TWI221185B - Microwave oven - Google Patents

Description

1221185 五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明是有關於一種進行磁電管（magnetron)之輸入 電力控制的微波爐。 [先前技術] 弟6圖纟會不習知的微波爐之電氣電路’特別是繪不磁 電管1 0 0之驅動電路。當交流電源1 0 1被連接至磁電管驅 動電路1 0 2時，此驅動電路1 0 2係具有直流電源電路1 0 3、 換流器（inverter)電路104、高頻變壓器（high frequency transformer) 1 05、倍電壓整流電路106 〇 在上述結構中，換流器電路1 04具備：開關元件 (switching element)104a 、 104b ，此些開關元件104a 、 1 0 4b係由控制電路1 07而被開/關（on，of f )。所以，利用 此開/關，使高頻變壓器105之一次線圈（primary w Γη d i n g ) 1 0 5 a產生高頻電流，並使連接至此高頻變壓器 1 0 5之二次側的倍電壓整流回路1 〇 6產生倍電壓整流電 力’以驅動磁電管1〇〇。 然而，上述磁電管100的輸出係因該磁電管100之溫 度而變化，此磁電管100之溫度會隨著磁電管驅動開始而 一同上昇’與此相關的是陽極電壓會減少，且磁電管輸 出會減少。把此磁電管輸出控制成一定的一個方式係如 下所述。 亦即，想要直接檢測磁電管輸出實際上是相當困難 的，所以，要檢測與磁電管輸出相關的輸入電力，再利 用控制輸入電力，以控制磁電管輸出。在如第6圖所示那

11068pif.ptd 第5頁 1221185 五、發明說明（2) 樣的交流電源1 0 1之電源線上，例如設有由變流器所構成 的電流檢測裝置1 0 8，利用此電流檢測裝置1 0 8的檢測電 流和已知電壓（通常為一定值1 0 0 V [伏特])，以檢測輸入 電力，為了使此檢測輸入電力為某個一定值，要控制前 述換流器電路1 0 4之開關元件1 0 4 a之開（Ο N )時間，且要控 制而頻電流。 然而，在像習知那樣的結構中，電流檢測裝置1 0 8等 的檢測裝置為必要，所以有成本過而的缺點。 有鑑於上述情況，本發明的目的之一係提供一種微 波爐，其對於輸入電力的控制可以由簡化的結構達成。 [發明内容] 因此本發明的目的係著眼於如下所述。當驅動磁電 管時，溫度上昇而產生損失，陽極電壓會減少。因為此 陽‘極電壓的減少會使磁電管的輸出減少，而會呈現輸入 電力低下的情況。若相對於預定輸入電力，使相差部份 的輸入電力上昇的話，便可使磁電管的輸出回復。在 此，本發明人係，為了補充上述相差部份的輸入電力， 而預先以實驗求出控制資料。也就是，伴隨著從磁電管 之驅動開始至經過一段時間，因為溫度上昇且磁電管呈 損失大的狀態，輸入電力也要增大。求出此時需增大多 少的輸入電力之控制資料。 基於上述及其他目的，本發明提供一種微波爐，包 括：將一被加熱物誘電加熱的一磁電管、驅動磁電管的 一驅動裝置，以及對於磁電管之一輸入電力進行控制，

11068pif.ptd 第6頁 1221185 五、發明說明（3) 以控制驅動裝置的一驅動控制裝置。 前述驅動控制裝置係，具有一記憶裝置，以記憶將 磁電管之輸入電力控制至——定值之控制資料，並根據 控制貧料控制驅動裝置。 在上述的發明中，即使磁電管被驅動而產生損失， 驅動控制裝置係，根據控制資料（c ο n t r ο 1 d a t a )而控制 驅動裝置，所以不需習知的電流檢測手段等的檢測裝 置，而可將輸入電力控制至一 一定值。結果是，可使成 本低廉化。 本發明之驅動控制裝置係包括一資料記憶裝置，以 記憶磁電管驅動停止時之控制資料。當磁電管驅動開始 時，在前次的磁電管驅動停止未經過一預定時間的條件 下，根據停止時之資料記憶裝置所記憶的控制資料，控 制'驅動裝置。 伴隨著調理終了而驅動停止磁電管時，磁電管會暫 時處於高溫狀態。在此狀態下，如果要再度調理，當開 始磁電管的驅動時，陽極電壓便會呈現低狀態，因而在 控制資料的初期值中，輸入電力會變小而磁電管輸足會 不足，而恐有加熱調理失敗的可能。 然而，在上述的發明中，在磁電管驅動開始時，在 前次的磁電管驅動停止未經過一預定時間的條件下，也 就是在磁電管溫度還未下降的條件下，根據停止時之資 料記憶裝置所記憶的控制資料，控制驅動裝置，所以， 即使在連續調理的場合，磁電管也可獲得足夠的輸入電

11068pif.ptd 第7頁 1221185 五、發明說明（4) 力，而不致有磁電管輸出不足的情況，所以不會造成調 理失敗。 本發明之微波爐，更包括：檢測外氣溫度的一溫度 感測器（s e n s 〇 r )，以及根據從溫度感測器的檢測溫度， 以修正控制資料的一修正裝置。 當控制資料是在常溫條件下時，當外氣溫度較高時 (陽極呈低狀態），利用其控制資料會使磁電管驅動開始 時之輸入電力略低，而在外氣溫度較低時，則輸入電力 則會略南。 然而，在上述的發明中，利用溫度感測器檢測外氣 溫度，並設有根據此檢測溫度而修正控制資料的修正裝 置，所以，可防止因外氣溫度而造成磁電管之輸入電力 變動。 ^ 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更 明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式， 作詳細說明如下： [實施方式] 以下，參照第1圖至第5圖說明本發明之一個實施 例。首先，在第2圖中，微波爐的本體1具有外箱2及内箱 3，内箱3的内部是做成加熱室4。在此加熱室4的外底部 上，配設有回轉台馬達（turntable motor)5，其回轉軸 在加熱室4内為突出並和回轉網6連結。在此回轉網6上係 可拆卸地配置著回轉盤7。内箱3的右側板和外箱2的右側 板之間的空間部是做為機械室8。在機械室8中，在内箱3

11068pif.ptd 第8頁 1221185 五、發明說明（5) 的右側板上則安裝著磁電化的磁電管9，此磁電管9所產 生的微波（microwave)是從激磁口 3a往加熱室4内供給。 且，前述機械室8上配設有用以檢測外氣溫度的溫度感測 器10。 在第1圖中緣示出作為連接至商用交流電源丨丨之驅動 手段的驅動電路1 2，這是為了要驅動控制磁電管9。接下 來說明此驅動電路1 2。交流電源1 1的兩端係，透過電容 器13連接至由一極管電橋（diode bridge)連接所構成的 全波整流電路1 4，此輸出端子的一邊是透過扼流圈 (choke coil)15連接至平流電容器（smoothing 〇8 0 3(：丨1：〇1〇16的一端，另邊則連接至電容器16的另端。 利用此些電容器1 3、全波整流電路1 4、扼流圈1 5、平流 電流器1 6構成直流電源電路1 7。 此直流電源電路1 7的直流電源線（D C ρ 〇 w e r 1 ine)17a、17b係連接至換流器電路18。此換流器18為以 下之構成。在直流電源17a、17b之間串聯連接著例如由 I G B所構成的開關元件丨9、2 〇，且逆並聯連接著旁路二極 體（freewheel diode) 21、22，且，直流電源線17a、 1 7 b上還串聯連接著電容器2 3、2 4。所以開關元件1 9、2 0 的共通連接端子是連接至高頻變壓器2 5之一次線圈2 5 a的 一邊的端子，並且，透過電阻26及電容27連接至下臂的 開關元件20之發射極（emiuer)。更，上述電容器Μ、24 的共通連接點是連接至高頻變壓器2 5之一次線圈2 5 a之另 邊的端子。

1221185 五、發明說明（6) 在上述高頻變壓器2 5的二次側上，設有二次線圈 (secondary winding)25b 和纏繞線圈（filament winding)25c，二次線圈25b是連接至倍電壓整流電路 2 8。此倍電壓整流電路2 8係，如圖示那樣，由二個二極 體29、30和二個電容器31、32及二個電阻33、34構成連 接的回路，以施加高電壓至磁電管9。 前述換流器1 8的開關元件1 9、2 0係，利用如第1所示 的控制電路3 5 ，以高頻的電容工作比（d u t y r a t i 〇 )控制 開/關，讓南頻電流流至一次線圈2 5 a ’以在一次線圈2 5 b 及纏繞線圈2 5 c感應出高頻電流。在二次線圈2 5 b上被感 應出的高頻電流係，利用倍電壓整流電路2 8高壓化，以 施加至磁電管9，以此使磁電管9振盪動作。 作為驅動控制手段及修正手段的控制電路3 5為包含 微‘電腦的結構，藉由把換流器電路1 8的開關元件1 9的開 時間變更為線性，可以無段式地控制輸入電力。此時， 特別是，開關1 9、2 0在一個周期内，會有開關元件1 9呈 開而開關元件2 0呈關的狀態，以及開關元件1 9呈關而開 關元件2 0呈開的狀態，當開關元件1 9的開時間變長時， 可使輸入電流變大，因而可使磁電管9的陽極電壓上昇， 且可使輸出上昇。 更，前述控制電路35的微電腦係包含CPU、ROM及 RAM，此ROM具有作為記憶控制資料的記憶手段，及具有 作為磁電化停止時之控制資料的停止時資料記憶手段的 功能。且，前述控制電路3 5係被附予由開關輸入電路3 6

11068pi f.ptd 第10頁 1221185 五、發明說明（7) 而來的開關輸入，且雖然圖未繪示，此開關輸入電路3 6 是包含著作為開關的時間設定開關、開始開關（s t a r t switch)等。且回轉台馬達5是利用控制電路35透過驅動 電路3 7以控制著，且此驅動電路3 7係連接至交流電源 11 。 接著說明上述控制資料。在第3圖中，例如在常溫 (攝氏2 0度）的溫度條件下，對於磁電管9而言，換流器1 8 的驅動模式（開關元件1 9的開時間）從最初到呈一定狀態 的場合係，驅動磁電管9時，磁電管9的溫度，是如特性 線T m所示那樣，在最初的5分鐘之間上昇，之後便略呈一 定值。伴隨於此，磁電管9的損失增加，陽極電壓e b m也 是在約最初5分鐘之間減少，並在之後略呈一定值。因 此，磁電管9的輸出甚至是輸入電力也會減少。為此，需 使‘輸入電力增加。所在在本實施例中，對於換流器電路 1 8的驅動模式而言，作為控制資料的控制指數y要預先調 查以設定。 也就是說，在常溫條件下，在規定負荷中，5分鐘後 所得的磁電管9的最大容許輸入電力處（磁電管9之損失為 大狀態時所呈的最大輸入電力狀態）的驅動模式，把此場 合換流器電路1 8的開關元件1 9之開時間作為基準控制指 數[1 0 0 ]時，較佳的是，經過5分鐘之後（磁電管9的損失 呈大狀態），用以獲致磁電管9之定格輸入電壓的控制指 數為[9 6 ]的程度。 從最初，便以此控制指數為[9 6 ]驅動磁電管9的話，

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=2驅動開始初期（損失小的狀態）便會有輸入電力 =夕的It况，基於此原因，需做成下降此部份輸入電力 指婁欠。也就是說，當控制指數如第3圖的特性 那樣在驅動開始時點為[86 ]，在5分鐘以後，直線上 上述的[9 6 ]，在此之後維持在[9 6 ]。 因此，以y作為此控制資料的控制指數，以X為經過 日了間，Ρ(( 9 6 - 8 6 )/ 5 · x + 86)，是在〇<χ< = 5 時，而y = 96， 疋在X>5時。此控制指數y可記憶在控制電路35的㈣^内。 且，此控制指數y是由外氣溫度（設置微波爐的房間溫度） 修正，此修正定數h係如下述那樣設定，再記憶至前述 R Ο Μ中。亦即’在第4圖的特性線I j中，繪示出對於不修 正控制指數y時的外氣溫度之最大輸入電流。在此場合， 當外氣溫度低於約1 5度時，最大輸入電流會超過 14\50A，而接近最大容許輸入電流。 在此，在本實施例中，當外氣溫度為t時，而攝氏1 0 度<t〈攝氏1 5度時，溫度修正係數h=0· 98，而當t< =攝氏 10度時，h = 0.96，而當攝氏15度Ot時，h=l(不修4)， 且修正後最大電流係如虛線H i所示。 又，關於控制電路3 5之輸入電力控制，請同時參照 第5圖之流程圖以說明。利用開關輸入電路3 6，在已設定 調理時間之後，使開始開關（start switch)開（ON)時， 則開始此流程圖所示的控制。亦即，在步驟S1中，判斷 從前次調理終了是否經過了所定時間例如為5分鐘以上。 如果是，則移行至步驟S 2，把控制指數用的時間X之初期

11068pif.ptd 第12頁 1221185 五、發明說明（9) 值設定成[0 ]。然後，移行至步驟S3，把調理時間t設定 成[0](重設，reset) 〇 其次，在步驟S4中，開始計數時間X及時間t。在步 驟S5中，判斷上述控制指數y的時間x(分）是否為 0 < X < = 5，如果是在此範圍的話，則移行至步驟S 6，把控 制指數做成y = ((96-86)/5· x + 86)。 然後，在步驟S 7中，根據溫度感測器1 0的檢測溫度 以設定修正係數h，並修正上述控制指數y。亦即，把h · y當作新的控制指數。 然後，在步驟S8中，根據控制指數h · y而控制換流 器電路1 8。也就是，以（h · y / 1 0 0 ) · T控制換流器1 8的開 關元件2 1之開時間。接著，在步驟S 9中，判斷是否經過 的調理時間t已到達設定的調理時間，如果到達的話，便 返回步驟S4，再循迴步驟S5、S6、S7、S8、S9、S4的迴 圈（1 ο ο p )。像這樣，一同設定控制指數y和時間x之經 過。在此場合，因為陽極電壓e b m會被順次降低，依其下 降的分量而補充輸入電力之降低，便可使最後的輸入電 力被控制成一定值。 當時間X超過5分鐘時，便根據步驟S5的[否]移行至 步驟S 1 0，把控制指數y設定成[9 6 ]。根據此控制指數y控 制換流器電路1 8的開關元件2 1之開（ON )時間，據此，以 將輸入電力控制成一定值。 在此，當調理經過時間t到達設定的調理時間時，記 憶此時點的時間X。也就是，利用時間X，把被顯現的控

11068pif.ptd 第13頁 1221185 五、發明說明（10) 制指數y記憶。把已記憶的時間當作X’ 。然後，把換流器 電路1 8的開關元件2 1 、2 2關閉（0 F F )，以停止磁電管9之 驅動。 在前述的步驟S 1中，若從前次的調理時間開始未經 過5分鐘時，則移行至步驟S 1 2，讀出前次記憶的時間 X ’，並把在步驟S 4計數的時間X之初期值定為X ’ 。然後， 經過步驟S 3，移行至步驟S 4、S 5，再移行至步驟S 6或 S7，以求得控制指數y。也就是，控制指數y會變成從前 次調理終了時點的控制指數開始。 根據上述之本實施例，即使磁電管9會被驅動而產生 損失，利用控制電路3 5，可依照控制指數y控制驅動電路 1 2之換流器電路1 8，因此，可不需習知的電流檢測手段 等的檢測裝置，而可把輸入電流控制在一定值（參照第3 ST的特性線Q )。結果是，可使成本低廉化。 在此場合，雖可把輸入電力控制成一定值，然而也 可以是例如在加熱開始初期把輸入電力提高’而在之後 降低，在此場合，預先求出其控制指數亦可。 且，根據本實施例，控制電路3 5係，具備作為記憶 磁電管驅動停止時的控制指數y的停止時資料記憶手段的 ROM，在磁電管驅動開始時，從前次的磁電管驅動停止開 始未經過所定時間的條件下，從記憶在R 0 Μ中的控制指數 y開始驅動控制，所以，即使是連續的加熱調理，也不會 使加熱調理失敗。 亦即，伴隨著調理終了而驅動停止磁電管9時，磁電

11068pif.ptd 第14頁 1221185 五、發明說明（11) 管溫度係暫時呈高溫狀態。若於此狀態下要再開始調 理，而開始磁電管9的驅動時，陽極電壓則呈低狀態，此 控制指數的初期值係，輸入電力小而磁電管輸出不足， 而恐怕會使加熱調理失敗。 如上所述，在磁電管驅動開始時，在從前次的磁電 管驅動停止開始未經過所定時間的條件下，也就是在磁 電管溫度還未下降的條件下，從ROM所記憶的控制指數開 始進行輸入電力控制，即使在連續調理的場合，磁電管 也可獲得足夠的輸入電力而不致使磁電管輸出不足，便 不會造成調理失敗。 更，根據本實施例，利用溫度感測器1 0檢測出外氣 溫度，並根據此檢測溫度修正控制指數y，所以可防止因 外氣溫度所造成對磁電管之輸入電力變動。 1 且，在上述實施例中，換流器電路1 8的開關元件2 1 之開時間雖是利用控制指數y進行控制，然而，例如是-更昇壓直流電源電路1 7的電壓或是設置高壓截斷器，並 利用額外設定的控制資料控制此些東西亦可。 從以上的說明可知本發明可以簡化的結構實現輸入 電力的控制，且可謀求成本的低廉化。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之 精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明 之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11068pif.ptd 第15頁 1221185 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖繪示本發明之一實施例的電氣電路圖； 第2圖繪示微波爐的概略結構縱斷正面圖； 第3圖繪示磁電管溫度、陽極電壓、控制指數、輸入 電力之變化示意圖； 第4圖繪示對外氣溫度之輸入電流的變化示意圖； 第5圖繪示控制電路之控制内容示意圖；以及 第6圖繪示習知的電氣電路圖。 [圖式標示說明] 1 :本體 2 :外箱 3 :内箱 4 :加熱室 5 :回轉台馬達（turntable motor) 6 :回轉網 7:回轉盤 8:機械室 9、100: 磁電管 1 0 :溫度感測器 1 1 、1 0 1 :交流電源 1 2' 37、1 02 : 驅動電路（驅動手段） 13、23、24、27、31 、32 ··電容器 14 :全波整流電 路 15 :扼 圈 16 :平济1_ 電容器（smoothing capacitor) 1 7、1 0 3 :直流電源電路 1 7 a、1 7 b :直流電源線（D C ρ 〇 w e r 1 i n e ) 1 8、1 0 4 :換流器（i η ν e r t e r )電路 1 9、2 0 、1 0 4 a、1 0 4 b :開關元件 21、22 :旁路二極體(freewheel diode) 25 、105 :高頻變壓器（high frequency transformer) 時資料記憶手段、修正手段）

11068pif.ptd 第16頁 1221185 圖式簡單說明 2 5a :一 次線圈 25b :二次、線圈（secondary winding) 25c :纏繞線圈（filament winding) 26 、33 、34 : 電阻 2 8、1 0 6 :倍電壓整流電路 2 9、3 0 :二極體 3 5、1 0 7 : 控制電路（驅動控制手段、記憶手段、停止 3 6 :開關輸入電路 1 0 8 :電流檢測裝置

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Claims (1)

1221185 六、申請專利範圍 1. 一種微波爐，包括： 一磁電管，用以將一被加熱物誘電加熱； 一驅動裝置，驅動該磁電管；以及 一驅動控制裝置，對於該磁電管之一輸入電力進行 控制，以控制該驅動裝置， 其中，該驅動控制裝置係，具有一記憶裝置，以記 憶將該磁電管之該輸入電力控制至--定值之控制資 料，並根據該控制資料控制該驅動裝置。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之微波爐，其中該驅動 控制裝置係包括一資料記憶裝置，以記憶該磁電管驅動 停止時之控制資料， 其中，當該磁電管驅動開始時，在前次的該磁電管 驅動停止未經過一預定時間的條件下，根據停止時之資 料‘記憶裝置所記憶的控制資料，控制該驅動裝置。 3.如申請專利範圍第1項所述之微波爐，更包括： 一溫度感測器，以檢測外氣溫度；以及 一修正裝置，根據從該溫度感測器的檢測溫度，以 修正控制資料。

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