JP3152202B2 - High frequency heating equipment - Google Patents

High frequency heating equipment

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JP3152202B2
JP3152202B2 JP08085998A JP8085998A JP3152202B2 JP 3152202 B2 JP3152202 B2 JP 3152202B2 JP 08085998 A JP08085998 A JP 08085998A JP 8085998 A JP8085998 A JP 8085998A JP 3152202 B2 JP3152202 B2 JP 3152202B2
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circuit
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

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】本発明はマグネトロンを用い
た高周波加熱装置のマグネトロンの駆動用電源の電力制
御に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to power control of a power supply for driving a magnetron of a high-frequency heating apparatus using a magnetron.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高周波加熱装置の要部回路図を図
10に示す。25は機器全体の制御を司る機器制御回路
である。32は珪素鋼板をコアとした磁気漏洩型の昇圧
トランスである。商用電源1から機器制御回路25の指
令信号によってオン/オフされるリレー31がオンされ
ると、昇圧トランス32の1次巻線28に商用電源周波
数の電圧が印加され2次巻線29には高圧が発生する。
2次巻線29は片端がシャーシアース26となってい
る。さらにコンデンサ33とダイオード34からなる高
圧回路16によって半波倍電圧され、マグネトロン24
のアノード−カソード間には電源周波数の半周期ごとに
約4kVの高圧が発生する。ここでもダイオード34の
片端のカソードはシャーシアース26となっている。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a circuit diagram of a main part of a conventional high-frequency heating device. Reference numeral 25 denotes a device control circuit that controls the entire device. Reference numeral 32 denotes a magnetic leakage type step-up transformer having a silicon steel sheet as a core. When the relay 31 that is turned on / off by the command signal of the device control circuit 25 from the commercial power supply 1 is turned on, the voltage of the commercial power supply frequency is applied to the primary winding 28 of the step-up transformer 32 and the secondary winding 29 is High pressure is generated.
One end of the secondary winding 29 is a chassis ground 26. Further, a half-wave voltage is applied by the high voltage circuit 16 including the capacitor 33 and the diode 34, and the magnetron 24
A high voltage of about 4 kV is generated between the anode and the cathode every half cycle of the power supply frequency. Here, the cathode at one end of the diode 34 is the chassis ground 26.

【0003】一方、3次巻線30からはマグネトロン2
4のヒーターに電力が供給され、カソードを熱するこ
とによって電子の放射が容易な状態にする。
On the other hand, the magnetron 2
Electric power is supplied to the heater No. 4 and the cathode is directly heated, thereby making the emission of electrons easy.

【0004】そして、ここでもダイオード34の片端の
アノードはシャーシアース26となっているため、マグ
ネトロンのカットオフ電圧を超えるとカソードから照射
した電子がアノードに到達し、高圧回路および2次巻線
29で閉ループを形成しアノード−カソード間にマグネ
トロン電流(アノード電流)が流れる。このとき発生す
る電力はある変換効率をもってマイクロ波に変換されオ
ーブン庫内の食品は誘電加熱される。
[0004] In this case, too, the anode at one end of the diode 34 is a chassis ground 26, so that when the cut-off voltage of the magnetron is exceeded, electrons emitted from the cathode reach the anode, and the high voltage circuit and the secondary winding 29 To form a closed loop, and a magnetron current (anode current) flows between the anode and the cathode. The electric power generated at this time is converted into microwaves with a certain conversion efficiency, and the food in the oven storage is dielectrically heated.

【0005】これが、最も現在一般的に使用されている
電子レンジの駆動電源回路である。この回路では動作の
エージングが進むにつれマグネトロンのマグネットが温
度上昇し前述したカットオフ電圧が下がっていく。しか
し、磁気漏洩型の昇圧トランスの電気的特性によりアノ
ード電流はわずかに微増するかたちでほぼ一定に固定さ
れ、入力電流は漸減していき温度飽和するまで減少す
る。
[0005] This is the most commonly used driving power supply circuit for microwave ovens at present. In this circuit, as the aging of the operation proceeds, the temperature of the magnet of the magnetron rises, and the cutoff voltage described above decreases. However, due to the electrical characteristics of the magnetic leakage type step-up transformer, the anode current is fixed at a substantially constant level with a slight increase, and the input current gradually decreases until the temperature is saturated.

【0006】さらに従来の高周波加熱装置の要部回路図
を図11に示す。これは1石式電圧共振型インバータ回
路を用いたマグネトロン駆動用電源である。1は商用電
源、2は全波整流をおこなうダイオードブリッジで商用
電源1を全波整流して直流電源を得る。チョークコイル
3は電流の変動を平滑し、平滑コンデンサ4は電圧の変
動を平滑する。これらのキャパシタとインダクタ及びダ
イオードブリッジから構成される整流フィルター部5は
単方向電圧を後段の回路に供給する。この整流フィルタ
ー部5から磁気漏洩型の昇圧トランス7の巻線にエネル
ギーが蓄積される。昇圧トランス7の1次巻線28とそ
れに並列に配された共振コンデンサ6はタンク回路を構
成し、昇圧トランス7の巻線に蓄積されたエネルギーで
共振する。半導体スイッチング素子8とそれに並列に配
されたダイオード9からなるスイッチング手段は前記タ
ンク回路に直列に接続される。ここで示したタンク回
路、スイッチング手段によって構成されるインバータ部
10によって商用電源周波数の交流電源は高周波電源に
変換される。
FIG. 11 is a circuit diagram of a main part of a conventional high-frequency heating device. This is a magnetron driving power supply using a single-type voltage resonance type inverter circuit. 1 is a commercial power supply, and 2 is a diode bridge that performs full-wave rectification to obtain a DC power supply by performing full-wave rectification on the commercial power supply 1. The choke coil 3 smoothes the fluctuation of the current, and the smoothing capacitor 4 smoothes the fluctuation of the voltage. The rectifying filter unit 5 composed of these capacitors, inductors and diode bridges supplies a unidirectional voltage to a subsequent circuit. Energy is accumulated from the rectifying filter unit 5 to the winding of the magnetic leakage type step-up transformer 7. The primary winding 28 of the step-up transformer 7 and the resonance capacitor 6 arranged in parallel with it constitute a tank circuit, and resonate with the energy stored in the winding of the step-up transformer 7. Switching means including a semiconductor switching element 8 and a diode 9 arranged in parallel with the semiconductor switching element 8 are connected in series to the tank circuit. The AC power of the commercial power frequency is converted to a high frequency power by the inverter unit 10 constituted by the tank circuit and the switching means shown here.

【0007】昇圧トランス7の2次側は、2次巻線29
と3次巻線30を具備している。2次巻線29に誘起さ
れた電圧はコンデンサ14、15とダイオード12、1
3からなる全波倍電圧整流回路の機能を果たす高圧回路
16によって直流高圧電圧に変換されマグネトロン24
のアノード−カソード間に4kV程度の高電圧を印加す
る構成となっている。このようにしてマグネトロン駆動
用電源たるインバータ電源回路18は構成されている。
The secondary side of the step-up transformer 7 has a secondary winding 29
And a tertiary winding 30. The voltage induced in the secondary winding 29 includes capacitors 14, 15 and diodes 12, 1
3 is converted to a DC high voltage by the high voltage circuit 16 which functions as a full wave voltage doubler rectifier circuit comprising
A high voltage of about 4 kV is applied between the anode and the cathode. In this way, the inverter power supply circuit 18 as the power supply for driving the magnetron is configured.

【0008】第1のカレントトランス17はマグネトロ
ン24に流れるアノード電流やその他の高圧回路16の
枝路に流れる電流を、その2次巻線に発生する電圧とし
て検出し、インバータ電源回路18を制御するインバー
タ制御部11に伝送する。
The first current transformer 17 detects the anode current flowing through the magnetron 24 and the other current flowing through the branch of the high voltage circuit 16 as a voltage generated in its secondary winding, and controls the inverter power supply circuit 18. The signal is transmitted to the inverter control unit 11.

【0009】ここで第1のカレントトランス17は機器
シャーシに結合されて構成されるシャーシアース26を
アース電位とする高圧回路16等の回路系と、半導体ス
イッチング素子8のエミッタラインからなるアース27
をアース電位にもつインバータ制御部11を電気的に絶
縁して信号を伝達する機能を有している。ここで第1の
カレントトランス17の1次側の検出電流は数百mA程
度の平均電流が流れる。
The first current transformer 17 has a circuit system such as a high voltage circuit 16 having a chassis ground 26 connected to the equipment chassis and having a ground potential, and a ground 27 comprising an emitter line of the semiconductor switching element 8.
Has a function of transmitting a signal by electrically insulating the inverter control unit 11 having a ground potential. Here, as the detection current on the primary side of the first current transformer 17, an average current of about several hundred mA flows.

【0010】インバータ制御部11は第1のカレントト
ランス17の2次側からの信号がほぼ一定になるように
負帰還制御をかけて半導体スイッチング素子8のオン時
間をコントロールしてインバータ部10から昇圧トラン
ス7の2次側に伝達する電力を制御している。
The inverter control section 11 controls the ON time of the semiconductor switching element 8 by performing negative feedback control so that the signal from the secondary side of the first current transformer 17 becomes substantially constant, and boosts the voltage from the inverter section 10. The power transmitted to the secondary side of the transformer 7 is controlled.

【0011】さらに、機器制御回路25から伝送される
信号はフォトカプラー19を用いてインバータ制御部1
1と電気的に絶縁されている。
Further, a signal transmitted from the device control circuit 25 is transmitted to the inverter control unit 1 using the photocoupler 19.
1 and electrically insulated.

【0012】この場合においても、制御則からすると動
作エージングをすると前述した従来例と同様アノード電
流はわずかに微増するかたちでほぼ一定に固定され、入
力電流は漸減していき温度飽和するまで減少する。
Also in this case, according to the control law, when the operation aging is performed, the anode current is fixed at a substantially constant level in the form of a slight increase as in the above-described conventional example, and the input current gradually decreases until the temperature is saturated. .

【0013】この漸減特性は温度が高くなってくると入
力電流を下げて減定格して各電気部品の温度責務を軽減
する制御となっており、機器にとっては非常に負担の軽
い電力制御方法であることが言える。特に密閉状態で機
器が設置され、冷却風の吸排気が滞り冷却能力が低下し
た場合など非常に温度的に厳しい環境になるが、そのと
きも入力電流が著しく下がり機器の各電気部品が過度に
温度上昇することを防止することができる。
This gradual decrease characteristic is a control in which the input current is reduced and the rating is reduced by reducing the input current when the temperature rises, so that the temperature duty of each electric component is reduced. I can say something. Especially when the equipment is installed in a closed state and the cooling air intake and exhaust are delayed and the cooling capacity is reduced, the environment becomes extremely severe in terms of temperature.However, the input current also drops significantly and each electrical component of the equipment is excessively The temperature can be prevented from rising.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図10、図11で示すようなマグネトロン駆動電源で
は、上述したように機器の入力電流の漸減特性があるた
め、機器が十分雰囲気中に温度が馴染んだ冷時の状態か
ら、動作を開始して温度飽和するまでに1.5〜2.0
Aも減少することがわかっている。また、電気用品取締
法では高周波出力を測定するタイミングはこの温度飽和
の状態である。
However, in the conventional magnetron drive power supply as shown in FIGS. 10 and 11, since the input current of the device gradually decreases as described above, the temperature of the device can be sufficiently increased in the atmosphere. 1.5 to 2.0 from the familiar cold state to the start of operation and temperature saturation
A has also been found to decrease. Further, in the Electrical Appliance and Material Control Law, the timing of measuring the high-frequency output is this temperature saturation state.

【0015】一方、屋内配線に設置されている電流ブレ
ーカは一般的に日本国内では15Aを限としている。
そしてまだまだ15Aブレーカを使用している使用者も
多いのが事実である。また15A定格の器体ヒューズを
用いる場合入力電流が15Aを超えることは認められて
いない。従って日本における電気機器において入力電流
は15A以内で使用することは必要不可欠の制約事項で
ある。
[0015] On the other hand, current breaker, which is installed in the indoor wiring is generally Japan is the upper limit of 15A.
It is a fact that many users still use the 15A breaker. When a fuse having a rating of 15A is used, the input current is not allowed to exceed 15A . Therefore, it is an indispensable restriction to use an input current within 15 A in electrical equipment in Japan.

【0016】このようなことから、高周波出力が大きい
仕様の高周波加熱装置を考えると図12に示すように
(b)時点で高周波出力が決定されるとすると加熱開始
から(a)時点までは斜線で示したように15Aを超え
ることになり市場での上述した入力電流に関する制約が
遵守できない。
In view of the above, considering a high-frequency heating device having a large high-frequency output, if the high-frequency output is determined at time (b) as shown in FIG. As shown in the above, the current exceeds 15 A, and the above-described restriction on the input current in the market cannot be observed.

【0017】すなわち、自ずと加熱開始時点で15Aを
わずかに下回る程度に設計しなければならないという制
約条件が存在することになる。よほど入力電力を高周波
出力へと変換する効率の優れた電源、マグネトロン、食
品への給電システムを達成しない限り最高高周波出力は
せいぜい700Wが限界となり高周波加熱装置の高出力
化の障害となっていた。また一方、入力電流一定で制御
すると、機器にとって非常に負担の少ない電力の漸減特
性を利用することができず温度性能を満足するうえでも
不利であった。
In other words, there is a constraint that the design must be made to be slightly less than 15 A at the start of heating. Unless a power supply, a magnetron, and a food supply system with high efficiency for converting input power into high-frequency output is achieved, the maximum high-frequency output is limited to 700 W at most, which is an obstacle to increasing the output of a high-frequency heating device. On the other hand, if the control is performed with a constant input current, it is not possible to use the power gradual decrease characteristic which is very small for the equipment, and it is disadvantageous in satisfying the temperature performance.

【0018】[0018]

【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、高周波加熱装置全体の制御を司る機器制御
回路に具備されたマイクロコンピューターが所定の高周
波出力の設定値のとき、マグネトロン駆動用電源に入力
される電流を検出する第2のカレントトランスを備え検
出した電流値をDC電圧に変換する入力電流検出回路の出
力を負帰還制御によって一定に制御することによって入
力電流を一定に制御する。それ以外はマイクロコンピュ
ーターを用い第1のカレントトランスで検出した信号で
高圧回路の枝路に流れる電流を負帰還制御して一定に制
御する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a magnetron drive system in which a microcomputer provided in a device control circuit for controlling the entire high-frequency heating apparatus has a predetermined high-frequency output set value. A second current transformer for detecting the current input to the power supply for use, and the detected current value is converted to a DC voltage. The output of the input current detection circuit is controlled to be constant by negative feedback control, thereby controlling the input current to be constant. I do. Other than that, the microcomputer uses a signal detected by the first current transformer to negatively control the current flowing in the branch of the high-voltage circuit, thereby controlling the current to be constant.

【0019】上記発明によれば、高周波出力が高出力で
入力電流が15Aを超える可能性がある場合は、入力電
流検出回路の出力を負帰還制御によって15Aを超えな
い値に一定に制御することによって入力電流を制限し1
5Aの制約を遵守することができる。
According to the invention, when the high-frequency output is high and the input current may exceed 15 A, the output of the input current detection circuit is controlled to a value not exceeding 15 A by negative feedback control. Limit the input current by 1
5A constraints can be observed.

【0020】一方、ある程度動作エージングが進むと、
高圧回路の枝路に流れる電流が一定になるような負帰還
制御を選択し、その後は従来通りの漸減特性をもった電
力制御に切り替えて温度飽和値まで下がる。
On the other hand, when the operation aging proceeds to some extent,
Negative feedback control is selected so that the current flowing through the branch of the high-voltage circuit is constant, and thereafter, the power control is switched to a conventional power control having a gradually decreasing characteristic, and the temperature is reduced to a temperature saturation value.

