JPS62110294A - Radio frequency heater - Google Patents

Radio frequency heater

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JPS62110294A
JPS62110294A JP60251368A JP25136885A JPS62110294A JP S62110294 A JPS62110294 A JP S62110294A JP 60251368 A JP60251368 A JP 60251368A JP 25136885 A JP25136885 A JP 25136885A JP S62110294 A JPS62110294 A JP S62110294A
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heating device
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前原 直芳
松本 孝広
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子レンジ等のいわゆる誘電加熱を行う為の
高周波加熱装置の改良に関し、さらに詳シく討えは、バ
イポーラトランジスタ等の半導体・ スイッチ素子を用
いたインバータにより高周波電力を発生し、昇圧トラン
スにて昇圧してマグネトロンを駆動するよう構成した高
周波加熱装置の改良に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention relates to the improvement of high-frequency heating devices for so-called dielectric heating such as microwave ovens. This invention relates to an improvement in a high-frequency heating device configured to generate high-frequency power using an inverter using a high-frequency power converter, and boost the voltage using a step-up transformer to drive a magnetron.

従来の技術 このような方式の高周波加熱装置は、その電源トランス
の小型化、軽量化、あるいは低コスト化の為に様々な構
成のものが提案されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Various configurations of high-frequency heating devices of this type have been proposed in order to reduce the size, weight, or cost of the power transformer.

@4図は、従来の高周波加熱装置の回路図で、ある。図
に於て、商用電源1の電力はダイオードブリッジ2によ
り整流され、単方向電源が形成されている。3はインダ
クタ、4はコンデンサであってインバータの高周波スイ
ッチング動作に対するフィlレタの役割を果すものであ
る。
Figure @4 is a circuit diagram of a conventional high-frequency heating device. In the figure, power from a commercial power source 1 is rectified by a diode bridge 2 to form a unidirectional power source. 3 is an inductor, and 4 is a capacitor, which serves as a filter for the high frequency switching operation of the inverter.

インパークは共振コンデンサ5、昇圧トランス6、トラ
ンジスタ7、ダイオード8、及び駆動回路9により構成
されている。トランジスタ7は駆動回路9より供給され
るベース電流によって所定の周期とデユーティ−(即ち
、オンオフ時間比)でスイッチング動作する。この結果
、第5図aのヨウな電流1 c / d 、即ち、トラ
ンジスタ7のコレクタ電流1cとダイオード8の電流1
dが流れる。一方、トランジスタ7のオフ時にはコンデ
ンサ5と一次巻線10.との共振により第5図すのよう
な電圧70台がトランジスタ7のC−E間に発生する。
Impark is composed of a resonant capacitor 5, a step-up transformer 6, a transistor 7, a diode 8, and a drive circuit 9. The transistor 7 performs a switching operation with a predetermined cycle and duty (ie, on-off time ratio) by a base current supplied from the drive circuit 9. As a result, the current 1 c / d of FIG. 5a, that is, the collector current 1 c of the transistor 7 and the current 1 of the diode 8
d flows. On the other hand, when the transistor 7 is off, the capacitor 5 and the primary winding 10. Due to the resonance, a voltage in the 70 range as shown in FIG. 5 is generated between C and E of the transistor 7.

このため−次巻線10には高周波電力が発生する。従っ
て、二次巻線11、及び三次巻線12には各々高周波高
圧電力及び高周波低圧電力が生じる。この高周波高圧電
力はコンデンサ13、及びダイオード14によシ整流さ
れマグネトロン15のアノードカソード間に供給され、
一方、高周波低圧電力はカソードヒータに供給される。
Therefore, high frequency power is generated in the negative winding 10. Therefore, high frequency high voltage power and high frequency low voltage power are generated in the secondary winding 11 and the tertiary winding 12, respectively. This high frequency high voltage power is rectified by a capacitor 13 and a diode 14 and is supplied between the anode and cathode of the magnetron 15.
On the other hand, high frequency low voltage power is supplied to the cathode heater.

