JPH04253179A - マグネトロン駆動電源 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】この発明は、電子レンジ等用のマ
グネトロンを駆動するマグネトロン駆動電源に関する。

【０００３】

【従来の技術】電子レンジ用のマグネトロン駆動電源に
は、マイクロ波出力を連続的に可変制御することのでき
るインバータ電源を用いたものがある。図３は、このよ
うなマグネトロン駆動電源の従来例を示している。同図
において、１は商用交流電源であり、この商用交流電源
１からの交流電圧が整流ブリッジ２で整流された後、チ
ョークコイル３と平滑コンデンサ４からなる平滑回路４
Ａで平滑されて直流電圧が得られるようになっている。 ８はトランジスタからなるスイッチング素子であり、ス
イッチング素子８のコレクタ・エミッタ間に並列にフリ
ーホイリングダイオード７と共振コンデンサ６が接続さ
れて共振型のスイッチング回路が構成されている。

【０００４】５は昇圧トランスであり、一次巻線５ａ、
二次巻線５ｂ、ヒータ巻線５ｃが備えられている。直流
電圧が昇圧トランス５の一次巻線５ａを介してスイッチ
ング回路に供給されている。９は制御回路であり、この
制御回路９から出力される駆動信号によりスイッチング
素子８がＯＮ／ＯＦＦされ、直流電圧が周期的にスイン
グされ高周波に変換される。

【０００５】また、昇圧トランス５の二次巻線５ｂには
倍電圧コンデンサ１１と高圧ダイオード１０からなる倍
電圧整流回路１１Ａが接続されている。この倍電圧整流
回路１１Ａで昇圧トランス５の二次巻線５ｂに発生する
高周波電圧が倍電圧整流されて直流高電圧が得られ、こ
の直流高電圧がマグネトロン１２のアノードＡとカソー
ド（ヒータ、以下ヒータというときも同符号を用いる）
Ｆとの間にアノード電圧として印加されている。ヒータ
巻線５ｃからのヒータ電圧は、マグネトロン１２のヒー
タＦに供給されている。

【０００６】このようなマグネトロン駆動電源では制御
回路９からの駆動信号によってマイクロ波出力を連続的
に制御することが可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のマグネトロン駆
動電源では、マグネトロンのヒータＦを加熱するのに昇
圧トランス５のヒータ巻線が５ｃが用いられている。と
ころで、マグネトロンはヒータ巻線５ｃから充分に電流
が供給されないとヒータＦから電子がエミッションせず
マイクロ波の正常な発振が得られない。一方、ヒータＦ
を加熱する電流が大きいとヒータＦの寿命が短くなり最
悪の場合ヒータ断線のおそれがある。したがって、ヒー
タＦに流すヒータ電源はある範囲内になければならない
。しかし、ヒータ巻線５ｃからのヒータ電圧はマグネト
ロンへの入力電力（マイクロ波出力）に比例して変動す
る。これを示したのが図４であり、マグネトロンの特性
からヒータ電流の動作可能範囲は点線の範囲で、ヒータ
電流はマイクロ波出力に対し概略比例して変化し、動作
可能範囲内でしかマイクロ波出力を可変することはでき
ない。このため、インバータ電源を使用したマグネトロ
ン駆動電源はマイクロ波出力の可変幅を十分広くとるこ
とができなかった。

【０００８】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、マイクロ波出力の変化
に対するヒータ電流の変動幅を小さくしてマイクロ波出
力の可変幅を広くすることができるマグネトロン駆動電
源を提供することにある。

【０００９】［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するために、直流電圧をスイッチング素子で周期的に
スイッチングした高周波を昇圧トランスの一次巻線に供
給し、該昇圧トランスの二次巻線から発生する二次側高
周波を整流した電圧をアノード電圧としてマグネトロン
に印加しヒータ巻線から発生するヒータ電圧を当該マグ
ネトロンのヒータに印加して被加熱物加熱用のマイクロ
波を発生させるマグネトロン駆動電源であって、前記ヒ
ータ巻線と前記マグネトロンのヒータとの間に接続され
た可変インピーダンス手段と、前記マグネトロンに供給
される電力に応じて前記可変インピーダンス手段のイン
ピーダンス値を制御する制御手段とを有することを要旨
とする。

【００１１】

【作用】上記構成において、マグネトロンに供給される
電力の大、小に応じて可変インピーダンス手段のインピ
ーダンス値が大、小に制御され、電力が大のときはヒー
タ電流が制限され、電力が小のときはヒータ電流が増加
する。これにより、マイクロ波出力を大きく変化させて
もヒータ電流を動作可能領域内に維持することができ、
マイクロ波出力を幅広く変化させることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図１及び図２に基
づいて説明する。

【００１３】図１（ａ）は全体構成を示す回路図、図１
（ｂ）は図１（ａ）における制御手段及びこの制御手段
で駆動されるリレー部分の回路図である。

【００１４】なお、図１（ａ）において前記図３におけ
る機器及び回路素子等と同一ないし均等のものは前記と
同一符号を以って示し重複した説明を省略する。

【００１５】まずマグネトロン駆動電源の構成を説明す
ると、昇圧トランス５のヒータ巻線５ｃとマグネトロン
１２のヒータＦとの間に、インピーダンス素子としての
コイル１３が直列に接続され、このコイル１３に並列に
スイッチ素子１４が接続されている。スイッチ素子１４
としては、図１（ｂ）に示すように、リレー接点が用い
られている。スイッチ素子１４のＯＮ／ＯＦＦによりコ
イル１３のインピーダンス値がゼロと最大値の間で可変
されるようになっている。而してコイル１３とスイッチ
素子１４により可変インピーダンス手段が構成されてい
る。また、１５はマグネトロンに供給される電力を検出
する電力検知回路、１６はスイッチ素子１４（リレー）
の制御手段としての制御部であり、電力検知回路１５の
検出信号に応じてスイッチ素子４のＯＮ／ＯＦＦを制御
する構成となっている。制御部１６は、図１（ｂ）に示
すように、アンプ１６ａ及びスイッチング素子１６ｂ等
で構成されている。

【００１６】次に、図２を用いて、上述のように構成さ
れたマグネトロン駆動電源の作用を説明する。

【００１７】電力検出回路１５は、制御回路９からの駆
動信号によりマグネトロン１２に供給される電力を検出
し、図２（ｂ）に示すように電力に対し比例した検出信
号を出力する。制御部１６は電力検出回路１５の検出信
号レベルが設定値以下の時はスイッチ素子４をＯＮにし
、設定値以上ではスイッチ素子４をＯＦＦさせる。した
がって、マグネトロン１２を最大電力で動作させたとき
に動作可能範囲上限のヒータ電流が流れるように、昇圧
トランス５のヒータ巻線５ｃからヒータ電圧、コイル１
３のインダクタンス値及びマグネトロン１２の図示しな
いフィルター用のチョークコイルのインダクタンス値を
設定すると、マグネトロン１２のヒータ電流は電力の変
化に対し図２（ａ）示すように変化する。

【００１８】これはリレー１４がＯＦＦのときはヒータ
電流Ｉｆは、ヒータ巻線５ｃからのヒータ電圧をＥｆ、
ヒータＦの抵抗をＲｆ、２つのフィルター用チョークコ
イルのインダクタンスをＬｍ、コイル１３のインダクタ
ンスをＬ１３、ω＝２πｆ（ｆ：高周波の周波数）とす
ると、Ｉｆ＝Ｅｆ／（Ｒｆ＋２ωＬｍ＋ωＬ１３）と表
され、リレー１４がＯＮのときはＩｆ＝Ｅｆ／（Ｒｆ＋
２ωＬｍ）となるからである。したがって、リレー１４
がＯＦＦからＯＮに切替ると可変インピーダンス手段の
インピーダンス値がωＬ１３だけ小さくなりヒータ電流
は増加する。これにより、マグネトロン１２に供給され
る電力に対してヒータ電流の変動幅を小さくすることが
できるので、従来の最低のマイクロ波出力の半分以下の
出力でも加熱動作をすることができ、マグネトロン１２
を定常出力から解凍や茶碗蒸し料理等に適した低出力ま
で幅広く安定に動作させることができる。

【００１９】なお、上述の実施例ではインピーダンス素
子としてコイルを用いた場合を説明したが、上述の式か
らわかるように抵抗やコンデンサを用いてもよい。また
、このインピーダンス素子に並列に接続するスイッチ素
子としてリレー接点を用いたがその作用から半導体素子
等を用いてもよい。さらに、実施例では電力検知回路１
５を設けてマグネトロン１２に供給する電力量を検出し
てスイッチ素子を制御するようにしたが、制御回路９内
部の信号によって電力量を判断し、これによりスイッチ
素子を制御するように構成してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、ヒータ巻線とマグネトロンのヒータとの間に可変イン
ピーダンス手段を接続し、制御手段によりマグネトロン
に供給される電力に応じてこの可変インピーダンス手段
のインピーダンス値を制御するようにしたため、マイク
ロ波出力の変化に対するヒータ電流の変動幅が小さくな
ってマイクロ波出力の可変幅を広くとることができる。 したがって、低出力でも安定にマグネトロンが動作して
食品の解凍や茶碗蒸し料理等のできばえが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るマグネトロン駆動電源の実施例
を示す回路図である。

【図２】図１のマグネトロン駆動電源においてマグネト
ロンに供給される電力とヒータ電流、電力検出回路の信
号レベル及びスイッチ素子の動作状況との関係を示す図
である。

【図３】従来のマグネトロン駆動電源示す回路図である
。

【図４】上記従来例におけるマイクロ波出力とマグネト
ロンのヒータ電流との関係を示す図である。

【符号の説明】

５　　昇圧トランス ５ａ　　一次巻線 ５ｂ　　二次巻線 ５ｃ　　ヒータ巻線 ８　　スイッチング素子（トランジスタ）９　　制御回
路 １２　　マグネトロン １３　　コイル １４　　コイルとともに可変インピーダンス手段を構成
するスイッチ素子 １５　　電力検知回路 １６　　制御部（制御手段） Ｆ　　マグネトロンのヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　直流電圧をスイッチング素子で周期的
   にスイッチングした高周波を昇圧トランスの一次巻線に
   供給し、該昇圧トランスの二次巻線から発生する二次側
   高周波を整流した電圧をアノード電圧としてマグネトロ
   ンに印加しヒータ巻線から発生するヒータ電圧を当該マ
   グネトロンのヒータに印加して被加熱物加熱用のマイク
   ロ波を発生させるマグネトロン駆動電源であって、前記
   ヒータ巻線と前記マグネトロンのヒータとの間に接続さ
   れた可変インピーダンス手段と、前記マグネトロンに供
   給される電力に応じて前記可変インピーダンス手段のイ
   ンピーダンス値を制御する制御手段とを有することを特
   徴とするマグネトロン駆動電源。