SE460328B - Mikrovaagsugn - Google Patents

Description

460 328 10 15 20 25 30 35 visar komponenttoleranser som påverkar den tillförda effekten. I fallet med tidsstyrning av effektniviåer lägre än den maximala enligt ovan, så tillkommer variationer i den tid som åtgår för magnetronen att starta alstringen av mikrovågor under en arbetsperiod efter alstringen av en 7 startsignal från en ingående styranordning. Variationerna i starttid på- verkas av nämnda komponenttoleranser, men är i första hand kraftigt bero- ende av aktuell nätspänning till mikrovågsugnen. I konsekvens härmed upp- står en avvikelse mellan nominellt beräknat och reellt tillkopplings- intervall för magnetronen under en arbetsperiod och därmed en motsvarande avvikelse i medeleffekten under arbetsperioden.

Uppfinningen baserar sig på insikten om att vid en mikrovågsugn med tidsstyrning-för effektlägen lägre än det maximala, så hänför sig typiskt mer än 50% av effektavvikelsen till ovan beskrivna variationer i magnet- rontillkopplingsintervall, och att en eliminering av dessa variationer leder till en förbättrad effektstyrning.

Ett uppfinningsändamål är att i en sådan mikrovågsugn tillse att mikrovágskâllans tillkopplingsintervall under en arbetsperiod blir vä- sentligen oberoende av variationer i magnetronens starttid.

Uppfinningsändamålet uppnås genom en mikrovågsugn av inledningsvis nämnt slag, som enligt uppfinningen är kännetecknad av organ för alstring av en utsignal vid mikrovágskällans starttidpunkt, varvid nämnda organ avkänner en storhet som förändras då mikrovågseffekt börjar alstras, och att styranordningen är anordnad att utföra frånkopplingen av mikrovågs- källan under en arbetsperiod i beroende av nämnda utsignal_ Uppfinningen medger en fördelaktigt enkel och billig lösning genom att något mätvärde för den avkända storheten ej fastställes utan endast tidpunkten då en förändring inträffar. En sådan teknisk lösning är dess- utom väl lämpad för användning vid ett tidsstyrt effektstyrningssystem enligt ovan, då mikrovågskällans tíllkopplingsintervall under arbets- perioden enkelt kan göras oberoende av variationerna i mikrovågskällans starttidpunkt genom att beräknas från nämnda förändringstidpunkt.

Föredragna utföringsexempel på anordnignen enligt uppfinningen upp- visar de särdrag som framgår av efterföljande patentkrav.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande under hänvisning till ritningarna, där; fig_1 visar ett effektmatningssystem för en mikrovågs- ugn enligt uppfinningen; fig_¿ visar ett tidsdiagram för den alstrade mikrovágseffekten under några arbetsperioder; fig_§ visar ett tidsdiagram àskådliggörande förändringen i tillförd ström vid magnetronens start; och f) (Jfi 10 15 20 25 30 35 460 328 fig 4a, b visar ett tidsdiagram för ström och spänning till den ingående transformatorns primärlindning före respektive efter magnetronstart.

Fig 1 visar ett effektmatningssystem för en mikrovågsugn enligtupp- finningen. Matningssystemet innefattar en mikrovågskälla 1, t.ex. en mag- netron, en transformator 2 med primârlindningen 2a och sekundärlindningen 2h, en strömbrytaranordning 3 inkopplad i transformatorns primärkrets, ett strömavkännande organ 4 ingående i primärkretsen, en styranordning 5 för styrning av alstrad mikrovågseffekt och med en styrutgång Sa ansluten till en styringång 3a hos strömbrytaranordningen 3 samt en styringång Sb ansluten till en utgång 4a hos strömavkänningsorganet 4, en diod 6, och en kondenstor 7.

Frånsett det strömavkännande organet 4 i dess samverkan med styran- ordningen 5, så är det visade effektmatningssystemet fackmannamässigt och av en typ som används i mikrovågsugnar som är tillgängliga på marknaden, t.ex. Philips type AVM730. Beträffande den detaljerade uppbyggnaden hän- visas till denna kända teknik.

Magnetronen 1 matas med likriktad högspänning via transformatorn 2, kondensatorn 7 och dioden 6. Tillkoppling-frånkoppling av magnetronen sker genom strömbrytaranordningen 3, som kan bestå av en triaè eller ett relä, under styrning från styranordningen 5. Drifttíden för ett uppvärm- ningsförlopp inställes genom styranordníngen 5 liksom önskat effektläge.

Då effektläget understiger maximal effekt indelas drifttiden i successiva arbetsperioder, och ombesörjer styranordningen 5 till-frånkopplingen av magnetronen 1 genom slutning och brytning av strömbrytaren 3 under ar- betsperioderna. Genom styranordningen 5 anpassas magnetronens tillkopp- lingsintervall under varje arbetsperiod så att medeleffekten under ar- betsperioden överensstämmer med inställd effektnivå. Detta är illustrerat i fig 2, som visar alstrad mikrovågseffekt P under tre arbetsperioder av längden T. Magnetronen startar vid varierande tidpunkter ts under arbetsperioderna, och frånkopplas enligt känd teknik vid samma tidpunkt to under varje period, då ett nominellt tillkopplingsintervall räknat från arbetsperiodens början uppnås. Då starttidpunkterna varierar mellan arbetsperioderna kommer även den tillförda effekten under perioderna att variera, vilket representeras av de olika stora, streckade ytorna. Enligt uppfinningen räknas tillkopplingstiden i stället från magnetronens start- tidpunkt ts, vilket medför en motsvarande förskjutning av frånkopp- lingstidpunkten tg. Effektbidragen under arbetsperioderna blir då lika stora genom tíllskotten som är markerade med streckad linje, liksom me- deleffekten under perioderna. ;46n 328 10 15 20 25 30 35 m" Det strömavkännande organet 4 innefattar en s.k. strömtransformator med sin ena lindning inkopplad i serie med transformatorns 2 primärlind- ning, och sin andra lindning ansluten till ingången Sa hos styranordning- en 5. Alternativt kan strömmen i transformatorns primärkrets avkännas ge- nom en liten impedans, t.ex. ett motstånd, varvid strömmen mäts genom av- känning av spänningen över impedansen. En s.k. optokopplare användes då för galvanisk separation. Då endast strömmens förändring avkännes, så kan detta enkelt ske genom en tröskelkrets ingående i organet 4 eller i styr- anordningen 5, vars tröskelvärde inställes på lämplig nivå i förhållande till strömmens värde före och efter magnetronstart.

En arbetsperiod inleds med att styranordningen 5 alstrar en styr- signal som sluter strömbrytaranordningen 3. Detta inträffar vid tidpunk- ten t1 i ström-tiddiagrammet i fig 3. Genom det strömavkännande organet 4 passerar då en förhållandevis liten ström fram till tidpunkten ts, då magnetronen startar och strömmen gör ett språng och sedan stabiliseras vid ett förhållandevis högt värde. Intervallet t1-ts varierar bl.a. kraftigt beroende av den aktuella nätspänningen. Som illustrerats i fig 2 elimineras dessa varíationers inverkan på medeleffekten under en arbets- period genom att magnetronens tillkopplingsintervall under arbetsperíoden beräknas utgående från magnetronstarttidpunkten ts som avkänns under varje arbetsperiod, i stället för att beräknas utgående från tidpunkten t1 då styranordningen 5 avger manöversignal till strömbrytaranord- ningen 3. _ Av fig 3 framgår även att avkänningen av magnetronstart är förhål- landevis okritisk då skillnaden i strömstyrka före och efter magnetron- start är stor- Antingen strömmens toppvärde eller dess effektivvärde kan avkännas.

Pig 4a och db illustrerar en alternativ möjlighet att avkänna strömmens förändring. I fig da visar den övre kurvformen strömmens för- lopp före magnetronstart, och den undre kurvformen visar nätspänningen,_ medan den övre kurvformen i fig 4b visar strömmen efter magnetronstart och den under visar nätspänningen. Av fig 4a framgår att strömmen före magnetronstart antar sitt maximivärde vid nätspänningens nollgenomgáng, medan det av fig 4b framgår att maxima för absolutvärdet av strömmen efter magnetronstart och nätspänningen uppträder samtidigt. Magnetron- start kan följaktligen detekteras genom fasjämförelse mellan fasläget för *vv strömmen genom transformatorns 2 primärlindning och nätspänningens fas- läge. .14-.1 h 10 15 20 25 30 35 460 328 Magnetronens starttidpunkt kan aternativt fastställas genom avkänning av någon annan storhet som förändras vid magnetronens start.

Detta kan ske genom att avkänna magnetfältet i högspänningstrans- formatorn 2, t.ex. genom en extra lindning i anslutning till transforma- torn eller dess järnkärna. Alternativt kan en magnetfältsavkännande sensor användas, t.ex. ett Hall-element.

Enligt fig 1 sker ströruavkänníng i transformatorns 2 primärkrets.

En alternativ möjlighet är att utföra en motsvarande strömavkänning i transfnrmatorns 2 sekundärkrets. Ännu en möjlighet att fastställa magnetronstart är att genom en mikrovàgsfältavkännande sensor detektera förekomst av mikrovågor i ugns- kaviteten eller i vágledarförbindelsen mellan magnetronen och ugnskavite- ten.

I samtliga alternativa utföringsexempel alstras en magnetronstart- indikerande signal, som tillföres styranordningen 5 i motsvarighet till det ovan beskrivna utföringsexemplet enligt fig 1.

Claims (6)

i4so 528 10 15 20 25 30 35 Patentkrav

1. Mikrovågsugn, som företrädesvis är avsedd för värmning av mat och innefattar en ugnskavitet, en mikrovágskälla för alstring av mikrovàgor i kaviteten, en effektkälla för effektmatning till mikrovágskällan, och en styranordning för styrning av mikrovágseffekten i kaviteten genom tids- styrd till-fránkoppling av mikrovágskällan under en följd av arbetsperio- der, k ä n n e t e c k n a d av organ för alstring av en utsignal vid mikrovågskällans starttidpunkt, varvid nämnda organ avkänner en storhet som förändras då mikrovágseffekt börjar alstras, och att styranordningen är anordnad att utföra frånkopplingen av mikrovâgskällan under en arbets- period i beroende av nämnda utsignal.

2. Mikrovågsugn enligt patentkravet 1, varvid magnetronen är tillkopp- lad under ett tillkopplingsintervall av varje arbetsperíod som ger den önskade medeleffektnivián under arbetsperioden, k ä n n e t e c k- n a d av att styranordningen är anordnad att under varje arbetsperiod alstra tillkopplingsintervallet som tiden mellan avkänd start och från- koppling av mikrovágskällan.

3. Mikrovågsugn enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda organ inenfattar en strömavkännande spole inkopplad i primärkretsen av en i effektkällan ingående nättransformator.

4. Mikrovågsugn enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda organ innefattar en impedans kopplad i serie med primärkretsen av en i effektkällan ingående transformator, och medel för avkänning av en spänningsförändring över impedansen.

5. Mikrovågsugn enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att nämnda organ innefattar en anordning för avkänning av magnetfältets förändring hos en i effektkällan ingående nättransformator.

6. Mikrovågsugn enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att nämnda organ innefattar en i anslutning till mikrovâgskäl- lan eller ugnskaviteten anordnad mikrovàgsfältdetektor. nd'