JP2523714B2 - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JP2523714B2 JP2523714B2 JP62296948A JP29694887A JP2523714B2 JP 2523714 B2 JP2523714 B2 JP 2523714B2 JP 62296948 A JP62296948 A JP 62296948A JP 29694887 A JP29694887 A JP 29694887A JP 2523714 B2 JP2523714 B2 JP 2523714B2
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- Japan
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- magnetron
- high frequency
- heater
- inductance
- frequency heating
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高周波加熱装置の改良に関し、さらに詳しく
は、その電源にインバーター回路を用いた高周波加熱装
置の電源回路の改良に関するものである。
は、その電源にインバーター回路を用いた高周波加熱装
置の電源回路の改良に関するものである。
従来の技術 従来の高周波加熱装置を第４図を参照して述べる。
第４図は商用電源50を１次側整流回路51にて整流し、
得られた単方向電源をインバーター回路52により、周波
数が20〜100kHzの高周波に変換し、高周波トランス53を
用いて昇圧し、前記高周波トランスの２次巻線56の出力
を整流回路58で整流しマグネトロン63を付勢している。
マグネトロン63のヒーター電流は高周波トランス53の３
次巻線57より供給されている。ダイオード64はマグネト
ロンの貫通コンデンサ61に流れる高周波電流の抑制と、
インバーター回路動作の安定化のために用いられてい
る。一般に２次巻線56と３次巻線57とは同一のコアに施
されているのでマグネトロンのアノードとヒーター間に
印加される実効電圧とヒーター端子間に印加される実効
電圧とは相関関係があり、従ってヒーターに流れる実効
電流との間にも相関関係がある。すなわち、アノードと
カソード間に印加される実効電圧が大きいほど、ヒータ
ーに流れる電流の実効値は大きい。マグネトロンのアノ
ードとカソード間に高電圧を印加し、同時にマグネトロ
ンのヒーターに電流を供給した時点からカソードがヒー
トアップしてマグネトロンが発振して高周波出力を発生
させるまでの時間は、マグネトロンのヒーターが発振す
るに必要な温度に達するまでの時間で決まる。すなわ
ち、マグネトロンのヒーターに流れる電流の実効値が大
きいほどマグネトロンの発振に要する時間が短かくなる
という特性を有していた。
得られた単方向電源をインバーター回路52により、周波
数が20〜100kHzの高周波に変換し、高周波トランス53を
用いて昇圧し、前記高周波トランスの２次巻線56の出力
を整流回路58で整流しマグネトロン63を付勢している。
マグネトロン63のヒーター電流は高周波トランス53の３
次巻線57より供給されている。ダイオード64はマグネト
ロンの貫通コンデンサ61に流れる高周波電流の抑制と、
インバーター回路動作の安定化のために用いられてい
る。一般に２次巻線56と３次巻線57とは同一のコアに施
されているのでマグネトロンのアノードとヒーター間に
印加される実効電圧とヒーター端子間に印加される実効
電圧とは相関関係があり、従ってヒーターに流れる実効
電流との間にも相関関係がある。すなわち、アノードと
カソード間に印加される実効電圧が大きいほど、ヒータ
ーに流れる電流の実効値は大きい。マグネトロンのアノ
ードとカソード間に高電圧を印加し、同時にマグネトロ
ンのヒーターに電流を供給した時点からカソードがヒー
トアップしてマグネトロンが発振して高周波出力を発生
させるまでの時間は、マグネトロンのヒーターが発振す
るに必要な温度に達するまでの時間で決まる。すなわ
ち、マグネトロンのヒーターに流れる電流の実効値が大
きいほどマグネトロンの発振に要する時間が短かくなる
という特性を有していた。
発明が解決しようとする問題点 高周波高電圧を整流する整流用ダイオード60、および
64は十分な高周波性能を得ることが技術的に難しく、か
つ高価なものとならざるを得なかった。また、ダイオー
ド64を挿入すると、高圧配線が複雑化し、組立が複雑化
する、あるいは実装構成が面倒になるなどの不都合があ
った。そこで、コスト低減、構成の簡単化、信頼性の向
上のために第４図のダイオード64を取り除くと、以下に
述べる問題が生じる。
64は十分な高周波性能を得ることが技術的に難しく、か
つ高価なものとならざるを得なかった。また、ダイオー
ド64を挿入すると、高圧配線が複雑化し、組立が複雑化
する、あるいは実装構成が面倒になるなどの不都合があ
った。そこで、コスト低減、構成の簡単化、信頼性の向
上のために第４図のダイオード64を取り除くと、以下に
述べる問題が生じる。
第４図の共振用コンデンサ54、高周波トランス53の１
次巻線55、２次巻線56、整流回路58、ダイオード64、マ
グネトロン63の貫通コンデンサ61を含む回路部分は、第
５図（ａ）のような等価回路で表わされ、その出力電圧
Eo波形は第６図（ａ）のようになる。
次巻線55、２次巻線56、整流回路58、ダイオード64、マ
グネトロン63の貫通コンデンサ61を含む回路部分は、第
５図（ａ）のような等価回路で表わされ、その出力電圧
Eo波形は第６図（ａ）のようになる。
同様に、ダイオード64を取り除いた場合、貫通コンデ
ンサ61の容量はコンデンサ59の容量に比べ充分小さいの
で無視することができ、その等価回路は第５図（ｂ）の
ようになる。同図は回路には共振系が複数ある。このた
め、その出力電圧Eo波形は第６図（ｂ）のように２つの
共振周波数成分が合成されたビートのある波形となる。
同図（ｂ）のようにビートがあると、同図（ａ）のよう
なビートのない波形に比べ、そのピーク値が一定の場合
には実効値が小さくなる。従って、第４図のダイオード
64を取り除いた場合、マグネトロンのアノードとカソー
ド間に印加される電圧のピーク値を一定に保ったとき
は、その実効値が小さくなり、前述したように、マグネ
トロンのヒーターに流れる電流の実効値が小さくなる。
従ってマグネトロンが高周波出力を発生させるまでの時
間が長くなり、高速加熱を特徴とする高周波加熱装置に
とっては大きな問題となるものである。
ンサ61の容量はコンデンサ59の容量に比べ充分小さいの
で無視することができ、その等価回路は第５図（ｂ）の
ようになる。同図は回路には共振系が複数ある。このた
め、その出力電圧Eo波形は第６図（ｂ）のように２つの
共振周波数成分が合成されたビートのある波形となる。
同図（ｂ）のようにビートがあると、同図（ａ）のよう
なビートのない波形に比べ、そのピーク値が一定の場合
には実効値が小さくなる。従って、第４図のダイオード
64を取り除いた場合、マグネトロンのアノードとカソー
ド間に印加される電圧のピーク値を一定に保ったとき
は、その実効値が小さくなり、前述したように、マグネ
トロンのヒーターに流れる電流の実効値が小さくなる。
従ってマグネトロンが高周波出力を発生させるまでの時
間が長くなり、高速加熱を特徴とする高周波加熱装置に
とっては大きな問題となるものである。
本発明はこのような従来の問題点を解消するものであ
り、簡単な構成でマグネトロンが高周波出力を発生させ
るまでの時間を短かくできる優れた高周波加熱装置を提
供するものである。
り、簡単な構成でマグネトロンが高周波出力を発生させ
るまでの時間を短かくできる優れた高周波加熱装置を提
供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明の高周波加熱装置は、インバーター回路の高周
波トランスの１次巻線のインダクタンスL1と、２次巻線
のインダクタンスL2をL2237.5×L1＋6.0×10-3の関係
を満たす様な構成としたものである。
波トランスの１次巻線のインダクタンスL1と、２次巻線
のインダクタンスL2をL2237.5×L1＋6.0×10-3の関係
を満たす様な構成としたものである。
作用 本発明の高周波加熱装置は高周波トランスの１次巻線
のインダクタンスL1と２次巻線のインダクタンスL2を、
L2237.5×L1＋6.0×10-3の関係を満たすように構成す
ることにより、マグネトロンのアノードとカソード間に
印加される電圧のピーク値を過大にすることなく実効値
を大きくできるのでマグネトロンのヒータに流れる電流
の実効値を大きくすることができる。従ってマグネトロ
ンに高電圧を印加しヒーター電流を流しはじめてからマ
グネトロンが発振し高周波出力を発生するまでの時間を
短かくでき高周波加熱装置の実質的な調理開始を遅延さ
せることなくダイオードを省略することができる。この
ため高周波加熱装置の構成を簡単にし、高信頼性化でき
ると共に、低コスト化することができる。
のインダクタンスL1と２次巻線のインダクタンスL2を、
L2237.5×L1＋6.0×10-3の関係を満たすように構成す
ることにより、マグネトロンのアノードとカソード間に
印加される電圧のピーク値を過大にすることなく実効値
を大きくできるのでマグネトロンのヒータに流れる電流
の実効値を大きくすることができる。従ってマグネトロ
ンに高電圧を印加しヒーター電流を流しはじめてからマ
グネトロンが発振し高周波出力を発生するまでの時間を
短かくでき高周波加熱装置の実質的な調理開始を遅延さ
せることなくダイオードを省略することができる。この
ため高周波加熱装置の構成を簡単にし、高信頼性化でき
ると共に、低コスト化することができる。
実施例 以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置を図面を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は本発明の構成による高周波加熱装置の回路図
である。第１図において高周波トランスの１次巻線イン
ダクタンスL1と２次巻線のインダクタンスL2はL2237.
5×L1＋6.0×10-3の関係を満たす様に構成されている。
である。第１図において高周波トランスの１次巻線イン
ダクタンスL1と２次巻線のインダクタンスL2はL2237.
5×L1＋6.0×10-3の関係を満たす様に構成されている。
インバーター回路の共振用コンデンサ54と高周波トラ
ンス53の１次巻線55と２次巻線56とマグネトロン63の貫
通コンデンサ61から成る回路部分は前述したように複数
の共振系を持つ。このため、貫通コンデンサ61と共振用
コンデンサ54の容量の関係によりマグネトロンのアノー
ドとカソード間に印加される電圧は第２図（ａ）〜
（ｃ）に示されるような波形となる。マグネトロンのア
ノードとカソード間に印加される電圧のピーク値をある
値Eopに規定した場合、第２図（ａ）の電圧波形の実効
値は同図（ｂ）又は（ｃ）の電圧波形の実効値に比べ極
めて小さくなる。前述したように、マグネトロンのアノ
ードとカソードに印加される電圧の実効値が小さいほど
ヒーターに流れる電流が小さくなり、マグネトロンが発
振するまでの時間が長くなる。従って第２図（ａ）のよ
うな共振波形となると同図（ｂ），（ｃ）の共振波形の
ものに比べてヒーターに流れる電流が少なくなりマグネ
トロンが発振するまでの時間が長くなる。
ンス53の１次巻線55と２次巻線56とマグネトロン63の貫
通コンデンサ61から成る回路部分は前述したように複数
の共振系を持つ。このため、貫通コンデンサ61と共振用
コンデンサ54の容量の関係によりマグネトロンのアノー
ドとカソード間に印加される電圧は第２図（ａ）〜
（ｃ）に示されるような波形となる。マグネトロンのア
ノードとカソード間に印加される電圧のピーク値をある
値Eopに規定した場合、第２図（ａ）の電圧波形の実効
値は同図（ｂ）又は（ｃ）の電圧波形の実効値に比べ極
めて小さくなる。前述したように、マグネトロンのアノ
ードとカソードに印加される電圧の実効値が小さいほど
ヒーターに流れる電流が小さくなり、マグネトロンが発
振するまでの時間が長くなる。従って第２図（ａ）のよ
うな共振波形となると同図（ｂ），（ｃ）の共振波形の
ものに比べてヒーターに流れる電流が少なくなりマグネ
トロンが発振するまでの時間が長くなる。
マグネトロンのアノードとカソード間に印加される電
圧波形が第２図（ａ）〜（ｃ）のうちどの共振波形にな
るかは、高周波トランスの１次巻線インダクタンスL1と
２次巻線インダクタンスL2との関係で決まる。第３図
は、この関係を実験的に求めたものである。すなわちL1
とL2のインダクタンスの関係が第３図の斜線部分の領域
にある場合は、マグネトロンのアノードとカソード間に
印加される電圧波形が第２図（ｂ）又は（ｃ）のように
なる。
圧波形が第２図（ａ）〜（ｃ）のうちどの共振波形にな
るかは、高周波トランスの１次巻線インダクタンスL1と
２次巻線インダクタンスL2との関係で決まる。第３図
は、この関係を実験的に求めたものである。すなわちL1
とL2のインダクタンスの関係が第３図の斜線部分の領域
にある場合は、マグネトロンのアノードとカソード間に
印加される電圧波形が第２図（ｂ）又は（ｃ）のように
なる。
すなわち、L1とL2の関係をL2237.5×L1＋6.0×10-3
のようにしておけば、マグネトロンのアノードとカソー
ド間に印加される電圧のピーク値を過大にすることなく
実効値を大きくでき、従って過大な電圧を発生せずにマ
グネトロンのヒーターに充分な電流を供給できるので、
マグネトロンが発振して高周波出力を発生させるまでの
時間を長くすることなくダイオード64を省略することが
できる。なお、マグネトロンのアノード，カソード間電
圧のピーク値Eopを一定の値に制御するには、図示して
いないが、例えば第１図において、高周波トランス53に
第４の巻線を設け、この出力電圧検知巻線で、２次巻線
56の出力電圧を間接的に検知し、この検知信号が所定の
値になるようにインバータ回路52を制御する構成とすれ
ばよい。すなわちインバータ回路の半導体スイッチを、
この検知信号でパルス幅制御するなどの負帰還制御を行
うことにより、Eopを一定に保つことができる。
のようにしておけば、マグネトロンのアノードとカソー
ド間に印加される電圧のピーク値を過大にすることなく
実効値を大きくでき、従って過大な電圧を発生せずにマ
グネトロンのヒーターに充分な電流を供給できるので、
マグネトロンが発振して高周波出力を発生させるまでの
時間を長くすることなくダイオード64を省略することが
できる。なお、マグネトロンのアノード，カソード間電
圧のピーク値Eopを一定の値に制御するには、図示して
いないが、例えば第１図において、高周波トランス53に
第４の巻線を設け、この出力電圧検知巻線で、２次巻線
56の出力電圧を間接的に検知し、この検知信号が所定の
値になるようにインバータ回路52を制御する構成とすれ
ばよい。すなわちインバータ回路の半導体スイッチを、
この検知信号でパルス幅制御するなどの負帰還制御を行
うことにより、Eopを一定に保つことができる。
発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置は、高周波トラ
ンスの１次巻線インダクタンスL1と２次巻線のインダク
タンスL2の関係をL2237.5×L1＋6.0×10-3になるよう
に選ぶことにより、マグネトロンのヒーターに流す電流
の実効値を過大な高圧を生じることなく大きくできるの
で、マグネトロンのヒーターが発振に必要な温度に達す
るまでの時間が長くなるという不都合を防止し、かつ、
異常高圧を発生することなく、マグネトロンの貫通コン
デンサに流れる電流を阻止するためのダイオードを除く
ことができ、コストを低減し高周波加熱装置の構成を簡
単にできる。
ンスの１次巻線インダクタンスL1と２次巻線のインダク
タンスL2の関係をL2237.5×L1＋6.0×10-3になるよう
に選ぶことにより、マグネトロンのヒーターに流す電流
の実効値を過大な高圧を生じることなく大きくできるの
で、マグネトロンのヒーターが発振に必要な温度に達す
るまでの時間が長くなるという不都合を防止し、かつ、
異常高圧を発生することなく、マグネトロンの貫通コン
デンサに流れる電流を阻止するためのダイオードを除く
ことができ、コストを低減し高周波加熱装置の構成を簡
単にできる。
第１図は本発明の一実施例図における高周波加熱装置の
回路図、第２図は同マグネトロンのアノードとヒーター
間に印加される電圧波形図、第３図は同高周波トランス
の１次巻線のインダクタンスL1と２次巻線のインダクタ
ンスL2による共振波形の関係を示す特性図、第４図は従
来の高周波加熱装置の回路図、第５図は同等価回路図、
第６図は同マグネトロンのアノードとヒーター間に印加
される電圧波形図である。 50……商用電源、51……１次側整流回路、52……インバ
ーター回路、53……高周波トランス、54……共振用コン
デンサ、55……１次巻線、56……２次巻線、57……３次
巻線、58……２次側整流回路、59……整流用コンデン
サ、60……整流用ダイオード、61……貫通コンデンサ、
63……マグネトロン、64……ダイオード、65……マグネ
トロンのヒーター。
回路図、第２図は同マグネトロンのアノードとヒーター
間に印加される電圧波形図、第３図は同高周波トランス
の１次巻線のインダクタンスL1と２次巻線のインダクタ
ンスL2による共振波形の関係を示す特性図、第４図は従
来の高周波加熱装置の回路図、第５図は同等価回路図、
第６図は同マグネトロンのアノードとヒーター間に印加
される電圧波形図である。 50……商用電源、51……１次側整流回路、52……インバ
ーター回路、53……高周波トランス、54……共振用コン
デンサ、55……１次巻線、56……２次巻線、57……３次
巻線、58……２次側整流回路、59……整流用コンデン
サ、60……整流用ダイオード、61……貫通コンデンサ、
63……マグネトロン、64……ダイオード、65……マグネ
トロンのヒーター。
Claims (1)
- 【請求項１】単方向電源と、前記単方向電源を交流に変
換する共振用コンデンサを有するインバーター回路と、
前記インバーター回路の出力を昇圧するための高周波ト
ランスと前記高周波トランスの２次側電圧を整流するた
めの整流用ダイオードと整流用コンデンサからなる整流
回路と、前記整流回路の電圧で付勢される貫通コンデン
サを有するマグネトロンを備え、前記高周波トランスに
３次巻線を設けて前記マグネトロンのヒーター電流を、
供給する構成とすると共に、前記、高周波トランスの１
次巻線のインダクタンスL1と、２次巻線のインダクタン
スL2をL2237.5×L1＋6.0×10-3の関係を満たす構成と
した高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62296948A JP2523714B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62296948A JP2523714B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137587A JPH01137587A (ja) | 1989-05-30 |
| JP2523714B2 true JP2523714B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=17840254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62296948A Expired - Lifetime JP2523714B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2523714B2 (ja) |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP62296948A patent/JP2523714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137587A (ja) | 1989-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080531 Year of fee payment: 12 |