JP2006324027A - マグネトロン駆動電源 - Google Patents
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Abstract
【課題】マグネトロン駆動用電源を小型化すること。
【解決手段】放熱板６と放熱板６に取り付けられた整流素子１０１とスイッチング素子２０５との間にシャント抵抗５が配設され、放熱板６の基板７側の切片６０１が前記シャント抵抗５側になっていることを特徴とすることにより、これによって、放熱板６と整流素子１０１、スイッチング素子２０５との間隔を広く取ることができ、その間にシャント抵抗５を配設しても十分な絶縁距離を確保することができ、マグネトロン駆動電源の小型化に寄与することができる。
【選択図】図１
【解決手段】放熱板６と放熱板６に取り付けられた整流素子１０１とスイッチング素子２０５との間にシャント抵抗５が配設され、放熱板６の基板７側の切片６０１が前記シャント抵抗５側になっていることを特徴とすることにより、これによって、放熱板６と整流素子１０１、スイッチング素子２０５との間隔を広く取ることができ、その間にシャント抵抗５を配設しても十分な絶縁距離を確保することができ、マグネトロン駆動電源の小型化に寄与することができる。
【選択図】図１
Description
本発明はインバータ方式のマグネトロン駆動電源の小型化とその絶縁距離確保に関するものである。
従来、この種のマグネトロン駆動電源はシャント抵抗を用いることにより電源の小型化を図っている（例えば、特許文献１参照）。
図２は、特許文献１に記載された従来のマグネトロン駆動電源を示すものである。図２に示すように、整流素子１０１を含む単方向電源部１と、スイッチング素子２０５を含むインバータ部２と、高圧整流部３と、マグネトロン４と、シャント抵抗５から構成されている。
またこれらは図３に示すように整流素子１０１、スイッチング素子２０５（図示せず）が放熱板６に取り付けられている。
特開２００４−３１９１３４号公報
しかしながら、前記従来の構成では、スペース効率を上げるためにシャント抵抗５が放熱板６と整流素子１０１とスイッチング素子２０５の間に配設された場合、特に２００Ｖ系などの絶縁距離を１００Ｖ系よりも必要とされる場合など、必要な絶縁距離がとりにくいという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、小型でかつ必要な絶縁距離を確保したマグネトロン駆動電源を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明のマグネトロン駆動電源は、商用電源を単方向に変換する単方向電源部と、前記単方向電源部の交流電源を全波整流する整流素子と、少なくとも１個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と半導体スイッチング素子を取り付けた放熱板と、前記単方向電源部の出力電流を測定できる個所に対して直列に介挿されるシャント抵抗と、前記半導体スイッチング素子をオン／オフすることにより前記単方向電源部からの電力を高周波電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を倍電圧整流する高圧整流部と、前記高圧整流部の出力を電磁波として放射するマグネトロンとを具備するマグネトロン駆動電源において、前記放熱板と前記放熱板に取り付けられた前記整流素子とスイッチング素子との間に前記シャント抵抗が配設され、前記放熱板の基板側の切片が前記シャント抵抗側になっていることを特徴としたものである。
これによって、放熱板と整流素子、スイッチング素子との間隔を広く取ることができ、その間にシャント抵抗を配設しても十分な絶縁距離を確保することができ、マグネトロン駆動電源の小型化に寄与することができる。
また、本発明のマグネトロン駆動電源は、前記放熱板が前記整流素子の端子の根元部から間隔を有してＵ字型の構成になるようにしたことを特徴としたものである。
これによって、前記整流素子の端子根元と放熱板との絶縁距離を確保しつつ、かつ、前記構成による放熱性の阻害を改善することが可能となる。
また、本発明のマグネトロン駆動電源は、前記放熱板の基板上の曲率をＲ１ｍｍ以上としたものである。
これによって、シャント抵抗と放熱板との絶縁距離を確保しながら、マグネトロン駆動用電源の運搬中などの落下振動時における基板のクラックなどを防止することが可能となる。
本発明のマグネトロン駆動用電源は、電源の小型化を実現しつつ必要な絶縁距離を確保した安全なマグネトロン駆動用電源を実現することができる。
第１の発明は商用電源を単方向に変換する単方向電源部と、前記単方向電源部の交流電源を全波整流する整流素子と、少なくとも１個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と半導体スイッチング素子を取り付けた放熱板と、前記単方向電源部の出力電流を測定できる個所に対して直列に介挿されるシャント抵抗と、前記半導体スイッチング素子をオン／オフすることにより前記単方向電源部からの電力を高周波電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を倍電圧整流する高圧整流部と、前記高圧整流部の出力を電磁波として放射するマグネトロンとを具備するマグネトロン駆動電源において、前記放熱板と前記放熱板に取り付けられた前記整流素子とスイッチング素子との間に前記シャント抵抗が配設され、前記放熱板の基板側の切片が前記シャント抵抗側になっていることを特徴とすることにより、これによって、放熱板と整流素子、スイッチング素子との間隔を広く取ることができ、その間にシャント抵抗を配設しても十分な絶縁距離を確保することができ、マグネトロン駆動電源の小型化に寄与することができる。
第２の発明は、特に、第１の発明の放熱板を前記整流素子の端子の根元部から間隔を有してＵ字型の構成になるようにしたことを特徴とすることにより、前記整流素子の端子根元と放熱板との絶縁距離を確保しつつ、かつ、前記構成による放熱性の阻害を改善することが可能となる。
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の放熱板を基板上の曲率をＲ１ｍｍ以上とすることにより、シャント抵抗と放熱板との絶縁距離を確保しながら、マグネトロン駆動用電源の運搬中などの落下振動時における基板のクラックなどを防止することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１、２、３の実施の形態におけるマグネトロン駆動用電源の要部側面図を示すものである。
図１は、本発明の第１、２、３の実施の形態におけるマグネトロン駆動用電源の要部側面図を示すものである。
図１において、整流素子１０１とスイッチング素子２０５（図示せず）はアルミニュームなどの押出しで製造される放熱板６に配設され、スペース効率を上げるためにシャント抵抗５を前記整流素子１０１とスイッチング素子２０５（図示せず）の延長線上と放熱板６との間に略並行に配置した構成となっている。
以上のように構成されたマグネトロン駆動用電源について、以下その動作、作用を説明する。
まず、放熱板６の基板７側の切片６０１を整流素子１０１とスイッチング素子２０５（図示せず）の端子部に向けて対向させる事によりプリント基板７の制約の範囲内で放熱板６と整流素子１０１とスイッチング素子２０５（図示せず）の端子部の距離をとることができ、その空隙に必要な絶縁距離を確保しつつシャント抵抗５が配置できる。
以上のように、本実施の形態においては放熱板６の基板７側の切片６０１を整流素子１０１とスイッチング素子２０５（図示せず）の端子部に向けて対向させる事とすることにより、放熱板６と整流素子１０１とスイッチング素子２０５（図示せず）の端子部の距離をとることができシャント抵抗５をその間に配置することにより、効果的な基板配置が可能となり電源の小型化が実現できる。
（実施の形態２）
図１において、整流素子１０１のＳＩＰパッケージは端子の根元から放熱板までの距離が短いため、従来から図３のように端子の突き出している面と放熱板６との面に段差をつけることにより絶縁距離（この場合沿面距離）を確保していた。しかしながら、図３の放熱板６の屈曲部６０２のように熱抵抗を上昇させるとともに、その構成上下側への熱伝達が少なかった。本発明の実施の形態２では、図１のようにこの部分６０３を基点に放熱板６をＵ字状に構成することで絶縁距離確保とともに、下側への熱伝達がＵ字状の部分の肉厚が従来例より厚くすることができ、放熱効果も優れる結果となる。
図１において、整流素子１０１のＳＩＰパッケージは端子の根元から放熱板までの距離が短いため、従来から図３のように端子の突き出している面と放熱板６との面に段差をつけることにより絶縁距離（この場合沿面距離）を確保していた。しかしながら、図３の放熱板６の屈曲部６０２のように熱抵抗を上昇させるとともに、その構成上下側への熱伝達が少なかった。本発明の実施の形態２では、図１のようにこの部分６０３を基点に放熱板６をＵ字状に構成することで絶縁距離確保とともに、下側への熱伝達がＵ字状の部分の肉厚が従来例より厚くすることができ、放熱効果も優れる結果となる。
以上のように、本実施の形態においては放熱板６を前記整流素子１０１の端子の根元部から間隔を有してＵ字型の構成になるようにすることにより、整流素子１０１と放熱板６の絶縁距離を確保しつつ整流素子６の冷却性能改善を図ることができる。
（実施の形態３）
図１において、放熱板６の基板７側の切片６０１の基板面の曲率をＲ１以上にすることで、シャント抵抗５と基板７上を通した放熱板６までの絶縁距離（この場合沿面距離）を、曲率をとらない場合よりも多くとることができる。ここでＲ１の根拠は、通常使用される線状のシャント抵抗の直径は１ｍｍ程度であり、半径ではＲ０．５ｍｍとなり、放熱板６側はその曲率よりも大きくとらなければこの効果は得ることができない。
図１において、放熱板６の基板７側の切片６０１の基板面の曲率をＲ１以上にすることで、シャント抵抗５と基板７上を通した放熱板６までの絶縁距離（この場合沿面距離）を、曲率をとらない場合よりも多くとることができる。ここでＲ１の根拠は、通常使用される線状のシャント抵抗の直径は１ｍｍ程度であり、半径ではＲ０．５ｍｍとなり、放熱板６側はその曲率よりも大きくとらなければこの効果は得ることができない。
以上のように、本実施の形態においては放熱板６の基板７側の切片６０１の基板面の曲率をＲ１以上にすることで、沿面距離の確保と、またマグネトロン駆動電源の運搬時等の落下振動による基板のクラックなどを防止する効果もある。
以上のように、本発明にかかるマグネトロン駆動用電源は、シャント抵抗を用いた電源の小型化、絶縁距離の確保が可能となるので、部品点数が多く、かつ、必要となる２００Ｖ系の電源等の用途にも適用できる。
５ シャント抵抗
６ 放熱板
７ 基板
１０１ 整流素子
２０５ スイッチング素子
６ 放熱板
７ 基板
１０１ 整流素子
２０５ スイッチング素子
Claims (3)
- 商用電源を単方向に変換する単方向電源部と、前記単方向電源部の交流電源を全波整流する整流素子と、少なくとも１個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と半導体スイッチング素子を取り付けた放熱板と、前記単方向電源部の出力電流を測定できる個所に対して直列に介挿されるシャント抵抗と、前記半導体スイッチング素子をオン／オフすることにより前記単方向電源部からの電力を高周波電力に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を倍電圧整流する高圧整流部と、前記高圧整流部の出力を電磁波として放射するマグネトロンとを具備するマグネトロン駆動電源において、前記放熱板と前記放熱板に取り付けられた前記整流素子とスイッチング素子との間に前記シャント抵抗が配設され、前記放熱板の基板側の切片が前記シャント抵抗側になっていることを特徴とするマグネトロン駆動電源。
- 放熱板は前記整流素子の端子の根元部から間隔を有してＵ字型の構成になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のマグネトロン駆動電源。
- 放熱板は基板上の曲率をＲ１ｍｍ以上とした請求項１または２に記載のマグネトロン駆動電源。
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| JP2005143762A JP4552753B2 (ja) | 2005-05-17 | 2005-05-17 | マグネトロン駆動電源 |
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| JP2009189124A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 電力変換装置 |
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-
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