JP2604263B2

JP2604263B2 - マグネトロン駆動装置

Info

Publication number: JP2604263B2
Application number: JP2103339A
Authority: JP
Inventors: 広行星野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JPH044594A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、インバータ回路出力によりマグネトロンを
駆動するマグネトロン駆動装置に関する。

（ロ）従来の技術インバータ回路で商用電源より高い周波数に変換し、
その電圧でマグネトロンを駆動するインバータ方式の駆
動装置において、起動時、マグネトロンが発振するまで
は、インバータ回路にとっては無負荷状態と同じであ
り、マグネトロンへの印加電圧が高くなるので、それを
防止するためにマグネトロンへの電力を起動時から所定
時間低くして供給する制御、即ちソフトスタートを行う
ことが特開昭62−66595号公報に開示されている。ま
た、マグネトロンに高周波電力を供給するトランスの２
次側電流を検知して設定値と比較し、マグネトロンへの
陽極電流を所望の設定値にすることが特開平１−107491
号公報に開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記従来例のソフトスタート制御とマグネトロンの出
力制御の両方の制御を行うとき、両方ともトランスの２
次側電流（陽極電流）を検知しているので、回路設計
上、部品の共通化を図り部品点数を減らすことが考えら
れる。しかし、ソフトスタート時に検知される電流レベ
ルとソフトスタート制御解除後の検知される電流レベル
の差は大変大きい。そのため、ソフトスタート時に検知
される電流レベルを基準に回路が設計されると、ソフト
スタート制御後に検知される電流レベルは大きくなり、
その信号に合わせて制御回路用電圧を高くしなければな
らず、その分制御回路内の電流が増えるので電力損失が
増え、また、耐圧の高い制御部品を使用しなければなら
ないのでコストがアップする。さらに、ソフトスタート
制御後の電流レベルを基準にして回路を設計すると、ソ
フトスタート時に検知される電流レベルは小さくなり、
ノイズの影響を受けやすくなってしまう。

（ニ）課題を解決するための手段本発明の課題を解決する手段は、共振コンデンサと、
スイッチング素子と、該スイッチング素子に逆並列に接
続されたダイオードと、トランスの１次側とで構成する
インバータ回路と、前記スイッチング素子を導通制御す
る制御回路と、マグネトロンと、前記トランスの２次側
と前記マグネトロンとの間に接続し、高圧コンデンサと
高圧ダイオードから構成される半波倍電圧整流回路と、
前記トランスの２次側に流れる陽極電流と該陽極電流と
逆方向に流れて前記高圧コンデンサを充電する充電電流
とを検知する電流検知手段と、該電流検知手段の出力か
ら陽極電流信号と充電電流信号とを弁別してそれぞれの
信号を出力する弁別回路と、前記弁別回路からの充電電
流信号と所定値とを比較して充電電流が所定値より大き
くなったとき比較信号を出力する電流比較回路と、該電
流比較回路からの比較信号が出力されるまでは前記マグ
ネトロンの出力が低出力となるように前記スイッチング
素子の導通期間を制御し、また前記比較信号が出力され
た後は前記弁回路の陽極電流信号に基づいて前記スイッ
チング素子の導通期間を制御し前記マグネトロンの出力
を制御する制御回路と、を備えた構成である。

（ホ）作用トランスの２次側の電圧は、零電圧を境に一方にマグ
ネトロンに流れる陽極電流が、また他方に半波倍電圧整
流回路の高圧コンデンサへの充電電流が流れる。そこ
で、上記２つの電流レベルを分離し、陽極電流はマグネ
トロン出力に応じて変化するので、この電流レベルをマ
グネトロンの出力制御信号、また充電電流はピーク値が
高く、ソフトスタート時の出力が小さいときでも十分検
知できるのでこの電流レベルをソフトスタート解除検出
信号として検知するものである。

（ヘ）実施例本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。

１は商用電源、２は商用電源を整流する全波整流器、
３は前記全波整流器２の＋端子に一方を接続するチョー
クコイル、４は前記チョークコイル３の他方と全波整流
器２の−端子との間に接続する平滑コンデンサである。
全波整流器２の＋端子と−端子の間には共振コンデンサ
５とスイッチング素子６とが直列に接続され、スイッチ
ング素子６に逆並列にダイオード７が接続される。８は
トランスである。このトランス８は１次巻線8a、２次巻
線8b、ヒータ巻線8c、鉄心8dから構成され、１次巻線8a
は共振コンデンサ５に並列に接続される。また、上記共
振コンデンサ５、スイッチング素子６、ダイオード７、
トランス８の１次巻線8aでインバータ回路が構成され
る。

前記スイッチング素子６は、パルス幅制御回路９（以
下PWM回路という）から出力される信号によりオンオフ
制御される。スイッチング素子６とPWM回路９との間に
介在するドライブ回路10は、PWM回路９の出力が小さ
く、スイッチング素子６を直接駆動できないので、大き
な出力に増幅するものである。

11は高圧コンデンサ、12は高圧ダイオード、13は整流
用ダイオード、14はマグネトロン、15は電流検知手段26
の構成の一部である電流検知トランス（以下CTという）
である。CT15に接続されるコネクタ27aは、電流検知手
段26の検知回路側のコネクタ27bに接続されており、こ
のCT15で検出される波形を第２図に示す。この波形の正
極側（0Vより上側）はマグネトロン14の陽極電流であ
り、負極側（0Vより下側）は高圧コンデンサ11の充電電
流である。トランス８の２次巻線8bの両端間に、高圧ダ
イオード12の陽極に高圧コンデンサ11を接続した直列回
路が接続される。整流用ダイオード13は、陽極をマグネ
トロン14の陰極14bに、陰極を高圧ダイオード12の陽極
に夫々接続される。また、マグネトロン14の陽極14aは
高圧ダイオード12の陰極に接続される。上記高圧コンデ
ンサ11、高圧ダイオード12、整流用ダイオード13とで、
半波倍電圧整流回路が構成される。28は、使用者のスタ
ート操作により、PWM回路９にインバータ回路の発振起
動させるための信号を与える起動信号発生回路である。

次に電流検知手段26について説明する。

16、17、18、19は弁別回路となる整流用ダイオードで
ある。CT15の両端間には、ダイオード16とダイオード17
のそれぞれの陽極を接続した直列回路が接続される。ダ
イオード18の陽極はダイオード16の陰極に、また、ダイ
オード19の陽極はダイオード17の陰極に接続される。ダ
イオード18の陰極と、ダイオード16とダイオード17の接
続点との間に抵抗20が接続される。ダイオード18と抵抗
20の接続点はPWM回路９が接続される。ダイオード19の
陰極と、ダイオード16とダイオード17の接続点との間に
抵抗21が接続される。ダイオード19と抵抗21の接続点は
ダイオード22により、制御電源より電圧が上昇しないよ
うにクリップされる。また、この接続点は電流比較回路
となるコンパレータ23の＋端子とも接続される。なお、
CT15で検出される電流に対する抵抗20と21の端子電圧は
第３図に示される。制御電源端子と、ダイオード16とダ
イオード17の接続点との間に、抵抗24、25の直列回路が
接続され、この抵抗24と25の接続点とコンパレータ23の
−端子が接続される。抵抗24、25で分圧されるレベル
が、ソフトスタート制御を解除するか否かの閾値であ
る。

次に上記構成の動作を説明する。

まず、起動時、起動信号発生回路28から起動信号がPW
M回路９に供給される。この信号を受けてこのPWM回路９
からはスイッチング素子６に短い期間長のオン信号を出
力し、マグネトロン14への高周波電流を低出力にして供
給する。これがソフトスタート制御である。しばらくこ
の状態で動作させると、マグネトロン14の陰極14bの温
度が上がり、それに伴ってマグネトロン14の陽極電流が
増加する。この電流をCT15で検知する。

このCT15で検知した電流によってCT15の誘導される第
２図の電流のうち正極側の波形においては、コネクタ27
b→ダイオード18→抵抗20→ダイオード17→コネクタ27b
なる経路で電流が流れ、この流れる電流により抵抗20に
電圧が発生する。抵抗20に発生する電圧の大きさは、陽
極電流の大きさに比例することになる。PWM回路９は、
この抵抗20に発生する電圧の大きさによりスイッチング
素子６のオン期間長を調整し、インバータ回路の出力を
制御する。

また、CT15で検知した電流によって誘導される第２図
の電流のうち負極側の波形においては、CT15では前述の
正極側で誘導される電流と逆方向に電流が流れる。つま
り、コネクタ27b→ダイオード19→抵抗21→ダイオード1
6→コネクタ27bなる経路で電流が流れる。この流れる電
流により抵抗21には、高圧コンデンサ11の充電電流の大
きさに応じた電圧が発生することになる。ここで、充電
電流は、陽極電流に比べてピーク値は高いので、変化が
大きく、マグネトロン14への電流が流れ出したかどうか
の判断がしやすい。この抵抗21の電圧を、抵抗24、25で
設定される所定値となるレベルとコンパレータ23で比較
し、抵抗24、25で設定されたレベルより高くなれば、コ
ンパレータ23からソフトスタート解除信号をPWM回路９
に出力する。このCT15で検知される陽極電流レベルとマ
グネトロン14の駆動開始からの経過時間の関係が第４図
に示される。

そして、PWM回路９は、ソフトスタート解除信号が入
力されると、ソフトスターと制御を解除する。その後、
PWM回路９は、抵抗20の電圧に応じてスイッチング素子
６へ出力されるオン信号の期間長を調整し、マグネトロ
ン14の出力を制御する。

（ト）発明の効果本発明によれば、制御回路内の電力損失が減らせ、さ
らに、ノイズに強い回路設計が行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御回路図、第２図はトランス８の２
次側電流波形図、第３図は抵抗20と21の端子電圧と電流
検知トランス15で検知される電流値との関係を示す図、
第４図はマグネトロン14の駆動開始からの経過時間と電
流検知トランス15で検知されるレベルとの関係を示す図
である。６……スイッチング素子、９……パルス幅制御回路、14
……マグネトロン、15……電流検知トランス、23……コ
ンパレータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】共振コンデンサと、スイッチング素子と、
該スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオード
と、トランスの１次側とで構成するインバータ回路と、
前記スイッチング素子を導通制御する制御回路と、マグ
ネトロンと、前記トランスの２次側と前記マグネトロン
との間に接続し、高圧コンデンサと高圧ダイオードから
構成される半波倍電圧整流回路と、前記トランスの２次
側に流れる陽極電流と該陽極電流と逆方向に流れて前記
高圧コンデンサを充電する充電電流とを検知する電流検
知手段と、該電流検知手段の出力から陽極電流信号と充
電電流信号とを弁別してそれぞれの信号を出力する弁別
回路と、前記弁別回路からの充電電流信号と所定値とを
比較して充電電流が所定値より大きくなったとき比較信
号を出力する電流比較回路と、該電流比較回路からの比
較信号が出力されるまでは前記マグネトロンの出力が低
出力となるように前記スイッチング素子の導通期間を制
御し、また前記比較信号が出力された後は前記弁別回路
の陽極電流信号に基づいて前記スイッチング素子の導通
期間を制御し前記マグネトロンの出力を制御する制御回
路と、を備えたことを特徴とするマグネトロン駆動装
置。