JP3501136B2 - Power supply for magnetron drive - Google Patents
Power supply for magnetron driveInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子レンジなどの
マグネトロンを負荷とするマグネトロン駆動用電源に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron driving power source having a magnetron such as a microwave oven as a load.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のマグネトロン駆動用電源について
図面を用いて説明する。図20は従来のマグネトロン駆
動用電源の回路図である。従来のマグネトロン駆動用電
源は交流である商用電源1を一旦ダイオードブリッジ2
で直流電圧に変換し、この直流電圧を半導体スイッチ素
子3,4のオンオフによってインバータ回路5は高圧ト
ランス6の1次巻線に高周波電圧を発生し、高圧トラン
ス6は2次巻線に高周波高電圧を励起する。この高周波
高電圧は高圧整流回路7によって直流高電圧に整流さ
れ、マグネトロン8に印加される。マグネトロン8はこ
の直流高電圧で駆動され、2.45GHzの電波を発生
する。2. Description of the Related Art A conventional magnetron driving power source will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a circuit diagram of a conventional magnetron driving power supply. The conventional magnetron driving power supply is a commercial power supply 1 that is an alternating current, and a diode bridge 2
Is converted into a DC voltage by the ON / OFF operation of the semiconductor switching elements 3 and 4, the inverter circuit 5 generates a high frequency voltage in the primary winding of the high voltage transformer 6, and the high voltage transformer 6 generates a high frequency voltage in the secondary winding. Exciting voltage. The high frequency high voltage is rectified by the high voltage rectifier circuit 7 into a DC high voltage and applied to the magnetron 8. The magnetron 8 is driven by this DC high voltage and generates a radio wave of 2.45 GHz.
【0003】図21は従来のマグネトロン駆動用電源の
動作波形を示した図である。商用電源1の交流電圧V1
はダイオードブリッジ2によって直流電圧に整流され
る。インダクタ9とコンデンサ10は平滑回路を構成し
ているが、コンデンサ10の容量はインバータ回路5の
サイズを小型化するために20kHzから50kHzで
動作するインバータ回路5に対して直流電圧を保持でき
る程度の容量としており、商用電源1の周波数(50H
zまたは60Hz)に対しては平滑する能力を有してい
ない。このためコンデンサ10の電圧V10は商用電源
1を単に全波整流した波形を示し、ほぼ0電圧から商用
電源1の最大電圧まで変動する脈動波形を示す。インバ
ータ回路5はこの脈動するコンデンサ10の電圧V10
によって動作するので、高圧トランス6の1次巻線に発
生する高周波電圧の包絡線波形はV6(Lp)に示すよ
うな波形となりコンデンサ10の電圧V10が低い期間
では同様に低い電圧しか発生し得ない。FIG. 21 is a diagram showing operation waveforms of a conventional magnetron driving power source. AC voltage V1 of commercial power supply 1
Is rectified into a DC voltage by the diode bridge 2. Although the inductor 9 and the capacitor 10 form a smoothing circuit, the capacity of the capacitor 10 is such that a DC voltage can be held for the inverter circuit 5 operating at 20 kHz to 50 kHz in order to reduce the size of the inverter circuit 5. The capacity of the commercial power supply 1 (50H
z or 60 Hz) has no smoothing ability. Therefore, the voltage V10 of the capacitor 10 shows a waveform obtained by simply full-wave rectifying the commercial power supply 1, and shows a pulsating waveform that varies from almost 0 voltage to the maximum voltage of the commercial power supply 1. The inverter circuit 5 uses the pulsating voltage V10 of the capacitor 10.
Since the envelope waveform of the high frequency voltage generated in the primary winding of the high voltage transformer 6 becomes a waveform as shown by V6 (Lp), only a low voltage can be generated in the period when the voltage V10 of the capacitor 10 is low. Absent.
【0004】一方、マグネトロン8の動作特性は図22
に示すようにアノードカソード間に所定の電圧以上が印
加されないとアノード電流が流れないような非線形な電
圧電流特性を示す。したがって、高圧トランス6の1次
巻線に発生する電圧が低い期間では2次巻線に励起され
る電圧も同時に低くなるためマグネトロン8に印加され
る電圧V8の波形は図に示すごとくVAK(TH)に到
達しなくなる期間が発生する。この期間はマグネトロン
8が発振を停止しているため負荷であるマグネトロン8
で電力消費されないため商用電源1の電流I1は流れな
くなる。この結果商用電源1の電流I1の波形は図21
に示すごとく電流が0となる期間を有する非常に歪を持
った波形となり、これが原因でマグネトロン駆動用電源
の力率の低下、入力電流に高調波電流を発生することに
なる。On the other hand, the operating characteristics of the magnetron 8 are shown in FIG.
As shown in (4), a non-linear voltage-current characteristic is shown in which the anode current does not flow unless a predetermined voltage or more is applied between the anode and cathode. Therefore, when the voltage generated in the primary winding of the high voltage transformer 6 is low, the voltage excited in the secondary winding is also lowered at the same time, so that the waveform of the voltage V8 applied to the magnetron 8 is VAK (TH ) Will occur for some time. During this period, since the magnetron 8 stops oscillating, the load magnetron 8
Since the electric power is not consumed in, the current I1 of the commercial power supply 1 stops flowing. As a result, the waveform of the current I1 of the commercial power source 1 is shown in FIG.
As shown in (1), the waveform has a very distorted waveform having a period in which the current is zero, which causes a reduction in the power factor of the magnetron driving power supply and a harmonic current in the input current.
【0005】このような課題に対して図23に示す回路
構成のようにアクティブフィルタ回路13をインバータ
回路5の前段に設け、入力電流の力率向上、高調波抑制
を図ったものが提案されている。アクティブフィルタ回
路13はいわゆる昇圧チョッパ回路の構成をしており、
半導体スイッチ素子17のオン時間比によって昇圧電圧
を制御することができる。To solve such a problem, there has been proposed a circuit configuration shown in FIG. 23, in which the active filter circuit 13 is provided in the preceding stage of the inverter circuit 5 to improve the power factor of the input current and suppress harmonics. There is. The active filter circuit 13 has a so-called step-up chopper circuit configuration,
The boosted voltage can be controlled by the on-time ratio of the semiconductor switch element 17.
【0006】この場合の動作について図24を用いて説
明する。商用電源1の電圧はV1に示すように交流電圧
波形を示している。アクティブフィルタ回路13はダイ
オードブリッジ2によって交流電圧V1を全波整流した
電圧を半導体スイッチ素子14のオンオフによって制御
することによってコンデンサ15に昇圧電圧を発生す
る。この昇圧電圧V15はコンデンサ15の容量によっ
て脈動率は変化するが、図20の構成におけるV10の
ように完全に0まで低下しないようにすることができ
る。このため高圧トランス6の1次巻線に発生する電圧
V6(Lp)も商用電源1の電圧が0近傍であっても所
定の値以上を発生することができる。この結果マグネト
ロン8に印加する電圧は常に発振可能電圧以上を保持す
ることが可能となる。その結果、入力電流I1は図に示
すように0となる期間を持たない略正弦波状の波形とす
ることができ、入力力率の向上、高調波電流の抑制が可
能となる。The operation in this case will be described with reference to FIG. The voltage of the commercial power supply 1 shows an AC voltage waveform as indicated by V1. The active filter circuit 13 generates a boosted voltage in the capacitor 15 by controlling the voltage obtained by full-wave rectifying the AC voltage V1 by the diode bridge 2 by turning on and off the semiconductor switch element 14. Although the pulsation rate of the boosted voltage V15 changes depending on the capacity of the capacitor 15, it can be prevented from completely decreasing to 0 like V10 in the configuration of FIG. Therefore, the voltage V6 (Lp) generated in the primary winding of the high voltage transformer 6 can be generated at a predetermined value or more even when the voltage of the commercial power supply 1 is near zero. As a result, the voltage applied to the magnetron 8 can always be kept higher than the oscillating voltage. As a result, the input current I1 can have a substantially sinusoidal waveform with no period of 0 as shown in the figure, and the input power factor can be improved and the harmonic current can be suppressed.
【0007】しかしながらこのような構成ではインバー
タ回路5にアクティブフィルタ回路13を付加した構成
となり、電力変換の過程が整流→昇圧→高周波発生(イ
ンバータ回路)→高圧整流となるので電力変換の過程が
増加し、変換効率の低下と回路規模の増大が課題とな
る。However, in such a configuration, the active filter circuit 13 is added to the inverter circuit 5, and the process of power conversion is rectification → step-up → high frequency generation (inverter circuit) → high-voltage rectification, so the process of power conversion increases. However, there is a problem in that the conversion efficiency is lowered and the circuit scale is increased.
【0008】そこで、さらに構成部品、回路機能の共用
化を図った構成のものが特開平10−271846号公
報にて公開されている。図25はこの発明の回路構成を
示した回路図である。この回路構成によって昇圧機能、
インバータ機能の動作を一度に行い、入力力率の向上と
回路構成の簡素化を目的としている。図26、図27は
回路動作を説明した図であり、図26(a)〜(d)は
半導体スイッチ素子Q1、Q2のオンオフによって各々
通電経路を説明した図であり、図27はそれに対応した
動作波形図である。図26、図27を用いて回路動作に
ついて説明する。説明の都合上商用電源1の電圧極性が
図に示す方向で半導体スイッチ素子Q2がオンの状態か
ら説明をはじめる。半導体スイッチ素子Q2がオンの状
態では図26(a)に示すようにコンデンサC2→商用
電源1→誘導性負荷回路19→半導体スイッチ素子Q2
の経路で電流が流れ、図27(a)に示すように半導体
スイッチ素子Q2の電流IQ2は単調に増加する。所定
の時間で半導体スイッチ素子Q2をオフすると電流経路
は図26(b)の状態へ移り、ダイオードD2→商用電
源1→誘導性負荷回路19→ダイオードD3→コンデン
サC1の経路でコンデンサC1を充電する。誘導性負荷
回路19に蓄えられたエネルギーをすべて放出するとコ
ンデンサC1を電源としてコンデンサC1→半導体スイ
ッチ素子Q1→誘導性負荷回路19→商用電源1→コン
デンサC2で構成される図26(c)の経路で電流が流
れる。所定の時間で半導体スイッチ素子Q1をオフする
と誘導性負荷回路19は同じ方向へ電流を流そうとする
ので図26(d)に示す経路(商用電源1→コンデンサ
C2→ダイオードD4→誘導性負荷回路19)で電流が
流れ、誘導性負荷回路19に蓄えたエネルギーをコンデ
ンサC1へ充電する。誘導性負荷回路19に蓄えたエネ
ルギーがすべて放出されると再び図26(a)の経路で
電流が流れ回路動作が継続する。特開平10−2718
46には開示されていないが、この動作を実現するため
にはコンデンサC1とコンデンサC2の容量には式1で
示されるような容量関係が必要である。Therefore, a structure in which the constituent parts and circuit functions are further shared is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-271846. FIG. 25 is a circuit diagram showing the circuit configuration of the present invention. With this circuit configuration, boosting function,
The operation of the inverter function is performed at the same time to improve the input power factor and simplify the circuit configuration. 26 and 27 are diagrams for explaining the circuit operation, and FIGS. 26 (a) to 26 (d) are diagrams for explaining the respective energization paths by turning on / off the semiconductor switch elements Q1 and Q2, and FIG. 27 corresponds to them. It is an operation waveform diagram. The circuit operation will be described with reference to FIGS. For convenience of description, the description begins with the semiconductor switch element Q2 turned on in the direction in which the voltage polarity of the commercial power supply 1 is as shown in the figure. When the semiconductor switch element Q2 is on, as shown in FIG. 26A, the capacitor C2 → the commercial power source 1 → the inductive load circuit 19 → the semiconductor switch element Q2.
A current flows through the path of, and the current IQ2 of the semiconductor switch element Q2 monotonically increases as shown in FIG. When the semiconductor switch element Q2 is turned off in a predetermined time, the current path shifts to the state of FIG. 26 (b), and the capacitor C1 is charged through the path of diode D2 → commercial power supply 1 → inductive load circuit 19 → diode D3 → capacitor C1. . When all the energy stored in the inductive load circuit 19 is released, the capacitor C1 is used as a power source, and the capacitor C1 → semiconductor switch element Q1 → inductive load circuit 19 → commercial power source 1 → the path of FIG. An electric current flows in. When the semiconductor switch element Q1 is turned off in a predetermined time, the inductive load circuit 19 tries to flow a current in the same direction, so the path shown in FIG. 26 (d) (commercial power supply 1 → capacitor C2 → diode D4 → inductive load circuit). At 19), a current flows and the energy stored in the inductive load circuit 19 is charged into the capacitor C1. When all the energy stored in the inductive load circuit 19 is released, a current again flows through the path of FIG. 26 (a) and the circuit operation continues. Japanese Patent Laid-Open No. 10-2718
Although not disclosed in 46, in order to realize this operation, the capacitances of the capacitors C1 and C2 need to have a capacitance relationship as shown in Expression 1.
【0009】
C1≫C2 (式1)
このような関係を満たすためにコンデンサC1には電解
コンデンサのような大容量に対応できるコンデンサを用
いる必要がある。C1 >> C2 (Equation 1) In order to satisfy such a relationship, it is necessary to use a capacitor such as an electrolytic capacitor that can handle a large capacity as the capacitor C1.
【0010】このような動作によって商用電源1からの
電流を電源周期の略全域に渡り流すことができるように
なり入力電流の力率向上、高調波の抑制と回路の簡素化
を図っている。By such an operation, the current from the commercial power source 1 can be made to flow over almost the entire power source cycle, and the power factor of the input current is improved, harmonics are suppressed, and the circuit is simplified.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では下記にあげるような課題がある。However, the above-mentioned conventional structure has the following problems.
【0012】すなわち、インバータ回路を帰還制御する
場合に入力電流はカレントトランスなどの電流検出器を
設けることによって容易に帰還制御することができる
が、商用電源の電圧が変動した場合、入力電流だけで帰
還制御すると商用電源の電圧変動に応じてインバータ回
路の変換電力が変動してしまう。そこで第1の従来例に
て挙げたような構成のインバータでは商用電源を整流し
た電圧を検出し、この検出電圧を用いて帰還制御する入
力電流の値を変化させ商用電源の電圧が変動してもイン
バータ回路の変換電力を安定させることができる。しか
しながら、本発明に最も類似した構成の第3の従来例の
ような構成においては商用電源の電圧を昇圧制御した電
圧がインバータ回路の発生電圧となり、容易に商用電源
の電圧を検出することができない。このため商用電源の
電圧変動に対する変換電力の補正が必要である。That is, when feedback controlling the inverter circuit, the input current can be easily feedback controlled by providing a current detector such as a current transformer. However, when the voltage of the commercial power supply fluctuates, only the input current is used. When feedback control is performed, the converted power of the inverter circuit fluctuates according to the voltage fluctuation of the commercial power supply. Therefore, in the inverter having the configuration as described in the first conventional example, the voltage obtained by rectifying the commercial power supply is detected, and the value of the input current for feedback control is changed by using the detected voltage to change the voltage of the commercial power supply. Can also stabilize the conversion power of the inverter circuit. However, in the configuration of the third conventional example having the configuration most similar to the present invention, the voltage obtained by boosting the voltage of the commercial power source becomes the voltage generated by the inverter circuit, and the voltage of the commercial power source cannot be easily detected. . For this reason, it is necessary to correct the converted power with respect to the voltage fluctuation of the commercial power supply.
【0013】本発明はこのような課題に鑑みてなしたも
のであり、商用電源の電圧が変動してもインバータ回路
の変換電力を安定させるとともに、インバータ回路の熱
的なストレスを緩和することを目的としている。The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to stabilize the conversion power of the inverter circuit and reduce the thermal stress of the inverter circuit even if the voltage of the commercial power supply fluctuates. Has an aim.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】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駆動用電源は第1およ
び第2の逆導通可能な半導体スイッチ素子の直列接続体
と、第1および第2のダイオードの直列接続体を並列接
続し、前記第1および第2のダイオードに各々並列に第
1と第2のコンデンサを接続し、前記第1および第2の
逆導通可能な半導体スイッチ素子の接続点と、前記第1
および第2のダイオードの接続点間に商用電源と高圧ト
ランスの1次巻線の直列回路を接続し、前記高圧トラン
スの2次巻線の出力は高圧整流回路を介してマグネトロ
ンを付勢し、前記第1および第2の半導体スイッチ素子
を駆動する駆動回路と前記商用電源から入力される入力
電流を検出し入力電流を所定の値に制御する入力電流帰
還制御部を有し、前記駆動回路は前記第1および第2の
半導体スイッチ素子を相補的に駆動するとともに前記商
用電源が正極の場合と負極の場合で駆動信号を入れ替
え、前記入力電流帰還制御部は前記第1、第2のコンデ
ンサの直列接続体の出力電圧に応じて商用電源の電圧に
よらず前記第1、第2コンデンサに発生する電圧を等し
くするべく帰還制御する入力電流の値を増減する構成と
したものである。In order to solve the above-mentioned conventional problems, a magnetron driving power source of the present invention comprises a first and a second series-connectable semiconductor switch element connected in series, and a first and a second serial connection element. A series connection body of two diodes is connected in parallel, first and second capacitors are respectively connected in parallel to the first and second diodes, and the first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction The connection point and the first
A commercial power supply and a series circuit of a primary winding of the high-voltage transformer are connected between the connection points of the second diode and the second diode, and the output of the secondary winding of the high-voltage transformer energizes the magnetron through the high-voltage rectifier circuit. A drive circuit for driving the first and second semiconductor switch elements, and an input current feedback control unit for detecting an input current input from the commercial power source and controlling the input current to a predetermined value. The first and second semiconductor switching elements are complementarily driven, and the drive signals are exchanged depending on whether the commercial power source is a positive electrode or a negative electrode, and the input current feedback control unit controls the first and second capacitors. Depending on the output voltage of the series connection ,
The voltage generated in the first and second capacitors
In this configuration, the value of the input current for feedback control is increased / decreased.
【0015】これによって、商用電源の電圧が変動して
もインバータ回路の変換電力を安定させるとともに、イ
ンバータ回路の熱的なストレスを緩和することができ
る。This makes it possible to stabilize the converted power of the inverter circuit even when the voltage of the commercial power supply fluctuates, and reduce the thermal stress of the inverter circuit.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】請求項1および請求項2に記載の
発明は、第1および第2の逆導通可能な半導体スイッチ
素子の直列接続体と、第1および第2のダイオードの直
列接続体を並列接続し、前記第1および第2のダイオー
ドに各々並列に第1と第2のコンデンサを接続し、前記
第1および第2の逆導通可能な半導体スイッチ素子の接
続点と、前記第1および第2のダイオードの接続点間に
商用電源と高圧トランスの1次巻線の直列回路を接続
し、前記高圧トランスの2次巻線の出力は高圧整流回路
を介してマグネトロンを付勢し、前記第1および第2の
半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路と前記商用電源
から入力される入力電流を検出し入力電流を所定の値に
制御する入力電流帰還制御部を有し、前記駆動回路は前
記第1および第2の半導体スイッチ素子を相補的に駆動
するとともに前記商用電源が正極の場合と負極の場合で
駆動信号を入れ替え、前記入力電流帰還制御部は前記第
1、第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧に応じて
商用電源の電圧によらず前記第1、第2コンデンサに発
生する電圧あるいは電圧検出手段の検出信号の比を等し
くするべく帰還制御する入力電流の値を増減する構成と
することにより、商用電源の電圧変動に対応した第1、
第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧に応じて入力
電流の帰還制御値を増減するので商用電源の電圧が変動
してもマグネトロン駆動用電源の変換電力は一定に保つ
ことができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claims 1 and 2 is directed to a series connection body of first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction, and a series connection body of first and second diodes. Are connected in parallel, first and second capacitors are connected in parallel to the first and second diodes, respectively, and a connection point of the first and second reverse conducting semiconductor switch elements and the first A commercial power supply and a series circuit of a primary winding of the high-voltage transformer are connected between the connection points of the second diode and the second diode, and the output of the secondary winding of the high-voltage transformer energizes the magnetron through the high-voltage rectifier circuit. A drive circuit for driving the first and second semiconductor switch elements, and an input current feedback control unit for detecting an input current input from the commercial power source and controlling the input current to a predetermined value. The first and second The conductor switching elements are driven complementarily, and the drive signals are switched depending on whether the commercial power source is a positive electrode or a negative electrode, and the input current feedback control unit outputs the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors. Depending on
Outputs to the first and second capacitors regardless of the voltage of the commercial power supply.
Equalize the ratio of the generated voltage or the detection signal of the voltage detection means.
By adjusting the input current value for feedback control to increase or decrease,
Since the feedback control value of the input current is increased or decreased according to the output voltage of the series connection body of the second capacitors, the converted power of the magnetron driving power supply can be kept constant even if the voltage of the commercial power supply fluctuates.
【0017】請求項3に記載の発明は、第1および第2
の逆導通可能な半導体スイッチ素子の直列接続体と、第
1および第2のダイオードの直列接続体を並列接続し、
前記第1および第2のダイオードに各々並列に第1と第
2のコンデンサを接続し、前記第1および第2の逆導通
可能な半導体スイッチ素子の接続点と、前記第1および
第2のダイオードの接続点間に商用電源と高圧トランス
の1次巻線の直列回路を接続し、前記高圧トランスの2
次巻線の出力は高圧整流回路を介してマグネトロンを付
勢し、前記第1および第2の半導体スイッチ素子を駆動
する駆動回路と前記商用電源から入力される入力電流を
検出し、入力電流を所定の値に制御する入力電流帰還制
御部を有し、前記駆動回路は前記第1および第2の半導
体スイッチ素子を相補的に駆動するとともに前記商用電
源が正極の場合と負極の場合で駆動信号を入れ替え、前
記入力電流帰還制御部は前記第1、第2のコンデンサの
直列接続体の出力電圧をマグネトロン駆動用電源が始動
する直前に計測し、その計測電圧に応じて商用電源の電
圧によらず前記第1、第2コンデンサに発生する電圧を
等しくするべく帰還制御する入力電流の値を決定する構
成とすることにより、マグネトロン駆動用電源の変換電
力によらず商用電源の電圧変動のみを検出することがで
きるので精度よく商用電源の電圧が変動してもマグネト
ロン駆動用電源の変換電力は一定に保つことができる。The invention according to claim 3 is the first and second aspects.
And a series connection body of semiconductor switch elements capable of reverse conduction and a series connection body of first and second diodes are connected in parallel,
First and second capacitors are connected in parallel to the first and second diodes, respectively, and a connection point of the first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction, and the first and second diodes. Connect a commercial power source and a series circuit of the primary winding of the high-voltage transformer between the connection points of
The output of the secondary winding energizes the magnetron via a high-voltage rectifier circuit, detects the input current input from the drive circuit that drives the first and second semiconductor switch elements, and the commercial power source, and detects the input current. An input current feedback control unit for controlling to a predetermined value is provided, the drive circuit complementarily drives the first and second semiconductor switch elements, and a drive signal is supplied when the commercial power source is positive and negative. The input current feedback control unit measures the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors immediately before the magnetron driving power supply is started, and the commercial power supply voltage is changed according to the measured voltage.
The voltage generated in the first and second capacitors regardless of the pressure
By configuring the input current value for feedback control to be equal, it is possible to detect only the voltage fluctuation of the commercial power supply, regardless of the converted power of the magnetron drive power supply, so the voltage of the commercial power supply fluctuates accurately. Even so, the converted power of the power supply for driving the magnetron can be kept constant.
【0018】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
のマグネトロン駆動用電源に加え商用電源とマグネトロ
ン駆動用電源の間に開閉装置を設けるとともに入力電流
帰還制御部は第1、第2のコンデンサの直列接続体の出
力電圧が安定な電圧となるまで前記開閉装置が閉状態と
なってから遅れ時間を持って前記第1、第2のコンデン
サの電圧を計測しマグネトロン駆動用電源を始動する構
成としたので、開閉装置が開状態から閉状態となったと
きに発生する過渡的な第1、第2のコンデンサの直列接
続体の出力電圧を誤検出することが無いので精度よく商
用電源の電圧が変動してもマグネトロン駆動用電源の変
換電力は一定に保つことができる。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the magnetron driving power source according to the third aspect, a switchgear is provided between the commercial power source and the magnetron driving power source, and the input current feedback control sections are the first and second. The voltage of the first and second capacitors is measured with a delay time after the switchgear is closed until the output voltage of the series connection body of the capacitors becomes stable, and the magnetron driving power supply is started. With this configuration, the transient output voltage of the series connection body of the first and second capacitors, which occurs when the switchgear is changed from the open state to the closed state, is not erroneously detected, so that the commercial power source can be accurately used. Even if the voltage fluctuates, the converted power of the magnetron driving power supply can be kept constant.
【0019】請求項5に記載の発明は、請求項1または
2に記載したマグネトロン駆動用電源の入力電流帰還制
御部は第1、第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧
を常時計測するとともに、前記直列接続体の電圧を半導
体スイッチ素子の耐電圧以下の所定の値に制限する構成
とすることによって、商用電源の電圧が定格電圧以下と
なった場合に生じる半導体スイッチング素子の過電圧印
加傾向を抑制し、半導体スイッチング素子の耐圧破壊を
防止すると同時にマグネトロン駆動用電源の変換電力を
抑制するように働くので商用電源の電圧低下によって冷
却ファンの冷却能力が低下することに起因するマグネト
ロン駆動用電源の熱的なストレスの増加を防止すること
ができる。The invention according to claim 5 is the same as claim 1 or
The input current feedback control unit of the magnetron driving power supply described in 2 constantly measures the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors, and sets the voltage of the series connection body to the withstand voltage of the semiconductor switch element or less. By limiting the voltage to the specified value, the overvoltage application tendency of the semiconductor switching element that occurs when the voltage of the commercial power supply becomes lower than the rated voltage is suppressed, the breakdown voltage of the semiconductor switching element is prevented, and at the same time the magnetron drive Since it works to suppress the converted power of the power source, it is possible to prevent an increase in thermal stress of the magnetron driving power source due to the reduction of the cooling capacity of the cooling fan due to the voltage drop of the commercial power source.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】(実施例1)
本発明の第1の実施例について図1から図5を用いて説
明する。図1は本発明のマグネトロン駆動用電源の第1
の実施例を示す回路図である。第1、第2の半導体スイ
ッチ素子20、21の直列接続体と第1、第2のダイオ
ード22、23の直列接続体を並列接続し、第1、第2
のダイオード22、23に各々並列に第1、第2のコン
デンサ24、25を接続するとともに半導体スイッチ素
子20、21の接続点とダイオード22、23の接続点
間に商用電源1と高圧トランス26の直列回路を接続す
る構成となっている。高圧トランス26の2次巻線出力
は高圧整流回路7に接続されマグネトロン8に直流高電
圧を印加する。マグネトロン8はこの直流高電圧によっ
て付勢され2.45GHzの電波を発生する。なお本実
施例では第1、第2の半導体スイッチ素子は順方向に導
通するIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)
とこれと逆並列に接続したダイオードにて記載している
が、MOSFETのように素子内部にダイオードを構成
したような素子を用いても適用可能であることは言うま
でもない。駆動回路27は第1の半導体スイッチング素
子20、および第2の半導体スイッチング素子21を所
定のデッドタイムを持って相補的に駆動するように其々
の半導体スイッチング素子に駆動信号を与える。入力電
流帰還制御部28はマグネトロン駆動用電源の入力電流
を検出するカレントトランス29と第1、第2のコンデ
ンサの電圧を検出する構成となっており入力電流帰還制
御部28はこれらの検出信号に基づき駆動回路27が出
力する第1、第2の半導体スイッチング素子のオン信号
幅を決定するようになっている。(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 shows a first magnetron driving power source of the present invention.
3 is a circuit diagram showing an embodiment of FIG. A series connection body of the first and second semiconductor switching elements 20 and 21 and a series connection body of the first and second diodes 22 and 23 are connected in parallel, and the first and second
The first and second capacitors 24 and 25 are connected in parallel to the diodes 22 and 23, respectively, and the commercial power source 1 and the high voltage transformer 26 are connected between the connection points of the semiconductor switch elements 20 and 21 and the diodes 22 and 23. It is configured to connect a series circuit. The secondary winding output of the high voltage transformer 26 is connected to the high voltage rectifier circuit 7 and applies a high DC voltage to the magnetron 8. The magnetron 8 is energized by this high DC voltage and generates a radio wave of 2.45 GHz. In this embodiment, the first and second semiconductor switching devices are IGBTs (insulated gate bipolar transistors) that conduct in the forward direction.
However, it is needless to say that the present invention is also applicable to the case where an element such as a MOSFET having a diode inside is used. The drive circuit 27 gives a drive signal to the respective semiconductor switching elements so as to complementarily drive the first semiconductor switching element 20 and the second semiconductor switching element 21 with a predetermined dead time. The input current feedback control unit 28 is configured to detect the voltage of the current transformer 29 for detecting the input current of the magnetron driving power source and the voltages of the first and second capacitors, and the input current feedback control unit 28 detects these detection signals. Based on this, the ON signal width of the first and second semiconductor switching elements output from the drive circuit 27 is determined.
【0022】図2はインバータ回路の各期間における電
流が流れる経路を示した図であり、図3はそれに対応し
た動作波形図である。商用電源1の極性が図示の状態で
半導体スイッチ素子21がオンの状態から説明をはじめ
る。この状態では図2(a)に示すように商用電源1→
高圧トランス26の1次巻線→半導体スイッチ素子21
→ダイオード23の経路で電流が流れ、図3(a)の期
間のI21に示す電流が半導体スイッチ素子21および
高圧トランス26の1次巻線に電流が流れることによっ
て高圧トランス26の1次巻線にエネルギーを蓄積す
る。半導体スイッチ素子21を所定の時間でオフすると
高圧トランス26の1次巻線電流は同じ方向に流れ続け
ようとするので今度は図2(b)に示すごとく商用電源
1→高圧トランス26の1次巻線→半導体スイッチ素子
20の並列ダイオード→コンデンサ24の経路で高圧ト
ランス26の1次巻線に蓄えたエネルギーをコンデンサ
24に充電する。この動作によってコンデンサ24には
商用電源1の電圧を昇圧した電圧が蓄えられる。高圧ト
ランス26の1次巻線に蓄えたエネルギーをすべて放出
すると図2(c)の経路が形成され今度はコンデンサ2
4に充電したエネルギーをコンデンサ24→半導体スイ
ッチ素子20→高圧トランス26の1次巻線→商用電源
1の経路で取り出す。そして半導体スイッチ素子20を
所定の時間でオフすると高圧トランス26の1次巻線は
同じ方向に電流を流し続けようとするので図2(d)の
ように高圧トランス26の1次巻線→商用電源1→コン
デンサ25→半導体スイッチ素子21の並列ダイオード
の経路で電流が流れる。商用電源1の電圧極性が図示と
逆極性の場合は半導体スイッチ素子20、21とダイオ
ード22、23とコンデンサ24、25の動作がそれぞ
れ入れ替わるだけで同様の動作をする。FIG. 2 is a diagram showing a path through which a current flows in each period of the inverter circuit, and FIG. 3 is an operation waveform diagram corresponding thereto. The description starts from the state in which the semiconductor switch element 21 is turned on with the polarity of the commercial power supply 1 being shown. In this state, as shown in FIG.
Primary winding of high-voltage transformer 26-> semiconductor switch element 21
→ A current flows through the path of the diode 23, and the current indicated by I21 in the period of FIG. 3A flows through the semiconductor switch element 21 and the primary winding of the high voltage transformer 26, so that the primary winding of the high voltage transformer 26. Store energy in. When the semiconductor switch element 21 is turned off for a predetermined time, the primary winding current of the high voltage transformer 26 tries to continue flowing in the same direction, and this time, as shown in FIG. 2B, the commercial power source 1 → the primary of the high voltage transformer 26. The energy stored in the primary winding of the high-voltage transformer 26 is charged in the capacitor 24 along the path of winding → parallel diode of the semiconductor switching element 20 → capacitor 24. By this operation, the voltage obtained by boosting the voltage of the commercial power supply 1 is stored in the capacitor 24. When all the energy stored in the primary winding of the high-voltage transformer 26 is released, the path shown in FIG.
The energy charged in No. 4 is taken out through the path of capacitor 24 → semiconductor switch element 20 → primary winding of high-voltage transformer 26 → commercial power supply 1. Then, when the semiconductor switching device 20 is turned off for a predetermined time, the primary winding of the high voltage transformer 26 tries to keep the current flowing in the same direction. Therefore, as shown in FIG. A current flows through the parallel diode path of the power supply 1 → capacitor 25 → semiconductor switch element 21. When the voltage polarity of the commercial power supply 1 is opposite to that shown in the figure, the semiconductor switch elements 20, 21, the diodes 22, 23, and the capacitors 24, 25 are replaced with each other to perform the same operation.
【0023】上記の動作においてコンデンサ24、25
は半導体スイッチ素子20、21のオンオフによって高
圧トランス26の1次巻線に高周波電流を発生させるイ
ンバータ動作と商用電源1の電圧に対して昇圧した電圧
をコンデンサ24、25に発生させる動作を兼用できる
ような容量に設計され、コンデンサ24、25の容量は
相等しい容量で構成されている。この結果商用電源1の
電圧極性が図示の場合はコンデンサ24に商用電源1の
電圧を昇圧した電圧を蓄え、反対に商用電源1の電圧極
性が図示とは逆極性の場合はコンデンサ25に商用電源
1の電圧を昇圧した電圧を蓄える動作をする。したがっ
て商用電源1の電圧極性によらずコンデンサ24、25
に発生する電圧を等しくすることができるので商用電源
1の電流は正負対称な波形とすることができる。そし
て、このような動作を継続することで図4に示すように
商用電源1の周期に対してコンデンサ24、25の電圧
波形は商用電源1の電圧極性に応じて昇圧した電圧を発
生する。このため高圧トランス26の1次巻線に流れる
電流の包絡線波形はV26(Lp)に示すような波形と
なる。この電圧を高圧トランス26は昇圧してマグネト
ロン8に印加するのでマグネトロン8に印加する電圧は
V8のような波形を示し、常に発振電圧VAK(TH)
以上の電圧を維持することが可能となる。この結果入力
電流I1は商用電源1のいずれの期間においても電流を
流すことができ、力率の改善、高調波の抑制を実現する
ことができる。In the above operation, the capacitors 24 and 25
Can perform both an inverter operation for generating a high frequency current in the primary winding of the high voltage transformer 26 by turning on / off the semiconductor switching elements 20 and 21, and an operation for generating a voltage boosted with respect to the voltage of the commercial power source 1 in the capacitors 24 and 25. The capacitors 24 and 25 are designed to have the same capacitance, and the capacitors 24 and 25 have the same capacitance. As a result, when the voltage polarity of the commercial power supply 1 is shown, the voltage obtained by boosting the voltage of the commercial power supply 1 is stored in the capacitor 24. On the contrary, when the voltage polarity of the commercial power supply 1 is opposite to that shown in the figure, the commercial power supply is stored in the capacitor 25. It operates to store the voltage obtained by boosting the voltage of 1. Therefore, regardless of the voltage polarity of the commercial power source 1, the capacitors 24, 25
Since the voltages generated at 1 and 2 can be made equal, the current of the commercial power source 1 can have a positive and negative symmetrical waveform. Then, by continuing such an operation, the voltage waveforms of the capacitors 24 and 25 with respect to the cycle of the commercial power source 1 generate a boosted voltage according to the voltage polarity of the commercial power source 1 as shown in FIG. Therefore, the envelope waveform of the current flowing through the primary winding of the high voltage transformer 26 has a waveform as shown by V26 (Lp). Since this voltage is boosted by the high voltage transformer 26 and applied to the magnetron 8, the voltage applied to the magnetron 8 shows a waveform like V8, and the oscillation voltage VAK (TH) is always present.
It is possible to maintain the above voltage. As a result, the input current I1 can flow in any period of the commercial power supply 1, and the power factor can be improved and harmonics can be suppressed.
【0024】また、図3において期間(a)から(b)
へ移行する際ダイオード23をカットオフする動作にな
るが電流経路として半導体スイッチ素子21が直列に接
続されているので電流の遮断は半導体スイッチ素子21
が行うことになりダイオード23のスイッチングスピー
ドは要求されない。また、オフ時にダイオード23に印
加する電圧は零であるのでターンオフ時のスイッチング
損失はまったく生じない。したがってダイオード22、
23の設計としては順方向オン電圧VFを重視した設計
で導通時の損失を重点的に抑制するように設計すること
が可能となり、ダイオード22、23の小形化と同時に
ダイオード22、23を冷却する構成の簡素化を図るこ
とが容易となる。特に電子レンジで用いるようなマグネ
トロン駆動用電源は1000W以上の高電力を扱うので
インバータ回路の電流は40Aから50A程度の非常に
大きな電流レベルとなりダイオード22、23の設計を
順方向オン電圧VFを重視して導通損失を低減すること
はインバータ回路の効率向上に有益である。このためイ
ンバータ回路のトータルの電力損失をきわめて低く抑え
ることができ、効率の高いマグネトロン駆動用電源を実
現することができる。Further, in FIG. 3, periods (a) to (b)
The operation is such that the diode 23 is cut off at the time of shifting to, but since the semiconductor switching element 21 is connected in series as a current path, the current is cut off.
Therefore, the switching speed of the diode 23 is not required. Further, since the voltage applied to the diode 23 at the time of turning off is zero, no switching loss occurs at the time of turning off. Therefore, the diode 22,
As the design of 23, it is possible to design so as to focus on the loss during conduction by designing with emphasis on the forward ON voltage VF, and the diodes 22 and 23 are cooled at the same time as the diodes 22 and 23 are downsized. It is easy to simplify the configuration. In particular, a magnetron driving power source used in a microwave oven handles a high power of 1000 W or more, so the current of the inverter circuit becomes a very large current level of about 40 A to 50 A, and the forward ON voltage VF is important in designing the diodes 22 and 23. It is useful to improve the efficiency of the inverter circuit by reducing the conduction loss. Therefore, the total power loss of the inverter circuit can be suppressed to a very low level, and a highly efficient magnetron driving power source can be realized.
【0025】このように本実施例のマグネトロン駆動用
電源においては従来例で示した回路とは全く異なった回
路動作によってダイオード22、23の設計を順方向オ
ン電圧VF重視の設計とすることが可能となりダイオー
ド22、23の損失を極小化しマグネトロン駆動用電源
全体の電力変換効率を向上している。この効果はコンデ
ンサ24、25がインバータ動作とコンデンサ24、2
5に商用電源1の電圧を昇圧した電圧を加える動作を兼
用することによって発揮される本発明における特有の効
果であり、従来例にて挙げた特開平10−271846
の構成とは異なったコンデンサの回路機能と回路動作に
よって実現されるものである。As described above, in the magnetron driving power supply of this embodiment, the diodes 22 and 23 can be designed with the emphasis on the forward ON voltage VF by the circuit operation which is completely different from the circuit shown in the conventional example. The loss of the diodes 22 and 23 is minimized to improve the power conversion efficiency of the magnetron driving power source as a whole. The effect is that the capacitors 24 and 25 are operated by the inverter and the capacitors 24 and 25.
5 is a unique effect in the present invention exhibited by also performing the operation of applying the voltage obtained by boosting the voltage of the commercial power supply 1 to 5, and is disclosed in the conventional example.
It is realized by a circuit function and a circuit operation of a capacitor different from the configuration of.
【0026】図5は入力電流帰還制御部28がカレント
トランス29によって検出されるマグネトロン駆動用電
源の入力電流IINを商用電源1の電圧変動によらず一
定とした場合におけるマグネトロン駆動用電源の入力電
力VAと第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続
体の出力電圧VCの変化を示した図である。図中の●〜
□の其々の変化は入力電流IINを各々異なった値に帰
還制御した場合におけるVCおよびVAの変化を示して
いる。この場合商用電源1の電圧変動に伴ってマグネト
ロン駆動用電源の入力電力VAは変動してしまう。その
ためマグネトロン8が出力する電波の電力も変動してし
まい、このマグネトロン駆動用電源を電子レンジに搭載
した場合、商用電源1の電圧によって調理の仕上がりが
大きく異なってしまう。そこで本実施例の構成において
はマグネトロン駆動用電源の変換電力VAが商用電源1
の電圧変動によらず一定値となるように第1、第2のコ
ンデンサ24、25の出力電圧VCとカレントトランス
28によって検出される入力電流IINの比を一定に帰
還制御している。従って入力電流IINおよびVCは図
5中のA〜EおよびF〜Jの変化をする。一方、マグネ
トロン駆動用電源の入力電力VAはK〜Oの変化をする
ことになるので商用電源1の電圧変動に対して変動する
ことがなくなり電子レンジとして使用した場合に調理の
仕上がりが安定することになる。FIG. 5 shows the input power of the magnetron driving power source when the input current feedback control unit 28 makes the input current IIN of the magnetron driving power source detected by the current transformer 29 constant regardless of the voltage fluctuation of the commercial power source 1. It is a figure showing change of output voltage VC of a series connection body of VA and the 1st and 2nd capacitors 24 and 25. ● in the figure
Respective changes in □ indicate changes in VC and VA when the input current IIN is feedback controlled to different values. In this case, the input power VA of the magnetron driving power supply fluctuates as the voltage of the commercial power supply 1 fluctuates. Therefore, the electric power of the radio wave output by the magnetron 8 also fluctuates, and when the magnetron driving power source is mounted in a microwave oven, the finish of cooking greatly varies depending on the voltage of the commercial power source 1. Therefore, in the configuration of this embodiment, the converted power VA of the magnetron driving power supply is the commercial power supply 1
The ratio of the output voltage VC of the first and second capacitors 24 and 25 to the input current IIN detected by the current transformer 28 is feedback-controlled to be a constant value so as to have a constant value regardless of the voltage fluctuation. Therefore, the input currents IIN and VC change A to E and F to J in FIG. On the other hand, since the input power VA of the magnetron driving power source changes from K to O, it does not fluctuate with respect to the voltage fluctuation of the commercial power source 1 and the cooking finish is stable when used as a microwave oven. become.
【0027】図6はマグネトロン駆動用電源が始動する
前における商用電源の電圧と第1、第2のコンデンサ2
4、25の出力電圧VCの時間変化を示した図である。
マグネトロン駆動用電源が始動する以前の状態において
は第1、第2のコンデンサ24、25および第1、第2
の半導体スイッチング素子20、21に其々逆並列に接
続されたダイオードによって全波倍電圧整流されるので
入力電圧の最大値VPをちょうど2倍した2VPの電圧
が第1、第2のコンデンサ24、25の出力電圧として
観測される。当然のことながら商用電源1が電圧変動し
た場合、VPは商用電源1と同様に変動するので図7に
示すような商用電源の電圧に対する変動特性を示す。FIG. 6 shows the voltage of the commercial power source and the first and second capacitors 2 before the power source for driving the magnetron is started.
It is the figure which showed the time change of the output voltage VC of 4 and 25.
In the state before the magnetron driving power source is started, the first and second capacitors 24 and 25 and the first and second capacitors are provided.
Since the semiconductor switching devices 20 and 21 are connected in antiparallel to each other to perform full-wave voltage doubler rectification, a voltage of 2VP that is exactly twice the maximum value VP of the input voltage is applied to the first and second capacitors 24, 24. 25 output voltage. As a matter of course, when the commercial power supply 1 changes in voltage, the VP changes in the same manner as the commercial power supply 1, and therefore exhibits a variation characteristic with respect to the voltage of the commercial power supply as shown in FIG.
【0028】そこで入力電流帰還制御部28が帰還制御
する入力電流値IINを式2に示すように設定すること
によってもマグネトロン駆動用電源の変換電力を商用電
源1の電圧変動に対して安定させることができる。従っ
て前述の方法と同様にマグネトロン駆動用電源の入力電
力VAは商用電源1の電圧変動に対して変動することが
なくなり電子レンジとして使用した場合に調理の仕上が
りが安定することになる。Therefore, by setting the input current value IIN for feedback control by the input current feedback control unit 28 as shown in Equation 2, the converted power of the magnetron driving power supply is stabilized against the voltage fluctuation of the commercial power supply 1. You can Therefore, similarly to the above-mentioned method, the input power VA of the magnetron driving power source does not fluctuate with respect to the voltage fluctuation of the commercial power source 1, and the finished cooking becomes stable when used as a microwave oven.
【0029】
IIN_REF=IIN_REF(定格)×VC/α (式2)
IIN_REF;帰還制御する入力電流値
IIN_REF(定格);定格電圧時の期間制御する入力電流値
α;定格電圧時における第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体の出力
電圧
VC;第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体の出力電圧
図8は第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体
の出力電圧の最大値を所定の値以上にならないようにし
た場合の商用電源の電圧変動に対するマグネトロン駆動
用電源の入力電力VA、入力電流IINと第1、第2の
コンデンサ24、25の直列接続体の出力電圧VCの変
化を示した図である。商用電源1の電圧が定格電圧に対
して低い状態になると第1、第2のコンデンサ24、2
5の直列接続体の出力電圧は高くなり、第1および第2
の半導体スイッチング素子20、21にかかる電圧は過
電圧の傾向を示すので商用電源1の電圧が定格に対して
ある程度電圧が減ずるとこの過電圧傾向を緩和するため
にVCの最大値を半導体スイッチ素子20、21の耐圧
以下の所定の値になるように制限している。この結果商
用電源1の電圧がある程度まではマグネトロン駆動用電
源の変換電力VAは一定に保たれるがそれ以上に商用電
源の電圧が低下した場合はVCを制限するためにマグネ
トロン駆動用電源の入力電力VAおよび入力電流IIN
は低下する。電子レンジの動作保証範囲は定格±10%
であるのでこの範囲ではマグネトロン駆動用電源の入力
電力が変動しないようにVCの最大値を制限し始める電
圧を設定している。一方、電子レンジの冷却に用いてい
る冷却ファンのファンモータには一般的に隈取りモータ
が用いられている。このファンモータは印加される電圧
によって回転数が変化するので電圧が低下するとそれに
伴って回転数が減少し、その結果冷却能力が低下する。IIN_REF = IIN_REF (Rating) × VC / α (Equation 2) IIN_REF; Input current value for feedback control IIN_REF (Rating); Input current value α for controlling period at rated voltage; First and first at rated voltage 2 output voltage VC of the series connection body of the capacitors 24 and 25; output voltage VC of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25 FIG. 8 shows the output voltage VC of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25. Series connection of input power VA of magnetron driving power supply, input current IIN and first and second capacitors 24, 25 with respect to voltage fluctuation of commercial power supply when maximum value of output voltage does not exceed a predetermined value 5 is a diagram showing a change in the output voltage VC of FIG. When the voltage of the commercial power source 1 becomes lower than the rated voltage, the first and second capacitors 24, 2
The output voltage of the serial connection body of 5 becomes high, and the first and second
Since the voltage applied to the semiconductor switching elements 20 and 21 has a tendency of overvoltage, when the voltage of the commercial power source 1 decreases to a certain degree with respect to the rating, the maximum value of VC is set to the maximum value of the semiconductor switching element 20 in order to mitigate the tendency of overvoltage. It is limited to a predetermined value equal to or lower than the withstand voltage of 21. As a result, the converted power VA of the magnetron driving power supply is kept constant until the voltage of the commercial power supply 1 reaches a certain level, but when the voltage of the commercial power supply drops further, the input of the magnetron driving power supply is limited in order to limit VC. Power VA and input current IIN
Will fall. Microwave oven guaranteed operating range is ± 10%
Therefore, in this range, the voltage to start limiting the maximum value of VC is set so that the input power of the magnetron driving power supply does not change. On the other hand, a fan motor of a cooling fan used for cooling a microwave oven is generally a shading motor. Since the rotation speed of this fan motor changes according to the applied voltage, the rotation speed decreases with a decrease in the voltage, and as a result, the cooling capacity decreases.
【0030】従って、本実施例の構成のように商用電源
1の電圧が所定の値以下に低下したときに第1、第2の
コンデンサ24、25の直列接続体の出力電圧を制限す
ることによってマグネトロン駆動用電源の入力電力VA
を低下させるようにすることで商用電源1の電圧低下に
伴う冷却能力の低下に合わせて入力電力VAを減ずるこ
とができるので商用電源1の電圧が低下したときのマグ
ネトロン駆動用電源の熱的なストレスを緩和することが
可能となり、より信頼性の高い電子レンジを実現するこ
とができる。Therefore, by limiting the output voltage of the series connection of the first and second capacitors 24 and 25 when the voltage of the commercial power source 1 drops below a predetermined value as in the configuration of this embodiment. Input power VA of magnetron drive power supply
The input power VA can be reduced in accordance with the decrease in the cooling capacity due to the decrease in the voltage of the commercial power source 1 by reducing the voltage of the commercial power source 1. Therefore, the thermal power of the magnetron driving power source when the voltage of the commercial power source 1 decreases It is possible to relieve stress and realize a more reliable microwave oven.
【0031】(実施例2)
図9は本発明の第2の実施例のマグネトロン駆動用電源
のを示す回路図である。前述の実施例と同一の符号を付
した構成要素は同様の動作をするものである。本実施例
においては商用電源1とマグネトロン駆動用電源の間に
開閉装置30を設置している。この開閉装置30はマグ
ネトロン駆動用電源が始動する前に閉状態を形成し、マ
グネトロン駆動用電源に電圧を供給し、動作可能な状態
とする。また、マグネトロン駆動用電源の動作が終了す
ると開状態となり、マグネトロン駆動用電源から商用電
源1を切り離す。(Second Embodiment) FIG. 9 is a circuit diagram showing a magnetron driving power source according to a second embodiment of the present invention. The components designated by the same reference numerals as those in the above-mentioned embodiment operate in the same manner. In this embodiment, an opening / closing device 30 is installed between the commercial power source 1 and the magnetron driving power source. The opening / closing device 30 forms a closed state before the magnetron driving power source is started, and supplies a voltage to the magnetron driving power source to bring it into an operable state. Further, when the operation of the magnetron driving power source is completed, the magnetron driving power source is opened, and the commercial power source 1 is disconnected from the magnetron driving power source.
【0032】図10は開閉装置30のオン/オフによる
第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体の出力
電圧VCの時間変化を示した図である。商用電源1の電
圧が正又は負に最大値を示している期間に開閉装置30
が閉状態になると図10(イ)のような電圧の変化を示
す。一方、商用電源1の電圧が零近傍で閉状態になった
場合は図10(ロ)のような電圧変化を示す。これはマ
グネトロン駆動用電源に備えられたLC平滑フィルター
回路31の過渡応答によるものである。従って、この過
渡状態の電圧を参照して入力電流帰還制御部28が入力
電流の帰還量を決定すると低い電圧のときでも入力電圧
が高いと判定し、マグネトロン駆動用電源の入力電力V
Aが安定しない可能性が在る。しかしながら、本実施例
の構成においては第1、第2のコンデンサ24、25の
直列接続体の出力電圧が安定するまで遅れ時間を持たせ
て第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体の出
力電圧を計測するので商用電源1の電圧を誤判定するこ
とがなくなり、マグネトロン駆動用電源の入力電力VA
が安定する。FIG. 10 is a diagram showing a change with time of the output voltage VC of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25 depending on the on / off state of the switchgear 30. The switchgear 30 is operated during the period when the voltage of the commercial power source 1 is positive or negative.
When is closed, the voltage changes as shown in FIG. On the other hand, when the voltage of the commercial power source 1 is close to zero, the voltage changes as shown in FIG. This is due to the transient response of the LC smoothing filter circuit 31 provided in the magnetron driving power supply. Therefore, when the input current feedback control unit 28 determines the feedback amount of the input current with reference to the voltage in this transient state, it is determined that the input voltage is high even when the voltage is low, and the input power V of the magnetron driving power supply is determined.
There is a possibility that A is not stable. However, in the configuration of this embodiment, a delay time is provided until the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25 stabilizes, and the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25 is provided. Since the output voltage is measured, the voltage of the commercial power supply 1 is not erroneously determined, and the input power VA of the magnetron driving power supply is
Is stable.
【0033】この結果、マグネトロン駆動用電源の入力
電力VAは商用電源1の電圧変動に対して変動すること
がなくなり電子レンジとして使用した場合に調理の仕上
がりが安定することになる。As a result, the input power VA of the magnetron driving power source does not fluctuate with respect to the voltage fluctuation of the commercial power source 1, and the cooking finish becomes stable when used as a microwave oven.
【0034】(実施例3)
図11は本発明のマグネトロン駆動用電源の第3の実施
例を示す回路図である。前述の実施例1、実施例2と同
一の符号を付した構成要素は同一のものである。本実施
例においては入力電流帰還制御部28はカレントトラン
ス29によってマグネトロン駆動用電源の入力電流II
Nを検出するとともに第2のコンデンサ25の電圧およ
び商用電源1と昇圧トランス26の接続点の電圧と第
1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体の出力電
圧を計測する構成となっている。(Embodiment 3) FIG. 11 is a circuit diagram showing a magnetron driving power source according to a third embodiment of the present invention. The constituent elements denoted by the same reference numerals as those in the above-described first and second embodiments are the same. In this embodiment, the input current feedback controller 28 uses the current transformer 29 to input the input current II of the magnetron driving power source.
In addition to detecting N, the voltage of the second capacitor 25, the voltage at the connection point between the commercial power supply 1 and the step-up transformer 26, and the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25 are measured. There is.
【0035】次に図12、図13を用いてインバータ回
路の動作について説明する。図12はインバータ回路の
各期間における電流が流れる経路を示した図であり、図
13はそれに対応した動作波形図である。商用電源1の
極性が図示の状態で半導体スイッチ素子21がオンの状
態から説明をはじめる。この状態では図12(a)に示
すように商用電源1→高圧トランス26の1次巻線→半
導体スイッチ素子21→ダイオード23の経路で電流が
流れ、図13(a)の期間のI21に示す電流が半導体
スイッチ素子21および高圧トランス26の1次巻線に
電流が流れることによって高圧トランス26の1次巻線
にエネルギーを蓄積する。半導体スイッチ素子21を所
定の時間でオフすると高圧トランス26の1次巻線電流
は同じ方向に流れ続けようとするので今度は図12
(b)に示すごとく商用電源1→高圧トランス26の1
次巻線→半導体スイッチ素子20の並列ダイオード→コ
ンデンサ24の経路で高圧トランス26の1次巻線に蓄
えたエネルギーをコンデンサ24に充電する。この動作
によってコンデンサ24には商用電源1の電圧を昇圧し
た電圧が蓄えられる。高圧トランス26の1次巻線に蓄
えたエネルギーをすべて放出すると図12(c)の経路
が形成され今度はコンデンサ24に充電したエネルギー
をコンデンサ24→半導体スイッチ素子20→高圧トラ
ンス26の1次巻線→商用電源1の経路で取り出す。そ
して半導体スイッチ素子20を所定の時間でオフすると
高圧トランス26の1次巻線は同じ方向に電流を流し続
けようとするので図12(d)のように高圧トランス2
6の1次巻線→商用電源1→コンデンサ25→半導体ス
イッチ素子21の並列ダイオードの経路で電流が流れ
る。商用電源1の電圧極性が図示と逆極性の場合は半導
体スイッチ素子20、21とダイオード22、23とコ
ンデンサ24、25の動作がそれぞれ入れ替わるだけで
同様の動作をする。Next, the operation of the inverter circuit will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a diagram showing a path through which a current flows in each period of the inverter circuit, and FIG. 13 is an operation waveform diagram corresponding thereto. The description starts from the state in which the semiconductor switch element 21 is turned on with the polarity of the commercial power supply 1 being shown. In this state, as shown in FIG. 12A, a current flows through the path of the commercial power source 1 → the primary winding of the high-voltage transformer 26 → the semiconductor switch element 21 → the diode 23, which is indicated by I21 in the period of FIG. 13A. Energy flows in the primary winding of the high-voltage transformer 26 as the current flows through the semiconductor switching device 21 and the primary winding of the high-voltage transformer 26. When the semiconductor switch element 21 is turned off for a predetermined time, the primary winding current of the high voltage transformer 26 tries to continue flowing in the same direction, so that FIG.
As shown in (b), commercial power source 1 → high voltage transformer 1
The energy stored in the primary winding of the high voltage transformer 26 is charged in the capacitor 24 along the path of the secondary winding → parallel diode of the semiconductor switching element 20 → capacitor 24. By this operation, the voltage obtained by boosting the voltage of the commercial power supply 1 is stored in the capacitor 24. When all the energy stored in the primary winding of the high-voltage transformer 26 is released, the path of FIG. 12C is formed, and this time, the energy charged in the capacitor 24 is transferred to the capacitor 24 → semiconductor switch element 20 → the primary winding of the high-voltage transformer 26. Take the line → commercial power supply 1 route. When the semiconductor switch element 20 is turned off for a predetermined time, the primary winding of the high voltage transformer 26 tries to keep the current flowing in the same direction, so that the high voltage transformer 2 as shown in FIG.
A current flows in the path of the parallel winding of the primary winding of 6, the commercial power source 1, the capacitor 25, and the semiconductor switching element 21. When the voltage polarity of the commercial power supply 1 is opposite to that shown in the figure, the semiconductor switch elements 20, 21, the diodes 22, 23, and the capacitors 24, 25 are replaced with each other to perform the same operation.
【0036】次に図14を用いて入力電流帰還制御部が
商用電源の電圧変動を読み込む方法について説明する。
図14(イ)は商用電源の電圧、(ロ)は第2のコンデ
ンサの電圧、(ハ)は商用電源と昇圧トランスの接続点
の電圧を其々時間軸を共通にして示している。商用電源
の電圧極性については図11に示した電圧極性を正方向
に取っている。ここで第2のコンデンサの電圧波形は前
述の動作によって商用電源の電圧が負の極性となったと
きに電圧を生じる。また、商用電源の電圧極性が正方向
の場合はほとんど電圧を生じないという動作をする。Next, a method for the input current feedback control unit to read the voltage fluctuation of the commercial power source will be described with reference to FIG.
FIG. 14A shows the voltage of the commercial power supply, FIG. 14B shows the voltage of the second capacitor, and FIG. 14C shows the voltage of the connection point of the commercial power supply and the step-up transformer, with their time axes being common. Regarding the voltage polarity of the commercial power source, the voltage polarity shown in FIG. 11 is taken in the positive direction. Here, the voltage waveform of the second capacitor produces a voltage when the voltage of the commercial power source has a negative polarity due to the above-described operation. Further, when the voltage polarity of the commercial power source is in the positive direction, the operation is such that almost no voltage is generated.
【0037】この結果、商用電源1と昇圧トランス26
の接続点から計測される電圧は図14(ハ)に示すよう
に商用電源1の電圧極性が正極性の場合は商用電源1と
ほぼ等しい電圧が計測され、一方、商用電源1の電圧極
性が負極性の場合はインバータ回路の動作に応じた電圧
波形が計測される。そこで本実施例においては第2のコ
ンデンサ25の電圧が生じていない期間の電圧を計測す
ることによって商用電源1の電圧を測定し、この測定電
圧を用いてマグネトロン駆動用電源の入力電力VAが一
定となるようにカレントトランス29によって検出され
る入力電流IINの帰還制御量を変化させるようになっ
ている。また、入力電流帰還制御部28は第1、第2の
コンデンサ24、25の直列接続体の出力電圧を計測
し、この電圧が所定の電圧以上にならないように最大値
を制限するように作用するので商用電源1の電圧変動に
対して、マグネトロン駆動用電源の入力電流IINおよ
び入力電力VAはぞれぞれ図15に示すような変化を示
す。As a result, the commercial power source 1 and the step-up transformer 26
As shown in FIG. 14C, when the voltage polarity of the commercial power source 1 is positive, the voltage measured from the connection point is almost equal to the voltage of the commercial power source 1. On the other hand, the voltage polarity of the commercial power source 1 is In the case of negative polarity, a voltage waveform corresponding to the operation of the inverter circuit is measured. Therefore, in the present embodiment, the voltage of the commercial power supply 1 is measured by measuring the voltage during the period when the voltage of the second capacitor 25 is not generated, and the input power VA of the magnetron driving power supply is constant using this measured voltage. The feedback control amount of the input current IIN detected by the current transformer 29 is changed so that Further, the input current feedback control unit 28 measures the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25, and acts so as to limit the maximum value so that this voltage does not exceed a predetermined voltage. Therefore, the input current IIN and the input power VA of the magnetron driving power supply change with respect to the voltage fluctuation of the commercial power supply 1 as shown in FIG.
【0038】この結果、マグネトロン駆動用電源の入力
電力は商用電源1の電圧変動に対して変動することがな
くなり電子レンジとして使用した場合に調理の仕上がり
が安定することになる。また、さらに、商用電源1が所
定の値以下に低下したときに第1、第2のコンデンサ2
4、25の直列接続体の出力電圧を制限することによっ
てマグネトロン駆動用電源の入力電力VAを低下させる
ようにすることで商用電源1の電圧低下に伴う冷却能力
の低下に合わせて入力電力を減ずることができるので商
用電源1の電圧が低下したときのマグネトロン駆動用電
源の熱的なストレスを緩和することが可能となり、より
信頼性の高い電子レンジを実現することができる。As a result, the input power of the magnetron driving power supply does not fluctuate with respect to the voltage fluctuation of the commercial power supply 1, and the cooking finish becomes stable when used as a microwave oven. Further, when the commercial power supply 1 drops below a predetermined value, the first and second capacitors 2
The input power VA of the magnetron driving power source is reduced by limiting the output voltage of the series connection body of Nos. 4 and 25, so that the input power is reduced in accordance with the reduction of the cooling capacity accompanying the voltage reduction of the commercial power source 1. Therefore, the thermal stress of the magnetron driving power source when the voltage of the commercial power source 1 drops can be relieved, and a more reliable microwave oven can be realized.
【0039】なお、図16は商用電源1の電圧極性を判
別するために商用電源1に電源極性判定手段32を設
け、第2のコンデンサ25の電圧を計測することを廃止
した回路構成例である。本構成においても前述と同様の
作用効果を発揮することができることは言うまでもな
い。FIG. 16 shows an example of a circuit configuration in which the commercial power source 1 is provided with a power polarity determining means 32 for determining the voltage polarity of the commercial power source 1 and the measurement of the voltage of the second capacitor 25 is abolished. . It goes without saying that this configuration can also exhibit the same effects as the above.
【0040】(実施例4)
図17は本発明のマグネトロン駆動用電源の第4の実施
例を示す回路図である。前述の実施例1、実施例2およ
び実施例3と同一符号を付した構成要素は同一のもので
あり、ここでは詳細な説明は省略する。(Fourth Embodiment) FIG. 17 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the magnetron driving power source of the present invention. The components designated by the same reference numerals as those in the above-described first, second and third embodiments are the same, and detailed description thereof will be omitted here.
【0041】入力電流帰還制御部28に入力される商用
電源1と昇圧トランス26の接続点の電圧を計測する経
路にローパスフィルタ33(以下LPFと略記する)を
挿入している。このLPF33の周波数特性は図18に
示すような特性であり、商用電源1の周波数である50
Hzや60Hzに対しては信号成分を減衰させずインバ
ータの動作周波数である20kHzから50kHzにお
いては十分に信号成分を減衰できるような特性になって
いる。このためインバータ回路が動作中にこの電圧を検
出してもインバータ動作によって生じる信号の変動を十
分減衰して商用電源1の電圧を正確に計測することがで
きる。そして、この検出信号に基づいて入力電流帰還制
御部28はマグネトロン駆動用電源の入力電力VAを商
用電源1の電圧変動に対して変動しないように補正す
る。また、入力電流帰還制御部28は第1、第2のコン
デンサ24、25の直列接続体の出力電圧を計測し、そ
の計測電圧が商用電源1の電圧とそのときの入力電流I
INによって決まるある所定の値を下回ると帰還制御す
る入力電流IINを減ずるように作用する。この機能は
マグネトロン8の熱暴走による破壊を防止するために付
加している。マグネトロン8の動作特性は従来例におい
ても述べているような非線形な特性を示し、マグネトロ
ン8のアノードーカソード間にかかる電圧がVAK(T
H)を超えると急激にインピーダンスが低下しアノード
電流が流れる特性を示す。この閾値電圧VAK(TH)
はマグネトロン8を構成している永久磁石の磁力が温度
上昇に伴って低下する。従ってVAK(TH)の温度特
性は図19に示すような特性となり、さらに温度が上昇
し永久磁石のキュリー点を超える温度まで上昇すると急
激に磁力を失いマグネトロン8は熱暴走する。一方、こ
のVAK(TH)の変化がインバータ回路の動作に与え
る影響としては回路の入力電流IINをある一定値に制
御している場合、第1、第2のコンデンサ24、25の
直列接続体の出力電圧はVAK(TH)の低下にともな
って低下する特性を示す。そこで本実施例ではこの電圧
が所定の値まで低下するとマグネトロン駆動用電源の入
力電流IINを所定の割合で減少させマグネトロン8の
熱的なストレスを軽減しマグネトロン8の破壊を防止し
ている。A low-pass filter 33 (hereinafter abbreviated as LPF) is inserted in the path for measuring the voltage at the connection point between the commercial power supply 1 and the step-up transformer 26 input to the input current feedback control unit 28. The frequency characteristic of the LPF 33 is as shown in FIG. 18, which is the frequency of the commercial power source 1 of 50.
The characteristics are such that the signal component is not attenuated for Hz and 60 Hz, and the signal component can be sufficiently attenuated for the operating frequency of the inverter of 20 kHz to 50 kHz. Therefore, even if this voltage is detected during the operation of the inverter circuit, the fluctuation of the signal caused by the operation of the inverter can be sufficiently attenuated and the voltage of the commercial power supply 1 can be accurately measured. Then, based on this detection signal, the input current feedback control unit 28 corrects the input power VA of the magnetron driving power supply so as not to fluctuate with respect to the voltage fluctuation of the commercial power supply 1. Further, the input current feedback control unit 28 measures the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors 24 and 25, and the measured voltage is the voltage of the commercial power source 1 and the input current I at that time.
When it falls below a predetermined value determined by IN, it acts to reduce the input current IIN for feedback control. This function is added to prevent destruction of the magnetron 8 due to thermal runaway. The operating characteristics of the magnetron 8 exhibit the nonlinear characteristics as described in the conventional example, and the voltage applied between the anode and the cathode of the magnetron 8 is VAK (T
When H) is exceeded, the impedance sharply decreases and the anode current flows. This threshold voltage VAK (TH)
Causes the magnetic force of the permanent magnets forming the magnetron 8 to decrease with increasing temperature. Therefore, the temperature characteristic of VAK (TH) becomes a characteristic as shown in FIG. 19, and when the temperature further rises and rises to a temperature exceeding the Curie point of the permanent magnet, the magnetic force is rapidly lost and the magnetron 8 runs thermal runaway. On the other hand, the influence of this change in VAK (TH) on the operation of the inverter circuit is that when the input current IIN of the circuit is controlled to a certain constant value, the series connection of the first and second capacitors 24 and 25 The output voltage has a characteristic of decreasing with the decrease of VAK (TH). Therefore, in this embodiment, when this voltage drops to a predetermined value, the input current IIN of the power source for driving the magnetron is reduced at a predetermined rate to reduce the thermal stress of the magnetron 8 and prevent the magnetron 8 from being destroyed.
【0042】以上の結果、本実施例のマグネトロン駆動
用電源においてはマグネトロン駆動用電源の入力電力V
Aは商用電源1の電圧変動に対して変動することがなく
なり電子レンジとして使用した場合に調理の仕上がりが
安定することになる。また、さらに、商用電源1が所定
の値以下に低下したときに第1、第2のコンデンサ2
4、25の直列接続体の出力電圧を制限することによっ
てマグネトロン駆動用電源の入力電力VAを低下させる
ようにすることで商用電源1の電圧低下に伴う冷却能力
の低下に合わせて入力電力VAを減ずることができるの
で商用電源1の電圧が低下したときのマグネトロン駆動
用電源の熱的なストレスを緩和することが可能となり、
より信頼性の高い電子レンジを実現することができる。
また、マグネトロン8が過熱状態であることを判別しマ
グネトロン駆動用電源の入力電力VAを低減するのでマ
グネトロンの熱的なストレスを軽減しマグネトロン8の
破壊を防止することができる。As a result, in the magnetron driving power source of this embodiment, the input power V of the magnetron driving power source is
A does not fluctuate with respect to the voltage fluctuation of the commercial power supply 1, and the cooking finish becomes stable when used as a microwave oven. Further, when the commercial power supply 1 drops below a predetermined value, the first and second capacitors 2
By limiting the output voltage of the series connection body of 4 and 25 to reduce the input power VA of the magnetron driving power supply, the input power VA is adjusted in accordance with the decrease of the cooling capacity accompanying the voltage decrease of the commercial power supply 1. Since it can be reduced, it becomes possible to reduce the thermal stress of the magnetron driving power source when the voltage of the commercial power source 1 drops,
A more reliable microwave oven can be realized.
Further, since it is determined that the magnetron 8 is in the overheated state and the input power VA of the power source for driving the magnetron is reduced, the thermal stress of the magnetron can be reduced and the destruction of the magnetron 8 can be prevented.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上のように、請求項1〜5に記載の発
明によれば、マグネトロンのような非線形な特性をもつ
負荷であっても商用電源の略全域にわたり入力電流を流
すことができるとともに電子レンジのような高い変換電
力を扱う機器においてもインバータ回路の発生損失を抑
制することができ高効率のマグネトロン駆動用電源を実
現することができるとともに、商用電源の電圧が変動し
てもマグネトロン駆動用電源の入力電力を安定させるこ
とができるので電子レンジで使用した場合に調理の仕上
がりを商用電源の電圧に左右されない安定なものとする
ことができる。As described above, according to the first to fifth aspects of the present invention, the input current can flow through almost the entire area of the commercial power source even if the load has a nonlinear characteristic such as a magnetron. In addition, it is possible to suppress the loss generated in the inverter circuit even in a device such as a microwave oven that handles high conversion power, and realize a highly efficient power supply for driving the magnetron, and even if the voltage of the commercial power supply fluctuates. Since the input power of the driving power source can be stabilized, the cooking finish can be made stable regardless of the voltage of the commercial power source when used in a microwave oven.
【図1】本発明の第1の実施例におけるマグネトロン駆
動用電源を示す回路図FIG. 1 is a circuit diagram showing a magnetron driving power source according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同マグネトロン駆動用電源のインバータ回路の
各期間における電流が流れる経路を示した図FIG. 2 is a diagram showing a path through which a current flows in each period of the inverter circuit of the magnetron driving power supply.
【図3】同マグネトロン駆動用電源のインバータ回路の
動作波形図FIG. 3 is an operation waveform diagram of an inverter circuit of the power supply for driving the magnetron.
【図4】同マグネトロン駆動用電源の包絡線波形を示す
図FIG. 4 is a diagram showing an envelope waveform of the power supply for driving the magnetron.
【図5】同マグネトロン駆動用電源において入力電流を
一定とした場合のマグネトロン駆動用電源の入力電力V
Aと第1、第2のコンデンサ24、25の直列接続体の
出力電圧VCの変化を示した図FIG. 5: Input power V of the magnetron drive power supply when the input current is constant in the magnetron drive power supply
The figure which showed the change of the output voltage VC of the serial connection body of A and the 1st, 2nd capacitors 24 and 25.
【図6】同マグネトロン駆動用電源が始動する前におけ
る商用電源の電圧と第1、第2のコンデンサ24、25
の出力電圧VCの時間変化を示した図FIG. 6 is a diagram showing the voltage of the commercial power source and the first and second capacitors 24 and 25 before the power source for driving the magnetron is started.
Diagram showing the time variation of the output voltage VC of the
【図7】同マグネトロン駆動用電源における第1、第2
のコンデンサ24、25の出力電圧の商用電源の電圧に
対する変動特性を示す図FIG. 7 is a first and second power supply for driving the magnetron.
Of fluctuation characteristics of output voltage of the capacitors 24 and 25 of FIG.
【図8】同マグネトロン駆動用電源において第1、第2
のコンデンサ24、25の直列接続体の出力電圧の最大
値を所定の値以上にならないようにした場合の商用電源
の電圧変動に対するマグネトロン駆動用電源の入力電力
VA、入力電流IINと第1、第2のコンデンサ24、
25の直列接続体の出力電圧VCの変化を示した図FIG. 8 shows first and second power supplies for driving the magnetron.
The input power VA, the input current IIN of the power supply for driving the magnetron with respect to the voltage fluctuation of the commercial power supply when the maximum value of the output voltage of the series connection body of the capacitors 24 and 25 is set not to exceed the predetermined value, and the first and the first 2 capacitors 24,
Showing changes in output voltage VC of 25 serially connected bodies
【図9】本発明の第2の実施例のマグネトロン駆動用電
源のを示す回路図FIG. 9 is a circuit diagram showing a magnetron driving power source according to a second embodiment of the present invention.
【図10】同マグネトロン駆動用電源において開閉装置
30のオン/オフによる第1、第2のコンデンサ24、
25の直列接続体の出力電圧VCの時間変化を示した図FIG. 10 is a diagram showing a power supply for driving the magnetron, wherein first and second capacitors 24 are turned on / off by opening / closing a switchgear 30;
Of the time series change of the output voltage VC of 25 series-connected bodies
【図11】本発明の第3の実施例のマグネトロン駆動用
電源を示す回路図FIG. 11 is a circuit diagram showing a magnetron driving power source according to a third embodiment of the present invention.
【図12】同マグネトロン駆動用電源のインバータ回路
の各期間における電流が流れる経路を示した図FIG. 12 is a diagram showing a path through which a current flows in each period of the inverter circuit of the magnetron driving power supply.
【図13】同マグネトロン駆動用電源のインバータ回路
の動作波形図FIG. 13 is an operation waveform diagram of an inverter circuit of the power supply for driving the magnetron.
【図14】同マグネトロン駆動用電源の商用電源1の電
圧と第2のコンデンサの電圧および商用電源と昇圧トラ
ンスの接続点の電圧波形を示す図FIG. 14 is a diagram showing a voltage waveform of a commercial power source 1 of the magnetron driving power source, a voltage of a second capacitor, and a voltage waveform of a connection point between the commercial power source and a step-up transformer.
【図15】同マグネトロン駆動用電源の入力電流IIN
および入力電力VAの関係を示す図FIG. 15 is an input current IIN of the power supply for driving the magnetron.
And a diagram showing the relationship between the input power VA
【図16】同マグネトロン駆動用電源の他の回路構成例
を示す図FIG. 16 is a diagram showing another circuit configuration example of the magnetron driving power supply.
【図17】本発明の第4の実施例のマグネトロン駆動用
電源を示す回路図FIG. 17 is a circuit diagram showing a magnetron driving power source according to a fourth embodiment of the present invention.
【図18】同マグネトロン駆動用電源のローパスフィル
タ33の周波数特性を示す図FIG. 18 is a diagram showing frequency characteristics of a low-pass filter 33 of the magnetron driving power supply.
【図19】同マグネトロンの発振閾値電圧VAK(T
H)の温度依存性を示す図FIG. 19 is an oscillation threshold voltage VAK (T
Diagram showing temperature dependence of H)
【図20】従来のマグネトロン駆動用電源を示す回路図FIG. 20 is a circuit diagram showing a conventional magnetron driving power supply.
【図21】同マグネトロン駆動用電源の動作波形図FIG. 21 is an operation waveform diagram of the power supply for driving the magnetron.
【図22】従来のマグネトロンの動作特性図FIG. 22: Operating characteristic diagram of conventional magnetron
【図23】アクティブフィルタ回路を追加した従来のマ
グネトロン駆動用電源の回路図FIG. 23 is a circuit diagram of a conventional magnetron driving power supply to which an active filter circuit is added.
【図24】同マグネトロン駆動用電源の動作波形図FIG. 24 is an operation waveform diagram of the power supply for driving the magnetron.
【図25】特開平10−271846号公報にて公開さ
れた電源装置の回路図FIG. 25 is a circuit diagram of a power supply device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-271846.
【図26】同電源装置の各動作モードにおける電流経路
を示す回路図FIG. 26 is a circuit diagram showing a current path in each operation mode of the power supply device.
【図27】同電源装置の動作波形図FIG. 27 is an operation waveform diagram of the power supply device.
1 商用電源 7 高圧整流回路 8 マグネトロン 20 第1の半導体スイッチ素子 21 第2の半導体スイッチ素子 22 第1のダイオード 23 第2のダイオード 24 第1のコンデンサ 25 第2のコンデンサ 26 高圧トランス 27 駆動回路 28 入力電流帰還制御部 30 開閉装置 32 電源極性判定手段 1 Commercial power supply 7 High voltage rectifier circuit 8 magnetron 20 First semiconductor switch element 21 Second semiconductor switch element 22 First diode 23 Second diode 24 First capacitor 25 Second capacitor 26 high voltage transformer 27 Drive circuit 28 Input current feedback controller 30 switchgear 32 Power supply polarity determination means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末永 治雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 石崎 恵美子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 守屋 英明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−280173(JP,A) 特開 昭55−130093(JP,A) 特開 平3−257789(JP,A) 特開2002−110337(JP,A) 特開2002−110338(JP,A) 特開2002−270361(JP,A) 特開2002−272100(JP,A) 特開2002−272118(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 6/68 H02M 3/28 H02M 7/12 H05B 6/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Haruo Suenaga 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Emiko Ishizaki 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hideaki Moriya 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) Reference JP-A-8-280173 (JP, A) JP-A-55-130093 (JP, A) JP-A-3-257789 (JP, A) JP-A-2002-110337 (JP, A) JP-A-2002-110338 (JP, A) JP-A-2002-270361 (JP, A) JP-A-2002-272100 (JP, A) ) JP 2002-272118 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H05B 6/68 H02M 3/28 H02M 7/12 H05B 6/12
Claims (5)
イッチ素子の直列接続体と、第1および第2のダイオー
ドの直列接続体を並列接続し、前記第1および第2のダ
イオードに各々並列に第1と第2のコンデンサを接続
し、前記第1および第2の逆導通可能な半導体スイッチ
素子の接続点と、前記第1および第2のダイオードの接
続点間に商用電源と高圧トランスの1次巻線の直列回路
を接続し、前記高圧トランスの2次巻線の出力は高圧整
流回路を介してマグネトロンを付勢し、前記第1および
第2の半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路と前記商
用電源から入力される入力電流を検出し入力電流を所定
の値に制御する入力電流帰還制御部を有し、前記駆動回
路は前記第1および第2の半導体スイッチ素子を相補的
に駆動するとともに前記商用電源が正極の場合と負極の
場合で駆動信号を入れ替え、前記入力電流帰還制御部は
前記第1、第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧に
応じて商用電源の電圧によらず前記第1、第2コンデン
サに発生する電圧を等しくするべく帰還制御する入力電
流の値を増減する構成としたマグネトロン駆動用電源。1. A series connection body of first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction and a series connection body of first and second diodes are connected in parallel, and are respectively connected to the first and second diodes. A first and a second capacitors are connected in parallel, and a commercial power source and a high voltage transformer are connected between a connection point of the first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction and a connection point of the first and second diodes. Drive circuit for connecting the series circuit of the primary windings of the above, and the output of the secondary winding of the high-voltage transformer for energizing the magnetron through the high-voltage rectifying circuit to drive the first and second semiconductor switching elements. And an input current feedback control unit that detects an input current input from the commercial power supply and controls the input current to a predetermined value, and the drive circuit complementarily drives the first and second semiconductor switch elements. Do with before Note that the drive signals are switched depending on whether the commercial power source is a positive electrode or a negative electrode, and the input current feedback control unit responds to the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors regardless of the voltage of the commercial power source. 1st and 2nd conden
A power supply for driving a magnetron configured to increase / decrease the value of the input current for feedback control so that the voltage generated in the antenna is equalized .
イッチ素子の直列接続体と、第1および第2のダイオー
ドの直列接続体を並列接続し、前記第1および第2のダ
イオードに各々並列に第1と第2のコンデンサを接続
し、前記第1および第2の逆導通可能な半導体スイッチ
素子の接続点と、前記第1および第2のダイオードの接
続点間に商用電源と高圧トランスの1次巻線の直列回路
を接続し、前記高圧トランスの2次巻線の出力は高圧整
流回路を介してマグネトロンを付勢し、前記第1および
第2の半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路と前記商
用電源から入力される入力電流を検出し入力電流を所定
の値に制御する入力電流帰還制御部を有し、前記駆動回
路は前記第1および第2の半導体スイッチ素子を相補的
に駆動するとともに前記商用電源が正極の場合と負極の
場合で駆動信号を入れ替え、前記入力電流帰還制御部は
前記第1、第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧に
応じて帰還制御する入力電流の値を増減する構成とし、
前記入力電流帰還制御部は入力電流検出手段と前記第1
および第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧を検出
する電圧検出手段を有するとともに前記入力電流検出手
段と前記電圧検出手段の検出信号の比を一定に帰還制御
する構成としたマグネトロン駆動用電源。2. A first and a second reverse conducting semiconductor strip.
A series connection of switch elements and first and second diodes
Connected in parallel, and connecting the first and second
Connect the first and second capacitors in parallel to the ion
And the first and second semiconductor switches capable of reverse conduction
The connection point of the element and the connection of the first and second diodes
Series circuit of commercial power supply and primary winding of high-voltage transformer between connection points
The output of the secondary winding of the high-voltage transformer.
Energizing the magnetron via a flow circuit, said first and
A drive circuit for driving a second semiconductor switch element and the quotient
Detects the input current input from the power supply for power supply and determines the input current
The input current feedback control unit for controlling the value of
A path complements the first and second semiconductor switching elements.
When the commercial power source is positive and negative
In some cases, the drive signals are replaced, and the input current feedback control unit
The output voltage of the series connection body of the first and second capacitors
According to the configuration, the value of the input current for feedback control is increased or decreased,
The input current feedback control unit input current the detecting means first
And the second of said input current detecting means and said voltage configuration and the Ma Gunetoron driving power source for constant feedback controlling the ratio of the detection signal of the detection means which has a voltage detecting means for detecting an output voltage of the series connection of a capacitor .
イッチ素子の直列接続体と、第1および第2のダイオー
ドの直列接続体を並列接続し、前記第1および第2のダ
イオードに各々並列に第1と第2のコンデンサを接続
し、前記第1および第2の逆導通可能な半導体スイッチ
素子の接続点と、前記第1および第2のダイオードの接
続点間に商用電源と高圧トランスの1次巻線の直列回路
を接続し、前記高圧トランスの2次巻線の出力は高圧整
流回路を介してマグネトロンを付勢し、前記第1および
第2の半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路と前記商
用電源から入力される入力電流を検出し、入力電流を所
定の値に制御する入力電流帰還制御部を有し、前記駆動
回路は前記第1および第2の半導体スイッチ素子を相補
的に駆動するとともに前記商用電源が正極の場合と負極
の場合で駆動信号を入れ替え、前記入力電流帰還制御部
は前記第1、第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧
をマグネトロン駆動用電源が始動する直前に計測し、そ
の計測電圧に応じて商用電源の電圧によらず前記第1、
第2コンデンサに発生する電圧を等しくするべく帰還制
御する入力電流の値を決定する構成としたマグネトロン
駆動用電源。3. A series connection body of first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction and a series connection body of first and second diodes are connected in parallel, and each is connected to the first and second diodes. A first and a second capacitors are connected in parallel, and a commercial power source and a high voltage transformer are connected between a connection point of the first and second semiconductor switch elements capable of reverse conduction and a connection point of the first and second diodes. Drive circuit for connecting the series circuit of the primary windings of the above, and the output of the secondary winding of the high-voltage transformer for energizing the magnetron through the high-voltage rectifying circuit to drive the first and second semiconductor switching elements. And an input current feedback control unit that detects an input current input from the commercial power supply and controls the input current to a predetermined value, and the drive circuit complementarily connects the first and second semiconductor switch elements. Drive The drive signals are switched depending on whether the commercial power source is a positive electrode or a negative electrode, and the input current feedback control unit measures the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors immediately before the magnetron driving power source is started. However, depending on the measured voltage, the first,
A power supply for driving a magnetron configured to determine the value of an input current for feedback control so that the voltage generated in the second capacitor becomes equal .
に開閉装置を有するとともに入力電流帰還制御部は第
1、第2のコンデンサの直列接続体の出力電圧が安定な
電圧となるまで前記開閉装置が閉状態となってから遅れ
時間を持って前記第1、第2のコンデンサの電圧を計測
しマグネトロン駆動用電源を始動する構成とした請求項
3記載のマグネトロン駆動用電源。4. A switchgear is provided between a commercial power supply and a magnetron drive power supply, and the input current feedback control unit is the switchgear until the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors reaches a stable voltage. 4. The magnetron drive power supply according to claim 3, wherein the magnetron drive power supply is started by measuring the voltage of the first and second capacitors with a delay time after the switch is closed.
デンサの直列接続体の出力電圧を常時計測するととも
に、前記直列接続体の電圧を半導体スイッチ素子の耐電
圧以下の所定の値に制限する構成とした請求項1または
2に記載のマグネトロン駆動用電源。5. The input current feedback controller constantly measures the output voltage of the series connection body of the first and second capacitors, and sets the voltage of the series connection body to a predetermined value equal to or lower than the withstand voltage of the semiconductor switch element. Claim 1 or the structure which is restricted
The power supply for driving the magnetron according to 2 .
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KR101485349B1 (en) | 2013-10-31 | 2015-01-26 | 한국전기연구원 | Power supply unit for magnetron using semiconductor switch component and protection circuit |
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- 2001-03-19 JP JP2001077881A patent/JP3501136B2/en not_active Expired - Fee Related
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