JP5304701B2 - Magnetron drive power supply - Google Patents
Magnetron drive power supply Download PDFInfo
- Publication number
- JP5304701B2 JP5304701B2 JP2010072037A JP2010072037A JP5304701B2 JP 5304701 B2 JP5304701 B2 JP 5304701B2 JP 2010072037 A JP2010072037 A JP 2010072037A JP 2010072037 A JP2010072037 A JP 2010072037A JP 5304701 B2 JP5304701 B2 JP 5304701B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetron
- circuit
- modal
- power supply
- modal oscillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/64—Heating using microwaves
- H05B6/66—Circuits
- H05B6/68—Circuits for monitoring or control
- H05B6/681—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron
- H05B6/682—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit
- H05B6/685—Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit the measurements being made at the low voltage side of the circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
本発明は、電子レンジなどのマグネトロンを負荷とするマグネトロン駆動用電源に関するものである。 The present invention relates to a power source for driving a magnetron using a magnetron such as a microwave oven as a load.
従来のマグネトロン駆動用電源について図面を用いて説明する。図5は主に日本国内で販売されている所謂インバータ式電子レンジに搭載されている従来のマグネトロン駆動用電源の構成図である。 A conventional magnetron driving power supply will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional magnetron driving power source mounted in a so-called inverter type microwave oven sold mainly in Japan.
従来のマグネトロン駆動用電源は交流である商用電源51を一旦ダイオードブリッジ52で直流電圧に変換し、この直流電圧を半導体スイッチ素子55のオンオフによってインバータ回路は高圧トランス56の1次巻線に高周波電圧を発生し、高圧トランス56は2次巻線に高周波高電圧を励起する。この高周波高電圧は高圧整流回路58によって直流高電圧に整流され、マグネトロン59に印加される。マグネトロン59はこの直流高電圧で駆動され、2.45GHzの電波を発生する。
A conventional magnetron driving power source converts an AC
半導体スイッチ素子55には、一般的にIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)が使用され、この素子を数10kHzの高周波でスイッチング動作させることで高圧トランス56に高周波電圧を発生している。
An IGBT (insulated gate bipolar transistor) is generally used as the
マグネトロン59は所謂真空管発振器でアノードカソード間に高電圧を印可し、カソードを約2100K以上に加熱して熱電子を放出する状態にすることによって安定にマイクロ波を取り出すことができる。
The
しかしながら、カソードの温度が所定の値を維持できなくなると熱電子の放出が不足し動作が不安定になり、モーディング発振を起こしてしまう。 However, if the cathode temperature cannot be maintained at a predetermined value, thermionic emission is insufficient, the operation becomes unstable, and modal oscillation occurs.
従来の構成のマグネトロン駆動用電源では入力電流の平均値を所定の値と比較し、その大小関係によってマグネトロン59が正常に発振しているか、モーディング発振をしているかを判定していた。
In the conventional magnetron driving power supply, the average value of the input current is compared with a predetermined value, and it is determined whether the
しかしながら、従来の構成のマグネトロン駆動用電源では、インバータ回路の入力電流を一定に制御するフィードバック制御を働かせると、常に入力電流は所定の値に制御されるためモーディング発振を起こしている状態と、正常に発振している状態との識別が非常に困難である。 However, in the magnetron driving power source of the conventional configuration, when feedback control for controlling the input current of the inverter circuit to a constant value is operated, the input current is always controlled to a predetermined value, so that a modal oscillation is caused. It is very difficult to distinguish from a state of normal oscillation.
また、モーディング発振は安定に商用電源周期の全範囲において発生する現象ではなく散発的に発生する現象であるので入力電流の平均値を測定してもその発生を特定することは困難である。 Further, since the modal oscillation is a phenomenon that occurs sporadically rather than a phenomenon that occurs stably over the entire range of the commercial power supply cycle, it is difficult to specify the occurrence even if the average value of the input current is measured.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、入力電流波形をサンプルホールド回路によって商用電源周期の特定の位置で基準値と比較してマグネトロンのモーディング発振による入力電流の異常を確実に検出でき、インバータ回路を保護停止できるので、保護動作信頼性の向上を実現できるマグネトロン駆動用電源を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an input current waveform is compared with a reference value at a specific position in a commercial power supply cycle by a sample and hold circuit to reliably detect an abnormality in the input current due to a magnetron's modal oscillation. In addition, since the inverter circuit can be protected and stopped, it is an object of the present invention to provide a magnetron driving power source that can improve the reliability of the protection operation.
