JP3143203B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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Description
波出力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。
インバータ回路の高周波電圧によりマグネトロンを駆動
する従来の高周波加熱装置は、インバータ回路の起動信
号及びマグネトロンの加熱出力を切換える切換段数と同
数の加熱出力値指令信号を各別に転送する多数の信号ラ
インを備えている。またマグネトロンの加熱出力値を指
令する信号を出力する制御部とインバータ回路側との間
の信号ライン数に応じて、制御部のマイクロコンピュー
タの出力ポートを使用しており、それらの各出力ポート
単位に信号出力回路が設けられている。
部とインバータ回路側との間で信号を伝送するためのイ
ンタフェイスたる絶縁結合回路を、マイクロコンピュー
タの出力ポート数と同数で備えている。それにより、マ
グネトロンの加熱出力を、信号ライン数と同数の切換段
数で段階的に調整できるようになっている。
加熱装置全体の制御をする制御部と高周波電圧を発生す
るインバータ回路とのインタフェイスを簡略化する高周
波加熱装置の構造が提案されている。この高周波加熱装
置は、加熱出力値指令信号を周波数制御するようにして
おり、インバータ回路側の周波数電圧変換回路で周波数
を電圧に変換した電圧でインバータ回路を制御してい
る。また制御部からインバータ回路側へインバータ回路
の起動信号と、加熱出力値指令信号の2信号を出力させ
るようになっている。
高周波加熱装置は、加熱出力値を指令するために多数の
信号ラインを必要とする等して制御回路が複雑化し、組
立工数が多くコストアップする。また信号ラインが多い
ため大きい回路基板が必要になり大型化が余儀なくされ
る。更に、マグネトロンの加熱出力を無段階で調整でき
ず、必要とする最適の加熱温度が得られない等の問題が
ある。
する場合は、その制御回路が複雑になり、この場合もコ
ストアップが避けられないという問題がある。本発明は
斯かる問題に鑑み、コストダウン及び小型化が図れると
ともに、マグネトロンの加熱出力を無段階で連続的に調
整できる高周波加熱装置を提供することを目的とする。
源をスイッチング素子で転流して得たインバータ回路の
高周波出力によりマグネトロンを駆動するようにしてい
る高周波加熱装置において、前記マグネトロンの加熱出
力を指示する加熱出力指示回路と、該加熱出力指示回路
の指示に応じて前記加熱出力の設定値を出力する加熱出
力設定回路と、前記マグネトロンの加熱出力を検出する
検出回路と、該検出回路の検出値と前記加熱出力設定回
路の設定値とを比較した結果に基づいて前記マグネトロ
ンの加熱出力を調整するために前記スイッチング素子を
オンオフ制御するスイッチング素子制御回路と、該スイ
ッチング素子制御回路に起動信号を出力して全記インバ
ータ回路を起動させる起動回路と、を備え、前記加熱出
力指示回路は、加熱出力に応じてデューティが異なるパ
ルス信号で指示し、また前記起動回路は、前記加熱出力
設定回路の設定値が最低出力以上に設定されたことが確
認されたとき起動信号を出力することを特徴とする。
ス信号のデューティを変えると、マグネトロンの加熱出
力値を指令する加熱出力値が変わる。パルス信号に応じ
てインバータ回路のスイッチング素子をオンオフ制御す
ると、インバータ回路で発生する高周波出力がパルス信
号のデューティに応じたものになる。
ロンの加熱出力値を指令できる。またマグネトロンの加
熱出力を無段階で調整できる。
定値が最低加熱出力以上であることを確認すると、スイ
ッチング制御回路を解してインバータ回路を起動すると
共に、加熱出力設定回路の設定値に基づいてマグネトロ
ンの加熱出力を指令する。これにより、信号ライン数が
減少する。
述する。図1は本発明に係る高周波加熱装置の構成を示
すブロック図である。商用電源1の一側端子は整流ブリ
ッジ2の一側交流入力端子2aと接続し、また商用電源
1の他側端子は電源リレーの接点11を介して整流ブリ
ッジ2の他側交流入力端子2bに接続される。整流ブリ
ッジ2の正側直流出力端子2cと負側直流出力端子2d
との間に、平滑チョークコイル3と平滑コンデンサ4と
の直列回路が介装される。
1次巻線6aとスイッチ素子たるトランジスタ5との直列
回路が並列接続され、1次巻線6aには共振コンデンサRC
が並列接続される。またトランジスタ5のコレクタ、エ
ミッタ間にはアノードをエミッタと接続したフライホイ
ールダイオードFDが介装される。平滑コンデンサ4と共
振コンデンサRCと、トランジスタ5と、1次巻線6aとに
よりインバータ回路INV を構成している。
ロン9のヒータ9aと接続され、2次巻線 (高圧巻線) 6c
には高圧コンデンサ7と高圧ダイオード8aとの直列回路
が接続される。高圧ダイオード8aのカソードはマグネト
ロン9のアノード9bとともに接地される。高圧コンデン
サ7と高圧ダイオード8aとの接続部は、それにカソード
を接続している高圧ダイオード8bを介してヒータ9aと接
続される。電源リレーの接点11と整流ブリッジ2の他側
交流入力端子2bとを接続する回路の途中にはその回路に
流れる電流を検出する電流センサ10を設けている。
力され、その出力は差動増幅回路21へ入力される。一
方、共振コンデンサRCの端子間電圧はスイッチ素子制御
回路22へ入力される。スイッチ素子制御回路22が出力す
る制御信号はドライブ回路23へ入力され、その出力信号
はトランジスタ5のベースへ与えられる。動作が異常に
なると信号を出力する保護回路24の出力信号は加熱出力
指示回路となる制御部25及び起動回路26へ入力される。
制御部25が出力する電源投入指令信号は接点11を駆動す
る電源リレー11aへ与えられる。なお、前記電流センサ1
0及び整流平滑回路20は、本発明の検出回路に相当す
る。
パルス信号は例えばホトカプラからなるインタフェイス
たる絶縁結合回路27を介して、加熱出力設定回路となる
積分回路28へ入力される。積分回路28の出力電圧は起動
回路26及び差動増幅回路21へ入力される。起動回路26の
出力信号はスイッチ素子制御回路22へ入力される。前記
絶縁結合回路27により、回路電圧が高い積分回路28、ス
イッチ素子制御回路22等からなるインバータ制御回路
と、回路電圧が低い制御部25とを絶縁した状態でパルス
信号を伝送できるようになっている。
加熱動作を説明する。加熱開始操作をすると制御部25か
ら電源投入指令信号が電源リレー11a に与えられて接点
11が閉路する。接点11の閉路により商用電源1の電圧が
整流ブリッジ2に供給され、全波整流した電圧が平滑チ
ョークコイル3及び平滑コンデンサ4からなるフィルタ
を介してインバータ回路INV に供給される。そして、商
用電源1から整流ブリッジ2に流れる電流を電流センサ
10が検出し、その検出出力が整流平滑回路20へ入力され
る。整流平滑回路20は整流して得た出力信号を差動増幅
回路21へ入力する。
あり指令する加熱出力値に応じてデューティ (パルス
幅) が異なるパルス信号を絶縁結合回路27を介して積分
回路28へ入力して電圧に変換し、変換した電圧を起動回
路26及び差動増幅回路21へ入力する。それにより差動増
幅回路21は整流平滑回路20からの電圧と積分回路28から
の電圧とを差動増幅して、その差動出力をスイッチ素子
制御回路22へ入力する。
された電圧と基準電圧とを比較し、基準電圧以上の場合
に異常状態でないことを、保護回路24からの信号で確認
すると、起動回路26は起動信号をスイッチ素子制御回路
22へ入力する。スイッチ素子制御回路22は、それに入力
された差動出力に応じたオンオフ制御信号をドライブ回
路23を介してトランジスタ5のベースに与えて、トラン
ジスタ5をオンオフさせ、インバータ回路INV に高周波
電圧を発生させる。それにより昇圧トランス6が起動さ
れその2次巻線6cに高電圧を誘起させ、誘起させた高電
圧を高圧コンデンサ7と高圧ダイオード8a,8b とにより
倍電圧整流し、整流後の高電圧をマグネトロン9に供給
して、マグネトロン9を駆動させる。それによりマグネ
トロン9は、制御部25が出力したパルス信号のデューテ
ィに応じた加熱出力を発生する。
27、積分回路28及び起動回路26の具体的な構成を示すブ
ロック図である。絶縁結合回路27は発光ダイオードPDと
受光トランジスタPTとからなるホトカプラPHで構成され
ており、発光ダイオードPDには制御部25からのパルス信
号が与えられる。受光トランジスタPTのコレクタは電源
V1 と接続される。パルス信号は商用電源の周波数より
高い、例えば数kHz の周波数で、指令すべき加熱出力値
に応じてパルス幅 (デューティ) を変更させるようにな
っている。
ら20%の範囲となるようにしている。発光トランジスタ
PTのエミッタは積分回路28の抵抗R1 とR2 との直列回
路を介して接地される。抵抗R2 にはコンデンサC1 が
並列接続され、抵抗R2 とコンデンサC1 との接続部は
差動増幅回路21へ入力される。これらの抵抗R1 ,R2
及びコンデンサC1 で積分回路28を構成している。この
抵抗R1 ,R2 の抵抗値は制御部25からのパルス信号の
デューティが 100%のときに差動増幅回路21へ出力する
電圧が最大値となる比率に選定している。コンデンサC
1 は積分回路28の時定数が制御部25からのパルス信号の
周波数に対して十分大きい値となる容量に選定されてい
る。
のパルス信号を絶縁結合回路27を介して積分回路28へ入
力された後の電圧のリップルを小さくしている。また積
分回路28の出力電圧は、差動増幅回路21へ入力されて、
整流平滑回路20からの電圧と差動増幅されるが、整流平
滑回路20からの電圧は、インバータ回路INV の入力電流
を検知する電流センサ10の出力を整流して平滑したもの
であるから、半波整流の場合は商用電源1の周波数と同
じ周波数になり、また全波整流の場合は商用電源1の周
波数の2倍の周波数となったリップルが重畳するため、
積分回路28の出力電圧のリップルは制御部25からのパル
ス信号の周波数と同じであり、整流平滑回路20からの出
力のリップルの周波数に比べて十分高く、多少のリップ
ルが存在しても問題はない。そのため積分回路28を簡単
な回路で構成している。
る場合は、制御部25からのパルス信号のデューティを 1
00% (直流) とするので、積分回路28の出力電圧にリッ
プルがなく安定にできる。したがって、制御部25からの
パルス信号のデューティを変更して、マグネトロン9の
加熱出力を、例えば20% (最低加熱出力) から例えば10
0% (最高加熱出力) まで無段階で連続的に変更するこ
とにより積分回路28の出力電圧を最小値から最大値まで
無段階で連続して調整することができるようになってい
る。
抗R3 ,R4 …R9 とコンデンサC2 とにより構成され
ており、コンパレータIC1 の正入力端子+は積分回路28
の抵抗R1 とR2 との接続部と接続される。コンパレー
タIC1 の負入力端子−は抵抗R3 を介して電源V2 と接
続され、抵抗R4 を介して接地される。コンパレータIC
1 の出力端子には保護回路24からの信号が与えられる。
またコンパレータIC1の出力端子は抵抗R5 を介してコ
ンパレータIC2 の負入力端子−と接続され、その負入力
端子−は抵抗R6 を介して電源V3 と接続され、コンデ
ンサC2 を介して接地される。
7 を介して電源V4 と接続され、抵抗R8 を介して接地
され、更に抵抗R9 を介してその出力端子と接続され
る。コンパレータIC2 が出力する起動信号はスイッチ素
子制御回路22へ与えられる。ここで抵抗R3 ,R4 の抵
抗値は、抵抗R3 とR4 との接続部の電圧が、制御部25
からのパルス信号の最小デューティ、例えば20%のとき
の積分回路28の出力電圧より、僅かに低い電圧となる電
圧値にすることにより、積分回路28の出力電圧が抵抗R
3 とR4 との接続部の電圧を超えるとコンパレータIC1
の出力が消滅し、保護回路24からの出力がない状態 (異
常動作でない状態) であれば、抵抗R6 を介してコンデ
ンサC2 の充電を開始し、抵抗R6 とコンデンサC2 と
の接続部の電圧が上昇を始め、抵抗R7 ,R8 ,R9 で
定めたコンパレータIC2 の正入力端子+の電圧を超える
とコンパレータIC2 からスイッチ素子制御回路22へ起動
信号を出力してインバータ回路INV を起動させる。
時定数を、積分回路28の時定数に比べて大きくすれば、
インバータ回路INV の起動時に積分回路28の出力電圧を
定常状態にすることができる。このようにして、制御部
から出力するマグネトロンの加熱出力値を指令するパル
ス信号を、所定周波数で加熱出力指令値に応じてデュー
ティを変更することにより、制御部からインバータ回路
側へ信号を伝送する信号ライン数を減少させて制御回路
を簡素化し組立工数を低減することができる。
力から最高出力まで無段階で連続的に調整することがで
きる。更に制御部が出力するパルス信号を積分回路へ入
力し、その出力電圧に応じてトランジスタを駆動してイ
ンバータ回路を制御する構成にしているため、ノイズに
強い信号伝送回路とすることができる。更にまた、積分
回路の出力電圧により、インバータ回路を起動させると
ともに、マグネトロンの加熱出力値を指令できるから、
それによっても信号ライン数を減少させることができ
る。
ロンの加熱出力値を指令すべく、制御部が出力するパル
ス信号のデューティを変更して、指令する加熱出力値を
変更するようにしから、加熱出力値を指令するための信
号ライン数が大幅に減少する。それにより組立工数が低
減し、コストダウンが図れる。またパルス信号のデュー
ティを調整することにより、マグネトロンの加熱出力を
無段階で連続的に調整できる等優れた効果を奏する。
ック図である。
ロック図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 直流電源をスイッチング素子で転流して
得たインバータ回路の高周波出力によりマグネトロンを
駆動するようにしている高周波加熱装置において、前記
マグネトロンの加熱出力を指示する加熱出力指示回路
と、該加熱出力指示回路の指示に応じて前記加熱出力の
設定値を出力する加熱出力設定回路と、前記マグネトロ
ンの加熱出力を検出する検出回路と、該検出回路の検出
値と前記加熱出力設定回路の設定値とを比較した結果に
基づいて前記マグネトロンの加熱出力を調整するために
前記スイッチング素子をオンオフ制御するスイッチング
素子制御回路と、該スイッチング素子制御回路に起動信
号を出力して全記インバータ回路を起動させる起動回路
と、を備え、前記加熱出力指示回路は、加熱出力に応じ
てデューティが異なるパルス信号で指示し、また前記起
動回路は、前記加熱出力設定回路の設定値が最低出力以
上に設定されたことが確認されたとき起動信号を出力す
ることを特徴とする高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04105686A JP3143203B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04105686A JP3143203B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283157A JPH05283157A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3143203B2 true JP3143203B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=14414293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04105686A Expired - Lifetime JP3143203B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143203B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100499502B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2005-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 전자레인지의 인버터 회로 |
| JP5446100B2 (ja) * | 2008-02-25 | 2014-03-19 | パナソニック株式会社 | 高周波加熱電源 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP04105686A patent/JP3143203B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05283157A (ja) | 1993-10-29 |
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