JPH0789517B2 - マグネトロン用インバ−タ電源の高周波出力制御方法 - Google Patents
マグネトロン用インバ−タ電源の高周波出力制御方法Info
- Publication number
- JPH0789517B2 JPH0789517B2 JP60206835A JP20683585A JPH0789517B2 JP H0789517 B2 JPH0789517 B2 JP H0789517B2 JP 60206835 A JP60206835 A JP 60206835A JP 20683585 A JP20683585 A JP 20683585A JP H0789517 B2 JPH0789517 B2 JP H0789517B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetron
- output
- power supply
- high frequency
- frequency
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マグネトロン用インバータ電源の出力制御方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来の技術 従来のマグネトロン用電源は、１次巻線,2次高圧巻線,3
次低圧巻線からなる絶縁トランスの１次巻線に商用周波
電源を接続し、２次高圧巻線で昇圧し、高圧ダイオード
と高圧コンデンサからなる半波倍電圧整流回路により更
に昇圧してマグネトロンのアノード・カソード間に接続
し、３次低圧巻線で降圧してマグネトロンのヒータに接
続して構成され、マグネトロンより得られる高周波出力
の切換えは、前記高圧コンデンサの容量を可変にするか
または、前記絶縁トランスの１次巻線に印加する商用周
波電圧の印加時間と印加停止時間の繰返し周期を可変す
るパルスコントロールで行なっていた。
次低圧巻線からなる絶縁トランスの１次巻線に商用周波
電源を接続し、２次高圧巻線で昇圧し、高圧ダイオード
と高圧コンデンサからなる半波倍電圧整流回路により更
に昇圧してマグネトロンのアノード・カソード間に接続
し、３次低圧巻線で降圧してマグネトロンのヒータに接
続して構成され、マグネトロンより得られる高周波出力
の切換えは、前記高圧コンデンサの容量を可変にするか
または、前記絶縁トランスの１次巻線に印加する商用周
波電圧の印加時間と印加停止時間の繰返し周期を可変す
るパルスコントロールで行なっていた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、前記高圧コンデンサの容量を可変する場合には
得ようとする高周波出力の種類に応じた容量の高圧コン
デンサが高周波出力の種類の数だけ必要となり、コスト
アップになるとともにスペースも必要となる。
得ようとする高周波出力の種類に応じた容量の高圧コン
デンサが高周波出力の種類の数だけ必要となり、コスト
アップになるとともにスペースも必要となる。
また、絶縁トランスの１次巻線に印加する電圧をパルス
コントロールする方法は、フルパワーの発振と発振停止
の時間々隔を変えて平均値として高周波出力を得る方法
であるためマグネトロンは発振・停止を繰返すことにな
り、マグネトロンの寿命に悪影響をおよぼす。
コントロールする方法は、フルパワーの発振と発振停止
の時間々隔を変えて平均値として高周波出力を得る方法
であるためマグネトロンは発振・停止を繰返すことにな
り、マグネトロンの寿命に悪影響をおよぼす。
また前記両方法とも高周波出力を連続的に可変すること
はできなかった。
はできなかった。
更に、絶縁トランスは商用周波数で運転するため形状，
重量ともに大きく、マグネトロン用電源の小形軽量化を
阻外していた。
重量ともに大きく、マグネトロン用電源の小形軽量化を
阻外していた。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明のマグネトロン用イ
ンバータ電源の高周波出力制御方法は、パワースイッチ
ング素子を用い、スイッチング周波数により任意に出力
制御を行なうインバータにより得られる高周波電圧を昇
圧してマグネトロンのアノード・カソード間に印加し、
降圧した高周波電圧を前記マグネトロンのヒータに印加
するマグネトロン用インバータ電源の前記マグネトロン
の高周波出力を低出力から高出力内の任意の出力で連続
して出力制御する連続制御モードと、低出力から高出力
内の任意の異なる２つの出力の発振時間を変えて出力制
御するパルス制御モードとの組合せにより多種多様の加
熱パターンを任意に作り出すことを特徴とするものであ
る。
ンバータ電源の高周波出力制御方法は、パワースイッチ
ング素子を用い、スイッチング周波数により任意に出力
制御を行なうインバータにより得られる高周波電圧を昇
圧してマグネトロンのアノード・カソード間に印加し、
降圧した高周波電圧を前記マグネトロンのヒータに印加
するマグネトロン用インバータ電源の前記マグネトロン
の高周波出力を低出力から高出力内の任意の出力で連続
して出力制御する連続制御モードと、低出力から高出力
内の任意の異なる２つの出力の発振時間を変えて出力制
御するパルス制御モードとの組合せにより多種多様の加
熱パターンを任意に作り出すことを特徴とするものであ
る。
作用 上記方法によれば、高周波出力を連続的にコントロール
することができる。
することができる。
実 施 例 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
する。
まず、第１図にマグネトロン用インバータ電源の基本回
路を示す。
路を示す。
１次,2次,3次巻線からなる絶縁トランス５の１次巻線5p
と並列に共振用コンデンサ４を接続し、前記１次巻線5p
と直列にパワースイッチング素子６を接続し、前記パワ
ースイッチング素子６と並列にフライホイールダイオー
ド７を接続し、前記１次巻線5pとパワースイッチング素
子６を直列に接続した回路の両端に、商用電源１を整流
ブリッジ２と平滑用コンデンサ３で整流平滑した脈流出
力を加えて１次回路を構成し、２次巻線5sと並列にマグ
ネトロン８を接続して２次回路を構成し、３次巻線5tと
並列に前記マグネトロン８のヒーターを接続して３次回
路を構成し、前記１次,2次,3次回路よりなる。
と並列に共振用コンデンサ４を接続し、前記１次巻線5p
と直列にパワースイッチング素子６を接続し、前記パワ
ースイッチング素子６と並列にフライホイールダイオー
ド７を接続し、前記１次巻線5pとパワースイッチング素
子６を直列に接続した回路の両端に、商用電源１を整流
ブリッジ２と平滑用コンデンサ３で整流平滑した脈流出
力を加えて１次回路を構成し、２次巻線5sと並列にマグ
ネトロン８を接続して２次回路を構成し、３次巻線5tと
並列に前記マグネトロン８のヒーターを接続して３次回
路を構成し、前記１次,2次,3次回路よりなる。
このインバータの動作原理を第２図により説明する。パ
ワースイッチング素子６のベース・エミッタ間に順方向
電圧を印加するとパワースイッチング素子６は導通し直
流電源Ｅによりエネルギーを蓄えられた平滑用コンデン
サ３によって絶縁トランス５の１次巻線5pに電圧Ｅが加
わり、図示の向きの電流IN1が流れ、１次巻線5pにエネ
ルギーが蓄えられる。次にパワースイッチング素子６の
ベース・エミッタ間に逆方向電圧を印加するとパワース
イッチング素子６は遮断され、前記１次巻線5pに蓄えら
えたエネルギーにより１次巻線5pよりみたインダクタン
ス分と共振用コンデンサ４が並列共振して１次巻線5pの
両端に高い共振電圧−VN1（図示と逆向き）が発生す
る。この共振電圧は２次巻線5sにより更に高圧にされ、
マグネトロン８のアノード・カソード間に供給される。
なお前記１次巻線5pと２次巻線5sとの極性は図示のよう
に同極性の関係にし、パワースイッチング素子６の遮断
時にマグネトロン８が発振する接続とする。また、マグ
ネトロン８のヒータに接続される３次巻線5tの極性は無
関係でVN1を降圧する巻数とする。
ワースイッチング素子６のベース・エミッタ間に順方向
電圧を印加するとパワースイッチング素子６は導通し直
流電源Ｅによりエネルギーを蓄えられた平滑用コンデン
サ３によって絶縁トランス５の１次巻線5pに電圧Ｅが加
わり、図示の向きの電流IN1が流れ、１次巻線5pにエネ
ルギーが蓄えられる。次にパワースイッチング素子６の
ベース・エミッタ間に逆方向電圧を印加するとパワース
イッチング素子６は遮断され、前記１次巻線5pに蓄えら
えたエネルギーにより１次巻線5pよりみたインダクタン
ス分と共振用コンデンサ４が並列共振して１次巻線5pの
両端に高い共振電圧−VN1（図示と逆向き）が発生す
る。この共振電圧は２次巻線5sにより更に高圧にされ、
マグネトロン８のアノード・カソード間に供給される。
なお前記１次巻線5pと２次巻線5sとの極性は図示のよう
に同極性の関係にし、パワースイッチング素子６の遮断
時にマグネトロン８が発振する接続とする。また、マグ
ネトロン８のヒータに接続される３次巻線5tの極性は無
関係でVN1を降圧する巻数とする。
今、前記１次巻線5pのインダクタンスをＬとし、パワー
スイッチング素子６の導通時間をtONとすると電流IN1は １次巻線5pに蓄えられるエネルギーは となり、tONを変えるとIN1が変わり、１次巻線5pに蓄え
られるエネルギーも変わってマグネトロン８に供給され
るエネルギーも変わることになる。これはパワースイッ
チング素子の遮断時間をtOFFとするとスイッチング周波
数ｆは であり、tOFFを一定にしてtONを変えることはｆを変え
るのと等価になる。そして第３図に示すようにスイッチ
ング周波数ｆとマグネトロン８の高周波出力およびスイ
ッチング周波数ｆと入力商用周波電流および入力商用周
波電流と高周波出力との間には各々リニアーな関係があ
ることから、入力商用周波電流を検出しスイッチング周
波数ｆを変えることで高周波出力を連続可変に制御する
ことができる。なお、前記パワースイッチング素子のベ
ース・エミッタ間に印加するON/OFF信号のON時間をゼロ
にすると高周波出力は当然ゼロになることから、マグネ
トロン用インバータ電源は第４図に示すようにゼロから
フルパワーまでのパルスコントロールと連続コントロー
ルの組合せで無数の加熱パターンが実現でき被加熱物に
最も適した加熱が可能である。
スイッチング素子６の導通時間をtONとすると電流IN1は １次巻線5pに蓄えられるエネルギーは となり、tONを変えるとIN1が変わり、１次巻線5pに蓄え
られるエネルギーも変わってマグネトロン８に供給され
るエネルギーも変わることになる。これはパワースイッ
チング素子の遮断時間をtOFFとするとスイッチング周波
数ｆは であり、tOFFを一定にしてtONを変えることはｆを変え
るのと等価になる。そして第３図に示すようにスイッチ
ング周波数ｆとマグネトロン８の高周波出力およびスイ
ッチング周波数ｆと入力商用周波電流および入力商用周
波電流と高周波出力との間には各々リニアーな関係があ
ることから、入力商用周波電流を検出しスイッチング周
波数ｆを変えることで高周波出力を連続可変に制御する
ことができる。なお、前記パワースイッチング素子のベ
ース・エミッタ間に印加するON/OFF信号のON時間をゼロ
にすると高周波出力は当然ゼロになることから、マグネ
トロン用インバータ電源は第４図に示すようにゼロから
フルパワーまでのパルスコントロールと連続コントロー
ルの組合せで無数の加熱パターンが実現でき被加熱物に
最も適した加熱が可能である。
第４図（ａ）はパルスコントロールの場合を示し、t1秒
最大出力PH（Ｗ）で発振し、t2秒最大小出力PL（Ｗ）で
発振し、これを繰返してマグネトロンは連続発振を継続
する。第４図（ｂ）は組合せ制御の場合を示し、最小出
力PL（Ｗ）から最大出力PH（Ｗ）までの任意の高周波出
力で連続的に発振を続けるコントロールと前記パルスコ
ントロールを組合せたもので例えば、t1秒最小出力P
L（Ｗ）、t2秒中間出力P1（Ｗ）、t3秒最大出力P
H（Ｗ）、t4秒中間出力P2（Ｗ）、t5秒中間出力P
3（Ｗ）というように任意の組合せで高周波出力を得る
方法である。
最大出力PH（Ｗ）で発振し、t2秒最大小出力PL（Ｗ）で
発振し、これを繰返してマグネトロンは連続発振を継続
する。第４図（ｂ）は組合せ制御の場合を示し、最小出
力PL（Ｗ）から最大出力PH（Ｗ）までの任意の高周波出
力で連続的に発振を続けるコントロールと前記パルスコ
ントロールを組合せたもので例えば、t1秒最小出力P
L（Ｗ）、t2秒中間出力P1（Ｗ）、t3秒最大出力P
H（Ｗ）、t4秒中間出力P2（Ｗ）、t5秒中間出力P
3（Ｗ）というように任意の組合せで高周波出力を得る
方法である。
インバータ電源による前記出力制御方法により以下の効
果がある。
果がある。
（１） 組合せ制御により無数の組合せの加熱パターン
が実現でき被加熱物に適した加熱ができる。
が実現でき被加熱物に適した加熱ができる。
（２） 従来のパルスコントロールでの加熱は被加熱物
の表面と内部の温度に差があるのに対し、インバータ電
源による連続コントロールは被加熱物を均一に加熱する
ので例えば、冷凍食品の解凍に向いている。
の表面と内部の温度に差があるのに対し、インバータ電
源による連続コントロールは被加熱物を均一に加熱する
ので例えば、冷凍食品の解凍に向いている。
（３） 被加熱物が液体の場合、パルスコントロールの
方が連続コントロールより対流効果が大きく、例えばシ
チューを作る場合には、パルスコントロールの方がとろ
みがでる。従って、被加熱物に適した加熱パターンで加
熱することで従来にない新しい調理の実現の可能性があ
る。
方が連続コントロールより対流効果が大きく、例えばシ
チューを作る場合には、パルスコントロールの方がとろ
みがでる。従って、被加熱物に適した加熱パターンで加
熱することで従来にない新しい調理の実現の可能性があ
る。
（４） 従来のパルスコントロールでは、マグネトロン
の発振と停止を繰返していたため、マグネトロンおよび
パルスコントロール用のリレーの寿命の点からON/OFFの
周期に22秒以上という制限があったが、インバータ電源
によるパルスコントロールでは、最小出力と最大出力と
の繰返しでマグネトロンを連続に発振さすと、前記従来
の制限はなくなり、パルスコントロールをすることでの
寿命の短縮はなくなる。
の発振と停止を繰返していたため、マグネトロンおよび
パルスコントロール用のリレーの寿命の点からON/OFFの
周期に22秒以上という制限があったが、インバータ電源
によるパルスコントロールでは、最小出力と最大出力と
の繰返しでマグネトロンを連続に発振さすと、前記従来
の制限はなくなり、パルスコントロールをすることでの
寿命の短縮はなくなる。
（５） インバータ化することで絶縁トランスが小形軽
量になり（従来の1/3の重量）、小形軽量の電子レンジ
が可能になる。
量になり（従来の1/3の重量）、小形軽量の電子レンジ
が可能になる。
発明の効果 以上のように、本発明によればマグネトロン用電源をイ
ンバータ化することで、高周波出力を従来パルスコント
ロールか、高圧コンデンサの容量変更で断続的にしか制
御できなかったものが、連続コントロールおよびパルス
コントロールと連続コントロールの組合せにより従来に
ない無数の加熱パターンが実現でき、被加熱物に最も適
した加熱ができるとともに、新しい調理の可能性も出て
きた。
ンバータ化することで、高周波出力を従来パルスコント
ロールか、高圧コンデンサの容量変更で断続的にしか制
御できなかったものが、連続コントロールおよびパルス
コントロールと連続コントロールの組合せにより従来に
ない無数の加熱パターンが実現でき、被加熱物に最も適
した加熱ができるとともに、新しい調理の可能性も出て
きた。
また、絶縁トランスが小形軽量になり（従来の1/3重
量）、電子レンジの小形軽量、さらには絶縁トランスの
形状を工夫することで従来にない全く新しい形状の電子
レンジができる可能性もある。
量）、電子レンジの小形軽量、さらには絶縁トランスの
形状を工夫することで従来にない全く新しい形状の電子
レンジができる可能性もある。
第１図は本発明の一実施例におけるマグネトロン用イン
バータ電源の基本回路図、第２図ａは同インバータ電源
の要部回路図、第２図ｂは同各部の信号波形図、第３図
ａは同回路におけるスイッチング周波数と高周波出力と
の関係を示す図、第３図ｂは同回路におけるスイッチン
グ周波数と入力商用周波電流との関係を示す図、第３図
ｃは同回路における入力商用周波電流と高周波出力との
関係を示す図、第４図はパルスコントロールの場合の高
周波出力及び組合せ制御の場合の高周波出力を示す図で
ある。 １……商用電源、２……整流ブリッジ、３……平滑用コ
ンデンサ、４……共振用コンデンサ、５……絶縁トラン
ス、5p……１次巻線、5s……２次巻線、5t……３次巻
線、６……パワースイッチング素子、７……フライホイ
ールダイオード、８……マグネトロン、９……高周波フ
ィルタ。
バータ電源の基本回路図、第２図ａは同インバータ電源
の要部回路図、第２図ｂは同各部の信号波形図、第３図
ａは同回路におけるスイッチング周波数と高周波出力と
の関係を示す図、第３図ｂは同回路におけるスイッチン
グ周波数と入力商用周波電流との関係を示す図、第３図
ｃは同回路における入力商用周波電流と高周波出力との
関係を示す図、第４図はパルスコントロールの場合の高
周波出力及び組合せ制御の場合の高周波出力を示す図で
ある。 １……商用電源、２……整流ブリッジ、３……平滑用コ
ンデンサ、４……共振用コンデンサ、５……絶縁トラン
ス、5p……１次巻線、5s……２次巻線、5t……３次巻
線、６……パワースイッチング素子、７……フライホイ
ールダイオード、８……マグネトロン、９……高周波フ
ィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】パワースイッチング素子を用い、スイッチ
ング周波数により任意に出力制御を行なうインバータに
より得られる高周波電圧の昇圧してマグネトロンのアノ
ード・カソード間に印加し、降圧した高周波電圧を前記
マグネトロンのヒータに印加するマグネトロン用インバ
ータ電源の前記マグネトロンの高周波出力を低出力から
高出力内の任意の出力で連続して出力制御する連続制御
モードと、低出力から高出力内の任意の異なる２つの出
力の発振時間を変えて出力制御するパルス制御モードと
の組合せにより多種多様の加熱パターンを任意に作り出
すことを特徴とするマグネトロン用インバータ電源の高
周波出力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206835A JPH0789517B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | マグネトロン用インバ−タ電源の高周波出力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206835A JPH0789517B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | マグネトロン用インバ−タ電源の高周波出力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266594A JPS6266594A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0789517B2 true JPH0789517B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16529854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206835A Expired - Lifetime JPH0789517B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | マグネトロン用インバ−タ電源の高周波出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789517B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2439276T3 (es) | 2007-10-03 | 2014-01-22 | Emd Millipore Corporation | Cartucho de filtración formado por placas apiladas |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5230944A (en) * | 1975-09-04 | 1977-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | High-frequency heating apparatus |
| JPS59171491A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | 富士通株式会社 | マイクロ波処理方法及び処理装置 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60206835A patent/JPH0789517B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266594A (ja) | 1987-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |