(57)【要約】【課題】マグネトロンの陽極−陰極間の直流高電圧を上昇させるとフィラメントへの供給電圧が自動的に低下する電源回路を提供する。【解決手段】二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１、第２の昇圧変圧器と、それらの一次側に高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、昇圧変圧器の高圧巻線の出力高電圧を整流する第１、第２の高電圧整流回路と、第１、第２のインバータ回路を制御する制御回路とを備えて構成する。第１、第２の高電圧整流回路の出力側を並列接続してその出力電圧を陽極−陰極間印加電圧として供給し、第１、第２の昇圧変圧器の低圧巻線の出力低電圧を加算した電圧をフィラメント加熱電圧として供給する。制御回路は第１、第２のインバータ回路から第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御してフィラメント加熱電圧と陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１、第２の昇圧変圧器（５、６）と、
該第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路（３、４）と、
前記第１、第２の昇圧変圧器の高圧巻線に出力される高電圧を整流する第１、第２の高電圧整流回路（７、８）と、
前記第１、第２のインバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路（１０）と、を備え、
前記第１、第２の高電圧整流回路の出力側を並列接続してその出力電圧を負荷であるマグネトロン（１７）の陽極−陰極間印加電圧として供給し、
前記第１、第２の昇圧変圧器の低圧巻線を直列接続して各巻線に出力される低電圧を加算した電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、
前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記フィラメント加熱電圧と前記陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネトロン駆動電源回路において、前記第１、第２の高電圧整流回路は何れも全波倍電圧整流回路として構成し、
前記制御回路は前記位相差を０〜π／２の範囲で調整するものとし、負荷であるマグネトロンに電源供給を開始する時は前記２つの高周波電圧の位相差が小さな値となるように制御し、前記マグネトロンが発振を開始した後は前記位相差がそれよりも大きな値となるように制御することを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【請求項３】
請求項２に記載のマグネトロン駆動電源回路において、前記マグネトロンが発振を開始したことの検出は、前記マグネトロンの陽極に流れ込む電流の値を検出して行なうことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【請求項４】
請求項１に記載のマグネトロン駆動電源回路において、前記第１の昇圧変圧器の低圧巻線に第１のダイオード（５１）を接続して構成した第１の半波整流回路（５３）と、前記第２の昇圧変圧器の低圧巻線に前記第１のダイオードとは極性を逆にした第２のダイオード（５２）を接続して構成した第２の半波整流回路（５４）とを、それらの出力側を並列接続してその出力電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給することを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【請求項５】
二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１、第２の昇圧変圧器と、
該第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、
前記第１、第２の昇圧変圧器の高圧巻線に出力される高電圧の差電圧を整流する高電圧整流回路（５７）と、
前記第１、第２のインバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路と、を備え、
前記高電圧整流回路の出力電圧を負荷であるマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧として供給し、
前記第１、第２の昇圧変圧器の低圧巻線を直列接続して各巻線に出力される低電圧を加算した電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、
前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記フィラメント加熱電圧と前記陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【請求項６】
二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１の昇圧変圧器（５）と、
二次側に高圧巻線を有する第２の昇圧変圧器（６ａ）と、
前記第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、
前記第１、第２の昇圧変圧器の高圧巻線に出力される高電圧を整流する第１、第２の高電圧整流回路と、
前記第１、第２のインバータ回路を制御する制御回路と、を備え、
前記第１、第２の高電圧整流回路の出力側を並列接続してその出力電圧を負荷であるマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧として供給し、
前記第１の昇圧変圧器の低圧巻線に出力される低電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、
前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記陽極−陰極間印加電圧を調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【請求項７】
主脚鉄心（６２）と２式の側脚鉄心（６３、６４）を有する三脚構造鉄心（６１）を有し、前記各側脚鉄心には一次巻線と二次低圧巻線とを巻線方向を同じにして巻装し、前記主脚鉄心には二次高圧巻線（６６）を巻装した三脚鉄心変圧器（６０）と、
前記各側脚鉄心の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、
前記二次高圧巻線に出力される高電圧を整流する高電圧整流回路（６７）と、
前記第１、第２のインバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路と、を備え、
前記高電圧整流回路の出力電圧を負荷であるマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧として供給し、
