JPS625589A - High frequency heater - Google Patents

High frequency heater

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JPS625589A
JPS625589A JP14287485A JP14287485A JPS625589A JP S625589 A JPS625589 A JP S625589A JP 14287485 A JP14287485 A JP 14287485A JP 14287485 A JP14287485 A JP 14287485A JP S625589 A JPS625589 A JP S625589A
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transformer
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capacitor
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前原 直芳
松本 孝広
楠木 慈
和穂 坂本
誠 三原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • 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】 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ため
の高周波加熱装置の改良に関し、さらに詳しく言えば、
その電源装置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、外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
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to improvements in high-frequency heating devices for performing so-called dielectric heating such as microwave ovens, and more specifically,
The present invention relates to an improvement of a high-frequency heating device configured to use an inverter as the power supply device, generate high-frequency power by the inverter, boost the voltage with an external pressure transformer, and 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ために様々な
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.

第12図は、従来の高周波加熱装置の回路図である。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. 12 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よ砂供給され
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
、昇圧トラン76の一次巻線10には第13図(a)の
ようなコレクタ電流Icとダイオード電流Idt−中心
とした電流Icdが流れ一次巻線10には第13図(b
)のような高周波電流ILが流れる。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。この高周波低圧電力はコンデンサ
13.14、およびチョークコイル15.16e介して
マグネトロン17のカソード端子間に供給され、一方高
周波高圧電力はアノードカソード間に図のように供給さ
れる。米国特許第4,318,165号に示されている
ようにコンデンサ5とマグネトロン17には第1a図(
c)、(d)のようなt流が流れ、マグネトロン17は
発振し誘電加熱が可能となるものである。
The inverter includes 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 at a predetermined period and duty (ie, on-off time ratio) by a base current supplied from the drive circuit 9. As a result, a current Icd centered around the collector current Ic and the diode current Idt as shown in FIG. 13(a) flows through the primary winding 10 of the boost transformer 76, as shown in FIG. 13(b).
) flows through the high-frequency current IL. 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, low voltage power is supplied between the cathode terminals of the magnetron 17 via capacitors 13, 14 and choke coils 15, 16e, while the high frequency, high voltage power is supplied between the anode and cathode as shown. As shown in U.S. Pat. No. 4,318,165, capacitor 5 and magnetron 17 are shown in FIG.
When the t currents shown in c) and (d) flow, the magnetron 17 oscillates and dielectric heating becomes possible.

このような構成で、トランジスタ7を20 KHz−1
00KHz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、電源部の小型化
、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。
With this configuration, transistor 7 is operated at 20 KHz-1
When operated at a frequency of about 0.00KHz, 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 the power supply part smaller and lower in cost. It has the feature that it is possible.

特に米国特許第4,318.165号に示されている高
周波加熱装置は昇圧トランス6の一次巻線10と二次巻
線11の極性が図のようないわゆるフライバンク型コン
バータ回路溝成とすることにより、通常高圧整流のため
に用いられる高圧ダイオードを用いないでマグネトロン
17の駆動可能とし、第12図のような高周波加熱装置
を実現していた。
In particular, the high-frequency heating device shown in U.S. Pat. No. 4,318.165 uses a so-called flybank converter circuit structure in which the polarities of the primary winding 10 and secondary winding 11 of a step-up transformer 6 are as shown in the figure. As a result, the magnetron 17 can be driven without using a high-voltage diode normally used for high-voltage rectification, and a high-frequency heating device as shown in FIG. 12 is realized.

従って、非常に高価で大型とならざるを得ない高圧かつ
高周波ダイオードが不要であるので、より高周波加熱装
置の小型化、軽量化、低コスト化が実現されていた。
Therefore, there is no need for a high-voltage, high-frequency diode that is very expensive and large in size, making it possible to further reduce the size, weight, and cost of the high-frequency heating device.

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.

マグネトロン17のアノード電流IAは、第13図(d
)に示すようにそのピーク値が大きい電流波形とならざ
るをえなかった。これはトランジスタ7が導通している
期間に一次巻線10に蓄積されたエネルギーを非導通期
間に放出するところのいわゆるフライバック型コンバー
タ形式であるためであった。
The anode current IA of the magnetron 17 is shown in FIG.
), the current waveform had to have a large peak value. This is because the converter is of the so-called flyback type, in which the energy stored in the primary winding 10 while the transistor 7 is conducting is released during the non-conducting period.

また、トランジスタ7が非導通期間のみマグネトロンに
電流が流れるので、所定の平均電流を得ようとすると一
層アノード電流IAのピーク値が大きいものとならざる
をえなかった。
Further, since current flows through the magnetron only while the transistor 7 is non-conducting, the peak value of the anode current IA has to become even larger in order to obtain a predetermined average current.

このためマグネトロンのカソードのエミッション能力を
大きくせねばならずマグネトロンが高価なものとならざ
るをえなかった。また、アノード電流IAの立上シピー
ク値が大きいとカソードのエミッション能力余裕との関
係でいわゆるモーディング現象が発生しやすく、マグネ
トロンの寿命を著しく短くしたり、高周波加熱装置の電
波漏洩量が増加するなどの不都合があり、高周波加熱装
置の低価格化を制限したり、その信頼性を低下させるな
どの欠点があった。
For this reason, the emission capacity of the magnetron's cathode had to be increased, making the magnetron expensive. In addition, if the rising peak value of the anode current IA is large, the so-called moding phenomenon tends to occur due to the emission capacity margin of the cathode, which significantly shortens the life of the magnetron and increases the amount of radio wave leakage from the high-frequency heating device. These disadvantages limit the reduction in price of high-frequency heating devices and reduce their reliability.

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シ、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 the conventional high-frequency heating apparatus, and is a high-frequency heating apparatus constructed by the means described below.

即ち、トランジスタ等の半導体スイッチ素子と、前記半
導体スイッチ素子に直列または並列に接続された共振コ
ンデンサとよりなるインバータと、前記半導体スイッチ
素子を駆動する駆動回路と、前記半導体ヌイッチ素子に
直列に接続されたIJ−ケージ型の昇圧トランスと、前
記インバータに電力を供給する商用電源を整流した全波
整流様直流電源とを備え、前記外圧トヲンヌの二次巻線
に並列にマグネトロンと高圧コンデンサを接続するとと
もに、前記全波整流様直流電源の瞬時電圧を検知する電
源電圧検知手段と、この電源電圧検知手段の信号により
少なくとも商用電源の瞬時電圧の最大値近傍で前記半導
体スイッチ素子の導通時間を減少せしめるよう前記駆動
回路を制御する瞬時電圧補正手段とを設けるよう構成し
たものである。
That is, an inverter including a semiconductor switch element such as a transistor, a resonant capacitor connected in series or in parallel to the semiconductor switch element, a drive circuit for driving the semiconductor switch element, and an inverter connected in series to the semiconductor Nutsch element. It is equipped with an IJ-cage type step-up transformer and a full-wave rectified DC power source obtained by rectifying the commercial power supply that supplies power to the inverter, and a magnetron and a high-voltage capacitor are connected in parallel to the secondary winding of the external pressure tone. and power supply voltage detection means for detecting the instantaneous voltage of the full-wave rectified DC power supply, and a signal from the power supply voltage detection means to reduce the conduction time of the semiconductor switching element at least near the maximum value of the instantaneous voltage of the commercial power supply. The present invention is configured to include instantaneous voltage correction means for controlling the drive circuit.

作  用 本発明は上記構成によシ以下に述べる作用?有する。即
ち、本発明の高周波加熱装置は、トランジスタ等の半導
体ヌイッチに直列接続されたIJ−ケージ型昇圧トラン
スの二次巻線に、直接、すなわち整流器を介さずに、高
圧コンデンサとマグネトロンとを接続し、かつ、瞬時電
圧補正手段を設けて半導体スイッチの導通時間が電源電
圧の最大値近傍で減少するよう制御する構成となってい
るので、高圧ダイオードを不要としつつマグネトロンに
供給されるアノード電流ピーク値を抑えた電流波形でマ
グネトロンを駆動することができる。
Function The present invention has the following functions based on the above structure. have That is, the high-frequency heating device of the present invention connects a high-voltage capacitor and a magnetron directly, that is, without using a rectifier, to the secondary winding of an IJ-cage step-up transformer that is connected in series to a semiconductor switch such as a transistor. In addition, since the configuration is such that an instantaneous voltage correction means is provided to control the conduction time of the semiconductor switch so that it decreases near the maximum value of the power supply voltage, the peak value of the anode current supplied to the magnetron can be reduced while eliminating the need for a high-voltage diode. The magnetron can be driven with a current waveform that suppresses the

特に、商用電源を整流して得た全波整流様直流電源によ
り電力を得る場合、その最大電圧近傍でのアノードピー
ク電流を抑制することができるので、高圧ダイオードを
用いないでマグネトロンを駆動する場合に生じがちな最
大電圧近傍での過大アノードピーク電流によるモーディ
ング等の不都合の発生を防止し、安定でしかも安全にマ
グネトロンを駆動することができる。
In particular, when power is obtained from a full-wave rectified DC power source obtained by rectifying a commercial power source, the anode peak current near the maximum voltage can be suppressed, so when driving the magnetron without using a high-voltage diode. It is possible to prevent problems such as moding due to excessive anode peak current near the maximum voltage, which tends to occur in the case of a magnetron, and to drive the magnetron stably and safely.

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ブロ
ック図であり、第9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 block diagram of a high-frequency heating device showing an embodiment of the present invention, and the same reference numerals as in FIG. 9 are corresponding components, and the explanation thereof will be omitted.

第1図において、商用電源1の電力は全波整流様直流電
源18に送られインバータ19に供給される。インバー
タ19は半導体ヌイッチ7等よシ成り、外圧トランス6
を付勢してマグネトロン17に高圧電力を供給するもの
である。トランジスタ7、トランスの一次巻M10.共
振コンデンサ5、およびマグネトロン17に流れる電流
は、それぞれ第2図(a>、(b)、(C)、および(
d)のようになシ、マグネトロン17のアノード電圧V
AKは同図(a)のようになる。これは外圧トランス6
の一次巻線と二次巻線の極性が図のようになっているこ
と、および外圧トランス6がリーケージ型トランスとな
っていること、さらに高圧コンデンサ13がマグネトロ
ン17に並列接続されていることによるものである。
In FIG. 1, power from a commercial power supply 1 is sent to a full-wave rectified DC power supply 18 and supplied to an inverter 19. The inverter 19 consists of a semiconductor Nutsch 7, etc., and an external pressure transformer 6.
The magnetron 17 is energized to supply high voltage power to the magnetron 17. Transistor 7, transformer primary winding M10. The currents flowing through the resonant capacitor 5 and the magnetron 17 are shown in FIG. 2 (a>, (b), (C), and (
As shown in d), the anode voltage V of the magnetron 17
The AK becomes as shown in the same figure (a). This is external pressure transformer 6
This is because the polarity of the primary winding and secondary winding is as shown in the figure, the external pressure transformer 6 is a leakage type transformer, and the high voltage capacitor 13 is connected in parallel to the magnetron 17. It is something.

第3図は、第1図の本発明の実施例の第1の要部を説明
する高周波加熱装置の回路図であり、第1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. 3 is a circuit diagram of a high-frequency heating device illustrating the first main part of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and the same reference numerals as in FIG. do.

第3図において、昇圧トランス6の電流IL。In FIG. 3, the current IL of the step-up transformer 6.

高圧コンデンサ13の電流ICH,およびアノード電流
IAは、昇圧トランス6の一次巻線と二次巻線の極性が
図示のようになっているので図中の矢印のように流れ、
トランジスタがオンのトキマグネトロンに電流が流れる
The current ICH of the high-voltage capacitor 13 and the anode current IA flow as shown by the arrows in the figure because the polarities of the primary and secondary windings of the step-up transformer 6 are as shown in the figure.
Current flows through the Toki magnetron when the transistor is on.

第4図は第3図の回路の一次側等価回路図であり、Ll
は一次巻線10の自己インダクタンス、Kは一次巻線と
二次巻線の結合係数である。マグネ1−ロン17は、抵
抗RM、ダイオードDM、ゼナーダイオードZDMの直
列回路で置き換えることができ、この直列回路に並列に
コンデンサCHが接続された構成である。第5図のよう
にマグネトロンの特性は極めて非線形であり、ダイナミ
ックインピーダンスは非常に小さいものである。そこで
トランスのリーケージを大きくしてリーケージインダク
タンス(1−K)Llを通常の従来のトランスより大き
くすることにより、トランスの二次側から見たインピー
ダンスZiを高め、定電流源的性質をトランスに持たせ
ることができる。
FIG. 4 is a primary side equivalent circuit diagram of the circuit in FIG.
is the self-inductance of the primary winding 10, and K is the coupling coefficient between the primary winding and the secondary winding. The magnetron 17 can be replaced with a series circuit of a resistor RM, a diode DM, and a zener diode ZDM, and a capacitor CH is connected in parallel to this series circuit. As shown in FIG. 5, the characteristics of the magnetron are extremely nonlinear, and the dynamic impedance is extremely small. Therefore, by increasing the leakage of the transformer and making the leakage inductance (1-K)Ll larger than that of a normal conventional transformer, the impedance Zi seen from the secondary side of the transformer is increased and the transformer has constant current source properties. can be set.

このため、インバータ19の共振動作を安定化すること
ができ、トランジスタが破壊するなどの不都合を防止し
良好なマグネトロンの駆動を行うことができる。
Therefore, the resonance operation of the inverter 19 can be stabilized, and problems such as destruction of the transistor can be prevented, and the magnetron can be driven favorably.

また、リーケージインダクタンスとコンデンサCHを設
けることによりアノード電流IAは第2図(d)のよう
にシャープなピークを持たない台形様波形とし、カソー
ドの劣化やモーディングの発生を抑止し、安全で信頼性
の高い高周波加熱装置を実現することができる。
In addition, by providing a leakage inductance and a capacitor CH, the anode current IA has a trapezoidal waveform without sharp peaks as shown in Figure 2(d), which suppresses cathode deterioration and moding, making it safe and reliable. This makes it possible to realize a high-frequency heating device with high performance.

コンデンサCHはさらにマグネトロンが逆バイアスされ
る極性の時、浮遊容量などにより二次巻線11に発生す
る第6図のような異常高電圧を防止し、逆電圧を第2図
(e)のような比較的低い値に抑制する作用を果すもの
である。従って、1−ランノやマグネトロンの耐圧が比
較的低いものでよいので安価に製造することができる。
Furthermore, when the magnetron is reverse biased, the capacitor CH prevents an abnormally high voltage as shown in Figure 6, which is generated in the secondary winding 11 due to stray capacitance, and reduces the reverse voltage as shown in Figure 2(e). This has the effect of suppressing the temperature to a relatively low value. Therefore, the 1-Ranno or magnetron may have a relatively low breakdown voltage, and can be manufactured at low cost.

さらにコンデンサCHの容量ヲ適尚に選ぶことにより重
連したマグネトロンの逆バイアス時における高電圧を低
い値に抑制することができる。
Furthermore, by appropriately selecting the capacitance of the capacitor CH, the high voltage when the multiple magnetrons are reverse biased can be suppressed to a low value.

第7図に示すようにマグネトロン電流工Aとコンデンサ
CHの電流ICHとば9σの位相差がある。
As shown in FIG. 7, there is a phase difference of 9σ between the magnetron current A and the current ICH of the capacitor CH.

したがってトランスに流る電流ILは、マグネトロン順
バイアス時はそれらの合成電流となり、一方逆バイアス
時はコンデンサCHON流I CHト等くなる。第8図
はこのことをモデル的に説明するだめの図である。図に
おいて、トランス電流ILは正負の両極性電圧時、○か
らILPまで変化する(絶対値のみ考える)。これはト
ランスが定電流源と考えることができるためである。
Therefore, the current IL flowing through the transformer becomes a composite current of these when the magnetron is forward biased, while it becomes a current flowing through the capacitor CHON when the magnetron is reverse biased. FIG. 8 is a diagram for explaining this matter using a model. In the figure, the transformer current IL changes from ◯ to ILP at the time of positive and negative polarity voltages (only the absolute value is considered). This is because a transformer can be considered a constant current source.

コンデンサCHがある容量値のときを考える。Consider the case where capacitor CH has a certain capacitance value.

マグネトロン順バイアス時、動作点は0から図の実線I
CH上をVAKOまで行き、IAが流れだすとICH+
IA線上をIL=ILPまで行って0にもどる。次にマ
グネトロン逆バイアス時は、動作点は0から図の実線I
CH上IIL=ILPまで行って0にもどる。従って、
マグネトロンの電圧VAK (トランス二次電圧)はV
AK=VAK1となる。ところで、もしコンデンサCH
の容量値がより小さいものであるとすると、実線CHは
一点鎖線lCH2となる。従って、逆バイアス時のマグ
ネトロンの電圧VAKはVAK= VAK2 ) VA
KI 、!: すり、コンデンサCHの容量値が大きい
ほどマグネトロンの電圧VAK ’i小さいものとする
ことができる。しかしさがらコンデンサCHの容量値が
大きすぎるとインバータ19の共振コンデンサ5との間
でいわゆるビート現象を生じ、インバータの動作が不安
定となってしまう。従って、コンデンサCHの一次側換
算容量値をCHl、共振コンデンサ5の容量値を05と
するとき、C5とCHI とが近い値でないことが必要
である。そして(:’5(CHIではインバータの安定
動作が望めないから、C3)CHIであることが必要で
ある。
When the magnetron is forward biased, the operating point is from 0 to the solid line I in the figure.
Go to VAKO on CH, and when IA starts flowing, ICH+
Go on the IA line until IL=ILP and return to 0. Next, when the magnetron is reverse biased, the operating point is from 0 to the solid line I in the figure.
Go to IIL=ILP on CH and return to 0. Therefore,
The magnetron voltage VAK (transformer secondary voltage) is V
AK=VAK1. By the way, if the capacitor CH
If the capacitance value is smaller, the solid line CH becomes a dashed-dotted line lCH2. Therefore, the voltage VAK of the magnetron during reverse bias is VAK = VAK2 ) VA
KI,! : The larger the capacitance value of the capacitor CH, the smaller the voltage VAK'i of the magnetron can be. However, if the capacitance value of the capacitor CH is too large, a so-called beat phenomenon occurs between the inverter 19 and the resonance capacitor 5, and the operation of the inverter becomes unstable. Therefore, when the primary side equivalent capacitance value of the capacitor CH is CH1 and the capacitance value of the resonant capacitor 5 is 05, it is necessary that C5 and CHI are not close values. And (:'5 (because stable operation of the inverter cannot be expected with CHI, C3) it is necessary to be CHI.

このようにコンデンサCHは極めて重要な作用効果を果
すものであり、低価格で高信頼性を有し安定な性能を保
証することができる高周波加熱装置を実現する上で非常
に有用である。
As described above, the capacitor CH has extremely important functions and effects, and is very useful in realizing a high-frequency heating device that is low-cost, highly reliable, and can guarantee stable performance.

再び第1図について説明する。第3図における!圧コン
デンサ13は第1図においてマグネl−ロンのフィルタ
コンデンサと兼用されており、第1および第2の高圧コ
ンデンサ13および14である。マグネトロンのカソー
ド端子間にはコンデンサ2oが設けられており、かつチ
ョークコイル15.16が同一コアにバイファイラ巻に
構成されている。したがって両高圧コンデンサ13.1
4の合成容量で第3図における高圧コンデンサ13の作
用を果す。このようにすることによりカソード両端子か
ら高電圧をマグネトロンに供給することができるので高
周波電圧でマグネトロンを駆動する場合、カソード両端
子間の電位差を少くしてマグネトロンの安定発振を促進
することができ、高調波の発生を抑制するという効果が
ある。さらに高周波電流を高圧コンデンサ13.14に
分流することができるので高圧コンデンサ13.14の
発熱を抑え、低価格化、高信頼性化を実現することがで
きる。また、高圧コンデンサ13.14を一体の貫通コ
ンデンサで構成することによりコンデンサ20をも兼用
することができ、高圧コンデンサ群のコンパクト化、低
価格化を実現できる。
FIG. 1 will be explained again. In Figure 3! The pressure capacitor 13 is also used as a Magnelon filter capacitor in FIG. 1, and is the first and second high voltage capacitors 13 and 14. A capacitor 2o is provided between the cathode terminals of the magnetron, and choke coils 15 and 16 are bifilar-wound on the same core. Therefore both high voltage capacitors 13.1
The combined capacitance of 4 performs the function of the high voltage capacitor 13 in FIG. By doing this, high voltage can be supplied to the magnetron from both cathode terminals, so when driving the magnetron with high frequency voltage, the potential difference between the cathode terminals can be reduced and stable oscillation of the magnetron can be promoted. , has the effect of suppressing the generation of harmonics. Furthermore, since the high-frequency current can be shunted to the high-voltage capacitors 13, 14, heat generation in the high-voltage capacitors 13, 14 can be suppressed, and lower costs and higher reliability can be realized. Furthermore, by configuring the high voltage capacitors 13 and 14 as integrated feedthrough capacitors, they can also be used as the capacitor 20, making it possible to make the high voltage capacitor group more compact and lower in price.

次に第9図を参照して本発明の第2の要部を説明する。Next, the second main part of the present invention will be explained with reference to FIG.

コンデンサ4の電圧VC4ばその容量が小いとき第9図
(a)のよりな全波整流様波形となる。
When the capacitance of the voltage VC4 of the capacitor 4 is small, the waveform becomes more like a full-wave rectification as shown in FIG. 9(a).

従って、マグネトロン17の出力容量が大きい場合、同
図(b)のようにアノードピーク電流IAが電圧VO2
即ち商用電源電圧の最大値近傍で許容値IAPを超えて
しまい、モーディングの発生などの不都合を生じてしま
う。そこで本発明では、第1図のように駆動回路9の電
源を供給するトランスTの二次側に商用電源電圧の瞬時
値を検知する電源電圧検知手段21と、この信号を受け
て駆動回路9を制御する瞬時電圧補正手段22が設けら
れている。瞬時電圧補正手段22は第9図(、)のよう
な波形信号を電源電圧検知手段21より受けて同図(c
)のようにトランス電流7の導通時間ton(第10図
参照)を制御し、商用電源電圧の最大値近傍でton’
を減少させる。このtonとトランス出力電圧VLの関
係は第11図のようであるのでこのような補正によ、9
IAは同図(d)のようにな、91APよシ小く抑制し
、前述の不都合を生じることなく所要出力を得ることが
できる。
Therefore, when the output capacity of the magnetron 17 is large, the anode peak current IA becomes the voltage VO2 as shown in FIG.
That is, the permissible value IAP is exceeded near the maximum value of the commercial power supply voltage, resulting in problems such as occurrence of moding. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. Instantaneous voltage correction means 22 is provided to control the voltage. The instantaneous voltage correction means 22 receives a waveform signal as shown in FIG.
), the conduction time ton (see Figure 10) of the transformer current 7 is controlled, and ton'
decrease. The relationship between this ton and the transformer output voltage VL is as shown in FIG. 11, so by such correction, 9
IA can be suppressed to be smaller than 91AP, as shown in FIG. 3(d), and the required output can be obtained without causing the above-mentioned disadvantages.

このように半導体スイッチの導通時間tonを電源電圧
の最大値近傍で減少せしめるだめの駆動回路9、電源電
圧検知手段21、および瞬時電圧補正手段22の具体的
構成は、公知の技術を用いて容易に実現することができ
るので、これらのよシ具体的構成は省略する。例えば、
汎用タイマーrc 555  と単安定マルチバイグレ
ータなどを用いたシ、スイッチングンギュレータI04
94 と単安定マルチバイブレータなどを用い、単安定
マルチバイブレータの動作時間をオペアンプなどで電源
電圧に対して補正する構成とすれば容易に実現すること
ができる。
The specific configuration of the drive circuit 9, the power supply voltage detection means 21, and the instantaneous voltage correction means 22, which reduce the conduction time ton of the semiconductor switch near the maximum value of the power supply voltage, can be easily constructed using known techniques. Since these can be realized in many ways, the detailed configurations thereof will be omitted. for example,
Switching regulator I04 using general-purpose timer rc555 and monostable multivibrator etc.
This can be easily realized by using a configuration in which the operating time of the monostable multivibrator is corrected with respect to the power supply voltage using an operational amplifier or the like using a 94 and a monostable multivibrator.

発明の効果 以と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.

インバータの半導体スイッチにより付勢される昇圧トラ
ンヌヲリーケージ型とし二次巻線に並列に高圧コンデン
サとマグネトロンとを接続する構成とし、かつ、瞬時室
圧補正手段を設けて商用電源電圧波形の最大値近傍で半
導体スイッチの導通時間を減少させる構成としたので、 (1)全波整流様波形の電源電圧であってもマグネトロ
ンのアノード電流ピーク値を小さく抑えつつ高価な高圧
ダイオードを除去してマグネトロンを駆動することがで
き、そのため安価な構造のマグネトロンの使用を可能と
するものであシ、極めて低価格な高周波加熱装置を提供
することができる。
It is a step-up transformer leakage type that is energized by a semiconductor switch of an inverter, and has a configuration in which a high-voltage capacitor and a magnetron are connected in parallel to the secondary winding, and an instantaneous room pressure correction means is provided to increase the maximum value of the commercial power supply voltage waveform. The structure reduces the conduction time of the semiconductor switch in the vicinity, so (1) the peak value of the magnetron's anode current can be kept small even when the power supply voltage has a full-wave rectification waveform, and the expensive high-voltage diode can be removed to make the magnetron It is possible to use a magnetron with an inexpensive structure, and it is possible to provide an extremely low-cost high-frequency heating device.

(2)また、マグネトロン逆バイアヌ時の異常高圧発生
を防止することができるのでマグネトロンの逆耐電圧性
能や昇圧トランスの耐電圧性能を過度に高ものにする必
要がなく、さらに一層像価格な高周波加熱装置を提供す
ることができる。
(2) Also, since it is possible to prevent the generation of abnormally high voltage when the magnetron is reverse biased, there is no need to make the magnetron's reverse withstand voltage performance or the step-up transformer's withstand voltage performance excessively high, and even more affordable high-frequency A heating device can be provided.

(3)  さらにまだ、アノード電流ピーク値の立上り
を小さく抑えることができるので、マグネトロンのモー
ディング発生を防止し、電波漏洩量の増加を抑制すると
ともに、カソードの劣化企防ぐことができ、安全性およ
び信頼性の著しく優れた高周波加熱装置を提供すること
ができる。
(3) Furthermore, since the rise of the anode current peak value can be suppressed to a small value, it is possible to prevent the occurrence of moding of the magnetron, suppress the increase in the amount of radio wave leakage, and prevent the deterioration of the cathode, thereby improving safety. Furthermore, it is possible to provide a high-frequency heating device with extremely high reliability.

【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(a)、(b)、(c)、(d)、および(
、)は、同回路の動作電圧電流波形図、第3図は同回路
の要部説明のための回路図、第4図は同要部回路の等価
回路図、第5図はマグネトロンの動作電圧電流特性図、
第6図はマグネトロンの異常電圧波形図、第7図はマグ
ネトロンと高圧コンデンサの電流ベクトル図、第8図は
高圧コンデンサの作用説明図、第9図は本発明の作用効
果の説明図であり、(、)はコンデンサ4の電圧波形図
、(b)および(d)はピークアノード電流波形図、(
C)は半導体スイッチ7の導通時間の変化を示す特性図
、第10図は半導体スイッチ7の導通時間の定義図、第
11図は導通時間と昇圧トランス出力電圧の関係図、第
12図は従来の高周波加熱装置の回路図、第13図(a
)、(b)、(c)、および(d)は同回路の動作電圧
電流波形図である。 5・・・・・・共振コンデンサ、6・・・・・・昇圧ト
ランス、7・・・・・・半導体スイッチ(トランジスタ
)、9・旧・・駆動回路、10・・・・・・−次巻線、
11・・・・・・二次巻線、13・・・・・・高圧コン
デンサ(第一高圧コンデンサ)、14・・・・・・第二
高圧コンデンサ、17・・・・・・マグネトロン、18
・・・・・・全波整流様直流電源、19・・・・・・イ
ンバータ、20・川・・コンデンサ、21・川・・電源
電圧検知手段、22・・・・・・瞬時電圧補正手段、T
・・・・・・トランス。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名wI
1図 第2図 第3図 第4図 第5図   第6図  第7図 第8図 L 第9図
FIG. 1 is a circuit diagram of a high-frequency heating device showing an embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a), (b), (c), (d), and (
, ) are operating voltage and current waveform diagrams of the same circuit, Figure 3 is a circuit diagram for explaining the main parts of the circuit, Figure 4 is an equivalent circuit diagram of the main part circuit, and Figure 5 is the operating voltage of the magnetron. Current characteristic diagram,
FIG. 6 is an abnormal voltage waveform diagram of the magnetron, FIG. 7 is a current vector diagram of the magnetron and high-voltage capacitor, FIG. 8 is an explanatory diagram of the action of the high-voltage capacitor, and FIG. 9 is an explanatory diagram of the action and effect of the present invention. (,) is a voltage waveform diagram of capacitor 4, (b) and (d) are peak anode current waveform diagrams, (
C) is a characteristic diagram showing changes in the conduction time of the semiconductor switch 7, Fig. 10 is a definition diagram of the conduction time of the semiconductor switch 7, Fig. 11 is a relation diagram between the conduction time and the step-up transformer output voltage, and Fig. 12 is a conventional Circuit diagram of the high frequency heating device, Figure 13 (a
), (b), (c), and (d) are operating voltage and current waveform diagrams of the same circuit. 5... Resonance capacitor, 6... Step-up transformer, 7... Semiconductor switch (transistor), 9... Old drive circuit, 10... Next winding wire,
11... Secondary winding, 13... High voltage capacitor (first high voltage capacitor), 14... Second high voltage capacitor, 17... Magnetron, 18
・・・・・・Full wave rectification DC power supply, 19・・・Inverter, 20・Capacitor, 21・Power supply voltage detection means, 22・・Instantaneous voltage correction means , T
······Trance. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person wI
Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 L Figure 9

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トランジスタ等の半導体スイッチ素子と、前記半
導体スイッチ素子に直列または並列に接続された共振コ
ンデンサとよりなるインバータと、前記半導体スイッチ
素子を駆動する駆動回路と、前記半導体スイッチ素子に
直列に接続されたリーケージ型の昇圧トランスと、前記
インバータに電力を供給する商用電源を整流した全波整
流様直流電源とを備え、前記昇圧トランスの二次巻線に
並列にマグネトロンと高圧コンデンサを接続すると共に
、前記商用電源の瞬時電圧を検知する電源電圧検知手段
と、前記電源電圧検知手段の信号により少くとも前記商
用電源の瞬時電圧の最大値近傍で前記半導体スイッチ素
子の導通時間を減少する前記駆動回路を制御する瞬時電
圧補正を設けた高周波加熱装置。
(1) An inverter comprising a semiconductor switch element such as a transistor, a resonant capacitor connected in series or in parallel to the semiconductor switch element, a drive circuit for driving the semiconductor switch element, and a drive circuit connected in series to the semiconductor switch element. a leakage-type step-up transformer, and a full-wave rectified DC power source obtained by rectifying the commercial power supply that supplies power to the inverter, and a magnetron and a high-voltage capacitor are connected in parallel to the secondary winding of the step-up transformer. , power supply voltage detection means for detecting the instantaneous voltage of the commercial power supply; and the drive circuit that reduces the conduction time of the semiconductor switching element at least near the maximum value of the instantaneous voltage of the commercial power supply by a signal from the power supply voltage detection means. A high-frequency heating device equipped with instantaneous voltage correction to control
(2)駆動回路の電源を供給するトランスを設け、前記
トランスの二次側に電源電圧検知手段を設けた特許請求
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, further comprising a transformer for supplying power to the drive circuit, and a power supply voltage detection means on the secondary side of the transformer.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63178485A (en) * 1987-01-20 1988-07-22 三洋電機株式会社 Magnetron driving circuit
JPS6471092A (en) * 1987-09-10 1989-03-16 Toshiba Corp Cooker
JPH01220392A (en) * 1988-02-26 1989-09-04 Toshiba Corp Cooking utensil
JPH05251173A (en) * 1991-10-23 1993-09-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-frequency heating apparatus

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