專利名稱：高頻加熱裝置及該裝置中用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高頻加熱裝置，該裝置包括作為電源的逆變電源，以通過利用如微波爐那樣的磁控管進行介電加熱。本發(fā)明還涉及到高頻加熱裝置的磁控管驅(qū)動電源的冷卻結(jié)構(gòu)。本發(fā)明還涉及用于高頻電源裝置的安全運行和烹飪檢測傳感器的檢測性能的過熱保護的功率控制方法。
背景技術(shù)：
被稱為逆變電路的磁控管驅(qū)動電源廣泛用于微波爐電源，其中高壓電路、低壓電路和漏磁變壓器被集成到印刷電路板上。圖6是現(xiàn)有技術(shù)的磁控管驅(qū)動電源的前視和側(cè)視圖。
如圖所示，分立元件整體地安裝在一塊電路板上，并作為一個單元板設(shè)置。1表示漏磁變壓器，而2表示用于冷卻功率開關(guān)元件的散熱片。圖7示出了逆變電路的方框圖。
來自于民用電源的電壓通過由二極管橋組成的單向電源部分3轉(zhuǎn)變?yōu)閱蜗螂妷骸Ｍㄟ^由扼流圈4和濾波電容5組成的整流濾波器6對單向電壓進行電流平滑和電壓平滑。整流濾波器6的輸出由逆變部分7變?yōu)?0-50KHz的高頻功率。作為用于該逆變部分的方法，可以采用多種類型，包括電壓諧振型、電流諧振型、部分諧振型和半橋法。由漏磁變壓器1將電功率變換為高頻電壓。通過由電容和二極管組成的高壓整流裝置8將高頻電壓變?yōu)橹绷鞲邏骸?br> 漏磁變壓器1包括第三繞組，通過高壓引線10將電功率輸送到磁控管9的燈絲，并使電子由陰極發(fā)射出來。另一方面，由高壓整流裝置8變?yōu)橹绷鞲邏旱碾妷和瑯拥耐ㄟ^高壓引線10加到磁控管9的陽極-陰極部分，并輻射微波輸出到微波爐中，從而通過介電加熱來加熱食物。此外，逆變部分7由逆變控制部分11控制，并由逆變部分7中的功率開關(guān)元件進行開/關(guān)控制。磁控管驅(qū)動電源12由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成。此外，13連接到作為地電位的機殼。
隨后，圖6是前述磁控管驅(qū)動電源12的前視和側(cè)視圖，14是功率開關(guān)元件，其擰在散熱片2上以緊密安裝。該功率開關(guān)元件14的損耗變?yōu)闊?，傳?dǎo)到散熱片2上并被強制冷卻空氣與散熱片2一起冷卻。15為高壓電容，而16為高壓二極管，從而構(gòu)成高壓整流裝置8。所有這些元件都安裝在酚醛紙板17上，從而構(gòu)成集成的磁控管驅(qū)動電源12，其已相對圖7說明過。作為這種逆變方法中，假定采用雙晶體管方法，因此，提供了兩個功率開關(guān)元件14。
散熱片由一組由在相對晶體管平行方向的中心部分橫向突出的翼片組成，并由流過的空氣冷卻。功率開關(guān)元件14通過夾在中間的傳熱硅脂或類似材料與散熱片2結(jié)合，并將熱傳導(dǎo)到散熱片2。當(dāng)散熱片2的翼片組充分地暴露在空氣中時，不需要使用非常昂貴的低功耗功率開關(guān)元件作為功率開關(guān)元件14。并且，磁控管驅(qū)動電源12在這種條件下完成，因此，不需要根據(jù)設(shè)定的類型準(zhǔn)備各種模型的分類，并且可以實現(xiàn)高度的統(tǒng)一和高效的生產(chǎn)。
在使用這種逆變電路的磁控管驅(qū)動電源中，通過使用冷卻風(fēng)扇強制冷卻來冷卻各個元件是很常見的。圖8是現(xiàn)有技術(shù)的磁控管驅(qū)動電源的冷卻結(jié)構(gòu)的視圖。18表示由電動機19帶動的冷卻風(fēng)扇。此外，20表示冷卻風(fēng)扇口，21表示空氣導(dǎo)管，用于將空氣從冷卻風(fēng)扇引導(dǎo)到磁控管驅(qū)動電源12。來自冷卻風(fēng)扇的空氣由空氣導(dǎo)管21集中，以便接觸磁控管驅(qū)動電源12。圖9是通過空氣導(dǎo)管21輸送空氣的冷卻結(jié)構(gòu)圖。最主要的目的是冷卻連接到漏磁變壓器1和功率開關(guān)元件14的散熱片2，這些元件的溫度是最集中的。圖10示出了采用現(xiàn)有技術(shù)的冷卻結(jié)構(gòu)的氣流。當(dāng)采用軸流風(fēng)扇作為冷卻風(fēng)扇時，由冷卻風(fēng)扇流出的空氣在方向A呈輻射狀。因此，由冷卻風(fēng)扇流出的空氣A首先接觸空氣導(dǎo)管21-P的部分，然后在圖中A′方向上流動。因此，A′的氣流速度比剛從冷卻風(fēng)扇流出的初始空氣A顯著降低。此外，直接平行于冷卻風(fēng)扇軸向的空氣B直接接觸磁控管驅(qū)動電源，然而，氣動力比徑向流出的空氣A弱。因此，雖然冷卻風(fēng)扇的空氣不能被完全有效地利用，但由于具有如冷卻結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，因此這種冷卻結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用。
然而，最近幾年中，隨著對高功率微波爐輸出的強烈需求，磁控管驅(qū)動電源的功率消耗，特別是開關(guān)元件和磁漏變壓器的功率消耗顯得尤其突出。因此，有必要為磁控管驅(qū)動電源設(shè)計更有效的冷卻結(jié)構(gòu)。此外，為了實現(xiàn)減小尺寸和新穎的微波爐的設(shè)計，對用于冷卻系統(tǒng)、磁控管驅(qū)動電源等的機室空間的限制變得更嚴格，需要在有限的空間中的有效的冷卻結(jié)構(gòu)。
這種用逆變電源作為電源的高頻加熱裝置在例如日本待審專利公開No.Hei-6-5055中被公開。圖14和圖15示出了在上述公開中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)公開的高頻加熱裝置。
圖14是示出了高頻加熱裝置中的電源部分的剖視圖。附圖標(biāo)記31表示加熱室。附圖標(biāo)記32表示產(chǎn)生高頻功率的磁控管。附圖標(biāo)記33表示為磁控管供電的逆變電源。附圖標(biāo)記34表示冷卻電源部分的冷卻風(fēng)扇。
圖15是示出逆變電源33外觀的透視圖。附圖標(biāo)記35表示用于整流民用電源的半導(dǎo)體整流元件。附圖標(biāo)記36表示用于將整流后的電源變?yōu)楦哳l電源的半導(dǎo)體開關(guān)元件。附圖標(biāo)記37表示用于將高頻電源變?yōu)楦邏翰⑵浼拥酱趴毓?2上的高壓變壓器。附圖標(biāo)記38表示半導(dǎo)體整流元件35或半導(dǎo)體開關(guān)元件36所固定的散熱片。
盡管如此，在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，加到磁控管上的電源是通過采用逆變方式的半導(dǎo)體整流元件35和半導(dǎo)體開關(guān)元件36提供的。這些半導(dǎo)體器件的耐熱性低，具有在溫度超過耐熱性極限的情況下，即使持續(xù)很短的時間也容易受到熱損壞的缺點。因此，例如，在冷卻風(fēng)扇34由于故障而停止運轉(zhuǎn)的情況下，半導(dǎo)體整流元件35和半導(dǎo)體開關(guān)元件36由于自身的發(fā)熱在很短的時間內(nèi)遭受熱損壞。
在一些根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的高頻加熱裝置中，磁控管設(shè)置有溫度開關(guān)等。當(dāng)冷卻風(fēng)扇的電動機故障時，在磁控管中檢測到不正常的溫度上升，由此中斷高頻加熱裝置的運行。然而，在使用逆變電源的高頻加熱裝置中，半導(dǎo)體整流元件和半導(dǎo)體開關(guān)元件在磁控管中檢測到不正常的溫度上升之前就已經(jīng)遭到了熱損壞。因此，這種溫度開關(guān)對保護逆變電源沒有效果。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)的高頻加熱裝置的結(jié)構(gòu)中，例如，當(dāng)溫度環(huán)境在烹飪啟動時超過極限時，自動烹飪檢測傳感器裝置不能啟動自動烹飪，以確保在超過溫度限制時無法確保的性能。此外，在自動烹飪期間，在溫度環(huán)境超過極限的情況下，烹飪不能正確完成。然而，在另一方面，一般結(jié)構(gòu)的電源裝置包含用于防止由過熱引起的故障的裝置，在烹飪過程中為了防止由過熱引起的損壞，機械裝置強制中斷電源。
