專利名稱：逆變器控制器和高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如微波爐的使用磁控管的高頻介質(zhì)加熱，具體上涉及用于 逆變器中的半導(dǎo)體開關(guān)元件的過熱保護(hù)和防止被應(yīng)用到磁控管的過壓。
背景技術(shù)：
迄今，在諸如微波爐的使用磁控管的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備中，已經(jīng)根據(jù)來 自逆變器控制器的輸出信號的脈沖寬度來調(diào)整被提供到磁控管的電功率。為 了升高輸出功率，來自逆變器控制器的輸出信號的脈沖寬度已經(jīng)被加寬，由
此升高被提供到磁控管的電功率。這種結(jié)構(gòu)使得有可能持續(xù)地改變磁控管的
熱輸出。
圖6是包括在現(xiàn)有技術(shù)中的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備中使用的磁控管的方框 圖。在圖6中，來自商用電源11的交流電流被整流器13整流為直流電流， 并且所述直流電流被整流器13的輸出端上的扼流圈14和平滑電容器15平 滑，并且被提供到逆變器16的輸入端。通過接通/關(guān)斷在逆變器16中的半導(dǎo) 體開關(guān)元件IGBT(絕緣柵雙極晶體管)來將直流電流轉(zhuǎn)換為任何期望的高頻 (20-40 kHz)。逆變器16包括用于高速切換直流電流的IGBT 16a和電容器16b， 并且被逆變器控制器161驅(qū)動，所述逆變器控制器161用于控制逆變器16來 高速接通/斷開通過升壓變壓器18的初級端流動的電流。
在升壓變壓器18中，由逆變器16輸出的高頻電壓被施加到初級繞組181, 并且在次級繞組182獲得響應(yīng)于匝數(shù)比的高壓。具有較小匪數(shù)的繞組183被 提供在升壓變壓器18的次級端，并且用于加熱磁控管12的燈絲(加熱器，陰 極)121。升壓變壓器18的次級繞組182包括倍壓(voltage doubling)整流器 20，用于整流次級繞組的輸出。倍壓整流器20由高壓電容器201和202與兩 個高壓二4 L管203和204構(gòu)成。
用于檢測IGBT 16a的溫度的熱敏電阻9被直接地連接到IGBT 16a的引 線部分或者該引線部分的附近。該引線部分是發(fā)射極引線，并且形成熱敏電 阻的芯片(芯片熱敏電阻)被焊接在印刷板6(圖7)背面的焊料表面上而不是散熱片側(cè)。由熱敏電阻提供的溫度信息被輸入到逆變器控制器161，并且用于 控制逆變器16。
圖7示出了其上布置了散熱片7、 IGBT 8(16a)和熱敏電阻9的印刷板6 的狀態(tài)。用于產(chǎn)生高熱的IGBT8的加熱部分被固定到散熱片7,并且三個引 線被插入印刷板的通孔，并且被焊接在相對側(cè)(背面，焊料側(cè))。該芯片熱敏電 阻被用作熱敏電阻9,并且被直接地焊接到在印刷板6的背面的焊并牛表面上 的IGBT 16a的引線而不是散熱片側(cè)。
在該結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行用于下述目的的方法防止用于切換逆變器電源的 IGBT的熱破壞，該方法即在IGBT的熱破壞之前停止或者功率降低以防止溫 度升高的所謂功率降低控制。功率降低控制的概要如下
(1) 當(dāng)IGBT溫度達(dá)到檢測溫度時，首先，將功率降低到第一預(yù)定值(例如 大約一半)，而不突然將功率關(guān)斷。然后，當(dāng)IGBT溫度降低并且下降到該檢 測溫度之下時，功率再一次恢復(fù)到預(yù)定功率，并且當(dāng)IGBT溫度上升并且再 一次達(dá)到該檢測溫度時，再一次執(zhí)行功率降低。重復(fù)這個操作序列以保持檢 測溫度。
(2) 總是從微計算機給出給定的控制寬度信號，并且在逆變器中，熱敏電 阻檢測IGBT的溫度，并且向逆變器控制器發(fā)送檢測值，以控制逆變器以便 降低IGBT的溫度。
(3) 該熱敏電阻預(yù)先^C插入到分壓電路(partial pressure circuits )之一 中， 并且當(dāng)該熱敏電阻檢測到過熱溫度時，基于分壓比率來執(zhí)行逐漸降低控制。
(4) 當(dāng)逐漸降低控制達(dá)到特定的時間點時，目標(biāo)值被大幅度減少，并且重 復(fù)這個控制。逐漸降低控制的一個周期最短為大約1到2秒。當(dāng)如上所述在 IGBT的端子背面之上提供芯片熱敏電阻時，通過減少加熱時間常數(shù)來使得這 樣的控制成為可能。
時，烹調(diào)立即停止。但是，在該結(jié)構(gòu)中，關(guān)注下述事實如果風(fēng)扇故障，IGBT 的熱破壞也不容易發(fā)生，并且允許繼續(xù)烹調(diào)。當(dāng)IGBT的溫度上升并且達(dá)到 在發(fā)生IGBT的熱破壞的溫度之前的溫度時，功率減少到大約一半，并且允 許加熱繼續(xù)。在這樣的控制中，如果通常地執(zhí)4亍烹調(diào)，則用戶感到加熱有一 點慢，并且可以被允許繼續(xù)烹調(diào)，而不感到故障的不安，可以避免心理上的 不安。類似的評述也適用于當(dāng)風(fēng)扇被鎖住時，可以允許以最小輸出繼續(xù)加熱操
作，以達(dá)到在不關(guān)閉電源的情況下，IGBT不被熱破壞的程度。
圖8A和8B是用于描述如上所述的功率降低控制系統(tǒng)的圖；圖8A是電 路圖，圖8B是示出比較器的操作的時序圖。
在圖8A中，通過使用分壓電阻器R3和R4分壓IGBT的集電極電壓而 提供的在點P3的電勢被輸入到比較器CO 1的兩個輸入端之一 的(A)端子，并 且在啟動期間，轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl在a端子的位置，并且向另一個(C)端子施加3V。 當(dāng)磁控管加熱并且從啟動進(jìn)入平穩(wěn)狀態(tài)(平穩(wěn)操作)時，轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl切換到b 端子的位置，并且輸入通過使用分壓電阻器R1和熱敏電阻T1(在圖6和7中 的附圖標(biāo)號9)而分割Vcc電壓來提供的在Pc點的電勢。
