(57)【要約】【課題】入力電流及び二次側電流にノイズが乗っても、マグネトロンが発振状態であるか非発振の状態であるかを確実に判別する。【解決手段】発振検知部８は、第１入力部と第１の基準電圧８０２を入力する第２入力部を有する第１の比較回路８０１と、前記第１の比較回路８０１の出力と第２の基準電圧８０６を入力する第２入力部を有する第２比較回路８０５を有し、前記第１比較回路８０１の出力と電源間８０８にコンデンサ８０７を並列に構成することにより、入力電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源を単方向に変換する単方向電源部と、前記単方向電源の出力を高周波に変換する少なくとも１つのスイッチング素子と、前記スイッチング素子の駆動回路とを有するインバータ回路と、食品または流体等を加熱するための高周波を発生するマグネトロンと、前記インバータ回路の出力を昇圧し、前記マグネトロンへの電力を供給する昇圧トランスとを備え、前記インバータ回路は前記マグネトロンの発振を検知する発信検知部を有し、前記発振検知部はノイズに対するフィルターを備え前記マグネトロンの発振を明確に判定する構成としたマグネトロン駆動用電源。
【請求項２】
発振検知部は、検知信号を入力する第１入力部と第１の基準電圧を入力する第２入力部を有する第１の比較回路と、前記第１の比較回路の出力を入力する第１入力部と第２の基準電圧を入力する第２入力部を有する第２の比較回路を有し、前記第１の比較回路の出力と電源間にコンデンサを並列に備えた請求項１記載のマグネトロン駆動用電源。
【請求項３】
発振検知部は、商用電源から供給される入力電流を検出し、マグネトロンの発振を判定する構成とした請求項２に記載のマグネトロン駆動用電源。
【請求項４】
発振検知部は、昇圧トランスの２次側電流を検出し、マグネトロンの発振を判定する構成とした請求項２に記載のマグネトロン駆動用電源。
【請求項５】
発振検知部は、検知信号を入力する第１入力部と第１の基準電圧を入力する第２入力部を有する第１の比較回路と、前記第１の比較回路の出力を入力する第１入力部と第２の基準電圧を入力する第２入力部を有する第２の比較回路を有し、前記第１の比較回路の出力と電源間にコンデンサを並列に備え、前記コンデンサの接続部を駆動回路の外部出力ピンに接続した請求項１〜４のいずれか１項に記載のマグネトロン駆動用電源。
【請求項６】
発振検知部は、第１入力部と第１の基準電圧を入力する第２入力部を有する第１の比較回路と、前記第１の比較回路の出力と第２の基準電圧を入力する第２入力部を有する第２の比較回路を有し、前記第１の比較回路の出力と電源間にコンデンサを並列に備え、前記コンデンサの接続部を駆動回路内部に設けた請求項１〜４のいずれか１項に記載のマグネトロン駆動用電源。
【請求項７】
計時手段を設け駆動回路の起動から所定時間以内にマグネトロンの発振を検出できない場合は、再起動する構成とした請求項１〜６のいずれか１項に記載のマグネトロン駆動用電源。
【請求項８】
計数手段を設け駆動回路の起動からマグネトロン駆動用電源が再起動を所定回数以上繰り返した場合は、動作を停止する構成とした請求項７記載のマグネトロン駆動用電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジなどのマグネトロンを負荷とするマグネトロン駆動用電源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のマグネトロン駆動用電源について図面を用いて説明する。図６は、従来のマグネトロン駆動用電源の回路図である。この図に示すマグネトロン駆動用電源は、単方向電源部１と、インバータ部２と、駆動回路３と、高圧整流回路４とマグネトロン５と、カレントトランス６から構成されている。単方向電源部１は、商用電源１０１からの交流電源を全波整流するダイオードブリッジ１０２と、チョークコイル１０３及びコンデンサ１０４よりなるローパスフィルター回路であり、インバータ部２の高周波スイッチング動作に対するフィルターの役割を果たすものである。また、単方向電源部１には、カレントトランス６がダイオードブリッジ１０２の交流入力側に挿入されており、入力電流の検出に用いられる。
【０００３】
インバータ部２は、共振コンデンサ２０１と、スイッチング素子２０２と、転流ダイオード２０３と、昇圧トランス２０４から構成される。スイッチング素子２０２は、駆動回路３より、与えられる２０〜５０ｋＨｚのスイッチング制御信号によってスイッチング動作する。これにより、昇圧トランス２０４の一次巻線には高周波電圧が発生する。
【０００４】
駆動回路３は、一次側電流検出部３０１と、発振検知部８と、スイッチング素子駆動回路３０４から構成される。一次側電流検出部３０１は、商用電源１０１よりの入力電流を検出し、その出力と基準電圧８０２をコンパレータ８０１に入力する。そして、入力電流が基準電圧８０２を越えた時、マグネトロン５が発振可能な状態と判定し、動作切換えモード回路８０３により、抑えられていた入力電流Ｉ１がこの判定と同時に入力電流Ｉ２へ増やすように切換える。つまり、この基準電圧８０２は、マグネトロン５が発振開始するまでは入力電流を低く抑え、マグネトロン５が発振を開始した時には、入力電流を増やすように動作モード切換え回路８０３を切換えるべく基準電圧８０２を設定する。
【０００５】
次に、図４にその時の入力電流の制御を図示する。マグネトロン５は、発振を開始するまでは、ヒータ部のみに電流が流れ、アノード−カソード間には電流が流れないので、入力電流を定常時Ｉ２の値に制御すると、アノード−カソード間に過大電圧が印加され、またヒータに過大電流が流れてマグネトロン５の寿命を短くしてしまう。従って、図のようにマグネトロン５が発振を開始するまでは、入力電流を定常時より低く設定（Ｉ１＜Ｉ２）する必要があり、この発振検知部８においてその切換えを行なう。
【０００６】
また、図７に示すように、カレントトランス７を高圧整流回路４のダイオード４０４のカソード側と接地との間に挿入し、二次側電流を検出することにより、マグネトロン５の発振を検知する方法への変更も可能である。さらに、スイッチング素子駆動回路３０４は、インバータ部２のスイッチング素子２０２に供給するベース電流を所定の周期デューティー（即ち、オン・オフ時間比）でスイッチング動作させる。
【０００７】
高圧整流回路４は、コンデンサ４０１及び４０２とダイオード４０３及び４０４とから構成されており、昇圧トランス２０４の二次巻線で発生した電圧を半波倍電圧整流することで高圧直流電圧を発生し、マグネトロン５に印加する。マグネトロン５には、昇圧トランス２０４のヒータ巻線からヒータ用の交流電圧も印加される。マグネトロン５は、ヒータ用の交流電圧が印加されることで、陰極が傍熱されて発振可能な状態となり、この状態で高圧電流電圧が印加されると電磁波エネルギーを発生する。
【特許文献１】特開昭６３−２７１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、入力電流にノイズが乗ってしまうと、マグネトロンが発振可能な状態にもなっていないにも関わらず発信検知部８はマグネトロン５が発振した判定し、高圧回路に過電圧を生じ、高圧回路の部品に過度の電圧債務を与えてしまう可能性がある。つまり、マグネトロンが発振可能な状態にもなっていないにも関わらず、入力電流及び二次側電流が基準電圧を越えてしまい、発振検知部がマグネトロンが発振したと判定してしまった場合、まだアノード−カソード間には電流が流れていないため、入力電流を定常時の値に制御すると、電圧を抑える力がなく、アノード−カソード間に過大電圧が印加されてしまう。このように高圧回路の部品に過度の電圧債務を与えてしまう可能性があり、部品破壊などの不良を起こす原因にもなりうる。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなしたものであり、入力電流及び二次側電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができる、マグネトロン駆動用電源を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマグネトロン駆動用電源は、商用電源を単方向に変換する単方向電源部と、前記単方向電源の出力を高周波に変換する少なくとも１つのスイッチング素子と、前記スイッチング素子の駆動回路とを有するインバータ回路と、食品または流体等を加熱するための高周波を発生するマグネトロンと、前記インバータ回路の出力を昇圧し、前記マグネトロンへの電力を供給する昇圧トランスとを備え、前記インバータ回路は前記マグネトロンの発振を検知する発信検知部を有し、前記発振検知部はノイズに対するフィルターを備え前記マグネトロンの発振を明確に判定する構成としたものである。
【００１１】
これによって、入力電流及び二次側電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のマグネトロン駆動用電源によると、入力電流及び二次側電流にノイズが乗ったとしても、マグネトロンの発振を検知する発信検知部にノイズに対するフィルターを設けたことにより、マグネトロンが発振に遷移したか否かを確実に判断することができ、特に高圧回路に過度な高電圧を継続的に印加することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
第１の発明は、商用電源を単方向に変換する単方向電源部と、前記単方向電源の出力を高周波に変換する少なくとも１つのスイッチング素子と、前記スイッチング素子の駆動回路とを有するインバータ回路と、食品または流体等を加熱するための高周波を発生するマグネトロンと、前記インバータ回路の出力を昇圧し、前記マグネトロンへの電力を供給する昇圧トランスとを備え、前記インバータ回路は前記マグネトロンの発振を検知する発信検知部を有し、前記発振検知部はノイズに対するフィルターを備え前記マグネトロンの発振を明確に判定する構成とすることにより、入力電流及び二次側電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができ、マグネトロン駆動用電源の高圧回路に過大な電圧債務を印加することを防止することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に第１の発明の発振検知部が、検知信号を入力する第１入力部と第１の基準電圧を入力する第２入力部を有する第１の比較回路と、前記第１の比較回路の出力を入力する第１入力部と第２の基準電圧を入力する第２入力部を有する第２の比較回路を有し、前記第１の比較回路の出力と電源間にコンデンサを並列に備えたことにより、入力電流及び二次側電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができ、マグネトロン駆動用電源の高圧回路に過大な電圧債務を印加することを防止することができる。
【００１５】
第３の発明は、特に第２の発明のマグネトロン駆動用電源に商用電源から供給される入力電流を検出し、マグネトロンの発振を判定する構成とすることにより、入力電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができ、マグネトロン駆動用電源の高圧回路に過大な電圧債務を印加することを防止することができる。
【００１６】
第４の発明は、特に第２の発明のマグネトロン駆動用電源に昇圧トランスの２次側電流を検出し、マグネトロンの発振を判定する構成とすることにより、２次側電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができ、マグネトロン駆動用電源の高圧回路に過大な電圧債務を印加することを防止することができる。
【００１７】
第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明の発振検知部が、検知信号を入力する第１入力部と第１の基準電圧を入力する第２入力部を有する第１の比較回路と、前記第１の比較回路の出力を入力する第１入力部と第２の基準電圧を入力する第２入力部を有する第２の比較回路を有し、前記第１の比較回路の出力と電源間にコンデンサを並列に備え、前記コンデンサの接続部を駆動回路の外部出力ピンに接続する構成にすることにより、駆動回路を集積化しても、フィルターの定数を外部で調整することが可能となる。
【００１８】
第６の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明の発振検知部が、第１入力部と第１の基準電圧を入力する第２入力部を有する第１の比較回路と、前記第１の比較回路の出力と第２の基準電圧を入力する第２入力部を有する第２の比較回路を有し、前記第１の比較回路の出力と電源間にコンデンサを並列に備え、前記コンデンサの接続部を駆動回路内部に設けたことにより、駆動回路を集積化することにより省スペース化を図ることができる。
【００１９】
第７の発明は、特に第１〜６の発明のいずれか１つの発明のマグネトロン駆動用電源に計時手段を設け駆動回路の起動から所定時間以内にマグネトロンの発振を検出できない場合は、再起動する構成とすることにより、高圧回路に継続的に高電圧が印加し続けることをなくすことができる。
【００２０】
第８の発明は、特に第７の発明のマグネトロン駆動用電源に計数手段を設け駆動回路の起動からマグネトロン駆動用電源が再起動を所定回数以上繰り返した場合は、動作を停止する構成とすることにより、再起動が所定回数以下に制限されるので、マグネトロンの異常や電源電圧の異常を検出することができ、マグネトロン駆動用電源に異常に高い電圧や大電流が印加することを防止することができる。
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかわるマグネトロン駆動用電源の構成を示した図である。なお、この図において前述した図６、７と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態のマグネトロン駆動用電源は、第１のコンパレータ８０１により、１度マグネトロンが発振可能だと判断した後、コンデンサ８０７の電位が増加し、第２のコンパレータ８０５の基準電圧８０６を超えた時に、正常にマグネトロン５が発振可能だと判断する。図２、３に従来の発振検知と本実施の形態の状態の発振検知の仕方の違いを図示する。図２に示した、従来の発振検知では、コンパレータ８０１の基準電圧８０２が入力電流を超えた時にマグネトロン５が正常に発振可能だと判断する。しかし、入力電流にノイズが入ってしまった場合、まだマグネトロン５が発振可能な状態にもなっていないにも関わらず、発振可能だと判断してしまう場合があり、高圧回路の部品に過度の電圧債務を与えてしまう可能性がある。しかし、図３に示してある本実施の形態の発振検知では、第１のコンパレータ８０１の基準電圧８０２が入力電流を越えたとしても、コンデンサ８０７の電位が第２のコンパレータ８０５の基準電圧８０６を超えない限り、マグネトロン５が発振可能だとは判断しない。つまり、入力電流にノイズが入ったとしても、コンデンサ８０７の電位が基準電圧８０６まで増加するまでは、マグネトロン５は発振可能だと判断しない。この結果、入力電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロン５が発振可能な状態になるまで、マグネトロン５の発振を判定することができ、マグネトロン駆動用電源の高圧回路に過大な電圧債務を印加することを防止することができる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、入力電流の検出にカレントトランスを用いているが、抵抗を系に挿入してその電圧降下で電流を検出する方法などの変更が可能であり、図示した回路構成に限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について図５を用いて説明する。図は本実施例のマグネトロン駆動用電源の回路図である。なお、この図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けて、その説明を省略する。ここで３０５は計時手段であり、駆動回路３が動作を開始し、スイッチング素子２０２にゲート信号が発生し始めてからの時間を計測する。駆動回路３が動作し始めてから一定時間を過ぎても発振検知部８からマグネトロン５の発振を判定したという信号が送られてこないと、駆動回路３を一旦停止させ、所定の時間遅延して再起動させるように機能する。また、計数手段３０６は計時手段３０５が再起動を指令した回数をカウントし、一定回数以上再起動した場合は駆動回路３を停止させて再起動がかからないように、計数手段３０６は作用する。この結果、電源電圧が定格電圧に対して異常に高い場合や低い場合にマグネトロン５の発振を検出できなくても高圧回路に継続的に高電圧が印加することを防止することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上のように、本発明にかかるマグネトロン駆動用電源は、入力電流にノイズが乗ったとしても、確実にマグネトロンが発振可能な状態になるまで、マグネトロンの発振を判定することができ、マグネトロン駆動用電源の高圧回路に過大な電圧債務を印加することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１におけるマグネトロン駆動用電源の構成を示す回路図
【図２】従来の発振検知部の動作特性図
【図３】本発明の発振検知部の動作特性図
【図４】同マグネトロン駆動用電源における起動特性図
【図５】本発明の実施の形態２におけるマグネトロン駆動用電源の構成を示す回路図
【図６】従来のマグネトロン駆動用電源の構成を示す回路図
【図７】従来のマグネトロン駆動用電源の構成を示す回路図
【符号の説明】
【００２８】
１  単方向電源部
３  駆動回路
５  マグネトロン
８  発振検知部
９  インバータ回路
１０１  商用電源
２０２  スイッチング素子
２０４  昇圧トランス
３０５  計時手段
３０６  計数手段
８０１  第１のコンパレータ（第１の比較回路）
８０２  第１の基準電圧
８０５  第２のコンパレータ（第２の比較回路）
８０６  第２の基準電圧
８０７  コンデンサ（フィルター）
８０８  電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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