JP2007018841A - Magnetron filament power supply device - Google Patents

Magnetron filament power supply device Download PDF

Info

Publication number
JP2007018841A
JP2007018841A JP2005198330A JP2005198330A JP2007018841A JP 2007018841 A JP2007018841 A JP 2007018841A JP 2005198330 A JP2005198330 A JP 2005198330A JP 2005198330 A JP2005198330 A JP 2005198330A JP 2007018841 A JP2007018841 A JP 2007018841A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filament
magnetron
power supply
switching element
supply device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005198330A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Suzuki
一夫 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005198330A priority Critical patent/JP2007018841A/en
Publication of JP2007018841A publication Critical patent/JP2007018841A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small, low-loss and low-cost magnetron filament power supply device capable of using a conventional general-purpose magnetron and having a simple structure. <P>SOLUTION: The primary side of a filament transformer T1 is connected to a commercial power source 6, a capacitor C2, a choke coil L1, a capacitor C3 and a bidirectional switching element group 10. One end of the capacitor C3 is connected to the primary side of the filament transformer T1, and the other end thereof is connected to the bidirectional switching element group 10. The bidirectional switching element group 10 is composed by serially connecting unidirectional switching elements Q2 and Q3 in opposite polarity directions and by connecting diodes D2 and D3 in parallel to the switching elements Q2 and Q3 and in polarity directions opposite to the current carrying directions. The secondary side of the filament transformer T1 is connected to a filament F of a magnetron 9 through a low-pass filter 11 composed of a choke coil L2 and capacitors C4, C5 and C6. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子レンジ及び工業用、医療用などに用いられるマグネトロンフィラメント電源装置に関するものである。   The present invention relates to a microwave oven and a magnetron filament power supply device used for industrial use, medical use and the like.

スイッチング電源を用いたマグネトロンフィラメント電源装置としては、小型、軽量化を図るため、図3に示すように、第1のトランス1の一次巻線1a及び共振コンデンサ2とで形成される直列共振回路と、フリーホイリングダイオード3と、トランジスタ4と出力制御回路5とで商用電源6を第1の高周波電圧に変換するための第1のインバータ装置を構成し、共振コンデンサC1と第2のトランス7の一次巻線7aとで形成された並列共振回路と、トランジスタQ1と、フリーホイリングダイオードD1と、電力制御回路8とで第2のインバータ装置を構成し、この第2のインバータ装置により変換された第2の高周波電圧を第2のトランス7を用いて変圧し、この変圧した所定のヒータ電圧をマグネトロン9のフィラメントFへ供給するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a magnetron filament power supply device using a switching power supply, in order to reduce the size and weight, a series resonant circuit formed by a primary winding 1a of a first transformer 1 and a resonant capacitor 2 as shown in FIG. The freewheeling diode 3, the transistor 4, and the output control circuit 5 constitute a first inverter device for converting the commercial power supply 6 into the first high-frequency voltage, and the resonance capacitor C1 and the second transformer 7 A parallel resonance circuit formed by the primary winding 7a, the transistor Q1, the freewheeling diode D1, and the power control circuit 8 constitute a second inverter device, and the second inverter device converts the second inverter device. The second high-frequency voltage is transformed using the second transformer 7, and the transformed predetermined heater voltage is supplied to the filament F of the magnetron 9. Those in so that there has been known (e.g., see Patent Document 1).

しかし、この構成では、マグネトロンフィラメントに高周波電流を流すことになるため、インバータ電源専用マグネトロンを採用しなければならなかった。   However, in this configuration, since a high-frequency current is passed through the magnetron filament, a magnetron dedicated to the inverter power supply must be employed.

それは、マグネトロンに内蔵される貫通コンデンサの端子及び内部導電部分の材料が安価な鉄材を使用しているため、ここでの高周波駆動時のロスと発熱が大きくなり、コンデンサの耐熱定格を越えてしまうからである。よって貫通コンデンサは著しく寿命が短くショート等の故障が多発した。そこで、貫通コンデンサの端子及び内部導電部分の材料をインバータ電源専用に鉄材から真鍮に変更し、高周波によるロスと発熱を防ぐことが行われている。   This is because the feedthrough capacitor terminal and internal conductive part material used in the magnetron are made of inexpensive iron materials, so the loss and heat generation during high frequency driving here will increase and exceed the heat resistance rating of the capacitor. Because. Therefore, the feedthrough capacitor has a very short life and frequently suffers from short-circuit failures. Therefore, the material of the terminal of the feedthrough capacitor and the internal conductive part is changed from iron to brass exclusively for the inverter power supply to prevent loss and heat generation due to high frequency.

