JP2765727B2 - 電力供給回路 - Google Patents

電力供給回路

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JP2765727B2
JP2765727B2 JP1171308A JP17130889A JP2765727B2 JP 2765727 B2 JP2765727 B2 JP 2765727B2 JP 1171308 A JP1171308 A JP 1171308A JP 17130889 A JP17130889 A JP 17130889A JP 2765727 B2 JP2765727 B2 JP 2765727B2
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    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/66Circuits
    • H05B6/666Safety circuits

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、マイクロウエーブオーブンの高周波(HF)
発生源用電力供給回路、特に、整流幹線電圧を発生する
幹線電圧整流器と、この整流幹線電圧によって駆動され
るスイッチモード電力供給ユニット(SMPS)とを具え、
このSMPSユニットは共振回路に含まれるコイルと、可制
御スイッチと、直流電圧により給電され、開放および閉
成状態間の可制御スイッチングを行う駆動電流パルスを
発生する駆動段と、この駆動段に接続され駆動電流パル
スのスイッチング周波数を制御する制御回路とを具え、
前記共振回路は更に変成器の一次側に現れるキャパシタ
ンスおよび誘導性インピーダンスを具え、この変成器の
二次側を前記HF発生源に駆動電圧を供給する手段に接続
するようにした電力供給回路に関するものである。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課題) かかる可制御スイッチはそのスイッチングに対し充分
な駆動電流を必要とするいわゆるゲートターンオフサイ
リスタ(GTO)として得ることができる。これは、スイ
ッチの駆動段をも所望の駆動電流をスイッチに供給し得
るようにしたほぼ直流の電力を必要とする。更に、この
種の電力供給回路は通常回路およびマグネトロン管を有
するHF発生源の構成素子を有効に冷却するために、およ
びファンを小型として回路の構成を全体として簡潔にし
得るようにするために、このファンを直流駆動ファンと
するのが好適である。かかる直流駆動ファンはその駆動
中高い直流電力を必要とする。
本発明の目的は回路の駆動に必要な直流電圧を簡単に
発生せしめると同時に回路に含まれる種々の機能ユニッ
トを監視し得るようにした電力供給回路を提供せんとす
るにある。
(課題を解決するための手段) 本発明はマイクロウエーブオーブンの高周波(HF)発
生源(M)用電力供給回路であって、整流幹線電圧を発
生する幹線電圧整流器と、この整流幹線電圧によって駆
動されるスイッチモード電力供給ユニット(SMPS)とを
具え、このSMPSユニットはコンデンサ、コイル、コンデ
ンサおよび変成器を含む共振回路を具え、この変成器の
2次巻線は駆動電圧を前記高周波発生源に供給する手段
に接続し、前記共振回路はさらに前記変成器の1次側に
存在するキャパシタンスおよび誘導性インピーダンス
と、前記共振回路の両端間で前記コイルおよびコンデン
サ間に配列された可制御スイッチとを含み、さらに電力
供給回路は直流電圧が供給され且つ前記可制御スイッチ
をその開放状態および閉成状態間で切換えを行う駆動パ
ルスを発生する駆動段と、この駆動段(S)に接続され
駆動電流パルスのスイッチング周波数を制御する制御回
路とを具える電力供給回路において、前記SMPSユニット
は更に前記共振回路のコイルに設けられた2つの部分巻
線より成る補助巻線と、2つのダイオードを有する補助
巻線に接続され、整流補助電圧を発生する全波整流器と
を具え、前記駆動段および前記制御回路の直流電圧入力
端子を前記整流器の出力端子に接続するとともに前記幹
線電圧整流器の正の出力端子に接続し、他に前記SMPSユ
ニットは前記駆動段、並びに前記制御回路および接地点
の両端間に接続されたコンデンサをも具え、該コンデン
サは、前記共振回路の作動開始時に前記駆動段に直流電
圧を供給する整流幹線電圧用の蓄積コンデンサとしてお
よび前記共振回路の常規作動時に前記整流補助電圧用の
平滑コンデンサとして作動せしめるように、その値を定
めるようにしたことを特徴とする。
本発明の好適な例では直流電圧によって駆動されるフ
ァンを具え、この場合には、ファンおよび駆動段並びに
制御回路によって、共振回路が通常のように作動する
際、コイルの補助巻線に結合された整流器から直流駆動
電圧を得るようにする。次いでファンを整流器にほぼ直
接的に接続するが、駆動段および制御回路の直流給電入
力は前記入力の両端に並列に接続された前記コンデンサ
から前記ファンに電流が流れるのを防止し得るダイオー
ドを経と整流器に並列にこれに接続する。
まず最初、本発明によれば、回路の構成を著しく簡素
化することができる。これがため、共通の解決課題であ
る駆動回路およびファンの給電用の個別の幹線変成器を
省略することができる。更に、作動し得る駆動段からの
駆動電流に順次に依存する共振回路から駆動段によって
供給電流を得ると云う事実によって、相互依存性が得ら
れ、これにより回路に含まれる機能ユニットを自動的に
監視することができる。従ってこれらの構成部分の一つ
が故障すると回路自体が自動的に遮断されるようにな
る。
駆動段および制御回路並びにファンのいずれもが共振
回路のコイルの補助巻線から供給電流を得る場合には次
に示すような故障状態が現れ得るようになる。
1.共振回路が故障すると、冷却ファンおよび駆動段並び
にその制御回路が直流電圧供給の停止のため、作動を停
止し得るようになる。
2.制御回路または駆動段が故障すると、共振回路はが誤
制御のため作動を停止するようになる。従って、制御回
路および駆動段もその直流電圧の供給が行われなくな
り、かつ、冷却ファンが直流電圧供給の停止により停止
し得るようになる。
3.冷却ファンが故障すると、共振回路が作動を停止す
る。その理由は、過熱によりある種の電力半導体装置が
欠陥となり、これにより冷却ファンおよび制御回路並び
に駆動段はその直流電圧の供給が行われなくなる。
これがため、かかる故障状態の全部によって、フュー
ズが破壊するか、または、回路が作動停止し飽和し得な
くなる。
(実施例) 図面につき本発明を説明する。
本発明電力供給回路は端子S1およびS2に供給される幹
線供給電圧を給電すると共に後段にチョークコイルL1を
有する幹線全波整流器Bを具える。このチョークコイル
L1の後段にはコンデンサC1、コイルL2、コンデンサC3お
よび変成器Trを具える共振回路を設ける。変成器の2次
巻線を整流電圧逓倍回路Vに接続し、これによりマグネ
トロンMに直流高電圧を発生し得るようにする。この共
振回路には変成器Trの漏洩インダクタンスおよび電圧逓
倍回路Vに現われ前記変成器Trの一次側に伝達される容
量性インピーダンス(キャパシタンス)が含まれる。本
例ではコイルL2とコンデンサC3との相互接続点と接地点
との間に共振回路の両端間に出力ダイオードD2に直列に
接続された半導体スイッチD1によって、比較的高いスイ
ッチング周波数で共振回路を2つの状態間でスイッチン
グし得るようにする。即ち、一方の状態ではスイッチD1
が開放されると、共振回路はコイルL2およびコンデンサ
C3並びに変成器Trの一次側に現われる容量性インピーダ
ンスによって形成されるようになる。他方の状態ではス
イッチD1が閉成されると、コイルL2は平滑回路L1、C1を
経て幹線全波整流器Bの出力側に直接接続されるように
なり、共振回路はコンデンサC3と変成器Trの一次側の容
量性インピーダンスとによって形成されるようになる。
スイッチD1は、いわゆるゲートターンオフサイリスタ
によって形成すると共に駆動回路Sからのパルス駆動電
流によって開放状態および閉成状態間でスイッチングさ
れるようにする。駆動電流パルスのスイッチング周波数
は可変とし、制御可変Kにより制御し得るようにする。
このスイッチング周波数を変化させることによってマグ
ネトロンMの出力を変化させることができる。駆動段S
および制御回路Kは給電入力側の直流電圧で駆動する。
更に、本発明では電力供給回路に含まれる回路素子お
よびマグネトロンMを冷却するファンFを設ける。有効
な冷却を行うと共に供給回路に小型の回路素子を設け、
かつファンの寸法を小型にし得るようにするためには、
このファンを直流駆動型のファンとする。
本発明によれば、ファンF、駆動段Sおよび制御回路
Kを駆動する直流電力は本例ではコイルL2に巻装した2
つの部分巻線W1およびW2より成る補助巻線と、これら部
分巻線W1、W2に接続された2つのダイオードD3およびD4
の形態の全波整流器とによって発生させるようにする。
ファンFの直流給電入力端子は整流器の出力側を形成す
る2つのダイオードD3およびD4の相互接続点に直接接続
し、従ってファンFは平滑されない整流補助電圧によっ
て駆動する。駆動段Sおよび制御回路Kの直流給電入力
端子は直列接続のダイオードD5および抵抗R2を経て整流
器(D3、D4)の出力側に接続する。駆動段Sおよび制御
回路Kの直流給電入力端子は更に抵抗R1を経て幹線全波
整流器Bの正端子に接続すると共にこれら直流給電入力
端子に並列に接続されたコンデンサC2およびツェナーダ
イオードD6を経て幹線全波整流器Bの負端子(接地点)
に接続する。
電力供給回路の作動は次の通りである。幹線全波整流
器Bを幹線電源に接続すると、コンデンサC2が抵抗R1を
経て充電され、制御回路Kおよび駆動段Sに直流駆動電
圧を供給する。次いで、駆動段Sおよび制御回路Kの直
流給電入力側で直流電圧をツェナーダイオードD6によっ
て制限すると共に安定化する。この状態ではダイオード
D5によってコンデンサC2から直流駆動ファンFに電流が
流れるのを防止し得るようにする。制御回路Kがその始
動信号を受けると、この制御回路Kおよび駆動段Sはコ
ンデンサC2に蓄積されたエネルギーで作動を開始する。
従って駆動段Sは制御回路Kにより決まる周波数でサイ
リスタD1をターンオンおよびオフすると共に共振回路の
振動を開始する。従ってコイルL2の交流電流を部分巻線
W1およびW2に伝達し、この伝達された電流をダイオード
D3およびD4によって整流する。ファンFはその直流駆動
電圧を受けて作動を開始する。整流器、即ち、ダイオー
ドD3、D4からの電流もダイオードD5および抵抗R2を流れ
ると共にツェナーダイオードD6により決まる値にコンデ
ンサC2を充電し保持する。これがため、駆動段Sへの直
流電圧は整流器D3およびD4から取出すと共に整流された
補助電圧に対する平滑コンデンサとして作用させるよう
にする。前述したように電力供給回路が作動を開始する
と、コンデンサC2は蓄積コンデンサとして作用し、この
目的のために、コンデンサC2を適宜設計して、部分巻線
W1、W2および整流器D3、D4を経てコイルL2の電流によっ
て駆動段Sの直流電圧供給を行うため、駆動段Sがコン
デンサC2に蓄えられたエネルギーで共振電流の作動を確
実に開始し得るようにする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明電力供給回路の構成を示す回路図であ
る。 B……幹線全波整流器 V……電圧逓倍回路 M……マグネトロン K……制御回路 S……駆動段 S1、S2……入力端子(B) F……ファン L1……チョークコイル L2……コイル W1、W2……部分巻線 Tr……変成器 C1〜C3……コンデンサ R1、R2……抵抗 D1……サイリスタ D2〜D5……ダイオード D6……ツェナーダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−32987(JP,A) 特開 昭50−147534(JP,A) 特開 昭53−13135(JP,A) 特開 昭59−228393(JP,A) 特開 昭50−147532(JP,A) 特表 昭58−501492(JP,A) 特公 昭54−52(JP,B2) 米国特許3303405(US,A) 米国特許4383156(US,A) 米国特許4055791(US,A) 米国特許4096559(US,A) 米国特許4142082(US,A) 米国特許4275281(US,A) 米国特許4409647(US,A) 米国特許4539453(US,A) 英国公開2056195(GB,A) 英国特許2116787(GB,B) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05B 6/66

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マイクロウエーブオーブンの高周波(HF)
    発生源(M)用電力供給回路であって、整流幹線電圧を
    発生する幹線電圧整流器(B)と、この整流幹線電圧に
    よって駆動されるスイッチモード電力供給ユニット(SM
    PS)とを具え、このSMPSユニットはコンデンサ(C1)、
    コイル(L2)、コンデンサ(C3)および変成器(Tr)を
    含む共振回路を具え、この変成器の2次巻線は駆動電圧
    を前記高周波(HF)発生源(M)に供給する手段(V)
    に接続し、前記共振回路はさらに前記変成器(Tr)の1
    次側に存在するキャパシタンスおよび誘導性インピーダ
    ンスと、前記共振回路の両端間で前記コイル(L2)およ
    びコンデンサ(C3)間に配列された可制御スイッチ(D
    1)とを含み、さらに電力供給回路は直流電圧が供給さ
    れ且つ前記可制御スイッチ(D1)をその開放状態および
    閉成状態間で切換えを行う駆動パルスを発生する駆動段
    (S)と、この駆動段(S)に接続され駆動電流パルス
    のスイッチング周波数を制御する制御回路(K)とを具
    える電力供給回路において、前記SMPSユニットは更に前
    記共振回路のコイル(L2)に設けられた2つの部分巻線
    (W1,W2)より成る補助巻線と、2つのダイオード(D3,
    D4)を有する補助巻線に接続され、整流補助電圧を発生
    する全波整流器とを具え、前記駆動段(S)および前記
    制御回路(K)の直流電圧入力端子を前記整流器(D3,D
    4)の出力端子に接続するとともに前記幹線電圧整流器
    (B)の正の出力端子に接続し、他に前記SMPSユニット
    は前記駆動段、並びに前記制御回路および接地点の両端
    間に接続されたコンデンサ(C2)をも具え、該コンデン
    サ(C2)は、前記共振回路の作動開始時に前記駆動段に
    直流電圧を供給する整流幹線電圧用の蓄積コンデンサと
    しておよび前記共振回路の常規作動時に前記整流補助電
    圧用の平滑コンデンサとして作動せしめるように、その
    値を定めるようにしたことを特徴とする電力供給回路。
  2. 【請求項2】電力供給回路が更にその回路および前記高
    周波(HF)発生源(M)の素子を冷却する直流供給ファ
    ン(F)を具える請求項1に記載の電力供給回路におい
    て、常規作動中、前記駆動段(S)および前記制御回路
    (K)に加えて、前記ファン(F)は前記整流された補
    助電圧によって直流給電し、この整流補助電圧は、前記
    コンデンサ(C2)から前記ファン(F)の直流給電入力
    端子に電流が流れるのを防止し得るように接続されたダ
    イオード(D5)を具える手段を経て前記駆動段および制
    御回路の並列接続された直流給電入力端子に供給するよ
    うにしたことを特徴とする電力供給回路。
JP1171308A 1988-07-06 1989-07-04 電力供給回路 Expired - Lifetime JP2765727B2 (ja)

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