(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常用交流電源を供給する電源供給部と、前記常用交流電源を整流及び平滑する整流及び平滑部と、前記整流及び平滑部からの直流電源により高電圧を発生させる高圧変圧器と、前記高圧変圧器から高電圧が供給されて電波を発生させるマグネトロンと、を有する電子レンジにおいて、
制御信号を発生する制御信号発生部と；
前記制御信号に基づいて前記整流及び平滑部から供給される直流電源を高周波の交流電源に転換するインバータ部と；
前記制御信号を変換する前記高圧変圧器と；
前記高圧変圧器で変換された前記制御信号が、所定の範囲内にあるか否かを判断して、前記制御信号が所定の範囲を外れる場合に、前記制御信号が前記マグネトロンに印加されることを遮断する制御部と；を含み、
前記制御部は、前記制御信号発生部で発生した制御信号を変換するＤ／Ａ変換部と；前記Ｄ／Ａ変換部で変換された前記制御信号を制御して出力する出力制御部と；前記出力制御部で出力された制御信号の周期を変えて前記インバータ部に入力する発振部と；をさらに含み、
前記発振部は、前記直流電源をスイッチングして交流電源に変えるスイッチング部を有し、
前記スイッチング部は、一対のスイッチング電力素子であることを特徴とする電子レンジ。
【請求項２】
基準電圧信号を入力する基準信号入力部をさらに含み、前記制御部は前記高圧変圧器で変換された前記制御信号と、前記基準信号入力部からの前記基準電圧信号と、を比べる比較器を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項３】
前記制御部は、前記制御信号に従って前記発振部の発振のオン・オフ及びソフトスタートを制御するオン・オフ及びソフトスタート部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項４】
前記制御部は、前記電源供給部を通じて異常電源が入力されると、前記オン・オフ及びソフトスタート部と、前記Ｄ／Ａ変換部と、にストップ信号を出力する低電圧オフ部をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の電子レンジ。
【請求項５】
前記制御部は、前記制御信号が前記所定の範囲内にある場合に、前記出力制御部の入力端に前記制御信号を印加することを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項６】
前記出力制御部は、電界効果トランジスタのドレーン・ソース間の抵抗の特性を用いることを特徴とする請求項５に記載の電子レンジ。
【請求項７】
前記制御部は、前記制御信号が前記所定の範囲内にある場合に、前記スイッチング部の入力端に前記制御信号を印加することを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項８】
前記スイッチング部の入力端には外部抵抗値を変更するためのトランジスタを設けることを特徴とする請求項７に記載の電子レンジ。
【請求項９】
前記オン・オフ及びソフトスタート部は、スタートがソフトに行われるように、電界効果トランジスタのドレーン・ソース間の抵抗の特性を用いることを特徴とする請求項３に記載の電子レンジ。
【請求項１０】
前記低電圧オフ部は、トランジスタがフォトカップラと直列に接続された論理積の形態で構成されることを特徴とする請求項４に記載の電子レンジ。
【請求項１１】
前記制御部は、前記制御信号を分岐させて、前記Ｄ／Ａ変換部と、前記オン・オフ及びソフトスタート部と、に入力させることを特徴とする請求項３乃至請求項９の中でいずれか一項に記載の電子レンジ。
【請求項１２】
前記高圧変圧器は高周波の損失が小さいフェライトコアで構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項１３】
前記制御部は、前記制御信号発生部からの前記制御信号が所定の範囲内にあるか否かを判断して、前記制御信号が前記所定の範囲を外れる場合に、前記制御信号が前記インバータに印加されることを遮断することを特徴とする請求項１に記載の電子レンジ。
【請求項１４】
