JPH0453078B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、マグネトロンの駆動回路に関する。

(ロ) 従来の技術 第３図は、特開昭59−194378号公報に見られる
マグネトロンを20KHz程度の高周波で駆動する
高周波駆動回路を示す。商用電源１０の電圧は整
流回路１１にて整流され、その出力はコンデンサ
１２，１４及びコイル１３から成るローパスフイ
ルタを介して、コイル１５、昇圧トランス１６の
１次巻線１６ｐ、コンデンサ１７、ダイオード１
８、トランジスタ、サイリスタ等のスイツチング
素子１９及びスイツチング制御回路２０から成る
インバータ回路に与えられるが、上記コンデンサ
１２，１４はローパスフイルタ用であるため、容
量も小さく、上記商用電源１０を充分に平滑でき
るものではない。スイツチング素子１９はスイツ
チング制御回路２０が出力する高周波パルス信号
にてオンオフ制御される。

商用電源の場合と異なりインバータ回路を用い
た場合は、スイツチング素子１９のオン、オフに
より昇圧トランス１６の２次巻線１６ｓに、各ス
イツチング波形に応じて高電圧が発生するが、こ
の高電圧はコンデンサ２３及びダイオード２１か
ら成る半波倍電圧整流回路２２に与えられ、この
出力がマグネトロン２４に与えられてこれを励振
する。また、昇圧トランス１６の３次巻線１６ｔ
はマグネトロン２４の陰極のヒータ用電源となつ
ている。

スイツチング制御回路２０は、整流回路１１の
出力電圧、即ちインバータ回路の入力電圧を検出
する入力回路２０ａと、電流回路１１の出力電
流、つまりインバータ回路の入力電流を検出する
抵抗２５からの信号を入力する入力回路２０ｄ
と、これら入力回路２０ａ，２０ｄからの信号を
入力する信号変換回路２０ｂと、該信号変換回路
の出力に応答する駆動回路２０ｃとからなる。

また、電源回路６０は、整流回路１１への電源
投入と同時に商用電源１０の電圧を入力してスイ
ツチング制御回路２０の入力電圧を発生する定電
圧回路となつている。

スイツチング制御回路２０は、特開昭59−
194378号公報に詳しく説明されているので、ここ
での詳細な説明は割愛するが、簡単に説明する
と、まず、信号変換回路２０ｂは入力回路２０
ａ，２０ｄからの信号に基く高周波信号を形成す
るものであつて、入力回路２０ａ，２０ｄからの
信号が大、小と変化すると、高周波信号のハイレ
ベル期間を短、長に変化せしめて出力する。そし
て、斯る高周波信号によつて、駆動回路２０ｃは
スイツチング素子１９をオンオフ制御する。

而して、上記高周波駆動回路のインバータ回路
について、第４図の信号波形図を参照して説明す
る。なお、スイツチング制御回路２０は、第４図
ａに示す如きパルス信号をスイツチング素子１９
に与えているものとし、時間t10からt11の間のパ
ルスがスイツチング素子１９に与えられる最初の
パルスとする。

時間t10からt11の間のパルスにより、スイツチ
ング素子１９がオン状態となると、コイル１５及
び昇圧トランス１６の１次巻線１６ｐに、１次電
流ｉ１が第４図ｃに示すように、第３図の矢印方
向に増加傾向を辿つて流れる。

そして、時間t11においてパルスの発生が停止
すると、スイツチング素子１９はオフ状態とな
る。すると上記時間t10からt11の間にコイル１５
及び１次巻線１６ｐに蓄えられたエネルギーによ
り、コイル１５、１次巻線１６ｐ及びコンデンサ
１７の間に共振状態が生じ、ほぼ余弦波となる１
次電流ｉ１が共振電流として流れると共に、１次
巻線１６ｐとコンデンサ１７との接続点に第４図
ｂに示す如きほぼ余弦波の共振電圧v_cが発生す
る。

そして、時間t13において再びパルスが発生す
ると、スイツチング素子１９はオン状態になり得
る状態になるが、時間t12からt15までは、上記共
振状態時において、コイル１５及び１次巻線１６
ｐに蓄えられたエネルギーを放出するためにダイ
オード１８がオン状態となつているため、スイツ
チング素子１９は逆バイアスとなりオン状態とな
つていない。時間t15で斯るエネルギーの放出が
終了すると、スイツチング素子１９はオン状態と
なつて、再び１次電流ｉ１が第３図の矢印方向に
増加傾向を辿つて流れる。その後、上記時間t11
からの動作が繰り返し行なわれる。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 ここで、スイツチング素子１９がオン状態とな
つている時間に着目すると、スイツチング素子１
９の２回目以降のオン状態は時間t15からt13の間
であるのに対し、最初のオン状態は時間t10から
t12の間であり、時間t12からt15の間だけ長い。

そこで、スイツチング素子１９の最初のオン状
態が、商用電源１０の電圧の瞬時値の高い時点で
行なわれた場合、このオン状態時に流れる１次電
流ｉ１は、非常に多くなり、従つて、その直後の
スイツチング素子１９のオフ状態時に発生する共
振電圧v_cが高くなり、従つて、昇圧トランス１６
の２次巻線１６ｓに高電圧が生じてダイオード２
１やコンデンサ２３を破壊する虞れがある。ま
た、共振電流も大きくなり、ダイオード１８を破
壊する虞れがある。

従つて、本発明の目的は、これら各素子の破壊
を防止することにある。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、スイツチング制御回路にてオンオフ
制御されるスイツチング素子を有するインバータ
回路により高周波電圧を得て、この高周波電圧を
昇圧してマグネトロンに与えるように構成された
マグネトロンの駆動回路において、上記スイツチ
ング制御回路による上記スイツチング素子の最初
のオン動作を上記インバータ回路の入力電圧の瞬
時値の低い時点で行なわしめるスイツチング始動
回路を具備したことを特徴とする。

(ホ) 作用 本発明によればインバータ回路のスイツチング
素子の最初のオン動作は、インバータ回路に与え
られる商用電源電圧の瞬時値の低い時点で行なわ
れる。

(ヘ) 実施例 第１図は本発明の一実施例を示す要部回路図で
ある。

電源回路６０は、第３図と同一であり、より詳
細に示されている。商用電源１０の出力電圧は降
圧トランス６１により例えば12Vの電圧に降圧さ
れた後、整流回路６２にて全波整流される。そし
て、この整流電圧は、電解コンデンサ６３，６
４、抵抗６５、コンデンサ６６、トランジスタ６
７及びツエナダイオード６８から成る定電圧回路
に与えられ、所定電圧Vde例えば8Vの電圧V₆₄が
得られ、この電圧V₆₄にてスイツチング制御回路
２０が駆動される。

スイツチング始動回路７０は、本発明の特徴で
あり、スイツチング制御回路２０によるスイツチ
ング素子１９のオンオフ制御の開始時間を設定す
るものである。

電源回路６０の電圧V₆₄は、直列に接続された
２つの抵抗７１，７２及び同じく直列に接続され
た２つの抵抗７４，７５に与えられる。抵抗７
１，７２の接続点の電位V₇₃は、これに連なるツ
エナダイオード７３により、これの逆降伏電圧
V₇₃thに制限され、コンパレータ７７の一入力端
子に与えられている。また、抵抗７４，７５の接
続点の電位V₇₆は、これに連なるコンデンサ７６
により定められており、コンパレータ７７の＋入
力端子に与えられている。コンパレータ７７は、
＋入力端子に与えられる信号（即ち、電位V₇₆）
が一入力端子に与えられる信号（即ち、電位
V₇₃）より高レベルの時に高レベル信号を出力す
る。

そして、コンパレータ７７の出力はアンドゲー
ト７８の一つの入力端子に与えられ、アンドゲー
ト７８の他の入力端子には、端子８０に与えられ
た信号変換回路２０ｂの出力が与えられ、このア
ンドゲート７８の出力に基いて、駆動回路２０ｃ
がスイツチング素子１９のオンオフ制御を行な
う。

以下、斯る回路の動作について、第２図の各信
号波形図を参照して説明する。なお、第２図の信
号波形図は、電源回路６０への商用電源電圧投入
時の状態を示し、時間０で電源投入が行なわれた
ものである。また、これと同時に、インバータ回
路へも商用電源１０の電圧が投入されることは第
３図の回路図から明らかである。

電源回路６０の電圧V₆₄は、第２図ａに示すよ
うに、電源投入時から階段状に上昇し、時間
1.5t₀で、スイツチング制御回路２０を正常に駆
動し得る所定電圧Vdeに達する。これは、電解コ
ンデンサ６３，６４の容量が大きいため、整流回
路６２によるコンデンサ６３，６４が存在しない
場合の整流電圧（第２図ａの破線）の一周期（即
ち、時間t₀）中にこれらコンデンサ６３，６４を
十分に充電し得ないためである。

コンパレータ７７の一入力端子に与えられる電
位V₇₃は、第２図ｂに示すように、電源回路６０
の電圧V₆₄に応じて上昇し、ツエナダイオード７
３の逆降伏電圧V₇₃thに達すると、以後この電圧
V₇₃thに保持される。

一方、コンパレータ７７の＋入力端子に与えら
れる電位V₇₆は、第２図Ｃに示すように、コンデ
ンサ７６の充電が進むに従つて上昇し、時間2t₀
付近で電圧V₇₃thより高い電位となるように、抵
抗７４，７５、コンデンサ７６の定数が定められ
ている。

従つて、コンパレータ７７の出力は、第２図ｄ
に示すように、電源投入時から時間2t₀まで低レ
ベルであるので、アンドゲート７８は閉状態であ
り、スイツチング素子１９は駆動回路２０ｃによ
つてオフ状態とされる。そして、時間2t₀の時点
で、コンパレータ７７の出力は高レベルとなつて
アンドゲート７８は開状態となる。この時すで
に、第２図ａのごとく、1.5toにおいて、電圧V₆₄
は所定電圧Vdeに達していることから、スイツチ
ング制御回路２０は正常に駆動している。よつて
端子８０も時間2to付近において、高レベル信号
を出力しており、駆動回路２０Ｃによるスイツチ
ング素子１９のオンオフ制御が始動する。

ところで、時間2t₀は、第２図ａに破線で示す
ように、整流回路６２による整流電圧の瞬時値の
最下点である。ここで、第３図に示すように、電
源回路６０に印加されている電圧と同一の商用電
源１０の電圧が整流回路１１に与えられているの
で、整流回路１１による整流電圧、言い換えれ
ば、インバータ回路の入力電圧は、整流回路６２
の整流電圧と位相が同期している。従つて、整流
回路６２による整流電圧の瞬時値の最下点は、イ
ンバータ回路の入力電圧の最下点でもある。

よつて、スイツチング素子１９のオンオフ制御
の始動は、インバータ回路の入力電圧の最下点か
ら行なわれることになる。

なお、本発明において、スイツチング制御回路
２０、電源回路６０及びスイツチング始動回路７
０は、上述の例に限らず、種々の変更が可能であ
る。例えば、スイツチング始動回路７０は、整流
回路１１による整流電圧を直接検出するように構
成してもよい。

また、スイツチング始動回路７０は、電圧V₆₄
に代えて、整流回路６２の出力電圧を検出するよ
うに構成してもよい。

(ト) 発明の効果 本発明によれば、スイツチング素子のオンオフ
制御をインバータ回路の入力電圧の瞬時値の低い
時点から始動するように構成したので、スイツチ
ング素子の最初のオン状態の時間が長くても、大
きな電流が流れることはないので、回路構成素子
が破壊されることはなく、信頼性の高い電源回路
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す回路
図、第２図は信号波形図、第３図は典型例を示す
回路図、第４図は信号波形図である。 １９……スイツチング素子、２０……スイツチ
ング制御回路、７０……スイツチング始動回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スイツチング制御回路にてオンオフ制御され
   るスイツチング素子を有するインバータ回路によ
   り高周波電圧を得て、この高周波電圧を昇圧して
   マグネトロンに与えるように構成されたマグネト
   ロンの駆動回路において、上記スイツチング制御
   回路による上記スイツチング素子の最初のオン動
   作を上記インバータ回路の入力電圧の瞬時値の低
   い時点で行なわしめるスイツチング始動回路を具
   備したことを特徴とするマグネトロンの駆動回
   路。