JP2804537B2 - マグネトロン用インバータ電源 - Google Patents
マグネトロン用インバータ電源Info
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- JP2804537B2 JP2804537B2 JP1242809A JP24280989A JP2804537B2 JP 2804537 B2 JP2804537 B2 JP 2804537B2 JP 1242809 A JP1242809 A JP 1242809A JP 24280989 A JP24280989 A JP 24280989A JP 2804537 B2 JP2804537 B2 JP 2804537B2
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- Japan
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- magnetron
- transformer
- switching element
- power supply
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、マグネトロン用インバータ電源に係り、
とくにマグネトロンの起動制御に関するものである。
とくにマグネトロンの起動制御に関するものである。
（ロ）従来の技術 従来のマグネトロン用インバータ電源では、その電源
トランスの小型化、軽量化、あるいは低コスト化の為、
様々な構成のものが提案されている。
トランスの小型化、軽量化、あるいは低コスト化の為、
様々な構成のものが提案されている。
第４図は従来のマグネトロン用インバータ電源の回路
図である。同図に於いて商用電源１の電力はダイオード
ブリッジ２により整流された単方向（直流）電源が形成
されている。チョークコイル３および平滑コンデンサ４
は平滑回路を形成すると共に、インバータの高周波スイ
ッチング動作に対するノイズフィルタの役割も果たすも
のである。インバータは、共振コンデンサ５、昇圧トラ
ンス９およびスイッチング素子８で構成され、スイッチ
ング素子８はトランジスタ６とダンパダイオード７から
構成されている。スイッチング素子８はトランジスタ駆
動回路13より供給されるベース電流によって例えば20KH
z〜100KHz程度の周波数域でスイッチング動作する。こ
のスイッチング動作により昇圧トランスの一次巻線のイ
ンダクタンスと共振コンデンサ５により一次巻線の両端
には高い共振電圧が発生し、この共振電圧は昇圧トラン
スの二次巻線により更に高圧され、コンデンサ10とダイ
オード11により更に半波倍電圧整流されマグネトロン12
のアノード、カソード間に供給される。マグネトロン12
のヒータにも昇圧トランス９の三次巻線より高周波低電
圧が供給される。
図である。同図に於いて商用電源１の電力はダイオード
ブリッジ２により整流された単方向（直流）電源が形成
されている。チョークコイル３および平滑コンデンサ４
は平滑回路を形成すると共に、インバータの高周波スイ
ッチング動作に対するノイズフィルタの役割も果たすも
のである。インバータは、共振コンデンサ５、昇圧トラ
ンス９およびスイッチング素子８で構成され、スイッチ
ング素子８はトランジスタ６とダンパダイオード７から
構成されている。スイッチング素子８はトランジスタ駆
動回路13より供給されるベース電流によって例えば20KH
z〜100KHz程度の周波数域でスイッチング動作する。こ
のスイッチング動作により昇圧トランスの一次巻線のイ
ンダクタンスと共振コンデンサ５により一次巻線の両端
には高い共振電圧が発生し、この共振電圧は昇圧トラン
スの二次巻線により更に高圧され、コンデンサ10とダイ
オード11により更に半波倍電圧整流されマグネトロン12
のアノード、カソード間に供給される。マグネトロン12
のヒータにも昇圧トランス９の三次巻線より高周波低電
圧が供給される。
（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、インバータの起動時においては、昇圧トラ
ンスにてヒータ電源を供給しているため、インバータが
動作開始後に始めてヒータが加熱され、ヒータがあたた
まってマグネトロンが発振する必要なエミッション量に
達するまである程度の時間を要し、その間、昇圧トラン
スの二次巻線の電圧は無負荷電圧に近くなるため、定常
運転時の電圧の1.5〜2.5倍になる。この異常電圧はマグ
ネトロンの寿命や高圧整流回路の信頼性の上から好まし
くないものであった。
ンスにてヒータ電源を供給しているため、インバータが
動作開始後に始めてヒータが加熱され、ヒータがあたた
まってマグネトロンが発振する必要なエミッション量に
達するまである程度の時間を要し、その間、昇圧トラン
スの二次巻線の電圧は無負荷電圧に近くなるため、定常
運転時の電圧の1.5〜2.5倍になる。この異常電圧はマグ
ネトロンの寿命や高圧整流回路の信頼性の上から好まし
くないものであった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもの
で、マグネトロンに異常電圧を印加することなく、安全
に起動させることが可能なマグネトロン用インバータ電
源を提供するものである。
で、マグネトロンに異常電圧を印加することなく、安全
に起動させることが可能なマグネトロン用インバータ電
源を提供するものである。
（ニ）課題を解決するための手段 この発明は、昇圧トランスの１次巻線と共振コンデン
サとの直列回路を直流電源に接続し、共振コンデンサに
並列にスイッチング素子を接続して、このスイッチング
素子をオン・オフすることによって昇圧トランスの２次
巻線に発生する電圧をマグネトロンに印加するように構
成したマグネトロン用インバータ電源において、昇圧ト
ランスの一次巻線電流を検出する検出手段と、一次巻線
電流と所定値とを比較する手段と、スイッチング素子の
オン・オフ期間を制御する制御手段を備え、前記制御手
段が、マグネトロンの起動時に、昇圧トランスの一次巻
線電流が所定値以下のときにはスイッチング素子のオン
期間／オフ期間の比を第１設定値に維持し、前記一次巻
線電流が所定値を超えたときには前記比を第１設定値よ
り大きい第２設定値まで徐々に増大させることを特徴と
するマグネトロン用インバータ電源である。
サとの直列回路を直流電源に接続し、共振コンデンサに
並列にスイッチング素子を接続して、このスイッチング
素子をオン・オフすることによって昇圧トランスの２次
巻線に発生する電圧をマグネトロンに印加するように構
成したマグネトロン用インバータ電源において、昇圧ト
ランスの一次巻線電流を検出する検出手段と、一次巻線
電流と所定値とを比較する手段と、スイッチング素子の
オン・オフ期間を制御する制御手段を備え、前記制御手
段が、マグネトロンの起動時に、昇圧トランスの一次巻
線電流が所定値以下のときにはスイッチング素子のオン
期間／オフ期間の比を第１設定値に維持し、前記一次巻
線電流が所定値を超えたときには前記比を第１設定値よ
り大きい第２設定値まで徐々に増大させることを特徴と
するマグネトロン用インバータ電源である。
（ホ）作用 制御手段は一次巻線電流が所定値以下の場合、すなわ
ちマグネトロンの陽性一陰極間を流れる電流が十分でな
い場合には、スイッチング素子のオン期間／オフ期間の
比を低く維持して昇圧トランスの２次巻線の出力電圧を
低く抑制し、一次巻線電流が所定値を超えると、すなわ
ちマグネトロンが正常な発振を行うに必要なエミッショ
ン量に達すると、スイッチング素子のオン期間／オフ期
間の比を大きくして、マグネトロンに必要な所定電圧を
印加する。つまり、インバータ電源は、マグネトロンの
ヒータ温度が低くマグネトロンが発振可能になる間低設
定パワーに相当するスイッチング周波数で発振し、マグ
ネトロンのヒータが充分あたためられマグネトロンが発
振可能になると、スイッチング周波数が設定パワーに相
当する周波数に調整される。
ちマグネトロンの陽性一陰極間を流れる電流が十分でな
い場合には、スイッチング素子のオン期間／オフ期間の
比を低く維持して昇圧トランスの２次巻線の出力電圧を
低く抑制し、一次巻線電流が所定値を超えると、すなわ
ちマグネトロンが正常な発振を行うに必要なエミッショ
ン量に達すると、スイッチング素子のオン期間／オフ期
間の比を大きくして、マグネトロンに必要な所定電圧を
印加する。つまり、インバータ電源は、マグネトロンの
ヒータ温度が低くマグネトロンが発振可能になる間低設
定パワーに相当するスイッチング周波数で発振し、マグ
ネトロンのヒータが充分あたためられマグネトロンが発
振可能になると、スイッチング周波数が設定パワーに相
当する周波数に調整される。
従って、インバータのスタート時の過度現象によりス
イッチング素子に流れるサージ電流及び昇圧トランスの
２次巻線の出力する異常電圧が抑制される。
イッチング素子に流れるサージ電流及び昇圧トランスの
２次巻線の出力する異常電圧が抑制される。
（ヘ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述す
る。これによってこの発明が限定されるものではない。
る。これによってこの発明が限定されるものではない。
第１図はこの発明の一実施例を示すマグネトロン用イ
ンバータ電源の電気回路図であり、商用電源15の電力は
ダイオードブリッジ16により整流され単方向（直流）電
源が形成される。チョークコイル17および平滑コンデン
サ18は平滑回路を形成すると共に、インバータの高周波
スイッチング動作に対するノイズフィルターの役割も果
たすものである。インバータは共振コンデンサ20、昇圧
トランス19およびスイッチング素子21で構成され、スイ
ッチング素子21はトランジスタ22とダンパーダイオード
23から構成されている。スイッチング素子21はトランジ
スタドライブ回路27より供給されるベース信号によって
例えば20KHz〜100KHz程度の周波数域でスイッチング動
作する。
