高频发射装置的控制方法

专利名称：高频发射装置的控制方法
技术领域：
本发明涉及高频加热装置，特别地涉及对被加热物发射高输出的高频 时的高频加热装置的控制方法。
背景技术：
作为加热显示出高的介电常数的被加热物的方法，通常进行利用作为 电磁波的一种的微波的功率。
作为产生此微波的方法，使具有电子管的磁控管振荡，将其振荡输出 发射到空腔，进行被加热物的加热。例如，在微波炉中上述空腔相当于称 为的烘箱的插入被加热物的空间。磁控管阳极电压高，大约几千伏的电压 被施加在电极间。此外，在上述这样的加热设备中，通常使用一台磁控管。
在现有的微波炉等的加热装置中，也有使用单数的磁控管的情形，不 容易为了使被加热物的温度均匀地上升而改变输出功率或输出频率。由于 磁控管按电压和磁场的相互关系工作，所以难以改变微波炉的输出，并且， 由于振荡频率取决于磁控管的电极结构，所以用搭载在微波炉中的单体的 磁控管改变振荡频率是困难的。因此，为了均匀且高效地加热被加热物， 进行用固体振荡器替换磁控管的尝试。
但是，固体振荡器与磁控管不同由半导体构成，因此非常容易被损坏。 例如，在通过天线发射由固体振荡器所振荡的功率的情况下，由于从固体 振荡器看的天线的阻抗和从天线看的固体振荡器的阻抗会不匹配，所以来 自固体振荡器的输出功率的一部分返回固体振荡器，破坏固体振荡器，这 一点是通常周知的。
图12是示意性地表示专利文献1所记载的现有的高频发射装置的图。 如该图中所示，现有的高频发射装置具有固体高频产生部1、存放被 加热物(未图示)的加热室3、和配设在加热室3的一壁面上的馈电天线4。作为高频加热热源的固体高频产生部1产生的高频功率通过同轴传送
线路2传送到加热室3内的馈电天线4。此馈电天线4向加热室3内发射 高频功率，另一方面，针对加热室3能够封闭的高频功率接受剩余的高频 功率，将其向固体高频产生部逆传送。可是，在固体高频产生部l的输出
部设置抽出与发射功率量成比例的方向性耦合器、或组合抽出全部反射
功率的循环器和方向性耦合器构成的反射功率检测部5，该反射功率检测 部5等价检测出来自加热室的反射功率量。控制部7在反射功率检测部5 的检测信号超过规定的基准电平时使固体高频产生部1的驱动电源6的工 作停止，以便使作为固体高频产生部1的主要部件的固体元件不被破坏。 在现有的高频发射装置中，还设置有报告部8，报告使用者根据反射功率 的异常进行了高频加热的停止。
再有，按照根据固体元件可允许的损失功率量决定的最大反射功率量 预先设定上述的检测信号的基准电平。更详细地，根据在反射功率检测部 5装载循环器时附加的反射功率吸收用的虚载荷的允许损失功率量来设定 基准电平。通过采取这样的结构，能够在防止未来固体元件或虚载荷的热 破坏。
专利文献1 JP特开昭61-27093号公报

发明内容
在现有的高频发射装置的控制方法中，提案有检测工作状态的半导体 的状态，在破坏半导体前进行控制的方法。但是，由半导体构成的固体振 荡器由于非常容易被破坏，所以检测高频放发射装置的工作状态的正当中 破坏的可能性极高。即使暂时避免了破坏，但从所检测的状态降低输出、 更何况使电源停止，从本来的高频发射装置的使用方法考虑如果可行也希 望回避
因此，本发明鉴于上述课题，其目的在于，提供一种在具有固体振荡 器和天线的高频发射装置中不破坏高频发射装置而使高频振荡的固体元 件稳定地工作、同时提高加热效率和可靠性的高频发射装置及其制造方 法。
为了实现上述目的，本发明的第l高频发射装置的控制方法，提供一种包括固体振荡器和天线的高频发射装置的控制方法，包括步骤(a)， 从上述固体振荡器通过上述天线发射高频；步骤(b)，检测从上述天线 返回上述固体振荡器的上述高频；步骤(c)，根据在上述步骤(b)的检 测结果调节从上述固体振荡器向上述天线传播的上述高频的发射/传播条
件；步骤(d)，在上述步骤(C)之后，从上述固体振荡器通过上述天线
对对象物发射上述高频。
通过此方法，由于能够防止从天线返回固体振荡器的高频的强度或功 率的变大，所以能够防止固体振荡器的过热，能够安全地驱动高频发射装
置。此外，通过步骤(c)，由于能够按最佳的放射/传播条件向对象物发
射高频波，因此例如在使用高频加热对象物的情况下，能够高效地加热对 象物。
再有，在步骤(b)进行检测的可以是返回固体振荡器的高频的强度
或功率，在步骤(c)中，既可以比较检测出的强度或功率和规定的阈值，
也可以将把检测出的功率等转换为符号值所得到的值与阈值比较等。
此外，在步骤(c)中，既可以通过各种方法消除高频传播路径中的
阻抗不匹配，也可以调整固体振荡器的输出、变更输出频率等。
此外，本发明的第2高频发射装置的控制方法，提供一种包括固体振
荡器、天线、检测上述固体振荡器的温度的温度检测部的高频发射装置的 控制方法，包括从上述固体振荡器通过上述天线向对象物发射高频的步 骤，在向上述对象物发射上述高频时，当上述温度检测部检测出的温度超 过规定的阈值的情况下，调节上述高频的发射/传播条件。
如此，通过在高频发射装置的工作中检测固体振荡器的温度，就能够 防止固体振荡器的过热，能够实现工作可靠性的提高。
发明效果
通过实施以上这样的控制方法，不会破坏具有固体振荡器和天线的高 频发射装置，能够使输出高频的固体振荡器稳定地工作，同时提高加热效 率和工作可靠性。


图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的高频加热装置的基本结 构图。
图2是表示本发明的高频加热装置的控制方法的流程图。
图3是示意性地表示第1实施方式的第1具体例的高频加热装置的图。 图4是示意性地表示第1实施方式的第2具体例的高频加热装置的图。 图5是示意性地表示第1实施方式的第3具体例的高频加热装置的图。 图6是表示第1实施方式的第4具体例的高频加热装置的控制方法的图。
图7是表示第1实施方式的第5具体例的高频加热装置的控制方法的图。
图8是表示第1实施方式的第6具体例的高频加热装置的控制方法的图。
图9是表示第1实施方式的第7具体例的高频加热装置的控制方法的图。
图10是示意性地表示本发明的第2实施方式的高频加热装置的一个 实例的图。
图11是说明本发明的第2实施方式的高频加热装置的控制方法的图。
图12是示意性地表示现有的高频发射装置的图。
符号说明
102、 201、 902 天线，
103、 202、 303 方向性耦合器，
104、 203、 304、 405、 903 固体振荡器， 105 监视器端子，
106、 905 加热室，
107、 906 被加热物，
204 放大器，
205 振荡器，
206 偏置端子，
302 滑动螺旋式调谐器， 305 带状线，306 芯柱， 310 检波电路， 312 A/D转换电路， 314 控制装置， 402a、 402b 开关， 403 匹配电路，
501、 502、 503、 601、 602、 603、 702、 703、 704 期间， 801、 802、 803、 804、 805、 806、 807、 808、 809、 810 期间， 504、 604 本发射， 505 预备放射， 901 高频加热装置， 904 热电偶，
1001 曲线，
1002 阈值
具体实施例方式
下面，参照

本发明的实施方式。 (第1实施方式)
图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的高频加热装置的基本结
构的图。如该图中所示，本实施方式的高频加热装置包括产生高频的固
体振荡器104，传送由固体振荡器104产生的高频的方向性耦合器103， 用于存放被加热物107的加热室106，和配设在加热室106内、将通过方 向性耦合器103传送的高频发射到加热室106内的天线。在方向性耦合器 103中设置用于监视方向性耦合器103内向反方向传播的高频功率的监视 器端子105。再有，固体振荡器104输出的高频如果是微波的话虽然对其 频率没有限定，但例如高频加热装置是民用的微波炉等的情形下，高频的 频率为2.45GHz。
由固体振荡器104产生的高频通过方向性耦合器103被导向天线102， 接着，向加热室106发射，加热存放在加热室106之中的被加热物107。 此时，天线发射高频的同时，还会接到加热室106中被加热物107的加热未利用的高频，使该高频返回固体振荡器104。此外，在存在天线102的 阻抗和固体振荡器104的输出阻抗不匹配的情况下，除未使用从加热室 106返回的高频外，反射的高频也会返回固体振荡器104。返回固体振荡 器104的高频的量，大大取决于存放在加热时106的被加热物107的量、 水分、温度等、还有在当时输出的高频的频率，时时刻刻变化着，并不固 定。非常大的振幅的高频返回固体振荡器104的情形下，就有可能会破坏 固体振荡器104。为此，按以下说明的方法驱动控制本实施方式的高频加 热装置。
图2是表示本实施方式的高频加热装置的控制方法的流程图。 如该图中所示，在本实施方式的控制方法中，加热被加热物时，首先，
作为步骤S220，进行预备发射。在本步骤中，发射与本发射相比仅短时间
发射高频。
接着，在步骤S222，从监视器端子105抽出预备发射的高频中返回固 体振荡器104 (参照图1)的高频的一部分，监视该高频功率。接着，在 步骤S224判定高频功率是否超过规定的阈值。
在前面的步骤S224中判定返回振荡器的高频大的情况下，进入步骤 S226，调节高频的发射/传播条件。具体地，变更固体振荡器104的输出频 率，解除阻抗的不匹配。用于进行此操作的高频加热装置的具体结构等再 后面的具体例中详述。接着，本步骤结束之后，返回步骤S220再次重复 步骤S222、 S224。由于返回固体振荡器104的高频的强度随时间变化， 所以通过重复这些步骤，能够更高精度地调节发射/传播条件。再有，也可 以在步骤S226调节发射/传播条件后直接进入步骤S228进行本发射。
接着，按在步骤S226调节过的条件对被加热物进行本发射。
通过采取上述这样的控制方法，由于能够预先以对固体振荡器104而 言最佳条件进行调整之后就加热被加热物，所以能够防止返回的高频破坏 固体振荡器104，从而能够稳定地使高频加热装置工作。因此，根据本实 施方法的控制方法，就能够同时实现高度加热效率和高的可靠性工作。
在本实施方式的控制方法中，固体振荡器104也可以是能通过放大器 放大高频功率的电平的结构。此外，本实施方式的控制方法不限于监视由 方向性耦合器103返回的高频的方法，还可以监视流过循环器的高频，监控装置特别没有限制。
此外，在高频加热装置中，插入方向性耦合器103的场所，如果是能
够监视固体振荡器104的输出信号的场所则可以是任何地方。并且，监视 高频的构件可以不直接连接到电路，也可以是电磁耦合在固体振荡器104 及天线102上的构件。
此外，步骤S224中的具体的控制方法不停留在频率的变更等，可以 是任意的方法，都没有脱离本发明的宗旨。
再有，以上说明的控制方法即使针对加热之外的目的使用高频的装置 也能够防止固体振荡器的破坏。但是，像便携式电话那样，在按规格规定 时间图的系统中本发明不能适用。
-高频加热装置的控制方法的第1具体例-
图3是示意性地表示第1实施方式的第1具体例的高频加热装置的图。 同图所示的高频加热装置基本上具有与图1所示的高频加热装置相同的结 构，但第1具体例中，固体振荡器104由连接到振荡器205和偏置端子206 的放大器204构成。在固体振荡器104中，由振荡器205产生的高频被放 大器204放大，通过方向性耦合器103，导向天线102。
根据第1具体例的高频加热装置，按照图2所示的步骤S220 步骤 S228的顺序进行工作控制。
艮口，最初作为步骤S220进行预备发射。接着，在步骤S222，从监视 器端子105抽出预备发射的高频中返回固体振荡器104 (参照图1)的高 频的一部分，监视该高频功率。然之后，在步骤S224，判定高频功率是否 超过规定的阈值。此判定通过设置在高频加热装置的内部或外部的控制装 置(未图示)等来进行。
在前面的步骤S224返回振荡器的高频比规定值大的情况下，进入步 骤S226，变更高频的发射/传播条件。在此，本具体例的实施方法中，通 过控制将高频的一部分施加在设置在放大器204中的偏置端子206的电压 (电源电压)，使放大器204的输入输出阻抗变化，避免与天线201的阻 抗的不匹配。接着，再度进行步骤S220、 S222确认能够避免阻抗不匹配 之后，进入步骤S228进行向被加热物的本发射。再有，在步骤S224高频 功率是阈值以下的情况下，不进入步骤S226便进入步骤S228按预备发射的条件进行本发射。
再有，在上述步骤S222，预先实测或通过模拟等求出本发射时固体振
荡器204有可能被破坏的阈值，此阈值用于预备发射的判定。例如，100[W] 输出的固体振荡器的情形，在此，假设效率为50%，热电阻为2.0[tVW] 时，发热量为IOO[W]，无返回固体振荡器的高频的情况下的结温为200 。C。
在此，根据通常的结温的绝对定格，假设如果结温为25(TC时破坏固 体振荡器，就成了加在固体振荡器的输出端功率为125[W]时破坏固体振 荡器的计算。§卩，由于认为从天线返回的高频功率为25[W]时破坏固体振 荡器，所以根据100[W]=50[dBm]、 25[W]=44[dBm]，反射波损耗为6[dB〗 以下，将会破坏固体振荡器。再有，设定阈值时，相比于此也可以为具有 余量的值。
-高频加热装置的控制方法的第2具体例-
图4是示意性地表示第1实施方式的第2具体例的高频加热装置的图。 同图所示的高频加热装置基本上具有与图1所示的高频加热装置相同的结 构，但为了调节高频的发射/传播条件，还包括检波电路310、 A/D转换电 路312、控制装置314、及滑动螺旋式调谐器302。
艮卩，本具体例的高频加热装置，包括天线102、滑动螺旋式调谐器302、 方向性耦合器103、固体振荡器304、检波电路310、 A/D转换电路312、 及控制装置314。由固体振荡器304产生的高频通过方向性耦合器103及 滑动螺旋式调谐器302，导向天线102。
滑动螺旋式调谐器302具有例如50Q的带状线(strip line) 305，和通 过与50Q的带状线305之间的气隙形成电容、单侧接地的芯柱(slug)306。 此滑动螺旋式调谐器302通过改变气隙和芯柱306的位置，就能够进行阻 抗匹配，气隙间隔及芯柱306的位置可根据来自控制装置(微机、FPGA (Filed Programable Gate Array)等)的控制信号进行控制。
第2具体例的高频加热装置，按照图2所示的步骤S220 步骤S228 的顺序进行工作控制。
艮P，最初作为步骤S220进行预备发射。接着，在步骤S222，在方向 性耦合器103中抽出预备发射时从天线102返回固体振荡器304的高频的一部分，通过检波电路310，将该高频的强度转换为电压。通过A/D转换 电路312将得到的电压转换为符号值。控制装置监视此符号值。接着，在 步骤S224，将此符号值与预先保存在控制装置中的阈值比较，符号值比阈 值大的情况下，进入步骤S226，变更高频的发射/传播条件。
接着，步骤S226，控制装置314使滑动螺旋式调谐器的芯柱的位置或 与50Q的带状线之间的气隙变化，避免与天线的阻抗的不匹配。此之后， 进入步骤S228，控制装置从本发射的条件和预备发射的条件中选择本发射 的条件，将固体振荡器304及滑动螺旋式调谐器302的状态设定为本发射 的条件，进行本发射。
接着，在步骤S224符号值是阈值以下的情况下，进入步骤S228，使 滑动螺旋式调谐器302的设定仍旧为预备发射时的设定，进行本发射。
根据本具体例的控制方法，由于能够根据检波电路310的检测结果通 过控制装置314适当调节来自固体振荡器304的高频输出条件和滑动螺旋 式调谐器302的状态，所以就能够更高精度地抑制来自天线102的发射。
再有，固体振荡器304也可以与图3所示的固体振荡器同样具有被加 载偏置电压的放大器。-高频加热装置的控制方法的第3具体例-
图5是示意性地表示第1实施方式的第3具体例的高频加热装置的图。
同图所示的高频加热装置基本上具有与图1所示的高频加热装置相同的结 构，但在本具体例中，在方向性耦合器103和天线102之间的高频的传播 路径上，配置在两端连接开关402a、 402b的多个匹配电路403。在此，天 线102和匹配电路403之间的开关402a，与匹配电路403和方向性耦合器 103之间的开关402b协动，选择任意一个匹配电路403。
在根据本具体例的高频加热装置中，由固体振荡器405产生的高频通 过方向性耦合器103、开关402b和任意的匹配电路403、以及开关402a， 导向天线102。匹配电路403通过电感器、电容器、带状线等实现多种的 匹配条件，预先进行准备。
第3具体例的高频加热装置，按照图2所示的步骤S220 步骤S228 的顺序进行工作控制。
艮口，最初作为步骤S220进行预备发射。接着，在步骤S222，从监视器端子105抽出预备发射的高频中返回固体振荡器104 (参照图1)的高 频的一部分，检测高频的强度或功率等。接着，在步骤S224，判定高频的 强度或功率是否比阈值大，在大的情况下，进入步骤S226通过开关402a、 402b选择匹配电路403的任意一个，避免与天线102的阻抗的不匹配。此 之后，进入步骤S228，进行本发射。
另一方面，在步骤S224判定高频的强度或功率是阈值以下的情况下， 直接进入步骤S228，通过开关402a、 402b选择匹配电路403，进行本发 射。
再有，高频加热装置虽然可以包括图4所示这样的检波电路、A/D转 换电路、控制装置等，但也可以代替此，具有能够检测和判定高频的强度 或功率等的装置。
-高频加热装置的控制方法的第4具体例-
图6是表示第1实施方式的第4具体例的高频加热装置的控制方法的 图。同图的纵轴表示固体振荡器的输出功率，横轴表示时间。在本具体例 的控制方法中，例如，可以使用第1实施方式的第1 第3具体例的高频 加热装置的任意一个。再有，将固体振荡器的输出功率设定为，无论返回 固体振荡器的高频是哪种情况，固体振荡器不管怎么长时间持续振荡也不 会被破坏的功率。
在考虑中加入由半导体构成的、IOO[W]输出的固体振荡器的热电阻和 结温，考虑返回损耗是O[dB]且所有功率都被返回这种最差的条件时，相 比于固体振荡器的输出功率，输出端功率变为2倍。与第1具体例中的说 明相同，假定结温在25(TC下就会破坏，则125[W]/2， 62.5[W]就成为破坏 的阈值。在本具体例的方法中，即便在相比于输出功率，输出端功率为2 倍的情况下，也以不超过破坏的阈值功率进行预备发射。
因此，在此例中，只要预备发射的输出功率不到62.5[W]，即便返回 固体振荡器的高频是任何情形，固体振荡器也不会被破坏。并且，考虑输 出功率的偏差进行预备发射时，认为将62.5[W]再减为一半、31.25[W]、 即约30[W]以下为适当的预备发射时的输出功率。
本具体例的高频加热装置的控制方法，基本上按照图2所示的步骤 S220 步骤S228的顺序进行控制。
13艮P，在图6中，在符号501所示的期间，作为步骤S220 (参照图2) 进行预备发射505的同时，作为步骤S222，进行高频功率的监视或高频的 检波等。接着，在符号502所示的期间，进行高频功率是否超过规定的阈 值等的判定(步骤S224)。此外，作为步骤S226，当此判定为高频功率 超过规定的阈值等的情况下，进行高频功率的变更、频率的变更、阻抗不 匹配的规避等。接着，在符号503所示的期间，以根据前面的判定结果选 择的条件进行本发射。
根据本具体例的控制方法，由于与本发射中的输出功率相比，预备发 射505中的高频的输出功率设定得较低，所以能够防止固体振荡器的破坏、 更安全地工作。此外，通过使用第1 第3的具体例的高频加热装置，能 够实现加热效率的提高和可靠性的提高。
-高频加热装置的控制方法的第5具体例-
图7是表示第1实施方式的第5具体例的高频加热装置的控制方法的 图。同图的纵轴表示固体振荡器的输出功率，横轴表示时间。在本具体例 的控制方法中，例如，可以使用第1实施方式的第1 第3具体例的高频 加热装置的任意一个。
根据本具体例的高频加热装置的控制方法，基本上按照图2所示的步 骤S220 步骤S228的顺序进行控制。
艮口，在图7中，在符号601所示的期间，作为步骤S220进行预备发 射的同时，作为步骤S222，进行高频功率的监视或高频的检波等。此之后， 在符号602所示的期间作为步骤S224，进行高频功率是否超过规定的阈值 等的判定。此之后，当高频功率超过规定的阈值等的情况下，作为步骤 S226，进行高频功率的变更、频率的变更、阻抗不匹配的规避等。接着， 在符号603所示的期间，作为步骤S228以根据前面的判定结果选择的条 件进行本发射。
在此，在本具体例的方法中，与在符号603所示的期间进行的本发射 604相比，每一次的预备发射时间会变短。为了进行预备发射时间的设定， 例如，在最大限度地反射高频使其全都返回固体振荡器的情况下(功率 200[W]时)，预先实验求出直到固体振荡器破坏为止所需时间，仅在未到 此时间情况下使固体振荡器振荡。更优选，如果进行不足直到固体振荡器破坏为止的时间的1/2时间的预备发射就能够更安全地进行预备发射。利 用此方法，假设即使在长时间振荡时便会发生破坏的条件下输出高频，通 过縮短固体振荡器的工作时间，也能够防止返回的高频对固体振荡器的破 坏，能够更安全且稳定地使固体振荡器工作。因此，根据本具体例的方法， 就能够同时提高加热效率和动作可靠性。
此外，由于用与本发射相同的输出功率进行预备发射(探查)，所以
在步骤S224、 S226，能够以最佳条件使固体振荡器更正确地工作。此外， 通过进行以上这样的控制方法，就不需要输出电平的可变功能，从成本的 观点出发也具有有利的优点。
-高频加热装置的控制方法的第6具体例-
图8是表示第1实施方式的第6具体例的高频加热装置的控制方法的 图。在本具体例的控制方法中，例如，也可以使用第1实施方式的第l 第3具体例的高频加热装置的任意一个。本具体例的高频加热装置的控制 方法，也基本上按照图2所示的步骤S220 步骤S228的顺序进行控制。
首先，在图8中，在符号701所示的期间，作为步骤S220 (参照图2) 进行预备发射的同时，作为步骤S222，进行高频功率的监视或高频的检波 等。接着，在符号702所示的期间，进行高频功率是否超过规定的阈值等 的判定(步骤S224)。在此，在高频的发射/传播条件不是最佳化的情况 下(即，高频功率超过规定的阈值等情况下)，进行高频功率的变更、频 率的变更、阻抗不匹配的规避等从而调节发射/传播条件(步骤S226)， 在符号703所示的期间进行再次预备发射(步骤S220)。此时，再次进行 高频功率的监视或高频的检波等(步骤S222)。接着，在符号704所示的 期间，进行步骤S224、 S226。接着，在符号705、 706所示的期间再次重 复步骤S220 S226。然之后，在发射/传播条件最佳化的情况下，在符号 707所示的期间作为步骤S228进行本发射。
如上所述，通过直到使发射/传播条件最佳化之前重复预备发射和发射 /传播条件的调节，就能够提高最佳化的精度，通过返回的高频，能够更可 靠地防止固体振荡器的破坏，能够使高频加热装置更稳定地工作。此外， 能够以加热效率高的条件使固体振荡器工作。
再有，在图8所示的例子中，虽然例示出3次重复步骤S220 歩骤S226的工作，但重复的次数不特别限于此。此外，预备发射既可以用比本 发射低的输出来进行，也可以用与本发射同程度的输出来进行。
-高频加热装置的控制方法的第7具体例-
图9是表示第1实施方式的第7具体例的高频加热装置的控制方法的 图。在本具体例的控制方法中，例如，也可以使用第1实施方式的第l 第3具体例的高频加热装置的任意一个。本具体例的高频加热装置的控制 方法，也基本上按照图2所示的步骤S220 步骤S228的顺序进行控制。
在本具体例的方法中，在图9所示的符号801、 802、 803、 804的期 间，顺序多次(此例中为2次)重复图2所示的步骤S220及步骤S222、 步骤S224及步骤S226。此之后，在符号805所示期间作为步骤S228进 行本发射。
进行一定期间的本发射之后，在符号806、 807、 808、 809的期间， 再次顺序多次(此例中为2次)重复图2所示的步骤S220及步骤S222、 步骤S224及步骤S226。然之后，使发射条件最佳化，在符号810所示的 期间作为步骤S22进行高频的本发射。
如已经说明的，由于从天线返回的高频的电平，时时刻刻变化着，并 不固定，所以进行一定期间的本发射之后，通过再次进行发射条件的最佳 化，就能够更确实地防止固体振荡器的破坏，能够更安全地驱动高频加热 装置。此外，能够使加热效率提高，并且以可靠性高的条件发射高频。 (第2实施方式)
使用图IO，说明本发明的第2实施方式。
图10是示意性地表示本发明的第2实施方式的高频加热装置的一个 实例的图。
高频加热装置901包括输出高频的固体振荡器903，连接到固体振 荡器903的热电偶(温度检测部)904，用于加热被加热物906的加热室 905，和配设在加热室905内、接收高频的天线902。
由固体振荡器903产生的高频被导向天线902，向加热室905内发射， 加热存放在加热室905之中的被加热物906。此时，通常通过热电偶904 监视固体振荡器903的温度。
图11是说明本发明第2实施方式的高频加热装置的控制方法的图。其横轴表示时间，纵轴表示固体振荡器的温度。在此控制方法中，例如， 可以使用图10所示的高频加热装置901。曲线1001表示例如通过热电偶
904监视的、高频加热装置901的工作时的固体振荡器903的温度。
本实施方式的控制方法基本上进行图2所示的步骤。但是，在本实施 方式的控制方法中，在本发射(图2的步骤S228)中，固体振荡器903 的温度达到预先设定的阈值1002时，就改变固体振荡器903的输出频率， 或使用消除上述阻抗的不匹配的装置实现固体振荡器903的温度的降低。 在此，阈值1002可以是实验求出的固体振荡器903的破坏温度。通过此 方法，能够更确实地防止固体振荡器903的破坏。因此，根据本实施方式 的控制方法，能够同时实现高频加热装置的工作可靠性的提高，和加热效 率的提高。
再有，在本实施方式的控制方法中，也可以将该破坏温度附近的比破 坏温度低的温度作为危险预防阈值设定。由于通过输出频率的变更或消除 阻抗的不匹配使固体振荡器903的温度下降需要一些时间，所以通过在达 到危险预防阈值时进行上述的控制来实现固体振荡器903的温度降低，即 使在固体振荡器903的温度下降中需要时间的情况下，也能够确实地防止 固体振荡器903的破坏。
再有，本实施方式的控制方法，通过与第1实施方式及其具体例的控 制方法组合，也能够更确实地防止固体振荡器903的破坏。
此外，在本实施方式的控制方法中，在固体振荡器903的温度下降中 花费时间的情况下，也可以仅降低发射的高频的输出，在遮断电源停止高 频的输出后再次使其工作。但是，为了有效地进行加热，相比于高频输出 的停止，更优选通过阻抗的不匹配的解除或输出频率的改变来应对。
再有，图10所示的热电偶904虽然直接连接到固体振荡器903，但此 热电偶904也可以连接到安装固体振荡器903的基板上，还可以与固体振 荡器制作在相同的半导体基板上，可以连接到装有固体振荡器903的封装 上。
此外，基于本发明的宗旨，监视温度的方法不限于热电偶，可以使用 任意的方法。例如，可以是感应红外线的传感器，也可以是热敏电阻等。工业上的可利用性
本发明的高频加热装置及其制造方法，能够用于家庭用的微波炉或业 务用、研究用的加热装置等、使用高频的各种装置中。
权利要求
1、一种高频发射装置的控制方法，该高频发射装置包括固体振荡器和天线；该控制方法包括步骤(a)，从上述固体振荡器通过上述天线发射高频；步骤(b)，检测从上述天线返回上述固体振荡器的上述高频；步骤(c)，根据在上述步骤(b)的检测结果调节从上述固体振荡器向上述天线传播的上述高频的发射/传播条件；和步骤(d)，在上述步骤(c)之后，从上述固体振荡器通过上述天线对对象物发射上述高频。
2、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 在上述步骤(d)，对上述对象物发射上述高频，进行加热。
3、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 在上述步骤(a)的上述高频的发射时间比在上述步骤(d)的上述高频的 发射时间更短。
4、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 在上述步骤(a)发射的上述高频的功率比在上述步骤(d)发射的上述高 频的功率小。
5、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 在上述步骤(b)，检测向上述固体振荡器返回的上述高频的功率； 在上述步骤(c)，包括步骤(cl)，将在上述步骤(b)检测出的上述高频的功率与第1阈值比较；和步骤(c2)，在上述高频的功率超过上 述第1阈值的情况下，调节上述高频的发射/传播条件。
6、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 在上述步骤(b)，探测向上述固体振荡器返回的上述高频； 在上述步骤(c)，包括步骤(c3)，将在上述步骤(b)检测出的上述高频的强度与第2阈值比较；和步骤(c4)，在上述高频的强度超过上 述第2阈值的情况下，调节上述高频的发射/传播条件。
7、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于，在上述步骤(a)和上述步骤(d)之间，依次重复多个上述步骤(b) 和上述步骤(c)的组合。
8、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 在对上述对象物发射高频时，依次重复多个上述步骤(a)、上述步骤(b)、上述步骤(c)及上述步骤(d)的组合。
9、 根据权利要求1所述的高频发射装置的控制方法，其特征在于， 上述高频发射装置还包括检测上述固体振荡器的温度的温度检测部； 在上述步骤(d)中，在上述温度检测部检测出的温度超过第3阈值的情况下，调节上述高频的发射/传播条件。
10、 根据权利要求1 9中任意一项所述的高频发射装置的控制方法， 其特征在于，在上述步骤(c)中，进行上述固体振荡器的振荡频率的变更、上述 固体振荡器中上述高频输出的变更、向上述固体振荡器提供的电源电压的 变更及上述固体振荡器的输出阻抗和上述天线的阻抗的阻抗匹配的变更 中的至少一种以上。
11、 一种高频发射装置的控制方法，该高频发射装置包括固体振荡器、 天线、和检测上述固体振荡器的温度的温度检测部；该控制方法包括从上述固体振荡器通过上述天线向对象物发射高频 的步骤；在向上述对象物发射上述高频时，当上述温度检测部检测出的温度超 过规定的阈值的情况下，调节上述高频的发射/传播条件。
12、 根据权利要求11所述的高频发射装置的控制方法，上述阈值是 上述固体振荡器的破坏温度。
全文摘要
提供一种不会破坏高频发射装置而使固体振荡器稳定地工作、同时提高加热效率和可靠性的高频发射装置的控制方法。此控制方法包括步骤(a)，从固体振荡器通过天线发射高频；步骤(b)，检测从天线返回固体振荡器的高频；步骤(c)，根据在步骤(b)的检测结果调节从固体振荡器向天线传播的高频的发射/传播条件；和步骤(d)，在步骤(c)之后，从固体振荡器通过天线对对象物发射高频。在步骤(c)中，进行固体振荡器的振荡频率的变更、固体振荡器中高频输出的变更、向固体振荡器提供的电源电压的变更及固体振荡器的输出阻抗和天线的阻抗的阻抗匹配的变更等。
文档编号H05B6/68GK101296535SQ20081009571
公开日2008年10月29日 申请日期2008年4月24日 优先权日2007年4月25日
发明者上田大助, 八幡和宏, 外野高史, 田中毅, 酒井启之 申请人:松下电器产业株式会社