JP3283082B2 - マイクロ波オーブン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はマイクロ波源と、該マイクロ波源
に高電圧を供給する高電圧変圧器を含む電源ユニットと
を具え、その高電圧変圧器が、オーブンの始動時に、最
大幹線電圧に実質的に一致する瞬時に制御ユニットで駆
動されるスイッチ装置を介して幹線電圧端子に接続さ
れ、幹線電圧で付勢されるマイクロ波オーブンに関する
ものである。

【０００２】

【背景技術】マイクロ波オーブンにおいては、高電圧変
圧器を幹線電圧の最大電圧と一致する所望の位相で幹線
電圧に接続する必要がある。この位相での接続を設定す
ることにより、接続電流はできる限り低くなるととも
に、強い電流パルスが幹線に発生するのが回避され、こ
れはいくつかの国において幹線へのマイクロ波オーブン
の接続を許容するための要件になっている。このような
態様で接続を行うことにより、さもなければ高電圧変圧
器を流れる強い接続電流の結果として現れる音響効果も
また抑制される。実際には、この要件は、幹線への接続
を最大幹線電圧付近の限定された時間間隔内に行うこと
を意味している。

【０００３】従来のマイクロ波オーブンでは、いわゆる
トライアックがこの接続に使用されている。上記のトラ
イアックの使用は多数の欠点を有している。第１に、ト
ライアックは妨害に敏感であり、所望の位相とは異なる
瞬時に接続を生じ得る。また、トライアックは該当する
電力レベルで高い熱消費を有し、特別の冷却を必要とす
る。冷却は通常冷却板により得られ、これはかなり大き
く、従って大きなスペースを必要とする。別の欠点とし
て、トライアックはオーブンの電源部分と制御系との間
の絶縁を与えるために特別の電流供給源を必要とし、こ
の絶縁はいくつかの国で安全要件となっている。これは
いわゆる光トライアック、変圧器の補助巻線もしくは対
応する解決手段の使用により得られ、その結果として複
雑性の増大とコストの増大をまねく。

【０００４】

【発明の開示】本発明の目的は、従来の技術の欠点のな
いスイッチ装置の使用により上述の高電圧変圧器の幹線
接続を最適にすることにある。

【０００５】本発明は、この目的を達成するために、頭
書に記載したタイプのマイクロ波オーブンにおいて、前
記スイッチ装置は、スイッチオン時に、前記制御ユニッ
トから制御電圧が供給されるリレーを具え、該リレーの
リレー接点はスイッチオン時にリレーのスイッチオン時
間に対応する遅延で閉成され、リレー接点が開放位置か
ら閉成位置に変化するときに状態を変化するフィードバ
ック信号を前記制御ユニットに供給するフィードバック
手段が配設され、前記制御ユニットには幹線電圧位相を
示す基準信号も供給され、かつ前記制御ユニットは、リ
レーのスイッチオン時に、以下のステップを実行するよ
うプログラムされたマイクロプロセッサ装置を具え、す
なわち −リレーのスイッチオン時間の値ｔ_ｄｃを仮定するステ
ップ、 −前記基準信号から幹線電圧の最大電圧瞬時Ｔ_ｏｎを計
算するステップ、 −瞬時Ｔ_ｏｎ−ｔ_ｄｃに制御電圧を供給することにより
リレーをスイッチオンするステップ、 −瞬時Ｔ_ｏｎ付近の時間間隔内においてフィードバック
信号を検出するステップ、 −前記時間間隔内においてリレー接点が閉成されるとき
は、リレーのスイッチオンを維持するステップ、 −或は又、リレー接点が前記時間間隔内において開放さ
れるときは、制御電圧の供給を遮断することによりリレ
ーのスイッチオフを実行し、Ｔ_ｄｃの新しい値を仮定す
るステップ、 −リレー接点が前記時間間隔内において閉成されるまで
上記のステップを繰り返すステップ、 を実行することを特徴とする。

【０００６】当該用途におけるリレーの問題は、各リレ
ーはスイッチオン時間、すなわち制御電圧がリレーに供
給される瞬時とリレー接点が閉成される瞬時との間に時
間を有し、このスイッチオン時間がリレーごとに相違す
ることである。このことは、スイッチング又はスイッチ
オンを極めて正確な時間に行なう必要がある、例えば当
該マイクロ波オーブンのような大量生産装置及び機器に
対して通常有用でないことを意味している。所望の精度
を得ることは各オーブンごとにリレーの特別のタイミン
グを必要とする。さらに、スイッチオン時間はリレーに
供給される制御電圧及び周囲温度の変動により影響され
る。リレーの上記の制限は本発明により除去される。同
時にリレーは従来のトライアックを用いる実施例の上述
の欠点を一般に示さない。さらに、リレーの使用はコス
トとスペースに関して有利である。

【０００７】リレーは制御電流供給の遮断からリレー接
点の開放までスイッチオフ時間を有し、オーブンの停止
時に対応する遅延を与える。スイッチオフ時間の影響は
本発明の一実施例により除去され、この実施例は、上記
のマイクロプロセッサ装置は、リレーのスイッチオフ時
に、以下のステップ、すなわち −スイッチオフ時間の値ｔ_ｄｏを仮定するステップ、 −幹線電圧の零遷移瞬時Ｔ_ｏｆｆを計算し、 −瞬時Ｔ_ｏｆｆ−ｔ_ｄｏに制御電圧の供給を遮断するこ
とによりリレーをスイッチオフするステップ、 −Ｔ_ｏｆｆ付近の時間間隔内においてフィードバック信
号を検出するステップ、−リレー接点が前記時間隔内に
おいて開放されるときは、前記スイッチオフ時間を維持
するステップ、 −或は又、リレー接点が前記時間間隔内において開放さ
れないときは、新しい値ｔ_ｄｏを仮定するステップ、 −リレー接点が前記時間間隔内において開放されるま
で、次のステップオフ時に上記のステップを繰り返すス
テップ、 を実行するようプログラムされていることを特徴とす
る。

【０００８】本発明のこれらの特徴により、異なるリレ
ーの変化するスイッチオフ時間の問題は除去され、それ
により所望の瞬時における幹線電圧のスイッチオフも可
能にされる。幹線電圧のスイッチオフはリレーを流れる
電流ができる限り低いとき、即ち幹線電圧の零遷移に実
質的に一致する瞬時に行なうのが好ましい。幹線電圧の
零遷移時にリレー接点を開放することにより、リレー接
点間の火花の発生が最少になり、リレー接点の寿命が延
びる。

【０００９】マイクロ波オーブンにおいては、マイクロ
波オーブンのオーブンドアの開放状態あるいは閉成状態
を示す信号をオーブンの制御システムに送信する必要が
ある。オーブンの制御システムと電源部分との間に電気
的絶縁を有するオーブンにおいては、幹線電圧接続の制
御にトライアックを使用する従来の実施例では通常光ト
ライアックの使用を意味し、いわゆるドアステータス情
報を発生するためにいわゆるドアスイッチを通常使用し
ている。ドアスイッチはドアの位置により影響され、ド
アが開放位置から閉成位置に移動するかその逆の場合に
状態を変化する信号を発生する。この信号は規定された
フィードバックラインにより制御システムにフィードバ
ックされる。この規定されたフィードバックは、従来の
トライアックの実施例ではトライアックから制御システ
ムへ情報をフィードバックしないために必要なものであ
る。

【００１０】上記のドアステータス情報のフィードバッ
クは本発明によるマイクロ波オーブンの他の実施例によ
り有利に得られる。この実施例では、オーブンの制御シ
ステムが、幹線に接続された前記高電圧変圧器を含むオ
ーブンの電源部分から電気的に絶縁され、更に、マイク
ロ波オーブンのドアの開放時又は閉成時に幹線電圧を遮
断又は閉成するよう配置されたオーブンドアにより動作
可能なドアスイッチと、ドアの開放状態あるいは閉成状
態を示すドアステータス情報を供給するよう配置された
フィードバック手段を具えている。

【００１１】この実施例は、上記のフィードバック手段
が、リレー接点が開放状態でオーブンドアが閉成状態の
とき、幹線電圧の第１半周期中導通状態になり、リレー
接点とオーブンドアが閉成状態のとき、幹線電圧の第２
半周期中に導通状態に変化し、かつオーブンドアが開放
状態のとき、非導通状態になるように配設された光カプ
ラを具え、光カプラからのフィードバック信号がリレー
接点位置とドア状態の双方についての情報を供給するこ
と、を特徴とする。

【００１２】この実施例により、上記の特殊ドアスイッ
チとその関連フィードバックラインおよび接続手段の必
要性は除去される。本発明の他の特徴は縦続クレームか
ら明らかである。

【００１３】本発明を添付図面で開示されている限定的
でない実施例を参照してさらに詳しく記述する。

【００１４】

【実施例】図１に示す本発明によるマイクロ波オーブン
の一部分の主回路図は幹線電圧端子Ｍ_Ａ及びＭ_Ｂに接続
された高電圧変圧器ＨＶＴ を含む電源ユニットを示し
ている。マグネトロン１であるマイクロ波源は、高電圧
変圧器から、コイルＬ_１を介して、キャパシタＣとダイ
オードＤで示される整流器回路により整流された高電圧
で付勢される。フィラメント電流は変圧器コイルＬ_２を
介してマグネトロン１の熱陰極に供給される。

【００１５】図１はリレー３を具えるスイッチ装置と、
リレー３を制御する制御ユニット２を更に示している。
制御ユニット２はフィードバック回路４を具え、このフ
ィードバック回路はリレー３のリレー接点の位置に関す
るフィードバック情報、すなわちリレー接点が開放か閉
成かを示す情報を供給する。この情報は、フィードバッ
ク回路４を経てマイクロプロセッサ装置６に供給され
る。また、基準信号Ｒｅｆ（図２ａ参照）がマイクロプ
ロセッサ装置６に供給され、この基準信号は幹線電圧と
同じ位相あるいは幹線電圧に対し規定の移相を有する幹
線電圧周波数の方形波パルス列により形成される。図２
ａに示されるように、基準信号Ｒｅｆは幹線電圧の正の
零遷移で低レベルから高レベルに、負の零遷移で高レベ
ルから低レベルに変化する。マイクロプロセッサ装置６
はドライバ５を介してリレー３を制御する。フィードバ
ック回路４ならびにドライバ５は当業者に既知のタイプ
のものである。そのさらに詳しい構成についてはマイク
ロプロセッサ生産者により提供されるアプリケーション
ハンドブックを参照されたい。

【００１６】フィードバック回路４にはフィードバック
信号ＦＢが供給され、この信号はリレー接点が開放位置
から閉成位置に変化するとき低レベルから高レベルに状
態を変化する。ドライバ５はリレー３に制御(駆動)電圧
ＲＶを発生し、この制御電圧はリレーをスイッチオンす
るとき高レベルを有し、リレーをスイッチオフするとき
低レベルを有する。図１に示す状態では、リレー制御電
圧ＲＶは低く、従ってリレー接点は開であり、端子Ｍ_Ａ
及びＭ_Ｂから高電圧変圧器ＨＶＴに至る幹線電圧は遮断
されている。

【００１７】図２ａと図２ｂには図１のリレー３のスイ
ッチオン瞬時における制御プロセスを説明するための図
が示されている。図２ａには幹線電圧Ｍの４つの時間間
隔及び基準信号Ｒｅｆの対応時間間隔と、リレー制御電
圧ＲＶと、フィードバック信号ＦＢが示されている。上
記の４つの各時間間隔は幹線電圧の最大電圧瞬時Ｔ_ｏｎ
に関連するリレーの選択されたスイッチオン時間を表し
ている。最大電圧は瞬時Ｔ_ｏｎに現れ、この瞬時は基準
電圧Ｒｅｆに基づいてマイクロプロセッサ装置により計
算される。

【００１８】第１のケースではリレースのイッチオン時
間ｔ_ｄｃを第１の値に仮定している。この場合には、リ
レーは瞬時Ｔ_ｏｎより前記仮定のスイッチオン時間だけ
前の瞬時Ｔ_Ｓ１に制御電圧ＲＶを供給することによりス
イッチオンにされ、同時に、フィードバック信号ＦＢが
瞬時Ｔ_ｏｎで検出される。このケースでは、ＦＢは瞬時
Ｔ_ｏｎで低く、これはリレー接点がまだ閉状態に到達し
ていないことを意味し、従って制御電圧ＲＶの供給が瞬
時Ｔ_ｏｎで遮断される。同じ制御ステップが次の２つの
時間間隔でも繰り返される。すなわち、瞬時Ｔ_ｏｎよ
り、前回より少し長い仮定のスイッチオン時間だけ前の
瞬時Ｔ_Ｓ２及びＴ_Ｓ３に制御電圧がリレーに供給される
第２及び第３のケースでも、リレー接点はまだ閉状態に
到達しないため、制御電圧供給は瞬間Ｔ_ｏｎで遮断され
る。

【００１９】第４のケースでは、幹線電圧の最大電圧瞬
時Ｔ_ｏｎより実際のスイッチオン時間ｔ_ｄｃ前の瞬時Ｔ
_Ｓ４に制御電圧ＲＶがリレーに供給される。この場合に
はＴ_ｏｎ瞬時に、フィードバック信号ＦＢが低レベルか
ら高レベルに変化する。これは、リレー接点が閉状態に
到達したことを意味し、従って制御電圧ＲＶの高レベル
を維持することによりリレーはスイッチオン位置に維持
される。

【００２０】実際には、フィードバック信号ＦＢの検出
はＴ_ｏｎ付近の短い時間間隔内で行なう。これはリレー
接点がリレーの慣性のため制御電圧の遮断後に閉成され
得るという事実に基づいている。このことは図２ｂに開
示されている３つのスイッチオンの場合により説明され
る。これらの異なるケースはＩ，II，III により示され
ている。図２ａと同様に、Ｍは幹線電圧を表し、ＲＶは
リレーの制御電圧を表し、そしてＦＢはフィードバック
信号を表している。ケースＩとIIでは、スイッチオン時
間の仮定の値が短かすぎ、リレー接点が瞬時Ｔ_ｏｎでま
だ閉状態に到達せず、それ故、制御電圧が上記の瞬時に
遮断されることを意味している。ケースIII では、リレ
ーの実スイッチオン時間ｔ_ｄｃよりいくらか小さい値が
仮定されている。それ故、リレー接点は瞬時Ｔ_ｏｎで閉
状態にまだ到達せず、従って制御電圧ＲＶは遮断される
が、リレー接点は加速されているので、制御電圧の遮断
後もその閉成動作を継続する。それ故、リレー接点はＴ
_ｏｎの短時間後に閉成され、このときフィードバック信
号ＦＢは低レベルから高レベルに変化する。この変化は
検出時間間隔内に現れ、従ってマイクロプロセッサ装置
により検出され、制御電圧を再活性化してリレーをその
スイッチオン状態に維持する。

【００２１】図３にはリレー３のスイッチオン時にマイ
クロプロセッサ装置６で実行されるプロセスを示すフロ
ーチャートが示されている。上記で明らかにしたよう
に、スイッチオンシステムは２つの入力信号と１つの出
力信号、すなわち幹線電圧と既知の位相関係を有する入
力信号Ｒｅｆと、リレー接点が閉成されると高レベルに
なるフィードバック信号ＦＢと、出力信号としてのリレ
ー３への制御電圧ＲＶを使用する。

【００２２】図３のフローチャートに規定されているよ
うに、マイクロプロセッサ装置において以下のステップ
が実行される。 301 プログラムの開始。 302 リレー３スイッチオフ。スイッチオン時間の値ｔ
_ｃｄの初期化。 303 基準電圧Ｒｅｆのエッジが検出されたか？ 「ノ
ー（Ｎ）」の場合にＲｅｆ は再度検出され、「イエス
（Ｙ）」の場合にステップ304 に進む。 304 Ｍの最大電圧瞬時Ｔ_ｏｎを計算する。その後に、
式Ｔ_Ｓ＝Ｔ_ｏｎ−ｔ_dcを使ってリレー制御電圧ＲＶを供
給する瞬時Ｔ_Ｓを計算する。 305 マイクロプロセッサ装置のタイマを零にリセット
し、タイマを始動する。 306 タイマが位置Ｔ_Ｓに到達したか？ 「Ｎ」である
場合にタイマーの検出を繰り返し、「Ｙ」である場合に
ステップ307 に進む。 307 制御電圧ＲＶを活性化することによりリレーをス
イッチオンする。 308 タイマを零にリセットし、タイマを始動する。 309 フィードバック信号ＦＢのレベルは高いか？
「Ｎ」の場合にステップ310に進み、「Ｙ」の場合にス
テップ312 に進む。 310 最大電圧瞬時Ｔ_ｏｎに到達したか？ 「Ｎ」の場
合にステップ309 に戻る。「Ｙ」の場合にステップ311
に進む。 311 リレー接点を開放し、制御電圧ＲＶの供給を遮断
することによりリレーをスイッチオフし、ｔ_ｄｃの値を
増大し、ステップ303 に戻る。 312 タイマ位置をスイッチオン時間ｔ_ｄｃとして読み
取り、蓄積する。 313 スイッチオンプログラムを終了する。

【００２３】蓄積されたスイッチオン時間は次に続くリ
レースイッチオン時に使用される。もし長い時間が経過
した場合、あるいは例えばリレーのドライバ電圧のよう
な外部条件が変化した場合には、スイッチオン時間の再
評価が上述のプロセスを繰り返すことにより行われる。
これはまた幹線の遮断後、およびマイクロプロセッサ装
置のメモリの消去後にも行われる。

【００２４】リレー接点間の火花の発生を最小にするた
めには、リレー接点は電流が最小のときに開放すべきで
ある。マグネトロンがホットである場合、この状態は幹
線電圧Ｍのほぼ零遷移時に現れ、この瞬時の若干の変動
がオーブン入力電圧に依存して生起し得る。スイッチオ
フ時における問題は、接点間のアークが電流を「導通す
る」ために、接点の開放瞬時を直接示す信号を得ること
が不可能であるということである。本発明によると、種
々の値を仮定しその結果を検出することによりリレーの
スイッチオフ時間の値を定めることができる。

【００２５】リレースイッチオフプロセスは、３つのケ
ースＩ，II，IIIを示す図４の線図に示されている。す
べてのケースを同一の幹線電圧波形Ｍに関連して示して
いるが、これらのケースは同時に現れないこと明らかで
ある。図示の３つのケースでは、スイッチオフ時間とし
てそれぞれ値ｔ_ｄ０１，ｔ_ｄｏ２，ｔ_ｄｏ３が仮定され
ている。幹線電圧の零遷移は瞬間Ｔ_ｏｆｆで現れる。す
べてのケースにおいて、検出される結果は、リレー制御
電圧が遮断されるときに高レベルから低レベルに変化す
るグラフＲＶにより示されている。この場合には、フィ
ードバック信号ＦＢは、幹線電圧が正でありかつ電流が
リレー接点を流れるとき高レベルの方形波パルスにより
示される。補助信号Ｋはリレー接点の物理的位置を示
し、リレー接点が開放されると高レベルから低レベルに
変化する。

【００２６】ケースＩでは、補助信号ＫはＴ_ｏｆｆ後ま
で変化しないがフィードバック信号ＦＢはリレー接点が
実際にはＴ_ｏｆｆ後も幹線電圧の半周期の間電流を導通
することを示すため、仮定のスイッチオフ時間ｔ_ｄ０１
は実スイッチオフ時間より小さい。これは電流の導通が
リレー接点の開放後もリレー接点間のアークにより継続
されることを意味する。

【００２７】ケースIIでも、仮定のスイッチオフ時間ｔ
_ｄｏ２は実スイッチオフ実より小さく、これは、ケース
Ｉと同様に、電流の導通がリレー接点の物理的開放後も
リレー接点間のアークによって継続されることを意味す
る。

【００２８】ケースIIIでは、補助信号Ｋはリレー接点
がＴ_ｏｆｆの出現時に開放されることを示し、同時にフ
ィードバック信号ＦＢが現れないことを示している。結
論は、実スイッチオフ時間がｔ_ｄｏ３より小さいかある
いはそれに等しいかである。小さいステップでスイッチ
オフ時間を仮定することにより所望のスイッチオフ時間
の精度を得ることができる。

【００２９】図５にマイクロプロセッサ装置６のプログ
ラムされたスイッチオフプロセスのフローチャートを示
す。このプロセスはスイッチオフ時間の新しい値を設定
するために規則正しい間隔で繰り返される。というの
は、さもなければスイッチオフ時間の減少はリレーの火
花の発生の増大を生起するからである。

【００３０】マイクロプロセッサ装置はリレースイッチ
オフ時に以下のステップを実行する。 501 スイッチオフプログラムの開始。 502 リレー電圧ＲＶのレベルは高レベルである。 503 スイッチオフ時間ｔ_ｄｏの値が初期化されたか？
「Ｙ」の場合にステップ505 に進み、「Ｎ」の場合に
ステップ504 に進む。 504 ｔ_ｄｏの値を初期化する。 505 基準電圧Ｒｅｆ のエッジが検出されたか？
「Ｎ」の場合に基準電圧の検出を繰り返す。「Ｙ」の場
合にステップ506 に進む。 506 スイッチオフ瞬時Ｔ_ｏｆｆを計算し、式Ｔ_ｏｆｆ
−ｔ_ｄｏを使ってリレー制御電圧の遮断瞬時を計算す
る。 507 タイマを零にリセットし、タイマを始動する。 508 タイマが位置Ｔ_ｏｆｆ−ｔ_ｄｏに到達したか？
「Ｎ」の場合にタイマの検出を繰り返す。「Ｙ」の場合
にステップ509 に進む。 509 リレーをスイッチオフする。 510 Ｔ_ｏｆｆになったか？ 「Ｎ」の場合にタイマの
検出を繰り返す。「Ｙ」の場合にステップ511 に進む。 511 フィードバック信号ＦＢのレベルが高いか？
「Ｙ」の場合にステップ512 に進む。「Ｎ」の場合にス
テップ513 に進む。 512 リレーはスイッチオン状態である。ｔ_ｄｏの値を
増大し、ステップ514 に進 む。 513 リレーはスイッチオフ状態である。ステップ514
に進む。 514 スイッチオフ時間ｔ_ｄｏを蓄積する。 515 プログラムの終了。

【００３１】図６は図１の回路の変形例を示し、本例で
はマイクロ波オーブンの制御ユニット２をマイクロ波オ
ーブンの電源部分から電気的に絶縁する。すなわち幹線
端子Ｍ_Ａ，Ｍ_Ｂ、リレー３、電圧変圧器ＨＶＴを経る
電流供給回路をオーブン制御システムのマイクロプロセ
ッサ装置６を含む電子回路から絶縁する。制御ユニット
２の幹線端子への接続は、制御ユニット２は幹線電圧か
ら給電されることを示すだけであり、この給電は例えば
制御ユニットに設けられ、幹線から絶縁された低電圧を
発生する制御電圧変圧器により得ることができる。

【００３２】上記の電気的絶縁はリレー３から制御ユニ
ット２へのリレー接点の位置についての情報の光学的フ
ィードバックを必要とする。この光学的フィードバック
は図６には光カプラで示されており、この光カプラは送
信発光ダイオードＤ_３と制御ユニット２の受信光トラン
ジスタＴ_３により表されている。この回路図にはまた高
電圧変圧器ＨＶＴ の電流供給回路、すなわちマイクロ
波オーブンの電源部分に挿入されたいわゆるドアスイッ
チも示されている。

【００３３】マイクロ波オーブンにおいては、制御ユニ
ットはドアの状態についての情報、即ちオーブンドアが
開放位置か閉成位置かを示すいわゆるドアステータス情
報の供給も必要とする。この情報を与えるために、オー
ブンドアにより影響されるいわゆるドアスイッチが通常
使用され、例えば制御ユニット２の電流供給回路内に挿
入される。

【００３４】本発明によれば、上記の光カプラＤ_３，Ｔ
_３をリレー接点位置とドアステータスの双方についての
情報の発生に使用できるという事実により上記のドアス
テータス情報のための上記の特別のドアスイッを除去す
ることができる。このことは、送信発光ダイオードＤ_３
を抵抗器Ｒ_３を介して節点ａに接続し、この節点ａを抵
抗器Ｒ_１とダイオードＤ_１を介して幹線端子Ｍ_Ｂに接続
するとともに抵抗器Ｒ_２とダイオードＤ_２およびドアス
イッチＳＷを介して幹線端子Ｍ_Ａに接続することにより
達成される。

【００３５】このようにすると、光カプラを介して送信
される情報は、一方ではオーブンドアが開放か閉成かを
示し、他方ではリレー３のリレー接点が閉成する瞬時を
示す。これは以下の４つの状態で表される。 （０）ドアスイッチＳＷが開放（オーブンドア開放）、
リレー接点が開放。 （１）ドアスイッチＳＷが閉成（オーブンドア閉成）、
リレー接点が開放。 （２）ドアスイッチＳＷが閉成（オーブンドア閉成）、
リレー接点が閉成。 （３）ドアスイッチＳＷが開放（オーブンドア開放）、
リレー接点が閉成。

【００３６】状態１−３は３つのケースＩ，II，III に
より図７の説明図に示されている。ケースＩ，IIは同一
の最大幹線電圧Ｍに関連しているが、同時に現れないこ
と明らかである。ケースIII は幹線電圧Ｍの任意の位相
で現れる。この説明図は高信号レベルＤＯＯと低電圧レ
ベルＤＯＣを有する信号を示し、これらの信号レベルは
それぞれオーブンドアが開放か閉成かを示している。信
号ＯＣは光カプラＤ_３，Ｔ_３からの出力信号を表してい
る。信号Ｋはリレー３のリレー接点の物理的位置を示
し、その低レベルは開放リレー接点を意味し、高レベル
は閉成リレー接点を意味している。

【００３７】状態０は、例えばオーブンドアが食物をオ
ーブンに入れるために開放され、かつ食物の調理がまだ
開始されないことを意味している。光カプラはこの状態
では導通せず、従ってこの状態は図７の説明図には示さ
れていない。

【００３８】状態１（ケースＩ）では、オーブンドア信
号はレベルＤＯＯからレベルＤＯＣに変化する。オーブ
ンドアが閉成されたことは、光カプラが最大電圧瞬時Ｔ
_ｏｎ後に現れる幹線電圧Ｍの負の半周期中に導通を開始
したことを示す信号ＯＣにより示される。同時に、信号
ＯＣはリレー接点が開放であることを示す。その理由
は、Ｔ_ｏｎの後のある時間まで光カプラが導通を開始し
ないためである。

【００３９】状態２（ケースII）は、食物の調理が丁度
開始したことを意味している。このことは、信号Ｋが低
レベルから高レベルに変化し、リレー接点が閉成された
ことを示すとともに、信号レベルＤＯＣがオーブンドア
が閉成されていることを示すことにより示される。

【００４０】上記の状態２は、光カプラがＴ_ｏｎの発生
時に導通を開始し、その後連続的に導通することにより
信号ＯＣで示される。ＯＣのこの変化は、光カプラが、
リレー接点の閉成直後の幹線電圧Ｍの半周期中に、
Ｄ_２，Ｒ_２を介して導通を開始するという事実により発
生する。

【００４１】図７の状態３、ケースIII は、オーブンド
アの開放により食物の調理が遮断されることを意味して
いる。このことはドアスイッチＳＷが開放され、その結
果光カプラが導通を停止することを意味している。オー
ブンドアが開放されることは、ドア信号がＤＯＣからＤ
ＯＯにレベルを変化することにより示され、これはまた
ドアスイッチの開放時に光カプラが直ちに導通を停止す
ることを信号ＯＣが示すことによっても示される。

【００４２】上述したリレー制御はマイクロ波オーブン
以外の他の用途にも、組み込まれたリレーのスイッチオ
ンおよびスイッチオフ時間の変動による影響を除去する
ことが望まれる場合に有用であること明かである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明によるマイクロ波オーブンの一
部分、すなわち電源ユニットと、マイクロ波源と、幹線
電圧を電源ユニットに接続するスイッチ装置と、前記ス
イッチ装置の制御ユニットを含む部分の主回路線図を示
している。

【図２】 図２ａ、２ｂはスイッチ装置のリレーのスイ
ッチオン瞬時の制御を説明するための図を示す。

【図３】 図３はリレーのスイッチオン時にマイクロプ
ロセッサで実行されるプログラムステップのフローチャ
ートを示す。

【図４】 図４はリレースイッチオフ瞬時の制御を説明
するための図を示す。

【図５】 図５はリレーのスイッチオフ時にマイクロプ
ロセッサ装置で実行されるプログラムステップのフロー
チャートを示す。

【図６】 図６は図１の回路図の変更したものであっ
て、フィードバック手段が光カプラを具え、ドアスイッ
チが高電圧変圧器幹線接続内に含まれている変更例を示
す。

【図７】 図７は図６に示されたフィードバックの動作
を説明するための図を示す。

【符号の説明】

１ マグネトロン ２ 制御ユニット ３ リレー ４ フィードバック回路 ５ ドライバ ６ マイクロプロセッサ装置 301−313 プログラムステップ 501−515 プログラムステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−146187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−7589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−205088（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−313886（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−72588（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257588（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05B 6/66 - 6/68

