JP3117697B2 - 高周波加熱調理装置 - Google Patents
高周波加熱調理装置Info
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- JP3117697B2 JP3117697B2 JP02136394A JP13639490A JP3117697B2 JP 3117697 B2 JP3117697 B2 JP 3117697B2 JP 02136394 A JP02136394 A JP 02136394A JP 13639490 A JP13639490 A JP 13639490A JP 3117697 B2 JP3117697 B2 JP 3117697B2
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- circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electric Ovens (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、商用電源を周波数変換部によって高周波電
源に変換しその高周波出力を昇圧トランスを介してマグ
ネトロンに供給してこれを駆動する高周波加熱調理装置
に関する。
源に変換しその高周波出力を昇圧トランスを介してマグ
ネトロンに供給してこれを駆動する高周波加熱調理装置
に関する。
（従来の技術） この種の高周波加熱調理装置においては、例えば昇圧
トランス，この昇圧トランスの二次側に設けられた倍電
圧整流回路，この倍電圧整流回路により駆動されるマグ
ネトロン等の部品のいずれかが動作不良になると、回路
に大電流が流れたり、反対に電流が異常に低下して、正
常な高周波加熱を行い得ない。この様な状態で運転を続
けると、調理の出来が悪くなることは勿論のこと、他の
正常な回路部品までも大電流によるジュール熱で破壊さ
れてしまう等の不具合を生じる。
トランス，この昇圧トランスの二次側に設けられた倍電
圧整流回路，この倍電圧整流回路により駆動されるマグ
ネトロン等の部品のいずれかが動作不良になると、回路
に大電流が流れたり、反対に電流が異常に低下して、正
常な高周波加熱を行い得ない。この様な状態で運転を続
けると、調理の出来が悪くなることは勿論のこと、他の
正常な回路部品までも大電流によるジュール熱で破壊さ
れてしまう等の不具合を生じる。
これに対処するために、特開平１−298677号公報に示
すように、昇圧トランスの二次側に異常電圧検知巻線を
設け、この異常電圧検知巻線により検知した電圧が許容
範囲から外れたときに、マグネトロンの動作を停止させ
るようにしたものがある。
すように、昇圧トランスの二次側に異常電圧検知巻線を
設け、この異常電圧検知巻線により検知した電圧が許容
範囲から外れたときに、マグネトロンの動作を停止させ
るようにしたものがある。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記公報記載のものでは、昇圧トラン
スの二次側に異常電圧検知巻線を設けるので、昇圧トラ
ンスが大形化してコスト高になる欠点がある。しかも、
異常電圧検知巻線に生じる誘導電圧により、昇圧トラン
スの二次側コイルからマグネトロンに至る回路の動作状
態の異常・正常を間接的に判断することになるため、異
常検知の確実性に欠けるおそれがある。
スの二次側に異常電圧検知巻線を設けるので、昇圧トラ
ンスが大形化してコスト高になる欠点がある。しかも、
異常電圧検知巻線に生じる誘導電圧により、昇圧トラン
スの二次側コイルからマグネトロンに至る回路の動作状
態の異常・正常を間接的に判断することになるため、異
常検知の確実性に欠けるおそれがある。
本発明はこの様な事情を考慮してなされたもので、従
ってその目的は、昇圧トランスの大形化を回避しつつコ
スト安になし得ると共に、異常検知の信頼性を高めるこ
とができる高周波加熱調理装置を提供することにある。
ってその目的は、昇圧トランスの大形化を回避しつつコ
スト安になし得ると共に、異常検知の信頼性を高めるこ
とができる高周波加熱調理装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の高周波加熱調理装置は、スイッチング素子の
導通時間幅を制御して商用電源周波数を高周波に変換す
る周波数変換部と、この周波数変換部からの交流出力を
昇圧する昇圧トランスと、この昇圧トランスの二次側に
接続されたマグネトロンとを備えたものにおいて、前記
マグネトロンの陽極電流を検出する陽極電流検出回路を
設け、この陽極電流検出回路により検出した電流値が予
め設定された許容範囲から外れたときには、前記マグネ
トロンの動作を停止させるように構成したものである。
導通時間幅を制御して商用電源周波数を高周波に変換す
る周波数変換部と、この周波数変換部からの交流出力を
昇圧する昇圧トランスと、この昇圧トランスの二次側に
接続されたマグネトロンとを備えたものにおいて、前記
マグネトロンの陽極電流を検出する陽極電流検出回路を
設け、この陽極電流検出回路により検出した電流値が予
め設定された許容範囲から外れたときには、前記マグネ
トロンの動作を停止させるように構成したものである。
そして、マグネトロンが定常運転される場合に、陽極
電流検出回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値
を保つ方向に周波数変換部のスイッチング素子の導通時
間幅を制御すると共に、その導通時間幅の上限値と下限
値とを設ける構成とする。
電流検出回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値
を保つ方向に周波数変換部のスイッチング素子の導通時
間幅を制御すると共に、その導通時間幅の上限値と下限
値とを設ける構成とする。
（作用） 陽極電流検出回路によりマグネトロンの陽極電流を検
出し、その検出電流値が許容範囲内にあれば、回路が正
常に動作しているので、マグネトロンの動作を続行す
る。そして、陽極電流検出回路の検出電流値が許容範囲
を外れれば、回路部品のいずれかが動作不良になってい
るので、その検出時点でマグネトロンの動作を停止す
る。この場合、異常検知の対象となる回路の電流を陽極
電流検出回路により直接検出するので、異常検知の信頼
性が高い。しかも、昇圧トランスの二次側に従来のよう
な異常電圧検知巻線を設ける必要がないの、昇圧トラン
スが大形化しない。
出し、その検出電流値が許容範囲内にあれば、回路が正
常に動作しているので、マグネトロンの動作を続行す
る。そして、陽極電流検出回路の検出電流値が許容範囲
を外れれば、回路部品のいずれかが動作不良になってい
るので、その検出時点でマグネトロンの動作を停止す
る。この場合、異常検知の対象となる回路の電流を陽極
電流検出回路により直接検出するので、異常検知の信頼
性が高い。しかも、昇圧トランスの二次側に従来のよう
な異常電圧検知巻線を設ける必要がないの、昇圧トラン
スが大形化しない。
また、マグネトロンの高周波出力の大きさは陽極電流
の大きさによって決まり、この陽極電流の大きさはスイ
ッチング素子の導通時間幅の大きさによって決まるの
で、マグネトロンが定常運転される場合に陽極電流検出
回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値を保つ方
向に周波数変換部のスイッチング素子の導通時間幅を制
御するようにした構成によれば、商用電源電圧の変動に
伴う高周波出力の変動が防止されて、安定した高周波加
熱が可能となる。しかも、陽極電流検出回路を異常検知
用と通常制御用とに兼用できて、この面からもコスト安
になし得る。
の大きさによって決まり、この陽極電流の大きさはスイ
ッチング素子の導通時間幅の大きさによって決まるの
で、マグネトロンが定常運転される場合に陽極電流検出
回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値を保つ方
向に周波数変換部のスイッチング素子の導通時間幅を制
御するようにした構成によれば、商用電源電圧の変動に
伴う高周波出力の変動が防止されて、安定した高周波加
熱が可能となる。しかも、陽極電流検出回路を異常検知
用と通常制御用とに兼用できて、この面からもコスト安
になし得る。
この場合、陽極電流値の変動に応じてスイッチング素
子の導通時間幅が無制限に調整されるものとすれば、異
常発生時でも陽極電流を一定値に保とうとしてスイッチ
ング素子の導通時間幅が適正範囲を超えて調整されてし
まい、回路の異常検知が遅れるおそれがある。
子の導通時間幅が無制限に調整されるものとすれば、異
常発生時でも陽極電流を一定値に保とうとしてスイッチ
ング素子の導通時間幅が適正範囲を超えて調整されてし
まい、回路の異常検知が遅れるおそれがある。
それ故、マグネトロンが定常運転される場合にスイッ
チング素子の導通時間幅に上限値と下限値を設け、異常
発生時に導通時間幅が適正範囲を超えて調整されること
を防止して、回路の異常検知を確実ならしめるものであ
る。
チング素子の導通時間幅に上限値と下限値を設け、異常
発生時に導通時間幅が適正範囲を超えて調整されること
を防止して、回路の異常検知を確実ならしめるものであ
る。
（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
１は商用電源周波数を高周波に変換する周波数変換部
で、端子t1、t2に接続された商用電源の交流電圧を全波
整流する整流回路２と、その全波整流電圧を平滑化し直
流電圧を得るためのチョークコイル３およびコンデンサ
４により形成されたフイルタ５とから構成されている。
そして、周波数変換のための振動回路は、昇圧トランス
６の一次巻線6a、共振用コンデンサ７、スイッチング素
子であるスイッチングトランジスタ８およびダイオード
９とから構成され、制御回路10によってスイッチングト
ランジスタ８をオンオフ制御することによって昇圧トラ
ンス６の一次巻線6aに高周波電流が発生する。これによ
って、マグネトロン駆動部11においては、昇圧トランス
６の例えば２個の二次巻線6b,6cに高周波電圧が誘起さ
れ、そして二次巻線6bに誘起された高周波電圧はダイオ
ード12および平滑用コンデンサ13から成る倍電圧整流回
路14を介してマグネトロン15の陽極および陰極間に印加
され、また二次巻線6cに誘起された電圧は陰極に印加さ
れるようになっている。更に、マグネトロン15の陽極側
の通電路には、変流器からなる陽極電流検出回路18が設
けられている。一方、昇圧トランス６の一次巻線6aに
は、抵抗19,20から成る分圧回路によって構成された導
通タイミング検出回路21が並列に接続され、また、端子
t1、t2間に接続された商用電源電圧の大きさを検出する
ために、抵抗22、23からなる分圧抵抗回路によって構成
された電圧検出部24が整流回路２の直流出力側に接続さ
れている。
で、端子t1、t2に接続された商用電源の交流電圧を全波
整流する整流回路２と、その全波整流電圧を平滑化し直
流電圧を得るためのチョークコイル３およびコンデンサ
４により形成されたフイルタ５とから構成されている。
そして、周波数変換のための振動回路は、昇圧トランス
６の一次巻線6a、共振用コンデンサ７、スイッチング素
子であるスイッチングトランジスタ８およびダイオード
９とから構成され、制御回路10によってスイッチングト
ランジスタ８をオンオフ制御することによって昇圧トラ
ンス６の一次巻線6aに高周波電流が発生する。これによ
って、マグネトロン駆動部11においては、昇圧トランス
６の例えば２個の二次巻線6b,6cに高周波電圧が誘起さ
れ、そして二次巻線6bに誘起された高周波電圧はダイオ
ード12および平滑用コンデンサ13から成る倍電圧整流回
路14を介してマグネトロン15の陽極および陰極間に印加
され、また二次巻線6cに誘起された電圧は陰極に印加さ
れるようになっている。更に、マグネトロン15の陽極側
の通電路には、変流器からなる陽極電流検出回路18が設
けられている。一方、昇圧トランス６の一次巻線6aに
は、抵抗19,20から成る分圧回路によって構成された導
通タイミング検出回路21が並列に接続され、また、端子
t1、t2間に接続された商用電源電圧の大きさを検出する
ために、抵抗22、23からなる分圧抵抗回路によって構成
された電圧検出部24が整流回路２の直流出力側に接続さ
れている。
次に、前記スイッチングトランジスタ８をオンオフ制
御するための制御回路10の具体的構成について第２図を
参照して説明する。前記陽極電流検出回路18からの検出
電流Iaは電流平均化回路25によってその一周期分につい
て整流及び平滑化され、その平均陽極電流値Iavの信号
が誤差増幅器26によって設定値Vrと比較される。そし
て、その差信号S1は導通タイミング決定回路27に供給さ
れる。この導通タイミング決定回路27は、前記スイッチ
ングトランジスタ８の導通開始時間と導通時間幅とを決
定するためのもので、前記導通タイミング検出回路21か
ら受けた電圧波形信号S2に基いて所定のタイミングでベ
ース信号S3を出力する。このベース信号S3はアンドゲー
ト28を介して前記スイッチングトランジスタ８のベース
に供給されるようになっている。この場合、スイッチン
グトランジスタ８の導通時間幅が適正範囲を超えて調整
されてしまうことを防止するため、第３図に示すよう
に、商用電源電圧の使用可能範囲（この実施例では80V
以上120V以下の範囲）に対応して、スイッチングトラン
ジスタ８の導通時間幅に上限値Tmaxと下限値Tminが設け
られている。
御するための制御回路10の具体的構成について第２図を
参照して説明する。前記陽極電流検出回路18からの検出
電流Iaは電流平均化回路25によってその一周期分につい
て整流及び平滑化され、その平均陽極電流値Iavの信号
が誤差増幅器26によって設定値Vrと比較される。そし
て、その差信号S1は導通タイミング決定回路27に供給さ
れる。この導通タイミング決定回路27は、前記スイッチ
ングトランジスタ８の導通開始時間と導通時間幅とを決
定するためのもので、前記導通タイミング検出回路21か
ら受けた電圧波形信号S2に基いて所定のタイミングでベ
ース信号S3を出力する。このベース信号S3はアンドゲー
ト28を介して前記スイッチングトランジスタ８のベース
に供給されるようになっている。この場合、スイッチン
グトランジスタ８の導通時間幅が適正範囲を超えて調整
されてしまうことを防止するため、第３図に示すよう
に、商用電源電圧の使用可能範囲（この実施例では80V
以上120V以下の範囲）に対応して、スイッチングトラン
ジスタ８の導通時間幅に上限値Tmaxと下限値Tminが設け
られている。
この第３図はスイッチングトランジスタ８の導通時間
幅と商用電源電圧との関係を示す特性図であり、第３図
によれば、商用電源電圧に対するスイッチングトランジ
スタ８の導通時間幅が一義的に定まる。導通タイミング
決定回路27には商用電源電圧80Vに対応するスイッチン
グトランジスタ８の導通時間幅および商用電源電圧120V
に対応するスイッチングトランジスタ８の導通時間幅が
上限値Tmaxおよび下限値Tminとして入力されており、導
通タイミング決定回路27は誤差増幅器26からの差信号S1
に基づいてスイッチングトランジスタ８の導通時間幅を
下限値Tminおよび上限値Tmaxの範囲内で設定し、スイッ
チングトランジスタ８の導通タイミングを導通タイミン
グ検出回路21からの電圧波形信号S2に基づいて設定す
る。
幅と商用電源電圧との関係を示す特性図であり、第３図
によれば、商用電源電圧に対するスイッチングトランジ
スタ８の導通時間幅が一義的に定まる。導通タイミング
決定回路27には商用電源電圧80Vに対応するスイッチン
グトランジスタ８の導通時間幅および商用電源電圧120V
に対応するスイッチングトランジスタ８の導通時間幅が
上限値Tmaxおよび下限値Tminとして入力されており、導
通タイミング決定回路27は誤差増幅器26からの差信号S1
に基づいてスイッチングトランジスタ８の導通時間幅を
下限値Tminおよび上限値Tmaxの範囲内で設定し、スイッ
チングトランジスタ８の導通タイミングを導通タイミン
グ検出回路21からの電圧波形信号S2に基づいて設定す
る。
一方、前記電圧検出部24からの検出電圧Vaは、電圧平
均化回路29によってその一周期分について整流及び平滑
化されることによって平均化され、その平均電圧値が電
圧範囲比較器30に与えられる。この電圧範囲比較器30は
入力した平均電圧から、商用電源電圧が使用可能範囲
（この実施例では80V以上120V以下の範囲）に属するか
否かを判定し、この範囲外のときはローレベルの停止信
号S4を出力してアンドゲート28を非道通にするようにな
っている。
均化回路29によってその一周期分について整流及び平滑
化されることによって平均化され、その平均電圧値が電
圧範囲比較器30に与えられる。この電圧範囲比較器30は
入力した平均電圧から、商用電源電圧が使用可能範囲
（この実施例では80V以上120V以下の範囲）に属するか
否かを判定し、この範囲外のときはローレベルの停止信
号S4を出力してアンドゲート28を非道通にするようにな
っている。
而して、電流平均化回路25の出力信号（陽極電流検出
回路18により検出した陽極電流値Iaを平均化した平均陽
極電流値Iav）の信号は、前記誤差増幅器26の他に、A/D
変換回路31にも入力され、ここでディジタル信号に変換
されて、マイクロコンピュータ32に入力される。このマ
イクロコンピュータ32は、後述する制御プログラム（第
４図参照）に従って平均陽極電流値Iavの信号を読み込
んで、その平均陽極電流値Iavが予め設定された上限値I
max（第５図参照）と下限値Iminとの範囲（許容範囲）
内に入っているかが判断され、その許容範囲を外れたと
きには、回路部品のいずれかが動作不良になっているの
で、その検出時点でローレベルの停止信号S5をアンドゲ
ート28に出力してこれを非導通にするようになってい
る。
回路18により検出した陽極電流値Iaを平均化した平均陽
極電流値Iav）の信号は、前記誤差増幅器26の他に、A/D
変換回路31にも入力され、ここでディジタル信号に変換
されて、マイクロコンピュータ32に入力される。このマ
イクロコンピュータ32は、後述する制御プログラム（第
４図参照）に従って平均陽極電流値Iavの信号を読み込
んで、その平均陽極電流値Iavが予め設定された上限値I
max（第５図参照）と下限値Iminとの範囲（許容範囲）
内に入っているかが判断され、その許容範囲を外れたと
きには、回路部品のいずれかが動作不良になっているの
で、その検出時点でローレベルの停止信号S5をアンドゲ
ート28に出力してこれを非導通にするようになってい
る。
次に、上記構成の作用について説明する。調理開始後
は、スイッチングトランジスタ８のオンオフ制御によっ
て昇圧トランス６の一次巻線6aと共振用コンデンサ７か
らなる振動回路に振動電流が流れるが、この場合に生じ
る一次巻線6aに誘起された高周波電圧V1及び高周波電流
I1の様子を第６図に示す。このような高周波電圧V1が昇
圧トランス６によって更に昇圧されて前記マグネトロン
15に供給されこれを駆動する。この周波数変換動作にお
いて、前記スイッチングトランジスタ８の導通時間幅T1
は差信号S1の大きさに応じて変わるようにゲート信号S1
によって強制的に制御されるが、非導通時間幅T2は前記
スイッチングトランジスタ８の導通時間内に昇圧トラン
ス６が持っているインダクタンスに蓄えられたエネルギ
ーと共振用コンデンサ７の大きさとによって決まる。即
ち前記スイッチングトランジスタ８の非導通時間は高周
波電流I1が略零になるタイミングToまでとし、この時点
Toが次の周期の導通開始時点でもある。導通タイミング
決定回路27は常時タイミング検出回路21から高周波電圧
V1の電圧波形信号S2を受け、この信号S2中の電圧値Voか
ら、高周波電流I1が零になるタイミングToを判定して、
ゲート信号S3を出力するタイミングを得ている。
は、スイッチングトランジスタ８のオンオフ制御によっ
て昇圧トランス６の一次巻線6aと共振用コンデンサ７か
らなる振動回路に振動電流が流れるが、この場合に生じ
る一次巻線6aに誘起された高周波電圧V1及び高周波電流
I1の様子を第６図に示す。このような高周波電圧V1が昇
圧トランス６によって更に昇圧されて前記マグネトロン
15に供給されこれを駆動する。この周波数変換動作にお
いて、前記スイッチングトランジスタ８の導通時間幅T1
は差信号S1の大きさに応じて変わるようにゲート信号S1
によって強制的に制御されるが、非導通時間幅T2は前記
スイッチングトランジスタ８の導通時間内に昇圧トラン
ス６が持っているインダクタンスに蓄えられたエネルギ
ーと共振用コンデンサ７の大きさとによって決まる。即
ち前記スイッチングトランジスタ８の非導通時間は高周
波電流I1が略零になるタイミングToまでとし、この時点
Toが次の周期の導通開始時点でもある。導通タイミング
決定回路27は常時タイミング検出回路21から高周波電圧
V1の電圧波形信号S2を受け、この信号S2中の電圧値Voか
ら、高周波電流I1が零になるタイミングToを判定して、
ゲート信号S3を出力するタイミングを得ている。
一方、マグネトロン15の発振動作中は、陽極電流検出
回路18によりマグネトロン15の陽極電流値Iaを検知し
て、この陽極電流値Iaを電流平均化回路25で平均化し、
その平均陽極電流値Iavを誤差増幅器26で設定値Vrと比
較してその差に応じて差信号S1を出力する。この差信号
S1は端子t1、t2に印加された商用電源電圧が高いほど大
なる値となり、そして導通タイミング決定回路27では、
差信号S1が大きくなるほどスイッチングトランジスタ８
の導通時間幅が短くなるように、ベース信号S3の時間幅
を制御する（第３図参照）。これにより、陽極電流が電
圧の上昇と共に増加されることが抑えられ、換言すれ
ば、陽極電流は商用電源電圧の高低に伴い逆に減少、増
加するように制御されて、高周波出力が一定化される。
回路18によりマグネトロン15の陽極電流値Iaを検知し
て、この陽極電流値Iaを電流平均化回路25で平均化し、
その平均陽極電流値Iavを誤差増幅器26で設定値Vrと比
較してその差に応じて差信号S1を出力する。この差信号
S1は端子t1、t2に印加された商用電源電圧が高いほど大
なる値となり、そして導通タイミング決定回路27では、
差信号S1が大きくなるほどスイッチングトランジスタ８
の導通時間幅が短くなるように、ベース信号S3の時間幅
を制御する（第３図参照）。これにより、陽極電流が電
圧の上昇と共に増加されることが抑えられ、換言すれ
ば、陽極電流は商用電源電圧の高低に伴い逆に減少、増
加するように制御されて、高周波出力が一定化される。
また、この動作と並行して、電圧範囲比較器30は電圧
検出部24からの検出電圧Vaを電圧平均化回路29を介して
受けており、商用電源電圧が80V以上120V以下の範囲内
から外れているときは停止信号S4を出力してアンドゲー
ト28をしゃ断し、スイッチングトランジスタ８のオンオ
フ動作を停止させて、マグネトロン15の動作を停止させ
る。この場合、下限値80Vはこれ以上低い電圧ではマグ
ネトロン15の陽極電流が過大となり、また、上限値120V
はマグネトロン15の耐電圧の上限とする趣旨から定めら
れている。
検出部24からの検出電圧Vaを電圧平均化回路29を介して
受けており、商用電源電圧が80V以上120V以下の範囲内
から外れているときは停止信号S4を出力してアンドゲー
ト28をしゃ断し、スイッチングトランジスタ８のオンオ
フ動作を停止させて、マグネトロン15の動作を停止させ
る。この場合、下限値80Vはこれ以上低い電圧ではマグ
ネトロン15の陽極電流が過大となり、また、上限値120V
はマグネトロン15の耐電圧の上限とする趣旨から定めら
れている。
而して、第５図は調理開始後のマグネトロン15の陽極
電流の経時的変化を示したものであるが、マグネトロン
15の動作不安定時や昇圧トランス６の二次巻線6b,6cが
短絡したときには、マグネトロン15のフィラメントウォ
ームアップ時間経過後も、陽極電流はあまり上昇しな
い。また、例えばマグネトロン15の陽極・陰極間が短絡
したときには、陽極電流が極めて大きくなる。この様
に、回路に異常が発生したときには陽極電流が極端に増
加したり減少したりする点に着目して、この実施例で
は、正常時の陽極電流の許容範囲として、上限値Imaxと
下限値Iminを設定し、この範囲内に陽極電流が属するか
否かによって、上述した異常を検知するようにしてい
る。この異常検知は、マイクロコンピュータ32が第４図
の制御プログラムに従って行う。即ち、周波数変換部１
を起動して（ステップP1）、調理を開始すると、その調
理開始から陽極電流が安定するまでの一定時間（例えば
５秒）経過後に、陽極電流検出回路18により陽極電流を
検知する（ステップP2,P3）。このとき、陽極電流検出
回路18により検出した陽極電流値Iaを、電流平均化回路
25により平均化し、その平均陽極電流値IavをA/D変換回
路31を介してマイクロコンピュータ32に読み込む。そし
て、読み込んだ平均陽極電流値Iavが上限値Imaxより大
きいかが判断され（ステップP4）、上限値Imaxより大き
ければ、マグネトロン15の陽極・陰極間が短絡している
等の異常が発生しているので、それを検知した時点で、
マイクロコンピュータ32からローレベルの停止信号S5を
アンドゲート28に出力してこれを非導通にすることによ
り、マグネトロン15の動作を停止する（ステップP5）。
一方、平均陽極電流値Iavが上限値Imax以下であれば、
ステップP6に移行して、一定時間（例えば２秒）後に再
び平均陽極電流値Iavを検知し（ステップP7）、その平
均陽極電流値Iavが下限値Iminより小さいかが判断され
