値に制御す
る時間を5sec程度に設定しなければならない。
従ってマグネトロンの作動する期間をデューティ制御
して見かけ上の高周波出力を制御する高周波加熱装置に
おいては｛前記時間差（:5−２＝3sec）×デューティー
サイクル数｝が無駄時間となる。
して見かけ上の高周波出力を制御する高周波加熱装置に
おいては｛前記時間差（:5−２＝3sec）×デューティー
サイクル数｝が無駄時間となる。
また、発振を開始するまでの入力電流変化に対するア
ノード−カソード間の電圧変化、及び入力電流変化に対
するヒータ電流変化の度合いが、発振時のそれらに比較
して数倍程度大きいので、前記寿命等の観点より前記発
振を開始するまでの入力電流設定を余り大きくできな
い。
ノード−カソード間の電圧変化、及び入力電流変化に対
するヒータ電流変化の度合いが、発振時のそれらに比較
して数倍程度大きいので、前記寿命等の観点より前記発
振を開始するまでの入力電流設定を余り大きくできな
い。
従ってマグネトロンの冷えている時のヒータ及びカソ
ード温度の立上り時間を短縮することは非常に困難であ
り、前記無駄時間の短縮には、自ら限界が生じる。
ード温度の立上り時間を短縮することは非常に困難であ
り、前記無駄時間の短縮には、自ら限界が生じる。
問題点を解決するための手段 本発明による高周波加熱装置では、単方向電源、前記
単方向電源の出力を高周波に変換する少なくとも１つの
スイッチング素子およびその駆動回路を有するインバー
タ回路と、前記単方向電源の電流を検出する電流検出器
と食品及び流体等を加熱するための高周波を発生するマ
グネトロンと、前記インバータ回路の出力を昇圧し前記
マグネトロンへ電力を供給するトランスとを備え、前記
インバータ回路は前記電流検出器の出力が所定値になる
よう制御する入力電流制御部を有し、前記トランスは前
記インバータ回路に接続される１次巻線と、前記マグネ
トロンに高圧高周波電力を供給しその出力電圧を検出す
るための検出端子を有する２次巻線と、前記マグネトロ
ンのカソードヒータへ低圧高周波電力を供給する３次巻
線とを具備している。
単方向電源の出力を高周波に変換する少なくとも１つの
スイッチング素子およびその駆動回路を有するインバー
タ回路と、前記単方向電源の電流を検出する電流検出器
と食品及び流体等を加熱するための高周波を発生するマ
グネトロンと、前記インバータ回路の出力を昇圧し前記
マグネトロンへ電力を供給するトランスとを備え、前記
インバータ回路は前記電流検出器の出力が所定値になる
よう制御する入力電流制御部を有し、前記トランスは前
記インバータ回路に接続される１次巻線と、前記マグネ
トロンに高圧高周波電力を供給しその出力電圧を検出す
るための検出端子を有する２次巻線と、前記マグネトロ
ンのカソードヒータへ低圧高周波電力を供給する３次巻
線とを具備している。
作 用 前記した手段により以下のような作用を有する。
マグネトロンが発振を開始するまでの期間は前記した
ように小さい入力電流でも出力電圧が所定値に達する。
出力電圧が所定値を超えた場合には入力電流制御部の基
準信号を漸減させるように切換え出力電圧を抑える。入
力電流に対応して出力電圧が漸減し、所定値より下がっ
た場合には基準信号を漸増するように切換える。この繰
り返しで出力電圧を抑制しているうちにマグネトロンが
発振を開始し、所定の入力電流においても出力電圧が所
定値より低くなるので入力電流が所定値まで漸増した後
安定した状態に制御をする。
ように小さい入力電流でも出力電圧が所定値に達する。
出力電圧が所定値を超えた場合には入力電流制御部の基
準信号を漸減させるように切換え出力電圧を抑える。入
力電流に対応して出力電圧が漸減し、所定値より下がっ
た場合には基準信号を漸増するように切換える。この繰
り返しで出力電圧を抑制しているうちにマグネトロンが
発振を開始し、所定の入力電流においても出力電圧が所
定値より低くなるので入力電流が所定値まで漸増した後
安定した状態に制御をする。
従ってマグネトロンが冷えている、あるいは温ってい
るに関係なく、それぞれにおいて最短時間で商用電源よ
りの入力電流が所定値に達する（マグネトロンへの入力
電力が定格値になる）ので従来方式における無駄時間が
零になる。またその過程でのマグネトロンへの過大電
圧，過大電流の印加がないので、その寿命を短縮するこ
ともない。
るに関係なく、それぞれにおいて最短時間で商用電源よ
りの入力電流が所定値に達する（マグネトロンへの入力
電力が定格値になる）ので従来方式における無駄時間が
零になる。またその過程でのマグネトロンへの過大電
圧，過大電流の印加がないので、その寿命を短縮するこ
ともない。
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。
る。
第１図は本発明による高周波加熱装置の高圧電源発生
部の回路構成図である。第１図において商用電源１の電
力はダイオードブリッヂ２により整流され、単方向電源
３が形成されている。４はインダクタ、５はコンデンサ
であってインバータ回路６の高周波スイッチング動作に
対するフィルタの役割を果すものである。
部の回路構成図である。第１図において商用電源１の電
力はダイオードブリッヂ２により整流され、単方向電源
３が形成されている。４はインダクタ、５はコンデンサ
であってインバータ回路６の高周波スイッチング動作に
対するフィルタの役割を果すものである。
インバータ回路６は共振コンデンサ７、スイッチング
用のパワートランジスタ８、ダイオード９、及び駆動回
路10により構成されている。パワートランジスタ８は駆
動回路10より供給されるベース電流によって所定の周期
とデューティー（即ち、オンオフ時間比）でスイッチン
グ動作する。この結果生じた高周波電力がトランス11の
１次巻線12に供給され２次巻線13に高周波高電圧出力14
