JPH0566943U - インバータ電源用高圧トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ電源用高圧トランスの小型化を図
る。 【構成】 高圧二次巻線２として巻始め部と巻終わり部
が夫々短絡つまり同電位に接合された複数本の絶縁電線
２ａ、２ｂを巻回する。 【効果】 高周波損失を変えずにつまり高圧二次巻線の
総表面積が同等となるようにした場合には高圧二次巻線
の巻回部に占める断面積は減少するので、高圧トランス
を小型化かつ安価に作成出来、また高圧二次巻線の巻回
部に占める断面積が同等となるようにしたした場合には
高圧二次巻線の総表面積は増加するので、その分表皮効
果による高周波抵抗は減少することになり、異常発熱を
起こしにくい信頼性の向上したインバータ電源用高圧ト
ランスを提供出来る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電子レンジなどの高周波加熱装置のマグネトロン駆動用に用いられる 電源の高圧トランスに関するもので、特に周波数変換を行ういわゆるインバータ 電源に用いる高圧トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図６に従来及び本考案の高周波加熱装置に用いられるインバータ電源の回路図 を示す。

【０００３】 この図６において商用電源７は整流器８で直流に変換され、更にインダクタン ス１２とコンデンサ１３により平滑されて高圧トランス１０の一次巻線と共振コ ンデンサ１１の共振回路とスイッチング素子９に印加される。このインバータ回 路のスイッチング素子９はインバータ制御回路１６によって高周波スイッチング を行ない、高圧トランス１０の一次巻線の入力を高周波振動させる。高圧トラン ス１０では一次巻線に供給される高周波電圧を昇圧して二次巻線に約２ｋＶの高 電圧を発生する。この高電圧は高圧コンデンサ１４と高圧ダイオード１５からな る半波倍電圧整流回路により直流高電圧に変換され、マグネトロン１７に印加さ れる。

【０００４】 図４は従来の高周波加熱装置に用いられるインバータ電源用高圧トランスの断 面図を示すものである。この構造は例えば特開平３−５７１９０号公報の第２図 に示される昇圧トランスとほぼ同様の構成を有し、高圧トランス１０はコアの磁 気飽和を防ぐギャップＧを設けた磁気コア３Ａ、この磁気コア３Ａに装着するボ ビン４Ａ、ボビン４Ａに巻回する入力一次巻線１Ａ、高圧二次巻線２Ａ及びマグ ネトロンへのヒータ電圧を発生するヒータ二次巻線５Ａから構成されている。こ こで入力一次巻線１Ａには高周波損失を低減するために約１００本のエナメル線 をより合わせたリッツ線が用いられている。また高圧二次巻線２Ａにはピークで 約４ｋＶの高圧が発生することから巻線巻回部を４分割した構造のボビンに高圧 二次巻線２Ａを巻回して段絶縁を行なっている。

【０００５】 図５は高圧二次巻線の要部断面図を示すものである。この図５において、直径 約０．４mmのエナメル線の高圧二次巻線２Ａがボビン４Ａの四つの分割巻回部に 約７０ターンづつ整層巻きされ、一本のエナメル線としてはトータルで約３００ ターン巻かれている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来のインバータ電源の高圧トランスは、約３０ｋＨｚのスイッチング周波数 で駆動されているために、商用周波電源で駆動される高圧トランスに比べて重量 が約１／１０に小型化されているものの更に一層の小型化が望まれている。

【０００７】 いま共振コンデンサ１１の容量と高圧トランス１０の入力一次巻線１Ａの一次 インダクタンスとの積はスイッチング周波数の二乗にほぼ反比例するという関係 があるので、スイッチング周波数を更に高周波化することによって高圧トランス １０のインダクタンスを更に一層小さく出来るのではないかと考えられる。しか しスイッチング周波数を高周波化した場合には、表皮効果が増進して巻線の高周 波抵抗がますます増加して高圧トランス１０の高圧二次巻線２Ａの損失が増加す るため、高圧二次巻線２Ａの線径を太くして表面積を増やさなければならなくな る。このため高周波化によりインダクタンスを低減できても線径の増大により高 圧二次巻線２Ａの巻線スペースが増加してしまい、結果的に高圧トランス１０の 小型化が困難という問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記の課題を解決するためになされたものであり、高周波電圧が入力 一次巻線、高圧二次巻線、コア、ボビンを備えたインバータ電源用高圧トランス において、高圧二次巻線に複数本の絶縁電線を用い、この絶縁電線の巻始めと巻 終わりを夫々短絡するようにしたものである。

【０００９】

【作用】

上述のように高圧二次巻線を複数本の電線で構成するので、高圧二次巻線の聡 表面積は増大することとなり、ボビンに同じ巻数で巻回する場合、高周波抵抗を 変える必要がないのであれば巻線スペースを小さくすることが出来る。また、巻 線スペースを変える必要がないのであれば高周波抵抗を小さくできる。さらに線 径、線数を適当に選ぶことにより、高周波抵抗及び巻線スペースをともに小さく することも出来る。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の一実施例を図面を用いて説明する。

【００１１】 図１は高圧トランスの断面図、図２及び図３はいずれも高圧トランスに巻回さ れた高圧二次巻線の要部断面図で、これらのうち図２は巻数を２本とするととも に高周波抵抗を変えずに巻線スペースを小さくした例(線径と線数を適当に選ぶ ことにより、高周波抵抗及び巻線スペースをともに小さくした場合もこれにあた る)を示したものであり、図３は線数を２本とするとともに巻線スペースを変え ずに高周波抵抗が小さくなるようにした例を示したものである。

【００１２】 図１において高圧トランス１０は従来とほぼ同様の構成で、コアの磁気飽和を 防ぐギャップｇを設けた磁気コア３、磁気コア３に装着されたボビン４、ボビン ４に巻回された入力一次巻線１、２本の絶縁電線２ａ、２ｂからなる高圧二次巻 線２及びマグネトロンのヒータ二次巻線５からなり、入力一次巻線１及びヒータ 二次巻線５以外は磁気コア３、ボビン４及び高圧二次巻線２の何れも従来より小 型化された寸法に形成されている。

【００１３】 次に本実施例の主眼たる高圧二次巻線２について説明する。

【００１４】 図２に示した高圧二次巻線２はエナメル線(絶縁電線)２ａと斜線を施したエナ メル線(絶縁電線)２ｂの２本のエナメル線を図１のボビン４の巻回部位に並列か つ整層巻きに巻回したものである。

【００１５】 このエナメル線２ａ、２ｂは夫々エナメル被覆により相互に絶縁されており、 これらエナメル線２ａ、２ｂの巻始めと巻終わりにはエナメル被覆を剥離して接 合した短絡部２ｃ、２ｄを夫々設けている。

【００１６】 そして２本の高圧二次巻線の巻数を変えずにエナメル線２ａ、２ｂの表面積を 従来のエナメル線の表面積と同等となるようにして高周波抵抗が同等になるよう にした場合には、エナメル線２ａ、２ｂが巻回部に占める断面積はほぼ１／２に 減少する。

【００１７】 また２本の高圧二次巻線の巻数を変えずにエナメル線２ａ、２ｂの巻回部に占 める断面積が変わらないようにした場合には、エナメル線２ａ、２ｂの巻回部に 占める表面積は約４０％増加してその分高周波抵抗が減少する。

【００１８】 なお本実施例では高圧二次巻線を２本で構成した場合を説明したが、３本以上 で構成することによって高周波抵抗の低減または高圧二次巻線部従って高圧トラ ンスのより一層の小型化が図れる。

【００１９】

【考案の効果】

以上本考案による如く高圧トランスの高圧二次巻線として巻始め部と巻終わり 部が夫々短絡つまり同電位に接合されている複数本の絶縁電線を用いることによ り、高圧二次巻線の高周波損失を変える必要がなければ高圧二次巻線の巻回部に 占める断面積を減少させることが出来るので、ボビンが小型化出来るようになっ て高圧トランスを小型化して安価に作成出来、また高圧高圧二次巻線の巻回部に 占める表面積を変える必要がなければ高圧高圧二次巻線の表面積は増加するので その分表皮効果による高周波抵抗は減少することになり、発熱が低く抑えられた 信頼性の向上したインバータ電源用高圧トランスが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるインバータ電源用高圧
トランスの断面図である。

【図２】高圧二次巻線の表面積を変えずに巻回した高圧
二次巻線の要部断面図である。

【図３】高圧二次巻線の巻回部断面積を変えずに巻回し
た高圧二次巻線の要部断面図である。

【図４】従来のインバータ電源用高圧トランスの断面図
である。

【図５】同高圧二次巻線の要部断面図である。

【図６】従来及び本考案共通のインバータ電源の回路図
である。

【符号の説明】

１ 入力一次巻線 ２ 高圧二次巻線 ２ａ 絶縁電線 ２ｂ 絶縁電線 ２ｃ 短絡部 ２ｄ 短絡部 ３ コア ４ ボビン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源をスイッチング素子にて高周波
   スイッチングして得られる高周波電圧が印加される入力
   一次巻線(１)と、マグネトロンに供給する高電圧を発生
   する高圧二次巻線(２)と、これら入力一次巻線(１)と高
   圧二次巻線(２)を巻回したボビン(４)と、このボビン
   (４)が装着されるコア(３)とを備えたインバータ電源用
   高圧トランスにおいて、前記高圧二次巻線(２)として巻
   始め部と巻終り部が各々同電位に短絡接合(２ｃ)、(２
   ｄ)された複数本の絶縁電線(２ａ)、(２ｂ)を用いたこ
   とを特徴とする高周波加熱装置のインバータ電源用高圧
   トランス。