JPH08115828A - マグネトロン駆動用電源 - Google Patents
マグネトロン駆動用電源Info
- Publication number
- JPH08115828A JPH08115828A JP6249681A JP24968194A JPH08115828A JP H08115828 A JPH08115828 A JP H08115828A JP 6249681 A JP6249681 A JP 6249681A JP 24968194 A JP24968194 A JP 24968194A JP H08115828 A JPH08115828 A JP H08115828A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- magnetron
- primary winding
- power supply
- power source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
- H01F2038/003—High frequency transformer for microwave oven
Landscapes
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はマグネトロン駆動用電源に関するも
ので、インバータ回路を高周波化することなく、小型な
マグネトロン駆動用電源を提供することを目的としたも
のである。 【構成】 昇圧トランス５の１次巻線と共振コンデンサ
４によって構成される共振回路と、前記共振回路を励起
する半導体スイッチ素子８を備え、単方向電源の出力を
受け交流電力に変換するインバータ回路１４と、前記イ
ンバータ回路１４の変換する電力を調節する制御部と、
前記インバータ回路１４の出力する交流電力を受けマグ
ネトロンに高圧直流電力を供給する高圧整流回路１１か
らなるマグネトロン駆動用電源において、前記昇圧トラ
ンス５の１次巻線を偏平なより線で同心円上に構成し
た。
ので、インバータ回路を高周波化することなく、小型な
マグネトロン駆動用電源を提供することを目的としたも
のである。 【構成】 昇圧トランス５の１次巻線と共振コンデンサ
４によって構成される共振回路と、前記共振回路を励起
する半導体スイッチ素子８を備え、単方向電源の出力を
受け交流電力に変換するインバータ回路１４と、前記イ
ンバータ回路１４の変換する電力を調節する制御部と、
前記インバータ回路１４の出力する交流電力を受けマグ
ネトロンに高圧直流電力を供給する高圧整流回路１１か
らなるマグネトロン駆動用電源において、前記昇圧トラ
ンス５の１次巻線を偏平なより線で同心円上に構成し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子レンジなどの高周波
加熱装置、あるいは、医療機器、乾燥器、ガス励起装置
などマグネトロンから得られるマイクロ波を利用する機
器に用いるマグネトロン駆動用の電源に関するものであ
る。
加熱装置、あるいは、医療機器、乾燥器、ガス励起装置
などマグネトロンから得られるマイクロ波を利用する機
器に用いるマグネトロン駆動用の電源に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のマグネトロン駆動用電源を図面を
用いて説明する。図５はマグネトロン駆動用電源を示す
回路図である。マグネトロン駆動用電源は昇圧トランス
５と高圧整流回路１１とマグネトロンによって構成さ
れ、昇圧トランス５は商用電源１から得られる５０Ｈｚ
あるいは６０Ｈｚの交流電圧を昇圧し、その昇圧された
交流高電圧を高圧整流回路１１が直流高電圧に整流して
マグネトロン１２を付勢しマイクロ波を発生する。
用いて説明する。図５はマグネトロン駆動用電源を示す
回路図である。マグネトロン駆動用電源は昇圧トランス
５と高圧整流回路１１とマグネトロンによって構成さ
れ、昇圧トランス５は商用電源１から得られる５０Ｈｚ
あるいは６０Ｈｚの交流電圧を昇圧し、その昇圧された
交流高電圧を高圧整流回路１１が直流高電圧に整流して
マグネトロン１２を付勢しマイクロ波を発生する。
【０００３】しかしながらこのような構成では昇圧トラ
ンス５は５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流電圧を昇圧す
るため、非常に大型化し重量も非常に重いものであっ
た。そこで、この昇圧トランス５を小型化するために、
５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流電圧を一旦２０ｋＨｚ
以上の高周波交流電圧に変換し、この高周波交流電圧を
昇圧する構成とすることにより、昇圧トランス５の小型
化を図る回路構成としたものが国内のインバータ電子レ
ンジに採用されている。
ンス５は５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流電圧を昇圧す
るため、非常に大型化し重量も非常に重いものであっ
た。そこで、この昇圧トランス５を小型化するために、
５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流電圧を一旦２０ｋＨｚ
以上の高周波交流電圧に変換し、この高周波交流電圧を
昇圧する構成とすることにより、昇圧トランス５の小型
化を図る回路構成としたものが国内のインバータ電子レ
ンジに採用されている。
【０００４】図８はこのインバータ電子レンジに採用さ
れているマグネトロン駆動用電源の回路図を示してい
る。商用電源１の交流電圧は、整流回路２によって単方
向電圧に整流され、半導体スイッチ素子８を有するイン
バータ回路１４に供給される。また、この半導体スイッ
チ素子８はバイポーラジャンクショントランジスタ（Ｂ
ＪＴ）やＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）
や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）など
の自己転流機能を有するトランジスタと、これと逆並列
に接続されたダイオードによって構成されている。整流
回路の単方向電圧はこのインバータ回路１４によって２
０ｋＨｚ以上の交流電圧に変換される。インバータ回路
１４を構成する昇圧トランス５はその１次巻線に発生し
た高周波交流電圧を昇圧して高電圧の高周波交流電圧を
出力する。この高電圧の高周波交流電圧は高圧整流回路
１１によって整流され直流高電圧に変換される。マグネ
トロン１２はこの直流高電圧により付勢されマイクロ波
を放出する。インバータ回路１４に設けられた共振回路
は半導体スイッチ素子８のスイッチング損失を低減する
作用を有する。
れているマグネトロン駆動用電源の回路図を示してい
る。商用電源１の交流電圧は、整流回路２によって単方
向電圧に整流され、半導体スイッチ素子８を有するイン
バータ回路１４に供給される。また、この半導体スイッ
チ素子８はバイポーラジャンクショントランジスタ（Ｂ
ＪＴ）やＭＯＳ電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）
や絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）など
の自己転流機能を有するトランジスタと、これと逆並列
に接続されたダイオードによって構成されている。整流
回路の単方向電圧はこのインバータ回路１４によって２
０ｋＨｚ以上の交流電圧に変換される。インバータ回路
１４を構成する昇圧トランス５はその１次巻線に発生し
た高周波交流電圧を昇圧して高電圧の高周波交流電圧を
出力する。この高電圧の高周波交流電圧は高圧整流回路
１１によって整流され直流高電圧に変換される。マグネ
トロン１２はこの直流高電圧により付勢されマイクロ波
を放出する。インバータ回路１４に設けられた共振回路
は半導体スイッチ素子８のスイッチング損失を低減する
作用を有する。
【０００５】図６および図７はこのようなマグネトロン
駆動用電源の昇圧トランスを示したものである。図にみ
られるように一次巻線は円形のリッツ線が一層当り数回
を巻回されている構成となっている。
駆動用電源の昇圧トランスを示したものである。図にみ
られるように一次巻線は円形のリッツ線が一層当り数回
を巻回されている構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成のマグネトロン駆動用電源ではつぎに示すような
課題があった。
な構成のマグネトロン駆動用電源ではつぎに示すような
課題があった。
【０００７】すなわち、従来のマグネトロン駆動用電源
をさらに小型化しようとした場合インバータ回路１４の
動作周波数をさらに高周波化し、インバータ回路１４が
必要とする容量やインダクタンスを小さくすることによ
って、コンデンサおよび昇圧トランス５の小型化をはか
ることが考えられる。しかしながら、インバータ回路１
４の動作周波数を高周波化すると半導体スイッチ素子８
のスイッチング損失が増大し、このスイッチング損失に
よって発生する熱を放熱するため大型の放熱フィンを必
要とする。また、インバータ回路１４を高周波化すると
インバータ回路１４の発生するＥＭＩ（電磁干渉）ノイ
ズも同時に高周波化し、より低次の高調波成分を減衰さ
せる必要が生じる。そのためノイズフィルタに高い減衰
能力を必要とすることになり、ノイズフィルタを構成す
るコンデンサおよびインダクタに大容量のものを必要と
するためノイズフィルタ回路が大型化してしまう。
をさらに小型化しようとした場合インバータ回路１４の
動作周波数をさらに高周波化し、インバータ回路１４が
必要とする容量やインダクタンスを小さくすることによ
って、コンデンサおよび昇圧トランス５の小型化をはか
ることが考えられる。しかしながら、インバータ回路１
４の動作周波数を高周波化すると半導体スイッチ素子８
のスイッチング損失が増大し、このスイッチング損失に
よって発生する熱を放熱するため大型の放熱フィンを必
要とする。また、インバータ回路１４を高周波化すると
インバータ回路１４の発生するＥＭＩ（電磁干渉）ノイ
ズも同時に高周波化し、より低次の高調波成分を減衰さ
せる必要が生じる。そのためノイズフィルタに高い減衰
能力を必要とすることになり、ノイズフィルタを構成す
るコンデンサおよびインダクタに大容量のものを必要と
するためノイズフィルタ回路が大型化してしまう。
【０００８】以上のようなことから、インバータ回路１
４を高周波化してもマグネトロン駆動用電源を小型化で
きるとは限らない。
４を高周波化してもマグネトロン駆動用電源を小型化で
きるとは限らない。
【０００９】本発明は従来の問題点を解決するものであ
り、インバータ回路を高周波化することなく、小型なマ
グネトロン駆動用電源を提供することを目的とするもの
である。
り、インバータ回路を高周波化することなく、小型なマ
グネトロン駆動用電源を提供することを目的とするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次に示す構成とした。
するため次に示す構成とした。
【００１１】単方向電源と、昇圧トランスと、前記昇圧
トランスの１次巻線と共振コンデンサによって構成され
る共振回路と、前記共振回路を励起する少なくとも１つ
の半導体スイッチ素子を備え、前記単方向電源の出力を
受け交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバ
ータ回路の変換する電力を調節する制御部と、前記イン
バータ回路の出力する交流電力を受けマグネトロンに高
圧直流電力を供給する高圧整流回路からなるマグネトロ
ン駆動用電源において、前記昇圧トランスの１次巻線を
偏平なリッツ線で構成した。
トランスの１次巻線と共振コンデンサによって構成され
る共振回路と、前記共振回路を励起する少なくとも１つ
の半導体スイッチ素子を備え、前記単方向電源の出力を
受け交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバ
ータ回路の変換する電力を調節する制御部と、前記イン
バータ回路の出力する交流電力を受けマグネトロンに高
圧直流電力を供給する高圧整流回路からなるマグネトロ
ン駆動用電源において、前記昇圧トランスの１次巻線を
偏平なリッツ線で構成した。
【００１２】また、昇圧トランスの１次巻線を組みひも
状に編むことにより構成した。そしてまた、昇圧トラン
スの１次巻線を同心円上に構成した。
状に編むことにより構成した。そしてまた、昇圧トラン
スの１次巻線を同心円上に構成した。
【００１３】
【作用】本発明は上記構成により以下の作用を有するも
のである。
のである。
【００１４】すなわち、１次巻線を偏平に構成すること
により、同心円上に１次巻線を構成しても巻き崩れを起
こすことがなく、小型の昇圧トランスを構成することが
出来る。
により、同心円上に１次巻線を構成しても巻き崩れを起
こすことがなく、小型の昇圧トランスを構成することが
出来る。
【００１５】また、同心円上に１次巻線を構成すること
により１次巻線と２次巻線間の結合のうち磁気コアを介
さずに得られる成分を増加することが出来る。これは、
１次巻線を同心円上に構成することにより１次巻線と２
次巻線の対向面積が増加したためと、１次巻線と２次巻
線間の相互距離が短縮されたためである。
により１次巻線と２次巻線間の結合のうち磁気コアを介
さずに得られる成分を増加することが出来る。これは、
１次巻線を同心円上に構成することにより１次巻線と２
次巻線の対向面積が増加したためと、１次巻線と２次巻
線間の相互距離が短縮されたためである。
【００１６】
【実施例】本発明の１実施例を図面を用いて説明する。
図１は本発明の１実施例の昇圧トランスの平面図、図２
は断面図を示したものである。図中において１５は１次
巻線である。このように１次巻線を同心円上に構成して
いるため従来のマグネトロン駆動用電源に用いられてい
る昇圧トランス５に比べ、全幅を小さく抑えることがで
きる。このため、インバータ回路１４の動作周波数を高
周波化しなくてもインバータ回路１４を小型化すること
ができる。また、昇圧トランス５の１次巻線１５と２次
巻線１６間の結合について考えてみるとつぎのようなこ
とがいえる。すなわち、１次巻線１５と２次巻線１６の
結合は、磁気コア１７を介して得られるものと、磁気コ
ア１７を介さずに巻線間で直接得られるものが存在す
る。このうち巻線間で直接得られる結合は巻線相互の対
向面積が大きいほど、また巻線相互の距離が近いほど強
く得られる。本実施例においては１次巻線１５を同心円
上に構成しているため１次巻線１５と２次巻線１７間の
対向面積が大きくとることが出来る。また、１次巻線の
巻き幅が狭くなっているため巻線間の距離も小さくな
る。この結果、巻線間で直接得られる結合が大きくなる
ので、従来用いていた昇圧トランス５と同じ結合係数を
得ようとした場合、磁気コア１７を介して得る結合を軽
減できるため、より小型の磁気コア１７を用いても磁気
飽和を起こすことがない。
図１は本発明の１実施例の昇圧トランスの平面図、図２
は断面図を示したものである。図中において１５は１次
巻線である。このように１次巻線を同心円上に構成して
いるため従来のマグネトロン駆動用電源に用いられてい
る昇圧トランス５に比べ、全幅を小さく抑えることがで
きる。このため、インバータ回路１４の動作周波数を高
周波化しなくてもインバータ回路１４を小型化すること
ができる。また、昇圧トランス５の１次巻線１５と２次
巻線１６間の結合について考えてみるとつぎのようなこ
とがいえる。すなわち、１次巻線１５と２次巻線１６の
結合は、磁気コア１７を介して得られるものと、磁気コ
ア１７を介さずに巻線間で直接得られるものが存在す
る。このうち巻線間で直接得られる結合は巻線相互の対
向面積が大きいほど、また巻線相互の距離が近いほど強
く得られる。本実施例においては１次巻線１５を同心円
上に構成しているため１次巻線１５と２次巻線１７間の
対向面積が大きくとることが出来る。また、１次巻線の
巻き幅が狭くなっているため巻線間の距離も小さくな
る。この結果、巻線間で直接得られる結合が大きくなる
ので、従来用いていた昇圧トランス５と同じ結合係数を
得ようとした場合、磁気コア１７を介して得る結合を軽
減できるため、より小型の磁気コア１７を用いても磁気
飽和を起こすことがない。
【００１７】また、従来例の昇圧トランスに用いられて
いる円筒状のリッツ線と本実施例の組みひも状に編んだ
偏平なリッツ線の構造と高周波抵抗の変化を図４に示
す。このように組みひも状に編むことにより高周波抵抗
の増加を従来のリッツ線と比べて低く抑えることが出来
る。このため本実施例のように同心円上に多層に構成し
て冷却効果が悪化してもマグネトロン駆動用電源の出力
を損なうことがない。
いる円筒状のリッツ線と本実施例の組みひも状に編んだ
偏平なリッツ線の構造と高周波抵抗の変化を図４に示
す。このように組みひも状に編むことにより高周波抵抗
の増加を従来のリッツ線と比べて低く抑えることが出来
る。このため本実施例のように同心円上に多層に構成し
て冷却効果が悪化してもマグネトロン駆動用電源の出力
を損なうことがない。
【００１８】
【発明の効果】以上実施例から明らかなように本発明の
マグネトロン駆動用電源においては以下の効果を有する
ものである。
マグネトロン駆動用電源においては以下の効果を有する
ものである。
【００１９】すなわち、単方向電源と、昇圧トランス
と、前記昇圧トランスの１次巻線と共振コンデンサによ
って構成される共振回路と、前記共振回路を励起する少
なくとも１つの半導体スイッチ素子を備え、前記単方向
電源の出力を受け交流電力に変換するインバータ回路
と、前記インバータ回路の変換する電力を調節する制御
部と、前記インバータ回路の出力する交流電力を受けマ
グネトロンに高圧直流電力を供給する高圧整流回路から
なるマグネトロン駆動用電源において、前記昇圧トラン
スの１次巻線を偏平なリッツ線で構成することにより、
１次巻線を同心円上に構成しても巻き崩れを起こさずに
構成できるため小型の昇圧トランスを得ることが出来、
マグネトロン駆動用電源を小型化できる。
と、前記昇圧トランスの１次巻線と共振コンデンサによ
って構成される共振回路と、前記共振回路を励起する少
なくとも１つの半導体スイッチ素子を備え、前記単方向
電源の出力を受け交流電力に変換するインバータ回路
と、前記インバータ回路の変換する電力を調節する制御
部と、前記インバータ回路の出力する交流電力を受けマ
グネトロンに高圧直流電力を供給する高圧整流回路から
なるマグネトロン駆動用電源において、前記昇圧トラン
スの１次巻線を偏平なリッツ線で構成することにより、
１次巻線を同心円上に構成しても巻き崩れを起こさずに
構成できるため小型の昇圧トランスを得ることが出来、
マグネトロン駆動用電源を小型化できる。
【００２０】また、昇圧トランスの１次巻線を組みひも
状に編むことにより構成することにより、１次巻線の交
流抵抗の増加を低く抑えることが出来るためマグネトロ
ン駆動用電源の出力を損なうことなく小型なマグネトロ
ン駆動用電源を提供できる。
状に編むことにより構成することにより、１次巻線の交
流抵抗の増加を低く抑えることが出来るためマグネトロ
ン駆動用電源の出力を損なうことなく小型なマグネトロ
ン駆動用電源を提供できる。
【００２１】そしてまた、昇圧トランスの１次巻線を同
心円上に構成することにより、昇圧トランスの１次巻線
と２次巻線間の結合を磁気コアを介さずに得られる成分
が多く得られるためより小型な磁気コアを用いることが
出来る。このため小型な昇圧トランスが得られ、マグネ
トロン駆動用電源を小型化できる。
心円上に構成することにより、昇圧トランスの１次巻線
と２次巻線間の結合を磁気コアを介さずに得られる成分
が多く得られるためより小型な磁気コアを用いることが
出来る。このため小型な昇圧トランスが得られ、マグネ
トロン駆動用電源を小型化できる。
【図１】本発明の１実施例の昇圧トランスの平面図
【図２】同昇圧トランスの断面図
【図３】同昇圧トランスの１次巻線を示す図
【図４】同昇圧トランスの１次巻線の交流抵抗増加率を
示す図
示す図
【図５】マグネトロン駆動用電源の回路図
【図６】従来のマグネトロン駆動用電源の昇圧トランス
の平面図
の平面図
【図７】同昇圧トランスの断面図
【図８】他のマグネトロン駆動用電源の回路図
４ 共振コンデンサ ５ 昇圧トランス ８ 半導体スイッチ素子 １１ 高圧整流回路 １２ マグネトロン １４ インバータ回路 １５ １次巻線 １６ ２次巻線 １７ 磁気コア １８ ギャップ
Claims (3)
- 【請求項１】単方向電源と、昇圧トランスと、前記昇圧
トランスの１次巻線と共振コンデンサによって構成され
る共振回路と、前記共振回路を励起する少なくとも１つ
の半導体スイッチ素子を備え、前記単方向電源の出力を
受け交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバ
ータ回路の出力する交流電力を受けマグネトロンに高圧
直流電力を供給する高圧整流回路からなるマグネトロン
駆動用電源において、前記昇圧トランスの１次巻線を偏
平なより線で構成したマグネトロン駆動用電源。 - 【請求項２】昇圧トランスの１次巻線を組みひも状に編
むことにより構成した請求項１記載のマグネトロン駆動
用電源。 - 【請求項３】昇圧トランスの１次巻線を同心円上に構成
した請求項１または２記載のマグネトロン駆動用電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6249681A JPH08115828A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | マグネトロン駆動用電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6249681A JPH08115828A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | マグネトロン駆動用電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115828A true JPH08115828A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17196625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6249681A Pending JPH08115828A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | マグネトロン駆動用電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08115828A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010129422A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Toshiba Home Technology Corp | 電磁誘導加熱装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61182208A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Toshiba Corp | 高圧発生装置 |
| JPH0432211A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Toshiba Corp | インバータ電源装置 |
| JPH06168631A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Hitachi Cable Ltd | 高周波トランス用リッツ線並びに二重編組リッツ線及びこれらの製造方法 |
| JPH0672218U (ja) * | 1993-03-18 | 1994-10-07 | 長野日本無線株式会社 | 高周波用コイル |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP6249681A patent/JPH08115828A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61182208A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Toshiba Corp | 高圧発生装置 |
| JPH0432211A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Toshiba Corp | インバータ電源装置 |
| JPH06168631A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Hitachi Cable Ltd | 高周波トランス用リッツ線並びに二重編組リッツ線及びこれらの製造方法 |
| JPH0672218U (ja) * | 1993-03-18 | 1994-10-07 | 長野日本無線株式会社 | 高周波用コイル |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010129422A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Toshiba Home Technology Corp | 電磁誘導加熱装置 |
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