JP3085503B2 - High frequency heating equipment - Google Patents
High frequency heating equipmentInfo
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- JP3085503B2 JP3085503B2 JP05299359A JP29935993A JP3085503B2 JP 3085503 B2 JP3085503 B2 JP 3085503B2 JP 05299359 A JP05299359 A JP 05299359A JP 29935993 A JP29935993 A JP 29935993A JP 3085503 B2 JP3085503 B2 JP 3085503B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ回路によっ
てマグネトロンの駆動を行う高周波加熱装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency heating device for driving a magnetron by an inverter circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、高周波加熱装置のマグネトロン駆
動回路は、インバータ化することにより小形軽量化が進
んでいる上に、その制御回路の内容がアナログからLS
Iを用いたデジタル回路に切り替わりつつある。その種
の公知例として特開昭64−52396号公報の発明が
見られる。制御回路をデジタル化したマグネトロン用イ
ンバータ回路を有する高周波加熱装置の回路例を図2に
示す。2. Description of the Related Art In recent years, a magnetron drive circuit of a high-frequency heating device has been reduced in size and weight by converting it to an inverter, and the content of the control circuit has been changed from analog to LS.
Digital circuits using I are being switched. As a known example of this kind, the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-52396 can be seen. FIG. 2 shows a circuit example of a high-frequency heating device having a magnetron inverter circuit with a digitized control circuit.
【0003】この図2において、商用交流電源1はダイ
オードブリッジ2、チョークコイル3、平滑コンデンサ
4からなる整流平滑回路により整流平滑される。インバ
ータ回路はマグネトロン駆動用トランス5の一次巻線5
aに並列接続された共振用コンデンサ6、同じく一次巻
線5aに直列接続された半導体スイッチング素子7およ
びダイオード8で構成され、制御回路のフリップフロッ
プ103からの駆動信号により駆動回路9で半導体スイ
ッチング素子7をオンオフさせてトランス5の二次側に
高周波出力を発生させる。トランス5の二次巻線5bに
発生した高周波電圧はコンデンサ10とダイオード11
により構成された倍電圧整流回路により整流昇圧され、
マグネトロン12に印加される。また、トランス5の三
次巻線5cの出力はマグネトロン12のフィラメントに
印加される。これによってマグネトロン12はマイクロ
波を発振する。In FIG. 2, a commercial AC power supply 1 is rectified and smoothed by a rectifying and smoothing circuit including a diode bridge 2, a choke coil 3, and a smoothing capacitor 4. The inverter circuit is the primary winding 5 of the magnetron driving transformer 5
a, a resonance capacitor 6 connected in parallel to the primary winding 5a, a semiconductor switching element 7 and a diode 8 also connected in series to the primary winding 5a, and a semiconductor switching element in the drive circuit 9 according to a drive signal from the flip-flop 103 of the control circuit. 7 is turned on and off to generate a high-frequency output on the secondary side of the transformer 5. The high-frequency voltage generated in the secondary winding 5b of the transformer 5 includes a capacitor 10 and a diode 11
Is rectified and boosted by the voltage doubler rectifier circuit constituted by
Applied to the magnetron 12. The output of the tertiary winding 5c of the transformer 5 is applied to the filament of the magnetron 12. Thereby, the magnetron 12 oscillates a microwave.
【0004】ここで、整流平滑回路の平滑コンデンサ4
の容量は一般的に小さいので、整流平滑後の電圧Eは図
3の(a)に示したように脈流となっている。Here, the smoothing capacitor 4 of the rectifying and smoothing circuit is used.
Is generally small, the voltage E after rectification and smoothing has a pulsating flow as shown in FIG.
