SE462252B - Matningsanordning foer en mikrovaagsugn - Google Patents

Description

462 252 10 15 20 25 30 35 ¿ 2 komponenter med hänsyn tagen till dessa nätspänningsvariationer är den styrbara oscillatorn under uppvärmningsfasen enligt ett föredraget ut- förande av anordningen enligt uppfinningen vidare spänningsstyrd där- igenom att anordningen innefattar jämförelseorgan som i uppvärmningsmoden jämför spänningen över switchen med en referensspänning, varvid resulta- tet av jämförelsen leds till oscillatorn som är utförd att som svar påi jämförelseorganens utsignal förlänga den alstrade signalens periodtid tills den momentana spänningen över switchen under varje signalperiod sjunkit till en nivå lika med referensspänningen.

Denna styrning av oscillatorn under uppvärmningsfasen innebär att tillslaget av switchen fördröjs en viss tid jämfört med den tidpunkt då tillslaget skulle ha skett om enbart den normala frekvensstyrningen av oscillatorn varit verksam, m a o en förlängning av periodtiden eller en minskning av switchfrekvensen. Det blir då den nämnda referensspänningen som bestämmer switchfrekvensen och därigenom till magnetronen matad effekt.

Normal uppvärmningstid för en magnetron som drivs av ett switchat nätaggregat av beskrivet slag är 2-8 sekunder beroende på magnetronens temperatur dä den startas. För att ta hänsyn till magnetronens starttem- peratur och minimera uppvärmningsfasens längd kan enligt ett annat känne- tecken för uppfinningen nämnda medel som ställer om nätaggregatet till den normal arbetsmoden innefatta en strömdetektor som är utförd att känna av strömmen genom magnetronen och vars utsignal får styra omkopplings- organen. Den av strömdetektorn avkända strömmen genom magnetronen utnytt- jas härvid som ett mått på magnetrontemperaturen och omkoppling till den normala arbetsmoden sker då strömdetektorn avkänt en given magnetronström som indikerar att magnetronen är tillräckligt varm för att inga farliga överspänningar skall uppstå.

För att säkert inte få överspänning över magnetronen läggs före- trädesvis en fast tid till den tidpunkt då strömdetektorn avkänt den givna strömmen genom magnetronen, innan omkopplingsorganen ställs om till läget för normal arbetsmod.

Uppfinningen áskådliggöres genom exempel med hänvisning till bifo- gade ritningar, där fig_1 visar ett kopplingsschema, delvis i blocksche- matisk form, av en effektmatningsanordning i form av ett switchat nätagg- regat för att förse en magnetron, t ex i en mikrovågsugn, med drivspän- ning, fig_2 visar en utföringsform av en i anordningen enligt fig 1 ingående kontrollkrets, som är utförd i enlighet med uppfinningen, 10 15 20 25 30 35 462 252 fig_§ visar ett uppvärmningsförlopp vid start av magnetronen och fig_g visar några tidsdiagram för att förklara principen för spänningsstyrning av det switchade nätaggregatet under uppvärmningsfasen.

I fig 1 betecknar B en nätlikriktare (helvågslikriktare) som matas med nätspänning via klämmorna S1, S2 och som efterföljs av en avstör- ningsdrossel L1. Utspänningen från avstörningsdrosseln matas till en re- sonanskrets som innefattar en kondensator C1, en induktans L2, en lik- strömsblockeringskapacitans C2 och de reaktiva impedanser som uppträder vid transformatorns Tr primärsida. Transformatorns sekundärlindning efterföljs av en likriktar- och dubblarkrets V som är ansluten till anod och katod i en magnetron M och avger drivspänning till denna. I resonans- kretsen ingår också avstämningskapacitanser som kan vara anordnade i likriktar- och dubblarkretsen.

Medelst en halvledarswitch D1, som i det visade exemplet ligger i serie med en effektdiod D2, ställs kretsen om mellan två tillstånd med en given, styrbar switchfrekvens. I det ena tillståndet då switchen är öppen bildas en resonanskrets av induktansen L2, kapacitansen C2, transforma- torns Tr läckinduktans och de till transformatorn kopplade reaktanserna.

I det andra tillståndet då switchen är sluten är induktansen L2 ansluten direkt till utgången av nätlikriktaren och en resonanskrets bildas av ka- pacitansen C2, transformatorns Tr läckinduktans och de nämnda reaktanser- na.

Det kan påvisas att denna resonanskrets uppvisar parallellresonans- karaktär och att den från resonanskretsen till magnetronen överförda effekten ökar med tilltagande switchfrekvens. Switchfrekvensen är varier- har och bestäms av en kontrollkrets K som är ansluten till switchens D1 styrelektrod via ett drivsteg S.

En strömtransformator ST avkänner strömmen genom magnetronen M och avger sin utsignal till en styringång på kontrollkretsen K. I normal ar- betsmod jämförs den från strömtransformatorn erhållna signalen med en in- ställbar referenssignal och resultatet av jämförelsen får påverka switch- frekvensen, så att strömmen genom magnetronen och därigenom effekten till magnetronen överensstämmer med ett av referenssignalen bestämt värde. Så- som kommer att förklaras i det efterföljande utnyttjas strömtransforma- torns utsignal enligt uppfinningen även till att fastställa längden av en uppvärmningsfas för magnetronen.

Enligt fig 2 innehåller kontrollkretsen en spänningsstyrd oscilla- tor VCO, vars utfrekvens nørmalt bestäms av spänningen på en styringång 462 252 10 15 20 25 30 35 4 I. Oscillatorns utsignal går via drivsteget S till switchens (D1, fig 1) styrelektrod och bestämmer switchens tillslagstidpunkter. Frånslag av switchen sker så spänningen över switchen uppnått ett givet negativt värde.

Oscillatorns VCO styringång I är ansluten till utgången av en förs- ta jämförare J1. Via en strömställare SW1 kan styringången I också anslu- tas till en spänningsdelare bestående av motstånden R4, R5. Till jämföra- ren J1 matas dels den variabla utspänningen från en inställbar spännings- delare P och dels spänningen från en till strömtransformatorns ST sekun- därlindning ansluten filterkrets bestående av motstånden R1, R2, en kon- densator C3 och en diod D. Parallellt över motståndet R2 ligger en serie- krets bestående av ett motstånd R3 och en andra strömsställare SW2. När strömställaren SW2 är sluten blir därför motståndet R3 kopplat parallellt med motståndet R2. Motståndet R2 är många gånger högre, t.ex. av stor- leksordningen 100 gånger högre, än motståndet R3. När strömställaren SW2 är öppen bestäms därför utsignalen till J1 av motståndet R2 medan då strömställaren SW2 är sluten utspänningen bestäms av motståndet R3.

Förbindningspunkten mellan motståndet R3 och strömställaren SW2 le- der till ena ingången på en andra jämförare J2, som på en andra ingång tar emot spänningen från en fast spänningsdelare R6, R7. När strömställa- ren SW2 är öppen leds därför spänningen över motståndet R2 via motståndet R3 till den förstnämnda ingången på jämföraren J2. När strömställaren SW2 är sluten ansluts den första ingången på jämföraren J2 till jord.

Jämförarens J2 utspänning leds via en tidsfördröjningskrets i form av en RC-krets bestående av ett motstånd R8 och en kondensator C2 till en omställningsingång på en bistabil vippa eller multivibrator MV. Multivib- ratorns utgångar är kopplade till styringångar på strömställarna SW1 och SW2. I ena läget av multivibratorn MV är strömställaren SW1 öppen och SW2 sluten. I det andra läget av multivibratorn är strömställaren SW1 sluten och strömställaren SW2 öppen.

En utgång på multivibratorn MV är vidare ansluten till en ingång på en OCH-grind G. På en andra ingång tar grinden G emot utsignalen från en tredje jämförare J3. I jämföraren J3 jämförs spänningen Vsw över den i nätaggregatets resonanskrets ingående halvledarswitchen (D1+D2, fig 1) med spänningen V3 från en fast spänningsdelare bestående av motstånden R9 och R10. Jämföraren J3 ger hög utsignal så länge spänningen Vsw över switchen överstiger spänningen V3 från spänningsdelaren R9, R10. Grin- dens G utsignal leds till en andra styringång H (hold-up) på oscillatorn :fø- 10 15 20 25 30 35 .462 252 VCO.

Oscillatorns utfrekvens bestäms normalt av spänningen på den första styringángen I. När hög signal (hold-up) uppträder på den andra styr- ingången H "stoppas" emellertid den normala osciallatorfunktionen och periodtiden förlängs till det moment då "hold-up"-signalen på den andra styringángen upphör.

Funktionen är följande.

Vid start av magnetronen intar multivibratorn MV ett sådant läge att strömställaren SW1 är sluten, strömställaren SW2 är öppen och grinden G är förberedd genom signal från MV. Spänningen på oscillatorns VCO förs- ta styringàng I är läst pà ett av spänningsdelaren R4, R5 bestämt värde, som motsvarar en medelfrekvens i det switchade nätaggregatets regleromrá- de. Strömtransformatorns utspänning är bestämd av motståndet R2 och feed- backkretsen har hög "förstärkning".

Fig 3 visar ett exempel pá tidsförloppet av den spänning Vf som uppträder på den till strömtransformatorns sekundärlindning anslutna fil- terkretsen. Spänningen Vf som är ett mätt på strömmen genom magnetronen representerar i denna uppvärmningsfas magnetronens temperatur. Så länge magnetronens temperatur är låg så att spänningen Vf är lägre än spänningen V2 frán den fasta spänningsdelaren R6, R7 erhålls ingen utspänning från jämföraren J2. Allteftersom magnetrontemperaturen stiger ökar spänningen Vf och vid tiden t =t1 överstiger Vf spänningen V2 och utsignal erhålles från jämföraren J2. Denna utsignal för dröjs i RC-tidkretsen R8, C2 och när spänningen över den i tidkretsen in gående kondensatorn C2 stigit till ett givet värde ställs multivibratorn MV om.

Detta inträffar vid tidpunkten tg i fig 3 där den av RC-kretsen alst- rade tidsfördröjningen är betecknad med T1. Uppvärmningsfasen om fattar tiden t =0 till t =t2. _ Under uppvärmningsfasen fram till tiden t =t2 är oscillatorn VCO spänningsstyrd i stället för frekvensstyrd. Detta är illustrerat genom tidstiagrammen i fig 4. Översta diagrammet a) i fig 4 visar spänningen Vsw över den i nätaggregatets resonanskrets ingående halvledarswitchen som funktionen av tiden t, vilken spänning Vsw leds till ena ingången av jämföraren J3. När spänningen Vsw överstiger spänningen V3 från den fasta spänningsdelaren R9, R1O är spänningen frän jämföraren J3 hög.

Det andra tidsdiagrammet b) i fig 4 visar utspänningen Vh frán jämföra ren J3 som funktion av tiden. Denna spänning från J3, s.k. "hold-up"-sig- nal, leds genom grinden G till den andra styringángen H på oscillatorn 462 252 10 15 20 25 30 35 6 VCO och fördröjer därvid tillslaget av halvledarswitchen D1 med tiden AT.

Switchens D1 till- och fránslagsperioder är visade i det sista diagrammet c) i fig 4, där noll betyder "till" och 1 betyder "fràn". Switchfrekven- sen och därigenom magnetronens ineffekt styrs under denna uppvärmningsfas av referensspänningen V3.

Vid tidpunkten tg ställs multivibratorn MV om till det andra lä- get, där strömställaren SW1 är öppen, SW2 är sluten och grinden G är stängd. “Hold-up"-signalen på ingången H upphör och oscillatorn erhåller sin styrsignal på den första styringángen I från utgången av jämföraren J1. I denna jämförs den inställbara spänningen från spänningsdelaren P med áterkopplingsspänningen över spänningsdelarkretsen vid strömtransfor- matorns ST sekundärlindning. Aterkopplingsspänningen har nu làg "för- stärkning“, genom att motståndet R3 är inkopplat parallellt med motstån- det R2. Nätaggregatet arbetar i sin normala arbetsmod där ineffekten till magnetronen regleras genom ändring av switchfrekvensen.

Claims (4)

ro.. 1-1 10 15 20 25 30 35 462 252 Patentkrav

1. Matningsanordning för en mikrovågsugn innefattande en magnetron som drivs av ett switchat nätaggregat med en resonanskrets som matas från nätet via en nätlikriktare och som innefattar en transformator som via en likriktare är ansluten till magnetronen och avger drivspänning till denna samt en styrbar switch som ställs om mellan öppet och slutet tillstànd i beroende av omställningssignal från en oscillator med styrbar frekvens, varvid den fràn resonanskretsen till magnetronen matade effekten beror av switchfrekvensen, varjämte en avkänningsanordning är utförd att känna av den till magnetronen överförda effekten, vilken avkänningsanordnings ut- signal i normal arbetsmod jämförs med en referenssignal för alstring av en signal som i den normala arbetsmoden leds som frekvensbestämmande styrsignal till oscillatorn, så att switchfrekvensen och därmed den till magnetronen överförda effekten regleras till ett av referenssignalen be- stämt värde, k ä n n e t e c k n a d av omkopplingsorgan som vid start ställer in nätaggregatet i en uppvärmningsmod, i vilken den till oscilla- torn matade styrsignalen som i den normala arbetsmoden bestämmer oscilla- torfrekvensen är läst pà ett givet värde varjämte finns medel för att, när ström flyter genom magnetronen, ställa om nätaggregatet till den nor- mala arbetsmoden.

2. Matningsanordníng enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d av jämförelseorgan som i uppvärmningsmoden jämför spänningen över switchen med en referensspänning, varvid resultatet av jämförelsen leds till oscillatorn som är utförd att som svar pá jämförelseorganens utsig- nal förlänga den alstrade signalens periodtid tills den momentana spän- ningen över switchen under varje signalperiod sjunkit till en nivå lika med referensspänningen, varigenom denna spänning i uppvärmningsmoden blir bestämmande för den till magnetronen överförda effekten.

3. Matningsanordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att nämnda medel som ställer om nätaggregatet till den normala arbetsmoden, innefattar en strömdetektor som är utförd att känna av strömmen genom magnetronen och vars utsignal får styra omkopplingsor- ganen, varvid omkopplingsorganen ställs om da strömdetektorn avkänt en given ström genom magnetronen. 0A 462 252 10 15 20 25 30 35

4. Matningsanordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n azg av en tidkrets som är ansluten till utgången av strömdetektcrn och som fördröjer omställningen av omkopplingsorganen en fast tid efter uppnáen- det av det givna strömvärdet genom magnetronen.