JP2001307865A - High-frequency heating device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent that a magnetron does not fall into an unstable action even if a load impedance in a heating room takes a sudden change. SOLUTION: The information obtained by synthesizing the first information of ON time data which are prepared by ON time data preparation circuit 7.1 through a microcomputer control circuit 5, the second information of voltage of a rectification circuit detected through a voltage detection circuit 6, the third information of resonance current of an inverter circuit 3 detected through a resonance current detection circuit 8, and a standard wave such as see-saw wave or the like prepared by a standard oscillation circuit 7.4 based on ON timing of a switching element detected through ON timing detection circuit 7.3 are compared. Therefore, a magnetron 1 becomes to rapidly cope with not to fall into an unstable action, and a high-frequency heating device is made to be used more safely even if a load impedance in the heating room suddenly fluctuates.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱室内に設置さ
れる被加熱物をマイクロ波エネルギーによって加熱する
高周波加熱装置に関するもので、特にマグネトロン駆動
用のインバータ電源に改良を加えたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency heating apparatus for heating an object to be heated placed in a heating chamber by microwave energy, and particularly to an improvement in an inverter power supply for driving a magnetron.

【０００２】[0002]

【従来の技術】以下、図２により従来の技術を説明す
る。2. Description of the Related Art A conventional technique will be described below with reference to FIG.

【０００３】図において、１はマイクロ波を放射するマ
グネトロンで、２は商用交流電源を整流する整流回路、
３はコンデンサと昇圧トランスの一次巻線からなる共振
回路にＩＧＢＴ等のスイッチング素子が接続されて構成
されたインバータ回路、４はこのインバータ回路３で生
成されかつ昇圧トランスの二次巻線に誘起された高周波
電力を倍電圧整流して前述のマグネトロン１を駆動する
高圧回路である。In the figure, 1 is a magnetron that radiates microwaves, 2 is a rectifier circuit that rectifies a commercial AC power supply,
Reference numeral 3 denotes an inverter circuit formed by connecting a switching element such as an IGBT to a resonance circuit including a capacitor and a primary winding of a boosting transformer, and 4 denotes an inverter circuit generated by the inverter circuit 3 and induced by a secondary winding of the boosting transformer. This is a high-voltage circuit that drives the magnetron 1 by doubling the rectified high-frequency power.

【０００４】５はマイコン制御回路であり、商用交流電
源の電流を検出して電圧に変換する入力電流検出回路
５．１と、この入力電流検出回路５．１の出力信号に基
づいてマグネトロン１を所定の出力で作動させるための
制御データを出力するマイクロコンピュータ５．２と、
このマイクロコンピュータ５．２と後述するインバータ
制御回路７間の絶縁を保持してマイクロコンピュータ
５．２の破壊を防止するための絶縁回路５．３で構成さ
れたものである。Reference numeral 5 denotes a microcomputer control circuit which detects an input current of a commercial AC power supply and converts it into a voltage, and controls the magnetron 1 based on an output signal of the input current detection circuit 5.1. A microcomputer 5.2 for outputting control data for operating at a predetermined output;
The microcomputer 5.2 includes an insulating circuit 5.3 for maintaining insulation between the microcomputer 5.2 and an inverter control circuit 7 described later to prevent the microcomputer 5.2 from being destroyed.

【０００５】６は整流回路２の電圧を検出してその情報
を出力する電圧検出回路で、７．１は前述絶縁回路５．
３を通じて出力されるマイクロコンピュータ５．２の情
報を取り込んでインバータ回路３のスイッチング素子の
ＯＮ時間の基準となるデータ（基準電圧）を作成するＯ
Ｎ時間データ作成回路であり、７．２はこのＯＮ時間デ
ータ作成回路７．１と前述電圧検出回路６の各出力電圧
を合成する合成回路である。[0005] Reference numeral 6 denotes a voltage detection circuit for detecting the voltage of the rectifier circuit 2 and outputting the information, and 7.1 denotes the insulation circuit 5.
O which takes in information of the microcomputer 5.2 output through the microcomputer 3 and generates data (reference voltage) which is a reference of the ON time of the switching element of the inverter circuit 3 O
An N-time data generating circuit 7.2 is a synthesizing circuit for synthesizing the output voltages of the ON-time data generating circuit 7.1 and the voltage detection circuit 6 described above.

【０００６】７．３はインバータ回路３のスイッチング
素子がＯＮするタイミングを検出するＯＮタイミング検
出回路で、７．４はこのＯＮタイミング検出回路７．３
の出力をトリガ信号として取り込んでのこぎり波を作成
する基準発振回路、７．５はこの基準発振回路７．４の
のこぎり波と前述合成回路７．２の出力電圧を取り込ん
で比較し、インバータ回路３のスイッチング素子を駆動
するためのパルスを作成する比較回路である。７．６は
この比較回路７．５のパルス信号を電圧変換して上述ス
イッチング素子を駆動するドライブ回路である。Reference numeral 7.3 denotes an ON timing detection circuit for detecting a timing at which the switching element of the inverter circuit 3 is turned ON, and 7.4 denotes an ON timing detection circuit 7.3.
A reference oscillation circuit for generating a sawtooth wave by taking in the output of the reference circuit as a trigger signal, and 7.5 taking in and comparing the sawtooth wave of the reference oscillation circuit 7.4 with the output voltage of the synthesizing circuit 7.2, and an inverter circuit 3 Is a comparison circuit for generating a pulse for driving the switching element of FIG. Reference numeral 7.6 denotes a drive circuit for converting the pulse signal of the comparison circuit 7.5 into a voltage to drive the switching element.

【０００７】そして７は、これら電圧検出回路６、ＯＮ
時間データ作成回路７．１、合成回路７．２、ＯＮタイ
ミング検出回路７．３、基準発振回路７．４、比較回路
７．５およびドライブ回路７．６で構成されたインバー
タ制御回路である。[0007] Then, 7 is the voltage detection circuit 6, ON
The inverter control circuit includes a time data creation circuit 7.1, a synthesis circuit 7.2, an ON timing detection circuit 7.3, a reference oscillation circuit 7.4, a comparison circuit 7.5, and a drive circuit 7.6.

【０００８】このように構成された従来例において、商
用交流電源の電流値に基づいてＯＮ時間データ作成回路
７．１が作成するスイッチング素子のＯＮ時間データな
らびに整流回路２の電圧とが合成されて得られる電圧
と、スイッチング素子のＯＮタイミングに基づいて基準
発振回路７．４が作成するのこぎり波とが、比較回路
７．５によって比較され、その結果得られるパルスによ
って、インバータ回路３のスイッチング素子をスイッチ
ング動作させている。そして、加熱室内に設置される被
加熱物がターンテーブルとともに回転して加熱室内負荷
インピーダンスが変動する場合でも、その影響で変動す
る商用交流電源の電流変化をマイコン制御回路５が読み
取ってインバータ制御回路のＯＮ時間データ作成回路
７．１へ送り出す制御データを修正し、安全動作が確保
されるようにしている。In the above-described conventional example, the ON time data of the switching element generated by the ON time data generating circuit 7.1 and the voltage of the rectifier circuit 2 are synthesized based on the current value of the commercial AC power supply. The obtained voltage and a sawtooth wave generated by the reference oscillation circuit 7.4 based on the ON timing of the switching element are compared by the comparison circuit 7.5, and the switching element of the inverter circuit 3 is switched by the resulting pulse. Switching operation is being performed. Even when the object to be heated installed in the heating chamber rotates together with the turntable and the load impedance in the heating chamber fluctuates, the microcomputer control circuit 5 reads the current change of the commercial AC power supply fluctuating due to the influence, and the inverter control circuit The control data sent to the ON time data generation circuit 7.1 is modified so that a safe operation is ensured.

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の構成の
ものにあっては、加熱室内負荷インピーダンスの急激な
変動に対して迅速な対応がとれずに、マグネトロンが不
安定動作の状態に陥ってしまうのを回避することができ
ないという問題があった。However, in the above-mentioned structure, the magnetron is in an unstable operation state without being able to quickly respond to a sudden change in the load impedance of the heating chamber. There was a problem that it was not possible to avoid that.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するためになされたものであり、マイクロ波を放射す
るマグネトロンと、商用交流電源を全波整流して直流電
源に変換する整流回路と、この整流回路で整流された直
流を昇圧トランス、共振コンデンサおよびスイッチング
素子にて高周波電源に変換するインバータ回路と、この
インバータ回路の高周波出力を倍電圧整流してマグネト
ロンを駆動する高圧回路と、マグネトロンの動作中の商
用交流電源の電流を検出し設定出力に応じた制御データ
を出力するマイコン制御回路と、整流回路の電圧を検出
してその情報を出力する電圧検出回路と、インバータ回
路の共振電流を検出してその情報を出力する共振電流検
出回路と、インバータ回路のスイッチング素子のＯＮタ
イミングに基づいてのこぎり波等の基準波を出力する基
準発振回路と、そしてマイコン制御回路、電圧検出回路
および共振電流検出回路がそれぞれ出力する情報を合成
して得られる情報と基準発振回路の出力する情報とを比
較してインバータ回路のスイッチング素子を制御するイ
ンバータ制御回路（７）とで高周波加熱装置を構成し
た。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a magnetron for radiating microwaves, and a rectifier circuit for full-wave rectifying a commercial AC power supply to convert it into a DC power supply. An inverter circuit that converts the DC rectified by the rectifier circuit into a high-frequency power supply with a step-up transformer, a resonance capacitor, and a switching element; a high-voltage circuit that double-voltage rectifies the high-frequency output of the inverter circuit and drives a magnetron; A microcomputer control circuit that detects the current of the commercial AC power supply during operation of the magnetron and outputs control data according to the set output, a voltage detection circuit that detects the voltage of the rectifier circuit and outputs the information, and resonance of the inverter circuit A resonance current detection circuit for detecting current and outputting the information, and an ON timing of a switching element of the inverter circuit. A reference oscillation circuit that outputs a reference wave such as a sawtooth wave, and information obtained by combining information output by the microcomputer control circuit, the voltage detection circuit, and the resonance current detection circuit with information output by the reference oscillation circuit Thus, a high-frequency heating device was constituted by an inverter control circuit (7) for controlling a switching element of the inverter circuit.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】本発明は上述のように構成され、
マイコン制御回路を通じてＯＮ時間データ作成回路が作
成するＯＮ時間データという第一の情報、電圧検出回路
を通じて検出される整流回路の電圧という第二の情報お
よび共振電流検出回路を通じて検出されるインバータ回
路の共振電流という第三の情報を合成することによって
得られる情報とＯＮタイミング検出回路を通じて検出さ
れるスイッチング素子のＯＮタイミングに基づいて基準
発振回路が作成するのこぎり波等の基準波とを比較して
インバータ回路のスイッチング素子を適正に制御するよ
うにし、加熱室内負荷インピーダンスの急激な変動が発
生しても、マグネトロンが不安定動作に陥らないように
迅速に対応することができるようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is configured as described above,
First information called ON time data created by the ON time data creation circuit through the microcomputer control circuit, second information called rectification circuit voltage detected through the voltage detection circuit, and resonance of the inverter circuit detected through the resonance current detection circuit The inverter circuit compares the information obtained by synthesizing the third information of the current with a reference wave such as a sawtooth wave created by the reference oscillation circuit based on the ON timing of the switching element detected through the ON timing detection circuit. The switching element is appropriately controlled, so that even if a sudden change in the load impedance of the heating chamber occurs, the magnetron can quickly cope with the unstable operation.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、図１によって本発明の一実施例を説明
する。なおその図１において、従来例を示した図２の説
明で既に用いられた符号と同一の符号の附されたもの
は、それぞれ同一の部品である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, components denoted by the same reference numerals as those already used in the description of FIG. 2 showing the conventional example are the same components.

