JP2592890B2

JP2592890B2 - 調理器

Info

Publication number: JP2592890B2
Application number: JP63043477A
Authority: JP
Inventors: 文広今村
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1997-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JPH01220392A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、インバータ回路によってマグネトロンへ
の電力供給を行なう調理器に関する。

（従来の技術）調理器たとえば電子レンジにおいては、商用交流電源
電圧を整流しそれをスイッチングによって所定周波数
（数十KHz）の交流電圧に変換するインバータ回路を備
え、そのインバータ回路によってマグネトロンへの電力
供給を行なうものがある。

一例を第５図に示す。

１は商用交流電源で、その電源１にインバータ回路２
が接続されている。このインバータ回路２は、ダイオー
ドブリッジ（全波整流回路）３、チョークコイル４、平
滑コンデンサ５からなる整流回路を有し、その整流回路
の出力端に高圧トランス６の一次コイル6aおよび共振用
コンデンサ７からなる直列共振回路を接続している。そ
して、共振用コンデンサ７の両端に、スイッチング素子
であるところのNPN型トランジスタ８のコレクタ・エミ
ッタ間、およびダンパダイオード９をそれぞれ接続して
いる。

高圧トランス６の二次コイル6bには高圧コンデンサ10
および高圧ダイオード11からなる半波倍電圧整流回路を
介してマグネトロン12のアノード・カソード間が接続さ
れている。そして、マグネトロン12のアノードは接地さ
れ、ヒータ（カソード）は高圧トランス６の二次コイル
6cに接続されている。

一方、インバータ回路２の整流電圧（平滑コンデンサ
５の電圧）およびトランジスタ８のコレクタ電圧がそれ
ぞれ発振回路21に供給されている。

発振回路21は、鋸歯状波信号を発するもので、その発
振タイミングをインバータ回路２の整流電圧およびトラ
ンジスタ８のコレクタ電圧に応じて決定するようになっ
ている。なお、この発振タイミングの決定は、インバー
タ回路２のスイッチングによる損失を最小に抑えるため
のものである。

そして、発振回路21の出力はインバータ駆動制御回路
22に供給されている。

また、23は主制御部であるところのマイクロコンピュ
ータで、出力調節器24の設定加熱出力に応じたディジタ
ル信号を発するようになっている。そして、マイクロコ
ンピュータ23の出力はD/A変換器（ディジタル／アナロ
グ変換器）25でアナログ信号に変換され、設定加熱出力
に対応する電圧レベルの出力設定信号となって電圧反転
回路26に供給されている。

電圧反転回路26は、インバータ回路２におけるダイオ
ードブリッジ３の出力電圧（全波整流電圧）を反転増幅
し、それをD/A変換器25からの出力設定信号に重畳して
インバータ駆動制御回路22に供給するものである。具体
例を第６図に示す。

ダイオードブリッジ３の出力電圧は抵抗31,32の直列
回路に印加される。抵抗31,32の相互接続点Ａに生じる
電圧は抵抗33,34,35,36,37および演算増幅器38からなる
反転増幅回路へ供給される。そして、この反転増幅回路
の出力端に抵抗39を介してダイオード40のカソードが接
続される。一方、D/A変換器25からの出力設定信号が抵
抗41,42の直列回路に印加され、その抵抗41,42の相互接
続点Ｂが上記ダイオード40のアノードに接続される。そ
して、Ｂ点電圧がインバータ駆動制御回路22に供給され
る。

しかして、インバータ駆動制御回路22は、発振回路21
からの鋸歯状波信号を電圧反転回路26からの重畳ずみ出
力設定信号（Ｂ点電圧）によってパルス幅変調し、その
変調出力によってインバータ回路２を駆動（トランジス
タ８ほオン，オフ）するようになっている。

すなわち、トランジスタ８のオン，オフによって直列
共振回路が励起され、一次コイル6aに高周波電流が流れ
てマグネトロン12が発振動作するようになっている。さ
らに、出力設定信号の電圧レベルを変えることによって
トランジスタ８のオン，オフデューティが変化し、連続
的（無段階）な加熱出力調節が可能となっている。そし
て、インバータ回路２の採用による高周波化により、装
置形状の軽量，小形化および運転効率の向上などが可能
となっている。

また、第７図および第８図に示すように、整流電圧
（Ａ点電圧）を反転増幅して出力設定信号に重畳するこ
とにより、周期的にレベル凹みを有する信号（Ｂ点電
圧）を得、マグネトロン12の陽極電流Ｉのピーク値を抑
えるようにしている。つまり、インバータ回路２の採用
はマグネトロン12の陽極電流Ｉのピーク値を大きくする
傾向にあり、マグネトロン12の寿命に悪影響を与えてし
まうことに対処している。

なお、第８図の陽極電流波形は商用周波数レベルで見
たもので、包絡線を示している。また、Imaxは、陽極電
流Ｉの最大定格値である。

（発明が解決しようとする課題）ところで、電圧反転回路26の反転増幅回路は、直流電
圧Vcc（たとえば13V）を抵抗34,35で分圧し、反転基準
電圧を得ている。

一方、設定加熱出力を上げると、Ｂ点電圧は破線のよ
うに上昇するが、それは陽極電流Ｉが流れない期間だけ
であり、陽極電流Ｉが流れる期間では変化せずに一定の
極小値となる。これは、反転増幅回路の反転基準電圧が
一定であるからである。

このため、陽極電流Ｉの平均値はほとんど変化せず、
加熱出力が増加しないという不具合を生じる。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、マグネトロンの陽極電流
のピーク値を抑えてマグネトロンの寿命向上を図ること
ができ、しかも適正な出力調節を可能とする調理器を提
供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）交流電源電圧を整流しそれを所定周波数の交流電圧に
変換するインバータ回路と、このインバータ回路の出力
を昇圧および整流してマグネトロンに印加する手段と、
設定加熱出力に対応する電圧レベルの出力設定信号を発
する手段と、前記設定加熱出力に対応するレベルの反転
基準電圧を有し前記インバータ回路の整流電圧を反転増
幅する反転増幅回路と、この反転増幅回路の出力を前記
出力設定信号に重畳して前記設定加熱出力の上昇に応じ
て極小値が上昇する新たな出力設定信号を出力する重畳
手段と、発振回路と、この発振回路の出力を前記重畳手
段の出力設定信号によりパルス幅変調しその変調出力に
より前記インバータ回路を駆動するインバータ駆動制御
回路と、を設ける。

（作用）出力設定信号に対する反転増幅回路の出力の重畳によ
り、マグネトロンの陽極電流のピーク値が抑えられる。
さらに、設定加熱出力の変化に伴って反転増幅回路の反
転基準電圧がレベル変化し、新たな出力設定信号の極小
値が増減可能となる。

（実施例）以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。なお、図面において第５図および第６図と同一
部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

制御回路の全体の構成は第５図と同じであるが、電圧
反転回路26の構成が異なっている。

第１図に示すように、D/A変換器25からの出力設定信
号を反転増幅回路の抵抗34,35の直列回路に印加する。
つまり、設定加熱出力に対応する電圧レベルの反転基準
電圧を得るようにしている。また、抵抗39,41,42及びダ
イオード40により重畳手段が構成されている。

つぎに、上記のような構成において第２図および第７
図を参照しながら動作を説明する。

出力調節器24で加熱出力を設定すると、その設定加熱
出力に対応する電圧レベルの出力設定信号がD/A変換器2
5から発せられる。

一方、インバータ回路２の整流電流（Ａ点電圧）が電
圧反転回路26の反転増幅回路で反転増幅され、D/A変換
器25からの出力設定信号に重畳される。こうして、周期
的にレベル凹みを有する信号（Ｂ点電圧）が得られ、そ
れがインバータ駆動制御回路22に供給される。

すなわち、反転増幅回路の出力電圧が高いときはダイ
オード40が非導通であり、Ｂ点電圧は変化しない。反転
増幅回路の出力電圧が低くなると、ダイオード40を通し
てＢ点電圧が下降する。

インバータ駆動制御回路22は、発振回路21からの鋸歯
状波信号を電圧反転回路26からの新たな出力設定信号に
よってパルス幅変調し、その変調信号によってインバー
タ回路２のトランジスタ８をオン，オフする。

トランジスタ８がオン，オフすると、直列共振回路が
励起されて一次コイル6aに高周波電流が流れ、マグネト
ロン12が発振動作する。つまり、加熱室（図示しない）
内に高周波電波が供給され、調理の実行となる。

