[其他]用于具有反向截止特性的负载的供电装置

说明书

本发明涉及用于高频加热器等设备，将得自商用电网经变压器变换的电力、供给磁控管等具有应向截止特性的负载的供电装置。

一般，对于这种具有反向截止特性的负载，作为用变压器进行电力变换（升压等）后供电的装置，例如，给磁控管供电的磁控管电源装置。图1是这种磁控管电源装置的电路图。电路的组成是这样的：来自商用电网1的电源E的输出，靠升压变压器T升压、经电容器C和二极管D整流、馈至磁控管M。所以，如图2所示，与该图（a）所表示的电源电压波形相对应，供给具有反向截止特性的负载磁控管的电压波形V_AK具有该图（b）所示图形，但是，由电源E所供的输入电流I却如该图（C）表示的那样连续流通，即使是具有反向截止特性的负载，变压器T以及电源E都会正常稳定运行。

然而，这个二极管D必须具有高的耐压性能因而价格昂贵，又由于磁控管M造成的过渡过电压等使其容易击穿，因此希望有去掉这种二极管的供电方式。尤其是当电源E是高频电源时，因为有必要进行高压、高频电力的整流，从技术上讲，难以制造具有完善性能的二极管，就算能够制造，免不了成为价格奇贵的商品。

于是，如图3所示，实现一种将图1的电容器C和二极管D省去不用的供电装置，此时却发生了以下的异常情况，要实现这种形式的装置是困难的。即，如图4所示，变压器T的B-H曲线上的轨迹，在图1的装置的场合是o→a→b→c→d→a，与此相对照，图3的装置的场合，成了o→a→b→a，发生了所谓磁偏移现象，这不仅迫使变压器效率极差、对于电源E的工作也难免造成不良的影响。

根据这样的背景，对于电源E，提出了如图5所示那样、采用回扫型高频逆变器电源的技术方案。图5就是现有的这种供电装置的电路图，它是美国专利第4318165号的说明书中记载的高频加热装置的电源电路图。图中，商用电网1的电力由桥式接法的二极管2整流、形成单方向的电源。3是电感、4是电容器，对逆变器的高频换向运行来说，它们起着滤波器的功能。

逆变器由谐振电容器5、升压变压器6、晶体管7、二极管8及驱动回路9组成。晶体管7靠驱动电路9供给的基极电流、以规定的周期和负载比（即通断时间比）工作在开关状态。其结果，在升压变压器6的一次绕组10中，流有如图6（a）那样的由集电极电流I_c和二极管电流I_d组成的电流I_cd，以及如图6（b）那样的高频电流I_l。所以，在二次绕组11及三次绕组12中分别产生高频高压电力及高频低压电力。高频低压电力通过电容器13、14以及扼流圈15、16馈至磁控管17的阴极端子之间，另一方面，高频高压电力则如图所示供至阳极阴极之间。而在电容器5和磁控管17中流过图6（c）、（d）那样的电流，磁控管17产生振荡，感应加热就成为可能。

以这样的组成，使晶体管7在20KH_Z～100KH_Z的频率下工作，比起就按商用电网频率升压的场合，升压变压器的重量、尺寸可以做到几分之一至几十分之一，具有能使电源部分小型、廉价的特点。

特别是，美国专利第4318165号说明书所示的高频加热装置，由于其升压变压器6的一次绕组10和二次绕组11的极性如图所示那样组合成所谓回扫型换流器电路，所以不用通常用于高压整流的高压二极管也能驱动磁控管17，实现图5那样的高频加热装置。

由于不需要昂贵、大型、高压高频二极管，就进一步实现了高频加热装置的小型化、轻量化、廉价化。

但是，这种现有的高频加热装置有如下缺点。

关于电力变换器之一的换流器或逆变器，例如在L.E.Jansson的文献《用于开关型电源的换流器电路》（电子学应用汇刊，第32卷，第3期，1973年）中曾作了详尽的论述。（Converter    Circuits    for    switched-mode    power    supplies，Electronics    applications    bulletin，Vol.32.No，3，1973）。采用一个晶体管的换流器，有回扫方式和前置方式两种，特别是回扫方式的换流器，因为用元件最少、便宜，多用于电视机的高压发生电路中，这是人所周知的。