JPS62296389A - Radio frequency heater - Google Patents

Radio frequency heater

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Publication number
JPS62296389A
JPS62296389A JP61140770A JP14077086A JPS62296389A JP S62296389 A JPS62296389 A JP S62296389A JP 61140770 A JP61140770 A JP 61140770A JP 14077086 A JP14077086 A JP 14077086A JP S62296389 A JPS62296389 A JP S62296389A
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JP
Japan
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winding
transformer
heating device
frequency
frequency heating
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Pending
Application number
JP61140770A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
松本 孝広
前原 直芳
楠木 慈
大介 別荘
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP61140770A priority Critical patent/JPS62296389A/en
Publication of JPS62296389A publication Critical patent/JPS62296389A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F2038/003High frequency transformer for microwave oven

Landscapes

  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

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】 3、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なう為
の高周波加熱装置に関し、さらに詳しく言えば、その電
源にインバータを用い、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
するように構成した高周波加熱装置の改良に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention Industrial Application Field The present invention relates to a high-frequency heating device for performing so-called dielectric heating such as a microwave oven, and more specifically, the present invention relates to a high-frequency heating device for performing so-called dielectric heating such as a microwave oven. This invention relates to an improvement in a high-frequency heating device configured to generate high-frequency power using an inverter and boost the voltage using a step-up transformer to drive a magnetron.

従来の技術 このような方法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 using this method have been proposed in order to reduce the size, weight, or cost of the power transformer.

第5図は、従来の高周波加熱装置の回路図である。第5
図において、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ルタの役割を果すもので
ある。
FIG. 5 is a circuit diagram of a conventional high frequency heating device. Fifth
In the figure, the power from commercial power supply 1 is connected to diode bridge 2.
A unidirectional power source is formed. 3 is an inductor, and 4 is a capacitor, which serves as a filter for the high frequency switching operation of the inverter.

インバータは共振゛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6図(a)ような電流1c/1d、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1d
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1次巻線1oとの共振により第6図(b)のよう
な電圧Vceがトランジスタ7のC−E間に発生する。
The inverter 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 1c/1d as shown in FIG. 6(a), that is, the collector current 1c of the transistor 7 and the current 1d of the diode 8
flows. On the other hand, when the transistor 7 is off, a voltage Vce as shown in FIG. 6(b) is generated between C and E of the transistor 7 due to resonance between the capacitor 5 and the primary winding 1o.

このため1次巻線1oには第6図(c)のような電流が
流れ、1次巻線1oの両端には高周波電力が発生する。
Therefore, a current as shown in FIG. 6(c) flows through the primary winding 1o, and high frequency power is generated at both ends of the primary winding 1o.

従って、2次巻線11、及び3次巻12には各々高周波
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により整流され
マグネトロン15のアノード、・カソード間に供給され
、一方、高周波低電力はカソードヒータに供給される。
Therefore, high frequency 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, while the high frequency low power is supplied to the cathode heater.

従ってマグネl−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15aと、フィルタを構成するコンデンサ16.1
7.18、チョークコイル19.20とにより成るもの
である。このような構成において、昇圧トランス6のコ
ア断面積は1次巻線10の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20k
Hz〜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−から十数分の−にでき、電源部
の低コスト化が可能であるという特長を有するものであ
る。一般に、大電力を扱うトランスは銅損による巻線の
発熱およびヒステリシス損によるコアの発熱のため、大
きいものとなる。従って、その小型化には様々な構成の
ものが提案されている。
Therefore, the magnetron 15 oscillates and dielectric heating becomes possible. The magnetron 15 includes a magnetron main body 15a and a capacitor 16.1 that constitutes a filter.
7.18 and a choke coil 19.20. 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 10 becomes higher.
When operating at a frequency of about Hz to 100kHz, the weight and size of the step-up transformer can be reduced from a few minutes to a dozen times less than when boosting the voltage at the commercial power frequency, making it possible to reduce the cost of the power supply section. It has the following characteristics. Generally, transformers that handle large amounts of power are large because the windings generate heat due to copper loss and the core generates heat due to hysteresis loss. Therefore, various configurations have been proposed for miniaturization.

第7図は、従来の高周波トランスの断面図を示す。図に
おいて、21はフェライトコアa122はフェライトコ
アbであり、留め具23で押さえられている。24はト
ランスの1次巻線で、25は2次巻線である。26ば3
次巻線で、マグネトロンのカソードヒーターに電力を供
給する。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of a conventional high frequency transformer. In the figure, 21 is a ferrite core a, 22 is a ferrite core b, and is held down by a fastener 23. 24 is the primary winding of the transformer, and 25 is the secondary winding. 26ba3
The next winding supplies power to the magnetron's cathode heater.

第8図は、銅損の周波数特性を示す。第8図が示すとう
り、周波数が高くなると表皮効果の影響で抵抗がふえて
損失が増加するので、巻線が異状に過熱してしまい、線
の絶縁皮膜が焼けて線間絶縁が保てなくなったりする。
FIG. 8 shows the frequency characteristics of copper loss. As shown in Figure 8, as the frequency increases, resistance increases due to the skin effect and losses increase, causing the windings to overheat abnormally and burn the insulation film of the wires, making it impossible to maintain insulation between the wires. It may disappear.

そこで、1次巻線24は細い銅線を束ねたいわゆるリッ
ツ線をもちいることにより、表皮効果の影響を少なくし
ている。
Therefore, the influence of the skin effect is reduced by using a so-called litz wire, which is a bundle of thin copper wires, for the primary winding 24.

一方、2′次巻線25は線間耐圧をもたし、スペースが
少なくてすむように整列、多層巻きとなっている。各巻
線間の耐圧を高くし放熱を良くするためにフェス処理を
施している。
On the other hand, the 2'-order winding 25 has line-to-line withstand voltage and is wound in multiple layers in order to save space. Face treatment is applied to increase the withstand voltage between each winding and improve heat dissipation.

3次巻線26は高電圧がかがシ、大電流を供給するため
に太くて絶縁皮膜27も厚いものとなっている。
The tertiary winding 26 is thick and has a thick insulating film 27 in order to supply a high voltage and a large current.

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の高周波加熱装置は次の
ような欠点があった。
Problems to be Solved by the Invention However, such conventional high frequency heating devices have the following drawbacks.

高周波加熱装置の電源トランスはマグネトロンのヒータ
ーに電力を供給するために3次巻線26の線径を太くシ
、かつ高耐圧にする必要がある。
In the power transformer of the high-frequency heating device, in order to supply power to the magnetron heater, the tertiary winding 26 must have a large wire diameter and a high withstand voltage.

そこで、コア22および1次巻線24と3次巻線26の
間に絶縁材料28使用したシ巻線の断面積を増やしたシ
せざるおえなかった。そのためにトランスの小型化が妨
げられコストも高くなるという問題を有していた。さら
に扱う周波数が高くなると、表皮効果の影響により巻線
の損失抵抗は単に線径を増やすことにより断面積を増や
しても減少せず発熱によシ信頼性を著しく低下させると
いう欠点があった。
Therefore, it was necessary to increase the cross-sectional area of the core 22 and the insulating material 28 used between the primary winding 24 and the tertiary winding 26. This has resulted in problems in that miniaturization of the transformer has been hindered and costs have also increased. Furthermore, as the frequency to be handled becomes higher, the loss resistance of the winding cannot be reduced even if the cross-sectional area is increased simply by increasing the wire diameter due to the influence of the skin effect, and there is a drawback that reliability is significantly lowered due to heat generation.

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、商用電源等により得られる電源と、少なくとも1
つの半導体スイッチとその駆動手段を有する高周波電力
を発生するための電力変換器と、食品または流体等を加
熱するマグネトロンと、前記電力変換器の出力を前記マ
グネトロンに供給する高周波トランスとから構成され、
前記高周波トランスは、コアと、1次巻線と、2次巻線
と、3次巻線とからなり、かつ前記3次巻線は平板の導
体を巻いたものである。
In other words, a power source obtained from a commercial power source, etc., and at least one
a power converter for generating high-frequency power having two semiconductor switches and driving means thereof; a magnetron for heating food or fluid; and a high-frequency transformer for supplying the output of the power converter to the magnetron;
The high frequency transformer includes a core, a primary winding, a secondary winding, and a tertiary winding, and the tertiary winding is a flat conductor wound thereon.

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。即
ち、本発明の高周波加熱装置は、3次巻線を平板の導体
で構成するので狭い空間に巻線を巻くことができ、トラ
ンスの小型化が容易になる。
Effects The present invention has the following effects due to the above configuration. That is, in the high-frequency heating device of the present invention, since the tertiary winding is composed of a flat conductor, the winding can be wound in a narrow space, and the transformer can be easily miniaturized.

また、平板にしただめ絶縁距離が広くとれるので、トラ
ンスの信頼性が高い高周波加熱装置を実現できる。さら
に、平板導体は表皮効果の影響が少ないので巻線の断面
積をより小さくでき、トランスを小型化できる。
Furthermore, since the insulation distance can be widened by using a flat plate, a high-frequency heating device with high reliability of the transformer can be realized. Furthermore, since flat conductors are less affected by the skin effect, the cross-sectional area of the winding can be made smaller, and the transformer can be made smaller.

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.

第1図は本発明の一実施例の高周波加熱装置の回路図で
ある。第1図において、第5図と同じ構成要素は同符号
を付しである。第2図は第1図に示した高圧トランスの
断面図である。第2図において、28.29はコアでフ
ェライトからなりギャップ30を持つ磁路を形成してい
る。コア28.29は止め具31で固定されている。3
2は1次巻線でリッツ線を用いている。33は2次巻線
で整列巻きされている。1次巻線32と2次巻線33の
間には絶縁材34がもうけられている。また2次巻線3
3の周囲には絶縁テープ35が巻かれており、巻線の沿
面は絶縁材36が施されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a high frequency heating device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same components as in FIG. 5 are given the same reference numerals. FIG. 2 is a sectional view of the high voltage transformer shown in FIG. 1. In FIG. 2, the cores 28 and 29 are made of ferrite and form a magnetic path with a gap 30. The cores 28, 29 are secured with fasteners 31. 3
2 uses a litz wire for the primary winding. 33 is a secondary winding wound in alignment. An insulating material 34 is provided between the primary winding 32 and the secondary winding 33. Also, the secondary winding 3
An insulating tape 35 is wrapped around the winding 3, and an insulating material 36 is applied to the creeping surface of the winding.

37は3次巻線で絶縁材34に覆われ2次巻線33とコ
アの間の空間に巻かれている。第3図に3次巻線37の
平板導体部を示す。38は巻線部でその端には引き出し
線39が溶接しである。上記構成において、3次巻線3
7は平板により構成されるので2次巻線33とコア28
の隙間に配置でき、トランス全体の寸法を小さくするこ
とが可能となる。さらに、高周波でトランスを動作させ
る場合には巻線の表皮効果による抵抗の増加にため銅損
がふえるが、平板を使用しているので表皮効果の影響が
少なく、発熱による損失をおさえることができる。
A tertiary winding 37 is covered with an insulating material 34 and wound in a space between the secondary winding 33 and the core. FIG. 3 shows the flat conductor portion of the tertiary winding 37. 38 is a winding portion, and a lead wire 39 is welded to the end thereof. In the above configuration, the tertiary winding 3
7 is composed of a flat plate, so the secondary winding 33 and the core 28
The transformer can be placed in the gap between the transformer and the transformer, making it possible to reduce the overall size of the transformer. Furthermore, when operating a transformer at high frequencies, copper loss increases due to the increased resistance due to the skin effect of the windings, but since a flat plate is used, the influence of the skin effect is small and losses due to heat generation can be suppressed. .

次に本発明の他の実施例を第4図に示す。第4図はトラ
ンスの断面図であり、第2図と同じ構成要素は同符号を
付しである。
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view of the transformer, and the same components as in FIG. 2 are given the same reference numerals.

第4図において、3次巻線40は同心円盤のリング状を
しており、1次巻線32とコア29の間の隙間に設けら
れている。第5図に第4図の3次巻線40の平板導体部
をしめす。第5図において、41はリング状をした巻線
部であシ、42は引き出し線である。第4図、第5図の
構成では、巻線は平板を打ち抜くことで容易に作ること
ができる。
In FIG. 4, the tertiary winding 40 has a concentric ring shape and is provided in the gap between the primary winding 32 and the core 29. FIG. 5 shows the flat conductor portion of the tertiary winding 40 of FIG. 4. In FIG. 5, 41 is a ring-shaped winding portion, and 42 is a lead wire. In the configurations shown in FIGS. 4 and 5, the windings can be easily made by punching out a flat plate.

以上のように高周波加熱装置のトランスのヒーター巻線
を平板導体にすれば、より小型で表皮効果による発熱ロ
スの少ないトランスが実現でき装置の低コスト化がはか
れる。
As described above, if the heater winding of the transformer of the high-frequency heating device is made of a flat conductor, a smaller transformer with less heat loss due to the skin effect can be realized, and the cost of the device can be reduced.

発明の効果 以上のように本発明の高周波加熱装置によれば、次の効
果かえられる。
Effects of the Invention As described above, according to the high frequency heating device of the present invention, the following effects can be obtained.

(1)トランスの3次巻線の発熱が少なくなるので耐熱
グレードの低い絶縁体が使用でき低コスト化が可能とな
る。
(1) Since the tertiary winding of the transformer generates less heat, an insulator with a low heat resistance grade can be used and costs can be reduced.

■ 3次巻線のスペースが少なく線の電流密度が従来よ
υ高くでき、小型のトランスが実現できるため装置の低
コスト化が実現できる。
■ The space required for the tertiary winding is small, the current density in the wire can be higher than before, and a smaller transformer can be realized, resulting in lower equipment costs.

■ 発熱量が少ないので高周波加熱装置の冷却構成を簡
単なものとすることができる。
■ Since the amount of heat generated is small, the cooling structure of the high-frequency heating device can be simplified.

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

第1図は本発明に用いる高周波加熱装置の回路図、第2
図は本発明の第1実施例における高周波加熱装置のトラ
ンスの断面図、第3図は本発明の第1実施例における高
周波加熱装置の3次巻線の斜視図、第4図は本発明の第
2実施例における高周波加熱装置のトランスの断面図、
第5図は本発明の第2実施例における高周波加熱装置の
3次巻線の平面図、第6図は従来例における高周波加熱
装置の回路図、第7図は従来例における高周波加熱装置
の回路各部波形図、第8図は従来例における高周波加熱
装置のトランスの断面図、第9図は銅線の表皮効果によ
る抵抗増加分の周波数特性図である。 1・・・・・・商用電源、6・・・・トランス、7・・
・・・トランジスタ、15・・・・・・マグネトロン、
28.29・・・・・・コア、32・・・・・・1次巻
線、33・・・・・・2次巻線、37・・・・・・3次
巻線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 第 5 図 第6図 第7図
Figure 1 is a circuit diagram of the high frequency heating device used in the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of the high frequency heating device used in the present invention.
The figure is a cross-sectional view of the transformer of the high-frequency heating device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the tertiary winding of the high-frequency heating device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. A cross-sectional view of a transformer of a high-frequency heating device in a second embodiment,
FIG. 5 is a plan view of the tertiary winding of the high-frequency heating device according to the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a circuit diagram of the high-frequency heating device in the conventional example, and FIG. 7 is a circuit diagram of the high-frequency heating device in the conventional example. FIG. 8 is a sectional view of a transformer of a conventional high-frequency heating device, and FIG. 9 is a frequency characteristic diagram of increased resistance due to the skin effect of copper wire. 1...Commercial power supply, 6...Transformer, 7...
...Transistor, 15...Magnetron,
28.29...Core, 32...Primary winding, 33...Secondary winding, 37...Third winding. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 3 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)商用電源等により得られる電源と、少なくとも1
つの半導体スイッチとその駆動手段を有する高周波電力
を発生するための電力変換器と、食品または流体等を加
熱するマグネトロンと、前記電力変換器の出力を前記マ
グネトロンに供給する高周波トランスとから構成され、
前記高周波トランスは、コアと、1次巻線と、2次巻線
と、3次巻線とからなり、かつ前記3次巻線は平板の導
体を巻いた高周波加熱装置。
(1) A power source obtained from a commercial power source, etc., and at least one
a power converter for generating high-frequency power having two semiconductor switches and driving means thereof; a magnetron for heating food or fluid; and a high-frequency transformer for supplying the output of the power converter to the magnetron;
The high frequency transformer includes a core, a primary winding, a secondary winding, and a tertiary winding, and the tertiary winding is a high frequency heating device in which a flat conductor is wound.
(2)1次巻線、2次巻線、3次巻線を平行してコアに
配置し、各々の巻線間に空間を設け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 a primary winding, a secondary winding, and a tertiary winding are arranged in parallel on the core, and a space is provided between each winding.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004200458A (en) * 2002-12-19 2004-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Welding transformer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5235827A (en) * 1975-09-12 1977-03-18 Tokyo Electric Co Ltd Power source transformer for electronic range

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5235827A (en) * 1975-09-12 1977-03-18 Tokyo Electric Co Ltd Power source transformer for electronic range

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004200458A (en) * 2002-12-19 2004-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Welding transformer

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