JP2001015259A - 電子レンジ - Google Patents

電子レンジ

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JP2001015259A
JP2001015259A JP11185012A JP18501299A JP2001015259A JP 2001015259 A JP2001015259 A JP 2001015259A JP 11185012 A JP11185012 A JP 11185012A JP 18501299 A JP18501299 A JP 18501299A JP 2001015259 A JP2001015259 A JP 2001015259A
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    • H01F2038/003—High frequency transformer for microwave oven
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハーフブリッジ形のインバータ電源を用いた
電子レンジにおいて、昇圧トランスとして絶縁耐圧の小
さなものを使用しながらマグネトロン始動時間が長くな
ってしまうことを防止する。 【解決手段】 昇圧トランス５の一次側はハーフブリッ
ジ形のインバータ電源と接続されていることから、この
昇圧トランス５の一次巻線には直流成分が流れず、昇圧
トランス５として飽和電圧の小さなものを用いることが
できる。この場合、昇圧トランス５において各分割コア
２８，２９からなるコアギャップ３９は二次巻線２２側
に位置しているので、二次巻線２２の自己結合係数が低
減し、二次巻線２２側の自己共振周波数が高周波側に移
動している。この結果、二次巻線２２側の抵抗が大きく
なり、昇圧トランスの二次巻線２２側の自己共振のＱ値
が小さくなるので、自己共振によるリンギングの発生を
防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ電源が
搭載された電子レンジに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】従来より、電子レンジ
では、マグネトロン駆動用インバータ電源として、“準
Ｅ級”と称する一石式電圧共振形インバータ電源が用い
られている。しかしながら、この一石式電圧共振形イン
バータ電源は構成が簡単であるなどの利点を有するもの
の、直流成分が昇圧トランスに流れることから、昇圧ト
ランスの飽和電圧を高くするために大形のものを用いる
必要があり、昇圧トランスをこれ以上小形化することは
困難である。
【０００３】そこで、昇圧トランスの小形化を図ること
ができるハーフブリッジ形のインバータ電源を採用する
ことが考えられている。つまり、ハーフブリッジ形のイ
ンバータ電源は、２個のスイッチング素子及び２個の共
振コンデンサをハーフブリッジ接続してなり、直流成分
を出力しないことから、昇圧トランスとして小形のもの
を使用することができるからである。
【０００４】ところで、ハーフブリッジ式のインバータ
電源を採用した場合、マグネトロン始動時（陰極がまだ
十分加熱されていない状態）において昇圧トランスの二
次巻線に生じる浮遊（寄生）容量との自己共振によりリ
ンギングと呼ばれる不要共振が発生することがある。こ
のようにリンギングが発生した場合、昇圧トランスの二
次側には昇圧比以上の高圧が発生することから、昇圧ト
ランスとして絶縁耐圧の大きなものを使用する必要があ
る。
【０００５】一方、昇圧トランスの二次巻線で発生する
リンギングによる高電圧を制御回路で抑制しようとする
と、相対的にマグネトロン始動時の陰極加熱用電流が少
なくなり、マグネトロン始動時間が長くなってしまうと
いう問題を生じる。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ハーフブリッジ形のインバータ電源を
用いた構成において、昇圧トランスとして絶縁耐圧の小
さなものを使用しながらマグネトロン始動時間が長くな