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロ波源と、該マイクロ波源に高電
   圧を供給する高電圧変圧器を含む電源ユニットとを具え
   るマイクロ波オーブンであって、前記高電圧変圧器が、
   オーブンの始動時に、最大幹線電圧に実質的に一致する
   瞬時に制御ユニットで駆動制御されるスイッチ装置を介
   して幹線電圧端子に接続され、幹線電圧で付勢されるよ
   う構成されたマイクロ波オーブンにおいて、 前記スイッチ装置は、スイッチオン時に、前記制御ユニ
   ットから制御電圧が供給されるリレーを具え、該リレー
   のリレー接点はスイッチオン時にリレーのスイッチオン
   時間に対応する遅延で閉成され、 リレー接点が開放位置から閉成位置に変化するときに状
   態を変化するフィードバック信号を前記制御ユニットに
   供給するフィードバック手段が配設され、前記制御ユニ
   ットには幹線電圧位相を示す基準信号も供給され、かつ 前記制御ユニットは、リレーのスイッチオン時に、以下
   のステップを実行するようプログラムされたマイクロプ
   ロセッサ装置を具え、すなわち −リレーのスイッチオン時間の値ｔ_ｄｃを仮定するステ
   ップ、 −前記基準信号から幹線電圧の最大電圧瞬時Ｔ_ｏｎを計
   算するステップ、 −瞬時Ｔ_ｏｎ−ｔ_ｄｃに制御電圧を供給することにより
   リレーをスイッチオンするステップ、 −瞬時Ｔ_ｏｎ付近の時間間隔内においてフィードバック
   信号を検出するステップ、 −前記時間間隔内においてリレー接点が閉成されるとき
   は、リレーのスイッチオンを維持するステップ、 −或は又、リレー接点が前記時間間隔内において開放さ
   れるときは、制御電圧の供給を遮断することによりリレ
   ーのスイッチオフを実行し、Ｔ_ｄｃの新しい値を仮定す
   るステップ、 −リレー接点が前記時間間隔内において閉成されるまで
   上記のステップを繰り返すステップ、 を実行することを特徴とするマイクロ波オーブン。
2. 【請求項２】 リレーはスイッチオフ時間を有し、オー
   ブンの停止時に接点が開放されるとき、対応する遅延を
   生ずる請求項１に記載のマイクロ波オーブンにおいて、 上記のマイクロプロセッサ装置は、リレーのスイッチオ
   フ時に、以下のステップ、すなわち −スイッチオフ時間の値ｔ_ｄｏを仮定するステップ、 −幹線電圧の零遷移瞬時Ｔ_ｏｆｆを計算し、 −瞬時Ｔ_ｏｆｆ−ｔ_ｄｏに制御電圧の供給を遮断するこ
   とによりリレーをスイッチオフするステップ、 −Ｔ_ｏｆｆ付近の時間間隔内においてフィードバック信
   号を検出するステップ、−リレー接点が前記時間隔内に
   おいて開放されるときは、前記スイッチオフを維持する
   ステップ、 −或は又、リレー接点が前記時間間隔内において開放さ
   れないときは、新しい値ｔ_ｄｏを仮定するステップ、 −リレー接点が前記時間間隔内において開放されるま
   で、次のスイッチオフ時に上記のステップを繰り返すス
   テップ、 を実行するようプログラムされていることを特徴とする
   マイクロ波オーブン。
3. 【請求項３】 前記制御ユニットは、スイッチオン時間
   又はスイッチオフ時間を測定するタイマと、測定された
   スイッチオン時間又はスイッチオフ時間を蓄積し、以後
   のリレースイッチオン時又はリレースイッチオフ時に前
   記スイッチオン時間又はスイッチオフ時間を指定するた
   めのメモリを具え、前記タイマーと前記メモリはマイク
   ロプロセッサ装置により好適に実現されていることを特
   徴とする請求項１あるいは２に記載のマイクロ波オーブ
   ン。
4. 【請求項４】 マイクロプロセッサを有するオーブン制
   御システムを具える請求項１−３の何れかに記載のマイ
   クロ波オーブンにおいて、前記制御ユニットが前記オー
   ブン制御システムにより実現され、該オーブン制御シス
   テムのマイクロプロセッサが前記スイッチ装置のリレー
   を制御する前記マイクロプロセッサ装置として使用され
   ることを特徴とするマイクロ波オーブン。
5. 【請求項５】 前記オーブンの制御システムが幹線に接
   続された前記高電圧変圧器を含むオーブンの電源部分か
   ら電気的に絶縁され、更に、マイクロ波オーブンのドア
   の開放時又は閉成時に幹線電圧を遮断又は閉成するよう
   配置されたオーブンドアにより動作可能なドアスイッチ
   を具えた請求項１〜４の何れかに記載のマイクロ波オー
   ブンにおいて、 前記フィードバック手段は、ドアの開放状態あるいは閉
   成状態を示すドアステータス情報も供給するよう構成さ
   れ、且つ前記フィードバック手段は光カプラを具え、該
   光カプラが、 リレー接点が開放状態でオーブンドアが閉成状態のと
   き、幹線電圧の第１半周期中導通状態になり、 リレー接点とオーブンドアが閉成状態のとき、幹線電圧
   の第２半周期中に導通状態に変化し、かつ オーブンドアが開放状態のとき、非導通状態になるよう
   に構成され、該光カプラからのフィードバック信号がリ
   レー接点位置とドア状態の双方についての情報を供給す
   ること、 を特徴とするマイクロ波オーブン。
6. 【請求項６】 前記光カプラは、リレー接点が開放状態
   のとき、幹線電圧の負の半周期中導通状態になり、幹線
   電圧が第１および第２幹線端子から前記電源ユニットに
   供給される請求項５に記載のマイクロ波オーブンにおい
   て、 前記光カプラは、そのアノードがリレー接点を介して前
   記第１幹線端子に接続され、そのカソードが抵抗器を介
   して回路節点に接続された発光ダイオードを具え、前記
   回路節点が一方では第１順方向ダイオードと第１抵抗器
   の直列接続を経て前記第１幹線端子に接続され、かつ他
   方では第２順方向ダイオードと第２抵抗器と前記ドアス
   イッチの直列接続を経て前記第２幹線端子に接続されて
   いることを特徴とするマイクロ波オーブン。