前記２つの側脚鉄心の二次低圧巻線を極性を逆にして直列接続し各巻線に出力される低電圧の差電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、
前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記フィラメント加熱電圧と前記陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子レンジなどマグネトロンの発振出力を利用する機器に用いるマグネトロン駆動電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マグネトロンで発生させたマイクロ波によって高周波加熱を行なう機器が多く用いられている。図２２はそうした機器に採用されているマグネトロン駆動電源回路の一例である。このマグネトロン駆動電源回路８０は、商用電源８１の交流を整流して平滑する整流回路８２、その出力である直流電圧を所定周波数の高周波電圧に変換するインバータ回路８３、その出力である高周波電圧を昇圧する高周波変圧器８４、その二次高圧巻線８５から出力される交流高電圧を整流する高圧整流回路８７、その出力電流を検出してインバータ回路８３を制御する制御回路８８とから構成されている。高周波変圧器８４の二次側にはマグネトロン８９の陰極フィラメント９０に加熱電力を供給する二次低圧巻線９１も設けられている。マグネトロン８９はこのような電源回路８０によってフィラメント９０が加熱され、陽極−陰極間に高圧整流回路８７の出力する直流高電圧が印加されると高周波発振を起こしてマイクロ波を出力する。
【０００３】
ところで、このような従来の電源回路８０には次のような問題がある。図２２に示した回路構成では、マグネトロン８９のフィラメント９０を加熱する電力と、マグネトロン８９の陽極−陰極間に直流高電圧を供給する基となる高圧交流電力の双方が一つの昇圧変圧器８４から取り出されている。従って、マグネトロン８９の出力を高めるため昇圧変圧器８４の一次巻線への供給電圧を上昇させると、フィラメント９０への供給電圧も上昇してフィラメント９０の温度が上昇してしまう。陽極−陰極間に高電圧が印加されている状態でフィラメント温度が上昇し過ぎると、フラッシュオーバーやマグネトロン不安定動作領域拡大といった不具合が発生する。
【０００４】
反対に、マグネトロン８９の出力を下げるために昇圧変圧器８４の一次巻線への供給電圧を低下させると、フィラメント９０への供給電圧も低下してフィラメント９０の温度が下がる。フィラメント温度が低下し過ぎると、陽極−陰極間電圧がリプルにより低くなった時にマグネトロン８９から放射される放射雑音が増加する不具合を生ずる。
【０００５】
このように図２２に示す従来回路ではマグネトロン８９の陽極−陰極間電圧を上昇させるとフィラメント温度も上昇し、陽極−陰極間電圧を低下させるとフィラメント温度も低下する。このため上述したような問題が発生する。
【０００６】
こうした問題を解決する従来技術として、例えば特許文献１には、フィラメントの加熱電力を得るための変圧器と、陽極−陰極間電圧を生成する基となる高圧交流電力を得るための変圧器を別々に設け、フィラメントへは陽極−陰極間電圧の値とは無関係に常に一定の加熱電力を供給するようにした電源回路が開示されている。しかし、マグネトロンでは陽極−陰極間電圧を高くするとフィラメントＮに高速で戻る電子が増えてフィラメントＮが加熱される逆加熱という現象が生ずる。このためフィラメントへの供給電力を一定にしていたのではフィラメントが過熱状態に陥る不具合が発生することがある。
【特許文献１】特開２００１−１８５３４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その課題は、マグネトロンの陽極−陰極間に供給する直流高電圧とフィラメント加熱用の低電圧とが、一方の電圧を増加させると他方の電圧は低下する関係にして、マグネトロンの出力が高い時にはフィラメント温度は低めに、マグネトロンの出力が低い時にはフィラメント温度は高めに自動調整されるようにしたマグネトロン駆動電源回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１、第２の昇圧変圧器（５、６）と、該第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路（３、４）と、前記第１、第２の昇圧変圧器の高圧巻線に出力される高電圧を整流する第１、第２の高電圧整流回路（７、８）と、前記第１、第２のインバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路（１０）とを備え、前記第１、第２の高電圧整流回路の出力側を並列接続してその出力電圧を負荷であるマグネトロン（１７）の陽極−陰極間印加電圧として供給し、前記第１、第２の昇圧変圧器の低圧巻線を直列接続して各巻線に出力される低電圧を加算した電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記フィラメント加熱電圧と前記陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
【０００９】
このような構成のマグネトロン駆動電源回路によれば、第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に供給する高周波電圧の位相差が０〜π／２の範囲では、マグネトロンの陽極−陰極間印加電圧とフィラメント加熱電圧の位相差θに対する変化勾配（微分係数）の符号が互いに反対となる。従って、マグネトロンの出力を上げるために陽極−陰極間印加電圧を上昇させるとフィラメント加熱電圧が低下してフィラメント温度が下がり、逆加熱の現象が抑制される。また、マグネトロンの起動時にはフィラメント加熱電圧は高く、陽極−陰極間印加電圧は低くすることができるため、フィラメントの温度上昇にかかる起動時間を短縮することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のマグネトロン駆動電源回路において、前記第１、第２の高電圧整流回路は何れも全波倍電圧整流回路として構成し、前記制御回路は前記位相差を０〜π／２の範囲で調整するものとし、負荷であるマグネトロンに電源供給を開始する時は前記２つの高周波電圧の位相差が小さな値となるように制御し、前記マグネトロンが発振を開始した後は前記位相差がそれよりも大きな値となるように制御することを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
【００１１】
マグネトロン駆動電源回路から出力されるフィラメント加熱電圧は位相差がゼロの 時に最大で、位相差が増すに従って低下する。反対に陽極−陰極間印加電圧の方は位相差がπ／２の時に最大となる。従って、本構成のようにマグネトロンの起動時には位相差を小さくすることによりフィラメントの温度上昇にかかる起動時間を短縮することができる。一方、起動後に位相差を大きくしてマグネトロンの出力を上昇させた場合は、フィラメント加熱電圧は低下してフィラメント温度が下がる。従って、逆加熱の現象も自動的に抑制される。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のマグネトロン駆動電源回路において、前記マグネトロンが発振を開始したことの検出は、前記マグネトロンの陽極に流れ込む電流の値を検出して行なうことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
マグネトロンの陽極に流れ込む電流の値を検出すれば、発振開始を容易に検出することかできる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のマグネトロン駆動電源回路において、前記第１の昇圧変圧器の低圧巻線に第１のダイオード（５１）を接続して構成した第１の半波整流回路（５３）と、前記第２の昇圧変圧器の低圧巻線に前記第１のダイオードとは極性を逆にした第２のダイオード（５２）を接続して構成した第２の半波整流回路（５４）とを、それらの出力側を並列接続してその出力電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給することを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
【００１４】
このような構成の場合も、第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に供給する高周波電圧の位相差を０〜π／２の範囲で変化させると、位相差が増すに従ってマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧は上昇し、フィラメント加熱電圧は反対に低下する。従って、この場合も請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１、第２の昇圧変圧器と、該第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、前記第１、第２の昇圧変圧器の高圧巻線に出力される高電圧の差電圧を整流する高電圧整流回路（５７）と、前記第１、第２のインバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路とを備え、前記高電圧整流回路の出力電圧を負荷であるマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧として供給し、前記第１、第２の昇圧変圧器の低圧巻線を直列接続して各巻線に出力される低電圧を加算した電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記フィラメント加熱電圧と前記陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
【００１６】
このような構成の場合も、第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に供給する高周波電圧の位相差を０〜πの範囲で変化させると、位相差が増すに従ってマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧は上昇し、フィラメント加熱電圧は反対に低下する。従って、この場合も請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、二次側に高圧巻線と低圧巻線を有する第１の昇圧変圧器（５）と、二次側に高圧巻線を有する第２の昇圧変圧器（６ａ）と、前記第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、前記第１、第２の昇圧変圧器の高圧巻線に出力される高電圧を整流する第１、第２の高電圧整流回路と、前記第１、第２のインバータ回路を制御する制御回路とを備え、前記第１、第２の高電圧整流回路の出力側を並列接続してその出力電圧を負荷であるマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧として供給し、前記第１の昇圧変圧器の低圧巻線に出力される低電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記陽極−陰極間印加電圧を調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
【００１８】
このような構成によれば、第１、第２の昇圧変圧器の一次巻線に供給する高周波電圧の位相差を０〜π／２の範囲で変化させると、位相差が増すに従ってマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧は上昇するのに対して、フィラメント加熱電圧は一定に維持される。従って、フィラメント加熱電圧を変えることなくマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧のみを単独で変化させてその出力を調整することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、主脚鉄心（６２）と２式の側脚鉄心（６３、６４）を有する三脚構造鉄心（６１）を有し、前記各側脚鉄心には一次巻線と二次低圧巻線とを巻線方向を同じにして巻装し、前記主脚鉄心には二次高圧巻線（６６）を巻装した三脚鉄心変圧器（６０）と、前記各側脚鉄心の一次巻線に同振幅、同周波数の高周波電圧を供給する第１、第２のインバータ回路と、前記二次高圧巻線に出力される高電圧を整流する高電圧整流回路（６７）と、前記第１、第２のインバータ回路のスイッチング動作を制御する制御回路とを備え、前記高電圧整流回路の出力電圧を負荷であるマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧として供給し、前記２つの側脚鉄心の二次低圧巻線を極性を逆にして直列接続し各巻線に出力される低電圧の差電圧を前記マグネトロンのフィラメント加熱電圧として供給し、前記制御回路は前記第１、第２のインバータ回路から前記第１、第２の昇圧変圧器に供給される２つの高周波電圧の位相差を制御することによって、前記フィラメント加熱電圧と前記陽極−陰極間印加電圧の双方を同時に調整するように構成したことを特徴とするマグネトロン駆動電源回路である。
【００２０】
このような構成によれば昇圧変圧器を１個で済ますことができる。本構成の場合は一次巻線に供給する２つの高周波電圧の位相差を０〜πの範囲で変化させると、位相差が増すに従ってマグネトロンの陽極−陰極間印加電圧は低下し、フィラメント加熱電圧は反対に上昇する。従って、マグネトロンの起動時は位相差を大きく、起動後は小さくすることにより起動時間を短縮でき、且つ逆加熱の現象も抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るマグネトロン駆動電源回路の構成例を実施形態に分けて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１の回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１は、整流回路２、第１、第２のインバータ回路３、４、第１、第２の昇圧変圧器５、６、第１、第２の高圧整流回路７、８と制御回路１０を備えて構成される。
【００２２】
整流回路２は全波整流回路１１と平滑コンデンサ１２により構成され、商用電源１３から供給される交流電圧を整流して直流電圧に変換する。第１のインバータ回路３、第１の昇圧変圧器５、第１の高圧整流回路７とで第１の電源回路１４が構成され、第２のインバータ回路４、第２の昇圧変圧器６、第２の高圧整流回路８とで第２の電源回路１５が構成されている。第１、第２の電源回路１４、１５は同じ回路構成となっており、それぞれ負荷であるマグネトロン１７の陽極−陰極間に印加するための直流高電圧と、マグネトロン１７の陰極フィラメント１８に供給するための交流低電圧とを出力する。第１、第２の電源回路１４、１５は、共に整流回路２から直流電圧の供給を受けるように入力側が並列接続されている。
【００２３】
第１、第２の電源回路１４、１５は同じ回路構成であるので、第１の電源回路１４についてその構成を説明する。第１の電源回路１４の入力段に接続された第１のインバータ回路３は、第１、第２のスイッチング素子２１、２２からなるハーフブリッジ回路と、これに並列に接続された２つのコンデンサ２３、２４の直列回路により構成される。第１、第２のスイッチング素子２１、２２には、自己転流機能を有する絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、接合型バイポーラトランジスタ等を使用する。それらスイッチング素子には並列にフライホイールダイオード２５、２６が接続されている。
【００２４】
第１のインバータ回路３の出力端子に当たる第１、第２のスイッチング素子２１、２２の相互接続点とコンデンサ２３、２４の相互接続点との間には、第１の昇圧変圧器５の一次巻線２８が接続されている。第１、第２のスイッチング素子２１、２２のゲートには制御回路１０の出力する駆動信号Ａ１、Ａ２が入力されている。制御回路１０はその駆動信号Ａ１、Ａ２により第１、第２のスイッチング素子２１、２２を交互にＯＮ／ＯＦＦさせる。
【００２５】
第１のスイッチング素子２１がＯＮ、第２のスイッチング素子２２がＯＦＦの状態では、整流回路２の出力する直流電流が第１のスイッチング素子２１、第１の昇圧変圧器５の一次巻線２８の経路を通ってコンデンサ２４を充電する。このとき、それ以前にコンデンサ２３を充電していた電荷も同じ経路を通って放電する。次に第１のスイッチング素子２１がＯＦＦ、第２のスイッチング素子２２がＯＮ状態となると、コンデンサ２４を充電していた電荷が第１の昇圧変圧器５の一次巻線２８、第２のスイッチング素子２２の経路を通って放電する。この時、コンデンサ２３を充電する電流も同じ経路を流れる。このように第１、第２のスイッチング素子２１、２２が交互にＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返すと、第１の昇圧変圧器５の一次巻線２８にはそれに同期して反転を繰り返す交流電流が流れる。その周波数は２０〜５０ｋＨｚとされている。
【００２６】
第１の昇圧変圧器５の二次側には高圧巻線３０と低圧巻線３１が巻かれている。高圧巻線３０の巻き数は大きくしてあり、一次巻線２８に交流電流が流れるとその両端には交流高電圧Ｖmaが出力される。一方、低圧巻線３１の両端からはマグネトロン１７の陰極フィラメント１８を加熱するための交流低電圧Ｖfaが出力される。
【００２７】
交流高電圧Ｖmaは第１の高圧整流回路７にて整流され、直流高電圧に変換される。図中の第１の高圧整流回路７は全波倍電圧整流回路で構成されており、出力端子に当たる直列接続された２つのコンデンサ３３、３４の両端には高圧巻線３０に出力される電圧の振幅の２倍近い直流電圧（数１０００Ｖ）が出力される。コンデンサ３３、３４には高電圧が加わるため比較的小容量のものしか使用されない。更に、コンデンサ３３、３４の両端からは負荷であるマグネトロン１７に負荷電流が流れる。こうしたことから第１の高圧整流回路１４が出力する直流高電圧は大きなリプルを含んだ波形となる。
【００２８】
第２の電源回路１５の第２の高圧整流回路８に接続されたコンデンサ３５、３６の両端からも同様にリプルを含んだ直流高電圧が出力される。第２の昇圧変圧器６の二次低圧巻線３８からは、同じくマグネトロン１７の陰極フィラメント１８を加熱するための交流低電圧Ｖfbが出力される。
【００２９】
第１、第２の電源回路１４、１５の直流高電圧の出力は、それぞれ抵抗３９、４０を介してマグネトロン１７の陽極４１と陰極フィラメント１８の間に供給される。抵抗３９、４０は、第１、第２の電源回路１４、１５から陽極４１に流れる電流を検出するためのもので低抵抗値にしてある。従って、第１、第２の電源回路１４、１５の出力は実質的に並列接続されてマグネトロン１７の陽極−陰極間に直流高電圧Ｖｍを供給している。マグネトロン１７の陽極４１は接地されており、抵抗３９、４０の両端間の電圧は制御回路１０に入力されており、マグネトロン１７の発振開始の検出、その他に使用される。
【００３０】
一方、第１、第２の昇圧変圧器５、６の二次側の低圧巻線３１、３８は直列接続してあり、それぞれの低圧巻線３１、３８が出力する交流低電圧Ｖfa、Ｖfbは加算されてマグネトロン１７の陰極フィラメント１８にフィラメント加熱電力として供給されている。
【００３１】
次に、このような構成のマグネトロン駆動電源回路１の動作について説明する。制御回路１０は、第１、第２のインバータ回路３、４のスイッチング周波数とＯＮ／ＯＦＦパルス幅を同じ値に制御する。そして、スイッチング動作の位相差のみをマグネトロン１７に要求される動作に合わせて調整する。従って、第１、第２のインバータ回路３、４からは同振幅、同周波数で位相差のみが異なる交流電圧Ｖａ、Ｖｂが第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給される。そのスイッチング動作の制御は、第１、第２のインバータ回路３、４を構成するスイッチング素子２１、２２、４３、４４のゲートを駆動する駆動信号Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２によって行なう。
【００３２】
第１、第２の昇圧変圧器５、６の二次低圧巻線３１、３８に出力される交流低電圧の値をＶfa、Ｖfb（Ｖfa、Ｖfbは大きさの等しい電圧ベクトル）とする。二つの低圧巻線３１、３８は直列接続してあることから、マグネトロン１７の陰極フィラメント１８に印加されるフィラメント加熱電圧Ｖｆ（Ｖｆは電圧ベクトル）は次のベクトル和で表わされる。
Ｖｆ＝Ｖfa＋Ｖfb                                                   （１）式
【００３３】
第１、第２の昇圧変圧器５、６の一次巻線２８、４７に供給される交流電圧をＶａ、Ｖｂ（Ｖａ、Ｖｂは大きさの等しい電圧ベクトル）、その位相差をθとする。第１、第２の昇圧変圧器５、６は同一構成であることから交流低電圧Ｖfa、Ｖfbの位相差もθとなる。従って（１）式をベクトル図で表わすと図２に示すようになる。位相差θを変化させると、フィラメント加熱電圧Ｖｆの大きさ（振幅）｜Ｖｆ｜は図３の曲線（１）のように変化する。
【００３４】
フィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は位相差θがゼロのときに最大で２｜Ｖfa｜となり、位相差θが増すに従って減少する。位相差がπ／２では√２｜Ｖfa｜、πではゼロとなる。このように変化することから、第１、第２のインバータ回路３、４より第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給される交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θを変えることで、フィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜の値を制御することができる。
【００３５】
一方、マグネトロン１７の陽極−陰極間に印加する直流高電圧をＶｍとすると、位相差θを変化させた場合の電圧Ｖｍの変化の様子はフィラメント加熱電圧Ｖｆの変化とは異なったものとなる。その変化の理解のために、最初にマグネトロン１７の陽極−陰極間に第１の高圧整流回路７の出力電圧のみを供給している場合を考える。その場合の直流高電圧Ｖｍの波形は図４の（１）に示すようなかなり大きなリプルを含んだ波形となる。第１の高圧整流回路７は全波倍電圧整流回路として構成してあるので、リプルの周期は第１のインバータ回路３のスイッチング周期の１／２に等しい。
【００３６】
次に、マグネトロン１７の陽極−陰極間に第２の高圧整流回路８の出力電圧のみを供給している場合を考える。第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給される交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θがゼロである場合には、直流高電圧Ｖｍの波形は図４の（２）に示すように図４の（１）の波形と同位相、同波形となる。
【００３７】
このように第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θをゼロにすると、第１、第２の高圧整流回路７、８の出力電圧は波形、位相共に同じとなる。このように動作する２つの高圧整流回路７、８の出力側を並列接続し、その共通の出力端子をマグネトロン１７電圧の陽極−陰極間に接続した場合の直流高電圧Ｖｍの波形は、図４の（３）に示すようになる。即ち、その波形は図４の（１）及び（２）とほぼ同じで、大きなリプルを含んだ波形となる（厳密には、第１、第２の高圧整流回路７、８に対する負荷の大きさが１／２に減るため、リプルは図４の（１）及び（２）の波形より小さくなり平均電圧は上昇する。）。
【００３８】
次に、第２の昇圧変圧器６に供給する交流電圧Ｖｂの位相を、第１の昇圧変圧器５に供給する交流電圧Ｖａより小さな位相差θだけ遅らせた場合を考える。まず、前と同様に第１、第２の高圧整流回路７、８よりそれぞれ単独にマグネトロン１７に直流高電圧を供給している場合を考える。第１の高圧整流回路７により供給している場合の直流高電圧Ｖｍの波形は図５の（１）に示す波形となり、第２の高圧整流回路８により供給している場合の波形は図５の（２）に示す波形となる。図５の（２）に示す直流高電圧Ｖｍの波形に含まれるリプルは、図５の（１）の波形に含まれるリプルより位相差θだけ遅れている。
【００３９】
このように動作する第１、第２の高圧整流回路７、８の出力側を並列接続し、その共通の出力端子をマグネトロン１７の陽極−陰極間に接続した場合の直流高電圧Ｖｍの波形は図５の（３）に示すようになる。但し、第１、第２の高圧整流回路７、８の負荷電流供給能力は十分に高いものとする。即ち、直流高電圧Ｖｍの波形は図５の（１）と（２）を重ねた波形の包絡線に近い波形となる。これは、一方の高圧整流回路の出力電圧の谷間を他方の高圧整流回路の出力電圧が埋めるためである。直流高電圧Ｖｍの波形には、１周期の間に２つのピークが現れる。ピーク間の位相差は交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θに等しい。図６は、位相差θの値をπ／２とした場合の図５に相当する図である。図５の（３）に現れていた１周期中の２つのピーク間隔は等間隔でπ／２となる。
【００４０】
ここで、位相差θがゼロである場合の図４の（３）に示す電圧Ｖｍの平均値と、小さな位相差θが存在する場合の図５の（３）に示す電圧Ｖｍの平均値とを比較すると、図５の（３）に示す電圧Ｖｍの平均値の方が高くなることが分かる。図５の（３）に示す波形は前述したように図５の（１）と（２）を重ねた波形の包絡線に近い形をしているためである。このように図１に示す回路構成にて第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂに位相差を設けると、マグネトロン１７の陽極−陰極間に供給する直流高電圧Ｖｍの平均値を変化させることができる。
【００４１】
図３の曲線（２）は、位相差θの値をゼロから増加させていった場合における直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmの変化を示したものである。平均電圧Ｖmmは位相差θがπ／２のときに最大となり、位相差θがゼロ又はπのときに最小となる。ここで平均電圧Ｖmmの変化を示す曲線（２）とフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜の変化を示す曲線（１）とを比べと、位相差θがゼロ〜π／２の範囲では位相差θが増すにつれて平均電圧Ｖmmは上昇し、反対にフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は下降することが分かる。
【００４２】
このように本実施形態のマグネトロン駆動電源回路１では、第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θを０〜π／２の範囲で変化させると、陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜の一方はその値が増加し、他方はその値が減少する。即ち、位相差θについての微分値の符号が反対になっている。
【００４３】
フィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜と陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとが交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θによってこのように変化することは、マグネトロン１７を駆動する上で次のような利点がある。マグネトロンでは出力を上げるために陽極−陰極間電圧を高くすると、陰極フィラメント１８に高速で戻る電子が増えてフィラメント１８が加熱される逆加熱という現象が発生する。逆加熱が激しくなるとフィラメント１８は過熱状態となり動作が不安定となる。過熱状態はまた、マグネトロンの寿命低下、陽極−陰極間でのフラッシュオーバーの発生などの原因となる。
【００４４】
これを防ぐためには、高出力で動作させるときはフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜を低下させてのフィラメント１８の温度を下げる必要がある。本実施形態のマグネトロン駆動電源回路１では、位相差θを０〜π／２の範囲内で増加させて陽極−陰極間電圧Ｖｍを高めると、フィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は自動的に低下して温度が下がる。従って、位相差θの調整により出力を調整するのみで、他に特別の操作をすることなく逆加熱による陰極フィラメント１８の過熱を防止することができる。
【００４５】
また、マグネトロンを始動させるときのことを考えると、マグネトロンの発振はフィラメントが所定温度に達してから開始するため始動には５〜１０秒の時間がかかる。例えば、マグネトロンによるマイクロ波加熱を行なう電子レンジでご飯を再加熱する場合の必要加熱時間は数十秒である。それと比較すると、発振開始にかかる５〜１０秒は大きな時間ロスで問題となる。この時間ロスを短くするには加熱開始時に大きな電力をフィラメントに与え、短時間で加熱する必要がある。
【００４６】
本実施形態のマグネトロン駆動電源回路１では、位相差θをゼロとした場合にフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は最大、陽極−陰極間電圧Ｖｍは最小となる。従って、マグネトロン１７の起動時には位相差θをゼロとして最大電力をフィラメント１８に供給して短時間加熱させる。そして、発振開始後は位相差θを増加させてフィラメント１８への供給電圧は低下させ、陽極−陰極間電圧Ｖｍは増加させて定常状態に移行させる運転を行なうことができる。このような運転動作をさせれば発振開始時の時間ロスを短縮できると共に、発振開始後は前述した逆加熱の現象の発生を防止することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１ａの回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１ａは、第１、第２の高圧整流回路７、８を半波倍電圧整流回路に置き換えた点のみが第１の実施形態と異なる。第１の実施形態の図５において説明したと同様に、第１の高圧整流回路７のみでマグネトロン１７を駆動した場合の直流高電圧Ｖｍの波形は図８の（１）に示すようになる。
【００４８】
第２の昇圧変圧器６に供給する交流電圧Ｖｂの位相を第１の昇圧変圧器５に供給する交流電圧Ｖａより小さな位相差θだけ遅らせた状態で、第２の高圧整流回路８のみでマグネトロン１７を駆動した場合の直流高電圧Ｖｍの波形は図８の（２）のようになる。従って、第１、第２の高圧整流回路７、８の出力側を並列接続し、その共通出力でマグネトロン１７を駆動した場合の直流高電圧Ｖｍの波形は図８の（３）に示すようになる。
【００４９】
一方の高圧整流回路の出力電圧の谷間を他方の高圧整流回路の出力電圧が埋めるため、図８の（３）に示す直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmは図８の（１）、（２）に示す電圧波形の平均値より高くなる。位相差θを変化させた場合、直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmは図９の曲線（２）に示すように変化する。その値は位相差θがゼロの時に最小でπの時に最大となる。
【００５０】
フィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜の変化は、第１の実施形態の場合と同様に図９の曲線（１）に示すように変化する。従って、本実施形態の場合も第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θが０〜πの範囲では陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は、一方が増加すると他方は減少する。即ち、位相差θについての微分値の符号が反対になっている。
【００５１】
従って、第１の実施形態の場合と同様にマグネトロン１７の起動時には位相差θをゼロとして最大電力をフィラメント１８に供給して短時間加熱させる。そして、発振開始後は位相差θを増加させてフィラメント１８への供給電圧は低下させ、陽極−陰極間電圧Ｖｍは増加させて定常状態に移行させる運転を行なうことができる。このような運転動作をさせれば発振開始時の時間ロスを短縮できると共に、発振開始後は前述した逆加熱の現象の発生を防止することができる。
【００５２】
（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１ｂの回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１ｂは、マグネトロン１７のフィラメント１８の加熱電力を直流で供給する点が第１の実施形態と異なる。図に示すように第１の昇圧変圧器５の低圧巻線３１には第１のダイオード５１、第２の昇圧変圧器６の低圧巻線３８には第２のダイオード５２をそれぞれ接続して第１、第２の半波整流回路５３、５４を構成してある。
【００５３】
ここで第１のダイオード５１と第２のダイオード５２とは、極性が逆にして接続してある。従って、第１、第２の昇圧変圧器５、６の一次巻線２８、４７に同相の交流電圧Ｖａ、Ｖｂを供給した場合には、第１、第２の半波整流回路５３、５４の出力に現れる半波の電圧波形は位相がπだけずれたものとなる。第１、第２の半波整流回路５３、５４の出力側は並列接続してあり、その出力電圧がフィラメント１８の加熱電力として供給される。このような構成としてあることから、第１、第２の昇圧変圧器５、６に同相の交流電圧Ｖａ、Ｖｂを印加した場合には、フィラメント加熱電圧Ｖｆは図１１の（１）に示すような低圧巻線３１又は３８の誘起電圧を全波整流した波形となる。交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差をπとした場合には、第１、第２の半波整流回路５３、５４の出力に現れる半波整流波形の山部分の位相が揃うことからフィラメント加熱電圧Ｖｆは図１１の（２）に示すような半波整流波形となる。
【００５４】
交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θを０とπの中間値とした場合には、第１、第２の半波整流回路５３、５４の出力に現れる半波整流波形の位相は（π＋θ）だけずれたものとなる。この場合のフィラメント加熱電圧Ｖｆの波形は、互いの位相差が（π＋θ）の２つの半波整流波形を重ね合わせた波形の包絡線に一致し、図１１の（３）に示すような波形となる。
【００５５】
フィラメント加熱電圧Ｖｆの平均値Ｖfmの値は、位相差θが０とπの範囲では図１２の曲線（１）のように変化する。即ち、位相差θがゼロの時に最大、位相差θがπの時に最小となり、最大値と最小値の比は２：１となる。一方、直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmの変化は第１の実施形態の場合と同じで図１２の曲線（２）のようになる。
【００５６】
このように本実施形態の場合も図３に示した第１の実施形態の場合と同様に位相差θが０とπ／２の範囲ではマグネトロン１７の陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとフィラメント加熱電圧平均値Ｖfmは、一方が増加すると他方は減少する。即ち、位相差θについての微分値の符号が反対になっている。
【００５７】
従って、第１の実施形態の場合と同様にマグネトロン１７の起動時には位相差θをゼロとして最大電力をフィラメント１８に供給して短時間加熱させる。そして、発振開始後は位相差θを増加させてフィラメント１８への供給電圧は低下させ、陽極−陰極間電圧Ｖｍは増加させて定常状態に移行させる運転を行なうことができる。このような運転動作をさせれば発振開始時の時間ロスを短縮できると共に、発振開始後は前述した逆加熱の現象の発生を防止することができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
図１３は、第４の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１ｃの回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１ｃは、図１０に示した第３の実施形態のマグネトロン駆動電源回路１ｂ中の第１、第２の高圧整流回路７、８を半波倍電圧整流回路に置き換えた回路である。
【００５９】
第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θを０〜πの間で変化させた場合のフィラメント加熱電圧Ｖｆの平均値Ｖfmの変化は第３の実施形態の場合と同様で図１４の曲線（１）のように変化する。一方、直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmの変化は第２の実施形態の場合と同じで図１４の曲線（２）のようになる。
【００６０】
このように本実施形態の場合も位相差θが０とπの範囲ではマグネトロン１７の陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとフィラメント加熱電圧平均値Ｖfmは、一方が増加すると他方は減少する。即ち、位相差θについての微分値の符号が反対になっている。
【００６１】
従って、第１の実施形態の場合と同様にマグネトロン１７の起動時には位相差θをゼロとして最大電力をフィラメント１８に供給して短時間加熱させる。そして、発振開始後は位相差θを増加させてフィラメント１８への供給電圧は低下させ、陽極−陰極間電圧Ｖｍは増加させて定常状態に移行させる運転を行なうことができる。このような運転動作をさせれば発振開始時の時間ロスを短縮できると共に、発振開始後は前述した逆加熱の現象の発生を防止することができる。
【００６２】
（第５の実施形態）
図１５は、第５の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１ｄの回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１ｄは、第１、第２の昇圧変圧器５、６の二次側の高圧巻線３０、３７に誘起される電圧Ｖma、Ｖmｂの差電圧を半波倍電圧整流回路５７で整流して直流高電圧Ｖｍを生成するように構成してある。フィラメント１８への供給電圧を生成する回路は第１の実施形態の図１中の回路と同じである。
【００６３】
半波倍電圧整流回路５７に供給される電圧は、電圧ＶmaとＶmｂをベクトル加算したものである。第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θがゼロの場合には｜Ｖma＋Ｖmｂ｜の値はゼロとなり、直流高電圧Ｖｍの値もゼロとなる。｜Ｖma＋Ｖmｂ｜の値は、位相差θがπの時に最大となる。位相差θを０〜πの間で変化させた場合の直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmの変化は図１６の曲線（２）のようになる。フィラメント電圧｜Ｖｆ｜の変化は第１の実施形態と同じで図３の曲線（１）のようになる。その値は位相差θがゼロの時に最大で、位相差θがπではゼロとなる。
【００６４】
このように本実施形態の場合も位相差θが０とπの範囲ではマグネトロン１７の陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとフィラメント平均電圧｜Ｖｆ｜は、一方が増加すると他方は減少する。即ち、位相差θについての微分値の符号が反対になっている。
【００６５】
従って、第１の実施形態の場合と同様にマグネトロン１７の起動時には位相差θをゼロとして最大電力をフィラメント１８に供給して短時間加熱させる。そして、発振開始後は位相差θを増加させてフィラメント１８への供給電圧は低下させ、陽極−陰極間電圧Ｖｍは増加させて定常状態に移行させる運転を行なうことができる。このような運転動作をさせれば発振開始時の時間ロスを短縮できると共に、発振開始後は前述した逆加熱の現象の発生を防止することができる。
【００６６】
（第６の実施形態）
図１７は、第６の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１ｅの回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１ｅは、図１に示した第１の実施形態のマグネトロン駆動電源回路１における第２の昇圧変圧器６の二次側にある低圧巻線３８を無くしたものである。フィラメント１８には、第１の昇圧変圧器５の二次側にある低圧巻線３１のみから加熱電力を供給する。
【００６７】
フィラメント１８に供給されるフィラメント加熱電圧Ｖｆは、第１、第２の昇圧変圧器５、６に供給する交流電圧Ｖａ、Ｖｂの位相差θに無関係に一定である。一方、直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmの変化は、第１の実施形態の場合の同様に位相差θがゼロの時に最小、位相差θがπ／２の時に最大となる。位相差θを０〜πの間で変化させた場合の直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmは図１８の曲線（２）のように変化する。一方、フィラメント電圧｜Ｖｆ｜は図１８の曲線（１）のように一定となる。従って、フィラメント１８への供給電力は一定に維持したまま、位相差θを変化させることにより直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmのみを変化させてマグネトロン１７の出力を調整することができる。
【００６８】
（第７の実施形態）
図１９は、第７の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１ｆの回路構成を示したものである。このマグネトロン駆動電源回路１ｆは、図１５に示した第５の実施形態のマグネトロン駆動電源回路１ｄと考え方が似ている。図１５の回路では、第１、第２の昇圧変圧器５、６の二次高圧巻線３０、３７に誘起する電圧Ｖma、Ｖmb の差電圧（Ｖmb−Ｖma）を高圧整流回路５７に供給した。これに対して本実施形態では、この差のベクトル演算部分を磁気回路で行なうようにしている。
【００６９】
そのために第５の実施形態の構成における第１、第２の昇圧変圧器５、６を、本実施形態では三脚構造鉄心を有する変圧器６０に置き換えている。三脚構造鉄心６１は図２０に示すように、主脚鉄心６２と第１、第２の側脚鉄心６３、６４により構成されている。第１の側脚鉄心６３には第１のインバータ回路３が出力する交流電圧Ｖａが印加される一次巻線Ｎと二次低圧巻線３１とが、第２の側脚鉄心６４には第２のインバータ回路４が出力する交流電圧Ｖｂが印加される一次巻線４７と二次低圧巻線３８が巻装されている。巻線方向は図に示すように同じ方向にしてある。また、主脚鉄心６２には二次高圧巻線６６が巻装されている。
【００７０】
２つの二次低圧巻線３１、３８は極性を逆にして直列接続してあり、各巻線に誘起される電圧Ｖfa、Ｖfbの差電圧（Ｖfb−Ｖfa）をフィラメント加熱電圧Ｖｆとしてマグネトロン１７へ出力する。一方、主脚鉄心６２の二次高圧巻線６６に誘起される二次電圧Ｖmcは高電圧整流回路（この場合は半波倍電圧整流回路）６７に供給される。
【００７１】
第１の側脚鉄心６３に巻かれた一次巻線２８に流れる電流により誘起される磁束をφａとし、そのうちの主脚鉄心６２を通る磁束成分をφam、第２の側脚鉄心６４を通る成分をφafとする。同様に第２の側脚鉄心６４に巻かれた一次巻線４７に流れる電流により誘起される磁束をφｂとし、そのうちの主脚鉄心６２を通る磁束成分をφbm、第１の側脚鉄心６３を通る成分をφbfとする。また、交流電圧Ｖａ、Ｖｂの振幅と周波数は同じで交流電圧Ｖｂの交流電圧Ｖａを基準とした遅れ位相角をθとする。
【００７２】
主脚鉄心６２を通る磁束はベクトル和（φam＋φbm）で表わされる。φam＝Ａ・φａ、φbm＝Ａ・φｂ、（Ａは巻数と磁気抵抗で決まる定数）とすると、主脚鉄心６２を通る磁束は次のように表わされる。
φam＋φbm＝Ａ・（１＋exp（−ｊθ））・φａ
この磁束の変化により二次高圧巻線６６に誘起される二次電圧Ｖmcの大きさは｜φam＋φbm｜に比例し、その電圧を高電圧整流回路６７で整流した直流高電圧Ｖｍが陽極−陰極間電圧としてマグネトロン１７に出力される。従って、上式より直流高電圧Ｖｍの平均電圧Ｖmmは位相差θの変化に対して図２１の曲線（２）のように変化する。その値は、位相差θがゼロのときに最大で、πのときにゼロとなる。
【００７３】
一方、φaf＝Ｂ・φａ、φbf＝Ｂ・φｂ、（Ｂは巻数と磁気抵抗で決まる定数）とすると、第１、第２の側脚鉄心６３、６４を通る磁束はそれぞれ（φａ−Ｂ・φｂ）、（φｂ−Ｂ・φａ）となる。この磁束の変化により二次低圧巻線３１、３８に電圧Ｖfa、Ｖfbが誘起され、その差電圧（Ｖfb−Ｖfa）がフィラメント加熱電圧Ｖｆとして出力される。従って、フィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は磁束（φａ−Ｂ・φｂ）と磁束（φｂ−Ｂ・φａ）の差の大きさに比例する。差は次の式で表わされる。
（φａ−Ｂ・φｂ）−（φｂ−Ｂ・φａ）＝（１＋Ｂ）（１−exp（−ｊθ））・φａこのことからフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜は、位相差θの変化に対して図２１の曲線（１）のように変化する。その値は、位相差θがゼロのときに最小で、πのときに最大となる。
【００７４】
このように本実施形態の場合も位相差θが０とπの範囲ではマグネトロン１７の陽極−陰極間平均電圧Ｖmmとフィラメント平均電圧｜Ｖｆ｜は、一方が増加すると他方は減少する。即ち、位相差θについての微分値の符号が反対になっている。
【００７５】
従って、マグネトロン１７の起動時には位相差θをπ／２〜３π／４程度として大きな電力をフィラメント１８に供給して短時間で加熱させ、発振開始後は位相差θを小さくしてフィラメント１８への供給電力を低下、陽極−陰極間電圧Ｖｍを増加させて定常状態に移行させる運転を行なうことができる。このような運転動作をさせれば発振開始時の時間ロスを短縮することができると共に、発振開始後は前述した逆加熱の現象の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１の回路構成である。
【図２】フィラメント加熱電圧Ｖｆの大きさと位相を表わすベクトル図である。
【図３】第１の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１において位相差θを変えた場合のフィラメント加熱電圧｜Ｖｆ｜と陽極−陰極間平均電圧Ｖmmの変化を表わす図である。
【図４】第１の実施形態に係るマグネトロン駆動電源回路１において位相差θがゼロの場合の直流高電圧Ｖｍの波形図である。
【図５】小さな位相差θを持たせた場合の図４相当図である。
【図６】位相差θがπ／２の場合の図４相当図である。
【図７】第２の実施形態に係る図１相当図である。
【図８】第２の実施形態に係る図５相当図である。
【図９】第２の実施形態に係る図３相当図である。
【図１０】第３の実施形態に係る図１相当図である。
【図１１】第３の実施形態において位相差θを変えた場合のフィラメント供給電圧Ｖｆの波形図である。
【図１２】第３の実施形態に係る図３相当図である。
【図１３】第４の実施形態に係る図１相当図である。
【図１４】第４の実施形態に係る図３相当図である。
【図１５】第５の実施形態に係る図１相当図である。
【図１６】第５の実施形態に係る図３相当図である。
【図１７】第６の実施形態に係る図１相当図である。
【図１８】第６の実施形態に係る図３相当図である。
【図１９】第７の実施形態に係る図１相当図である。
【図２０】三脚構造鉄心６１を有する変圧器６０の構成図である。
【図２１】第７の実施形態に係る図３相当図である。
【図２２】従来技術に係る図１相当図である。
【符号の説明】
【００７７】
図面中、１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆはマグネトロン駆動電源回路、３は第１のインバータ回路、４は第２のインバータ回路、５は第１の昇圧変圧器、６、６ａは第２の昇圧変圧器、７は第１の高電圧整流回路、８は第２の高電圧整流回路、１０は制御回路、１７はマグネトロン、１８は陰極フィラメント、２８、４７は一次巻線、３１、３８は低圧巻線、４１は陽極、５１は第１のダイオード、５２は第２のダイオード、５３は第１の半波整流回路、５４は第２の半波整流回路、６０は三脚鉄心変圧器、６１は三脚構造鉄心、６２は主脚鉄心、６３、６４は側脚鉄心、６６は二次高圧巻線、６７は高電圧整流回路を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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