JPH11214145A - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
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- JPH11214145A JPH11214145A JP938198A JP938198A JPH11214145A JP H11214145 A JPH11214145 A JP H11214145A JP 938198 A JP938198 A JP 938198A JP 938198 A JP938198 A JP 938198A JP H11214145 A JPH11214145 A JP H11214145A
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- semiconductor switching
- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 商用電源電圧の高低に係わらず共用できるマ
グネトロン駆動用電源を備えた高周波加熱装置を提供す
る。 【解決手段】 商用電源を整流した直流電源１にリーケ
ージトランス２と第１のコンデンサ３との並列回路を第
１の半導体スイッチング素子５を介して接続するととも
に、第１のコンデンサ３の両端には第２のコンデンサ４
を第２の半導体スイッチング素子６を介して接続する。
駆動回路９は直流電源１の電圧が低い場合は第１の半導
体スイッチング素子５のみを作動させて高電圧を発生さ
せ、直流電源１の電圧が高い場合には第１の半導体スイ
ッチング素子５がオフの期間中の共振電圧のピークを含
む期間に第２のコンデンサ４を第２の半導体スイッチン
グ素子６により第１のコンデンサ３に並列接続し、増加
した容量により共振電圧を低下させ、直流電源１の電圧
が低い場合と同様の出力と周波数とで動作させる。
グネトロン駆動用電源を備えた高周波加熱装置を提供す
る。 【解決手段】 商用電源を整流した直流電源１にリーケ
ージトランス２と第１のコンデンサ３との並列回路を第
１の半導体スイッチング素子５を介して接続するととも
に、第１のコンデンサ３の両端には第２のコンデンサ４
を第２の半導体スイッチング素子６を介して接続する。
駆動回路９は直流電源１の電圧が低い場合は第１の半導
体スイッチング素子５のみを作動させて高電圧を発生さ
せ、直流電源１の電圧が高い場合には第１の半導体スイ
ッチング素子５がオフの期間中の共振電圧のピークを含
む期間に第２のコンデンサ４を第２の半導体スイッチン
グ素子６により第１のコンデンサ３に並列接続し、増加
した容量により共振電圧を低下させ、直流電源１の電圧
が低い場合と同様の出力と周波数とで動作させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波加熱装置、
とくにマグネトロン駆動用電源に関する。
とくにマグネトロン駆動用電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来の高周波加熱装置について図
面を参照しながら説明する。図３は従来のマグネトロン
駆動用電源を備えた高周波加熱装置の構成を示す回路図
である。
面を参照しながら説明する。図３は従来のマグネトロン
駆動用電源を備えた高周波加熱装置の構成を示す回路図
である。
【０００３】従来の高周波加熱装置に用いているマグネ
トロン駆動用電源は、一石式電圧共振型回路と呼ばれ、
図３において、１１は直流電源、１２はリーケージトラ
ンス、１３はコンデンサ、１４は半導体スイッチング素
子、１５は半導体スイッチング素子１４を駆動する駆動
回路、１６はリーケージトランス１２の２次巻線に接続
される整流回路、１７はマグネトロンである。コンデン
サ１３とリーケージトランス１２の１次巻線とは並列に
接続されて共振回路を構成する。また、前記共振回路と
直列に半導体スイッチング素子１４と直流電源１１とが
接続される。
トロン駆動用電源は、一石式電圧共振型回路と呼ばれ、
図３において、１１は直流電源、１２はリーケージトラ
ンス、１３はコンデンサ、１４は半導体スイッチング素
子、１５は半導体スイッチング素子１４を駆動する駆動
回路、１６はリーケージトランス１２の２次巻線に接続
される整流回路、１７はマグネトロンである。コンデン
サ１３とリーケージトランス１２の１次巻線とは並列に
接続されて共振回路を構成する。また、前記共振回路と
直列に半導体スイッチング素子１４と直流電源１１とが
接続される。
【０００４】上記構成においてその動作を説明する。図
４は上記従来例の動作を示す波形図である。図４（ａ）
はリーケージトランス１２の１次側電流波形、図４
（ｂ）はリーケージトランス１２の１次側電圧波形、図
４（ｃ）は半導体スイッチング素子１４の電流波形、図
４（ｄ）は半導体スイッチング素子１４の電圧波形を示
す。
４は上記従来例の動作を示す波形図である。図４（ａ）
はリーケージトランス１２の１次側電流波形、図４
（ｂ）はリーケージトランス１２の１次側電圧波形、図
４（ｃ）は半導体スイッチング素子１４の電流波形、図
４（ｄ）は半導体スイッチング素子１４の電圧波形を示
す。
【０００５】まず、半導体スイッチング素子１４がオン
になると、電流Ｉが直流電源１１からリーケージトラン
ス１２の１次巻線を通って流れる。この状態は図４にお
ける領域（イ）に相当する。
になると、電流Ｉが直流電源１１からリーケージトラン
ス１２の１次巻線を通って流れる。この状態は図４にお
ける領域（イ）に相当する。
【０００６】リーケージトランス１２の１次巻線に流れ
る電流Ｉは Ｉ＝（Ｅ／Ｌ）ｔ ・・・・・（１） ただし、Ｅは電源電圧、Ｌはリーケージトランス１２の
インダクタンス、ｔはリーケージトランス１２に流れる
電流の時間である。
る電流Ｉは Ｉ＝（Ｅ／Ｌ）ｔ ・・・・・（１） ただし、Ｅは電源電圧、Ｌはリーケージトランス１２の
インダクタンス、ｔはリーケージトランス１２に流れる
電流の時間である。
【０００７】この電流により２次側に電圧が発生する。
このとき、リーケージトランス１２にエネルギーが発生
する。いま、リーケージトランス１２のインダクタンス
をＬとすると、エネルギーＷは Ｗ＝（１／２）ＬＩ2 ・・・・・（２） である。このエネルギーＷがリーケージトランス１２に
蓄えられる。
このとき、リーケージトランス１２にエネルギーが発生
する。いま、リーケージトランス１２のインダクタンス
をＬとすると、エネルギーＷは Ｗ＝（１／２）ＬＩ2 ・・・・・（２） である。このエネルギーＷがリーケージトランス１２に
蓄えられる。
【０００８】つぎに、半導体スイッチング素子１４がオ
フとなると、リーケージトランス１２に流れていた電流
Ｉはコンデンサ１３に向かって流れ始め、共振動作を開
始する。この状態は図４に示した領域（ロ）に相当す
る。
フとなると、リーケージトランス１２に流れていた電流
Ｉはコンデンサ１３に向かって流れ始め、共振動作を開
始する。この状態は図４に示した領域（ロ）に相当す
る。
【０００９】リーケージトランス１２には負の電圧ＶL ＶL＝Ｌ（ｄｉ／ｄｔ） ・・・・・（３） がかかり、その波形を図４（ｂ）に示す。
【００１０】同様に、エネルギーＷもコンデンサ１３に
移り、エネルギー保存の法則から次式が成り立つ。
移り、エネルギー保存の法則から次式が成り立つ。
【００１１】 （１／２）ＣＶ2＋α＝１／２ＬＩ2 ・・・・・（４） ただし、Ｃはコンデンサ１３の容量、Ｖはコンデンサ１
３にかかる電圧、αはリーケージトランス１２の２次巻
線側に接続される回路のコンデンサを充電するエネルギ
ーである。
３にかかる電圧、αはリーケージトランス１２の２次巻
線側に接続される回路のコンデンサを充電するエネルギ
ーである。
【００１２】コンデンサ１３にエネルギーが移ると、今
度は反対にコンデンサ１３からリーケージトランス１２
に向かってエネルギーが移り、リーケージトランス１２
のインダクタンスＬとコンデンサ１３の容量Ｃとで共振
動作が起きる。
度は反対にコンデンサ１３からリーケージトランス１２
に向かってエネルギーが移り、リーケージトランス１２
のインダクタンスＬとコンデンサ１３の容量Ｃとで共振
動作が起きる。
【００１３】このとき、式（４）からコンデンサ１３に
かかる電圧Ｖは Ｖ＝（Ｌ／Ｃ）1/2・Ｉ ・・・・・（５） で表される。
かかる電圧Ｖは Ｖ＝（Ｌ／Ｃ）1/2・Ｉ ・・・・・（５） で表される。
【００１４】また、このとき半導体スイッチング素子１
４にかかるコレクタ電圧Ｖccは、 Ｖcc＝Ｖ−ＶL ・・・・・（６） で表され、その波形を図４（ｄ）に示す。
４にかかるコレクタ電圧Ｖccは、 Ｖcc＝Ｖ−ＶL ・・・・・（６） で表され、その波形を図４（ｄ）に示す。
【００１５】コレクタ電圧は、図４（ｄ）に示したよう
に、リーケージトランス１２とコンデンサ１３とで構成
された共振回路の作用により、正弦波状の波形になる。
に、リーケージトランス１２とコンデンサ１３とで構成
された共振回路の作用により、正弦波状の波形になる。
【００１６】上記共振回路を構成することにより、コレ
クタ電圧がゼロになってからコレクタ電流が流れ始める
ので、半導体スイッチング素子１４のオン時のスイッチ
ング損失が低減される。また、半導体スイッチング素子
１４のオフ時にコレクタ電流は急峻に切れるが、コレク
タ電圧が正弦波状に立ち上がるので、その傾きは緩やか
であり、オフ時のスイッチング損失が低減される。
クタ電圧がゼロになってからコレクタ電流が流れ始める
ので、半導体スイッチング素子１４のオン時のスイッチ
ング損失が低減される。また、半導体スイッチング素子
１４のオフ時にコレクタ電流は急峻に切れるが、コレク
タ電圧が正弦波状に立ち上がるので、その傾きは緩やか
であり、オフ時のスイッチング損失が低減される。
【００１７】以上のように、共振回路は半導体スイッチ
ング素子１４のスイッチング損失を低減する効果を備え
ている。
ング素子１４のスイッチング損失を低減する効果を備え
ている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の高周
波加熱装置では、一石式電圧共振型回路において、たと
えば商用電源電圧を１００Ｖにしたとき、コレクタ電圧
は５２０Ｖ、コレクタ電流は４５Ａ、周期は４３．４μ
sec、 動作周波数ｆは２３．０KHz になる。同じ電力変
換を行い、かつ回路定数を商用電源電圧が１００Ｖのと
きと同一であると仮定した場合、商用電源電圧を２００
Ｖにすると、コレクタ電圧は１１００Ｖ、コレクタ電流
は１１９Ａ、周期Ｔは２８．７μsec 、動作周波数ｆは
３４．８KHz になる。
波加熱装置では、一石式電圧共振型回路において、たと
えば商用電源電圧を１００Ｖにしたとき、コレクタ電圧
は５２０Ｖ、コレクタ電流は４５Ａ、周期は４３．４μ
sec、 動作周波数ｆは２３．０KHz になる。同じ電力変
換を行い、かつ回路定数を商用電源電圧が１００Ｖのと
きと同一であると仮定した場合、商用電源電圧を２００
Ｖにすると、コレクタ電圧は１１００Ｖ、コレクタ電流
は１１９Ａ、周期Ｔは２８．７μsec 、動作周波数ｆは
３４．８KHz になる。
【００１９】この一石式電圧共振型回路に商用電源電圧
として２００Ｖを用いると半導体スイッチング素子１４
のデューティ比のオフ時間を半分にしなければならない
が、一石式電圧共振型回路では任意にオフ時間を調整す
ることができないため、コレクタ電圧や動作周波数が高
くなり、半導体スイッチング素子１４の温度が上昇して
しまうと言う問題があった。さらに、一石式電圧共振型
回路では、任意に半導体スイッチング素子１４のオフ時
間を調整できないので、オフ時間ｔを一定にし、同じ電
力変換を行うと仮定した場合に商用電源電圧として２０
０Ｖを用いたときのコンデンサの容量をＣ200、インダ
クタンスをＬ200、また、商用電源電圧として１００Ｖ
を用いたときのコンデンサの容量をＣ100、インダクタ
ンスをＬ100とすると、（１）式と（２）式から Ｃ200＝（１／４）Ｃ100 ・・・・・（７） Ｌ200＝４Ｌ100 ・・・・・（８） が成り立つ。
として２００Ｖを用いると半導体スイッチング素子１４
のデューティ比のオフ時間を半分にしなければならない
が、一石式電圧共振型回路では任意にオフ時間を調整す
ることができないため、コレクタ電圧や動作周波数が高
くなり、半導体スイッチング素子１４の温度が上昇して
しまうと言う問題があった。さらに、一石式電圧共振型
回路では、任意に半導体スイッチング素子１４のオフ時
間を調整できないので、オフ時間ｔを一定にし、同じ電
力変換を行うと仮定した場合に商用電源電圧として２０
０Ｖを用いたときのコンデンサの容量をＣ200、インダ
クタンスをＬ200、また、商用電源電圧として１００Ｖ
を用いたときのコンデンサの容量をＣ100、インダクタ
ンスをＬ100とすると、（１）式と（２）式から Ｃ200＝（１／４）Ｃ100 ・・・・・（７） Ｌ200＝４Ｌ100 ・・・・・（８） が成り立つ。
【００２０】上記の（７）式および（８）式からわかる
ように、異なる回路定数を使う必要が生じ、共通の部品
を使用することができないので、商用電源電圧が異なる
場合にマグネトロン駆動用電源を共用化できないと言う
問題もあった。
ように、異なる回路定数を使う必要が生じ、共通の部品
を使用することができないので、商用電源電圧が異なる
場合にマグネトロン駆動用電源を共用化できないと言う
問題もあった。
【００２１】本発明は上記の課題を解決するもので、商
用電源電圧が低い場合も高い場合にも共用できるマグネ
トロン駆動用電源を備えた高周波加熱装置を提供するこ
とを目的とする。
用電源電圧が低い場合も高い場合にも共用できるマグネ
トロン駆動用電源を備えた高周波加熱装置を提供するこ
とを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、商用電源を整流して得られる直流電源
と、１次巻線が第１の半導体スイッチング素子を介して
前記直流電源の両端に接続されるリーケージトランス
と、前記リーケージトランスの１次巻線の両端に並列接
続される第１のコンデンサと、第２の半導体スイッチン
グ素子を介して前記第１のコンデンサに並列接続される
第２のコンデンサと、前記第１の半導体スイッチング素
子と前記第２の半導体スイッチング素子とを開閉駆動す
る駆動回路と、前記リーケージトランスの２次巻線の出
力により駆動されるマグネトロンとを備え、前記駆動回
路は、前記直流電源の電圧が低い場合は第１の半導体ス
イッチング素子のみを駆動して高電圧を発生させ、前記
直流電源の電圧が高い場合には、前記第１の半導体スイ
ッチング素子と前記第２の半導体スイッチング素子の両
方を駆動し、前記第１の半導体スイッチング素子がオフ
である期間の一部期間において前記第２のコンデンサを
前記第２の半導体スイッチング素子を介して前記第１の
コンデンサに並列接続し、前記第１のコンデンサととも
に共振動作させるようにした高周波加熱装置である。
成するために、商用電源を整流して得られる直流電源
と、１次巻線が第１の半導体スイッチング素子を介して
前記直流電源の両端に接続されるリーケージトランス
と、前記リーケージトランスの１次巻線の両端に並列接
続される第１のコンデンサと、第２の半導体スイッチン
グ素子を介して前記第１のコンデンサに並列接続される
第２のコンデンサと、前記第１の半導体スイッチング素
子と前記第２の半導体スイッチング素子とを開閉駆動す
る駆動回路と、前記リーケージトランスの２次巻線の出
力により駆動されるマグネトロンとを備え、前記駆動回
路は、前記直流電源の電圧が低い場合は第１の半導体ス
イッチング素子のみを駆動して高電圧を発生させ、前記
直流電源の電圧が高い場合には、前記第１の半導体スイ
ッチング素子と前記第２の半導体スイッチング素子の両
方を駆動し、前記第１の半導体スイッチング素子がオフ
である期間の一部期間において前記第２のコンデンサを
前記第２の半導体スイッチング素子を介して前記第１の
コンデンサに並列接続し、前記第１のコンデンサととも
に共振動作させるようにした高周波加熱装置である。
【００２３】本発明により、商用電源電圧が高い場合で
も前記電圧が低い場合に設定した回路定数の部品を用い
た構成を共用しながら前記電圧が低い場合と同様の出力
と周波数とで動作させることができる。
も前記電圧が低い場合に設定した回路定数の部品を用い
た構成を共用しながら前記電圧が低い場合と同様の出力
と周波数とで動作させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明において、第２のコンデン
サは、第１の半導体スイッチング素子がオフである期間
の一部期間、とくに共振電圧のピークを含む前後の期間
に第２の半導体スイッチング素子を介して第１のコンデ
ンサに並列接続する。これにより、共振用のコンデンサ
の容量が共振動作の途中で増加し、前記第２のコンデン
サの容量を前記第１のコンデンサの容量よりも大きく設
定しておくことにより、共振電圧が急激に低い電圧にク
ランプされて抑圧されるとともに共振周波数も低下し、
商用電源電圧の低い場合と同等の出力と周波数とで動作
するようにできる。なお、実施例では第２の半導体スイ
ッチング素子としてトランジスタと逆方向ダイオードと
の並列回路を用い、前記トランジスタにより第２のコン
デンサを放電させ、前記逆方向ダイオードにより充電さ
せる構成としている。
サは、第１の半導体スイッチング素子がオフである期間
の一部期間、とくに共振電圧のピークを含む前後の期間
に第２の半導体スイッチング素子を介して第１のコンデ
ンサに並列接続する。これにより、共振用のコンデンサ
の容量が共振動作の途中で増加し、前記第２のコンデン
サの容量を前記第１のコンデンサの容量よりも大きく設
定しておくことにより、共振電圧が急激に低い電圧にク
ランプされて抑圧されるとともに共振周波数も低下し、
商用電源電圧の低い場合と同等の出力と周波数とで動作
するようにできる。なお、実施例では第２の半導体スイ
ッチング素子としてトランジスタと逆方向ダイオードと
の並列回路を用い、前記トランジスタにより第２のコン
デンサを放電させ、前記逆方向ダイオードにより充電さ
せる構成としている。
【００２５】以下、実施例について説明する。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の高周波加熱装置の一実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。
ついて図面を参照しながら説明する。
【００２７】図１は本実施例の構成を示す回路図であ
る。図において、１は直流電源、２はリーケージトラン
ス、３は第１のコンデンサ、４は第２のコンデンサ、５
は第１の半導体スイッチング素子、６は第２の半導体ス
イッチング素子、７はトランジスタ、８はダイオード、
９は駆動回路、１０はマグネトロンである。
る。図において、１は直流電源、２はリーケージトラン
ス、３は第１のコンデンサ、４は第２のコンデンサ、５
は第１の半導体スイッチング素子、６は第２の半導体ス
イッチング素子、７はトランジスタ、８はダイオード、
９は駆動回路、１０はマグネトロンである。
【００２８】本実施例が従来例と異なる点は、従来例に
おける半導体スイッチング素子１４に相当する第１の半
導体スイッチング素子５を備えるとともに、従来例にお
けるコンデンサ１３に相当する第１のコンデンサ３の両
端に第２のコンデンサ４と第２の半導体スイッチング素
子６との直列回路を接続して備え、商用電源電圧が高い
ために直流電源１の電圧が高くなる場合の動作において
は、第１の半導体スイッチング素子５をオフとしている
間の所定時間は第２の半導体スイッチング素子６の作用
により第１のコンデンサ３に第２のコンデンサ４を等価
的に並列接続して前記共振電圧の上昇を抑制するように
したことにある。なお、本実施例において、第２の半導
体スイッチング素子６におけるトランジスタ７は単方向
導通素子であるので第２のコンデンサ４の放電に関与
し、ダイオード８は充電に関与する。
おける半導体スイッチング素子１４に相当する第１の半
導体スイッチング素子５を備えるとともに、従来例にお
けるコンデンサ１３に相当する第１のコンデンサ３の両
端に第２のコンデンサ４と第２の半導体スイッチング素
子６との直列回路を接続して備え、商用電源電圧が高い
ために直流電源１の電圧が高くなる場合の動作において
は、第１の半導体スイッチング素子５をオフとしている
間の所定時間は第２の半導体スイッチング素子６の作用
により第１のコンデンサ３に第２のコンデンサ４を等価
的に並列接続して前記共振電圧の上昇を抑制するように
したことにある。なお、本実施例において、第２の半導
体スイッチング素子６におけるトランジスタ７は単方向
導通素子であるので第２のコンデンサ４の放電に関与
し、ダイオード８は充電に関与する。
【００２９】上記構成においてその動作を説明する。な
お、駆動回路９は直流電源１の電圧が低い場合には第１
の半導体スイッチング素子５のみを駆動して、従来例と
同じ動作を行わせる。その動作は従来例と同じであり説
明を省略する。
お、駆動回路９は直流電源１の電圧が低い場合には第１
の半導体スイッチング素子５のみを駆動して、従来例と
同じ動作を行わせる。その動作は従来例と同じであり説
明を省略する。
【００３０】つぎに、直流電源１の電圧が高い場合の動
作について説明する。この場合、駆動回路９は第１の半
導体スイッチング素子５と第２の半導体スイッチング素
子６とを個別に駆動する。図２は本実施例の動作を示す
波形図である。図２（ａ）はリーケージトランス２の１
次巻線における電流波形、図２（ｂ）はリーケージトラ
ンス２の１次巻線の電圧波形、図２（ｃ）は第１の半導
体スイッチング素子５の電流波形、図２（ｄ）は第１の
半導体スイッチング素子５の電圧波形を示す。
作について説明する。この場合、駆動回路９は第１の半
導体スイッチング素子５と第２の半導体スイッチング素
子６とを個別に駆動する。図２は本実施例の動作を示す
波形図である。図２（ａ）はリーケージトランス２の１
次巻線における電流波形、図２（ｂ）はリーケージトラ
ンス２の１次巻線の電圧波形、図２（ｃ）は第１の半導
体スイッチング素子５の電流波形、図２（ｄ）は第１の
半導体スイッチング素子５の電圧波形を示す。
【００３１】第１の半導体スイッチング素子５がオンと
なると、コレクタ電流Ｉｃは図２（ａ）に示した領域
（イ）のように、直流電源１からリーケージトランス２
の１次巻線を通って流れる。つぎに、第１の半導体スイ
ッチング素子５がオフとなると、リーケージトランス２
の１次側に流れていた電流は第１のコンデンサ３に向か
って流れ始め、リーケージトランス２の１次側電流は図
２（ａ）に示した領域（ロ）のようになり、また、第１
の半導体スイッチング素子５のコレクタ電圧は図２
（ｄ）における領域（ロ）のようになる。ここまでは従
来例の動作と同じである。このコレクタ電圧が第２のコ
ンデンサ４の初期電圧に到達すると、第２の半導体スイ
ッチング素子６を構成するダイオード８がオンとなり、
第２のコンデンサ４の充電が開始される。このとき、第
２のコンデンサ４は第１のコンデンサ３に比べてその容
量値を大きく設定してあるので、第１の半導体スイッチ
ング素子５の電圧波形が傾いて急激に緩やかになり、図
２（ｄ）に示した領域（ハ）のようになる。
なると、コレクタ電流Ｉｃは図２（ａ）に示した領域
（イ）のように、直流電源１からリーケージトランス２
の１次巻線を通って流れる。つぎに、第１の半導体スイ
ッチング素子５がオフとなると、リーケージトランス２
の１次側に流れていた電流は第１のコンデンサ３に向か
って流れ始め、リーケージトランス２の１次側電流は図
２（ａ）に示した領域（ロ）のようになり、また、第１
の半導体スイッチング素子５のコレクタ電圧は図２
（ｄ）における領域（ロ）のようになる。ここまでは従
来例の動作と同じである。このコレクタ電圧が第２のコ
ンデンサ４の初期電圧に到達すると、第２の半導体スイ
ッチング素子６を構成するダイオード８がオンとなり、
第２のコンデンサ４の充電が開始される。このとき、第
２のコンデンサ４は第１のコンデンサ３に比べてその容
量値を大きく設定してあるので、第１の半導体スイッチ
ング素子５の電圧波形が傾いて急激に緩やかになり、図
２（ｄ）に示した領域（ハ）のようになる。
【００３２】つぎに、リーケージトランス２の１次側か
ら第２のコンデンサ４に向かって流れていた電流が、反
対に第２のコンデンサ４からリーケージトランス２の１
次側に向かって流れるようになると、図２（ｄ）におけ
る領域（ニ）に移行する。この時点では第２の半導体ス
イッチング素子６を構成するトランジスタ７をオンとし
ておく必要がある。つぎに、所定の時間Ｔ1 を経過した
時点で第２の半導体スイッチング素子６を構成するトラ
ンジスタ７をオフにすると、第２のコンデンサ４の放電
が停止して電荷が残り、その電荷による電圧が初期電圧
として残るとともに、第１のコンデンサ３のみからリー
ケージトランス２の１次側に向かって電流が流れ始め、
図２（ｄ）における領域（ホ）に移行する。このとき、
第１の半導体スイッチング素子５の電圧波形の傾きは急
傾斜になり、第１のコンデンサ３の持つエネルギーによ
ってゼロに向かって下がっていく。この電圧がゼロにな
った時点で第１の半導体スイッチング素子５を再びオン
に駆動させると領域（イ）の状態から同様の動作を繰り
返すことになり、スイッチング損失を低減させるスイッ
チング動作が実現できる。
ら第２のコンデンサ４に向かって流れていた電流が、反
対に第２のコンデンサ４からリーケージトランス２の１
次側に向かって流れるようになると、図２（ｄ）におけ
る領域（ニ）に移行する。この時点では第２の半導体ス
イッチング素子６を構成するトランジスタ７をオンとし
ておく必要がある。つぎに、所定の時間Ｔ1 を経過した
時点で第２の半導体スイッチング素子６を構成するトラ
ンジスタ７をオフにすると、第２のコンデンサ４の放電
が停止して電荷が残り、その電荷による電圧が初期電圧
として残るとともに、第１のコンデンサ３のみからリー
ケージトランス２の１次側に向かって電流が流れ始め、
図２（ｄ）における領域（ホ）に移行する。このとき、
第１の半導体スイッチング素子５の電圧波形の傾きは急
傾斜になり、第１のコンデンサ３の持つエネルギーによ
ってゼロに向かって下がっていく。この電圧がゼロにな
った時点で第１の半導体スイッチング素子５を再びオン
に駆動させると領域（イ）の状態から同様の動作を繰り
返すことになり、スイッチング損失を低減させるスイッ
チング動作が実現できる。
【００３３】前述の第２のコンデンサ４の初期電圧は、
領域（ニ）の状態で第２の半導体スイッチング素子６に
おけるトランジスタ７がオンである時間Ｔ1 で決まり、
等価的に第１の半導体スイッチング素子５のオフ時間を
任意に設定することができる、第２のコンデンサ４の容
量値を第１のコンデンサ３に比べて十分大きい容量値と
することにより、第１の半導体スイッチング素子５の電
圧をクランプして低減することができ、商用電源電圧が
低い場合と同様の動作となるように設定できる。
領域（ニ）の状態で第２の半導体スイッチング素子６に
おけるトランジスタ７がオンである時間Ｔ1 で決まり、
等価的に第１の半導体スイッチング素子５のオフ時間を
任意に設定することができる、第２のコンデンサ４の容
量値を第１のコンデンサ３に比べて十分大きい容量値と
することにより、第１の半導体スイッチング素子５の電
圧をクランプして低減することができ、商用電源電圧が
低い場合と同様の動作となるように設定できる。
【００３４】以上のように本実施例によれば、商用電源
の電圧が高いために直流電源１の電圧が高い場合には、
第１の半導体スイッチング素子５がオフである期間中の
一部期間において第２のコンデンサ４を第１のコンデン
サ３に等価的に並列接続して充放電させることにより、
第１の半導体スイッチング素子５に印加される電圧が低
くなるように動作させることができ、商用電源の電圧が
低い場合に設定した回路定数のままの回路部品を共用し
て高い直流電圧のもとでも低い直流電圧の場合と同様の
動作を実行させることができる。
の電圧が高いために直流電源１の電圧が高い場合には、
第１の半導体スイッチング素子５がオフである期間中の
一部期間において第２のコンデンサ４を第１のコンデン
サ３に等価的に並列接続して充放電させることにより、
第１の半導体スイッチング素子５に印加される電圧が低
くなるように動作させることができ、商用電源の電圧が
低い場合に設定した回路定数のままの回路部品を共用し
て高い直流電圧のもとでも低い直流電圧の場合と同様の
動作を実行させることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、商用電源を整流して得られる直流電源と、１次巻線
が第１の半導体スイッチング素子を介して前記直流電源
の両端に接続されるリーケージトランスと、前記リーケ
ージトランスの１次巻線の両端に並列接続される第１の
コンデンサと、第２の半導体スイッチング素子を介して
前記第１のコンデンサに並列接続される第２のコンデン
サと、前記第１の半導体スイッチング素子と前記第２の
半導体スイッチング素子とを開閉駆動する駆動回路と、
前記リーケージトランスの２次巻線の出力により駆動さ
れるマグネトロンとを備え、前記駆動回路は、前記直流
電源の電圧が低い場合は第１の半導体スイッチング素子
のみを駆動して高電圧を発生させ、前記直流電源の電圧
が高い場合には、前記第１の半導体スイッチング素子と
前記第２の半導体スイッチング素子の両方を駆動し、前
記第１の半導体スイッチング素子がオフである期間の一
部期間において前記第２のコンデンサを前記第２の半導
体スイッチング素子を介して前記第１のコンデンサに並
列接続し、前記第１のコンデンサとともに共振動作させ
るようにした高周波加熱装置とすることにより、商用電
源電圧が高い、たとえば２００Ｖの場合にも、前記商用
電源電圧が低い、たとえば１００Ｖに対して設定した回
路定数の回路を共用しながら前記１００Ｖの場合と同様
の出力と周波数とで動作させることができ、マグネトロ
ン駆動用電源として商用電源電圧に係わらず共用するこ
とができる。
は、商用電源を整流して得られる直流電源と、１次巻線
が第１の半導体スイッチング素子を介して前記直流電源
の両端に接続されるリーケージトランスと、前記リーケ
ージトランスの１次巻線の両端に並列接続される第１の
コンデンサと、第２の半導体スイッチング素子を介して
前記第１のコンデンサに並列接続される第２のコンデン
サと、前記第１の半導体スイッチング素子と前記第２の
半導体スイッチング素子とを開閉駆動する駆動回路と、
前記リーケージトランスの２次巻線の出力により駆動さ
れるマグネトロンとを備え、前記駆動回路は、前記直流
電源の電圧が低い場合は第１の半導体スイッチング素子
のみを駆動して高電圧を発生させ、前記直流電源の電圧
が高い場合には、前記第１の半導体スイッチング素子と
前記第２の半導体スイッチング素子の両方を駆動し、前
記第１の半導体スイッチング素子がオフである期間の一
部期間において前記第２のコンデンサを前記第２の半導
体スイッチング素子を介して前記第１のコンデンサに並
列接続し、前記第１のコンデンサとともに共振動作させ
るようにした高周波加熱装置とすることにより、商用電
源電圧が高い、たとえば２００Ｖの場合にも、前記商用
電源電圧が低い、たとえば１００Ｖに対して設定した回
路定数の回路を共用しながら前記１００Ｖの場合と同様
の出力と周波数とで動作させることができ、マグネトロ
ン駆動用電源として商用電源電圧に係わらず共用するこ
とができる。
【図１】本発明の高周波加熱装置の一実施例の構成を示
す回路図
す回路図
【図２】同実施例の動作を示す波形図
【図３】従来の高周波加熱装置の構成を示す回路図
【図４】同従来例の動作を示す波形図
１ 直流電源 ２ リーケージトランス ３ 第１のコンデンサ ４ 第２のコンデンサ ５ 第１の半導体スイッチング素子 ６ 第２の半導体スイッチング素子 ９ 駆動回路 １０ マグネトロン
Claims (1)
- 【請求項１】 商用電源を整流して得られる直流電源
と、１次巻線が第１の半導体スイッチング素子を介して
前記直流電源の両端に接続されるリーケージトランス
と、前記リーケージトランスの１次巻線の両端に並列接
続される第１のコンデンサと、第２の半導体スイッチン
グ素子を介して前記第１のコンデンサに並列接続される
第２のコンデンサと、前記第１の半導体スイッチング素
子と前記第２の半導体スイッチング素子とを開閉駆動す
る駆動回路と、前記リーケージトランスの２次巻線の出
力により駆動されるマグネトロンとを備え、前記駆動回
路は、前記直流電源の電圧が低い場合は第１の半導体ス
イッチング素子のみを駆動して高電圧を発生させ、前記
直流電源の電圧が高い場合には、前記第１の半導体スイ
ッチング素子と前記第２の半導体スイッチング素子の両
方を駆動し、前記第１の半導体スイッチング素子がオフ
である期間の一部期間において前記第２のコンデンサを
前記第２の半導体スイッチング素子を介して前記第１の
コンデンサに並列接続し、前記第１のコンデンサととも
に共振動作させるようにした高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP938198A JPH11214145A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP938198A JPH11214145A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 高周波加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214145A true JPH11214145A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11718885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP938198A Pending JPH11214145A (ja) | 1998-01-21 | 1998-01-21 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214145A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126430A1 (ja) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | マグネトロン駆動用電源 |
-
1998
- 1998-01-21 JP JP938198A patent/JPH11214145A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006126430A1 (ja) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | マグネトロン駆動用電源 |
| JP2006331771A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マグネトロン駆動用電源 |
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