電子レンジの高電圧回路(マグネトロン)について

質問

電子レンジの勉強中ですが、マグネトロンの高圧電源回路が理解出来ませんので、
ご教示をよろしくお願いします。

高電圧発生は、リーケージトランス、コンデンサー、整流ダイオードを組み合わせた、半波倍電圧整流回路となっています。

質問
1)トランスとコンデンサーは、直列共振でしょうか
2)共振させた場合、どのような効果があるのでしょうか
3)コンデンサー容量は、どうやって決めるのでしょうか
　(出来れば計算式)

以上よろしくお願いします

回答No.3

rabbit_cat

なるほど。♯２さんの回答をみて、なるほどと思いました。
私は無意識のうちに、商用電源→直流→インバータで高周波AC→高電圧発生回路
みたいなものを想定してしまいましたが、LC共振を使って50Hzで直接高電圧を生成するという構成も普通にあり得るんでしょうね。

というわけで、質問の電源回路がリーケージトランスの漏れ磁束のインダクタンスを積極的にLC共振のために用いているのか、リーケージトランスは単に電流制限のため（チョークコイルの代わり）で共振させているわけではないのか、は回路（というかトランスに入力している周波数）を見ないと判断できません。

でも、確かに、インバータ使ってるとすると、電流制限のために、わざわざリーケージトランスなんか使わない気はしないでもないので、直接50Hz入れて共振させてる可能性のほうが高いかも…。

回答No.2

tadys

電子レンジの電源には色々な種類が有り、リーケージトランスを用いたものはその中の一つです。
http://www.microwave.ne.jp/09/004.html

電子レンジ用の電源ではリーケージトランスによる鉄共振を利用したものが使用される事が多かったようですが、最近ではインバータを利用した電源に変わってきているようです。

こちらの特許文献の【従来の技術】には、「鉄共振トランスを使用した回路と昇圧トランスを高速にスイッチングさせ高電圧を得るようにするインバーター型の回路とが公知である。」と有ります。
http://www.j-tokkyo.com/1996/H01J/JP08031330.shtml

田淵電機のカタログには高圧トランスと、共振用のコンデンサの値が書いて有ります。
http://www.zbr.co.jp/e_catalog/e_catalog_10.pdf

鉄共振トランスは、エレクトロニクスが発展する前の時代において、電圧を安定化する目的で良く使用された回路です。
構造が簡単なので、今でも販売されています。
http://www.iwata-ko3.co.jp/cvt-cat.pdf
こちらには鉄共振についての説明が有ります。
http://www.iwata-ko3.co.jp/torisetu.pdf

補足

tadys様
回答有り難うございます。
色々な資料の紹介有り難うございます。
鉄共振の技術習得を頑張ります

回答No.1

rabbit_cat

共振ではありません。高電圧発生は、コンデンサとダイオードだけで行っています。
トランスは、絶縁と、基準電位をずらすために入っています。
トランスは、２次側から見たら、理想的には単なる交流の電圧源であって、インダクタンスは全くありません。

以上は理想トランスの場合ですが、リーケージトランスの場合は、漏れ磁束がありますから、２次側から見たときに、交流の電圧源とコイルが直列につながっているように見えます。なんで、この仮想コイルと倍圧回路のコンデンサで共振が起こりえます。
ですが、共振周波数は普通は、トランスに入力している周波数よりかなり低いでしょうから、ほとんど問題になりません。仮想コイルは単に電流を制限しているだけ、と思えばよいです。

補足

rabbit_cat様
回答有り難うございます。
仮想コイルをもう少し勉強します。
市販の電子レンジ(非インバータタイプ)では、50Hzと60Hzでは、コンデンサーの値が違います
(例：50Hz(0.84μF)、60Hz(0.61μF))
これは、仮想コイルとコンデンサーの共振で、鉄共振の高調波ノイズを低減していると
考えて良いのでしょうか？