【0021】このように、入力電流を一定にしてリミッ
トする機能を加えることにより、電流ブレーカの遮断を
危惧せず15Aという入力電流の制限枠内で許容される
限りの高出力化が実現可能となる。また制御ループの選
択によっては機器にとって非常に負担の少ない電力の漸
減特性も積極的に活用することができる。
As described above, by adding the function of limiting the input current to a constant value, the output can be increased as much as possible within the input current limit frame of 15 A without fear of breaking the current breaker. Become. Also, depending on the selection of the control loop, it is possible to positively utilize the gradually decreasing characteristic of the electric power, which has a very small burden on the device.

【0022】また、15Aという入力電流の制限枠内に
十分入るような機種に関しては入力電流検出回路を取り
外した構成で、高圧回路の枝路に流れる電流が一定にな
るような負帰還制御の電力制御をもった機器として成立
させることができ設計の自由度を回路削減による大きな
経済効果を発揮しつつマグネトロン駆動用電源は全く同
一のものが使用できるという共用性をも実現できる。
Further, for a model which can sufficiently enter the input current limit frame of 15 A, the input current detection circuit is removed, and the power of the negative feedback control is set such that the current flowing in the branch of the high voltage circuit becomes constant. It can be realized as a device with control and can achieve the commonality that the same magnetron drive power supply can be used, while exhibiting a great economic effect by reducing the number of circuits in design freedom.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明は、マイクロ波を放射する
マグネトロンと、商用電源を全波整流しかつ高周波成分
を除去して直流電源に変換する整流フィルター部と、少
なくとも1個の半導体スイッチング素子をオン/オフし
て直流電源を高周波電力に変換するインバータ部と、イ
ンバータ部の高周波電力を昇圧する昇圧トランスと、昇
圧トランスの出力を整流または逓倍電圧整流して高圧直
流電圧に変換しマグネトロンに高圧直流電圧を印加する
高圧回路と、高圧回路の枝路に流れる電流を検出する第
1のカレントトランスと、半導体スイッチング素子をオ
ン/オフ制御するインバータ制御部とを備えたマグネト
ロン駆動用電源と、マイクロコンピューターを備えた高
周波加熱装置全体の制御を司る機器制御回路と、マグネ
トロン駆動用電源に入力される電流を検出する第2のカ
レントトランスと、検出した電流値をDC電圧に変換する
入力電流検出回路とを備え、マイクロコンピューターを
用い第1のカレントトランスで検出した信号で高圧回路
の枝路に流れる電流を負帰還制御して一定に制御する
か、または入力電流検出回路を負帰還制御してマグネト
ロン駆動用電源への入力電流を負帰還制御して一定に制
御するかを高周波出力の設定値に応じて変更する構成と
したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetron for radiating microwaves, a rectifying filter section for performing full-wave rectification on a commercial power supply and removing a high-frequency component to convert the commercial power supply into a DC power supply, and at least one semiconductor switching element. An inverter that turns on / off the DC power supply to convert it to high-frequency power, a step-up transformer that steps up the high-frequency power of the inverter, and a rectifier or multiplied voltage rectifier that converts the output of the step-up transformer into a high-voltage DC voltage and converts it into a magnetron. A magnetron drive power supply including a high-voltage circuit for applying a high-voltage DC voltage, a first current transformer for detecting a current flowing in a branch of the high-voltage circuit, and an inverter control unit for turning on / off the semiconductor switching element; An equipment control circuit that controls the entire high-frequency heating device equipped with a microcomputer, and a power supply for driving the magnetron A second current transformer for detecting a current input, the detected current value and an input current detecting circuit for converting the DC voltage, branch of the high-voltage circuit in the signal detected by the first current transformer using a microcomputer High-frequency output to determine whether the current flowing in the circuit is controlled to be constant by negative feedback control, or the input current detection circuit is negatively controlled by negative feedback control of the input current to the magnetron drive power supply. The configuration is changed in accordance with the set value.

【0024】従って、総入力電流が高いときはマグネト
ロン駆動用電源に入力される電流が一定、すなわち入力
電流が一定になる負帰還制御を選択し、温度が十分暖ま
ってくると、高圧回路の枝路に流れる電流を一定になる
ような負帰還制御を選択することにより、漸減特性を維
持しつつ初期の過大入力電流の発生を抑制する機能を実
現し高周波加熱装置の高出力化を容易にすることができ
る。
Therefore, when the total input current is high, the negative feedback control in which the current input to the magnetron driving power supply is constant, that is, the input current is constant is selected. By selecting negative feedback control that keeps the current flowing in the path constant, the function of suppressing the generation of the initial excessive input current while maintaining the gradually decreasing characteristic is realized, and it is easy to increase the output of the high-frequency heating device. be able to.

【0025】一方では、15Aという入力電流の制限枠
内に十分入るような機種に関しては入力電流検出回路を
取り外した構成で、高圧回路の枝路に流れる電流が一定
になるような負帰還制御の電力制御をもった機器として
成立させることができ設計の自由度を回路削減による大
きな経済効果とマグネトロン駆動用電源はそのまま同様
のものをしようできるという共用性を発揮しつつ実現で
きる。
On the other hand, for a model which can sufficiently enter the input current limit frame of 15 A, the input current detection circuit is removed and negative feedback control is performed so that the current flowing in the branch of the high voltage circuit becomes constant. It can be realized as a device with power control, and it can be realized while exhibiting a great economic effect by reducing the number of circuits in design freedom and a common use that a magnetron drive power supply can be the same as it is.

【0026】また本発明は、短時間高出力機能を備え、
少なくともその高周波出力設定値の時マグネトロン駆動
用電源への入力電流を負帰還制御して一定に制御する構
成としたものである。
The present invention also has a short-time high-output function,
At least at the time of the high-frequency output set value, the input current to the magnetron drive power supply is controlled to be constant by negative feedback control.

【0027】従って、短時間高出力時には少なくとも総
入力電流が15Aを超えない値で負帰還一定制御するこ
とができ、15Aを超える過大入力電流による問題は一
切発生しない。また短時間高出力以外の高周波出力の設
定値の場合は、温度的に厳しい条件であれば高圧回路の
枝路に流れる電流を一定になるような負帰還制御を選択
して、漸減特性を活かして部品への責務を徐々に軽減さ
せ部品の減定格による信頼性向上も図ることができる。
Therefore, at the time of short-time high output, constant negative feedback control can be performed at least so that the total input current does not exceed 15 A, and no problem occurs due to an excessive input current exceeding 15 A. For high-frequency output values other than short-time high-power output, select negative feedback control to keep the current flowing in the branch of the high-voltage circuit constant under severe temperature conditions, and take advantage of the gradually decreasing characteristics. Thus, the duty on parts can be gradually reduced, and the reliability can be improved by derating the parts.

【0028】また本発明は、入力電流検出回路を機器全
体の入力電流を検出する構成としたものである。
According to the present invention, the input current detection circuit is configured to detect the input current of the entire device.

【0029】機器総入力電流についてはマグネトロン駆
動用電源の電流以外にも制御回路、冷却、ランプ等々の
オフセット電流が存在するこれらの電流も変動したり部
品毎のばらつき含む可能性がある。従ってこれらの総入
力電流を含めて一定制御することによってより精度の高
い入力電流制限が実現できる。
As for the total input current of the equipment, there is a possibility that offset currents such as a control circuit, cooling, lamp, etc., other than the current of the power supply for driving the magnetron, also fluctuate or include variations from part to part. Therefore, by performing constant control including these total input currents, more accurate input current limitation can be realized.

【0030】[0030]

【実施例】(実施例1) 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の実施例のマグネトロン駆動用電源の
回路図である。図11において同一機能、同一部品につ
いては番号を付し説明を省く。
Embodiment (Embodiment 1) Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply for driving a magnetron according to an embodiment of the present invention. In FIG. 11, the same functions and the same parts are denoted by the same reference numerals and their description is omitted.

【0031】従来例と異なる所は回路電流を検出するカ
レントトランスが第1のカレントトランス17以外に第
2のカレントトランス35を具備して入力電流検出回路
62で機器制御回路26に帰還しているところにある。
The difference from the conventional example is that the current transformer for detecting the circuit current includes a second current transformer 35 in addition to the first current transformer 17, and the input current detection circuit 62 feeds back to the equipment control circuit 26. There.

【0032】第1のカレントトランス17は高圧回路1
6のダイオード13の電流を検出する。この電流は平均
電流的にはアノード電流とほぼ比例した関係になってい
る。
The first current transformer 17 is a high-voltage circuit 1
The current of the diode 13 is detected. This current has an average current that is substantially proportional to the anode current.

【0033】第2のカレントトランス35は、機器のマ
グネトロン駆動電源に流れる電流と、庫内照明用のラン
プ、機器制御回路25に流れる電流、電波ムラ解消用の
ために食品の載置台を加熱中に回転させるターンテーブ
ルモーター等々の機器負荷61に流れる電流を除いたイ
ンバータ電源回路18に流れる電流を検出する。
The second current transformer 35 heats the food table to reduce the current flowing to the magnetron drive power supply of the device, the lamp for illuminating the interior, the current flowing to the device control circuit 25, and the radio wave unevenness. The current flowing through the inverter power supply circuit 18 excluding the current flowing through the device load 61 such as a turntable motor to be rotated is detected.

【0034】第1のカレントトランス17と並列に負荷
抵抗36が配置されている。この両端の電圧はカレント
トランス17の1次側に流れる電流の交流成分に一致す
る電圧波形を表す。これをダイオードブリッジ37で全
波整流し、抵抗39とコンデンサ59で形成されるロー
パスフィルター59で高周波成分を除去した円滑な平均
値波形がコンデンサ59両端に得られる。ちなみに、放
電抵抗38はコンデンサ59の充電電荷を放電するもの
である。
A load resistor 36 is arranged in parallel with the first current transformer 17. The voltage at both ends represents a voltage waveform that matches the AC component of the current flowing on the primary side of the current transformer 17. This is full-wave rectified by the diode bridge 37, and a smooth average waveform from which high-frequency components have been removed by the low-pass filter 59 formed by the resistor 39 and the capacitor 59 is obtained at both ends of the capacitor 59. Incidentally, the discharge resistor 38 discharges the charge of the capacitor 59.

【0035】コンデンサ36の両端の電圧は第2のコネ
クター21に結合され機器制御回路25に入力される。
ここで(b)端子は信号。(c)端子は基線となり機器制御回
路25のGNDラインに結合される。(a)端子は機器制御回
路25で信号処理して、フォトカプラー19を介してイ
ンバータ制御部11を駆動する制御信号を送出する信号
線に結合されている。
The voltage across the capacitor 36 is coupled to the second connector 21 and input to the device control circuit 25.
Here, terminal (b) is a signal. The terminal (c) serves as a base line and is connected to the GND line of the device control circuit 25. The terminal (a) is connected to a signal line for transmitting a control signal for driving the inverter control unit 11 via the photocoupler 19 after performing signal processing in the device control circuit 25.

【0036】一方、第2のカレントトランス35と並列
に負荷抵抗41が配置されている。この両端の電圧はカ
レントトランス35の1次側に流れる電流の交流成分に
一致する電圧波形を表す。これをダイオードブリッジ4
2で全波整流し、抵抗44とコンデンサ45で形成され
るローパスフィルター60で高周波成分を除去した円滑
な平均値波形がコンデンサ45両端に得られる。同様に
放電抵抗43はコンデンサ45の充電電荷を放電するも
のである。ここでコンデンサ45の両端の電圧は機器に
流れる総入力電流を表しており、機器制御回路25に結
合されている。
On the other hand, a load resistor 41 is arranged in parallel with the second current transformer 35. The voltage at both ends represents a voltage waveform that matches the AC component of the current flowing on the primary side of the current transformer 35. This is diode bridge 4
2, a smooth average waveform is obtained at both ends of the capacitor 45 from which high-frequency components have been removed by a low-pass filter 60 formed by a resistor 44 and a capacitor 45. Similarly, the discharge resistor 43 discharges the charge of the capacitor 45. Here, the voltage across the capacitor 45 represents the total input current flowing through the device and is coupled to the device control circuit 25.

【0037】ここで、機器制御回路25は負帰還制御を
行いインバータ電源回路18の電力制御をインバータ制
御部11と機能分担しておこなうことと合わせて機器全
体の制御を司る制御部の機能を担っている。
Here, the device control circuit 25 performs the negative feedback control and performs the power control of the inverter power supply circuit 18 with the function shared with the inverter control unit 11, and also has the function of the control unit that controls the entire device. ing.

【0038】昨今においてはマイクロコンピューターに
よる制御が主流化し、本発明においてもマイクロコンピ
ューターを用いた制御を実施例に置く。そうすることに
よって、電力制御機能全体がマイクロコンピューターの
内部にプログラムとして包含されるためインバータ制御
部11の機能を機器制御回路25に移すことによって全
く回路規模(実装面積)は増加することがないという画
期的効果が見出せる。まず。マイクロコンピューターを
含む機器制御回路25における本発明の電力制御を図2
を用いて説明する。
In recent years, control using a microcomputer has become mainstream, and control using a microcomputer is used in the present embodiment in the present invention. By doing so, since the entire power control function is included as a program in the microcomputer, the circuit scale (mounting area) does not increase at all by transferring the function of the inverter control unit 11 to the device control circuit 25. Breakthrough effects can be found. First. FIG. 2 shows the power control of the present invention in the device control circuit 25 including the microcomputer.
This will be described with reference to FIG.

【0039】第1のカレントトランス17に流れる交流
電流Iaは2次巻線の両端の抵抗36に所定のゲインを
もって電圧に変換される。抵抗39とコンデンサ40で
構成された積分回路からなるローパスフィルター59と
放電抵抗38でリップルの高周波成分は除去され電源周
期の変動を持った電圧が機器制御回路25内に存在する
マイクロコンピューター46の第1のA/Dコンバータ
47に入力され、その信号の平均値を読みとる。第1の
A/Dコンバータ47の出力をViadとする。
The AC current Ia flowing through the first current transformer 17 is converted into a voltage by a resistor 36 at both ends of the secondary winding with a predetermined gain. A high-frequency component of ripple is removed by a low-pass filter 59 composed of an integrating circuit composed of a resistor 39 and a capacitor 40 and a discharge resistor 38, and a voltage having a fluctuation of a power supply cycle is present in the equipment control circuit 25. 1 is input to the A / D converter 47, and the average value of the signal is read. The output of the first A / D converter 47 is set to Viad.

【0040】第2のカレントトランス35に流れる交流
電流である入力電流Iinは2次巻線の両端の抵抗41
に所定のゲインをもって電圧に変換される。抵抗44と
コンデンサ45で構成された積分回路からなるローパス
フィルター60と放電抵抗43でリップルの高周波成分
は除去され電源周期の変動を持った電圧が機器制御回路
25内に存在するマイクロコンピューター46の第2の
A/Dコンバータ49に入力され、その信号の平均値を
読みとる。第2のA/Dコンバータ49の出力をVii
nとする。
An input current Iin, which is an alternating current flowing through the second current transformer 35, is connected to a resistor 41 at both ends of the secondary winding.
Is converted to a voltage with a predetermined gain. The high-frequency component of the ripple is removed by the low-pass filter 60 composed of an integrating circuit composed of the resistor 44 and the capacitor 45 and the discharge resistor 43, and the voltage having the fluctuation of the power supply cycle is present in the device control circuit 25. 2 is input to the A / D converter 49, and the average value of the signal is read. The output of the second A / D converter 49 is Vii
n.

【0041】一方、マイクロ波出力の大きさを決定する
基準値39はVrefとして表現される。マイクロコン
ピューター46は(Vfef−Viad)の演算を行
い、その演算結果は第1の変換関数部51に入力され
る。第1の変換関数部51は(Vfef−Viad)か
ら微少変動値dDを演算、変換しスイッチ55を経由して
積分部56に出力される。積分部56はdDを累積加算
することによって積分を実行し、積分の時間分解能はV
iadが平均値を読み、かつ第1および第2のA/Dコ
ンバータの入力が電源周期の1/2の周期をもっている
ことから半電源周期ごとに演算する。演算結果Idd
dDdt)はPWM信号部57でIddに応じたデュ
ーティー比τを持ったPWM信号に変換される。
On the other hand, the reference value 39 for determining the magnitude of the microwave output is expressed as Vref. The microcomputer 46 performs the operation of (Vfef-Viad), and the operation result is input to the first conversion function unit 51. The first conversion function unit 51 calculates and converts the small fluctuation value dD from (Vfef-Viad) and outputs the result to the integration unit 56 via the switch 55. The integrator 56 performs integration by cumulatively adding dD, and the time resolution of integration is V
iad reads the average value, and since the input of the first and second A / D converters has a half cycle of the power supply cycle, it calculates every half power supply cycle. Operation result Idd
(∫ dDdt) is converted into a PWM signal having a duty ratio τ in accordance with the Idd the PWM signal 57.

【0042】また、インバータ電源回路18への入力電
流の大きさを決定するリミット値50はlimitとし
て表現される。マイクロコンピューター46は(Vii
n−limit)の演算を行い、その演算結果は第2の
変換関数部52に入力される。第2の変換関数部52は
(Viin−limit)から微少変動値dDを演算、変
換しスイッチ55を経由して積分部56に出力する。積
分部56はdDを累積加算することによって積分を実行
し、積分の時間分解能はViinが平均値を読み、かつ
第1および第2のA/Dコンバータの入力が電源周期の
1/2の周期をもっていることから半電源周期ごとに演
算する。演算結果Idd(dDdt)はPWM信号部5
6でIddに応じたデューティー比τを持ったPWM信
号に変換される。
The limit value 50 for determining the magnitude of the input current to the inverter power supply circuit 18 is expressed as a limit. The microcomputer 46 is (Vii
(n-limit) operation, and the operation result is input to the second conversion function unit 52. The second conversion function unit 52 calculates and converts the minute fluctuation value dD from (Viin-limit), and outputs it to the integration unit 56 via the switch 55. The integrator 56 performs integration by accumulating and adding dD, and the time resolution of integration is such that Viin reads the average value and the input of the first and second A / D converters is a half cycle of the power supply cycle. Calculate every half power cycle. Operation result Idd (∫ dDdt) the PWM signal unit 5
In step 6, the signal is converted into a PWM signal having a duty ratio τ according to Idd.

【0043】ここで示したτと機器としてのふるまいを
表したものが図3である。(a)図は積分部56の出力
である積分出力IddとPWM信号部57の出力である
PWM信号のデューティー比τの関係を示した図で比例
関係にある。次に(b)図はPWM信号のデューティー
比τと制御対象となる電流(高圧回路の枝路に流れる電
流やインバータ電源回路18の入力電流)の関係を表し
たものである。これについても比例関係にある。従っ
て、積分部56の出力に比例して電流、すなわちインバ
ータ電源回路18が扱う電力(高周波出力)が変化する
ことになる。
FIG. 3 shows the τ shown here and the behavior as a device. (A) is a diagram showing the relationship between the integration output Idd output from the integration unit 56 and the duty ratio τ of the PWM signal output from the PWM signal unit 57, which is proportional. Next, FIG. 2B shows the relationship between the duty ratio τ of the PWM signal and the current to be controlled (the current flowing in the branch of the high voltage circuit or the input current of the inverter power supply circuit 18). This is also in a proportional relationship. Therefore, the current, that is, the power (high-frequency output) handled by the inverter power supply circuit 18 changes in proportion to the output of the integration section 56.

【0044】ここで変換関数部の働きを説明しておく。
図4は第1の変換関数部51の入出力の関係を表した図
である。図では(Vref−Viad)という引数とし
た事例をあげている。この引数に対して複数の範囲群を
設けている。引数が−1〜−2以下の場合、関数出力d
Dは−1、引数が+1〜+2の場合は+1、引数が−1
〜+1の場合は0、引数が−2〜−4の場合は−2、引
数が+2〜+4の場合は+2引数、引数が−4以下の場
合は−5、引数が+4以上の場合は+5に設定してい
る。このように範囲群に対して各々出力値に重み付けを
している。この変換関数を用いた場合のマイクロコンピ
ューター46内の時系列的な各パラメーターの変化が図
5である。(a)図に示すように、あるタイミングで高
周波出力を決定する基準値48のVrefが変化する
時、それにしたがって各パラメーターがどのように変化
するかを示すものである。dDの動きとしては変換関数
により(c)図のように挙動する。Idd、τはそれを
累積加算した(d)、(e)波形のようになる。PWM
信号によってインバータ電源回路18は駆動制御され
(b)図に示すようなViad波形となる。
Here, the function of the conversion function section will be described.
FIG. 4 is a diagram illustrating the input / output relationship of the first conversion function unit 51. The figure shows an example in which the argument (Vref-Viad) is used. A plurality of range groups are provided for this argument. If the argument is less than -1 or -2, function output d
D is -1, +1 when the argument is +1 to +2, -1
0 to +1, -2 if the argument is -2 to -4, +2 if the argument is +2 to +4, -5 if the argument is less than -4, +5 if the argument is more than +4 Is set to As described above, the output values are weighted for the respective range groups. FIG. 5 shows a time-series change of each parameter in the microcomputer 46 when this conversion function is used. (A) As shown in the figure, when the Vref of the reference value 48 for determining the high-frequency output changes at a certain timing, it shows how each parameter changes accordingly. The movement of dD behaves as shown in FIG. Idd and τ are as shown in waveforms (d) and (e) obtained by cumulatively adding them. PWM
The drive of the inverter power supply circuit 18 is controlled by the signal, resulting in a Viad waveform as shown in FIG.

【0045】(Vref−Viad)が大きい場合負帰
還量が大きくなるため高周波出力を代表するパラメータ
ーViadは速やかに目標値に接近し安定化しているこ
とがわかる。
When (Vref-Viad) is large, the amount of negative feedback becomes large, so that the parameter Viad representing the high-frequency output quickly approaches the target value and is stabilized.

【0046】ここでは第1のカレントトランス17の信
号の流れに沿って説明したが、第2のカレントトランス
35の信号の流れにそっても全く同様の特性となる。
Although the description has been given along the signal flow of the first current transformer 17, the characteristics are exactly the same even along the signal flow of the second current transformer 35.

【0047】図2に戻り、マイクロコンピューター46
は機器の電力制御を行う中で、スイッチ55を“L”あ
るいは“H”に選択することができる。そして“H”の
場合はインバータ電源回路18の入力電流を一定に制御
する。一方、“L”を選択したときは高圧回路の枝路に
流れる電流、すなわち等価的にはマグネトロン24のア
ノード電流がほぼ一定になるように制御し、温度上昇に
よるマグネトロン24のスレッショルド電圧の下降に伴
い入力電力、ひいては入力電流は漸減特性を呈すること
になる。
Returning to FIG. 2, the microcomputer 46
Can control the switch 55 to "L" or "H" while controlling the power of the device. In the case of "H", the input current of the inverter power supply circuit 18 is controlled to be constant. On the other hand, when "L" is selected, the current flowing in the branch of the high voltage circuit, that is, equivalently, the anode current of the magnetron 24 is controlled to be substantially constant, and the threshold voltage of the magnetron 24 decreases due to the temperature rise. Accordingly, the input power and, consequently, the input current exhibit a gradually decreasing characteristic.

【0048】従って、総入力電流が高いときはマグネト
ロン駆動用電源に入力される電流が一定、すなわち入力
電流が一定になるようスイッチ55を“H”側に選択し
て負帰還制御を行い、温度が十分暖まってくると、高圧
回路の枝路に流れる電流を一定になるようにスイッチ5
5を“L”側に選択し負帰還制御を行って漸減特性を維
持しつつ初期の過大入力電流の発生を抑制する機能を実
現し高周波加熱装置の高出力化を容易にすることができ
る。
Therefore, when the total input current is high, the current input to the magnetron driving power supply is constant, that is, the switch 55 is selected to the “H” side so that the input current is constant, and the negative feedback control is performed. Is sufficiently warmed up, the switch 5 is controlled so that the current flowing through the branch of the high voltage circuit becomes constant.
5 is selected on the "L" side to perform a negative feedback control to realize a function of suppressing the generation of an initial excessive input current while maintaining a gradual decrease characteristic, thereby facilitating an increase in output of the high-frequency heating device.

【0049】また、漸減特性が不要な温度責務の軽い低
出力の場合、高周波出力の安定性を重視して入力電流一
定制御を選択することもできる。このように、電力パタ
ーンを自在に二者択一できるので給電のバリュエーショ
ンは広がる。
Further, in the case of a low output with a light duty and no need for a gradual decrease characteristic, the constant input current control can be selected with emphasis on the stability of the high frequency output. As described above, since the power pattern can be freely selected, the valuation of power supply is expanded.

【0050】図6は本発明の電力制御による入力電流の
時間推移の一例を示したものである。(a)図はスイッ
チ55を“H”側に選択し、入力電流を一定に制御した
ものである。点線で示す15A制約を僅かに低いレベル
で一定に維持されており電力を電流制約の範囲で最大限
引き出している。次に(b)図は、高周波出力が低く設
定された(イ)点まではスイッチ55を“H”側に選択
し入力電流が一定に制御されている。次に(イ)点から
(ロ)点の時限は高周波出力が高く設定されており、温
度責務が大きいため入力電流の漸減特性を用い減定格化
により温度責務を軽減したい領域である。ここではスイ
ッチ55を“L”側に選択し高圧回路の枝路に流れる電
流を一定になるように制御する結果、図に示すような漸
減特性を得ることができている。また、(ロ)点以降は
また、高周波出力が低く漸減特性を用い減定格化する必
要がない領域のため、スイッチ55を“H”側に選択し
入力電流を一定に制御している。
FIG. 6 shows an example of a time transition of the input current by the power control according to the present invention. (A) shows the case where the switch 55 is selected to the “H” side and the input current is controlled to be constant. The 15 A constraint shown by the dotted line is kept constant at a slightly lower level, and the power is drawn to the maximum within the range of the current constraint. Next, in FIG. 5B, the switch 55 is selected to the “H” side and the input current is controlled to be constant up to the point (A) where the high-frequency output is set low. Next, in the time period from the point (a) to the point (b), the high-frequency output is set to be high and the temperature duty is large, so that the temperature duty is reduced by derating by using the gradually decreasing characteristic of the input current. Here, the switch 55 is selected on the "L" side and the current flowing through the branch of the high voltage circuit is controlled to be constant. As a result, a gradually decreasing characteristic as shown in the figure can be obtained. Further, after the point (b), the switch 55 is set to the "H" side to control the input current to be constant because the high-frequency output is low and it is not necessary to derate using the gradually decreasing characteristic.

【0051】このように、入力電流一定制御と漸減制御
を自在に選択し様々な電力パターンを得ることができ
る。例えば、15Aの入力電流を超えないようなリミッ
ター的な用途、また高出力の時の入力電流漸減特性によ
る減定格化の用途、温度責務の低い低出力時の入力電流
一定化による給電の精度アップの用途と、機器の制御性
の向上による性能アップが実現できる。
In this manner, various power patterns can be obtained by freely selecting the constant input current control and the gradual decrease control. For example, a limiter-like application that does not exceed an input current of 15 A, an application for derating by the input current gradual decrease characteristic at the time of high output, and an improvement in power supply accuracy by stabilizing the input current at a low output with low temperature duty. And the performance can be improved by improving the controllability of the device.

【0052】また、15Aという入力電流の制限枠内に
十分入るような機種に関しては入力電流検出回路を取り
外した構成で、高圧回路の枝路に流れる電流が一定にな
るような負帰還制御の電力制御をもった機器として成立
させることができ、かつインバータ電源回路18は全く
共用で使用できるので設計の自由度を回路削減による大
きな経済効果を発揮しつつ共用設計を実現できる。
For a model which can sufficiently enter the input current limit frame of 15 A, the input current detection circuit is removed, and the power of the negative feedback control is set such that the current flowing through the branch of the high voltage circuit becomes constant. Since the inverter power supply circuit 18 can be used in common, it can be realized as a device having control, and a shared design can be realized while exhibiting a great economic effect by reducing the degree of freedom of design and the circuit.

【0053】(実施例2) 昨今、インバータ電源の特徴を引き出す制御方法とし
て、部品が十分冷えている状態(以前の使用履歴がない
場合)高周波出力を定格以上に上げ調理を短時間にしあ
げるブースト機能を備えている。例えば、動作開始後3
分間このブースト機能を用いれば、再加熱などの比較的
短時間ですむ調理に関しては大部分この機能の恩恵に浴
することができる。
(Embodiment 2) Recently, as a control method for drawing out the features of the inverter power supply, a boost in which components are sufficiently cooled (when there is no previous use history), a high-frequency output is increased to a rating or higher, and cooking is shortened in a short time. Has functions. For example, 3
The use of this boost function for minutes allows most of the benefits of this function for cooking that requires a relatively short time such as reheating.

【0054】しかし、漸減特性を持ったインバータ電源
回路のみの制御では図12にも示した様に15Aの制約
は遵守できない。そこで入力電流検出回路62を経由し
た負帰還制御を活用すれば、この課題を克服できる。
However, the control of only the inverter power supply circuit having the gradually decreasing characteristic cannot comply with the restriction of 15A as shown in FIG. Therefore, this problem can be overcome by utilizing the negative feedback control via the input current detection circuit 62.

【0055】図7にこのブースト機能を含む電力制御時
の入力電流の時間推移を示す。(a)図は動作初期
(イ)点までの一定期間、定格を超える出力を出してい
る。このときスイッチ55を“H”側に選択し入力電流
を一定に制御している。(イ)点からは出力を定格に落
とし、以降はスイッチ55を“L”側に選択し高圧回路
の枝路に流れる電流を一定になるように制御する。これ
によって漸減特性による減定格化が実現でき温度性能的
には有利になる。また(b)図では(ロ)点からさらに出
力が落ちる電力パターンになっている。この出力では漸
減特性を使用せずとも温度性能は確保できるため、食品
に一定の高周波誘電加熱電力を給電できるという調理ソ
フト上のメリットをもった入力電流一定制御に切り替え
ている。
FIG. 7 shows a time transition of the input current at the time of power control including the boost function. (A) shows an output exceeding the rating for a certain period of time up to the initial point (a) of the operation. At this time, the switch 55 is selected on the “H” side to control the input current to be constant. From point (a), the output is reduced to the rated value, and thereafter, the switch 55 is selected to the “L” side to control the current flowing through the branch of the high-voltage circuit to be constant. As a result, derating can be realized by the gradually decreasing characteristic, which is advantageous in temperature performance. Further, in the diagram (b), the power pattern is such that the output further drops from the point (b). With this output, the temperature performance can be ensured without using the gradual decrease characteristic. Therefore, the control is switched to the constant input current control, which has an advantage in cooking software that a constant high-frequency dielectric heating power can be supplied to food.

【0056】このように、短時間高出力機能(ブースト
機能)が働いている時は入力電流を15Aを超えないと
ころで最大限の電力を引き出し、その期間が終了する
と、出力を下げるとともに温度責務や加熱出力の高精度
要求に応じて、入力電流漸減制御や入力電流一定制御を
選択できる。従って、電力制御パターンのバリュエーシ
ョンを持ちつつ、短時間高出力期間については15Aを
超えないという制約を遵守できるため、信頼性の確保、
機器としての高機能性を実現させることができる。
As described above, when the high-output function (boost function) is in operation for a short time, the maximum electric power is drawn at a point where the input current does not exceed 15 A. The input current gradual decrease control or the constant input current control can be selected according to the high accuracy requirement of the heating output. Therefore, it is possible to observe the restriction of not exceeding 15 A in the short-time high-output period while having the valuation of the power control pattern.
High functionality as a device can be realized.

【0057】(実施例3) 図8のマグネトロン駆動用電源の回路図を用いて説明す
る。図1において同一機能、同一部品については番号を
統一し説明を省く。ここで大きく図1と構成的に異なる
ところは、第2のカレントトランス35には、機器のマ
グネトロン駆動電源に流れる電流と、庫内照明用のラン
プ、機器制御回路25に流れる電流、電波ムラ解消用の
ために食品の載置台を加熱中に回転させるターンテーブ
ルモーター等々の機器負荷61に流れる電流の両方が流
れる点である。従ってこのような構成にすることによっ
て、機器の総入力電流をマグネトロン駆動用電源に流れ
る電流を調整して一定にする制御を実現することができ
る。
(Embodiment 3) A description will be given with reference to a circuit diagram of a magnetron driving power supply shown in FIG. In FIG. 1, the same functions and the same parts have the same numbers and their explanations are omitted. Here, the configuration of the second current transformer 35 is largely different from that of FIG. 1 in that the current flowing through the magnetron drive power supply of the device, the lamp for interior lighting, the current flowing through the device control circuit 25, and the elimination of radio wave unevenness The point is that both currents flowing to the device load 61 such as a turntable motor for rotating the mounting table of food for heating during use flow. Therefore, by adopting such a configuration, it is possible to realize a control in which the total input current of the device is adjusted to be constant by adjusting the current flowing to the magnetron driving power supply.

【0058】図9の(a)図は機器総入力電流の分担を
示したものである。(1)は機器の総入力電流である。
その内訳は(2)のマグネトロン駆動用電源の電流、
(3)の機器に具備された他の加熱手段であるヒーター
の電流、そして(4)の庫内照明用のランプ、機器制御
回路25に流れる電流、電波ムラ解消用のために食品の
載置台を加熱中に回転させるターンテーブルモーター等
々の固定バイアスされた暗電流〜構成されこの(3)と
(4)をの総和の電流が図8で言う機器負荷61に流れ
る電流に相当する。これは一般的にはマイクロ波による
誘電加熱とヒーターによる加熱の同時加熱と呼ばれてい
る加熱方式である。
FIG. 9A shows the distribution of the total input current of the device. (1) is the total input current of the device.
The breakdown is the current of the magnetron drive power supply of (2),
(3) the current of the heater, which is another heating means provided in the device, and (4) the lamp for interior lighting, the current flowing in the device control circuit 25, and the food mounting table for eliminating radio wave unevenness. The current of the sum of (3) and (4) is equivalent to the current flowing to the device load 61 shown in FIG. 8. This is a heating method generally called simultaneous heating of dielectric heating by microwave and heating by heater.

【0059】各々の構成要素の電流の時間的推移を表し
たものが図(b)である。(3)ヒーター電流は冷時イ
ンピーダンスが低く、加熱し抵抗体のインピーダンスが
大きくなってくると電流は漸減していく。(4)の暗電
流部分についても銅損に関する部分が大きく同様に漸減
特性を示す。
FIG. 7B shows the transition of the current of each component over time. (3) The heater current has a low impedance when cold, and the current gradually decreases as the impedance of the resistor increases due to heating. In the dark current portion (4), the portion related to the copper loss is also large, and similarly exhibits a gradually decreasing characteristic.

【0060】そこで、第2のカレントトランス35には
これらの電流と(2)のマグネトロン駆動用電源の電流
の総和、すなわち(1)の機器の総入力電流を一定にす
る制御行うため、(2)のマグネトロン駆動用電源の電
流は(3)、(4)の電流変化を補正する形で漸増す
る。ここで当然、(1)の総入力電流は15Aを超えな
いように設定することは言うまでもない。
The second current transformer 35 controls the sum of these currents and the current of the magnetron driving power supply of (2), that is, the total input current of the equipment of (1), to make the (2) constant. The current of the power supply for magnetron driving of (3) gradually increases in such a manner as to correct the current change of (3) and (4). Here, it goes without saying that the total input current of (1) is set so as not to exceed 15 A.

【0061】このように機器全体の電流をモニターして
マグネトロン駆動用電源の電流で補正を加えることによ
って、第2の加熱手段ヒーターも含めた機器負荷61の
電力との合成の機器総入力電流を一定に制御することが
できるため15Aを超えないことに関しての信頼性はよ
り向上する。
As described above, by monitoring the current of the entire apparatus and making correction with the current of the magnetron driving power supply, the total input current of the apparatus combined with the electric power of the apparatus load 61 including the second heating means heater is obtained. Since it can be controlled to be constant, the reliability with respect to not exceeding 15 A is further improved.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マグネト
ロン駆動用電源への入力電流と高圧回路の枝路に流れる
電流を選択的に一定制御できるため、入力電流を一定に
制御して食品を一定の電力で加熱する方式と、食品を一
定の電力で加熱はしないが、入力電流を漸減させて各電
力部品への減定格化を図り温度的負担を軽減する方式を
マイクロコンピュータに予めプログラムされたシーケン
スで自在に決定でき電力制御の自由度を大きく広げるこ
とができる。また15Aの制約についても入力電流を一
定にする制御を選択し15A以下に設定することによっ
てクリアすることができる。また、入力電流の上限を気
にする必要のない低い電力で使用する機種に関しては、
入力電流検出回路を取り外せば、そのままマグネトロン
駆動用電源単体でも動作させることができ経済効果も大
きく機種間の設計自由度、共用性は広がる。
As described above, according to the present invention, the input current to the magnetron driving power supply and the current flowing in the branch of the high voltage circuit can be selectively controlled to be constant, so that the input current can be controlled to be constant and the food can be controlled. The microcomputer pre-programs a method of heating the food with a constant power and a method of heating the food with a constant power, but gradually reducing the input current to reduce the temperature burden by reducing the rating of each power component. The sequence can be freely determined according to the determined sequence, and the degree of freedom of power control can be greatly expanded. The restriction of 15 A can also be cleared by selecting the control for keeping the input current constant and setting it to 15 A or less. For models that use low power without having to worry about the upper limit of the input current,
If the input current detection circuit is removed, the magnetron drive power supply alone can be operated as it is, and the economic effect is large, and the design flexibility and commonality between models are expanded.

【0063】また、短時間高出力機能を備え、少なくと
もその高周波出力設定値の時マグネトロン駆動用電源へ
の入力電流を負帰還制御して一定に制御する構成として
いるため、短時間高出力時には少なくとも総入力電流が
15Aを超えない値で負帰還一定制御することができ、
15Aを超える過大入力電流による問題は一切発生しな
い。また短時間高出力以外の高周波出力の設定値の場合
は、温度的に厳しい条件であれば高圧回路の枝路に流れ
る電流を一定になるような負帰還制御を選択して、漸減
特性を活かして部品への責務を徐々に軽減させ部品の減
定格による信頼性向上も図ることができる。
Further, since a short-time high-output function is provided and the input current to the magnetron drive power supply is controlled to be constant by negative feedback control at least at the high-frequency output set value, at least during the short-time high output, Negative feedback constant control can be performed with the total input current not exceeding 15 A,
No problem occurs due to excessive input current exceeding 15A. For high-frequency output values other than short-time high-power output, select negative feedback control to keep the current flowing in the branch of the high-voltage circuit constant under severe temperature conditions, and take advantage of the gradually decreasing characteristics. Thus, the duty on parts can be gradually reduced, and the reliability can be improved by derating the parts.

【0064】また本発明は、入力電流検出回路を機器全
体の入力電流を検出する構成としているため、マグネト
ロン駆動用電源の電流および制御回路、冷却、ランプ等
々のオフセット電流や他の加熱手段による消費電力を含
めた機器への総入力電流を一定制御することによってよ
り精度の高い入力電流制限が実現できる。
Further, in the present invention, since the input current detection circuit is configured to detect the input current of the entire apparatus, the current of the power supply for driving the magnetron and the offset current of the control circuit, cooling, lamps, etc., and the consumption by other heating means are provided. By controlling the total input current to the device including the power constant, more accurate input current limitation can be realized.

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

【図1】本発明の実施例1の高周波加熱装置のマグネト
ロン駆動用電源の回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply for driving a magnetron 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マグネトロン駆動用電源の
主要部の回路図
FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of a power supply for driving a magnetron of the high-frequency heating device.

【図3】(a)同PWM信号のデューティー比と積分出
力の関係を示す特性図 (b)同制御対象電流とPWM信号のデューティー比の
関係を示す特性図
FIG. 3A is a characteristic diagram showing a relationship between a duty ratio of the PWM signal and an integral output. FIG. 3B is a characteristic diagram showing a relationship between a current to be controlled and a duty ratio of a PWM signal.

【図4】同マイクロコンピュータの補正値dDと(Vr
ef−Viad)の関係を示す特性図
FIG. 4 shows correction values dD and (Vr) of the microcomputer.
ef-Viad)

【図5】(a)同マイクロコンピュータの基準値Vre
fの時間推移を示すタイミングチャート (b)同A/D変換部の出力Viadの時間推移を示す
タイミングチャート (c)同変換関数部の出力dDの時間推移を示すタイミ
ングチャート (d)同積分部の出力Iddの時間推移を示すタイミン
グチャート (e)同PWM信号部の出力τの時間推移を示すタイミ
ングチャート
FIG. 5A shows a reference value Vre of the microcomputer.
(b) Timing chart showing the time transition of the output Viad of the A / D conversion unit (c) Timing chart showing the time transition of the output dD of the A / D conversion unit (d) The integration unit (E) A timing chart showing a time transition of the output τ of the PWM signal section.

【図6】(a)本発明の実施例1における電流制御パタ
ーンの他の一実施例を示すタイミングチャート (b)同他の実施例を示す電流制御パターンのタイミン
グチャート
FIG. 6A is a timing chart showing another embodiment of the current control pattern according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6B is a timing chart showing a current control pattern showing the other embodiment.

【図7】(a)本発明の実施例2における電流制御パタ
ーンを示すタイミングチャート (b)同他の実施例を示す電流制御パターンのタイミン
グチャート
FIG. 7A is a timing chart illustrating a current control pattern according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7B is a timing chart illustrating a current control pattern according to another embodiment.

【図8】本発明の実施例3における高周波加熱装置のマ
グネトロン駆動用電源の回路図
FIG. 8 is a circuit diagram of a power supply for driving a magnetron of a high-frequency heating device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】(a)ア同各機能別の電流分担を示す特性図 (b)同各機能別の電流のタイミングチャート9A is a characteristic diagram showing current sharing for each function, and FIG. 9B is a timing chart of current for each function.

【図10】従来の高周波加熱装置の主要回路図FIG. 10 is a main circuit diagram of a conventional high-frequency heating device.

【図11】同マグネトロン駆動用電源を用いた高周波加
熱装置の主要回路図
FIG. 11 is a main circuit diagram of a high-frequency heating device using the power supply for driving the magnetron.

【図12】同入力電流とマグネトロンのアノード電流の
タイミングチャート
FIG. 12 is a timing chart of the input current and the anode current of the magnetron.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用電源 5 整流フィルター部 7 昇圧トランス 10 インバータ部 11 インバータ制御部(マグネトロン駆動用電源) 16 高圧回路 17 第1のカレントトランス 24 マグネトロン 25 機器制御回路 35 第2のカレントトランス 46 マイクロコンピューター 62 入力電流検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power supply 5 Rectification filter part 7 Step-up transformer 10 Inverter part 11 Inverter control part (power supply for magnetron drive) 16 High voltage circuit 17 First current transformer 24 Magnetron 25 Equipment control circuit 35 Second current transformer 46 Microcomputer 62 Input current Detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守屋 英明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−96947(JP,A) 特開 平4−62789(JP,A) 特開 平4−104497(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/66 - 6/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hideaki Moriya 1006 Oaza Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-8-96947 (JP, A) JP-A-4- 62789 (JP, A) JP-A-4-104497 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 6/66-6/68

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マイクロ波を放射するマグネトロンと、
商用電源を全波整流して直流電源に変換する整流フィル
ター部と、少なくとも1個の半導体スイッチング素子を
オン/オフして直流電源を高周波電力に変換するインバ
ータ部と、前記インバータ部の高周波電力を昇圧する昇
圧トランスと、前記昇圧トランスの出力を整流または逓
倍電圧整流して高圧直流電圧に変換し前記マグネトロン
に高圧直流電圧を印加する高圧回路と、前記高圧回路の
枝路に流れる電流を検出する第1のカレントトランス
と、前記半導体スイッチング素子をオン/オフ制御する
インバータ制御部とを備えたマグネトロン駆動用電源
と、マイクロコンピューターを備えた高周波加熱装置全
体の制御を司る機器制御回路と、前記マグネトロン駆動
用電源に入力される電流を検出する第2のカレントトラ
ンスと、検出した電流値をDC電圧に変換する入力電流検
出回路とを備え、前記マイクロコンピューターを用い前
記第1のカレントトランスで検出した信号で前記高圧回
路の枝路に流れる電流を負帰還制御して一定に制御する
か、または前記入力電流検出回路を負帰還制御して前記
マグネトロン駆動用電源への入力電流を負帰還制御して
一定に制御するかを高周波出力の設定値に応じて変更す
る構成とした高周波加熱装置。
1. A magnetron for emitting microwaves,
A rectifying filter unit for full-wave rectifying a commercial power supply to convert it to a DC power supply; an inverter unit for turning on / off at least one semiconductor switching element to convert the DC power supply to high-frequency power; A step-up transformer for boosting, a high-voltage circuit for rectifying or multiplying the output of the step-up transformer to a high-voltage DC voltage and applying a high-voltage DC voltage to the magnetron; and detecting a current flowing in a branch of the high-voltage circuit. A magnetron driving power supply including a first current transformer, an inverter control unit for controlling on / off of the semiconductor switching element, a device control circuit for controlling an entire high-frequency heating device including a microcomputer, and the magnetron a second current transformer for detecting a current input to the driving power source, the detected current An input current detection circuit that converts the current into a DC voltage, and performs negative feedback control on the current flowing through the branch of the high-voltage circuit with the signal detected by the first current transformer using the microcomputer to control the current to be constant. Or a high-frequency heating apparatus configured to change according to a set value of a high-frequency output whether to perform negative feedback control on the input current detection circuit and perform negative feedback control on the input current to the magnetron drive power supply and control the input current to be constant. .
【請求項2】 短時間高出力機能を備え、少なくともそ
の高周波出力設定値の時マグネトロン駆動用電源への入
力電流を負帰還制御して一定に制御する構成とした請求
項1記載の高周波加熱装置。
2. The high-frequency heating apparatus according to claim 1, further comprising a short-time high-output function, wherein the input current to the magnetron driving power supply is controlled to be constant by negative feedback control at least when the high-frequency output set value is reached. .
【請求項3】 入力電流検出回路を機器全体の入力電流
を検出する構成とした請求項1または第2項記載の高周
波加熱装置。
3. The high-frequency heating apparatus according to claim 1, wherein the input current detection circuit is configured to detect an input current of the entire apparatus.
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