ってしまうことを防止することができる電子レンジを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、２個のスイッ
チング素子及び２個の共振コンデンサをハーフブリッジ
接続してなるスイッチング部を有したインバータ電源
と、このインバータ電源からの高周波電流を一次巻線で
受けて二次巻線から昇圧して出力する昇圧トランスと、
この昇圧トランスにより昇圧された高圧高周波電流を整
流する高圧整流部と、この高圧整流部により整流された
高圧直流電圧が印加された状態で調理室にマイクロ波を
照射するマグネトロンとを備えた電子レンジにおいて、
前記昇圧トランスは、一次巻線及び二次巻線が並列に巻
回されたボビンと、このボビンのコア挿入孔に挿入さ
れ、その挿入状態でコアギャップが二次巻線側に位置す
る第１の分割コア及び第２の分割コアとから構成されて
いることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】このような構成によれば、インバータ電源
から出力された高周波電流は、昇圧トランスの一次巻線
で受けられて昇圧されて二次巻線から高圧高周波電流と
して出力される。このとき、昇圧トランスにおいては、
第１の分割コアと第２の分割コアとのコアギャップがボ
ビンに巻回された二次巻線側に位置しているので、二次
巻線側の自己結合係数が低減し、二次巻線側の自己共振
周波数が高周波側に移動している。この結果、二次巻線
側の抵抗が大きくなり、昇圧トランスの二次巻線側の自
己共振のＱ値が小さくなるので、自己共振によるリンギ
ングの発生を抑制することができる。
【０００９】従って、昇圧トランスとして絶縁耐圧の小
さい小形のものを使用することができると共に、昇圧比
が低下してしまうことはないので、陰極加熱用電流が低
下することはなく、マグネトロンの始動時間が長くなっ
てしまうこともない。
【００１０】上記構成において、昇圧トランスのコアギ
ャップは、二次巻線の略中央に対応して位置しているの
が好ましい。（請求項２）。このような構成によれば、
昇圧トランスの二次巻線側の抵抗を最大とすることがで
きるので、昇圧トランスの二次巻線側の自己共振のＱ値
を大きく低下させることができ、リンギングの発生を効
率よく防止することができる。
【００１１】また、昇圧トランスの二次巻線側の浮遊容
量とインダクタンスとによる共振周波数はインバータ電
源のスイッチング周波数の１０倍以上であるのが好まし
い（請求項３）。
【００１２】このような構成によれば、昇圧トランスの
二次巻線側の浮遊容量とインダクタンスとによる自己共
振周波数はインバータ電源のスイッチング周波数から大
きくずれているので、コアギャップによる二次巻線側の
抵抗の増大との相乗効果により自己共振のＱ値を大きく
低下させることができる。
【００１３】また、高圧整流部は２個の高圧コンデンサ
及び２個の高圧ダイオードからなる両波倍電圧整流回路
であることが望ましい（請求項４）。このような構成に
よれば、昇圧トランスの二次側回路は正側と負側とにお
いて対称動作することから、一次側回路であるハーフブ
リッジ形のインバータ電源の対称動作と合わせて全ての
動作を対称動作とすることができる。これにより、ハー
フブリッジ形のインバータ電源で使用される２個のスイ
ッチング素子及び２個の共振コンデンサ、並びに高圧整
流部で使用される２個の高圧コンデンサ及び高圧ダイオ
ードはそれぞれ同一の素子を用いることができ、部品管
理を容易に行うことができる。
【００１４】また、昇圧トランスの二次巻線の端部のう
ち一次巻線側に位置する端部は、両波倍電圧整流回路を
構成する直列接続された高圧コンデンサの共通接続点に
接続されているのが望ましい（請求項５）。
【００１５】このような構成によれば、一次巻線と静電
結合する二次巻線は電子レンジのフレームと高周波的に
接続されていることになるので、二次巻線の自己共振周
波数での電圧共振エネルギーが一次側に漏れにくくな
り、昇圧トランスの変換効率が低下してしまうことを防
止できる。
【００１６】また、昇圧トランスの二次巻線は、複数の
単位巻線部を直列接続して形成されているのが望ましい
（請求項６）。このような構成によれば、二次巻線全体
の層間電圧が低減され、等価的に静電容量が低下するこ
とになるので、高周波に対する抵抗が大きくなり、二次
巻線側の自己共振のＱ値を低減して、リンギングの発生
を抑制することができる。
【００１７】また、昇圧トランスの一次巻線は、０．１
ｍｍ以下の素線を８本以上寄合わせたリッツ線から形成
されているのが望ましい（請求項７）。このような構成
によれば、マグネトロン始動時における二次巻線抵抗値
を高めながら、インバータ電源の動作周波数（例えば５
０ＫＨz ）での二次巻線抵抗値を低周波での１．２倍程
度に抑制することができる。
【００１８】つまり、昇圧トランスの二次巻線には高周
波電流が流れることから、表皮効果及び近接効果による
影響が顕著となるものの、素線径を小さく且つ素線数を
多くすることにより、表皮効果及び近接効果による影響
を回避することができる。
【００１９】この場合、素線径を極力小さくすることは
二次巻線の自己共振周波数での抵抗が大きくなり好まし
いものの、一方において、動作周波数の抵抗値を小さく
する必要があることから、素線の細線化はある範囲とし
なければならない。
【００２０】このように動作周波数での抵抗成分と、二
次巻線の自己共振周波数での抵抗値との比を確保しなが
ら、動作周波数での損失を十分に小さくできる構成とし
てリッツ線は好適である。
【００２１】また、昇圧トランスの一次巻線間若しくは
一次巻線とハーフブリッジ形のインバータ電源の高圧コ
ンデンサとの間に、抵抗及びコンデンサからなる直列回
路を接続するのが望ましい（請求項８）。
【００２２】このような構成によれば、昇圧トランスの
一次巻線において、電圧波形の電圧変化率の大きい部分
（ｄＶ／ｄｔの絶対値が大きい部分）の電圧変化率を抑
制することができるので、一次巻線に加わる電圧波形の
動作周波数に対する高調波成分を抑制することができ
る。これにより、二次巻線の自己共振周波数に対する振
動振幅が小さくなり、二次巻線電圧波形のリンギング成
分を抑制することができるので、不要な高電圧を発生す
ることがなくなり、マグネトロンの始動を速やかに行う
ことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。図２は電子レンジを斜視して示して
いる。この図２において、キャビネット１は前面が開口
する箱状をなしており、キャビネット１の内部に調理室
２が設けられていると共に、キャビネット１の側方には
機械室３が形成されている。
【００２４】機械室３の底部にはプリント配線基板４が
配設されており、そのプリント配線基板４に昇圧トラン
ス５が搭載されている。また、機械室３内には調理室２
を臨む導波管６が固定されており、その導波管６を通じ
てマグネトロン７からのマイクロ波が調理室２に照射さ
れるようになっている。
【００２５】図３は電子レンジの電気的構成を概略的に
示している。この図３において、プリント配線基板４に
は、昇圧トランス５に加えて、整流部８、インバータ制
御部９、スイッチング部１０、高圧整流部１１が実装さ
れており、インバータ制御部９及びスイッチング部１０
によりインバータ電源が構成されている。
【００２６】整流部８は、商用交流電源をダイオードブ
リッジ回路により全波整流してからリアクター及び平滑
コンデンサ（何れも図示せず）により平滑することによ
り電源ライン１２，１３に直流電流を出力する。インバ
ータ制御部９は、所定周波数（例えば５０ＫＨz ）のス
イッチング信号をスイッチング部１０に出力する。
【００２７】スイッチング部１０は、電源ライン１２，
１３間に、２個のスイッチング素子１４を直列接続した
直列回路と、２個の共振コンデンサ１５を直列接続した
直列回路とを並列接続すると共に、スイッチング素子１
４の共通接続点と共振コンデンサ１５の共通接続点とを
それぞれ出力端子とするハーフブリッジ形に構成されて
いる。この場合、スイッチング素子１４のコレクタとエ
ミッタ間には図示極性のフライホイールダイオード１６
が接続されている。また、スイッチング素子１４の共通
接続点と電源ライン１３との間には、コンデンサ１７及
び抵抗１８からなる直列回路が接続されている。
【００２８】昇圧トランス５の一次巻線１９は、スイッ
チング部１０の出力端子とそれぞれ接続されている。高
圧整流部１１は、２個の高圧コンデンサ２０を直列接続
した直列回路と、２個の高圧ダイオード２１を直列接続
した直列回路とを並列接続した両波倍電圧整流回路とし
て構成されており、高圧コンデンサ２０の共通接続点が
昇圧トランス５の二次巻線２２の一方に接続され、高圧
ダイオード２１の共通接続点が二次巻線２２の他方に接
続されている。また、高圧整流部１１から高圧直流電流
が出力される正側電源ライン２３はマグネトロン７の陽
極７ａと接続され、負側電源ライン２４はマグネトロン
７の陰極７ｂと接続されている。
【００２９】一方、陰極加熱用二次巻線２５はマグネト
ロン７の陰極７ｂと接続されている。ここで、昇圧トラ
ンス５の二次巻線２２側には浮遊容量（図３中に破線で
示す）が発生していることから、その浮遊容量とインダ
クタンスにより昇圧トランス５の二次巻線２２側の共振
周波数が決まっている。この実施例では、二次巻線２２
のインダクタンスを調整することにより、浮遊容量とイ
ンダクタンスとにより決まる共振周波数をインバータ部
１０のスイッチング周波数である５０ＫＨz の１０倍以
上となるように設定してある。
【００３０】次に、上記昇圧トランス５の構造について
説明する。図４は昇圧トランス５を斜視して示し、図５
は昇圧トランスを分解して示している。これらの図４及
び図５において、昇圧トランス５は、一次巻線１９，二
次巻線２２及び陰極加熱用二次巻線２５（図４及び図５
では省略）が巻回されたボビン２６、コア支持部材２
７、第１の分割コア２８（図５のみに図示）、第２の分
割コア２９、コアバンド３０から構成されている。
【００３１】ボビン２６は、連結形状の一次巻線用ボビ
ン部３１及び二次巻線用ボビン部３２（図１のみに図
示）の両側に支持部３３，３４を一体化した形状をなし
ており、支持部３３，３４の側面にはＵ字状のコア支持
部３５が形成されている。一次巻線用ボビン部３１と二
次巻線用ボビン部３２との間は大仕切部３６で仕切られ
ている。一次巻線用ボビン部３１には一次巻線１９が巻
回されており、その一次巻線１９の端部が支持部３３の
側面に形成された保持部（図示せず）に保持されて図示
下方に突出している。
【００３２】また、二次巻線用ボビン部３２は２個の小
仕切部３７により３個の単位巻回部３２ａ（図１のみに
図示）に仕切られていると共に、各単位巻回部３２ａに
跨がるように１本の二次巻線２２が巻回されている。つ
まり、二次巻線２２は、３個の単位巻線部２２ａに分割
されており、分割された単位巻線部２２ａを直列接続す
ることにより形成されている。この二次巻線２２の一方
の端部はボビン２６の大仕切部３６の底面から突出する
ように設けられた端子部（図示せず）と接続され、他方
の端部は支持部３４の底面から突出するように設けられ
た端子部（図示せず）と接続されている。
【００３３】図６は一次巻線１９をなすリッツ線３８の
構造を示している。この図６において、リッツ線３８
は、０．１ｍｍ以下の８本の素線（外周は絶縁されてい
る）３８ａを寄合わせて形成されている。
【００３４】一方、図４及び図５において、ボビン２６
の支持部３４の側面にはケーブル保持部３９が形成され
ており、そのケーブル保持部３９に２本の陰極加熱用二
次巻線２５（図４及び図５では省略）の一端がそれぞれ
保持されて図示下方に突出するようになっている。この
場合、保持部３９に保持された２本の陰極加熱用二次巻
線２５の端部はプリント配線基板４にはんだ付けされる
ことにより１本として接続されるようになっており、そ
の接続状態で陰極加熱用二次巻線２５がボビン２６に形
成されたコア支持部３５を囲繞するようになっている。
また、陰極加熱用二次巻線２５の一端にはコネクタ（図
示せず）が接続されており、マグネトロン７の陰極７ｂ
と接続されるようになっている。
【００３５】コア支持部材２７は腕部２７ａを有したコ
字状をなしており、その腕部２７ａがボビン２６に形成
されたコア支持部３５の開口部に嵌合されることにより
ボビン２６に一体化されるようになっている。
【００３６】一方、第１の分割コア２８及び第２の分割
コア２９はそれぞれコ字状をなしている。これらの分割
コア２８，２９の腕部２８ａ，２９ａは円柱状に形成さ
れており、一方の分割コア２８の腕部２８ａが他方の分
割コア２９の腕部２９ａよりも長く形成されている。こ
れらの分割コア２８，２９の腕部２８ａ，２９ａはボビ
ン２６のコア挿入孔２６ａに挿入されるもので、その挿
入状態では、各分割コア２８，２９の腕部２８ａ，２９
ａがコア挿入孔２６ａ内に形成されたストッパ部（図示
せず）及びコア支持部材２７に形成されたストッパ部
（図示せず）に当接すると共に、ボビン２６に形成され
たコア支持部３５及びコア支持部材２７により位置決め
されるようになっている。
【００３７】ここで、図１は昇圧トランス５の断面を示
している。この図１において、ボビン２６に挿入された
第１の分割コア２８及び第２の分割コア２９はボビン２
６のコア挿入孔２６ａ及びコア支持部材２７に形成され
た図示しないストッパ部に当接しており、その当接状態
でコアギャップ４０が形成されている。この場合、コア
ギャップ４０は二次巻線２２の略中央に対応して位置し
ている。
【００３８】上述のようにして構成された昇圧トランス
５は、ボビン２６の支持部３３，３４に形成されたネジ
止め部４１（図４及び図５のみに図示）に対してプリン
ト配線基板４の裏側からネジ止めすることによりプリン
ト配線基板４に搭載されている。この場合、第１，第２
の分割コア２８，２９の外側面には溝部２８ｂ，２９ｂ
が形成されており、その溝部２８ａ，２９ｂにコアバン
ド３０が嵌まり込むことにより各分割コア２８，２９が
ボビン２７と一体化するようになっている。また、コア
バンド３０はプリント配線基板４にはんだ付けされるよ
うになっており、そのはんだ付け状態で、昇圧トランス
５がプリント配線基板４に各分割コア２８，２９が傾斜
した状態で搭載されるようになっている。
【００３９】一方、昇圧トランス５の一次巻線１９、二
次巻線２２はプリント配線基板４に形成されたパターン
を介して所定の電子部品と接続されている。即ち、一次
巻線１９は、プリント配線基板４にはんだ付けされるこ
とによりスイッチング部１０のスイッチング素子１４の
共通接続点及び共振コンデンサ１５の共通接続点と接続
されている。
【００４０】また、二次巻線２２と接続されてボビン２
６の底面から突出する端子部は、プリント配線基板４に
はんだ付けされることによりパターンを介して高圧整流
部１１の高圧コンデンサ２０の共通接続点及び高圧ダイ
オード２１の共通接続点と接続されている。
【００４１】陰極加熱用二次巻線２５はプリント配線基
板４にはんだ付けされることによりパターンを介して高
圧コンデンサ２０及び高圧ダイオード２１の共通接続点
と接続されている。
【００４２】次に上記構成の作用について説明する。商
用交流電源が投入された状態でスタートスイッチが操作
されると、インバータ制御部９がスイッチング部１０に
スイッチング信号を出力するので、スイッチング部１０
は整流部８からの直流電圧を５０ＫＨz でスイッチング
する。このとき、第１のスイッチング素子１４のオン状
態では、昇圧トランス５の一次巻線１９には第２の共振
コンデンサ１５を通じた電流が流れると共に第１の共振
コンデンサ１５が放電することに伴う電流が流れる。ま
た、第２のスイッチング素子１４のオン状態では、昇圧
トランス５の一次巻線１９には第２の共振コンデンサ１
５を通じた電流が反対方向に流れると共に第１の共振コ
ンデンサ１５が放電することに伴う電流が反対方向に流
れる。
【００４３】このようにしてスイッチング素子１４のス
イッチング動作に応じて昇圧トランス５の一次巻線１９
には５０ＫＨz の高周波電流が流れるので、二次巻線１
９からは昇圧比に応じた高圧高周波電流が出力される。
また、陰極加熱用二次巻線２５からマグネトロン７の陰
極７ｂに高周波電流が出力されるので、陰極７ｂが加熱
される。
【００４４】このとき、スイッチング部１０の出力端子
にはコンデンサ１７及び抵抗１８からなる直列回路が接
続されているので、昇圧トランス５の一次巻線１９にお
いて電圧波形の電圧変化率の大きい部分（ｄＶ／ｄｔの
絶対値が大きい部分）の電圧変化率を抑制することがで
きる（図７参照）。
【００４５】一方、高圧整流部１１をなす両波倍電圧整
流回路は半波倍電圧整流回路を組合わせた動作を実行す
るもので、昇圧トランス５の二次巻線２２から昇圧比に
応じて発生した高圧高周波電流を高圧コンデンサ２０の
充電を利用して高めることにより高圧直流電圧を出力す
るようになっている。
【００４６】そして、高圧整流部１１からマグネトロン
７に高圧直流電圧が印加された状態でマグネトロン７が
始動すると、マグネトロン７が発振し、マグネトロン７
から調理室２内にマイクロ波が照射されるようになる。
【００４７】ところで、昇圧トランス５の二次巻線２２
には図３に破線で示すように浮遊容量が発生しているの
で、昇圧トランス５の二次巻線２２に発生する電圧が浮
遊容量との自己共振によりリンギングと呼ばれる不要共
振を発生する虞がある。
【００４８】図８はマグネトロン始動時における昇圧用
トランス５の一次側電圧と二次側電圧とを示している。
尚、一次側電圧と二次側電圧との電圧レベルは異なって
いる。この場合、理想的には、昇圧トランス５の二次側
電圧は、一次側電圧を昇圧比だけ倍した電圧（図８
（ｂ）中に実線で示す）となるが、リンギングが発生し
たときは、二次巻線電圧はリンギング（同図（ｂ）中に
破線で示す）のために本来あるべき電圧よりも高い電圧
が発生し、その電圧の大きさは所定のパラメータにより
決まる。つまり、リンギングの発生電圧は一次側電圧と
昇圧比と自己共振のＱ値とにより決まる。これらのう
ち、一次側電圧と昇圧比はスイッチング動作の定常動作
時の条件により決まるので、自己共振のＱ値のみが独立
パラメータであり、自己共振のＱ値を制御することによ
りリンギングの発生電圧を抑制することが可能となる。
【００４９】具体的には、昇圧トランス５の二次巻線２
２側における自己共振のＱ値が大きいときは、図９
（ｂ）に示すようにリンギングが大きいものの、自己共
振のＱ値が小さくなると、同図（ｃ）に示すようにリン
ギングが小さくなる。従って、リンギングを小さくする
には、自己共振のＱ値を小さくすることが有効であるこ
とが分る。
【００５０】そこで、本実施例では、次のようにして昇
圧トランス５の二次側における自己共振のＱ値を小さく
することによりリンギングの発生を抑制するようにし
た。即ち、昇圧トランス５に着目すると、図１に示すよ
うにボビン２６に挿入されたた第１，第２の分割コア２
８，２９間のコアギャップ３９は二次巻線２２側に位置
しているので、コアギャップ３９を一次巻線１９側に位
置させた場合に比較して、二次巻線２２の自己結合係数
を低減することができ、二次巻線２２の自己共振周波数
が高周波側に移動するようになる。これにより、二次巻
線２２の抵抗が大きくなるので、昇圧トランス５の二次
巻線２２の自己共振のＱ値が小さくなり、自己共振によ
るリンギングの発生を効果的に抑制することができる。
【００５１】実験では、昇圧トランス５におけるコアギ
ャップ３９を二次巻線２２側に位置させた場合と一次巻
線１９側に位置させた場合とにおいて、それぞれのコア
ギャップを一次巻線１９の漏洩インダクタンス（二次巻
線２２を開放したときの一次巻線インダクタンス）が同
じ値となるように調整した条件で、漏洩二次インダクタ
ンスの値を１２ｍＨから１０ｍＨに小さくできることを
確認した。
【００５２】即ち、漏洩二次インダクタンスが小さくな
ることにより、それだけ昇圧トランス５の二次巻線２２
側の共振周波数を高くできるので、相対的に自己共振の
Ｑ値を小さくすることができるのである。
【００５３】このような本実施例によれば、昇圧トラン
ス５のボビン２６のコア挿入孔２６ａに挿入された第１
の分割コア２８及び第２の分割コア２９のコアギャップ
３９を二次巻線２２側に位置させることにより漏洩二次
インダクタンスを小さくするようにしたので、昇圧トラ
ンス５の二次巻線２２側の自己共振周波数が高くなり、
相対的に自己共振のＱ値を小さくすることができる。従
って、マグネトロン始動時に昇圧トランス５の二次巻線
２２にリンギングが発生することを抑制でき、昇圧トラ
ンス５として小形のものを用いることができる。
【００５４】この場合、一次側電圧を調整することなく
二次側に発生するリンギングを抑制するようにしたの
で、昇圧トランス５の昇圧比が低下してマグネトロン７
の陰極加熱用電流が低下することなく実施することがで
きるものであり、マグネトロン７の始動時間が長くなっ
てしまうという問題を生じることもない。
【００５５】また、第１，第２の分割コア２８，２９間
のコアギャップ３９を昇圧トランス５の二次巻線２２の
略中央に位置させたので、昇圧トランス５の二次巻線２
２側の抵抗を最大とすることができ、リンギングの発生
を最も抑制することができる。
【００５６】また、昇圧トランス５の二次巻線２２側の
浮遊容量とインダクタンスとによる共振周波数がスイッ
チング部１０のスイッチング周波数の１０倍以上となる
ように昇圧トランス５の二次巻線２２側のインダクタン
スを調整するようにしたので、昇圧トランス５の二次巻
線２２側の共振周波数がスイッチング部１０のスイッチ
ング周波数から大きくずれ、上述した昇圧トランス５の
コアギャップ３９の位置調整による自己共振のＱ値の低
下との相乗効果により、自己共振のＱ値を大きく低下さ
せてリンギングの発生を一層抑制することができる。
【００５７】また、高圧整流部１１として両波倍電圧整
流回路を用いるようにしたので、昇圧トランス５の二次
側となる高圧整流部１１は正側、負側に対して対称に動
作し、一次側回路のスイッチング部１０の対称動作と合
わせて全ての動作を対称動作とすることができる。従っ
て、ハーフブリッジ形のスイッチング部１０で使用され
る２個のスイッチング素子１４及び２個の共振コンデン
サ１５、並びに高圧整流部１１で使用される２個の高圧
コンデンサ２０及び高圧ダイオード２１はそれぞれ同一
の素子を用いることができ、部品管理を容易に行うこと
ができる。
【００５８】また、昇圧トランス５の二次巻線２２の端
部のうち一次巻線１９側に位置する端部は、高圧整流部
１１をなす両波倍電圧整流回路の高圧コンデンサ２０の
直列回路の共通接続点に接続するようにしたので、一次
巻線１９と静電結合する二次巻線２２は電子レンジのフ
レームと高周波的に接続されていることになる。これに
より、二次巻線２２の自己共振周波数での電圧共振エネ
ルギーが一次側に漏れにくくなり、昇圧トランス５の変
換効率が低下してしまうことを防止できる。
【００５９】また、昇圧トランス５の二次巻線２２は、
複数の単位巻線部２２ａに分割された状態で直列接続さ
れているので、二次巻線２２全体の層間電圧が低減さ
れ、等価的に静電容量が低下することになるので、高周
波に対する抵抗が大きくなり、二次巻線２２側の自己共
振のＱ値を低減することができる。
【００６０】また、昇圧トランス５の一次巻線は、０．
１ｍｍ以下の素線を８本以上寄合わせたリッツ線である
ので、動作周波数での抵抗成分と、二次巻線の自己共振
周波数での抵抗値との比を確保しながら、動作周波数で
の損失を十分に小さくできる。
【００６１】さらに、昇圧トランス５の一次巻線１９と
ハーフブリッジ形のスイッチング部１０の共振コンデン
サ１５との間に、コンデンサ１７及び抵抗１８からなる
直列回路を接続したので、一次巻線１９に加わる電圧波
形の動作周波数に対する高調波成分を抑制することがで
き、二次巻線２２の自己共振周波数に対する振動振幅が
小さくなり、二次巻線２２の電圧波形のリンギング成分
を抑制することができる。従って、不要な高電圧を発生
することがなくなり、マグネトロン７の始動を速やかに
行うことができる。
【００６２】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、次のように変形または拡張できる。高圧整流部
１１として半波倍電圧整流回路を用いるようにしてもよ
い。コンデンサ１７及び抵抗１８からなる直列回路を昇
圧トランス５の一次巻線１９間に接続するようにしても
よい。
【００６３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子レンジによれば、昇圧トランスのコア挿入孔に挿
入された第１の分割コアと第２の分割コアとの間のコア
ギャップを二次巻線側に位置させることにより、二次巻
線の自己結合係数を低減して二次巻線側の自己共振周波
数を高周波側に移動させるようにしたので、ハーフブリ
ッジ形のインバータ電源を用いた電子レンジにおいて、
昇圧トランスとして絶縁耐圧の小さなものを使用しなが
らマグネトロン始動時間が長くなってしまうことを防止
することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における昇圧トランスの断面
図
【図２】扉の開放状態で示す電子レンジの斜視図
【図３】全体の電気的構成を概略的に示す電気回路図
【図４】昇圧トランスの斜視図
【図５】昇圧トランスの分解斜視図
【図６】リッツ線の構造を示す斜視図
【図７】昇圧トランスの一次側電圧を示す波形図
【図８】昇圧トランスの一次側電圧に対応した二次側電
圧を示す波形図
【図９】Ｑ値が異なる状態で示す図８相当図
【符号の説明】
５は昇圧トランス、７はマグネトロン、１０はスイッチ
ング部（インバータ電源）、１１は整流部、１４はスイ
ッチング素子、１５は共振コンデンサ、１９は一次巻
線、２０は高圧コンデンサ、２２は二次巻線、２２ａは
単位巻線部、２６はボビン、２８は第１の分割コア、２
９は第２の分割コア、３８はリッツ線、４０はコアギャ
ップである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 31/00 Ａ Ｃ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２個のスイッチング素子及び２個の共振
    コンデンサをハーフブリッジ接続してなるスイッチング
    部を有したインバータ電源と、このインバータ電源から
    の高周波電流を一次巻線で受けて二次巻線から昇圧して
    出力する昇圧トランスと、この昇圧トランスにより昇圧
    された高圧高周波電流を整流する高圧整流部と、この高
    圧整流部により整流された高圧直流電圧が印加された状
    態で調理室にマイクロ波を照射するマグネトロンとを備
    えた電子レンジにおいて、 前記昇圧トランスは、一次巻線及び二次巻線が並列に巻
    回されたボビンと、このボビンのコア挿入孔に挿入さ
    れ、その挿入状態でコアギャップが二次巻線側に位置す
    る第１の分割コア及び第２の分割コアとから構成されて
    いることを特徴とする電子レンジ。
  2. 【請求項２】 昇圧トランスのコアギャップは、二次巻
    線の略中央に対応して位置していることを特徴とする請
    求項１記載の電子レンジ。
  3. 【請求項３】 昇圧トランスの二次巻線側の浮遊容量と
    インダクタンスとによる共振周波数はインバータ電源の
    スイッチング周波数の１０倍以上であることを特徴とす
    る請求項１または２記載の電子レンジ。
  4. 【請求項４】 高圧整流部は、２個の高圧コンデンサ及
    び２個の高圧ダイオードからなる両波倍電圧整流回路で
    あることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の電
    子レンジ。
  5. 【請求項５】 昇圧トランスの二次巻線の端部のうち一
    次巻線側に位置する端部は、両波倍電圧整流回路を構成
    する直列接続された高圧コンデンサの共通接続点に接続
    されていることを特徴とする請求項４記載の電子レン
    ジ。
  6. 【請求項６】 昇圧トランスの二次巻線は、複数の単位
    巻線部を直列接続して形成されていることを特徴とする
    請求項１乃至５の何れかに記載の電子レンジ。
  7. 【請求項７】 昇圧トランスの一次巻線は、０．１ｍｍ
    以下の素線を８本以上寄合わせたリッツ線から形成され
    ていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載
    の電子レンジ。
  8. 【請求項８】 昇圧トランスの一次巻線間若しくは一次
    巻線とハーフブリッジ形のインバータ電源の共振コンデ
    ンサとの間に、抵抗及びコンデンサからなる直列回路を
    接続したことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記
    載の電子レンジ。
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