JP3436094B2 - High frequency heating equipment - Google Patents
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はマグネトロンを用い
た高周波加熱装置に関し、特に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。
【0002】
【従来の技術】従来の高周波加熱装置は図9に示される
ように、一石式電圧共振型回路と呼ばれる回路構成を用
いている。1は商用電源、2は全波整流からなるダイオ
ードブリッジで商用電源を整流して直流電源を構成す
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。これらのインダクタ
とキャパシタによるローパスフィルター回路から構成さ
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
給する構成なっている。この整流フィルター部5からリ
ーケージ型の昇圧トランス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11によって商用周
波数の交流電源は高周波電源に変換される。
【0003】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、のアノード−カ
ソードに−4kV程度の高電圧を印加する構成となって
いる。このようにしてインバータ電源回路18は構成さ
れている。
【0004】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の各枝路
に流れる電流をその2次側両端に発生する電圧として検
出し、インバータを制御するインバータ制御部11に伝
送する。
【0005】ここでカレントトランスは機器シャーシに
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とトランジスタ8のエミッタライン
で構成されるアース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働きをに
なっている。カレントトランス17の1次側の検出電流
としては数百mA程度の平均電流が流れる。
【0006】インバータ制御部11はカレントトランス
17の2次側からの信号が一定になるようにトランジス
タ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。
【0007】さらに機器制御回路25から伝送される信
号はホトカプラー19を用いてインバータ制御部11と
電気的に絶縁されている。
【0008】図10はカレントトランス17を整流フィ
ルター5に入力される入力電流を検出する構成とした。
この場合カレントトランス17はインバータ電源回路1
8に入力される電流をその2次側両端に発生する電圧と
して検出し、インバータを制御するインバータ制御部1
1に伝送する。
【0009】ここでカレントトランス17は電源の入力
ラインとトランジスタ8のエミッタラインで構成される
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働きをになっている。
カレントトランス17の1次側の検出電流としては数A
〜十数A程度の平均電流が流れる。
【0010】一方、図11は高圧回路16のダイオード
13に流れる電流をカレントトランス17を介して検出
している。このカレントトランス17の2次側出力の両
端の電圧は第1のコネクタ21を介して機器制御回路2
5に伝送される。
【0011】ここで機器制御回路25はインバータ制御
部11と同様のアルゴリズムの制御則でカレントトラン
ス17の2次側出力の両端の電圧すなわちダイオード1
3の電流が一定になるように制御する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図9、図10のインバータ電源回路18においては、電
力制御をインバータ制御部11のみでで自己完結すると
いうのが一般的で、機器制御回路25からは高周波出力
設定とインバータ電源18の停止/動作という開ループ
の制御指令信号しか伝送されていなかった。
【0013】従って、インバータ制御部11で完全に自
己完結的にインバータ電源回路18の電力制御を実行す
る必要があり、制御回路の規模が大きくならざるをえな
かった。
【0014】しかし、図11では機器制御回路25に帰
還をかけた、閉ループの負帰還電力制御を機器制御回路
25を介在して実現しているため、機器制御回路25に
制御作業の部分的分担を行うことによってインバータ制
御部11の機能及び回路規模を縮小できる可能性があ
る。
【0015】しかし、マイクロコンピューターで負帰還
制御を行う場合、制御対象となる帰還信号と高周波出力
を決定する基準値との大小関係を判定し、帰還信号が小
さい時それを大きくするような一つの信号、一方、帰還
信号が大きい時それを小さくするもう一方の信号の2値
操作信号を帰還していた。そのため、制御対象となる帰
還信号と高周波出力を決定する基準値との差異の大きさ
の情報が加味されていなかったため、高周波出力の設定
変更の際の変化の大きさに応じて制御応答を最適化する
ことは困難であった。
【0016】例えば、高周波出力を低出力から高出力に
設定変更する場合、その差異が大きい時は応答が遅く、
目標制御値に達するまでに時間がかかりきめ細かな時間
管理に基づく調理加熱パターンを実現する時の障害にな
っていた。一方、それを回避するため操作信号の量を大
きくすると、インバータ制御部11の制御応答とマイク
ロコンピューターで負帰還制御の関係でオーバーシュー
トが長く続き安定までに時間がかかったり、ハンチング
をおこし高周波出力に振動が発生した状態が維持される
というような、制御安定性という点で大きな課題が有っ
た。
【0017】
【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、マイクロコンピューターを含む回路で構成
され、カレントトランスの2次側の出力を一定に制御し
た結果としてインバータ制御部にマグネトロンのマイク
ロ波出力の制御指令信号を送りかつ高周波加熱装置全体
の制御を司る機器制御回路を有し、そのマイクロコンピ
ューターの中に、カレントトランスの出力をアナログ値
からデジタル値に変換するA/D変換部と、高周波出力
を設定する基準値からA/D変換部の出力を減じた値を
引数として所定の引数範囲群に応じて負帰還制御がかか
るように各々所定の補正値を導出する変換関数部と、変
換関数部の出力を累積加算する積分部の出力をパルス幅
変調信号に変換するPWM信号部を設け、PWM信号部
でPWM信号に変換された操作信号でインバータ制御部
を制御するもので、前記変換関数部は、前記補正値を、
A/D変換部の出力を基準値から減じた引数値が正なら
正、負なら負とし絶対値が大きい引数範囲群程補正値を
大きくし、かつ、前記引数値が正の場合は同じ絶対値の
負の場合に比べ補正値の絶対値を小さくかつ引数値が負
の場合は同じ絶対値の正の場合に比べ補正値の絶対値を
大きくするようにしたものである。
【0018】上記発明によれば、A/D変換部の出力を
基準値から減じた値の大きさに複数の範囲群を設け、そ
の大きさに応じて各々異なった補正値を積分部で累積加
算することができるため、制御対象となる帰還信号(カ
レントトランスの2次側の出力)と高周波出力を決定す
る基準値との差異の大きさの情報を加味した補正値の創
出が可能になり制御応答の最適化及び安定性の確保を実
現することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明は、マイクロ波を放射しア
ノードは機器シャーシと同電位としたマグネトロンと、
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
波化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
路に流れる電流もしくは入力電流を検出するカレントト
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、カレントトランスの2次側の出
力を一定に制御した結果としてインバータ制御部にマグ
ネトロンのマイクロ波出力の制御指令信号を送りかつ高
周波加熱装置全体の制御を司るマイクロコンピューター
を含む回路で構成された機器制御回路と、機器制御回路
の制御指令信号を電気的に絶縁してインバータ制御部に
送るためのホトカプラーとを備え、機器制御回路はマイ
クロコンピューターにてカレントトランスの出力をアナ
ログ値からデジタル値に変換するA/D変換部と、高周
波出力を設定する基準値から前記A/D変換部の出力を
減じた値を引数として所定の引数範囲群に応じて負帰還
制御がかかるように所定の補正値を導出する変換関数部
と、変換関数部の出力を累積加算する積分部と、積分部
の出力をパルス幅変調信号に変換するPWM信号部を有
し、前記変換関数部は、前記補正値を、A/D変換部の
出力を基準値から減じた引数値が正なら正、負なら負と
し絶対値が大きい引数範囲群程補正値を大きくし、か
つ、前記引数値が正の場合は同じ絶対値の負の場合に比
べ補正値の絶対値を小さくかつ引数値が負の場合は同じ
絶対値の正の場合に比べ補正値の絶対値を大きくするよ
うにしするものである。
【0020】そして、A/D変換部の出力を基準値から
減じた値の大きさに複数の範囲群を設け、その大きさに
応じて各々異なった補正値を積分部で累積加算すること
ができるため、制御対象となる帰還信号(カレントトラ
ンスの2次側の出力)と高周波出力を決定する基準値と
の差異の大きさの情報を加味した補正値の創出が可能に
なり制御応答の最適化及び安定性の確保を実現すること
ができる。
【0021】また、A/D変換部の出力を基準値から減
じた引数値の絶対値が大きいとき、即ち制御対象と基準
値が大きくずれているときには早く基準値にて安定させ
るために負帰還量たる補正値を大きして、素早い制御応
答性を得ることができる。さらに、基準値に値に近づい
