JP6142283B2 - High frequency heating device - Google Patents

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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Description

本発明は、電子レンジのように、マグネトロンを駆動して誘電加熱を行う高周波加熱装置において、高圧整流回路に使用する高圧ダイオードを安価に構成することを提案するものである。   The present invention proposes that a high-voltage diode used in a high-voltage rectifier circuit is configured at a low cost in a high-frequency heating apparatus that performs dielectric heating by driving a magnetron, such as a microwave oven.

一般家庭で使用される電子レンジ等の高周波加熱装置に用いられる電源としては、その性質上(持ち運びが容易で、且つ調理室を大きくするために、電源が内蔵される機械室スペースは、小さいものが望まれる)、小型で軽いものが望まれてきた。そのため、電源のスイッチング化による小型軽量化、低コスト化が進められ、省エネ・高効率という観点でも、インバータ電源が主流になりつつある。   As a power source used for a high-frequency heating device such as a microwave oven used in a general household, because of its nature (the machine room space in which the power source is built is small so that it can be easily carried and the cooking chamber is enlarged) Small and light ones have been desired. For this reason, switching to a power source has led to a reduction in size and weight and cost, and an inverter power source is becoming mainstream from the viewpoint of energy saving and high efficiency.

また、調理器具という面では、ヒーターを用いたオーブン調理を可能としたオーブン電子レンジも普及しており、利用範囲は広がっている。   Also, in terms of cooking utensils, oven microwave ovens that enable oven cooking using a heater have become widespread, and the range of use has expanded.

マグネトロンを駆動するための高電圧は、昇圧トランスにより作成され、高圧整流回路にて直流化されるわけであるが、その際、高圧ダイオードが使用される。高電圧での高周波整流を行うため、部品温度上昇も大きく、冷却方法が課題である。この課題に対して、部品内部に温度スイッチを設ける方式(例えば、特許文献1参照)や、部品の配置を工夫して最も冷える場所に配置する方式(例えば、特許文献2参照)が、提案されている。しかしながら、安価に構成するという点においては、限界が来ていた。   A high voltage for driving the magnetron is generated by a step-up transformer and converted into a direct current by a high-voltage rectifier circuit. At this time, a high-voltage diode is used. Since high-frequency rectification is performed at a high voltage, the temperature rise of components is large, and a cooling method is a problem. In order to solve this problem, a method of providing a temperature switch inside the component (for example, see Patent Document 1) and a method of devising the arrangement of the component and arranging it in the coldest place (for example, see Patent Document 2) have been proposed. ing. However, there has been a limit in terms of low cost configuration.

インバータ電源の一例を、図6に示す回路図を用いて説明する。商用電源1は、整流器2で整流され直流電圧に変換されて、商用電源1から電力が供給される。直流電圧はチョークコイル9とコンデンサ10とよりなるフィルタ回路11を介して、コンデンサ4と昇圧トランス6の1次巻線13、半導体スイッチング素子3のインバータ共振回路5に印加される。   An example of the inverter power supply will be described with reference to a circuit diagram shown in FIG. The commercial power source 1 is rectified by the rectifier 2 and converted into a DC voltage, and power is supplied from the commercial power source 1. The DC voltage is applied to the capacitor 4, the primary winding 13 of the step-up transformer 6, and the inverter resonance circuit 5 of the semiconductor switching element 3 through the filter circuit 11 including the choke coil 9 and the capacitor 10.

インバータ共振回路5では、半導体スイッチング素子3が、20〜50キロヘルツの周波数でスイッチングし、高周波交流を作り出す。昇圧トランス6の1次巻線13となるインダクタに発生した高周波交流は、昇圧トランス6で、高電圧に昇圧される。また、昇圧トランス6で昇圧された高電圧(2次巻線15の電圧)は、高圧整流回路7で直流高電圧に整流される。   In the inverter resonance circuit 5, the semiconductor switching element 3 switches at a frequency of 20 to 50 kilohertz to create a high frequency alternating current. The high-frequency alternating current generated in the inductor serving as the primary winding 13 of the step-up transformer 6 is boosted to a high voltage by the step-up transformer 6. Further, the high voltage boosted by the step-up transformer 6 (the voltage of the secondary winding 15) is rectified to a DC high voltage by the high-voltage rectifier circuit 7.

ここで、マグネトロン8を駆動するために、耐圧が8KV程度のダイオードが必要であり、高圧ダイオード21、22は、高耐圧のカスタム品を使用することが一般的である。制御回路部14は、カレントトランス12より得た入力電流情報を反映した形で、半導体スイッチング素子3に所望の高周波出力を得るための信号を与え、これを駆動する。所望の出力を決定する指令信号は、外部からマイコン19により、フォトカプラなどの絶縁インターフェイス(図示せず)にて、制御回路部14に与えられ、1000W、800W、600W等の高周波出力を得ている。   Here, in order to drive the magnetron 8, a diode having a withstand voltage of about 8 KV is required, and the high-voltage diodes 21 and 22 are generally custom-made products having a high withstand voltage. The control circuit unit 14 gives a signal for obtaining a desired high-frequency output to the semiconductor switching element 3 in a form reflecting the input current information obtained from the current transformer 12, and drives it. A command signal for determining a desired output is given from the outside to the control circuit unit 14 by an insulation interface (not shown) such as a photocoupler by a microcomputer 19 to obtain a high frequency output of 1000 W, 800 W, 600 W, etc. Yes.

これらの電気要素部品が、インバータ電源18を構成する。高圧整流回路7で整流された直流高電圧は、マグネトロン8のアノード部17とカソード部(フィラメント部)16間に印加される。昇圧トランス6には、もう一つのヒーター巻線20が設けられており、このヒーター巻線20は、マグネトロン8のカソード部(フィラメント部)16に加熱電流として電力供給を行う。マグネトロン8は、カソード部(フィラメント部)16に電流
供給を受け、カソード温度が上昇し、かつアノード部17とカソード部(フィラメント部)16間に高電圧が印加されると発振し、マイクロ波を発生する。マグネトロン8で発生されたマイクロ波は、加熱室に入れられた食品などの被加熱物に照射され、誘電加熱調理を行う。
These electric component parts constitute the inverter power supply 18. The DC high voltage rectified by the high voltage rectifier circuit 7 is applied between the anode portion 17 and the cathode portion (filament portion) 16 of the magnetron 8. The step-up transformer 6 is provided with another heater winding 20, and this heater winding 20 supplies power as a heating current to the cathode portion (filament portion) 16 of the magnetron 8. The magnetron 8 receives current supplied to the cathode part (filament part) 16, oscillates when the cathode temperature rises and a high voltage is applied between the anode part 17 and the cathode part (filament part) 16, and generates microwaves. Occur. Microwaves generated by the magnetron 8 are applied to an object to be heated such as food in a heating chamber to perform dielectric heating cooking.

図7は、カスタム品で構成される高圧ダイオード21、22の内部構造を示している。複数個のチップ素子23を、パッケージ24に封止している。チップ素子23は、半田25により連結され、リード端子26に接続されて、高耐圧のダイオードを実現している。   FIG. 7 shows the internal structure of the high-voltage diodes 21 and 22 made of custom products. A plurality of chip elements 23 are sealed in a package 24. The chip element 23 is connected by a solder 25 and connected to a lead terminal 26 to realize a high breakdown voltage diode.

特開2007−280628号公報JP 2007-280628 A 特開平10−289783号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-289883

しかしながら、上記のような構成では次の課題があった。   However, the above configuration has the following problems.

すなわち、複数個のチップ素子をワンパッケージ化することで放熱性能が悪くなり、冷却が困難であった。また、カスタム品となるため高価であり、特定メーカの独占状態になるという課題を有していた。   That is, heat dissipation performance is deteriorated by making a plurality of chip elements into one package, and cooling is difficult. In addition, since it is a custom product, it is expensive and has a problem that it becomes a monopoly state of a specific manufacturer.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高圧整流回路に使用する高圧ダイオードを汎用の高速ダイオードで構成した高周波加熱装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a high-frequency heating device in which a high-voltage diode used in a high-voltage rectifier circuit is configured by a general-purpose high-speed diode.

前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波加熱装置は、交流電源と前記交流電源を整流素子にて全波整流する整流回路と、少なくとも1個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と前記半導体スイッチング素子とを取り付けた放熱板と、前記半導体スイッチング素子をオン・オフすることにより前記整流回路からの電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を全波倍電圧整流する高圧整流回路と、前記高圧整流回路の出力を電磁波として放射するためのマグネトロンとを具備する高周波加熱装置において、
前記高圧整流回路に使用する高圧ダイオードは汎用の高速ダイオードにて複数個の直列で基板上に構成され、前記複数個の高速ダイオードは各々の前記高速ダイオードが1チップ構成であり放熱材となるパッケージと前記各パッケージから露出したリード線で接続されたリード端子とを有したものである。
In order to solve the above-described conventional problems, a high-frequency heating device according to the present invention includes an AC power source, a rectifier circuit that full-wave rectifies the AC power source with a rectifier element, at least one semiconductor switching element, and the rectifier element. A heat sink with the semiconductor switching element attached thereto, an inverter unit that converts the voltage from the rectifier circuit into a high-frequency voltage by turning on and off the semiconductor switching element, and a step-up transformer that boosts the output voltage of the inverter unit A high-frequency heating device comprising: a high-voltage rectifier circuit that performs full-wave voltage doubler rectification on the output voltage of the step-up transformer; and a magnetron for radiating the output of the high-voltage rectifier circuit as an electromagnetic wave.
Wherein the high-voltage diode to be used in high-voltage rectifier circuit is constructed on a substrate by a plurality of series in the general-purpose high-speed diode, the plurality of high speed diodes each each of said high-speed diode becomes 1 is a chip configuration the heat dissipating material It has a package and lead terminals connected by lead wires exposed from the respective packages .

第1の発明は、交流電源と前記交流電源を整流素子にて全波整流する整流回路と、少なくとも1個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と前記半導体スイッチング素子とを取り付けた放熱板と、前記半導体スイッチング素子をオン・オフすることにより前記整流回路からの電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を全波倍電圧整流する高圧整流回路と、前記高圧整流回路の出力を電磁波として放射するためのマグネトロンとを具備する高周波加熱装置において、
前記高圧整流回路に使用する高圧ダイオードは汎用の高速ダイオードにて複数個の直列で基板上に構成され、前記複数個の高速ダイオードは各々の前記高速ダイオードが1チップ構成であり放熱材となるパッケージと前記各パッケージから露出したリード線で接続されたリード端子とを有したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an AC power source, a rectifier circuit for full-wave rectification of the AC power source with a rectifier element, at least one semiconductor switching element, a heat sink attached with the rectifier element and the semiconductor switching element, An inverter unit that converts the voltage from the rectifier circuit into a high-frequency voltage by turning on and off the semiconductor switching element, a step-up transformer that boosts the output voltage of the inverter unit, and an output voltage of the boost transformer In a high-frequency heating device comprising a high-voltage rectifier circuit for voltage rectification and a magnetron for radiating the output of the high-voltage rectifier circuit as an electromagnetic wave,
Wherein the high-voltage diode to be used in high-voltage rectifier circuit is constructed on a substrate by a plurality of series in the general-purpose high-speed diode, the plurality of high speed diodes each each of said high-speed diode becomes 1 is a chip configuration the heat dissipating material It has a package and lead terminals connected by lead wires exposed from the respective packages .

本発明は、汎用の高速ダイオードを複数個直列に配置するため安価に構成できる。また、数社の製品にて代替部品とできるため、カスタム品の高価な高圧ダイオードの独占状態を回避することが可能となる。   The present invention can be constructed at low cost because a plurality of general-purpose high-speed diodes are arranged in series. In addition, since it can be used as a substitute part in several companies' products, it is possible to avoid monopolization of expensive high-voltage diodes as custom products.

本発明の実施の形態1における高周波加熱装置の高圧整流回路構成を示す要部回路図Main part circuit diagram which shows high voltage rectifier circuit structure of the high frequency heating apparatus in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態2における高周波加熱装置の高圧整流回路構成を示す要部回路図Main part circuit diagram which shows the high voltage | pressure rectifier circuit structure of the high frequency heating apparatus in Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態3における高周波加熱装置の高圧整流回路構成を示す要部回路図Main part circuit diagram which shows the high voltage | pressure rectifier circuit structure of the high frequency heating apparatus in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態4における高周波加熱装置の高圧整流回路構成を示す要部回路図Main part circuit diagram which shows the high voltage | pressure rectifier circuit structure of the high frequency heating apparatus in Embodiment 4 of this invention 本発明の実施の形態5における高周波加熱装置の高圧整流回路構成を示す要部平面図The principal part top view which shows the high voltage | pressure rectifier circuit structure of the high frequency heating apparatus in Embodiment 5 of this invention 従来の高周波加熱装置の回路図Circuit diagram of conventional high-frequency heating device 従来の高圧ダイオードの構造を示す模式図Schematic diagram showing the structure of a conventional high voltage diode

第1の発明は、交流電源と前記交流電源を整流素子にて全波整流する整流回路と、少なくとも1個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と半導体スイッチング素子を取り付けた放熱板と、前記半導体スイッチング素子をオン・オフすることにより前記整流回路からの電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を全波倍電圧整流する高圧整流回路と、前記高圧整流回路の出力を電磁波として放射するためのマグネトロンとを具備する高周波加熱装置において、前記高圧整流回路に使用する高圧ダイオードは汎用の高速ダイオードにて複数個の直列で基板上に構成され、前記高速ダイオードは各々が1チップ構成でかつ放熱材となるパッケージとリード端子とを有したことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an AC power source, a rectifier circuit that full-wave rectifies the AC power source with a rectifier element, at least one semiconductor switching element, a heat sink that has the rectifier element and the semiconductor switching element attached thereto, and the semiconductor An inverter unit that converts the voltage from the rectifier circuit into a high-frequency voltage by turning on and off the switching element, a step-up transformer that boosts the output voltage of the inverter unit, and a full-wave voltage doubler rectification of the output voltage of the boost transformer And a magnetron for radiating the output of the high voltage rectifier circuit as an electromagnetic wave, the high voltage diode used in the high voltage rectifier circuit is a general-purpose high-speed diode in a plurality of series. is configured on the substrate, the high-speed diode package and re each is one-chip configuration and and the heat dissipating material Characterized in that it has been closed and de terminal.

第2の発明は、特に第1の発明において、前記昇圧トランスの出力電圧は半波整流する高圧整流回路であることを特徴とする。   The second invention is characterized in that, in the first invention, in particular, the output voltage of the step-up transformer is a high-voltage rectifier circuit that performs half-wave rectification.

第3の発明は、特に第1の発明において、前記高圧整流回路に使用される各々の高速ダイオードへ並列に抵抗を配置して印加電圧を均等とし、かつ基板に半田付けされたことを特徴とする。 The third invention is characterized in that, in the first invention, in particular, the resistors are arranged in parallel to the respective high-speed diodes used in the high-voltage rectifier circuit to equalize the applied voltage and are soldered to the substrate. To do.

第4の発明は、特に第3の発明において、前記昇圧トランスの出力電圧は半波整流する高圧整流回路であることを特徴とする。   The fourth invention is characterized in that, in the third invention, in particular, the output voltage of the step-up transformer is a high-voltage rectifier circuit that performs half-wave rectification.

第5の発明は、特に第1の発明において、前記汎用の高速ダイオードにて複数個の直列で構成された高圧整流回路の配置は、前記昇圧トランスの側面に屈曲した配列で取り付けられていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, particularly in the first aspect of the invention, the plurality of high-voltage rectifier circuits configured in series with the general-purpose high-speed diodes are attached in a bent arrangement on the side surface of the step-up transformer. It is characterized by.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態は、本発明を具現化した単なる例示に過ぎず、本発明は特許請求の範囲に記載した構成の範囲で変更を加えた種々の態様を含むものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that this embodiment is merely an exemplification that embodies the present invention, and the present invention includes various modes in which changes are made within the scope of the configurations described in the claims.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における高周波加熱装置の高圧整流回路28を示している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a high-pressure rectifier circuit 28 of the high-frequency heating device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、汎用の高速ダイオード29を8つ直列に配置して、高耐圧を実現している。起動時に8KV印加と仮定すると、高速ダイオード29の耐圧は、各々1KV以上必要となる。図6で示した高圧ダイオード21、22の各々に対して、8直列の構成である。基板上に配置する場合、スペース的には広さが必要になるが、汎用部品のため安価に構成することが可能となる。   In FIG. 1, eight general-purpose high-speed diodes 29 are arranged in series to realize a high breakdown voltage. Assuming that 8 KV is applied during startup, the breakdown voltage of the high-speed diodes 29 is required to be 1 KV or more. Each of the high voltage diodes 21 and 22 shown in FIG. When it is arranged on the substrate, it needs to be wide in terms of space, but it can be constructed at low cost because it is a general-purpose component.

また、カスタム品でのチップ素子をワンパッケージにする弊害として、冷却性能の悪化が挙げられるが、汎用の高速ダイオード29は、各々が1チップ構成で且つ放熱材となるパッケージとリード端子とを有していて、且つ基板に半田付けされることで冷却性能は向上する。ここで、本発明は高周波加熱装置であるため、スイッチング損失を考慮して、t
rr(ダイオードの逆流が可能なリカバリー時間(逆回復時間))の早い高速ダイオード29(trr<75ns程度)を使用している。
In addition, as a harmful effect of custom-made chip elements in one package, there is a deterioration in cooling performance, but the general-purpose high-speed diode 29 has a single chip configuration and a package and a lead terminal each serving as a heat dissipation material. In addition, the cooling performance is improved by being soldered to the substrate. Here, since the present invention is a high-frequency heating device, in consideration of switching loss, t
A high-speed diode 29 (trr <75 ns) having a fast rr (recovery time (reverse recovery time) in which reverse flow of the diode is possible) is used.

以上のように、本実施の形態においては、汎用の高速ダイオード29は、各々が1チップ構成で且つ放熱材となるパッケージとリード端子とを有していて、且つ基板に半田付けされることで冷却性能を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, the general-purpose high-speed diodes 29 each have a one-chip configuration and have a package and a lead terminal as a heat dissipation material, and are soldered to the substrate. Cooling performance can be improved.

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における高周波加熱装置の高圧整流回路30を示している。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows a high-pressure rectifier circuit 30 of the high-frequency heating device according to Embodiment 2 of the present invention.

図2において、半波整流回路で汎用の高速ダイオード29を8つ直列に配置して、高耐圧を実現している。起動時に8KV印加と仮定すると、高速ダイオード29の耐圧は、各々1KV以上必要となる。基板上に配置する場合、スペース的には広さが必要になるが、汎用部品のため安価に構成することが可能となる。   In FIG. 2, a high-breakdown voltage is realized by arranging eight general-purpose high-speed diodes 29 in series in a half-wave rectifier circuit. Assuming that 8 KV is applied during startup, the breakdown voltage of the high-speed diodes 29 is required to be 1 KV or more. When it is arranged on the substrate, it needs to be wide in terms of space, but it can be constructed at low cost because it is a general-purpose component.

また、カスタム品でのチップ素子をワンパッケージにする弊害として、冷却性能の悪化が挙げられるが、汎用の高速ダイオード29は各々が1チップ構成で且つ放熱材となるパッケージとリード端子とを有していて、且つ基板に半田付けされることで冷却性能は向上する。   In addition, as a harmful effect of custom-made chip elements in one package, there is a deterioration in cooling performance, but the general-purpose high-speed diodes 29 each have a one-chip configuration and have a package and a lead terminal as a heat dissipation material. In addition, the cooling performance is improved by being soldered to the substrate.

以上のように、本実施の形態においては、汎用の高速ダイオード29は、各々が1チップ構成で且つ放熱材となるパッケージとリード端子とを有していて、且つ基板に半田付けされることで冷却性能を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, the general-purpose high-speed diodes 29 each have a one-chip configuration and have a package and a lead terminal as a heat dissipation material, and are soldered to the substrate. Cooling performance can be improved.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における高周波加熱装置の高圧整流回路31を示している。
(Embodiment 3)
FIG. 3 shows a high-pressure rectifier circuit 31 of the high-frequency heating device according to Embodiment 3 of the present invention.

図3において、高圧ダイオードとして、汎用の高速ダイオード29を8つ直列構成で実現し、各々の高速ダイオード29に並列に抵抗32を接続している。抵抗値は3.9MΩとした。起動時に8KV印加と仮定すると各々の損失は0.256Wとなり、1/2W抵抗で十分対応できる。抵抗32の耐圧としては1KV以上必要となる。   In FIG. 3, eight general-purpose high-speed diodes 29 are realized in series as high-voltage diodes, and a resistor 32 is connected in parallel to each high-speed diode 29. The resistance value was 3.9 MΩ. Assuming that 8 KV is applied at the time of startup, each loss is 0.256 W, and a 1/2 W resistor can sufficiently cope with it. The withstand voltage of the resistor 32 is 1 KV or more.

汎用の高速ダイオード29で構成した場合、trrのスピードバラツキにて、各々の高速ダイオード29が負担する損失割合が、異なってくる。すなわち、trrが速いダイオードから、ブレイクダウン電圧に近づくという特徴を有している。故に、発熱もアンバランスになる。この現象は必要な耐圧を確保するために、合算した耐圧は所望の高耐圧であるが、各々の汎用の高速ダイオード29の耐圧は1/8であるからであり、特にtrrバラツキの大きい高速ダイオードを使用する時に有効である。   In the case of the general-purpose high-speed diode 29, the loss ratio of each high-speed diode 29 varies depending on the speed variation of trr. That is, it has a feature that it approaches a breakdown voltage from a diode having a fast trr. Therefore, heat generation is also unbalanced. This phenomenon is because the combined breakdown voltage is a desired high breakdown voltage in order to ensure a necessary breakdown voltage, but the breakdown voltage of each general-purpose high-speed diode 29 is 1/8. It is effective when using.

以上のように、本実施の形態においては、抵抗32を配置することで均等に分圧され、trrのスピードに依存することなく、各々の高速ダイオード29は均等電圧印加されて、ブレイクダウン電圧に達することがなくなり、ブレイクダウン電圧に達することはなくなる。故に、発熱も均等になり、冷却風の当て方等に特別配慮することなく、安定した動作が可能にできる。   As described above, in the present embodiment, the resistors 32 are arranged to equally divide the voltage, and each high-speed diode 29 is applied with an equal voltage without depending on the speed of trr, so that the breakdown voltage is obtained. Never reach the breakdown voltage. Therefore, heat generation is also uniform, and stable operation can be made possible without special consideration for how to apply cooling air.

(実施の形態4)
図4は、本発明の実施の形態4における高周波加熱装置の高圧整流回路33を示している。
(Embodiment 4)
FIG. 4 shows a high-pressure rectifier circuit 33 of the high-frequency heating device according to Embodiment 4 of the present invention.

図4において、半波整流回路で汎用の高速ダイオード29を8つ直列に配置して、高耐圧を実現している状態で、各々の高速ダイオード29に並列に抵抗32を接続している。汎用の高速ダイオード29で構成した場合、trrのスピードバラツキにて、各々の高速ダイオード29が負担する損失割合が、異なってくる。すなわち、trrが速いダイオードからブレイクダウン電圧に近づくという特徴を有している。故に発熱もアンバランスになる。   In FIG. 4, eight general-purpose high-speed diodes 29 are arranged in series in a half-wave rectifier circuit, and a resistor 32 is connected in parallel to each high-speed diode 29 in a state where a high breakdown voltage is realized. In the case of the general-purpose high-speed diode 29, the loss ratio of each high-speed diode 29 varies depending on the speed variation of trr. That is, it has a feature that a breakdown voltage approaches a breakdown voltage from a diode having a fast trr. Therefore, heat generation is also unbalanced.

これは、必要な耐圧を確保するために合算した耐圧は所望の高耐圧であるが各々の汎用の高速ダイオード29の耐圧は1/8であるからであり、特にtrrバラツキの大きい高速ダイオードを使用する時に有効である。   This is because the combined breakdown voltage for securing the required breakdown voltage is a desired high breakdown voltage, but the breakdown voltage of each general-purpose high-speed diode 29 is 1/8, and in particular, a high-speed diode with a large trr variation is used. It is effective when doing.

以上のように、本実施の形態においては、抵抗32を配置することで均等に分圧されることにより、trrのスピードに依存することなく、各々の高速ダイオード29は、均等電圧印加されて、ブレイクダウン電圧に達することはなくなり、発熱も均等になり冷却風の当て方等に特別配慮することなく安定した動作が可能にできる。   As described above, in the present embodiment, by arranging the resistors 32 evenly, each high-speed diode 29 is applied with an equal voltage without depending on the speed of trr. The breakdown voltage is not reached, the heat generation becomes uniform, and stable operation can be performed without special consideration for how to apply cooling air.

(実施の形態5)
図5は、本発明の実施の形態5における高周波加熱装置の高圧整流回路34の構成を示している。
(Embodiment 5)
FIG. 5 shows the configuration of the high-pressure rectifier circuit 34 of the high-frequency heating device according to Embodiment 5 of the present invention.

図5において、昇圧トランス6の側面に、高圧整流回路34を構成することで、高周波加熱装置としての省スペース化を実現している。そして、高圧ダイオードとして、子基板上で、汎用の高速ダイオード29を複数個直列に構成することにより、これを実現している。   In FIG. 5, the high-voltage rectifier circuit 34 is formed on the side surface of the step-up transformer 6, thereby realizing space saving as a high-frequency heating device. This is realized by constructing a plurality of general-purpose high-speed diodes 29 in series on the daughter board as high-voltage diodes.

以上のように、本実施の形態においては、汎用の高速ダイオード29にて複数個の直列で構成された高圧整流回路34の配置は、昇圧トランス6の側面に取り付けられていることで、高周波加熱装置としての省スペース化を実現するとともに、高圧ダイオードとして、子基板上で、汎用の高速ダイオード29を複数個直列に構成することで、安価で放熱性能を向上させた構成を継承しながら、省スペース化を実現できる。   As described above, in the present embodiment, the arrangement of the plurality of high-voltage rectifier circuits 34 configured in series with the general-purpose high-speed diode 29 is attached to the side surface of the step-up transformer 6, so that high-frequency heating is performed. In addition to realizing space saving as a device, by constructing a plurality of general-purpose high-speed diodes 29 in series on a sub-board as a high-voltage diode, inheriting a configuration that is inexpensive and has improved heat dissipation performance, saving Space can be realized.

以上のように、本発明の高周波加熱装置によれば、高圧整流回路で用いるカスタム品の高圧ダイオードを汎用の高速ダイオードを複数個の直列で構成することで安価に高耐圧を実現でき且つ、各々の高速ダイオードはパッケージとリード端子を有するため放熱性能の向上も実現できる。   As described above, according to the high-frequency heating device of the present invention, a high-voltage diode of a custom product used in a high-voltage rectifier circuit can be realized at low cost by configuring a plurality of general-purpose high-speed diodes in series, and each Since the high-speed diode has a package and a lead terminal, the heat radiation performance can be improved.

1 商用電源
2 整流器
8 マグネトロン
13 1次巻線
14 制御回路部
15 2次巻線
16 カソード部(フィラメント部)
17 アノード部
18 インバータ電源
19 マイコン
21 高圧ダイオード
22 高圧ダイオード
28、30、31、33、34 高圧整流回路
29 高速ダイオード
32 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power supply 2 Rectifier 8 Magnetron 13 Primary winding 14 Control circuit part 15 Secondary winding 16 Cathode part (filament part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 17 Anode part 18 Inverter power supply 19 Microcomputer 21 High voltage diode 22 High voltage diode 28, 30, 31, 33, 34 High voltage rectifier circuit 29 High speed diode 32 Resistance

Claims (5)

交流電源と前記交流電源を整流素子にて全波整流する整流回路と、少なくとも1個の半導体スイッチング素子と、前記整流素子と前記半導体スイッチング素子とを取り付けた放熱板と、前記半導体スイッチング素子をオン・オフすることにより前記整流回路からの電圧を高周波電圧に変換するインバータ部と、前記インバータ部の出力電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスの出力電圧を全波倍電圧整流する高圧整流回路と、前記高圧整流回路の出力を電磁波として放射するためのマグネトロンとを具備する高周波加熱装置において、
前記高圧整流回路に使用する高圧ダイオードは汎用の高速ダイオードにて複数個の直列で基板上に構成され、前記複数個の高速ダイオードは各々の前記高速ダイオードが1チップ構成であり放熱材となるパッケージと前記各パッケージから露出したリード線で接続されたリード端子とを有したことを特徴とする高周波加熱装置。
An AC power supply, a rectifier circuit for full-wave rectification of the AC power supply with a rectifier element, at least one semiconductor switching element, a heat sink with the rectifier element and the semiconductor switching element attached thereto, and turning on the semiconductor switching element An inverter unit that converts the voltage from the rectifier circuit to a high-frequency voltage by turning it off, a step-up transformer that boosts the output voltage of the inverter unit, and a high-voltage rectifier circuit that performs full-wave voltage doubler rectification on the output voltage of the boost transformer And a high-frequency heating device comprising a magnetron for radiating the output of the high-voltage rectifier circuit as an electromagnetic wave,
Wherein the high-voltage diode to be used in high-voltage rectifier circuit is constructed on a substrate by a plurality of series in the general-purpose high-speed diode, the plurality of high speed diodes each each of said high-speed diode becomes 1 is a chip configuration the heat dissipating material A high frequency heating apparatus comprising a package and lead terminals connected by lead wires exposed from the respective packages .
前記昇圧トランスの出力電圧は半波整流する高圧整流回路であることを特徴とする請求項1記載の高周波加熱装置。   The high-frequency heating device according to claim 1, wherein the output voltage of the step-up transformer is a high-voltage rectifier circuit that performs half-wave rectification. 前記高圧整流回路に使用される各々の高速ダイオードへ並列に抵抗を配置して印加電圧を均等とし、かつ基板に半田付けされたことを特徴とする請求項1記載の高周波加熱装置。   2. The high frequency heating apparatus according to claim 1, wherein resistors are arranged in parallel to the respective high speed diodes used in the high voltage rectifier circuit to equalize the applied voltage and are soldered to the substrate. 前記昇圧トランスの出力電圧は半波整流する高圧整流回路であることを特徴とする請求項3記載の高周波加熱装置。   The high-frequency heating device according to claim 3, wherein the output voltage of the step-up transformer is a high-voltage rectifier circuit that performs half-wave rectification. 前記汎用の高速ダイオードにて複数個の直列で構成された高圧整流回路の配置は、前記昇圧トランスの側面に屈曲した配列で取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の高周波加熱装置。
2. The high-frequency heating device according to claim 1, wherein a plurality of high-voltage rectifier circuits configured in series with the general-purpose high-speed diodes are attached in a bent arrangement on a side surface of the step-up transformer.
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