として表われマグネトロン15のカソード15a、アノード1
5b間に供給され、トランス11の３次巻線16には低圧高周
波電力が発生しマグネトロン15のカソード15aを熱し、
マグネトロン15を動作させる。
用のパワートランジスタ８、ダイオード９、及び駆動回
路10により構成されている。パワートランジスタ８は駆
動回路10より供給されるベース電流によって所定の周期
とデューティー（即ち、オンオフ時間比）でスイッチン
グ動作する。この結果生じた高周波電力がトランス11の
１次巻線12に供給され２次巻線13に高周波高電圧出力14
として表われマグネトロン15のカソード15a、アノード1
5b間に供給され、トランス11の３次巻線16には低圧高周
波電力が発生しマグネトロン15のカソード15aを熱し、
マグネトロン15を動作させる。
入力電流検出器16は商用電源１よりの入力電流Iinを
検出し、その出力を入力電流信号整流回路17で整流した
信号と電流基準信号18との差を電流誤差増幅回路19で増
幅してコンパレータ20に入力する。コンパレータ20はこ
の入力信号とのこぎり波発生回路21よりののこぎり波と
によりパワートランジスタ８のオン・オフパレス22を作
成する。この入力電流検出器16よりコンパレータ20まで
が入力電流制御部23を構成し、入力電流Iinが減少する
と電流誤差増幅回路19の出力が上昇しオン・オフパルス
22のオン時間が長くなり入力電流Iinを増す方向に動作
する。逆に入力電流Iinが増加すると入力電流を減らす
ように動作する。このように入力電流制御部23は入力電
流Iinが所定値になるように制御を行う。
検出し、その出力を入力電流信号整流回路17で整流した
信号と電流基準信号18との差を電流誤差増幅回路19で増
幅してコンパレータ20に入力する。コンパレータ20はこ
の入力信号とのこぎり波発生回路21よりののこぎり波と
によりパワートランジスタ８のオン・オフパレス22を作
成する。この入力電流検出器16よりコンパレータ20まで
が入力電流制御部23を構成し、入力電流Iinが減少する
と電流誤差増幅回路19の出力が上昇しオン・オフパルス
22のオン時間が長くなり入力電流Iinを増す方向に動作
する。逆に入力電流Iinが増加すると入力電流を減らす
ように動作する。このように入力電流制御部23は入力電
流Iinが所定値になるように制御を行う。
またトランス11の２次巻線13に設けられた検知端子24
には、高圧電圧14と相似の電圧が発生する。これを出力
電圧信号整流回路で整流した信号を電圧基準信号26と比
較器27で比較し、その出力論理を電流基準信号切換回路
部28に入力し、電流基準信号18を高圧電圧14に応じて切
換える。即ち、マグネトロン15が発振開始するまでは少
ない入力電流Iinで高圧電圧14が高くなるので電流基準
信号18を低くおさえ、マグネトロン15が発振を開始して
高圧電圧14が下がった時に入力電流Iinを増やすように
電流基準信号18を切換えるべく電圧基準信号26を設定す
る。これは換言すれば、マグネトロン15が発振を開始し
たことを検知端子24の出力電圧が低下することで検知
し、入力電流Iinを定格に合わせることになる。電流基
準信号切換え回路部では、トランス11の１次側と２次側
で基準電位が異なるため、比較器27の出力論理を入力電
流制御部23に伝えるためにフォトカップラー29を使用し
ている。
には、高圧電圧14と相似の電圧が発生する。これを出力
電圧信号整流回路で整流した信号を電圧基準信号26と比
較器27で比較し、その出力論理を電流基準信号切換回路
部28に入力し、電流基準信号18を高圧電圧14に応じて切
換える。即ち、マグネトロン15が発振開始するまでは少
ない入力電流Iinで高圧電圧14が高くなるので電流基準
信号18を低くおさえ、マグネトロン15が発振を開始して
高圧電圧14が下がった時に入力電流Iinを増やすように
電流基準信号18を切換えるべく電圧基準信号26を設定す
る。これは換言すれば、マグネトロン15が発振を開始し
たことを検知端子24の出力電圧が低下することで検知
し、入力電流Iinを定格に合わせることになる。電流基
準信号切換え回路部では、トランス11の１次側と２次側
で基準電位が異なるため、比較器27の出力論理を入力電
流制御部23に伝えるためにフォトカップラー29を使用し
ている。
第２図はマグネトロン15が発振している時としていな
い時の高圧電圧14の波形であり、両者の違いは明らかで
ある。このマイナス方向の電圧がマグネトロン15を発振
させる順方向電圧であり、それをVAKと定義して、入力
電流との関係を求めると第３図のような動作原理図にな
る。
い時の高圧電圧14の波形であり、両者の違いは明らかで
ある。このマイナス方向の電圧がマグネトロン15を発振
させる順方向電圧であり、それをVAKと定義して、入力
電流との関係を求めると第３図のような動作原理図にな
る。
第４図は第１図の回路が動作を開始してからのVAKとI
inとの値の変化を示す起動特性図である。
inとの値の変化を示す起動特性図である。
第１図に於て、入力電流の検出にトランスを用いてい
るが、前者は抵抗を系に挿入してその電圧降下で電流を
検出、検出端子を設けて電圧を検出する方法等の変更が
可能であり、また入力電流制御部16も図示した回路構成
に限定されるものではない。
るが、前者は抵抗を系に挿入してその電圧降下で電流を
検出、検出端子を設けて電圧を検出する方法等の変更が
可能であり、また入力電流制御部16も図示した回路構成
に限定されるものではない。
また高圧トランス５とマグネトロン７との間に倍電圧
整流回路を設けた場合にも同様の方式で対応可能であ
る。さらに検出端子24の出力電圧はトランス11の２次巻
線13の電圧に完全に相似なので、何らかの故障で高圧ト
ランスに異常電圧が発生した時に動作を停止するような
異常検知にも使用可能である。
整流回路を設けた場合にも同様の方式で対応可能であ
る。さらに検出端子24の出力電圧はトランス11の２次巻
線13の電圧に完全に相似なので、何らかの故障で高圧ト
ランスに異常電圧が発生した時に動作を停止するような
異常検知にも使用可能である。
発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置によれば次の効
果が得られる。
果が得られる。
（１） マグネトロンが冷えているあるいは温っている
に関係なく、マグネトロンが発振を開始すると自動的に
定格出力を得るように入力電流Iinが変化するので従来
方式で問題となっている無駄時間が全く生じない。
に関係なく、マグネトロンが発振を開始すると自動的に
定格出力を得るように入力電流Iinが変化するので従来
方式で問題となっている無駄時間が全く生じない。
（２） マグネトロンへの過大電圧印加，過大電流印加
が無いので、その寿命を低下させることがない。
が無いので、その寿命を低下させることがない。
第１図は本発明による高周波加熱装置の高圧電源発生部
の回路構成図、第２図は同トランスの２次巻線の波形
図、第３図は同動作原理図、第４図は同起動特性図であ
る。 ３……単方向電源、６……インバータ回路、８……スイ
ッチング素子（パワートランジスタ）、10……駆動回
路、11……トランス、12……１次巻線、13……２次巻
線、15……マグネトロン、16……３次巻線、23……入力
電流制御部、24……検知端子。
の回路構成図、第２図は同トランスの２次巻線の波形
図、第３図は同動作原理図、第４図は同起動特性図であ
る。 ３……単方向電源、６……インバータ回路、８……スイ
ッチング素子（パワートランジスタ）、10……駆動回
路、11……トランス、12……１次巻線、13……２次巻
線、15……マグネトロン、16……３次巻線、23……入力
電流制御部、24……検知端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 和穂 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 丹羽 孝 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 別荘 大介 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 下谷 毅夫 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内 (72)発明者 楠木 慈 門真市大字門真1006番地 松下電器産業 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】単方向電源、前記単方向電源の出力を高周
波に変換する少なくとも１つのスイッチング素子および
その駆動回路を有するインバータ回路と、前記単方向電
源の電流を検出する電流検出器と、食品及び流体等を加
熱するための高周波を発生するマグネトロンと、前記イ
ンバータ回路の出力を昇圧し前記マグネトロンへ電力を
供給するトランスとを備え、前記インバータ回路は前記
電流検出器の出力が所定値になるよう制御する入力電流
制御部を有し、前記トランスは、前記インバータ回路に
接続される１次巻線と、前記マグネトロンに高圧高周波
電力を供給しその出力電圧を検出するための検出端子を
有する２次巻線と、前記マグネトロンのカソードヒータ
へ低圧高周波電力を供給する３次巻線とを備えた高周波
加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62106639A JP2537861B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62106639A JP2537861B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63271886A JPS63271886A (ja) | 1988-11-09 |
| JP2537861B2 true JP2537861B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=14438686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62106639A Expired - Fee Related JP2537861B2 (ja) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537861B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02129894A (ja) * | 1988-11-10 | 1990-05-17 | Sanyo Electric Co Ltd | マグネトロン用電源装置 |
| JPH02204993A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波加熱装置 |
| CN202759217U (zh) * | 2012-06-18 | 2013-02-27 | 美的集团股份有限公司 | 一种高频加热设备电源保护电路 |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62106639A patent/JP2537861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63271886A (ja) | 1988-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |