高頻加熱裝置的製作方法
2023-12-04 16:36:36 2
專利名稱：高頻加熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及高頻加熱裝置。更具體地，本發明涉及其中通過包括機械開關的限時裝置(下文中稱為機械限時裝置)來設定加熱持續時間的高頻加熱裝置。
背景技術：
作為傳統高頻加熱裝置的例子，下面將描述微波爐。圖6中示出了傳統微波爐的結構的一例。機械限時裝置1」具有如下組裝成一個單元的元件加熱持續時間設定器1a、鈴1b、作為限時開關的機械開關1e、以及作為限時開關的機械開關1f。商用交流電源2的一端通過限時開關1e連接到限時開關1f的一端。限時開關1f的另一端通過電湧電路10連接到高壓變壓器5的初級線圈的一端。另一方面，商用交流電源2的另一端直接連接到高壓變壓器5的初級線圈的另一端。
電湧電路10包括電湧輸入監控電路11、開關12、以及電阻器R2。電湧輸入監控電路11的一端、開關12的一端以及電阻器R2的一端連接到限時開關1f。開關12的另一端和電阻器R2的另一端連接到高壓變壓器5的初級線圈。電湧輸入監控電路11的另一端連接到商用交流電源2的另一端和高壓變壓器5的初級線圈的另一端之間的節點。
此外，電路3(此後稱為高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3)的一端包括元件-例如用於照射加熱室內部的烘爐燈、用於旋轉轉盤的轉盤馬達、以及用於冷卻磁控管6的風扇馬達-這些在進行高頻加熱時需要工作的元件連接到限時開關1e和1f之間的節點。此外，高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3的另一端連接到商用交流電源2的另一端和高壓變壓器5的初級線圈的另一端之間的節點。
然後，將描述連接到高壓變壓器5的次級端的元件。在磁控管6的陽極和陰極之間並聯有二極體D1。具體說來，磁控管6的陽極與二極體D1的陰極連接，且磁控管6的陰極與二極體D1的陽極連接。此外，高壓變壓器5的次級線圈5a連接到磁控管6的陰極。此外，二極體D1的陽極通過電容器C1連接到高壓變壓器5的次級線圈5b的一端，並且二極體D1的陰極連接到次級線圈5b的另一端。磁控管6的陽極接地。
現在，將描述上述結構的微波爐的工作。加熱持續時間設定器1a具有旋鈕(未示出)。當用戶順時針旋轉旋鈕時，加熱持續時間設定器1a設定與旋轉量相對應的加熱持續時間。隨加熱持續時間的逝去，旋鈕逆時針旋轉且旋轉角度與逝去的時間相對應，因此基於模擬原理表示剩餘的加熱持續時間。在加熱持續時間期間限時開關1e保持接通，反之則關斷。另一方面在加熱持續時間期間，限時開關1f以一佔空因數在接通和關斷之間切換，該佔空係數由在加熱持續時間設定器1a中安裝的馬達和齒輪-凸輪機械裝置(未示出)決定，且非加熱持續時間期間限時開關1f保持關斷。在加熱持續時間結束時，鈴1b響。
當限時開關1e接通時，即在加熱持續時間期間，從商用交流電源2向高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3供電，因此高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3工作。
當限時開關1e接通且限時開關1f接通時，從商用交流電源2向高壓變壓器5供電，因而在高壓變壓器5的次級端出現約4kV的高電壓。該高電壓提供給磁控管6，從而磁控管6振蕩出微波。將要加熱的目標被該微波照射從而被加熱。此處，獲得微波加熱所需的電流流過限時開關1e和1f，因此限時開關1e和1f需要是能夠流過至少15A的電流的機械開關。另一方面，當限時開關1e接通而限時開關1f關斷時，商用交流電源2不向高壓變壓器5供電，因而磁控管6不振蕩出微波。因此，微波輸出由上述的佔空因數決定。
如果限時開關1f從關斷到接通所用的時間與商用交流電源2的相位不同步，高壓變壓器5的勵磁電流會產生大的衝擊電流，最壞的情況下超過100A。這就是在圖6所示的傳統微波爐中為什麼提供電湧電路以抑制衝擊電流的原因，這種傳統微波爐不能使限時開關1f從關斷到接通所用的時間與商用交流電源2的相位同步。
開關12由電湧輸入監控電路11控制成常開，將電阻器R2短路。電湧輸入監控電路11監控衝擊電流的值，並且當被監控的衝擊電流高於閾值時，在預定的期間裡將開關12保持關斷。當開關12關斷時，衝擊電流通過電阻器R2被分流，其效應減小。
提供上述的電湧電路10確實有助於減小衝擊電流。然而，即使是電湧電路10也不能將衝擊電流最小化，由於通常當其從關斷到接通時大的衝擊電流通過限時開關1f，因而仍然在限時開關1f施加了大的負載。
此外，電湧電路10是由相當大的元件構成的。因此，甚至在配備其上安裝有電元件的電路板的微波爐中，電湧電路10也不能像其它元件那樣安裝在電路板上，而是安裝在微波爐的主機中。這使得必須在製造過程中增加安裝電湧電路的額外步驟，因此阻礙了成本的降低。此外，電湧電路10的大元件也阻礙了尺寸的減小。
另一方面，傳統上也有已知的高頻加熱裝置，例如日本專利特開平No.S63-205088中公開的那種，其中控制向高壓變壓器供電的開關受微型計算機控制從而減小衝擊電流。然而，這種類型的高頻加熱裝置未配置允許用戶視覺識別以旋鈕的旋轉量形式表示的剩餘加熱持續時間的機械限時裝置。因此，為了允許用戶視覺識別剩餘加熱持續時間，必須額外提供例如液晶顯示器的顯示器件。額外提供這種顯示器件導致成本更高。
發明公開考慮到上述問題，本發明的一個目的是提供造價低的高頻加熱裝置，該高頻加熱裝置能夠減小衝擊電流並且允許用戶視覺識別剩餘加熱持續時間。
為了獲得上述目的，本發明的一個方面，高頻加熱裝置配有高頻振蕩器；將其次級側出現的電能提供給高頻振蕩器的高壓變壓器；向高壓變壓器的初級側供電的開關裝置；包括加熱持續時間設定裝置的限時裝置，該加熱持續時間設定裝置允許根據該加熱持續時間設定裝置向前移動的移動量來確定加熱持續時間，並且隨加熱持續時間的逝去該加熱持續時間設定裝置向後移動，該限時裝置還包括限時開關，該限時開關在加熱持續時間設定時從關斷變為接通並且當移動量回到初始值時從接通轉變為關斷；用於監測電源電壓的相位的相位監測裝置；以及控制裝置，當限時開關接通時被供電並且根據相位監測裝置監測的電源電壓的相位控制所述開關裝置。
使用這種結構，提供根據電源電壓的相位控制開關裝置的控制裝置有助於減小衝擊電流。這允許開關裝置具有較低的額定電流容量，因此有助於降低成本。此外，該限時裝置允許以模擬原理顯示剩餘加熱持續時間，因此不需要提供顯示器件。這樣，可能實現允許用戶視覺識別剩餘加熱持續時間的造價低的高頻加熱裝置。此外，當限時開關接通時向控制裝置供電，而當限時開關關斷時不向控制裝置供電。這有助於消除控制裝置的待機功耗。
適當的是，當控制裝置在限時開關接通時根據所提供的電壓值判斷限時開關為關斷時，則該控制裝置根據由相位監控裝置監控的電源電壓的相位關斷開關裝置。
因此，可能不提供獨立的用於檢測限時開關是否接通的檢測裝置，就可以阻止當開關裝置從接通轉變為關斷以停止向高頻振蕩器供電時在開關裝置的接觸處發生放電。
或者，額外提供用於檢測限時開關是否接通的檢測裝置，當該控制裝置根據檢測裝置的檢測結果判斷限時開關為關斷時，該控制裝置根據相位監控裝置監控的電源電壓的相位將開關裝置關斷。
因此，可能獲得與上述相同的好處。
為了獲得上述目的，本發明的另一方面，高頻加熱裝置配有高頻振蕩器；將其次級側出現的電能供給高頻振蕩器的高壓變壓器；包括加熱持續時間設定裝置的限時裝置，該加熱持續時間設定裝置允許根據該加熱持續時間設定裝置移動的移動量來設定加熱持續時間，並且通過使移動量隨加熱持續時間逝去而變化來表示剩餘加熱持續時間，當設定的時間結束時移動量回到初始值，該限時裝置還包括限時開關，該限時開關在加熱持續時間設定時接通或關斷；控制向高壓變壓器的初級側提供電源電壓的開關裝置；控制裝置，包括用於監控電源電壓的相位的裝置以及通過檢測限時開關接通還是關斷來判斷加熱持續時間是否設定的裝置，如果加熱持續時間設定了，該控制裝置根據電源電壓的相位接通開關裝置。
使用這種結構，提供根據電源電壓的相位接通開關裝置的控制裝置有助於減小衝擊電流。這允許開關裝置具有較低的額定電流容量，因此有助於降低成本。此外，限時裝置允許基於模擬原理表示剩餘加熱持續時間，因此不需要提供顯示器件。這樣，可能實現允許用戶視覺識別剩餘加熱持續時間的造價低的高頻加熱裝置。
在上述的高頻加熱裝置的每一種中，適當的是，當電源電壓的絕對值處於最大時，控制裝置將開關裝置由關斷變為接通，並且當電源電壓經過零-伏電平時，控制裝置將開關裝置由接通變為關斷。
因此，當電源電壓的絕對值處於最大時，控制裝置將開關裝置由關斷變為接通，這有助於減小衝擊電流。此外，當電源電壓經過零-伏電平時，控制裝置將開關裝置由接通變為關斷，這防止了當開關裝置從接通變為關斷時在其接觸處發生放電，因而大大增加了開關裝置的耐用性。
在上述的任一種高頻加熱裝置中，適當的是，控制裝置以預定的佔空因數將開關裝置接通和關斷。這使得產生所要求的高頻輸出成為可能。
在上述的任一種高頻加熱裝置中，適當的是，額外提供設定高頻加熱輸出的高頻加熱輸出設定裝置，並且控制裝置根據高頻加熱輸出設定裝置的輸出信號改變佔空因數。這使得調整高頻加熱輸出成為可能。
在上述的任一種高頻加熱裝置中，適當的是，限時開關只控制向進行高頻加熱時該電路需要工作的電路的供電。
使用這種結構，限時開關只控制向進行高頻加熱時需要工作的電路的供電。因此，提供給高壓變壓器的電流不流過限時開關。這允許限時開關用低額定電流容量的機械開關實現，因此有助於降低成本。
在上述的任一種高頻加熱裝置中，適當的是，限時裝置還包括第二限時開關，在加熱持續時間結束時，該第二限時開關相對於所述限時開關有一個延時從接通變為關斷，並且該第二限時開關與開關裝置串聯。
使用這種結構，限時裝置還包括第二限時開關，在加熱持續時間結束時，該第二限時開關相對於原來的限時開關有一個延時從接通變為關斷，並且該第二限時開關與開關裝置串聯。因此，甚至如果控制裝置失靈，也可能結束微波加熱。這有助於加強安全性。
附圖簡述
圖1示出了本發明的第一實施例的微波爐的結構示意圖。
圖2示出了本發明的第二實施例的微波爐的結構示意圖。
圖3示出了本發明的第三實施例的微波爐的結構示意圖。
圖4示出了本發明的第四實施例的微波爐的結構示意圖。
圖5示出了本發明的第五實施例的微波爐的結構示意圖。
圖6示出了傳統微波爐的結構示意圖。
執行本發明的最佳方式下面，將參照附圖描述本發明的實施例。在下面的描述中，將使用微波爐作為根據本發明的高頻加熱裝置的例子。
第一實施例圖1示出了本發明的第一實施例的微波爐的結構。此處，與圖6中所示的微波爐中相同的元件用相同的參考數字表示。
機械限時裝置1具有如下組裝在一個單元中的元件加熱持續時間設定器1a，鈴1b，以及作為限時開關的機械開關1c。
商用交流電源2的一端通過繼電器開關4a連接到高壓變壓器5的初級線圈的一端。另一方面，商用交流電源2的另一端直接與高壓變壓器5的初級線圈的另一端連接。
高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3的一端連接到商用交流電源2和繼電器開關4a之間的節點，高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3的另一端通過限時開關1c連接到商用交流電源2的另一端和高壓變壓器5的初級線圈的另一端之間的節點。此外，相位信號電路7的輸入側直接連接到商用交流電源2的兩端，並且相位信號電路7的輸出側連接到微型計算機9。
此外，整流平滑分壓電路8的輸入側連接到限時開關1c與高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3之間的節點，並且整流平滑分壓電路8的輸出側連接到微型計算機9。微型計算機9連接到用於驅動繼電器開關4a的驅動電路4b。
連接到高壓變壓器5的次級側的元件與圖6中的微波爐中的相同，因此沒有略去對它們的描述。
現在，將描述上述構造的微波爐的工作。加熱持續時間設定器1a具有旋鈕(未示出)。當用戶順時針旋轉旋鈕時，加熱持續時間設定器1a對應於旋轉量設定加熱持續時間。隨著加熱持續時間的逝去，旋鈕以對應於逝去的時間的旋轉角度逆時針旋轉，因此基於模擬原理顯示剩餘加熱持續時間。在加熱持續時間期間限時開關1c保持接通，反之則保持關斷。在加熱持續時間結束時，鈴1b響。
相位信號電路7從商用交流電源2接收交流電壓，產生表示該交流電壓的相位的相位信號，並將所產生的相位信號饋至微型計算機9。
當限時開關1c接通時，即在加熱持續時間期間，從商用交流電源2向高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3提供交流電，因此高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3工作。此外，當限時開關1c接通時，即在加熱持續時間期間，從商用交流電源2向整流平滑分壓電路8提供交流電壓。整流平滑分壓電路8包括整流二極體、平滑電容器和分壓電阻器，並且被提供交流電壓時向作為控制裝置的微型計算機9提供具有預定值的直流電壓信號。
微型計算機9從調節器(未示出)提供有穩定的直流電並一直保持通電。
微型計算機9根據從整流平滑分壓電路8中輸出的直流信號判斷加熱持續時間是否設定。當加熱持續時間識別為設定時，在商用交流電源2的輸出電壓的相位使得衝擊電流最小的時刻(即輸出電壓的絕對值最大時的相位)，微型計算機9將繼電器開關4a由關斷轉變為接通。微型計算機9根據從相位信號電路7輸出的相位信號，並且計入伴隨驅動繼電器開關4a的驅動電路4b的操作的延時進行此操作。當設定的加熱持續時間已逝去時，微型計算機9在商用交流電源2的輸出電壓經過零-伏電平時將繼電器開關4a從接通轉變為關斷，並且使繼電器開關4a保持關斷。微型計算機9根據從相位信號電路7輸出的相位信號，並計入伴隨驅動繼電器開關4a的驅動電路4b的操作的延時進行此操作。其間，微型計算機9以預定的佔空因數保持繼電器開關4a接通和關斷。
當繼電器開關4a接通時，從商用交流電源2向高壓變壓器5供電，因此在高壓變壓器5的次級側出現約4kV的高電壓。這一高電壓提供給磁控管6，從而磁控管6振蕩出微波。要加熱的目標被該微波照射，從而被加熱。此處，如上所述，在衝擊電流最小的時刻繼電器開關4a從關斷轉變為接通，這有助於大大增加繼電器開關4a的耐用性。另一方面，當繼電器開關4a關斷時，商用交流電源2不向高壓變壓器5供電，因而磁控管6不振蕩出微波。因此，微波輸出由上述的佔空因數決定。此處，如上所述，在商用交流電源2的輸出電壓經過零-伏電平的時刻繼電器開關4a從接通轉變為關斷，這防止了在繼電器開關4a的接觸處發生放電，因而大大增強了繼電器開關4a的耐用性。
此外，提供給高壓變壓器5的電流不流過限時開關1c；即，只有小電流流經限時開關1c。這使得用其有低額定電流容量的機械開關實現限時開關1c成為可能，並且這有助於獲得低成本。
此外，較小的衝擊電流使得使用相對於傳統使用的限時開關1e和1f(見圖6)具有較低額定電流容量的開關實現繼電器開關4a成為可能。這有助於降低成本。
此外，有可能不使用顯示器件而利用機械限時裝置1表示剩餘加熱持續時間。這使得實現造價低且能夠讓用戶視覺識別剩餘加熱持續時間的微波爐成為可能。
或者，微型計算機9可以在加熱開始時使用安裝在其中的定時器開始測量時間以監控預定周期的終止，從而當定時器識別出預定周期的終止後，微型計算機9關斷繼電器開關4a而不管來自整流平滑分壓電路8的直流電壓信號是否存在。在這種情況下，適當的是，上面提到的預定周期設定為長於能夠在加熱持續時間設定器1a中設定的加熱持續時間的最大值。這樣，即使當機械限時裝置1故障並即使在加熱持續時間結束之後限時開關1c保持接通時，微型計算機9在預定周期終止時也能夠關斷繼電器開關4a並結束加熱。
第二實施例圖2示出了本發明的第二實施例的微波爐的結構。此處，用相同的參考數字表示與圖1的微波爐中相同的元件。
機械限時裝置1』具有如下組裝在一個單元中的元件加熱持續時間設定器1a、鈴1b、用作限時開關1c』的機械開關、以及用作第二限時開關1d的機械開關。
商用交流電源2的一端依此次序通過第二限時開關1d和繼電器開關4a連接到高壓變壓器5的初級線圈的一端。另一方面，商用交流電源2的另一端直接連接到高壓變壓器5的初級線圈的另一端。
高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3的一端連接到第二限時開關1d和繼電器開關4a之間的節點，並且高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3的另一端連接到商用交流電源2的另一端和高壓變壓器5的初級線圈的另一端之間的節點。此外，相位信號電路7的輸入側直接連接到商用交流電源2的兩端，且相位信號電路7的輸出側連接到微型計算機9。
此外，限時開關1c』的兩端連接到微型計算機9。微型計算機9與驅動繼電器開關4a的驅動電路4b連接。
連接到高壓變壓器5的次級側的元件與圖1和圖6中的微波爐中的相同，因此沒有略去對它們的描述。
現在，描述上述結構的微波爐的工作。加熱持續時間設定器1a具有旋鈕(未示出)。當用戶順時針旋轉旋鈕時，加熱持續時間設定器1a對應於旋轉量設定加熱持續時間。隨著加熱持續時間的逝去，旋鈕以對應於逝去的時間的旋轉角逆時針旋轉，因此基於模擬原理顯示剩餘加熱持續時間。當加熱持續時間設定時，限時開關1c』和第二限時開關1d保持接通，反之則保持關斷。此處，第二限時開關1d是機械開關，其在加熱持續時間結束時，以相對於限時開關1c』從接通轉變為關斷的定時的預定的延時長度(幾秒)從接通轉變為關斷。這可以通過使操作限時開關1c』的凸輪的形狀與操作第二限時開關1d的凸輪的形狀略有不同來實現。在加熱持續時間結束時，鈴1b響。限時開關1c』也可以是當加熱持續時間設定時保持關斷的類型。
相位信號電路7接收來自商用交流電源2的交流電壓，產生表該交流電壓的相位的相位信號，並將產生的相位信號饋給微型計算機9。
當第二限時開關1d接通時，即在加熱持續時間期間，從商用交流電源2向高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3提供交流電，因而高頻加熱振蕩器冷卻裝置和其它元件3工作。此外，當限時開關1c』接通時，即在加熱持續時間期間，短路信號通過限時開關1c』饋至微型計算機9。
微型計算機9提供有來自調節器(未示出)的穩定的直流電，並保持其一直通電。
微型計算機9根據當限時開關1c』接通時所產生的短路信號判斷加熱持續時間是否設定。
當加熱持續時間識別為設定時，微型計算機9在商用交流電源2的輸出電壓相位使得衝擊電流最小(即，該相位是輸出電壓的絕對值最大時的相位)時，將繼電器開關4a的由關斷轉變為接通。微型計算機9根據從相位信號電路7中輸出的相位信號，並且計入伴隨驅動繼電器開關4a的驅動電路4b的操作的延時，進行此操作。
在設定加熱持續時間結束時，微型計算機9在商用交流電源2的輸出電壓經過零-伏電平時，將繼電器開關4a從接通轉變為關斷，並保持繼電器開關4a關斷。微型計算機9根據從相位信號電路7輸出的相位信號，並計入伴隨驅動開關4的驅動電路(未示出)的操作的延時，進行此操作。然後，如上所述，在加熱持續時間期間結束後，第二限時開關1d以相對於限時開關1c』預定的延時長度(幾秒)關斷。該延時長度設定為足夠長從而允許在加熱持續時間結束後繼電器開關4a保持為關斷。因此，在加熱持續時間結束後，首先繼電器開關4a關斷，然後第二限時開關1d關斷。這防止了當第二限時開關1d從接通轉變為關斷時在其接觸處發生放電，因而有助於大大增加第二限時開關1d的耐用性。
或者，微型計算機9在加熱開始時開始使用安裝在其中的定時器測量時間以監控預定周期的終止，從而在定時器識別預定周期終止後，微型計算機9保持繼電器開關4a關斷而不管是否出現短路信號。在這種情況下，適當的是，上面提到的預定周期設定為長於能夠在加熱持續時間設定器1a中設定的加熱持續時間的最大值。這樣，即使機械限時裝置1故障且加熱持續時間結束後限時開關1c』和第二限時開關1d保持接通，微型計算機9在預定周期終止後也能夠關斷繼電器開關4a並結束微波加熱。
此外，甚至當微型計算機9變為故障且在加熱持續時間結束後繼電器開關4a保持接通，或者如果繼電器開關4a熔化，在加熱持續時間結束後，機械限時裝置1』也能夠關斷限時開關1d並結束微波加熱。
這樣，在圖2所示的微波爐中，甚至當微型計算機9和機械限時裝置1』其中之一變為故障時，也能夠結束微波加熱。這有助於增加安全性。
與圖1中所示的微波爐相比，圖2中所示的微波爐需要額外提供第二限時開關1d但是不需要整流平滑分壓電路8。因此從成本的角度而言，粗略比較圖2的微波爐和圖1中的微波爐。
第三實施例圖3示出了本發明的第三實施例的微波爐的結構。此處，用相同的參考數字表示與圖1的微波爐中相同的元件。
第三實施例的微波爐，與前面描述的第一實施例中的微波爐相比，額外配備了可變電阻器R1。可變電阻器R1的一端連接到商用交流電源2的一端，可變電阻器R1的另一端連接到商用交流電源2的另一端。可變電阻器R1的可動觸頭通過整流平滑分壓電路8』連接到微型計算機9。用戶可以操作可變電阻器R1以改變其可動觸頭的位置。可變電阻器R1的可動觸頭處的交流電壓通過整流平滑分壓電路8』轉變為直流電壓，然後饋給微型計算機9。根據該直流電壓，微型計算機9改變使用其接通和關斷繼電器開關4a的佔空因數。這使得調節微波輸出成為可能。
第四實施例圖4示出了本發明的第四實施例的微波爐的結構。此處，用相同的參考數字表示與圖1所示的微波爐中相同的元件。
然而，在圖1所示的微波爐中，微型計算機9一直保持通電，在圖4所示的微波爐中，微型計算機9隻是當在機械限時裝置1』上設定加熱持續時間時通電。這是這些微波爐之間最大的不同。為獲此目的，此處，圖1微波爐中使用的整流平滑分壓電路8被微型計算機電源電路13代替，其對應於圖1所示的微波爐中的調節器(未示出)。微型計算機電源電路13的一個輸入端連接到商用交流電源2和繼電器開關4a之間的節點，微型計算機電源電路13的另一個輸入端通過限時開關1c連接到商用交流電源2的另一端和高壓變壓器5的初級線圈的另一端之間的節點。微型計算機電源電路13的輸出側連接到微型計算機9。
現在將概述上述結構的微波爐的操作，重點放在與圖1中的微波爐的不同處。當加熱持續時間設定時，限時開關1c接通，因此從商用交流電源2向高頻加熱振蕩器冷卻電路和其它元件3提供交流電壓並向微型計算機電源電路13提供交流電壓。當從商用交流電源2提供交流電壓時，微型計算機電源電路13向微型計算機9提供直流電，因而微型計算機9通電。
當向微型計算機9的供電變得高於其工作電壓時，微型計算機9復位，並且開始執行其中安裝的程序。具體說來，微型計算機9在商用交流電源2的輸出電壓的相位使得衝擊電流最小的時刻(即，該相位是輸出電壓的絕對值最大時的相位)，將繼電器開4a從關斷轉變為接通。微型計算機9根據從相位信號電路7輸出的相位信號，並計入伴隨繼電器開關驅動電路4b的操作的延時，進行此操作。
在設定的加熱持續時間結束時，限時開關1c關斷。當限時開關1c關斷時，微型計算機電源電路13的輸出電壓逐漸減小直至其最終變為零。當微型計算機電源電路13的輸出電壓低於在前設定的閾值(例如，等於當限時開關1c接通時獲得的輸出電壓的80％)時，微型計算機9識別加熱持續時間結束，因而在商用交流電源2的輸出電壓經過零-伏電平時將繼電器開關4a從接通轉變為關斷，並且保持繼電器開關4a關斷。微型計算機9根據從相位信號電路7輸出的相位信號，並計入伴隨繼電器開關驅動電路4b的操作的延時，進行此操作。此後，當微型計算機電源電路13的輸出電壓變得小於微型計算機9的最小工作電壓時，微型計算機9停止工作。
當繼電器開關4a接通時，從商用交流電源2向高壓變壓器5供電，因此在高壓變壓器5的次級側出現高電壓。該高電壓提供給磁控管6，因而磁控管6振蕩出微波。要加熱的目標被微波照射，因而被加熱。
在圖4所示的微波爐中，微型計算機9並不一直保持通電。這有助於省電。此外，當然，圖4中所示的微波爐具有與圖1中所示的微波爐相同的優點。在圖4所示的微波爐中，微型計算機9參照微型計算機電源電路13的輸出電壓檢測限時開關1c是否關斷以識別加熱持續時間的結束。或者，也可能，例如提供單獨的整流平滑分壓電路，該電路接收限時開關1c和微型計算機電源電路13之間的節點處的電壓，然後整流、平滑、分壓該電壓使其變成直流電壓，並且然後將所得到的直流電壓供給微型計算機9。在這種情況下，微型計算機9根據該整流平滑分壓電路的輸出檢測限時開關1c是否關斷從而識別加熱持續時間的結束。
第五實施例圖5示出了作為另一可行實例的本發明的第五實施例的微波爐。此處，在商用交流電源2與高頻振蕩器冷卻裝置和其它元件3、高壓變壓器5以及微型計算機電源電路13之間的節點之間提供限時開關1c。即，不在加熱持續時間結束時控制繼電器開關4a。
在圖5所示的微波爐中，與圖4所示的微波爐中相同，微型計算機9不是一直保持通電。這有助於省電。
工業應用根據本發明的高頻加熱裝置可以應用於各種能夠進行高頻加熱的裝置，例如微波爐。
權利要求
1.一種高頻加熱裝置，包括高頻振蕩器；將其次級側出現的電能提供給該高頻振蕩器的高壓變壓器；向該高壓變壓器的初級側供電的開關裝置；限時裝置，包括加熱持續時間設定裝置，允許根據該加熱持續時間設定裝置向前移動的移動量來設定加熱持續時間，並且隨加熱持續時間的逝去該加熱持續時間設定裝置向後移動，以及限時開關，當加熱持續時間被設定時該限時開關從關斷變為接通，且當移動量回到初始值時該限時開關從接通變為關斷；相位監測裝置，監測電源電壓的相位；以及控制裝置，當所述限時開關接通時該控制裝置被供電，且該控制裝置根據所述相位檢測裝置監測的電源電壓的相位來控制所述開關裝置。
2.權利要求1的高頻加熱裝置，其中，所述控制裝置根據當所述限時開關接通時所提供的電壓的值判斷該限時開關為關斷時，所述控制裝置根據相位測裝置所監測的電源電壓的相位將所述開關裝置關斷。
3.權利要求1的高頻加熱裝置，還包括檢測所述限時開關是否接通的檢測裝置，其中，當所述控制裝置根據該檢測裝置的檢測結果判斷所述限時開關為關斷時，所述控制裝置根據相位監測裝置監測的電源電壓的相位將所述開關裝置關斷。
4.一種高頻加熱裝置，包括高頻振蕩器；將其次級側出現的電能提供給該高頻振蕩器的高壓變壓器；限時裝置，包括加熱持續時間設定裝置，允許根據該加熱持續時間設定裝置移動的移動量來設定加熱持續時間，並且該加熱持續時間設定裝置通過使該移動量隨加熱持續時間的流逝而變化來表示剩餘加熱持續時間，當所設定的加熱持續時間結束時該移動量回到初始值，以及限時開關，當加熱持續時間被設定時接通或關斷；控制向該高壓變壓器的初級側提供電源電壓的開關裝置；以及控制裝置，包括用於監測電源電壓的相位的裝置以及通過檢測所述限時開關接通還是關斷來判斷加熱持續時間是否設定的裝置，如果加熱持續時間被設定，控制裝置根據電源電壓的相位接通所述開關裝置。
5.權利要求1～4的任一項的高頻加熱裝置，其中，當電源電壓的絕對值最大時，所述控制裝置將所述開關裝置從關斷轉變為接通，並且當電源電壓經過零-伏電平時，所述控制裝置將所述開關裝置從接通變為關斷。
6.權利要求1～4的任一項的高頻加熱裝置，其中所述控制裝置以預定的佔空因數接通和關斷所述開關裝置。
7.根據權利要求6的高頻加熱裝置，還包括設定高頻加熱輸出的高頻加熱輸出設定裝置，其中所述控制裝置根據高頻加熱輸出設定裝置的輸出信號改變所述佔空因數。
8.權利要求1～4的任一項的高頻加熱裝置，其中，所述限時開關只控制向在進行高頻加熱時需要工作的電路的供電。
9.權利要求1～4的任一項的高頻加熱裝置，其中所述限時裝置還包括第二限時開關，該第二限時開關在加熱持續時間結束時，相對於所述限時開關有延時地從接通變為關斷，其中該第二限時開關與所述開關裝置串聯連接。
10.根據權利要求5的高頻加熱裝置，還包括設定高頻加熱輸出的高頻加熱輸出設定裝置，其中所述控制裝置以根據該高頻加熱輸出設定裝置的輸出信號的佔空因數接通和關斷所述開關裝置，其中所述限時開關只控制在向進行高頻加熱時需要工作的電路的供電。其中所述限時裝置還包括第二限時開關，該第二限時開關在加熱持續時間結束時，相對於所述限時開關有延時地從接通變為關斷，以及其中該第二限時開關與所述開關裝置串聯連接。
全文摘要
在高頻加熱裝置中，微型計算機輸入商用AC電源的相位信號並決定機械定時器裝置中的定時器開關是否處於接通狀態以確定該高頻加熱裝置是否處於加熱持續時間設定狀態。如果是，微型計算機在根據商用AC電源的相位將衝擊電流最小化的時刻，接通控制商用AC電源和高壓變壓器之間的導通的開關，因而抑制了衝擊電流，允許用戶視覺確定剩餘加熱持續時間，實現了成本的降低。
文檔編號H05B6/66GK1640198SQ0380514
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月3日 優先權日2002年3月4日
發明者伊藤耕平, 植田浩司 申請人:夏普株式會社