従ってマグネトロン15は発振し誘電加熱が可能となる
ものである。なお、マグネトロン15はマグネトロン本
体15′と、フィルタを構成するコンデンサ16.17
.18、チロークコイlし19.20とにより成るもの
である。また21は駆動回路9の電源トランスである。
Therefore, the magnetron 15 oscillates and can perform dielectric heating. The magnetron 15 includes a magnetron main body 15' and capacitors 16 and 17 that constitute a filter.
.. 18, Chiroku carp l and 19.20. Further, 21 is a power transformer of the drive circuit 9.

このような構成に於て、昇圧トランス6のコア断面積は
一次巻線100両端に供給される電力の周波数が高い程
小さくなるので、例えばインバータを20 KHz −
100KHz程度の周波数で動作させると商用電源周波
数のままで昇圧する場合に比べて昇圧トランスの重量、
サイズを数分の−から士数分の−にでき、電源部の低コ
スト化が可能であるという特畏を有するものである。
In such a configuration, the core cross-sectional area of the step-up transformer 6 becomes smaller as the frequency of the power supplied to both ends of the primary winding 100 increases.
When operating at a frequency of about 100 KHz, the weight of the step-up transformer is lower than when boosting the voltage at the commercial power frequency.
It has the special advantage of being able to reduce the size from a few minutes to a few thousandths of an inch, and making it possible to reduce the cost of the power supply section.

トランジスタ7のベースに供給されるベース電流1bは
第5図Cのように正電流1b+と負電流1b−とより成
る。正電流1b+はトランジスタ7のコレクタ電流1c
の最大値1cmに対してその電流増幅率(hfe例えば
30)分の−より大きいことが必要である。また、負電
流1b−はトランジスタ7のスイッチングスピードを速
メスイツチング損失の増大を防止するために、トランジ
スタのベースエミッタ間を逆バイアスfる?ニーとKよ
って流れる電流である。正電流1b+は第5図δ、Cよ
り明らかなようにトランジスタ7の導通JIJI間の間
のコレクタ電流1cの最大@″:(1cm(例えば60
A)によって決まる幀1 bm+(例えば22A)とす
ることが必要であった。また、負電流1 bm−もコレ
クタ電流1cの最大値1cmに応じて決まり(例えば1
5A)、1 amが大きいほど大電力が必要であった。
The base current 1b supplied to the base of the transistor 7 consists of a positive current 1b+ and a negative current 1b- as shown in FIG. 5C. Positive current 1b+ is collector current 1c of transistor 7
It is necessary that the current amplification factor (hfe, for example, 30) is larger than - for the maximum value of 1 cm. In addition, the negative current 1b- is reverse biased between the base and emitter of the transistor in order to increase the switching speed of the transistor 7 and prevent an increase in switching loss. This is the current flowing through knee and K. As is clear from FIG.
It was necessary to set the distance determined by A) to 1 bm+ (for example, 22A). Further, the negative current 1 bm- is also determined according to the maximum value 1 cm of the collector current 1c (for example, 1 cm).
5A), the larger the value of 1 am, the more power was required.

さらに、コレクタ電流1cはいわゆる少数キャリア蓄積
効果によりベース電流1b+が遮断されてから一定時間
toffだけ流れつづけるものであシ、このtoffは
トランジスタ7の特性バラツキや温度などによって変化
するものであった。そして、このtoffの変化によっ
て、インバータの出力が変化するという結果を生じるも
のであった。
Further, the collector current 1c continues to flow for a certain period of time toff after the base current 1b+ is cut off due to the so-called minority carrier accumulation effect, and this toff changes depending on variations in characteristics of the transistor 7, temperature, etc. This change in toff results in a change in the output of the inverter.

このような条件下でトランジスタ7を駆動するため駆動
回路9は例えば第4図すのような構成となるものである
。すなわち電源トランス21より得られる直流電源22
.2a、発振回路24、トランジスタ25.26.27
、抵抗器25−36、およびダイオード37よ多構成さ
れている。
In order to drive the transistor 7 under such conditions, the drive circuit 9 has a configuration as shown in FIG. 4, for example. That is, a DC power source 22 obtained from a power transformer 21
.. 2a, oscillation circuit 24, transistor 25.26.27
, resistors 25-36, and a diode 37.

発振回路24は所定の周期の導通期間でトランジスタ2
6,26(5交互にオンオフし、第5図Cのようなベー
ス電流をトランジスタ7に供給する。
The oscillation circuit 24 turns on the transistor 2 during a conduction period of a predetermined period.
6 and 26 (5 are turned on and off alternately, supplying a base current as shown in FIG. 5C to the transistor 7.

しかしながらこのトランジスタ25.26はかなりの大
電流?扱い得るものであることが必要であリ、かつ直流
電源22.23もこの大電流を供給することが必要であ
った。したがって、駆動回路9および電源トランス21
は大型で高価なものとならざるを得なかった。
However, does this transistor 25,26 have a fairly large current? It was necessary to be able to handle the current, and the DC power supplies 22 and 23 were also required to supply this large current. Therefore, the drive circuit 9 and the power transformer 21
had to be large and expensive.

特に高周波大電流でトランジスタ7を動作させる場合は
駆動回路9および電源トランス21は極めて大型で高価
なものとなり、例えば20W−50W程度の電力が必要
となるものであった。
In particular, when the transistor 7 is operated with high frequency and large current, the drive circuit 9 and the power transformer 21 are extremely large and expensive, and require power of about 20W to 50W, for example.

発明が解決しようとする問題点 このような従来の高周波加熱装置は13iJ述したよう
に次のような欠点があった。
Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, such conventional high frequency heating devices have the following drawbacks.

従来の高周波加熱装置は昇圧トランス6をトランジスタ
7等より成るインバータにて付勢し、その電源装置の小
型、軽量、低コスト化を図るものであった。
In the conventional high-frequency heating device, a step-up transformer 6 is energized by an inverter including a transistor 7, etc., in order to make the power supply device smaller, lighter, and lower in cost.

しかしながら、トランジスタ7には第5図aおよびCの
ようにコレクタ電流1cのビーク幀1cmに相当するベ
ース電流I bm+を供給することが必要であり、この
lbm+を供給するだめの電力はかなり大きなものとな
っていた。例えば1cm=60Aとしトランジスタ70
hfe’i30とすると1bm+−2−Aとなり、駆動
回路9の消費電力は極めて大きなものとクリ、駆動回路
9および電源トランス21の大型化高価格化を避けるこ
とが困難であった。
However, it is necessary to supply the transistor 7 with a base current Ibm+ corresponding to the peak width of 1cm of the collector current 1c as shown in FIG. 5a and C, and the power required to supply this lbm+ is quite large. It became. For example, if 1cm=60A, the transistor 70
hfe'i30 is 1bm+-2-A, and the power consumption of the drive circuit 9 is extremely large, making it difficult to avoid increasing the size and price of the drive circuit 9 and the power transformer 21.

さらに、温度変化などによるトランジスタ7のストレー
ジタイム(第5図におけるtoffの主因)の変化や、
マグネトロン16の温度変化や経時変化により生じるコ
レクタ電流1cmの変化に対応するためにはこれに十分
なベース電流を供給することが必要であり、−周駆動回
路9、電源トランス21などの大型化高価格化を生じる
ばかりでなく、高周波加熱装置の出力変動を大きくして
不安定なものとし、かつ無駄なトランジスタ7等の損失
を生じさせ、信頼性、安全性を低下させてしまうという
欠点があった。
Furthermore, changes in the storage time of the transistor 7 (the main cause of toff in FIG. 5) due to temperature changes, etc.
In order to cope with a 1 cm change in the collector current caused by temperature changes or changes over time in the magnetron 16, it is necessary to supply a sufficient base current. Not only does this increase the price, but it also increases the fluctuation in the output of the high-frequency heating device, making it unstable, and causes unnecessary loss in the transistor 7, etc., which reduces reliability and safety. Ta.

さらにまた、高圧高周波ダイオード14はその損失を低
くおさえ実用的な性能を実現することが困難であり、ま
た実現しても極めて高価なものとならざるを得なかった
Furthermore, it is difficult to reduce the loss of the high-voltage high-frequency diode 14 and achieve practical performance, and even if it were realized, it would be extremely expensive.

問題点を解決するための手段 本発明はこのような従来の高周波加熱装置の欠点を解決
するためになされたものであり、以下に述べる手段によ
り構成された高周波加熱装置である。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the drawbacks of such conventional high frequency heating devices, and is a high frequency heating device constructed by the means described below.

即ち、商用電源などより得られる単方向電源と、111
■記単方向電源によシミ力を受は半導体スイッチ素子を
有するインバータと、共振コンデンサと共振回路を形成
し前記インバータの出力を昇圧する昇圧トランスと、前
記半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路とを備え、前
記昇圧トランスの二次巻線にコンデンサおよびマグネト
ロンを並列接続して011記マグネトロンを付勢する構
成とするとともにN fm記半導体スイッチ素子を第一
および第二のトランジスタの直列接続体で構成し、fj
iJ記第−のトランジスタを付勢する直流′、゛E源と
第二の1−ランジスタを1寸勢する発振回路とを前記駆
動回路に設け、1〕1J記発振回路が前記共振回路に同
期して発振するt′11♂i成としたものである。
In other words, a unidirectional power source obtained from a commercial power source, etc., and a 111
(2) The inverter that receives the staining force from the unidirectional power supply has a semiconductor switch element, a step-up transformer that forms a resonant circuit with a resonant capacitor and boosts the output of the inverter, and a drive circuit that drives the semiconductor switch element. A capacitor and a magnetron are connected in parallel to the secondary winding of the step-up transformer to energize the magnetron, and the N fm semiconductor switch element is configured by a series connection of first and second transistors. , fj
The drive circuit is provided with a direct current source that energizes the iJ-th transistor, an E source, and an oscillation circuit that energizes the second 1-transistor, and 1) the 1J oscillation circuit is synchronized with the resonant circuit. t'11♂i which oscillates.

作   用 本発明は上記構成により以下に述べる作用を有するもの
である。
Effects The present invention has the following effects due to the above configuration.

即ち、本発明の高周波加熱装置は、昇圧トランスの二次
巻線にコンデンサとマグネトロンとkRけ、共振型イン
バータで昇圧トランスを駆動するよう構成するとともに
、共振型インバータの半導体スイッチ素子を第一および
第二のトランジスタの直列接続体で構成し、第一のトラ
ンジスタを直流電源で、第二のトランジスタを発振回路
で付勢する構成とし、発振回路が共振回路と同期して動
作するよう構成したので、高価な高圧ダイオード2用い
ることなくマグネトロンを駆動することができ、しかも
大電力を扱うトランジスタのスイッチング動作を安定化
し、かつ、駆動回路や電源トランスの消費電力の低減と
その構成の開先化を実現して大型化高価格化せざるを得
なかった駆動回路や電源トランスをコンパクトで低価格
なものとすることができる。また、特性変化によって生
じる半導体スイッチ素子電流の変動を防止し、マグネト
ロンの出力を安定化しかつ半導体スイッチ素子等の無駄
な電力消費?抑制し信頼性を向上させるという作用を有
するものである。 。
That is, the high-frequency heating device of the present invention is configured such that a capacitor and a magnetron are connected to the secondary winding of a step-up transformer, the step-up transformer is driven by a resonant inverter, and the semiconductor switching elements of the resonant inverter are connected to the first and second windings. It consists of a series connection of second transistors, the first transistor is energized by a DC power supply, and the second transistor is energized by an oscillation circuit, so that the oscillation circuit operates in synchronization with the resonant circuit. , it is possible to drive the magnetron without using an expensive high-voltage diode 2, stabilize the switching operation of transistors that handle large amounts of power, and reduce the power consumption of the drive circuit and power transformer, making the configuration more innovative. This makes it possible to make drive circuits and power transformers, which previously had to be larger and more expensive, to be more compact and less expensive. In addition, it prevents fluctuations in the semiconductor switch element current caused by changes in characteristics, stabilizes the output of the magnetron, and eliminates wasteful power consumption of semiconductor switch elements. This has the effect of suppressing the noise and improving reliability. .

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と
ともに説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the high frequency heating device of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の回路
図であり、第4図と同符号のものは相当する構成要素で
あり説明を省略する。
FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency heating device showing an embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 4 are corresponding components, and the explanation thereof will be omitted.

第1図に於て、昇圧トランス6の二次巻線11にはマグ
ネトロン15が接続されるとともに、そのフィルタコン
デンサ16.17が図のように並列接続されている。一
方、昇圧トランス6は通常のトランスよりも一次二次巻
線間結合係数が小さく(例えば、0.8程度)構成され
ており、かなり大きい曲成インダクタンスを有している
。この漏洩インダクタンスとフィルワクコンデンサ16
.17ト力一種のローパヌフィ/レタの作用をするため
、従来用いられていた高圧ダイオードを用いなくてもマ
グネトロンのアノードビーク電源を小さく抑えつつ、所
定の電波出力を得ることができ、高圧ダイオードを省略
してもマグネトロンを安定に動作させることができる。
In FIG. 1, a magnetron 15 is connected to the secondary winding 11 of the step-up transformer 6, and its filter capacitors 16 and 17 are connected in parallel as shown. On the other hand, the step-up transformer 6 is configured to have a smaller coupling coefficient between the primary and secondary windings (for example, about 0.8) than a normal transformer, and has a considerably large bending inductance. This leakage inductance and fill capacitor 16
.. 17 Because it acts as a kind of lo-panuffi/reta force, it is possible to obtain the desired radio wave output while keeping the magnetron's anode peak power supply small without using the conventionally used high-voltage diode, eliminating the need for a high-voltage diode. The magnetron can operate stably even when

すなわち、漏洩インダクタンスとフィルタコンデンサ1
6.17とにより、アノード電流のピーク値を抑制する
ことができる。
That is, leakage inductance and filter capacitor 1
6.17, the peak value of the anode current can be suppressed.

このような回路構成にした場合、スイッチングトランジ
スタにはどうしても大電流負荷条件となるので、単純な
バイポーラトランジスタではどうしてもスイッチング損
失が増加してしまう。そこで図のように第一および第二
のトランジスタ40゜41を直列接続し、第一のトラン
ジスタ40のベースには直流電源42を、第二のトラン
ジスタ41のゲートには発振回路43をそれぞれ接続す
るようにしたものである。この構成によりスイッチ素子
44の耐圧を第一のトランジスタ40で分担し、スイッ
チ動作を第二のトランジスタ41で分担するようにする
ことができ、スィッチ素子44全体としてのスイッチ損
失?低く抑え、高圧ダイオードを省略した回路構成であ
りながら安定で効率のよいマグネトロン駆動用インバー
タを実現することができる。また、第一のトランジスタ
40はヌイソチ速度が遅いものでよいので、高hfe 
 )ランジスタを用いることができ、第二のトランジス
タ41は低耐圧の電界効果トランジスタを用いることが
できるので、駆動回路9の消費″電力は従来に比べて斉
しく小さくすることができる。したがって電源トランス
21もコンパクトで低価格のものでよく、駆動回路9全
体をコンパクトで低価格のものとすることが可能である
。また発振回路43は図のようにコンデンサ4の電圧お
よヒ第一のトランジスタ40のコレクタ電圧を検知し共
振コンデンサ5とガ・圧トランス6との共振に同期して
動作する構成である。
In such a circuit configuration, the switching transistor is inevitably subjected to a large current load condition, so that switching loss inevitably increases with a simple bipolar transistor. Therefore, as shown in the figure, first and second transistors 40 and 41 are connected in series, and a DC power supply 42 is connected to the base of the first transistor 40, and an oscillation circuit 43 is connected to the gate of the second transistor 41. This is how it was done. With this configuration, the withstand voltage of the switch element 44 can be shared by the first transistor 40, and the switching operation can be shared by the second transistor 41, resulting in a switch loss of the switch element 44 as a whole. It is possible to realize a stable and efficient magnetron drive inverter with a circuit configuration in which the voltage is kept low and high voltage diodes are omitted. In addition, since the first transistor 40 may have a low speed, the high hfe
) transistor can be used, and the second transistor 41 can be a low voltage field effect transistor, so the power consumption of the drive circuit 9 can be uniformly reduced compared to the conventional one. 21 may also be compact and low-priced, making it possible to make the entire drive circuit 9 compact and low-cost.Furthermore, the oscillation circuit 43 is constructed by connecting the voltage of the capacitor 4 and the first transistor as shown in the figure. This configuration detects the collector voltage of 40 and operates in synchronization with the resonance between the resonant capacitor 5 and the voltage transformer 6.

第2図は駆動回路9のさらに詳しい実施回路例であり、
第1図と同符七−のものは相当する構成要素であり説明
を省略する。
FIG. 2 is a more detailed circuit example of the drive circuit 9,
Components with the same reference numerals 7- as in FIG. 1 are equivalent components, and their explanations will be omitted.

