高頻加熱設(shè)備及其狀態(tài)檢測裝置和方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N狀態(tài)檢測裝置，用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，包括：陽極電流輸入部分，其輸入所述磁控管的檢測的陽極電流；以及確定部分，其在預(yù)定時間周期期間多次讀取與由所述陽極電流輸入部分輸入的陽極電流對應(yīng)的陽極電壓，并且基于多個所述陽極電壓確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中所述確定部分基于以下兩者來確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)：（1）基于其中大于預(yù)定閾值的所述陽極電壓被連續(xù)讀取的次數(shù)的閾值控制；以及（2）基于由多次讀取計算的所述陽極電壓的每單位時間改變值的改變值檢測。
【專利說明】高頻加熱設(shè)備及其狀態(tài)檢測裝置和方法
[0001]本申請是以下專利申請的分案申請:
[0002]申請?zhí)?200680053430.3
[0003]申請日:2006年12月26日
[0004]發(fā)明名稱:用于檢測高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0005]本發(fā)明涉及用于在使用磁控管的設(shè)備(如微波爐)中的高頻加熱的技術(shù)，具體地，涉及用于檢測高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0006]圖13是顯示作為高頻加熱設(shè)備的示例的微波爐的配置的圖。在該圖中，來自商業(yè)電源11的AC電源通過整流電路13被整流為DC電流，然后由整流電路13的輸出側(cè)和扼流圈14的平滑電容器15平滑，并且被施加到逆變器16的輸入側(cè)。DC電流通過逆變器16內(nèi)的半導(dǎo)體開關(guān)元件的開/關(guān)操作，被轉(zhuǎn)換為期望的高頻(20到40kHz)電流。逆變器16由用于驅(qū)動和控制高速切換電流的半導(dǎo)體開關(guān)元件的逆變器控制電路161控制，由此將流入升壓變壓器18的初級側(cè)的電流高速切換為導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)。
[0007]通過檢測整流電路13的初級電流，由變流器17檢測到控制逆變器控制電路161的輸入電流。檢測的電流被輸入逆變器控制電路161，并且用于控制逆變器16。溫度傳感器(熱敏電阻器)9’被附接到用于冷卻半導(dǎo)體開關(guān)元件的散熱片。由溫度傳感器檢測到的溫度信息被輸入逆變器控制電路161，并且用于控制逆變器16。
[0008]在升壓變壓器18中，初級線圈181被施加從逆變器16輸出的高頻電壓，而根據(jù)線圈比，次級線圈182被施加高電壓。在升壓變壓器18的次級側(cè)提供具有小的匝數(shù)的線圈183，以便加熱磁控管(magnetron) 12的燈絲121。升壓變壓器18的次級線圈182被提供有用于整流次級線圈輸出的倍壓整流電路19。該倍壓整流電路19由高壓電容器191和兩個高壓二極管192、193配置。
[0009]當(dāng)這樣配置的微波爐在要被加熱對象根本沒有容納在加熱腔內(nèi)的狀態(tài)下或在小加熱負(fù)載的狀態(tài)下操作時，磁控管的溫度由于微波的反向福射(back bombardment)而增力口，并且因此ebm減少。結(jié)果，由于所謂的空加熱或小加熱負(fù)載，陽極電流增加從而導(dǎo)致過加熱狀態(tài)，因此磁控管和高壓二極管的溫度增加大大地超過正常狀態(tài)。如果這種狀態(tài)被忽略，則磁控管和高壓二極管可能被熱量損壞。
[0010]作為防止這種問題的方法，存在這樣的方法，其中用于檢測溫度的熱敏電阻器放置靠近磁控管、半導(dǎo)體開關(guān)元件、高壓二極管等，并且在這些部件的熱破損之前停止裝置以防止溫度的升高。
[0011]作為用于防止溫度升高的方法，例如，專利文獻(xiàn)I公開了一種方法，其中熱敏電阻器通過螺釘緊固到散熱片，由此從散熱片檢測溫度(見專利文獻(xiàn)I)。
[0012]圖14A顯示專利文獻(xiàn)I中描述的附接方法，并且還顯示熱敏電阻器通過螺釘緊固到散熱片的狀態(tài)。用于散熱的散熱片7附接到印刷板6上，并且熱敏電阻器9’就附接在靠近散熱片7附接的半導(dǎo)體開關(guān)元件8之上。
[0013]產(chǎn)生高熱量的半導(dǎo)體開關(guān)元件IGBT8的散熱部分固定到散熱片7。元件的三個腳插入印刷板6的透孔中，并且焊接在該板的相反側(cè)上。熱敏電阻器9’也通過螺釘緊固到散熱片7上，并且取出散熱片7的溫度信息。
[0014]此外，還存在靠近印刷板的半導(dǎo)體開關(guān)元件附接徑向熱敏電阻器的方法(見專利文獻(xiàn)2)。圖14B是顯示專利文獻(xiàn)2的附接方法的圖。
[0015]在該圖中，用于散熱的散熱片7附接到印刷板6上，并且半導(dǎo)體開關(guān)元件8附接靠近散熱片7。熱敏電阻器9’被附接以便與半導(dǎo)體開關(guān)元件8經(jīng)由散熱片相對。
[0016]專利文獻(xiàn)I JP-A-2-312182
[0017]專利文獻(xiàn)2:日本專利N0.2892454

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]根據(jù)專利文獻(xiàn)I的方法，存在這樣的問題:因?yàn)橐笫褂寐葆數(shù)缴崞木o固過程，所以組裝過程的總數(shù)增加，因此裝置的成本增加。此外，檢測的溫度不直接表示高壓二極管的溫度，而表示半導(dǎo)體開關(guān)元件附接到其的散熱片的溫度。因此，盡管在高壓二極管的溫度上升和半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度上升之間存在相關(guān)性，但是缺點(diǎn)是溫度檢測準(zhǔn)確性和靈敏度的都不好。
[0019]根據(jù)專利文獻(xiàn)2的方法，存在這樣的缺點(diǎn):因?yàn)闊崦綦娮杵魃院蟾浇涌拷崞?，所以組裝過程的數(shù)量增加，并且因?yàn)椴恢苯邮艿嚼鋮s風(fēng)的影響，所以熱敏電阻器的熱時間常數(shù)劣化。此外，檢測的溫度直接表示高壓二極管的溫度，而表示半導(dǎo)體開關(guān)元件附接到其的散熱片的溫度。因此，盡管在高壓二極管的溫度上升和半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度上升之間存在相關(guān)性，但是缺點(diǎn)是溫度檢測準(zhǔn)確性和靈敏度的都不好。
[0020]此外，試圖將熱敏電阻器9’附接到靠近半導(dǎo)體開關(guān)元件8的管腳部分的部分A。然而，在這種情況下，還存在這樣的缺點(diǎn):因?yàn)闊崦綦娮杵魃院笫謩痈浇涌拷崞越M裝過程的數(shù)量增加，并且因?yàn)橹苯邮艿嚼鋮s風(fēng)的影響，所以熱敏電阻器的熱時間常數(shù)劣化。此外，檢測的溫度不直接表示高壓二極管的溫度，而表示半導(dǎo)體開關(guān)元件附接到其的散熱片的溫度。因此，盡管在高壓二極管的溫度上升和半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度上升之間存在相關(guān)性，但是缺點(diǎn)是溫度檢測準(zhǔn)確性和靈敏度的都不好。
[0021]盡管相關(guān)技術(shù)的前述技術(shù)沒有關(guān)注保護(hù)高壓二極管不受熱損壞的改進(jìn)，但是溫度檢測準(zhǔn)確性和靈敏度不好。此外，當(dāng)微波爐在要被加熱對象根本沒有容納在加熱腔內(nèi)的狀態(tài)下或在小加熱負(fù)載的狀態(tài)下操作時，磁控管和高壓二極管的溫度增加量變得大于其它組成部分的溫度上升量。因此，溫度增加不能被準(zhǔn)確檢測，因此存在各部件被損壞的可能性，所以這些技術(shù)不能采用。
[0022]本發(fā)明提供了一種技術(shù)，其能夠準(zhǔn)確確定和識別高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)并且檢測異常操作狀態(tài)(如空加熱狀態(tài)或過加熱狀態(tài))，由此保護(hù)各個組成部件和高頻加熱設(shè)備。
[0023]解決問題的手段
[0024]本發(fā)明提供了用于檢測具有用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置。該裝置包括:陽極電流輸入部分，其輸入所述磁控管的檢測的陽極電流；以及確定部分，其在預(yù)定時間周期期間多次讀取與由所述陽極電流輸入部分輸入的陽極電流對應(yīng)的陽極電壓，并且基于多個所述陽極電壓確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中所述確定部分基于以下兩者來確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài):(I)基于其中大于預(yù)定閾值的所述陽極電壓被連續(xù)讀取的次數(shù)的閾值控制；以及(2)基于由多次讀取計算的所述陽極電壓的每單位時間改變值的改變值檢測控制。
[0025]在(I)閾值控制中當(dāng)所述次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)或更多時、或者在(2)改變值檢測控制中當(dāng)超過預(yù)定閾值的改變值被計算了預(yù)定次數(shù)或更多時，確定部分確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)不正常，從而停止高頻加熱設(shè)備的操作或減少其輸出。
[0026]此外，陽極電流輸入部分可以由A/D轉(zhuǎn)換器端配置，該A/D轉(zhuǎn)換器端使得作為對應(yīng)值的陽極電壓經(jīng)歷模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。
[0027]確定部分通過基于(2)改變值檢測控制下的改變值的負(fù)載，確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)為正常狀態(tài)、空加熱狀態(tài)或過加熱狀態(tài)。在該方面中，可以提供蜂鳴器，其分別通過不同的蜂鳴聲來報警空加熱狀態(tài)和過加熱狀態(tài)。
[0028]此外，當(dāng)次數(shù)不超過(I)閾值控制中的預(yù)定次數(shù)時，狀態(tài)檢測裝置可以以執(zhí)行(2 )改變值檢測控制的方式控制高頻加熱設(shè)備。
[0029]高頻加熱設(shè)備包括:磁控管；檢測陽極電流的陽極電流檢測部分；控制磁控管的逆變器部分；以及前述狀態(tài)檢測裝置。陽極電流檢測部分可以由放置在用于將逆變器部分接地的路徑(陽極電流路徑)中的陽極電流檢測電阻器配置。此外，當(dāng)確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)不正常時，狀態(tài)檢測裝置可以輸出命令到逆變器部分以使得陽極電流恒定。