在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的上述結(jié)構(gòu)中，存在如下問題當(dāng)電源裝置的溫度或烹飪檢測傳感器的溫度超過為了確保高頻電源供給過程中的功能和性能的溫度極限時，即使在烹飪期間，機械裝置也會突然中斷電源供應(yīng)，并且加熱中斷的原因沒有顯示。另一個問題是用于檢測各種溫度極限水平變化的電源控制無法用簡單結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題的本發(fā)明的目的是在有限的空間中提供一種高效冷卻系統(tǒng)和包括冷卻系統(tǒng)的高頻加熱裝置。本發(fā)明的目的還在于提供一種監(jiān)視逆變電源和主要元件溫度的高頻加熱裝置，根據(jù)檢測到的信息控制逆變電源的輸出，并避免由過熱引起的逆變電源的中斷。本發(fā)明的目的還在于提供一種在異常溫度下表現(xiàn)穩(wěn)定并在由溫度因素導(dǎo)致加熱裝置不能烹飪時顯示故障缺陷的高頻裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)，包括在印制板上的磁控管驅(qū)動電源、由鋁擠壓成形方法形成的并在其上安裝IGBT等功率開關(guān)元件的散熱片、逆變部分、控制逆變部分的逆變控制部分、引導(dǎo)高頻交變電壓的漏磁變壓器、連接到漏磁變壓器的次級繞組用來把直流高壓加到磁控管的高壓整流裝置、強制冷卻磁控管驅(qū)動電源的冷卻風(fēng)扇以及將來自冷卻風(fēng)扇的空氣引導(dǎo)到磁控管驅(qū)動電源的空氣導(dǎo)管。在該系統(tǒng)中，逆變部分通過功率開關(guān)元件以高速開關(guān)民用電源的電功率并將電功率變?yōu)楦哳l交變電壓。散熱片通過分散損耗冷卻功率開關(guān)元件，分散損耗以與功率開關(guān)元件緊密關(guān)聯(lián)的方式發(fā)生。系統(tǒng)構(gòu)造使冷卻風(fēng)扇的軸向與磁控管驅(qū)動電源的印刷電路板呈銳角相交，空氣導(dǎo)管的開口部分的一端與冷卻風(fēng)扇閉鎖。
因此，通過空氣導(dǎo)管可以使來自冷卻風(fēng)扇的空氣高效地接觸磁控管驅(qū)動電源，從而提高冷卻效率。
為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種包括半導(dǎo)體整流元件和半導(dǎo)體開關(guān)元件的高頻加熱裝置，以及在其上附著的溫度傳感器。這兩種元件是逆變電源的主要元件，它們特點在于低的耐熱性和高的產(chǎn)熱率。加熱裝置還包括具有微型計算機的控制裝置，用于監(jiān)視溫度傳感器的溫度并根據(jù)檢測到的信息控制逆變電源的輸出。
通過高頻加熱裝置的上述構(gòu)造，在由任何原因引起的半導(dǎo)體整流元件和半導(dǎo)體開關(guān)元件的異常溫升的情況下，在溫度達到這些元件的耐熱極限之前，逆變電源的輸出將被降低或中斷。因此，可以避免逆變電源的熱損壞。
為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種包括電源控制裝置的高頻加熱裝置，用于分別設(shè)置確保自動烹飪檢測傳感器由于溫度因素的性能的電源控制起始溫度設(shè)定電平、用于防止產(chǎn)生自加熱的電源裝置過熱保護的電源控制起始溫度設(shè)定電平以及用于在加熱期間當(dāng)在烹飪開始時冷卻空氣的溫度很高時電源裝置過熱保護的電源控制起始溫度設(shè)定電平。然后，當(dāng)由溫度傳感器檢測到的溫度達到各自的溫度限制電平時，控制高頻輸出以確保正常的性能。
通過上述的單獨設(shè)定過程，在烹飪期間自動烹飪傳感器不會停止，從而確保正常的檢測性能。即使在烹飪采用手工時間設(shè)定而不是自動傳感器烹飪時，在電源裝置遭受過熱損壞之前高頻輸出就已經(jīng)被控制了，從而防止在烹飪溫度環(huán)境中的任何變化中的損壞。