第2図において、発振回路43は、抵抗器45−48、
比11つ器50、遅延手段50、微分器51よりなるゼ
ロクロス検知部と、抵抗器52−54、コンデンサ55
、比11タイj;56、微分器57より成る最長ノ1−
月り]タイマーと、抵抗イ;;5r−ao、ダイオード
61、コンデンサ62、比較器63、可変基準電圧源6
4より成るオン時間タイマーと、このオン時間タイマ二
の出力2s入力とし、最長周期タイマーとゼロクロス検
知部との和出力をR入力とするR−S/FF65により
構成されている。
In FIG. 2, the oscillation circuit 43 includes resistors 45-48,
A zero cross detection section consisting of a ratio unit 50, a delay means 50, a differentiator 51, resistors 52-54, and a capacitor 55.
, the longest node 1- consisting of ratio 11 tie j; 56 and differentiator 57
] timer, resistor 5r-ao, diode 61, capacitor 62, comparator 63, variable reference voltage source 6
4, and an RS/FF 65 whose R input is the sum output of the longest period timer and the zero-cross detection section.

66はアントゲ・−ト、67.68はインバータゲート
、69はダイオードである。また、第1のトランジスタ
40を付勢する直流電源42にはコンデンサ70.抵抗
器71、ダイオード72が図のように接続されており、
第1のトランジスタ40がベース接地動作を良好にかつ
効率良く行えるようになっている。従って、従来のto
ffによる特性変動を防止することができる。
66 is an ant gate, 67, 68 is an inverter gate, and 69 is a diode. Also, a capacitor 70 is connected to the DC power supply 42 that energizes the first transistor 40. A resistor 71 and a diode 72 are connected as shown in the figure.
The first transistor 40 can perform base-grounding operation well and efficiently. Therefore, the conventional to
Characteristic fluctuations due to ff can be prevented.

第3図は第2図の駆動回路の動作を説明する波形図であ
り、同図dおよびbはスイッチ素子44に流れる電流1
 c / dおよび第1のトランジスタ40のコレクタ
と第2の電界効果トランジスタ41のドレインとの間の
電圧Vcdである。また同図Cないしgは発振回路44
の各部動作波形である。
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating the operation of the drive circuit of FIG.
c/d and the voltage Vcd between the collector of the first transistor 40 and the drain of the second field effect transistor 41. In addition, C to g in the figure are oscillation circuits 44.
These are the operation waveforms of each part.

ゼロクロス検知部出力Aは同図Cのようにコンデンサ4
の電圧■8とV c dとのクロスポイントから一定時
間tdだけ遅延してゼロクロス近傍でゼロクロスパルス
Aを発生する。もし何らかの原因でこのクロスポイント
が検知されない場合は同図Cおよびdに破線で示すよう
にコンデンサ55の電圧Bが所定tICになった時点で
強制ゼロクロスパルスが最長周期タイマーより発生され
る。R−3/F F 65のR入力にパルスAが入力さ
れるとQ出力は同図eのようにHとなり第2の電界効果
トランジメタ41、したがってスイッチ素子44がオン
となり、1Cが流れる。同時にオン時間タイマーのコン
デンサ62が同図fのように充電され、可変基準電圧源
64よりきめられる電圧Eに達するとオン時間タイマー
はR−S/FF65のS入力に同図gのパルヌFi入力
する。したがって出力QはLとなり、第2の電界効果ト
ランジスタ41、したがってスイッチ素子44がオフと
なり最初の状態に戻り、これをくりかえす。
Zero cross detection section output A is connected to capacitor 4 as shown in figure C.
A zero-cross pulse A is generated in the vicinity of the zero-cross with a delay of a certain time td from the cross point between the voltage (8) and V c d. If this cross point is not detected for some reason, a forced zero cross pulse is generated by the longest period timer when the voltage B of the capacitor 55 reaches a predetermined value tIC, as shown by broken lines in FIGS. When the pulse A is input to the R input of the R-3/F F 65, the Q output becomes H as shown in e of the figure, and the second field effect transistor 41 and therefore the switch element 44 are turned on, and 1C flows. At the same time, the capacitor 62 of the on-time timer is charged as shown in FIG. do. Therefore, the output Q becomes L, and the second field effect transistor 41 and therefore the switch element 44 are turned off, returning to the initial state, and this process is repeated.

このような回路動作において、第2の’ih、界効果ト
ランシヌタ41は0MO3−ICなどで直接駆動できる
ので極めて簡単で低パワーの回路となりコンパクトで低
価格なものとすることができる。
In such a circuit operation, the second 'ih field effect transinutor 41 can be directly driven by an OMO3-IC or the like, resulting in an extremely simple and low-power circuit, making it compact and inexpensive.

さらに第1のトランジスタ40は低スイッチ速度のもの
でよいから極めて高いhfeのトランジスタを用いるこ
とができ、直流電源42もコンパクトで低価格なものと
することができる。
Furthermore, since the first transistor 40 only needs to have a low switching speed, a very high hfe transistor can be used, and the DC power supply 42 can also be made compact and inexpensive.

発明の効果 以上に述べたように本発明によれば、以下のような効果
を得ることができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.

直流電源あるいは商用電源より得た単方向電源より電力
を得る半導体スイッチインバータによりガ圧トランスを
付勢しマグネトロンを駆動する構成とし、昇圧トランス
の二次巻線にコンデンサとマグネトロンとを並列接続す
る構成とするとともに、半導体スイッチ素子を第一およ
び第二のトランジスタの直列接続体で構成し、第一のト
ランジスタを駆動回路の直流電源で、第二のトランジス
タを駆動回路の発振回路で付勢するよう構成したので、 (1)高価な高周波高゛1程圧ダイオードなしでマグネ
トロンを安定に動作させることができる。
The structure is such that the magnetron is driven by energizing the voltage transformer using a semiconductor switch inverter that receives power from a unidirectional power source obtained from a DC power source or a commercial power source, and the capacitor and magnetron are connected in parallel to the secondary winding of the step-up transformer. In addition, the semiconductor switch element is configured with a series connection of a first and a second transistor, the first transistor is energized by the DC power supply of the drive circuit, and the second transistor is energized by the oscillation circuit of the drive circuit. (1) The magnetron can be operated stably without an expensive high-frequency high-pressure diode.

(2)高周波高電圧ダイオードをなくすることにより生
じる半導体スイッチ素子の負担を軽減し高効率で信頼性
の高いインバータ回路を実現することができる。
(2) By eliminating the high-frequency, high-voltage diode, the load on the semiconductor switch elements can be reduced, and a highly efficient and reliable inverter circuit can be realized.

(3)半導体スイッチ素子の駆動回路の消費電力を著し
く軽減し、駆動回路およびその電源トランスを大幅にコ
ンパクト化低コスト化することができる。
(3) The power consumption of the drive circuit of the semiconductor switch element can be significantly reduced, and the drive circuit and its power transformer can be made significantly more compact and lower in cost.

(4)上記の結果、高圧ダイオードなどの構成部品の省
略や駆動回路などのコンパクト化により、高周波加熱装
置全体を大幅に小型化低コヌl−化することができる。
(4) As a result of the above, by omitting components such as high-voltage diodes and making drive circuits more compact, the entire high-frequency heating device can be significantly downsized and reduced in size.

(5)また、第一および第二のトランジスタの直列接続
体とその周辺回路を1チップまたは複数のチップで一体
にtjζ成すれば一層のコンパクト化高信頼性化を実現
でき、信頼性の高い高周波加熱装置を提供することがで
きる。
(5) Furthermore, if the series connection of the first and second transistors and their peripheral circuits are integrated into one chip or multiple chips, further compactness and high reliability can be achieved, resulting in high reliability. A high frequency heating device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す高周波加熱装置の回路
図、第2図は同装置の駆動回路の詳細な波加熱装置の回
路図、第5図a、b、cは同装置の各部動作電流波形図
である。 1・・・・・・商用電源、2.3.4・・・・・・単方
向電源2、・・・・・・ダイオードブリッジ、3・・・
・・・インダクタ、4・・・・・・コンデンサ)、5・
・・・・・共振コンデンサ、6・・・・・・昇圧トラン
ス、9・・・・・・駆動回路、10・・・・・・−次巻
線、11・・・・・・二次巻線、15・・・・・・マグ
ネトロン、4o・・・・・・第一のトランジスタ、41
・・・・・・第二のトランジスタ、42・・・・・・直
流電源、4G・・・・・・発振回路、44・・・・・・
半導体スイッチ素子。 代理人の氏名 ヅ「埋土 中 尾 敏 男 ほか1名第
3図 第4図
Fig. 1 is a circuit diagram of a high-frequency heating device showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a detailed circuit diagram of the wave heating device of the drive circuit of the same device, and Fig. 5 a, b, and c are a circuit diagram of the same device. FIG. 3 is a diagram of operating current waveforms of each part. 1...Commercial power supply, 2.3.4...Unidirectional power supply 2,...Diode bridge, 3...
...Inductor, 4...Capacitor), 5.
...Resonance capacitor, 6...Step-up transformer, 9...Drive circuit, 10...-Secondary winding, 11...Secondary winding Line, 15... Magnetron, 4o... First transistor, 41
...Second transistor, 42...DC power supply, 4G...Oscillation circuit, 44...
Semiconductor switch element. Agent's name: Toshio Nakao and one other person Figure 3 Figure 4

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)商用電源などより得られる単方向電源と、前記単
方向電源により電力を受け、共振コンデンサと半導体ス
イッチ素子を有するインバータと、前記共振コンデンサ
と共振回路を構成しインバータの出力を昇圧する昇圧ト
ランスと、前記半導体スイッチ素子を駆動する駆動回路
とを備え、前記昇圧トランスの二次巻線にコンデンサ及
びマグネトロンを並列接続して前記マグネトロンを付勢
する構成とするとともに、前記スイッチ素子を第一のト
ランジスタと第二のトランジスタとの直列接続体で構成
し、前記第一のトランジスタを付勢する直流電源と第二
のトランジスタを付勢する発振回路とを前記駆動回路に
設け、前記発振回路が前記共振回路に同期して発振する
構成とした高周波加熱装置。
(1) A unidirectional power source obtained from a commercial power source, an inverter that receives power from the unidirectional power source and has a resonant capacitor and a semiconductor switch element, and a booster that forms a resonant circuit with the resonant capacitor and boosts the output of the inverter. The step-up transformer includes a transformer and a drive circuit that drives the semiconductor switch element, and a capacitor and a magnetron are connected in parallel to the secondary winding of the step-up transformer to energize the magnetron. and a second transistor connected in series, the drive circuit is provided with a DC power source that energizes the first transistor and an oscillation circuit that energizes the second transistor, and the oscillation circuit is A high-frequency heating device configured to oscillate in synchronization with the resonant circuit.
(2)第一のトランジスタをバイポーラトランジスタで
構成し第二のトランジスタを電界効果トランジスタで構
成した特許請求の範囲第1項記載の高周波加熱装置。
(2) The high frequency heating device according to claim 1, wherein the first transistor is a bipolar transistor and the second transistor is a field effect transistor.
(3)第一のトランジスタと第二のトランジスタとを1
チップまたは2チップで構成し、単一のパッケージに収
納して一体化した特許請求の範囲第1項または第2項記
載の高周波加熱装置。
(3) The first transistor and the second transistor are 1
The high-frequency heating device according to claim 1 or 2, which is constituted by a chip or two chips and is integrated by being housed in a single package.
(4)第一のトランジスタのコレクタ電圧と単方向電源
の電圧とを検出して発振回路を共振回路に同期させるよ
う構成した特許請求の範囲第1項記載の高周波加熱装置
(4) The high-frequency heating device according to claim 1, wherein the oscillation circuit is synchronized with the resonant circuit by detecting the collector voltage of the first transistor and the voltage of the unidirectional power source.
(5)二次巻線に接続されるコンデンサをマグネトロン
の不要輻射防止用コンデンサと兼用した特許請求の範囲
第1項記載の高周波加熱装置。
(5) The high-frequency heating device according to claim 1, wherein the capacitor connected to the secondary winding is also used as a capacitor for preventing unnecessary radiation of the magnetron.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01109196U (en) * 1988-01-14 1989-07-24
JP2013031338A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Tohoku Ricoh Co Ltd High voltage inverter device

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