ンバータ電源の電気回路図であり、商用電源15の電力は
ダイオードブリッジ16により整流され単方向（直流）電
源が形成される。チョークコイル17および平滑コンデン
サ18は平滑回路を形成すると共に、インバータの高周波
スイッチング動作に対するノイズフィルターの役割も果
たすものである。インバータは共振コンデンサ20、昇圧
トランス19およびスイッチング素子21で構成され、スイ
ッチング素子21はトランジスタ22とダンパーダイオード
23から構成されている。スイッチング素子21はトランジ
スタドライブ回路27より供給されるベース信号によって
例えば20KHz〜100KHz程度の周波数域でスイッチング動
作する。
このスイッチング動作により昇圧トランス19の一次巻
線n1のインダクタンスと共振コンデンサ20により一次巻
線n1の両端には高い共振電圧が発生し、この共振電圧は
昇圧トランス19の二次巻線n2により更に昇圧され、コン
デンサ25とダイオード26により更に半波倍電圧整流され
てマグネトロン24のアノード、カソード間に供給され
る。マグネトロン24のヒータにも昇圧トランスの三次巻
線n3から高周波低電圧が供給される。
線n1のインダクタンスと共振コンデンサ20により一次巻
線n1の両端には高い共振電圧が発生し、この共振電圧は
昇圧トランス19の二次巻線n2により更に昇圧され、コン
デンサ25とダイオード26により更に半波倍電圧整流され
てマグネトロン24のアノード、カソード間に供給され
る。マグネトロン24のヒータにも昇圧トランスの三次巻
線n3から高周波低電圧が供給される。
30はカレントトランスであり、昇圧トランス19の一次
巻線n1の電流に比例するトランジスタ22のコレクタ電流
を検出し、抵抗31、ダイオード32、抵抗33およびコンデ
ンサ36により電圧に変換されて整流される。この検出さ
れた電圧信号は整流用ダイオード32の順方向電圧降下の
バラツキを除去する為に挿入された抵抗34,35およびコ
ンデンサ37により補正される。この電圧信号がマグネト
ロンの発振前と発振後で大きく変化するため、抵抗39,3
8で設定される第１の設定電圧V1に達するまで比較器40
の出力S1を“Low"に保ち、前記スイッチング素子21のON
時間を短くし、起動時のマグネトロン24に異常電圧を印
加しないように作用させる。又逆にこの電圧信号が第１
の設定電圧V1に達した後は、スイッチング素子21のON時
間を抵抗41,42で設定された第２の設定値V2に対応す
る。高周波出力まで徐々に上げていく。この信号電圧が
抵抗41,42で設定された設定値V2に達すると、比較器43
の出力S2は“Hi"“Low"を繰り返し第２の設定出力を維
持する。
巻線n1の電流に比例するトランジスタ22のコレクタ電流
を検出し、抵抗31、ダイオード32、抵抗33およびコンデ
ンサ36により電圧に変換されて整流される。この検出さ
れた電圧信号は整流用ダイオード32の順方向電圧降下の
バラツキを除去する為に挿入された抵抗34,35およびコ
ンデンサ37により補正される。この電圧信号がマグネト
ロンの発振前と発振後で大きく変化するため、抵抗39,3
8で設定される第１の設定電圧V1に達するまで比較器40
の出力S1を“Low"に保ち、前記スイッチング素子21のON
時間を短くし、起動時のマグネトロン24に異常電圧を印
加しないように作用させる。又逆にこの電圧信号が第１
の設定電圧V1に達した後は、スイッチング素子21のON時
間を抵抗41,42で設定された第２の設定値V2に対応す
る。高周波出力まで徐々に上げていく。この信号電圧が
抵抗41,42で設定された設定値V2に達すると、比較器43
の出力S2は“Hi"“Low"を繰り返し第２の設定出力を維
持する。
抵抗46,47で分圧された分圧レベルと、比較器40の出
力S1に接続された抵抗45及び比較器43の出力S2に接続さ
れた抵抗44の分圧レベルとによって充電されるコンデン
サ48の電位Vrと、コンデンサ50と抵抗49の時定数で充電
されるレベルVcを比較器52で比較し、この比較器52の出
力がHiの時間だけスイッチング素子21はONする。
力S1に接続された抵抗45及び比較器43の出力S2に接続さ
れた抵抗44の分圧レベルとによって充電されるコンデン
サ48の電位Vrと、コンデンサ50と抵抗49の時定数で充電
されるレベルVcを比較器52で比較し、この比較器52の出
力がHiの時間だけスイッチング素子21はONする。
29は２つのNANDゲートで構成されたフリップフロップ
であり、比較器52の出力から得られるスイッチング素子
のOFFタイミング信号と、昇圧トランス19の四次巻線n4
によりON信号回路28で作られたONタイミング信号により
ドライブ回路27に出力される。
であり、比較器52の出力から得られるスイッチング素子
のOFFタイミング信号と、昇圧トランス19の四次巻線n4
によりON信号回路28で作られたONタイミング信号により
ドライブ回路27に出力される。
第２図および第３図は以上の動作を示すタイムチャー
トであり、第２図には電圧レベルV1,V2に対する比較器4
0の出力S1および比較器43の出力S2の時間的変化が示さ
れ、第３図にはコンデンサ48の電位Vr、コンデンサ50の
電位Vc、スイッチング素子21の端子電圧Vtおよびドライ
ブ回路27の出力Sdの時間的変化が示されている。
トであり、第２図には電圧レベルV1,V2に対する比較器4
0の出力S1および比較器43の出力S2の時間的変化が示さ
れ、第３図にはコンデンサ48の電位Vr、コンデンサ50の
電位Vc、スイッチング素子21の端子電圧Vtおよびドライ
ブ回路27の出力Sdの時間的変化が示されている。
（ト）発明の効果 この発明によれば、インバータ電源のスタート時の過
度現象によりスイッチング素子に流れるサージ電流及び
昇圧トランスの２次巻線の異常電圧が抑制される。従っ
て、スイッチング素子の破壊が防止され、マグネトロン
の寿命や信頼性も向上する。
度現象によりスイッチング素子に流れるサージ電流及び
昇圧トランスの２次巻線の異常電圧が抑制される。従っ
て、スイッチング素子の破壊が防止され、マグネトロン
の寿命や信頼性も向上する。
第１図はこの発明の一実施例を示すマグネトロン用イン
バータ電源の電気回路図、第２図および第３図は第１図
の各部の動作を説明するためのタイミングチャート、第
４図は従来例の第１図対応図である。 15……商用交流電源、 16……ダイオードブリッジ、 17……チョークコイル、 18……平滑コンデンサ、 19……昇圧トランス、 20……共振コンデンサ、 25……コンデンサ、 26……ダイオード、 24……マグネトロン、 30……カレントトランス、 40,43,52……比較器。
バータ電源の電気回路図、第２図および第３図は第１図
の各部の動作を説明するためのタイミングチャート、第
４図は従来例の第１図対応図である。 15……商用交流電源、 16……ダイオードブリッジ、 17……チョークコイル、 18……平滑コンデンサ、 19……昇圧トランス、 20……共振コンデンサ、 25……コンデンサ、 26……ダイオード、 24……マグネトロン、 30……カレントトランス、 40,43,52……比較器。
Claims (1)
- 【請求項１】昇圧トランスの１次巻線と共振コンデンサ
との直列回路を直流電源に接続し、共振コンデンサに並
列にスイッチング素子を接続して、このスイッチング素
子をオン・オフすることによって昇圧トランスの２次巻
線に発生する電圧をマグネトロンに印加するように構成
したマグネトロン用インバータ電源において、昇圧トラ
ンスの一次巻線電流を検出する検出手段と、一次巻線電
流と所定値とを比較する手段と、スイッチング素子のオ
ン・オフ期間を制御する制御手段を備え、前記制御手段
が、マグネトロンの起動時に、昇圧トランスの一次巻線
電流が所定値以下のときにはスイッチング素子のオン期
間／オフ期間の比を第１設定値に維持し、前記一次巻線
電流が所定値を超えたときには前記比を第１設定値より
大きい第２設定値まで徐々に増大させることを特徴とす
るマグネトロン用インバータ電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242809A JP2804537B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | マグネトロン用インバータ電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242809A JP2804537B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | マグネトロン用インバータ電源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102742A JPH03102742A (ja) | 1991-04-30 |
| JP2804537B2 true JP2804537B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=17094611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242809A Expired - Fee Related JP2804537B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-18 | マグネトロン用インバータ電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804537B2 (ja) |
-
1989
- 1989-09-18 JP JP1242809A patent/JP2804537B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03102742A (ja) | 1991-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |