专利名称：电灶的制作方法
技术领域：
本发明涉及由向磁控管提供可变功率的逆变电路构成的电灶。
图4表示此种电灶的一例。在图4中，从逆变电路2经高压电路3由磁控管1提供高压功率。上述逆变电路2响应于开关器件4的开关动作，产生可变功率。逆变控制电路5控制开关器件4的开、关，以此可控制磁控管1的输出。上述逆变控制电路5由设在操作面板内侧的作为运转控制电路的面板侧控制电路6使磁控管1振荡，并接受指定磁控管1的振荡输出的控制信号。上述面板侧控制电路5包含微型计算机。
另外，在高压电路3设有检测磁控管阳极电流的电流互感器7。此电流互感器7把对应于磁控管1的输入功率的阳极电流作为检测信号检测，将此信号供给逆变控制电路5。因此，逆变控制电路5通过反馈控制由面板侧控制电路6使磁控管1的输出与指定的输出相等。
再有，逆变控制电路5既有检测开关器件4的温度异常高、输入电压异常高、或输入电压异常低的等异常情况的功能，又有在此异常检测时，停止磁控管1的功能。而且，上述的面板侧控制电路6必需识别磁控管1的运作状态，即磁控管1是处于正常运作还是处于异常停止状态，因此，逆变控制电路5在磁控管1处于异常停止时，应把该异常停止状态经传输线8传送给面板侧控制电路6。
然而，在上述现有结构中，因从逆变控制电路5经传输线8将磁控管1的异常停止信息传送给面板侧控制电路6的同时，又要为上述传输线8设置光电耦合器，而使传送磁控管1的异常停止信息用的传输线8的造价变高，因此使电灶的整个造价提高的问题。
因此，本发明之目的在于提供一种能使将磁控管的异常停止让运作控制电路识别的结构简单化、能使整体造价降低的电灶。
本发明的电灶具有为磁控制管提供可变功率的逆变电路;具有根据对该逆变电路的开关器件的通断控制来控制前述磁控管输出的同时，具有在异常检测时使前述磁控管停止运作的逆变控制电路;具有检测与前述磁控管输入功率相关的物理量的输入功率检测装置;因而至少具有响应于使用者的键盘操作来设定磁控管输出的设定功能;具有在给前述逆变控制电路提供控制信号之同时，根据接受来自前述输入功率检测装置的检出信号经反馈控制，使前述磁控管输出与设定的输出相等的运动控制电路;其特征在于，该运作控制电路根据来自前述输入功率检测装置的检出信号来判断前述磁控管是否处于异常停止状态。
考虑到这种结构情况的前述逆变控制电路既有检测前述开关器件的温度异常高、输入电压异常高、或输入电压异常低等异常情况的功能、又有在此异常检测时使磁控管停止的功能。从而，前述运作控制电路具有在给前述逆变控制电路提供控制信号之同时，根据接受来自检测与前述磁控管的输入功率相关的物理量的输入功率检测装置的检出信号，经反馈控制使前述磁控管输出与设定的输出相等的功能，另外在反馈控制中，具有在来自前述输入功率检测装置的检出信号电平低于基准值时，判断前述磁控管是否处于异常停止状态的功能，再有最好具有在判断前述磁控管为异常停止状态时，根据在一段时间内不向前述逆变控制电路提供控制信号这样的控制，以对前述磁控管进行异常停止的判断来识别前述逆变控制电路的功能。
根据上述装置，在由运作控制电路给逆变控制电路提供控制信号来控制逆变电路开关器件的通断之间时，根据给运作控制电路提供来自与检测磁控管的输入功率相关的物理量的输入功率检测装置的检出信号，运作控制电路进行使磁控管输出与设定的输出相等的反馈控制。因而在此情况下，运作控制电路由于接受来自输入功率检测装置的检出信号，根据该信号可以判断磁控管是否处于异常停止状态。因此，可以不再需要由逆变控制电路传送到运作控制电路的传输线。而且，虽然必需将来自输入功率检测装置的检出信号提供给运作控制电路，但因可用来自输入功率检测装置的检出信号提供给逆变控制电路的结构来代替，而不增加结构。因此，降低了整个的电灶的造价。
附图简单说明
图1是表示本发明一实施例的电路图;
图2是逆变控制电路的电路图;
图3是时序图;
图4是表示已有技术的相当于图1的结构图。
标号说明11表示商用交流电源、12表示逆变电路、13表示高压电路、19表示晶体管(开关器件)22表示逆变控制电路、23表示磁控管、28表示电流互感器(输入功率检测装置)、29表示面板侧控制电路(运作控制电路)、30表示微型计算机、31表示整流滤波电路、32表示光电耦合器、33表示积分电路、34表示逆变控制用IC、40表示开关脉冲发生电路、41表示异常检测电路、42表示晶体管、而43表示比较器。
实施例以下，参照图1-图3说明本发明的一实施例。首先，在表示电灶的电气结构的图1中，商用交流电源11与逆变电路12连接，该逆变电路12与高压电路13的升压变压器14连接。上述逆变电路12由全波整流器15、扼流圈16滤波电容17及开关电路18构成。此情况下，全波整流器15由四个二极管接成桥式，其中的一个输出端子经扼流圈接到升压变压器14的初级线圈14a之一端。该初级线圈14a的另一端与作为开关器件，如晶体管(IGBT)19的集电极连接，该晶体管19的发射极与上述全波整流器15的另一个输出端子连接。
滤波电容17接在上述扼流圈16的输出端与全波整流器15的另一输出端子之间。再有，在升压变压器14的初级线圈14a的两端并连连接共振电容20。另外，在晶体管19的集电极与发射极之间，按图示的极性接一个二极管21。上述晶体管19的基极与逆变控制电路22连接，由逆变控制电路22控制晶体管19的通断。
另外，升压变压器14设有两个次级线圈14b和14c、其中的次级线圈14c是灯丝线圈、与磁控管23的阴极23a连接。另一个次级线圈14b的一端通过高压电容24及按图示极性的高压二极管25与磁控管23的阴极23a连接，同时另一端接地。上述高压电容24与高压二极管25的公共接点经图示极性的高压二极管26接地。由上述两个高压二极管25、26构成倍压整流器27。
在上述高压二极管26到地的通路中，设有作为输入功率检测装置的，例如电流互感器28，该电流互感器检测流向磁控管23阳极的电流大小。该磁控管23的阳极电流是表示与磁控管23输入功率相关的数值。由上述电流互感器28输出的检出信号，如图所示，供给设置在面板内侧的运作控制电路29(称为面板侧控制电路29)。
该面板侧控制电路29设在操作板内侧如图所示由微计算机30与整流滤波电路31构成。该整流滤波电路31接受从电流互感器28输出的检出信号，使该检出信号整流滤波、将该整流滤波后的电压信号Vct提供给微计算机30。上述微计算机30其有对电灶进行整体运作控制的功能，存贮着用于此控制的程序。另外，微计算机30在接受来自设在上述操作面板上的各种开关(未示出)的各种开关信号之后，驱动控制设在操作面板上的各种指示器(未示出)。
在此情况下，一经使用者操作上述各种开关中的例如设定加热输出用的开关，微计算机30就响应于上述操作设定磁控管23的输出。再有，在使用者操作各种开关选择设定自动调理的调理菜单的情况下，微计算机30也能自动设定与所进行的选择设定的调理菜单的调理相适的磁控管23的输出。即，微计算机30具有根据使用者的键盘操作来设定磁控管23的输出的设定功能。
并且，微计算机30给上述逆变控制电路22提供使磁控管23开始振荡并指定磁控管23振荡输出为上述设定的输出的控制信号，具体地讲，提供PWM信号Sa。再有，微计算机30能根据接受的来自前述电流互感器28的检出信号，进行使磁控管23的实际输出与设定的输出相等的反馈控制。还有，微计算机30能接受来自为自动调理而设的各种传感器(例如可燃气体传感器、酒精传感器、库内温度传感器、室温传感器、高度传感器、形库状传感器)的各检出信号。
上述逆变控制电路22由接受来自微计算机30的PWM信号Sa的光电耦合器32、将通过该光电耦合器的PWM信号Sa变换成电压信号Vin的积分电路33、逆变控制用的IC34及驱动电路35构成。而逆变控制电路22与检测逆变电路12的晶体管19的温度的温度检测器36连接、与逆变电路12的滤波电器17的正极侧端子连接、并且与逆变电路12的晶体管19的集电极连接。因而，逆变控制电路22能接受来自温度检测器36的温度检出信号、滤波电容17正极的端子电压信号、晶体管19集电极的端子电压信号。
上述积分电路33由电阻37、38及电容器39构成。另外，上述逆变控制用IC，如图所示，由开关脉冲发生电路40、异常检测电路41、NPN型晶体管42及比较器43构成。其中，开关脉冲发生电路40接受来自积分电路33的电压信号Vin、根据该电压信号Vin产生开关脉冲信号Sb、经驱动电路把产生的开关脉冲信号Sb提供给逆变电路12的晶体管19。因此，响应于上述开关脉冲信号Sb进行通、断。
再有，晶体管42的集电极与开关脉冲发生电路40的输出端子和驱动电路35的输入端子在连接点连接。异常检测电路41接受来自前述温度检测器36的温度检出信号、滤波电容17的正极侧的端子电压信号及晶体管19集电极的端子电压信号对当晶体管19的温度变得异常高时，输入电压变得异常高时、或输入电压变得异常低时等异常情况进行检测。在这种异常检测时，假如磁控管23的振荡条件处于异常情况，使磁控管停止运作。具体地讲，在上述的各异常检测时，异常检测电路41和晶体管42的基极提供高电平信号，使晶体管42导通，控制来自开关脉冲发生电路40的开关脉冲信号不能向驱动电路提供，因此使作为逆变电路12的开关器件的晶体管19关断，使磁控管23停止运作。
而且，上述异常检测电路41的检测之后，再使晶体管继续导通，在这种状态下，给输入端提供一解除信号，例如高电平信号，使晶体管42关断。在此情况下，异常检测电路41的输入端子与上述比较器43的输出端子连接。该比较器43从前述积分电路33的电压信号Vin，同时也接受基准电压信号Vl，当电压信号Vin比基准电压信号Vl低时，输出高电平信号(解除信号)，并提供给上述异常检测电路41。
其次，参照图3说明上述结构的作用。首先，对磁控管23的正常运作情况加以述叙。在此情况下，由微计算机30向逆变控制电路22提供与设定的输出相对应的PWM信号Sa。图3(a)所示的是脉冲信号，其中的高电平部分的脉冲幅度d与设定的输出功率(加热强度)的大小相对应。而在逆变控制电路22中，来自微计算机30的PWM信号Sa通过光电耦合器32输入到积分电路33、在此将上述PWM信号变换成电压信号Vin(参照图3(b))。
接下来，逆变控制用的IC 34的开关脉冲发生电路40接受上述的积分电路33送来的电压信号Vin，基于该电压信号Vin发生开关脉冲信号Sb(参照图3(e))，经过驱动电路35将产生的开关脉冲信号Sb提供给逆变电路12的晶体管19的基极，因而使晶体管19按上述开关脉冲信号进行通、断。因而，按逆变电路12的开关动作，经过高压电路13将功率提供给磁控管23、磁控管23按设定的输出进行振荡。在此时，由电流互感器28检测磁控管23阳极电流的大小(即是磁控管23输入功率的大小这对应于磁控管23的实际输出大小)，由电流互感器28送来的检出信号被整流滤波电路31变换成电压信号Vct(参照图3(f))，该变换后的电压信号Vct被微计算机30接收。因此，微计算机根据上述电压信号经反馈控制，使磁控管23实际的振荡输出与设定的输出相等。
在上述的磁控管23正常运作状态下，如图3(c)所在时刻t1-t2，发生使晶体管19的温度变得异常高、输入电压变得异常高或输入电压变得异常低等异常情况，由异常检测电路41检出该异常情况，将高电平信号(图3d))馈给晶体管42的基极。因此，晶体管42导通，由开关脉冲发生电路40送来的开关脉冲信号不能馈给驱动电路35，逆变电路12的晶体管19关断，磁控管23停止运作。
这样一来，如图3(f)所示，电流互感器28送来的检出信号，即通过整流滤波电路31变换后的电压信号Vct的电平立刻降低。而且，在电压信号Vct的电平降低至基准值Vth时，在时刻t3的情况下，由微计算机30对磁控管23的异常停止进行判断。在此同时，由微计算机30阻止在时刻t3输出PWM信号Sa。
另外，一旦微计算机30不输出PWM的信号Sa，由积分电路33输出的电压信号Vin的电平也立刻降低。因而，在从PWM信号停止输出经过一段时间后的时刻t4，电压信号Vin降到比基准电压信号Vl还低，则由比较电路43向异常检测电路41提供高电平信号。其结果，由异常检测电路41向晶体管42的基极提供低电平信号，使晶体管42关断。因而，为使磁控管23重新振荡，在时刻t5由向计算机再输出PWM信号后，重新驱动磁控管振荡。在此情况下，通过微计算机30的控制，在一定时间内不向逆变控制电路22提供PWM信号，使对磁控管23进行的异常停止的判断由逆变控制电路22识别。
根据这样结构的本实施例，由面板侧控制电路29的微计算机30给逆变控制电路22提供PWM信号Sa，控制逆变电路12的晶体管19的通、断，同时向微计算机30提供由检测与磁控管23的输入功率相关的阳极电流的电流互感器28送来的检出信号，由于返馈控制使磁控管23的输出与设定的输出相等，进一步，微计算机30根据电流互感器28送来的检出信号，对磁控管23进行异常停止的判断。因此，与已有的结构(参考图4)不同，因为可以不需要用从逆变控制电路12至面板侧控制电路29传送信号的传输线，可磁控管23的异常停止通知到微计算机30的结构简单化。
在这种结构的情况下，虽需要把电流互感器28送来的检出信号馈给面板侧控制电路的结构，但因可用把换流器7送来的检出信号馈给逆变控制电路5的结构(在已有结构(参看图4)中是必需的)来代替，从而与已有结构相比，无须增加结构。所以，仅从无需传输线这点即可使电灶的整体造价便宜。
另外，在已有的结构(参照图4)中，因为是以串行传送的作为从面板侧控制电路(微计算机)6至逆变控制电路5的控制信号的8比特功率代码，为传送该信号需要在整体上光电耦合器。对此，在上述实施例中，因为是从微计算机30向逆变控制电路22传送PWM信号，为传送该信号只要使用1个光电耦合器，与已有结构相比，可减少零件的同时，又可使造价再便宜一些。
本发明，由以上说明可知，在从运作控制电路向逆变控制电路馈送控制信号、对逆变电路的开关器件进行通、断控制同时，将来自检测与磁控管的输入功率相关的物理量的输入功率检测装置的检出信号馈给运作控制电路，以此进行反馈控制，使磁控管的输出与设定的输出相等，然后，由运作控制电路根据输入功率检测装置送来的检出信号判断磁控管的异常停止，因此可以不要求由逆变控制电路向运作控制电路传送信号的传输线，可使告知磁控管的异常停止的结构简单化了，进一步降低了电灶整体造价，获得优异的效果。
权利要求
1.一种电灶，它具有为磁控管提供可变功率的逆变电路；根据对该逆变电路的开关器件的通、断控制在控制前述磁控管输出的同时，在异常检测时使前述磁控管的运作停止的逆变控制电路；检测与前述磁控管输入功率相关的物理量的输入功率检测装置；以及至少具有响应于使用者的键盘操作来设定前述磁控管输出的设定功能的、在向前述逆变控制电路馈送控制信号的同时，根据接受由前述输入功率检测装置送来的检出信号，进行使前述磁控管的输出与设定的输出相等的反馈控制的运作控制电路，其特征在于，前述运作控制电路根据由前述输入功率检测装置送来的检出信号来判断前述磁控管的异常停止状态。
2.按照权利要求1所述的电灶，其特征在于，前述的逆变控制电路既有检测前述开关器件的温度异常高、输入电压异常高、或输入电压异常低等异常情况的功能、又有在此异常检测时使磁控管停止的功能，前述运作控制电路还具有响应于由用来检测与前述磁控管的输入功率相关的物理量的输入功率检测装置送来的检出信号，将控制信号馈给前述逆变控制电路，来进行使前述磁控管的输出与设定的输出相等的返馈控制的功能，同时还具有，在返馈控制中，在由前述入功率检测装置送来的信号电平比基准值低时，判断前述磁控管异常停止，在一段时间内不向前述逆变控制电路提供控制信号，由前述逆变电路识别已进行的对前述磁控管的异常停止的判断的功能。
全文摘要
本发明涉及一种电灶，它具有，根据控制逆变电路12的晶体管19的通断来控制磁控控管23输出的同时，在异常检测时停止磁控管23的逆变控制电路22。并具有在向逆变控制电路22馈送PWM信号的同时，根据接受到的由检测磁控管23阳极电流的电流互感器28送来的检出信号，使磁控管23的输出与设定的输出相等的返馈控制的面板的侧控制电路29。该面板侧控制电路29根据电流互感器28送来的检出信号来判断磁控管23的异常停止。
文档编号H05B6/68GK1106122SQ9411866
公开日1995年8月2日 申请日期1994年10月21日 优先权日1993年10月21日
发明者青木政幸 申请人:株式会社东芝