また、マグネトロンフィルターケース内のチョークコイルも、50/60Hzの電源周波数では問題にならなかったインダクタンスが、インバータ電源の高周波では大きなインピーダンスとなりフィラメント電流があまり流れず、マグネトロンが適正カソード温度にならない。そこで、インバータ電源専用のインダクタンスの少ないチョークコイルを採用せざるを得なくなった。仮にマグネトロンチョークコイルLが1.5μHでスイッチング周波数fが40kHz、フィラメント電流Ifが10Aとすると、チョークコイルに発生する電圧降下はIf×2πfL=3.77Vとなり、マグネトロンチョークコイルは2個を対で用いるため、電圧降下は7.54Vにもなってしまう。50/60Hzの電源周波数による駆動時にVf=3.3V、If=10Aの定格に比べ、インバータ電源による高周波動作では、上記のように電圧降下が大きいため、高周波動作でのフィラメント印加電圧は10V前後の電圧を印加しなければならない。   Further, the choke coil in the magnetron filter case also has an inductance that was not a problem at a power frequency of 50/60 Hz, but has a large impedance at a high frequency of the inverter power source, so that the filament current does not flow so much that the magnetron does not reach an appropriate cathode temperature. Therefore, a choke coil with a small inductance dedicated to the inverter power supply has to be adopted. If the magnetron choke coil L is 1.5 μH, the switching frequency f is 40 kHz, and the filament current If is 10 A, the voltage drop generated in the choke coil is If × 2πfL = 3.77 V, and two magnetron choke coils are paired. Since it is used, the voltage drop becomes 7.54V. Compared with the ratings of Vf = 3.3V and If = 10A when driving at a power frequency of 50/60 Hz, the voltage applied to the filament in the high frequency operation is around 10V because the voltage drop is large in the high frequency operation with the inverter power supply as described above. Must be applied.

そこで、インバータ電源専用のマグネトロンではなく、従来の汎用マグネトロンが同じ条件で使用できるように、改良されたマグネトロンフィラメント電源装置としては、フィラメントトランスの二次側に高周波スイッチング電流の整流手段を備え、電源電圧が変動した場合に安定したフィラメント電圧を供給できるようにしたものが知られている。この場合、フィラメントトランスの二次側に整流回路を設け、マグネトロンカソードに高周波電流を流さず商用周波数に近い電流を流すようにしている。この構成により、従来の汎用マグネトロンが使用できると共に、従来のマグネトロンフィラメント電圧Vfによって、適正なカソード温度が規定できるようになった(例えば、特許文献2参照)。
特開平1−183087号公報 特開2003−297545号公報
Therefore, an improved magnetron filament power supply device is provided with a rectifier for high-frequency switching current on the secondary side of the filament transformer so that a conventional general-purpose magnetron can be used under the same conditions, not a magnetron dedicated to an inverter power supply. There is known one that can supply a stable filament voltage when the voltage fluctuates. In this case, a rectifier circuit is provided on the secondary side of the filament transformer so that a high frequency current does not flow through the magnetron cathode and a current close to the commercial frequency flows. With this configuration, a conventional general-purpose magnetron can be used, and an appropriate cathode temperature can be defined by the conventional magnetron filament voltage Vf (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 1-183087 JP 2003-297545 A

しかし、マグネトロンフィラメント電源装置は、電子レンジ用で3.3V、10A、工業用大出力マグネトロンに至っては、プリヒート時に4Vから5Vで、20Aから30A、動作時には、カットバックと呼ばれる動作を行なうため、前記電圧電流値から最小2.2V、20Aの範囲で可変しなければならない。   However, the magnetron filament power supply device is 3.3V, 10A for microwave ovens, and from 4V to 5V during preheating, 20A to 30A for industrial high-power magnetrons, and is called cutback during operation. The voltage / current value must be variable within a range of minimum 2.2V and 20A.

このようにマグネトロンフィラメント電源装置は、大電流を必要とし、フィラメント電源投入時の突入電流に至っては、この数倍の電流が流れるため、設計仕様として余裕を持たせなければならない。   As described above, the magnetron filament power supply device requires a large current, and several times as much current flows as the inrush current when the filament power supply is turned on.

このようなマグネトロンフィラメント電源装置において、低圧大電流整流回路を形成するには、整流回路の大型化を行なわなければならない。大電流回路については最近の高性能CPU電源等に目覚しい技術があるものの、これらの同期整流方式を用るには問題が多い。それは整流側である二次側回路が、対地間電圧4000V以上あるフローティング部分だからである。   In such a magnetron filament power supply device, in order to form a low-voltage large-current rectifier circuit, the rectifier circuit must be enlarged. Although there are remarkable technologies in recent high-performance CPU power supplies and the like for large current circuits, there are many problems in using these synchronous rectification methods. This is because the secondary circuit on the rectifying side is a floating portion having a voltage to ground of 4000 V or more.

そこで、簡便なショットキーバリアダイオードを用いた場合、順方向損失やリカバリー損失などが発生するため、大きな放熱器にダイオードを装着しなければならない。   Therefore, when a simple Schottky barrier diode is used, a forward loss, a recovery loss, and the like are generated. Therefore, the diode must be mounted on a large heat sink.

しかし、ダイオードや放熱器は、対地間電圧が4000V以上あるので、絶縁を確保しながら整流素子の放熱も行なわなければならないため、回路構成としては、16mm以上の絶縁距離確保と、大電流や放熱への対策のために、大掛かりな構造となってしまい、電源の大型化とコストアップという問題があった。   However, since diodes and radiators have a voltage to ground of 4000 V or more, the rectifying element must also dissipate heat while ensuring insulation. Therefore, the circuit configuration is to ensure an insulation distance of 16 mm or more, large current and heat dissipation. As a countermeasure, there is a problem that the structure becomes large and the power supply is enlarged and the cost is increased.

これらの問題点に鑑み、本発明は、簡単な構成と低損失、小型で安価なマグネトロンフィラメント電源装置を提供することを目的とする。   In view of these problems, an object of the present invention is to provide a magnetron filament power supply device having a simple configuration, low loss, small size, and low cost.

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フィラメント電源装置は、商用電源とノイズフィルターと双方向スイッチング素子群がフィラメントトランスの一次側に接続され、前記フィラメントトランスの二次側にローパスフィルターを介してマグネトロンのフィラメントに接続された構成を有する。   In order to solve the above-described conventional problems, a magnetron filament power supply apparatus according to the present invention includes a commercial power supply, a noise filter, and a bidirectional switching element group connected to a primary side of a filament transformer, and a low-pass filter on the secondary side of the filament transformer. It has the structure connected to the filament of the magnetron via.

かかる構成によれば、マグネトロンフィラメントを商用電源と同じ波形で動作させることができると共に、フィラメントトランスの二次側に大電流整流回路を必要としないため、小型にすることができる。   According to this configuration, the magnetron filament can be operated with the same waveform as that of the commercial power supply, and a large current rectifier circuit is not required on the secondary side of the filament transformer, so that the size can be reduced.

また、双方向スイッチング素子群は、2つの単方向スイッチング素子が互いに反対極性方向で直列に接続され、2つのダイオードが前記単方向スイッチング素子と並列かつ互いのダイオードの通電方向と反対極性方向に接続された構成、または、4つのダイオードをブリッジ接続したダイオードブリッジの正極に単方向スイッチング素子のコレクター又はドレインが接続され、前記ダイオードブリッジの負極に前記単方向スイッチング素子のエミッタ又はソースが接続された構成が好ましい。   In the bidirectional switching element group, two unidirectional switching elements are connected in series in opposite polar directions, and two diodes are connected in parallel to the unidirectional switching element and in the opposite polarity direction to the current-carrying direction of the diodes. Or a configuration in which a collector or drain of a unidirectional switching element is connected to a positive electrode of a diode bridge in which four diodes are bridge-connected, and an emitter or a source of the unidirectional switching element is connected to a negative electrode of the diode bridge Is preferred.

