專利名稱：高頻加熱設(shè)備及檢測其操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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)：
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(dòng)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(jí)側(cè)的電流高速切換為導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)。通過檢測整流電路13的初級(jí)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。在升壓變壓器18中，初級(jí)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(jí)線圈182被施加高電壓。在升壓變壓器18的次級(jí)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(jí)線圈182被提供有 用于整流次級(jí)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(gè) 高壓二極管192、193配置。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(shí)，磁控管的溫度由于微波的反向輻射(backbombardment)而增 加，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。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。作為用于防止溫度升高的方法，例如，專利文獻(xiàn)1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)1)。圖14A顯示專利文獻(xiàn)1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。
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(gè)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。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。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。專利文獻(xiàn)1 JP-A-2-312182專利文獻(xiàn)2 日本專利No. 289245
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)專利文獻(xiàn)1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。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(shí)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。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?dòng)附接靠近散熱片，所以 組裝過程的數(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(shí)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。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(shí)，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。本發(fā)明提供了一種技術(shù)，其能夠準(zhǔn)確確定和識(shí)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(gè)組成部件和高頻加熱設(shè)備。解決問題的手段本發(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，其輸入磁控管的檢測的陽極電流；以及 確定部分，其在預(yù)定時(shí)間周期期間多次讀取對應(yīng)于由陽極電流輸入部分輸入的陽極電流的 對應(yīng)值，并且基于多個(gè)對應(yīng)值確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中確定部分基于以下的至
4少一個(gè)來確定高頻加熱設(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(jì)算的對應(yīng)值的每單位時(shí)間改變值的改變值 檢測控制。在⑴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(shí)、或者在⑵改變值檢測控 制中當(dāng)超過預(yù)定閾值的改變值被計(jì)算了預(yù)定次數(shù)或更多時(shí)，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。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。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(bào)警空加熱狀態(tài)和過加熱狀態(tài)。此外，當(dāng)次數(shù)不超過(1)閾值控制中的預(yù)定次數(shù)時(shí)，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。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(shí)，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。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(shí)間 周期期間多次讀取與這樣輸入的陽極電流對應(yīng)的對應(yīng)值、并且基于多個(gè)對應(yīng)值確定高頻加 熱設(shè)備的操作狀態(tài)的步驟，其中確定步驟基于以下的至少一個(gè)來確定高頻加熱設(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(jì)算的對應(yīng)值的每單位時(shí)間改變值的改變值檢測控制。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(dòng)位置確定部分，其確定無線電波攪動(dòng)部件的 運(yùn)動(dòng)位置，該無線電波攪動(dòng)部件周期性操作以便相對于被加熱對象相對地?cái)噭?dòng)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(dòng)位置確定部分確定的運(yùn)動(dòng)位置的信息中確定無線電波攪動(dòng)部件的周期性運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周 期，然后在一個(gè)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(gè)周期期間的多個(gè)對應(yīng)值確定高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)。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(dòng)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(dòng)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(dòng)或噪聲導(dǎo)致的操作狀態(tài)的錯(cuò)誤檢測。此外，用于確定操作狀態(tài)的確定部分可以基于在一個(gè)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(gè)周期期間多個(gè)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(jì)算一段(section)的平均值，該平均值表示在 多段的每個(gè)上的對應(yīng)值的平均值，該多段通過在時(shí)間上將無線電波攪動(dòng)部件的一個(gè)周期 (period)相等地劃分而獲得，然后針對各段的每個(gè)將一段的平均值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，然
