JP2688144B2 - マグネトロン駆動用電源装置 - Google Patents

マグネトロン駆動用電源装置

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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子レンジに関するもの
で、特にＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式のＳＭ
ＰＳ（Swithing Mode Power Supply）において、トラン
スフォーマの二次側コイルとマグネトロンを駆動させる
ための高圧用コンデンサーとのＬＣ共振による出力の不
安定を防止して、トランスフォーマで二次側コイルの巻
線間の絶縁をよくすることによりマグネトロンに安定し
た電源を供給するようにしたマグネトロン駆動用電源装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に電子レンジのマグネトロンを駆動
させるためには高圧が必要である。高圧を発生させるた
めの電源装置としてはトランスフォーマの一次側電流を
断続することにより二次側に高電圧が誘起され、二次側
に誘起された出力電圧によりマグネトロンが駆動される
ようにしたものである。上記の如き電源装置によると、
一次側電流の断続周期を変換すると、マグネトロンを駆
動する電圧が変りマグネトロンの出力が調節される。特
開昭５３（１９７８年）−２７１４３号（発明の名称；
マグネトロン駆動電源装置）と特開平２（１９９０年）
−１３５６９０号（発明の名称；電子レンジ）にもこの
ような技術がよく表れている。前記特開昭５３−２７１
４３号によると、出力信号のデュティサイクルが変換可
能なように構成された低周波発振回路と、前記低周波発
振回路からの出力信号により信号の伝達または信号の発
振が制御されるように構成された高周波発振回路と、二
次側にマグネトロンが接続された出力トランスの一次側
に加わる直流を高周波発振回路からの信号によりスイッ
チングするスイッチング回路で構成され入力電圧により
安定した出力の得られるようにしたマグネトロン駆動電
源装置が開示されている。特開平２−１３５６９０号で
は、商用電源の周波数が他の場合にもマグネトロンの出
力を同じように保持させるため一次側を商用電源の周波
数による各位相別に電流を断続することにより商用電源
の周波数が異なる場合にも出力電圧が変動されないよう
にした電子レンジが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高圧用
トランスを使用して高圧を発生する場合には高圧コンデ
ンサーを用いるようになるが、高圧コンデンサーを用い
る場合マグネトロンが連結される高圧用トランスの二次
側コイルと高圧用コンデンサーによりＬＣ共振が発生し
出力電圧が不安定でマグネトロンを損なうようになりト
ランスフォーマの二次側に高圧が発生することによっ
て、コイル間の絶縁が破壊されマグネトロンに安定した
電源を供給できないことにより電子レンジを損うという
問題点があった。
【０００４】
【発明の目的】したがって、本発明はマグネトロンが連
結される高圧用トランスの二次側のコイルと高圧用コン
デンサーによるＬＣ共振を防止して安定した電源を供給
することによりマグネトロンの損いを防止するようにし
たマグネトロン駆動用電源装置を提供することに目的が
ある。本発明の他の目的は高圧が発生するトランスフォ
ーマの二次側コイルを巻線する出力ボビンに所定の間隔
で多数個のリブを形成することにより、巻線間の絶縁状
態がよくなるようにして電子レンジの損いを防止するよ
うにしたマグネトロン駆動用電源装置を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的等を達成する
ための本発明によるマグネトロン駆動用電源装置は、帰
還電圧により誘起される電圧が制御されマグネトロンを
駆動するトランスフォーマの二次側コイルとマグネトロ
ン駆動用高圧コンデンサーの間に、ＬＣ共振防止用ダイ
オードを連結してマグネトロンに安定した電源が供給さ
れるように構成したものである。なお、前記トランスフ
ォーマの出力ボビンの外周縁には所定の間隔で多数個の
リブを形成して二次側巻線間の絶縁状態をよくすること
により、絶縁破壊によってマグネトロンに供給される電
源の不安定になるのを防止するようにしたものである。
本発明によるマグネトロン駆動用電源装置は、帰還され
る電圧により二次側に出力されるマグネトロン駆動電圧
が制御されるトランスフォーマの二次側コイルとマグネ
トロン駆動用高圧コンデンサーの間にダイオードを連結
してトランスフォーマの二次側に逆方向電圧が誘起され
る時発生するＬＣ共振を防止するように構成したもので
ある。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は本発明によるマグネトロン駆動用
電源装置の回路図である。図１によると、第１整流手段
１００は、ブリッジ整流ダイオード１２，１４，１６，
１８及びコンデンサー２０で構成され、外部から入力さ
れる商用電源１０（一例で９０〜２６０〔Ｖ〕）を直流
電源で整流して出力する。トランスフォーマ２００は一
次側コイル２２及び二次側コイル２４，２６，２８で構
成され、前記第１整流手段１００で出力される直流電源
を一次側コイル２２で入力してスイッチング作動により
二次側コイル２４，２６，２８に電圧を誘起させる。
【０００７】電圧制御手段３００は、電圧帰還部３１０
とＰＷＭ制御部３２０とスイッチング部３３０とで成
り、トランスフォーマ２００の二次側コイル２８によっ
て誘起されフィードバックされる帰還電圧に応じスイッ
チング周期が異なるパルスを出力してトランスフォーマ
２００の二次側に誘起される電圧を制御する。第２整流
手段４００は、ダイオード４２，４４及びコンデンサー
４６，４８で構成され、前記トランスフォーマ２００の
二次側コイル２４，２６に誘起された電圧を昇圧及び整
流してマグネトロン５００に出力する。
【０００８】ここで、前記二次側コイル２４に誘起され
た電圧はマグネトロン５００を加熱するためのヒーティ
グ電圧に使用され、二次側コイル２６に誘起された電圧
はマグネトロン５００を駆動させる電圧で使用される。
【０００９】一方、ＬＣ共振防止手段６００はダイオー
ド６２で構成され、前記第２整流手段４００の高圧コン
デンサー４８とトランスフォーマ２００の二次側コイル
２６による共振を防止する。ここでダイオード６２はト
ランスフォーマ２００の二次側コイル２６にアノードが
連結されてマグネトロン駆動用高圧コンデンサー４８の
＋側にカソードが連結されＬＣ共振電流を遮断する。
【００１０】したがって、図１で示した本発明によるマ
グネトロン駆動用電源装置の第１整流手段１００に外部
から供給される商用電源１０が入力すると、ブリッジ整
流ダイオード１２，１４，１６，１８によって電波整流
され、コンデンサー２０によってスムースになり出力さ
れる。前記第１整流手段１００で電波整流し、スムース
になって出力される直流電源はトランスフォーマ２００
の一次側コイル２２に入力される。この時、電圧制御手
段３００のＰＷＭ制御部３２０で出力するパルスにより
スイッチング部３３０のトランジスタがオン・オフを繰
り返し、これによりトランスフォーマ２００の一次側コ
イル２２にも電流が流れるようになるとか流れないよう
になる。このように、スイッチング部３３０により前記
トランスフォーマ２００の一次側コイル２２で電流が流
れるとか流れないようになると、トランスフォーマ２０
０の二次側コイル２４，２６には電圧が誘起される。前
記トランスフォーマ２００の二次側コイル２４，２６に
誘起された電圧は第２整流手段４００に入力される。
【００１１】前記第２整流手段４００に入力された電圧
はダイオード４２，４４により半波整流されて、コンデ
ンサー４６，４８によりスムースになって直流電圧に変
換される。上記の如く第２整流手段４００で変換された
直流電圧はマグネトロン５００に入力されてマグネトロ
ン５００を駆動させる。
【００１２】一方、前記マグネトロン５００の駆動され
る間電圧変動等によりマグネトロン５００に入力される
電源に変動が発生すると、トランスフォーマ２００の二
次側コイル２８に誘起される電圧も変動が生じるように
なる。前記二次側コイル２８に誘起される電圧はマグネ
トロン５００の駆動電圧が変動することにより比例して
誘起され、電圧制御手段３００の電圧帰還部３１０へ入
力される。前記電圧制御手段３００の電圧帰還部３１０
へ入力する。前記電圧制御手段３００の電圧帰還部３１
０に入力された帰還電圧はダイオード３２とコンデンサ
ー３４により半波整流されＰＷＭ制御部３２０に入力さ
れる。ＰＷＭ制御部３２０は前記電圧帰還部３１０で半
波整流された帰還電圧が入力すると、入力される電圧レ
ベルにより周期が異なるパルスを発生しスイッチング部
３３０のスイッチング周期を制御して出力電圧を調整す
るようになる。
【００１３】このように、電圧帰還部３１０を用い出力
電圧を安定化させる過程でＬＣ共振防止手段６００のダ
イオード６２は第２整流手段４００のコンデンサー４８
によりトランスフォーマ２００の二次側コイル２６に流
れる電流を遮断する。したがって、トランスフォーマ２
００の二次側コイル２６と第２整流手段４００のコンデ
ンサー４８により発生するＬＣ共振を防止することがで
きる。
【００１４】以下、ＬＣ共振を防止する過程を詳細に説
明すると次の通りである。図１で、ＰＷＭ制御部３２０
の出力パルスによりスイッチング部３３０のトランジス
タがオン（ＯＮ）するとトランスフォーマ２００の一次
側コイル２２には電流が流れるようになり、二次側コイ
ル２６には電圧が誘導される。この時、トランスフォー
マ２００の二次側コイル２６に誘導される電圧はＬＣ共
振防止手段６００のダイオード６２に対して逆方向に誘
導され二次側コイル２６には電流が流れることがない。
【００１５】このように、トランスフォーマ２００の一
次側コイル２２に電流が流れる時、ＬＣ共振防止手段６
００のダイオード６２に対し逆方向に電圧が誘起され、
電流が流れないのでトランスフォーマ２００の二次側コ
イル２６とコンデンサー４８によるＬＣ共振が発生しな
い。したがって、ＬＣ共振電流がトランスフォーマ２０
０の二次側コイル２６に及ぼす影響を防止することがで
きるようになる。若しも、ＰＷＭ制御部３２０の出力パ
ルスによりスイッチング部３３０のトランジスタがオフ
（０ＦＦ）すると、トランスフォーマ２００の一次側コ
イル２２には電流が流れないようになり、二次側コイル
２６には逆起電力が発生してＬＣ共振防止手段６００の
ダイオード６２の順方向に電圧が誘導される。したがっ
て、トランスフォーマ２００の二次側コイル２４，２６
に誘導された電圧はマグネトロン５００に入力されマグ
ネトロン５００を駆動させる。参考に、ＬＣ共振防止手
段６００のダイオード６２がなければ、コンデンサー４
８の高電圧によりトランスフォーマ２００の二次側コイ
ル２６には高電圧が発生すると共にＬＣ共振が発生す
る。トランスフォーマ２００の二次側コイル２６に高電
圧が生じてＬＣ共振が発生すると、マグネトロン５００
に入力される出力電圧が不安定になる。出力電圧が不安
定すると、トランスフォーマ２００の二次側コイル２８
に誘起される帰還電圧も不安定になり、帰還電圧が不安
定すると全ての出力電圧も不安定になる。
【００１６】一方、前記トランスフォーマ２００は一次
側コイル２２に直流１００〜４００〔Ｖ〕の電圧が入力
すると、二次側コイル２６には８〔ＫＶ〕以上の高電圧
が誘導される場合が生じる。したがって、二次側コイル
２４，２６，２８を巻線する出力ボビンの外側には所定
間隔で多数個のリブを設け巻線間の絶縁をさせて、出力
ボビンの内側には円筒状のホールを設け一次側コイル２
２を巻線する入力ボビンが挿入されるようにするものの
一次側コイル２２と二次側コイル２４，２６，２８の間
を最大限に近づけて相互結合係数を高くする。
【００１７】図２は前記の構造を見せるためのトランス
フォーマ２００の断面構造図であって、２１０は一次側
コイル２２を巻線する入力ボビンであり、２２０は二次
側コイル２４，２６，２８を巻線する出力ボビンであ
る。図２によると、円形に構成された入力ボビン２１０
の内側の中央にはフェライドコア（Ferride Core）の挿
入が可能なように円筒状ホール２１２が形成されてお
り、入力ボビン２１０の両側には側壁２１４，２１６を
形成して入力ボビン２１０の外周縁に一次側コイル２２
を巻線することができるようにする。
【００１８】一方、円形に形成された出力ボビン２２０
の内側の中央には前記入力ボビン２１０の挿入可能なホ
ール２２２が設けられてあり、外周縁には二次側コイル
２４，２６，２８の電圧により所定間隔で多数個のリブ
（２２０ａ〜２２０ｎ）を形成して巻線間の絶縁をよく
する。この時、前記入力ボビン２１０と出力ボビン２２
０との間は最大限の近距離が保持されるようにして結合
係数を高くする。
【００１９】
【発明の効果】このように、本発明によるマグネトロン
駆動用電源装置はＬＣ共振を防止しマグネトロンの駆動
を安定化させて、巻線間絶縁の良好な効果がある。発明
のさらに具体的の実施例について説明したが、種々の変
形が本発明の範囲から外れることなく明らかに実施する
ことができる。特に、前記説明では電子レンジの電源装
置に対してのみ説明したが、インダクションクーカーの
電源やその他高電圧を要求する装置についても本発明を
適用して同じ目的を達成できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマグネトロン駆動用電源装置の回
路図である。
【図２】図１でトランスフォーマ２００の断面構造図で
ある。
【符号の説明】
２４，２６，２８ 二次側コイル ４８ 高圧コンデンサー ６２ ダイオード ２００ トランスフォーマ ５００ マグネトロン

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 帰還電圧に従い誘起される電圧が制御さ
    れマグネトロン（５００）を駆動するトランスフォーマ
    （２００）の多数個の二次側コイル中の１つの二次側コ
    イル（２６）の一端と、前記マグネトロン駆動用の高圧
    コンデンサー（４８）の＋側端との間に、前記１つの二
    次側コイルにアノードが接続され前記高圧コンデンサー
    にカソードが接続されたＬＣ共振防止用ダイオード（６
    ２）を挿入し、 前記トランスフォーマを、その外周縁の軸方向に前記多
    数個の二次側コイルの各々の電圧に応じて互いに所定間
    隔を経て多数個のリブ（２２０ａ〜２２０ｎ）を形成し
    た出力ボビン（２２０）と、前記出力ボビンの内側の中
    央に挿入される入力ボビン（２１０）とによってならし
    め、 前記 マグネトロンに安定した電源が供給されるように構
    成したことを特徴とするマグネトロン駆動用電源装置。
  2. 【請求項２】 外部から入力される商用電源を直流電源
    に変換する第１整流手段（１００）と、 前記第１整流手段で出力される直流電源を一次側（２
    ２）に入力してスイッチング作動により第１ないし第３
    の二次側コイル（２４、２６、２８）に電圧を誘起させ
    るトランスフォーマと、 前記第３の二次側コイルに誘起され帰還される電圧に従
    いスイッチング周期が異なるパルスを出力して前記各二
    次側コイルに誘起される電圧を制御する電圧制御手段
    （３００）と、 前記第１および第２の二次側に誘起された電圧を昇圧な
    らびに整流した後に出力してマグネトロンを駆動する第
    ２整流手段（４００）と、 前記各二次側コイルに逆電圧が誘起した時、前記第２整
    流手段の高圧コンデンサーの一端から前記第２の二次側
    コイルの一端に流れる電流を遮断することで前記高圧コ
    ンデンサーと前記第２の二次側コイルによる共振を防止
    するＬＣ共振防止手段（６００）とから構成されること
    を特徴とする マグネトロン駆動用電源装置。
  3. 【請求項３】 前記トランスフォーマは、 その外周縁の軸方向に多数個のリブが形成された出力ボ
    ビンと、 前記出力ボピンの内側の中央に挿入される入力ボビンと
    からなることを特徴とする請求項２記載の マグネトロン
    駆動用電源装置。
  4. 【請求項４】 前記多数個のリブは、 前記第１ないし第３の二次側コイルの各々電圧に応じて
    互いに所定間隔を経て形成される ことを特徴とする請求
    項３記載のマグネトロン駆動用電源装置。
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