KR20030013038A - 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치에 대하여 개시하며, 교류전원을 공급하기 위한 고압 트랜스포머, 상기 트랜스포머의 제1 전원공급권선에 의해 소정 크기의 전원을 공급받는 마그네트론 필라멘트, 상기 필라멘트와 전기적으로 반대극성을 갖는 캐소드, 상기 필라멘트와 캐소드를 구비하며 접지전위를 유지하는 몸통, 상기 몸통의 내부와 연결된 안테나, 상기 필라멘트와 제1 전원공급권선에 이루어지는 폐회로의 일단에 연결되어 마이크로파 노이즈가 애노드 전원선을 타고 외부로 새어나가는 것을 막기 위한 노이즈 휠터 코일, 상기 트랜스포머의 제2 전원공급권선에 의해 공급되는 교류 고전압을 직류로 정류하기 위한 고압 정류 다이오드, 상기 고압 정류 다이오드에 의해 평활된 직류를 충전하여 마그네트론 동작에 필요한 애노드 전류를 공급하는 고압 평활 캐패시터, 상기 노이즈 휠터 코일을 거쳐 전도되는 마이크로파 노이즈를 흡수하여 노이즈가 애노드 전원선을 타고 밖으로 새어 나가는 것을 막기 위한 노이즈 흡수 캐패시터 및 상기 몸통, 노이즈 휠터 코일, 노이즈 흡수 캐패시터를 감싸서 외부와 전기적으로 차폐하는 금속 차폐케이스를 포함하여 이루어진다.

본 발명은 전자레인지 등에 적용될 수 있으며, 고주파 발진기의 사용이 가능하여 고압 트랜스포머의 크기를 줄일 수 있고 이로 인해 원가절감 효과가 있다.

Description

마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치{A power supplier for a filament of a magnetron tube}

본 발명은 전자관(ELECTRON TUBE) 특히 마그네트론(MAGNETRON) 필라멘트(FILAMENT) 전원 공급 장치의 구조에 관한 것이다.

종래 마그네트론의 필라멘트 전원 공급 장치는, 일반 상용 전원(60HZ)을 강압시켜 마그네트론 전원으로 사용한다. 따라서 종래에는 사용전원 주파수가 높아질 경우, 필라멘트에 접속된 노이즈 휠터코일의 임피던스(IMPEDANCE) 성분에 의해 필라멘트 전류의 흐름이 원활하지 못하게 되어 결국 마그네트론을 구동시킬 수 없는 문제가 있었다.

일반적으로 마그네트론의 필라멘트에 부착된 노이즈 휠터코일은 마그네트론에서 생성된 수기가헤르츠(㎓)대의 마이크로파가 필라멘트 단자를 통해 외부로 일부 역류하여 방사되는 것을 막기위한 용도로 사용된다.

이제 종래 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치를 도시한 도 1을 중심으로 자세히 살펴본다.

상용 교류전원(1) 또는 발진기(1)로부터 소정의 전원이 고압 트랜스포머(2)의 1차권선(22)에 인가되면 필라멘트 전원공급권선(21)에 약 3V 정도의 교류전압이 유기되어 마이크로파 노이즈 휠터코일(6)을 통해 마그네트론 필라멘트(7)에 공급되고, 한편 고압권선(23)에 교류 고전압이 유기되어 고압 정류 다이오드(15)를 통해 직류로 변환된 다음 고압 평활 캐패시터(14)에 충전되어 마그네트론 동작에 필요한애노드 전류원이 된다.

마그네트론 필라멘트(7)를 가열한 다음 애노드(7)와 캐소드(8)간에 소정의 고전압을 가해주면 내부에서 마이크로파 발진이 개시되어 안테나(10)를 통해 마이크로파 에너지가 방사되도록 되어 있으며, 이는 공지의 기술이므로 보다 상세한 기술은 생략하기로 한다.

필라멘트 단자를 포함하여 노이즈 휠터코일(6) 및 노이즈 흡수 캐패시터(5)부위는 필라멘트 연결단자(3,4)를 경계로 금속 쉴드케이스(11)로 완전히 감싼 구조로 되어있어 마이크로파 노이즈 유출을 차단하고 있다.

마그네트론의 캐소드(8)는 몸통(9)과 같은 전극이며, 또한 전기적으로 접지 전위를 갖는다.

이와같은 종래의 마그네트론은 필라멘트 공급 전원이 직류이거나 낮은 주파수의 교류(일반적으로 50 ~ 60Hz)인 경우, 필라멘트 전류의 흐름이 크게 지장받는 일이 없으나, 발진기(1)를 통해 매우 높은주파수 (수 ㎑ 이상)의 교류전압이 입력단에 인가되면 노이즈 휠터코일(6)의 임피던스 성분에 의해 필라멘트 전류의 흐름이 저지되어 마그네트론이 정상적으로 동작할 수 없는 문제가 생긴다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여는 노이즈 휠터코일(6)을 제거해야 하지만, 그럴 경우 케이스가 아무리 금속 쉴드구조라 하더라도 마이크로파 노이즈가 필라멘트 연결단자(3,4)를 통해 외부로 새어나와, 인체에 해를 끼치거나 기타 통신에 지장을 주는 등 여러 가지 문제가 발생한다.

따라서, 필라멘트 전류의 흐름을 저해하는 노이즈 휠터코일을 없애고, 노이즈휠터코일이 없어도 마이크로파 노이즈 유출이 없는 마그네트론 필라멘트 전원 공급장치의 실현을 통해, 매우 높은 주파수의 발진기를 사용할 수 있도록 할 필요성이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결할 수 있도록 노이즈 휠터코일이 제거 되더라도, 마이크로파 노이즈 유출이 증가하지 않는 마그네트론 필라멘트 전원 공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치의 회로도.

도 2 는 본 발명에 의한 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치의 회로도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 상용 교류전원 또는 발진기 2 : 고압 트랜스포머

3,4 : 필라멘트 연결단자5,16 : 노이즈 흡수 캐패시터

6 : 노이즈 휠터코일7 : 필라멘트 (애노드, 음극)

8 : 캐소드 (양극)9 : 몸통(접지)

10 : 마그네트론 안테나11 : 금속 쉴드케이스

12 : 애노드(음극) 전원선13 : 금속 쉴드

14 : 고압 평활 캐패시터15 : 고압 정류 다이오드

21 : 필라멘트 전원공급 권선22 : 1차권선

23 : 고압권선

본 발명에 의한 마그네트론 필라멘트 전원공급 장치는 종래의 마그네트론과 달리 필라멘트 단자에 노이즈 휠터코일이 없으며, 대신 고압 트랜스포머(2)의 필라멘트 전원공급 권선(21)이 금속으로 감싸여진 쉴드 구조로서, 일단이 금속 쉴드케이스(11)에 접속된 것이 중요한 차이점이다..

이제 도 2를 중심으로 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 자세히 살펴보기로 한다.

고주파 발진기(1)를 포함하여 고압권선(23)과 고압 정류 다이오드(15) 및 고압 평활 캐패시터(14)의 역할은 전술한 바와 같고, 다만 필라멘트 전원 공급권선(21)이 금속쉴드에 의해 교류적으로 차폐되어, 필라멘트 단자를 통한 마이크로파 노이즈의 외부 누출을 방지한다.

노이즈 휠터코일(16)은 고전압 애노드 전류의 통로로서, 마이크로파 노이즈가 애노드 전원선(12)을 타고 외부로 새어 나가는 것을 막기위한 역활을 하며, 통과 전류량이 수백 ㎃의 적은 양이기 때문에 필라멘트측 노이즈 휠터코일(6)에 비해 매우 작은 크기로 동작 가능하다.

노이즈 흡수 캐패시터(5)는 노이즈 휠터코일(16)을 거쳐 일부 전도되는 미약한 마이크로파 노이즈를 흡수함으로써 노이즈가 애노드 전원선(12)을 타고 밖으로 새어 나가는 것을 막아준다.

여기에서 필라멘트 전원 공급계통의 쉴드구조를 자세히 살펴보면, 상세보기 1 은 금속쉴드(13)의 일단이 금속 쉴드케이스(11)와 전기적, 기계적으로 서로 결합된 형태를 보여주는 것이고, 상세보기 2 는 금속쉴드(13)의 일단이 쉴드 케이스(11)와 전기적 특히, 직류적으로 오픈(OPEN)된 구조임을 보여주는 것으로서, 매우 중요한 의미를 갖는다.

이와같은 구조는 필라멘트 전원공급 권선(21)뿐만 아니라, 금속쉴드(13)에도 유기되는 유도전류가 폐루프(CLOSED LOOP)를 형성하여 금속쉴드(13) 자체에서 소진되는 것을 방지하기 위함이다.

이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의해 기대되는 효과는, 필라멘트 단자에 접속된 노이즈 휠터코일(6)이 제거됨으로써, 필라멘트 전원 공급로의 임피던스(IMPEDANCE)가 낮아져 필라멘트 전류의 흐름이 개선됨으로써, 종래에는 사용이 불가능했던 매우 높은 주파수의 발진기(1) 사용이 가능해졌다.

발진기의 주파수가 높아지면 고압 트랜스포머(2)의 크기가 매우 작아지고, 1차권선(22)과 고압권선(23)의 턴(TURN)수가 줄어들기 때문에 원가절감에 획기적인 도움을 준다.

Claims (3)

1. 교류전원을 공급하기 위한 고압 트랜스포머;

   상기 트랜스포머의 제1 전원공급권선에 의해 소정 크기의 전원을 공급받는 마그네트론 필라멘트;

   상기 필라멘트와 전기적으로 반대극성을 갖는 캐소드;

   상기 필라멘트와 캐소드를 구비하며 접지전위를 유지하는 몸통;

   상기 몸통의 내부와 연결된 안테나;

   상기 필라멘트와 제1 전원공급권선에 이루어지는 폐회로의 일단에 연결되어 마이크로파 노이즈가 애노드 전원선을 타고 외부로 새어나가는 것을 막기 위한 노이즈 휠터 코일;

   상기 트랜스포머의 제2 전원공급권선에 의해 공급되는 교류 고전압을 직류로 정류하기 위한 고압 정류 다이오드;

   상기 고압 정류 다이오드에 의해 평활된 직류를 충전하여 마그네트론 동작에 필요한 애노드 전류를 공급하는 고압 평활 캐패시터;

   상기 노이즈 휠터 코일을 거쳐 전도되는 마이크로파 노이즈를 흡수하여 노이즈가 애노드 전원선을 타고 밖으로 새어 나가는 것을 막기 위한 노이즈 흡수 캐패시터; 및

   상기 몸통, 노이즈 휠터 코일, 노이즈 흡수 캐패시터 를 감싸서 외부와 전기적으로 차폐하는 금속 차폐케이스를 포함하는, 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 전원공급권선이 금속쉴드에 의해 차폐되는 것이 특징인, 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 금속쉴드의 일단이 금속 쉴드케이스와 전기적, 기계적으로 결합되고, 나머지 일단은 금속 쉴드케이스와 전기적으로 오픈(OPEN)된 것을 특징으로하는, 마그네트론 필라멘트 전원 공급 장치.