高频电介质加热器件和具有热敏电阻的印刷板制造技术

本发明专利技术提供了一种高频电介质加热器件，包括：微波输出单元，它包括使用半导体开关元件的反相器单元、用于散出由ＩＧＢＴ产生的热量的多个散热片、具有用于检测半导体开关元件的温度的热敏电阻的印刷板－其中所述热敏电阻被焊接到在印刷板的焊接表面侧上的半导体开关元件的引线部分或接近其引线部分、升压变压器、高压整流器单元和磁控管；以及热烹调室，它被提供有从磁控管辐射的微波。当热敏电阻采取预定电阻时，通过大大地降低被提供到半导体开关元件的功率而进行功率下降控制操作。然后，允许被提供到半导体开关元件的功率根据热敏电阻的电阻而改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过在微波炉中使用磁控管等来进行高频电介质加热，具体上涉及防止在反相器中使用的诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)之类的半导体开关元件过热。另外，本专利技术也涉及热敏电阻，用于防止在反相器中使用的半导体开关元件过热。
技术介绍
图9是图解用于驱动磁控管的传统电源的结构的图。在图9中，来自商用电源11的交流电流通过整流器电路13被整流为直流电流，通过在整流器电路13的输出端上的扼流圈14和平滑电容器15而被平滑，并且被馈送到反相器16的输入端。所述直流电流通过将在反相器16中的IGBT接通和断开而被转换为期望的高频(例如20-40kHz)。反相器16被高速转换直流电流的IGBT和驱动和控制IGBT的反相器控制电路161驱动，由此，流过升压变压器18的初级例的电流被高速通/断。通过使用CT17检测整流器电路13的初级侧电流来检测控制电路161的输入信号，并且所检测的信号被输入到反相器控制电路161，并且用于控制反相器16的电源。而且，向用于冷却IGBT的散热片附加温度传感器(热敏电阻)9’，并且由温度传感器检测的温度数据被输入到反相器控制电路161以控制反相器16。在升压变压器18中，从反相器16输出的高频电压被施加到初级绕组181，在次级绕组182获得与匝数比成比例的高压。而且，小数量的匝数的绕组183被提供在升压变压器18的次级侧，并且用于加热磁控管12的灯丝121。升压变压器18的次级绕组182具有倍压半波整流电路19，用于整流其输出。所述倍压半波整流电路19由一个高压电容器191和两个高压二极管192和193构成。在此，可能经常发生这样的问题微波炉与壁接触放置，使得通风端口被关闭，或者诸如筷子之类的异物被微波的冷却扇咬住，导致冷却扇被锁住。为了防止用于转换反相器电源的IGBT在上述情况下被热击穿，迄今已经试图使用热敏电阻来在半导体IGBT热击穿之前将其终止或降低功率以防止温度上升。在这种情况下，通过以下述方式附加热敏电阻而检测温度(1)通过使用具有双孔终端的热敏电阻铅塞U而将热敏电阻与封装体紧固在一起，但是，这仅仅能够通过人的手工劳动来进行，导致步骤数量增加和成本提高；(2)在IGBT的引线中插入辐射热敏电阻，所述辐射热敏电阻仅仅在需要人工劳动的后续步骤中被附加到IGBT的引线上，导致步骤数量的增加，并且受到冷却空气的直接影响，使得热敏电阻的加热时间常数变差；或者(3)通过使用独立的螺钉来将热敏电阻紧固到散热片，以检测散热片的温度，这类似地导致由于紧固螺钉引起的步骤数量的增加和成本的提高。此外，不从IGBT直接检测、而是通过散热片来检测温度，检测精度和灵敏度都不良好。日本专利第2892454号(专利文件2)公开了(2)的一个示例。图13B是图解在专利文件2中公开的安装方法的视图。在图13B中，附图标号306表示印刷板，307表示散热片，308表示IGBT，309’表示热敏电阻。在这种方法中，辐射热敏电阻在需要人工劳动的后续步骤中被附加在印刷板附近，导致步骤数量的增加，并且受到冷却空气的直接影响，使得热敏电阻的加热时间常数变差。JP-A-2-312182(专利文件1)也公开了(3)的示例。图13A是图解在专利文件1中公开的安装方法，并且图解了热敏电阻通过螺钉被紧固到散热片的状态。在图13A中，附图标号306表示印刷板，307表示散热片，308表示IGBT，309’表示热敏电阻。产生高温的IGBT 308的热辐射部分被固定到散热片307。它的三条引线被插入在印刷板中的通孔中，并且在反面被焊接。类似地，热敏电阻309’被螺钉紧固到热辐射板307以取得散热片的温度数据。但是，通过螺钉向散热片紧固的方法也导致步骤数量的增加和成本的提高。此外，不从IGBT直接检测、而是从散热片来检测温度，检测精度和灵敏度都不良好。因此，本申请人关注产生高温的IGBT的热辐射部分被紧固到散热片，并且其三条引线被插入印刷板的通孔中并且在反面(背面或焊接面)被焊接，并且本申请人发现当芯片热敏电阻在焊接面——特别是在发射极侧——被焊接到IGBT的引线部分或接近其引线部分的时候，芯片热敏电阻被自动机器迅速安装。申请人还发现热敏电阻具有对于IGBT的结温的高热传导性、小时间常数，并且直接地接收流过IGBT的引线的电流，使得有可能检测依赖于具有短的时间常数(即保持高流过特性)的IGBT的结温的温度，并且申请人还发现热敏电阻没有被安装在冷却片侧，而是被安装在印刷板的背面上的焊接表面上，而几乎不受到冷却空气的影响，这是方便的。而且，可以作为特点的是具有小热容量的芯片热敏电阻被附加到具有小热容量的IGBT的引线部分或者接近其引线部分的部分，导致小加热时间常数，并且使得能够高速完成功率下降控制。另一方面，用于控制IGBT的传统控制电路使用以具有大加热时间常数的通常方式来布置的上述热敏电阻，并且不能进行快速的控制操作。此外，控制电路本身不使得热敏电阻的温度数据被输入到如下所述的反相器控制电路，而是被输入到用于控制温度的中央微计算机。图10A和10B是图解用于控制磁控管的启动的电路的图，其中图10A是电路图，图10B是图解比较器的操作的图。在图10A中，作为比较器CO1的两个输入端之一的端子(A)接收在点P3的电势，因为在开始时的开关S1在端子A侧，在点P3，IGBT的集电极电压被分压电阻器R3和R4分压，并且另一个端子(B)接收3V。在磁控管被加热和稳定而取得稳定状态后，切换开关S1被切换到端子b侧，并且端子(B)接收在点Pc的电势，在点Pc，电压Vcc被分压电阻器R1和R2分压。因此，当在点P3的电势在开始时小于3V时关断所述电路，并且当所述电势大于3V时接通所述电路以重复通/断操作。基于这个数据，反相器控制电路161控制IGBT的通/断占空比，以便在P3的电势变得近乎与3V一致，并且IGBT的集电极电压变得小于在稳定状态操作期间。但是，在稳定状态操作期间，比较器CO1的端子(B)接收比开始的3V大得多的电势Pc。因此，反相器控制电路161用于提高IGBT的通/断控制的接通占空比，以便电势P3变得近乎与电势Pc一致，并且也提高IGBT的集电极电压。但是，在此，虽然未示出，接通占空比的提高被由反相器控制电路161处理的功率控制功能限制，并且基于其他的输入信号(例如在现有技术部分中图解的输入电流数据)而工作。因此，如图10A和10B所示，将电势Pc保持为总是大于电势P3，并且比较器CO1的输出被保持为总是接通。如上所述，用于控制图10A和10B的磁控管的启动的电路通过下述方式来防止过量的电压被施加到磁控管通过在反相器电路的操作开始后直到在向磁控管的灯丝提供加热电流的同时磁控管开始振荡的时段期间(即在开始)将IGBT的集电极的电压控制为预定值。如下所述，本专利技术的功率下降控制利用了用于控制图10A和10B的磁控管的启动的电路。在由于某些原因异物咬住风扇而导致风扇突然停止旋转的情况下，至此判断所述器件已经变得故障，并且必须中断烹调，使得对于感觉到器件变得故障的烹调者引起大的心理上的不适。
技术实现思路
本专利技术解决了上述问题，并且通过注意IGBT不容易被热击穿而使得即使在由于咬住风扇的异物而导致风扇突然停止转动的情况下也能够继续烹调。即，当I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频电介质加热器件，用于热处理要加热的材料，包括：微波输出单元，它包括：反相器单元，用于通过使用反相器控制电路而转换半导体开关元件来将直流电流反转为预定频率的交流电流；多个散热片，其上安装了半导体开关元件以将半导 体开关元件产生的热量散出；印刷板，具有用于检测半导体开关元件的温度的热敏电阻，所述热敏电阻被焊接到在印刷板的焊接表面侧上的半导体开关元件的引线部分或接近其引线部分；升压变压器，用于提高反相器单元的输出电压；高压整流器 单元，用于加倍和整流升压变压器的输出电压；和磁控管，用于将高压整流器单元的输出辐射为微波；以及热烹调室，它被提供有从磁控管辐射的微波；其中，所述反相器单元具有功率下降控制功能，用于使得反相器单元的输出功率在启动磁控管 后根据热敏电阻的电阻而改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：末永治雄，守屋英明，酒井伸一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]