專利名稱：高頻發(fā)射裝置的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高頻加熱裝置，特別地涉及對被加熱物發(fā)射高輸出的高頻 時的高頻加熱裝置的控制方法。
背景技術：
作為加熱顯示出高的介電常數(shù)的被加熱物的方法，通常進行利用作為 電磁波的一種的微波的功率。
作為產生此微波的方法，使具有電子管的磁控管振蕩，將其振蕩輸出 發(fā)射到空腔，進行被加熱物的加熱。例如，在微波爐中上述空腔相當于稱 為的烘箱的插入被加熱物的空間。磁控管陽極電壓高，大約幾千伏的電壓 被施加在電極間。此外，在上述這樣的加熱設備中，通常使用一臺磁控管。
在現(xiàn)有的微波爐等的加熱裝置中，也有使用單數(shù)的磁控管的情形，不 容易為了使被加熱物的溫度均勻地上升而改變輸出功率或輸出頻率。由于 磁控管按電壓和磁場的相互關系工作，所以難以改變微波爐的輸出，并且， 由于振蕩頻率取決于磁控管的電極結構，所以用搭載在微波爐中的單體的 磁控管改變振蕩頻率是困難的。因此，為了均勻且高效地加熱被加熱物， 進行用固體振蕩器替換磁控管的嘗試。
但是，固體振蕩器與磁控管不同由半導體構成，因此非常容易被損壞。 例如，在通過天線發(fā)射由固體振蕩器所振蕩的功率的情況下，由于從固體 振蕩器看的天線的阻抗和從天線看的固體振蕩器的阻抗會不匹配，所以來 自固體振蕩器的輸出功率的一部分返回固體振蕩器，破壞固體振蕩器，這 一點是通常周知的。
圖12是示意性地表示專利文獻1所記載的現(xiàn)有的高頻發(fā)射裝置的圖。 如該圖中所示，現(xiàn)有的高頻發(fā)射裝置具有固體高頻產生部1、存放被 加熱物(未圖示)的加熱室3、和配設在加熱室3的一壁面上的饋電天線4。作為高頻加熱熱源的固體高頻產生部1產生的高頻功率通過同軸傳送
線路2傳送到加熱室3內的饋電天線4。此饋電天線4向加熱室3內發(fā)射 高頻功率，另一方面，針對加熱室3能夠封閉的高頻功率接受剩余的高頻 功率，將其向固體高頻產生部逆?zhèn)魉??？墒?，在固體高頻產生部l的輸出
部設置抽出與發(fā)射功率量成比例的方向性耦合器、或組合抽出全部反射
功率的循環(huán)器和方向性耦合器構成的反射功率檢測部5，該反射功率檢測 部5等價檢測出來自加熱室的反射功率量?？刂撇?在反射功率檢測部5 的檢測信號超過規(guī)定的基準電平時使固體高頻產生部1的驅動電源6的工 作停止，以便使作為固體高頻產生部1的主要部件的固體元件不被破壞。 在現(xiàn)有的高頻發(fā)射裝置中，還設置有報告部8，報告使用者根據反射功率 的異常進行了高頻加熱的停止。
再有，按照根據固體元件可允許的損失功率量決定的最大反射功率量 預先設定上述的檢測信號的基準電平。更詳細地，根據在反射功率檢測部 5裝載循環(huán)器時附加的反射功率吸收用的虛載荷的允許損失功率量來設定 基準電平。通過采取這樣的結構，能夠在防止未來固體元件或虛載荷的熱 破壞。
專利文獻1 JP特開昭61-27093號公報

發(fā)明內容
在現(xiàn)有的高頻發(fā)射裝置的控制方法中，提案有檢測工作狀態(tài)的半導體 的狀態(tài)，在破壞半導體前進行控制的方法。但是，由半導體構成的固體振 蕩器由于非常容易被破壞，所以檢測高頻放發(fā)射裝置的工作狀態(tài)的正當中 破壞的可能性極高。即使暫時避免了破壞，但從所檢測的狀態(tài)降低輸出、 更何況使電源停止，從本來的高頻發(fā)射裝置的使用方法考慮如果可行也希 望回避
因此，本發(fā)明鑒于上述課題，其目的在于，提供一種在具有固體振蕩 器和天線的高頻發(fā)射裝置中不破壞高頻發(fā)射裝置而使高頻振蕩的固體元 件穩(wěn)定地工作、同時提高加熱效率和可靠性的高頻發(fā)射裝置及其制造方 法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第l高頻發(fā)射裝置的控制方法，提供一種包括固體振蕩器和天線的高頻發(fā)射裝置的控制方法，包括步驟(a)， 從上述固體振蕩器通過上述天線發(fā)射高頻；步驟(b)，檢測從上述天線 返回上述固體振蕩器的上述高頻；步驟(c)，根據在上述步驟(b)的檢 測結果調節(jié)從上述固體振蕩器向上述天線傳播的上述高頻的發(fā)射/傳播條
件；步驟(d)，在上述步驟(C)之后，從上述固體振蕩器通過上述天線
對對象物發(fā)射上述高頻。
通過此方法，由于能夠防止從天線返回固體振蕩器的高頻的強度或功 率的變大，所以能夠防止固體振蕩器的過熱，能夠安全地驅動高頻發(fā)射裝
置。此外，通過步驟(c)，由于能夠按最佳的放射/傳播條件向對象物發(fā)
射高頻波，因此例如在使用高頻加熱對象物的情況下，能夠高效地加熱對 象物。
再有，在步驟(b)進行檢測的可以是返回固體振蕩器的高頻的強度
或功率，在步驟(c)中，既可以比較檢測出的強度或功率和規(guī)定的閾值，
也可以將把檢測出的功率等轉換為符號值所得到的值與閾值比較等。
此外，在步驟(c)中，既可以通過各種方法消除高頻傳播路徑中的
阻抗不匹配，也可以調整固體振蕩器的輸出、變更輸出頻率等。
此外，本發(fā)明的第2高頻發(fā)射裝置的控制方法，提供一種包括固體振
蕩器、天線、檢測上述固體振蕩器的溫度的溫度檢測部的高頻發(fā)射裝置的 控制方法，包括從上述固體振蕩器通過上述天線向對象物發(fā)射高頻的步 驟，在向上述對象物發(fā)射上述高頻時，當上述溫度檢測部檢測出的溫度超 過規(guī)定的閾值的情況下，調節(jié)上述高頻的發(fā)射/傳播條件。
如此，通過在高頻發(fā)射裝置的工作中檢測固體振蕩器的溫度，就能夠 防止固體振蕩器的過熱，能夠實現(xiàn)工作可靠性的提高。
發(fā)明效果
通過實施以上這樣的控制方法，不會破壞具有固體振蕩器和天線的高 頻發(fā)射裝置，能夠使輸出高頻的固體振蕩器穩(wěn)定地工作，同時提高加熱效 率和工作可靠性。


圖1是示意性地表示本發(fā)明的第1實施方式的高頻加熱裝置的基本結 構圖。
圖2是表示本發(fā)明的高頻加熱裝置的控制方法的流程圖。
圖3是示意性地表示第1實施方式的第1具體例的高頻加熱裝置的圖。 圖4是示意性地表示第1實施方式的第2具體例的高頻加熱裝置的圖。 圖5是示意性地表示第1實施方式的第3具體例的高頻加熱裝置的圖。 圖6是表示第1實施方式的第4具體例的高頻加熱裝置的控制方法的圖。
圖7是表示第1實施方式的第5具體例的高頻加熱裝置的控制方法的圖。
圖8是表示第1實施方式的第6具體例的高頻加熱裝置的控制方法的圖。
圖9是表示第1實施方式的第7具體例的高頻加熱裝置的控制方法的圖。
圖10是示意性地表示本發(fā)明的第2實施方式的高頻加熱裝置的一個 實例的圖。
圖11是說明本發(fā)明的第2實施方式的高頻加熱裝置的控制方法的圖。
圖12是示意性地表示現(xiàn)有的高頻發(fā)射裝置的圖。
符號說明
102、 201、 902 天線，
103、 202、 303 方向性耦合器，
104、 203、 304、 405、 903 固體振蕩器， 105 監(jiān)視器端子，
106、 905 加熱室，
107、 906 被加熱物，
204 放大器，
205 振蕩器，
206 偏置端子，
302 滑動螺旋式調諧器， 305 帶狀線，306 芯柱， 310 檢波電路， 312 A/D轉換電路， 314 控制裝置， 402a、 402b 開關， 403 匹配電路，
501、 502、 503、 601、 602、 603、 702、 703、 704 期間， 801、 802、 803、 804、 805、 806、 807、 808、 809、 810 期間， 504、 604 本發(fā)射， 505 預備放射， 901 高頻加熱裝置， 904 熱電偶，
1001 曲線，
1002 閾值
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。 (第1實施方式)
圖1是示意性地表示本發(fā)明的第1實施方式的高頻加熱裝置的基本結
構的圖。如該圖中所示，本實施方式的高頻加熱裝置包括產生高頻的固
體振蕩器104，傳送由固體振蕩器104產生的高頻的方向性耦合器103， 用于存放被加熱物107的加熱室106，和配設在加熱室106內、將通過方 向性耦合器103傳送的高頻發(fā)射到加熱室106內的天線。在方向性耦合器 103中設置用于監(jiān)視方向性耦合器103內向反方向傳播的高頻功率的監(jiān)視 器端子105。再有，固體振蕩器104輸出的高頻如果是微波的話雖然對其 頻率沒有限定，但例如高頻加熱裝置是民用的微波爐等的情形下，高頻的 頻率為2.45GHz。
由固體振蕩器104產生的高頻通過方向性耦合器103被導向天線102， 接著，向加熱室106發(fā)射，加熱存放在加熱室106之中的被加熱物107。 此時，天線發(fā)射高頻的同時，還會接到加熱室106中被加熱物107的加熱未利用的高頻，使該高頻返回固體振蕩器104。此外，在存在天線102的 阻抗和固體振蕩器104的輸出阻抗不匹配的情況下，除未使用從加熱室 106返回的高頻外，反射的高頻也會返回固體振蕩器104。返回固體振蕩 器104的高頻的量，大大取決于存放在加熱時106的被加熱物107的量、 水分、溫度等、還有在當時輸出的高頻的頻率，時時刻刻變化著，并不固 定。非常大的振幅的高頻返回固體振蕩器104的情形下，就有可能會破壞 固體振蕩器104。為此，按以下說明的方法驅動控制本實施方式的高頻加 熱裝置。
圖2是表示本實施方式的高頻加熱裝置的控制方法的流程圖。 如該圖中所示，在本實施方式的控制方法中，加熱被加熱物時，首先，
作為步驟S220，進行預備發(fā)射。在本步驟中，發(fā)射與本發(fā)射相比僅短時間
發(fā)射高頻。
接著，在步驟S222，從監(jiān)視器端子105抽出預備發(fā)射的高頻中返回固 體振蕩器104 (參照圖1)的高頻的一部分，監(jiān)視該高頻功率。接著，在 步驟S224判定高頻功率是否超過規(guī)定的閾值。
在前面的步驟S224中判定返回振蕩器的高頻大的情況下，進入步驟 S226，調節(jié)高頻的發(fā)射/傳播條件。具體地，變更固體振蕩器104的輸出頻 率，解除阻抗的不匹配。用于進行此操作的高頻加熱裝置的具體結構等再 后面的具體例中詳述。接著，本步驟結束之后，返回步驟S220再次重復 步驟S222、 S224。由于返回固體振蕩器104的高頻的強度隨時間變化， 所以通過重復這些步驟，能夠更高精度地調節(jié)發(fā)射/傳播條件。再有，也可 以在步驟S226調節(jié)發(fā)射/傳播條件后直接進入步驟S228進行本發(fā)射。
接著，按在步驟S226調節(jié)過的條件對被加熱物進行本發(fā)射。
通過采取上述這樣的控制方法，由于能夠預先以對固體振蕩器104而 言最佳條件進行調整之后就加熱被加熱物，所以能夠防止返回的高頻破壞 固體振蕩器104，從而能夠穩(wěn)定地使高頻加熱裝置工作。因此，根據本實 施方法的控制方法，就能夠同時實現(xiàn)高度加熱效率和高的可靠性工作。
在本實施方式的控制方法中，固體振蕩器104也可以是能通過放大器 放大高頻功率的電平的結構。此外，本實施方式的控制方法不限于監(jiān)視由 方向性耦合器103返回的高頻的方法，還可以監(jiān)視流過循環(huán)器的高頻，監(jiān)控裝置特別沒有限制。
此外，在高頻加熱裝置中，插入方向性耦合器103的場所，如果是能
夠監(jiān)視固體振蕩器104的輸出信號的場所則可以是任何地方。并且，監(jiān)視 高頻的構件可以不直接連接到電路，也可以是電磁耦合在固體振蕩器104 及天線102上的構件。
此外，步驟S224中的具體的控制方法不停留在頻率的變更等，可以 是任意的方法，都沒有脫離本發(fā)明的宗旨。
再有，以上說明的控制方法即使針對加熱之外的目的使用高頻的裝置 也能夠防止固體振蕩器的破壞。但是，像便攜式電話那樣，在按規(guī)格規(guī)定 時間圖的系統(tǒng)中本發(fā)明不能適用。
-高頻加熱裝置的控制方法的第1具體例-
圖3是示意性地表示第1實施方式的第1具體例的高頻加熱裝置的圖。 同圖所示的高頻加熱裝置基本上具有與圖1所示的高頻加熱裝置相同的結 構，但第1具體例中，固體振蕩器104由連接到振蕩器205和偏置端子206 的放大器204構成。在固體振蕩器104中，由振蕩器205產生的高頻被放 大器204放大，通過方向性耦合器103，導向天線102。
根據第1具體例的高頻加熱裝置，按照圖2所示的步驟S220 步驟 S228的順序進行工作控制。
艮口，最初作為步驟S220進行預備發(fā)射。接著，在步驟S222，從監(jiān)視 器端子105抽出預備發(fā)射的高頻中返回固體振蕩器104 (參照圖1)的高 頻的一部分，監(jiān)視該高頻功率。然之后，在步驟S224，判定高頻功率是否 超過規(guī)定的閾值。此判定通過設置在高頻加熱裝置的內部或外部的控制裝 置(未圖示)等來進行。
在前面的步驟S224返回振蕩器的高頻比規(guī)定值大的情況下，進入步 驟S226，變更高頻的發(fā)射/傳播條件。在此，本具體例的實施方法中，通 過控制將高頻的一部分施加在設置在放大器204中的偏置端子206的電壓 (電源電壓)，使放大器204的輸入輸出阻抗變化，避免與天線201的阻 抗的不匹配。接著，再度進行步驟S220、 S222確認能夠避免阻抗不匹配 之后，進入步驟S228進行向被加熱物的本發(fā)射。再有，在步驟S224高頻 功率是閾值以下的情況下，不進入步驟S226便進入步驟S228按預備發(fā)射的條件進行本發(fā)射。
再有，在上述步驟S222，預先實測或通過模擬等求出本發(fā)射時固體振
蕩器204有可能被破壞的閾值，此閾值用于預備發(fā)射的判定。例如，100[W] 輸出的固體振蕩器的情形，在此，假設效率為50%，熱電阻為2.0[tVW] 時，發(fā)熱量為IOO[W]，無返回固體振蕩器的高頻的情況下的結溫為200 。C。
在此，根據通常的結溫的絕對定格，假設如果結溫為25(TC時破壞固 體振蕩器，就成了加在固體振蕩器的輸出端功率為125[W]時破壞固體振 蕩器的計算。§卩，由于認為從天線返回的高頻功率為25[W]時破壞固體振 蕩器，所以根據100[W]=50[dBm]、 25[W]=44[dBm]，反射波損耗為6[dB〗 以下，將會破壞固體振蕩器。再有，設定閾值時，相比于此也可以為具有 余量的值。
-高頻加熱裝置的控制方法的第2具體例-
圖4是示意性地表示第1實施方式的第2具體例的高頻加熱裝置的圖。 同圖所示的高頻加熱裝置基本上具有與圖1所示的高頻加熱裝置相同的結 構，但為了調節(jié)高頻的發(fā)射/傳播條件，還包括檢波電路310、 A/D轉換電 路312、控制裝置314、及滑動螺旋式調諧器302。
艮卩，本具體例的高頻加熱裝置，包括天線102、滑動螺旋式調諧器302、 方向性耦合器103、固體振蕩器304、檢波電路310、 A/D轉換電路312、 及控制裝置314。由固體振蕩器304產生的高頻通過方向性耦合器103及 滑動螺旋式調諧器302，導向天線102。
滑動螺旋式調諧器302具有例如50Q的帶狀線(strip line) 305，和通 過與50Q的帶狀線305之間的氣隙形成電容、單側接地的芯柱(slug)306。 此滑動螺旋式調諧器302通過改變氣隙和芯柱306的位置，就能夠進行阻 抗匹配，氣隙間隔及芯柱306的位置可根據來自控制裝置(微機、FPGA (Filed Programable Gate Array)等)的控制信號進行控制。
第2具體例的高頻加熱裝置，按照圖2所示的步驟S220 步驟S228 的順序進行工作控制。
艮P，最初作為步驟S220進行預備發(fā)射。接著，在步驟S222，在方向 性耦合器103中抽出預備發(fā)射時從天線102返回固體振蕩器304的高頻的一部分，通過檢波電路310，將該高頻的強度轉換為電壓。通過A/D轉換 電路312將得到的電壓轉換為符號值?？刂蒲b置監(jiān)視此符號值。接著，在 步驟S224，將此符號值與預先保存在控制裝置中的閾值比較，符號值比閾 值大的情況下，進入步驟S226，變更高頻的發(fā)射/傳播條件。
接著，步驟S226，控制裝置314使滑動螺旋式調諧器的芯柱的位置或 與50Q的帶狀線之間的氣隙變化，避免與天線的阻抗的不匹配。此之后， 進入步驟S228，控制裝置從本發(fā)射的條件和預備發(fā)射的條件中選擇本發(fā)射 的條件，將固體振蕩器304及滑動螺旋式調諧器302的狀態(tài)設定為本發(fā)射 的條件，進行本發(fā)射。
接著，在步驟S224符號值是閾值以下的情況下，進入步驟S228，使 滑動螺旋式調諧器302的設定仍舊為預備發(fā)射時的設定，進行本發(fā)射。
根據本具體例的控制方法，由于能夠根據檢波電路310的檢測結果通 過控制裝置314適當調節(jié)來自固體振蕩器304的高頻輸出條件和滑動螺旋 式調諧器302的狀態(tài)，所以就能夠更高精度地抑制來自天線102的發(fā)射。
再有，固體振蕩器304也可以與圖3所示的固體振蕩器同樣具有被加 載偏置電壓的放大器。-高頻加熱裝置的控制方法的第3具體例-
圖5是示意性地表示第1實施方式的第3具體例的高頻加熱裝置的圖。
同圖所示的高頻加熱裝置基本上具有與圖1所示的高頻加熱裝置相同的結 構，但在本具體例中，在方向性耦合器103和天線102之間的高頻的傳播 路徑上，配置在兩端連接開關402a、 402b的多個匹配電路403。在此，天 線102和匹配電路403之間的開關402a，與匹配電路403和方向性耦合器 103之間的開關402b協(xié)動，選擇任意一個匹配電路403。
在根據本具體例的高頻加熱裝置中，由固體振蕩器405產生的高頻通 過方向性耦合器103、開關402b和任意的匹配電路403、以及開關402a， 導向天線102。匹配電路403通過電感器、電容器、帶狀線等實現(xiàn)多種的 匹配條件，預先進行準備。
第3具體例的高頻加熱裝置，按照圖2所示的步驟S220 步驟S228 的順序進行工作控制。
艮口，最初作為步驟S220進行預備發(fā)射。接著，在步驟S222，從監(jiān)視器端子105抽出預備發(fā)射的高頻中返回固體振蕩器104 (參照圖1)的高 頻的一部分，檢測高頻的強度或功率等。接著，在步驟S224，判定高頻的 強度或功率是否比閾值大，在大的情況下，進入步驟S226通過開關402a、 402b選擇匹配電路403的任意一個，避免與天線102的阻抗的不匹配。此 之后，進入步驟S228，進行本發(fā)射。
另一方面，在步驟S224判定高頻的強度或功率是閾值以下的情況下， 直接進入步驟S228，通過開關402a、 402b選擇匹配電路403，進行本發(fā) 射。
再有，高頻加熱裝置雖然可以包括圖4所示這樣的檢波電路、A/D轉 換電路、控制裝置等，但也可以代替此，具有能夠檢測和判定高頻的強度 或功率等的裝置。
-高頻加熱裝置的控制方法的第4具體例-
圖6是表示第1實施方式的第4具體例的高頻加熱裝置的控制方法的 圖。同圖的縱軸表示固體振蕩器的輸出功率，橫軸表示時間。在本具體例 的控制方法中，例如，可以使用第1實施方式的第1 第3具體例的高頻 加熱裝置的任意一個。再有，將固體振蕩器的輸出功率設定為，無論返回 固體振蕩器的高頻是哪種情況，固體振蕩器不管怎么長時間持續(xù)振蕩也不 會被破壞的功率。
在考慮中加入由半導體構成的、IOO[W]輸出的固體振蕩器的熱電阻和 結溫，考慮返回損耗是O[dB]且所有功率都被返回這種最差的條件時，相 比于固體振蕩器的輸出功率，輸出端功率變?yōu)?倍。與第1具體例中的說 明相同，假定結溫在25(TC下就會破壞，則125[W]/2， 62.5[W]就成為破壞 的閾值。在本具體例的方法中，即便在相比于輸出功率，輸出端功率為2 倍的情況下，也以不超過破壞的閾值功率進行預備發(fā)射。
因此，在此例中，只要預備發(fā)射的輸出功率不到62.5[W]，即便返回 固體振蕩器的高頻是任何情形，固體振蕩器也不會被破壞。并且，考慮輸 出功率的偏差進行預備發(fā)射時，認為將62.5[W]再減為一半、31.25[W]、 即約30[W]以下為適當?shù)念A備發(fā)射時的輸出功率。
本具體例的高頻加熱裝置的控制方法，基本上按照圖2所示的步驟 S220 步驟S228的順序進行控制。
13艮P，在圖6中，在符號501所示的期間，作為步驟S220 (參照圖2) 進行預備發(fā)射505的同時，作為步驟S222，進行高頻功率的監(jiān)視或高頻的 檢波等。接著，在符號502所示的期間，進行高頻功率是否超過規(guī)定的閾 值等的判定(步驟S224)。此外，作為步驟S226，當此判定為高頻功率 超過規(guī)定的閾值等的情況下，進行高頻功率的變更、頻率的變更、阻抗不 匹配的規(guī)避等。接著，在符號503所示的期間，以根據前面的判定結果選 擇的條件進行本發(fā)射。
根據本具體例的控制方法，由于與本發(fā)射中的輸出功率相比，預備發(fā) 射505中的高頻的輸出功率設定得較低，所以能夠防止固體振蕩器的破壞、 更安全地工作。此外，通過使用第1 第3的具體例的高頻加熱裝置，能 夠實現(xiàn)加熱效率的提高和可靠性的提高。
-高頻加熱裝置的控制方法的第5具體例-
圖7是表示第1實施方式的第5具體例的高頻加熱裝置的控制方法的 圖。同圖的縱軸表示固體振蕩器的輸出功率，橫軸表示時間。在本具體例 的控制方法中，例如，可以使用第1實施方式的第1 第3具體例的高頻 加熱裝置的任意一個。
根據本具體例的高頻加熱裝置的控制方法，基本上按照圖2所示的步 驟S220 步驟S228的順序進行控制。
艮口，在圖7中，在符號601所示的期間，作為步驟S220進行預備發(fā) 射的同時，作為步驟S222，進行高頻功率的監(jiān)視或高頻的檢波等。此之后， 在符號602所示的期間作為步驟S224，進行高頻功率是否超過規(guī)定的閾值 等的判定。此之后，當高頻功率超過規(guī)定的閾值等的情況下，作為步驟 S226，進行高頻功率的變更、頻率的變更、阻抗不匹配的規(guī)避等。接著， 在符號603所示的期間，作為步驟S228以根據前面的判定結果選擇的條 件進行本發(fā)射。
在此，在本具體例的方法中，與在符號603所示的期間進行的本發(fā)射 604相比，每一次的預備發(fā)射時間會變短。為了進行預備發(fā)射時間的設定， 例如，在最大限度地反射高頻使其全都返回固體振蕩器的情況下(功率 200[W]時)，預先實驗求出直到固體振蕩器破壞為止所需時間，僅在未到 此時間情況下使固體振蕩器振蕩。更優(yōu)選，如果進行不足直到固體振蕩器破壞為止的時間的1/2時間的預備發(fā)射就能夠更安全地進行預備發(fā)射。利 用此方法，假設即使在長時間振蕩時便會發(fā)生破壞的條件下輸出高頻，通 過縮短固體振蕩器的工作時間，也能夠防止返回的高頻對固體振蕩器的破 壞，能夠更安全且穩(wěn)定地使固體振蕩器工作。因此，根據本具體例的方法， 就能夠同時提高加熱效率和動作可靠性。
此外，由于用與本發(fā)射相同的輸出功率進行預備發(fā)射(探查)，所以
在步驟S224、 S226，能夠以最佳條件使固體振蕩器更正確地工作。此外， 通過進行以上這樣的控制方法，就不需要輸出電平的可變功能，從成本的 觀點出發(fā)也具有有利的優(yōu)點。
-高頻加熱裝置的控制方法的第6具體例-
圖8是表示第1實施方式的第6具體例的高頻加熱裝置的控制方法的 圖。在本具體例的控制方法中，例如，也可以使用第1實施方式的第l 第3具體例的高頻加熱裝置的任意一個。本具體例的高頻加熱裝置的控制 方法，也基本上按照圖2所示的步驟S220 步驟S228的順序進行控制。
首先，在圖8中，在符號701所示的期間，作為步驟S220 (參照圖2) 進行預備發(fā)射的同時，作為步驟S222，進行高頻功率的監(jiān)視或高頻的檢波 等。接著，在符號702所示的期間，進行高頻功率是否超過規(guī)定的閾值等 的判定(步驟S224)。在此，在高頻的發(fā)射/傳播條件不是最佳化的情況 下(即，高頻功率超過規(guī)定的閾值等情況下)，進行高頻功率的變更、頻 率的變更、阻抗不匹配的規(guī)避等從而調節(jié)發(fā)射/傳播條件(步驟S226)， 在符號703所示的期間進行再次預備發(fā)射(步驟S220)。此時，再次進行 高頻功率的監(jiān)視或高頻的檢波等(步驟S222)。接著，在符號704所示的 期間，進行步驟S224、 S226。接著，在符號705、 706所示的期間再次重 復步驟S220 S226。然之后，在發(fā)射/傳播條件最佳化的情況下，在符號 707所示的期間作為步驟S228進行本發(fā)射。
如上所述，通過直到使發(fā)射/傳播條件最佳化之前重復預備發(fā)射和發(fā)射 /傳播條件的調節(jié)，就能夠提高最佳化的精度，通過返回的高頻，能夠更可 靠地防止固體振蕩器的破壞，能夠使高頻加熱裝置更穩(wěn)定地工作。此外， 能夠以加熱效率高的條件使固體振蕩器工作。
再有，在圖8所示的例子中，雖然例示出3次重復步驟S220 歩驟S226的工作，但重復的次數(shù)不特別限于此。此外，預備發(fā)射既可以用比本 發(fā)射低的輸出來進行，也可以用與本發(fā)射同程度的輸出來進行。
-高頻加熱裝置的控制方法的第7具體例-
圖9是表示第1實施方式的第7具體例的高頻加熱裝置的控制方法的 圖。在本具體例的控制方法中，例如，也可以使用第1實施方式的第l 第3具體例的高頻加熱裝置的任意一個。本具體例的高頻加熱裝置的控制 方法，也基本上按照圖2所示的步驟S220 步驟S228的順序進行控制。
在本具體例的方法中，在圖9所示的符號801、 802、 803、 804的期 間，順序多次(此例中為2次)重復圖2所示的步驟S220及步驟S222、 步驟S224及步驟S226。此之后，在符號805所示期間作為步驟S228進 行本發(fā)射。
進行一定期間的本發(fā)射之后，在符號806、 807、 808、 809的期間， 再次順序多次(此例中為2次)重復圖2所示的步驟S220及步驟S222、 步驟S224及步驟S226。然之后，使發(fā)射條件最佳化，在符號810所示的 期間作為步驟S22進行高頻的本發(fā)射。
如已經說明的，由于從天線返回的高頻的電平，時時刻刻變化著，并 不固定，所以進行一定期間的本發(fā)射之后，通過再次進行發(fā)射條件的最佳 化，就能夠更確實地防止固體振蕩器的破壞，能夠更安全地驅動高頻加熱 裝置。此外，能夠使加熱效率提高，并且以可靠性高的條件發(fā)射高頻。 (第2實施方式)
使用圖IO，說明本發(fā)明的第2實施方式。
圖10是示意性地表示本發(fā)明的第2實施方式的高頻加熱裝置的一個 實例的圖。
高頻加熱裝置901包括輸出高頻的固體振蕩器903，連接到固體振 蕩器903的熱電偶(溫度檢測部)904，用于加熱被加熱物906的加熱室 905，和配設在加熱室905內、接收高頻的天線902。
由固體振蕩器903產生的高頻被導向天線902，向加熱室905內發(fā)射， 加熱存放在加熱室905之中的被加熱物906。此時，通常通過熱電偶904 監(jiān)視固體振蕩器903的溫度。
圖11是說明本發(fā)明第2實施方式的高頻加熱裝置的控制方法的圖。其橫軸表示時間，縱軸表示固體振蕩器的溫度。在此控制方法中，例如， 可以使用圖10所示的高頻加熱裝置901。曲線1001表示例如通過熱電偶
904監(jiān)視的、高頻加熱裝置901的工作時的固體振蕩器903的溫度。
本實施方式的控制方法基本上進行圖2所示的步驟。但是，在本實施 方式的控制方法中，在本發(fā)射(圖2的步驟S228)中，固體振蕩器903 的溫度達到預先設定的閾值1002時，就改變固體振蕩器903的輸出頻率， 或使用消除上述阻抗的不匹配的裝置實現(xiàn)固體振蕩器903的溫度的降低。 在此，閾值1002可以是實驗求出的固體振蕩器903的破壞溫度。通過此 方法，能夠更確實地防止固體振蕩器903的破壞。因此，根據本實施方式 的控制方法，能夠同時實現(xiàn)高頻加熱裝置的工作可靠性的提高，和加熱效 率的提高。
再有，在本實施方式的控制方法中，也可以將該破壞溫度附近的比破 壞溫度低的溫度作為危險預防閾值設定。由于通過輸出頻率的變更或消除 阻抗的不匹配使固體振蕩器903的溫度下降需要一些時間，所以通過在達 到危險預防閾值時進行上述的控制來實現(xiàn)固體振蕩器903的溫度降低，即 使在固體振蕩器903的溫度下降中需要時間的情況下，也能夠確實地防止 固體振蕩器903的破壞。
再有，本實施方式的控制方法，通過與第1實施方式及其具體例的控 制方法組合，也能夠更確實地防止固體振蕩器903的破壞。
此外，在本實施方式的控制方法中，在固體振蕩器903的溫度下降中 花費時間的情況下，也可以僅降低發(fā)射的高頻的輸出，在遮斷電源停止高 頻的輸出后再次使其工作。但是，為了有效地進行加熱，相比于高頻輸出 的停止，更優(yōu)選通過阻抗的不匹配的解除或輸出頻率的改變來應對。
再有，圖10所示的熱電偶904雖然直接連接到固體振蕩器903，但此 熱電偶904也可以連接到安裝固體振蕩器903的基板上，還可以與固體振 蕩器制作在相同的半導體基板上，可以連接到裝有固體振蕩器903的封裝 上。
此外，基于本發(fā)明的宗旨，監(jiān)視溫度的方法不限于熱電偶，可以使用 任意的方法。例如，可以是感應紅外線的傳感器，也可以是熱敏電阻等。工業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的高頻加熱裝置及其制造方法，能夠用于家庭用的微波爐或業(yè) 務用、研究用的加熱裝置等、使用高頻的各種裝置中。
權利要求
1、一種高頻發(fā)射裝置的控制方法，該高頻發(fā)射裝置包括固體振蕩器和天線；該控制方法包括步驟(a)，從上述固體振蕩器通過上述天線發(fā)射高頻；步驟(b)，檢測從上述天線返回上述固體振蕩器的上述高頻；步驟(c)，根據在上述步驟(b)的檢測結果調節(jié)從上述固體振蕩器向上述天線傳播的上述高頻的發(fā)射/傳播條件；和步驟(d)，在上述步驟(c)之后，從上述固體振蕩器通過上述天線對對象物發(fā)射上述高頻。
2、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 在上述步驟(d)，對上述對象物發(fā)射上述高頻，進行加熱。
3、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 在上述步驟(a)的上述高頻的發(fā)射時間比在上述步驟(d)的上述高頻的 發(fā)射時間更短。
4、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 在上述步驟(a)發(fā)射的上述高頻的功率比在上述步驟(d)發(fā)射的上述高 頻的功率小。
5、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 在上述步驟(b)，檢測向上述固體振蕩器返回的上述高頻的功率； 在上述步驟(c)，包括步驟(cl)，將在上述步驟(b)檢測出的上述高頻的功率與第1閾值比較；和步驟(c2)，在上述高頻的功率超過上 述第1閾值的情況下，調節(jié)上述高頻的發(fā)射/傳播條件。
6、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 在上述步驟(b)，探測向上述固體振蕩器返回的上述高頻； 在上述步驟(c)，包括步驟(c3)，將在上述步驟(b)檢測出的上述高頻的強度與第2閾值比較；和步驟(c4)，在上述高頻的強度超過上 述第2閾值的情況下，調節(jié)上述高頻的發(fā)射/傳播條件。
7、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于，在上述步驟(a)和上述步驟(d)之間，依次重復多個上述步驟(b) 和上述步驟(c)的組合。
8、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 在對上述對象物發(fā)射高頻時，依次重復多個上述步驟(a)、上述步驟(b)、上述步驟(c)及上述步驟(d)的組合。
9、 根據權利要求1所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，其特征在于， 上述高頻發(fā)射裝置還包括檢測上述固體振蕩器的溫度的溫度檢測部； 在上述步驟(d)中，在上述溫度檢測部檢測出的溫度超過第3閾值的情況下，調節(jié)上述高頻的發(fā)射/傳播條件。
10、 根據權利要求1 9中任意一項所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法， 其特征在于，在上述步驟(c)中，進行上述固體振蕩器的振蕩頻率的變更、上述 固體振蕩器中上述高頻輸出的變更、向上述固體振蕩器提供的電源電壓的 變更及上述固體振蕩器的輸出阻抗和上述天線的阻抗的阻抗匹配的變更 中的至少一種以上。
11、 一種高頻發(fā)射裝置的控制方法，該高頻發(fā)射裝置包括固體振蕩器、 天線、和檢測上述固體振蕩器的溫度的溫度檢測部；該控制方法包括從上述固體振蕩器通過上述天線向對象物發(fā)射高頻 的步驟；在向上述對象物發(fā)射上述高頻時，當上述溫度檢測部檢測出的溫度超 過規(guī)定的閾值的情況下，調節(jié)上述高頻的發(fā)射/傳播條件。
12、 根據權利要求11所述的高頻發(fā)射裝置的控制方法，上述閾值是 上述固體振蕩器的破壞溫度。
全文摘要
提供一種不會破壞高頻發(fā)射裝置而使固體振蕩器穩(wěn)定地工作、同時提高加熱效率和可靠性的高頻發(fā)射裝置的控制方法。此控制方法包括步驟(a)，從固體振蕩器通過天線發(fā)射高頻；步驟(b)，檢測從天線返回固體振蕩器的高頻；步驟(c)，根據在步驟(b)的檢測結果調節(jié)從固體振蕩器向天線傳播的高頻的發(fā)射/傳播條件；和步驟(d)，在步驟(c)之后，從固體振蕩器通過天線對對象物發(fā)射高頻。在步驟(c)中，進行固體振蕩器的振蕩頻率的變更、固體振蕩器中高頻輸出的變更、向固體振蕩器提供的電源電壓的變更及固體振蕩器的輸出阻抗和天線的阻抗的阻抗匹配的變更等。
文檔編號H05B6/68GK101296535SQ20081009571
公開日2008年10月29日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權日2007年4月25日
發(fā)明者上田大助, 八幡和宏, 外野高史, 田中毅, 酒井啟之 申請人:松下電器產業(yè)株式會社