[0030]此外，本發(fā)明提供用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測方法。該方法包括:輸入磁控管的檢測的陽極電流的步驟；以及在預(yù)定時間周期期間多次讀取與這樣輸入的陽極電流對應(yīng)的陽極電壓、并且基于多個所述陽極電壓確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的步驟，其中確定步驟基于以下兩者來確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài):(1)基于其中大于預(yù)定閾值的所述陽極電壓被連續(xù)讀取的次數(shù)的閾值控制；以及(2)基于由多次讀取計算的所述陽極電壓的每單位時間改變值的改變值檢測控制。
[0031]此外，本發(fā)明提供用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置。該狀態(tài)檢測裝置包括:運(yùn)動位置確定部分，其確定無線電波攪動部件的運(yùn)動位置，該無線電波攪動部件周期性操作以便相對于被加熱對象相對地攪動由磁控管產(chǎn)生的微波；陽極電流輸入部分，其輸入磁控管的檢測的陽極電流；以及確定部分，其從由運(yùn)動位置確定部分確定的運(yùn)動位置的信息中確定無線電波攪動部件的周期性運(yùn)動的一個周期，然后在一個周期期間多次讀取與從陽極電流輸入部分輸入的陽極電流對應(yīng)的對應(yīng)值，并且基于在一個周期期間的多個對應(yīng)值確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置，在與可能影響這些值的無線電波攪動部件的操作相關(guān)地讀取磁控管的陽極電流及其對應(yīng)值之后，可以確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)。因此，變得可以考慮無線電波攪動部件的操作對陽極電流及其對應(yīng)值的影響，由此變得可以防止由于饋送分配(feeding distribution)波動或噪聲導(dǎo)致的操作狀態(tài)的錯誤檢測。
[0033]此外，用于確定操作狀態(tài)的確定部分可以基于在一個周期期間的求和值確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，該求和值為在該一個周期期間多個對應(yīng)的值的總和。具體地，最好用于確定操作狀態(tài)的確定部分被配置以便計算一段(section)的平均值，該平均值表示在多段的每個上的對應(yīng)值的平均值，該多段通過在時間上將無線電波攪動部件的一個周期(period)相等地劃分而獲得，然后針對各段的每個將一段的平均值存儲在存儲裝置中，然后，當(dāng)在一個周期期間的求和值被計算時，該求和值是在一個周期期間各段的平均值的總和，在這樣計算的構(gòu)成在一個周期期間的求和值的各段的平均值當(dāng)中，依次(serialIy)更新之前存儲在存儲裝置中的一段的平均值。
[0034]通過采用在一個周期期間的求和值，該求和值是在一個周期期間的總和，對應(yīng)于無線電波攪動部件的饋送分配的改變，瞬時改變的影響能夠被抑制。此外，因?yàn)椴捎昧饲蠛椭?，所以用于確定操作狀態(tài)的確定部分可以使用通過放大精細(xì)IaDC值獲得的值。因此，高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)能夠被確定地識別而不受噪聲影響。
[0035]用于確定操作狀態(tài)的確定部分可以基于根據(jù)次數(shù)的閾值控制確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，在該閾值控制中連續(xù)讀取大于預(yù)定閾值的在一個周期期間的求和值。
[0036]另一方面，用于確定操作狀態(tài)的確定部分可以被安排，以基于根據(jù)通過多次讀取計算的在一個周期期間的求和值的改變值的改變值檢測控制，確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)。
[0037]在使用前述狀態(tài)檢測裝置的高頻加熱設(shè)備中，無線電波攪動部件由旋轉(zhuǎn)天線或自己攪動微波的無線電波擴(kuò)散葉片(blade)配置?；蛘撸瑹o線電波攪動部件可以由轉(zhuǎn)動臺配置，該轉(zhuǎn)動臺旋轉(zhuǎn)被加熱對象由此對于被加熱對象相對地攪動由磁控管產(chǎn)生的微波。
[0038]此外，本發(fā)明還提供用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測方法。該狀態(tài)檢測方法包括:確定無線電波攪動部件的運(yùn)動位置的步驟，該無線電波攪動部件周期性操作以便相對于被加熱對象相對地攪動由磁控管產(chǎn)生的微波；輸入磁控管的檢測的陽極電流的步驟；從由運(yùn)動位置確定部分確定的確定運(yùn)動位置的信息中確定無線電波攪動部件的周期性運(yùn)動的一個周期的步驟；以及在一個周期期間多次讀取對應(yīng)于從陽極電流輸入部分輸入的陽極電流的對應(yīng)值、并且基于在一個周期期間的多個對應(yīng)值確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的步驟。此外，本發(fā)明還包括用于執(zhí)行該方法的程序。
[0039]此外，本發(fā)明還提供一種用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置。該狀態(tài)檢測裝置包括:陽極電流輸入部分，其輸入磁控管的檢測的陽極電流；以及
[0040]確定部分，其讀取由陽極電流輸入部分輸入的陽極電流，并且基于該陽極電流確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中所述確定部分接收用于控制磁控管的輸出的輸出控制信號，并且根據(jù)輸出控制信號的值改變用于確定狀態(tài)的閾值。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置，可以根據(jù)磁控管的輸出控制，改變作為用于確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的確定標(biāo)準(zhǔn)的閾值。因?yàn)殚撝蹈鶕?jù)輸出被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，所以可以清楚地定義異常操作和正常操作之間的分界線，該分界線依賴于高頻加熱設(shè)備所處的環(huán)境溫度和設(shè)置條件以及被加熱對象的種類等而改變，由此變得可以防止操作狀態(tài)的錯誤檢測。
[0042]所述閾值被認(rèn)為是關(guān)于輸出控制信號的預(yù)定對應(yīng)值自身的閾值。在這點(diǎn)上，確定部分被配置以當(dāng)這樣輸入的輸出控制信號的對應(yīng)值超過所述閾值時，確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)不正常，從而停止高頻加熱設(shè)備的操作或減少其輸出。
[0043]另一方面，所述閾值可以是關(guān)于根據(jù)輸出控制信號的預(yù)定對應(yīng)值的經(jīng)過時間的改變值的改變值閾值。此外，確定部分可以提供用于確定改變值的有效的確定時間并且還改變該有效的確定時間。在這點(diǎn)上，確定部分被配置以當(dāng)這樣輸入的輸出控制信號的改變值超過所述改變值閾值時，確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)不正常，從而停止高頻加熱設(shè)備的操作或減少其輸出。
[0044]期望對應(yīng)值是通過轉(zhuǎn)換陽極電流獲得的陽極電壓。在這種情況下，陽極電流輸入部分最好由A/D轉(zhuǎn)換器端構(gòu)成，該A/D轉(zhuǎn)換器端使得陽極電壓經(jīng)歷模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。
[0045]當(dāng)前述狀態(tài)檢測裝置并入高頻加熱設(shè)備中時，可以改進(jìn)高頻加熱設(shè)備的可靠性。此外，陽極電流檢測部分可以由陽極電流檢測電阻器簡單地配置，該陽極電流檢測電阻器被放置在用于將逆變器部分接地的路徑中。
[0046]此外，本發(fā)明還提供用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測方法。該狀態(tài)檢測方法包括:輸入磁控管的檢測的陽極電流的步驟；
[0047]讀取由陽極電流輸入部分輸入的陽極電流、并且基于該陽極電流確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的步驟；以及根據(jù)輸出控制信號的值改變用于確定狀態(tài)的閾值的步驟。本發(fā)明包括用于由計算機(jī)執(zhí)行該方法的程序。
[0048]本發(fā)明的效果
[0049]根據(jù)本發(fā)明，高頻加熱設(shè)備中的磁控管的陽極電流被檢測，并且基于這樣檢測的陽極電流確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)。此外，因?yàn)殡娏鞑粌H僅是通過檢測其瞬時值而且通過是檢測多次來測量，所以能夠防止由于噪聲等引起的錯誤檢測，并且能夠準(zhǔn)確檢測操作狀態(tài)。此外，當(dāng)操作狀態(tài)不正常時，能夠檢測異常狀態(tài)，如空加熱和過加熱。
[0050]此外，在基于磁控管的陽極電流的檢測來檢測高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)時，變得可以防止由于饋送分配的變化導(dǎo)致的瞬時陽極電流的改變引起的錯誤檢測以及由于噪聲等引起的錯誤檢測，從而可以準(zhǔn)確檢測操作狀態(tài)。此外，因?yàn)橛糜诟鞣N確定的閾值變得可以對應(yīng)于磁控管的輸出的改變而變化，所以還可以結(jié)合不同的設(shè)置條件、不同的輸出和不同的被加熱對象來準(zhǔn)確檢測操作狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備、并且具體示出涉及高頻加熱設(shè)備的狀態(tài)檢測裝置的部分的配置的圖；
[0052]圖2是狀態(tài)檢測裝置的處理的流程圖；
[0053]圖3是示出在三種狀態(tài)中檢測的電壓值的相應(yīng)曲線；
[0054]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備、并且具體示出涉及高頻加熱設(shè)備的狀態(tài)檢測裝置的部分的配置的電路圖；
[0055]圖5是從其前面看到的、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備的截面圖；
[0056]圖6是示出沿著旋轉(zhuǎn)天線的旋轉(zhuǎn)軌跡(locus)的狀態(tài)檢測部分的概念圖；
[0057]圖7是示出檢測數(shù)據(jù)由緩沖器存儲器存儲和更新的狀態(tài)的概念圖；
[0058]圖8是示出陽極電壓隨時間經(jīng)過而改變的圖；
[0059]圖9是示出陽極電壓的改變值隨時間經(jīng)過而改變的圖；
[0060]圖10是狀態(tài)檢測裝置的處理的流程圖；
[0061]圖11是從其前面看到的、根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備的截面圖；[0062]圖12是從其前面看到的、根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備的截面圖；
[0063]圖13是示出具有熱敏電阻器的高頻加熱設(shè)備的配置的圖；以及
[0064]圖14A和圖14B是示出熱敏電阻器附接到印刷板和散熱片的狀態(tài)的圖。
[0065]附圖標(biāo)記的解釋
[0066]12磁控管
[0067]23保護(hù)元件(電阻器)
[0068]27微計算機(jī)
[0069]29電容器
[0070]40陽極電流檢測電阻器
[0071]41、42、43 電阻器
[0072]46三態(tài)輸出電路
[0073]47三態(tài)端
[0074]48蜂鳴器
[0075]49 A/D轉(zhuǎn)換器端
[0076]50接地線
[0077]63 波導(dǎo)
[0078]64加熱腔
[0079]65安裝臺
[0080]66被加熱對象容納空間
[0081]67天線空間
[0082]68,69旋轉(zhuǎn)天線
[0083]70、71 馬達(dá)
[0084]80旋轉(zhuǎn)位置確定部分
[0085]82操作輸入部分
[0086]100高頻加熱設(shè)備(微波爐)
【具體實(shí)施方式】
[0087]以下，將參照附圖具體說明本發(fā)明的各實(shí)施例。
[0088](第一實(shí)施例)
[0089]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備(如微波爐)、并且具體示出涉及高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的檢測的部分的配置的圖。在圖1中，來自商業(yè)電源的AC功率由整流電路整流為DC電流，然后由整流電路的輸出側(cè)和扼流圈的平滑電容器配置的平滑電路平滑，并且被施加到逆變器的輸入側(cè)。DC電流通過逆變器的半導(dǎo)體開關(guān)元件的開/關(guān)操作，被轉(zhuǎn)換為期望的高頻(20到40kHz)電流。逆變器由用于控制高速切換DC電流的半導(dǎo)體開關(guān)元件的逆變器控制電路驅(qū)動，由此將流入升壓變壓器的初級側(cè)的電流高速切換為導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)。在升壓變壓器中，初級線圈被提供從逆變器輸出的高頻電壓，因此在其次級線圈獲得根據(jù)變壓器的線圈比的高電壓。在升壓變壓器的次級側(cè)提供具有小的匝數(shù)的線圈，以便加熱磁控管的燈絲。升壓變壓器的輸出由耦合到次級線圈的全波倍壓整流電路整流，然后將DC高電壓施加到磁控管。該全波倍壓整流電路由兩個高壓電容器和兩個高壓二極管配置。上述逆變器的電路板上的基本配置構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的高頻加熱設(shè)備的一部分。在附圖中省略了該基本配置，因?yàn)樗c圖4中所示的整個配置相同(除了溫度傳感器9’以外)。也就是說，省略的部分至少包括磁控管和用于控制磁控管的逆變器部分(包括圖4的逆變器16、逆變器控制電路161等)。前述各部分基本被布置在包括在高頻加熱設(shè)備的殼體內(nèi)的逆變器的電路板上。
[0090]此外，在逆變器的電路板上，用于檢測陽極電流的檢測電阻器40被插入在逆變器的電路板和磁控管的接地，高壓二極管的陰極側(cè)之間，該檢測電阻器40用作用于檢測磁控管的陽極電流的陽極電流檢測部分?？紤]電阻器的破損等，陽極電流檢測電阻器40由并聯(lián)連接的多個電阻器元件40a、40b、40c (在本例下為3個)配置。另外的元件可以用作陽極電流檢測部分，只要該元件能夠檢測流入陽極的電流。
[0091]在操作高頻加熱設(shè)備時，當(dāng)高電壓施加到磁控管時，輸出微波。在這種情況下，已知的是隨著高頻加熱設(shè)備的輸出增加，陽極電流變得更大。此外，已知的是當(dāng)設(shè)備的加熱腔內(nèi)的負(fù)載小或設(shè)備處于要被加熱的對象沒有包含在腔室內(nèi)的空加熱狀態(tài)時，微波的反射程度變大，使得陽極電流變大。也就是說，通過檢測流入陽極電流檢測電阻器40的陽極電流，可以識別高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，具體地，如空加熱或過加熱的異常狀態(tài)。因此，通過將檢測的電流輸入稍后描述的控制面板上的微計算機(jī)27，可以控制該設(shè)備的操作狀態(tài)。
[0092]接著，將描述關(guān)于放置在控制面板電路板上的部分，該控制面板電路板與逆變器電路板一樣容納在高頻加熱設(shè)備的殼體內(nèi)，并且被配置為與逆變器電路板分開提供的板。由檢測電阻器40檢測的電流從逆變器電路板傳輸?shù)浇?jīng)由連接器耦合到逆變器電路板的通信線IaDC，然后由低通濾波器平滑，并輸入到微計算機(jī)27的A/D轉(zhuǎn)換器端49，該低通濾波器由輸入電阻器41和電容器29配置并用于移除高頻噪聲。
[0093]在低通濾波器的前級中，保護(hù)電阻器23耦合在來自檢測電阻器40的輸出線(通信線IaDC的一部分)和控制面板電路板的接地之間。提供保護(hù)電阻器23以便在逆變器電路板側(cè)上的部分處于異常狀態(tài)時(例如，所有的電阻器元件40a、40b和40c破損)，防止高電壓被施加到微計算機(jī)27。如同檢測電阻器40，保護(hù)電阻器23由并聯(lián)連接的多個電阻器元件23a、23b、23c、23d(并聯(lián)連接的4個)配置，以便更完全地實(shí)現(xiàn)安全性。替代保護(hù)電阻器23，多個IA 二極管可以串聯(lián)連接(到不影響IaDC的實(shí)際測量的程度)。
[0094]在這種情況下，不要求電路保護(hù)二極管28。
[0095]此外，用于防止錯誤操作和保護(hù)電路的保護(hù)電阻器43和二極管28被插入微計算機(jī)27的A/D轉(zhuǎn)換器端49和Vcc電源之間。微計算機(jī)27耦合到接地線50，該接地線50經(jīng)由金屬固定部件50a (如控制面板電路板上的銷和螺釘)將高頻加熱設(shè)備的主體(殼體)接地。也就是說，采用了只通過接地線50實(shí)現(xiàn)將控制面板電路板接地的配置。根據(jù)該配置，因?yàn)樽鳛樯院竺枋龅臋z測對象的磁控管的陽極電流的路徑變?yōu)橐粋€，所以能夠容易地執(zhí)行在接地線斷開連接的情況下的錯誤檢測。
[0096]根據(jù)本發(fā)明，在操作設(shè)備前，通過使用微計算機(jī)27中包括的三態(tài)輸出電路46檢查逆變器電路板和控制面板電路板的每個的接地浮置(floating)。三態(tài)輸出電路46通過使用在A/D轉(zhuǎn)換器端49獲得的電壓值作為由陽極電流檢測電阻器40、保護(hù)電阻器23和電阻器41、42配置的回路的高輸出來檢查接地。當(dāng)確認(rèn)確保了耦合時，三態(tài)輸出電路46開路，并且與一系列電路電分離。然后，只有在正常狀態(tài)的情況下，將PWM輸出命令經(jīng)由通信線(PWM)發(fā)送到逆變器電路板側(cè)上的逆變器控制電路，從而開始逆變器的操作。另一方面，當(dāng)通過使用三態(tài)輸出電路的輸出的接地檢查、在至少一個板中檢測到浮置的發(fā)生時，顯示錯誤并禁止設(shè)備的操作。另一通信線OSC是用于從逆變器控制電路接收表示逆變器的操作狀態(tài)的信號的連接器。由GND表示的部分構(gòu)成到控制面板電路板的接地模式的耦合線。
[0097]此外，微計算機(jī)27耦合到蜂鳴器48，該蜂鳴器48根據(jù)來自微計算機(jī)27的命令在預(yù)定時刻操作。各部分可以任意分布在逆變器電路板上和控制面板電路板上，且分布方法不限于圖中所示的示例。
[0098]圖1所示的以及前述描述中的各個部分在逆變器電路板和控制面板電路板上的分布僅僅表示一個示例，并且其分布方法不涉及本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。然而，通常來說，設(shè)備的主要驅(qū)動電路(如逆變器電路和逆變器控制電路)形成在逆變器電路板上并耦合到磁控管。控制電路(如微計算機(jī))形成在控制面板電路板上。具體地，當(dāng)設(shè)備是微波爐時，控制電路用于命令烹飪菜單。
[0099]將參照圖2所示的流程圖進(jìn)行關(guān)于在檢測這樣配置的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)時(具體地，在當(dāng)該設(shè)備是微波爐時在操作狀態(tài)中檢測異常時)的操作，以及在檢測異常時保護(hù)處理的操作的描述。根據(jù)本發(fā)明，如上所述，高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)通過檢測磁控管的陽極電流來識別。在這種情況下，電流不是通過檢測其瞬時值一次、而是在預(yù)定時間期間檢測多次來測量。也就是說，旨在通過檢測多次來確保檢測具有更高準(zhǔn)確度。
[0100]首先,微計算機(jī)27設(shè)置n = 0、m = O、k = O以及Z (m) = 1.2作為高頻加熱設(shè)備的初始設(shè)置(步驟S100)。各個符號的含義如下。
[0101]η:陽極電壓IaDC的值(對應(yīng)陽極電流的值)變?yōu)榈扔诨虼笥谏院竺枋龅念A(yù)定閾值A(chǔ)的次數(shù)。
[0102]m:在確定陽極電壓IaDC小于預(yù)定閾值A(chǔ)后讀取陽極電壓的順序。
[0103]Z(m):第m次讀取的陽極電壓。
[0104]k:在第m次讀取的陽極電壓Z(m)和在第m-Ι次讀取的陽極電壓Z(m-l)之間的差值(改變值)變?yōu)榇笥陬A(yù)定閾值C之后，該差值被讀取的次數(shù)。
[0105]盡管Z(m)表示這樣讀取的陽極電壓值自身，但是它被設(shè)置為1.2伏特作為在啟動操作時的臨時電壓值。也就是說，Z(O) =1.2。
[0106]微計算機(jī)27經(jīng)由PWM通信線發(fā)送PWM命令給逆變器控制電路從而驅(qū)動磁控管，由此開始基于陽極電流和陽極電壓的檢查的操作狀態(tài)監(jiān)視序列(步驟S101)。接著，由陽極電流檢測電阻器40讀取的陽極電流被輸入到構(gòu)成陽極電流輸入部分的微計算機(jī)27的A/D轉(zhuǎn)換器端49，在此陽極電流經(jīng)歷模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換，并且對應(yīng)的陽極電壓IaDC被讀取(步驟S102)。根據(jù)通常方法，考慮到陽極電流檢測電阻器40的值執(zhí)行該從電流到電壓的轉(zhuǎn)換。然后，微計算機(jī)27比較這樣讀取的IaDC值與閾值A(chǔ) (用于確定異常(如空加熱)是否出現(xiàn)的閾值電壓值)，從而確定該讀取值是否低于閾值A(chǔ) (步驟S103)。
[0107]該閾值A(chǔ)可以參照例如圖3中所示的陽極電壓和時間之間的特性圖來確定。當(dāng)操作狀態(tài)和腔室內(nèi)的加熱溫度的每個都正常時，如曲線a所示，隨著時間經(jīng)過電壓以恒定速率增加。相反，當(dāng)設(shè)備在要被加熱的對象根本不在腔室內(nèi)的空加熱狀態(tài)操作時，如曲線c所示，磁控管的溫度從加熱開始突然上升，并且電壓在短時間內(nèi)達(dá)到超過閾值A(chǔ)的危險區(qū)域。此外，在小加熱負(fù)載的食物或少量飲料等情況下，盡管在水的負(fù)載存在時曲線的斜率是平緩的，但是在由于過加熱水已經(jīng)蒸發(fā)的現(xiàn)象出現(xiàn)后，電壓以與空加熱情況下的斜率類似的斜率突然增加?？梢酝ㄟ^事先試驗(yàn)獲得這種特性曲線來設(shè)置的閾值A(chǔ)的適當(dāng)值。當(dāng)然，閾值A(chǔ)不具體限定，因?yàn)槠湟蕾囉谠O(shè)置值、操作條件、各部分(如電阻器)的值而變化。將基于關(guān)于電壓的絕對值的預(yù)定閾值的這種控制稱為閾值控制。
[0108]返回到圖2所示的流程圖，當(dāng)確定IaDC大于A時，即，作為步驟S103中的確定的結(jié)果陽極電壓IaDC大于閾值A(chǔ) (在步驟S103中為否)，則+1被加到分開提供的計數(shù)器的檢查次數(shù)(步驟S104)。然后，確定是否檢查次數(shù)η達(dá)到10 (步驟S105)。當(dāng)確定檢查次數(shù)沒有達(dá)到10時(在步驟S105中為否)，則處理返回到步驟S102的確定處理，并且微計算機(jī)27重復(fù)步驟S102到S105的IaDC檢查循環(huán)。另一方面，當(dāng)確定η達(dá)到10時(在步驟S105中為是)，微計算機(jī)27確定某種異常發(fā)生。然后，微計算機(jī)停止該設(shè)備或減少該設(shè)備的輸出，并且經(jīng)由在設(shè)備的殼體上提供的液晶面板等顯示錯誤。
[0109]也就是說，根據(jù)本發(fā)明，不僅僅依賴于在某個瞬時時間點(diǎn)(只有一次)的陽極電壓的讀取值來停止設(shè)備或減少設(shè)備的輸出。微計算機(jī)27連續(xù)地檢測IaDC值，并且當(dāng)其連續(xù)檢測到IaDC值超過閾值A(chǔ)總共預(yù)定次數(shù)或更多時，停止設(shè)備或減少設(shè)備的輸出。因?yàn)檫@種控制不依賴于只有瞬時值的檢測，所以由于噪聲等引起的錯誤檢測的概率可以降低，因此檢測操作可以更準(zhǔn)確地執(zhí)行。
[0110]前述表達(dá)“當(dāng)其連續(xù)檢測到預(yù)定次數(shù)或更多時”可以由另一表達(dá)“當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時間或更多時”來替換。具體地，當(dāng)采樣檢測的時間周期為IOOms時，因?yàn)樵诒臼纠笑?= 10，所以當(dāng)IaDC的狀態(tài)>Α持續(xù)I秒鐘或更多(100msX 10)時，微計算機(jī)27停止該設(shè)備或減少該設(shè)備的輸出。
[0111]再次返回到圖2所示的流程圖，當(dāng)在步驟S103中確定為180時(在步驟5103中為是)，用于閾值控制的檢測次數(shù)η被設(shè)置為O (步驟S109)，并且處理進(jìn)行到用于檢測預(yù)定單位時間周期內(nèi)陽極電壓的改變值的改變值檢測控制。首先，計數(shù)用于改變值檢測控制的陽極電壓的檢測次數(shù)(即，表示這是控制轉(zhuǎn)到改變值檢測控制后的第m次陽極電壓檢測的順序數(shù)m)的計數(shù)器被加I (步驟S110)。在此時讀取的IaDC值Z (m) = IaDC被寫入(步驟S111)。然后，確定值Z(m)和之前檢測的值Z(m-l)之間的差(即，改變值Z(m)-Z(m-1))是否超過改變值檢測控制中的改變值的閾值C (步驟SI 12)。
[0112]當(dāng)改變值大于閾值C時(步驟S112中為否)，則表示改變值超過閾值C的次數(shù)的計數(shù)器的值k加1(步驟S107)。然后，確定該次數(shù)是否達(dá)到3 (步驟S108)。當(dāng)確定該次數(shù)達(dá)到3 (步驟S108為是)時，微計算機(jī)27確定某種異常發(fā)生，因此停止該設(shè)備或減少該設(shè)備的輸出，并且還顯示錯誤(步驟S106)。
[0113] 當(dāng)在步驟S112中確定改變值小于閾值C，也就是說，Z(m)-Z(m-1)≤C時(步驟S112中為是)時，計數(shù)器的值k被設(shè)置為O (步驟S113)，并且確定烹調(diào)是否完成(是否按了停止鍵)(步驟S114)。同樣，當(dāng)在步驟S108中確定k沒有達(dá)到3時(步驟S108中為否)，確定烹調(diào)是否完成(步驟S114)。當(dāng)確定烹調(diào)完成時(步驟S114中為是)，則烹調(diào)終止。當(dāng)確定烹調(diào)沒有完成時(步驟S114中為否)，則處理返回到步驟S102，并且陽極電壓值IaDC被再次讀出。
[0114]以此方式，在用于檢測恒定時間期間的電壓改變的改變值檢測控制中，在A/D轉(zhuǎn)換器端處讀取的A/D轉(zhuǎn)換的值的每單位時間的改變值被監(jiān)視。例如，在空加熱的情況下，因?yàn)殛枠O電流在開始后突然增加，所以改變值大，因此曲線的斜率陡。因此，通過檢測這種現(xiàn)象，變得可以事先執(zhí)行安全性措施，如停止或輸出減少。在小加熱負(fù)載的情況下，溫度最終突然改變。然而，烹調(diào)溫度首先逐漸改變并且隨著時間經(jīng)過改變，這可以與從啟動就執(zhí)行空加熱的狀態(tài)區(qū)分。這從圖3中所示的圖中是清楚的。圖3所示的圖，具體地，各個曲線的斜率可以應(yīng)用于改變值檢測控制。
[0115]作為用于檢測操作狀態(tài)的方法，如上所述，該實(shí)施例采用兩個控制方法，即，使用閾值A(chǔ)作為電壓的絕對值的閾值控制和檢測在預(yù)定時間期間的電壓的改變值的改變值檢測控制。在圖2中，在步驟S102中的IaDC讀取后，來自步驟S103的確定對應(yīng)于閾值控制，而來自步驟Slll的確定對應(yīng)于改變值檢測控制。這些控制方法由確定部分執(zhí)行，該確定部分包括在微計算機(jī)27中并且由各種運(yùn)算處理裝置構(gòu)成。包括確定部分和構(gòu)成陽極電流輸入部分的A/D轉(zhuǎn)換器端49的微計算機(jī)27對應(yīng)根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置。當(dāng)然，確定部分和陽極電流輸入部分不必要集成構(gòu)成為單個芯片。
[0116]在前述實(shí)施例中，盡管一起使用了兩種方法，S卩，閾值控制和改變值檢測控制，但是這兩種方法可以獨(dú)立執(zhí)行。例如，高頻加熱設(shè)備可以以這種方式只通過閾值控制來控制，該方式為在其中通過使用閾值執(zhí)行檢測的從圖2的步驟S102到步驟S106的閾值控制之后，執(zhí)行步驟S114的確定而不執(zhí)行步驟S109到S113。替代地，高頻加熱設(shè)備可以以這種方式只通過改變值檢測控制來控制，該方式為其中通過使用改變值執(zhí)行檢測的從步驟S109到SI 13的改變值檢測控制之后，執(zhí)行步驟SI 14的確定而不執(zhí)行步驟S102到步驟S106。
[0117]在前述實(shí)施例中，盡管采樣檢測的時間周期被設(shè)置為100ms、并且用于閾值的檢測次數(shù)η和k分別被設(shè)置為10和3，但是顯然這些值不限于特定值。
[0118]此外，當(dāng)通過閾值控制和/或連續(xù)檢測控制確定操作狀態(tài)異常時，替代停止操作或減少輸出，或可以與停止操作或減少輸出一起，由圖1所示的蜂鳴器48發(fā)出警報。蜂鳴器的聲音可以在空加熱操作和小加熱負(fù)載操作之間改變。
[0119]此外，盡管依賴于操作狀態(tài)(如空加熱、小加熱負(fù)載和大的加熱負(fù)載)陽極電壓值IaDC展現(xiàn)不同的值，但是固定的值A(chǔ)、C被分別用作該實(shí)施例中的電壓的閾值和每單位時間的改變值。這些值可以根據(jù)操作狀態(tài)的不同而改變。
[0120]在減少高頻加熱設(shè)備的輸出的情況下，期望減少輸出到其最大輸出的50%或更少。只有考慮全波倍壓整流電路的高壓二極管的保護(hù)，例如當(dāng)陽極電壓值IaDC再次減少到與閾值A(chǔ)對應(yīng)的電流時，才可以將輸出恢復(fù)到正常的100 %輸出。
[0121](第二實(shí)施例)
[0122]接著，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例。
[0123]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100 (如微波爐)、并且具體示出涉及高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)檢測的部分的配置的圖。在圖4中，來自商業(yè)電源的AC功率由整流電路整流為DC電流，然后由整流電路的輸出側(cè)和扼流圈的平滑電容器配置的平滑電路平滑，并且被施加到逆變器的輸入側(cè)。DC電流通過逆變器的半導(dǎo)體開關(guān)元件的開/關(guān)操作，被轉(zhuǎn)換為期望的高頻(20到40kHz)電流。逆變器由用于控制高速切換DC電流的半導(dǎo)體開關(guān)元件的逆變器控制電路驅(qū)動，由此將流入升壓變壓器的初級側(cè)的電流高速切換為導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)。在升壓變壓器中，初級線圈被提供從逆變器輸出的高頻電壓，因此在其次級線圈獲得根據(jù)變壓器的線圈比的高電壓。在升壓變壓器的次級側(cè)提供具有小的匝數(shù)的線圈，以便加熱磁控管的燈絲。升壓變壓器的輸出由耦合到次級線圈的全波倍壓整流電路整流，然后DC高電壓被施加到磁控管。該全波倍壓整流電路由兩個高壓電容器和兩個高壓二極管配置。上述逆變器的電路板上的基本配置構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的高頻加熱設(shè)備的一部分。在附圖中省略了該基本配置，因?yàn)樗c圖13中所示的整個配置相同(除了溫度傳感器9’以外)。也就是說，省略的部分至少包括用于控制磁控管的逆變器部分(包括圖13的逆變器16、逆變器控制電路161等)。前述各部分基本布置在包括在高頻加熱設(shè)備的殼體內(nèi)的逆變器的電路板上。
[0124]在圖4的配置中，用于檢測陽極電流的檢測電阻器40被插入在逆變器的電路板和磁控管的接地，高壓二極管的陰極側(cè)之間，該電阻器40用作用于檢測磁控管的陽極電流的陽極電流檢測部分。另外的元件可以用作陽極電流檢測部分，只要該元件能夠檢測流入陽極的電流即可。
[0125]在操作高頻加熱設(shè)備時，當(dāng)高電壓施加到磁控管時，輸出微波。在這種情況下，已知的是隨著高頻加熱設(shè)備的輸出增加，陽極電流變得更大。此外，已知的是當(dāng)設(shè)備的加熱腔內(nèi)的負(fù)載小或設(shè)備處于要被加熱的對象沒有被包含在腔室內(nèi)的空加熱狀態(tài)時，微波的反射程度變大。也就是說，通過檢測流入陽極電流檢測電阻器40的陽極電流，可以識別高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，具體地，如空加熱或過加熱的異常操作狀態(tài)。因此，通過將電流信息輸入稍后描述的控制面板上的微計算機(jī)27，可以控制該設(shè)備的操作狀態(tài)。
[0126]接著，將描述關(guān)于放置在控制面板電路板上的部分，該控制面板電路板與逆變器電路板類似地容納在在高頻加熱設(shè)備的殼體內(nèi)，并且被配置為與逆變器電路板分開提供的板。由檢測電阻器40檢測的電流信息從逆變器電路板傳輸?shù)浇?jīng)由連接器耦合到逆變器電路板的通信線IaDC，然后由低通濾波器平滑，并輸入到微計算機(jī)27的A/D轉(zhuǎn)換器端49，該低通濾波器由輸入電阻器41和電容器29配置并用于移除高頻噪聲。電阻器43是過壓(surge)保護(hù)電阻器。
[0127]在低通濾波器的前級中，保護(hù)電阻器23耦合在來自檢測電阻器40的輸出線(通信線IaDC的一部分)和控制面板電路板的接地GND之間。提供保護(hù)電阻器23以便在逆變器電路板側(cè)出現(xiàn)異常時(在檢測電阻器40破損或沒連接到地的情況下)防止高電壓被施加到微計算機(jī)27。
[0128]此外，微計算機(jī)27耦合到接地線50，該接地線50經(jīng)由金屬固定部件50a (如控制面板電路板上配置的雙孔狀(spectacle-like)電源插頭導(dǎo)線和螺釘)將高頻加熱設(shè)備的主體(殼體)接地。也就是說，采用了只通過接地線50實(shí)現(xiàn)將控制面板電路板接地的配置。根據(jù)該配置，因?yàn)樽鳛樯院竺枋龅臋z測對象的磁控管的陽極電流的路徑變?yōu)橐粋€，所以能夠容易地執(zhí)行在接地線未耦合的情況下的錯誤檢測。
[0129]根據(jù)本發(fā)明，在操作設(shè)備前，通過使用微計算機(jī)27中包括的三態(tài)輸出電路46檢查逆變器電路板和控制面板電路板的每個的接地浮置。三態(tài)輸出電路46通過使用在A/D轉(zhuǎn)換器端49獲得的電壓值作為由陽極電流檢測電阻器40和電阻器41、42配置的回路的高輸出來檢查接地。當(dāng)確認(rèn)確保了耦合時，三態(tài)輸出電路46開路，并且與一系列電路電分離。然后，只有在正常狀態(tài)的情況下，PWM輸出命令經(jīng)由通信線(PWM)被發(fā)送到逆變器電路板側(cè)上的逆變器控制電路，從而開始逆變器的操作。另一方面，當(dāng)通過使用三態(tài)輸出電路的輸出的接地檢查、在至少一個板中檢測到浮置的發(fā)生時，顯示錯誤并禁止設(shè)備的操作。另一通信線OSC是用于從逆變器控制電路接收表示逆變器的操作狀態(tài)的信號的連接器。由GND表示的部分構(gòu)成到控制面板電路板的接地模式的耦合線。
[0130]此外，將微計算機(jī)27耦合到蜂鳴器48，該蜂鳴器48根據(jù)來自微計算機(jī)27的命令在預(yù)定時刻操作。此外，微計算機(jī)27耦合到用作定時器的旋轉(zhuǎn)位置確定部分(運(yùn)動位置確定部分)80，該旋轉(zhuǎn)位置確定部分80根據(jù)時間經(jīng)過，確定馬達(dá)70、71 (圖5)的旋轉(zhuǎn)位置、旋轉(zhuǎn)量和旋轉(zhuǎn)速度，也就是說，稍后描述的旋轉(zhuǎn)天線68、69 (圖5)。此外，微計算機(jī)耦合到用于接收用戶的操作輸入的操作輸入部分。各部分可以任意分布在逆變器電路板和控制面板電路上，并且分布方法不限于圖中所示的示例。
[0131]圖4所示的以及前述描述中的各個部分在逆變器電路板和控制面板電路板上的分布僅僅表示一個示例，并且其分布方法不涉及本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。然而，通常來說，設(shè)備的主要驅(qū)動電路(如逆變器電路和逆變器控制電路)形成在逆變器電路板上并耦合到磁控管?？刂齐娐?如微計算機(jī))形成在控制面板電路板上。具體地，當(dāng)設(shè)備是微波爐時，控制電路用于命令烹飪菜單。
[0132]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100的整個配置的圖，并且具體地顯示從其前面看的截面圖。高頻加熱設(shè)備100包括:磁控管12 ;波導(dǎo)63，用于傳輸從磁控管12發(fā)射的微波；加熱腔64，其耦合到波導(dǎo)63的上部；安裝臺65，其固定在加熱腔64內(nèi)以便放置要被加熱的對象(如食物)，并且具有能夠容易地傳輸微波的屬性，因?yàn)樵撆_由低損耗的電介質(zhì)材料(如陶瓷或玻璃)形成；被加熱對象容納空間66，其形成在加熱腔64內(nèi)的安裝臺65之上，并且用作基本能夠容納食物在其中的空間；天線空間67，其形成在加熱腔64內(nèi)的安裝臺65之下；兩個旋轉(zhuǎn)天線68、69，其相對于加熱腔64的寬度方向?qū)ΨQ附接；以及馬達(dá)70、71，用作能夠分別驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)天線68、69的代表驅(qū)動源。
[0133]盡管圖4所示的控制面板電路板、逆變器電路板和這些板上的各部分未在圖5中示出，但是這些板和部分理所當(dāng)然地容納在高頻加熱設(shè)備100的殼體內(nèi)。
[0134]根據(jù)本發(fā)明，如上所述，可以通過檢測磁控管的陽極電流及其對應(yīng)的值(如陽極電壓IaDC值并且還包括陽極電流自身)來識別高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)。在這點(diǎn)上，電流不是通過檢測其瞬時值一次而是通過在預(yù)定時間期間檢測多次來測量。在作為用于讀取作為IaDC值的陽極電流值并確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的技術(shù)(I)閾值控制和(2)改變值檢測控制的形式之外，目標(biāo)還有通過讀取方法來確保具有更高準(zhǔn)確度的更穩(wěn)定的檢測，其不會由于噪聲的影響或由饋送分配的改變導(dǎo)致的陽極電流改變而引起錯誤檢測，該讀取方法跟隨無線電波攪動部件以便得到關(guān)于IaDC值的讀取的進(jìn)一步穩(wěn)定性。此外，通過采用跟隨無線電波攪動部件的讀取方法，變得可以執(zhí)行以下之一:(1)基于其中大于預(yù)定閾值的對應(yīng)值被連續(xù)讀取的次數(shù)的閾值控制；以及(2)基于由多次讀取計算的對應(yīng)值的改變值的改變值檢測控制。
[0135]根據(jù)本發(fā)明，為了進(jìn)一步改進(jìn)準(zhǔn)確度，在特定時間段期間將陽極電流的對應(yīng)值檢測多次，從而在該時間周期期間，基于對應(yīng)值的在一段期間的總和的值來執(zhí)行前述控制。
[0136]為了均勻加熱被加熱對象(如食物)，在根據(jù)本實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100中，從磁控管發(fā)出的微波由旋轉(zhuǎn)天線68、69攪動，并且輻射到被加熱對象上。這種操作意味著當(dāng)從被輻射的微波(即，磁控管)來看時，被加熱對象的屬性(如形狀和材料)隨時間經(jīng)過而改變。這種改變導(dǎo)致磁控管的陽極電流的不穩(wěn)定性和波動。當(dāng)這種波動反映到(I)閾值控制和(2)改變值檢測控制上時，高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)可能被錯誤檢測。例如，當(dāng)微波被攪動時，被加熱對象的輻射表面相對突然地改變，因此陽極電流可能突然增加或減少。在這種情況下，盡管操作操作狀態(tài)基本正常，但是微計算機(jī)27錯誤地確定出現(xiàn)了某種故障，因此可能停止高頻加熱設(shè)備的操作。
[0137]因此，根據(jù)本發(fā)明，為了抑制前述由于波動導(dǎo)致的影響，其中由于微波攪動的出現(xiàn)而導(dǎo)致被加熱對象的相對改變的時間段被當(dāng)作單個單位時間段，從而計算這種時間段中的陽極電流的對應(yīng)值的平均值。此外，通過將無線電波攪動部件的一個周期期間的平均值的總和當(dāng)作單個單位，執(zhí)行上述(I)閾值控制和(2)改變值檢測控制，從而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用于盡可能抑制波動的影響的配置。
[0138]根據(jù)本發(fā)明，以檢測用作用于攪動微波的無線電波攪動部件的旋轉(zhuǎn)天線68、69的旋轉(zhuǎn)的方式獲得這種時間周期，然后以與旋轉(zhuǎn)天線的旋轉(zhuǎn)位置互鎖的方式計算各段的平均值，并且平均值在一個周期內(nèi)被求和。也就是說，因?yàn)轲佀头峙涞牟▌右詿o線電波攪動部件的單個旋轉(zhuǎn)的周期重復(fù)，所以各段的平均值被計算，并且計算一個周期的平均值的和作為單個單位。結(jié)果，根據(jù)求和值，瞬時改變可以被吸收和拉平(level),而且求和值作為絕對值為大，因此容易處理。
[0139]這種計算處理的構(gòu)思的示例將在圖6和7中示出。如圖6所示，表示旋轉(zhuǎn)天線的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)軌跡被相等地劃分為10個部分(時間上相等地劃分)，從而提供從段I到段10的10段(一段的角度為36度)?？偟膩碚f，旋轉(zhuǎn)天線被配置為在60Hz的AC電源的條件下，以600個循環(huán)(cycle)旋轉(zhuǎn)，也就是說，以600/60 = 10秒的周期執(zhí)行一次旋轉(zhuǎn)。因此，一段的角度旋轉(zhuǎn)時間是I秒(60個循環(huán))。在50Hz的AC電源的情況下，旋轉(zhuǎn)天線以12秒(=600/50)的周期執(zhí)行一次旋轉(zhuǎn)，因此，一段的角度旋轉(zhuǎn)時間是1.2秒(50個循環(huán))。