【００１３】その図１において、８はインバータ回路３
の共振電流を検出してその情報を電圧に変換する共振電
流検出回路で、その出力は合成回路７．２に取り込まれ
る。In FIG. 1, reference numeral 8 denotes an inverter circuit 3
Is a resonance current detection circuit that detects the resonance current and converts the information into a voltage, and the output is taken into the synthesis circuit 7.2.

【００１４】つまり、本発明は、従来、マイコン制御回
路５を通じてＯＮ時間データ作成回路７．１が作成する
ＯＮ時間データという第一の情報と電圧検出回路６を通
じて検出される整流回路２の電圧という第二の情報の二
者を合成することによって得られる情報とＯＮタイミン
グ検出回路７．３を通じて検出されるスイッチング素子
のＯＮタイミングに基づいて基準発振回路が作成するの
こぎり波とを比較し、スイッチング素子の適正駆動パル
スを生成して、加熱室内負荷インピーダンスの変動に対
して、マグネトロン１が不安定動作に陥らないようにし
ていたのに対して、新たに共振電流検出回路８を通じて
検出されるインバータ回路３の共振電流という第三の情
報を加え、それら三者を合成することによって得られる
情報とＯＮタイミング検出回路７．３を通じて検出され
るスイッチング素子のＯＮタイミングに基づいて基準発
振回路が作成するのこぎり波とを比較し、加熱室内負荷
インピーダンスの急激な変動に対して、従来よりさらに
迅速に、マグネトロン１が不安定動作に陥らないように
対応することが可能になり、安全に動作を続けることが
できるようになった。That is, according to the present invention, the first information called ON time data created by the ON time data creation circuit 7.1 through the microcomputer control circuit 5 and the voltage of the rectifier circuit 2 detected through the voltage detection circuit 6 are conventionally used. The switching element compares the information obtained by synthesizing the two pieces of second information with the sawtooth wave generated by the reference oscillation circuit based on the ON timing of the switching element detected through the ON timing detection circuit 7.3. Is generated so that the magnetron 1 does not fall into the unstable operation with respect to the variation of the load impedance of the heating chamber, whereas the inverter circuit newly detected through the resonance current detection circuit 8 is used. The third information called the resonance current of No. 3 is added, and the information obtained by synthesizing the three is combined with the ON time. A comparison is made between a sawtooth wave generated by the reference oscillation circuit based on the ON timing of the switching element detected through the switching detection circuit 7.3, and a sudden change in the load impedance of the heating chamber is more quickly performed than in the conventional magnetron. 1 can be prevented from falling into an unstable operation, and the operation can be safely continued.

【００１５】[0015]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、マイコン
制御回路を通じてＯＮ時間データ作成回路が作成するＯ
Ｎ時間データという第一の情報、電圧検出回路を通じて
検出される整流回路の電圧という第二の情報および共振
電流検出回路を通じて検出されるインバータ回路の共振
電流という第三の情報を合成することによって得られる
情報とＯＮタイミング検出回路を通じて検出されるスイ
ッチング素子のＯＮタイミングに基づいて基準発振回路
が作成するのこぎり波等の基準波とを比較してインバー
タ回路のスイッチング素子を適正に制御するようにした
ので、加熱室内負荷インピーダンスが急激に変動して
も、マグネトロンが不安定動作に陥らないように迅速に
対応することができるようになり、高周波加熱装置を安
全に使用することができるようになった。As described above, according to the present invention, the O-time data created by the ON time data creation circuit through the microcomputer control circuit is generated.
It is obtained by synthesizing the first information of N time data, the second information of the voltage of the rectifier circuit detected through the voltage detection circuit, and the third information of the resonance current of the inverter circuit detected through the resonance current detection circuit. The switching element of the inverter circuit is appropriately controlled by comparing the information obtained and the reference wave such as a sawtooth wave generated by the reference oscillation circuit based on the ON timing of the switching element detected through the ON timing detection circuit. Even if the load impedance of the heating chamber fluctuates rapidly, the magnetron can quickly respond to the unstable operation without falling into an unstable operation, and the high-frequency heating device can be used safely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の一実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention.

【図２】従来の回路図である。FIG. 2 is a conventional circuit diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１：マグネトロン、２：整流回路、３：インバータ回
路、４：高圧回路、５：マイコン制御回路、６：電圧検
出回路、７．１：ＯＮ時間データ作成回路、７．２：合
成回路、７．３：ＯＮタイミング検出回路、７．４：基
準発振回路、７．５：比較回路、７．６：ドライブ回
路。1: magnetron, 2: rectifier circuit, 3: inverter circuit, 4: high voltage circuit, 5: microcomputer control circuit, 6: voltage detection circuit, 7.1: ON time data creation circuit, 7.2: synthesis circuit, 7. 3: ON timing detection circuit, 7.4: reference oscillation circuit, 7.5: comparison circuit, 7.6: drive circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K086 AA05 AA09 BA08 BB03 BB08 CB12 CC01 CD04 CD21 DB03 DB11 DB15 DB16 DB18 DB22 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 3K086 AA05 AA09 BA08 BB03 BB08 CB12 CC01 CD04 CD21 DB03 DB11 DB15 DB16 DB18 DB22

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 マイクロ波を放射するマグネトロン
（１）と、商用交流電源を全波整流して直流電源に変換
する整流回路（２）と、この整流回路で整流された直流
を昇圧トランス、共振コンデンサおよびスイッチング素
子にて高周波電源に変換するインバータ回路（３）と、
このインバータ回路の高周波出力を倍電圧整流して前記
マグネトロンを駆動する高圧回路（４）と、前記マグネ
トロンの動作中の商用交流電源の電流を検出し設定出力
に応じた制御データを出力するマイコン制御回路（５）
と、前記整流回路の電圧を検出してその情報を出力する
電圧検出回路（６）と、前記インバータ回路の共振電流
を検出してその情報を出力する共振電流検出回路（８）
と、前記インバータ回路のスイッチング素子のＯＮタイ
ミングに基づいてのこぎり波等の基準波を出力する基準
発振回路（７．４）と、そして前記マイコン制御回路、
前記電圧検出回路および前記共振電流検出回路がそれぞ
れ出力する情報を合成して得られる情報と前記基準発振
回路の出力する情報とを比較して前記インバータ回路の
スイッチング素子を制御するインバータ制御回路（７）
とで構成されていることを特徴とする高周波加熱装置。1. A magnetron (1) for radiating microwaves, a rectifier circuit (2) for full-wave rectifying a commercial AC power supply to convert it to a DC power supply, and a DC transformer rectified by the rectifier circuit for boosting a transformer. An inverter circuit (3) for converting into a high-frequency power supply with a capacitor and a switching element;
A high-voltage circuit for driving the magnetron by rectifying the high-frequency output of the inverter circuit by double voltage, and a microcomputer control for detecting a current of a commercial AC power supply during operation of the magnetron and outputting control data corresponding to a set output. Circuit (5)
A voltage detection circuit (6) for detecting a voltage of the rectifier circuit and outputting the information, and a resonance current detection circuit (8) for detecting a resonance current of the inverter circuit and outputting the information.
A reference oscillation circuit (7.4) for outputting a reference wave such as a sawtooth wave based on the ON timing of a switching element of the inverter circuit; and the microcomputer control circuit;
An inverter control circuit (7) that compares information obtained by combining information output from the voltage detection circuit and the information output from the resonance current detection circuit with information output from the reference oscillation circuit to control a switching element of the inverter circuit; )
And a high-frequency heating device comprising: