KR950014132B1

KR950014132B1 - 마그네트론 구동장치

Info

Publication number: KR950014132B1
Application number: KR1019920001359A
Authority: KR
Inventors: 히데노리 가코
Original assignee: 가부시키가이샤 도시바; 아오이 죠이치
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1995-11-21
Also published as: JPH04253180A; KR920015958A

Abstract

내용 없음.

Description

마그네트론 구동장치

제 1도는 본 발명에 관한 마그네트론 구동 전원의 한 실시예를 나타낸 회로도.

제 2도는 제 1도의 회로의 온도차 검출 수단에서의 온도차와 출력변화량의 관계를 나타낸 도면.

제 3도는 제 1도의 마그네트론 구동전원에서의 마그네트론 온도 및 마이크로파 출력의 시간변화를 나타낸 도면.

제 4도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 회로도.

제 5도는 제 4도의 회로의 출력 결정 수단에서의 마그네트론 온도의 상승률과 출력의 관계를 나타낸 도면.

제 6도는 제 4도의 마그네트론 구동전원에서의 마그네트론 온도 및 마이크로파 출력의 시간변화를 나타낸 도면.

제 7도는 종래의 마그네트론 구동전원을 나타낸 회로도.

제 8도는 제 7도의 마그네트론 구동 전원에서의 마그네트론 온도 및 마이크로파 출력의 시간변화를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

8 : 스위칭소자 9 : 제어회로

12 : 마그네트론 13 : 온도검지부

14 : (제어회로와 함께 제어수단을 구성하는) 온도차 검출부

15 : 온도상승률 검출부

16 : (제어회로 및 온도상승률 검지부와 함께 제어수단을 구성하는) 출력 결정부.

본 발명은 전자래인지등에 사용되는 마그네트론을 구동하는 마그네트론 구동 전원에 관한 것이다.

전자레인지용 마그네트론 구동전원에는 마이크로파 출력을 연속적으로 가변제어할 수 있는 인버터 전원을 사용한 것이 있다. 제 7도는 이러한 마그네트론 구동전원의 종래예를 나타내고 있으며, 이 도면에서 '1'은 상용 교류전원으로서 이 상용 교류전원(1)에서의 교류전압이 정류 브리지(2)에서 정류된 뒤 쵸크코일(3)과 평활 콘덴서(4)로된 평활회로(4A)로 평활되어 직류전원이 얻어지도록 되어 있다.

'8'은 트랜지스터로된 스위칭 소자로서, 스위칭 소자(8)의 콜렉터 사이에 병렬로 프리 휠링다이오드(7)와 공진콘덴서(6)가 접속되어 공진형 스위칭 회로로 구성되어 있다. '5'는 승압트랜스로서 1차 권선(5a), 2차권선(5b), 히타권선(5c)이 구비되어 있으며, 직류전압이 승압트랜스(5)의 1차 권선(5a)을 통하여 스위칭회로에 공급되고 있다. '9'는 제어회로이며 이 제어회로(9)에서 출력되는 구동신호에 따라 스위칭 소자(8)가 온/오프 되고, 직류전압이 주기적으로 스위칭되어 고주파로 변환된다. 또한, 승압트랜스(5)의 2차권선(5b)에는 배전압콘덴서(11)와 고압다이오드(10)로된 배전압 정류회로(1lA)가 접속되어 있다. 이 배전압정류회로(1lA)에서 승압트랜스(5)의 2차 권선(5b)에서 발생하는 고주파 전압이 배전압 정류되어 직류 고전압이 얻어지고, 이 직류 고전압이 마그네트론(12)의 애노드(A)와 캐소드(히터, 이하 히터열 때도 동일 부호를사용한다.) (F)와의 사이에 애노드 전압으로서 인가된다. 히터권선(5c)에서의 히터전압은 마그네트론(12)의 히터(F)에 공급되어 있다. 이러한 마그네트론 구동전원에서는 제어회로(9)에서의 구동신호에 따라 마이크로파 출력을 연속적으로 제어할 수 있다.

상기와 같은 종래의 마그네트론 구동전원에서는 동작개시후 제8(b)도에 나타낸 것처럼 통상의 마이크로파 출력으로 피가열물을 가열했을 때, 마이크로파를 충분히 흡수하는 피가열물에서의 마그네트론의 온도는 제8(a)도에서 특성(e)로 나타낸 것과 같이 상승하게 되고 안정적으로 동작할 수 있는 최고온도 T_MAX이하가 된다. 그러나, 마이크로파를 그다지 흡수하지 않는 피가열물에서는 특성(f)로 나타낸 것과 같이 온도가 상승하고, 최고온도 T_MAX이하가 되도록 팬등의 냉각 수단을 사용하여 마그네트론을 냉각하고 있다. 따라서, 냉각수단의 냉각성능을 그내로 두고 가열시간의 단축을 위해 통상 출력을 초과한 큰 출력으로 가열동작을 실행하면, 마이크로파를 흡수하지 않는 피가열물에서는 최고온도 T_MAX를 초과해 버려 마그네트론의 수명이 짧아질 우려가 있으므로 연속적으로 동작시킬 수는 없는 문제가 있다.

따라서 일정 조건에 도달하면 마이크로파 출력을 강제적으로 소정의 출력 이하로 저하시키는 제어를 실행하였다. 그러나 이러한 제어에서는 피가열물의 마이크로파를 흡수하는 상태의 차이에 따라 마그네트론의 온도상승이 달라지므로 실제로는 더 높은 출력으로 가열할 수 있는 겻도 저출력으로 가열하는 경우가 발생하여 가열시간이 길어지는 경향이 있었다. 또한, 피가열물이 마이크로파 출력을 그다지 흡수할 수 없는 경우, 통상 출력으로 가열하더라도 마그네트론의 온도는 최고온도 T_MAX가까이 까지 도달하여 불안정한 동작상태가 되기 쉬웠다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 가열시간의 단축을 도모하는동시에, 피가열물의 마이크로파 흡수 상태가 달라도 마그네트론의 수명을 짧게 하지 않고 고출력으로 안정되게 가열할 수 있는 마그네트론 구동전원을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 마그네트론에 전력을 공급하여 피가열물 가열용 마이크로파를 발생시키는 마그네트론 구동전원으로 하고, 상기 마그네트론의 온도를 검지하는 온도검지수단과, 동작개시후 그온도 검지수단에 검지된 온도가 일정한 설정온도에 도달할 때까지는 상기 마그네트론에서의 마이크로파 출력을 최대 출력으로 제어하고, 그 후에는 당해 마이크로파 출력을 상기 마그네트론이 상기 설정온도를 포함한 소정온도로 유지되도록 제어하는 제어수단으로 구성되어 있다.

상기 구성에 따르면 마그네트론의 온도가 온도검지 수단에 의해 검출되고, 이 검출된 온도가 열정한 설정온도가 될 때까지 마그네트론에서의 마이크로파 출력이 최대출력으로 제어되어 피가열물의 가열이 실행된다. 설정온도까지 상승된 뒤에는 마그네트론이 상기 설정온도를 포함한 소정온도로 유지되도록 마이크로파출력이 제어되어 마그네트론의 과도한 온도 상승이 억제된다. 이에따라 피가열물의 마이크로파를 흡수하는 상태가 다르더라도 마그네트론의 수명을 짧게하는 일없이 고출력으로 안전하게 가열이 실행되어 가열시간이 단축된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 제 1도 내지 제 3도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 도면이다. 또한, 제 1도 및 후술하는 다른 실시예를 나타낸 제 4도에서, 상기 제 7도의 기기 및 회로소자등과 동열하거나 균열한 것은 동열부호로서 나타내며 중복 설명은 생략한다. 우선, 마그네트론 구동전원의 구성을 설명하면 제 1도에서 '13'은 마그네트론(12)의 온도를 검출하는 온도검출부, '14'는 온도차 검출부로서 제1의 설정온도(Tl)와 제2의 설정온도(T2)를 가지며, 이러한 설정온도와 온도검지부(13)에서 검출된 마그네트론 온드 T_MG를 비교하도록 되어 있다. 온도차검출부(14)는, 가열개시후 마그네트론 온도 T_MG가 제1의 설정온도(Tl)에 도달할 때까지는 동작하지 않으며, 그 이후 마이크로파 출력올 제어하는 제어회로(9)에 대하여 출력을 저하시키는 신호를 보내고, 또한 제 2도에 나타낸 관계의 신호를 보내는 기능을 갖고 있다. 그리고, 온도차 검출부(14)와 제어회로(9)에 의해, 동작개시후, 온도검지부(13)에서 검지된 온도가 제1의 설정온도(Tl)에 도달할 때 가지는 마그네트론(l2)에서의 마이크로파 출력을 최대출력으로 제어하고, 그 후에는 마이크로파 출력을 마그네트론(12)의 온도가 제2의 설정온도(T2)로 유지되도록 제어하는제어수단이 구성되어 있다.

이어서, 제 3도를 사용하여 상기한 것처럼 구성된 마그네트론 구동전원의 작용을 설명한다. 우선, 마그네트론(12)에서의 마이크로파 출력을 통상출력보다 큰 최고 출력으로서 피가열물의 가열을 개시하면 마그네트론(12)의 온도는 시간과 함께 상승하여 제1의 설정온도(Tl), 가령 마그네트론(12)의 애노드(A)부에서180℃까지 도달한다. 이 온도에 도달할 때 가지는 온도차 검출부(14)가 제어회로(9)에 대하여 영향을 미치지 않는다. 제1의 설정온도(Tl)에 도달하면 온도차 검출수단(14)은 제어회로(9)에 대하여 예를들어 출력을 5% 저하시키는 신호를 보낸다. 이에따라 마그네트론(12)의 온도 T_MG의 상승 곡선의 기울기는 완만해진다. 소정의 시간후, 가령 30초후 온도럼출부(13)에서 검출된 마그네트론 온도 T_MG와 온도차 검출부(l4)가가진 제2의 설정온도(T2)가 비교되고, 그 온도차(T_MG一T2)에 대하여 제 2도와 같은 관계의 신호가 제어회로(9)에 보내진다. 그후, 소정의 시간마다 동일한 제어가 실행되고, 마그네트론(12)의 온도는 제3(a)도,마이크로파 출력은 제3(b)도와 같이 추이된다. 이처럼 마이크로파 출력은 마그네트론(12)의 온도에 대응하여 제어하므로서, 피가열물의 마이크로파를 흡수하는 상태가 다르더라도 마그네트론(12)의 온도 T_MG는 설정온도(T2)로 유지되고, 마그네트론(12)의 수명을 짧게 하는 일없이 고출력으로 안정하게 동작시킬 수 있게 된다. 또한, 본 실시예에서는 온도차 검출부(14)가 제2의 설정온도(T2)를 가진 경우에 대하여 설명했는데, 본 발명의 마그네트론 구동원온 최고출력으로 가열개시후 최고온도 T_MAX보다 낮은 일정한 온도에 도달한 뒤 그 열정온도를 포함한 소정의 온도로 마그네트론의 온도를 유지시키면 좋으며, 제2의 설정온도(T2)는 제1의 설정온도(Tl)와 동등해도 좋다.

이어서, 본 발명의 다른 실시에를 설명한다.

상기한 실시예에서는 소정시간마다 마그네트론의 온도 T_MG와 제2의 설정온도(T2)를 비교하여 마이크로파 출력을 제어하므로써 마그네트론 온도 T_MG를 소정의 온도로 유지하였다. 이것에 대하여, 다른 실시예에서는 소정의 온도에 도달했을 때의 마그네토론 온도 T_MG의 시간변화에 의해 피가열물의 상황을 판단하고, 이에따라 마그네트론의 온도변화를 예측하여 마이크로파 출력을 제어하는 것이다.

이하, 제 4도 내지 제 6도를 사용하여 다른 실시예를 설명한다. 제 4도에서 '15'는 제1의 설정온도(Tl)를 가지며, 이 온도 부근에서의 마그내토론 온도 T_MG의 시간변화(△T)를 검출하는 온도 상승률 검출부이다. '16'온 이 마그네트론 온도 T_MG의 시간변화(△T)에 따라 마이크로파 출력을 결정하는 출력결정부이며,마그네트론 온도의 시간 변화(△T)에 대하여 가열 제 5도와 같은 관계의 마이크로파 출력을 결정하여 제어회로(9)에 신호를 보내는 것이다. 그리고, 이 실시예에서는 온도상승률 검출부(15), 출력결정부(16) 및 제어회로(9)에 의해 동작개시후, 온도검지부(13)에서 검지된 온도가 제1의 설정온도(Tl)에 도달할 때까지는마그네트론(12)에서의 마이크로파 출력을 최대 출력으로 제어하고, 그 후에는 마이크로파 출력을 마그네트론(12)의 온도가 제2의 설정온도(T2)로 유지되도록 제어하는 제어수단이 구성되어 있다. 그리고 마그네트론(12)에서의 마이크로파의 출력을 최대출력으로 하여 피가열물의 가열을 개시하면 마이네트론(12)의 온도T_MG는 제6(a)도에 나타낸 것처럼 상승하여 제1의 설정온도(Tl)에 도달한다. 여기에서 온도상승률 검출부(15)에서는 (가) 제1의 설정온도(Tl)에서 소정의 시간 가령 1분후의 마그네트론 온도 T_MG의 온도차에서온도의 시간변화(△T)를 구하고, 또한 (나) 제1의 설정온도(Tl)에서 열정한 온도, 가링 10℃ 상승할 때까지의 시간에서 온도의 시간변화(△T)를 구하는 작업을 하고, 출력결정부(16)에 대하여 온도의 시간변화(△T)신호를 보낸다. 이 온도의 시간변화(△T)는 피가열물의 마이크로파를 흡수하는 상태가 작을수록 커진다. 출력결정부(16)에서는 제 5도에 나타낸 것처럼 사전에 온도의 시간변화(△T)에서 피가열물이 마이크로파를 흡수하는 상태를 추측하고 이후 열마만큼의 마이크로파 출력으로 가열하면 제2의 설정온도(T2)내로유지할 수 있을까를 결정하여 제어회로(9)에 신호를 보낸다.

이 결과, 마이크로파 출력은 제6(b)도에 나타낸 것처럼 제어되고, 마그네트론(12)의 온도특성은 제6(a)도와 같이 된다. 이처럼 최고 출력으로 동작개시후 마이크로파 출력을 제l의 설정온도(Tl)에 도달한 곳에서 마그네트론(12)의 온도변화에 대응하여 제어하므로서 피가열물의 마이크로파를 흡수하는 상태가 다로더라도 마그네트론(12)의 온도 T_MG는 설정온도(T2)로 유지되고, 마그네트론(12)의 수명을 짧게 하는 일 없이 고출력으로 안정되게 동작시킬 수 있게 된다.

Claims

마그네트론에 전력을 공급하여 피가열물 가열용 마이크로파를 발생하는 마그네트론 구동장치로서, 상기 마그네트론의 온도를 검지하는 온도검지수단과, 동작제시후 그 온도 검지수단으로 검지된 온도가 일정한 설정온도에 도달할 때까지는 상기 마그네트론에서의 마이크로파 출력을 최대 출력으로 제어하고, 그후에는 당해 마이크로파 출력을 상기 마그네트론이 상기 설정온도를 포함한 소정온도로 유지되도록 제어하는 제어수단을 가진 것을 특징으로 하는 마그네트론 구동장치.