CN100378897C - 磁控管 - Google Patents

Abstract

一种磁控管，包括扼流圈，该扼流圈被连接在阴极端子与电容器之间，并且与所述电容器协同工作来形成LC滤波电路，该扼流圈包括有串联的第一和第二铁芯式电感器以及空心式电感器，所述第一和第二铁芯式电感器分别在其绕组内具有棒状高频吸收元件，所述空心式电感器不带有高频吸收元件，并且被连接在所述阴极端子上，在第一和第二铁芯式电感器中的高频吸收元件之间存在有一个宽度为1至6毫米的间隙，并且一种绝缘材料被置于该间隙内。

Description

磁控管

技术领域

本发明涉及一种用于诸如微波炉的高频加热装置中的磁控管。

背景技术

如图5中所示，在常规的磁控管中，过滤壳体1中包括有扼流圈5、阴极输入线6以及电容器7。扼流圈5被制成带有铁芯式电感器3和空心式电感器4，它们串联连接。铁芯式电感器3在其绕组内具有一个高频吸收元件2，该高频吸收元件2由一个棒状铁氧体形成。空心式电感器4在其绕组中没有高频吸收元件。阴极输入线6被连接到扼流圈5的第一端部5a上，该第一端部5a较为靠近空心式电感器4。电容器7具有一个连接于扼流圈5的第二端部5b上的电容器端子，所述第二端部5b较为靠近铁芯式电感器3。

在这种磁控管中，扼流圈5中的空心式电感器4被插入阴极输入线6与扼流圈5中的铁芯式电感器3之间。这种结构在解决下述问题方面是成功的：一个是由于涂敷在扼流圈5绕组上的绝缘薄膜烧焦而导致绝缘失败的问题，另外一个是高频吸收元件2出现裂纹的问题(例如参见JP-B-57-017344<日本经审查专利公告号：昭57-17344>)。

但是，即使对铁芯式电感器3中绕组的匝数进行调节，常规磁控管也仅能够使得400MHz或者更低频率的噪音发生衰减，并且即使对空心式电感器4中绕组的匝数进行调节，常规磁控管也仅能够使得700至1000MHz范围内的噪音发生衰减。因此，存在的一个问题是，从500至700MHz范围内的噪音将与通讯用无线电波发生干扰。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种磁控管，其可以利用一种简单结构来使500至700MHz频率范围内的噪音发生衰减。

根据本发明，在这里提供了一种磁控管，该磁控管具有扼流圈，该扼流圈被连接在阴极端子与电容器之间，并且与所述电容器协同工作来形成一个LC滤波电路。在该磁控管中，扼流圈包括串联的第一和第二铁芯式电感器以及空心式电感器。第一和第二铁芯式电感器分别在其绕组内具有棒状高频吸收元件。空心式电感器不带有高频吸收元件。该空心式电感器被连接在所述阴极端子上。所述第一铁芯式电感器、所述第二铁芯式电感器以及所述空心式电感器串联连接。在第一铁芯式电感器与第二铁芯式电感器之间存在有一个宽度为1至6毫米的间隙。并且，所述第一和第二铁芯式电感器中的所述高频吸收元件通过固定装置固定在该第一和第二铁芯式电感器中的所述绕组内，所述固定装置由一种硅橡胶基粘合剂形成。

这种配置在使从500至700MHz频率范围内的噪音发生衰减方面是成功的。

根据本发明的另外一个方面，在所述磁控管中，第一和第二铁芯式电感器中高频吸收元件的频率特性相互之间存在差异。

由此，能够通过根据希望在其中发生噪音衰减的频带对高频吸收元件的尺寸和材料进行选择，来在较宽的频带上使得噪音发生合成衰减。

根据本发明的再一个方面，在所述磁控管中，第一和第二铁芯式电感器中的一个可以被制成带有高密度缠绕型扼流圈，并且另外一个被制成带有低密度缠绕型的扼流圈。

由此，通过使第一铁芯式电感器的频率特性不同于第二铁芯式电感器的频率特性，来在较宽的频带上使噪音发生衰减。

由此，所述电感器的频率特性相互之间存在差异，并且可以在较宽的频带上使噪音发生衰减。

根据本发明的还有一个方面，位于第一和第二铁芯式电感器的绕组中的高频吸收元件经由一种绝缘材料连接起来，所述绝缘材料位于一个对应于第一与第二铁芯式电感器之间间隙的位置处，并且这种绝缘材料由一种硅橡胶基材料形成。

由此，两个高频吸收元件可以保持一个预定的间隙，并且可以方便地在所述绕组内进行组装。另外，可获得稳定的高介电常数特性，以及先进的机械耐久性。

由此，防止了由于线圈振动产生的击打噪声，并且可装配所述电感器，而不会对电感器的介电常数特性有不利的影响。

根据本发明的又一方面，所述第一和第二铁芯式电感器绕组的长度相互之间存在差异。

另外，本发明还提供一种扼流圈，用于连接在阴极端子与电容器之间，并且与所述电容器协同工作来形成磁控管中的LC滤波电路，包括：第一和第二铁芯式电感器，它们分别在其绕组内具有棒状高频吸收元件，以及空心式电感器，该空心式电感器不带有高频吸收元件，并且被连接到所述阴极端子上，其中，所述第一铁芯式电感器、所述第二铁芯式电感器以及所述空心式电感器串联连接，并且所述第一铁芯式电感器和所述第二铁芯式电感器经由一个宽度为1至6毫米的间隙连接起来；其中，所述第一和第二铁芯式电感器中的所述高频吸收元件通过固定装置固定在该第一和第二铁芯式电感器中的所述绕组内，所述固定装置由一种硅橡胶基粘合剂形成。

附图说明

图1是一个平面视图，示意性地示出了一个根据本发明第一实施例的磁控管中的LC滤波电路布置。

图2A是一个正视图，示出了根据本发明第一实施例的磁控管中扼流圈的关键部件。

图2B是一个正视图，示出了根据本发明第二实施例的磁控管中扼流圈的关键部件。

图2C是一个正视图，示出了根据本发明第三实施例的磁控管中扼流圈的关键部件。

图3是一个曲线图，示出了在本发明中的磁控管内，在700MHz和500MHz频带处的噪音衰减量相对于扼流圈中第一与第二铁芯式电感器之间间隙尺寸的变化状况。

图4是一个曲线图，示出了当本发明中的磁控管被安装到一个微波炉内时，噪音衰减量相对于从30MHz至1GHz的频率的变化状况。

图5是一个平面视图，示意性地示出了一个常规磁控管中的LC滤波电路的布置。

图6是一个正视图，示出了所述常规磁控管中扼流圈的关键部件。

图7是一个曲线图，示出了当该常规磁控管被安装到一个微波炉内时，噪音衰减量相对于从30MHz至1GHz的频率的变化状况。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的优选实施例进行描述。

图1是一个平面视图，示意性地示出了根据本发明第一实施例的磁控管中的LC滤波电路的布置。图2A是一个正视图，示出了根据本发明第一实施例的磁控管中扼流圈的关键部件。图3是一个曲线图，示出了在本发明中的磁控管内，在700MHz和500MHz频带处的噪音衰减量相对于扼流圈中第一与第二铁芯式电感器之间间隙尺寸的变化状况。图4是一个曲线图，示出了当根据第一实施例的磁控管被安装到一个微波炉内时，噪音衰减量相对于从30MHz至1GHz的频率的变化状况。贯穿即将在后面予以参考的这些附图，为了简化起见，与现有技术描述部分中所描述部分相同或者等效的部分，由相同的附图标记予以标识。

在第一实施例中的磁控管内，如图1和图2A中所示，一个包含于该磁控管的过滤壳体1中的扼流圈14，包括有一个第一铁芯式电感器9、一个第二铁芯式电感器11以及一个空心式电感器12，它们串联式连接。第一铁芯式电感器9具有一个由一棒状铁氧体制成的第一高频吸收元件8，该第一高频吸收元件8位于第一铁芯式电感器9的绕组内。第二铁芯式电感器11在其绕组内具有一个第二高频吸收元件10。空心式电感器12在其绕组内不带有高频吸收元件。在扼流圈14中，第一和第二铁芯式电感器9、11经由一个1至6毫米的间隙相互连接起来(间隙尺寸：“t”＝1～6毫米)。还有，第一高频吸收元件8和第二高频吸收元件10经由一种绝缘材料13相互连接起来，所述绝缘材料13例如由一种硅橡胶基材料形成。

在前面，间隙尺寸“t”被定义为第一高频吸收元件8与第二高频吸收元件10之间的间隙长度，但是间隙尺寸“t”也可以被定义为第一铁芯式电感器9的绕组与第二铁芯式电感器11的绕组之间的间隙长度。

在由此构造而成的扼流圈14内，扼流圈14的一个端部14a被连接在一根阴极输入线6上，其中该端部14a位于空心式电感器12的侧端部。扼流圈14的第二端部14b被连接在一个电容器7的端子上，其中该第二端部14b位于第一铁芯式电感器9的侧端部，而电容器7被安装在过滤壳体1上。

如果第一高频吸收元件8和第二高频吸收元件10分别仅仅被置于绕组内，那么将会产生下述问题。由于当磁控管工作时所导致的振动现象，高频吸收元件8和10将会产生出击打声响。还有，这些高频吸收元件会在绕组内发生移动，由此无法在预期频率处实现噪音衰减。为了避免这些问题，在本发明中，由硅橡胶基材料形成的绝缘材料13被置于这些高频吸收元件之间。

扼流圈14中第一铁芯式电感器9与第二铁芯式电感器11之间的位置关系将根据经验来加以确认。

图3以曲线图方式示出了在一个根据本发明以前述方式构造而成的磁控管中，在这样一种状况下，500MHz和700MHz频带处的噪音衰减量与第一和第二铁芯式电感器之间间隙尺寸“t”之间的关系，即振荡频率为2450MHz，微波输出功率为1000瓦，扼流圈14中的绕组由直径为1.4毫米的铜线组成，铜线上涂敷有一种例如由聚酰胺酰亚胺形成的耐热树脂薄膜，并且由铁氧体棒形成的高频吸收元件8和10具有100左右的相对磁导率和20左右的相对介电常数。针对500MHz频带处的噪音衰减量来说(图3中的实线)，当间隙尺寸“t”为4毫米时，噪音衰减量达到峰值，并且其值为65dB。当间隙尺寸“t”为1毫米时，噪音衰减量为61.6dB，并且当其为0毫米时，也就是说，当第一铁芯式电感器9与第二铁芯式电感器11相互发生接触时，为58dB。因此，当间隙尺寸“t”减小时，尤其是从1毫米减小至0毫米，噪音衰减量会快速下降。在间隙尺寸“t”增大的情况下，噪音衰减量会持续下降，直至间隙尺寸“t”达到8毫米。顺便说说，当间隙尺寸“t”为6毫米时，噪音衰减量为62dB，并且当间隙尺寸“t”为8毫米时，噪音衰减量为61.2dB。因此，这种磁控管具有一个被描绘成人字形曲线的噪音衰减特性。针对700MHz频带处的噪音衰减量来说(图3中的虚线)，当间隙尺寸“t”为0毫米时，噪音衰减量为61.5dB，并且当间隙尺寸“t”为8毫米时，噪音衰减量为63.2dB。因此，700MHz频带处的噪音衰减量从0毫米(间隙尺寸)至8毫米平缓增大。正如从前述事实所看出的那样，500MHz和700MHz频带处的噪音衰减量在从1至6毫米的间隙尺寸“t”的范围内是令人满意的。

图4示出了在根据本发明的磁控管以前述方式构造而成并且被装配到一个家用微波炉内的情况下，在从30MHz至1GHz的频率范围上的噪音衰减量。如果将如图4中所示本发明中的磁控管与如图7中所示的常规磁控管进行比较时，可以发现在从500MHz频带至700MHz频带的频率范围上，本发明中的磁控管比常规的磁控管在衰减噪音方面更为有效。

通常，扼流圈具有这样一种特性，即如果位于该扼流圈中的高频吸收元件的磁导率变大，那么因为阻抗值变大，所以在较低频率范围中的衰减效果就会变高，相反，如果位于该扼流圈中的高频吸收元件变小，那么由于阻抗值变小，所以在较高频率范围中的衰减效果就会变高。尽管在本发明的第一实施例中，第一铁芯式电感器9内第一高频吸收元件8的铁氧体棒与第二铁芯式电感器11内第二高频吸收元件10的铁氧体棒由相同材料制成，并且具有相等的尺寸。但是，通过根据希望进行衰减的频带来对高频吸收元件8、10的尺寸和/或材料进行选择，并且通过使所述电感器9、11的频率特性相互之间存在差异，可以在较宽的频率范围上使得噪音发生衰减。

还有，通常，扼流圈还具有这样一种特性，即如果该扼流圈的长度变长(绕组的匝数变多)，那么由于阻抗值变大，所以在较低频率范围中的衰减效果就会变高，相反，如果该扼流圈的长度变短(绕组的匝数变少)，那么由于阻抗值变小，所以在较高频率范围中的衰减效果就会变高。因此，通过根据希望进行衰减的频带来对第一铁芯式电感器9和第二铁芯式电感器11中绕组的长度(绕组的匝数)进行选择，并且通过使得所述电感器9、11的频率特性相互之间存在差异，可以在较宽的频率范围上使得噪音发生衰减。

图2B是一个正视图，示出了根据本发明第二实施例的磁控管中扼流圈的关键部件。根据该第二实施例的扼流圈114与第一实施例中的扼流圈14具有相同构造，除了在第一铁芯式电感器109中的第一高频吸收元件108与第二铁芯式电感器111中的第二高频吸收元件110之间没有设置绝缘材料。由于间隙尺寸“t”被设定为1至6毫米，所以类似于第一实施例，该第二实施例中的磁控管在从500至700MHz频带的频率范围内能够很有效地使噪音发生衰减。

在该第二实施例中，高频吸收元件108、110通过固定装置(未示出)固定在第一铁芯式电感器109和第二铁芯式电感器111中的绕组内，所述固定装置例如由一种硅橡胶基粘合剂形成，并且高频吸收元件108、110被保持在预定的位置处。

图2C是一个正视图，示出了根据本发明第三实施例的磁控管中扼流圈的关键部件。该第三实施例中的扼流圈214包括一个第一铁芯式电感器209，一个第二铁芯式电感器211，以及一个空心式电感器212，它们串联连接，其中第一铁芯式电感器209包括有一个低密度缠绕型绕组，第二铁芯式电感器211包括有一个高密度缠绕型绕组。第一铁芯式电感器209具有一个由一棒状铁氧体制成的第一高频吸收元件208，该第一高频吸收元件208位于第一铁芯式电感器209的低密度缠绕型绕组内。第二铁芯式电感器211在其高密度缠绕型绕组内具有一个第二高频吸收元件210。空心式电感器212在其绕组内不带有高频吸收元件。在该第三实施例中的扼流圈214中，第一铁芯式电感器209和第二铁芯式电感器211经由一个1至6毫米的间隙相互连接起来(间隙尺寸“t”＝1～6毫米)。

通常，扼流圈具有这样一种特性，其中如果该扼流圈中绕组的密度降低，那么因为阻抗值变小，所以在高频率范围中的衰减效果就会变高，相反，如果该扼流圈中绕组的密度增大，那么由于阻抗值变大，所以在低频率范围中的衰减效果就会变高。

因此，在该第三实施例中，通过根据希望进行衰减的频带来对第一铁芯式电感器209和第二铁芯式电感器211中绕组的密度进行选择，并且通过使得所述电感器209、211的频率特性相互之间存在差异，可以在较宽的频率范围上使噪音发生衰减。

正如从前面的描述中所看出的那样，根据本发明，连接于磁控管的阴极端子与电容器之间并且与所述电容器协同工作来形成一个LC滤波电路的扼流圈，包括串联的第一和第二铁芯式电感器以及空心式电感器，所述第一和第二铁芯式电感器分别在其绕组内具有棒状高频吸收元件，所述空心式电感器没有高频吸收与元件，并且被连接在阴极端子上，存在于第一与第二铁芯式电感器之间的间隙宽度为1至6毫米。利用如此构造而成的扼流圈，降低了无法利用常规技术降低的500至700MHz频率范围内的噪音。

Claims (7)

1.一种磁控管，包括扼流圈，该扼流圈被连接在阴极端子与电容器之间，并且与所述电容器协同工作来形成LC滤波电路，其中，

所述扼流圈包括有第一和第二铁芯式电感器以及空心式电感器，所述第一和第二铁芯式电感器分别在其绕组内具有棒状高频吸收元件，所述空心式电感器不带有高频吸收元件并且被连接在所述阴极端子上；

所述第一铁芯式电感器、所述第二铁芯式电感器以及所述空心式电感器串联连接；

所述第一铁芯式电感器和所述第二铁芯式电感器有一个宽度为1至6毫米的间隙地布置；

其中，所述第一和第二铁芯式电感器中的所述高频吸收元件通过固定装置固定在该第一和第二铁芯式电感器中的所述绕组内，所述固定装置由一种硅橡胶基粘合剂形成。

2.根据权利要求1中所述的磁控管，其中，所述第一和第二铁芯式电感器中所述高频吸收元件的频率特性相互之间存在差异。

3.根据权利要求1中所述的磁控管，其中，所述第一和第二铁芯式电感器中的一个被制成带有高密度缠绕型扼流圈，而另外一个被制成带有低密度缠绕型扼流圈。

4.根据权利要求1中所述的磁控管，其中，位于所述第一和第二铁芯式电感器的所述绕组中的所述高频吸收元件经由绝缘材料连接起来，这种绝缘材料位于对应于所述第一与第二铁芯式电感器之间的所述间隙的位置处。

5.根据权利要求4中所述的磁控管，其中，所述绝缘材料由一种硅橡胶基材料形成。

6.根据权利要求1中所述的磁控管，其中，所述第一和第二铁芯式电感器绕组的长度相互之间存在差异。

7.一种扼流圈，用于连接在阴极端子与电容器之间，并且与所述电容器协同工作来形成磁控管中的LC滤波电路，包括：

第一和第二铁芯式电感器，它们分别在其绕组内具有棒状高频吸收元件，以及

空心式电感器，该空心式电感器不带有高频吸收元件，并且被连接到所述阴极端子上，

其中，所述第一铁芯式电感器、所述第二铁芯式电感器以及所述空心式电感器串联连接，并且

所述第一铁芯式电感器和所述第二铁芯式电感器经由一个宽度为1至6毫米的间隙连接起来；

其中，所述第一和第二铁芯式电感器中的所述高频吸收元件通过固定装置固定在该第一和第二铁芯式电感器中的所述绕组内，所述固定装置由一种硅橡胶基粘合剂形成。

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