因為熱敏電阻T1具有電阻值隨著溫度上升而降低的特性，當(dāng)熱壽丈電阻的 檢測溫度是預(yù)定值時，集電極電壓從在圖8B中類似(C)的點逐漸減少。在啟 動期間，逆變器控制器161控制IGBT的通/斷占空比(duty)，以Y更P3電勢 根據(jù)比較器COl的通/斷信息來大致地匹配3V,因此IGBT的集電極電壓變 得低于在平穩(wěn)時間時的該電壓。當(dāng)進(jìn)入平穩(wěn)狀態(tài)時，與在啟動時的3V相比 較足夠高的Pc電勢被輸入到比較器COl的(C)端子。因此，逆變器控制器161 增加IGBT的通/斷控制的接通占空比，以便P3電勢(A)大致地匹配Pc電勢(C), 并且IGBT的集電極電壓也升高。但是，雖然在附圖中未示出，通過在逆變 器控制器161中包括的功率控制功能來對如上所述的接通占空比(duty)的 上升施加限制，該功率控制功能用于根據(jù)另一個輸入信號來進(jìn)行控制，因此， Pc電勢(C)總是變得高于P3電勢(A),并且比較器COl的輸出總是被保持接 通，如圖8B中所示。但是，因為熱敏電阻T1的電阻因為缺少冷卻等而隨著 IGBT的加熱而降低，所以，當(dāng)Pc電勢(C)變?yōu)榕cP3電勢(A)相同時，再一次 啟動通/斷。逆變器控制器161減少IGBT的通/斷控制的接通占空比，以便P3 電勢(A)跟隨在Pc電勢(C)的減少而減少，因此，逆變器的輸出減少。
因此，在功率降低控制中，逆變器部分啟動磁控管，并且在進(jìn)入平穩(wěn)狀 態(tài)后，逆變器部分的輸出電壓被使得依賴于熱敏電阻的電阻值，因此如果風(fēng) 扇因為某種原因而不旋轉(zhuǎn)，則逆變器部分被允許繼續(xù)運行，而不關(guān)閉電源。 當(dāng)IGBT的溫度上升時，熱敏電阻的電阻值減少，并且逆變器的輸出減少， 因此用戶可以繼續(xù)烹調(diào)，并且感覺到加熱溫度有一點低。
專利文件1: JP-A-2004-32712
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題
如上所述的功率降低控制使得有可能在不突然停止烹調(diào)的情況下在給定 的條件下繼續(xù)烹調(diào)，并且對于用戶而言，改善了高壓介質(zhì)加熱設(shè)備的可用性。
但是，當(dāng)溫度以后降低并且使得通常的工作狀態(tài)成為可能時，如果逆變器控 制器再一次升高磁控管的輸出，則發(fā)生所謂的模變現(xiàn)象或者過沖，并且逆變 器控制可能停止。這是因為，如果磁控管的輸出在功率降低控制下被從低輸 出升高到通常的輸出，則燈絲變?yōu)榇蜷_或者接近打開的狀態(tài)，并且發(fā)生該模 變現(xiàn)象，使得可能施加過壓。
考慮如上所述的情況，本發(fā)明提供了一種用于更為改進(jìn)高壓介質(zhì)加熱設(shè) 備的可靠性和可用性的技術(shù)。
用于解決該問題的手段
本發(fā)明的逆變器控制器是用于控制逆變器的逆變器控制器，該逆變器將 直流電流轉(zhuǎn)換為預(yù)定頻率的交流電流，并且包括諧振電路，用于使預(yù)定要被
控制的對象的輸出波動，該逆變器控制器包括輸出波動單元，其響應(yīng)于溫 度檢測部分的輸出值而使逆變器的輸出波動，該溫度檢測部分檢測逆變器的 開關(guān)元件的溫度；輸出升高抑制單元，其在由該輸出波動單元執(zhí)行的逆變器 的輸出的降低控制后，將逆變器的輸出的升高抑制預(yù)定時間。
根據(jù)本發(fā)明，該輸出升高抑制單元防止在功率降低控制后輸出的突然上 升，以便使得有可能改善諸如高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的、包含該逆變器控制器的 設(shè)備的可靠性和可用性。
該輸出升高抑制單元也可以在進(jìn)行從要被控制的對象的啟動到平穩(wěn)狀態(tài) 的轉(zhuǎn)變時執(zhí)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)變控制。按照該結(jié)構(gòu)，可以容易地執(zhí)行輸出升高抑制控 制。
該輸出升高抑制單元包含電容器，用于將電荷存儲預(yù)定時間，以抑制在 由該輸出波動單元執(zhí)行的該逆變器的輸出的升高。而且，輸出升高抑制單元 迅速地啟動對逆變器的輸出的降低控制，而與對逆變器的輸出進(jìn)行降低控制 時的電容器的時間常數(shù)無關(guān)。按照該結(jié)構(gòu)，可以容易地執(zhí)行功率降低控制和 輸出升高抑制控制。
該輸出波動單元在該輸出升高抑制單元將該逆變器的輸出的升高抑制預(yù)
8定時間后，響應(yīng)于該電容器的電勢而升高該逆變器的輸出。按照該結(jié)構(gòu)，可 以容易地執(zhí)行功率降低控制和輸出升高抑制控制。
而且，本發(fā)明的逆變器控制器是用于控制逆變器的逆變器控制器，該逆 變器將直流電流轉(zhuǎn)換為預(yù)定頻率的交流電流，并且包括諧振電路，用于響應(yīng) 于溫度檢測部分的輸出值而使預(yù)定要被控制的對象的輸出波動，該溫度檢測
部分4企測該逆變器的開關(guān)元件的溫度，該逆變器控制器包括溫度狀態(tài)輸出 部分，其響應(yīng)于該溫度檢測部分的輸出值而輸出第一狀態(tài)信號；電壓波動部
分，其使在該諧振電路中發(fā)生的諧振電壓波動；以及，輸出升高延遲部分， 其輸出升高信號，用于如果第一狀態(tài)信號是用于升高諧振電壓的信號，則使 得該電壓波動部分在從輸入該第一狀態(tài)信號起的預(yù)定時間后，升高該諧振電 壓。
根據(jù)本發(fā)明，該輸出升高延遲部分防止在功率降低控制后的輸出的突然 上升，以便使得有可能改善諸如高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的、包含該逆變器控制器 的設(shè)備的可靠性和可用性。
當(dāng)進(jìn)行從要被控制的對象的啟動到平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變時，該輸出升高延遲 部分連接到該電壓波動部分，以控制諧振電壓。按照該結(jié)構(gòu)，可以容易地執(zhí) 行輸出升高抑制控制。
該輸出升高延遲部分包括電容器，用于將電荷存儲預(yù)定時間，以向該電 壓波動部分輸出上升信號。而且，該輸出升高延遲部分迅速地啟動對逆變器 的輸出的降低控制，而與對逆變器的輸出進(jìn)行降低控制時的該電容器的時間 常數(shù)無關(guān)。按照該結(jié)構(gòu)，可以容易地執(zhí)行功率降低控制和輸出升高抑制控制。
該輸出升高延遲部分在將該逆變器的輸出的升高抑制預(yù)定時間后，響應(yīng) 于該電容器的電勢而升高該逆變器的輸出。按照該結(jié)構(gòu)，可以容易地執(zhí)行功 率降低控制和輸出升高抑制控制。
該溫度狀態(tài)輸出部分響應(yīng)于該溫度檢測部分的輸出值而向該電壓波動部 分輸出第二狀態(tài)信號，并且其中，該第一狀態(tài)信號和該第二狀態(tài)信號表示溫 度檢測部分的彼此不同的溫度狀態(tài)。執(zhí)行這樣的控制，由此如果該開關(guān)元件 的溫度進(jìn)一步上升，則可以適當(dāng)?shù)乜刂圃撃孀兤鳌?br> 該逆變器控制器控制該諧振電路的諧振電壓。該諧振電壓可以等于該逆 變器的開關(guān)元件的集電極-發(fā)射極電壓。
該逆變器控制器可以用于具有作為要被控制的對象的磁控管的高頻介質(zhì)加熱i殳備。
而且，本發(fā)明提供了一種高頻介質(zhì)加熱設(shè)備，用于加熱要通過使用微波 的輻射來加熱的對象，并且該設(shè)備包括逆變器，其使用開關(guān)元件來執(zhí)行直 流電流的開關(guān)控制，以將直流電流轉(zhuǎn)換為預(yù)定頻率的交流電流；散熱片，其
輻射從該開關(guān)元件釋放的熱量；熱敏電阻，其檢測該開關(guān)元件的溫度；印刷 板，其上安裝了該開關(guān)元件和該熱敏電阻；升壓變壓器，其將該逆變器的輸 出電壓升高；高壓整流部分，其執(zhí)行該升壓變壓器的輸出電壓的倍壓整流； 磁控管，其輻射作為微波的該高壓整流部分的輸出；加熱室，其接收從該磁
控管輻射的微波的供應(yīng)，并且存儲要加熱的對象；以及，逆變器控制器，其 執(zhí)行該開關(guān)元件的功率降低控制，以使得在啟動該磁控管后，該逆變器的輸 出功率依賴于該熱敏電阻的電阻值，并且在從該功率降低控制完成起預(yù)定時 間過去后，執(zhí)行該開關(guān)元件的功率上升控制。 本發(fā)明的優(yōu)點
根據(jù)本發(fā)明，在該高頻介質(zhì)加熱設(shè)備中的功率降低控制釋放后、將輸出 控制執(zhí)行預(yù)定時間的同時，將輸出恢復(fù)到預(yù)定值，以便使得有可能防止該模 變現(xiàn)象、過沖等問題發(fā)生，并且改善了該高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的可靠性和可用 性。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的方框圖。
圖2是用于根據(jù)本發(fā)明的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的逆變器控制器的電路圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器控制器的操作的時序圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的另 一個實施例的方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的再一個實施例的方框圖。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)中的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的方框圖。
圖7是散熱片的外圍的圖。
圖8A和圖8B是描述現(xiàn)有技術(shù)中的功率降低控制系統(tǒng)的圖；圖8A是電 路圖，圖8B是示出比較器的操作的時序圖。 附圖標(biāo)記的說明
7 散熱片
8 IGBT9熱敏電阻
10逆變器主電路
11商用電源
12磁控管
13整流器
16逆變器
18升壓變壓器
20倍壓整流器
30平滑電路
36諧振電路
1 r\ n磁控管驅(qū)動控制電路
161逆變器控制器
具體實施例方式
下面參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的方框圖。用于產(chǎn)生微波的磁控
管12產(chǎn)生微波，并且加熱要被加熱的對象，諸如在諸如微波爐的高頻介質(zhì)加 熱設(shè)備的艙內(nèi)存儲的食物。磁控管驅(qū)動控制電路100包括逆變器主電路10， 用于從交流電源11接收交流功率的供應(yīng)；熱敏電阻9;以及逆變器控制器161, 用于控制逆變器主電路10,并且該磁控管驅(qū)動控制電路100執(zhí)行磁控管12 的驅(qū)動控制，用于產(chǎn)生、停止和改變微波的輸出。
逆變器主電路10向磁控管12提供來自交流電源11的交流功率，并且包 括二極管電橋類型的整流器13、平滑電路30、逆變器16、升壓變壓器18、 諧振電路36和倍壓整流器20。
來自商用電源11的交流電流被整流器13整流為直流電流，并且該直流 電流通過在整流器13和平滑電容器15(平滑電路30)的輸出端上的扼流圈14 被平滑，并且被提供到逆變器16的輸入端。逆變器16包含用于高速地切換 直流電流的IGBT(絕緣柵雙極晶體管)16a和電容器16b，并且通過接通/關(guān)斷 IGBT 16a而將直流電流轉(zhuǎn)換為任何期望的高頻(20-40 kHz)。逆變器16被如下 所述的逆變器控制器161驅(qū)動，該逆變器控制電路161用于高速地接通/關(guān)斷 流過升壓變壓器18的初級側(cè)的電流。
ii在升壓變壓器18中，由逆變器16輸出的高頻電壓被施加到初級繞組1M， 并且在次級繞組182獲得響應(yīng)于匝數(shù)比的高壓。具有較少匝數(shù)的繞組183被 提供在升壓變壓器18的次級側(cè)上，并且被用于加熱磁控管12的燈絲(加熱器， 陰極)12L升壓變壓器18的次級繞組182被連接到用于整流次級繞組的輸出 的倍壓整流器20,并且在陰極.121和陽極122之間施加高壓，以產(chǎn)生微波。 倍壓整流器20由高壓電容器201和202與兩個高壓二極管203和204構(gòu)成。
諧振電路36被實現(xiàn)為電容器16b和升壓變壓器18的初級繞組181的并 聯(lián)電路，并且初級繞組181假定是逆變器16的一部分，由此，諧振電路可以 被當(dāng)作逆變器16的組件電路。整流二極管16d與IGBT 16a并聯(lián)連接；在該 實施例中，IGBT 16a和整流二極管16d構(gòu)成開關(guān)元件。
熱敏電阻9作為溫度檢測部分，用于檢測IGBT 16a的溫度，并且按照與 在圖8中的方法類似的方法被連接到IGBT 16a的引線部分或者該引線部分的 附近。作為熱敏電阻9，可以使用各種類型的任何一個，諸如NTC(負(fù)溫度 系數(shù))熱敏電阻，其具有隨著溫度升高而降低的電阻；PTC(正溫度系數(shù))熱敏 電阻，其具有隨著溫度升高而升高的電阻；或者，CTR(臨界溫度系數(shù))熱敏電 阻，其具有當(dāng)超過預(yù)定溫度時突然降低的電阻。在該實施例中，使用NTC熱 敏電阻，其中，溫度和電阻值之間的關(guān)系成比例地改變。用于檢測IGBT16a 的溫度的溫度^r測部分不限于熱敏電阻，可以使用各種裝置的任何一種。
逆變器控制器161在PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制中設(shè)置的占空比下，高速 地接通和關(guān)斷逆變器16的IGBT 16a,并且高速地接通和關(guān)斷流過升壓變壓 器18的初級側(cè)的電流。
在該結(jié)構(gòu)中，逆變器控制器161執(zhí)行用于防止IGBT 16a的熱破壞的方法， 即所謂的在IGBT的熱破壞之前停止或者將功率降低的功率降低控制，以防 止溫度升高。功率降低控制的概要如下
(1) 當(dāng)IGBT溫度達(dá)到檢測溫度時，首先，功率被減少到第一預(yù)定值(例如 大約一半)，而不突然關(guān)斷電源。然后，當(dāng)IGBT溫度降低并且下降到檢測溫 度以下時，功率再一次被恢復(fù)到預(yù)定功率，并且當(dāng)IGBT溫度升高并且再一 次達(dá)到檢測溫度時，再一次執(zhí)行功率降低。重復(fù)這個操作序列以保持檢測溫 度。
(2) 總是從^t計算機并且在逆變器中給出給定的控制寬度信號，熱敏電阻 檢測IGBT的溫度，并且向逆變器控制器發(fā)送檢測值，以控制逆變器以便降低IGBT的溫度。
(3) 熱敏電阻預(yù)先被插入分壓電路之一中，并且當(dāng)熱敏電膽檢測到過熱的
溫度時，根據(jù)分壓比率來執(zhí)行逐漸降低控制。
(4) 當(dāng)逐漸降低控制達(dá)到特定時間點時，目標(biāo)值被大大降低，并且重復(fù)這 種控制。逐漸降低控制的一個周期最短是大約1-2秒。當(dāng)如上所述在IGBT 的端子背面上提供芯片熱敏電阻時，通過縮短加熱時間常數(shù)來使得這樣的控 制成為可能。
時，立即停止烹調(diào)。但是，在該結(jié)構(gòu)中，關(guān)注下述事實如果風(fēng)扇發(fā)生故障， IGBT的熱破壞也不容易發(fā)生，并且允許繼續(xù)烹調(diào)。當(dāng)IGBT的溫度上升并且 達(dá)到在發(fā)生IGBT的熱破壞的溫度之前的溫度時，則功率減少到大約一半， 并且允許加熱繼續(xù)。在這樣的控制中，如果通常地執(zhí)行烹調(diào)，則用戶感到加 熱有一點慢，并且可以被允許繼續(xù)烹調(diào)，而不感到故障的不安，可以避免心 理上的不安。
類似的評述也適用于當(dāng)風(fēng)扇被鎖住時，可以允許以最小輸出繼續(xù)加熱操 作，以達(dá)到在不關(guān)閉電源的情況下，IGBT不被熱破壞的程度。
如上所述的功率降低控制使得有可能在不突然停止烹調(diào)的情況下、在給
定的條件下繼續(xù)烹調(diào)，并且對于用戶而言，改善了高壓介質(zhì)加熱設(shè)備的可用 性。但是，當(dāng)溫度以后降低并且使得通常工作狀態(tài)成為可能時，如果逆變器 控制器再一次升高磁控管的輸出，則發(fā)生該模變現(xiàn)象，并且逆變器控制可能 停止。這是因為如果磁控管的輸出在功率降低控制下被從低輸出升高到通常 輸出，則燈絲變?yōu)榇蜷_或者接近打開的狀態(tài)，并且可以向燈絲及其外圍電路 施力口過壓。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的逆變器控制器的一個實施例的結(jié)構(gòu)的圖。該逆 變器控制器161包括輔助控制電路l、輔助控制電路2、輔助控制電路3、輔 助控制電路4和輔助控制電路5。該輔助控制電路l-3直接彼此連接，并且輔 助控制電路2連接到輔助控制電路4，并且輔助控制電路4和5彼此連接。
輔助控制電路1包括比較器C2和C3與分壓電阻器R8、 R9和RIO。通 過使用分壓電阻器R8、 R9和R10而將Vcc電壓分壓而提供的Pl和P2點的 電勢Vc2和Vc3(Vc2〉Vc3)被輸入到比較器C2和C3的正端子(+端子)，并且 通過使用分壓電阻器R1和熱敏電阻T1(在圖1中的附圖標(biāo)記9)將Vcc電壓分
13壓而提供的PC點的電勢Vpc被輸入到負(fù)端子(-端子)。
即，輔助控制電路1形成溫度狀態(tài)輸出部分，用于響應(yīng)于熱敏電阻Tl
的輸出值的Vpc而輸出第一狀態(tài)信號和第二狀態(tài)信號，該第一狀態(tài)信號表示 來自比較器C2的Vpc和Vc2之間的相對關(guān)系，該第二狀態(tài)信號表示來自比 較器C3的Vpc和Vc3之間的相對關(guān)系。因為Vc2和Vc3彼此不同，因此第 一狀態(tài)信號和第二狀態(tài)信號變?yōu)楸硎颈舜瞬煌臒崦綦娮鑄l的溫度狀態(tài)的 信號。
輔助控制電路2包括(切換-changeover)開關(guān)Sl、開關(guān)S2和S3、分壓電 阻器R3、 R4、 R5和R6、接地電阻器R7和比較器Cl。分壓電阻器R3和R4 之間的P3點的電勢Vp3被輸入到比較器Cl的正端子A，并且來自開關(guān)Sl 的電壓信號被輸入到負(fù)端子B。切換開關(guān)Sl包括移動觸點Kl,并且響應(yīng)于 來自如下所述的輔助控制電路3的與非門電路的信號而被切換到第一固定端 子a和第二固定端子b的任何一個。在這種情況下，電勢Vp3是反映IGBT 16a 的集電極電壓的電勢，并且輔助控制電路2與如下所述的輔助控制電路4和 5—起使IGBT 16a的集電極-發(fā)射極電壓波動；該集電極-發(fā)射極電壓等于在 諧振電路36中發(fā)生的諧振電壓。因此，輔助控制電路2用作為電壓波動部分 (輸出波動單元)，用于通過移動觸點K1等的動作、并且與如下所述的輔助控 制電路4和5合作地波動在諧振電路36中發(fā)生的諧振電壓。
通過使用分壓電阻器R5和R6將Vcc電壓分壓而提供的P5點的電勢 Vp5—在此為3V—被輸入到第一固定端子a。而且，當(dāng)接通(閉合)開關(guān)S2時， 接地電阻器R7與P5并聯(lián)連接，并且分壓信號被輸入到P5。當(dāng)連接到輔助控 制電路1的比較器C3的開關(guān)S3接通時，通過電信號來控制接通/關(guān)斷(打開/ 閉合)開關(guān)S2。開關(guān)S3在磁控管的平穩(wěn)狀態(tài)中被接通(閉合)。
輔助控制電路3包括與非門電路、比較器C4、電解電容器COl、電阻器 Rll、開關(guān)S4、 S5和S6、或門電路、非門電路和電流源P。如上所述，與非 門電路的輸出被輸入到輔助控制電路2的切換開關(guān)Sl的移動觸點Kl。另一 方面，比較器C4的輸出被輸入到與非門電路的第一輸入端子a,并且用于將 比較器C2的輸出反相的非門電路的輸出被輸入到第二輸入端子b。 3V的參 考電勢被輸入到比較器C4的負(fù)端子。另一方面，在連接到Vcc電壓的電流 源P和開關(guān)S6與電解電容器COl之間的SS點的電壓信號被輸入到比較器 C4的正端子。來自按照或門電路的輸出而打開或者閉合的開關(guān)S5的信號通過電阻器Rll被輸入到SS點，并且進(jìn)一步，SS點通過開關(guān)S6連接到電流源 P。該或門電路具有三個輸入端子a、 b和c，并且來自開關(guān)S4的信號被輸入 到第一輸入端子a，該開關(guān)S4被輸入輔助控制電路1的比較器C2的信號。"啟 動，，和"停止，，信號分別被輸入到第二輸入端子b和第三輸入端子c。開關(guān) S4和S6在磁控管的平穩(wěn)狀態(tài)中接通。
在該示例中，根據(jù)磁控管的輸入電流、即主要是逆變器主電路10的電流 是否被檢測到并且超過預(yù)定閾值，來彼此區(qū)別磁控管的"啟動"和"平穩(wěn)狀 態(tài)(平穩(wěn)操作)"。即，如果逆變器主電路10的電流被轉(zhuǎn)換為的電壓值的linDC 超過預(yù)定閾值，則逆變器控制器161確定磁控管的操作狀態(tài)已經(jīng)從"啟動，， 向"平穩(wěn)狀態(tài)"進(jìn)行了轉(zhuǎn)換，并且接通開關(guān)S3、 S4和S6。用于彼此區(qū)別磁 控管的"啟動"和"平穩(wěn)狀態(tài)"的方法不限于基于輸入電流的方法。例如， 也可以使用>^測在次級端上的陽極電流的方法。
輔助控制電路4包括驅(qū)動器電路162、比較器C6、鋸齒波產(chǎn)生電路163、 電阻器R12、 R13和R14、開關(guān)S7和電解電容器C02。在連接到Vcc電壓的 電阻器R12和接地的電解電容器C02之間的點P6的電勢Ton是用于確定 IGBT1&的導(dǎo)通寬度(導(dǎo)通占空比(onduty))的電壓。電阻器R13和R14和 比較器C6的正端子與點P6并聯(lián)。開關(guān)7與電阻器R13串聯(lián)連接；通過輔助 控制電路2的電容器Cl的輸出來控制接通/關(guān)斷(打開/閉合)開關(guān)S7。鋸齒波 產(chǎn)生電路163的輸出被輸入到比較器C6的負(fù)端子。比較器C6的輸出被輸入 到驅(qū)動器電路l62。驅(qū)動器電路162被連接到IGBT16a的基極，并且按照來 自比較器C6的輸入信號來驅(qū)動IGBT 16a。 IGBT 16a的集電極連接到在輔助 控制電^各2的電阻器R3和R4之間的P3點。
輔助控制電路5包括開關(guān)S8、比較器C5和參考電勢產(chǎn)生電路REF。開 關(guān)S8連接到輔助控制電路4的電阻器R14。輸入到逆變器主電路10的電流 被轉(zhuǎn)換為的電壓的linDC被輸入到比較器C5的正端子，并且linDC的參考電 勢的REF電勢被輸入到負(fù)端子。按照比較器C5的輸出來控制接通/關(guān)斷(打開 /閉合)開關(guān)S8。
圖3是描述逆變器控制器161的操作的時序圖。橫軸表示時間，并且被 劃分為9個步驟步驟Sl到S9。步驟Sl對應(yīng)于在磁控管12的啟動時間的 步驟，并且步驟S2-S9對應(yīng)于在磁控管12的平穩(wěn)狀態(tài)時間的步驟。豎軸表示 逆變器控制器的每個部分的操作狀態(tài)；其示出了 (a)在SS點的電勢，(b)到比較器C1的正端子A和負(fù)端子B的輸入電壓，(c)基于電阻器R6的降低電 壓(brownout)效應(yīng)的、功率降低控制PD(功率降低)l的接通和關(guān)斷，(d)基 于電阻器R7的降低電壓效應(yīng)的、功率降低控制PD2的接通和關(guān)斷，(e)比較 器C1的輸出，(f)比較器C2的反相輸出(C2輸出的非；C2的上劃線表示C2 的反相，即非門電路的輸出)，(g)比較器C3的輸出，(h)比較器C4的輸出， (i)與非門電路的輸出，以及(j)從上向下的順序的linDC的電壓。下面參考圖2 和圖3來說明逆變器控制器161的操作 (l)步驟Sl(在磁控管啟動時間)
開始，在當(dāng)磁控管12開始運行的啟動時間，IGBT16a的溫度低，因此， 熱敏電阻T1的溫度也低，因此熱敏電阻T1的電阻較高(熱敏電阻T1被實現(xiàn) 為NTC熱敏電阻，其具有隨著溫度升高而降低的電阻)，因此，電勢Vpc高。 因此，用于在電勢Vpc和電勢Vc3之間進(jìn)行比較的比較器C3輸出"0(低)"， 并且，通過非門電路從比較器C2的輸出提供的C2的反相輸出變?yōu)?l(高)" (在圖3(f)和(g)中的Sl)。此時，開關(guān)S3和S4斷開。
因為開關(guān)S6和S5也斷開，所以在SS點的電勢保持低(在圖3(a)中的S1), 并且通過與負(fù)端子側(cè)上的參考電勢3V相比較，比較器C4輸出"0，，(在圖3(h) 中的Sl)。
在與非門電路中，"0"被輸入到第一輸入端子a,并且"1"被輸入到第 二輸入端子b,因此，與非門電路輸出"1"(在圖3(i)中的Sl)。如果與非門 電路輸出"l(高)，，，則輔助控制電路2的切換開關(guān)Sl的移動觸點Kl被切換 到第一固定端子a側(cè)，并且如果與非門電路輸出"O(低)，，，則移動觸點K1被 切換到第二固定端子b側(cè)。因此，切換開關(guān)S1的移動觸點K1被設(shè)置到第一 固定端子a側(cè)。
開關(guān)S3斷開，并且通過使用分壓電阻器R5和R6分壓而提供的P5點的 電勢Vp5(3V)被輸入到比較器Cl的負(fù)端子。另一方面，通過使用分壓電阻器 R3和R4將IGBT 16a的集電極電壓分壓而提供的點P3的電勢Vp3被輸入到 比較器C1的正端子。Vp3是集電極電壓的分壓電壓，并且通過逆變器16的 諧振電路36的諧振電壓的作用而重復(fù)地超過和低于Vp5的3V。因此，比較 器C1以下述方式來重復(fù)地輸出"通，，和"斷，，當(dāng)在點P3的電勢小于3V時， 其輸出"斷"，當(dāng)該電勢變得大于3V時，其輸出"通，，(在圖3(e)中的Sl), 并且這個信息通過輔助控制電路4被輸入到IGBT 16a。因為IGBT 16a的通/
16斷占空比被控制使得P3電勢大致匹配于3V,因此在啟動時間的IGBT16a的 集電極電壓變得低于在平穩(wěn)時間的該電壓。
(2) 步驟S1S《從磁控管的啟動到平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換) 當(dāng)f茲控管的操作狀態(tài)變?yōu)槠椒€(wěn)時，開關(guān)S3、 S4和S6接通。然后，開始
從電流源P通過開關(guān)S6到電解電容器COl的電荷存儲，并且在SS點的電勢 開始升高(在圖3(a)中的S2)。當(dāng)在SS點的電勢超過3V時，通過與負(fù)端子側(cè) 上的參考電勢3V相比較，比較器C4輸出"1",并且"1"被輸入到與非門 電路的第一輸入端子(在圖3(h)中的S3)。另一方面，對第二輸入端子b的輸 入保持"1"。因此，與非門電路輸出"0"(在圖3(i)中的S3)，并且切換開關(guān) Sl的移動觸點Kl被設(shè)置到第二固定端子b側(cè)。此時，電阻器R6的PD1被 關(guān)斷(在圖3(c)中的S3)。即，如果磁控管進(jìn)入平穩(wěn)狀態(tài)，則PD1工作以抑制 該模變現(xiàn)象的發(fā)生，直到在SS點的電勢達(dá)到3V。
通過電流源P的作用，在SS點的電勢繼續(xù)升高(在圖3(a)中的S3),并且 作為比較器C1的負(fù)端子B的輸入電壓，輸入在啟動時間與3V相比較為高的 電勢。因此，IGBT 16a的通/斷控制的接通占空比被增大，以便P3電勢大致 匹配SS電勢，IGBT 16a的集電極電壓也變高，并且輸入到作為正端子A的 P3的電壓，即集電極電壓的分壓電壓也增高(在圖3(b)中的S3)。這表示根據(jù) SS電勢的升高斜度來增大通/斷控制的接通占空比。即，輔助控制電路3升高 SS電勢，并且在進(jìn)行從磁控管的啟動向平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時進(jìn)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換控 制。
當(dāng)正端子A、負(fù)端子B的輸入電壓變得等于或者大于預(yù)定值時，即IGBT 16a的通/斷控制的接通占空比變得等于或者大于預(yù)定值時，輔助控制電路5 的功率控制功能被激活，并且對接通占空比的上升上施加限制。即，施加該 限制，由此，SS電勢總是變得高于P3電勢，因此，比較器C1輸出"斷"， 并且接通占空比被輔助控制電路5控制。該功率控制功能如下比較器C5 在輸入電流被轉(zhuǎn)換為的電壓的linDC和linDC的參考電勢的REF電勢之間進(jìn) 行比較，并且當(dāng)UnDC超過REF電勢時，比較器C5產(chǎn)生用于接通開關(guān)S8的 信號，并且控制接通占空比，由此，實現(xiàn)功率控制功能(在圖3(j)中的S4)。因 此，如果SS電勢變得高于P3電勢，則僅僅輔助控制電路5控制接通占空比， 以便使得有可能對接通占空比的上升施加限制，并且可以保證安全。
(3) 步驟S5(-磁控管的功率降低控制)IGBT 16a在如上所述的安全操作下隨著時間的經(jīng)過而被力。熱，并且熱敏 電阻T1的溫度也隨著IGBT 16a的溫度升高而升高，并且電阻值降低。當(dāng)冷 卻性能差或者由于某種原因而在風(fēng)扇中卡住外部物質(zhì)并且風(fēng)扇突然停止等 時，電阻值進(jìn)一步降低，并且點PC的電勢Vpc開始降低。如果電勢Vpc變 得低于比較器C2的另一個輸入電勢Vc2(例如3.8 V)(Vpc<Vc2)，則比較器C2 輸出"1"。
當(dāng)比較器C2輸出"1"時，從比較器C2的輸出通過非門電路而提供的 C2的反相輸出變?yōu)?0"(在圖3(f)中的S5)。因此，向與非門電路的兩個輸入 端子a和b輸入'T，和"0",并且與非門電路輸出"1"(在圖3(i)中的S5), 并且切換開關(guān)Sl的移動觸點從第二固定端子b向第一固定端子a側(cè)移動。
此時，比較器Cl的正端子A和負(fù)端子B的輸入電壓迅速地降低到3V， 而與在SS點的電勢無關(guān)，并且被保持在3V(在圖3(b)中的S5)。因此，功率 降低控制(PD1)起作用。這表示比較器Cl與電勢Vpc變?yōu)榈陀诒容^器C2的 另一個輸入電勢V。(VpcKVc"同時地重復(fù)地輸出"通"和"斷，，(在圖3(e) 中的S5)。
當(dāng)比較器C2輸出"1"時，開關(guān)S5通過開關(guān)S4和或門電路的輸出"1" 被接通，并且電解電容器COl的電荷被允許通過電阻器Rll流向接地，并且 在點SS的電勢開始降低(在圖3(a)中的S5)。如果在點SS的電勢降低到低于 W(在圖^a)中的S5的中間)，則比較器C4輸出"0"(在圖3(h)中的S5)。但 是'在此時間點，即使比較器C4的輸出從'T，改變?yōu)?0"，與非門電路的
輔助控制電路3進(jìn)行的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換控制復(fù)位。
(4) 步驟S^功率降低控制的持續(xù))
如果熱敏電阻T1的溫度進(jìn)一步升高，則熱敏電阻T1的電阻值降低，并 且點PC的電勢Vpc也降低，并且當(dāng)該電勢變得低于比較器C3的另一個輸入 電勢Vc3(例如2,9V)(Vpc〈Vc3)時，比較器C3輸出"1"(在圖3(g)中的S6)。 在平穩(wěn)狀態(tài)中，S2通過已經(jīng)接通的開關(guān)S3而被接通，并且電阻器R7的PD2 被接通(在圖3(d)中的S6),并且比較器C1的正端子A、負(fù)端子B的輸入電壓 進(jìn)一步從3V降低，并且進(jìn)一步，功率降低控制(PD2)起作用(在圖3(b)中的 S6)。
(5) 步驟S^功率降低控制釋放)
18當(dāng)熱敏電阻Tl的溫度通過功率降低控制PD2而再一次降低時，熱敏電
阻T1的電阻值升高，并且在點PC的電勢Vpc也升高，并且當(dāng)該電勢變得高 于比較器C3的另一個輸入電勢Vd(VpOVc3)時，比較器C3輸出"0"(在圖 3(g)中的S7)。與此相關(guān)聯(lián)，開關(guān)S2被關(guān)斷，并且電阻器R7的PD2被關(guān)斷(在 圖3(d)中的S7)，因此，比較器C1的正端子A、負(fù)端子B的輸入電壓再一次 被恢復(fù)到3V(在圖3(b)中的S7)。
(6) 步驟S8(通常的操作開始)
當(dāng)熱敏電阻T1的溫度進(jìn)一步降低時，熱敏電阻T1的電阻值升高，并且 在點PC的電勢Vpc也開始升高。當(dāng)電勢Vpc變得高于比較器C2的另一個 輸入電勢Vc2(例如3.8V)(VpOVc2)時，比較器C2輸出"0" (C2的反相輸出 如在圖3(f)中的S8中那樣變?yōu)?1")。然后，在功率降低控制中接通的開關(guān) S5通過開關(guān)S4和"或，，門電路被關(guān)斷，并且，電阻器Rll的分壓動作不工 作。在點SS的電勢隨著在電解電容器C01中的電荷存儲而開始上升(在圖3(a) 中的S8)。因為在點SS的電勢未達(dá)到3V,因此，切換開關(guān)Sl的移動觸點 Kl在固定端子a側(cè)，并且開關(guān)S2也關(guān)斷，因此PD1控制仍然起作用(在圖 3(c)中的S8)。
(7) 步驟S9(在通常操作開始后的輸出上升)
當(dāng)在點SS的電勢繼續(xù)上升并且超過3V時(在圖3(a)中的S9)，比較器C4 輸出"1"(如下所述的上升信號)，與非門電路輸出"0"，并且移動觸點Kl 切換到第二固定端子b側(cè)(在圖3(i)中的S9)。根據(jù)SS電勢的上升斜度，比較 器C1的正端子A、負(fù)端子B的輸入電壓開始上升(在圖3(b)中的S9)。
如上所述，在本發(fā)明中，在比較器Cl的負(fù)端子B的前級提供輔助控制 電路3,其包含與非門、比較器C4和電解電容器C01。當(dāng)在比較器C4的負(fù) 端子側(cè)上的SS點的電勢超過3V時，貝'j(與非門電路輸出"0"并且)切換開關(guān) Sl的移動觸點Kl移動到第二固定端子b側(cè)，并且比較器C1的正端子A、負(fù) 端子B的輸入電壓開始上升。通過電解電容器COl的存儲動作來實現(xiàn)從在 SS點的電勢的上升開始到達(dá)到3V(在圖3中的S8)的時間延遲。即，在平穩(wěn) 狀態(tài)時，在SS點的電勢以來自比較器C2的信號(第一狀態(tài)信號)作為觸發(fā)而 開始上升，并且輔助控制電路3用作輸出升高延遲部分(輸出升高抑制單元)， 用于在預(yù)定時間后(S8),向比較器Cl輸出用于升高輸入到IGBT 16a的電壓 的上升信號，直到該電勢超過3V。輸出升高延遲部分也用于在進(jìn)行從啟動到
19平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換控制，并且控制系統(tǒng)被復(fù)位并且再一次被使用， 以便可以容易地執(zhí)行輸出升高抑制控制。即，使用熱敏電阻在功率降低時間 將SS電勢降低一次，由此作為輸出升高延遲部分的輔助控制電路3不僅在進(jìn) 行從啟動到平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換時進(jìn)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換控制，而且進(jìn)行輸出升高抑制控 制。在如上所述的結(jié)構(gòu)中，平穩(wěn)轉(zhuǎn)換控制被復(fù)位，并且再一次被z使用，但是， 當(dāng)然可以使用不同的控制電路來執(zhí)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換控制和輸出升高抑制控制。
按照如上所述的結(jié)構(gòu)，使得有可能在步驟S7釋放功率降低控制后，將比 較器C1的正端子A、負(fù)端子B的輸入電壓的升高延遲預(yù)定時間，如在圖3(a) 和(b)中的步驟S8和S9中所示。即，在本發(fā)明中，為了將磁控管的輸出恢復(fù) 到預(yù)定值，在執(zhí)行輸出控制預(yù)定時間的同時，將該輸出恢復(fù)到預(yù)定值，以便 使得有可能防止該模變現(xiàn)象、過沖等問題發(fā)生，并且改善高頻介質(zhì)加熱設(shè)備 的可靠性和可用性。
如上所述的時間延遲的持續(xù)時間(在圖3中的S8)通過電解電容器C01的 存儲動作來實現(xiàn)，因此可以通過改變電解電容器COI的時間常數(shù)而被調(diào)整。 例如，SS改變斜度在圖3中的虛線L上小，其表示電解電容器COl的時間 常數(shù)較大，并且原始延遲時間Tl增長到T2,如圖3(b)中所示。
因為該時間常數(shù)響應(yīng)于電解電容器COl的靜電電容而改變，因此例如， 可以響應(yīng)于逆變器控制器和高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的使用而采用具有適當(dāng)?shù)臅r間 延遲的電解電容器COl。在電解電容器的部分中采用能夠改變靜電電容的可 變電容器，由此使得有可能響應(yīng)于場景而改變時間延遲。
圖4是高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的另一個實施例的方框圖。在圖1中的實施例 中，逆變器控制器被應(yīng)用到開關(guān)元件的IGBT 16a的集電極-發(fā)射極電壓(等于 諧振電路的諧振電壓)的控制系統(tǒng)。但是，本發(fā)明的逆變器控制器也可以被 應(yīng)用到磁控管驅(qū)動控制電路，該磁控管驅(qū)動控制電路用于控制在圖4中所示 的串聯(lián)諧振電路的諧振電壓。
在該實施例中，在逆變器16中，與串聯(lián)連接的電容器16c和初級繞組 181(諧振電路36)并聯(lián)地新提供了用于抑制諧振電路36的諧振電壓的緩沖電 容器16b。在逆變器16中提供組合地使用IGBT 16al、 IGBT 16a2和二極管 16dl(16d2)的開關(guān)元件，并且提供了電源箝位電路，其具有輸入到各門的驅(qū)動 器電路(即兩個驅(qū)動器電路)。在該實施例中，由電容器16c和升壓變壓器18 的初級繞組181構(gòu)成的諧振電路36的諧振電壓被控制。即，在諧振電路36中發(fā)生的諧振電壓的分壓電壓在圖2中為Vp3,并且^皮連接，由此，以類似 的方式來控制該諧振電壓。
圖5是高頻介質(zhì)加熱設(shè)備的再一個實施例的方框圖。本發(fā)明的逆變器控制器也可以被應(yīng)用到磁控管驅(qū)動控制電路，該磁控管驅(qū)動控制電路用于使用
在逆變器16和平滑電路30的前級的旁路電阻器40來檢測逆變器的輸入電流 而不是IGBT 16a的集電極-發(fā)射極電壓，并且控制IGBT 16a的占空比(duty )， 如圖5中所示?？梢允褂弥T如CT(變流器)的電流;險測部件來取代旁路電阻器， 以檢測輸入電流。為了檢測輸入電流，需要在逆變器控制器161的前級提供 放大器(運算放大器)164。放大器的輸出取代在圖2中的Vp3而被輸入，由此 控制l命入電流。
本申請基于在2006年6月19日提交的日本專利申請(No.2006-169052), 其內(nèi)容通過引用被包含在此。
雖然已經(jīng)說明了本發(fā)明的實施例，但是應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于在實施 例中所公開的項目，本發(fā)明也意欲本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)該說明書和公知的 技術(shù)來進(jìn)行改變、修改和應(yīng)用，并且這些改變、修改和應(yīng)用也被包含在要保 護(hù)的范圍內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用
根據(jù)本發(fā)明，使得有可能不僅通過功率降低控制來改善高壓介質(zhì)加熱設(shè) 備的可用性，而且防止伴隨著隨后的磁控管輸出升高的該模變現(xiàn)象等缺陷的 出現(xiàn)，并且，進(jìn)一步改善高壓介質(zhì)加熱設(shè)備的可靠性。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制逆變器的逆變器控制器，所述逆變器將直流電流轉(zhuǎn)換為預(yù)定頻率的交流電流，并且包括諧振電路，用于使預(yù)定要被控制的對象的輸出波動，所述逆變器控制器包括輸出波動單元，響應(yīng)于溫度檢測部分的輸出值而使逆變器的輸出波動，所述溫度檢測部分檢測逆變器的開關(guān)元件的溫度；以及輸出升高抑制單元，在由所述輸出波動單元執(zhí)行的逆變器的輸出的降低控制后，將逆變器的輸出的升高抑制預(yù)定時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的逆變器控制器，所述輸出升高抑制單元在進(jìn)行從要 被控制的對象的啟動到平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變時還執(zhí)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)變。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2的逆變器控制器，所述輸出升高抑制單元包括 電容器，用于將電荷存儲預(yù)定時間，以抑制由所述輸出波動單元執(zhí)行的所述 逆變器的輸出的升高。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的逆變器控制器，所述輸出升高抑制單元迅速地啟動 對逆變器的輸出的降低控制，而與對逆變器的輸出的降低控制時的電容器的 時間常數(shù)無關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或者4的逆變器控制器，所述輸出波動單元在所述輸 出升高抑制單元將所述逆變器的輸出的升高抑制預(yù)定時間后，響應(yīng)于所述電 容器的電位而升高所述逆變器的輸出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5的任何一個的逆變器控制器，所述逆變器控制器控 制所述諧振電路的諧振電壓。
7. —種高頻介質(zhì)加熱設(shè)備，包括 磁控管，產(chǎn)生微波作為要被控制的對象； 逆變器；以及根據(jù)權(quán)利要求1-6的任何一個的逆變器控制器。
8. —種用于控制逆變器的逆變器控制器，所述逆變器將直流電流轉(zhuǎn)換為 預(yù)定頻率的交流電流，并且包括諧振電路，用于響應(yīng)于溫度檢測部分的輸出 值而使預(yù)定要被控制的對象的輸出波動，所述溫度檢測部分檢測所述逆變器 的開關(guān)元件的溫度，所述逆變器控制器包括溫度狀態(tài)輸出部分，響應(yīng)于所述溫度檢測部分的輸出值而輸出第 一狀態(tài)信號；電壓波動部分，使在所述諧振電路中發(fā)生的諧振電壓波動；以及， 輸出升高延遲部分，其輸出升高信號，用于如果第一狀態(tài)信號是用于升高諧振電壓的信號，則使得所述電壓波動部分在從輸入所述第一狀態(tài)信號起過去預(yù)定時間后，升高所述諧振電壓。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的逆變器控制器，當(dāng)進(jìn)行從要被控制的對象的啟動到 平穩(wěn)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變時，所述輸出升高延遲部分連接到所述電壓波動部分，以控 制諧振電壓。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或者9的逆變器控制器，所述輸出升高延遲部分包 括電容元件，用于將電荷存儲預(yù)定時間，以向所述電壓波動部分輸出上升信—弓_
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO的逆變器控制器，所述輸出升高延遲部分迅速地啟動對逆變器的輸出的降低控制，而與對逆變器的輸出的降低控制時的所述電 容器的時間常數(shù)無關(guān)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO或者11的逆變器控制器，所述輸出升高延遲部分 在將所述逆變器的輸出的升高抑制預(yù)定時間后，響應(yīng)于所述電容器的電位而 升高所述逆變器的輸出。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8-12的任何一個的逆變器控制器，所述溫度狀態(tài)輸出 部分響應(yīng)于所述溫度檢測部分的輸出值而向所述電壓波動部分輸出第二狀態(tài) 信號，并且其中，所述第一狀態(tài)信號和所述第二狀態(tài)信號表示溫度檢測部分 的彼此不同的溫度狀態(tài)。
14. 一種高頻介質(zhì)加熱設(shè)備，包括 磁控管，產(chǎn)生微波作為要被控制的對象； 逆變器；以及根據(jù)權(quán)利要求8-13的任何一個的逆變器控制器。
15. —種高頻介質(zhì)加熱設(shè)備，用于加熱要通過使用微波的輻射來加熱的 對象，并且所述高頻介質(zhì)加熱設(shè)備包括逆變器，使用開關(guān)元件來執(zhí)行直流電流的開關(guān)控制，以將直流電流轉(zhuǎn)換 為預(yù)定頻率的交流電流；散熱片，輻射從所述開關(guān)元件釋放的熱量； 熱敏電阻，^r測所述開關(guān)元件的溫度；印刷板，其上安裝了所述開關(guān)元件和所述熱敏電阻； 升壓變壓器，將所述逆變器的輸出電壓升高； 高壓整流部分，執(zhí)行所述升壓變壓器的輸出電壓的倍壓整流； 磁控管，輻射作為微波的所述高壓整流部分的輸出； 加熱室，接收從所述磁控管輻射的微波的供應(yīng)，并且存儲要被加熱的對 象；以及逆變器控制器，執(zhí)行對所述開關(guān)元件的功率降低控制，用于使得在啟動 所述磁控管后，所述逆變器的輸出功率依賴于所述熱敏電阻的電阻值，并且 在從所述功率降低控制完成起預(yù)定時間后，執(zhí)行所述開關(guān)元件的功率上升控制。
全文摘要
有可能防止在功率降低控制后伴隨有磁控管輸出升高的諸如模變現(xiàn)象的故障的發(fā)生，并且進(jìn)一步改善高壓感應(yīng)加熱設(shè)備的可靠性。當(dāng)在功率降低控制后熱敏電阻(T1)的溫度降低時，其電阻值升高，并且在點PC的電位Vpc也升高。當(dāng)電勢Vpc變得高于比較器(C3)的另一個輸入電壓的Vc3時，比較器(C1)的輸入電壓變?yōu)?V。如果熱敏電阻(T1)的溫度進(jìn)一步降低，并且電勢Vpc變得高于比較器(C2)的另一個輸入電勢的Vc2，則電場電容器(CO1)的電荷累積和點SS的電勢開始升高。如果點SS的電勢繼續(xù)升高并且超過3V，則比較器(C4)的輸出變?yōu)椤?”，并且與非門的輸出變?yōu)椤?”?？梢苿佑|點(K1)被切換到第二固定端子b，并且比較器(C1)的輸入電壓開始升高。
文檔編號H02M7/48GK101473521SQ20078002297
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月19日
發(fā)明者城川信夫, 守屋英明, 安井健治, 木下學(xué), 末永治雄, 酒井伸一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社