在開始自動烹飪傳感器檢測的烹飪時，即使在冷卻溫度環(huán)境太高以至于自動烹飪傳感器檢測由于高溫而無法正常實現(xiàn)的情況下，該狀態(tài)就告知用戶。因此，即使在自動傳感器烹飪的完成被推遲或烹飪臨時停止時，該狀態(tài)就告知用戶。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)的氣流方向。
圖3是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明實施例的用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇傾角和氣流速度的特性圖。
圖4是關(guān)于根據(jù)本發(fā)明實施例的用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)的冷卻風(fēng)扇的氣流速度和溫升的特性圖。
圖5是磁控管驅(qū)動電源中顯示氣流的主要部分剖視圖。
圖6是現(xiàn)有技術(shù)的磁控管驅(qū)動電源的前視和側(cè)視圖。
圖7示出了磁控管驅(qū)動電源的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是現(xiàn)有技術(shù)的磁控管驅(qū)動電源的冷卻結(jié)構(gòu)的視圖；圖9是現(xiàn)有技術(shù)的磁控管驅(qū)動電源的冷卻結(jié)構(gòu)圖(空氣導(dǎo)管傳輸?shù)那闆r)；圖10是示出采用現(xiàn)有技術(shù)的磁控管驅(qū)動電源的冷卻結(jié)構(gòu)的氣流方向的視圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的高頻加熱裝置的逆變電源的主要部分的透視圖。
圖12是圖11所示的用于容納高頻加熱裝置的逆變電源的機室的剖視圖。
圖13是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的高頻加熱裝置的逆變電源的主要部分的透視圖。
圖14示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的高頻加熱裝置的電源部分的剖視圖。
圖15是圖14中所示的高頻加熱裝置的逆變電源外觀的透視圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的高頻加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖17是示出在高頻加熱期間由圖16所示的高頻加熱裝置的溫度檢測裝置所檢測到的溫度變化圖。
圖18是示出在功率控制期間由圖16所示的高頻加熱裝置的溫度檢測裝置所檢測到的溫度變化圖。
圖19是示出在烹飪開始時冷卻空氣的溫度超過溫度極限的情況下由圖16所示的高頻加熱裝置的溫度檢測裝置所檢測到的溫度變化圖。以及圖20是示出在功率控制期間圖16所示的高頻加熱裝置中的顯示方法的示例的視圖。
具體實施例方式
在下文中，參考附圖介紹本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1是用于本發(fā)明磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。所采用的結(jié)構(gòu)為，冷卻風(fēng)扇18放置在軸向S與磁控管驅(qū)動電源的水平方向，即，與酚醛紙板17成銳角(角φ)相交的位置，并與空氣導(dǎo)管21一端的開口部分閉鎖?？諝鈱?dǎo)管21構(gòu)造成從縱向及其上部封閉磁控管驅(qū)動電源12，并相對于酚醛紙板17在水平方向設(shè)置兩個空氣導(dǎo)管開口部分。來自冷卻風(fēng)扇的空氣通過與冷卻風(fēng)扇閉鎖的空氣導(dǎo)管的一個開口部分進入磁控管驅(qū)動電源，流入磁控管驅(qū)動電源內(nèi)部，并由空氣導(dǎo)管21的另一個開口部分流出。
圖2示出了來自具有本發(fā)明用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇的氣流。其中，空氣導(dǎo)管在與冷卻風(fēng)扇閉鎖的側(cè)面上的開口部分的尺寸L設(shè)為稍大于冷卻風(fēng)扇的直徑F。作為冷卻風(fēng)扇，通常使用軸流風(fēng)扇。在這種情況下，由冷卻風(fēng)扇流出的氣流變?yōu)閺较?，然而，如上所述，通過考慮空氣導(dǎo)管的開口部分的尺寸和軸向，來自冷卻風(fēng)扇的徑向氣流開始如圖2中A所示沿空氣導(dǎo)管壁的表面平行流動，因此，與現(xiàn)有技術(shù)不同，氣流速度不會由于空氣導(dǎo)管壁表面而降低。因此，沿該壁表面流動的空氣的速度可保持強大。此外，該氣流幾乎平行地流入磁控管驅(qū)動電源內(nèi)部。
圖3示出了冷卻風(fēng)扇的軸向S和磁控管驅(qū)動電源12的酚醛紙板17之間的相交角φ和氣流A的氣流速度之間的關(guān)系圖。如果相交角φ較小，即，如果冷卻風(fēng)扇變成垂直于磁控管驅(qū)動電源12的酚醛紙板17，來自風(fēng)扇的空氣首先接觸空氣導(dǎo)管21的上部并使氣流速度降低。此外，如果相交角φ較大，即，如果冷卻風(fēng)扇變成平行于磁控管驅(qū)動電源12的酚醛紙板17，氣流停止流到空氣導(dǎo)管的上部并使氣流速度降低。氣流速度達到最大的角大約為45°(D)，并且通過優(yōu)化該相交角，可以實現(xiàn)最有效的冷卻結(jié)構(gòu)。
此外，圖4示出了氣流速度A和功率開關(guān)元件14的溫度。由于氣流速度A的增加導(dǎo)致的流過連接到功率開關(guān)元件14的散熱片2的空氣量的增加可降低散熱片的溫度，從而降低功率開關(guān)元件14的溫度。可以理解，氣流速度A變得越大，溫度下降越多，導(dǎo)致更大的冷卻效果。同樣，就漏磁變壓器的溫度特性而言，可以設(shè)想類似的現(xiàn)象。在漏磁變壓器中，冷卻效果取決于有多少空氣可以接觸到在表面上的線圈部分。
圖5示出了磁控管驅(qū)動電源中的氣流，其中空氣可以以很高的速度流向散熱片2的磁漏變壓器1的陰影部分。因此，可以降低功率開關(guān)元件14和磁漏變壓器1的溫度。此外，當(dāng)考慮沿側(cè)壁流動的空氣的特性時，通過縮小空氣導(dǎo)管側(cè)壁表面和散熱片2或漏磁變壓器1之間的距離可產(chǎn)生更大的冷卻效果。
如上所述，通過采用使冷卻風(fēng)扇布置成冷卻風(fēng)扇的軸向與磁控管驅(qū)動電源的酚醛紙板17之間的相交角φ為最佳角度并使冷卻風(fēng)扇與空氣導(dǎo)管的一端閉鎖的結(jié)構(gòu)，可以更有效地將來自冷卻風(fēng)扇的空氣引導(dǎo)到磁控管驅(qū)動電源，從而顯著地改善磁控管驅(qū)動電源的冷卻效率。
(第二實施例)圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的高頻加熱裝置的逆變電源的主要部分的透視圖。圖12是示出高頻加熱裝置的逆變電源的機室的剖視圖。
在圖11中，附圖標(biāo)記39表示逆變電源。附圖標(biāo)記40到42表示在逆變電源39中安裝的元件。更具體地說，附圖標(biāo)記40表示整流民用電源的半導(dǎo)體整流元件。附圖標(biāo)記41表示將整流后的電源變?yōu)楦哳l電源的半導(dǎo)體開關(guān)元件。附圖標(biāo)記42表示將高頻電源變?yōu)楦邏旱母邏鹤儔浩鳌８綀D標(biāo)記43表示檢測半導(dǎo)體整流元件40的溫度的溫度傳感器“a”。附圖標(biāo)記44和45表示檢測半導(dǎo)體開關(guān)元件41的溫度的溫度傳感器“b”和“c”。附圖標(biāo)記46表示半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41所連接的散熱片。附圖標(biāo)記47表示具有微型計算機從而控制逆變電源以及整個高頻加熱裝置的控制裝置。
在圖12中，附圖標(biāo)記48表示產(chǎn)生高頻電源的磁控管。附圖標(biāo)記49表示冷卻逆變電源39和磁控管48的冷卻風(fēng)扇。附圖標(biāo)記50表示空氣入口。
下面說明具有上述結(jié)構(gòu)的高頻加熱裝置的運行和效果。在高頻加熱中，逆變電源39、磁控管48和冷卻風(fēng)扇49根據(jù)由用戶設(shè)定的加熱條件(高頻輸出電平和加熱時間)運行。機室由冷卻風(fēng)扇從外部經(jīng)空氣入口50引入的空氣冷卻。控制裝置47通過溫度傳感器“a”43和溫度傳感器“b”44和“c”45獲得半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41的溫度信息。在控制裝置47中的微型計算機中，預(yù)先設(shè)定低于半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41的耐熱極限而在高頻加熱裝置的正常運行中又不會達到的溫度。微型計算機將通過溫度傳感器“a”43和溫度傳感器“b”44和“c”45獲得的溫度信息與預(yù)先設(shè)定的上述溫度進行比較。在溫度信息達到預(yù)先設(shè)定的溫度的情況下，微型計算機確定為異常狀態(tài)，并由此減少逆變電源的輸出，或終止高頻加熱裝置的運行。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在由于冷卻風(fēng)扇49失靈或空氣入口50堵塞導(dǎo)致逆變電源39的冷卻條件變得異常的情況下，可以避免半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41的熱損壞。
在該實施例中，每個半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41設(shè)置有溫度傳感器。然而，根據(jù)逆變電源39和冷卻風(fēng)扇49的排列，在半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41中的溫升的值完全不同。在這種情況下，可以為在最惡劣的溫度條件下的元件提供溫度傳感器，從而獲得相同的效果。
(第三實施例)圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的高頻加熱裝置的逆變電源的主要部分的透視圖。在圖13中，附圖標(biāo)記51表示由蜂鳴器組成的提示裝置，其與控制裝置47安裝在同一塊板上。該提示裝置51是與第二實施例結(jié)構(gòu)的唯一不同。與第二實施例中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并因此省略說明。
與第二實施例類似，控制裝置47通過溫度傳感器“a”43和溫度傳感器“b”44和“c”45獲得半導(dǎo)體整流元件40和半導(dǎo)體開關(guān)元件41的溫度。在檢測到異常溫升的情況下，終止高頻加熱裝置的運行。同時，提示裝置51將異常情況通知給用戶。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在逆變電源39的冷卻條件變得異常的情況下，終止高頻加熱裝置的運行。同時，提示裝置51(蜂鳴器)馬上將異常情況通知給用戶。
在該實施例中，蜂鳴器作為提示裝置。然而，在具有用來顯示高頻加熱裝置的設(shè)置、加熱的剩余時間等的顯示裝置的高頻加熱裝置中，可以在用作異常狀態(tài)的提示裝置的顯示裝置上顯示異常狀態(tài)。在這種情況下，也可以獲得相同的效果。
(第四實施例)圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的示例的高頻加熱裝置的結(jié)構(gòu)圖。在圖16中，附圖標(biāo)記61表示加熱室。附圖標(biāo)記62表示電源裝置。附圖標(biāo)記63表示冷卻電源裝置的冷卻裝置。附圖標(biāo)記64表示自動烹飪檢測傳感器。附圖標(biāo)記65表示用于檢測溫度變化的溫度檢測裝置。附圖標(biāo)記66表示在電源裝置中自發(fā)熱高的元件。附圖標(biāo)記67表示冷卻空氣入口部分。
在圖16中，當(dāng)開始加熱加熱對象時，電源裝置的元件溫度由于自發(fā)熱而逐漸升高。特別是，在電源裝置中自發(fā)熱高的元件66會由于周圍溫度環(huán)境的變化所引起的冷卻空氣的溫升而遭受過熱損壞。在本發(fā)明的該示例中，如圖中所示，溫度檢測裝置提供在容易受冷卻空氣入口溫度的變化影響的元件的表面。因此，即使在由于周圍溫度環(huán)境的上升例如在廚房中引起冷卻空氣溫度上升的情況下，在電源裝置中自發(fā)熱高的元件66可被保護而不會過熱損壞。此外，當(dāng)溫度達到溫度限制時，為了確保自動烹飪檢測傳感器的性能而對功率加以控制。在那時，元件中的溫度變化被微型計算機讀取并測定，從而功率可以暫時降低到不超過溫度限制的水平而不是終止全部功率。這樣可以防止過熱損壞元件，并同時允許可靠的完成烹飪而不是突然由機械裝置終止烹飪。此外，在功率控制期間，顯示部分顯示信息“加熱功率控制”，從而清楚地通知用戶烹飪時間的變化。
圖17示出了在啟動功率控制之前和之后溫度檢測裝置65檢測到的溫度變化與溫度界限之間的關(guān)系。在圖17中，在圖16所示的溫度檢測裝置65檢測到的溫度如圖所示在啟動電源之后上升。
圖18示出了當(dāng)在烹飪開始時溫度低于溫度界限，并在烹飪期間由溫度檢測裝置65檢測到的溫度達到溫度限制之后的功率控制期間溫度檢測裝置65檢測到的溫度變化。在圖18中，當(dāng)溫度檢測裝置65檢測到的溫度達到圖中所示的溫度界限時，根據(jù)微型計算機的測定控制功率。由此，不僅在手工設(shè)定中而且在自動烹飪中，在低于溫度限制的溫度范圍內(nèi)電源連續(xù)輸出，從而獲得充分的特性。
圖19示出了當(dāng)在烹飪開始時的溫度高于溫度限制時，根據(jù)溫度檢測裝置65檢測到的溫度的功率控制的變化。在圖19中，在溫度檢測裝置65檢測到的溫度低于溫度限制之前終止功率輸出，直到溫度達到電源啟動溫度。在這種情況下，顯示部分顯示信息“加熱功率控制”，從而將電源中斷的原因清楚地通知用戶。在電源啟動之后功率控制的變化與圖18所示相同。
圖20示出了在功率控制期間根據(jù)本發(fā)明的示例的顯示方法的例子。同樣地，在功率控制期間烹飪的延遲或停止加熱的情況清楚地通知用戶。
同樣地，在本實施例中，檢測裝置65檢測到高頻加熱裝置的冷卻空氣中的溫度變化，從而根據(jù)微型計算機的測定容易控制功率，以便不超過影響安全性和性能的各元件的各種允許的溫度界限。同時，由傳感器檢測來防止元件的過熱損壞可確保自動烹飪的性能。此外，在本例中，顯示在功率控制期間烹飪延遲或停止加熱的情況下的狀態(tài)并清楚地通知用戶。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，來自冷卻風(fēng)扇的空氣經(jīng)過空氣導(dǎo)管有效地引導(dǎo)到磁控管驅(qū)動電源，并可改進冷卻效率。此外，冷卻風(fēng)扇與空氣導(dǎo)管閉鎖并放置在磁控管驅(qū)動電源附近，從而節(jié)省冷卻機構(gòu)的空間。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求2和3，即使在逆變電源的冷卻條件出現(xiàn)異常的情況下，也可以避免逆變電源中的熱損壞。
同樣地，根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1和2，防止過熱損壞元件的冷卻空氣中的溫度變化以及受元件周圍冷卻空氣溫度影響的元件中的溫度變化被檢測出來，從而控制功率。由此，簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)影響安全性和性能的各種規(guī)格的元件的保護。
權(quán)利要求
1.一種用于磁控管驅(qū)動電源的冷卻系統(tǒng)，包括設(shè)置在印制板上的磁控管驅(qū)動電源，該電源包括由鋁擠壓成形方法形成的并在其上安裝IGBT等功率開關(guān)元件的散熱片、逆變部分、控制逆變部分的逆變控制部分、引導(dǎo)高頻交變電壓的漏磁變壓器、以及用于將直流高壓施加于連接到漏磁變壓器的次級繞組上的磁控管的高壓整流裝置；強制冷卻磁控管驅(qū)動電源的冷卻風(fēng)扇；以及將空氣由冷卻風(fēng)扇引導(dǎo)到磁控管驅(qū)動電源的空氣導(dǎo)管；并且其中，逆變部分通過功率開關(guān)元件以高速開/關(guān)民用電源的電功率并將電功率變?yōu)楦哳l交變電壓；散熱片通過分散損耗冷卻功率開關(guān)元件，分散損耗以與功率開關(guān)元件緊密關(guān)聯(lián)的方式發(fā)生；以及冷卻風(fēng)扇的軸向與磁控管驅(qū)動電源的印刷電路板呈銳角相交，空氣導(dǎo)管的開口部分的一端與冷卻風(fēng)扇閉鎖。
2.一種高頻加熱裝置，包括磁控管驅(qū)動電源，該電源包括用于整流民用電源的半導(dǎo)體整流元件、將整流后的電源變?yōu)楦哳l電源的半導(dǎo)體開關(guān)元件、以及將高頻電源變?yōu)楦邏簭亩鴮㈦娫醇拥酱趴毓艿母邏鹤儔浩?；具有微型計算機的控制裝置，由此控制磁控管驅(qū)動電源以及整個裝置；以及檢測磁控管驅(qū)動電源中的半導(dǎo)體整流元件和半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度的溫度傳感器；并且其中，根據(jù)來自溫度傳感器的信息，控制裝置減少逆變電源的輸出，或另外終止高頻加熱裝置的運行。
3.一種高頻加熱裝置，包括磁控管驅(qū)動電源，其包括用于整流民用電源的半導(dǎo)體整流元件、將整流后的電源變?yōu)楦哳l電源的半導(dǎo)體開關(guān)元件、以及將高頻電源變?yōu)楦邏翰亩鴮㈦娫醇拥酱趴毓艿母邏鹤儔浩?；具有微型計算機的控制裝置，控制磁控管驅(qū)動電源以及整個裝置；檢測磁控管驅(qū)動電源中的半導(dǎo)體整流元件和半導(dǎo)體開關(guān)元件的溫度的溫度傳感器；以及用來提示磁控管驅(qū)動電源中的異常狀態(tài)的提示裝置；并且其中，控制裝置通過溫度傳感器裝置檢測異常狀態(tài)，從而終止高頻加熱裝置的運行，并通過提示裝置提示異常狀態(tài)。
4.一種高頻加熱裝置，包括容納加熱對象的加熱室；用于加熱加熱對象的裝置；用于冷卻電源裝置產(chǎn)生的熱的裝置；用于確定加熱對象的加熱狀態(tài)并進而控制加熱方法的自動烹飪檢測傳感器；用于測定信號并控制功率的微型計算機；以及在冷卻空氣入口附近設(shè)置的用于檢測冷卻空氣的溫度變化的裝置；并且其中，通過檢測溫度變化的裝置，冷卻空氣冷卻在電源裝置中的自發(fā)熱高的元件和自動烹飪檢測傳感器，并根據(jù)溫度變化控制功率，以便防止電源裝置的過熱損壞并確保自動烹飪檢測傳感器的檢測性能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻加熱裝置，還包括用于將電源裝置的過熱保護為目的并確保烹飪檢測傳感器的運行性能而正在控制功率或處于停止?fàn)顟B(tài)通知給用戶的顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高頻加熱裝置,通過使用包括作為磁控管驅(qū)動電源的逆變電源的磁控管冷卻風(fēng)扇以及空氣導(dǎo)管進行加熱。冷卻風(fēng)扇相對于電源的垂直方向傾斜,并配裝在空氣導(dǎo)管上。該結(jié)構(gòu)增加了電源的冷卻效果。此外,電源包括設(shè)置在半導(dǎo)體元件上的溫度傳感器以及根據(jù)傳感器的結(jié)果控制電源和加熱裝置的運行的控制裝置。這些傳感器避免了由過熱引起的電源裝置的損壞。
文檔編號H05B6/80GK1378407SQ0210569
公開日2002年11月6日 申請日期2002年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月13日
發(fā)明者大嶋孝正, 山內(nèi)真人, 鷲見裕司, 阿部幸夫 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社