JPH04218290A - 高周波加熱装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロコンピュータを
内蔵している高周波加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】供給された商用電源の交流電圧を昇圧ト
ランスに入力して、昇圧トランスにより昇圧した高電圧
をマグネトロンに印加して、マグネトロンを駆動する電
子レンジは例えば特開昭５８−６４７９３号、特開昭６
０−２６４０８７　号の公報夫々に示されている。これ
らの電子レンジは、交流電圧波形が一側の半波にある期
間の高電圧をマグネトロンに印加して、マグネトロンを
発振させる。つまり、交流電圧波形が他側の半波にある
期間は、マグネトロンは発振しないようになっている。

【０００３】このような電子レンジには、マグネトロン
の加熱出力を制御するマイクロコンピュータが内蔵され
ており、マイクロコンピュータは交流電圧の周波数に同
期して、マグネトロンが発振していない期間に、調理状
態を検出する各種センサの出力を取込んで、取込んだセ
ンサの出力に応じてマグネトロンの加熱出力を制御する
。そのようにしてマイクロコンピュータが、センサの出
力を取込むときに、マグネトロンの発振に起因するノイ
ズの影響をうけないようにしている。それにより、マイ
クロコンピュータには誤った入力がなされずマイクロコ
ンピュータが誤動作しないようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、最近の電
子レンジは、商用電源の交流電圧を昇圧する昇圧トラン
スの小型化を図るべく、商用電源の交流電圧をインバー
タ電源に供給して高周波電圧に変換し、変換した高周波
電圧を昇圧トランスにより昇圧して、昇圧した高電圧を
マグネトロンに印加して駆動させるようになってきてお
り、そのインバータ電源が出力する高周波電圧の周波数
は２０〜５０ｋＨｚ　である。そのため、インバータ電
源が出力する高周波電圧の周波数に同期して、その電圧
波形が一側の半波にある期間に、各種センサの出力をマ
イクロコンピュータが取込む場合は、インバータ電源及
びマグネトロンが発振していない期間が例えば数マイク
ロ秒の極めて短い時間であり、その期間にマイクロコン
ピュータがセンサの出力を取込めないという問題がある
。

【０００５】本発明は斯かる問題に鑑み、商用電源の交
流電圧を高周波電圧に変換するインバータ電源を用いて
も、インバータ電源又はマグネトロンからの高周波ノイ
ズの影響をうけずに、センサの出力を、マイクロコンピ
ュータが取込み得て、マイクロコンピュータが誤動作す
ることがない高周波加熱装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波加熱
装置は、交流電圧をインバータ回路で高周波電圧に変換
し、その高周波電圧により駆動するようにしており、イ
ンバータ回路をマイクロコンピュータにより制御する高
周波加熱装置において、被加熱物の加熱状態を検出する
センサと、前記交流電源の零電圧を検出する零検電圧検
出部とを備え、前記センサの出力を、交流電圧の零電圧
に同期してマイクロコンピュータが取込むべく構成して
あることを特徴とする。

【０００７】

【作用】被加熱物の加熱状態を検出するセンサは加熱状
態に応じた出力を発する。マイクロコンピュータは、セ
ンサの出力を交流電圧の零電圧に同期して取込む。取込
んだセンサの出力に応じてマイクロコンピュータが動作
し、マグネトロンの加熱出力を制御する。インバータ回
路又はマグネトロンの発振出力は交流電圧の零電圧に同
期して最小になり、そのときの高周波ノイズも最小にな
る。よってインバータ回路又はマグネトロンからの高周
波ノイズが少ない期間であり、インバータ回路で変換し
た高周波電圧の半波の期間より長い期間に、マイクロコ
ンピュータがセンサの出力を取込むから、マイクロコン
ピュータの入力を誤らず、マイクロコンピュータが誤動
作することがない。

【０００８】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面によって
詳述する。図１は本発明に係る高周波加熱装置である電
子レンジの外観斜視図である。電子レンジ本体１の前側
には、前方に傾倒するドアー２が設けられており、ドア
ー２の上部にはドアー２を開閉操作するためのドアー把
手３が取付けられている。電子レンジ本体１の前面右側
には調理内容を設定するキー、調理時間を設定するキー
及び調理の開始を指令するキー等の入力キー群４が設け
られ、入力キー群４より上側の位置には、調理内容、残
存加熱時間等を表示する表示部５が設けられている。図
２はこの電子レンジの要部構成を示すブロック図である
。

【０００９】商用電源２０の交流電圧がインバータ回路
６に供給され、インバータ回路６により変換された高周
波電圧は昇圧トランス１６の１次巻線１６ａ　に入力さ
れる。昇圧トランス１６の２次巻線１６ｂ　の電圧は高
圧コンデンサ１７と高圧ダイオード１８とにより倍電圧
整流され、倍電圧整流された電圧はマグネトロン１９の
ヒータＨ、アノードＡ間に印加される。昇圧トランス１
６のヒータ巻線１６ｃ　の電圧はマグネトロン１９のヒ
ータＨに与えられる。

【００１０】前記商用電源２０の交流電圧は、電源回路
７へ供給されており、電源回路７はマイクロコンピュー
タ及びその他の制御回路へ供給する制御電圧を出力する
ようになっている。電源回路７が出力する制御電圧はマ
イクロコンピュータ８に供給される。マイクロコンピュ
ータ８が出力するデジタル信号はそれをアナログ信号に
変換するデジタル／アナログ変換器９へ入力されて、変
換されたアナログ信号は基準電圧として比較器１０，１
１，１２の各負入力端子−へ入力される。比較器１０，
１１，１２の各正入力端子＋には、調理物の加熱温度を
検出する赤外線センサ１３、調理物を収容する加熱室の
湿度を検出する湿度センサ１４、サーミスタからなり前
記加熱室内の温度を検出する温度センサ１５の出力が各
別に入力される。比較器１０，１１，１２はデジタル／
アナログ変換器９から与えられた基準電圧ＳＶと、赤外
線センサ１３、湿度センサ１４、温度センサ１５の出力
電圧とを各別に比較し、比較結果たる比較器１０，１１
，１２の出力電圧はマイクロコンピュータ８へ入力され
る。入力キー群４の各入力キーの信号はマイクロコンピ
ュータ８へ入力され、マイクロコンピュータ８が出力す
る表示信号は表示部５へ、マグネトロン１９の加熱出力
を制御する信号はインバータ回路６へ入力される。

【００１１】図３は、電源回路７の構成を示す回路図で
ある。商用電源２０の電圧は低圧トランス２１の１次巻
線２１ａ　に入力され、その２次巻線２１ｂ　の電圧は
直流安定電源２２の入力側に入力される。直流安定電源
２２の出力側には制御電圧ＶＤＤが出力されるようにな
っている。一方、低圧トランス２１の２次巻線２１ｂ　
の一端は、ダイオード２３のアノードと、他端はダイオ
ード２４のアノードと接続されており、両ダイオード２
３，２４　のカソードは共通に接続されている。そして
ダイオード２３，２４　のカソードは抵抗２５と２６と
の直列回路を介して接地されている。抵抗２５と２６と
の接続部はエミッタ接地されたトランジスタ２９のベー
スと接続され、そのコレクタはエミッタ接地されたトラ
ンジスタ３０のベースと直接に接続される。トランジス
タ２９のコレクタには、抵抗２７を介して制御電圧ＶＤ
Ｄが与えられる。

【００１２】トランジスタ３０のコレクタには抵抗２８
を介して制御電圧ＶＤＤが与えられており、そのコレク
タは直接に零電圧検出端子Ｔ０　と接続されている。零
電圧検出端子Ｔ０　から出力される信号はマイクロコン
ピュータ８の割込み信号に用いられる。これらダイオー
ド２３，２４　、トランジスタ２９，３０　及び抵抗２
５，２６，２７，２８　により零電圧検出回路ＶＤ０　
が構成されている。次にこのように構成した電子レンジ
におけるセンサ出力の入力動作を、電源回路７の各部信
号のタイミングチャートを示す図４及びセンサの出力時
の動作波形を示す図５とともに説明する。

【００１３】商用電源２０を電子レンジ本体１と接続す
ると、電源回路７からマイクロコンピュータ８及び各部
制御回路に制御電圧ＶＤＤが与えられ、マイクロコンピ
ュータ８の動作が可能になる。そこで、入力キー群４の
入力キーを操作して調理内容及び加熱時間等を入力する
と、マイクロコンピュータ８の動作により、その入力内
容が表示部５に表示され、またマイクロコンピュータ８
は入力内容に応じた制御信号をインバータ回路６に与え
る。 それによりインバータ回路６は調理内容に応じた動作周
波数で動作して所定の高周波電圧を発生してその高周波
電圧を昇圧トランス１６へ入力し、その２次側に誘起し
た高電圧を高圧コンデンサ１７と高圧ダイオード１８と
により倍電圧整流して、整流した高電圧をマグネトロン
１９のヒータＨ、アノードＡ間に印加する。それにより
、マグネトロン１９が発振し、インバータ回路６の動作
周波数に応じた加熱出力を発生し調理物を加熱して調理
する。調理の進行状態は調理内容に応じて赤外線センサ
１３、湿度センサ１４、温度センサ１５のいずれかによ
り検出される。そして調理内容に応じたセンサの出力電
圧と、調理内容に基づきマイクロコンピュータ８が出力
したデジタル／アナログ変換器９からの基準電圧ＳＶと
が比較されて、その差が解消したときにインバータ回路
６の制御を停止して調理動作を終了する。

【００１４】ところで、零電圧検出回路ＶＤ０　は図４
に示すタイミングで交流電圧の零電圧を検出する。即ち
、低圧トランス２１の２次巻線２１ｂ　の電圧ＶＡ　は
図４（ａ）　に示すように変化する。その交流電圧をダ
イオード２３，２４　により整流した後の全波整流電圧
ＶＢ　は図４（ｂ）　に示す如く変化する。そして全波
整流電圧ＶＢが低下し所定値（零電圧に近い電圧）　に
達するとトランジスタ２９がオフし、そのコレクタ電圧
は制御電圧ＶＤＤに上昇する。そして交流電圧が零電圧
になり再び上昇して所定値に達するとトランジスタ２９
がオンし、コレクタ電圧は０Ｖになり、トランジスタ２
９のコレクタ電圧ＶＣ　は図４（ｃ）　に示すように変
化する。このようにしてトランジスタ２９がオフ、オン
したときのコレクタ電圧がトランジスタ３０のベースに
与えられて、トランジスタ３０がオン，　オフし、トラ
ンジスタ３０のコレクタ電圧は図４（ｄ）　に示すよう
に変化する。それにより、零電圧検出端子Ｔ０　からは
、交流電圧の零電圧に同期して所定の期間（数ミリ秒）
０Ｖになる零電圧検出信号が出力される。この零電圧検
出信号が割込み信号としてマイクロコンピュータ８に入
力される。 そうするとマイクロコンピュータ８は、割込み信号が与
えられた所定時間、数ミリ秒内に、例えば温度センサ１
５の出力たる、比較器１２の出力電圧を取込んで、その
出力電圧に応じてマイクロコンピュータ８が動作しイン
バータ回路６を制御することになる。

【００１５】ここで、調理動作が継続すると、温度セン
サ１５の出力電圧は図５に示す直線Ｓのように上昇して
基準電圧ＳＶに近づくが、その出力電圧にはインバータ
回路６又はマグネトロン１９の発振による高周波ノイズ
Ｎが重畳し、交流電圧の零電圧Ｖ０　に同期して高周波
ノイズＮの振幅は最小になる変化をする。このような温
度センサ１５の出力と、比較器１２でデジタル／アナロ
グ変換器９が出力する基準電圧ＳＶとが比較されて、そ
の差が解消した時点ｔ０　より僅かに遅れた交流電圧が
零電圧の時点ｔ１　でマイクロコンピュータ８が比較器
１２の出力を取込む。 このとき比較器１２の出力電圧は０Ｖであり、加熱温度
が設定した加熱温度に達したことを検出したものとして
、インバータ回路６の制御を停止させて調理動作を終了
させることになる。

【００１６】そして、交流電圧が零電圧のときにはイン
バータ回路６及びマグネトロン１９は発振状態にないか
ら、高周波ノイズの発生がなく、その影響をうけずに温
度センサ１５の出力電圧を正確にマイクロコンピュータ
８が取込むことになる。したがってマイクロコンピュー
タ８は、誤入力による誤動作をすることがなく、インバ
ータ回路６は正確に制御され、それによってマグネトロ
ン１９は正確に制御されることになる。また比較器１２
の出力が０Ｖでないときのセンサの出力電圧を、マイク
ロコンピュータ８が取込む場合も、前記同様に交流電圧
の零電圧に同期して取込むことになり、その場合は比較
器１２の出力に応じてインバータ回路６が制御されマグ
ネトロン１９の加熱出力が制御されることになる。

【００１７　】なお、赤外線センサ１３及び湿度センサ
１４の出力電圧も温度センサ１５の出力電圧の取込みと
同様にマイクロコンピュータ８が取込み、夫々のセンサ
の出力に応じてマイクロコンピュータ８が動作する。こ
のようにすれば、インバータ回路を用いて交流電圧を高
周波電圧に変換するよう構成している電子レンジであっ
ても高周波ノイズの影響をうけることがなく、各センサ
の出力を、正確にマイクロコンピュータが取込んでマイ
クロコンピュータの誤動作を防止し得、信頼性が高い電
子レンジを得ることができる。またセンサの出力は１秒
間に１００　回又は１２０　回交流電圧が零電圧になる
期間の複数回の期間にマイクロコンピュータが取込むよ
うにしてもよい。

【００１８　】本実施例は電子レンジについて説明した
が、インバータ回路及びそれにより駆動されるマグネト
ロンを用いている他の加熱装置であっても同様の効果が
得られるのは勿論である。また本実施例ではセンサに赤
外線センサ、湿度センサ、温度センサを用いたが、それ
らに何ら限定されず、調理物の重量を検出する重量セン
サの出力等も同様に取込むことにより同様の効果が得ら
れるのは言うまでもない。更に、零電圧検出信号の期間
を数ミリ秒としたが、これは例示であり、高周波ノイズ
の影響を考慮して適宜選定すればよく、その場合トラン
ジスタ２９のベースに接続されている抵抗２５，２６　
の抵抗値を変更すればよい。

【００１９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は商用電源の
交流電圧の零電圧を検出したタイミングでセンサの出力
をマイクロコンピュータが取込むようにしたから、イン
バータ回路又はマグネトロンからの高周波ノイズの影響
をうけずに、正確に取込みができる。したがって、マイ
クロコンピュータが誤動作する虞れがなく、信頼性が高
い高周波加熱装置を提供できる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子レンジの外観斜視図である。

【図２】電子レンジの要部構成を示すブロック図である
。

【図３】電源回路の構成を示す回路図である。

【図４】電源回路の各部電圧のタイミングチャートであ
る。

【図５】センサの出力の動作波形図である。

【符号の説明】

１　　　　電子レンジ本体 ４　　　　入力キー群 ６　　　　インバータ回路 ７　　　　電源回路 ８　　　　マイクロコンピュータ １３　　　　赤外線センサ １４　　　　湿度センサ １５　　　　温度センサ １６　　　　昇圧トランス １９　　　　マグネトロン ２０　　　　商用電源 ＶＤ０　　　零電圧検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　交流電圧をインバータ回路で高周波電
   圧に変換し、その高周波電圧により駆動するようにして
   おり、インバータ回路をマイクロコンピュータにより制
   御する高周波加熱装置において、被加熱物の加熱状態を
   検出するセンサと、前記交流電源の零電圧を検出する零
   検電圧検出部とを備え、前記センサの出力を、交流電圧
   の零電圧に同期してマイクロコンピュータが取込むべく
   構成してあることを特徴とする高周波加熱装置。