また、フィラメントトランスの二次側に設けられたローパスフィルターは、並列に接続された複数のコンデンサと前記複数のコンデンサに直列に接続されたチョークコイルとで構成されている。   The low-pass filter provided on the secondary side of the filament transformer includes a plurality of capacitors connected in parallel and a choke coil connected in series to the plurality of capacitors.

かかる構成によれば、フィラメントトランスの二次側において、高周波成分を除去し商用周波数の低周波成分だけを抽出することができる。   According to such a configuration, on the secondary side of the filament transformer, it is possible to remove the high frequency component and extract only the low frequency component of the commercial frequency.

以上のように本発明のマグネトロンフィラメント電源装置は、フィラメントトランスの一次側に双方向スイッチング素子を備え、フィラメントトランスの二次側にローパスフィルターを設けることにより、電源力率の低下やライン高調波を悪化させることは無く、また二次側の整流回路による損失や放熱、絶縁確保の問題も無く、インバータ電源専用マグネトロンを用いずに従来の汎用マグネトロンを使用することができ、簡単な構成と小型で低損失、ローコストのマグネトロンフィラメント電源装置を提供することができる。   As described above, the magnetron filament power supply device of the present invention includes a bidirectional switching element on the primary side of the filament transformer, and a low-pass filter on the secondary side of the filament transformer, thereby reducing power source power factor and line harmonics. There is no deterioration, there is no problem of loss, heat dissipation and insulation due to the secondary side rectifier circuit, and the conventional general-purpose magnetron can be used without using a dedicated magnetron for the inverter power supply. A low-loss, low-cost magnetron filament power supply device can be provided.

以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるマグネトロンフィラメント電源装置の回路図である。図1において、図3に示される従来の図と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of a magnetron filament power supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same components as those in the conventional diagram shown in FIG.

図1において、フィラメントトランスT1の一次側は、商用電源6と、ノイズ防止用のコンデンサC2、電源への高周波電流流出防止用のチョークコイルL1、高周波スイッチング用電流供給源に見立てられるコンデンサC3、及び双方向スイッチング素子群10と接続されている。コンデンサC3の一端は、フィラメントトランスT1の一次側に接続され、他端が双方向スイッチング素子群10に接続されている。双方向スイッチング素子群10は、単方向スイッチング素子Q2,Q3が反対極性方向で直列に接続され、ダイオードD2,D3が単方向スイッチング素子Q2,Q3と並列かつ通電方向と反対極性方向に接続されて構成されている。   In FIG. 1, the primary side of the filament transformer T1 includes a commercial power source 6, a capacitor C2 for preventing noise, a choke coil L1 for preventing outflow of high-frequency current to the power source, a capacitor C3 regarded as a high-frequency switching current supply source, and The bidirectional switching element group 10 is connected. One end of the capacitor C3 is connected to the primary side of the filament transformer T1, and the other end is connected to the bidirectional switching element group 10. In the bidirectional switching element group 10, unidirectional switching elements Q2 and Q3 are connected in series in opposite polarity directions, and diodes D2 and D3 are connected in parallel to the unidirectional switching elements Q2 and Q3 and in the opposite polarity direction to the energizing direction. It is configured.

フィラメントトランスT1の二次側はチョークコイルL2とコンデンサC4,C5,C6により構成されるローパスフィルター11を介してマグネトロン9のフィラメントFに接続されている。   The secondary side of the filament transformer T1 is connected to the filament F of the magnetron 9 through a low-pass filter 11 composed of a choke coil L2 and capacitors C4, C5, C6.

マグネトロン9のフィラメントFの一端は、マグネトロン駆動用の高圧電源Ebに接続され、電子レンジ用の300mAから工業用の900mA、対地間電圧が4000V〜5000Vの電源を供給されている。   One end of the filament F of the magnetron 9 is connected to a high voltage power source Eb for driving the magnetron, and a power source of 300 mA for industrial use to 900 mA for industrial use and a voltage to ground of 4000 V to 5000 V is supplied.

以上のように構成されたマグネトロンフィラメント電源装置について、次にその動作を説明する。   Next, the operation of the magnetron filament power supply device configured as described above will be described.

まず、商用電源6はコンデンサC2とチョークコイルL1とで構成されたノイズフィルターを通り、通常のスイッチング電源とは異なる交流電圧でコンデンサC3を充電する。コンデンサC3の電圧がフィラメントトランスT1の一次側に印加され、双方向スイッチング素子群10によって次に記載するような高周波スイッチングが行なわれる。   First, the commercial power source 6 passes through a noise filter composed of a capacitor C2 and a choke coil L1, and charges the capacitor C3 with an AC voltage different from that of a normal switching power source. The voltage of the capacitor C3 is applied to the primary side of the filament transformer T1, and the bidirectional switching element group 10 performs high frequency switching as described below.

電源電圧が正方向の場合は、C3→T1→D2→Q3の方向に電流が流れ、電源電圧が負方向の場合は、C3→D3→Q2→T1の方向に電流が流れる。このようなスイッチング動作によりフィラメントトランスT1の一次側には、スイッチング周波数を商用電源で変調したような電流が、C3,T1,Q2,Q3,D2,D3と連続して流れる。   When the power supply voltage is in the positive direction, current flows in the direction of C3 → T1 → D2 → Q3, and when the power supply voltage is in the negative direction, current flows in the direction of C3 → D3 → Q2 → T1. As a result of such a switching operation, a current as if the switching frequency was modulated by the commercial power supply flows continuously to the primary side of the filament transformer T1 in the order of C3, T1, Q2, Q3, D2, and D3.

他方、フィラメントトランスT1の二次側では、フィラメントトランスT1の巻数比N2/N1の電圧が現れる。この電圧は、一次側と同様のスイッチング周波数を商用電源で変調したような波形のため、高周波成分を非常に多く含んでいる。   On the other hand, a voltage having a winding ratio N2 / N1 of the filament transformer T1 appears on the secondary side of the filament transformer T1. Since this voltage has a waveform in which the same switching frequency as that on the primary side is modulated by a commercial power supply, it contains a large amount of high frequency components.

そこで、高周波成分を除去し商用周波数の低周波成分だけを抽出するために、チョークコイルL2、コンデンサC4,C5,C6で構成されるローパスフィルター11が設けられている。このローパスフィルター11によって、マグネトロン9のフィラメントFには商用周波数成分のみが供給される。ここで、フィラメント電流は、電子レンジ用においては3.3Vで10A、工業用大出力マグネトロンに至っては、プリヒート時に4V〜5Vで20A〜30Aの大電流を流しているため、ローパスフィルター11のコンデンサに流れる電流が定格値を超えないように、コンデンサを多数並列に使用し高周波電流を分散させている。   Therefore, in order to remove the high frequency component and extract only the low frequency component of the commercial frequency, a low pass filter 11 including a choke coil L2 and capacitors C4, C5 and C6 is provided. By this low-pass filter 11, only the commercial frequency component is supplied to the filament F of the magnetron 9. Here, the filament current is 3.3 V for a microwave oven and 10 A for a high-power magnetron, and a large current of 4 A to 5 V for a high-power industrial magnetron flows from 20 A to 30 A during preheating. Many capacitors are used in parallel to distribute the high-frequency current so that the current flowing through the capacitor does not exceed the rated value.

以上のように本実施の形態によれば、フィラメントトランスT1と双方向スイッチング素子群10によるスイッチング動作と、フィラメントトランスT1の二次側にローパスフィルター11を設けることにより、フィラメントトランスT1の一次側に整流回路を設ける必要がなくなると共に、フィラメントトランスT1の二次側に大電流整流回路を設ける必要が無いため、低圧大電流整流素子による発熱や損失の要素が無く大型放熱器を設ける必要も無い。また、回路素子もチョークコイルとコンデンサだけのため、至って簡単な構成である。そのため、対地間電圧4000Vが印加されていることによる16mm以上の絶縁距離の確保が容易に行なえ、低圧大電流整流素子放熱器の絶縁確保に苦慮する必要も無い。さらに、フィラメントトランスの一次側に平滑回路や位相制御回路が無いため、電源力率の低下やライン高調波を悪化させることも無い。   As described above, according to the present embodiment, the switching operation by the filament transformer T1 and the bidirectional switching element group 10 and the low-pass filter 11 on the secondary side of the filament transformer T1 are provided on the primary side of the filament transformer T1. There is no need to provide a rectifier circuit, and since there is no need to provide a large current rectifier circuit on the secondary side of the filament transformer T1, there is no element of heat generation or loss due to the low voltage large current rectifier element, and there is no need to provide a large radiator. Further, since the circuit elements are only choke coils and capacitors, the structure is very simple. Therefore, it is possible to easily secure an insulation distance of 16 mm or more due to the application of a voltage to ground of 4000 V, and there is no need to worry about ensuring insulation of the low-voltage, high-current rectifier radiator. Further, since there is no smoothing circuit or phase control circuit on the primary side of the filament transformer, the power source power factor is not lowered and the line harmonics are not deteriorated.

したがって、本発明によれば、簡単な構成と小型で低損失、ローコストのマグネトロンフィラメント電源装置を提供することができる。   Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetron filament power supply device having a simple configuration, a small size, a low loss, and a low cost.

なお、上記した本実施の形態において、L1,L2にチョークコイルを用いたが、コモンチョークコイルを用いてもよい。また、フィラメントトランスT1には、フェライトコアのものや、周波数特性の良いカットコアやEIコアのものを用いることができる。単方向スイッチング素子Q2,Q3には、MOSFETやIGBTまたはトランジスタを用いることができる。   In the above-described embodiment, choke coils are used for L1 and L2, but common choke coils may be used. Further, as the filament transformer T1, a ferrite core, a cut core or an EI core with good frequency characteristics can be used. MOSFETs, IGBTs, or transistors can be used for the unidirectional switching elements Q2, Q3.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2におけるマグネトロンフィラメント電源装置の回路図である。図2において、図1に示される実施の形態1と異なる点は、フィラメントトランスT1の一次側に接続される双方向スイッチング素子群10の構成であり、他の構成については共通なため、説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a circuit diagram of a magnetron filament power supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 2 differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the bidirectional switching element group 10 connected to the primary side of the filament transformer T1, and the other configurations are the same. Omitted.

図2に示されるように、フィラメントトランスT1の一次側は、商用電源6と、ノイズ防止用のコンデンサC2、電源への高周波電流流出防止用のチョークコイルL1、高周波スイッチング用電流供給源に見立てられるコンデンサC3、及び双方向スイッチング素子群10と接続されている。コンデンサC3の一端は、フィラメントトランスT1の一次側に接続され、他端が双方向スイッチング素子群10に接続されている。双方向スイッチング素子群10は、4つのダイオードD4,D5,D6,D7をブリッジ接続したダイオードブリッジDB(以下、単にDBと記載する)の正極に単方向スイッチング素子Q4のコレクター又はドレインが接続され、前記DBの負極に前記単方向スイッチング素子のエミッタ又はソースが接続されて構成されている。   As shown in FIG. 2, the primary side of the filament transformer T1 is regarded as a commercial power source 6, a noise preventing capacitor C2, a choke coil L1 for preventing high-frequency current from flowing to the power source, and a high-frequency switching current supply source. The capacitor C3 and the bidirectional switching element group 10 are connected. One end of the capacitor C3 is connected to the primary side of the filament transformer T1, and the other end is connected to the bidirectional switching element group 10. The bidirectional switching element group 10 has a collector or drain of a unidirectional switching element Q4 connected to a positive electrode of a diode bridge DB (hereinafter simply referred to as DB) in which four diodes D4, D5, D6, and D7 are bridge-connected. The emitter or source of the unidirectional switching element is connected to the negative electrode of the DB.

このように構成されたフィラメントトランスT1の一次側において、商用電源6はコンデンサC2とチョークコイルL1とで構成されたノイズフィルターを通り、通常のスイッチング電源と異なり交流電圧でコンデンサC3を充電する。コンデンサC3の電圧がフィラメントトランスT1の一次側に印加され、双方向スイッチング素子群10によって次に記載するような高周波スイッチング動作が行なわれる。   On the primary side of the filament transformer T1 configured as described above, the commercial power source 6 passes through a noise filter composed of the capacitor C2 and the choke coil L1, and charges the capacitor C3 with an AC voltage unlike an ordinary switching power source. The voltage of the capacitor C3 is applied to the primary side of the filament transformer T1, and the bidirectional switching element group 10 performs a high-frequency switching operation as described below.

電源電圧が正方向の場合は、C3→T1→DB(D4)→Q4→DB(D7)の方向に電流が流れ、電源電圧が負方向の場合は、C3→DB(D6)→Q4→DB(D5)→T1の方向に電流が流れる。このようなスイッチング動作によりフィラメントトランスT1の一次側には、スイッチング周波数を商用電源で変調したような電流が、C3,T1,DB,Q4と連続して流れる。   When the power supply voltage is positive, current flows in the direction of C3 → T1 → DB (D4) → Q4 → DB (D7), and when the power supply voltage is negative, C3 → DB (D6) → Q4 → DB. (D5) → Current flows in the direction of T1. By such a switching operation, a current as if the switching frequency was modulated by a commercial power supply flows continuously to the primary side of the filament transformer T1 in the order of C3, T1, DB, and Q4.

フィラメントトランスT1の二次側は、実施の形態1で説明したものと同様の構成を有し、同様の動作を行う。   The secondary side of the filament transformer T1 has the same configuration as that described in the first embodiment and performs the same operation.

実施の形態1においては、単方向スイッチング素子を2個直列に用いていたので、ハイサイド側ゲートがフローティング動作のためドライブ回路が複雑になっていたが、実施の形態2では、単方向スイッチング素子が1個のためゲート駆動回路が簡単になっている。   In the first embodiment, since two unidirectional switching elements are used in series, the drive circuit is complicated due to the floating operation of the high-side gate. However, in the second embodiment, the unidirectional switching element is used. Since there is one, the gate drive circuit is simple.

なお、上記各実施の形態において、基本回路部分だけを説明し、制御回路部分の記載を行なわなかったが、以下の構成が容易に考えられる。フィードバック要素として、電源電圧や電流そして電力、二次側のフィラメント電流をセンシングしてスイッチング素子のゲートPWM信号を可変することにより、マグネトロンフィラメント電源装置が構成されることは、言うまでも無い。   In each of the above embodiments, only the basic circuit portion has been described and the control circuit portion has not been described. However, the following configuration can be easily considered. Needless to say, the magnetron filament power supply device is configured by sensing the power supply voltage, current and power, and the secondary side filament current as feedback elements to vary the gate PWM signal of the switching element.

電子レンジや工業用、医療用などに用いられるマイクロ波応用機器のマグネトロンを駆動するためのマグネトロンフィラメント電源装置として有用である。   It is useful as a magnetron filament power supply device for driving a magnetron of a microwave application device used for a microwave oven, industrial use, medical use and the like.

本発明の実施の形態1におけるマグネトロンフィラメント電源装置の回路図Circuit diagram of magnetron filament power supply device according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態2におけるマグネトロンフィラメント電源装置の回路図Circuit diagram of magnetron filament power supply apparatus according to Embodiment 2 of the present invention 従来におけるマグネトロンフィラメント電源装置の回路図Circuit diagram of conventional magnetron filament power supply

符号の説明Explanation of symbols

6 商用電源
9 マグネトロン
10 双方向スイッチング素子群
11 ローパスフィルター
C2,C3,C4,C5,C6 コンデンサ
DB ダイオードブリッジ
D2,D3,D4,D5,D6,D7 ダイオード
Eb 高圧電源
F フィラメント
L1,L2 チョークコイル
Q2,Q3,Q4 単方向スイッチング素子
T1 フィラメントトランス
6 Commercial Power Supply 9 Magnetron 10 Bidirectional Switching Element Group 11 Low Pass Filter C2, C3, C4, C5, C6 Capacitor DB Diode Bridge D2, D3, D4, D5, D6, D7 Diode Eb High Voltage Power Supply F Filament L1, L2 Choke Coil Q2 , Q3, Q4 Unidirectional switching element T1 Filament transformer

Claims (4)

商用電源とノイズフィルターと双方向スイッチング素子群がフィラメントトランスの一次側に接続され、前記フィラメントトランスの二次側にローパスフィルターを介してマグネトロンのフィラメントに接続されたことを特徴とするマグネトロンフィラメント電源装置。 A magnetron filament power supply device characterized in that a commercial power supply, a noise filter, and a bidirectional switching element group are connected to the primary side of the filament transformer, and are connected to the filament of the magnetron via a low-pass filter on the secondary side of the filament transformer. . 双方向スイッチング素子群は、2つの単方向スイッチング素子が互いに反対極性方向で直列に接続され、2つのダイオードが前記単方向スイッチング素子と並列かつ互いのダイオードの通電方向と反対極性方向に接続された構成を有したことを特徴とする請求項1記載のマグネトロンフィラメント電源装置。 In the bidirectional switching element group, two unidirectional switching elements are connected in series in opposite polar directions, and two diodes are connected in parallel with the unidirectional switching element and in the opposite polarity direction to the current-carrying direction of each other diode. The magnetron filament power supply device according to claim 1, further comprising a configuration. 双方向スイッチング素子群は、4つのダイオードをブリッジ接続したダイオードブリッジの正極に単方向スイッチング素子のコレクター又はドレインが接続され、前記ダイオードブリッジの負極に前記単方向スイッチング素子のエミッタ又はソースが接続されたことを特徴とする請求項1記載のマグネトロンフィラメント電源装置。 In the bidirectional switching element group, a collector or drain of a unidirectional switching element is connected to a positive electrode of a diode bridge in which four diodes are bridge-connected, and an emitter or a source of the unidirectional switching element is connected to a negative electrode of the diode bridge. The magnetron filament power supply device according to claim 1. フィラメントトランスの二次側に設けられたローパスフィルターは、並列に接続された複数のコンデンサと前記複数のコンデンサに直列に接続されたチョークコイルとで構成されたことを特徴とする請求項1乃至3に記載のマグネトロンフィラメント電源装置。 4. The low-pass filter provided on the secondary side of the filament transformer includes a plurality of capacitors connected in parallel and a choke coil connected in series to the plurality of capacitors. The magnetron filament power supply device described in 1.
JP2005198330A 2005-07-07 2005-07-07 Magnetron filament power supply device Pending JP2007018841A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005198330A JP2007018841A (en) 2005-07-07 2005-07-07 Magnetron filament power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005198330A JP2007018841A (en) 2005-07-07 2005-07-07 Magnetron filament power supply device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007018841A true JP2007018841A (en) 2007-01-25

Family

ID=37755831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005198330A Pending JP2007018841A (en) 2005-07-07 2005-07-07 Magnetron filament power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007018841A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101533632B1 (en) * 2013-11-07 2015-07-06 한국전기연구원 Power supply unit for magnetron including noise reduction circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101533632B1 (en) * 2013-11-07 2015-07-06 한국전기연구원 Power supply unit for magnetron including noise reduction circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10770979B2 (en) LLC resonant converter
TWI443945B (en) Switching power supply
US7778048B2 (en) Switching power supply apparatus
JP5584089B2 (en) Drive circuit with increased power factor
US10686361B2 (en) Synchronous rectifier gate driver with active clamp
JP6485198B2 (en) Resonant inverter and resonant power supply
CN103069705A (en) Isolated switched mode power supply
US20050162140A1 (en) Apparatus including switching circuit
US6999325B2 (en) Current/voltage converter arrangement
JP2006197711A (en) Switching power supply
JP2005210891A (en) Switching device
US11356029B2 (en) Rectifying circuit and switched-mode power supply incorporating rectifying circuit
JPWO2019239453A1 (en) Light source lighting device, lighting equipment
KR20150047648A (en) ZVZCS Switching Converter Using Auto-Transformer
JP6459599B2 (en) Switching power supply
JP6458235B2 (en) Switching power supply
JP2002262568A (en) Switching power circuit
JP2007018841A (en) Magnetron filament power supply device
JP2005073403A (en) Rush current suppressing circuit
Nerone Autoswitching LED driver
JP6059109B2 (en) Inrush current prevention circuit
JP6485366B2 (en) Phase shift type full bridge type power supply circuit
KR20160101808A (en) Full-Bridge DC-DC Converter
RU2339151C2 (en) Circuit for alternating voltage from constant voltage generation
TW201315125A (en) Power supply apparatus