JPH036636B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、915MHz帯と2450MHz帯の２つの高
周波源を具備した高周波加熱装置の高周波源とこ
れを駆動するための電源の構成に関する。

従来例の構成とその問題点 高周波加熱にはI.S.M周波数として認められた
2450MHz帯と、915MHz帯の２つの周波数が利用
されるが、この２つの周波数帯にはそれぞれ調理
性能の点で次のような長所・欠点がある。すなわ
ち2450MHz帯は、調理、再加熱には十分な性能を
発揮できるが、高周波加熱の重要な利用分野であ
る解凍の場合、電波の侵透深さが小さいため均一
に解凍するということが困難である。一方、
915MHz帯の場合、波長が長く侵透深さが大きい
ので解凍性能がすぐれている。

上記の各周波数の特徴にかんがみ従来より
2450MHz帯と915MHz帯の２つの発振源を備え、
調理内容により両者を適宜使い分ける方法が提案
されている。しかしながら、2450MHz帯の場合調
理に必要な600w〜1kw程度の電波出力を非常に
コンパクトな構成のマグネトロンで発生すること
ができるが、915MHz帯の場合これをマグネトロ
ンで発生しようとするとマグネトロンを構成する
空胴共振器の関係で非常に大きなものになつて実
用的でないという問題があり、マグネトロンでも
つて2450MHzと915MHz帯の両方を発生させると
いうことは問題が多い。一方近年半導体素子の発
達に伴ない、固体発振器を高周波源に利用できる
段階になつて来たが、一般に固体発振器の場合、
その能力は発振周波数ｆとして１／ｆ〜１／f²に
比例し、現時点でも2450MHz帯での使用は出力、
効率の両面で無理が多い。しかし915MHz帯であ
れば周波数が低く、又解凍の場合必要とする電波
出力も比較的小さくて良い点から、固体発振器の
使用が最適となる。

従つて、2450MHzと915MHzの２つの発振源と
して2450MHz用にはマグネトロンを915MHz用に
は固体発振器と２つの種類の異なる発振器を使用
する方法が考えられる。

一方マグネトロン及び固体発振器を駆動する電
源という面から考える。マグネトロンと固体発振
器はその発振のメカニズムが全く異なることもあ
つて、これを駆動する電源も前者は数kvの高圧
であるのに対し、後者はせいぜい数十ｖの低圧で
ある。第１図は従来のマグネトロンの電源回路の
基本構成を示すための回路図で、第１図ａは現在
一般に使用されておりコストも最も安い。

商用電源２の100^vACの電圧はトランス５によ
り数k^vに昇圧された後、高圧コンデンサ３、高圧
ダイオード４により半波倍圧整流されてマグネト
ロン１に印加される構成になつている。第１図ｂ
はスイツチング電源方式と呼ばれるもので、ダイ
オードブリツジ１４と平滑コンデンサ１３により
整流平滑して生じた直流を高周波チヨーク９と共
振コンデンサ１０と昇圧トランス８の１次側イン
ダクタンスで構成される直列共振回路で決まる数
十ＫHzの周波数でスイツチング素子であるトラン
ジスタ１２をON−OFFして高周波に変換した後
再び、昇圧トランス８で数k^vに昇圧するという構
成で、昇圧後の構成はａの場合と基本的に同じで
ある。この方式の場合、一旦高周波に変換してか
ら昇圧するため、フエライトを用いた小型の昇圧
トランス８を利用できるため、昇圧トランスを中
心に電源を小型、軽量にできるという特徴がある
が、他の回路素子も多く、トータルコストはａに
劣る。

