(57)【要約】【課題】マグネトロン１とスイッチング電源１１の間の高圧リード線４からの漏洩ノイズの低減と高圧整流器３の冷却改善を図りながら電源の小型化を図ること。【解決手段】マグネトロン１とスイッチング電源１１との間を直接連結し、出力端子１４に高圧整流器３の冷却をつかさどるヒートシンク機能を持たすことにより、高圧リード線４が不要となるので漏洩ノイズの低減、フィラメント電流の安定化、高圧整流器の冷却改善、マグネトロン駆動電源１４の小型化を図ることが出来る。【選択図】　図１
2004103351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンと、マグネトロンを駆動するためのスイッチング電源と、スイッチング電源内にある昇圧変圧器と、昇圧変圧器の出力を倍電圧整流する倍電圧整流部と、倍電圧整流部の出力をマグネトロンに伝達するための出力端子と、スイッチング電源、昇圧変圧器、倍電圧整流部、出力端子を具備している印刷配線板とからなり、印刷配線板上にある出力端子とマグネトロンの入力端子が直接連結されてなるマグネトロン駆動電源。
【請求項２】
倍電圧整流部にある高圧整流器と、倍電圧整流部の出力をマグネトロンに伝達するための出力端子からなり、高圧整流器の片側端子と出力端子の一方が機械的に接続された請求項１に記載のマグネトロン駆動電源。
【請求項３】
昇圧変圧器と、両波倍電圧整流をしている倍電圧整流部と、昇圧変圧器、倍電圧整流部の出力をマグネトロンに伝達するための出力端子とからなり、昇圧変圧器の極性を出力端子と機械的に接続された高圧整流器側の電流が多くなるように定めた請求項２に記載のマグネトロン駆動電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング方式を用いたマグネトロン駆動電源のマグネトロンへの電力供給方法とそれを応用した高圧整流器の冷却手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のマグネトロン駆動電源としては、例えば、図４において、１はマグネトロン、２は昇圧変圧器、３は整流器、４は高圧リード線で構成されたものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−５２９８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、マグネトロン１と昇圧変圧器２および高圧整流器３とを結線する高圧リード線４から放射されるのマグネトロン１の駆動時に漏洩するノイズ成分の影響が大きく、その近傍のリード線、部品等の配置に制約があるという課題があった。
【０００５】
また、この高圧リード線４のリード線長はスイッチング方式のマグネトロン駆動電源の場合、スイッチング方式特徴の一つであるパワーコントロールの際、高圧リード線４が有するインダクタンス成分Ｌが周波数ωと共にωＬというインピーダンスを発生させるため、その動作周波数の変動によりマグネトロン１のフィラメント電流を大きく変動させる場合があり、マグネトロン１の寿命を左右する場合もあり、そのリード線長にも設計上の配慮が必要であるという課題があった。
【０００６】
そして、スイッチング方式のマグネトロン駆動電源の場合、高圧整流器３がその規格形状および高圧絶縁という基本的な構造に対し高周波動作させることによる損失の増加というデメリットの為に冷却設計のボトルネックになるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来、およびスイッチング方式による課題を解決するもので、マグネトロンとマグネトロン駆動電源間を直接機械的に連結することで圧リード線をなくし、かつ、それと同時にスイッチング方式を採用したマグネトロン駆動電源の高圧整流器の冷却改善を図ったマグネトロン駆動電源を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明のマグネトロン駆動電源は、マグネトロン駆動電源の出力端子とマグネトロンの入力端子を直接機械的に連結したものである。
【０００９】
また、マグネトロン駆動電源の出力端子と高圧整流器を機械的に接続させたものである。
【００１０】
これによって、マグネトロンと駆動電源間の高圧リード線を廃止し、ノイズの発生を少なくし、フィラメント電流の安定化を図り、かつ、高圧整流器の冷却を改善させたマグネトロン駆動電源となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、マグネトロンと、マグネトロンを駆動するためのスイッチング電源と、スイッチング電源内にある昇圧変圧器と、昇圧変圧器の出力を倍電圧整流する倍電圧整流部と、倍電圧整流部の出力をマグネトロンに伝達するための出力端子と、スイッチング電源、昇圧変圧器、倍電圧整流部、出力端子を具備している印刷配線板とからなり、出力端子とマグネトロンの入力端子を直接連結させることにより、マグネトロンと駆動電源間の高圧リード線をなくすことができ、ノイズの発生を少なくし、フィラメント電流の安定化を達成し、かつ、駆動電源の小型化を達成することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載のマグネトロン駆動電源において倍電圧整流部にある高圧整流器と、倍電圧整流部の出力をマグネトロンに伝達するための出力端子からなり、高圧整流器の片側端子と出力端子を機械的に接続させたことにより、出力端子が放熱のヒートシンクを兼ね、高圧整流器の温度低減を達成することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項２に記載のマグネトロン駆動電源において昇圧変圧器と、両波倍電圧整流をしている倍電圧整流部と、昇圧変圧器、倍電圧整流部の出力をマグネトロンに伝達するための出力端子とからなり、昇圧変圧器の極性を出力端子と機械的に接続された高圧整流器側の電流が多くなるように定めたことにより、両波倍電圧整流の２つある高圧整流器のうち端子と接続している高圧整流器のほうの損失を大きくすることとなり、放熱のヒートシンクの無い他方の高圧整流器と当該高圧整流器の冷却バランスをとることができる。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例におけるマグネトロン駆動電源の斜視図を示すものである。
【００１６】
図１において、１１はスイッチング方式のマグネトロン駆動電源であり、マグネトロン駆動電源１１内には、昇圧変圧器１２、昇圧変圧器１２からの出力を倍電圧整流している倍電圧整流部１３、出力端子１４から構成され、それらは印刷配線板１５上に配置され、そして絶縁物で作られた取付板１６に固定されている。
【００１７】
倍電圧整流部１３は高圧コンデンサ１７、及び高圧整流器１８により構成されている。
【００１８】
そして、出力端子１４にマグネトロン１の入力端子１９は挿入される構成になっている。
【００１９】
以上のように構成されたマグネトロン駆動電源１１について、以下にその動作、作用を説明する。
【００２０】
まず、マグネトロン駆動電源１１は印刷配線板１５上に昇圧変圧器１２及び倍電圧整流部１３、それらからの出力を取り出す出力端子１４が配置され、前記印刷配線板１５は絶縁物で作られた取付板１６に取り付けられている。そして、取付板１６に設けられた穴をガイドにしてマグネトロン１の入力端子１９を構成している樹脂ケース２０を挿入することにより端子１４、１９は連結される。
【００２１】
ここで、出力端子１４は抜差しの応力に耐えられるように印刷配線板１５に複数箇所で半田付けされており、その位置は絶縁距離確保の為、マグネトロン１の金属ケース表面から１０ｍｍ以上離されている。
【００２２】
また、図１においてマグネトロン１のラジエータの方向は、小型で高静圧なファン（例えばシロッコファン）を用いて冷却しているときの例で、ラジエータを９０度回転させることにより、大型で大風量・低静圧なファン（例えば軸流ファン）を使用することができる。
【００２３】
ここで、マグネトロン１と取付板１６およびマグネトロン駆動電源１１とを金属板で覆うことで一体化した電源ユニットとして、かつ、輻射系のノイズを大幅に低減出来る構成とすることもできる。
【００２４】
以上のように、本実施例においては出力端子１４とマグネトロン１の入力端子１９を直接連結させることにより、マグネトロン１とスイッチング電源１１間の高圧リード線４をなくすことができ、ノイズの発生を少なくし、スイッチング方式の弱点である動作周波数の変化に伴うマグネトロン１のフィラメント電流の変化を最低限に低減することができる。
【００２５】
また、本実施例では、出力端子１４とマグネトロン１の入力端子１９を直接連結させることにより、太くて扱いづらい高圧リード線をなくすことができ、スイッチング方式のマグネトロン駆動電源の小型化、省組立工数化を実現することもできる。
【００２６】
（実施例２）
図２は、本発明の第２の実施例であるマグネトロン駆動電源１１の端子部の平面および側面図である。図２において、２１は出力端子、１８は整流器で、実施例１の構成と異なるところは出力端子２１と整流器１８を機械的に連結し、半田２２で接続した点である。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００２７】
まず、出力端子２１はりん青銅などのばね材で加工されており、マグネトロン１の入力端子１９をスムーズに受けるために入力端子１９に向かって広がっており、出力端子１４の上部はばね性を持って入力端子１９を保持できるように成形されている。
【００２８】
そして、入力端子１９の挿入方向と反対側に金属のフランジ部２３が伸ばされこのフランジ部２３の端面は高圧整流器１８の端子をキャッチするように成形してあり、半田ディップ後に半田付け加工されるようになっている。
【００２９】
高圧整流器１４は半導体である整流素子を積層した構造で、その放熱は金属の端子部とエポキシ系の樹脂でできた外装から行われ、熱抵抗的に考えると金属の端子部からが効率良く放熱することが出来る。
【００３０】
このようにして、高圧整流器１８が機械的に出力端子１４に接続されることにより端子の金属の表面積により冷却効果を高めることができる。
【００３１】
以上のように、本実施例においては高圧整流器１８の片側端子と出力端子２１を機械的に連結させたことにより、出力端子２１が放熱のヒートシンクとなり、整流器１８の温度低減を達成することができる。
【００３２】
（実施例３）
図３は、本発明の第３の実施例であるマグネトロン駆動電源１４の回路図である。
【００３３】
図３において、１２は昇圧変圧器で第１の１次端子３１と第２の１次端子３２を含み、両波倍電圧方式の倍電圧整流部１３は第１のコンデンサ３３、第２のコンデンサ３４、第１の高圧整流器３５、第２の高圧整流器３６で構成されている。
【００３４】
また、３７はスイッチング素子である。なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００３５】
まず、スイッチング素子３７がＯＮしたとき、昇圧変圧器１２の１次側には１次巻線、スイッチング素子３７の順に電流は流れる。
【００３６】
そのとき２次側は２次巻線、第１のコンデンサ３３、第１の高圧整流器３５の順に流れる極性を持っているとする。
【００３７】
つぎに、スイッチング素子３７がＯＦＦしてしばらくたつと、昇圧変圧器１２の１次側には一次巻線の端子３２から３１の順に電流は流れる。そのとき２次側は２次巻線、第２の高圧整流器３６、第２のコンデンサ３４の順に流れる。
【００３８】
このとき、もし第２の高圧整流器３６に流れている電流が多ければ一次巻線の端子を入れかえることにより第１の高圧整流器３５の電流を増やすことが出来る。
【００３９】
以上のように、本実施例においては昇圧変圧器１２の極性を出力端子２１と機械的に結合された第１の高圧整流器３５側の電流が多くなるように定めたことにより、両波倍電圧整流の２つある高圧整流器３５、３６のうち端子と結合している第１の高圧整流器３５の損失を大きくすることとなり、放熱のヒートシンクの無い第２の高圧整流器３５と第１の高圧整流器３５の冷却バランスをとることができる。
【００４０】
なお、極性の入れ替えは２次巻線の端子の入れ替え、あるいは、巻線の巻方向の変更等でも可能であることは言うまでもない。
【００４１】
また、本実施例では電圧共振型のスイッチングを例にしたが他の方式でも同様な成果を得ることが出来る。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、２、３に記載の発明によれば、マグネトロンと駆動電源間の高圧リード線を廃止し、ノイズの発生を少なくし、フィラメント電流の安定化を図り、かつ、高圧整流器の冷却を改善させたマグネトロン駆動電源とすることができる。また、高圧リード線をなくすことによりマグネトロン駆動電源の小型化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１におけるマグネトロン駆動電源の斜視図
【図２】本発明の実施例２におけるマグネトロン駆動電源の要部平面および側面図
【図３】本発明の実施例３におけるマグネトロン駆動電源の回路図
【図４】従来のマグネトロン駆動電源の斜視図
【符号の説明】
１　マグネトロン
１４　出力端子
１８　高圧整流器
【図１】
2004103351.tif 000003
【図２】
2004103351.tif 000004
【図３】
2004103351.tif 000005
【図４】
2004103351.tif 000006