JP3206511B2 - High frequency heating equipment - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジなどマグ
ネトロンを用いた高周波加熱装置に関するものである。The present invention relates to a high-frequency heating apparatus using a magnetron such as a microwave oven.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の高周波加熱装置について図面を用
いて説明する。本発明に先立って図10に示すマグネト
ロン駆動用電源を提案した。図10において、1は直流
電源、4は第1の共振コンデンサ、5は第2の共振コン
デンサ、6は第2の半導体スイッチング素子、3は第1
の半導体スイッチング素子、7は駆動回路、2はリーケ
ージ型トランス、8は全波倍電圧整流回路、9はマグネ
トロンである。2. Description of the Related Art A conventional high-frequency heating apparatus will be described with reference to the drawings. Prior to the present invention, a magnetron driving power supply shown in FIG. 10 was proposed. 10, 1 is a DC power supply, 4 is a first resonance capacitor, 5 is a second resonance capacitor, 6 is a second semiconductor switching element, 3 is a first semiconductor switching element.
, A drive circuit, 2 a leakage type transformer, 8 a full-wave voltage rectifier circuit, and 9 a magnetron.
【0003】駆動回路7は、その内部に第1の半導体ス
イッチング素子3と第2の半導体スイッチング素子6の
駆動信号をつくるための、発振器12が構成されてい
る。この発振器12で所定周波数とデューティーの信号
が発生され、第1の半導体スイッチング素子3に駆動信
号を与えている。第2の半導体スイッチング素子6に
は、第1の半導体スイッチング素子3の駆動信号の反転
信号に遅れ時間を持たせた信号が駆動部13により与え
られている。The drive circuit 7 includes an oscillator 12 for generating drive signals for the first semiconductor switching element 3 and the second semiconductor switching element 6 therein. A signal of a predetermined frequency and a duty is generated by the oscillator 12, and a drive signal is given to the first semiconductor switching element 3. To the second semiconductor switching element 6, a signal obtained by adding a delay time to an inverted signal of the driving signal of the first semiconductor switching element 3 is given by the driving unit 13.
【0004】この回路の動作について図11及び図12
を用いて説明する。まず、第1の半導体スイッチング素
子3が導通している場合、直流電源1以降の主要回路部
分の等価回路は図12(a)のようになり、コレクタ電
流Icがリーケージ型トランス2の1次巻線を通って平
滑コンデンサ10からエネルギーが供給される。この
時、コレクタ電流Icは(1)式で表され、図11
(イ)のようになり直線的に増加する。FIGS. 11 and 12 show the operation of this circuit.
This will be described with reference to FIG. First, when the first semiconductor switching element 3 is conducting, the equivalent circuit of the main circuit part after the DC power supply 1 is as shown in FIG. 12A, and the collector current Ic is changed to the primary winding of the leakage type transformer 2. Energy is supplied from the smoothing capacitor 10 through the wire. At this time, the collector current Ic is expressed by equation (1), and FIG.
As shown in (a), it increases linearly.
【0005】 Ic=VC10 ×tON/L1 (1) 次に、第1の半導体スイッチング素子3がオフすると、
等価回路は図12(b)の様になり、リーケージ型トラ
ンス2の1次巻線と第1の共振コンデンサ4の共振現象
によって図11(ロ)のように第1の半導体スイッチン
グ素子3に印加する電圧が上昇する。この電圧が上昇を
続け、第2の共振コンデンサ5の初期値に到達すると、
第2の半導体スイッチング素子6を構成するダイオード
が導通し、第2の共振コンデンサ5の充電が始まり、等
価回路は図12(c)の状態に移る。第2の共振コンデ
ンサ5の容量は、第1の共振コンデンサ4の容量に対し
て大きい値に設定されているので、図12(c)の状態
に移ることによって、第1の半導体スイッチング素子3
に印加する電圧の傾きは、図11(ハ)のように急激に
緩やかになる。この期間中に、第2の半導体スイッチン
グ素子6にオン信号を送ることにより、充電が完了する
と今度は第2の共振コンデンサ5が放電を始め、第1の
半導体スイッチング素子3に印加する電圧が図11
(ニ)のように下降し始め、等価回路は図12(d)の
状態となる。任意の時間で第2の半導体スイッチング素
子6を構成するトランジスタを遮断すると、等価回路は
図12(e)の状態となり、再び第1の共振コンデンサ
4とリーケージ型トランス2の1次巻線との共振動作と
なる。このため第1の半導体スイッチング素子3に印加
する電圧の傾きは図11(ホ)のように急峻となり、第
1の共振コンデンサ4の持っているエネルギーによって
零に向かって下降していく。第1の半導体スイッチング
素子3に印加する電圧が零となった時点で、第1の半導
体スイッチング素子3を構成するダイオードが導通し、
等価回路は図12(f)のようになる。第1の半導体ス
イッチング素子3の電圧電流波形は図11(ヘ)のよう
になり、リーケージ型トランス2の1次巻線を介して、
平滑コンデンサ10が充電される。この期間中に第1の
半導体スイッチング素子3を構成しているトランジスタ
を導通させておくことにより、再び状態(イ)から同様
な動作を繰り返す。Ic = VC10 × tON / L1 (1) Next, when the first semiconductor switching element 3 is turned off,
The equivalent circuit is as shown in FIG. 12B, and is applied to the first semiconductor switching element 3 as shown in FIG. 11B by the resonance phenomenon of the primary winding of the leakage type transformer 2 and the first resonance capacitor 4. Voltage rises. When this voltage continues to rise and reaches the initial value of the second resonance capacitor 5,
The diode constituting the second semiconductor switching element 6 becomes conductive, the charging of the second resonance capacitor 5 starts, and the equivalent circuit shifts to the state shown in FIG. Since the capacitance of the second resonance capacitor 5 is set to a value larger than the capacitance of the first resonance capacitor 4, by shifting to the state of FIG.
The slope of the voltage applied to becomes sharp gradually as shown in FIG. By sending an ON signal to the second semiconductor switching element 6 during this period, when the charging is completed, the second resonance capacitor 5 starts discharging, and the voltage applied to the first semiconductor switching element 3 decreases. 11
As shown in FIG. 12D, the equivalent circuit starts to fall, and the equivalent circuit is in the state shown in FIG. When the transistor constituting the second semiconductor switching element 6 is cut off at an arbitrary time, the equivalent circuit is in the state shown in FIG. 12E, and the first resonance capacitor 4 and the primary winding of the leakage type transformer 2 are again connected. Resonant operation occurs. Therefore, the slope of the voltage applied to the first semiconductor switching element 3 becomes steep as shown in FIG. 11E, and falls toward zero by the energy of the first resonance capacitor 4. When the voltage applied to the first semiconductor switching element 3 becomes zero, the diode constituting the first semiconductor switching element 3 conducts,
The equivalent circuit is as shown in FIG. The voltage / current waveform of the first semiconductor switching element 3 is as shown in FIG. 11 (F), and via the primary winding of the leakage type transformer 2,
The smoothing capacitor 10 is charged. By keeping the transistor constituting the first semiconductor switching element 3 conductive during this period, the same operation is repeated again from the state (a).
【0006】このような動作をすることにより第1の半
導体スイッチング素子3がオフする際のスイッチング損
失を低減させる動作を実現し、かつ、第2の共振コンデ
ンサ5の働きによって、第1の半導体スイッチング素子
3に印加する電圧を低減することができる。By performing such an operation, an operation of reducing the switching loss when the first semiconductor switching element 3 is turned off is realized, and the first semiconductor switching element 5 is operated by the second resonance capacitor 5. The voltage applied to the element 3 can be reduced.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、負荷と
なるマグネトロン9は管内放電などのように、急激なイ
ンピーダンス変化を起こすものである。このように急激
なインピーダンス変化を起こした際に、前述した共振回
路の動作に影響を与える。すなわち、リーケージ型トラ
ンス2の等価回路は図13(a)に示すような構成であ
り、リーケージ分のインダクタンスと理想トランスで表
現することができる。一方、マグネトロン9が管内放電
等のインピーダンス変化を起こした場合、リーケージ型
トランス2の2次側の負荷が無くなってしまうため、リ
ーケージ型トランス2の等価回路は図13(b)のよう
になり、リーケージ分のインダクタンスしか持たなくな
る。このため、(1)式で示される第1の半導体スイッ
チング素子3を流れる電流の傾きが大きくなり、その動
作波形は図14に示すようになる。このため、第1の半
導体スイッチング素子3に過大な電流及び電圧が継続的
に印加することになり、第2の共振コンデンサ5の効果
によって得られた電圧低減効果を損なってしまうという
課題があった。However, the magnetron 9 serving as a load causes a sudden change in impedance, such as discharge in a tube. Such a sudden change in impedance affects the operation of the above-described resonance circuit. That is, the equivalent circuit of the leakage type transformer 2 has a configuration as shown in FIG. 13A, and can be expressed by an inductance corresponding to the leakage and an ideal transformer. On the other hand, when the magnetron 9 causes an impedance change such as discharge in a tube, the load on the secondary side of the leakage type transformer 2 is eliminated, and the equivalent circuit of the leakage type transformer 2 is as shown in FIG. It has only leakage inductance. Therefore, the slope of the current flowing through the first semiconductor switching element 3 represented by the equation (1) becomes large, and the operation waveform becomes as shown in FIG. For this reason, an excessive current and voltage are continuously applied to the first semiconductor switching element 3, and the voltage reduction effect obtained by the effect of the second resonance capacitor 5 is impaired. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、商用電源を整流して得られる直流電源と、
前記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサと、リー
ケージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランスの1次巻
線に直列に接続される第1の半導体スイッチング素子
と、前記昇圧トランスの1次巻線に直列又は並列に接続
される第1の共振コンデンサと、前記昇圧トランスの1
次巻線に直列又は並列に接続される第2の半導体スイッ
チング素子と第2の共振コンデンサの直列接続体と、高
圧整流回路と、マグネトロンと、前記平滑コンデンサの
出力電圧を検出するための電圧検出手段と、駆動回路か
ら成り、前記高圧整流回路は前記昇圧トランスの2次巻
線の出力を受け、マグネトロンに電力を伝送し、前記昇
圧トランスの1次巻線と前記第1の半導体スイッチング
素子の直列接続体は前記平滑コンデンサの出力に並列に
接続され、前記駆動回路は、前記第1の半導体スイッチ
ング素子の駆動信号の反転信号に遅れ時間を持たせた信
号を第2の半導体スイッチング素子に与えるべく第1、
第2の半導体スイッチ素子を駆動するとともに、前記電
圧検出手段により検出された平滑コンデンサの電圧が負
となるか、負の方向の傾きが所定のしきい値以下になる
か、あるいは、正の方向の傾きが所定のしきい値以上に
なると前記駆動回路の機能を停止する停止指令手段を有
してなることにより、第1の半導体スイッチング素子に
過電流,過電圧が継続的に印加することがない。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems
The present invention is a DC power supply obtained by rectifying a commercial power supply ,
A smoothing capacitor for smoothing the output of the DC power supply, a leakage type step-up transformer, a first semiconductor switching element connected in series to a primary winding of the step-up transformer, and a primary winding of the step-up transformer. A first resonance capacitor connected in series or in parallel, and one of the boost transformers
A series connection of a second semiconductor switching element and a second resonance capacitor connected in series or parallel to the next winding, a high-voltage rectifier circuit, a magnetron, and the smoothing capacitor.
A voltage detecting means for detecting an output voltage; and a driving circuit, wherein the high-voltage rectifier circuit receives an output of a secondary winding of the step-up transformer, transmits power to a magnetron, and outputs a primary winding of the step-up transformer. And a series connection of the first semiconductor switching element is connected in parallel to an output of the smoothing capacitor, and the drive circuit includes the first semiconductor switch.
Signal with a delay time in the inverted signal of the driving signal of the
To provide the second signal to the second semiconductor switching element.
While driving the second semiconductor switch element,
The voltage of the smoothing capacitor detected by the pressure detection means is negative.
Or the slope in the negative direction falls below a predetermined threshold
Or if the slope in the positive direction is
Stop command means for stopping the function of the drive circuit
By doing so , overcurrent and overvoltage are not continuously applied to the first semiconductor switching element.
【0009】また、停止指令手段は第1の半導体スイッ
チ素子が所定の時間導通した後に停止指令を発する構成
することにより、平滑コンデンサの電圧が低い状態で動
作停止するため、動作停止後に発生する振動電圧によっ
て第1の半導体スイッチング素子に印加する電圧が上昇
することを抑制することができる。Further, the stop command means is configured to issue a stop command after the first semiconductor switch element has been turned on for a predetermined time, thereby stopping the operation when the voltage of the smoothing capacitor is low. An increase in the voltage applied to the first semiconductor switching element due to the voltage can be suppressed.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】請求項1記載の発明は、商用電源
を整流して得られる直流電源と、前記直流電源の出力を
平滑する平滑コンデンサと、リーケージ型の昇圧トラン
スと、前記昇圧トランスの1次巻線に直列に接続される
第1の半導体スイッチング素子と、前記昇圧トランスの
1次巻線に直列又は並列に接続される第1の共振コンデ
ンサと、前記昇圧トランスの1次巻線に直列又は並列に
接続される第2の半導体スイッチング素子と第2の共振
コンデンサの直列接続体と、高圧整流回路と、マグネト
ロンと、前記平滑コンデンサの出力電圧を検出するため
の電圧検出手段と、駆動回路から成り、前記高圧整流回
路は前記昇圧トランスの2次巻線の出力を受け、マグネ
トロンに電力を伝送し、前記昇圧トランスの1次巻線と
前記第1の半導体スイッチング素子の直列接続体は前記
平滑コンデンサの出力に並列に接続され、前記駆動回路
は、前記第1の半導体スイッチング素子の駆動信号の反
転信号に遅れ時間を持たせた信号を第2の半導体スイッ
チング素子に与えるべく第1、第2の半導体スイッチ素
子を駆動するとともに、前記電圧検出手段により検出さ
れた平滑コンデンサの電圧が負となると前記駆動回路の
機能を停止する停止指令手段を有するよう構成した。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 is a DC power supply obtained by rectifying a commercial power supply, a smoothing capacitor for smoothing the output of the DC power supply, a leakage type booster transformer, and a booster transformer. A first semiconductor switching element connected in series with the primary winding, a first resonance capacitor connected in series or in parallel with the primary winding of the step-up transformer, and a primary winding of the step-up transformer. For detecting an output voltage of a series connection of a second semiconductor switching element and a second resonance capacitor connected in series or in parallel, a high voltage rectifier circuit, a magnetron, and the smoothing capacitor;
A voltage detecting means comprises a drive circuit, the high-voltage rectifier circuit receives an output of the secondary winding of the step-up transformer, to transmit power to the magnetron, the first semiconductor and the primary winding of the step-up transformer A series connection of switching elements is connected in parallel to an output of the smoothing capacitor, and the driving circuit
Is the reaction of the drive signal of the first semiconductor switching element.
A signal obtained by adding a delay time to the
First and second semiconductor switch elements to be applied to a switching element
While the voltage is being detected by the voltage detecting means.
When the voltage of the smoothing capacitor becomes negative,
It is configured to have a stop command means for stopping the function .
【0011】請求項2記載の発明は、電圧検出手段は平
滑コンデンサの出力電圧の傾きを検出し、負の方向の傾
きが所定のしきい値以下になると停止指令手段に信号を
伝送する構成とした。According to a second aspect of the present invention, the voltage detecting means detects the slope of the output voltage of the smoothing capacitor and transmits a signal to the stop command means when the slope in the negative direction falls below a predetermined threshold value. did.
【0012】請求項3記載の発明は、電圧検出手段は平
滑コンデンサの出力電圧の傾きを検出し、正の方向の傾
きが所定のしきい値以上になると停止指令手段に信号を
伝送する構成とした。According to a third aspect of the present invention, the voltage detecting means detects the slope of the output voltage of the smoothing capacitor, and transmits a signal to the stop command means when the slope in the positive direction exceeds a predetermined threshold value. did.
【0013】請求項4記載の発明は、停止指令手段は第
1の半導体スイッチング素子が所定の時間導通した後に
停止指令を発する構成とした。According to a fourth aspect of the present invention, the stop command means issues a stop command after the first semiconductor switching element has been turned on for a predetermined time.
【0014】[0014]
【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0015】(実施例1) 図1は本発明の第1の実施例を示す回路図であり、従来
例と同一符号を付したものは同一の構成要素であり詳細
な説明は省略する。電圧検出手段16は平滑コンデンサ
10の電圧を検出する構成となっている。15は停止指
令手段であり電圧検出手段16の出力信号によって、駆
動部13と出力指令部14に停止指令を送る構成となっ
ている。以下、この動作の詳細な説明を行う。(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention. Components denoted by the same reference numerals as those of the conventional example are the same components, and detailed description thereof will be omitted. The voltage detecting means 16 is configured to detect the voltage of the smoothing capacitor 10. Reference numeral 15 denotes a stop command unit, which is configured to send a stop command to the drive unit 13 and the output command unit 14 based on an output signal of the voltage detection unit 16. Hereinafter, this operation will be described in detail.
【0016】高周波加熱装置が動作中にマグネトロン9
が管内放電などによって急激なインピーダンス変化を起
こすと、すでに従来例において説明したように、リーケ
ージ型トランス2の1次巻線のインダクタンスが急激に
減少し、図2の時刻T1以降のように第1の半導体スイ
ッチング素子3を流れる電流が急激に増大し始める。こ
の結果、第1の半導体スイッチング素子3が導通してい
る期間中、平滑コンデンサ10はリーケージ型トランス
2の1次巻線を通じて放電することになり電圧が減少す
る。第1の半導体スイッチング素子3がオフすると直流
電源1から充電が行われるため、電圧が上昇に転じる。
共振期間が終わって第1の半導体スイッチング素子3を
構成するダイオードが導通すると、この電流によって平
滑コンデンサ10は充電される。管内放電などによって
マグネトロン9のインピーダンスが極端に低くなってい
るときは、リーケージ型トランス2の2次側での電力消
費が非常に小さくなるためこのダイオード電流は、第1
の半導体スイッチ素子3がオフしたときと同じ位の電流
値となる。このため平滑コンデンサ10の充電電流が大
きくなり、電圧ピークが上昇する。次に第1の半導体ス
イッチング素子3を構成するトランジスタが導通する
と、平滑コンデンサ10の電圧が高いため、さらに大き
な傾きの電流を流し始める。このような平滑コンデンサ
10の充放電動作を繰り返すことによって、平滑コンデ
ンサ10の電圧の振幅が大きくなっていく。何度か動作
を繰り返し、平滑コンデンサ10の電圧が所定の値以下
となった時点T2で、電圧検出手段16に備えられたダ
イオードが導通し、比較器の反転入力端子の電圧が図2
(d)のように低くなり、基準信号以下となるため、比
較器が図2(e)の出力を発する。この信号に基づいて
停止指令手段15は停止指令を発し、高周波加熱装置の
動作が停止し、第1の半導体スイッチング素子3に過大
な電流電圧が継続的に印加することを防止できるという
効果を有する。During operation of the high-frequency heating device, the magnetron 9
Causes a sudden change in impedance due to discharge in the tube or the like, as already described in the conventional example, the inductance of the primary winding of the leakage type transformer 2 sharply decreases, and as shown at time T1 in FIG. The current flowing through the semiconductor switching element 3 of FIG. As a result, while the first semiconductor switching element 3 is conducting, the smoothing capacitor 10 is discharged through the primary winding of the leakage type transformer 2 and the voltage decreases. When the first semiconductor switching element 3 is turned off, charging is performed from the DC power supply 1, so that the voltage starts increasing.
When the diode forming the first semiconductor switching element 3 becomes conductive after the resonance period ends, the smoothing capacitor 10 is charged by this current. When the impedance of the magnetron 9 is extremely low due to discharge in a tube or the like, the power consumption on the secondary side of the leakage type transformer 2 becomes very small.
The current value is the same as when the semiconductor switch element 3 is turned off. Therefore, the charging current of the smoothing capacitor 10 increases, and the voltage peak increases. Next, when the transistor constituting the first semiconductor switching element 3 is turned on, the voltage of the smoothing capacitor 10 is high, so that a current having a larger gradient starts to flow. By repeating the charging / discharging operation of the smoothing capacitor 10, the amplitude of the voltage of the smoothing capacitor 10 increases. The operation is repeated several times, and at time T2 when the voltage of the smoothing capacitor 10 becomes equal to or less than the predetermined value, the diode provided in the voltage detecting means 16 conducts, and the voltage of the inverting input terminal of the comparator becomes as shown in FIG.
As shown in FIG. 2D, the output becomes lower than the reference signal, so that the comparator outputs the output shown in FIG. The stop command means 15 issues a stop command based on this signal, and has the effect that the operation of the high-frequency heating device is stopped and an excessive current voltage can be prevented from being continuously applied to the first semiconductor switching element 3. .
【0017】また、図3は平滑コンデンサ10の過電圧
を検出するように電圧検出手段16を構成した例であ
る。このように構成することにより平滑コンデンサ10
の電圧振幅が大きくなり、所定値以上となったことを検
出することによって、停止指令手段15は停止指令を発
し、高周波加熱装置の動作が停止し、第1の半導体スイ
ッチング素子3に過大な電流電圧が継続的に印加するこ
とを防止できる。FIG. 3 shows an example in which the voltage detecting means 16 is configured to detect an overvoltage of the smoothing capacitor 10. With this configuration, the smoothing capacitor 10
The stop command means 15 issues a stop command by detecting that the voltage amplitude has increased to a predetermined value or more, stops the operation of the high-frequency heating device, and causes the first semiconductor switching element 3 to output an excessive current. Voltage can be prevented from being continuously applied.
【0018】また、図4は電圧検出手段16を平滑コン
デンサ10の電圧の傾きを検出する構成とした例であ
る。この場合、マグネトロン9のインピーダンス変化に
よって、平滑コンデンサ10の電圧振幅が大きくなった
ときに、正方向の電圧の傾きを検出することによって平
滑コンデンサ10の電圧が所定値以上あるいは以下にな
る前に検出できるという効果を有する。FIG. 4 shows an example in which the voltage detecting means 16 is configured to detect the slope of the voltage of the smoothing capacitor 10. In this case, when the voltage amplitude of the smoothing capacitor 10 increases due to the impedance change of the magnetron 9, the slope of the positive voltage is detected before the voltage of the smoothing capacitor 10 reaches or exceeds a predetermined value. It has the effect of being able to.
【0019】また、図5は平滑コンデンサ10の電圧の
負方向の傾きを検出する構成とした例であり、同様の効
果を有する。FIG. 5 shows an example in which the negative gradient of the voltage of the smoothing capacitor 10 is detected, and the same effect is obtained.
【0020】また、図6は平滑コンデンサ10の電圧の
傾きを正及び負の両方向で検出する構成とした例であ
る。このように構成することにより、平滑コンデンサ1
0の電圧が所定値以上あるいは以下になる前に検出で
き、かつ、検出する確率を上げることができるという効
果を有する。FIG. 6 shows an example in which the voltage gradient of the smoothing capacitor 10 is detected in both positive and negative directions. With this configuration, the smoothing capacitor 1
There is an effect that the detection can be performed before the voltage of 0 becomes equal to or more than the predetermined value or less, and the detection probability can be increased.
【0021】(実施例2) 図7は第2の実施例の駆動回路を示す回路図である。停
止指令手段15は論理合成回路によって第1の半導体ス
イッチング素子3が所定のオン時間導通した後に停止指
令信号を発するように構成されている。以下この動作の
説明を図8を用いて行う。図8(a)は電圧検出手段1
6の出力信号であり、同(b)は停止指令手段15に備
えられたフリップフロップ回路の出力であり、同(c)
は第1の半導体スイッチング素子3の駆動信号である。(Embodiment 2) FIG. 7 is a circuit diagram showing a driving circuit according to a second embodiment. The stop command means 15 is configured to issue a stop command signal after the first semiconductor switching element 3 conducts for a predetermined ON time by a logic synthesis circuit. Hereinafter, this operation will be described with reference to FIG. FIG. 8A shows the voltage detecting means 1.
6 (b) is the output signal of the flip-flop circuit provided in the stop command means 15, and FIG.
Is a drive signal for the first semiconductor switching element 3.
【0022】電圧検出手段16が出力信号を発するとフ
リップフロップ回路は出力がLowとなる。この時、第
1の半導体スイッチング素子3の駆動信号がHIGHの
時はNOR回路の働きによって、停止指令信号は発せら
れず、第1の半導体スイッチング素子3が所定の時間導
通して駆動信号がLowとなると停止指令信号が発せら
れ、駆動回路7の動作が停止状態となり、高周波加熱装
置が停止する。この時、平滑コンデンサ10の電圧は第
1の半導体スイッチング素子3が導通する事によって、
リーケージ型トランス2の1次巻線を介して放電してい
るので、その電圧は下がっている。その時点で高周波加
熱装置は動作を停止するので平滑コンデンサ10の電圧
は直流電源1の出力電圧値まで緩やかに充電され、図9
(b)−(イ)のような電圧波形となる。また、第1の
半導体スイッチング素子3の電圧は、この平滑コンデン
サ3の電圧を中心にリーケージ型トランス2の1次巻線
と第1の共振コンデンサ4による振動波形となり、同
(ロ)のような電圧波形を示す。このように、平滑コン
デンサ10の電圧が低い時点で動作を停止するので、停
止した後に発生する振動電圧によって第1の半導体スイ
ッチング素子3に印加する電圧が動作中の電圧よりも大
きくなることがない。When the voltage detecting means 16 generates an output signal, the output of the flip-flop circuit becomes low. At this time, when the drive signal of the first semiconductor switching element 3 is HIGH, the stop command signal is not generated by the operation of the NOR circuit, the first semiconductor switching element 3 conducts for a predetermined time, and the drive signal is Low. Then, a stop command signal is issued, the operation of the drive circuit 7 is stopped, and the high-frequency heating device stops. At this time, the voltage of the smoothing capacitor 10 is turned on when the first semiconductor switching element 3 is turned on.
Since the voltage is discharged through the primary winding of the leakage type transformer 2, the voltage is reduced. At that time, the high-frequency heating device stops its operation, so that the voltage of the smoothing capacitor 10 is gradually charged up to the output voltage value of the DC power supply 1, and FIG.
The voltage waveform is as shown in (b)-(a). Further, the voltage of the first semiconductor switching element 3 has an oscillation waveform centered on the voltage of the smoothing capacitor 3 due to the primary winding of the leakage type transformer 2 and the first resonance capacitor 4, as shown in FIG. 3 shows a voltage waveform. As described above, since the operation is stopped when the voltage of the smoothing capacitor 10 is low, the voltage applied to the first semiconductor switching element 3 does not become larger than the voltage during operation due to the oscillation voltage generated after the stop. .
【0023】[0023]
【発明の効果】以上のように、請求項1〜4記載の発明
によれば、第1の半導体スイッチング素子に過大な電流
電圧が継続的に印加することを防止できるという効果を
有する。As described above , according to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to prevent an excessive current voltage from being continuously applied to the first semiconductor switching element.
【0024】また、特に、請求項4記載の発明によれ
ば、停止指令手段は第1の半導体スイッチ素子が所定の
時間導通した後に停止指令を発する構成とすることによ
り、平滑コンデンサの電圧が低い値の時に動作停止する
ので、高周波加熱装置が停止した後の第1の半導体スイ
ッチング素子の印加電圧を抑制することができるという
効果を有する。Further, in particular, according to the invention described in claim 4,
For example, the stop command means is configured to issue a stop command after the first semiconductor switch element has been conducting for a predetermined time, so that the operation is stopped when the voltage of the smoothing capacitor is a low value. This has the effect that the voltage applied to the first semiconductor switching element can be suppressed.
【図1】本発明の実施例1における高周波加熱装置のマ
グネトロン駆動用電源の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply for driving a magnetron of a high-frequency heating device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同高周波加熱装置の動作波形図FIG. 2 is an operation waveform diagram of the high-frequency heating device.
【図3】同高周波加熱装置の電圧検出手段の一例を示す
回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a voltage detecting means of the high-frequency heating device.
【図4】同高周波加熱装置の電圧検出手段の他の例を示
す回路図FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the voltage detecting means of the high-frequency heating device.
【図5】同高周波加熱装置の電圧検出手段の他の例を示
す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing another example of the voltage detecting means of the high-frequency heating device.
【図6】同高周波加熱装置の電圧検出手段の他の例を示
す回路図FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the voltage detecting means of the high-frequency heating device.
【図7】本発明の実施例2における高周波加熱装置の駆
動回路を示す回路図FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a driving circuit of a high-frequency heating device according to a second embodiment of the present invention.
【図8】同駆動回路の動作波形図FIG. 8 is an operation waveform diagram of the drive circuit.
【図9】同高周波加熱装置の動作波形図FIG. 9 is an operation waveform diagram of the high-frequency heating device.
【図10】従来の高周波加熱装置のマグネトロン駆動用
電源の回路図FIG. 10 is a circuit diagram of a power supply for driving a magnetron of a conventional high-frequency heating device.
【図11】従来の高周波加熱装置のマグネトロン駆動用
電源の等価回路における半導体スイッチング素子の電圧
電流波形図FIG. 11 is a voltage-current waveform diagram of a semiconductor switching element in an equivalent circuit of a power supply for driving a magnetron of a conventional high-frequency heating device.
【図12】(a)従来の高周波加熱装置のマグネトロン
駆動用電源の等価回路の一例を示す回路図 (b)同等価回路の他の例を示す回路図 (c)同等価回路の他の例を示す回路図 (d)同等価回路の他の例を示す回路図 (e)同等価回路の他の例を示す回路図 (f)同等価回路の他の例を示す回路図12A is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of a magnetron driving power supply of a conventional high-frequency heating device. FIG. 12B is a circuit diagram showing another example of the same equivalent circuit. (D) A circuit diagram showing another example of the same equivalent circuit (e) A circuit diagram showing another example of the same equivalent circuit (f) A circuit diagram showing another example of the same equivalent circuit
【図13】(a)同回路のリーケージ型トランスの等価
回路図 (b)同回路のマグネトロンがインピーダンス変化を起
こしているときのリーケージ型トランスの等価回路図FIG. 13A is an equivalent circuit diagram of the leakage type transformer of the same circuit. FIG. 13B is an equivalent circuit diagram of the leakage type transformer when the magnetron of the same circuit causes an impedance change.
【図14】同回路のマグネトロンがインピーダンス変化
を起こした場合の動作波形図FIG. 14 is an operation waveform diagram when the magnetron of the circuit changes impedance.
1 直流電源 2 リーケージ型トランス 3 第1の半導体スイッチング素子 4 第1のコンデンサ 5 第2のコンデンサ 6 第2の半導体スイッチング素子 7 駆動回路 8 高圧整流回路 9 マグネトロン 10 平滑コンデンサ 15 停止指令手段 16 電圧検出手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 DC power supply 2 Leakage type transformer 3 1st semiconductor switching element 4 1st capacitor 5 2nd capacitor 6 2nd semiconductor switching element 7 Drive circuit 8 High voltage rectification circuit 9 Magnetron 10 Smoothing capacitor 15 Stop command means 16 Voltage detection means
フロントページの続き (72)発明者 三原 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 末永 治雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−7385(JP,A) 特開 平5−199768(JP,A) 特開 平6−310267(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/66 - 6/68 Continuing on the front page (72) Inventor Makoto Mihara 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. References JP-A-2-7385 (JP, A) JP-A-5-199768 (JP, A) JP-A-6-310267 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) H05B 6/66-6/68
Claims (4)
と、前記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサと、
リーケージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランスの1
次巻線に直列に接続される第1の半導体スイッチング素
子と、前記昇圧トランスの1次巻線に直列又は並列に接
続される第1の共振コンデンサと、前記昇圧トランスの
1次巻線に直列又は並列に接続される第2の半導体スイ
ッチング素子と第2の共振コンデンサの直列接続体と、
高圧整流回路と、マグネトロンと、前記平滑コンデンサ
の出力電圧を検出するための電圧検出手段と、駆動回路
から成り、前記高圧整流回路は前記昇圧トランスの2次
巻線の出力を受け、マグネトロンに電力を伝送し、前記
昇圧トランスの1次巻線と前記第1の半導体スイッチン
グ素子の直列接続体は前記平滑コンデンサの出力に並列
に接続され、前記駆動回路は、前記第1の半導体スイッ
チング素子の駆動信号の反転信号に遅れ時間を持たせた
信号を第2の半導体スイッチング素子に与えるべく第
1、第2の半導体スイッチ素子を駆動するとともに、前
記電圧検出手段により検出された平滑コンデンサの電圧
が負となると前記駆動回路の機能を停止する停止指令手
段を有してなる高周波加熱装置。1. A DC power supply obtained by rectifying a commercial power supply, a smoothing capacitor for smoothing an output of the DC power supply,
A leakage type step-up transformer and one of the step-up transformers
A first semiconductor switching element connected in series to the secondary winding; a first resonance capacitor connected in series or in parallel to the primary winding of the boost transformer; and a serial connection to the primary winding of the boost transformer. Or a series connection of a second semiconductor switching element and a second resonance capacitor connected in parallel,
High voltage rectifier circuit, magnetron, and the smoothing capacitor
And a drive circuit. The high-voltage rectifier circuit receives an output of a secondary winding of the step-up transformer, transmits electric power to a magnetron, and outputs a primary winding of the step-up transformer. A series connection of a line and the first semiconductor switching element is connected in parallel to an output of the smoothing capacitor, and the driving circuit is connected to the first semiconductor switch.
Added delay time to inverted signal of driving signal
To apply a signal to the second semiconductor switching element.
1. While driving the second semiconductor switch element,
The voltage of the smoothing capacitor detected by the voltage detecting means
Stop command hand to stop the function of the drive circuit when is negative
A high-frequency heating device having a step .
と、前記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサと、
リーケージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランスの1
次巻線に直列に接続される第1の半導体スイッチング素
子と、前記昇圧トランスの1次巻線に直列又は並列に接
続される第1の共振コンデンサと、前記昇圧トランスの
1次巻線に直列又は並列に接続される第2の半導体スイ
ッチング素子と第2の共振コンデンサの直列接続体と、
高圧整流回路と、マグネトロンと、前記平滑コンデンサ
の出力電圧を検出するための電圧検出手段と、駆動回路
から成り、前記高圧整流回路は前記昇圧トランスの2次
巻線の出力を受け、マグネトロンに電力を伝送し、前記
昇圧トランスの1次巻線と前記第1の半導体スイッチン
グ素子の直列接続体は前記平滑コンデンサの出力に並列
に接続され、前記駆動回路は、前記第1の半導体スイッ
チング素子の駆動信号の反転信号に遅れ時間を 持たせた
信号を第2の半導体スイッチング素子に与えるべく第
1、第2の半導体スイッチ素子を駆動するとともに、前
記電圧検出手段により検出された平滑コンデンサの出力
電圧の負の方向の傾きが所定のしきい値以下になると前
記駆動回路の機能を停止する停止指令手段を有してなる
高周波加熱装置。2. A DC power supply obtained by rectifying a commercial power supply, a smoothing capacitor for smoothing an output of the DC power supply,
A leakage type step-up transformer and one of the step-up transformers
A first semiconductor switching element connected in series to the secondary winding; a first resonance capacitor connected in series or in parallel to the primary winding of the boost transformer; and a serial connection to the primary winding of the boost transformer. Or a series connection of a second semiconductor switching element and a second resonance capacitor connected in parallel,
High voltage rectifier circuit, magnetron, and the smoothing capacitor
And a drive circuit. The high-voltage rectifier circuit receives an output of a secondary winding of the step-up transformer, transmits electric power to a magnetron, and outputs a primary winding of the step-up transformer. A series connection of a line and the first semiconductor switching element is connected in parallel to an output of the smoothing capacitor, and the driving circuit is connected to the first semiconductor switch.
It gave a time delay to the inverted signal of the drive signal quenching element
To apply a signal to the second semiconductor switching element.
1. While driving the second semiconductor switch element,
The output of the smoothing capacitor detected by the voltage detecting means
If the slope of the voltage in the negative direction falls below a predetermined threshold,
A high-frequency heating device having stop command means for stopping the function of the drive circuit .
と、前記直流電源の出力を平滑する平滑コンデンサと、
リーケージ型の昇圧トランスと、前記昇圧トランスの1
次巻線に直列に接続される第1の半導体スイッチング素
子と、前記昇圧トランスの1次巻線に直列又は並列に接
続される第1の共振コンデンサと、前記昇圧トランスの
1次巻線に直列又は並列に接続される第2の半導体スイ
ッチング素子と第2の共振コンデンサの直列接続体と、
高圧整流回路と、マグネトロンと、前記平滑コンデンサ
の出力電圧を検出するための電圧検出手段と、駆動回路
から成り、前記高圧整流回路は前記昇圧トランスの2次
巻線の出力を受け、マグネトロンに電力を伝送し、前記
昇圧トランスの1次巻線と前記第1の半導体スイッチン
グ素子の直列接続体は前記平滑コンデンサの出力に並列
に接続され、前記駆動回路は、前記第1の半導体スイッ
チング素子の駆動信号の反転信号に遅れ時間を持たせた
信号を第2の半導体スイッチング素子に与えるべく第
1、第2の半導体スイッチ素子を駆動するとともに、前
記電圧検出手段により検出された平滑コンデンサの出力
電圧の正の方向の傾きが所定のしきい値以上になると前
記駆動回路の機能を停止する停止指令手段を有してなる
高周波加熱装置。3. A DC power supply obtained by rectifying a commercial power supply, a smoothing capacitor for smoothing an output of the DC power supply,
A leakage type step-up transformer and one of the step-up transformers
A first semiconductor switching element connected in series to the secondary winding; a first resonance capacitor connected in series or in parallel to the primary winding of the boost transformer; and a serial connection to the primary winding of the boost transformer. Or a series connection of a second semiconductor switching element and a second resonance capacitor connected in parallel,
High voltage rectifier circuit, magnetron, and the smoothing capacitor
And a drive circuit. The high-voltage rectifier circuit receives an output of a secondary winding of the step-up transformer, transmits electric power to a magnetron, and outputs a primary winding of the step-up transformer. A series connection of a line and the first semiconductor switching element is connected in parallel to an output of the smoothing capacitor, and the driving circuit is connected to the first semiconductor switch.
Added delay time to inverted signal of driving signal
To apply a signal to the second semiconductor switching element.
1. While driving the second semiconductor switch element,
The output of the smoothing capacitor detected by the voltage detecting means
If the slope of the voltage in the positive direction exceeds a predetermined threshold,
A high-frequency heating device having stop command means for stopping the function of the drive circuit .
子が所定の時間導通した後に停止指令を発する請求項1
〜3のいずれか1項記載の高周波加熱装置。4. A stop command means according to claim issues a stop command after the first semiconductor switch element is turned a predetermined time 1
The high-frequency heating device according to any one of claims 1 to 3 .
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|---|---|---|---|---|
| KR100345895B1 (en) * | 2000-08-25 | 2002-07-27 | 삼성전자 주식회사 | Microwave oven |
| JP2007134313A (en) * | 2005-10-12 | 2007-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Magnetron drive power supply |
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