る（ステップP8）。ここで、平均陽極電流値Iavが下限
値Iminより小さいと判断されれば、それによってマグネ
トロン15の動作不安定状態や昇圧トランス６の二次巻線
6b,6cの短絡等の異常が検知され、その時点で、マイク
ロコンピュータ32からローレベルの停止信号S5を出力し
て、マグネトロン15の動作を停止する（ステップP9）。
一方、ステップP8において、平均陽極電流値Iavが下限
値Imin以上であると判断されれば、ステップP2に戻り、
上述した動作を繰り返す。これにより、調理中は、周期
的に平均陽極電流値Iavがチェックされ、その平均陽極
電流値Iavが適正範囲（Imin〜Imax）から外れた時点、
即ち異常が発生した時点で、マグネトロン15の動作が停
止される。
電流の経時的変化を示したものであるが、マグネトロン
15の動作不安定時や昇圧トランス６の二次巻線6b,6cが
短絡したときには、マグネトロン15のフィラメントウォ
ームアップ時間経過後も、陽極電流はあまり上昇しな
い。また、例えばマグネトロン15の陽極・陰極間が短絡
したときには、陽極電流が極めて大きくなる。この様
に、回路に異常が発生したときには陽極電流が極端に増
加したり減少したりする点に着目して、この実施例で
は、正常時の陽極電流の許容範囲として、上限値Imaxと
下限値Iminを設定し、この範囲内に陽極電流が属するか
否かによって、上述した異常を検知するようにしてい
る。この異常検知は、マイクロコンピュータ32が第４図
の制御プログラムに従って行う。即ち、周波数変換部１
を起動して（ステップP1）、調理を開始すると、その調
理開始から陽極電流が安定するまでの一定時間（例えば
５秒）経過後に、陽極電流検出回路18により陽極電流を
検知する（ステップP2,P3）。このとき、陽極電流検出
回路18により検出した陽極電流値Iaを、電流平均化回路
25により平均化し、その平均陽極電流値IavをA/D変換回
路31を介してマイクロコンピュータ32に読み込む。そし
て、読み込んだ平均陽極電流値Iavが上限値Imaxより大
きいかが判断され（ステップP4）、上限値Imaxより大き
ければ、マグネトロン15の陽極・陰極間が短絡している
等の異常が発生しているので、それを検知した時点で、
マイクロコンピュータ32からローレベルの停止信号S5を
アンドゲート28に出力してこれを非導通にすることによ
り、マグネトロン15の動作を停止する（ステップP5）。
一方、平均陽極電流値Iavが上限値Imax以下であれば、
ステップP6に移行して、一定時間（例えば２秒）後に再
び平均陽極電流値Iavを検知し（ステップP7）、その平
均陽極電流値Iavが下限値Iminより小さいかが判断され
る（ステップP8）。ここで、平均陽極電流値Iavが下限
値Iminより小さいと判断されれば、それによってマグネ
トロン15の動作不安定状態や昇圧トランス６の二次巻線
6b,6cの短絡等の異常が検知され、その時点で、マイク
ロコンピュータ32からローレベルの停止信号S5を出力し
て、マグネトロン15の動作を停止する（ステップP9）。
一方、ステップP8において、平均陽極電流値Iavが下限
値Imin以上であると判断されれば、ステップP2に戻り、
上述した動作を繰り返す。これにより、調理中は、周期
的に平均陽極電流値Iavがチェックされ、その平均陽極
電流値Iavが適正範囲（Imin〜Imax）から外れた時点、
即ち異常が発生した時点で、マグネトロン15の動作が停
止される。
この場合、異常検知の対象となる回路の電流を陽極電
流検出回路18により直接検出するので、前述した従来構
成のものに比して、異常検知の信頼性を高めることがで
きる。しかも、昇圧トランス６の二次側に従来のような
異常電圧検知巻線を設ける必要がないので、昇圧トラン
ス６が大形化せず、コスト安になし得る。
流検出回路18により直接検出するので、前述した従来構
成のものに比して、異常検知の信頼性を高めることがで
きる。しかも、昇圧トランス６の二次側に従来のような
異常電圧検知巻線を設ける必要がないので、昇圧トラン
ス６が大形化せず、コスト安になし得る。
また、マグネトロン15の高周波出力の大きさは陽極電
流の大きさによって決まり、この陽極電流の大きさはス
イッチングトランジスタ８の導通時間幅の大きさによっ
て決まるという事情に着目して、陽極電流検出回路18か
らの検出信号を受けて陽極電流が一定値を保つ方向にス
イッチングトランジスタ８の導通時間幅を制御するよう
に構成しているので、商用電源電圧の変動に伴う高周波
出力の変動を防止できて、安定した高周波加熱が可能と
なる。しかも、陽極電流検出回路18を異常検知用と通常
制御用とに兼用できて、この面からもコスト安になし得
る。
流の大きさによって決まり、この陽極電流の大きさはス
イッチングトランジスタ８の導通時間幅の大きさによっ
て決まるという事情に着目して、陽極電流検出回路18か
らの検出信号を受けて陽極電流が一定値を保つ方向にス
イッチングトランジスタ８の導通時間幅を制御するよう
に構成しているので、商用電源電圧の変動に伴う高周波
出力の変動を防止できて、安定した高周波加熱が可能と
なる。しかも、陽極電流検出回路18を異常検知用と通常
制御用とに兼用できて、この面からもコスト安になし得
る。
ところで、陽極電流値の変動に応じてスイッチングト
ランジスタ８の導通時間幅が無制限に調整されるものと
すれば、異常発生時でも陽極電流を一定値に保とうとし
てスイッチングトランジスタ８の導通時間幅が適正範囲
を超えて調整されてしまい、回路の異常検知が遅れるお
それがある。
ランジスタ８の導通時間幅が無制限に調整されるものと
すれば、異常発生時でも陽極電流を一定値に保とうとし
てスイッチングトランジスタ８の導通時間幅が適正範囲
を超えて調整されてしまい、回路の異常検知が遅れるお
それがある。
その点、この実施例では、第３図に示すように商用電
源電圧の使用可能範囲（この実施例では80V以上120V以
下の範囲）に対応して、スイッチングトランジスタ８の
導通時間幅に上限値Tmaxと下限値Tminを設けているの
で、異常発生時に導通時間幅が適正範囲を超えて調整さ
れることを防止できて、異常検知の確実性を一層高める
ことができる。
源電圧の使用可能範囲（この実施例では80V以上120V以
下の範囲）に対応して、スイッチングトランジスタ８の
導通時間幅に上限値Tmaxと下限値Tminを設けているの
で、異常発生時に導通時間幅が適正範囲を超えて調整さ
れることを防止できて、異常検知の確実性を一層高める
ことができる。
尚、この実施例では、商用電源電圧の使用可能範囲を
80V以上120V以下に設定したが、例えば100Vと200Vのい
ずれの商用電源にも使用できるように、80V以上260V以
下の範囲でマグネトロン15を駆動可能に構成しても良い
等、種々の変形が可能である。
80V以上120V以下に設定したが、例えば100Vと200Vのい
ずれの商用電源にも使用できるように、80V以上260V以
下の範囲でマグネトロン15を駆動可能に構成しても良い
等、種々の変形が可能である。
［発明の効果］ 本発明は以上の説明から明らかなように、マグネトロ
ンの陽極電流を検出する陽極電流検出回路を設け、この
陽極電流検出回路により検出した電流値が予め設定され
た許容範囲内にあるか否かで異常を検知するようにした
ので、誘導電圧により異常を検知していた従来に比し
て、異常検知の信頼性を高めることができる。しかも、
昇圧トランスの二次側に従来のような異常電圧検知巻線
を設ける必要がないので、昇圧トランスが大形化せず、
コスト安になし得る。
ンの陽極電流を検出する陽極電流検出回路を設け、この
陽極電流検出回路により検出した電流値が予め設定され
た許容範囲内にあるか否かで異常を検知するようにした
ので、誘導電圧により異常を検知していた従来に比し
て、異常検知の信頼性を高めることができる。しかも、
昇圧トランスの二次側に従来のような異常電圧検知巻線
を設ける必要がないので、昇圧トランスが大形化せず、
コスト安になし得る。
この場合、マグネトロンが定常運動される場合に陽極
電流検出回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値
に保つ方向に周波数変換部のスイッチング素子の導通時
間幅を制御する構成としたので、商用電源電圧の変動に
伴う高周波出力の変動を防止できて、安定した高周波加
熱が可能となる。しかも、陽極電流検出回路を異常検知
用と通常制御用とに兼用できて、この面からもコスト安
になし得る。
電流検出回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値
に保つ方向に周波数変換部のスイッチング素子の導通時
間幅を制御する構成としたので、商用電源電圧の変動に
伴う高周波出力の変動を防止できて、安定した高周波加
熱が可能となる。しかも、陽極電流検出回路を異常検知
用と通常制御用とに兼用できて、この面からもコスト安
になし得る。
更に、マグネトロンが定常運動される場合にスイッチ
ング素子の導通時間幅に上限値と下限値を設けているの
で、異常発生時にスイッチング素子の導通時間幅が適正
範囲を超えて調整されることを防止できて、異常検知の
確実性を一層高めることができる。
ング素子の導通時間幅に上限値と下限値を設けているの
で、異常発生時にスイッチング素子の導通時間幅が適正
範囲を超えて調整されることを防止できて、異常検知の
確実性を一層高めることができる。
図面は本発明の一実施例を示したもので、第１図は高周
波加熱調理装置の電気回路図、第２図は制御回路の詳細
を示すブロック図、第３図は商用電源電圧とスイッチン
グトランジスタの導通時間幅との関係を示す特性図、第
４図は異常検知方式を示すフローチャート、第５図は陽
極電流の経時的変化を示す図、第６図は昇圧トランスの
一次巻線における高周波電圧と高周波電流との関係を示
す図である。 図面中、１は周波数変換部、５はフィルタ、６は昇圧ト
ランス、７は共振用コンデンサ、８はスイッチングトラ
ンジスタ（スイッチング素子）、15はマグネトロン、18
は陽極電流検出回路、24は電圧検出部、25は電流平均化
回路、26は誤差増幅器、27は導通タイミング決定回路、
29は電圧平均化回路、30は電圧範囲比較器、32はマイク
ロコンピュータである。
波加熱調理装置の電気回路図、第２図は制御回路の詳細
を示すブロック図、第３図は商用電源電圧とスイッチン
グトランジスタの導通時間幅との関係を示す特性図、第
４図は異常検知方式を示すフローチャート、第５図は陽
極電流の経時的変化を示す図、第６図は昇圧トランスの
一次巻線における高周波電圧と高周波電流との関係を示
す図である。 図面中、１は周波数変換部、５はフィルタ、６は昇圧ト
ランス、７は共振用コンデンサ、８はスイッチングトラ
ンジスタ（スイッチング素子）、15はマグネトロン、18
は陽極電流検出回路、24は電圧検出部、25は電流平均化
回路、26は誤差増幅器、27は導通タイミング決定回路、
29は電圧平均化回路、30は電圧範囲比較器、32はマイク
ロコンピュータである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−119090（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−129894（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−68532（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−194378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−211987（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−116848（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/68 330 F24C 7/02 355
Claims (1)
- 【請求項１】スイッチング素子の導通時間幅を制御して
商用電源周波数を高周波に変換する周波数変換部と、 この周波数変換部からの交流出力を昇圧する昇圧トラン
スと、 この昇圧トランスの二次側に接続されたマグネトロン
と、 前記マグネトロンの陽極電流を検出する陽極電流検出回
路とを備え、 前記マグネトロンが定常運転される場合に、前記陽極電
流検出回路からの検出信号を受けて陽極電流が一定値を
保つ方向に前記スイッチング素子の導通時間幅を制御し
且つその導通時間幅に上限値と下限値とを設けると共
に、前記陽極電流検出回路により検出した電流値が予め
設定された許容範囲から外れたときには前記マグネトロ
ンの動作を停止させるように構成したことを特徴とする
高周波加熱調理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02136394A JP3117697B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 高周波加熱調理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02136394A JP3117697B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 高周波加熱調理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432190A JPH0432190A (ja) | 1992-02-04 |
| JP3117697B2 true JP3117697B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=15174133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02136394A Expired - Lifetime JP3117697B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 高周波加熱調理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3117697B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0160406B1 (ko) * | 1993-12-15 | 1998-12-15 | 김광호 | 유도가열기능부 전자레인지 및 그 제어방법 |
| WO2006128212A1 (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-07 | Ipv Pty Limited | Improvements in an apparatus for heating a food product |
| JP7773386B2 (ja) * | 2022-01-26 | 2025-11-19 | シャープ株式会社 | 加熱調理器 |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP02136394A patent/JP3117697B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0432190A (ja) | 1992-02-04 |
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