てくると、逆に補正量を小さくしてオーバーシュート、
ハンチングという不安定な制御を回避することができ
る。
【0022】また、制御対象たるA/D変換部の出力
(高周波出力に匹敵)が大きい時には補正量を大きくし
て素早く出力を絞ることが可能になり、万一過剰出力状
態に陥った場合にもいち早くその状態から低出力の状態
に復帰、回避できる。
【0023】一方で、A/D変換部の出力が小さい時、
即ち高周波出力が低いときには補正量を小さめにして比
較的ゆっくりと出力を上げていき、オーバーシュート、
ハンチングという不安定な制御を回避することができ
る。
【0024】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0025】(実施例1)
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9、B、C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。従来例と異なる所は
高圧回路16のダイオード13の電流を検出するカレン
トトランス17と並列に負荷抵抗32が配置されている
ことを明記している。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
波形を示す。これをダイオードブリッジ19で全波整流
し、抵抗34とコンデンサ35で形成されるローパスフ
ィルター36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35両端に得られる。ちなみに、放電抵抗
37はコンデンサ36の充電電荷を放電するものであ
る。
【0026】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で信号処理され、ホトカプラー19
を介してインバータ制御部11を駆動する制御信号線で
ある。
【0027】ここで、機器制御回路25は(b)信号が
ほぼ内部に存在する基準値と一致するように負帰還制御
を行い電力制御する。機器制御回路25は機器全体の制
御を司る制御部で、その機能の一つとして本電力制御を
担っている。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】カレントトランス17に流れる交流電流は
2次巻線の両端の抵抗32に所定のゲインをもって電圧
に変換される。ローパスフィルター36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43のA/D変換部38に入力され、その信
号の平均値を読みとる。A/D変換部38の出力をVi
adとする。
【0031】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43は(Vfef−Viad)の演算を行
い、その演算結果は変換関数部40に入力される。変換
関数部40は(Vfef−Viad)から微少変動値d
Dを演算、変換し出力する。積分の時間分解能はVia
dが平均値を読み、かつA/D変換部38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42でIddに応じたデューティー比τを持った
信号に変換される。
【0032】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41の出力
である積分出力IddとPWM信号部42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41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。
【0033】例えば、(Vref−Viad)が正であ
れば変換関数部38の出力dDが+1、(Vref−V
iad)が負であれば−1、そして正負の間に0という
変化しない領域も設けている。このような従来の変換関
数を用いた場合のマイクロコンピューター43内の時系
列的な各パラメーターの変化が図5である。
【0034】(a)図のようにVrefが低レベルから
高レベルに変化した時(c)図に示すように補正量dD
はしばらく+1の増加状態が続き、(d)図に示すよう
に積分出力Iddは単調増加で上昇していく。この積分
出力Iddと比例関係にあるPWM信号のデューティー
比τも(d)図に見られるように単調増加で上昇してい
く。本来ならインバータ制御部11、インバータ電源回
路18で時間遅れが生じるものの制御対象であるA/D
変換部38の出力Viadも(b)図も基準値Vref
に達するとそこで安定する。
【0035】一方、図4は変換関数部38の入出力の関
係を表した図である。(a)図は(Vref−Via
d)という引数に対して複数の範囲群を設けている。引
数が−2以下の場合、関数出力dDは−2、引数が−2
〜−1の場合は−1、引数が−1〜+1の場合は0、引
数が+1〜+2の場合は+1、引数が+2以上の場合は
+2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43内の時系列的な各パラメ
ーターの変化が図6である。あるタイミングで高周波出
力を決定する基準値39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。(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は図5の場合に比べて速やかに目標値に
接近し安定化していることがわかる。
【0036】(実施例2)
さらに、図4の変換関数部38の入出力の関係を表した
図において(b)図に示すような変換関数を用いた場合
について述べる。(b)図が(a)図と顕著に異なる特
徴は、(Vref−Viad)という引数に対して設け
ている複数の範囲群において、引数が大きい部分。
(b)図でいうと(Vref−Viad)が−4以下及
び+4以上という大きく基準値とViadがかけ離れて
いる場合補正値dDを極端に大きくしている点である。
【0037】この変換関数を用いた場合のマイクロコン
ピューター43内の時系列的な各パラメーターの変化を
説明する。図7がそれであるが、あるタイミングで高周
波出力を決定する基準値39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。
【0038】(Vref−Viad)が大きくなればな
るほど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は図5や図6の場合に比べてより
速やかに目標値に接近し安定化していることがわかる。
また、基準値に収束するに従って補正値dDを小さくす
るというグラデュエーションをもっているため、オーバ
ーシュートやハンチングという制御上の不具合は一切発
生しないような構成となっている。
【0039】(実施例3)
さらに、図4の変換関数部38の入出力の関係を表した
図において(c)図に示すような変換関数を用いた場合
について述べる。(c)図が(a)図、(b)図と顕著
に異なる特徴は、(Vref−Viad)という引数に
対して設けている複数の範囲群において、引数がマイナ
ス、すなわちViad(高周波出力)が大きいときには
速やかに戻す。一方、プラスの場合すなわちViad
(高周波出力)が小さいときにはにはゆっくりと戻して
いる。このような非対象な変換関数パターンにすること
によって、万一、過渡的な現象として高周波出力が入り
すぎるような事態が生じた場合その高出力状態が長く維
持することなく速やかに低下する。逆に、低出力から高
出力に移行するときは慎重にゆっくりと上昇させる構成
としている。すなわち高出力から低出力には速く、低出
力から高出力にはゆっくりというフェールセーフの挙動
をする。
【0040】この変換関数を用いた場合のマイクロコン
ピューター43内の時系列的な各パラメーターの変化を
説明する。図8がそれであるが、(イ)点で高周波出力
を決定する基準値39のVrefが高いレベルから低い
レベルに変化する時、速やかに低出力に移行するように
(c)図のごとく最初は大きく下げ、そして基準値に近
づくにつれ下げ量を減らす動きをし、速やかにかつオー
バーシュートやハンチングという制御上の不具合が発生
しないような工夫を施している。
【0041】次に(ロ)点で高周波出力を決定する基準
値39のVrefが低いレベルから高いレベルに変化す
る時、ゆっくりと高出力に移行するように(c)図のご
とく小さい補正値dDで(d)図に示すように基準値に
近づく。それにともなって上げ量を減らす動きをし、ゆ
っくりかつオーバーシュートやハンチングという制御上
の不具合が発生しないように移行させている。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マイクロ
波を放射しアノードは機器シャーシと同電位としたマグ
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
流電源を高周波化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もしくは入力電流を検出す
る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、カレントトランス
の2次側の出力を一定に制御した結果としてインバータ
制御部に前記マグネトロンのマイクロ波出力の制御指令
信号を送りかつ高周波加熱装置全体の制御を司るマイク
ロコンピューターを含む回路で構成された機器制御回路
と、その機器制御回路の制御指令信号を電気的に絶縁し
てインバータ制御部に送るためのホトカプラーとを備
え、機器制御回路はマイクロコンピューターにてカレン
トトランスの出力をアナログ値からデジタル値に変換す
るA/D変換部と、高周波出力を設定する基準値から前
記A/D変換部の出力を減じた値を引数として所定の引
数範囲群に応じて負帰還制御がかかるように所定の補正
値を導出する変換関数部と、変換関数部の出力を累積加
算する積分部と、積分部の出力をパルス幅変調信号に変
換するPWM信号部からなる構成とし、前記変換関数部
は、前記補正値を、A/D変換部の出力を基準値から減
じた引数値が正なら正、負なら負とし絶対値が大きい引
数範囲群程補正値を大きくし、かつ、前記引数値が正の
場合は同じ絶対値の負の場合に比べ補正値の絶対値を小
さくかつ引数値が負の場合は同じ絶対値の正の場合に比
べ補正値の絶対値を大きくするようにしているので、A
/D変換部の出力を基準値から減じた値の大きさに複数
の範囲群を設け、その大きさに応じて各々異なった補正
値を積分部で累積加算することができるため、制御対象
となる帰還信号(カレントトランスの2次側の出力)と
高周波出力を決定する基準値との差異の大きさの情報を
加味した補正値の創出が可能になり制御応答の最適化及
び安定性の確保の実現を容易にすることができる。
【0043】そして、A/D変換部の出力を基準値から
減じた引数値の絶対値が大きい引数範囲群程補正値を大
きくする変換関数部を有しているので、A/D変換部の
出力を基準値から減じた引数値の絶対値が大きいとき、
即ち制御対象と基準値が大きくずれているときには早く
基準値にて安定させるために負帰還量たる補正値を大き
して、素早い制御応答性を得ることができる。さらに、
基準値に値に近づいてくると、逆に補正量を小さくして
オーバーシュート、ハンチングという不安定な制御を回
避することができる。一方、A/D変換部の出力が小さ
い時、即ち高周波出力が低いときには補正量を小さめに
して比較的ゆっくりと出力を上げていき、オーバーシュ
ート、ハンチングという不安定な制御を回避することが
できる。
【0044】そして、A/D変換部の出力を基準値から
減じた引数値が正の場合補正値を小さくしかつ引数値が
負の場合補正値を大きくする変換関数部としているの
で、制御対象たるA/D変換部の出力(高周波出力に匹
敵)が大きい時には補正量を大きくして素早く出力を絞
ることが可能になり、万一過剰出力状態に陥った場合に
もいち早くその状態から低出力の状態に復帰、回避でき
るという効果を有する。
【0045】一方で、A/D変換部の出力が小さい時、
即ち高周波出力が低いときには補正量を小さめにして比
較的ゆっくりと出力を上げていき、オーバーシュート、
ハンチングという不安定な制御を回避することができる
という効果を有する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency heating apparatus using a magnetron, and more particularly to power control of a power supply for driving a magnetron. 2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, a conventional high-frequency heating apparatus uses a circuit configuration called a one-piece voltage resonance type circuit. 1 is a commercial power supply, 2 is a diode bridge composed of full-wave rectification, which rectifies the commercial power supply to form a DC power supply. 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 a low-pass filter circuit including these inductors and capacitors is configured to supply a unidirectional voltage to a subsequent circuit. Energy is accumulated from the rectifying filter unit 5 to the winding of the leakage type step-up transformer 7. The primary winding 28 of the step-up lance 7 and the resonance capacitor 6 arranged in parallel with it constitute a tank circuit and resonate with energy stored in the winding of the step-up transformer 7. Switching means comprising 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 commercial frequency AC power is converted to a high frequency power by the inverter 11 constituted by the tank circuit and the switching means shown here. 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 into a DC high voltage by a high voltage circuit 16 which functions as a full-wave voltage doubler rectifier circuit, and a high voltage of about -4 kV is applied to the anode and cathode. The inverter power supply circuit 18 is configured as described above. A current transformer 17 is a magnetron 24
And the other current flowing in each branch of the high-voltage circuit 16 are detected as voltages generated at both ends of the secondary side, and transmitted to the inverter control unit 11 for controlling the inverter. Here, the current transformer includes a high-voltage circuit 16 having a chassis ground 26 connected to the equipment chassis and having a ground potential, and an inverter control unit 11 having a ground 27 having a ground 27 formed by an emitter line of the transistor 8 at a ground potential. It functions to transmit signals with electrical insulation. An average current of about several hundred mA flows as a detection current on the primary side of the current transformer 17. The inverter control unit 11 controls the on time of the transistor 8 so that the signal from the secondary side of the current transformer 17 becomes constant, and controls the power transmitted from the inverter unit 10 to the secondary side of the step-up transformer 7. are doing. Further, a signal transmitted from the device control circuit 25 is electrically insulated from the inverter control unit 11 by using a photocoupler 19. FIG. 10 shows a configuration in which the current transformer 17 detects an input current input to the rectifying filter 5.
In this case, the current transformer 17 is connected to the inverter power supply circuit 1
The inverter control unit 1 detects the current input to the inverter 8 as a voltage generated across the secondary side thereof and controls the inverter.
Transmit to 1. Here, the current transformer 17 functions to electrically insulate the inverter control unit 11 having a ground 27 having a ground potential formed by an input line of a power supply and an emitter line of the transistor 8 and transmitting a signal. I have.
The detection current on the primary side of the current transformer 17 is several A
An average current of about 10 to several tens A flows. On the other hand, FIG. 11 detects a current flowing through the diode 13 of the high voltage circuit 16 via the current transformer 17. The voltage at both ends of the secondary output of the current transformer 17 is supplied to the device control circuit 2 via the first connector 21.
5 is transmitted. Here, the device control circuit 25 uses the same control rule as the inverter control unit 11 to control the voltage across the secondary side output of the current transformer 17, that is, the diode 1.
3 is controlled to be constant. However, in the conventional inverter power supply circuit 18 shown in FIGS. 9 and 10, it is general that the power control is self-contained only by the inverter control unit 11. Only an open-loop control command signal for setting the high-frequency output and stopping / operating the inverter power supply 18 was transmitted from the control circuit 25. Therefore, it is necessary for the inverter control unit 11 to completely and completely execute the power control of the inverter power supply circuit 18, and the scale of the control circuit has to be increased. However, in FIG. 11, since the closed loop negative feedback power control in which the feedback is applied to the device control circuit 25 is realized through the device control circuit 25, the device control circuit 25 partially shares the control work. , There is a possibility that the function and circuit scale of the inverter control unit 11 can be reduced. However, when negative feedback control is performed by a microcomputer, a magnitude relationship between a feedback signal to be controlled and a reference value for determining a high-frequency output is determined. When the feedback signal is large, the binary operation signal of the other signal that reduces the feedback signal is reduced. For this reason, information on the magnitude of the difference between the feedback signal to be controlled and the reference value for determining the high-frequency output was not taken into account, and the control response was optimized according to the magnitude of the change when the setting of the high-frequency output was changed. It was difficult to convert. For example, when changing the setting of the high frequency output from the low output to the high output, when the difference is large, the response is slow,
It takes time to reach the target control value, which is an obstacle to realizing a cooking heating pattern based on detailed time management. On the other hand, if the amount of the operation signal is increased to avoid this, the overshoot continues for a long time due to the relationship between the control response of the inverter control unit 11 and the negative feedback control by the microcomputer, and it takes a long time to stabilize. There has been a major problem in terms of control stability, such as maintaining a state in which vibration has occurred. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a circuit including a microcomputer, and as a result of controlling the output of the secondary side of the current transformer to a constant value, an inverter control unit. Has a device control circuit that sends a control command signal for the microwave output of the magnetron and controls the entire high-frequency heating device, and the microcomputer that converts the output of the current transformer from an analog value to a digital value in its microcomputer. D conversion unit, derive a negative feedback control is applied so that each predetermined correction value in accordance with a predetermined parameter range group a reduced Ji values the output of the a / D converter from a reference value for setting a high-frequency output as an argument And a PWM signal section that converts the output of the integration section that accumulates and adds the output of the conversion function section into a pulse width modulation signal. The inverter control unit is controlled by an operation signal converted into a WM signal, and the conversion function unit sets the correction value to:
If the argument value obtained by subtracting the output of the A / D converter from the reference value is positive
If the value is positive or negative, the value is assumed to be negative
If the argument value is positive, the same absolute value
The absolute value of the correction value is smaller than the negative value and the argument value is negative.
In the case of, the absolute value of the correction value is
It is designed to be larger . According to the present invention, a plurality of range groups are provided for the magnitude of the value obtained by subtracting the output of the A / D converter from the reference value, and different correction values are accumulated by the integrating section in accordance with the magnitude. Since addition is possible, it is possible to create a correction value that takes into account information on the magnitude of the difference between the feedback signal to be controlled (the output of the secondary side of the current transformer) and the reference value that determines the high-frequency output. Optimization of control response and securing of stability can be realized. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides a magnetron which emits microwaves and has an anode at the same potential as an equipment chassis.
A rectifying filter unit for performing full-wave rectification of commercial power and removing high-frequency components to convert the commercial power into DC power; an inverter unit for turning on / off at least one semiconductor switching element to increase the frequency of the DC power; A step-up transformer that boosts high-frequency power, a high-voltage circuit that rectifies or multiplies the output of the step-up transformer to convert it to a high-voltage DC voltage, and applies a high-voltage DC voltage to the magnetron, and a current or input current that flows through a branch of the high-voltage circuit , An inverter control unit for turning on / off the semiconductor switching element, and a control command signal for the microwave output of the magnetron to the inverter control unit as a result of controlling the output of the secondary side of the current transformer to be constant. It consists of a circuit including a microcomputer that controls the feed and the entire high-frequency heating device Device control circuit and a photocoupler to electrically insulate the control command signal of the device control circuit and send it to the inverter control unit.The device control circuit uses a microcomputer to convert the output of the current transformer from analog value to digital. an a / D converter for converting a value, the output of the a / D converter from a reference value for setting a high-frequency output
A conversion function unit negative feedback control derives the predetermined correction value so as according in accordance with a predetermined parameter range group a reduced Ji values as arguments, an integrating unit for cumulatively adding the output of the conversion function section, the integrator Has a PWM signal section that converts the output to a pulse width modulated signal
The conversion function unit converts the correction value into an A / D conversion value.
Positive if the argument value obtained by subtracting the output from the reference value is positive, negative if the argument value is negative.
The larger the absolute value of the argument range group, the larger the correction value.
If the argument value is positive, the absolute value is the same as the negative value.
Same when the absolute value of the correction value is small and the argument value is negative
The absolute value of the correction value will be larger than when the absolute value is positive.
It is intended to Unishi. A plurality of range groups are provided for the magnitude of the value obtained by subtracting the output of the A / D converter from the reference value, and different integrating values are cumulatively added by the integrating section according to the magnitude. This makes it possible to create a correction value that takes into account information on the magnitude of the difference between the feedback signal to be controlled (the output of the secondary side of the current transformer) and the reference value that determines the high-frequency output, and optimizes the control response. And stability can be realized. Further, when the absolute value of the argument value obtained by subtracting the reference value, the output of the A / D conversion unit is large, that the negative feedback to stabilize at early reference value when the controlled object and the reference value is greatly deviated By increasing the correction value, a quick control response can be obtained. Further, when the value approaches the reference value, the correction amount is reduced, and overshoot occurs.
Unstable control called hunting can be avoided. Further , when the output of the A / D conversion unit to be controlled (comparable to high-frequency output) is large, the correction amount can be increased and the output can be narrowed down quickly. It is possible to quickly return to the low output state from that state and avoid it. On the other hand, when the output of the A / D converter is small,
That is, when the high-frequency output is low, the correction amount is made small and the output is increased relatively slowly, so that overshoot,
Unstable control called hunting can be avoided. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram of a magnetron driving power supply according to an embodiment of the present invention. In FIGS. 9, B and C, the same functions and the same parts have the same numbers and their explanations are omitted. The difference from the conventional example is that the load resistor 32 is arranged in parallel with the current transformer 17 for detecting the current of the diode 13 of the high voltage circuit 16. The voltage at both ends shows 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 19, and a smooth average waveform in which high-frequency components are removed by a low-pass filter 36 formed by a resistor 34 and a capacitor 35 is obtained at both ends of the capacitor 35. Incidentally, the discharge resistor 37 discharges the charge of the capacitor 36. The voltage across the capacitor 36 is coupled to the second connector 21 and input to the device control circuit 25.
Here, the terminal (b) is a signal. (C) The terminal serves as a base line and is connected to the GND line of the device control circuit 25. (A) The terminal is signal-processed by the device control circuit 25 and the photo-coupler 19
And a control signal line for driving the inverter control unit 11 through the control signal line. Here, the device control circuit 25 performs negative feedback control and power control so that the signal (b) substantially matches the reference value existing inside. The device control circuit 25 is a control unit that controls the entire device, and performs this power control as one of its functions. In recent years, control by a microcomputer has become mainstream, and control using a microcomputer is also described in the 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, the power control of the present invention in the device control circuit 25 including the microcomputer will be described with reference to FIG. The AC current flowing through the current transformer 17 is converted into a voltage by a resistor 32 at both ends of the secondary winding with a predetermined gain. Low-pass filter 36 and discharge resistor 38
As a result, the high-frequency component of the ripple is removed, and a voltage having a fluctuation in the power supply cycle is input to the A / D converter 38 of the microcomputer 43 in the device control circuit 25, and the average value of the signal is read. The output of the A / D converter 38 is Vi
ad. On the other hand, the reference value 39 for determining the magnitude of the microwave output is expressed as Vref. The microcomputer 43 performs the operation of (Vfef-Viad), and the operation result is input to the conversion function unit 40. The conversion function unit 40 calculates a small fluctuation value d from (Vfef-Viad).
D is calculated, converted and output. Time resolution of integration is Via
Since d reads the average value, and the input of the A / D converter 38 has a half cycle of the power supply cycle, the calculation is performed every half power cycle. The calculation result Idd (∫dDdt) is PWM
The signal section 42 converts the signal into a signal having a duty ratio τ according to Idd. FIG. 3 shows 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 41 and the duty ratio τ of the PWM signal output from the PWM signal unit 42, which is proportional. Next, FIG. 2B shows the relationship between the duty ratio τ of the PWM signal and the current to be controlled (current flowing in the branch of the high voltage circuit or input current). 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 unit 41. For example, if (Vref-Viad) is positive, the output dD of the conversion function unit 38 becomes +1 and (Vref-Vad).
There is also provided a non-changing area of -1 if iad) is negative, and 0 between positive and negative. FIG. 5 shows a time-series change of each parameter in the microcomputer 43 when such a conventional conversion function is used. (A) When Vref changes from the low level to the high level as shown in the figure, (c) the correction amount dD as shown in the figure
For a while, the increasing state of +1 continues for a while, and the integrated output Idd increases monotonically as shown in FIG. The duty ratio τ of the PWM signal proportional to the integral output Idd also increases monotonically as shown in FIG. Although the inverter control unit 11 and the inverter power supply circuit 18 normally cause a time delay, the A / Ds to be controlled are
Both the output Viad of the converter 38 and the diagram (b) in FIG.
When it reaches, it stabilizes there. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the input and output of the conversion function section 38. (A) The figure shows (Vref-Via
A plurality of range groups are provided for the argument d). When the argument is -2 or less, the function output dD is -2, and the argument is -2.
The value is set to -1 when the argument is -1; 0 when the argument is -1 to +1; +1 when the argument is +1 to +2; and +2 when the argument is +2 or more. As described above, the output values are weighted for the respective range groups. FIG. 6 shows a time-series change of each parameter in the microcomputer 43 when this conversion function is used. When the Vref of the reference value 39 for determining the high-frequency output changes at a certain timing, it shows how each parameter changes accordingly. When (Vref-Viad) is large, the amount of negative feedback is large, so that the parameter Viad representing the high-frequency output approaches the target value more quickly than in the case of FIG. (Embodiment 2) Further, the case where a conversion function as shown in FIG. 4B is used in the diagram showing the input / output relationship of the conversion function unit 38 in FIG. 4 will be described. (B) The feature that the figure is remarkably different from the figure (a) is a part where the argument is large in a plurality of range groups provided for the argument (Vref-Viad).
(B) In the figure, when (Vref-Viad) is greatly different from the reference value, ie, −4 or less and +4 or more, the correction value dD is extremely increased when Viad is far from the reference value. A description will be given of a time-series change of each parameter in the microcomputer 43 when this conversion function is used. FIG. 7 shows that, when Vref of the reference value 39 for determining the high-frequency output changes at a certain timing,
It shows how each parameter changes accordingly. As the value of (Vref-Viad) increases, the amount of negative feedback increases. Therefore, the parameter Viad representing the high-frequency output approaches the target value more quickly than in the case of FIGS. You can see that.
In addition, since there is a gradation that the correction value dD is reduced as the value converges to the reference value, the configuration is such that there is no control problem such as overshoot or hunting. (Embodiment 3) Further, a case where a conversion function as shown in FIG. 4C is used in the diagram showing the input / output relationship of the conversion function unit 38 in FIG. 4 will be described. (C) The characteristic that the figure is significantly different from the figures (a) and (b) is that in a plurality of range groups provided for the argument (Vref-Viad), the argument is minus, that is, Viad (high-frequency output) If is large, return immediately. On the other hand, in the case of plus, ie, Viad
When (high-frequency output) is small, it is slowly returned. By adopting such an asymmetric conversion function pattern, in the event that a high-frequency output is excessively input as a transient phenomenon, the high-output state quickly decreases without being maintained for a long time. Conversely, when shifting from a low output to a high output, it is configured to carefully and slowly raise the output. That is, a fail-safe behavior is obtained in which the output is high from high output to low output and is low from low output to high output. A description will be given of a time-series change of each parameter in the microcomputer 43 when this conversion function is used. FIG. 8 shows such a case. When Vref of the reference value 39 for determining the high-frequency output changes at a point (a) from a high level to a low level, the output quickly shifts to a low level as shown in FIG. 8 (c). It is greatly reduced, and the amount of reduction is reduced as the reference value is approached, so that a control problem such as overshoot or hunting does not occur quickly. Next, when the Vref of the reference value 39 which determines the high-frequency output at the point (b) changes from a low level to a high level, a small correction value dD as shown in FIG. Then, the reference value is approached as shown in FIG. Accordingly, the movement is made to reduce the amount of increase, and the shift is made slowly so that control problems such as overshoot and hunting do not occur. As described above, according to the present invention, a magnetron which radiates microwaves and has an anode at the same potential as the equipment chassis, and a DC power source which rectifies full-wave commercial power and removes high-frequency components. A rectifying filter unit for converting to a power supply, an inverter unit for turning on / off at least one semiconductor switching element to increase the frequency of the DC power supply, a boosting transformer for boosting the high-frequency power of the inverter unit, and rectifying the output of the boosting transformer. Or a high voltage circuit that rectifies the voltage and converts it to a high voltage DC voltage and applies the high voltage DC voltage to the magnetron;
A current transformer for detecting a current or an input current flowing in a branch of the high voltage circuit; an inverter control unit for controlling on / off of the semiconductor switching element; and an inverter control unit as a result of controlling the output of the secondary side of the current transformer to be constant. And a device control circuit comprising a circuit including a microcomputer that sends a control command signal of the microwave output of the magnetron and controls the entire high-frequency heating device, and electrically insulates the control command signal of the device control circuit. and a photocoupler to send to the inverter control unit Te, device control circuit before the a / D converter for converting the output of the current transformer to a digital value from an analog value by the microcomputer, from a reference value for setting a high-frequency output
Cumulative conversion function unit, the output of the conversion function unit for deriving a serial A / D converter unit negative feedback control is applied so that the predetermined correction value in accordance with a predetermined parameter range group reduced Ji and the value output as an argument and an integration unit for adding, a configuration consisting of a PWM signal for converting the output of the integration unit into a pulse width modulated signal, the converting function portion
Subtracts the correction value from the reference value of the output of the A / D converter.
If the argument value is positive, it is positive, if it is negative, it is negative and the absolute value is large.
The correction value increases as the number range group increases, and the argument value is positive.
In this case, the absolute value of the correction value is smaller than the negative case of the same absolute value.
If the argument value is negative, the ratio is
Since the absolute value of the correction value is increased ,
A plurality of range groups are provided for the value of the value obtained by subtracting the output of the / D conversion unit from the reference value, and different correction values can be cumulatively added by the integration unit according to the size. It is possible to create a correction value that takes into account information on the magnitude of the difference between the feedback signal (the output of the secondary side of the current transformer) and the reference value that determines the high-frequency output, thereby optimizing the control response and ensuring stability. Can be easily realized. Since the output value of the A / D converter is subtracted from the reference value, the argument range group having a larger absolute value of the argument value has a conversion function unit for increasing the correction value. When the absolute value of the argument value obtained by subtracting the output from the reference value is large,
That is, when there is a large difference between the control target and the reference value, the correction value, which is the amount of negative feedback, is increased in order to quickly stabilize at the reference value, so that quick control response can be obtained. further,
When the value approaches the reference value, the correction amount is reduced, and the unstable control such as overshoot and hunting can be avoided. On the other hand, when the output of the A / D converter is small, that is, when the high-frequency output is low, the correction amount is made small and the output is increased relatively slowly, so that unstable control such as overshoot and hunting can be avoided. . The output of the A / D converter is converted from a reference value to a correction function which decreases the correction value when the argument value is positive and increases the correction value when the argument value is negative. When the output of the barrel A / D converter (comparable to high-frequency output) is large, it is possible to increase the correction amount and quickly narrow the output. Even in the case of an excessive output state, the output is quickly reduced from that state. Has the effect of being able to return to and avoid the state. On the other hand, when the output of the A / D converter is small,
That is, when the high-frequency output is low, the correction amount is made small and the output is increased relatively slowly, so that overshoot,
This has the effect that unstable control called hunting can be avoided.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の高周波加熱装置のインバー
タ電源回路の回路図
【図2】同機器制御回路における制御構成を示すブロッ
ク図
【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
関係を示す図
【図4】(a)同補正値dDと(Vref−Viad)
の時間推移を示すタイミングチャートの一実施例を示す
図
(b)同補正値dDと(Vref−Viad)の時間推
移を示すタイミングチャートの他の実施例を示す図
(c)同補正値dDと(Vref−Viad)の時間推
移を示すタイミングチャートの他の実施例を示す図
【図5】(a)基準値Vrefの時間推移を示すタイミ
ングチャート
(b)従来の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
【図6】(a)基準値Vrefの時間推移を示すタイミ
ングチャート
(b)実施例1の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
【図7】(a)基準値Vrefの時間推移を示すタイミ
ングチャート
(b)実施例2の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
【図8】(a)基準値Vrefの時間推移を示すタイミ
ングチャート
(b)実施例3の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
【図9】従来の高周波加熱装置のインバータ電源回路の
回路図
【図10】従来のその他の高周波加熱装置のインバータ
電源回路の回路図
【図11】従来のその他の高周波加熱装置のインバータ
電源回路の回路図
【符号の説明】
1 商用電源
2 ダイオードブリッジ
5 整流フィルター部
7 昇圧トランス
8 半導体スイッチング素子
10 インバータ部
11 インバータ制御部
16 高圧回路
17 カレントトランス
19 ホトカプラー
24 マグネトロン
25 機器制御回路
38 A/D変換部
39 基準値
40 変換関数部
41 積分部
42 PWM信号部
43 マイクロコンピューター
44 積分器出力変換部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of an inverter power supply circuit of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration in the device control circuit. FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the duty ratio of the PWM signal and the integral output. FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the current to be controlled and the duty ratio of the PWM signal. FIG. 4A is a diagram showing the correction values dD and (Vref−Viad).