[0140]微計算機(jī)27計算在段I到段10的每個上檢測到的陽極電流的對應(yīng)值，也就是說，在每一段，本實(shí)施例中的陽極電壓IaDC值的平均值(該段的平均值的計算)。然后，這樣獲得的10段的平均值被求和，并且被求和的數(shù)據(jù)被保持作為一個單位的數(shù)據(jù)。這樣保持的一個單位的數(shù)據(jù)對應(yīng)在一個周期期間的求和值，該求和值是在一個周期期間的對應(yīng)值的總和。構(gòu)成一個周期求和值的、在一個周期之前收集的段平均值數(shù)據(jù)由在下一周期獲得的該段的段平均值數(shù)據(jù)更新，從而產(chǎn)生一個單位的新數(shù)據(jù)。
[0141]在啟動馬達(dá)70、71的旋轉(zhuǎn)后，用于讀取IaDC值的時刻可以在使用旋轉(zhuǎn)位置確定部分80的時間管理下執(zhí)行，該旋轉(zhuǎn)位置確定部分80由用于計數(shù)經(jīng)過的時間的定時器配置。在啟動馬達(dá)70、71的旋轉(zhuǎn)后，旋轉(zhuǎn)位置確定部分80可以基于在啟動旋轉(zhuǎn)后經(jīng)過的時間，獲得表示在任意外圍方向上的點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置信息(運(yùn)動位置信息)。當(dāng)然，旋轉(zhuǎn)位置確定部分80可以以這樣的方式配置:要檢測的部件(磁體等)提供在旋轉(zhuǎn)天線的外圍邊緣部分等，從而通過固定在天線空間67的壁表面等的傳感器(磁傳感器等)來讀取旋轉(zhuǎn)方向上的位置(坐標(biāo)管理)。
[0142]在圖7中，通過使用緩沖器存儲器作為存儲裝置，示出了前述數(shù)據(jù)的保持和更新的構(gòu)思。這種緩沖器存儲器提供在微計算機(jī)27等內(nèi)。該緩沖器存儲器包括用于保持和更新段平均值數(shù)據(jù)的緩沖器Z和用于保持和更新一個周期求和值數(shù)據(jù)的緩沖器X。
[0143]在啟動測量前，緩沖器Z的所有段的對應(yīng)值數(shù)據(jù)(段平均值數(shù)據(jù))被設(shè)置為“O”。首先，段I的段平均值數(shù)據(jù)“I”被檢測和保持。然后，段2的段平均值數(shù)據(jù)“2”被檢測和保持。類似地，段3到段10的段平均值數(shù)據(jù)“3”到“10”被檢測和保持。也就是說，由參照標(biāo)號“I”到“10”表示的這些數(shù)據(jù)的每個，是與在相應(yīng)一段中檢測到的所有對應(yīng)值(在60Hz的情況下為60個循環(huán)的數(shù)據(jù))的平均值對應(yīng)的段平均值數(shù)據(jù)。 [0144]當(dāng)段I到段10的全部的段平均值數(shù)據(jù)被保持時，這些數(shù)據(jù)被求和，從而生成第一旋轉(zhuǎn)的一個周期求和值數(shù)據(jù)“55”并保持在緩沖器X中。然后，第二和隨后旋轉(zhuǎn)的每個中的每個段的段平均值數(shù)據(jù)由緩沖器Z更新。由更新順序生成的最新的一個周期求和值數(shù)據(jù)被保持在緩沖器X中。根據(jù)該實(shí)施例，第一次保持的段I的段平均值數(shù)據(jù)由第二次旋轉(zhuǎn)中的相同段的平均值數(shù)據(jù)“11”更新，從而產(chǎn)生新的周期平均值數(shù)據(jù)。換句話說，當(dāng)用作其一個元素的段平均值數(shù)據(jù)被依次更新時，生成該一個周期求和值數(shù)據(jù)，也就是說，基于保持在FIFO(先入先出)格式的存儲器中的段平均值數(shù)據(jù)來生成。微計算機(jī)27以“55、65、75、85……”的順序，更新以這種方式保持的一個周期求和值數(shù)據(jù)。也就是說，在啟動操作后在60Hz的情況下經(jīng)過10秒或在50Hz的情況下經(jīng)過12秒時，第一次計算作為用于確定操作狀態(tài)的對應(yīng)值的一個周期求和值數(shù)據(jù)。此后，在60Hz的情況下以I秒的時間間隔或在50Hz的情況下以1.2秒的時間間隔依次更新該一個周期求和值數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行(I)閾值控制和(2)改變值檢測控制。圖7所示的緩沖器X的值被簡單地表示以便幫助理解，并且在實(shí)際情況下在實(shí)際饋送分配的每段的IaDC值的波動程度更小。使用一個周期求和值的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是:要被處理的在電壓值上為小的IaDC值可以被表示為大的值，并且其有助于使得檢測較少受噪聲影響。
[0145]以這種方式，根據(jù)本發(fā)明，作為旋轉(zhuǎn)部件的無線電波攪動部件的一次旋轉(zhuǎn)被計算作為對應(yīng)值的一個周期求和值，并且通過順序地比較這樣計算的一個周期求和值執(zhí)行操作控制。因此，在具有突出值(如噪聲)的對應(yīng)值被抑制的狀態(tài)下可以穩(wěn)定地獲得對應(yīng)值，并且由于微波和被加熱對象之間的相對關(guān)系(相對位置)而導(dǎo)致的影響被抑制。
[0146]在(I)閾值控制和(2)改變值檢測控制中使用通過前述方法獲得的對應(yīng)值的情況下，提供了以下三種方法以便根據(jù)預(yù)測的操作環(huán)境(被加熱對象的種類和設(shè)置條件、外圍溫度)和輸出適當(dāng)?shù)卮_定操作狀態(tài)。
[0147](A)閾值可變控制方法，其使得依賴于用作微波的輸出命令的PWM，可以在閾值控制方法下改變閾值；
[0148](B)改變值可變控制方法，其使得依賴于用作微波的輸出命令的PWM，可以在改變值檢測控制方法下改變用于確定的改變閾值；以及
[0149](C)改變值確定有效時間可變控制方法，其設(shè)置對確定改變值有效的時間，并使得依賴于用作微波的輸出命令的PWM，可以在改變值檢測控制方法下改變時間。
[0150]以下，將依次說明這三種方法(A)到(C)。
[0151](A)閾值可變控制方法
[0152]通常，高頻加熱設(shè)備100的輸出(即，磁控管12的輸出)具有這樣的特征:可以根據(jù)操作頻率和施加的電壓使得其可變。輸出控制以這樣的方式執(zhí)行:當(dāng)用戶經(jīng)由操作輸入部分82輸入對應(yīng)于期望的輸出的輸出控制信號時，微計算機(jī)27經(jīng)由通信線(PWM，脈沖寬度調(diào)制)，發(fā)送圖4所示的PWM輸出命令到逆變器電路板側(cè)上的逆變器控制電路161，從而逆變器控制電路161控制逆變器16的輸出，因此可以使得磁控管12的輸出可變。作為示例，可以通過改變在逆變器控制電路161內(nèi)提供的PWM控制電路的占空比，使得逆變器16的輸出(即，磁控管12的輸出)可變。
[0153]例如，存在這樣的高頻加熱設(shè)備，其在要求1，OOOff輸出時要求80%的占空比，在要求800W輸出時要求75%的占空比，而在要求700W輸出時要求65%的占空比。當(dāng)存在這種相對關(guān)系時，通過應(yīng)用計算表達(dá)式如Y = Ax+B,其中Y表示閾值,X表示PWM占空比，以及A (特別是正值)和B表示常數(shù)，微計算機(jī)27根據(jù)輸出(S卩，PWM占空比)設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝?。盡管計算表達(dá)式不限于前述表達(dá)式，但是通常選擇閾值I根據(jù)PWM占空比X的增加也增加的表達(dá)式(y是X的二次式等)。
[0154]通過根據(jù)如前述表達(dá)式的對應(yīng)輸出的每個來分開提供閾值作為極限值，檢測空加熱所需的時間可以變短。也就是說，如圖8所示，在低輸出的情況下，陽極電流對應(yīng)值(IaDC值)的電壓不可能如直線a所示隨時間經(jīng)過而增加。相反，在高輸出的情況下，IaDC值可能如直線b所示隨時間經(jīng)過而增加。在這種條件下，當(dāng)作為閾值的閾值電壓被設(shè)置為常數(shù)固定值Vl時，在直線b的情況下，檢測電壓在相對短的時間t2達(dá)到閾值電壓VI。然而，在其中輸出減少的直線a的情況下，檢測電壓達(dá)到閾值電壓Vl所需的時間變?yōu)殚L的時間tl，因此檢測需要長的時間。
[0155]因此，根據(jù)本方法，在如直線a所示的低輸出的情況下，通過使用前述計算表達(dá)式等分開計算較低的閾值V2，并且使用該閾值執(zhí)行閾值控制。根據(jù)這種控制方法，在低輸出的情況下，因?yàn)闄z測電壓不達(dá)到作為傳統(tǒng)固定值的閾值設(shè)定值VI，所以可以更確定地防止這種現(xiàn)象出現(xiàn):檢測需要長的時間以及諸如空加熱之類的麻煩連續(xù)出現(xiàn)。
[0156]此外，即使在還采用(2)改變值檢測控制的情況下，因?yàn)樵诘洼敵龅那闆r下，如圖8直線a所示，改變值為小，所以檢測可能是困難的。因此，當(dāng)本方法用在長時間以低輸出烹調(diào)的情況下，可以更確定地防止諸如空加熱之類的麻煩連續(xù)出現(xiàn)。
[0157]此外，當(dāng)輸出可變時，必然要求固定的單個閾值電壓匹配如1，OOOff的最大輸出(圖8的VI)。然而，在如600W的低輸出的情況下，當(dāng)空加熱狀態(tài)連續(xù)出現(xiàn)直到檢測值達(dá)到Vl時(直到時間達(dá)到tl時)，因?yàn)椴僮鞒掷m(xù)直到時間達(dá)到tl或烹調(diào)結(jié)束，所以這是危險的。當(dāng)如本方法事先設(shè)置適于低輸出的低閾值時，可以防止在空加熱狀態(tài)下的操作持續(xù)。
[0158](B)改變值可變控制方法
[0159]在本方法中，微計算機(jī)27根據(jù)輸出(PWM占空比)改變用于確定的改變閾值，以根據(jù)輸出設(shè)置用于確定的改變閾值的適當(dāng)?shù)母淖冎?。作為計算表達(dá)式，采用了類似于用于閾值可變控制方法的前述表達(dá)式的表達(dá)式。
[0160]本方法還可以處理根據(jù)磁控管環(huán)境的改變的改變值的變化。例如，假設(shè)了以下兩種情形。
[0161]情形1:環(huán)境溫度是攝氏35度，加熱設(shè)備并入殼體內(nèi)，水負(fù)載存在(被加熱對象是水)，并且輸出為i，ooow。
[0162]情形2:環(huán)境溫度是攝氏O度，開放空間，沒有水負(fù)載(空加熱)，并且輸出為600W。
[0163]在情形I下，發(fā)現(xiàn)IaDC值的改變值(斜率)變得比情形2下的改變值大。因此，當(dāng)大于情形I下的改變值的值被設(shè)置為用于確定的改變閾值時，情形2下的空加熱不能被檢測到。因此，根據(jù)本方法，設(shè)置了根據(jù)輸出的用于確定的改變閾值(根據(jù)低輸出的用于低確定的改變閾值)，從而情形2下的空加熱也可以被檢測到，因此可以防止操作的持續(xù)。
[0164](C)改變值確定有效時間可變控制方法[0165]根據(jù)本方法，微計算機(jī)27根據(jù)輸出(PWM占空比)改變用于持續(xù)改變值檢測的確定的有效確定時間。通過使用計算表達(dá)式如I = -Ax+B獲得時間,其中y表示有效確定時間，X表示PWM占空比，以及A (特別是正值)和B表示常數(shù)。盡管計算表達(dá)式不限于前述表達(dá)式，但是通常選擇有效確定時間I根據(jù)PWM占空比X的增加而下降的表達(dá)式(例如y與X成反比)。
[0166]也就是說，如圖9的直線a所示，發(fā)現(xiàn)即使存在(水)負(fù)載，當(dāng)設(shè)備被驅(qū)動長時間時(具體地，在情形I下的操作時間時)，IaDC值的該改變值(斜率)也變大。因此，當(dāng)事先確定用于確定的改變閾值為單個固定值A(chǔ)vl (從操作啟動開始IaDC值的改變值)時，即使存在負(fù)載，當(dāng)時間達(dá)到tl時，微計算機(jī)27也確定改變值達(dá)到預(yù)定的用于確定的改變閾值Λ vl，從而執(zhí)行在操作狀態(tài)被確認(rèn)為異常時執(zhí)行的如停止操作或減少輸出的處理。
[0167]因此，根據(jù)本方法，設(shè)置改變值控制方法中的用于改變值(斜率)確定的有效確定時限(上限)t2。此外，通過依賴于用作微波的輸出命令的PWM的值，事先計算在其期間改變值確定有效的有效確定時間。該改變值確定變?yōu)橛行е钡讲僮鲉雍髸r間達(dá)到t2，但此后不執(zhí)行改變值確定(即使在有效確定時間t2后改變值達(dá)到用于確定的改變閾值△ vl，當(dāng)操作狀態(tài)被確定為異常時執(zhí)行的處理也不執(zhí)行)。也就是說，因?yàn)榛谇笆霰磉_(dá)式在每個輸出有效確定時間改變，所以變得可以更快并且更確定地確定關(guān)于微波輸出和負(fù)載存在狀態(tài)或空加熱狀態(tài)的組合的各種操作狀態(tài)。具體地，隨著輸出增加確定時間變小，從而防止?fàn)顟B(tài)被確定為空加熱而不管負(fù)載的存在的錯誤檢測。
[0168](第三實(shí)施例)
[0169]根據(jù)第二實(shí)施例，在作為旋轉(zhuǎn)部件的無線電波攪動部件的一個旋轉(zhuǎn)的時間段期間，檢測陽極電流的對應(yīng)值。根據(jù)本實(shí)施例，不管無線電波攪動部件的一個旋轉(zhuǎn)的特定時間段，在使用(I)閾值控制或(2)改變值檢測控制的情況下，控制(I)或(2)的閾值根據(jù)高頻加熱設(shè)備的輸出(輸出控制信號) 而改變。換句話說，每個閾值可以根據(jù)任意時間和任意檢測次數(shù)改變。在這種情況下，如同前述實(shí)施例，前述三種方法(A)到(C)可以使用。
[0170]也就是說，在本實(shí)施例中，在第二個實(shí)施例中參照圖6和7說明的在每段的IaDC值的計算和旋轉(zhuǎn)天線68、69的旋轉(zhuǎn)的檢測的每個可以可選地執(zhí)行。具體地，盡管微計算機(jī)27基于磁控管的陽極電流計算高頻加熱設(shè)備100的操作狀態(tài)，但是微計算機(jī)在與旋轉(zhuǎn)天線68,69的旋轉(zhuǎn)完全無關(guān)的每個時刻和時間段期間確定操作狀態(tài)。微計算機(jī)27基于以下之一將閾值改變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹?(A)閾值可變控制方法；(B)改變值可變控制方法；以及(C)改變值確定有效時間可變控制方法。
[0171]將參照圖10所示的流程圖進(jìn)行說明，該流程圖關(guān)于在檢測這樣配置的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)時，具體地，在當(dāng)該設(shè)備是微波爐時檢測到操作狀態(tài)中的異常時的操作，以及在檢測異常時的保護(hù)處理的操作。
[0172]微計算機(jī)27設(shè)置m = O以及Z(m) = Zmin = 500作為高頻加熱設(shè)備的初始設(shè)置(步驟S201)。各個符號的含義如下。
[0173]m:計算陽極電壓IaDC值在一個周期期間的總和的順序。
[0174]Z(m):第m次計算的陽極電壓IaDC值的在一個周期期間的總和；以及
[0175]Zmin:存儲用于改變值控制的用于比較的初始值。
[0176]盡管Z(m)是從讀取的IaDC值計算的在一個周期期間的總和，但是其在操作開始時被設(shè)置為500作為初始值。也就是說，Z(O) = 500。此外，用作在測量用于改變值控制的改變值時用于比較的初始值的Zmin也被設(shè)置為500作為初始設(shè)置。
[0177]隨后，微計算機(jī)27讀取輸出控制信號(步驟S202)，該控制信號根據(jù)由用戶在高頻加熱設(shè)備的殼體上提供的操作輸入部分82設(shè)置的操作輸出(1，000W、800W、700W等)產(chǎn)生，而且微計算機(jī)27將該信號施加到閾值控制和改變值檢測控制中所示的關(guān)系表達(dá)式，從而計算閾值A(chǔ)、改變值閾值C和改變值確定有效時間T (步驟S203)。
[0178]然后，微計算機(jī)27經(jīng)由PWM通信線發(fā)送PWM命令到逆變器控制電路，從而驅(qū)動磁控管并振蕩微波，從而基于陽極電流和陽極電壓的檢查，操作狀態(tài)監(jiān)視序列啟動。
[0179]接著，由陽極電流檢測電阻器40讀取的陽極電流被輸入到構(gòu)成陽極電流輸入部分的微計算機(jī)27的A/D轉(zhuǎn)換器端49，并且經(jīng)歷模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。然后，對應(yīng)的陽極電壓IaDC值被讀取，然后，根據(jù)圖6和7中所示的處理來計算段平均值和一個周期期間的求和值，并且將這些值存儲在緩沖器存儲器中(步驟S205)。根據(jù)通常方法，考慮陽極電流檢測電阻器40的電阻值執(zhí)行該從電流到電壓的轉(zhuǎn)換。
[0180]接著，執(zhí)行用于檢測IaDC值的改變值的改變值檢測控制。首先，微計算機(jī)27獲得其中用于改變值檢測控制的陽極電壓IaDC值的在一個周期期間的求和值被檢測的次數(shù)，即，計數(shù)器的值，其中將表示陽極電壓IaDC值的在一個周期期間的總和被計算的順序的m加1(步驟S206)。然后，在該時刻計算的一個周期期間的求和值Z(m)被寫入緩沖器存儲器(步驟S207)。隨后，設(shè)置用作用于比較的初始值的Zmin。連續(xù)更新的在一個周期期間的求和值Z(m)的第m個值與其第m-1個值比較。當(dāng)?shù)趍個值小于第m_l個值時,再次設(shè)置Zmin(步驟S209)。當(dāng)?shù)趍個值等于或大于第m-Ι個值時，處理進(jìn)行到下一步驟(在步驟S208中為否)。然后，微計算機(jī)27確定從測量啟動經(jīng)過的時間是否超過在步驟S203中計算的改變值確定有效時間T。當(dāng)經(jīng)過的時間沒有超過有效時間T時(在步驟S210中為否)，確定改變值Z(Hi)-Zmin是否超過改變值 檢測控制中的改變值的閾值C (在步驟S203中計算)(步驟
5211)，該改變值Z(Hi)-Zmin表示值Z(m)和用于比較的初始值Zmin之間的差值。相反，當(dāng)經(jīng)過的時間超過改變值確定有效時間T時(在步驟S210中為是)，處理跳轉(zhuǎn)到步驟S213的處理(閾值控制)和隨后的步驟。在步驟S211中，當(dāng)改變值Z(m)-Zmin大于閾值C時，SP，Z(m)-Zmin ^ C (在步驟S211中為否)，微計算機(jī)27確定出現(xiàn)了某種異常，然后停止設(shè)備或減少輸出，并且經(jīng)由殼體的液晶顯示面板等顯示錯誤(步驟S212)。另一方面，當(dāng)改變值沒有超過改變值閾值C時(在步驟S211中為是)，步驟S213的處理(閾值控制)和隨后的步驟啟動。
[0181]隨后，將此時的一個周期期間的求和值Z(m)與閾值A(chǔ)(在步驟S203中計算)比較，以確定是否該求和值小于閾值A(chǔ) (步驟S213)。作為在步驟S213中的確定的結(jié)果，當(dāng)確定計算的Z(m)大于閾值A(chǔ)時(步驟S213中為否)，微計算機(jī)27確定出現(xiàn)了某種異常，然后停止設(shè)備或減少設(shè)備的輸出，并且經(jīng)由在設(shè)備的殼體提供的液晶顯示面板等顯示錯誤(步驟
5212)。
[0182]作為在步驟S213中的確定的結(jié)果，當(dāng)確定一個周期期間的求和值Z(m)等于或小于閾值A(chǔ)時(步驟S213中為是)，確定烹調(diào)是否完成(停止鍵是否按下)(步驟S214)。當(dāng)確定烹調(diào)完成時(步驟S214中為是)，烹調(diào)終止。當(dāng)確定烹調(diào)沒有完成時(步驟S214中為否)，處理返回到步驟S205，并且再次讀取陽極電壓值IaDC。然后，計算一個周期期間的求和值Z(m)并且執(zhí)行隨后的處理。
[0183]根據(jù)本發(fā)明，不是僅僅依賴于在某個時刻的陽極電壓IaDC值的讀取值(只有一次檢查)來執(zhí)行設(shè)備的停止或輸出的控制。微計算機(jī)27執(zhí)行IaDC值的連續(xù)檢測處理。當(dāng)連續(xù)檢測到IaDC值超過閾值A(chǔ)預(yù)定次數(shù)或更多時或者當(dāng)IaDC值的改變值超過預(yù)定值時，微計算機(jī)停止高頻加熱設(shè)備或減少其輸出。因?yàn)榍笆霾僮鞑皇侵灰蕾囉谒矔r檢測，所以由于噪聲引起的錯誤檢測的概率可以被減少，因此可以更精確地執(zhí)行檢測操作。
[0184]此外，根據(jù)本發(fā)明，在IaDC值的多次檢測外，還經(jīng)過預(yù)定段計算IaDC值的平均值。此外，因?yàn)闊o線電波攪動部件的一個周期期間的平均值的求和值被用于確定操作狀態(tài)、以便處理饋送分配的改變，所以可以準(zhǔn)確地進(jìn)行確定而不引起錯誤檢測。
[0185]如上所述，本實(shí)施例采用兩種控制方法作為檢測操作狀態(tài)的方法，即，使用閾值A(chǔ)作為電壓的絕對值的閾值控制和用于檢測電壓的預(yù)定時間的改變值的改變值檢測控制。在圖10中，步驟S208的確定和隨后的步驟對應(yīng)于改變值檢測控制，而步驟S213的確定和隨后的步驟對應(yīng)于閾值控制。這些控制方法的每個由確定部分執(zhí)行，該確定部分包括在微計算機(jī)27中并且由各種運(yùn)算處理裝置構(gòu)成。包括確定部分和構(gòu)成陽極電流輸入部分的A/D轉(zhuǎn)換器端49的微計算機(jī)27對應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的狀態(tài)檢測裝置。當(dāng)然，確定部分和陽極電流輸入部分不必要集成地構(gòu)成為單個芯片。
[0186]在前述實(shí)施例中，盡管一起使用了兩種方法，S卩，閾值控制和改變值檢測控制，但是這兩種方法可以獨(dú)立執(zhí)行。例如，可以以這種方式只通過改變值檢測控制來控制高頻加熱設(shè)備，該方式為在從圖10的步驟S208到步驟S211的改變值檢測控制之后，執(zhí)行步驟S214的確定而不執(zhí)行步驟S213。替代地，可以通過執(zhí)行步驟S213的確定而不執(zhí)行步驟S208到步驟S211，只由閾值控制來控制高頻加熱設(shè)備。
[0187]此外，圖10的操作符合第二個實(shí)施例的說明。然而，在第三個實(shí)施例的情況下，不必要檢測旋轉(zhuǎn)天線68、69的一個周期或在每個周期控制閾值。因此，在第三個實(shí)施例中，不必要在步驟S205中計算一個周期期間的總和值，而僅僅需要基于在每個適當(dāng)時刻的求和值來執(zhí)行步驟S207中的操作和隨后的步驟。
[0188]此外，當(dāng)通過閾值控制和/或連續(xù)檢測控制確定操作狀態(tài)異常時，替代于停止操作或減少輸出，可以與停止操作或減少輸出一起由圖4所示的蜂鳴器48發(fā)出警報。蜂鳴器的聲音可以在空加熱操作和小加熱負(fù)載操作之間改變。
[0189]在減少高頻加熱設(shè)備的輸出的情況下，期望減少輸出到其最大輸出的50%或更少。只有考慮全波倍壓整流電路的高壓二極管的保護(hù)，例如當(dāng)陽極電壓值IaDC或在一個周期期間的計算的求和值再次減少到小于閾值A(chǔ)的電流時，才可以將輸出恢復(fù)到正常的100%輸出。
[0190]圖11是從其前面看的、根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100的截面圖。在根據(jù)本實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100中，沒有使用如圖5所示的兩個旋轉(zhuǎn)天線68、69。根據(jù)本實(shí)施例，安裝臺65a是由馬達(dá)70a經(jīng)由軸73驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺。加熱腔64被提供有開口 74，從而從磁控管12產(chǎn)生的微波經(jīng)由波導(dǎo)63和開口 74傳導(dǎo)到被加熱對象容納空間66。放置在安裝臺(旋轉(zhuǎn)臺)65a上并由其旋轉(zhuǎn)的被加熱對象由微波加熱。根據(jù)本實(shí)施例，通過檢測馬達(dá)70a的旋轉(zhuǎn)位置、如上所述計算旋轉(zhuǎn)臺的一個周期的求和值、以及執(zhí)行控制，獲得了與圖5的實(shí)施例的效果類似的效果。因此，根據(jù)本實(shí)施例，盡管不同于圖5所示的旋轉(zhuǎn)天線68、69,安裝臺自身不攪動微波,但是當(dāng)從被加熱對象來看時安裝臺(旋轉(zhuǎn)臺)65a相對地攪動微波，因此也用作無線電波攪動部件。
[0191]圖12是從其前面看的、根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100的截面圖。在根據(jù)本實(shí)施例的高頻加熱設(shè)備100中，沒有使用如圖5所示的安裝在天線空間67中的兩個旋轉(zhuǎn)天線68、69。根據(jù)本實(shí)施例，在被加熱對象容納空間66的上部提供的無線電波擴(kuò)散葉片75由馬達(dá)70b經(jīng)由軸76驅(qū)動和旋轉(zhuǎn)。加熱腔64被提供有開口 74，從而從磁控管12產(chǎn)生的微波經(jīng)由波導(dǎo)63傳導(dǎo)到被旋轉(zhuǎn)的無線電波擴(kuò)散葉片75，然后被擴(kuò)散并經(jīng)由開口 74傳導(dǎo)到被加熱對象容納空間66。放置在安裝臺65上的被加熱對象由微波加熱。根據(jù)本實(shí)施例，通過檢測馬達(dá)70b的旋轉(zhuǎn)位置、如上所述計算旋轉(zhuǎn)臺的一個周期的求和值、以及執(zhí)行控制，獲得了與圖5的實(shí)施例的效果類似的效果。
[0192]前述各實(shí)施例示出其中無線電波攪動部件自身圍繞預(yù)定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的示例。然而，應(yīng)用本發(fā)明的無線電波攪動部件不限于這種配置。本發(fā)明可以應(yīng)用到具有以預(yù)定時間和空間周期移動的無線電波攪動部件的高頻加熱設(shè)備。這是因?yàn)橥ㄟ^將該周期與陽極電流的檢測相關(guān)，變得可以抑制用于確定的值的波動。
[0193]此外，在前述各實(shí)施例中，盡管段的平均值、和電流的對應(yīng)值(如陽極電壓)的一個周期期間的求和值被用作操作狀態(tài)的識別值，但是嚴(yán)格意義上不必針對求和值使用所有這樣檢測的對應(yīng)值。獲得代表在一個周期期間的多個對應(yīng)值以及適于識別操作狀態(tài)的值就足夠了。
[0194]本申請基于2005年12月26日提交的日本專利申請N0.2005_372662、2006年6月19日提交的日本專利申請N0.2006-169051和2006年6月19日提交的日本專利申請N0.2006-169053，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。
[0195]盡管上面說明了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于前述實(shí)施例中所示的內(nèi)容。本發(fā)明意圖在于:從本領(lǐng)域技術(shù)人員基于說明書的描述和已知的技術(shù)、通過改變和應(yīng)用本發(fā)明獲得的技術(shù)內(nèi)容都被包括作為要保護(hù)的范圍種。
[0196]產(chǎn)業(yè)可應(yīng)用性
[0197]如上所述，根據(jù)本發(fā)明，變得可以幾乎不受噪聲影響并且高準(zhǔn)確度地檢測陽極電流的異常，還變得可以以更高準(zhǔn)確度控制、安全操作和保護(hù)高頻加熱設(shè)備。此外，變得還可以靈活地處理由于不同的無線電波輸出、不同的設(shè)置條件、不同的被加熱對象、不同的環(huán)境溫度等的組合導(dǎo)致的磁控管的陽極電流的對應(yīng)值的改變，從而使得可以高準(zhǔn)確度地檢測陽極電流的異常，還使得可以以更高準(zhǔn)確度控制、安全操作和保護(hù)高頻加熱設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種狀態(tài)檢測裝置，用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，包括: 陽極電流輸入部分，其輸入所述磁控管的檢測的陽極電流；以及 確定部分，其在預(yù)定時間周期期間多次讀取與由所述陽極電流輸入部分輸入的陽極電流對應(yīng)的陽極電壓，并且基于多個所述陽極電壓確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中 所述確定部分基于以下兩者來確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài):(I)基于其中大于預(yù)定閾值的所述陽極電壓被連續(xù)讀取的次數(shù)的閾值控制；以及(2)基于由多次讀取計算的所述陽極電壓的每單位時間改變值的改變值檢測控制。
2.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)檢測裝置，其中 在(I)的閾值控制中當(dāng)所述次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)或更多時、或者在(2)的改變值檢測控制中當(dāng)超過預(yù)定閾值的改變值被計算了預(yù)定次數(shù)或更多時，所述確定部分確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)不正常，從而停止所述高頻加熱設(shè)備的操作或減少所述高頻加熱設(shè)備的輸出。
3.如權(quán)利要求1或2 所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述陽極電流輸入部分由Α/D轉(zhuǎn)換器端構(gòu)成，該Α/D轉(zhuǎn)換器端使所述陽極電壓經(jīng)歷模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。
4.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述確定部分通過基于(2)的改變值檢測控制下的改變值的負(fù)載，確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)為正常狀態(tài)、空加熱狀態(tài)或過加熱狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的狀態(tài)檢測裝置，還包括蜂鳴器，其分別通過不同的蜂鳴聲來報警空加熱狀態(tài)和過加熱狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)檢測裝置，其中當(dāng)所述次數(shù)不超過(I)的閾值控制中的預(yù)定次數(shù)時，執(zhí)行(2)的改變值檢測控制。
7.一種高頻加熱設(shè)備，包括: 磁控管； 檢測陽極電流的陽極電流檢測部分； 控制磁控管的逆變器部分； 以及，如權(quán)利要求1到6之一所述的狀態(tài)檢測裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的高頻加熱設(shè)備，其中所述陽極電流檢測部分由布置在用于將逆變器部分接地的路徑中的陽極電流檢測電阻器配置。
9.如權(quán)利要求7或8所述的高頻加熱設(shè)備，其中當(dāng)所述狀態(tài)檢測裝置確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)不正常時，狀態(tài)檢測裝置將用于使得陽極電流恒定的命令輸出到所述逆變器部分。
10.一種狀態(tài)檢測方法，用于檢測包括用于產(chǎn)生微波的磁控管的高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，包括: 輸入磁控管的檢測的陽極電流的步驟；以及 在預(yù)定時間周期期間多次讀取與這樣輸入的陽極電流對應(yīng)的陽極電壓、并且基于多個所述陽極電壓確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)的步驟，其中 確定步驟基于以下兩者來確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài):(I)基于其中大于預(yù)定閾值的所述陽極電壓被連續(xù)讀取的次數(shù)的閾值控制；以及(2)基于由多次讀取計算的所述陽極電壓的每單位時間改變值的改變值檢測控制 。
【文檔編號】H05B6/68GK103476163SQ201310467734
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2005年12月26日
【發(fā)明者】守屋英明, 城川信夫, 末永治雄, 酒井伸一, 木下學(xué) 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社