JPH01246787A - 調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、調理器たとえば電子レンジに関する。

（従来の技術） 調理器たとえば電子レンジとしては、加熱動件部への駆
動電力供給用としてインバータ回路を備えたものがある
。

すなわち、インバータ回路の採用により、加熱出力の連
続的な調節を可能としている。さらに、高周波化によっ
て高圧トランスが軽量、小形になるという利点を有して
いる。

（発明が解決しようとする課題） ただし、インバータ回路のスイッチングのために、鋸歯
状波信号を発する発振回路、この発振□回路の出力を出
力設定信号によってパルス幅変調するパルス幅変調回路
、このパルス幅変調回路の出力に応じてインバータ回路
のスイッチング素子をオン、オフ駆動する駆動回路など
が必要となっており、構成が複雑でコストが高いという
欠点がある。

この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、構成が簡単でコストの低減を
可能とし、 さらに、インバータ回路のスイッチングによる損失を最
小に押えることができ、 さらに、安定かつ良好な加熱出力調節が可能で、さらに
、制御の異常に際しての十分な安全を確保することがで
き、 さらに、非常に際しては直ちに加熱を停止することがで
き、 しかも、インバータ回路のスイッチングに際しての駆動
電力の低減を可能とするすぐれた調理器を提供すること
にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 加熱動作部と、交流電源電圧を整流しそれをスイッチン
グにより交流に変換して前記加熱動作部へ供給するイン
バータ回路と、このインバータ回路に対してスイッチン
グ用のオン、オフ信号を発するマイクロコンピュータと
、この７４クロコンピユータから発せられるオン、オフ
信号に応じて前記インバータ回路のスイッチング素子を
オン。

オフ駆動する駆動手段とを設ける。

マイクロコンピュータとしては、インバータ回路のスイ
ッチング素子にかかる電圧に応じてオン。

オフ信号のオンタイミングを決定するものを採用する。

マイクロコンピュータとしては、インバータ回路への入
力電流に応じてオン、オフ信号のオン期間を決定するも
のを採用する。

マイクロコンピュータにウォッチドッグタイマを設ける
とともに、そのウォッチドッグタイマの異常検知に際し
てインバータ回路のスイッチングを停止する手段を設け
る。

インバータ回路のスイッチングを停止する非常停止回路
を設ける。

インバータ回路のスイッチング素子としては、電圧によ
る制御が可能なトランジスタを採用する。

（作用） インバータ回路を駆動するためのオン、オフ信号をマイ
クロコンピュータから得ることにより、構成が簡単にな
り、コストの低減が図れる。

インバータ回路のスイッチング素子にかかる電圧に応じ
てオン、オフ信号のオン−タイミングが決まるので、ス
イッチングによる損失を最小に押えることができる。

インバータ回路への入力電流に応じてオン、オフ信号の
オン期間が決まるので、安定かつ良好な加熱出力調節を
行なうことができる。

マイクロコンピュータの制御に異常が生じるとそれをウ
ォッチドッグタイマが検知し、加熱が停止して、十分な
安全が確保される。

非常停止回路により、非常時など必要に応じてインバー
タ回路のスイッチングを停止することができる。

スイッチング素子であるトランジスタを電圧で制御でき
ることにより、インバータ回路のスイッチングに際して
の駆動電力の低減が可能となる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、ｌは商用交流電源で、その電源１にヒ
ユーズ２、ドアスイッチ３ａ、　　ドアスイッチ３ｂを
介してドアモニタスイッチ（ショートスイ゛ツチ）３ｃ
が接続される。

電源ｌに、ヒユーズ２、ドアスイッチ３　ａ　ｓ　リレ
ー接点３５ａ１　ドアスイッチ３ｂを介してマグネトロ
ン冷却用ファンモータ４が接続される。そして、マグネ
トロン冷却用ファンモータ４に対し、ターンテーブル駆
動モータ５および加熱室内照明ランプ（庫内灯）６がそ
れぞれ並列に接続される。

電源１に、ヒユーズ２、ドアスイッチ３　ａ　ｓ　リレ
ー接点３５ａ、ドアスイッチ３ｂを介してインバータ回
路１０が接続される。

インバータ回路１０は、ダイオードブリッジ１１、チョ
ークコイル１２．平滑コンデンサ１３からなる整流回路
を有し、その整流回路の出力端に高圧トランス２０の一
次コイル２０ｇの一端を接続している。そして、−次コ
イル２０ａの他端を共振コンデンサ１４の一端に接続し
、共振コンデンサ１４の他端を上記整流回路の他端に接
続している。

共振コンデンサ１４にはスイッチング素子としてＮＰＮ
型のインスレージョン・ゲートやバイポーラ会トランジ
スタ（ＩＧＢＴ）１５のコレクタψエミッタ間が並列に
接続されるとともに、ダンパダイオード（フライホイー
ル）１６が並列に接続される。なお、トランジスタ１５
とダンパダイオード１６は一つにパッケージ化されてい
る。

トランジスタ１５は、電圧による制御が可能なものであ
る。そして、このトランジスタ１５がオン、オフするこ
とにより上記共振回路が励起され、−次コイル２０ａに
高周波電流が流れるようになっている。

高圧トランス２０の二次コイル２０ｂ、２０ｃには加熱
動作部であるところの高周波発振回路が接続されている
。この高周波発振回路は、二次コイル２０ｂに高圧コン
デンサ２１および高圧ダイオード２２．２３からなる倍
電圧整流回路を介してマグネトロン２４のアノード・カ
ソード間を接続している。さらに、マグネトロン２４の
アノードを接地し、ヒータ（カソード）は二次コイル２
０ｃに接続している。

一方、電源ｌに対し、ヒユーズ２を介して降圧トランス
７の一次コイルが接続され、その二次コイルに制御部３
０が接続される。

制御部３０は、調理器全般にわたる制御を行なうもので
、電源回路３１、マイクロコンピュータ３２、入力電流
検知回路３３、リレー駆動回路３４、リレー３５、各種
センサ回路３６、基準クロック信号発生用の発振器３７
、表示回路３８、操作入力回路３９を有している。

マイクロコンピュータ３２は、いわゆる主制御部であり
、インバータ回路１０に対してスイッチング用のオン、
オフ信号を発する機能手段、インバータ回路１０のスイ
ッチング素子にかかる電圧に応じてオン、オフ信号のタ
イミンを決定する機能手段、インバータ回路１０への入
力電流に応じてオン、オフ信号のオン期間を決定する機
能手段、ウォッチングタイマの機能手段、このウォッチ
ングタイマの異常検知に際してインバータ回路１０のス
イッチングを停止する機能手段などを有している。

入力電流検知回路３３は、後述する電流トランス６０の
出力に応じてインバータ回路１０への入力電流を検知し
、その検知結果をマイクロコンピュータ３２に供給する
ものである。

リレー駆動回路３４は、マイクロコンピュータ３２の指
令に応じてリレー３５を駆動するものである。

各種センサ回路３６は、調理の状況を検知する種々のセ
ンサをまとめたもので、それぞれの検知結果をマイクロ
コンピュータ３２に供給するようになっている。

また、制御部３０に抵抗４１．４２の直列回路を設け、
その直列回路にインバータ回路１０におけるトランジス
タ１５のコレクタ電圧を取込んでいる。そして、抵抗４
２に生じる電圧をマイクロコンピュータ３２の入力ボー
トＩＮに供給する。

なお、抵抗４２に保護用のダイオード４３を接続してい
る。

さらに、制御部３０において、マイクロコンピュータ３
２の出力ボート０ＵＴ１に抵抗４４゜４５．４６の直列
回路を接続し、その抵抗４６にＮＰＮ形トランジスタ４
７のベース・エミッタ間を接続する。

トランジスタ４７のコレクタを抵抗４８．４９を介して
直流電源端子＋Ｖｃｃに接続し、抵抗４９にＰＮＰ形ト
ランジスタ５０のエミッタ・ベース間を接続する。

そして、トランジスタ５０のコレクタにインバータ回路
１０のトランジスタ１５のベースを接続する。

すなわち、抵抗４４からトランジスタ５０にかけて、マ
イクロコンピュータ３２から発せられるオン、オフ信号
に応じてインバータ回路１０のトランジスタ１５をオン
、オフ駆動する駆動手段を構成している。

さらに、抵抗４４．４５の相互接続点にダイオード５１
のアノードを接続し、そのダイオード５１のカソードを
マイクロコンピュータ３２の出力ポート０ＵＴ２に接続
する。

抵抗４４．４５の相互接続点にダイオード５２のアノー
ドを接続し、そのダイオード５２のカソードを非常停止
回路５３に接続する。

しかして、インバータ回路３０への入力ラインに電流ト
ランス６０が設けられる。

つぎに、上記のような構成において動作を説明する。、 操作入力回路３９で所望の調理時間および加熱出力を設
定し、かつ調理開始操作を行なう。

すると、マイクロコンピュータ３２がリレー３５を動作
させる。リレー３５が動作すると、接点３５ａがオンし
、インバータ回路１０への通電路が形成される。

さらに、マイクロコンピュータ３２は、出力ポート０Ｕ
Ｔ１からオン、オフ信号を発する。

オン、オフ信号が発せられると、トランジスタ４７がオ
ン、オフし、それに連動してトランジスタ５０がオン、
オフする。

トランジスタ５０がオンすると、トランジスタ１５がオ
ンし、そのトランジスタ１５のコレクタ・エミッタ間を
通して一次コイル２０ａに電流が流れる。トランジスタ
５０がオフすると、トランジスタ１５がオフし、−次コ
イル２０ａに流れた電流が共振コンデンサ１４を充電す
るようになる。

そして、今度は共振コンデンサ１４から一次コイル２０
ａへ電流が流れる。

こうして、トランジスタ１５のオン、オフによって一次
コイル２０ａに高周波電流が流れ、マグネトロン２４が
発振動作する。

すなわち、加熱室（図示しない）内に高周波電波が照射
され、誘電加熱調理が開始される。

このように、インバータ回路１０をスイッチングするた
めのオン、オフ信号をマイクロコンピュータ３２から直
接的に得ることにより、従来のような発振回路やパルス
幅変調回路などが不要となり、構成が簡単となってコス
トの低減が図れる。

一方、マイクロコンピュータ３２は、トランジスタ１５
のコレクタ電圧を取込み、その取込み電圧がもっとも低
くなるところにオン、オフ信号のオンタイミングを合わ
せる。

これにより、トランジスタ１５は自身のコレクタ電圧が
もっとも低い状態でオンすることになり、トランジスタ
１５のスイッチングの損失を最小に押えることができる
。

また、マイクロコンピュータ３２は、電流検知回路３３
の検知結果（インバータ回路１０への入力電流）を取込
み、その検知結果が設定値（設定加熱出力に対応）より
も小さくなるとオン、オフ信号のオン期間を長くシ、ト
ランジスタ１５のオン期間を長くする。

逆に、検知結果が設定値よりも大きくなると、オン、オ
フ信号のオン期間を短くシ、トランジスタ１５のオン期
間を短くする。

トランジスタ１５のオン期間が長くなると、−次コイル
２０ａに流れる電流が大きくなり、加熱出力がアップす
る。オン期間が短くなると、−次コイル２０ａに流れる
電流が小さくなり、加熱出力がダウンする。

したがって、加熱出力を設定加熱出力に維持することが
でき、常に安定かつ良好な加熱出力調節が可能である。

ところで、マイクロコンピュータ３２は、ウォッチドッ
グタイマを有しており、そのウオッチドラグタイマがプ
ログラムの異常たとえば暴走を検知すると、出力ボート
０ＵＴ２を論理“０”とする。

出力ボート０ＵＴ２が論理“０″になると、オン、オフ
信号がバイパス除去され、トランジスタ４７．５０がオ
フする。これにより、トランジスタ１５のオン、オフが
停止し、インバータ回路１０の動作が停止する。

このように、マイクロコンピュータ３２の制御に異常が
生じると直ちにそれを検知して加熱を停止することによ
り、電子レンジ全般にわたって十分な安全を確保するこ
とができる。

また、何らかの非常時は非常停止回路５３で停止操作を
すればよい。

停止操作をすると、非常停止回路５３の出力が論理“０
”となり、上記同様にオン、オフ信号がバイパス除去さ
れ、インバータ回路１０の動作が停止する。

このように、非常時など必要に応じて直ちに加熱を停止
することができるので、安全でしかも便利である。

しかして、電圧による制御が可能なトランジスタ１５を
インバータ回路１０のスイッチング素子として採用して
おり、よってスイッチングに際しての駆動電力を低減す
ることができる。

