JPH0357599B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固体高周波発生部を高周波加熱熱源に
有する高周波加熱装置に関する。

従来例の構成とその問題点 従来の高周波加熱装置は、そのほとんどがマグ
ネトロンを高周波発生源としていたが、高周波数
帯において大出力動作をする半導体素子の実現に
より半導体素子を用いて構成された固体高周波発
生部を高周波加熱熱源にすることが実用上可能に
なつた。

この種の高出力固体発生部は、通信業界などで
電子管式発振器と置換され実用化されているが、
高周波加熱装置への搭載を考えると次の点で違い
がある。

第１点は通信業界では、この種の発生部は常時
連続動作をしているが、高周波加熱装置に搭載す
る発生部は、被加熱物を加熱する時のみ動作す
る。１回の動作時間は長い場合でも２時間程度で
あり、10分間以内で用いられる場合がほとんどで
１日の合計動作時間も高々２〜３時間と考えられ
る。以上のように高周波加熱装置に搭載される固
体高周波発生部は、通信業界のこの種の発生部と
比べて１日当りのその動作時間はかなり少ない。
一方、高周波加熱装置に搭載される固体高周波発
生部は日に何回も動作起動をかける特徴が生ず
る。

第２点は、周波数帯域の違いである。高周波加
熱装置においては、通信業界で用いられるこの種
の固体高周波発生部と比べて非常に狭帯域な動作
をするものでよく、理想的には用いる周波数にお
いて最高性能を発揮する固体高周波発生部を構成
すればよい。このため、固体高周波発生部の出力
は、通信業界で用いられるこの種の発生部出力と
比べてより高出力化が可能となる。

以上の２点は、高周波加熱熱源に用いられる固
体高周波発生部にとつては、この上もない利点で
ある。すなわち、より高性能化がはかられかつよ
り長寿命である。

ところで、大出力動作の半導体素子は、素子の
入出力インピーダンスが素子に入力される高周波
電力レベルおよび素子駆動電圧レベルに応じて非
線形に変化する特徴がある。またこの入出力イン
ピーダンス値は非常に小さい。このため、素子の
動作始動時すなわち高周波電源動作開始時とか増
幅回路駆動電圧印加時に素子とのインピーダンス
の不整合によつて素子が自励発振をしたり、電界
集中を生じて素子破壊を生ずる危険性が強い。特
に高周波加熱装置においては、発生部が何回とな
く動作起動をかけられることからこの危険性は大
きなものである。

発明の目的 本発明は上記の点に鑑み、固体高周波発生部を
起動させる時、素子の自励発振とか、素子破壊を
効果的な手法を用いて未然に防止させ、高周波加
熱装置に搭載される固体高周波発生部の信頼性を
向上させることを目的とするものである。

発明の構成 上記目的に対し、本発明は前置増幅回路と前記
前置増幅回路の出力高周波電力をさらに増幅する
主増幅回路と前記前置増幅回路駆動電源の出力電
流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段
の出力信号が予じめ定めた基準領域内にあること
を認識して前記主増幅回路の駆動電源を動作させ
る制御回路を設けたものである。

このように、前置増幅回路が安定した動作をし
ていることを確認した後で主増幅回路の駆動電源
が動作させることで、大出力動作をする半導体素
子の入出力インピーダンスが、高周波電力レベル
と駆動電圧レベルの両者の影響により非線形に変
化することに対し、時間的に両者の影響を分離さ
せ、入出力インピーダンスの変化量を時間的に減
少させ素子と素子駆動周辺回路との不整合さを緩
和して素子の自励発振、素子破壊を防止させる作
用を有させたものである。

実施例の説明 以下本発明を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す高周波加熱
装置の一部切欠外観図である。

固体高周波発生部１と前置増幅回路電流検出部
２と該固体高周波発生部１を駆動する駆動電源部
３と該駆動部の制御部４が主構成要素となつてい
る。固体高周波発生部１からの出力は、給電用同
軸線路５を通して加熱室６へ供給される。

装置の前面に設けられた操作パネル７上の時間
設定キー８を用いて加熱時間を入力し、スタート
キー９を操作することにより、制御部４から制御
信号がリード線１０を通して、駆動電源部３に所
定のタイミングで送られ、固体発振回路電源を動
作させ、所定の時間遅延して前置増幅回路電源を
入れる。ここで電力は前置増幅回路電源ライン１
１を通じ、電流検出部２を回して前置増幅回路に
供給される。電流検出部２から所定範囲内の電流
が流れていることを検知したことを示す制御信号
が、信号線１２を通して制御部４に送られたのち
に、制御部４から駆動電源部３へ信号を送り、主
増幅回路の電源を入れる。

主増幅回路部に駆動電圧が印加されると固体高
周波発生部１は所定の高周波電力を出力し、この
高周波出力により加熱室６内の被加熱物が加熱さ
れる。また、加熱時間の終了時あるいは操作パネ
ル７上のストツプキー１３が操作された時、さら
に被加熱物を加熱室５内に収納する時に用いる出
入れ扉１４が開かれた時には、それらの情報が制
御部４に送られ、直ちに駆動電源の出力を所定の
タイミングで遮断するものである。

第２図は、本発明の一実施例を示す高周波加熱
熱源の制御システム図である。図中、第１図と同
一部は同一番号で示している。

固体高周波発生部１は、高周波を自励発振する
発振回路１５とその発振回路の出力を増幅する前
置増幅回路１６と前置増幅回路の出力を等分配す
る分配器１７と分配器によつて分けられた電力の
それぞれを増幅する主増幅回路１８、１９と各主
増幅回路の電力を合成する合成器２０からなる。
又、駆動電源部は駆動印加電圧発生部である駆動
電源発生器２１とこの発生器の各出力に設けられ
たオンオフするスイツチ２２、２３、２４より構
成され、前置増幅回路電流検出部２は、前置増幅
回路駆動印加電圧供給線の途中に設けられてい
る。２５は駆動電源発生器２１を駆動する商用電
源２６の供給をオンオフするスイツチであり、制
御部４の制御信号によつて動作するものである。
２７，２８は電力終端器である。

以下に動作説明をする。固体高周波発生部１の
動作を起動させる時には、まずスイツチ２５が閉
じ、駆動電源発生器２１が動作を始める。次にス
イツチ２２が閉となり、発振回路１５が動作状態
となり、引き続きスイツチ２３が閉じ、前置増幅
回路が動作をはじめる。このとき、前置増幅回路
に供給される電流が所定の範囲内にあるとき電流
検出部２からの制御信号を受けて制御部４が反応
し、スイツチ２４を閉じる。これによつて主増幅
回路１８、１９が動作しはじめ、高周波電力が出
力しはじめる。一方加熱時間終了時、ストツプキ
ーが操作された時、および出入れ扉が開かれた時
には、まずスイツチ２４が開になり主増幅回路が
停止し、その後前置増幅回路１６、発振回路１５
の順に動作が停止し、最後に駆動電源２１が停止
となる。

以上の制御方式を採ることにより、固体高周波
発生部１が操り返して起動をかけられる高周波加
熱熱源において、起動時の素子の自励発振、素子
破壊を防止し、初期特性を良好に発揮させること
ができる。

発明の効果 以上のように本発明は、高周波加熱熱源を固体
高周波発生部にて構成した高周波加熱装置におい
て、固体発生部を起動する時、改良された起動制
御を行うことにより、 (1) 固体高周波発生部の増幅回路に用いられる半
導体素子の自励発振、素子破壊を防止し、良好
な起動が維持できる。

(2) 操り返し起動に対して、特に初期性能の維持
が容易となり、信頼性が高い装置が提供でき
る。等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装
置の一部切欠外観図、第２図は同高周波加熱熱源
のシステム制御回路の回路図である。 １…固体高周波発生部、２…電流検出部、３…
駆動電源部、４…制御部、１５…固体発振回路、
１６…前置増幅回路、１８，１９…主増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固体発振回路と、加熱動作開始操作に応答し
   て動作する前記固体発振回路を駆動する発振回路
   駆動電源と、前記固体発振回路が発生する高周波
   電力を増幅する前置増幅回路と、前記発振回路駆
   動電源の動作開始時から遅延して動作する前記前
   置増幅回路を駆動する前置増幅回路駆動電源と、
   前記前置増幅回路の出力高周波電力をさらに増幅
   する主増幅回路と、前記前置増幅回路駆動電源の
   出力電流を検出する電流検出手段と、前記電流検
   出手段の出力信号が予じめ定めた基準領域内にあ
   ることを認識して前記主増幅回路の駆動電源を動
   作させる制御手段を備えた高周波加熱装置。