前記従来の課題を解決するために、本発明のマグネトロン駆動用電源は、半導体スイッチ素子と高圧トランスを有する共振回路と高圧整流回路を有し、前記半導体スイッチ素子のオンオフにより、マグネトロンに電力供給するインバータ回路と、半導体スイッチ素子のオンオフを制御する制御部を備え、前記制御部は前記半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路部とオンオフのタイミングを制御するスイッチング制御部と前記マグネトロンのモーディング発振を検出するモーディング発振検出部を有し、前記モーディング発振検出部は前記インバータ回路の入力電流と入力電圧を検出し、サンプルホールド回路を介して所定のタイミングでその差分を検出し、この差分を電圧変換し、この電圧値が所定の閾値より大きくなるとマグネトロンがモーディング発振をしていると判定する構成としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a magnetron driving power source according to the present invention includes a resonance circuit having a semiconductor switch element, a high-voltage transformer, and a high-voltage rectifier circuit, and supplies power to the magnetron by turning on and off the semiconductor switch element. An inverter circuit and a control unit for controlling on / off of the semiconductor switch element are provided. The control unit detects a driving circuit unit for driving the semiconductor switch element, a switching control unit for controlling on / off timing, and a modal oscillation of the magnetron. A modal oscillation detection unit that detects an input current and an input voltage of the inverter circuit, detects a difference at a predetermined timing via a sample hold circuit, and calculates the difference as a voltage. When this voltage value exceeds a predetermined threshold, the magnetron It is obtained by the determining configuration and has a over loading oscillation.
これによって、マグネトロンのモーディング発振を入力電流波形の異常から確実に検出することができ、インバータ回路およびマグネトロンの保護動作の信頼性向上させ、モーディング発振によるインバータ回路およびマグネトロンの損傷を確実に回避させることができる。 This makes it possible to reliably detect magnetron oscillations from abnormal input current waveforms, improve the reliability of inverter circuit and magnetron protection operations, and reliably avoid damage to inverter circuits and magnetrons due to moding oscillations. Can be made.
本発明のマグネトロン駆動用電源は、マグネトロンのモーディング発振による異常電流を確実に検出し、半導体スイッチング素子や高圧回路などインバータ回路の損傷およびモーディング発振によるマグネトロンの損傷拡大を防止することができる。 The magnetron driving power source according to the present invention can reliably detect abnormal currents due to magnetron's modal oscillation and prevent damage to inverter circuits such as semiconductor switching elements and high voltage circuits, and to prevent damage to the magnetron due to modal oscillation.
第1の発明は、半導体スイッチ素子と高圧トランスを有する共振回路と高圧整流回路とを有し、前記半導体スイッチ素子のオンオフによりマグネトロンに電力供給するインバータ回路と、半導体スイッチ素子のオンオフを制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路部とオンオフのタイミングを制御するスイッチング制御部と、前記マグネトロンのモーディング発振を検出するモーディング発振検出部とを有し、前記モーディング発振検出部が、前記インバータ回路の入力電流と入力電圧を検出し、サンプルホールド回路を介して所定のタイミングで得られた前記入力電流と前記入力電圧との差分を電圧変換することにより得られた電圧値が所定の閾値より大きくなると、マグネトロンがモーディング発振をしていると判定するものである。 A first invention includes a resonance circuit having a semiconductor switch element, a high-voltage transformer, and a high-voltage rectifier circuit, an inverter circuit for supplying power to the magnetron by turning on and off the semiconductor switch element, and control for controlling on / off of the semiconductor switch element And the control unit includes a drive circuit unit that drives the semiconductor switch element, a switching control unit that controls the on / off timing, and a modal oscillation detection unit that detects the modal oscillation of the magnetron. The modal oscillation detection unit detects an input current and an input voltage of the inverter circuit, and converts a difference between the input current and the input voltage obtained at a predetermined timing via a sample hold circuit. When the voltage value obtained by It is to determine that the oscillation.
本発明によれば、入力電流と入力電圧の差分をサンプルホールド回路によって所定の時刻において比較することができるので、マグネトロンが正常発振しているかモーディング発振しているかを確実に識別することが可能である。 According to the present invention, since the difference between the input current and the input voltage can be compared at a predetermined time by the sample and hold circuit, it is possible to reliably identify whether the magnetron is oscillating normally or modally. It is.
第2の発明は、特に第1の発明において、サンプルホールド回路が、インバータ回路に入力される商用電源が略零となったタイミングを検出するZVP回路によってタイミングを取り、サンプルホールドするタイミングを決定するものである。 In the second invention, particularly in the first invention, the sample and hold circuit takes a timing by the ZVP circuit that detects the timing when the commercial power input to the inverter circuit becomes substantially zero, and determines the sample and hold timing. Is.
本発明によれば、入力電流と入力電圧の差分を入力電圧が略零となったタイミングを検出するZVP回路でタイミングを合わせ、サンプルホールド回路によって所定の時刻において比較することができ、商用電源の特定の位相でマグネトロンのモーディング発振の判定ができるので、マグネトロンが正常発振しているかモーディング発振しているかを確実に識別することが可能である。 According to the present invention, the difference between the input current and the input voltage can be matched by a ZVP circuit that detects the timing when the input voltage becomes substantially zero, and compared at a predetermined time by the sample and hold circuit. Since the modal oscillation of the magnetron can be determined at a specific phase, it is possible to reliably identify whether the magnetron is oscillating normally or modal.
第3の発明は、特に第2の発明において、サンプルホールド回路が、ZVP回路によってタイミングを取り、商用電源の周期中の複数の時点でサンプルホールドし、モーディング発振検出部が、サンプルホールド毎にマグネトロンがモーディング発振しているか否かを判定するものである。 In the third invention, particularly in the second invention, the sample hold circuit takes a timing by the ZVP circuit and samples and holds at a plurality of time points in the cycle of the commercial power supply. It is determined whether or not the magnetron is oscillating.
本発明によれば、入力電流と入力電圧の差分を入力電圧が略零となったタイミングを検出するZVP回路でタイミングを合わせ、サンプルホールド回路によって所定の時刻において比較することができ、また、この比較する時刻は複数のポイントで行うので、マグネトロンが正常発振しているかモーディング発振しているかをより確実に識別することが可能である。 According to the present invention, the difference between the input current and the input voltage can be matched with a ZVP circuit that detects the timing when the input voltage becomes substantially zero, and compared at a predetermined time by the sample and hold circuit. Since the comparison time is performed at a plurality of points, it is possible to more reliably identify whether the magnetron is oscillating normally or modal.
第4の発明は、特に第1から第3の発明において、マグネトロン駆動用電源に、操作部を設け、操作部の制御信号によってインバータ回路が電力変換する電力の大小を決定するとともに、モーディング発振検出部の閾値を前記操作部の制御信号によって決定するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in particular, in the first to third aspects of the present invention, the operation unit is provided in the magnetron driving power source, and the magnitude of the power converted by the inverter circuit is determined by the control signal of the operation unit, and the modal oscillation The threshold value of the detection unit is determined by the control signal of the operation unit.
本発明によれば、操作部によってインバータ回路の変換電力が変動しても、それに応じた基準電圧電源が設定されるため、インバータ回路の変換電力によらずマグネトロンがモーディング発振しているか否かを確実に判定し、インバータ回路の保護動作の信頼性を向上させることできる。 According to the present invention, even if the conversion power of the inverter circuit fluctuates due to the operation unit, the reference voltage power supply is set according to the fluctuation. Therefore, whether the magnetron is oscillating modal regardless of the conversion power of the inverter circuit. And the reliability of the protective operation of the inverter circuit can be improved.
第5の発明は、特に第1から第4の発明において、モーディング発振検出部によってマグネトロンのモーディング発振が検出されると、インバータ回路のスイッチング動作を停止するように発振回路の動作を停止させるものである。 According to a fifth aspect of the invention, in particular, in the first to fourth aspects of the invention, when the modal oscillation of the magnetron is detected by the modal oscillation detector, the operation of the oscillation circuit is stopped so as to stop the switching operation of the inverter circuit. Is.
本発明によれば、マグネトロンがモーディング発振することによって、インバータ回路に過大な電圧、電流が発生することを防止でき、インバータ回路を構成する半導体スイッチ素子などの構成部品に過大な電流電圧責務がかかることのない、信頼性の高いマグネトロン駆動用電源を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent an excessive voltage and current from being generated in the inverter circuit due to the modal oscillation of the magnetron, and an excessive current voltage duty is imposed on the component parts such as the semiconductor switch element constituting the inverter circuit. It is possible to realize a magnetron driving power source with high reliability without this.
第6の発明は、特に第1から第4の発明において、モーディング発振検出部にカウンタ手段を設け、マグネトロンがモーディングした回数が所定回数を超えると、マグネトロンがモーディング発振していると判定し、インバータ回路のスイッチング動作を停止させるものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in particular, in the first to fourth aspects of the present invention, a counter means is provided in the modal oscillation detection unit, and when the number of times the magnetron has been modified exceeds a predetermined number, it is determined that the magnetron is oscillating modally. Then, the switching operation of the inverter circuit is stopped.
本発明によれば、単発的なノイズによって、モーディング発振検出部が誤ってマグネトロンのモーディングを感知しても、それによってインバータ回路が即停止することがなく高い確度でマグネトロンのモーディングを検出することができる。 According to the present invention, even if the modal oscillation detection unit erroneously senses the magnetron modal due to a single noise, the inverter circuit does not stop immediately, thereby detecting the magnetron modal with high accuracy. can do.
第7の発明は、特に第6の発明において、モーディング発振検出部にタイマ手段を設け、マグネトロンが正常に発振している時間を計時し、最後にモーディング発振が検出されてから、所定時間モーディング発振の検出がなされなかった場合、モーディング回数のカウントをクリアするものである。 According to a seventh aspect of the invention, in particular, in the sixth aspect of the invention, a timer means is provided in the modal oscillation detection unit to measure the time during which the magnetron is oscillating normally, and a predetermined time after the last modal oscillation is detected. When no modal oscillation is detected, the count of the number of modals is cleared.
本発明によれば、偶発的に発生したマグネトロンのモーディングを無視し、動作を継続することができるので、マグネトロンが劣化して発生するモーディングと偶発的に発生したモーディングを識別することができる。そのため、高い確度で寿命末期のマグネトロンモーディング発振を検出し、モーディング発振によって引き起こされる過大な電流電圧責務の印可によるインバータ回路の破壊から保護することができる。 According to the present invention, it is possible to ignore the accidental magnetron moding and continue the operation. Therefore, it is possible to distinguish the moding generated by the magnetron degradation from the accidental moding. it can. Therefore, the magnetron mod oscillation at the end of the life can be detected with high accuracy, and it can be protected from the destruction of the inverter circuit due to the application of the excessive current voltage duty caused by the mod oscillation.
第8の発明は、特に第6の発明において、モーディング発振検出部にZVPカウント回路を設け、最後にモーディング発振が検出されてから、モーディング発振の検出がなされずに所定回数ZVPカウント回路が回数をカウントした場合、モーディング回数のカウントをクリアするものである。 According to an eighth aspect of the present invention, in particular, in the sixth aspect of the invention, the ZVP count circuit is provided in the modal oscillation detector, and the modal oscillation is not detected after the last modal oscillation is detected. When counting the number of times, the count of the number of times of morning is cleared.
本発明によれば、偶発的に発生したマグネトロンのモーディングを無視し、動作を継続することができるので、マグネトロンが劣化して発生するモーディングと偶発的に発生したモーディングを識別することができる。そのため、高い確度で寿命末期のマグネトロンモーディング発振を検出し、モーディング発振によって引き起こされる過大な電流電圧責務の印可によるインバータ回路の破壊から保護することができる。 According to the present invention, it is possible to ignore the accidental magnetron moding and continue the operation. Therefore, it is possible to distinguish the moding generated by the magnetron degradation from the accidental moding. it can. Therefore, the magnetron mod oscillation at the end of the life can be detected with high accuracy, and it can be protected from the destruction of the inverter circuit due to the application of the excessive current voltage duty caused by the mod oscillation.
第9の発明は、特に第5から第8の発明において、制御部にマグネトロン起動判定手段を設け、マグネトロンが起動状態で制御されている間はモーディング発振検出部による判定を無効とするものである。 According to a ninth aspect of the invention, in particular, in the fifth to eighth aspects of the invention, the controller is provided with magnetron activation determining means, and the determination by the modal oscillation detector is invalidated while the magnetron is controlled in the activated state. is there.
本発明によれば、起動状態から定常発振状態への遷移期間中に発生するモーディング発振を感知しないので、確実にマグネトロンを発振状態にすることができ、保護動作を過剰に働かせることなくマグネトロン駆動用電源を動作させることができる。 According to the present invention, since the modal oscillation generated during the transition from the startup state to the steady oscillation state is not sensed, the magnetron can be surely brought into the oscillation state, and the magnetron driving can be performed without excessively operating the protection operation. Power supply can be operated.
第10の発明は、特に第5から第8の発明において、制御部にマグネトロン起動判定手段を設け、マグネトロンが起動状態で制御されている期間とマグネトロンの起動判定後所定の時間は、モーディング発振検出部による判定を無効とするものである。 According to a tenth aspect of the present invention, in particular, in the fifth to eighth aspects of the present invention, the controller is provided with a magnetron activation determining means, and the period during which the magnetron is controlled in the activated state and the predetermined time after the activation determination of the magnetron The determination by the detection unit is invalidated.
本発明によれば、起動状態から定常発振状態への遷移期間中に発生するモーディング発振を感知しないので、確実にマグネトロンを発振状態にすることができ、保護動作を過剰に働かせることなくマグネトロン駆動用電源を動作させることができる。 According to the present invention, since the modal oscillation generated during the transition from the startup state to the steady oscillation state is not sensed, the magnetron can be surely brought into the oscillation state, and the magnetron driving can be performed without excessively operating the protection operation. Power supply can be operated.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるマグネトロン駆動用電源の構成図である。図1において、インバータ回路1は商用電源2から得られる交流電圧をダイオードブリッジ3によって、いったん単方向電圧に整流し、チョークコイル4、平滑コンデンサ5で構成される平滑回路で平滑している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetron driving power supply according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an
この平滑回路は商用電源の周波数である60Hzあるいは50Hzに対しては電圧を維持し平滑する能力は持たず、インバータ回路1のスイッチング周波数に対して直流電圧を保持できる程度の平滑能力として回路の小型化を果たしている。また、共振コンデンサ6と高圧トランス7で構成される共振回路を半導体スイッチ素子8のオンオフによって励振することで高圧トランス7の2次側に高周波高電圧を誘起する。
This smoothing circuit does not have the ability to maintain and smooth the voltage with respect to the commercial power supply frequency of 60 Hz or 50 Hz, and the circuit is small enough to have a smoothing ability that can maintain a DC voltage with respect to the switching frequency of the
高圧整流回路9は、この高周波高電圧を整流しマグネトロン10に直流高電圧を供給し、マグネトロン10は、この直流高電圧によって2450MHzのマイクロ波を発生するように構成されている。また、制御部11は、半導体スイッチ素子8のオンオフのタイミングを制御するスイッチング制御部12と、半導体スイッチ素子8を駆動する駆動回路部13とマグネトロンモーディング検出部14を有しており、駆動回路部13は、スイッチング制御部12の出力するパルス列に基づいて半導体スイッチ素子8をオンオフする。
The high
マグネトロンモーディング検出部14は、商用電源2の電流を検出する電流検出部16の検出信号をサンプルホールドして検出するサンプルホールド回路141と、ダイオードブリッジ3によって整流された電圧を検出してサンプルホールドするサンプルホールド回路142と、この2つのサンプルホールド回路141、142の検出信号の差分を演算する差分回路143と、基準電圧電源144と前述の差分回路143の出力信号を比較する比較回路145と、比較回路145の出力をカウントするカウント回路146と、比較手段145の出力をトリガにして計時するタイマ回路147とから構成されている。
The
カウント回路146は、比較回路145の出力信号が反転した回数をカウントし、このカウント数をマグネトロン10がモーディング発振を起こした回数としてカウントする。マグネトロンモーディング検出部14は、このカウント数が所定の回数に達するとスイッチング制御部12に信号を伝達し、半導体スイッチ素子8へのスイッチング信号の伝達を阻止するように構成されている。
The
以上のように構成されたマグネトロン駆動用電源について、以下その詳細な動作、作用を説明する。 The detailed operation and action of the magnetron driving power source configured as described above will be described below.
図2は、インバータ回路1が正常な状態におけるマグネトロン10の印加電圧Vakおよび通過電流Iaと商用電源2の電圧V2および電流波形I2を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing the applied voltage Vak and passing current Ia of the
前述のようにインバータ回路の入力に備えられた平滑回路は商用電源2の電圧を平滑する能力を持たせていない。このためインバータ回路1の入力電圧は商用電源2の電圧に同期して変動する。
As described above, the smoothing circuit provided at the input of the inverter circuit does not have the ability to smooth the voltage of the commercial power source 2. For this reason, the input voltage of the
半導体スイッチ素子8によって励振される共振回路は、この変動する電圧によって変動し、結果として高圧トランス7の出力電圧もおのずと変動し、マグネトロン10の印加電圧も商用電源2の電圧が低い期間では昇圧が不足し、マグネトロン10の発振が停止している。
The resonant circuit excited by the semiconductor switch element 8 fluctuates due to this fluctuating voltage, and as a result, the output voltage of the high-
図3は、インバータ回路1の動作中にマグネトロン10でモーディング発振を生じた際のマグネトロン10の印加電圧Vakと通過電流Iaを示した図である。時刻T1からT2の期間においてマグネトロン10がモーディング発振を起こしたことを想定している。マグネトロン10がモーディング発振を起こすと、マグネトロン10は通常発振の状態よりも高い電圧(約6kV)で発振する。
FIG. 3 is a diagram showing the applied voltage Vak and the passing current Ia of the
この結果、マグネトロン10のアノード電流は急激に低下してしまう。また、入力電流I2も同時に正常な発振をしている状態から急激に減少する動作となる。
As a result, the anode current of the
電流検出手段16は、カレントトランスなどによって構成され、この入力電流を検出するので、この電流変化をそのまま検出することになる。サンプルホールド回路141は、商用電源の電圧が略ゼロとなったタイミングを検出するZVP回路140でタイミングを取り、ZVP回路140から信号を受けて所定の時間後に入力電流を検出する。また、同時に整流後の電圧もサンプルホールド回路142でタイミングを合わせて商用電源2の電圧を検出する。
The current detection means 16 is constituted by a current transformer or the like and detects this input current, so that this current change is detected as it is. The
差分回路143は、この2つのサンプルホールド回路141、142の差分を演算する。正常に発振している状態では差分回路の出力は一定の値を出力するが、マグネトロン10がモーディング発振を起こした状態では図3のように波形が変化するので、差分回路143の出力は正常な状態よりも大きな値となる。
The
比較回路145は、この変化を基準電圧電源144と比較することによってマグネトロン10がモーディング発振を起こした際にパルスを発生し、マグネトロン10がモーディング発振を起こしていることを感知できる。
The
カウンタ回路146は、比較回路145が出力するパルスの回数をカウントすることによって、マグネトロン10がモーディング発振を起こした回数を計測することができる。この計測回数が所定の回数に到達すると、マグネトロン10が異常であると判定し、マグネトロン10がモーディング発振していると判定し、マグネトロンモーディング発振検出部14がスイッチング制御部12に停止指令を電圧し、インバータ回路1の動作が停止する。
The
このため、マグネトロン10が継続してモーディング発振を起こすことがなく、インバータ回路の過大な電圧電流責務が印可されることのない、信頼性の高いマグネトロン駆動用電源を実現することが可能となる。
For this reason, it becomes possible to realize a highly reliable magnetron driving power source in which the
また、カウンタ回路146によるマグネトロン10のモーディング発振回数のカウントにより偶発的に生じたモーディングやノイズの混入によって、比較回路145が誤って検出パルスを発生した場合でも、誤動作でインバータ回路1の動作を停止させてしまうことのない、安定したモーディング発振の検知が可能である。
Further, even if the
さらにまた、タイマ回路147は比較回路145が最後に検出パルスを発してからの時間を計時し、この時間が所定の時間以上経過するとカウンタ回路146のモーディング発振感知回数をクリアするので、偶発的に生じたモーディングやノイズの混入によって比較回路145が誤って検出パルスを発生した場合でも、より確実に誤動作でインバータ回路1の動作を停止させてしまうことがなく安定したモーディング発振の検知が可能である。
Furthermore, the
操作部15は、インバータ回路1の変換電力を決定するための制御信号を送信するものであり、この信号に基づいてインバータ回路1は半導体スイッチング素子8のスイッチング動作を制御して所定の電力変換を行う。
The
同時に、この制御信号によってマグネトロンモーディング発振検出部14の異常判定基準電圧電源144を増減することによって、どのような変換電力設定でインバータ回路1が動作していても、常にマグネトロン10のモーディング発振を確実に検出することができるので、より信頼性の高いマグネトロン駆動用電源を実現することができる。
At the same time, by increasing or decreasing the abnormality determination reference
(実施の形態2)
図4は、本発明の第2の実施の形態におけるマグネトロン駆動用電源の構成図である。前述の第1の実施の形態と同一の符号を付した構成要素は同一の動作・作用をなすものであり、ここでは詳細な説明については割愛する。本実施の形態では、制御部11に起動制御部17を付加した点が前述の実施の形態とは異なっている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a configuration diagram of a magnetron driving power source according to the second embodiment of the present invention. Components having the same reference numerals as those in the first embodiment described above perform the same operations and actions, and detailed description thereof is omitted here. This embodiment is different from the above-described embodiment in that an
起動制御部17は、インバータ回路1がスイッチング動作を開始してからマグネトロン10がマイクロ波を発振可能状態になるまでの起動状態を制御する。マグネトロン10はカソードの温度が所定の温度(一般的には2000K〜2100K)に達するまではマイクロ波を発振することはできない。
The
特に家庭用電子レンジなどでは、マグネトロン駆動用電源を小型化するという目的のために、マグネトロン10のカソードの加熱を昇圧トランス6の補助ヒータ巻線から供給する構成をとることが一般的である。
In particular, in a home microwave oven or the like, it is general that the cathode of the
マグネトロン10を発振可能な状態に遷移させるためには、カソードの加熱を行うことが必要であるが、このウォームアップの状態が長いと実効的な加熱時間が短くなってしまうため、可能な限りウォームアップ時間を短縮することが望ましく、このためウォームアップの間はマグネトロン10に約7kVの電圧を印可して、カソードへの供給電流が定常発振状態よりも多い状態でマグネトロンをウォームアップさせる。
In order to make the
このため、ウォームアップから定常発振状態へ遷移する際に、かならず瞬間的にモーディング発振の状態を遷移することになる。 For this reason, when the transition from the warm-up to the steady oscillation state is made, the state of the modal oscillation always transits instantaneously.
本実施の形態では、起動制御部17がウォームアップ中またはウォームアップ動作終了から一定時間の間は、マグネトロンモーディング検出部14の比較回路145の動作を禁止するため、この遷移中に検出されるモーディング発振はカウントされず、マグネトロン駆動用電源を動作させる毎に発生するモーディング発振を異常とカウントせずに正常動作を行うことができるので、より信頼性の高いマグネトロン駆動用電源を実現することが可能となる。
In the present embodiment, the
以上のように、本発明にかかるマグネトロン駆動用電源は、マグネトロンのモーディング発振による異常電流を検出し、インバータ回路およびマグネトロンの損傷を防止するマグネトロン駆動電源を提供できるので、電子レンジに代表される誘電加熱を利用した加熱装置や生ゴミ処理機、あるいは、半導体製造装置であるプラズマ電源のマイクロ波電源などの用途にも適用できる。 As described above, the magnetron driving power source according to the present invention is represented by a microwave oven because it can detect an abnormal current due to the magnetron's modal oscillation and can prevent the inverter circuit and the magnetron from being damaged. The present invention can also be applied to applications such as a heating device using dielectric heating, a garbage disposal machine, or a microwave power source of a plasma power source that is a semiconductor manufacturing device.
1 インバータ回路
7 高圧トランス
8 半導体スイッチ素子
9 高圧整流回路
10 マグネトロン
11 制御部
12 スイッチング制御部
13 駆動回路部
14 マグネトロンモーディング検出部
141、142 サンプルホールド回路
143 差分回路
146 カウント回路
147 タイマ回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010072037A JP5304701B2 (en) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | Magnetron drive power supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010072037A JP5304701B2 (en) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | Magnetron drive power supply |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011204543A JP2011204543A (en) | 2011-10-13 |
JP5304701B2 true JP5304701B2 (en) | 2013-10-02 |
Family
ID=44880992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010072037A Expired - Fee Related JP5304701B2 (en) | 2010-03-26 | 2010-03-26 | Magnetron drive power supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5304701B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101478800B1 (en) * | 2013-10-14 | 2015-01-06 | 한국전기연구원 | Power supply unit for magnetron |
CN104613516B (en) * | 2014-12-17 | 2016-11-09 | 美的集团股份有限公司 | The regulation control system of inverter power and control method and micro-wave oven |
KR102570626B1 (en) * | 2018-02-09 | 2023-08-23 | 엘지전자 주식회사 | Power Supply Module And Microwave Range Including The Same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04218290A (en) * | 1990-12-14 | 1992-08-07 | Sanyo Electric Co Ltd | High frequency heating device |
JPH04355670A (en) * | 1991-05-31 | 1992-12-09 | Toshiba Corp | Inverter power source |
JP2927609B2 (en) * | 1992-05-21 | 1999-07-28 | シャープ株式会社 | High frequency heating equipment |
JP3087521B2 (en) * | 1993-06-22 | 2000-09-11 | 松下電器産業株式会社 | Magnetron abnormality detection method and high-frequency heating device using the same |
JP2001210458A (en) * | 2000-01-31 | 2001-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heating cooker |
JP2003100440A (en) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High-frequency heating device |
JP3830144B2 (en) * | 2002-06-21 | 2006-10-04 | 松下電器産業株式会社 | Power control method and apparatus for high frequency dielectric heating |
JP2006066194A (en) * | 2004-08-26 | 2006-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply for magnetron drive |
-
2010
- 2010-03-26 JP JP2010072037A patent/JP5304701B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011204543A (en) | 2011-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5114079B2 (en) | Power supply device, high-frequency circuit system, and heater voltage control method | |
JPH11341711A (en) | Noncontact power supply circuit | |
CN109937612B (en) | Flyback converter for operating one or more lighting appliances, associated method and operating device | |
US11470694B2 (en) | Induction heating device performing container sensing function | |
JP2002367768A (en) | Power source for driving magnetron | |
JP5304701B2 (en) | Magnetron drive power supply | |
US8198755B2 (en) | Contactless energy and data transmission device and method | |
JP2011103270A (en) | Power source for magnetron driving | |
JP2009064750A (en) | Induction heating cooker | |
JP2011103269A (en) | Power source for magnetron driving | |
JP2001257069A (en) | High frequency heating device | |
JP2003100440A (en) | High-frequency heating device | |
KR100628084B1 (en) | Circuit for Controlling Inverter of Induction Type Heating Cooker | |
CN112714528B (en) | Control method and control device of frequency converter circuit and magnetron driving circuit | |
KR20180095017A (en) | A microwave oven circuit, a microwave oven circuit control method and apparatus, and a microwave oven | |
JPS63318091A (en) | High-frequency heating device | |
JP2004095500A (en) | High frequency heating device | |
JP4363310B2 (en) | Magnetron drive power supply | |
KR101117178B1 (en) | Charging device for a flash lamp | |
JP3206512B2 (en) | High frequency heating equipment | |
JPH11329707A (en) | High frequency power source device for magnetron | |
JPH0433290A (en) | Magnetron driving device | |
JP5830721B2 (en) | High frequency heating device | |
JPH0195493A (en) | High frequency heater | |
JP4775178B2 (en) | Discharge lamp lighting device and lighting fixture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120224 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20121218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130520 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130528 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130610 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5304701 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |