JP3436226B2 - マグネトロン駆動用昇圧トランス装置 - Google Patents
マグネトロン駆動用昇圧トランス装置Info
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- H01F2038/003—High frequency transformer for microwave oven
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
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- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジなどのよ
うにマグネトロンを用いて誘電加熱を行なう高周波加熱
装置のマグネトロン駆動用昇圧トランス装置で、特にマ
グネトロンのフィラメントを加熱するヒータ電流の安定
性およびＰＳ混触の防止性能を向上させるためのトラン
ス構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の装置の商用電源を高周波
高圧電源に変換してマグネトロンを駆動するインバータ
電源装置に関しては、特開平５−１２１１５９号公報に
示されるような単端型の１石式電圧共振インバータが開
示されている。これらで代表されるインバータ電源装置
はインバータによって高周波化した電力を昇圧トランス
で高圧に変換し、整流回路もしくは逓倍電圧整流を用い
た高圧回路でマグネトロンの駆動に適した高圧直流電圧
を生成している。こうすることによって、インバータに
よる電力の高周波化で昇圧トランスの小型化が実現で
き、かつ回路を単一の基板の上に構成することによって
よりコンパクトで軽量なマグネトロン駆動電源（インバ
ータ電源）を構成することができる。 【０００３】図６は従来のマグネトロン駆動用昇圧トラ
ンス装置の昇圧トランスの側面図である。１は樹脂で構
成されたボビンで一次巻線２とニ次巻線３とマグネトロ
ンのカソードを加熱するための電力を供給するヒーター
巻線４が巻かれている。５はフェライト等の磁性体で構
成されたコアで一次巻線２の電流で発生した磁気エネル
ギーをニ次巻き線に伝達するための磁気回路の機能を果
たす。各巻線は端子ピン６にからげ半田ディップされ
る。この様な構成から昇圧トランス８は構成される。端
子ピン６はプリント基板７に穿った穴に挿入され半田デ
ィップして固定される。 【０００４】一方、マグネトロン駆動用昇圧トランス装
置の回路図の一例を図７に示す。これは代表的な１石式
の電圧共振型インバータで電子レンジをはじめ電磁調理
器、炊飯器などにごく一般的に使用されている。 【０００５】商用電源９は全波整流回路１０によって単
方向電源に変換される。チョークコイル１６と平滑コン
デンサ１７からなる整流フィルター１３によて電流の平
滑やノイズの流出、進入を阻止している。昇圧トランス
８の一次側から見たインダクタンスと共振コンデンサ１
４で共振回路が形成されている。１５はスイッチング素
子でＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）
とＦＷＤ（転流ダイオード）から構成されている。これ
らの部品群からスイッチング回路であるインバータ部１
６が構成され、整流フィルター１３の直流電源をスイッ
チング素子１５で高速スイッチングして高周波電源に変
換している。高周波電力は昇圧トランス８によって高周
波高圧電力に変換され高圧ダイオード１７、１８と高圧
コンデンサ１９から構成される半波倍電圧回路２０によ
って更に高圧直流電圧に変換されマグネトロン２１を駆
動しマイクロ波エネルギーを発生させる。 【０００６】一方ヒーター巻線４からマグネトロン２１
のフィラメントに電力が供給され高温化することによっ
て電子の励起を促している。インバータ部１６の制御は
制御回路２２が司り、スイッチング素子１５のコントロ
ールによってマグネトロン２１から発生するマイクロ波
エネルギーの発生量をコントロールしている。そしてマ
グネトロン２１からの高周波ノイズの漏洩を阻止するた
めにフィラメントへの電力供給線にはチョークコイル２
３が具備されている。この様な単端型の１石式電圧共振
に類するインバータ方式では一般的に制御回路２２でス
イッチング素子１５の導通時間を変化させてマグネトロ
ン２１への電力供給をコントロールする。 【０００７】この制御技術によって食品に与えるエネル
ギーを自在に変化させることができリニア−に食品を温
めるパワーをコントロールする手段が得られる。これは