ところで、マグネトロン12の陽極電流Ｉが流れる期間
はＢ点電圧のレベル凹みに対応しており、それによって
マグネトロン12の陽極電流Ｉのピーク値が抑えられる。

したがって、マグネトロン12の寿命向上が図れる。

なお、第２図の陽極電流波形は商用周波数レベルで見
たもので、包絡線を示している。また、Imaxは、陽極電
流Ｉの最大定格値を示している。

しかして、設定加熱出力を上げると、出力設定信号の
電圧レベルが高まり、Ｂ点電圧が破線のように上昇す
る。

この場合、出力設定信号の電圧レベルの上昇に伴い、
電圧反転回路26における反転増幅回路の反転基準電圧の
レベルが上昇する。これにより、Ｂ点電圧は陽極電流Ｉ
が流れる期間においても流れない期間においても共に上
昇することになる。

したがって、陽極電流Ｉはピーク値が抑えられた状態
で図示破線の範囲で上昇し、陽極電流Ｉの平均値が高ま
って加熱出力が増加する。

つまり、出力設定信号の極小値が増減可能となり、適
正な出力調節を行なうことができる。

なお、上記実施例では、反転基準電圧を出力設定信号
から得るようにしたが、反転基準電圧としては電圧レベ
ルが設定加熱出力に対応するものであればよく、他の手
段を用いて得るようにしてもよい。

また、電圧反転回路26としては、第３図に示すよう
に、抵抗41,42の直列回路に直流電圧Vccを印加し、出力
設定信号は統計34,35の直列回路に印加するだけの構成
としてもよい。

この場合、反転増幅回路そのものを重畳手段として用
いており、第４図に示すように陽極電流Ｉが流れる期間
においてのみＢ点電圧が変化する。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、交流電源電圧を
整流しそれを所定周波数の交流電圧に変換するインバー
タ回路と、このインバータ回路の出力を昇圧および整流
してマグネトロンに印加する手段と、設定加熱出力に対
応する電圧レベルの出力設定式号を発する手段と、前記
設定加熱出力に対応するレベルの反転基準電圧を有し前
記インバータ回路の整流電圧を反転増幅する反転増幅回
路と、この反転増幅回路の出力を前記出力設定信号に重
畳して前記設定加熱出力の上昇に応じて極小値が上昇す
る新たな出力設定信号を出力する重畳手段と、発振回路
と、この発振回路の出力を前記重畳手段の出力設定信号
によりパルス幅変調しこの変調出力により前記インバー
タ回路を駆動するインバータ駆動制御回路と、を設けた
ので、マグネトロンの陽極電流のピーク値を抑えてマグ
ネトロンの寿命向上を図ることができ、しかも適正な出
力調節を可能とする調理器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例における電圧反転回路の具
体的な構成を示す図、第２図は同実施例の動作を説明す
るための図、第３図は同実施例における電圧反転回路の
変形例の構成を示す図、第４図は同変形例の動作を説明
するための図、第５図はこの発明の一実施例および従来
の電子レンジの制御回路の全体的な構成を示す図、第６
図は従来の電子レンジにおける電圧反転回路の具体的な
構成を示す図、第７図は第５図におけるインバータ回路
の整流電圧波形を示す図、第８図は従来の電子レンジの
動作を説明するための図である。２……インバータ回路、３……ダイオードブリッジ、６
……高圧トランス、12……マグネトロン、21……発振回
路、22……インバータ駆動制御回路、23……マイクロコ
ンピュータ、25……D/A変換器、26……電圧反転回路、3
9,41及び42……抵抗（重畳手段）、40……ダイオード
（重畳手段）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】交流電源電圧を整流しそれを所定周波数の
交流電圧に変換するインバータ回路と、このインバータ回路の出力を昇圧および整流してマグネ
トロンに印加する手段と、設定加熱出力に対応する電圧レベルの出力設定信号を発
する手段と、前記設定加熱出力に対応するレベルの反転基準電圧を有
し前記インバータ回路の整流電圧を反転増幅する反転増
幅回路と、この反転増幅回路の出力を前記出力設定信号に重畳して
前記設定加熱出力の上昇に応じて極小値が上昇する新た
な出力設定信号を出力する重畳手段と、発振回路と、この発振回路の出力を前記重畳手段の出力設定信号によ
りパルス幅変調しその変調出力により前記インバータ回
路を駆動するインバータ駆動制御回路とを具備したこと
を特徴とする調理器。