(B) is a diagram showing an embodiment of a timing chart showing a time transition of (b) and FIG. (C) is a diagram showing another embodiment of a timing chart showing a time transition of (Vref-Viad). FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of a timing chart showing a time transition of (Vref-Viad). FIG. 5A is a timing chart showing a time transition of a reference value Vref. FIG. 5B is an output Via of a conventional A / D converter. (C) A timing chart showing a time transition of the output dD of the conversion function section (d) A timing chart showing a time transition of the output Idd of the integration section (e) The output τ of the PWM signal section 6A is a timing chart showing a time transition of the reference value Vref, and FIG. 6B is a timing chart showing an output Viad of the A / D converter in the first embodiment. (C) A timing chart showing a time transition of the output dD of the conversion function unit. (D) A timing chart showing a time transition of the output Idd of the integration unit. (E) An output τ of the PWM signal unit. FIG. 7A is a timing chart showing a time transition of a reference value Vref. FIG. 7B is a timing chart showing a time transition of an output Viad of an A / D converter according to the second embodiment. (D) A timing chart showing a time transition of the output dD of the function section, (d) a timing chart showing a time transition of the output Idd of the integration section, (e) a timing chart showing a time transition of the output τ of the PWM signal section. a) A timing chart showing a time transition of the reference value Vref. (b) A timing chart showing a time transition of the output Viad of the A / D converter of the third embodiment. Chart (c) a timing chart showing the time transition of the output dD of the conversion function section; (d) a timing chart showing the time transition of the output Idd of the integration section; and (e) a timing chart showing the time transition of the output τ of the PWM signal section. Chart [Fig. 9] Circuit diagram of inverter power supply circuit of conventional high frequency heating device [Fig. 10] Circuit diagram of inverter power supply circuit of other conventional high frequency heating device [Fig. 11] Inverter power circuit of other conventional high frequency heating device [Description of References] 1 Commercial power supply 2 Diode bridge 5 Rectifying filter unit 7 Step-up transformer 8 Semiconductor switching element 10 Inverter unit 11 Inverter control unit 16 High voltage circuit 17 Current transformer 19 Photocoupler 24 Magnetron 25 Equipment control circuit 38 A / D Conversion unit 39 Reference value 40 Conversion function unit 41 Integration unit 42 PW Signal unit 43 microcomputer 44 integrator output converter unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安井 健治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 石尾 嘉朗 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7−245963(JP,A) 特開 平6−68972(JP,A) 特開 平11−87046(JP,A) 特開 平11−87047(JP,A) 特開 平10−172749(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/68 H05B 6/66 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Kenji Yasui 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-7-245963 (JP, A) JP-A-6-68972 (JP, A) JP-A-11-87046 (JP, A) JP-A-11-87047 (JP, A) Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1772749 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 6/68 H05B 6/66
Claims (1)
ーシと同電位としたマグネトロンと、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化するインバー
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
路に流れる電流もしくは入力電流を検出するカレントト
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、前記カレントトランスの2
次側の出力を一定に制御した結果として前記インバータ
制御部に前記マグネトロンのマイクロ波出力の制御指令
信号を送りかつ高周波加熱装置全体の制御を司るマイク
ロコンピューターを含む回路で構成された機器制御回路
と、前記機器制御回路の制御指令信号を電気的に絶縁し
て前記インバータ制御部に送るためのホトカプラーとを
備え、前記機器制御回路は前記マイクロコンピューター
にて前記カレントトランスの出力をアナログ値からデジ
タル値に変換するA/D変換部と、高周波出力を設定す
る基準値から前記A/D変換部の出力を減じた値を引数
として所定の引数範囲群に応じて負帰還制御がかかるよ
うに所定の補正値を導出する変換関数部と、前記変換関
数部の出力を累積加算する積分部と、前記積分部の出力
をパルス幅変調信号に変換するPWM信号部からなる構
成とし、前記変換関数部は、前記補正値を、A/D変換
部の出力を基準値から減じた引数値が正なら正、負なら
負とし絶対値が大きい引数範囲群程補正値を大きくし、
かつ、前記引数値が正の場合は同じ絶対値の負の場合に
比べ補正値の絶対値を小さくかつ引数値が負の場合は同
じ絶対値の正の場合に比べ補正値の絶対値を大きくする
ようにした高周波加熱装置。(57) [Claims 1] A magnetron that emits microwaves and has an anode at the same potential as the equipment chassis, and a full-wave rectified commercial power supply and removes high-frequency components to convert it to a DC power supply. A rectifying filter section, an inverter section for turning on / off at least one semiconductor switching element to increase the frequency of the DC power supply, a step-up transformer for stepping up the high-frequency power of the inverter section, and rectifying or multiplying the output of the step-up transformer. A high-voltage circuit for converting the voltage to a high-voltage DC voltage and applying the high-voltage DC voltage to the magnetron; a current transformer for detecting a current flowing through a branch of the high-voltage circuit or an input current; and turning on / off the semiconductor switching element An inverter control unit for controlling the current transformer;
A device control circuit comprising a circuit including a microcomputer that sends a control command signal of the microwave output of the magnetron to the inverter control unit as a result of controlling the output of the secondary side to a constant value and controls the entire high-frequency heating device. A photocoupler for electrically insulating the control command signal of the device control circuit and sending the control command signal to the inverter control unit, wherein the device control circuit converts the output of the current transformer from an analog value to a digital value by the microcomputer. an a / D converter for converting the predetermined said reduced Ji value, the output of the a / D conversion section as the negative feedback control is applied in accordance with a predetermined parameter range group as the arguments from a reference value for setting a high-frequency output A conversion function unit for deriving the correction value of the conversion function unit, an integration unit for cumulatively adding the outputs of the conversion function unit, and a pulse width modulation signal for the output of the integration unit. And formed from a PWM signal portion into a configuration, the transform function section, the correction value, A / D converter
If the argument value obtained by subtracting the output of the part from the reference value is positive,
The correction value is increased as the argument range group is negative and the absolute value is large,
And if the argument value is positive, the same absolute value is negative,
If the absolute value of the correction value is smaller and the argument value is negative,
Increase the absolute value of the correction value compared to when the absolute value is positive
As the high-frequency heating apparatus.
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