JPH01137587A - 高周波加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高周波加熱装置の改良に関し、さらに詳しくは
、その電源にインバーター回路を用いた高周波加熱装置
の電源回路の改良に関するものである。

従来の技術 従来の高周波加熱装置を第４図を参照して述べる。

第４図は商用電源６０を１次側整流回路６１にて整流し
、得られた単方向電源をインバーター回路６２により、
周波数が２０〜１００ｋ）ｈの高周波に変換し、高周波
トランス６３を用いて昇圧し、前記高周波トランスの２
次巻線６６の出力を整流回路６８で整流しマグネトロン
６３を付勢している。マグネトロン６３のヒーター電流
は高周波トランス５３の３次巻線６７より供給されてい
る。

ダイオード６４はマグネトロンの貫通コンデンサｅ１に
流れる高周波電流の抑制と、インバーター回路動作の安
定化のために用いられている。一般に２次巻線６６と３
次巻線６７とは同一のコアに施されているのでマグネト
ロンのアノードとヒーター間に印加される実効電圧とヒ
ータ一端子間に印加される実効電圧とは相関関係があシ
、従ってヒーターに流れる実効電流との間にも相関関係
がある。すなわち、アノードとカソード間に印加される
実効電圧が大きいほど、ヒーターに流れる電流の実効値
は大きい。マグネトロンのアノードとカソード間に高電
圧を印加し、同時にマグネトロンのヒーターに電流を供
給した時点からカソードがヒートアップしてマグネトロ
ンが発振して高周波出力を発生させるまでの時間は、マ
グネトロンのヒーターが発振するに必要な温度に達する
までの時間で決まる。すなわち、マグネトロンのヒータ
ーに流れる電流の実効値が大きいほどマグネトロンの発
振に要する時間が短かくなるという特性を有していた。

発明が解決しようとする問題点 高周波高電圧を整流する整流用ダイオードｅｏ。

および６４は十分な高周波性能を得ることが技術的に難
しく、かつ高価なものとならざるを得なかった。また、
ダイオード６４を挿入すると、高圧配線が複雑化し、組
立が複雑化する、あるいは実装構成が面倒になるなどの
不都合があった。そこで、コスト低減、構成の簡単化、
信頼性の向上のために第４図のダイオード６４を取り除
くと、以下に述べる間順が生じる。

第４図の共振用コンデンサ６４、高周波トランス６３の
１次巻線６６．２次巻線６６、整流回路６８、ダイオー
ド６４、マグネトロン６３の貫通コンデンサ６１を含む
回路部分は、第６図（ａ）のような等価回路で表わされ
、その出力電圧Ｅｏ波形は第６図（ａ）のようになる。

同様に、ダイオード６４を取り除いた場合、貫通コンデ
ンサ６１の容量はコンデンサ６９の容量に比べ充分小さ
いので無視することができ、その等価回路は第６図中）
のようになる。同図は回路には共振系が複数ある。この
ため、その出力電圧Ｅ。

波形は第６図（ロ）のように２つの共振周波数成分が合
成されたビートのある波形となる。同図Φ）のようにビ
ートがあると、同図（ａ）のようなビートのない波形に
比べ、そのピーク値が一定の場合には実効値が小さくな
る。従って、第４図のダイオード６４を取シ除いた場合
、マグネトロンのアノードとカソード間に印加される電
圧のピーク値を一定に保ったときは、その実効値が小さ
くなり、前述したように、マグネトロンのヒーターに流
れる電流の実効値が小さくなる。従ってマグネトロンが
高周波出力を発生させるまでの時間が長くなり、高速加
熱を特徴とする高周波加熱装置にとっては大きな問題と
なるものである。

本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり
、簡単な構成でマグネトロンが高周波出力を発生させる
までの時間を短かくできる優れた高周波加熱装置を提供
するものである。

問題点を解決するための手段 本発明の高周波加熱装置は、インバーター回路の高周波
トランスの１次巻線のインダクタンスＬ１と、２次巻線
のインダクタンスＬ２を Ｌ２＜２３７．５　ｘＬ１＋６．０Ｘ１０　　　ＬＤ量
関係満たす様な構成としたものである。

作　　用 本発明の高周波加熱装置は高周波トランスの１次巻線の
インダクタンスＬ１　と２次巻線のインダクタンスＬ２
を、Ｌ２＜２３７．５×Ｌ１＋６．０Ｘ１０−３の関係
を満たすように構成することにより、マグネトロンのア
ノードとカソード間に印加される電圧のピーク値を過大
にすることなく実効値を大きくできるのでマグネトロン
のヒータに流れる電流の実効値を大きくすることができ
る。従ってマグネトロンに高電圧を印加しヒーター電流
を流しはじめてからマグネトロンが発振し高周波出力を
発生するまでの時間を短かくでき高周波加熱装置の実質
的な調理開始を遅延させることなくダイオードを省略す
ることができる。このため高周波加熱装置の構成を簡単
にし、高信頼性化できると共に、低コスト化することが
できる。

実施例 以下、本発明の一実施例の高周波加熱装置を図面を参照
して説明する。

第１図は本発明の構成による高周波加熱装置の回路図で
ある。第１図において高周波トランスの１次巻線インダ
クタンスＬ１　　と２次巻線のインダクタンスＬ２は１
２＜２３７．５×Ｌ１＋６．０Ｘ１０　　　（７）関係
を満たす様に構成されている。

インバーター回路の共振用コンデンサ５４と高周波トラ
ンス６３の１次巻線６６と２次巻線６６とマグネトロン
６３の貫通コンデンサｅ１から成る回路部分は前述した
ように複数の共振系を持つ。

このだめ、貫通コンデンサ６１と共振用コンデンサ６４
の容量の関係によりマグネトロンのアノードとカソード
間に印加される電圧は第２図（ａ）〜（Ｃ）に示される
ような波形となる。マグネトロンのアノードとカソード
間に印加される電圧のピーク値をある値Ｅｏｐ　　に規
定した場合、第２図（ａ）の電圧波形の実効値は同図（
ロ）又は（Ｃ）の電圧波形の実効値に比べ極めて小さく
なる。前述したように、マグネトロンのアノードとカソ
ードに印加される電圧の実効値が小さいほどヒーターに
流れる電流が小さくなり、マグネトロンが発振するまで
の時間が長くなる。従って第２図（、）のような共振波
形となると同図［有］）　、　（（＋）の共振波形のも
のに比べてヒーターに流れる電流が少なくなりマグネト
ロンが発振するまでの時間が長くなる。

マグネトロンのアノードとカソード間に印加される電圧
波形が第２図（ａ）〜（Ｃ）のうちどの共振波形になる
かは、高周波トランスの１次巻線インダクタンスＬ　と
２次巻線インダクタンスＬ２との関係で決まる。第３図
は、この関係を実験的に求めたものである。すなわちＬ
　とＬ２のインダクタンスの関係が第３図の斜線部分の
領域にある場合は、マグネトロンのアノードとカソード
間に印加される電圧波形が第２図（ｂ）又は（Ｃ）のよ
うになる。

すなわち、Ｌｌ　とＬ２の関係を Ｌ２＜：２３７．５×Ｌ１＋６．０Ｘ１０　　のように
しておけば、マグネトロンのアノードとカソード間に印
加される電圧のピーク値を過大にすることなく実効値を
大きくでき、従って過大な電圧を発生せずにマグネトロ
ンのヒーターに充分な電流を供給できるので、マグネト
ロンが発振して高周波出力を発生させるまでの時間を長
くすることなくダイオードｅ４を省略することができる
。なお、マグネトロンのアノード、カンード間電圧のピ
ーク値Ｅｏｐを一定の値に制御するには、図示していな
いが、例えば第１図において、高周波トランス６３に第
４の巻線を設け、この出力電圧検知巻線で、２次巻・線
５６の出力電圧を間接的に検知し、この検知信　・号が
所定の値になるようにインバータ回路６２を制御する構
成とすればよい。すなわちインバータ回路の半導体スイ
ッチを、この検知信号でパルス幅制御するなどの負帰還
制御を行うことにより、Ｅｏｐ　　を一定に保つことが
できる。

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置は、高周波トラン
スの１次巻線インダクタンスＬ１　　と２次巻線のイン
ダクタンスＬ　の関係を Ｌ２く２３７．５×Ｌ１＋６．０Ｘ１０　　　になるよ
うに選ぶことにより、マグネトロンのヒーターに流す電
流の実効値を過大な高圧を生じることなく大きくできる
ので、マグネトロンのヒーターが発振に必要な温度に達
するまでの時間が長くなるという不都合を防止し、かつ
、異常高圧を発生することなく、マグネトロンの貫通コ
ンデンサに流れる電流を阻止するだめのダイオードを除
くことができ、コストを低減し高周波加熱装置の構成を
簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例図における高周波加熱装置の
回路図、第２図は同マグネトロンのアノードとヒーター
間に印加される電圧波形図、第３図は同高周波トランス
の１次巻線のインダクタンスＬ１　と２次巻線のインダ
クタンスＬ２による共振波形の関係を示す特性図、第４
図は従来の高周波加熱装置の回路図、第５図は同等価回
路図、第６図は同マグネトロンのアノードとヒーター間
に印加される電圧波形図である。 ６ｏ・・・・・・商用電源、６１・・・・・・１次側整
流回路、６２・・・・・・インバーター回路、６３・・
・・・・高周波トランス、６４・・・・・・共振用コン
デンサ、６５・・・・・・１次巻線、６６・・・・・・
２次巻線、５７・・・・・３次巻線、５８・・・・・・
２次側整流回路、５９・・・・・・整流用コンデンサ、
６ｏ・・・・・整流用ダイオード、６１・・・・・・貫
通コンデンサ、６３・・・・・・マグネトロン、６４・
・・・・・ダイオード、６６・・・・・・マクネトロン
のヒーター。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＳＯ
−−−商用電源 ５／−／ン欠櫃＋１竪フ気回歯４ ５２−−−インハ゛−グ回判ト ＆レー高局５反トランス ５４−−一宍＃用コンテ′ン丈 ５．５−ｊ　次惠８は ５６−１７Ｘ港５ｋ ５７−３　　ン欠息碌 ｓ９′−斐の狡、用コンテ゛ンブ ６θ−竪５丸用タイオード 第　１　図　　　　　　６１−−−マグネトロンの貫通
コンチンプロ３−　　マクネトロン ３５−−−マグネトロンのヒークー 第２図 第　３　口 （常Ｈ） 寡　４　図 勾３ 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単方向電源と、前記単方向電源を交流に変換する共振用
   コンデンサを有するインバーター回路と、前記インバー
   ター回路の出力を昇圧するための高周波トランスと前記
   高周波トランスの２次側電圧を整流するための整流用ダ
   イオードと整流用コンデンサからなる整流回路と、前記
   整流回路の電圧で付勢される貫通コンデンサを有するマ
   グネトロンを備え、前記高周波トランスに３次巻線を設
   けて前記マグネトロンのヒーター電流を、供給する構成
   とすると共に、前記、高周波トランスの１次巻線のイン
   ダクタンスＬ＿１と、２次巻線のインダクタンスＬ＿２
   をＬ＿２≦２３７．５×Ｌ＿１＋６．０×１０＾−＾３
   の関係を満たす構成とした高周波加熱装置。