JP3202111B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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Description
高い周波数の電圧を発生するインバータ電源によってマ
グネトロンを駆動して調理を行なう電子レンジ等におい
て電源電圧が変動しても高周波出力が一定な高周波加熱
装置に関するものである。
行なう電子レンジ等の高周波加熱装置は、電源の重量が
大幅に軽量化できること、マグネトロンの高周波出力を
可変できること等の長所により、現在多数の機種が発売
されている。インバータ電源を用いた高周波加熱装置の
改良に関する提案は、例えば特開平3−236189号
公報等多数行なわれているが、基本の構成は図4のよう
になっている。
ジダイオード9、平滑用チョークコイル10および平滑
コンデンサ11により構成される整流回路2が接続され
ている。この整流回路2の出力端には昇圧トランス4の
一次巻線と共振用コンデンサ3との並列回路と、スイッ
チング素子5とダイオードとの並列回路が直列に接続さ
れている。昇圧トランス4の二次巻線には高圧コンデン
サ12と高圧ダイオード13により構成される倍電圧整
流回路を介してマグネトロン6が接続され、昇圧トラン
ス4のフィラメント巻線にはマグネトロン6のフィラメ
ントが接続され、フィラメント電流を供給する。
4の一次側に検出部であるカレントトランスCTが巻着
され昇圧トランス4の一次電流を検出する一次電流検出
回路であり、8はこの一次電流検出回路7の出力と基準
電圧17をコンパレータ16にて比較した結果に基づき
スイッチング素子5のオン、オフを制御するスイッチン
グ素子制御回路であり、所定の高周波出力がマグネトロ
ン6より出力されるように制御する。
保するために所定の電流値I2max以下で使用する必要が
ある。このため一次電流検出回路7にて昇圧トランス4
の一次電流を検出し、コンパレータ16にて基準電圧1
7と比較し、所定の電流以上のとき、スイッチング素子
制御回路8にてスイッチング素子5をオフにし、マグネ
トロン6のカソード電流を所定値以下に抑える制御を行
なっている。
形を示す。図5の(a)、(b)はそれぞれ交流電源1
の電圧がAC90V、AC110Vのときの波形を示
す。一次電流検出回路7の出力が基準電圧17による所
定の基準電流値Iref を超えるとスイッチング素子制御
回路8はスイッチング素子5をオフにする。(a)では
電源電圧が低いため、オンのときの電流の増加率が低く
なり、(b)では電源電圧が高いため、オンのときの電
流の増加率が高くなっている。(b)のように電源電圧
が高いときにはオフ遅延時間tの間に電流が大きく増加
するため、(a)に比べ一次電流のピーク値I1peak が
高くなっている。マグネトロン6のカソード電流は一次
電流と概略比例関係にあるため、マグネトロン6のカソ
ード電流も電源電圧が最も高いときに最も大きくなる。
変化によるカソード電流のピーク値I2peak の変化を図
6の(2)に示す。マグネトロン6の寿命低下を防止す
るには交流電源電圧が変動してもカソード電流を所定の
電流値I2max以下に抑える必要がある。このため従来は
電源電圧の変動も考慮して、約AC110Vのときのカ
ソード電流のピーク値I2peak を所定の電流値I2max以
下に抑えていた。
装置では電源電圧がAC110Vのときのカソード電流
のピーク値I2peak を所定の電流値I2max以下に抑えね
ばならぬので、AC90V〜AC100Vと低いときの
マグネトロン6のカソード電流のピーク値I2peak は所
定の電流値I2maxよりも十分に低い電流になる。このた
め、マグネトロン6の高周波出力を高くすることができ
なかった。また、マグネトロン6のカソード電流も電源
電圧の変動により変動するため、高周波出力も変動し、
調理の仕上がりが電源電圧によって異なるという不具合
があった。
するためになされたものであり、交流電源に接続されそ
の交流電源を整流平滑して直流電源を作る整流回路と、
この整流回路の出力端に一次巻線が接続された昇圧トラ
ンスと、この昇圧トランスの二次巻線に接続されたマグ
ネトロンと、昇圧トランスの一次巻線への電圧の印加を
制御するスイッチング素子を備えた高周波加熱装置にお
いて、昇圧トランスの一次側に検出部であるカレントト
ランスが巻着され昇圧トランスの一次電流を検出する一
次電流検出回路と、交流電源に接続され交流電源の平均
電圧を検出する電圧検出回路と、これら一次電流検出回
路の出力と電圧検出回路の出力を加算した電圧が所定の
基準電圧を超えたときにスイッチング素子をオフ遅延時
間t後にオフにするスイッチング素子制御回路を設け、
昇圧トランス駆動用の整流回路とは別に電圧検出回路の
検出用の直流電圧を作る整流回路を備えたものとした。
下限値(約AC90V)以上のとき電圧を検出するもの
とするとよい。
らつき下限値(約AC90V)以上のときばらつき下限
値と交流電源の電圧との差に比例した電圧を出力するも
のとするとさらによい。
昇圧トランスの一次電流を検出し、電圧検出回路は交流
電源の電圧を検出し、スイッチング素子制御回路はこれ
ら一次電流検出回路の出力と電圧検出回路の出力を加算
した電圧が所定の基準電圧を超えたときにスイッチング
素子をオフ遅延時間t後にオフにする。その結果電源電
圧が変動しても、マグネトロンのカソード電流のピーク
値が略一定となる。
下限値(約AC90V)以上のとき電圧を出力するとよ
く、また、交流電源の電圧がばらつき下限値(約AC9
0V)以上のときばらつき下限値と交流電源の電圧との
差に比例した電圧を出力するものとすると、さらに電源
電圧が変動しても、マグネトロンのカソード電流のピー
ク値がよりよく一定となり、調理の仕上がりが一定とな
る。また、従来より高周波出力を高出力に設定出来る。
熱装置の回路図であり、図2は同平均電圧検出回路図で
あり、図3は同一次電流波形図である。なお、図4に示
す従来の高周波加熱装置の回路図と同一の部品には同一
の符号を符し、ここでは説明を省く。図6は本発明の高
周波加熱装置と従来の高周波加熱装置のマグネトロンの
カソード電流ピーク値の比較図である。
交流電源1の電圧を検出する電圧検出回路であり、15
は前記一次電流検出回路7の出力と電圧検出回路14の
出力を加算する加算回路であり、一次電流検出回路7の
出力と電圧検出回路14の出力を加算回路15で加算し
てコンパレータ16に入力されている。コンパレータ1
6にて基準電圧17と比較し、所定の加算出力以上のと
き、スイッチング素子制御回路8にてスイッチング素子
5をオフ遅延時間t後にオフにし、マグネトロン6のカ
ソード電流を所定値以下に抑える制御を行なっている。
1を整流用ダイオード19、20で整流した後、分圧用
抵抗21、22と平滑用コンデンサ23で直流低電圧に
し、ツェナーダイオード24のツェナー電圧だけ電圧降
下させて加算回路15に入力している。分圧用抵抗2
1、22、ツェナーダイオード24の定数は交流電源1
の電圧がAC90Vのとき電圧検出回路14の出力が0
V、AC110Vのとき所定の電圧が出力されるように
設定されている。
マグネトロン駆動用の整流回路2で兼用することも考え
られるが、この場合インバータ電源の停止時に平滑用コ
ンデンサ11の放電経路がなくなり、電圧検出回路14
の出力が1.4倍に高くなってしまい、インバータ電源
が起動できなくなるという問題があるので、ここでは上
記の如く整流回路2とは別の整流用ダイオード19、2
0、分圧用抵抗21、22と平滑用コンデンサ23で構
成される整流回路を用いている。
示す図3において、(a)、(b)はそれぞれ交流電源
1の電圧がAC90V、AC110Vのときの波形を示
す。一次電流検出回路7の出力と電圧検出回路14の出
力を加算回路15で加算した出力が基準電圧17による
所定の基準電流値Iref を超えるとスイッチング素子制
御回路8はスイッチング素子5をオフ遅延時間t後にオ
フにする。基準電流値Iref は従来の基準電流値より高
めに設定してある。
であるが、基準電流値Iref が従来の基準電流値より高
めに設定してあるため、一次電流のピーク値I1peak は
従来のピーク値よりも高くなる。(b)では、電圧検出
回路14の出力が一次電流検出回路7の出力に加算され
るので、一次電流検出回路7の出力が基準電流値Iref
よりも低い電流値Iref2でスイッチング素子制御回路8
がスイッチング素子5をオフにする。電源電圧が高いほ
どオフ遅延時間tの間に大きく電流が増加するが、電流
値Iref2が低いので、オフ遅延時間tの後電流が増加
し、実際にスイッチング素子5がオフするときの一次電
流のピーク値I1peak は(a)の場合の一次電流のピー
ク値と略同等となる。
あるマグネトロン6のカソード電流ピーク値I2peak は
電源電圧によらず略一定に制御することができ、従っ
て、電源電圧が変動した場合も調理の仕上がりを一定に
することができる。さらにAC90Vのときのカソード
電流ピーク値I2peak がAC110Vのときよりも大幅
に低くならないので、マグネトロン6の寿命を低下させ
ることなく、高周波出力を高出力にすることができる。
図6の(1)に交流電源1の電圧変化によるカソード電
流ピーク値I2peak の変化を示す。
圧検出回路14は交流電源1の電圧がAC90Vのとき
電圧検出回路14の出力が0V、AC110Vのとき所
定の電圧が出力され、中間はAC90Vとの差に比例し
た電圧が出力されるようなものとした場合、さらに効果
的であり、電源電圧がAC90V、AC110Vの中間
では、電圧検出回路14の出力はAC90Vとの差に比
例した出力となるので、一次電流検出回路7の出力が前
記図3に示す基準電流値Iref よりも低く電流値Iref2
よりも高い中間の電流値でスイッチング素子5をオフに
し、オフ遅延時間tの後の電流の増加も中程度であり、
実際にスイッチング素子5がオフするときの一次電流の
ピーク値I1peak も電源電圧がAC90Vの場合の一次
電流のピーク値と略同等となる。従って、実際にスイッ
チング素子5がオフするときの一次電流のピーク値I1p
eak は電源電圧によらず略一定となる。
で、電圧検出回路14は交流電源1の電圧の平均電圧を
検出するものとした場合、電源電圧がAC90Vの場合
も電圧検出回路14は出力し加算されるので、一次電流
検出回路7の出力がAC110Vの場合より高いが前記
図3に示す基準電流値Iref よりも低い電流値でスイッ
チング素子5をオフにし、オフ遅延時間tの後の電流の
増加は少ないので、実際にスイッチング素子5がオフす
るときの一次電流のピーク値I1peak は電源電圧がAC
110Vの場合の一次電流のピーク値と略同等となる。
従って、実際にスイッチング素子5がオフするときの一
次電流のピーク値I1peak は電源電圧によらず略一定と
なる。
圧トランスの一次電流を検出する一次電流検出回路と、
交流電源の平均電圧、交流電源の電圧がばらつき下限値
(約AC90V)以上のときの電圧または交流電源の電
圧がばらつき下限値(約AC90V)以上のときばらつ
き下限値との差に比例した電圧を出力する電圧検出回路
と、一次電流検出回路の出力と電圧検出回路の出力を加
算した電圧が所定の基準電圧を超えたときにスイッチン
グ素子をオフ遅延時間t後にオフにするスイッチング素
子制御回路を設けたから、一次電流ピーク値と比例関係
にあるマグネトロンのカソード電流ピーク値は電源電圧
によらず略一定に制御することができ、電源電圧が変動
した場合も調理の仕上がりを一定にすることができる。
さらにAC90Vのときのカソード電流ピーク値がAC
110Vのときよりも大幅に低くならないので、マグネ
トロンの寿命を低下させることなく、従来より高周波出
力を高出力にすることができ、調理時間を短縮すること
ができる等、多大の効果がある。また、昇圧トランス駆
動用の整流回路とは別に電圧検出回路の検出用の直流電
圧を作る整流回路を備えたものとしたから、インバータ
電源の停止時に電圧検出回路の出力が高くなることな
く、信頼性と安全性の向上が望める。
図である。
の高周波加熱装置のマグネトロンのカソード電流ピーク
値の比較図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 交流電源に接続されその交流電源を整流
平滑して直流電源を作る整流回路と、この整流回路の出
力端に一次巻線が接続された昇圧トランスと、この昇圧
トランスの二次巻線に接続されたマグネトロンと、昇圧
トランスの一次巻線への電圧の印加を制御するスイッチ
ング素子を備えた高周波加熱装置において、前記昇圧ト
ランス(4)の一次側に検出部が巻着され昇圧トランス
(4)の一次電流を検出する一次電流検出回路(7)
と、交流電源(1)に接続され交流電源(1)の電圧を
検出する電圧検出回路(14)と、これら一次電流検出
回路(7)の出力と電圧検出回路(14)の出力を加算
した電圧が所定の基準電圧を超えたときにスイッチング
素子(5)をオフ遅延時間t後にオフにするスイッチン
グ素子制御回路(8)を設けたことを特徴とする高周波
加熱装置。 - 【請求項2】 前記電圧検出回路(14)は交流電源
(1)の電圧の平均値を検出するものとした請求項1記
載の高周波加熱装置。 - 【請求項3】 前記電圧検出回路(14)は交流電源
(1)の電圧がばらつき下限値(約AC90V)以上の
とき電圧を検出するものとした請求項1記載の高周波加
熱装置。 - 【請求項4】 前記電圧検出回路(14)は交流電源
(1)の電圧がばらつき下限値(約AC90V)以上の
ときばらつき下限値と交流電源(1)の電圧との差に比
例した電圧を出力するものとした請求項1記載の高周波
加熱装置。 - 【請求項5】 前記昇圧トランス(4)駆動用の整流回
路(2)とは別に電圧検出回路(14)の検出用の直流
電圧を作る整流回路を備えた請求項1、2、3または4
記載の高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25594893A JP3202111B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25594893A JP3202111B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07111190A JPH07111190A (ja) | 1995-04-25 |
JP3202111B2 true JP3202111B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=17285808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25594893A Expired - Fee Related JP3202111B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3202111B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3735491B2 (ja) * | 1999-06-30 | 2006-01-18 | 株式会社東芝 | 加熱調理器 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP25594893A patent/JP3202111B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07111190A (ja) | 1995-04-25 |
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