JPS63308890A

JPS63308890A - 高周波加熱装置

Info

Publication number: JPS63308890A
Application number: JP14594587A
Authority: JP
Inventors: Takatomo Matsumi; 松實　孝友; Seiji Kanbara; 誠二神原
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1988-12-16

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〉この発明はマグネトロン駆動変圧器と共振コンデンサで
共振回路を構成し、商用周波数より高い周波数で動作し
てマグネトロンに電力を供給するようにした高周波加熱
装置の制御回路に関するものである。

〈従来の技術〉従来の高周波加熱装置においては、その加熱出力を制御
するのに負荷電流を一定にする方式が用いられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、電流を一定にする方式では、電源電圧が
変動すると、出力電力が変動してしまい、電子レンジの
場合食品の調理に不具合が生じてしまい。また電流帰還
のみの駆動パルス幅制御方式では電源電圧変動によりマ
グネトロンの印加電圧、フライバック電圧、半導体スイ
ッチング素子の印加電圧が変動する為、マグネトロンの
寿命低下、半導体スイッチング素子の発熱・損傷を招く
という欠点がある。この発明はこのような事情に鑑みて
なされたもので電源電圧が変動しても、出力電力を一定
に保ち、食品の調理の不具合発生を防ぎ、マグネトロン
の寿命低下や半導体スイッチング素子の劣化を招かない
高周波加熱装置を提供するものである。

〈問題点を解決するための手段〉この発明の構成を第１図に示す。１０１は商用電源を整
流平滑して直流電源を作る整流平滑回路。

１０２はインバータ回路で、マグネトロン駆動用変圧器
１０４と、それに並列接続された共振コンデンサ１０３
と、該変圧器１０４に直列に接続された半導体スイッチ
ング素子１０５及びダイオード１０６よシ構成される。

１０７は半導体スイッチング素子１０５を駆動する駆動
回路、１０８は制御回路で出力設定部１０９からの設定
入力と、マグネトロン駆動用変圧器１０４に接続された
電圧帰還手段１１０からの入力と、電流帰還手段１１１
からの入力により駆動回路１０７に与えるパルス幅を制
御する。１１２はマグネトロン駆動回路、１１３はマグ
ネトロンである。

〈作　用〉制御回路１０８が出力するＯＮ・ＯＦＦ信号は駆動回路
１０７で増幅されて半導体スイッチング素子１０５に与
えられる。半導体スイッチング素子１０５の動作状態を
第２図に示す。制御回路１０８がＯＮ信号を出力すると
半導体スイッチング素子１０５は導通して図中（イ）破
線のコレクタ電流１ｃをマグネトロン駆動用変圧器１０
４に供給する。そして制御回路１０８がＯＦＦ信号を出
力すると、半導体スイッチング素子１０５は非導通にな
り共振コンデンサ１０３とマグネトロン駆動用変圧器１
０４とが共振回路を構成し、発生するフライバック電圧
が半導体スイッチング素子１０５のコレクタ電圧ＶＣＨ
にあられれる。インバータ回路１０２は商用周波数より
も高い周波数で動作しており、電源周期での半導体スイ
ッチング素子１０５のコレクタ電圧波形は第３図のよう
になる。インバータ回路１０２の出力電力は半導体スイ
ッチング素子１０５のＯＮ時間幅によって決まシ、ＯＮ
時間幅が長い程出力電力も大きい。従ってこのＯＮ時間
幅を制御することにより出力電力を制御することができ
る。一方、このＯＮ時間幅が一定であれば、電源電圧の
変動に対して出力電力及びフライバック電圧は比例して
変動する。

そこでマグネトロン駆動用変圧器１０４の巻線から、電
流値に対応したフィードバック量を電流帰還手段１１１
により、また電源電圧に比例したフィードバック量を電
圧帰還手段１１０により制御回路１０８へ入力し出力設
定部１０９からの入力と比較・補正して半導体スイッチ
ング素子１０５のＯＮ時間幅を制御する。電圧帰還手段
１１０はツェナーダイオード等によシオフセット機能を
持ち一定の電源電圧以上で動作する。すなわち電源電圧
が所定値より高ければ高くなる程ＯＮ時間幅が短かぐな
るように制御する。（第６図参照）このようにすること
によシ、出力電力が一定となるように制御することがで
き、電源電圧が変動しても、食品の調理具合に悪影響を
及ぼさず、過大なフライバック電圧の発生を抑えて、マ
グネトロンの寿命低下や半導体スイッチング素子の劣化
を招かない高周波加熱装置が提供される。

〈実施例〉以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、これによってこの発明が限定されるものではな
い。

第４図はこの発明の一実施例の電気回路図を嘉１図に対
応させて示したものである。商用電源１に、スイッチ５
７を介して整流・平滑回路１０１が接続されている。整
流平滑回路１０１は整流ブリッジ２と、その出力端子に
チョークコイル３と平滑コンデンサ４を接続して構成さ
れている。整流・平滑回路１０１の直流出力端子にはマ
グネトロン駆動用変圧器１０４の１次巻線５と共振コン
デンサ１０３の並列共振回路が接続され、またマグネト
ロン駆動用変圧器１０４とスイッチング素子１０５の直
列回路が接続され、ダンパーダイオード１０６がスイッ
チング素子１０５のコレクターエミッタ間て逆接続され
ている。マグネトロン１１３を発振させるマグネトロン
駆動回路１１２は駆動用変圧器１０４を介してマグネト
ロンヒータ巻線６とマグネトロン入力巻線７を半波整流
する高圧ダイオード１１と高圧コンデンサ１０が接続さ
れている。制御回路１０８は電源トランヌ８と電源回路
２２により直流電源−１２ｖを作り、コンパレータＩＣ
５３，５４，５５，５６によりスイッチング素子１０５
を駆動するための０Ｎ−ＯＦＦ信号を発生させている。

マグネトロン駆動用変圧器１０４の１次巻線５と同期し
てかつ電源電圧の比例出力が得られる補助巻線９からコ
ンデンサ５８を介してコンパレータＩＣ５３に同期信号
を取り込む。制御回路１０８各部の電圧波形を第５図に
示す。コンパレータＩＣ５３と抵抗２４〜２７ダイオー
ド２３コンデンサ５８．２８は同期信号発生回路である
。コンパレータＩＣ５４と抵抗２９〜３１．３４コンデ
ンサ３２．３３．ダイオード３５は三角波発生回路であ
る。４７はマイコン等より成る論理部で出力設定部１０
９からの設定入力に応じて半導体スイッチ４４，４５゜
４６を開閉し各々に対応する出力端子４１，４２゜４３
に接続した抵抗３８．３９．４０を駆動して抵抗３６と
の抵抗比で決まる分圧をコンパレータＩＣ５５に与える
。コンパレータＩＣ５５のｅ入力にはマグネトロン電流
に比例し本分圧が電流帰還手段１１１を介して入力され
る。電流帰還手段１１１は抵抗１６．１８．１９、ダイ
オード１７、コンデンサ２０、トランジスタ２１より成
り、マグネトロン入力巻線７に接続されている。コンパ
レータＩＣ５５の比較出力を抵抗４８，５０．５１、コ
ンデンサ４９で平滑してコンパレータＩＣ５６のｅ入力
に入力される。同時にとのｅ入力には電圧帰還手段１１
０が接続され、電源電圧に応じて補正を行なう。電圧帰
還手段１１０は、電源電圧の比例出力が得られる前記補
助巻線９に接続され、抵抗１４，１５、ダイオード１２
、ツェナーダイオード１３より成る。電源電圧がある所
定値以下（例えばＡＣｌｏｏＶの７０％値）ではツェナ
ーダイオード１３によるオフセット機能がはたらき帰還
がかからない。それ以上に電源電圧が高くなると補助巻
線９に発生する電圧も大きくなり、コンパレータＩＣ５
６のｅ入力電圧はそれに応じて引き下げられる。その結
果ＯＮパルス時間幅は短かくなり出力電力は、電源電圧
が高くなったにもかかわらず増加せず一定状態を保てる
。

逆に電源電圧が低くなった場合には電圧帰還手段１１０
によるコンパレータＩＣ５６のｅ入力電圧の引き下げ量
が小さくなり、結果ＯＮパルス時間幅は長くなる。前記
所定値以下では電圧帰還はかからない。コンパレータＩ
Ｃ５６は出力設定入力に応じてマグネトロン電流が一定
になるようにはたらいている。このようにして電流帰還
手段１１１でマグネトロン電流を一定にしながら同時に
電圧帰還手段１１０によシミ源電圧の変動に対する補正
を行ない、その結果として出力電力を一定に保つことが
できる。ツェナーダイオード１３によるオフセットは装
置本体の使用電圧範囲により定格電圧の７０ｑ６或は８
０％から動作する等のように任意に選択することができ
る。

〈発明の効果〉この発明によれば電源電圧が変動した場合にも追従して
ＯＮパルス幅を変えて出力電力を一定に保ち食品の調理
具合の安定性を確保し且っマグネトロンの寿命低化や半
導体スイッチング素子の劣化を招かない高周波加熱装置
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図は制
御回路の出力信号、スイッチング素子のコレクタ電流、
コレクタ電圧の波形、第３図は電ｍ周期のスイッチング
素子のコレクタ電圧波形、第４図はこの発明の一実施例
を示す電気回路図、溶５図は第４図中の制御回路の各部
の電圧波形であり、第６図は電圧帰還手段のオフセット
機能を示すＯＮパルス時間幅の電源電圧特性である。符号１０１：整流平滑回路、　１０２：インバータ回路、　
１０３：共振コンデンサ、　１０４：マグネトロン駆動
用変圧器、　１０５：半導体スイッチング素子、　　１
０Ｇ＝ダイオード、１０７：駆動回路、　１０８二制御
回路、１１０：電圧帰還手段、　１１１：電流帰還手段
。代理人　弁理士　　杉　山　毅　至（他１名）第２図第３区４５　図

Claims

【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手段と、マ
グネトロン駆動用変圧器、該変圧器と並列接続された共
振コンデンサ、前記変圧器に直列接続されたダイオード
及び半導体スイッチング素子により構成されたインバー
タ回路と、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動
回路と、該駆動回路を制御する制御手段と、マグネトロ
ン駆動回路とからなる高周波加熱装置において、上記変圧器からの帰環電圧に基づいてマグネトロンの駆
動をパルス幅制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る高周波加熱装置。