【0005】一方、半導体スイッチング素子7のオンオ
フによりトランス5の一次巻線5aおよびマグネトロン
12には各々図4の(a)〜(d)に示したような電流
が流れ、また電圧が発生する。半導体スイッチング素子
7のオン時間をTON、トランス5の一次巻線5aのイン
ダクタンスをLとすると、一次巻線電流i 1のピーク値
はほぼE/L×TONで与えられる。このため、オン時間
TONを一定にしてしまうと、一次巻線電流i 1のピーク
値は整流平滑電圧Eの変化に従って増減してしまい、ピ
ーク時には過大電流が流れることになる。On the other hand, when the semiconductor switching element 7 is turned on and off, currents as shown in FIGS. 4A to 4D flow through the primary winding 5a and the magnetron 12 of the transformer 5, respectively, and a voltage is generated. Assuming that the ON time of the semiconductor switching element 7 is TON and the inductance of the primary winding 5a of the transformer 5 is L, the peak value of the primary winding current i1 is given by approximately E / L × TON. Therefore, if the ON time TON is kept constant, the peak value of the primary winding current i1 will increase or decrease according to the change in the rectified smoothing voltage E, and an excessive current will flow at the peak.
【0006】マグネトロン電流iMGもオン期間中に一次
巻線電流i 1に伴ってほぼ増大するため、同様にピーク
値の大きなものになってしまい、マグネトロン12がモ
ーディング現象を起こしてしまうという問題が生じる。Since the magnetron current iMG also substantially increases with the primary winding current i1 during the ON period, the peak value similarly becomes large, causing a problem that the magnetron 12 causes a moding phenomenon. Occurs.
【0007】また、一次巻線電圧v 1は半導体スイッチ
ング素子7のオフ時にトランス5の一次巻線5aと共振
コンデンサ6の共振により大きな電圧が発生するが、こ
の電圧値はオン時に一次巻線5aに蓄えられるエネルギ
ー1/2Li 2で決定されるため、これも一次巻線電流
i 1が過大になると大きなピーク電圧が発生し、トラン
ス5、半導体スイッチング素子7ともに耐電圧の大きな
ものを使用しなければならない。A large primary winding voltage v 1 is generated due to resonance between the primary winding 5a of the transformer 5 and the resonance capacitor 6 when the semiconductor switching element 7 is turned off. Is determined by the energy 1 / 2Li 2 stored in the transformer, a large peak voltage is also generated when the primary winding current i 1 is excessively large, and the transformer 5 and the semiconductor switching element 7 must use a large withstand voltage. Must.
【0008】また、一次巻線電流i 1が大きいとトラン
ス5のコアの飽和現象が発生しやすくなり、これを防ぐ
ためにはコア断面積を増加させなければならず、トラン
スの大型化を招いてしまう。If the primary winding current i 1 is large, the core of the transformer 5 is likely to saturate. To prevent this, the core area must be increased, resulting in an increase in the size of the transformer. I will.
【0009】以上の点から、これらの電圧、電流を抑制
することが必要であり、これを従来は以下に示すような
方法を用いて行っていた。From the above points, it is necessary to suppress these voltages and currents, and this has been conventionally performed using the following method.
【0010】マグネトロン12の高周波出力を設定する
出力設定部110から出力設定値に基づいたカウント数
をレジスタ(B)109に設定する。更に、このカウント
数はレジスタ(B)109からレジスタ(A)107に入力
される。エッジ検出回路104は電圧検出部13の出力
により一次巻線電圧v 1の立下りを検出して図4(e)に
示したように同期パルスを発生する。増減回路112は
この同期パルスに基づいて、レジスタ(A)107のカウ
ント数の増減を次のように行う。A count number based on the output set value is set in a register (B) 109 from an output setting unit 110 for setting a high frequency output of the magnetron 12. Further, the counted number is input from the register (B) 109 to the register (A) 107. The edge detection circuit 104 detects the fall of the primary winding voltage v1 based on the output of the voltage detection unit 13, and generates a synchronization pulse as shown in FIG. The increase / decrease circuit 112 increases / decreases the count number of the register (A) 107 based on the synchronization pulse as follows.
【0011】電圧検出部13はトランス5の検出巻線5
dによって一次巻線電圧v 1を検出しており、この値を
コンパレータ114にて基準値vs1と比較している。ま
た、電流検出部14はマグネトロン電流iMGを検出して
おり、この値をコンパレータ115にて基準値vs2と比
較している。両方の出力値が基準値未満の場合にはNO
R113の出力はHとなり、レジスタ(A)107のアッ
プダウンカウンタをアップに設定する。The voltage detecting section 13 includes a detecting winding 5 of the transformer 5.
The primary winding voltage v1 is detected by d, and this value is compared with the reference value vs1 by the comparator 114. The current detector 14 detects the magnetron current iMG, and the comparator 115 compares this value with the reference value vs2. NO if both output values are less than the reference value
The output of R113 becomes H, and the up / down counter of the register (A) 107 is set to up.
【0012】増減回路112は同期パルスによりレジス
タ(A)107にクロックパルスを1パルス出力し、これ
によりカウント数を1だけ増加させる。逆に、いずれか
一方の出力値が基準値以上の場合は、NOR113の出
力はLとなり、レジスタ(A)107のアップダウンカウ
ンタをダウンに設定して、同様に増減回路112のクロ
ックパルスによってカウント数を1だけ減少させる。そ
の後カウンタ106は増減回路112のLOAD信号に
よりレジスタ(A)107のカウント数を入力し、これを
基準クロック発生回路108の基準クロックパルスにて
ダウンカウントすることにより半導体スイッチング素子
7のオン時間制御を行っている。したがって、整流平滑
電圧Eが大きい範囲で電圧電流が基準値を越える場合
は、カウント数を小さくすることにより、図3の(b)
に示したようにオン時間を整流平滑電圧Eに応じて短く
し、電圧電流を所定値以下に抑えるように制御してい
る。The increase / decrease circuit 112 outputs one clock pulse to the register (A) 107 in response to the synchronization pulse, thereby increasing the count number by one. Conversely, if one of the output values is equal to or greater than the reference value, the output of the NOR 113 becomes L, and the up / down counter of the register (A) 107 is set to down. Decrease the number by one. After that, the counter 106 inputs the count number of the register (A) 107 by the LOAD signal of the increase / decrease circuit 112 and counts down the count by the reference clock pulse of the reference clock generation circuit 108 to control the ON time of the semiconductor switching element 7. Is going. Therefore, when the voltage / current exceeds the reference value in a range where the rectified smoothed voltage E is large, the count number is reduced to thereby reduce the count number as shown in FIG.
As shown in (1), the ON time is shortened in accordance with the rectified smoothed voltage E, and the voltage and current are controlled to be less than a predetermined value.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】ところがこの方法であ
ると、オン時間の制御を行う基準となる同期パルスの出
力は、半導体スイッチング素子7のオンオフの1周期当
り1回であるためオン時間の増減は1ステップずつであ
り、図3の(a)のA部で示したように何らかの外乱に
よって整流平滑電圧Eが急激に増加した場合には、オン
時間の増減が1ステップずつでは追随できなくなり、電
圧電流が急増して基準値を越えてしまうことが予想さ
れ、この結果半導体スイッチング素子7に大きな電流が
流れてストレスがかかって、これを破壊に至らしめる恐
れがある。However, according to this method, the output of the synchronization pulse as a reference for controlling the on-time is once per one cycle of the on-off of the semiconductor switching element 7, so that the on-time is increased or decreased. Is step by step, and as shown in part A of FIG. 3A, when the rectified smoothing voltage E suddenly increases due to some disturbance, the on-time cannot be increased or decreased in steps. It is expected that the voltage and current will suddenly increase and exceed the reference value. As a result, a large current will flow through the semiconductor switching element 7 and stress will be applied, possibly leading to destruction.
【0014】そこでトランスの一次巻線電流の急変を早
急に検出して半導体スイッチング素子をオフさせる高周
波加熱装置として、特開平3−172587号公報に示
すごとく、トランスの一次巻線電流を検出しこの値をA
/Dコンバータによりデジタル変換して制御回路にフィ
ードバックするものがあり、図3の(a)で示したよう
に何らかの外乱によって電流電圧が急増して過大電流が
流れる場合には、トランスの一次巻線電流の急変を早急
に検出して半導体スイッチング素子をオフさせることに
より追随出来るが、電源が何らかの理由で瞬断した場合
には、電源の復帰後は瞬断直前のオン時間でいきなり動
作し始めるため、同じように半導体スイッチング素子に
過電流によるストレスを与える恐れがある。Therefore, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-172587, as a high-frequency heating device for quickly detecting a sudden change in the primary winding current of the transformer and turning off the semiconductor switching element, the primary winding current of the transformer is detected. Value A
A / D converter converts the voltage to digital and feeds it back to the control circuit. When an excessive current flows due to a sudden increase in the current voltage due to some disturbance as shown in FIG. It can be followed by detecting a sudden change in current immediately and turning off the semiconductor switching element.However, if the power supply is momentarily interrupted for any reason, it will start operating immediately after the power is restored, with the ON time immediately before the instantaneous interruption. Similarly, there is a possibility that the semiconductor switching element may be stressed by an overcurrent.
【0015】この発明は、整流平滑回路の電圧の急峻な
変動等の外乱に対しても、インバータ回路各部の電圧電
流を設定基準値以下に確実に抑制し、信頼性および安全
性を向上させることを目的とする。According to the present invention, the voltage and current of each part of the inverter circuit are reliably suppressed to a set reference value or less even in the case of disturbance such as a sharp change in the voltage of the rectifying / smoothing circuit, thereby improving reliability and safety. With the goal.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、商用電源を整流平滑し
て直流電源を作る整流平滑回路と、トランス、コンデン
サ、ダイオード、スイッチング素子等にて構成されたイ
ンバータ回路と、このインバータ回路により駆動される
マグネトロンと、インバータ回路のスイッチング素子を
オン時間制御するデジタル制御回路とで構成された高周
波加熱装置において、整流平滑電圧の急峻な変動に対応
するためには整流平滑電圧の変化に応じてオン時間を瞬
時に変更することができれば良い。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and includes a rectifying and smoothing circuit for rectifying and smoothing a commercial power supply to form a DC power supply, a transformer, a capacitor, a diode, a switching element, and the like. In a high-frequency heating device composed of an inverter circuit composed of: a magnetron driven by this inverter circuit, and a digital control circuit that controls the on-time of a switching element of the inverter circuit, the rectified smoothing voltage changes sharply. To cope with this, it is only necessary that the on-time can be instantaneously changed according to the change in the rectified smoothing voltage.
【0017】そこで、デジタル制御回路にスイッチング
素子のオン時間を記憶するためのレジスタと、スイッチ
ング素子のスイッチング周期ごとにこのレジスタの記憶
値にオン時間変化量を加算または減算して再びレジスタ
に記憶させる加減算回路と、数十MHzにて動作可能で
前記整流平滑後の電圧を取り込んでこれをスイッチング
素子のスイッチング周期ごとにデジタル値に変換する高
速A/Dコンバータと、この高速A/Dコンバータによ
り変換されたデジタル値のスイッチング素子のスイッチ
ング周期ごとの変化を算出しこれに基づいて前記オン時
間変化量を算出するオン時間変化量算出回路を設け、整
流平滑回路の電圧の変化率に応じてオン時間の変化率を
変えるものである。Therefore, a register for storing the ON time of the switching element in the digital control circuit, and the amount of change in the ON time added to or subtracted from the stored value of this register for each switching cycle of the switching element and stored in the register again. An addition / subtraction circuit, a high-speed A / D converter operable at several tens of MHz, taking in the voltage after the rectification and smoothing, and converting this into a digital value for each switching cycle of the switching element; An on-time change amount calculating circuit for calculating a change in the digital value for each switching cycle of the switching element and calculating the on-time change amount based on the calculated digital value. It changes the rate of change.
【0018】[0018]
【作用】本発明は上記構成により、レジスタにてスイッ
チング素子のオン時間を記憶し、加減算回路にてスイッ
チング素子のスイッチング周期ごとにレジスタの記憶値
にオン時間変化量を加算または減算して再びレジスタに
記憶させ、オン時間の増減は1周期ごとにレジスタに格
納されている値に増減する変化量を加算しその結果を新
たな値として新たなオン時間とする。According to the present invention, the on-time of the switching element is stored in the register, and the on-time change amount is added to or subtracted from the value stored in the register for each switching cycle of the switching element by the addition / subtraction circuit. The increase / decrease of the on-time is added to the value stored in the register for each cycle, and the amount of increase / decrease is added, and the result is set as a new value as a new on-time.
【0019】また、高速A/Dコンバータは整流平滑後
の電圧を取り込んでこれを数十MHzの変換速度にてス
イッチング素子のスイッチング周期ごとにデジタル値に
変換し、オン時間変化量算出回路はこの変換されたデジ
タル値のスイッチング素子のスイッチング周期ごとの変
化を算出しこれに基づいてオン時間変化量を算出し、変
換されたデジタル値の変化が大きい場合にはオン時間の
変化量を大きくし逆に変化が小さい場合には変化量を小
さくする。これにより従来1ステップずつで行なってい
たために固定されていたオン時間の変更きざみ時間幅を
整流平滑後の電圧の変化に応じて変更できる。The high-speed A / D converter takes in the rectified and smoothed voltage and converts it into a digital value for each switching cycle of the switching element at a conversion speed of several tens of MHz. The change of the converted digital value for each switching cycle of the switching element is calculated, and the on-time change amount is calculated based on the change.If the change of the converted digital value is large, the change amount of the on-time is increased and the reverse is performed. If the change is small, the change amount is reduced. As a result, it is possible to change the on-time change step time width, which has been fixed because it was conventionally performed step by step, according to the change in the voltage after rectification and smoothing.
【0020】[0020]
【実施例】以下本発明の一実施例につき説明する。An embodiment of the present invention will be described below.
【0021】図1は本発明の一実施例を施した高周波加
熱装置の回路図である。なお、この図1においても図2
に示す従来回路と同一の箇所には同一の符号を符してお
り、それらの作用も同様であり、前述の図2と同様に半
導体スイッチング素子7のオン時間制御を行っている。FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency heating device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, FIG.
The same reference numerals are given to the same portions as those of the conventional circuit shown in FIG. 1 and their operations are the same, and the on-time control of the semiconductor switching element 7 is performed in the same manner as in FIG.
【0022】図1において、整流平滑後の整流平滑電圧
Eの急峻な変動に対応するために、デジタル制御回路に
スイッチング素子7のオン時間を記憶するためのレジス
タ(A)107と、スイッチング素子7のスイッチング
周期ごとにこのレジスタ(A)107の記憶値にオン時
間変化量を加算または減算して再びレジスタ(A)10
7に記憶させる加減算回路105と、数十MHzにて動
作可能で整流平滑電圧Eを取り込んでこれをスイッチン
グ素子7のスイッチング周期ごとにデジタル値に変換す
る高速A/Dコンバータ101と、この高速A/Dコン
バータ101により変換されたデジタル値のスイッチン
グ素子7のスイッチング周期ごとの変化を算出しこれに
基づいて前記オン時間変化量を算出するオン時間変化量
算出回路102を設けている。In FIG. 1, a register (A) 107 for storing the ON time of the switching element 7 in a digital control circuit and a switching element 7 in order to cope with a steep change of the rectified and smoothed voltage E after the rectification and smoothing. The on-time variation is added to or subtracted from the value stored in the register (A) 107 every switching cycle of
7, a high-speed A / D converter 101 operable at several tens of MHz, taking in a rectified and smoothed voltage E and converting it into a digital value for each switching cycle of the switching element 7, and a high-speed A / D converter 101. An on-time change amount calculation circuit 102 is provided for calculating a change of the digital value converted by the / D converter 101 for each switching cycle of the switching element 7 and calculating the on-time change amount based on the change.
【0023】図2と同様、レジスタ(B)109には出
力設定部110からの出力設定値に基づいたカウント数
が設定されている。比較回路108はこのレジスタ
(B)109の値と、以下に説明する加減算回路105
の動作によって増減するレジスタ(A)107の値を比
較して後者の値が前者の値と等しくなった場合には、加
算禁止信号INHを加減算回路105に送って加算を禁
止し、レジスタ(B)109の値よりレジスタ(A)1
07の値が大きくなるのを防いでいる。As in FIG. 2, a count number based on the output set value from the output setting unit 110 is set in the register (B) 109. The comparison circuit 108 compares the value of the register (B) 109 with the addition / subtraction circuit 105 described below.
The value of the register (A) 107 which is increased or decreased by the above operation is compared, and when the latter value becomes equal to the former value, the addition inhibition signal INH is sent to the addition / subtraction circuit 105 to inhibit the addition, and the register (B) ) Register (A) 1 from the value of 109
07 is prevented from increasing.
【0024】高速A/Dコンバータ101は整流平滑電
圧Eを検出してこの電圧値を数十MHzの高速でデジタ
ル値に変換し、このデジタル変換値をオン時間変化量算
出回路102に出力している。オン時間変化量算出回路
102はスイッチング素子7のスイッチング周期ごとに
A/Dコンバータ101のデジタル変換値を読み取り、
記憶されている前回の読み込み値との差からオン時間変
化量QS0 〜QSnを算出してこれを加減算回路105
に出力し、さらに変換値が増加したか減少したかでオン
時間を減算するか加算するかを判定し、その結果を加算
/減算信号として同じく加減算回路105に出力する。
但し、A/Dコンバータ101からのデジタル変換値が
規定値に満たない場合は、オン時間変化量QS 0〜QS
nとして零を出力する。これは全ての電圧位相で上記の
オン時間制御を行ってしまうと、規定の出力が得られな
いためである。The high-speed A / D converter 101 detects the rectified and smoothed voltage E, converts this voltage value to a digital value at a high speed of several tens of MHz, and outputs the digital converted value to the on-time change amount calculating circuit 102. I have. The on-time change amount calculation circuit 102 reads the digital conversion value of the A / D converter 101 for each switching cycle of the switching element 7,
The on-time change amounts QS0 to QSn are calculated from the difference between the stored read value and the previous read value, and are calculated and added to the addition / subtraction circuit 105.
, And whether the ON time is to be subtracted or added is determined depending on whether the converted value has increased or decreased, and the result is similarly output to the addition / subtraction circuit 105 as an addition / subtraction signal.
However, when the digital conversion value from the A / D converter 101 is less than the specified value, the on-time change amount QS0 to QS
Outputs zero as n. This is because a specified output cannot be obtained if the above-described on-time control is performed in all voltage phases.
【0025】また、加減算回路105はエッジ検出回路
104が電圧検出部13の出力により一次巻線電圧v 1
の立ち下がりを検出して出力する同期パルスによりレジ
スタ(A)107の出力Q 0〜Qnとオン時間変化量算
出回路102からの変化量データQS 0〜QSnの加減
算を加算/減算信号に基づいて行う。加減産されたデー
タは再びレジスタ(A)107に格納され、オン時間と
してカウンタ106に伝達される。The addition and subtraction circuit 105 is configured such that the edge detection circuit 104 outputs the primary winding voltage v 1 based on the output of the voltage detection unit 13.
The addition / subtraction of the outputs Q0 to Qn of the register (A) 107 and the variation data QS0 to QSn from the on-time variation calculation circuit 102 is performed based on an addition / subtraction signal using a synchronization pulse output by detecting the fall of Do. The adjusted data is stored again in the register (A) 107 and transmitted to the counter 106 as the ON time.
【0026】このような回路構成でオン時間は以下のよ
うに変化する。まず、何も外乱がない場合には整流平滑
電圧Eは図3(a)左側に示したように正弦波を全波整
流した波形になる。電圧Eが規定値に達するまではA/
Dコンバータ101の出力データが規定値に満たないた
めオン時間は一定である。電圧Eがある規定値を超える
と、スイッチング周期ごとに電圧が増加するため、オン
時間変化量算出回路102は加算/減算信号にLを出力
し減算を加減算回路105に指示する。With such a circuit configuration, the on-time changes as follows. First, when there is no disturbance, the rectified smoothed voltage E has a waveform obtained by full-wave rectifying a sine wave as shown on the left side of FIG. Until the voltage E reaches the specified value, A /
Since the output data of the D converter 101 is less than the specified value, the on-time is constant. When the voltage E exceeds a certain specified value, the voltage increases in each switching cycle. Therefore, the on-time change amount calculation circuit 102 outputs L to the addition / subtraction signal and instructs the addition / subtraction circuit 105 to perform the subtraction.
【0027】電圧が上昇している部分では時間の経過に
ともなってdv/dtは徐々に下がるため、減算する変
化量も徐々に下がる。電圧がピークに達するとdv/d
tは零になって変化量も零になる。さらに電圧が下降を
始めると今度は先程とは逆にオン時間変化量算出回路1
02は加算/減算信号にHを出力し、加減算回路105
は加算を行ない加算量は徐々に大きくなる。電圧値が規
定値まで低下した時点でオン時間の変化は停止し一定と
なる。従ってこの場合には、図3(b)と同様にオン時
間が変化する。In the portion where the voltage is rising, dv / dt gradually decreases over time, and the amount of change to be subtracted also gradually decreases. When the voltage reaches the peak, dv / d
t becomes zero and the change amount becomes zero. When the voltage starts to decrease further, the on-time change amount calculating circuit 1
02 outputs H to the addition / subtraction signal, and the addition / subtraction circuit 105
Is added, and the added amount gradually increases. When the voltage value drops to the specified value, the change of the on-time stops and becomes constant. Therefore, in this case, the on-time changes as in FIG. 3B.
【0028】整流平滑電圧Eが急激に増加した場合に
は、高速A/Dコンバータ101の出力データの変化か
らオン時間変化量算出回路102がこれを検出して、オ
ン時間変化量を瞬時に大きくし、さらに加減算回路10
5の減算動作によりオン時間を短くする。このため、半
導体スイッチング素子7に過大な電流が流れるのを防ぐ
ことが出来る。When the rectified smoothed voltage E suddenly increases, the on-time change amount calculation circuit 102 detects this from the change in the output data of the high-speed A / D converter 101, and instantaneously increases the on-time change amount. And the addition / subtraction circuit 10
The on-time is shortened by the subtraction operation of No. 5. For this reason, an excessive current can be prevented from flowing through the semiconductor switching element 7.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ジタル制御回路にスイッチング素子のオン時間を記憶す
るためのレジスタと、スイッチング素子のスイッチング
周期ごとにこのレジスタの記憶値にオン時間変化量を加
算または減算して再びレジスタに記憶させる加減算回路
を設け、オン時間の増減は1周期ごとにレジスタに格納
されている値に増減する変化量を加算しその結果を新た
な値として新たなオン時間とするとともに、数十MHz
にて動作可能で前記整流平滑後の電圧を取り込んでこれ
をスイッチング素子のスイッチング周期ごとにデジタル
値に変換する高速A/Dコンバータと、この高速A/D
コンバータにより変換されたデジタル値のスイッチング
素子のスイッチング周期ごとの変化を算出しこれに基づ
いて前記オン時間変化量を算出するオン時間変化量算出
回路を設け、整流平滑回路の電圧の変化率に応じてオン
時間の変化率を変えるものとしたから、変換されたデジ
タル値の変化が大きい場合にはオン時間の変化量を大き
くし逆に変化が小さい場合には変化量を小さくする。こ
れにより従来1ステップずつで行なっていたために固定
されていたオン時間の変更きざみ時間幅を整流平滑後の
電圧の変化に応じて変更でき、電圧の急峻な変動があっ
ても半導体スイッチング素子に流れる過電流を確実に抑
制することができ、信頼性と安全性の向上が望める。As described above, according to the present invention, the register for storing the ON time of the switching element in the digital control circuit, and the ON time change amount in the stored value of this register for each switching cycle of the switching element. Is added to or subtracted from the register and stored again in the register. To increase or decrease the on-time, the amount of increase or decrease is added to the value stored in the register every cycle, and the result is set as a new ON / OFF value. Time and tens of MHz
A high-speed A / D converter that takes in the rectified and smoothed voltage and converts it into a digital value for each switching cycle of the switching element;
An on-time change amount calculation circuit for calculating a change in the digital value converted by the converter for each switching cycle of the switching element and calculating the on-time change amount based on the calculated change is provided according to the voltage change rate of the rectifying and smoothing circuit. Since the rate of change of the on-time is changed, the amount of change in the on-time is increased when the change in the converted digital value is large, and the amount of change is reduced when the change is small. As a result, the step width of the change of the on-time, which has been fixed because it was conventionally performed in steps of one step, can be changed according to the change in the voltage after rectification and smoothing. Overcurrent can be reliably suppressed, and improvement in reliability and safety can be expected.
【図1】本発明一実施例を施した高周波加熱装置の回路
図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency heating device according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来例の高周波加熱装置の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional high-frequency heating device.
【図3】従来例の整流平滑回路の特性図であり、(a)
は電圧特性図、(b)は整流平滑電圧に応じて制御され
るスイッチング素子のオン時間特性図を示す。FIG. 3 is a characteristic diagram of a rectifying / smoothing circuit of a conventional example, and FIG.
FIG. 2B is a voltage characteristic diagram, and FIG. 2B is an on-time characteristic diagram of a switching element controlled according to a rectified smoothed voltage.
【図4】従来例のインバータ回路の各部の電圧電流信号
波形図である。FIG. 4 is a voltage current signal waveform diagram of each part of a conventional inverter circuit.
7 スイッチング素子 101 A/Dコンバータ 102 オン時間変化量算出回路 105 加減算回路 107 レジスタ 7 Switching element 101 A / D converter 102 On-time change amount calculation circuit 105 Addition / subtraction circuit 107 Register
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/68 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 6/68
Claims (1)
整流平滑回路と、トランス、コンデンサ、ダイオード、
スイッチング素子等にて構成されたインバータ回路と、
このインバータ回路により駆動させるマグネトロンと、
インバータ回路のスイッチング素子をオンオフ制御する
デジタル制御回路とで構成された高周波加熱装置におい
て、このデジタル制御回路に前記スイッチング素子
(7)のオン時間を記憶するためのレジスタ(107)
と、スイッチング素子(7)のスイッチング周期ごとに
このレジスタ(107)の記憶値にオン時間変化量を加
算または減算して再びレジスタ(107)に記憶させる
加減算回路(105)と、整流平滑後の電圧Eを取り込
んでこれをスイッチング素子(7)のスイッチング周期
ごとにデジタル値に変換する高速A/Dコンバータ(1
01)と、この高速A/Dコンバータ(101)により
変換されたデジタル値のスイッチング素子(7)のスイ
ッチング周期ごとの変化を算出しこれに基づいて前記オ
ン時間変化量を算出するオン時間変化量算出回路(10
2)を設けたことを特徴とする高周波加熱装置。A rectifying and smoothing circuit for rectifying and smoothing a commercial power supply to produce a DC power supply, a transformer, a capacitor, a diode,
An inverter circuit composed of switching elements and the like;
A magnetron driven by this inverter circuit,
In a high-frequency heating device comprising a digital control circuit for turning on and off a switching element of an inverter circuit, a register (107) for storing the on time of the switching element (7) in the digital control circuit.
And an addition / subtraction circuit (105) for adding or subtracting the on-time change amount to or from the value stored in the register (107) for each switching cycle of the switching element (7) and storing the result in the register (107) again; A high-speed A / D converter (1) that takes in voltage E and converts it into a digital value for each switching cycle of switching element (7)
01), and an on-time change amount for calculating a change of the digital value converted by the high-speed A / D converter (101) for each switching cycle of the switching element (7) and calculating the on-time change amount based on the calculated change. Calculation circuit (10
2. A high-frequency heating device provided with 2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05299359A JP3085503B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | High frequency heating equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05299359A JP3085503B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | High frequency heating equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07153565A JPH07153565A (en) | 1995-06-16 |
| JP3085503B2 true JP3085503B2 (en) | 2000-09-11 |
Family
ID=17871540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05299359A Expired - Fee Related JP3085503B2 (en) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | High frequency heating equipment |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3085503B2 (en) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP05299359A patent/JP3085503B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07153565A (en) | 1995-06-16 |
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