JPH04215287A - 高周波加熱装置 - Google Patents

高周波加熱装置

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Publication number
JPH04215287A
JPH04215287A JP41039790A JP41039790A JPH04215287A JP H04215287 A JPH04215287 A JP H04215287A JP 41039790 A JP41039790 A JP 41039790A JP 41039790 A JP41039790 A JP 41039790A JP H04215287 A JPH04215287 A JP H04215287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
magnetron
frequency
operating frequency
inverter circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP41039790A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Hoshino
広行 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Publication of JPH04215287A publication Critical patent/JPH04215287A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/66Circuits
    • H05B6/68Circuits for monitoring or control
    • H05B6/681Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron
    • H05B6/682Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit
    • H05B6/685Circuits comprising an inverter, a boost transformer and a magnetron wherein the switching control is based on measurements of electrical values of the circuit the measurements being made at the low voltage side of the circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は交流電圧を高周波電圧に
変換し、変換した高周波電圧によりマグネトロンを駆動
する高周波加熱装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】加熱源にマグネトロンを使用している高
周波加熱装置は、その小型化を図るべく、インバータ回
路により交流電圧を高周波電圧に変換し、その変換した
高周波電圧を昇圧トランスで昇圧した電圧によりマグネ
トロンを駆動する構造となっている。そしてインバータ
回路の動作周波数を変化させることにより、マグネトロ
ンの加熱出力を連続的に制御できるようになっている。 このような高周波加熱装置は例えば特開平1−1445
93号公報に示されており、この高周波加熱装置は、交
流電圧が変動しても加熱出力が変化しないように、交流
電圧を整流する整流回路の入力電流を所定値に制御する
入力電流制御方式を採用している。
【0003】ところで、マグネトロンを駆動する場合、
マグネトロンが起動するまで、そのアノード、ヒータ間
にアノード電流が流れないから、マグネトロンが起動す
るまでは整流回路への入力電流は殆ど流れない。そのた
め入力電流を所定値に制御すべくインバータ回路の動作
周波数を低下させるように制御すると、昇圧トランスの
2次側に高電圧を誘起し、起動していないマグネトロン
のアノード、ヒータ間には過大な電圧が印加されて損傷
させる虞れがある。そのようなことから、マグネトロン
が起動するまではインバータ回路の動作周波数を高くす
るようにして、マグネトロンのアノード、ヒータ間に加
わる電圧を抑制する、所謂ソフトスタートを行わせる。 しかる後、マグネトロンのヒータによりマグネトロンが
十分に加熱されて、マグネトロンが起動すると、インバ
ータ回路の動作周波数に応じた入力電流が整流回路へ流
れる。この入力電流が所定値以上であれば、マグネトロ
ンが起動したと判断して、所定の加熱出力を得るように
インバータ回路の動作周波数を低下させる制御が可能に
なりソフトスタートが解除される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、ソフトス
タートさせるときに、インバータ回路の動作周波数を高
めた状態で一定にしておくと、マグネトロンが起動する
までの期間に交流電圧が上昇すると、それに応じてマグ
ネトロンのアノード、ヒータ間に印加される電圧が上昇
し、マグネトロンのアノード、ヒータ間に過大な電圧が
印加されて損傷する虞れがあるという問題がある。本発
明は斯かる問題に鑑み、マグネトロンが起動する前に、
交流電圧が変動してもマグネトロンに過大な電圧が印加
されることがない高周波加熱装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波加熱
装置は、交流電圧を整流した直流電圧を、動作周波数が
可変のインバータ回路により高周波電圧に変換し、変換
した高周波電圧によりマグネトロンを駆動する高周波加
熱装置において、前記交流電圧が所定値を超えたことを
検出する電圧検出部を備え、交流電圧が所定値を超えた
ことを検出した場合に前記インバータ回路の動作周波数
を高める構成としてあることを特徴とする。
【0006】
【作用】インバータ回路で発生させた高周波電圧により
マグネトロンを駆動する。動作周波数が可変のインバー
タ回路に供給する交流電圧が所定値以上になったことを
検出すると、インバータ回路の動作周波数が高くなる。 インバータ回路の動作周波数が高くなると、マグネトロ
ンのアノード、ヒータ間に加わる電圧が抑制される。よ
って、マグネトロンが起動するまでの期間に、交流電圧
が変動してもマグネトロンに過大な電圧が加わらない。
【0007】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面により詳
述する。図1は本発明に係る高周波加熱装置の要部ブロ
ック図である。商用電源1の交流電圧を整流ブリッジ2
で全波整流し、整流した電圧をチョークコイル3と平滑
コンデンサ4とからなる平滑回路により平滑している。 平滑コンデンサ4の充電電圧たる直流電圧を、スナバダ
イオードSDを並列接続していてスイッチング動作する
パワートランジスタ5を介して、共振コンデンサ6を並
列接続している昇圧トランス7の1次巻線7aに与えて
、その2次巻線7bに昇圧した高周波電圧を得るように
なっている。
【0008】昇圧した高周波電圧を高圧コンデンサ8と
、高圧ダイオード9,10とからなる倍電圧整流回路で
整流し、整流した高電圧をマグネトロン11のアノード
A、ヒータH間に与えている。また昇圧トランス7のヒ
ータ巻線7cの電圧をマグネトロン11のヒータHに与
えている。マグネトロン11のアノードAは接地されて
いる。 そして前記平滑コンデンサ4と共振コンデンサ6と1次
巻線7aとパワートランジスタ5とによりインバータ回
路INV を構成している。
【0009】商用電源1と整流ブリッジ2とを接続する
回路には、整流ブリッジ2の入力電流を検出する変流器
CTを設けており、その出力端子間には抵抗R10を接
続している。抵抗R10には、それにアノードを接続し
ているダイオードD0 と抵抗R11との直列回路が並
列接続されている。抵抗R10とR11との接続部は接
地されており、ダイオードD0 と抵抗R11との接続
部は比較器CPの正入力端子+と接続されている。
【0010】前記商用電源1は制御用トランス20の1
次巻線20aと接続されており、その2次巻線20b 
は整流ブリッジ21の交流入力側と接続されている。整
流ブリッジ21の正側の直流出力端子21aの電圧は制
御電源VCCとなっている。整流ブリッジ21の負側の
直流出力端子21b は接地されている。制御用トラン
ス20の2次巻線20b の一端は、ダイオードD1 
のアノードと、他端はダイオードD2 のアノードと接
続されており、ダイオードD1 ,D2 のカソードは
共通に接続されて抵抗R1 の一端と接続されている。 抵抗R1 の他端はそれにカソードを接続しているツェ
ナーダイオードZDを介して、エミッタ接地しているト
ランジスタQ1 のベースと接続されており、ツェナー
ダイオードZDのカソードは抵抗R2 を介して接地さ
れている。トランジスタQ1 のコレクタは抵抗R3 
を介してパルス幅変調(PWM) 回路22の入力側と
接続されており、この入力側は抵抗R8 を介して制御
電源VCCと接続され、また抵抗R7 とコンデンサC
1 との並列回路を介して接地されている。
【0011】前記比較器CPの負入力端子−は抵抗R5
 を介して制御電源VCCと接続され、抵抗R6 を介
して接地されている。比較器CPの出力端子は抵抗R4
 を介してパルス幅変調回路22の入力側と接続されて
いる。パルス幅変調回路22の出力側は前記パワートラ
ンジスタ5を駆動するドライブ回路23の入力側と接続
され、その出力側はパワートランジスタ5のベースと接
続されている。パルス幅変調回路22は、その入力電圧
のレベルに応じてレベルが低い (高い) 場合は周波
数が高い (低い) パルスを発生して出力するように
なっている。ドライブ回路23はパルス幅変調回路22
から入力されたパルスを、パワートランジスタ5を駆動
し得る制御信号レベルに増幅するようになっている。
【0012】次にこのように構成した高周波加熱装置の
動作を詳述する。商用電源1の交流電圧が整流ブリッジ
2で整流され、整流された電圧はチョークコイル3を介
してインバータ回路INV に与えられる。ドライブ回
路23からの制御信号によりパワートランジスタ5をス
イッチング動作させると、インバータ回路INV は所
定の動作周波数の高周波電圧を発生する。この高周波電
圧は昇圧トランス7の1次巻線7aに入力される。それ
により昇圧トランス7の2次巻線7b及びヒータ巻線7
cに電圧が誘起される。ヒータ巻線7cの電圧によりマ
グネトロン11のヒータHに電流が流れてマグネトロン
11を加熱し始める。一方、2次巻線7bに誘起した電
圧は高圧ダイオード9,10により倍電圧整流され、整
流された電圧がマグネトロン11のアノードA、ヒータ
H間に印加される。ここでマグネトロン11の加熱温度
が所定温度に達していない場合は、マグネトロン11に
はアノード電流が流れず、したがって変流器CTの出力
は極めて小さい。
【0013】その後、マグネトロン11の加熱温度が所
定値に達するとマグネトロン11が起動する。そうする
と、マグネトロン11のアノードA、ヒータ間にはイン
バータ回路の動作周波数に応じたアノード電流が流れる
。そして変流器CTの出力が大きくなる。このようにし
てマグネトロン11が起動した後は、昇圧トランス7の
2次巻線7bの電圧を高くしてもマグネトロン11には
過大な電圧が印加されず、それによりパワートランジス
タ5のスイッチング周期を変更してインバータ回路の動
作周波数を変えることにより、マグネトロン11の加熱
出力を所定の加熱出力に制御し得て、マグネトロン11
による加熱動作をすることになる。
【0014】さて、前述したようにマグネトロン11の
起動前, 後の整流ブリッジ2の入力電流を変流器CT
により検出しており、その検出出力に応じた電圧が抵抗
R11の両端に生じ、比較器CPの正入力端子+に入力
される。比較器CPの負入力端子−には制御電源VCC
の電圧を抵抗R5 とR6 とで分圧した基準電圧が入
力されており、比較器CPは両入力電圧を比較する。い
ま、マグネトロン11が起動前で変流器CTの出力が小
さい場合は、比較器CPの出力電圧が低く、それにより
コンデンサC1 の充電電圧レベルが低くなる。その充
電電圧がパルス幅変調回路22へ入力されて、パルス幅
変調回路22はデューティが小さいパルス、即ち周波数
が高いパルスを発生し、それをドライブ回路23へ入力
する。ドライブ回路23はパワートランジスタ5を駆動
し得る信号レベルに増幅してパルストランジスタ5に与
えて、パワートランジスタ5をスイッチング制御する。 それによりインバータ回路INV の動作周波数が高く
なり、マグネトロン11が起動していない場合には、マ
グネトロン11に印加される過大な電圧を抑制してマグ
ネトロン11を過電圧から保護する。
【0015】その後、マグネトロン11が起動すると前
述したようにインバータ回路INV の動作周波数に応
じて整流ブリッジ2の入力電流が増加し、変流器CTの
出力が大きくなる。そうすると比較器CPの出力電圧が
高くなり、コンデンサC1 の充電電圧レベルが高くな
って、パルス幅変調回路22はデューティの大きい、即
ち周波数が低いパルスを発生し、そのパルスによりドラ
イブ回路23を介してパワートランジスタ5がスイッチ
ング制御されて、インバータ回路の動作周波数が低くな
り、昇圧トランス7の2次巻線7bの電圧を高め得る状
態になり、マグネトロン11のソフトスタートを解除す
ることになる。
【0016】一方、商用電源1の交流電圧が制御用トラ
ンス20に入力されて、その2次側電圧がダイオードD
1 ,D2 により全波整流される。この全波整流され
た電圧がツェナーダイオードZDのツェナー電圧以上に
なった場合、即ち交流電圧が変動して、ツェナー電圧で
定めた所定値以上になると、トランジスタQ1 がオン
する。 そうするとコンデンサC1 の充電電圧がトランジスタ
Q1 を介して放電されて、コンデンサC1 の充電電
圧レベルが低下し、比較器CPの出力電圧が低下した場
合と同様にパルス幅変調回路22は周波数が高いパルス
を発生し、それによってパワートランジスタ5がスイッ
チング制御されてインバータ回路の動作周波数が高くな
る。したがって、マグネトロン11が起動するまでの期
間で、交流電圧が上昇した場合は、それに応じてマグネ
トロン11に印加される電圧の上昇を抑制する。
【0017 】またマグネトロン11の起動後では、交
流電圧の上昇にともないマグネトロン11の加熱出力の
増加を抑制することになる。そして、反対に交流電圧が
低下して、制御用トランス20の2次側巻線の電圧がツ
ェナー電圧以下になった場合は、トランジスタQ1 は
オフして、コンデンサC1 の充電電圧レベルを高い状
態に保つ。それにより、パルス幅変調回路22は周波数
が高いパルスを発生せず、変流器CTの出力に応じた周
波数のパルスを発生してインバータ回路INV の動作
周波数を制御することになる。
【0018 】したがって、マグネトロン11が起動す
るまでの期間に、交流電圧が上昇しても、マグネトロン
11のアノードA、ヒータH間に過大な電圧を印加され
ることがない。またマグネトロン11の起動後に交流電
圧が上昇してもマグネトロン11の加熱出力が増加する
ことがない。本実施例は、電子レンジに限定されるもの
ではなく、マグネトロンを用いた他の加熱装置にも広く
適用できることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、マ
グネトロンが起動するまでの期間に交流電圧が上昇して
もそれに応じてマグネトロンに過大な電圧が印加される
ことがない。またマグネトロンの起動後に交流電圧が上
昇しても、マグネトロンの加熱出力が増加することがな
い。したがって本発明は、高周波加熱装置の信頼性を大
幅に向上させることができる優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高周波加熱装置の要部ブロック図
である。
【符号の説明】
1          商用電源 3          チョークコイル5      
    パワートランジスタ6          共
振コンデンサ7          昇圧トランス 11          マグネトロン20     
     制御用トランス22          パ
ルス幅変調回路CT          変流器 D1 ,D2   ダイオード ZD          ツェナーダイオードQ1  
       トランジスタ CP          比較器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  交流電圧を整流した直流電圧を、動作
    周波数が可変のインバータ回路により高周波電圧に変換
    し、変換した高周波電圧によりマグネトロンを駆動する
    高周波加熱装置において、前記交流電圧が所定値を超え
    たことを検出する電圧検出部を備え、交流電圧が所定値
    を超えたことを検出した場合に前記インバータ回路の動
    作周波数を高める構成としてあることを特徴とする高周
    波加熱装置。
JP41039790A 1990-12-12 1990-12-12 高周波加熱装置 Pending JPH04215287A (ja)

Priority Applications (1)

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JP41039790A JPH04215287A (ja) 1990-12-12 1990-12-12 高周波加熱装置

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JP (1) JPH04215287A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2365229B (en) * 2000-07-27 2003-05-28 Samsung Electronics Co Ltd Microwave oven having a switching power supply
WO2006043512A1 (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 高周波加熱電源装置
US8217323B2 (en) 2004-04-07 2012-07-10 Panasonic Corporation High-frequency heating device

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