すなわち、従来はスイッチング素子として高速大電流用
のパワートランジスタを採用するのが一般的であったが
、パワートランジスタはベース電流が大きいため駆動回
路の消費電力が大きくなること、しかも高速性を実現す
るためにベースに逆バイアス電流を流す必要があって駆
動回路が複雑化するなどの問題があるが、この発明では
トランジスタ１５を採用していることにより、駆動手段
は制御部３０に設けているような簡単かつ低消費電力形
のものですむという利点がある。これは、制御部３０に
おける電源回路３１の低容量化にもつながるものである
。

設定調理時間が経過すると、マイクロコンピュータ３２
がリレー３５の動作を停止する。リレー３５の動作が停
止すると、接点３５ａがオフし、インバータ回路１０へ
の通電路が遮断される。つまり、調理の終了となる。

なお、上記実施例では、加熱動作部が高周波発振回路で
ある電子レンジについて説明したが、加熱動作部が加熱
コイルである電磁調理器にも同様に実施可能である。

その他、この発明は上記実施例に゛限定されるものでは
なく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように、 請求項１の調理器においては、加熱動作部と、交流電源
電圧を整流しそれをスイッチングにより交流に変換して
前記加熱動作部へ供給するインバータ回路と、このイン
バータ回路に対してスイッチング用のオン、オフ信号を
発するマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュ
ータから発せられるオン、オフ信号に応じて前記インバ
ータ回路のスイッチング素子をオン、オフ駆動する駆動
手段とを設けたので、構成が簡単になり、コストの低減
が図れる。

請求項２の調理器においては、マイクロコンピュータと
して、インバータ回路のスイッチング素子にかかる電圧
に応じてオン、オフ信号のオンタイミングを決定するも
のを採用したので、スイッチングによる損失を最小に押
えることができる。

請求項３の調理器においては、マイクロコンピュータと
して、インバータ回路への入力電流に応じてオン、オフ
信号のオン期間を決定するものを採用したので、安定か
つ良好な加熱出力調節を行なうことができる。

請求項４の調理器においては、マイクロコンピュータに
ウォッチドッグタイマを設けるとともに、そのウォッチ
ドッグタイマの異常検知に際してインバータ回路のスイ
ッチングを停止する手段を設けたので、制御＼ｄ′異常
に際しての十分な安全を確保することができる。

請求項５の調理器においては、インバータ回路のスイッ
チングを停止する非常停止回路を設けたので、非常に際
しては直ちに加熱を停止することができる。

請求項６の調理器においては、インバータ回路のスイッ
チング素子として、電圧による制御が可能なトランジス
タを採用したので、インバータ回路のスイッチングに際
しての駆動電力の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電気回路の構成を示す図
である。 １０・・・インバータ回路、１５・・・インスレージョ
ン・ゲートやバイポーラ・トランジスタ（スイッチング
素子）、２４・・・マグネトロン、３０・・・制御部、
３２・・・マイクロコンピュータ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）加熱動作部と、交流電源電圧を整流しそれをスイ
   ッチングにより交流に変換して前記加熱動作部へ供給す
   るインバータ回路と、このインバータ回路に対してスイ
   ッチング用のオン、オフ信号を発するマイクロコンピュ
   ータと、このマイクロコンピュータから発せられるオン
   、オフ信号に応じて前記インバータ回路のスイッチング
   素子をオン、オフ駆動する駆動手段とを具備したことを
   特徴とする調理器。 （２）マイクロコンピュータは、インバータ回路のスイ
   ッチング素子にかかる電圧に応じてオン、オフ信号のオ
   ンタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載
   の調理器。（３）マイクロコンピュータは、インバータ
   回路への入力電流に応じてオン、オフ信号のオン期間を
   決定することを特徴とする請求項１または２記載の調理
   器。 （４）マイクロコンピュータにウォッチドッグタイマを
   設けるとともに、そのウォッチドッグタイマの異常検知
   に際してインバータ回路のスイッチングを停止する手段
   を設けたことを特徴とする請求項１、２、または３記載
   の調理器。 （５）インバータ回路のスイッチングを停止する非常停
   止回路を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、ま
   たは４記載の調理器。 （６）インバータ回路のスイッチング素子は、電圧によ
   る制御が可能なトランジスタであることを特徴とする請
   求項１、２、３、４、または５記載の調理器。