JPH01128391A

JPH01128391A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPH01128391A
Application number: JP28497987A
Authority: JP
Inventors: Seishi Kanbara; 誠士神原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-11-11
Filing date: 1987-11-11
Publication date: 1989-05-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、例えば電子レンジ等の高周波加熱装置に関
する。

〈従来の技術〉従来、この種の高周波加熱装置としては、マグネトロン
駆動用変圧器に共振コンデンサを並列に接続すると共に
、半導体スイッチング素子を直列に接続し、直流量力を
高周波電力に変換するインバータ回路と、上記マグネト
ロン駆動用変圧器の共振周波数と同期したオン・オフ信
号を絶縁変圧器を介して上記半導体スイッチング素子に
出力する制御回路とを備え、上記オン・オフ信号によっ
て上記半導体スイッチング素子を動作させて、高周波電
力をマグネトロンに供給するようにしだらのがある。

〈発明が解決しようとする問題点〉上記従来の高周波加熱装置におけるオン・オフ信号は第
６図に示すようになる。すなわち、第６図（Ａ）に示す
ようにオンの時間がオフの時間に比べて短い場合、すな
わち信号出力が小さい場合は信号にリンギングが発生し
ないが、第６図（Ｂ）に示すようにオンの時間がオフの
時間に比べて長い場合、すなわち信号出力が大きい場合
は信号にリンギングが発生し、半導体スイッチング素子
が不正動作を行う。そして上記マグネトロン駆動用変圧
器は、上記半導体スイッチング素子のオンのタイミング
によりその共振周波数と同期したパルスを受けて共振動
作が維持されるため、上記不正動作が起こると、装置の
破壊に至るという問題がある。また、このような問題を
なくすために、オンのスイッチング動作を行う半導体ス
イッチング素子とオフのスイッチング動作を行う半導体
スイッチング素子を独立に設けることか考えられるが、
半導体スイッチング素子が多くなるため高価になるとい
う問題がある。

そこで、この発明の目的は、オン・オフのスイッチング
動作を行う半導体スイッチング素子が、信号出力の広い
範囲に渡り安定した動作をし、マグネトロンを安定して
駆動することかできる高周波加熱装置を提供することに
ある。

〈問題点を解決するための手段〉上記目的を達成するため、この発明は、マグネトロン駆
動用変圧器に共振コンデンサを並列に接続すると共に、
半導体スイッチング素子を直列に接続し、直流電力を高
周波電力に変換するインバータ回路と、上記マグネトロ
ン駆動用変圧器の共振周波数と同期したオン・オフ信号
を絶縁変圧器を介して上記半導体スイッチング素子に出
力する制御回路とを有する高周波加熱装置において、上
記絶縁変圧器の上記制御回路側の巻線に並列に抵抗を接
続したことを特徴としている。

く作用〉上記マグネトロン駆動用変圧器の共振周波数と同期した
オン・オフ信号を、制御回路が絶縁変圧器を介して上記
半導体スイッチング素子に出力し、上記絶縁変圧器の制
御回路側に並列に接続された抵抗が上記半導体スイッチ
ング素子のスイッチング動作を安定させる。従って、ン
グネトロンを安定して駆動することができろ。

〈実施例〉以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図において、１は商用電力を整流平滑して直流電力
をつくる整流平滑回路、２は上記直流電力を高周波電力
に変換するインバータ回路、３は上記高周波電力を受け
てマグネトロン４を駆動するマグネトロン駆動回路であ
る。

上記インバータ回路２は、上記整流平滑回路ｌに接続さ
れたマグネトロン駆動用変圧器５と、上記マグネトロン
駆動用変圧器５に並列に接続された共振コンデンサ６と
、上記マグネトロン駆動用変圧器５に直列に接続された
パワートランジスタ等の半導体スイッチング素子７と、
上記半導体スイッチング素子７に並列に接続されたダイ
オード８とで構成されている。

上記半導体スイッチング索子７は、絶縁変圧器１０を介
して制御回路１１に接続されている。この絶縁変圧器Ｉ
Ｏの制御回路側の巻線には抵抗１２が並列に接続されて
いる。また、上記制御回路１１には出力設定手段１３が
接続されており、この出力設定手段Ｉ３が設定した設定
出力に応じたオン時間幅のオン・オフパルス信号が上記
制御回路１１から出力される。

上記オン・オフパルス信号は絶縁変圧５＋ｏによりオン
信号とオフ信号に分離され上記半導体スイッチング素子
７に印加されろ。このオフ信号は絶縁変圧器１０の励磁
エネルギーにより生成される。また、このオフ信号は」
二足半導体スイッチング索子７の蓄積キャリアを放出す
る必要があるため短いパルス幅となっている。

」二足パルス信号による半導体スイッチング索子７の動
作状態を第２図に示す。制御回路１１がオン信号を出力
すると、半導体スイッチング索子７は導通して破線で示
すコレクタ電流１ｃをマグネトロン駆動用変圧器５に供
給する。一方、制御回路Ｉｔがオフ信号を出力すると、
半導体スイッチング索子７は非導通となり、１触振コン
デンサ６とマグネトロン駆動用変圧器５とで構成された
共振回路により３０〜Ｉ　ＯＯＫ、　Ｈｚの共振周波数
のスイッチング電力がマグネトロン駆動回路３に供給さ
れ、マグネトロン４が駆動される。上記オフ信号が出力
された時に、絶縁変圧器ＩＯの電流によりフライバック
電圧が発生する。そして、このオフ信号に絶縁変圧器１
（）の浮遊容１と励磁インダクタンスおよび半導体スイ
ッチング素子７の内部抵抗と蓄積容量によるフライバッ
クが生じる。このフライバック電圧を上記抵抗１２で抑
制するようにしている。この抵抗１２と絶縁変圧器ｌＯ
と半導体スイッチング素子７との等価回路を第３図に示
す。ここで、Ｌは上記絶縁変圧器１０のインダクタンス
、Ｃは上記絶縁変圧器ＩＯの浮遊容量と半導体スイッチ
ング素子７の蓄積容量との合成容量、Ｒ，は上記抵抗１
２と絶縁変圧器１０の巻線抵抗との合成抵抗、Ｒ４は上
記半導体スイッチング素子７の内部抵抗である。そして
、上記抵抗１２は上記フライバック電圧が電源電圧Ｖｄ
の２倍以上にならないように、すなわち、（ＲＩ＋Ｒ？）’／４　Ｌ′＞− Ｌとなるように定められているので、上記半導体スイッチ
ング素子７はこの適正なフライバック電圧によりオフ動
作をする。このときの制御回路１１からのオン・オフパ
ルス信号を第４図に示す。第４図（Ａ）はオンの時間が
オフの時間に比べて短い場合、すなわち信号出力が小さ
い場合を示し、第４図（Ｂ）はオンの時間がオフの時間
に比べて長い場合、すなわち信号出力が大きい場合を示
している。このオン・オフ信号には第６図の従来例に示
すようなリンギングは現れていないので半導体スイッチ
ング索子７が不正動作を行うことはない。

第５図にこの実施例の具体的な回路例を示す。

整流平滑回路１はスイッチ５１を介して商用電源５２に
接続され、整流ブリッジ５３とこの整流ブリッジ５３の
出力側に接続されたチョークコイル５４と平滑コンデン
サ５５とで構成されている。

そして、この整流平滑回路ｌの直流出力端子には、マグ
ネトロン駆動用変圧器５の１次巻線５ａと共振コンデン
サ６を並列に接続した共振回路とスイッチング素子Ｑ１
が接続されている。また、マグネトロン駆動回路３は上
記マグネトロン駆動用変圧器５のマグネトロンフィラメ
ント巻線５ｂと昇圧巻線５ｃに接続されており、高圧ダ
イオード３ａと高圧コンデンサ３ｂとで上記マグネトロ
ン駆動用変圧器５の出力を整とするようになっている。

整流回路１１は電源トランス６Ｉで交流電源を取り込み
電源回路６２で直置電源（Ｖｄ＝−１２Ｖ）を作る。そ
して、出力設定手段Ｉ３が操作ツマミ５６の操作にもと
づき設定（７た設定出力を計時回路６３でうけ、パルス
発生回路６４で上記設定出力に応じたオン時間幅のオン
・オフパルス信号を発生する。また、上記マグネトロン
駆動用変圧器５の補助巻線５ｄからタイミング回路６５
に入力されたマグネトロン４の発振同期信号により三角
波発生回路６６のタイミングを制御する。そして、出力
設定手段１３の出力信号と三角波発生回路６６が発生し
た三角波電圧を比較回路６７でレベル比較して上記オン
・オフパルス信号のオン・オフ時間幅を決定する。この
オン・オフパルス信号は絶縁変圧器ＩＯを介してスイッ
チング素子Ｑ、。

Ｑ３に出力される。

上記オン・オフ信号のオン信号がスイッチング素子Ｑ３
に印加されるとスイッチング素子Ｑ、のベースに電流か
流れ、スイッチング素子Ｑ、は導通ずる。このとき、ス
イッチング素子Ｑ、は逆バイアスでオープン状態にある
。また、絶縁変圧器１０の！次側巻線には抵抗Ｉ２に流
れる電流に比べて大きな電流が流れる。次に、オン・オ
フ信号が比較回路６７の作用によりオフ信号になると、
絶縁変圧器１０の電流によりフライバック電圧が発生す
ると共に、スイッチング索子Ｑ、のベースに電流が流れ
る。そして、スイッチング素子Ｑ、はこのスイッチング
素子Ｑ３の帰還容量、絶縁変圧器ＩＯの巻線抵抗と励磁
インダクタンスおよび抵抗１２で決定される立上がり時
間を持ってスイッチする。そして、スイッチング素子Ｑ
１が非導通となり、前述したように３０〜ｌ００ＫＨｚ
の共振周波数のスイッチング電力がマグネトロン駆動回
路３に供給される。また、上記オフ信号に、スイッチン
グ索子Ｑ、、Ｑ３の内部抵抗７１．１２と蓄積容量およ
び絶縁変圧器ＩＯの浮遊容量７３と励磁インダクタンス
によるフライバックが生じろ。

そして、前述したように、上記抵抗１２によりこのフラ
イバック電圧が電源電圧Ｖｄの２倍以上にならないよう
に抑制される。

このように、絶縁変圧器１０の制御回路１１　（ＤＩＩ
の巻線と並列に抵抗１２を接続しているので、フライバ
ック電圧を抑制することができ、半導体スイッチング素
子が不正動作をすることがなく、マグネトロンを安定し
て駆動することができる。

〈発明の効果〉以上より明らかなように、この発明の高周波加熱装置は
、マグネトロン駆動用変圧器に共振コンデンサを並列に
接続すると共に、半導体スイッチング素子を直列に接続
し、直流電力を高周波電力に変換するインバータ回路の
上記半導体スイッチング素子に絶縁変圧器を介して制御
回路が出力した上記マグネトロン駆動用変圧器の共振周
波数と同期したオン・オフ信号に発生するフライバック
電圧を、上記絶縁変圧器の上記制御回路側の巻線に並列
に接続した抵抗が抑制するようにしているので、上記半
導体スイッチング素子のスイッチング動作を安定させ、
マグネトロンを安定して駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の高周波加熱装置の一実施例の回路構
成を示すブロック図、第２図は上記実施例における制御
回路の出力信号とスイッチング素子のコレクタ電流とコ
レクタ電圧の関係を示す図、第３図は上記実施例におけ
るスイッチング素子と絶縁変圧器と抵抗の等価回路を示
す図、第４図は上記実施例におけるオン・オフ信号を示
す図、第５図は上記実施例の具体的な回路例を示す図、
第６図は従来例におけるオン・オフ信号を示す図である
。ｌ・・・整流平滑回路、２・・・インバータ回路、３・
・・マグネトロン駆動回路、４・・・マグネトロン、５
・・・マグネトロン駆動用変圧器、６・・・共振コンデンサ、７・・・半導体スイッチング素子、１０・・・絶縁変圧
器、１１・・・制御回路、１２・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マグネトロン駆動用変圧器に共振コンデンサを並
列に接続すると共に、半導体スイッチング素子を直列に
接続し、直流電力を高周波電力に変換するインバータ回
路と、上記マグネトロン駆動用変圧器の共振周波数と同
期したオン・オフ信号を絶縁変圧器を介して上記半導体
スイッチング素子に出力する制御回路とを有する高周波
加熱装置において、上記絶縁変圧器の上記制御回路側の巻線に並列に抵抗を
接続したことを特徴とする高周波加熱装置。