前記制御部は、前記インバータ部を経た前記制御信号が前記所定の範囲内にあるか否かを判断して、前記制御信号が前記所定の範囲を外れる場合に、前記制御信号が前記高圧変圧器に印加されることを遮断することを特徴とする請求項１３に記載の電子レンジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インバータ部に印加される制御信号を制御することにより、システムを保護することができる電子レンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子レンジは、鉄心形高圧変圧器の１次側に常用交流電源（AC）を印加して、高圧変圧器の２次側で高電圧を得る。高圧変圧器からの高電圧は、マグネトロンに印加され、これにより、マグネトロンが発振して電波を発生させる。
【０００３】
図９は従来の発明による概略的な制御ブロック図である。この図面に示すように、従来の電子レンジは、電源供給部５１と、電源供給部５１を通じて供給された電源により高電圧を発生させる高圧変圧器５３と、高圧変圧器５３からの高電圧により電波を発生させるマグネトロン５５と、高電圧発生のオン・オフを調節するリレー５７と、電源供給部５１から供給された常用電源及び入力された外部信号に基づいて、高圧変圧器５３、マグネトロン５５及びリレー５７の動作を制御する制御部５９と、を有する。
【０００４】
このような構成により、電源供給部５１から電源が供給されば、制御部５９が外部信号に基づいてリレー５７をオンされることにより、高圧変圧器５３の１次側に電力が供給される。高圧変圧器５３の一次側に電力が供給されれば、高圧変圧器５３の２次側には、マグネトロン５５の発振のための数千ボルトの電圧が生成される。
【０００５】
ところが、このような従来の電子レンジにおいては、一般の変圧器で用いる珪素鋼板を用いて変圧器のコアを作ることにより、重さが重く嵩が高いので取り扱いが難しいという不便がある。高圧変圧器５３からの高出力のためには、高圧変圧器５３の２次側のコイルの捲き数を増やさなければならないので、高圧変圧器５３のサイズがさらに大きくなるという問題点がある。
【０００６】
また、従来の電子レンジにおいては、高圧変圧器の２次側からの高電圧の出力を調節することにおいて、低出力から高出力までアナログの制御を行うことが不可能であるから、デューティサイクル制御方法を用いる。デューティサイクル制御方法は、電源供給部５１からの最大定格出力をオン時間とオフ時間の比で制御する方法、即ち、最大定格出力のオン時間を短くしてオフ時間を長くすれば低出力になり、オン時間を長くしてオフ時間を短くすれば高出力になる方法である。このようなデューティサイクル制御方法で出力を調節する場合には、調理物に提供される温度の変移がとても大きいので、調理効率及び食物の味が落ちる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高圧変圧器の２次側からの高電圧をアナログ方法で連続的に可変生成することにより、容易に出力を調節することができる電子レンジを提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、高圧変圧器の小形化及び軽量化を実現する電子レンジを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、常用交流電源を供給する電源供給部と、前記常用交流電源を整流及び平滑する整流及び平滑部と、前記整流及び平滑部からの直流電源により高電圧を発生させる高圧変圧器と、前記高圧変圧器から高電圧が供給されて電波を発生させるマグネトロンと、を有する電子レンジにおいて、制御信号を発生する制御信号発生部と；前記整流及び平滑部からの直流電源を前記制御信号に基づいて高周波の交流電源に転換するインバータ部と；前記高圧変圧器で変換された前記制御信号が、所定の範囲内にあるか否かを判断して、前記制御信号が所定の範囲を外れる場合に、前記制御信号が前記マグネトロンに印加されることを遮断する制御部と；を含むことを特徴とする。
【００１０】
基準電圧信号を入力する基準信号入力部をさらに含み、前記制御部は前記高圧変圧器で変換された前記制御信号と、前記基準信号入力部からの前記基準電圧信号と、を比べる比較器を含むことが好ましい。
【００１１】
前記制御部は、前記制御信号発生部で発生した制御信号を変換するＤ／Ａ変換部と；前記Ｄ／Ａ変換部で変換された前記制御信号を制御して出力する出力制御部と；前記出力制御部で出力された制御信号の周期を変えて前記インバータ部に入力する発振部と；をさらに含むことが好ましい。
【００１２】
前記制御部は、前記制御信号に従って前記発振部の発振のオン・オフ及びソフトスタートを制御するオン・オフ及びソフトスタート部を含むことがさらに効果的である。
【００１３】
前記制御部は、前記電源供給部を通じて異常電源が入力されると、前記オン・オフ及びソフトスタート部と、前記Ｄ／Ａ変換部と、にストップ信号を出力する低電圧オフ部をさらに含むことが好ましい。
【００１４】
前記制御部は、前記制御信号が前記所定の範囲内にある場合に、前記出力制御部の入力端に前記制御信号を印加することが効果的である。
【００１５】
前記出力制御部は、電界効果トランジスタのドレーン・ソース間の抵抗の特性を用いることが好ましい。
【００１６】
前記発振部は、前記直流電源をスイッチングして交流電源に変えるスイッチング部を有することが好ましく、前記スイッチング部は、一対のスイッチング電力素子であることが効果的である。
【００１７】
前記制御部は、前記制御信号が前記所定の範囲内にある場合に、前記スイッチング部の入力端に前記制御信号を印加することが望ましい。
【００１８】
前記スイッチング部の入力端には外部抵抗値を変更するためのトランジスタを設けることが好ましい。
【００１９】
前記オン・オフ及びソフトスタート部は、スタートがソフトに行われるように、電界効果トランジスタのドレーン・ソース間の抵抗の特性を用いることが効果的である。
【００２０】
前記低電圧オフ部は、トランジスタがフォトカップラと直列に接続された論理積（ＡＮＤ）の形態で構成されることが効果的である。
【００２１】
前記制御部は、前記制御信号を分岐させて、前記Ｄ／Ａ変換部と、前記オン・オフ及びソフトスタート部と、に入力させることが望ましい。
【００２２】
前記高圧変圧器は高周波の損失が小さいフェライトコアで構成されることが効果的である。
【００２３】
前記制御部は、前記制御信号発生部からの前記制御信号が所定の範囲内にあるか否かを判断して、前記制御信号が前記所定の範囲を外れる場合に、前記制御信号が前記インバータに印加されることを遮断することが望ましい。
【００２４】
前記制御部は、前記インバータ部を経た前記制御信号が前記所定の範囲内にあるか否かを判断して、前記制御信号が前記所定の範囲を外れる場合に、前記制御信号が前記高圧変圧器に印加されることを遮断することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して詳しく説明する。
図１は本発明の第１実施形態による電子レンジの制御ブロック図であり、図２は図１の制御ブロック図の詳細回路図である。図３は本発明の第２実施形態による電子レンジの制御ブロック図である。図４は図３の制御ブロック図の詳細回路図である。また、図５は本発明の第３実施形態による電子レンジの詳細回路図である。図１及び図2に示したように、本発明による電子レンジは、常用交流電源を供給する電源供給部７と、制御信号を生成する制御信号発生部２６と、電源供給部７からの常用交流電源を制御信号に基づいて高周波の交流電源に転換するインバータ部３０と、インバータ部３０を通じた交流電源により電波を発生させるマグネトロン２５と、電源供給部７からの電源を整流及び平滑する整流及び平滑部８と、供給された電源により高電圧を発生する高圧変圧器２４と、マグネトロン２５に印加される制御信号が所定の範囲内にあるか否かを判断するための基準電圧信号を入力する基準信号入力部３１と、信号入力部３１から入力された制御信号が所定の範囲を外れる場合に、マグネトロン２５に制御信号が入力されることを遮断する制御部４０と、を有する。ここで、インバータ部３０には高圧変圧器２４の１次側のコイルと直列に連結されて共振作用を行う共振部６（図２参照）が設けられている。
【００２６】
制御部４０は、信号発生部２６からの制御信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部２と、Ｄ／Ａ変換部２で変換された制御信号が異常信号であるか否かを検出する検出部５と、検出部５で検出された制御信号が異常信号がない場合に（定常信号である場合に）インバータ部３０に出力する出力制御部４と、を有する。
【００２７】
制御部４０は、出力制御部４とインバータ部３０との間に設けられて出力制御部４から出力された制御信号の周期を変える発振部２１を有する。発振部２１には直流電源をスイッチングして交流電源に変えるスイッチング部２７（図２参照）が連結されており、スイッチング部２７は一対のスイッチング電力素子２３、２２を有する。
【００２８】
制御部４０は、信号発生部２６からの制御信号に基づいて発振部２１のオン・オフ及びソフトなスタートを制御するオン・オフ及びソフトスタート部３と、電源供給部７を通じて入力された電源が異常電源と判断されればオン・オフ及びソフトスタート部３とＤ／Ａ変換部２に停止信号を印加する低電圧オフ部２１と、を有する。制御部４０は、高圧変圧器２４を通じてマグネトロン２５に入力される制御信号と、信号入力部３１からの基準電圧信号と、を比べる比較器２８をさらに含む。
【００２９】
制御部４０に設けられた整流及び平滑部８には、リアクトール９（図２参照）とキャパシタ１０（図２参照）が連結されてインバータで生ずる騒音が外部に放出されることを遮る。また、整流及び平滑部８と連結されている抵抗１９と平滑キャパシタ２０は、整流及び平滑部８で整流された約３１０Ｖの高直流電圧を約１５Ｖの電圧に低めることにより、半導体の駆動電源として用いられる。
【００３０】
制御部４０は比較器２８を通じてマグネトロン２５に入力される制御信号と、信号入力部３１からの基準電圧信号と、を比べて制御信号が基準電圧信号より高いと判断されると、制御信号が出力制御部４を経てインバータ部３０に再印加されることを遮断する。制御部４０はマグネトロンに印加される制御信号が基準電圧信号の所定の範囲内にある場合には、出力制御部４の入力端に制御信号をフィードバックすることができる。図１及び図２に示した第１実施形態においては、出力制御部４の入力端に制御信号が印加され、また、図３及び図４に示した第２実施形態においては、外部抵抗値の変更のためのトランジスター２９が発振部２１の出力端側に設けられており、制御信号が基準電圧信号より高い場合には、トランジスター２９はスイッチング部２７に印加される信号を遮断する。第３実施形態による図５に示すように、トランジスター２９を発振部２１の入力端側に設けることもできる。
【００３１】
比較器２８を経た制御信号を出力制御部４に入力すると制御信号発生部２６で印加される制御信号と共に、信号を反復的に印加されることができて、駆動時間を減らして出力を調節することができる。
【００３２】
発明に適用した高圧変圧器２４は、発振により高周波数（約２０KHz）で駆動されるので、高周波の損失がとても小さいフェライトコアを用いる。本発明による高圧変圧器２４はフェライトコアを用いるので従来の鉄心形の高圧変圧器２４と比べて嵩は約1/4、重さは約1/20程度小さくなる。本発明において高圧変圧器２４は発振により高周波で駆動するので、２次側のコイルの捲き数を増やさなくても構わない。
【００３３】
このような構成により、制御部４０は信号発生部２６からのディジタル制御信号を分離してＤ／Ａ変換部２とオン・オフ及びソフトスタート部３に夫々入力させる。以下では、Ｄ／Ａ変換部２に分離されて入力された制御信号の流れに対して説明する。
【００３４】
Ｄ／Ａ変換部２に分離入力された制御信号は、アナログ信号に変換されて検出部５に印加され、制御部４０は、検出部５に印加された制御信号が設定した制御範囲内にあるか否かを判断して、制御信号が設定した制御範囲を外れると判断されれば、検出部５に印加された制御信号が出力制御部４に印加されることを遮断する。
【００３５】
一方、制御信号が設定した制御範囲内にあると判断されば、制御信号を出力制御部４の入力端に印加する。出力制御部４に印加された制御信号は、発振部２１を経てインバータ部３０に供給される。インバータ部３０は電源供給部７からの常用交流電源を高周波の交流電源に変換する。インバータ部３０を経た高周波の交流電源は、高圧変圧器２４の１次側及び２次側コイルを経てマグネトロン２５に供給されることにより、電波を発生させる。
【００３６】
この時、インバータ３０から高圧変圧器２４の１次側に供給される制御信号は、検出部５にバイパスされる。制御部４０は、高圧変圧器２４への供給前に検出部５にバイパスされた制御信号が、所定の範囲内にあるか否かを再判断して、所定の範囲内にあると判断されると、出力制御部４の入力端に制御信号を印加する。ところが、制御信号が所定の範囲を外れると判断されれば、制御部４０は、出力制御部４の入力端側へ制御信号の印加されることを遮断することにより、回路の安定化を図ることができる。
【００３７】
一方、高圧変圧器２４を経てマグネトロン２５に印加される制御信号は比較器２８にバイパスされる。比較器２８では、比較器２８に印加された制御信号と、信号入力部３１で入力された基準電圧信号と、を比較する。制御部４０は、比較器２８に印加された制御信号が、設定した基準電圧信号値の範囲を外れる場合に、出力制御部４の制御信号の印加を遮断する。ところが、制御信号が設定した基準電圧信号値の範囲内にある場合には、出力制御部４に制御信号を入力する。
【００３８】
以下、制御部４０を構成するＤ／Ａ変換部２、オン・オフ及びソフトスタート部３、発振部２１、出力制御部４等の夫々の構成要所に対して、図２乃至図４を参照して具体的に説明する。
【００３９】
本発明において、電子レンジに初めて電源が入力された場合、または、電子レンジが使用待機中である場合には、信号発生部２６から、信号発生部２６と連結されたフォトカップラ１８の入力端に、信号が入力されないので、インバータ部３０は停止している。インバータ部３０が停止しているというのは、インバータ部３０の発振がストップしていることを意味する。インバータ部３０が発振するためには、信号発生部２６からフォトカップラ１８の入力端ＰＩを通じて連続的なＰＷＭ波形を印加しなければならない。
【００４０】
フォトカップラ１８に印加されるＰＷＭ波形は、インバーター部３０をオン（発振開始）させる作用と、ＰＷＭ波形のパルス幅の変化によって発振部２１の発振周波数を変える作用、即ち、インバータ部３０の出力を調節する作用をする。
【００４１】
ＰＷＭ波形がオン・オフ及びソフトスタート部３に印加されない時に、オン・オフ及びソフトスタート部３を構成するトランジスタ３０６は、抵抗３０２と、キャパシタ３０３によりベース（ＢＡＳＥ）バイアス（ＢＩＡＳ）が掛かってターンオンされる状態になる。トランジスタ３０６がターンオンの状態になれば、電界効果トランジスタ３１０のゲート（ＧＡＴＥ）の電位は最低になり、電界効果トランジスタ３１０のドレーン・ソース間の抵抗は無限大になる。また、電界効果トランジスタ３１０のドレーン・ソース間の抵抗が無限大になれば、キャパシタ３１１が発振部２１から分離されたことと同一の結果になって発振部２１の発振がストップした状態、即ち、インバータ部３０がオフ状態を維持する。
【００４２】
一方、フォトカップラ１８を通じてオン・オフ及びソフトスタート部３にＰＷＭ波形が印加されると、方向ダイオード（Orientation Diode）３０１を通じてトランジスタ３０６のベースバイアスが抜け出して、トランジスタ３０６がオフ状態になる。ツェナーダイオード３０４はトランジスタ３０６のベースに残留したバイアスを遮断してトランジスタ３０６をオフ状態になるようにする。トランジスタ３０６がオフになると、抵抗３０５とゲート抵抗３０７を通じてVCC電圧がゆっくり平滑キャパシタ３０８に充電される。これにより、電界効果トランジスタ３１０のドレーン・ソース間の抵抗がゆっくり減少され、発振キャパシタ３１１と発振部２１が結合されたことと同一な結果になって、発振が始まる。
【００４３】
また、フォトカップラ１８の入力端にＰＷＭ波形が印加されると、Ｄ／Ａ変換部２のアナログ電圧値Ｐ２はＰＷＭ波形のハイ（ＨＩ）値とロー（ＬＯＷ）値との関係によって決まる。電圧値Ｐ２が低くなる場合には、電界効果トランジスタ４０２のドレーン・ソース間の抵抗値が高まって発振周波数が低くなり、インバータの出力は高まる。抵抗２０１は電界効果トランジスタ４０２のゲートバイアスの電圧用であり、抵抗２０３、２０５とキャパシタ２０４はπ形フィルタとして、ディジタルに変換されたＰＷＭ波形をアナログに変換してゲート抵抗４０１を通じて電界効果トランジスタ３１０に加える。
【００４４】
以上のように、電界効果トランジスタ３１０のドレーン・ソース間の抵抗によって、発振部２１と発振キャパシタ３１１との結合及び分離が行われる。ドレーン・ソース間の抵抗が高ければ、キャパシタ３１１の容量が小さいことと同一状態になるので、発振周波数が高くなる。これに対して、ドレーンソース間の抵抗が無視できるくらいに低い場合には、キャパシタ３１１が有する全ての容量に対して発振が行われる。
【００４５】
発振周波数が高ければ、インバータ部３０の出力は減る。従って、インバータ部３０が発振を始める時には、できるだけ高周波数で始まることにより、出力が最小になった後、ゆっくりと周波数が低くなって、所望する出力状態になるようにして、各種の電力素子に無理にならない。このような、発振周波数とインバータ部３０の特性を考慮したことをソフトスタートという。本発明では、電界効果トランジスタ３１０のドレーン・ソース間の抵抗特性を用いることにより、ソフトなスタートを実現する。
【００４６】
以下、本発明の出力調節部分に対して具体的に説明する。
発振部２１は、構造的に外部抵抗ＲＴとキャパシタＣＴが接続すれば、自ずから発振してスイッチング素子２２、２３のゲートパルスを作り出す。
【００４７】
発振部２１の発振周波数は、式 Fo=1/(1.4*(RT+75)*CT)であり、外部抵抗ＲＴ＝抵抗４０４/｛抵抗４０３＋ドレーン・ソース間の抵抗４０２｝であり、キャパシタＣＴ＝キャパシタ３１１である。
【００４８】
発振周波数を変えるためには、外部抵抗ＲＴ値を変えることにより可能であり、本発明によるインバータ部においては、外部抵抗値を変えるために電界効果トランジスタ４０２のドレーン・ソース間の抵抗の特性を用いている。
【００４９】
発振周波数を変更することは、インバータ部３０の出力を制御する目的以外にも、力率（ＰＯＷＥＲ ＦＡＣＴＯＲ）を改善しようとする目的を有している。力率の改善に対して考慮をしなかったインバータ部３０からの出力において、高圧変圧器２４の２次側からの高電圧は電源供給部を通じて供給された供給電圧に比例してその大きさが定まる。供給電圧は常用交流電源を整流した波形であるので、２次側からの高電圧も整流した波形のような波形になる。従って、マグネトロン２５は２次側からの高電圧の上点（Top Point）（常用交流信号の９０°と２７０°）の付近だけで作動する。また、それ以外のゼロクロッシング（常用交流電源の０°と１８０°）の付近だけでは２次側からの高電圧が低いので動作がストップする。
【００５０】
これは電気エネルギーの効率をとても悪化させるだけでなく、マグネトロンの発振管の寿命にも深刻な支障を招来する。従って、マグネトロンの発振管の動作は、常用交流電源の波形の全ての区間に亙って可能な抵抗と類似した負荷特性を有することが一番理想的である。
【００５１】
図６は図２による各部分の電位及び波形を示したグラフである。この図面に示すように、力率を改善しる動作というのは、マグネトロン２５が交流信号の全ての区間に亙って均等な負荷特性を有することである。交流信号の全区間に亙って均等な負荷特性を有するようにすることは、純粋な抵抗負荷だけで可能であるが、マグネトロン２５のような非線型の負荷構造では容易ではない。従って、マグネトロン２５が均等な負荷特性を有するように動作させるためには、人為的に動作電圧を逆補正しなければならない。
【００５２】
動作電圧を逆補正することは、マグネトロン２５が一番活発に作動する位相である９０°と２７０°の付近ではマグネトロン２５に印加される高電圧を低め、活動が沈滞する位相である０°と１８０°の付近では高電圧を高めることである。以上のように、マグネトロン２５に印加する高電圧を、負荷特性と正反対の大きさで補正して供給することにより、結果的には、純粋な抵抗負荷に近い電流消費が行われる。
【００５３】
ダイオード１１、１２は、力率改善と低電圧オフ部１の動作に要る交流信号波形を得るための電波整流の回路素子であり、ここで得た波形信号は減衰抵抗１３、１４により低電圧に変わってキャパシタ１７を通じて出力制御部４のゲートに伝達される。キャパシタ１７は出力制御部４のゲートバイアス電圧Ｐ４をそのままにして交流信号だけを伝達することにより、電界効果トランジスタ４０２が常に活動領域にあるようにする。
【００５４】
位相角が９０°と２７０°である時に、ゲートバイアス電圧Ｐ４の大きさは、基本バイアス電圧Ｐ２値にサイン波が重畳されて印加され、これによって、電界効果トランジスタ４０２のドレーン・ソース間の抵抗値が変化してインバータ部３０の出力が変わる。即ち、位相が９０°と２７０°である時には、電界効果トランジスタ４０２のドレーン・ソース間の抵抗が最小になって発振装置２１の発振周波数は最高になり、インバータの出力は低くなる。
【００５５】
図７は力率を改善するためのソース信号に直流を重畳した波形を示したグラフである。本発明においては、力率を改善するための基本ソースを常用交流電源から得ており、力率を改善するための動作は電界効果トランジスタのドレーン・ソース間の抵抗の変化を用いている。
【００５６】
低電圧オフ部１は、電源線路の異常又は落雷等によって交流入力電圧が極めて低くなる場合、インバータ部３０の動作をストップさせて各種の電力素子を保護するための目的として用いられる。減衰抵抗１５、１６により低電圧に変わった交流信号は低電圧オフ部１のダイオード１０１を通じて平滑キャパシタ１０３に充電される。平滑キャパシタ１０３に充電された交流信号はツェナーダイオード１０２の設定値より以下になれば、トランジスタ１０４をオフしてフォトカップラ１８に供給されるＰＷＭ波形を無効化させて、インバータ部３０の発振をストップする。フォトカップラ１８と低電圧オフ部１のトランジスタ１０４は直列に接続されているので、これら二つの素子は相互論理積（ＡＮＤ）の形態でなっているので、いずれか一つがオフになれば、結果はオフになる。
【００５７】
検出部５は共振部６で生じた共振電圧値が一定値以上になると、分圧抵抗６０１、５０５を通じてトランジスタ５０４のベースに印加する。トランジスタ５０４に印加された共振電圧はエミッタ抵抗５０３と充電キャパシタ５０２に充電された後、ダイオード５０１を通じて出力制御部４の入力端に印加される。共振部６の共振電圧が非定常的に上昇する理由は、電源線を通して入るサージ騒音に影響を受けるためである。
【００５８】
このようなサージ騒音に対する保護策として、本発明においては、異常共振電圧をエミッタ−フォロワ（Ｅｍｉｔｔｅｒ−Ｆｏｌｌｏｗｅｒ）方式のトランジスタを通じて変換して、出力制御部４の入力端にフィードバックさせることによって、閉ループ動作が行われるようにしている。
【００５９】
図８は検出部の動作の特性を示したグラフである。図面に示したように、インバータ部３０の動作の開始前に、即ち、インバータ部３０の動作停止中に共振部６の中点電圧Ｐ６がＶ／２である時に、もっとも適したソフトスタートを実現する。Ｖはリアクトール９を通じてスイッチング電力素子２２のコレクタと共振キャパシタ６０２に印加される直流電圧を意味し、常用交流電源が２２０Ｖであれば、Ｖは約３１０Ｖであるから、Ｖ／２は約１５５Ｖになる。
【００６０】
Ｐ６電圧をＶ／２水準に合わせるためには、プルアップ（Ｐｕｌｌ−Ｕｐ）抵抗６０２の値が、抵抗６０１の値と抵抗５０５の値を足した値と一致するようにしなければならない。ところが、抵抗５０５は抵抗６０１に比べてとても小さい値を有して無視されるので、抵抗６０１と同一の値を取ることによって、共振装置６の中点Ｐ６にＶ／２水準の直流バイアスが掛かるようにする。
【００６１】
本発明による電子レンジ用インバータ部の一番の特性は、半導体の発振によって、高電圧を生成することであり、半導体の発振による高電圧の大きさは、発振周波数を変えることにより、自由に高めたり低くしたりすることができる。発振周波数を低くすれば、共振電流が増えて２次側からの高電圧が上昇し、これに対し、発振周波数を高めれば、２次側からの高電圧は低くなる。
【００６２】
電子レンジの出力、即ち、マグネトロンからの出力は高圧変圧器の２次側からの高電圧の大きさに比例するので、２次側からの高電圧を制御することが電子レンジの出力を制御することである。
【００６３】
【発明の効果】
前述したように、本発明によると、制御信号をフィードバックして提供することにより、精密制御及び出力調節を可能にすることができる。制御信号の異常状態を検出して回路を保護し、システムの安定性を向上させることができる電子レンジが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態による電子レンジの制御ブロック図である。
【図２】  図１の制御ブロック図の詳細回路図である。
【図３】  本発明の第２実施形態による電子レンジの制御ブロック図である。
【図４】  図３の制御ブロック図の詳細回路図である。
【図５】  本発明の第３実施形態による電子レンジの詳細回路図である。
【図６】  図２に示した各部分の電位及び波形を示したグラフである。
【図７】  力率を改善するためのソース信号に直流を重畳した波形を示したグラフである。
【図８】  検出部の動作の特性を示したグラフである。
【図９】  従来の発明による概略的な制御ブロック図である。
【符号の説明】
１  低電圧オフ部
２  Ｄ／Ａ変換部
３  オン・オフ及びソフトスタート部
４  出力制御部
５  検出部
６  共振部
７  電源供給部
８  整流及び平滑部
２１  発振部
２４  高圧変圧器
２５  マグネトロン
２６  信号発生部
２７  スイッチング部
２８  比較器
２９  トランジスタ
３０  インバータ部
３１  信号入力部
４０  制御部
【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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【図８】
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【図９】
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