JPH01146283A - 高周波加熱装置 - Google Patents

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〉 本発明は、電源装置に高周波インバータ回路を用いた高
周波加熱装置の改良に関するものである。

〈従来の技術〉 従来の上記高周波加熱装置を第５図に基づいて説明する
。商用周波電源１はダイオードブリッジ１１、チョーク
コイル１２．平滑コンデンサ１３からなる整流回路１０
により整流される。インバータ回路２０は高周波トラン
ス２１．該高周波トランスの１次コイル２１１と並列に
接続された共振コンデンサ２２．スイッチング素子２３
．ダイオード２４等にて構成され、制御回路３０の出力
によりスイッチング素子２３をＯＮ、ＯＦＦして高周波
トランス２１に高周波電力を発生する。高周波トランス
２１の２次巻線２１２にて昇圧された高周波出力はコン
デンサ２とダイオード３により整流されマグネトロン４
を駆動する。また３次巻線２１３はマグネトロン４のフ
ィラメントル接続されている。このような構成によりマ
グネトロン４を発振させ高周波電波にて被加熱物を加熱
するのが電源回路に高周波インバータ回路を用いた高周
波加熱装置である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 一般に平滑コンデンサ１３の容量は低コスト化のため小
さく選ばれ、整流回路１０の出力電圧ｖＤｃは第６図（
ａ）のように脈流となる。従来の制御回路３０は出力設
定手段４０の設定に基づきＯＮ時間が一定の出力信号に
よりスイッチング素子２３をＯＮ　、ＯＦＦしているた
め、高周波トランス２１に発生する電圧は第６図（ｂ）
のようになる。またマグネトロン４の電流波形は第６図
（ｃ）のようになりピーク値が大きいものとなり、マグ
ネトロン電流のピーク値が太きいとマグネトロン４がモ
ーディング現象を起すという不都合があった。また高周
波トランス２１の発生電圧も大きくなり高周波トランス
、スイッチング素子共に耐電圧の大きいものを使用せね
ばならず、高価なものとなっていた。

本発明はこのような問題点を低コストで解決し、信頼性
の高い高周波加熱装置を提供するものである。

〈問題点を解決するだめの手段〉 本発明の構成を第１図に示す。

５０は基準クロック９１をカウントしてスイッチング素
子２３のＯＮ時間を制御するＯＮ時間カウンタである。

６０は出力設定手段４０の設定に基づいてＯＮ時間に相
当するカウント数をカウンタ５０に設定するカウント数
設定手段である。７０は高周波トランス２１の発生電圧
を検出検知巻線２１４で基準値と比較して大、小の程度
を判定する発生電圧判定手段である。８０は該発生電圧
判定手段の判定結果に基きＯＮ時間カウンタ５０のカウ
ント数を増減するカウント数増減手段である。

く作　用〉 発生電圧判定手段７０により判定した結果、高周波トラ
ンス２１の発生電圧が規準値よりも大きければ、カウン
ト数増減手段８０にてＯＮ時間カウンタ５０のカウント
数を減少する０即ちＯＮ時間を少くすることにより高周
波トランス２１の発生電圧を低くする。逆に発生電圧が
規準値よりも小さければＯＮ時間カウンタ５０のカウン
ト数を増加する。即ちＯＮ時間を多くすることにより高
周波トランスの発生電圧を高くする。更に検出電圧と規
準値との差が太きいときには増減するカウント数を多く
して高周波トランスの発生電圧が急速に規準値に近づく
よう制御する。

このようにして高周波トランス２１に発生する電圧を所
定値以下に制御することができ、スイッチング素子２３
や高周波トランス２１の耐電圧を低くすることができ、
コストダウンが計れる０更にマグネトロン電流も最大値
が低くなってもモーディング現象が発生しにくくなり信
頼性が向上する０ 〈実施例〉 以下、本発明の一実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例を示すブロック図であり、第５
図に示す従来回路と同一箇所には同一符号を付し、その
説明は省略する。第２図は制御回路部分の詳細を示す電
気的構成図であり、第３図は第１図における主要部の動
作波形図である。

スイッチング素子２３をＯＮ信号フリップフロップ９２
の出力によりドライバ２５を通じて第３図（ａ）のよう
にＯＮ、ＯＦＦさせると高周波トランス２１の１次コイ
ル２１１と共振コンデンサ２２との共振により高周波ト
ランス２１の検知巻線２１４には第３図（ｂ）のような
電圧を発生する。この電圧を高周波トランス２１の検知
巻線２１４により検出する。９３は同期検出回路で第３
図（ｂ）の波形の立下りエツジを検出して第３図（ｃ）
に示す同期パルスを発生する。

９２はその同期パルスによりセットされＯＮ信号を出力
するＯＮ信号フリップフロップである。

５０はＯＮ時間をカウントするＯＮ時間カウンタであり
、ダウンカウンタで構成され、カウント数増減手段８０
内蔵のタイミング回路８１から出されたロード信号によ
りレジスタ（Ａ）６１の値をセットしてクロック発振回
路９１の基準クロックをダウンカウントしセットした値
が０になるとカウント終了信号を出力し、ＯＮ信号フリ
ップフロップ９２をリセットしてＯＮ信号の壮力を停止
させる。

そして、同期パルスの発生に基づき以上の動作を繰り返
してＯＮ信号の出力、停止を繰り返す。尚、レジスタの
）６２には、出力設定手段４０にて設定される設定出力
に応じたスイッチング素子２３のＯＮ時間に相当するカ
ウント値がセットされる。

レジスタ（Ａ）６１はアップダウンカウンタで構成され
上記レジスタ（Ｂ）６２の値をセントすると共にカウン
ト数増減手段８０によってカウント値が増減される。但
しレジスタ八）６１の値はレジスタ（Ｂ）６２の値を最
大値としそれ以上に増加することを禁止されている。電
圧検出手段７０は４つのコンパレータ７１〜７４によっ
て構成され、高周波トランス２１の検知巻線２１４の検
知電圧と規準電圧Ｖ＋　、Ｖ２　、Ｖｌ　、Ｖ４　（Ｖ
ｌ＞Ｖ２＞Ｖｌ＞Ｖ４　）　’ｒ：比較しフリップフロ
ップ７５〜７８によって保持される。

検知電圧が７２以上のときフリップフロップ７６のＨ出
力によりレジスタ（ト）６１をダウンカウンタに切換え
て検知電圧がＶ２〜Ｖ１のときは１パルス発生回路８２
によりカウントパルスを１つ出力しレジスタ囚を１ステ
ツプ減少させる。更に検出電圧が７１以上になったとき
はフリップフロップ７５の出力により３パルス発生回路
８３を動作させてレジスタ（５）を３ステツプ減少させ
る。次に検知電圧がｖ２以下になるとフリップフロップ
７６のＬ出力によりレジスタ（Ａ）はアップカウンタに
切り換わる。検知電圧がｖ４〜Ｖ３のときは１パルス発
生回路８２によりレジスタ囚は１ステツプ増加し、■４
以下のときは３パルス発生回路８３により３ステツプ増
加する。

なおり３〜ｖ２ではカウント数の増減は行わず高周波ト
ランス２１の発生電圧が頻繁に変化しないようにして、
高周波トランス２１の振動音の発生を防止している。

このようにして整流回路２０の出力電圧ＶＤＣ（脈流）
の瞬時値が大きくなると高周波トランス２１の発生電圧
も大きくなるのでＯＮ時間を短くして発生電圧を所定値
以下になるようにフィー、ドパツク制御する。第４図に
本発明の制御による動作波形を示す。第４図（ａ）は整
流回路２０の出力層　・圧ＶＤＣ波形、第４図色）はト
ランス２１の発生電圧波形、第４図（ｃ）はマグネトロ
ン電流波形、第４図（ｄ）はスイッチング素子２３のＯ
Ｎ時間の変化を示す。

以上の実施例では高周波トランス２１の発生電圧を検知
して制御する場合について説明したが、マグネトロン電
流または高周波トランスの１次電流を検知し同様に制御
しても同じ効果を得ることができる。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明によれば、高周波トランスの発
生電圧、マグネトロン電流の最大値を所定値以下に押え
ることができるのでマグネトロンの動作が安定すると共
に、トランスやスイッチング素子の耐電圧を低くするこ
とができ、コストを低下させることができる。

特に検知電圧と規準値との差が大きいときには制御量を
多くしているので、応答が速く精度良く制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電気的ブロック構成図
、第２図は制御回路部分の詳細を示す電気的ブロック構
成図、第３図、第４図は第１図における主要部の動作波
形図、第５図は従来の電気的ブロック構成図、第６図は
第５図における主要部の動作波形図である。 ２１：高周波トランス　　２３ニスイツチング素子５０
：ＯＮ時間カウンタ　６０：カウント数設定手段７０：
発生電圧判定手段　８０：カウント数増減手段９１：基
準クロック　　　２１４：発生電圧検知巻線。 代理人　弁理士　杉　山　毅　至（他１名）呉３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、商用電源を整流・平滑して直流電源を作る整流・平
   滑回路と、マグネトロン、駆動用高周波トランス、共振
   コンデンサ、スイッチング素子等にて構成されたインバ
   ータ回路と、該インバータ回路の出力にて駆動するマグ
   ネトロンとを具備した高周波加熱装置であって、 基準クロックをカウントして上記スイッチング素子のＯ
   Ｎ時間を制御するＯＮ時間カウンタと、出力設定手段の
   設定に基づき上記ＯＮ時間カウンタの制御用カウント数
   を設定するカウント数設定手段と、上記高周波トランス
   の発生電圧を検知する電圧検知手段と、発生電圧検知値
   を規準値と比較判定する判定手段と、発生電圧検知値が
   基準値よりも小さいときには上記カウント数設定手段の
   カウント数を増加させ規準値よりも大きいときには減少
   させると共に、規準値との差が大きいときには大きく増
   減させるカウント数増減手段とを備えた高周波加熱装置
   。 ２、規準値との差が小さいときにはカウント数設定手段
   のカウント数を増減させないカウント数増減手段を備え
   た特許請求の範囲第１項記載の高周波加熱装置。