JP3087546B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波による誘電加
熱を利用して食品などの誘電体を加熱する高周波加熱装
置に関し、特にマイクロ波を発生させるための電源に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の高周波加熱装置の電源には
図２０に示すように、インバータ電源２０でマグネトロ
ン２を駆動するように構成されている。インバータ電源
２０は商用電源２３を整流してえられる直流から電力の
供給を受けて、高周波の交流に変換するための主半導体
スイッチング素子３、コンデンサやインダクタからなる
共振回路、およびマグネトロンを駆動するために必要な
高電圧を得るための昇圧トランス４、昇圧トランス４の
高電圧交流を整流する高圧整流回路２１、主半導体スイ
ッチング素子３を駆動する駆動回路６などから構成され
る。マグネトロン２はインバータ電源２０で発生される
約−４キロボルトの電圧で付勢されると約２．４ギガヘ
ルツで発振しマイクロ波を発生させる。高周波加熱装置
はこのマイクロ波を用いて、食品などの被加熱物を加熱
する装置である。

【０００３】昇圧トランス４で発生された高電圧は高圧
整流回路２１で整流される。昇圧トランス４と高圧整流
回路２１は図２１で示されるように同一プリント基盤上
に設けられ電気的にパターンで接続されている。しかし
ながら、マグネトロン２と高圧整流回路２１および昇圧
トランス４との接続は同図に示されるようにリード線２
２を用いて接続される。

【０００４】図２２はインバータ電源２０の高電圧が発
生する部分の回路図である。同図で（イ）〜（ニ）で示
される箇所に高電圧が発生するのでこの部分に食品の加
熱中に生じる油、蒸気あるいは埃、外部から装置に侵入
してくる虫などが高電圧部分に付着すると、その部分に
スパークが発生することがあり、このスパークが持続し
て発生するとその火花により、付近にあるプリント基盤
やリード線などの電気部品が燃えて火災になる危険があ
る。そのためスパークが発生した場合速やかにインバー
タ電源２０を停止する必要がある。

【０００５】ここでいうスパークとは高電圧が印加する
電気部品の一部が比較的インピーダンスの低い状態にな
ることを示している。すなわちコロナ放電のような非常
にインピーダンス変化の少ない放電、または、マグネト
ロンの持つインピーダンス（数百オーム）に近いインピ
ーダンスを持つものが原因となる放電については積極的
に検知することを目的としていない。実際に生じるスパ
ークはゴキブリなどが侵入して高電圧部分に接触しスパ
ークを誘発することが多く、このようなスパークは非常
にインピーダンスの低いものである。そこで従来の高周
波加熱装置では、スパークの発生を検知するため入力電
流と昇圧トランス４の二次側電流を検出し、その各々の
電流の平均値を比較することによりスパークの発生を検
知する構成を採用している。

【０００６】図２０を用いて詳しく述べると、入力電流
として商用電源２３からの供給される電流をカレントト
ランス、整流回路、平滑回路からなる第一の電流検知回
路２４で検知し電圧として出力し、さらに昇圧トランス
４の二次側電流を同様にカレントトランス、整流回路、
平滑回路からなる第二の電流検知回路２５で電圧として
出力し両者の出力電圧値を比較器２６で比較する構成と
している。比較器２６は駆動回路６に接続され、その出
力値によって駆動回路６を強制停止させる機能を有す
る。前述した第一の電流検知回路２４と第二の電流検知
回路２５のそれぞれの出力電圧値の関係は図２３で示さ
れるように設定されている。同図でＶ１が第一の電流検
知回路２４の出力電圧値、Ｖ２が第二の電流検知回路２
５の出力電圧値であり、正常な場合は Ｖ１＞Ｖ２・・・（１） の関係にある。

【０００７】もし、図２２に示す箇所の（ロ）、（ハ）
の部分でスパーク（急激なインピーダンスの低下に等し
い）が発生すると過大な電流が昇圧トランス４の二次側
の第２の電流検知回路２５を含むループ）に流れる。従
って第二の電流検知回路２５の出力電圧値が急激に増加
し図２３に示されるＶ２’となり、第一の電流検知回路
２４の出力電圧値Ｖ１との関係が、 Ｖ１＜Ｖ２’・・・（２） となり（１）式と比べ関係が反転する。従って、両者の
大きさを比較する比較器２６の出力レベルが反転し駆動
回路６を強制停止させる事ができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では次に示すような課題がある。まず従来の
スパークの発生を検知するため入力電流と昇圧トランス
４の二次側電流をそれぞれ第一の電流検知回路と第二の
電流検知回路とで検出して、それぞれの電圧値Ｖ１とＶ
２とを得、正常な場合はの両者の関係が式（１）の関係
にあり、スパークの発生時の関係が式（２）で与えられ
るものになることを利用した構成では、図２２で示され
る昇圧トランスの二次巻線の両端である（イ）と第２の
電流検知回路を含まないループである（ニ）の箇所での
スパークは検知できないという問題がある。すなわち
（イ）と（ニ）の箇所でのスパーク発生時は第一の電流
検知回路の電圧出力値Ｖ１と第二の電流検知回路の電圧
出力値Ｖ２’’は Ｖ１＞＞Ｖ２’’・・・（３） となる為でありこのような従来のスパーク検知手段では
すべての箇所でスパークの検知ができるわけではない。

【０００９】さらに従来例では高圧整流を半波倍電圧整
流方式としているので、この方式では、マグネトロンを
付勢するための電圧が図２４（ａ）のＶ４で示されるよ
うに半波整流となり、マグネトロンに流れる電流も電圧
に対応して、半波の電流波形となる。従ってよりマグネ
トロンの高出力化を図る場合、マグネトロンの電流Ｉ４
のピーク値がより上昇することになるが、マグネトロン
の寿命はマグネトロンの電流ピーク値に依存するため、
そのピーク値は低い方が好ましい。

【００１０】そこでこの課題を解決するため高圧整流回
路に図２５で示される全波整流回路を採用するようにし
た。全波整流回路を採用するとマグネトロンを付勢する
電圧Ｖ４’およびマグネトロンを流れる電波Ｉ４’は図
２４（ｂ）に示されるようになることが知られている。
しかし、半波倍電圧整流回路はダイオードと、コンデン
サがそれぞれ１個ずつでよいが、全波整流回路にすると
ダイオードと、コンデンサがそれぞれ２個ずつ必要でと
なり部品点数が増大する。部品点数が増大することによ
りスパークの発生する恐れのある箇所も図２５に示され
る（イ）〜（チ）のように半波整流回路に比べ増大する
が、その各々箇所で発生するスパークを検知する手段を
採用しなくてはならないという問題がある。

【００１１】また、全波整流回路を採用することにより
次のような課題も生じる。すなわち、従来例のように入
力電流と昇圧トランス４の二次側電流を検出し、その各
々の電流の平均値を比較することによりスパークの発生
を検知する構成を採用する場合、従来の半波倍電圧整流
方式では図２２に示されるように二次側電流を検出する
ためにカレントトランス１１を挿入する部分のラインは
シャーシ電位１２（シャーシは接地される）であるが、
図２５で示される全波整流回路の場合、昇圧トランス４
の二次側電流を検出するためにカレントトランスを挿入
すべきライン２７は高電圧が印加することになるので、
カレントトランスの絶縁を強固にする必要がありその結
果、カレントトランスが非常に大型化するという問題が
ある。

【００１２】さらにマグネトロン２と昇圧トランス４あ
るいは高圧整流回路５の接続に関してである。従来例で
も述べたようにこれらの接続はリード線２２で行ってい
るが、組み立て工程上でリード線２２の接続忘れが発生
しそのまま高周波加熱装置を動作させるとマグネトロン
２は動作しないので食品の加熱ができないが、プリント
基盤には高電圧が発生している状態となる。この状態で
高周波加熱装置の修理をサービスマンが行おうとして、
高周波加熱装置のシャーシカバーなどを取り去ってプリ
ント基盤に触れると非常に危険な状態となる。このた
め、リード線２２の接続忘れが発生した場合は速やかに
インバータ回路の停止を行わなければならないという問
題がある。

【００１３】本発明は高電圧部分のスパークを確実に検
知すること、およびマグネトロンとインバータ回路の未
接続を検知し、速やかにインバータ回路を停止させる構
成を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の高周波加熱装置は第一に、電力供給源と、
前記電力供給源から供給される電流の平均量を検知する
第１の電流検知回路と、直流電力を高周波交流電力に変
換するスイッチング素子と、前記高周波交流電力をマグ
ネトロンを駆動するために必要な高電圧に昇圧する昇圧
トランスと、前記昇圧トランスの高電圧交流電力を整流
する全波倍電圧整流方式を用いた高圧整流回路と、前記
スイッチング素子の駆動回路と、前記高圧整流回路を構
成する複数の電気部品の内シャーシ電位になる電気部品
の少なくとも一つの部品の電流の平均量を得る第二の電
流検知回路と、前記第一の電流検知回路の出力と前記第
二の電流検知回路の出力を入力し演算後に演算結果を駆
動回路に出力する比較手段とからなり、前記第１の電流
検知回路内の抵抗とコンデンサからなる時定数τ１と前
記第２の電流検知回路内の抵抗とコンデンサからなる時
定数τ２がτ１＜τ２になるように構成されたものであ
る。

【００１５】第二に、電力供給源から供給される電流の
平均量を検知する電流検知回路と、直流電力を高周波交
流電力に変換するスイッチング素子と、前記高周波交流
電力をマグネトロンを駆動するために必要な高電圧に昇
圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの高電圧交流
電力を整流する全波倍電圧整流方式を用いた高圧整流回
路と、出力の大きさによりレベルを変える基準レベル発
生回路と、前記電流検知回路の出力と基準レベル発生回
路の出力を入力とし演算後に演算結果を駆動回路に出力
する比較手段と、インバーター回路が起動してからの所
定時間を計測するタイマー回路とを備え、前記タイマー
回路が計測した所定時間後に前記基準レベル発生回路の
出力である出力値１と、前記出力値１から異なる所定値
を演算した出力値２と、前記電流検知回路の出力値の比
較と行い高圧整流回路内の低インピーダンス化または、
前記マグネトロンと前記昇圧トランスとの未接続により
前記電流検知回路の出力値が出力値１と出力値２の間を
はずれると前記駆動回路の 動作を停止するインバータ回
路を有するものである。

【００１６】

【作用】本発明は第一の手段により、高電圧部分の放電
を検知し前記スイッチング素子の停止を行うことがで
き、出力コントロールした場合でもスパークの検知を的
確に行えるという作用を有する。

【００１７】第二の手段により、マグネトロンと前記昇
圧トランスとの未接続を検知することができ速やかに前
記スイッチング素子の停止を行えるという作用を有す
る。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

【００１９】図１は本発明の第一の発明に対応する一実
施例を示したものである。同図において１のインバータ
電源は、商用電源を整流してえられる直流電力の供給を
受けて、高周波の交流に変換するための主半導体スイッ
チング素子３、コンデンサやインダクタからなる共振回
路、およびマグネトロン２を駆動するために必要な高電
圧を得るための昇圧トランス４、昇圧トランス４の高電
圧交流を整流する高圧整流回路５、主半導体スイッチン
グ素子３を駆動する駆動回路６、主半導体スイッチング
素子３の印加電圧を検知する印加電圧検知回路７、基準
レベル発生回路８などから構成される。前述したように
高圧整流回路５にはマグネトロン２の電流ピーク値を低
減するために２個のダイオードと２個のコンデンサから
構成される全波倍電圧整流回路を採用している。

【００２０】インバータ回路１で付勢されたマグネトロ
ン２はマイクロ波を出力する。マグネトロン２が発生す
るマイクロ波出力（以下、出力という）の大きさはイン
バータ回路１で調整される。インバータ回路１はマイコ
ン９からのパルス信号により出力をコントロールする。
マイコン９からのパルス信号は所望の出力に応じた周波
数のパルスをインバータ回路１に与えると同時に同様の
パルス信号を基準レベル発生回路８にも与える。基準レ
ベル発生回路８はフォトカプラとパルス信号の周波数Ｆ
を電圧Ｖに変換するＦ／Ｖ変換器から構成され、マイコ
ン９からのパルス信号をフォトカプラを介して一旦絶縁
しＦ／Ｖ変換器にてパルス信号の周波数を電圧に変換し
所望の出力に応じた電圧を発生している。

【００２１】一方、主半導体スイッチング素子３の印加
電圧も出力に応じて変化する。すなわち、出力が小さい
時は印加電圧も小さく、出力が大きいときは印加電圧も
大きくなる。図２に出力と主半導体スイッチング素子３
の印加電圧を検知する印加電圧検知回路７の検知電圧Ｖ
ｃおよび基準レベル発生回路８が発生する電圧Ｖｒｅｆ
を示す。基準レベル発生回路８が発生する電圧Ｖｒｅｆ
は印加電圧検知回路７の検知電圧レベルＶｃより若干大
きめに設定されており（Ｖｒｅｆ＞Ｖｃ）、その差ΔＶ
（Ｖｒｅｆ−Ｖｃ）は基準レベル発生回路８の機能によ
り出力の大きさにかかわらずほぼ一定に保たれている。

【００２２】高出力時に高電圧部分でスパークが発生し
た場合、昇圧トランスの一次側からみたインピーダンス
が低下し、その結果主半導体スイッチング素子３に過大
電流が流れ、次にターンオフしたときに過大な電圧が主
半導体スイッチング素子３に発生する。このとき、基準
レベル発生回路８が発生する電圧Ｖｒｅｆと印加電圧検
知回路７の検知電圧Ｖｃ’の関係が逆転（Ｖｃ’＞Ｖｒ
ｅｆ）し両者の電圧レベルを比較する比較器１０の出力
レベルが反転し、これにより主半導体スイッチング素子
３を駆動する駆動回路６の動作を停止させる構成として
いる。

【００２３】低出力の場合は主半導体スイッチング素子
３に印加する正常時の電圧は小さいので、高電圧部分で
スパークが発生した場合でも主半導体スイッチング素子
３に発生する過大な電圧も高出力の場合に比べて低くな
る。

【００２４】しかしながら、前述したように基準レベル
発生回路８が発生する電圧Ｖｒｅｆも低出力に応じて低
くなりΔＶはかわらないので、高出力の場合と同様に基
準レベル発生回路８が発生する電圧Ｖｒｅｆと印加電圧
検知回路７の検知電圧Ｖｃの関係が逆転（Ｖｃ’＞Ｖｒ
ｅｆ）し両者の電圧レベルを比較する比較器１０の出力
レベルが反転し、これにより主半導体スイッチング素子
３を駆動する駆動回路６の動作を停止させることができ
る。もしも、基準レベル発生回路８が発生する電圧Ｖｒ
ｅｆを出力とは無関係に一定に保つとすると（Ｖｒｅ
ｆ’）低出力時のスパークの発生を検知することができ
なくなる。

【００２５】インバータ回路１の起動からマグネトロン
２が発振するまでの期間でマグネトロン２のインピーダ
ンスが急激に変化する領域がある。この領域ではマグネ
トロン２はモーディングと呼ばれる一種の異常発振を行
う。このとき、主半導体スイッチング素子３に印加する
電圧は急激に上昇する。このため、起動時は基準レベル
発生回路８が発生する電圧Ｖｒｅｆ’’を十分高いレベ
ルに設定しておかないと、印加電圧検知回路７の検知電
圧Ｖｃ’’がＶｒｅｆ’’を上回り（Ｖｃ’’＞Ｖｒｅ
ｆ’’）比較器１０の出力レベルが反転し、これにより
主半導体スイッチング素子３を駆動する駆動回路６の動
作を停止させるという誤動作を生じる。インバータ回路
１の起動からマグネトロン２が発振するまでの期間はお
よそ５秒以内であるので、図１に示す実施例では基準レ
ベル発生回路８内に５秒以上のタイマー回路を設けてＦ
／Ｖ変換器と比較器１０の接続を絶っている。比較器１
０には抵抗の分圧で、十分高いレベルであるＶｒｅ
ｆ’’が与えられる。このような構成とすることにより
比較器１０の誤動作を防止することができる。

【００２６】図３は本発明の第二の発明に対応する一実
施例を示したものである。同図において高圧整流回路５
は２個のダイオードと２個のコンデンサからなる全波倍
電圧整流方式で構成され、さらに高周波加熱装置のシャ
ーシ電位（高周波加熱装置のシャーシは接地される）と
同電位になるダイオードのカソードに流れる電流を検知
する電流検知手段１１を用いて検知している。電流検知
手段１１はダイオードのアノードに流れる電流の大きさ
を電圧として出力するカレントトランスと、前記カレン
トトランスの出力を整流するダイオードと前記ダイオー
ドにより整流された直流電圧を分圧する抵抗器から構成
される。電流検知手段１１の出力は比較器１０で基準電
圧発生回路１２の出力電圧と比較される。基準電圧発生
回路１２は本発明の第一の発明に対応する一実施例でも
述べたようにフォトカプラとパルス信号の周波数を電圧
に変換するＦ／Ｖ変換器から構成され、マイコン９から
のパルス信号をフォトカプラを介して一旦絶縁しＦ／Ｖ
変換器にてパルス信号の周波数を電圧に変換し所望の出
力に応じた電圧を発生している。出力に対する基準電圧
発生回路１２の出力電圧Ｖｒｅｆと電流検知手段１１の
出力電圧Ｖｏｕｔの大小関係は図４のように設定されて
いる（Ｖｒｅｆ＞Ｖｏｕｔ）。

【００２７】全波整流回路の採用によって生じる問題
は、部品点数が増大することによりスパークの発生する
恐れのある箇所も図２５に示される（イ）〜（チ）のよ
うに半波整流回路に比べ増大するため、その各々の箇所
で発生するスパークを検知する手段を採用しなくてはな
らないというものである。

【００２８】そこで本発明では上記した方法を採用しス
パーク検知を行っている。すなわち、高圧整流回路５を
構成するシャーシ電位と同電位になるダイオードのカソ
ードに流れる電流を電流検知手段１１で検知し基準電圧
発生回路１２の出力電圧と比較することにより図２５で
示されるスパーク発生の恐れのある箇所のうち、
（ニ）、（ホ）、（ト）、（チ）でのスパークを検知す
ることができる。何故ならば、同図の（ホ）にスパーク
が発生した場合に考えられる等価回路は図５のようにな
る。同図で抵抗Ｒはスパーク発生時にダイオードをイン
ピーダンスの小さいものに等価的に置き換えている。コ
ンデンサに蓄積している電荷は矢印に示されるループで
急激に放電されるがこのときの過電流は電流検知手段１
１を通るので検知することができ図４に示すように電流
検知手段１１の出力電圧Ｖｏｕｔ’が上昇し基準電圧発
生回路１２の出力電圧Ｖｒｅｆを上回り、比較器１０の
出力が反転し駆動回路６を停止することができる。

【００２９】電流検知をするダイオードに流れる電流も
出力に比例するため、基準電圧発生回路１２の出力電圧
を前述した手段により所望の出力に応じた電圧を発生さ
せることにより、第一の発明に対応する一実施例で述べ
たように出力の大小によらず的確にスパーク検知を行え
る作用を有する。また、図２５に示される（ニ）にスパ
ークが発生した場合に考えられる等価回路は図６のよう
になる。この場合、昇圧トランスの二次側電圧が同図に
示される方向に発生したとき矢印に示されるループで過
電流が流れ、この過電流は電流検知手段１１を通るので
検知することができる。

【００３０】図２５に示される（チ）にスパークが発生
した場合に考えられる等価回路は図７のようになる。こ
の場合、コンデンサに蓄積している電荷は矢印に示され
るループで急激に放電されるがこのときの過電流は電流
検知手段１１を通るので検知することができる。図２５
に示される（ト）にスパークが発生した場合に考えられ
る等価回路は図８のようになる。この場合、コンデンサ
に蓄積している電荷は矢印に示されるループで急激に放
電されるがこのときの過電流は電流検知手段１１を通る
ので検知することができる。

【００３１】図９は本発明の第三の発明に対応する一実
施例を示したものである。同図において電流検知手段１
３はダイオードのカソードに流れる電流の大きさを電圧
として出力するカレントトランスと、前記カレントトラ
ンスの出力を整流するダイオードと前記ダイオードによ
り整流された直流電圧を分圧する抵抗器と分圧された電
圧を平均量として取り出すために設けられたコンデンサ
から構成される。電流検知手段１３の出力電圧はは比較
器１４で基準電圧発生回路１２の出力電圧と比較され
る。出力に対する基準電圧発生回路１２の出力電圧Ｖｒ
ｅｆと電流検知手段１３の出力電圧Ｖｏｕｔの大小関係
は図１０のように設定されている（Ｖｒｅｆ＜Ｖｏｕ
ｔ）。

【００３２】このような構成とすることにより図２５で
示されるスパーク発生の恐れのある箇所のうち、
（イ）、（ロ）、（ハ）、（ヘ）でのスパークを検知す
ることができる。何故ならば、同図の（イ）にスパーク
が発生した場合に考えられる等価回路は図１１のように
なる。この場合昇圧トランスの二次巻線端子間が低イン
ピーダンスになるのでマグネトロンの発振に必要な高電
圧が供給できなくなり、その結果電流検知手段１３を通
る電流が急激に低下する。このため電流検知手段１３の
出力電圧Ｖｏｕｔ’は図１４に示すようにＶｒｅｆ＞Ｖ
ｏｕｔ’となり比較器１０の出力が反転しインバータ回
路１を停止することができる。また、図２５で示される
（ロ）にスパークが発生した場合に考えられる等価回路
は図１２のようになる。この場合、コンデンサに蓄積し
ている電荷は矢印に示されるループで急激に放電される
ためマグネトロンのを付勢するための高電圧が低下し、
その結果電流検知手段１３の出力電圧Ｖｏｕｔ’は図１
０に示すようにＶｒｅｆ＞Ｖｏｕｔ’となり比較器１４
の出力が反転し駆動回路６を停止することができる。図
２５で示される（ハ）、（ヘ）にスパークが発生した場
合に考えられる等価回路はそれぞれ図１３、図１４のよ
うになる。この場合も同様な理由から電流検知手段１３
の出力電圧と基準電圧発生回路１２の出力電圧の関係が
反転するので駆動回路６を停止することができる。

【００３３】図１５は本発明の第四の発明に対応する一
実施例を示したものである。同図は電力供給源である商
用電源から得られる電流を検知する第一の電流検知手段
１５と第二の電流検知手段１３の出力とを比較器１０で
比較する構成としている。

【００３４】第一の電流検知手段１５は商用電源から得
られる電流の大きさを電圧として出力するカレントトラ
ンスと、前記カレントトランスの出力を整流するダイオ
ードと前記ダイオードにより整流された直流電圧を分圧
する抵抗器と、分圧された電圧を平均量として取り出す
ために設けられたコンデンサから構成される。

【００３５】第二の電流検知手段１３は全波整流方式の
高圧整流回路５を構成するシャーシ電位（高周波加熱装
置のシャーシは接地される）と同電位になるダイオード
のアノードに流れる電流の大きさを電圧として出力する
カレントトランスと、前記カレントトランスの出力を整
流するダイオードと前記ダイオードにより整流された直
流電圧を分圧する抵抗器と分圧された電圧を平均量とし
て取り出すために設けられたコンデンサから構成され
る。

【００３６】第一の電流検知手段１５を構成する抵抗Ｒ
１、Ｒ２、Ｃ１でＣ１を充電する時、定数τ１は、 τ１＝Ｃ１＊Ｒ１ で表され、同様に第二の電流検知手段１３を構成する抵
抗Ｒ３、Ｒ４、Ｃ２でＣ２を充電する時定数τ２は、 τ２＝Ｃ２＊Ｒ３ で表される。これらの時定数は、 τ１＜τ２ の関係になるように設定されている。また、第一の電流
検知手段１５の出力電圧Ｖ１と第二の電流検知手段１３
の出力電圧Ｖ２は図１６に示す Ｖ２＞Ｖ１ の関係になるように設定されている。（入力電流の平均
量をダイオード電流の平均量は比例関係にある）図２５
に示される高圧回路部分にスパークが発生すると、トラ
ンス４の一次側から２次側をみたインピーダンスが急激
に低下しその結果、入力電流が急激に増加するので、第
一の電流検知回路１５の出力電圧Ｖ１’は急激に増加す
る。これに対して、図２５に示される高圧回路部分の
（イ）、（ロ）、（ハ）、（ヘ）におけるスパークでは
第二の電流検知手段１３の出力電圧Ｖ２’は低下するの
で図１６に示す関係が反転し駆動回路６を停止すること
ができる。

【００３７】また、図２５に示される高圧回路部分の
（ニ）、（ホ）、（ト）、（チ）におけるスパークでは
第二の電流検知手段１３の出力電圧Ｖ２’ ’は増加
し、第一の電流検知手段１５の出力電圧Ｖ１’ ’も増
加するが、それぞれの電流検知手段の時定数は（６）式
に示されるように第一の電流検知手段１５の時定数の方
が大であるので出力電圧Ｖ１’’の変化は出力電圧Ｖ
２’ ’の変化より早くなる。従って、Ｖ１’’＞Ｖ
２’’となり（７）式に比べて出力で電圧の関係が反転
するので駆動回路６を停止することができる。

【００３８】図１８は本発明の第五の発明に対応する一
実施例を示したものである。同図は電力供給源である商
用電源から得られる電流を検知する電流検知手段１５と
基準電圧発生回路１２の出力電圧とを比較器１６で比較
する構成としている。

【００３９】基準電圧発生回路１２は本発明の第二の発
明に対応する一実施例で述べた構成と同等である。比較
器１６の出力はタイマー回路１７を介して駆動回路６に
伝達される。タイマー回路１７は１０秒程度の時間に設
定される。この時間はインバータ回路が起動してマグネ
トロンが発振するまでに要する時間の約２倍程度の時間
である。従って、１０秒程度以内は比較器１６の出力が
駆動回路６に伝達されない。このようにタイマー回路１
７を用いる理由は、マグネトロンが発振するまでの間は
入力電流が極めて小さいのでこの期間の誤動作を防ぐた
めである。

【００４０】比較器１６は第一の比較手段１８と第二の
比較手段１９を有し、それぞれの比較手段に基準電圧発
生回路１２から基準電圧が与えられているので、第一の
比較手段１８に与えられる基準電圧を第一の基準電圧と
し、第二の比較手段１９に与えられる基準電圧を第二の
基準電圧とする。第二の基準電圧は第一の基準電圧に比
べダイオード一個分の電圧降下があるので約０．６ボル
ト低い基準電圧となる。

【００４１】電流検知手段１５は本発明の第四の発明に
対応する一実施例を示した図１５の第一の電流検知手段
１５と同様な構成である。正常動作時における第一の基
準電圧の出力電圧Ｖｒｅｆ１と第二の基準電圧の出力電
圧Ｖｒｅｆ２と電流検知手段１５の出力電圧Ｖｏｕｔと
の出力（マグネトロンの出力）に対する関係を図１９に
示す。同図において、Ｖｒｅｆ１＞Ｖｏｕｔ＞Ｖｒｅｆ
２の関係がある。

【００４２】ここで、「発明が解決しようとする課題」
でも述べてようにマグネトロン２と昇圧トランス４ある
いは高圧整流回路５の接続に用いるリード線２２の接続
忘れが発生した場合、起動してからマグネトロンが発振
するのに要する時間をすぎても入力電流が流れない。こ
のため電流検知手段１４の出力電圧Ｖｏｕｔは図１９に
示すＶｏｕｔ’となるので比較器１８の出力が反転し駆
動回路６を停止することができる。

【００４３】また高電圧部分でスパークが発生した場
合、高電圧部分でスパークが発生した場合、昇圧トラン
スの一次側からみたインピーダンスが低下し、その結果
入力電流が急激に増加する。この場合、電流検知手段１
４の出力電圧Ｖｏｕｔは図１９に示すＶｏｕｔ’’とな
るので比較器１９の出力が反転し駆動回路６を停止する
ことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、請求項１、２記載の発明
によれば、スパークの発生を効果的に知ることができ
る。また、特に、請求項２記載の発明によれば、マグネ
トロンと昇圧トランスあるいは高圧整流回路の接続に用
いるリード線の接続忘れを検知できる効果がある。これ
は、リード線の接続忘れが発生した場合、起動してから
マグネトロンが発振するのに要する時間をすぎても入力
電流が流れない現象を利用したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の高周波加熱装置の電源構成
を示す回路図

【図２】同発明を説明するための特性図

【図３】本発明の他の実施例の高周波加熱装置の電源構
成を示す回路図

【図４】同発明を説明するための特性図

【図５】同発明を説明するための回路図

【図６】同発明を説明するための回路図

【図７】同発明を説明するための回路図

【図８】同発明を説明するための回路図

【図９】本発明の他の実施例の高周波加熱装置の電源構
成を示す回路図

【図１０】同発明を説明するための特性図

【図１１】同発明を説明するための回路図

【図１２】同発明を説明するための回路図

【図１３】同発明を説明するための回路図

【図１４】同発明を説明するための回路図

【図１５】本発明の他の実施例の高周波加熱装置の電源
構成を示す回路図

【図１６】同発明を説明するための特性図

【図１７】同発明を説明するための特性図

【図１８】本発明の他の実施例の高周波加熱装置の電源
構成を示す回路図

【図１９】同発明を説明するための特性図

【図２０】従来の高周波加熱装置の電源構成を示す回路
図

【図２１】マグネトロンとインバータ回路の接続状態を
示す外観斜視図

【図２２】従来の構成を説明するための回路図

【図２３】従来の特性を説明するための特性図

【図２４】（ａ）半波倍電圧整流方式の電圧および電流
の特性図 （ｂ）全波倍電圧整流方式の電圧および電流の特性図

【図２５】高圧整流回路のスパークの発生する恐れのあ
る箇所を示す図

【符号の説明】

１ インバータ回路 ３ スイッチング素子 ４ 昇圧トランス ５ 高圧整流回路 ６ 駆動回路 ７ 印加電圧検知回路 ８ 基準電圧発生回路 １０ 比較器 １１ 電流検知手段 １２ 基準電圧発生回路 １３ 電流検知手段 １４ 比較器 １５ 第一の電流検知手段 １６ 比較器 １８ 第一の比較手段 １９ 第二の比較手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 治雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 渋谷 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 石尾 嘉朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 松倉 豊継 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 竹下 志郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−32191（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−313888（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292790（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−57192（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−32190（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167394（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−313887（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−18318（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 6/66 - 6/68

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力供給源と、前記電力供給源から供給
   される電流の平均量を検知する第１の電流検知回路と、
   直流電力を高周波交流電力に変換するスイッチング素子
   と、前記高周波交流電力をマグネトロンを駆動するため
   に必要な高電圧に昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧ト
   ランスの高電圧交流電力を整流する全波倍電圧整流方式
   を用いた高圧整流回路と、前記スイッチング素子の駆動
   回路と、前記高圧整流回路を構成する複数の電気部品の
   内シャーシ電位になる電気部品の少なくとも一つの部品
   の電流の平均量を得る第二の電流検知回路と、前記第一
   の電流検知回路の出力と前記第二の電流検知回路の出力
   を入力し演算後に演算結果を駆動回路に出力する比較手
   段とからなり、前記第１の電流検知回路内の抵抗とコン
   デンサからなる時定数τ１と前記第２の電流検知回路内
   の抵抗とコンデンサからなる時定数τ２がτ１＜τ２に
   なるように構成された高周波加熱装置。
2. 【請求項２】 電力供給源から供給される電流の平均量
   を検知する電流検知回路と、直流電力を高周波交流電力
   に変換するスイッチング素子と、前記高周波交流電力を
   マグネトロンを駆動するために必要な高電圧に昇圧する
   昇圧トランスと、前記昇圧トランスの高電圧交流電力を
   整流する全波倍電圧整流方式を用いた高圧整流回路と、
   出力の大きさによりレベルを変える基準レベル発生回路
   と、前記電流検知回路の出力と基準レベル発生回路の出
   力を入力とし演算後に演算結果を駆動回路に出力する比
   較手段と、インバーター回路が起動してからの所定時間
   を計測するタイマー回路とを備え、前記タイマー回路が
   計測した所定時間後に前記基準レベル発生回路の出力で
   ある出力値１と、前記出力値１から異なる所定値を演算
   した出力値２と、前記電流検知回路の出力値の比較と行
   い高圧整流回路内の低インピーダンス化または、前記マ
   グネトロンと前記昇圧トランスとの未接続により前記電
   流検知回路の出力値が出力値１と出力値２の間をはずれ
   ると前記駆動回路の動作を停止するインバータ回路を有
   する高周波加熱装置。