従来の鉄型のトランスではなし得ない特長ではあるが、
その時インバータの動作周波数が変化する。低パワーに
なるにつれマグネトロン電流が流れる導通角短くなり一
次巻線に比べ二次巻線の電圧の低下は著しい。従って、
ヒーター巻線は極力二次巻線との結合より、一次巻線の
結合を強めた方がパワーコントロール時のマグネトロン
２１のカソードに流れる電流の変化が少なくなる。図６
のトランスのように一次巻線２と二次巻線３の間にヒー
ター巻線４を備えている。その時のマグネトロンのアノ
ード−カソード間電圧ｅｂｍとフィラメント電流Ｉｆの
時間推移は図３のようになり比較的パワーコントロール
によるＩｆの変化も少ない。 【０００８】しかし、二次巻線の結合と低パワー時の高
周波化によるチョークコイル２３のインダクタンス成分
による電力伝達減衰で低出力化するにつれＩｆが下がる
傾向にはあるがモーディングに対しては有利であり低パ
ワーまで高周波出力を絞ることが可能になる。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかし、一方で安全面
を考慮すると一次巻線２に二次側回路で最も高圧を発生
するヒーター巻線４を近接させることになりＰＳ混触と
いう観点から見ると極めて危険な構成になっている。特
に二次側が高い電圧のため筐体のシャーシが二次側のア
ース電位になっている電子レンジの回路ではシャーシを
アースにつながなかった場合、ＰＳ混触時には４ｋＶ〜
７ｋＶ程度の高圧で筐体が浮遊し使用者にとっては極め
て危険な構成である。 【００１０】また、安全面を重視すると図８のような構
成が考えられるこれは危険なヒーター巻線を一次巻線２
とは反対側に配置した場合である。この場合はＰＳ混触
の危険性はほぼ回避でき安全である。 【００１１】しかし、図９でフィラメント電流Ｉｆの時
間推移を見るとパワーコントロールに応じて極端にＩｆ
の値が低下する傾向にありマグネトロンのモーディング
という観点からすると極めて不利である。 【００１２】このように安全性と性能という観点で二律
背反の関係にあった。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するために、一次巻線、二次巻線、ヒーター巻線
の３つの巻線群と、スイッチング回路の電力を磁束とし
て一次巻線から他の巻線に伝達する磁性体と、一次巻線
を巻きつける外ボビンと、二次巻線とヒーター巻線を巻
きつけた内ボビンを具備し、内ボビンは外ボビンの内部
に配し、各々の巻線が磁性体の磁気回路に対して同心に
積層して巻線される構成とし、前記巻線群は主磁気回路
を構成する磁性体に対して同心に積層して巻線され、前
記一次巻線と、前記二次巻線と前記ヒーター巻線の間に
副磁気回路を構成する磁性体と外ボビンの構造を有する
ものである。 【００１４】上記発明によれば、一次巻線を具備した外
ボビンの中に別ピースの二次巻線とヒーター巻線を具備
した内ボビンの２ピース構成となっているためＰＳ混触
が極めて生じにくい安全な構造であるとともに、一次巻
線の直下にヒーター巻線が存在しているため一次巻線と
ヒーター巻線の磁気結合が高くパワーコントロール時の
磁束変化が少なく、フィラメントに流れる電流変化も少
なくなる。よってフィラメント電流Ｉｆの変化を軽減し
て低出力までモーディングが起こりにくい安定した性能
をもつマグネトロン駆動用昇圧トランス装置を提供する
ことができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、マグネ
トロンと、マグネトロンに駆動電圧を供給する昇圧トラ
ンスと、昇圧トランスの一次側に接続されたスイッチン
グ回路とからなり、昇圧トランスは一次巻線、二次巻
線、ヒーター巻線の３つの巻線群と、スイッチング回路
の電力を磁束として一次巻線から他の巻線に伝達する磁
性体と、一次巻線を巻きつける外ボビンと、二次巻線と
ヒーター巻線を巻きつける内ボビンを具備し、内ボビン
は外ボビンの内部に配し、各々の巻線が前記磁性体の磁
気回路に対して同心に積層して巻線される構成とし、前
記巻線群は主磁気回路を構成する磁性体に対して同心に
積層して巻線され、前記一次巻線と、前記二次巻線と前
記ヒーター巻線の間に副磁気回路を構成する磁性体と外
ボビンの構造を有するものである。 【００１６】これにより、一次と二次の絶縁が強化さ
れ、またフィラメント電流のパワー変化時の変動が軽減
して、モーディングが起こり難くなるものである。 【００１７】そして、副磁気回路で自在に結合係数を調
整することが可能となり、共振電圧の励振を強め安定し
たゼロ電圧スイッチングが実現可能となりスイッチング
素子のスイッチング損失を著しく低減することができ
る。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 【００１９】（参考例１） 図１は本発明に係わる第１の参考例のマグネトロン駆動
用昇圧トランス装置の昇圧トランスを側面から見た側面
断面図である。尚、従来例と同一部分には同一番号を付
与して、詳細な説明を省略する。 【００２０】内ボビン２４には一次巻線２とヒーター巻
線４が巻かれて一つのピースを構成している。一次巻線
２を巻いた外ボビン２５はちょうど内径の中に内ボビン
２４がスライドインする寸法の径で構成されている。さ
らに、内ボビン２４の内径はコア５の足がちょうどスラ
イドインする構成になっている。コア５は２ピース構成
で、対になるコア５の足の底面が対向する距離を調整す
ることによってインバータ動作が安定する昇圧トランス
の一次巻線２と二次巻線３の結合係数を得ることができ
る。但し、巻線相互間で直接伝達磁束の量が多いため結
合係数は０．９以下まで低下させることは難しい。 【００２１】この様な同心積層の構成にすることによっ
て一次巻線２とヒーター巻線４の結合係数を高めること
ができ、フィラメント電流Ｉｆのパワーコントロールの
時の変動は図２と同等に少なくすることができるため、
インバータの特長であるパワーコントロールはマグネト
ロンのモーディング現象を気にせず低い出力まで低下さ
せることができ、低出力での食品加熱を実現することが
でき、低出力でないと上手く仕上げることができない加
熱調理メニューの実現が可能になる。 【００２２】また、昇圧トランス８の一次と二次が別ピ
ースのボビンで構成されているため電子レンジの昇圧ト
ランス８にとっては致命的なＰＳ混触は極めておこりに
くい構成となっており安全性の高い電子レンジを提供す
ることができる。 【００２３】なお、この例では内ボビン２４に二次巻線
３とヒーター巻線４、外ボビン２５に一次巻線２という
構成をとっているが、逆に内ボビン２４に一次巻線２、
外ボビン２５に二次巻線３とヒーター巻線４という構成
をとっても効果は同等である。あとは冷却性能、ノイズ
のエミッション性能を考慮して選択することが望まれ
る。尚、本参考例では前者の構成を取り上げている。 【００２４】（実施例１） 図３は本発明の第１の実施例のマグネトロン駆動用昇圧
トランス装置の昇圧トランスを側面から見た側面断面図
である。尚、従来例および参考例１と同一部分には同一
番号を付与して、詳細な説明を省略する。 【００２５】マグネトロン駆動用電源は直流電源をつく
る全波整流回路１０と整流フィルター１３と、直流を高
周波電力に変換するスイッチング回路たるインバータ部
１６と昇圧トランス８と高周波電力を直流高圧電圧に変
換する倍電圧整流回路から構成されている。 【００２６】昇圧トランス８は一次巻線２と二次巻線３
とヒーター巻線４と、Ｅ型磁性体（Ｅ型コア）２６、２
７からなり、主磁気回路２８に対して同心積層に一次巻
線２と二次巻線３とヒーター巻線４とが巻線されてい
る。 【００２７】また、一次巻線２と二次巻線３との間に副
磁気回路２９が存在している。 【００２８】ここで、一次側から二次側への電力伝達を
考えると、一次巻線２からは主磁気回路２８と副磁気回
路２９とで二次巻線３に電力を伝達しようとするが、副
磁気回路２９は二次巻線３に伝達されず漏れ磁束とな
る。 【００２９】このように副磁気回路２９の磁気抵抗を調
整することで一次巻線２と二次巻線３の結合係数を任意
の値にすることができる。実施例１でも説明したように
インバータの方式によっては副磁気回路２９で結合係数
を調整することで共振電圧の励振を強め安定したゼロ電
圧スイッチングによってスイッチング素子１５のスイッ
チング損失を低減しなければ実用に供することができな
いものもある。そのような種類のインバータ方式につい
ては本方式による結合係数調整が極めて有効である。 【００３０】図４は本実施例の昇圧トランス８の分解斜
視図である。一次巻線２を巻線した外ボビン２５の内径
に二次巻線３とヒーター巻線４を巻線した内ボビン２４
を挿入するそこに上下からＥ型コア２６と２７を内ボビ
ン２４の内径にＥ型の中央の軸を挿入し、コアクリップ
３０を両コアの側面より差し込み弾性力によって上下か
らコアに応力をかけ固定する。Ｅ型コア２６と２７の間
隔はコアギャップ３１によって規制保持される。 【００３１】昇圧トランス８の外観を、より正確に示し
たものが図５である。（ａ）は組立完成品の外観斜視
図、（ｂ）は同外観側面図、（Ｃ）は同外観上面図であ
る。 【００３２】 【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、商用電源の電圧から構成された昇圧トランスの一
次側回路と筐体の金属シャーシをグランド電位にもつニ
次側回路との電気的絶縁強度を確保し、かつ一次巻線と
ヒーター巻線の磁気結合を強めインバータのパワーコン
トロールの際においてもフィラメント電流の変動を小さ
く抑え、低出力から高出力に至るまでマグネトロンがモ
ーディングを起こさない信頼性の高いマグネトロン駆動
用昇圧トランス装置を提供することができ、副磁気回路
を備えた漏洩磁束型昇圧トランスによって高結合係数で
は動作が正常に機能しないインバータ方式にも所望の結
合係数をもった昇圧トランスを提供することができ、い
かなるインバータ方式にも対応できる高度な汎用性を具
備することができる。
うにマグネトロンを用いて誘電加熱を行なう高周波加熱
装置のマグネトロン駆動用昇圧トランス装置で、特にマ
グネトロンのフィラメントを加熱するヒータ電流の安定
性およびＰＳ混触の防止性能を向上させるためのトラン
ス構造に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、この種の装置の商用電源を高周波
高圧電源に変換してマグネトロンを駆動するインバータ
電源装置に関しては、特開平５−１２１１５９号公報に
示されるような単端型の１石式電圧共振インバータが開
示されている。これらで代表されるインバータ電源装置
はインバータによって高周波化した電力を昇圧トランス
で高圧に変換し、整流回路もしくは逓倍電圧整流を用い
た高圧回路でマグネトロンの駆動に適した高圧直流電圧
を生成している。こうすることによって、インバータに
よる電力の高周波化で昇圧トランスの小型化が実現で
き、かつ回路を単一の基板の上に構成することによって
よりコンパクトで軽量なマグネトロン駆動電源（インバ
ータ電源）を構成することができる。 【０００３】図６は従来のマグネトロン駆動用昇圧トラ
ンス装置の昇圧トランスの側面図である。１は樹脂で構
成されたボビンで一次巻線２とニ次巻線３とマグネトロ
ンのカソードを加熱するための電力を供給するヒーター
巻線４が巻かれている。５はフェライト等の磁性体で構
成されたコアで一次巻線２の電流で発生した磁気エネル
ギーをニ次巻き線に伝達するための磁気回路の機能を果
たす。各巻線は端子ピン６にからげ半田ディップされ
る。この様な構成から昇圧トランス８は構成される。端
子ピン６はプリント基板７に穿った穴に挿入され半田デ
ィップして固定される。 【０００４】一方、マグネトロン駆動用昇圧トランス装
置の回路図の一例を図７に示す。これは代表的な１石式
の電圧共振型インバータで電子レンジをはじめ電磁調理
器、炊飯器などにごく一般的に使用されている。 【０００５】商用電源９は全波整流回路１０によって単
方向電源に変換される。チョークコイル１６と平滑コン
デンサ１７からなる整流フィルター１３によて電流の平
滑やノイズの流出、進入を阻止している。昇圧トランス
８の一次側から見たインダクタンスと共振コンデンサ１
４で共振回路が形成されている。１５はスイッチング素
子でＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）
とＦＷＤ（転流ダイオード）から構成されている。これ
らの部品群からスイッチング回路であるインバータ部１
６が構成され、整流フィルター１３の直流電源をスイッ
チング素子１５で高速スイッチングして高周波電源に変
換している。高周波電力は昇圧トランス８によって高周
波高圧電力に変換され高圧ダイオード１７、１８と高圧
コンデンサ１９から構成される半波倍電圧回路２０によ
って更に高圧直流電圧に変換されマグネトロン２１を駆
動しマイクロ波エネルギーを発生させる。 【０００６】一方ヒーター巻線４からマグネトロン２１
のフィラメントに電力が供給され高温化することによっ
て電子の励起を促している。インバータ部１６の制御は
制御回路２２が司り、スイッチング素子１５のコントロ
ールによってマグネトロン２１から発生するマイクロ波
エネルギーの発生量をコントロールしている。そしてマ
グネトロン２１からの高周波ノイズの漏洩を阻止するた
めにフィラメントへの電力供給線にはチョークコイル２
３が具備されている。この様な単端型の１石式電圧共振
に類するインバータ方式では一般的に制御回路２２でス
イッチング素子１５の導通時間を変化させてマグネトロ
ン２１への電力供給をコントロールする。 【０００７】この制御技術によって食品に与えるエネル
ギーを自在に変化させることができリニア−に食品を温
めるパワーをコントロールする手段が得られる。これは
従来の鉄型のトランスではなし得ない特長ではあるが、
その時インバータの動作周波数が変化する。低パワーに
なるにつれマグネトロン電流が流れる導通角短くなり一
次巻線に比べ二次巻線の電圧の低下は著しい。従って、
ヒーター巻線は極力二次巻線との結合より、一次巻線の
結合を強めた方がパワーコントロール時のマグネトロン
２１のカソードに流れる電流の変化が少なくなる。図６
のトランスのように一次巻線２と二次巻線３の間にヒー
ター巻線４を備えている。その時のマグネトロンのアノ
ード−カソード間電圧ｅｂｍとフィラメント電流Ｉｆの
時間推移は図３のようになり比較的パワーコントロール
によるＩｆの変化も少ない。 【０００８】しかし、二次巻線の結合と低パワー時の高
周波化によるチョークコイル２３のインダクタンス成分
による電力伝達減衰で低出力化するにつれＩｆが下がる
傾向にはあるがモーディングに対しては有利であり低パ
ワーまで高周波出力を絞ることが可能になる。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかし、一方で安全面
を考慮すると一次巻線２に二次側回路で最も高圧を発生
するヒーター巻線４を近接させることになりＰＳ混触と
いう観点から見ると極めて危険な構成になっている。特
に二次側が高い電圧のため筐体のシャーシが二次側のア
ース電位になっている電子レンジの回路ではシャーシを
アースにつながなかった場合、ＰＳ混触時には４ｋＶ〜
７ｋＶ程度の高圧で筐体が浮遊し使用者にとっては極め
て危険な構成である。 【００１０】また、安全面を重視すると図８のような構
成が考えられるこれは危険なヒーター巻線を一次巻線２
とは反対側に配置した場合である。この場合はＰＳ混触
の危険性はほぼ回避でき安全である。 【００１１】しかし、図９でフィラメント電流Ｉｆの時
間推移を見るとパワーコントロールに応じて極端にＩｆ
の値が低下する傾向にありマグネトロンのモーディング
という観点からすると極めて不利である。 【００１２】このように安全性と性能という観点で二律
背反の関係にあった。 【００１３】 【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の課題
を解決するために、一次巻線、二次巻線、ヒーター巻線
の３つの巻線群と、スイッチング回路の電力を磁束とし
て一次巻線から他の巻線に伝達する磁性体と、一次巻線
を巻きつける外ボビンと、二次巻線とヒーター巻線を巻
きつけた内ボビンを具備し、内ボビンは外ボビンの内部
に配し、各々の巻線が磁性体の磁気回路に対して同心に
積層して巻線される構成とし、前記巻線群は主磁気回路
を構成する磁性体に対して同心に積層して巻線され、前
記一次巻線と、前記二次巻線と前記ヒーター巻線の間に
副磁気回路を構成する磁性体と外ボビンの構造を有する
ものである。 【００１４】上記発明によれば、一次巻線を具備した外
ボビンの中に別ピースの二次巻線とヒーター巻線を具備
した内ボビンの２ピース構成となっているためＰＳ混触
が極めて生じにくい安全な構造であるとともに、一次巻
線の直下にヒーター巻線が存在しているため一次巻線と
ヒーター巻線の磁気結合が高くパワーコントロール時の
磁束変化が少なく、フィラメントに流れる電流変化も少
なくなる。よってフィラメント電流Ｉｆの変化を軽減し
て低出力までモーディングが起こりにくい安定した性能
をもつマグネトロン駆動用昇圧トランス装置を提供する
ことができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、マグネ
トロンと、マグネトロンに駆動電圧を供給する昇圧トラ
ンスと、昇圧トランスの一次側に接続されたスイッチン
グ回路とからなり、昇圧トランスは一次巻線、二次巻
線、ヒーター巻線の３つの巻線群と、スイッチング回路
の電力を磁束として一次巻線から他の巻線に伝達する磁
性体と、一次巻線を巻きつける外ボビンと、二次巻線と
ヒーター巻線を巻きつける内ボビンを具備し、内ボビン
は外ボビンの内部に配し、各々の巻線が前記磁性体の磁
気回路に対して同心に積層して巻線される構成とし、前
記巻線群は主磁気回路を構成する磁性体に対して同心に
積層して巻線され、前記一次巻線と、前記二次巻線と前
記ヒーター巻線の間に副磁気回路を構成する磁性体と外
ボビンの構造を有するものである。 【００１６】これにより、一次と二次の絶縁が強化さ
れ、またフィラメント電流のパワー変化時の変動が軽減
して、モーディングが起こり難くなるものである。 【００１７】そして、副磁気回路で自在に結合係数を調
整することが可能となり、共振電圧の励振を強め安定し
たゼロ電圧スイッチングが実現可能となりスイッチング
素子のスイッチング損失を著しく低減することができ
る。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 【００１９】（参考例１） 図１は本発明に係わる第１の参考例のマグネトロン駆動
用昇圧トランス装置の昇圧トランスを側面から見た側面
断面図である。尚、従来例と同一部分には同一番号を付
与して、詳細な説明を省略する。 【００２０】内ボビン２４には一次巻線２とヒーター巻
線４が巻かれて一つのピースを構成している。一次巻線
２を巻いた外ボビン２５はちょうど内径の中に内ボビン
２４がスライドインする寸法の径で構成されている。さ
らに、内ボビン２４の内径はコア５の足がちょうどスラ
イドインする構成になっている。コア５は２ピース構成
で、対になるコア５の足の底面が対向する距離を調整す
ることによってインバータ動作が安定する昇圧トランス
の一次巻線２と二次巻線３の結合係数を得ることができ
る。但し、巻線相互間で直接伝達磁束の量が多いため結
合係数は０．９以下まで低下させることは難しい。 【００２１】この様な同心積層の構成にすることによっ
て一次巻線２とヒーター巻線４の結合係数を高めること
ができ、フィラメント電流Ｉｆのパワーコントロールの
時の変動は図２と同等に少なくすることができるため、
インバータの特長であるパワーコントロールはマグネト
ロンのモーディング現象を気にせず低い出力まで低下さ
せることができ、低出力での食品加熱を実現することが
でき、低出力でないと上手く仕上げることができない加
熱調理メニューの実現が可能になる。 【００２２】また、昇圧トランス８の一次と二次が別ピ
ースのボビンで構成されているため電子レンジの昇圧ト
ランス８にとっては致命的なＰＳ混触は極めておこりに
くい構成となっており安全性の高い電子レンジを提供す
ることができる。 【００２３】なお、この例では内ボビン２４に二次巻線
３とヒーター巻線４、外ボビン２５に一次巻線２という
構成をとっているが、逆に内ボビン２４に一次巻線２、
外ボビン２５に二次巻線３とヒーター巻線４という構成
をとっても効果は同等である。あとは冷却性能、ノイズ
のエミッション性能を考慮して選択することが望まれ
る。尚、本参考例では前者の構成を取り上げている。 【００２４】（実施例１） 図３は本発明の第１の実施例のマグネトロン駆動用昇圧
トランス装置の昇圧トランスを側面から見た側面断面図
である。尚、従来例および参考例１と同一部分には同一
番号を付与して、詳細な説明を省略する。 【００２５】マグネトロン駆動用電源は直流電源をつく
る全波整流回路１０と整流フィルター１３と、直流を高
周波電力に変換するスイッチング回路たるインバータ部
１６と昇圧トランス８と高周波電力を直流高圧電圧に変
換する倍電圧整流回路から構成されている。 【００２６】昇圧トランス８は一次巻線２と二次巻線３
とヒーター巻線４と、Ｅ型磁性体（Ｅ型コア）２６、２
７からなり、主磁気回路２８に対して同心積層に一次巻
線２と二次巻線３とヒーター巻線４とが巻線されてい
る。 【００２７】また、一次巻線２と二次巻線３との間に副
磁気回路２９が存在している。 【００２８】ここで、一次側から二次側への電力伝達を
考えると、一次巻線２からは主磁気回路２８と副磁気回
路２９とで二次巻線３に電力を伝達しようとするが、副
磁気回路２９は二次巻線３に伝達されず漏れ磁束とな
る。 【００２９】このように副磁気回路２９の磁気抵抗を調
整することで一次巻線２と二次巻線３の結合係数を任意
の値にすることができる。実施例１でも説明したように
インバータの方式によっては副磁気回路２９で結合係数
を調整することで共振電圧の励振を強め安定したゼロ電
圧スイッチングによってスイッチング素子１５のスイッ
チング損失を低減しなければ実用に供することができな
いものもある。そのような種類のインバータ方式につい
ては本方式による結合係数調整が極めて有効である。 【００３０】図４は本実施例の昇圧トランス８の分解斜
視図である。一次巻線２を巻線した外ボビン２５の内径
に二次巻線３とヒーター巻線４を巻線した内ボビン２４
を挿入するそこに上下からＥ型コア２６と２７を内ボビ
ン２４の内径にＥ型の中央の軸を挿入し、コアクリップ
３０を両コアの側面より差し込み弾性力によって上下か
らコアに応力をかけ固定する。Ｅ型コア２６と２７の間
隔はコアギャップ３１によって規制保持される。 【００３１】昇圧トランス８の外観を、より正確に示し
たものが図５である。（ａ）は組立完成品の外観斜視
図、（ｂ）は同外観側面図、（Ｃ）は同外観上面図であ
る。 【００３２】 【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明によ
れば、商用電源の電圧から構成された昇圧トランスの一
次側回路と筐体の金属シャーシをグランド電位にもつニ
次側回路との電気的絶縁強度を確保し、かつ一次巻線と
ヒーター巻線の磁気結合を強めインバータのパワーコン
トロールの際においてもフィラメント電流の変動を小さ
く抑え、低出力から高出力に至るまでマグネトロンがモ
ーディングを起こさない信頼性の高いマグネトロン駆動
用昇圧トランス装置を提供することができ、副磁気回路
を備えた漏洩磁束型昇圧トランスによって高結合係数で
は動作が正常に機能しないインバータ方式にも所望の結
合係数をもった昇圧トランスを提供することができ、い
かなるインバータ方式にも対応できる高度な汎用性を具
備することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例１におけるマグネトロン駆動用
昇圧トランス装置の昇圧トランスの側面断面図 【図２】同マグネトロン駆動用昇圧トランス装置のフィ
ラメント電流とアノード−カソード間電圧の時間推移と
パワーコントロール特性を示す特性図 【図３】本発明の実施例１におけるマグネトロン駆動用
昇圧トランス装置の昇圧トランスの側面断面図 【図４】同昇圧トランスの分解斜視図 【図５】（ａ）同昇圧トランスの外観斜視図 （ｂ）同外観側面図 （ｃ）同外観上面図 【図６】従来のマグネトロン駆動用昇圧トランス装置の
昇圧トランスの断面図 【図７】同マグネトロン駆動用昇圧トランス装置の回路
図 【図８】従来の他のマグネトロン駆動用昇圧トランス装
置の昇圧トランスの断面図 【図９】同マグネトロン駆動用昇圧トランス装置ののフ
ィラメント電流とアノード−カソード間電圧の時間推移
とパワーコントロール特性を示す特性図 【符号の説明】 ２ 一次巻線 ３ ニ次巻線 ４ ヒーター巻線 ５ コア（磁性体） ８ 昇圧トランス １６ インバータ部（スイッチング回路） ２１ マグネトロン ２４ 内ボビン ２５ 外ボビン ２８ 主磁気回路 ２９ 副磁気回路
昇圧トランス装置の昇圧トランスの側面断面図 【図２】同マグネトロン駆動用昇圧トランス装置のフィ
ラメント電流とアノード−カソード間電圧の時間推移と
パワーコントロール特性を示す特性図 【図３】本発明の実施例１におけるマグネトロン駆動用
昇圧トランス装置の昇圧トランスの側面断面図 【図４】同昇圧トランスの分解斜視図 【図５】（ａ）同昇圧トランスの外観斜視図 （ｂ）同外観側面図 （ｃ）同外観上面図 【図６】従来のマグネトロン駆動用昇圧トランス装置の
昇圧トランスの断面図 【図７】同マグネトロン駆動用昇圧トランス装置の回路
図 【図８】従来の他のマグネトロン駆動用昇圧トランス装
置の昇圧トランスの断面図 【図９】同マグネトロン駆動用昇圧トランス装置ののフ
ィラメント電流とアノード−カソード間電圧の時間推移
とパワーコントロール特性を示す特性図 【符号の説明】 ２ 一次巻線 ３ ニ次巻線 ４ ヒーター巻線 ５ コア（磁性体） ８ 昇圧トランス １６ インバータ部（スイッチング回路） ２１ マグネトロン ２４ 内ボビン ２５ 外ボビン ２８ 主磁気回路 ２９ 副磁気回路
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(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 30/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 マグネトロンと、前記マグネトロンに駆
動電圧を供給する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの
一次側に接続されたスイッチング回路とからなり、前記
昇圧トランスは一次巻線、二次巻線、ヒーター巻線の３
つの巻線群と、前記スイッチング回路の電力を磁束とし
て前記一次巻線から他の巻線に伝達する磁性体と、前記
一次巻線を巻きつける外ボビンと、前記二次巻線と前記
ヒーター巻線を巻きつける内ボビンを具備し、前記内ボ
ビンは前記外ボビンの内部に配し、各々の巻線が前記磁
性体の磁気回路に対して同心に積層して巻線される構成
とし、前記巻線群は主磁気回路を構成する磁性体に対し
て同心に積層して巻線され、前記一次巻線と、前記二次
巻線と前記ヒーター巻線の間に副磁気回路を構成する磁
性体と外ボビンの構造を有するマグネトロン駆動用昇圧
トランス装置。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP36987399A JP3436226B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | マグネトロン駆動用昇圧トランス装置 |
| CNB008012601A CN1199207C (zh) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | 磁控管驱动升压变压器和磁控管驱动电源的变压器 |
| KR1020017001868A KR100625785B1 (ko) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | 마그네트론 구동용 승압 변압기 및 마그네트론 구동용전원의 변압기 |
| DE60004311T DE60004311T2 (de) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Steuermittel eines erhöhungstransformators bei einem magnetron und versorgungsstromsteuermittel von einem transformator bei einem magnetron |
| AU54267/00A AU772157B2 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Magnetron drive step-up transformer and transformer of magnetron drive power supply |
| EP00939070A EP1106036B1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Magnetron drive step-up transformer and transformer of magnetron drive power supply |
| PCT/JP2000/003892 WO2000078100A1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Magnetron drive step-up transformer and transformer of magnetron drive power supply |
| US09/762,791 US6449178B1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Magnetron drive step-up transformer and transformer of magnetron drive power supply |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36987399A JP3436226B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | マグネトロン駆動用昇圧トランス装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001185428A JP2001185428A (ja) | 2001-07-06 |
| JP3436226B2 true JP3436226B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=18495528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36987399A Expired - Fee Related JP3436226B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-12-27 | マグネトロン駆動用昇圧トランス装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3436226B2 (ja) |
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-
1999
- 1999-12-27 JP JP36987399A patent/JP3436226B2/ja not_active Expired - Fee Related
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