CN1196163C

CN1196163C - 磁控管

Info

Publication number: CN1196163C
Application number: CNB021201323A
Authority: CN
Inventors: 村尾则行; 三木一树; 长谷川节雄; 冈田则幸; 中井聪
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: US6650057B2; KR100495136B1; JP2002343263A; EP1261015A3; US20020175627A1; CN1387226A; EP1261015A2; KR20020089184A

Abstract

一种磁控管，在磁控管主体的阴极端子上连接构成滤波器的电感器，连接所述阴极端子的电感器由串联连接的空芯疏绕式电感器和具有磁芯的磁芯式电感器构成，并且所述空芯疏绕式电感器连接在所述阴极端子侧。所述空芯疏绕式电感器由疏绕节距小部和疏绕节距大部构成，并且该疏绕节距大部连接在所述阴极端子侧。这种磁控管，是不会使滤波器罩大型化，可抑制组成磁控管的输入侧噪音抑制滤波电路的电感器的发热，并可抑制磁控管的阴极逆加热的高可靠性的磁控管。

Description

磁控管

技术领域

本发明涉及一种磁控管。更详细地说，例如是电子微波炉等的微波加热器或者雷达设备等用的磁控管，是关于抑制组成磁控管的输入侧噪音抑制滤波电路的电感器的发热，并且抑制磁控管的阴极逆加热的高可靠性的磁控管。

背景技术

作为微波装置之一，电子微波炉已经普及并在世界上广泛应用。从这样的电子微波炉发出噪音时，有向收音机、电视机和通信机器等传入、妨碍其正常工作的情况。因此，就必须防止从电子微波炉发出的噪音，从电子微波炉发出的噪音主要是从作为微波振荡源而使用的磁控管产生的。从该磁控管产生的噪音，为从数百kHz的低频率带到数十GHz的高频率带的宽带区域。

在这里，在阳极筒体的中心部配置阴极体，在于该阴极体的周围形成阳极空腔的以往的磁控管中，作为防止噪音的对策之一，如图7～9所示，使用连接在磁控管主体51的阴极端子52、53上的、由组成输入侧噪音抑制滤波电路的电感器(以下称为磁芯式电感器)54和贯通型电容56构成的低通滤波器。另外，该阴极端子52、53、磁芯式电感器54和贯通型电容56，由滤波器罩57屏蔽。使用所述低通滤波器来防止噪音的以往技术已成为电子微波炉用的磁控管的防止噪音的主流。

然而，所述磁芯式电感器54是电波吸收体，由例如以相对导磁率高的铁氧体等构成的磁芯54b，和将被覆了聚酰胺亚胺等绝缘材料的铜线紧密地卷绕在磁芯54b的外周上的线圈54a构成，通过电线直线部54c连接到阴极端子52、53上。该直线部54c的长度，应被调整为从阴极体看的阴极端子52、53侧的阻抗无限大，而为了在阴极体感应的微波的基波(振荡频率，例如为2450MHz的微波)不从阴极端子52、53泄露，在磁控管的设计上是重要的因素之一，要对应于磁控管主体51的设计设定为最佳的尺寸。

即，在阴极端子52、53上由磁控管主体1的内部产生的基本振荡频率，例如2450MHz的微波输出的一部分与噪音一起泄露时，振荡的微波被浪费，同时，磁芯54b吸收其能量。其结果振荡效率下降，同时当泄露的微波能量大的时候磁芯54b要发热，线圈54a的绝缘被膜会被烧坏，使绝缘破坏，并由于串联连接的贯通型电容6的升温而破坏绝缘。因此，要把直线部54c的长度调整为从阴极体看的阴极端子52、53侧的阻抗为最大，而使泄露的微波能量变小。

另外，在特公昭57-17344号公报中记载有，在磁芯式电感器和阴极端子之间，连接没有铁氧体磁芯的空芯式的电感器，使泄露的微波能量反射或者衰减的技术。

然而，在磁控管的性质上有被称作阴极逆加热的现象。作为该阴极逆加热，是在磁控管的阳极筒体和阴极体之间旋转的电子中，通过高频电场加速之后产生在阴极体上碰撞的电子，由该电子的碰撞加热组成阴极体的灯丝，这是带来损伤的现象。当由该阴极逆加热，负荷阻抗变高时，就有使灯丝的寿命急剧地缩短的问题。

对于该阴极逆加热，虽然通过调整从阴极端子52、53到磁芯式电感器之间的直线部54c的长度能够使其最佳化，但是，如图10所示，不与使磁控管的阴极逆加热适合于所述磁芯式电感器的温度上升的长度相一致。图10表示以往的磁控管的磁芯式电感器54的直线部54c的长度对于磁芯式电感器54的温度上升变化的关系(实线R1)，和对于磁控管的阴极逆加热的关系(点划线R2)。对于与该磁控管的阴极逆加热的关系，把振荡前后的灯丝电流比用百分数来表示，并表示为其值越小对阴极逆加热的影响越大。

另外，如所述特公昭57-17344号公报所示，在磁芯式电感器和阴极端子之间连接没有磁芯的空芯式电感器的时候，也同样地必须把从该空芯式电感器向阴极端子的直线部分的长度最佳化。因此有时会使电感器的设计复杂化和电感器整体大型化。为此，由于必须确保电感器和滤波器罩之间的绝缘距离，必然也会有滤波器罩大型化的问题。

本发明鉴于如上情况，其目的是提供一种不使滤波器罩大型化，抑制组成磁控管输入侧噪音抑制滤波电路的电感器的发热，并且抑制磁控管的阴极逆加热的高可靠性的磁控管。

发明内容

本发明的磁控管，是在磁控管主体的阴极端子上连接组成滤波器的电感器，连接所述阴极端子的电感器由串联连接的空芯疏绕式电感器和具有磁芯的磁芯式电感器构成，并且所述空芯疏绕式电感器连接在所述阴极端子侧的磁控管；其特征在于，所述空芯疏绕式电感器由疏绕节距第一部分和疏绕节距第二部分构成，疏绕节距第一部分的线圈节距小于疏绕节距第二部分的线圈节距，疏绕节距第二部分连接在所述阴极端子侧。

另外，所述串联连接的空芯疏绕式电感器和具有磁芯的磁芯式电感器的线圈间的间隔为3.0mm以上是理想的。

另外，所述疏绕节距第一部分的线圈节距为0.1～1.0mm是理想的。

另外，所述疏绕节距第二部分的线圈节距为1.5mm以上是理想的。

另外，所述疏绕节距第一部分的圈数为1.5～5.5圈是理想的。

附图说明

图1是表示本发明实施例1的磁控管的输入侧滤波部分的俯视图。

图2是表示阴极端子侧的电感器部分的放大图。

图3表示的是磁控管的疏绕节距大部的线圈节距与磁控管的阴极逆加热之间的关系图。

图4表示的是与空芯疏绕式电感器的疏绕节距小部的线圈节距与磁芯式电感器的温度上升变化的关系图。

图5是表示与空芯疏绕式电感器的疏绕节距小部的圈数与磁芯式电感器的温度上升变化的关系图。

图6是表示空芯疏绕式电感器和具有磁芯的磁芯式电感器的线圈节距与磁芯式电感器的温度上升变化的关系图。

图7是以往的磁控管的滤波器罩的侧剖面图。

图8是以往的磁控管的滤波器罩的俯视图。

图9是表示以往的磁控管的磁芯式电感器的图。

图10是表示以往的磁控管的磁芯式电感器的直线部的长度与磁芯式电感器的温度上升变化的关系和与磁控管的阴极逆加热的关系的图。

图中：2、3-阴极端子，4-磁芯式电感器，4a-线圈，4b-磁芯，5c-直线部，5-空芯疏绕式电感器，5a-疏绕节距小部，5b-疏绕节距大部，5c-直线部，6-贯通型电容，7-滤波器罩。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的磁控管。

图1是表示磁控管的输入侧滤波部分的俯视图，图2是表示阴极端子侧的电感器部的放大图。

本发明的一实施例的磁控管，在阳极筒体的中心部设置有阴极体，在该阴极体的周围形成阳极空腔，一般家庭用的电子微波炉使用的振荡频率是2450MHz波带。该磁控管的输入侧滤波部分，如图1～2所示，与以往的磁控管同样地连接在磁控管主体(图中未示)的阴极端子2、3上，在使用由输入侧噪音抑制滤波电路组成的磁芯式电感器4和贯通型电容6构成低通滤波器的同时，形成具有疏绕节距小部5a和疏绕节距大部5b的空芯疏绕式电感器5。该疏绕节距大部5b通过电线的直线部5c连接到阴极端子2、3上。另外，该阴极端子2、3、磁芯式电感器4、空芯疏绕式电感器5、直线部5c和贯通型电容6，由滤波器罩7屏蔽。

所述磁芯式电感器4是电波吸收体，例如由相对导磁率高的铁氧体等构成，由直径5mm左右的磁芯4b，和在其周围用直径1.4mm的聚酰胺亚胺等的耐热性绝缘树脂被覆的铜线等紧密地卷绕的线圈4a构成。该线圈4a，例如所述被覆铜线没有线圈节距，紧密地卷成9.5圈的线圈。另外，磁芯式电感器4，是对应噪音滤波特性及变频电源驱动时的适当调整灯丝电流值等目的，能够适当选定线圈的线径、圈数、圈间距等。

另外，在本实施例中，在磁芯式电感器4的圆柱棒状磁芯4b的外周卷绕线圈4a，但本发明不限于此，也可以使磁芯4b的形状为4角等的多角形的柱状。另外，磁芯4b由铁氧体材料形成，但不限于此，也可以由铁或者陶瓷等的磁性体形成。另外，可使线圈4a的内径稍大于磁芯4b的外径。

所述空芯疏绕式电感器5，是把直径1.4mm，被覆了聚酰胺亚胺等耐热性绝缘树脂的铜线等卷绕成与磁芯式电感器4相同的圈线径的疏绕形成的，被设置在磁芯式电感器4和阴极端子2、3侧之间。该空芯疏绕式电感器5和磁芯式电感器4的线圈间的间隔A为约4.6mm。

另外，所述空芯疏绕式电感器5的疏绕节距小部5a，是以约0.3mm的线圈节距B卷绕2.5圈的疏绕线圈。另外疏绕节距大部5b，是以约2.0mm的线圈节距C卷绕的疏绕线圈。

下面对于本实施例的磁控管的作用效果进行说明。在本实施例中，由于具有以空芯疏绕式电感器5抑制电感器的发热为目的的疏绕节距小部5a，和以抑制灯丝的逆加热使电线的长度最佳化为目的的疏绕节距大部5b，从而可防止从阴极端子2、3泄露微波的增加。

首先就与磁控管主体的阴极端子2、3连接的疏绕节距大部5b进行说明。该疏绕节距大部5b，线圈节距C约为1.5mm以上，由于是由没有磁芯的空芯构成，因而实际上不起电感器作用。疏绕节距5b的展开长度，与直线部5c同样地加热构成被称作阴极逆加热的阴极体的灯丝，能够调整为抑制带来损坏现象的电线长度。将所述疏绕节距大部5b由卷绕形成的理由，是由于有时在最佳电线长的调整仅由直线部5c构成时，直线部5c就非常长，会使滤波器罩的大型化，但通过使用疏绕节距大部5b，即使在直线部5c需要非常长的时候，也能够由疏绕节距大部5b的展开长度行补充。

另外，所述疏绕节距大部5b的线圈节距之所以为1.5mm以上，是由许多试验求得的数据。关于其结果，用图3在下面进行说明。

图3表示磁控管的疏绕节距大部5b的线圈节距C与磁控管的阴极逆加热的关系。与磁控管的阴极逆加热的关系如前所述，对振荡前后的灯丝电流比用百分数来表示，表示为其值越小阴极逆加热的影响就越大。在这里，关于振荡前后的灯丝电流比，找出最佳的直线部5c的电线长(与滤波器罩的空间没有关系，求出不卷绕的所需要长度的电线长)以后，为了对该直线部5c由疏绕节距大部5b的展开长度来补充，使疏绕节距大部5b的线圈节距C在1.0～3.1mm变化的结果，如果是1.5mm以上，对振荡前后的灯丝电流比几乎不带来影响，在不到1.0mm时，其值急剧变小并有影响，阴极逆加热的影响表示为比较大。从而疏绕节距大部5b的线圈节距C，在不到1.5时由于不能充分达到本发明的目的，因此得知1.5mm以上是理想的，2.0mm以上更加理想。

从所述阴极端子2、3然后在疏绕节距大部5b之后形成疏绕节距小部5a。该疏绕节距小部5a，是线圈节距B为1.0mm以下、圈数为1.5圈以上而没有磁芯的空芯结构。由磁控管主体的内部产生的微波输出的一部分有时会成为泄露微波能量，通过阴极端子2、3和疏绕节距大部5b泄露出，但通过疏绕节距小部5a可反射或者衰减。其结果，不降低振荡效率。另外，即使在泄露微波能量大的时候，铁氧体磁芯4b也不发热，因而不会因线圈4a的绝缘被膜烧损而导致绝缘的破坏，同时不发生由于串联连接的贯通型电容6的升温而引起的绝缘破坏。

另外，疏绕节距小部5a的线圈节距B为1.0mm以下，是通过许多试验求得的数据。如图4所示，在疏绕节距小部5a的线圈节距B超过该值时，反射或者衰减泄露微波能量的效果就要变小。然而，在使疏绕节距小部5a的圈线之间靠紧时，就会发生因在圈线间泄露微波的位相不同而引起的线间放电，由于有疏绕节距小部5a的绝缘被膜烧损、产生绝缘破坏的情况，所以考虑电感器的加工公差，设定为约0.1～1.0mm的疏绕节距小部5a的线圈节距B是更加理想的。

另外，将疏绕节距小部5a的圈数设为1.5圈以上的理由，如图5所示，是由于圈数过少时反射或者衰减泄露微波能量的效果会变小。另外，过大时由于有滤波器罩的大型化的情况，因而疏绕节距小部5a的圈数在约1.5～5.5圈的范围内是理想的。

另外，疏绕节距小部5a和具有磁芯的磁芯式电感器4之间的线圈间的间隔A，经过许多试验，如图6所示，通过离开3.0mm以上而形成，使反射或者衰减泄露微波能量的效果变大。

如以上说明，本发明的磁控管，由串联连接的空芯疏绕式电感器和具有磁芯电感器构成，所述空芯疏绕式电感器，抑制电感器的发热具有目标的疏绕节距小部、和为了抑制灯丝的逆加热而使电线长度最佳化具有目标的疏绕节距大部，因而不会发生增大从阴极端子泄露的微波。因此也不会因泄露微波的增大而导致电感器的烧损及因磁控管的逆阴极加热而导致灯丝的损坏，从而能够得到高可靠性的磁控管。

另外，因为没有必要使电感器大型化，所以滤波器罩也不会大型化，从而能够得到不用提高成本的磁控管。

Claims

1.一种磁控管，在磁控管主体的阴极端子上连接构成滤波器的电感器，连接所述阴极端子的电感器由串联连接的空芯疏绕式电感器和具有磁芯的磁芯式电感器构成，并且所述空芯疏绕式电感器连接在所述阴极端子侧；其特征在于，所述空芯疏绕式电感器由疏绕节距第一部分和疏绕节距第二部分构成，疏绕节距第一部分的线圈节距小于疏绕节距第二部分的线圈节距，疏绕节距第二部分连接在所述阴极端子侧。

2.按照权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述串联连接的空芯疏绕式电感器和具有磁芯的磁芯式电感器的线圈间的间隔为3.0mm以上。

3.按照权利要求1或2所述的磁控管，其特征在于，所述疏绕节距第一部分的线圈节距为0.1～1.0mm。

4.按照权利要求1或2所述的磁控管，其特征在于，所述疏绕节距第二部分的线圈节距为1.5mm以上。

5.按照权利要求1或2所述的磁控管，其特征在于，所述疏绕节距第一部分的圈数为1.5～5.5圈。