JPH04253180A - マグネトロン駆動電源 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】この発明は、電子レンジ等用のマ
グネトロンを駆動するマグネトロン駆動電源に関する。

【０００３】

【従来の技術】電子レンジ用のマグネトロン駆動電源に
は、マイクロ波出力を連続的に可変制御することのでき
るインバータ電源を用いたものがある。図７は、このよ
うなマグネトロン駆動電源の従来例を示している。同図
において、１は商用交流電源であり、この商用交流電源
１からの交流電圧が整流ブリッジ２で整流された後、チ
ョークコイル３と平滑コンデンサ４からなる平滑回路４
Ａで平滑されて直流電圧が得られるようになっている。 ８はトランジスタからなるスイッチング素子であり、ス
イッチング素子８のコレクタ・エミッタ間に並列にフリ
ーホイリングダイオード７と共振コンデンサ６が接続さ
れて共振型のスイッチング回路が構成されている。

【０００４】５は昇圧トランスであり、一次巻線５ａ、
二次巻線５ｂ、ヒータ巻線５ｃが備えられている。直流
電圧が昇圧トランス５の一次巻線５ａを介してスイッチ
ング回路に供給されている。９は制御回であり、この制
御回路９から出力される駆動信号によりスイッチング素
子８がＯＮ／ＯＦＦされ、直流電圧が周期的にスイッチ
ングされ高周波に変換される。

【０００５】また、昇圧トランス５の二次巻線５ｂには
倍電圧コンデンサ１１と高圧ダイオード１０からなる倍
電圧整流回路１１Ａが接続されている。この倍電圧整流
回路１１Ａで昇圧トランス５の二次巻線５ｂに発生する
高周波電圧が倍電圧整流されて直流高電圧が得られ、こ
の直流高電圧がマグネトロン１２のアノードＡとカソー
ド（ヒータ、以下ヒータというときも同符号を用いる）
Ｆとの間にアノード電圧として印加されている。ヒータ
巻線５ｃからのヒータ電圧は、マグネトロン１２のヒー
タＦに供給されている。

【０００６】このようなマグネトロン駆動電源では制御
回路９からの駆動信号によってマイクロ波出力を連続的
に制御することが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のマグネトロン駆
動電源では、動作開始後、図８（ｂ）に示すような通常
のマイクロ波出力で被加熱物を加熱したとき、マイクロ
波を十分に吸収する被加熱物では、マグネトロンの温度
は、図８（ａ）中、特性ｅで示すように温度上昇し、安
定に動作できる最高温度ＴＭＡＸ以下となる。しかし、
マイクロ波を余り吸収しない被加熱物では、特性ｆで示
すように温度上昇し、最高温度ＴＭＡＸ以下となるよう
にファン等の冷却手段を用いてマグネトロンを冷却して
いる。このため、冷却手段の冷却性能をそのままにして
、加熱時間の短縮化等のために通常出力を超えた大きな
出力で加熱動作を行うと、マイクロ波を吸収しない被加
熱物では最高温度ＴＭＡＸを超えてしまい、マグネトロ
ンの寿命が短かくなるおそれがあるので、連続的に動作
させることはできない。したがって、或る条件に達する
とマイクロ波出力を強制的に所定の出力に低下させる制
御を行っていた。しかし、このような制御では、被加熱
物のマイクロ波を吸収する度合いの差によってマグネト
ロンの温度上昇が異なり、実際にはもっと高い出力で加
熱できるものも低出力で加熱する場合が生じて加熱時間
が長くなる傾向にあった。また、被加熱物がマイクロ波
出力を余り吸収できない場合、通常出力で加熱してもマ
グネトロンの温度は最高温度ＴＭＡＸ近くまで達し不安
定な動作状態になり易かった。

【０００８】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、加熱時間の短縮化を図
るとともに、被加熱物のマイクロ波を吸収する度合いが
異なっても、マグネトロンの寿命を短くすることなく高
出力で安定に加熱することができるマグネトロン駆動電
源を提供することにある。

【０００９】［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、マグネトロンに電力を供給して被加熱物
加熱用のマイクロ波を発生させるマグネトロン駆動電源
であって、前記マグネトロンの温度を検知する温度検知
手段と、動作開始後該温度検知手段で検知された温度が
一定の設定温度に達するまでは前記マグネトロンからの
マイクロ波出力を最大出力に制御しその後は当該マイク
ロ波出力を前記マグネトロンが前記設定温度を含む所定
温度に保持されるように制御する制御手段とを有するこ
とを要旨とする。

【００１１】

【作用】上記構成において、マグネトロンの温度が温度
検知手段によって検出され、この検出された温度が一定
の設定温度になるまで、マグネトロンからのマイクロ波
出力が最大出力に制御されて被加熱物の加熱が行われる
。設定温度まで上昇後は、マグネトロンが前記設定温度
を含む所定温度に保持されるようにマイクロ波出力が制
御されてマグネトロンの過度の温度上昇が抑えられる。 これにより、被加熱物のマイクロ波を吸収する度合いが
異なってもマグネトロンの寿命を短かくすることなく、
高出力で安定に加熱が行われて加熱時間が短縮される。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１３】図１ないし図３は、この発明の一実施例を
示す図である。

【００１４】なお、図１及び後述の他の実施例を示す図
４において、前記図７における機器及び回路素子等と同
一ないし均等のものは前記と同一符号を以って示し重複
した説明を省略する。

【００１５】まず、マグネトロン駆動電源の構成を説明
すると、図１において、１３はマグネトロン１２の温度
を検出する温度検出部、１４は温度差検出部であり第１
の設定温度Ｔ１と第２の設定温度Ｔ２とを持ち、これら
の設定温度と温度検知部１３で検出されたマグネトロン
温度ＴＭＧとを比較するようになっている。温度差検出
部１４は、加熱開始後マグネトロン温度ＴＭＧが第１の
設定温度Ｔ１に達するまでは機能せず、それ以後マイク
ロ波出力を制御する制御回路９に対して出力を低下させ
る信号を送り、さらに図２に示すような関係の信号を送
る機能を持っている。而して、温度差検出部１４と制御
回路９により、動作開始後、温度検知部１３で検知され
た温度が第１の設定温度Ｔ１に達するまではマグネトロ
ン１２からのマイクロ波出力を最大出力に制御し、その
後はマイクロ波出力を、マグネトロン１２の温度が第２
の設定温度Ｔ２に保持されるように制御する制御手段が
構成されている。

【００１６】次に、図３を用いて、上述のように構成さ
れたマグネトロン駆動電源の作用を説明する。

【００１７】まず、マグネトロン１２からのマイクロ波
出力を通常出力より大きな最高出力として被加熱物の加
熱を開始すると、マグネトロン１２の温度は時間ととも
に上昇して第１の設定温度Ｔ１、例えばマグネトロン１
２のアノードＡ部で１８０℃まで達する。この温度に達
するまでは温度差検出部１４は制御回路９に対し影響を
及ぼさない。第１の設定温度Ｔ１に達すると、温度差検
出手段１４は制御回路９に対し例えば５％出力を低下さ
せる信号を送る。これによりマグネトロン１２の温度Ｔ
ＭＧの上昇曲線の傾きは緩やかになる。所定の時間後、
例えば３０秒後温度検出部１３で検出されたマグネトロ
ン温度ＴＭＧと温度差検出部１４の持つ第２の設定温度
Ｔ２とが比較され、その温度差（ＴＭＧ−Ｔ２）に対し
て図２のような関係の信号が制御回路９に送られる。そ
の後、所定の時間ごとに同様の制御が行われ、マグネト
ロン１２の温度は図３（ａ）、マイクロ波出力は図３（
ｂ）のように推移する。

【００１８】このようにマイクロ波出力をマグネトロン
１２の温度に対応して制御することにより、被加熱物の
マイクロ波を吸収する度合いが異なってもマグネトロン
１２の温度ＴＭＧは設定温度Ｔ２に保たれ、マグネトロ
ン１２の寿命を短くすることなく高出力で安定に動作さ
せることが可能となる。

【００１９】なお、この実施例では、温度差検出部１４
が第２の設定温度Ｔ２を持つ場合について説明したが、
この発明のマグネトロン駆動電源は、最高出力で加熱開
始後、最高温度ＴＭＡＸより低い一定の温度に達したの
ちその一定の温度を含む所定の温度にマグネトロンの温
度を保持すればよく、第２の設定温度Ｔ２は第１の設定
温度Ｔ１と等しくてもよい。

【００２０】次いで、他の実施例を説明する。上記一実
施例では、所定の時間ごとにマグネトロンの温度ＴＭＧ
と第２の設定温度Ｔ２とを比較してマイクロ波出力を制
御することにより、マグネトロンの温度ＴＭＧを所定の
温度に保持した。これに対し、他の実施例は所定の温度
に達したときのマグネトロン温度ＴＭＧの時間変化から
被加熱物の状況を判断し、これに応じてマグネトロンの
温度変化を予測し、マイクロ波出力を制御するものであ
る。