5后，當(dāng)在一個(gè)周期期間的求和值被計(jì)算時(shí)，該求和值是在一個(gè)周期期間各段的平均值的總 和，在這樣計(jì)算的構(gòu)成在一個(gè)周期期間的求和值的各段的平均值當(dāng)中，依次(serially)更 新之前存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的一段的平均值。通過采用在一個(gè)周期期間的求和值，該求和值是在一個(gè)周期期間的總和，對應(yīng)于 無線電波攪動(dòng)部件的饋送分配的改變，瞬時(shí)改變的影響能夠被抑制。此外，因?yàn)椴捎昧饲蠛?值，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(shí)別而不受噪聲影響。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(gè)周期期間的求和值。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(jì)算的在一個(gè)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)。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(dòng)部件由旋轉(zhuǎn)天線或自 己攪動(dòng)微波的無線電波擴(kuò)散葉片(blade)配置?；蛘?，無線電波攪動(dòng)部件可以由轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)配 置，該轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)旋轉(zhuǎn)被加熱對象由此對于被加熱對象相對地?cái)噭?dòng)由磁控管產(chǎn)生的微波。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(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)位置的步驟，該 無線電波攪動(dòng)部件周期性操作以便相對于被加熱對象相對地?cái)噭?dòng)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(dòng)位置確定部分確定的確定運(yùn)動(dòng)位置的信息中 確定無線電波攪動(dòng)部件的周期性運(yùn)動(dòng)的一個(gè)周期的步驟；以及在一個(gè)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(gè)周期期間的多個(gè)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。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(hào)，并且根據(jù)輸出控制信號(hào)的值改變用于確定狀態(tài)的閾值。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(cuò)誤檢測。所述閾值被認(rèn)為是關(guān)于輸出控制信號(hào)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(hào)的對應(yīng)值超過所述閾值時(shí)，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。另一方面，所述閾值可以是關(guān)于根據(jù)輸出控制信號(hào)的預(yù)定對應(yīng)值的經(jīng)過時(shí)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(shí)間并且還改 變該有效的確定時(shí)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(hào)的改變值 超過所述改變值閾值時(shí)，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。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。當(dāng)前述狀態(tài)檢測裝置并入高頻加熱設(shè)備中時(shí)，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。
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；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(hào)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(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法的程序。本發(fā)明的效果根據(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(shí)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(cuò)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(shí)，能夠檢測異常狀態(tài)，如空加熱和過加熱。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(shí)，變得 可以防止由于饋送分配的變化導(dǎo)致的瞬時(shí)陽極電流的改變引起的錯(cuò)誤檢測以及由于噪聲 等引起的錯(cuò)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)。


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；圖2是狀態(tài)檢測裝置的處理的流程圖；圖3是示出在三種狀態(tài)中檢測的電壓值的相應(yīng)曲線；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；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；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；圖7是示出檢測數(shù)據(jù)由緩沖器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)和更新的狀態(tài)的概念圖；圖8是示出陽極電壓隨時(shí)間經(jīng)過而改變的圖；圖9是示出陽極電壓的改變值隨時(shí)間經(jīng)過而改變的圖；圖10是狀態(tài)檢測裝置的處理的流程圖；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；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；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。
附圖標(biāo)記的解釋12磁控管23保護(hù)元件(電阻器)27微計(jì)算機(jī)29電容器
40陽極電流檢測電阻器41、42、43 電阻器46三態(tài)輸出電路47三態(tài)端48蜂鳴器49A/D轉(zhuǎn)換器端50接地線63 波導(dǎo)64加熱腔65安裝臺(tái)66被加熱對象容納空間67天線空間68、69旋轉(zhuǎn)天線70、71 馬達(dá)80旋轉(zhuǎn)位置確定部分82操作輸入部分100高頻加熱設(shè)備(微波爐)
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖具體說明本發(fā)明的各實(shí)施例。(第一實(shí)施例)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(dòng)，由此將流入升壓變壓器的初級(jí)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(jí)線圈被提供從逆變器輸出的高頻電壓，因此在其次級(jí)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(jí)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(jí)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(gè)高壓電容器和兩個(gè)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(gè)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。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(gè)電阻器元件40a、40b、40c (在本例下為3個(gè))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。在操作高頻加熱設(shè)備時(shí)，當(dāng)高電壓施加到磁控管時(shí)，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(shí)，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(shí)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(jì)算機(jī)27，可以控制該設(shè)備的操作狀態(tài)。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(jì)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。在低通濾波器的前級(jí)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(shí)(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(jì)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(gè)電阻器 元件23a、23b、23c、23d(并聯(lián)連接的4個(gè))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(gè)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)。在這種情況下，不要求電路保護(hù)二極管28。此外，用于防止錯(cuò)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(jì)算 機(jī)27的A/D轉(zhuǎn)換器端49和Vcc電源之間。微計(jì)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€(gè)，所以能夠容易地執(zhí)行 在接地線斷開連接的情況下的錯(cuò)誤檢測。根據(jù)本發(fā)明，在操作設(shè)備前，通過使用微計(jì)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(gè)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(shí)，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(gè)板中檢測到浮置的發(fā)生時(shí)，顯示錯(cuò) 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(hào)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。此外，微計(jì)算機(jī)27耦合到蜂鳴器48，該蜂鳴器48根據(jù)來自微計(jì)算機(jī)27的命令在 預(yù)定時(shí)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。圖1所示的以及前述描述中的各個(gè)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(gè)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(dòng)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(jì)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(shí)，控制電路 用于命令烹飪菜單。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(shí)(具體地，在當(dāng)該設(shè)備是微波爐時(shí)在操作狀態(tài)中檢測異常時(shí))的操作，以及在檢測異常時(shí) 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(shí)別。在這種情況下，電流不是通過檢測其瞬時(shí)值一次、而是在預(yù)定時(shí)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。
首先，微計(jì)算機(jī)27設(shè)置η = 0、m = 0、k = 0以及ζ (m) = 1. 2作為高頻加熱設(shè)備 的初始設(shè)置(步驟S100)。各個(gè)符號(hào)的含義如下。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)。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。Z (m)第m次讀取的陽極電壓。k:在第m次讀取的陽極電壓Z (m)和在第m_l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)。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(dòng) 操作時(shí)的臨時(shí)電壓值。也就是說，Z(O) =1.2。微計(jì)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(dòng)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(jì)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(jì)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)。該閾值A(chǔ)可以參照例如圖3中所示的陽極電壓和時(shí)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(gè)都正常時(shí)，如曲線a所示，隨著時(shí)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(shí)，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(shí)間內(nèi)達(dá)到超過閾值A(chǔ)的危險(xiǎn)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(shí)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。可以通過事先試驗(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。返回到圖2所示的流程圖，當(dāng)確定IaDC大于A時(shí)，S卩，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(jì)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(shí)(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(jì)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(shí)(在步驟S105中 為是)，微計(jì)算機(jī)27確定某種異常發(fā)生。然后，微計(jì)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(cuò)誤。 也就是說，根據(jù)本發(fā)明，不僅僅依賴于在某個(gè)瞬時(shí)時(shí)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(jì)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(shí)，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(shí)值的檢測，所以由于噪聲等引起的錯(cuò)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。前述表達(dá)“當(dāng)其連續(xù)檢測到預(yù)定次數(shù)或更多時(shí)”可以由另一表達(dá)“當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間 或更多時(shí)”來替換。具體地，當(dāng)采樣檢測的時(shí)間周期為IOOms時(shí)，因?yàn)樵诒臼纠笑?= 10， 所以當(dāng)IaDC的狀態(tài)> A持續(xù)1秒鐘或更多(lOOmsXlO)時(shí)，微計(jì)算機(jī)27停止該設(shè)備或減 少該設(shè)備的輸出。再次返回到圖2所示的流程圖，當(dāng)在步驟S103中確定為IaDCSA時(shí)(在步驟S103 中為是)，用于閾值控制的檢測次數(shù)η被設(shè)置為0 (步驟S109)，并且處理進(jìn)行到用于檢測預(yù) 定單位時(shí)間周期內(nèi)陽極電壓的改變值的改變值檢測控制。首先，計(jì)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(jì)數(shù)器被加1(步驟Sl 10)。在此時(shí)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_l)) 是否超過改變值檢測控制中的改變值的閾值C(步驟S112)。當(dāng)改變值大于閾值C時(shí)(步驟S112中為否)，則表示改變值超過閾值C的次數(shù)的 計(jì)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S 108)。當(dāng)確定該次 數(shù)達(dá)到3 (步驟S108為是)時(shí)，微計(jì)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(cuò)誤(步驟S106)。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-l)彡C時(shí)(步驟 S112中為是)時(shí)，計(jì)數(shù)器的值k被設(shè)置為0(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(shí)(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(shí)(步驟S114中為是)，則烹調(diào)終止。當(dāng) 確定烹調(diào)沒有完成時(shí)(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。以此方式，在用于檢測恒定時(shí)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(shí)間的改變值被監(jiān)視。例如，在空加熱的情況下，因 為陽極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(shí)間經(jīng)過改變，這可以與從啟動(dòng)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(gè)曲線的斜 率可以應(yīng)用于改變值檢測控制。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(gè)控制方法，S卩，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(shí)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(jì)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(jì)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(gè)芯片。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Sl 13的改變值檢測控制之后，執(zhí)行步驟Sl 14的確定而不執(zhí)行步驟S102到步驟S106。在前述實(shí)施例中，盡管采樣檢測的時(shí)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。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(shí)，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(bào)。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。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(shí)間 的改變值。這些值可以根據(jù)操作狀態(tài)的不同而改變。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(shí)，才可以將輸出恢復(fù)到正常的100%輸出。(第二實(shí)施例)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。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(dòng)，由此將流入升壓變壓器的初級(jí)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(jí)線圈被提供從逆變器輸出的高頻電壓，因此在其次 級(jí)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(jí)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(jí)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(gè)高壓電容器和兩個(gè)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(gè)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。
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。在操作高頻加熱設(shè)備時(shí)，當(dāng)高電壓施加到磁控管時(shí)，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(shí)，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(shí)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(jì)算機(jī)27，可以控制該設(shè)備的操作狀態(tài)。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(jì)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。在低通濾波器的前級(jí)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(shí)(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(jì)算機(jī)27。此外，微計(jì)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€(gè)，所以 能夠容易地執(zhí)行在接地線未耦合的情況下的錯(cuò)誤檢測。根據(jù)本發(fā)明，在操作設(shè)備前，通過使用微計(jì)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(gè)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(shí)，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(gè)板中檢測到浮置的發(fā)生時(shí)，顯示錯(cuò)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(hào)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。此外，將微計(jì)算機(jī)27耦合到蜂鳴器48，該蜂鳴器48根據(jù)來自微計(jì)算機(jī)27的命令在預(yù)定時(shí)刻操作。此外，微計(jì)算機(jī)27耦合到用作定時(shí)器的旋轉(zhuǎn)位置確定部分(運(yùn)動(dòng)位置確 定部分)80，該旋轉(zhuǎn)位置確定部分80根據(jù)時(shí)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(jì)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。圖4所示的以及前述描述中的各個(gè)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(gè)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(dòng)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(jì)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(shí)，控制電路 用于命令烹飪菜單。
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(gè)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(tái)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_(tái)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(tái)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(tái)65之下；兩個(gè)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(dòng)和旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)天線68、69的代表驅(qū)動(dòng)源。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)。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(shí)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(shí)值一次而是通過在預(yù)定時(shí)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)(1)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(huì)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(cuò)誤檢測，該讀取 方法跟隨無線電波攪動(dòng)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(dòng)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(jì)算的對應(yīng)值的改變值 的改變值檢測控制。根據(jù)本發(fā)明，為了進(jìn)一步改進(jìn)準(zhǔn)確度，在特定時(shí)間段期間將陽極電流的對應(yīng)值檢 測多次，從而在該時(shí)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。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(dòng)，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(shí)，被加熱對象的屬性(如形狀和材料)隨時(shí)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(dòng)。當(dāng)這種波動(dòng)反映到(1)閾值控 制和(2)改變值檢測控制上時(shí)，高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)可能被錯(cuò)誤檢測。例如，當(dāng)微波被 攪動(dòng)時(shí)，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(jì)算機(jī)27錯(cuò)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。因此，根據(jù)本發(fā)明，為了抑制前述由于波動(dòng)導(dǎo)致的影響，其中由于微波攪動(dòng)的出現(xiàn)而導(dǎo)致被加熱對象的相對改變的時(shí)間段被當(dāng)作單個(gè)單位時(shí)間段，從而計(jì)算這種時(shí)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(dòng)部件的一個(gè)周期期間的平均值的 總和當(dāng)作單個(gè)單位，執(zhí)行上述(1)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(dòng)的影響的配置。根據(jù)本發(fā)明，以檢測用作用于攪動(dòng)微波的無線電波攪動(dòng)部件的旋轉(zhuǎn)天線68、69的 旋轉(zhuǎn)的方式獲得這種時(shí)間周期，然后以與旋轉(zhuǎn)天線的旋轉(zhuǎn)位置互鎖的方式計(jì)算各段的平均 值，并且平均值在一個(gè)周期內(nèi)被求和。也就是說，因?yàn)轲佀头峙涞牟▌?dòng)以無線電波攪動(dòng)部件 的單個(gè)旋轉(zhuǎn)的周期重復(fù)，所以各段的平均值被計(jì)算，并且計(jì)算一個(gè)周期的平均值的和作為 單個(gè)單位。結(jié)果，根據(jù)求和值，瞬時(shí)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。這種計(jì)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(gè)部分(時(shí)間上相等地劃分)，從而提供從段1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(gè)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(shí)間是1秒(60個(gè)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(shí)間是1. 2秒(50個(gè)循環(huán))。微計(jì)算機(jī)27計(jì)算在段1到段10的每個(gè)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(jì)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(gè)單位的數(shù)據(jù)。這樣保持的 一個(gè)單位的數(shù)據(jù)對應(yīng)在一個(gè)周期期間的求和值，該求和值是在一個(gè)周期期間的對應(yīng)值的總 和。構(gòu)成一個(gè)周期求和值的、在一個(gè)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(gè)單位的新數(shù)據(jù)。在啟動(dòng)馬達(dá)70、71的旋轉(zhuǎn)后，用于讀取IaDC值的時(shí)刻可以在使用旋轉(zhuǎn)位置確定部 分80的時(shí)間管理下執(zhí)行，該旋轉(zhuǎn)位置確定部分80由用于計(jì)數(shù)經(jīng)過的時(shí)間的定時(shí)器配置。在 啟動(dòng)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(dòng)旋轉(zhuǎn)后經(jīng)過的時(shí)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(dòng)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)。在圖7中，通過使用緩沖器存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)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(chǔ)器提供在微計(jì)算機(jī)27等內(nèi)。該緩沖器存儲(chǔ)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(gè)周期求和值數(shù)據(jù)的緩沖器X。在啟動(dòng)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“0”。 首先，段1的段平均值數(shù)據(jù)“1”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(hào)“1”到“10”表示的這些數(shù)據(jù)的每個(gè)，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(gè)循環(huán)的數(shù)據(jù))的平均值對應(yīng)的段平均值數(shù)據(jù)。
當(dāng)段1到段10的全部的段平均值數(shù)據(jù)被保持時(shí)，這些數(shù)據(jù)被求和，從而生成第一 旋轉(zhuǎn)的一個(gè)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(gè)中 的每個(gè)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(gè)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1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(gè)元素的段平均值數(shù)據(jù)被依次更新時(shí)，生成該一個(gè)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(chǔ)器中的段平均值數(shù)據(jù)來生成。微計(jì)算機(jī)27以“55、65、75、
85......”的順序，更新以這種方式保持的一個(gè)周期求和值數(shù)據(jù)。也就是說，在啟動(dòng)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(shí)，第一次計(jì)算作為用于確定操 作狀態(tài)的對應(yīng)值的一個(gè)周期求和值數(shù)據(jù)。此后，在60Hz的情況下以1秒的時(shí)間間隔或在 50Hz的情況下以1.2秒的時(shí)間間隔依次更新該一個(gè)周期求和值數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行(1)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(dòng)程度更小。使用一個(gè)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。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(dòng)部件的一次旋轉(zhuǎn)被計(jì)算 作為對應(yīng) 值的一個(gè)周期求和值，并且通過順序地比較這樣計(jì)算的一個(gè)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。在(1)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)。(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；(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(C)改變值確定有效時(shí)間可變控制方法，其設(shè)置對確定改變值有效的時(shí)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(shí)間。以下，將依次說明這三種方法㈧到(C)。(A)閾值可變控制方法通常，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(hào)時(shí)，微計(jì)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。例如，存在這樣的高頻加熱設(shè)備，其在要求1，OOOff輸出時(shí)要求80 %的占空比，在 要求800W輸出時(shí)要求75 %的占空比，而在要求700W輸出時(shí)要求65 %的占空比。當(dāng)存在這種相對關(guān)系時(shí)，通過應(yīng)用計(jì)算表達(dá)式如y = Ax+B，其中y表示閾值，χ表示PWM占空比，以及 A(特別是正值)和B表示常數(shù)，微計(jì)算機(jī)27根據(jù)輸出(即，PWM占空比)設(shè)置適當(dāng)?shù)拈撝怠?盡管計(jì)算表達(dá)式不限于前述表達(dá)式，但是通常選擇閾值y根據(jù)PWM占空比χ的增加也增加 的表達(dá)式(y是χ的二次式等)。通過根據(jù)如前述表達(dá)式的對應(yīng)輸出的每個(gè)來分開提供閾值作為極限值，檢測空加 熱所需的時(shí)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(shí)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(shí)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(shí)，在直線b的情況下，檢測電壓在相對短的時(shí)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(shí)間變?yōu)殚L的時(shí)間tl， 因此檢測需要長的時(shí)間。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(jì)算表達(dá)式 等分開計(jì)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(shí)間以及諸如空加熱之類的麻煩連續(xù)出現(xiàn)。
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(shí)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)。此外，當(dāng)輸出可變時(shí)，必然要求固定的單個(gè)閾值電壓匹配如1，000W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(shí)(直到時(shí)間達(dá)到tl時(shí))，因?yàn)椴僮鞒掷m(xù)直到時(shí)間達(dá)到tl或烹調(diào)結(jié)束，所以這是危險(xiǎn)的。 當(dāng)如本方法事先設(shè)置適于低輸出的低閾值時(shí)，可以防止在空加熱狀態(tài)下的操作持續(xù)。(B)改變值可變控制方法在本方法中，微計(jì)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?jì)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。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。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1, OOOff0情形2 環(huán)境溫度是攝氏0度，開放空間，沒有水負(fù)載(空加熱)，并且輸出為600W。在情形1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1下的改變值的值被設(shè)置為用于確定的改變閾值時(shí)，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)。(C)改變值確定有效時(shí)間可變控制方法根據(jù)本方法，微計(jì)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(shí)間。通過使用計(jì)算表達(dá)式如y = -Αχ+Β獲得時(shí)間，其中y表示有效確定時(shí) 間，χ表示PWM占空比，以及A(特別是正值)和B表示常數(shù)。盡管計(jì)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(shí)間1根據(jù)PWM占空比X的增加而下降的表達(dá)式(例如y與χ成反比)。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(dòng)長時(shí)間 時(shí)(具體地，在情形1下的操作時(shí)間時(shí))，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(gè)固定值△ vl (從操作啟動(dòng)開始IaDC值的改變值)時(shí)，即 使存在負(fù)載，當(dāng)時(shí)間達(dá)到tl時(shí)，微計(jì)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 Δ vl，從而執(zhí)行在操作狀態(tài)被確認(rèn)為異常時(shí)執(zhí)行的如停止操作或減少輸出的處理。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(shí)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(jì)算在其期間改 變值確定有效的有效確定時(shí)間。該改變值確定變?yōu)橛行е钡讲僮鲉?dòng)后時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)輸 出有效確定時(shí)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(shí)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(cuò)誤檢測。(第三實(shí)施例)根據(jù)第二實(shí)施例，在作為旋轉(zhuǎn)部件的無線電波攪動(dòng)部件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)的時(shí)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(dòng)部件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)的特定時(shí)間 段，在使用⑴閾值控制或⑵改變值檢測控制的情況下，控制⑴或⑵的閾值根據(jù)高頻 加熱設(shè)備的輸出(輸出控制信號(hào))而改變。換句話說，每個(gè)閾值可以根據(jù)任意時(shí)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㈧到(C)可以使用。也就是說，在本實(shí)施例中，在第二個(gè)實(shí)施例中參照圖6和7說明的在每段的IaDC 值的計(jì)算和旋轉(zhuǎn)天線68、69的旋轉(zhuǎn)的檢測的每個(gè)可以可選地執(zhí)行。具體地，盡管微計(jì)算機(jī) 27基于磁控管的陽極電流計(jì)算高頻加熱設(shè)備100的操作狀態(tài)，但是微計(jì)算機(jī)在與旋轉(zhuǎn)天線 68,69的旋轉(zhuǎn)完全無關(guān)的每個(gè)時(shí)刻和時(shí)間段期間確定操作狀態(tài)。微計(jì)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(shí)間可變控制方法。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(shí)，具體地，在當(dāng)該設(shè)備是微波爐時(shí)檢測到操作狀態(tài)中的異常時(shí)的操作，以 及在檢測異常時(shí)的保護(hù)處理的操作。微計(jì)算機(jī)27設(shè)置m = 0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(gè)符號(hào)的含義如下。m 計(jì)算陽極電壓IaDC值在一個(gè)周期期間的總和的順序。Z(m)第m次計(jì)算的陽極電壓IaDC值的在一個(gè)周期期間的總和；以及Zmin 存儲(chǔ)用于改變值控制的用于比較的初始值。盡管Z(m)是從讀取的IaDC值計(jì)算的在一個(gè)周期期間的總和，但是其在操作開始 時(shí)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(shí)用于比較的初始值的Zmin也被設(shè)置為500作為初始設(shè)置。隨后，微計(jì)算機(jī)27讀取輸出控制信號(hào)(步驟S202)，該控制信號(hào)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(jì)算機(jī)27將該信號(hào)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(jì)算閾值A(chǔ)、改變值閾值C和改變值確定有效時(shí)間T (步驟S203)。然后，微計(jì)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(dòng)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(dòng)。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(jì)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(jì)算段平均值和一個(gè)周期期間的求和 值，并且將這些值存儲(chǔ)在緩沖器存儲(chǔ)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。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(jì)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(gè)周期期間的求和值被檢測的次數(shù)， 艮口，計(jì)數(shù)器的值，其中將表示陽極電壓IaDC值的在一個(gè)周期期間的總和被計(jì)算的順序的m 加1(步驟S206)。然后，在該時(shí)刻計(jì)算的一個(gè)周期期間的求和值Z(m)被寫入緩沖器存儲(chǔ) 器(步驟S207)。隨后，設(shè)置用作用于比較的初始值的Zmi n。連續(xù)更新的在一個(gè)周期期間 的求和值Z (m)的第m個(gè)值與其第m-1個(gè)值比較。當(dāng)?shù)趍個(gè)值小于第m_l個(gè)值時(shí)，再次設(shè) 置Zmin (步驟S209)。當(dāng)?shù)趍個(gè)值等于或大于第m_l個(gè)值時(shí)，處理進(jìn)行到下一步驟(在步 驟S208中為否)。然后，微計(jì)算機(jī)27確定從測量啟動(dòng)經(jīng)過的時(shí)間是否超過在步驟S203中 計(jì)算的改變值確定有效時(shí)間T。當(dāng)經(jīng)過的時(shí)間沒有超過有效時(shí)間T時(shí)(在步驟S210中為 否)，確定改變值Z (m) -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(jì)算)(步驟S211)，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(shí)間超過改變值確定有效時(shí)間T時(shí)(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(Hi)-Zmin大于 閾值C時(shí)，S卩，Z(Hi)-Zmin彡C(在步驟S211中為否)，微計(jì)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(cuò)誤(步驟S212)。另一方 面，當(dāng)改變值沒有超過改變值閾值C時(shí)(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(dòng)。隨后，將此時(shí)的一個(gè)周期期間的求和值Z(m)與閾值A(chǔ)(在步驟S203中計(jì)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(jì)算的Z (m)大于閾值A(chǔ)時(shí)(步驟S213中為否)，微計(jì)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(cuò)誤(步 驟 S212)。作為在步驟S213中的確定的結(jié)果，當(dāng)確定一個(gè)周期期間的求和值Z(m)等于或小 于閾值A(chǔ)時(shí)(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(shí)(步驟S214中為是)，烹調(diào)終止。當(dāng)確定烹調(diào)沒有完成時(shí)(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(jì)算一個(gè)周期期間的求 和值Z(m)并且執(zhí)行隨后的處理。根據(jù)本發(fā)明，不是僅僅依賴于在某個(gè)時(shí)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(jì)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(shí)或者當(dāng)IaDC值的改變值超過預(yù)定值時(shí)，微 計(jì)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(shí)檢測，所以由于 噪聲引起的錯(cuò)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。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(jì)算IaDC值的平均值。 此外，因?yàn)闊o線電波攪動(dòng)部件的一個(gè)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(cuò)誤檢測。 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，S卩，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(shí)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(gè)由確定部分執(zhí)行，該確定部分包括在微計(jì) 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(jì)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(gè)芯片。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。此外，圖10的操作符合第二個(gè)實(shí)施例的說明。然而，在第三個(gè)實(shí)施例的情況下，不 必要檢測旋轉(zhuǎn)天線68、69的一個(gè)周期或在每個(gè)周期控制閾值。因此，在第三個(gè)實(shí)施例中，不 必要在步驟S205中計(jì)算一個(gè)周期期間的總和值，而僅僅需要基于在每個(gè)適當(dāng)時(shí)刻的求和 值來執(zhí)行步驟S207中的操作和隨后的步驟。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(shí)，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(bào)。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。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(gè) 周期期間的計(jì)算的求和值再次減少到小于閾值A(chǔ)的電流時(shí)，才可以將輸出恢復(fù)到正常的 100%輸出。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(gè)旋轉(zhuǎn)天線68、69。根據(jù)本 實(shí)施例，安裝臺(tái)65a是由馬達(dá)70a經(jīng)由軸73驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)。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(tái)(旋轉(zhuǎn)臺(tái))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(jì)算旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一個(gè)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(tái)自身不攪動(dòng)微波，但是當(dāng)從被加熱對象來看時(shí)安裝臺(tái)(旋轉(zhuǎn)臺(tái))65a相對地 攪動(dòng)微波，因此也用作無線電波攪動(dòng)部件。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(gè) 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(dòng)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(tái)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(jì)算旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一個(gè)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。 前述各實(shí)施例示出其中無線電波攪動(dòng)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(dòng)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(shí)間和空間 周期移動(dòng)的無線電波攪動(dòng)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(dòng)。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(gè)周期期間的求和值被用作操作狀態(tài)的識(shí)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(gè)周期期間的多個(gè)對應(yīng)值以及適于識(shí)別操作狀態(tài)的值就 足夠了。本申請基于2005年12月26日提交的日本專利申請No. 2005_372662、2006年6 月19日提交的日本專利申請No. 2006-169051和2006年6月19日提交的日本專利申請 No. 2006-169053，在此通過引用并入其全部內(nèi)容。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。產(chǎn)業(yè)可應(yīng)用性如上所述，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
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，其讀取由所述陽極電流輸入部分輸入的陽極電流，并且基于所述陽極電流確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中所述確定部分接收用于控制所述磁控管的輸出的輸出控制信號(hào)，并且根據(jù)輸出控制信號(hào)的值改變用于確定狀態(tài)的閾值。
2.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述閾值是關(guān)于所述輸出控制信號(hào)的預(yù)定 對應(yīng)值的閾值。
3.如權(quán)利要求2所述的狀態(tài)檢測裝置，其中當(dāng)這樣輸入的所述輸出控制信號(hào)的對應(yīng)值超過所述閾值時(shí)，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)備的操作或減少其輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述閾值是關(guān)于根據(jù)所述輸出控制信號(hào)的 預(yù)定對應(yīng)值的時(shí)間經(jīng)過的改變值的改變值閾值。
5.如權(quán)利要求4所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述確定部分提供用于確定改變值的有效 確定時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述確定部分還根據(jù)所述輸出控制信號(hào)改 變用于確定改變值的有效確定時(shí)間。
7.如權(quán)利要求4所述的狀態(tài)檢測裝置，其中當(dāng)這樣輸入的所述輸出控制信號(hào)的改變值超過所述改變值閾值時(shí)，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)備的操作或減少其輸出。
8.如權(quán)利要求1所述的狀態(tài)檢測裝置，其中所述對應(yīng)值是通過轉(zhuǎn)換陽極電流獲得的陽 極電壓，且所述陽極電流輸入部分由A/D轉(zhuǎn)換器端構(gòu)成，該A/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。
9.一種高頻加熱設(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所述的狀態(tài)檢測裝置。
10.如權(quán)利要求9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 所述逆變器部分接地的路徑中的陽極電流檢測電阻器配置。
11.一種狀態(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)，包括輸入所述磁控管的檢測的陽極電流的步驟；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所述高頻加熱設(shè) 備的操作狀態(tài)的步驟；以及根據(jù)輸出控制信號(hào)的值改變用于確定狀態(tài)的閾值的步驟。
12.—種程序，用于由計(jì)算機(jī)執(zhí)行在權(quán)利要求11中所述的各個(gè)步驟。
全文摘要
本申請?zhí)峁┝烁哳l加熱設(shè)備及檢測其操作狀態(tài)的狀態(tài)檢測裝置和方法。所述狀態(tài)檢測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，其讀取由所述陽極電流輸入部分輸入的陽極電流，并且基于所述陽極電流確定所述高頻加熱設(shè)備的操作狀態(tài)，其中所述確定部分接收用于控制所述磁控管的輸出的輸出控制信號(hào)，并且根據(jù)輸出控制信號(hào)的值改變用于確定狀態(tài)的閾值。所述狀態(tài)檢測裝置和方法可以精確地檢測高頻加熱設(shè)備的異常而沒有錯(cuò)誤操作。
文檔編號(hào)H05B6/68GK101860995SQ20101000007
公開日2010年10月13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)明者城川信夫, 守屋英明, 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(huì)社