一方固体発振器用の電源は、数十^vの直流電源
であるから、100^vACの商用電源を降圧、整流平
滑する回路からなつている。このようにマグネト
ロンが数k^vの脈流で動作するのに対し、固体発振
器は数十^vの直流を必要とする点で、２つの電源
は全く異なつており、電源という点から考えると
２つの発振源はマグネトロンが、固体発振器のい
ずれかに統一しないと、全く別の電源回路が２種
類必要となるという欠点があつた。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
主要部分を共用化した電源で、マグネトロンと固
体発振器を駆動して２種類の電波を発生し、安価
に調理性能のすぐれた高周波加熱装置を提供する
ことを目的としたものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は高周波を発
生するマグネトロンと、このマグネトロンより低
い高周波を発生する半導体能動素子等の固体発振
器と、この固体発振器およびマグネトロンの各高
圧駆動回路と、この各高圧駆動回路の各トランス
への共通給電回路と、この共通給電回路を各トラ
ンスに切換え接続する切換スイツチとを備え、切
換スイツチにより給電回路を共用化することで電
源の大幅な簡素化を実現したものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第２図を用いて説明す
る。なお第１図と同一部材には同一番号を付して
いる。第２図はマグネトロン１と固体発振器１７
の両方を駆動するための電源装置で、切換スイツ
チ２３によりマグネトロン１を駆動するか、固体
発振器１７を駆動するかが選択される。マグネト
ロン１を駆動する場合スイツチ２３はａ側に閉じ
ており、その回路の働きは、従来例で説明した第
１図ｂの場合と全く同様である。スイツチ２３が
ｂ側に閉じると、トランジスタ１２のオンオフに
より高周波に変換された電圧は、降圧トランス２
２で適当な電圧に降圧された後、ダイオード２
０，２１、チヨーク１９コンデンサー１８からな
る整流平滑回路により数十^vの直流に変換されて
固体発振器１７に印加される。

ここで、スイツチング素子であるトランジスタ
１２をオンオフするため数十ＫHzの高周波を発生
する電圧制御発振器１６は、スイツチ２３と連動
して各々最適な発振周波数となるような切換回路
を有している。

上記構成の電源によれば、スイツチング素子に
より高周波周化しているため、昇圧、及び降圧の
ためのトランス８，２２が非常に小価、軽量、安
価である一方、従来高周波化する場合、構成上、
コスト上大きな比重を占めていた整流平滑回路、
スイツチング素子、及びこれを制御する制御回路
が共用されるため電源が大巾に簡素化されるとい
う効果がある。

上記実施例においては、整流平滑回路、スイツ
チング回路、及びその制御回路の全てを共用化し
た場合について述べたが、例えば整流平滑回路の
みを共用化して、他は別回路をするといつたよう
に、条件に応じて自由に選択できることは言うま
でもない。

又説明の中で、マグネトロン及び固体発振素子
で発生する電波の周波数を2450MHzと915MHzの
２つに限定したが、これはまたこの周波数がI.S.
M.（工業、科学、医療）用周波数として法律上許
可された周波数であるからで、これに近い他の周
波数でも良いことは当然である。

又高周波電源そのものの次のような特徴のその
まま生かされるのは当然である。(a)50Hz／60Hzの
共用が可能である。(b)昇圧、降圧トランスにフエ
ライトコアを用いて小型軽量化がはかれる。(c)周
波数制御によるパルス幅変調により出力制御が可
能である。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置によれ
ば、マグネトロンとこれより低い高周波を発生す
る固体発振器のそれぞれの発振源を使いわけて調
理をするので、被調理物に最適な加熱を行えるこ
とはもちろん、各発振源への給電回路も切換スイ
ツチによつて共用化でき、電源回路を大幅に簡素
化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来の高周波加熱装置に発振源
として一般的に使用されているマグネトロンの電
源回路図、および昇圧部をスイツチング電源化し
た回路図、第２図は本発明の一実施例の高周波加
熱装置の回路図である。 １……マグネトロン、８……昇圧トランス、１
２……トランジスタ（スイツチング素子）、１３
……平滑コンデンサー、１４……ダイオードブリ
ツジ、１６……電圧制御発振器（制御回路）、１
７……固体発振器、２２……降圧トランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高周波を発生するマグネトロンと、このマグ
   ネトロンより低い高周波を発生する半導体能動素
   子等の固体発振器と、この固体発振器およびマグ
   ネトロンの各高圧駆動回路と、この各高圧駆動回
   路の各トランスへの共通給電回路と、この共通給
   電回路を各トランスに切換え接続する切換スイツ
   チとを備えた高周波加熱装置。