【００２１】以下、図４ないし図６を用いて、他の実施
例を説明する。

【００２２】図４において、１５は第１の設定温度Ｔ１
を持ち、この温度付近におけるマグネトロン温度ＴＭＧ
の時間変化ΔＴを検出する検出する温度上昇率検出部で
ある。１６はこのマグネトロン温度ＴＭＧの時間変化Δ
Ｔに応じてマイクロ波出力を決定する出力決定部であり
、マグネトロン温度の時間変化ΔＴに対し例えば図５の
ような関係のマイクロ波出力を決定して制御回路９に信
号を送るものである。而して、この実施例では、温度上
昇率検出部１５、出力決定部１６及び制御回路９により
、動作開始後、温度検知部１３で検知された温度が第１
の設定温度Ｔ１に達するまではマグネトロン１２からの
マイクロ波出力を最大出力に制御し、その後はマイクロ
波出力を、マグネトロン１２の温度が第２の設定温度Ｔ
２に保持されるように制御する制御手段が構成されてい
る。

【００２３】そして、マグネトロン１２からのマイクロ
波出力を最高出力として被加熱物の加熱を開始すると、
マグネトロン１２の温度ＴＭＧは、図６（ａ）に示すよ
うに上昇して第１の設定温度Ｔ１に達する。ここで温度
上昇率検出部１５では、（イ）第１の設定温度Ｔ１から
所定の時間、例えば１分後のマグネトロン温度ＴＭＧと
の温度差から温度の時間変化ΔＴを求める、又は（ロ）
第１の設定温度Ｔ１から一定の温度、例えば１０℃上昇
するまでの時間から温度の時間変化ΔＴを求める作業を
行い、出力決定部１６に対し温度の時間変化ΔＴの信号
を送る。この温度の時間変化ΔＴは被加熱物のマイクロ
波を吸収する度合いが小さいほど大きくなる。出力決定
部１６では、図５に示すように、予め温度の時間変化Δ
Ｔから被加熱物がマイクロ波を吸収する度合いを推測し
、この後、どれだけのマイクロ波出力で加熱すれば第２
の節低温度Ｔ２内に保持することができるかを決定して
制御回路９に信号を送る。この結果、マイクロ波出力は
図６（ｂ）に示すように制御れ、マグネトロン１２の温
度特性は図６（ａ）のようになる。このように最高出力
で動作開始後、マイクロ波出力を第１の設定温度Ｔ１に
達したところでマグネトロン１２の温度変化に対応して
制御することにより、被加熱物のマイクロ波を吸収する
度合いが異なってもマグネトロン１２の温度ＴＭＧは設
定温度Ｔ２に保たれ、マグネトロン１２の寿命を短くす
ることなく高出力で安定に動作させることが可能となる
。

【００２４】

【発明の効果】以上が説明したように、この発明によれ
ば、マグネトロンの温度を検知する温度検知手段と、動
作開始後マグネトロンの温度が一定の設定温度に達する
まではマグネトロンからのマイクロ波出力を最大出力に
制御しその後は当該マイクロ波出力をマグネトロンが前
記設定温度を含む所定温度に保持されるように制御する
制御手段とを具備させたため、加熱時間の短縮化を図れ
るとともに、被加熱物のマイクロ波を吸収する度合いが
異なっても、マグネトロンの寿命を短くすることなく高
出力で安定に加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るマグネトロン駆動電源の一実施
例を示す回路図である。

【図２】図１の回路の温度差検出手段における温度差と
出力の変化量との関係を示す図である。

【図３】図１のマグネトロン駆動電源におけるマグネト
ロン温度及びマイクロ波出力の時間変化を示す図である
。

【図４】この発明の他の実施例を示す回路図である。

【図５】図４の回路の出力決定手段におけるマグネトロ
ン温度の上昇率と出力との関係を示す図である。

【図６】図４のマグネトロン駆動電源におけるマグネト
ロン温度及びマイクロ波出力の時間変化を示す図である
。

【図７】従来のマグネトロン駆動電源を示す回路図であ
る。

【図８】図７のマグネトロン駆動電源におけるマグネト
ロン温度及びマイクロ波出力の時間変化を示す図である
。

【符号の説明】

８　　スイッチング素子 ９　　制御回路 １２　　マグネトロン １３　　温度検知部 １４　　制御回路とともに制御手段を構成する温度差検
出部 １５　　温度上昇率検出部 １６　　制御回路及び温度上昇率検出部とともに制御手
段を構成する出力決定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　マグネトロンに電力を供給して被加熱
   物加熱用のマイクロ波を発生させるマグネトロン駆動電
   源であって、前記マグネトロンの温度を検知する温度検
   知手段と、動作開始後該温度検知手段で検知された温度
   が一定の設定温度に達するまでは前記マグネトロンから
   のマイクロ波出力を最大出力に制御しその後は当該マイ
   クロ波出力をマグネトロンが前記設定温度を含む所定温
   度に保持されるように制御する制御手段とを有すること
   を特徴とするマグネトロン駆動電源。