專利名稱：磁控管驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁控管驅(qū)動電路，具體涉及一種能夠防止在直流供電期間產(chǎn)生反向浪涌電壓的磁控管驅(qū)動電路。
通常，微波爐是利用微波烹調(diào)食物的設(shè)備，它具有高壓變壓器(以下稱作HVT)、和磁控管MGT。HVT將正常電壓抬升到高電壓，利用該高電壓驅(qū)動磁控管以產(chǎn)生一定頻率的微波。
然而，這種微波爐被設(shè)計成由交變電流(以下稱作AC)來驅(qū)動。因此在沒有AC的地方，如在戶外、以及在輪船、飛機等交通工具上，就不能使用這樣的微波爐。為了克服此種微波爐的缺點，利用逆變流器將直流(以下稱作DC)轉(zhuǎn)換成AC，以便在沒有AC的地方使用微波爐。
HVT抬升逆變流器產(chǎn)生的AC，以驅(qū)動磁控管MGT。此處，當(dāng)逆變流器將DC電壓轉(zhuǎn)換成AC電并輸出時，在HVT的初級部會出現(xiàn)從HVT的次級部感應(yīng)的反向浪涌電壓，它會在逆變流器上產(chǎn)生電火花。例如，在HVT次級部的高壓電容器(以下稱作HVC)充電之前，次級側(cè)電路形成短路，并且在初級線圈上出現(xiàn)反向浪涌電壓，導(dǎo)致在逆變流器上的電火花。而且，在HVC充電之后，每隔半個周期次級線圈的能量就被反向感應(yīng)到初級線圈，由于此反向感應(yīng)能量同樣也導(dǎo)致了在逆變流器上的電火花。
以下，將簡要說明現(xiàn)有技術(shù)的由DC電驅(qū)動的逆變流器以及與逆變流器連接的磁控管驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)、操作和問題。
目前有各種類型的逆變流器，如利用繼電器的逆變流器、和利用半導(dǎo)體器件的逆變流器等。本發(fā)明的申請人在下述的韓國專利申請中揭示了一種不定向頻率發(fā)電機(non-directional frequency generator，以下稱作NDFG)，它是一種改進的逆變流器。下面，將描述NDFG和與NDFG連接的磁控管驅(qū)動部的結(jié)構(gòu)、操作及缺點。
在分別于1998年5月22日和1998年6月8日提交的第98-18589號和第98-21117號韓國專利申請中，揭示了一種NDFG，它利用可旋轉(zhuǎn)AC轉(zhuǎn)換裝置將DC電轉(zhuǎn)換成AC電。目前這兩個申請尚未公開。


圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的由DC電驅(qū)動的NDFG和與其連接的磁控管驅(qū)動部的電路圖。
參照圖1，NDFG100包括由DC驅(qū)動以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的電機110、由電機110旋轉(zhuǎn)的換向器130、以及多個電刷，如圖1中所示的第一、第二、第三和第四電刷121-124。這些電刷與換向器130的外周接觸。換向器130包括被分成偶數(shù)個部分如圖1所示的至少兩個部分132a和132b的導(dǎo)電部。在導(dǎo)電部132a和132b之間形成具有一定寬度的絕緣部133。導(dǎo)電部132a和132b同時與電刷121-124中的至少兩個相鄰電刷接觸。DC施加到第一至第四電刷121-124的輸入端，同時第一至第四電刷121-124的輸出端與高壓變壓器(以下稱作HVT)相連接。第一和第二繼電器RY1和RY2導(dǎo)通／切斷NDFG100的操作。
NDFG100的操作如下第一繼電器RY1和RY2處于導(dǎo)通的狀態(tài)，并由DC旋轉(zhuǎn)換向器130。相應(yīng)地，與換向器130接觸的電刷121-124依次與在換向器130的外周上形成的導(dǎo)電部132a、絕緣部133、導(dǎo)電部132b、以及絕緣部133相接觸。
具體地講，當(dāng)換向器130上側(cè)的第一電刷121與導(dǎo)電部132a相接觸時，來自DC電源的正(+)極的電流輸入給第一電刷121，并流經(jīng)換向器130的導(dǎo)電部132a和第四電刷124、以及HVT的初級線圈202的上端向下到HVT初級線圈202的下端。然后，該電流輸入給第二電刷122，并流經(jīng)導(dǎo)電部132b、第三電刷123、以及DC電源的負(-)極。
接著，隨著換向器130繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝浑娝?21相應(yīng)地與絕緣部133相接觸時，電流不流經(jīng)換向器130。
然后，隨著換向器130進一步旋轉(zhuǎn)到90度，來自DC電源正(+)極的電流輸入給第一電刷121，流經(jīng)換向器130的導(dǎo)電部132b和第二電刷122，反轉(zhuǎn)其方向，并從HVT的初級線圈202的低端流向HVT的初級線圈202的高端。然后，該電流輸入給第四電刷124，流經(jīng)導(dǎo)電部132a、第三電刷123，再流到DC電源的負(-)極。
通過NDFG的換向器130的恒定旋轉(zhuǎn)，就以上述方式在HVT的初級線圈202上產(chǎn)生了AC。然后，該AC通過HVT的初級線圈202被傳送到HVT的次級線圈。然后，HTV將正常電壓轉(zhuǎn)換成高電壓，并通過HVT轉(zhuǎn)換的高電壓來驅(qū)動磁控管MGT。
在驅(qū)動磁控管時，會出現(xiàn)這樣的問題，即在HVT次級部的高壓電容器HVC被充電之前，次級線圈形成短路。也就是說，當(dāng)由NDFG100產(chǎn)生的AC輸入到HVT時，與HVT次級線圈連接的高壓電容器HVC被瞬間短路，從而在初級線圈中會出現(xiàn)一個反向浪涌電壓。由于該反向浪涌電壓而引起的近似無限大的浪涌電流，在NDFG100的電刷和換向器之間產(chǎn)生電火花。
此外，即使在高壓電容器HVC正常地充電之后，仍會出現(xiàn)另一個問題，即每隔半個周期次級線圈的電能被反向感應(yīng)到初級線圈。反向感應(yīng)電能在NDFG100的電刷和換向器之間產(chǎn)生電火花。
然而，上述問題不僅會在磁控管驅(qū)動部和由DC驅(qū)動的NDFG之間出現(xiàn)，它們還會在磁控管驅(qū)動部和包括NDFG在內(nèi)的范圍更寬的用于將DC逆變成AC的逆變流器之間發(fā)生。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠在由DC驅(qū)動時防止反向浪涌電壓的磁控管驅(qū)動電路。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種磁控管驅(qū)動電路，包括直流／交流(DC／AC)轉(zhuǎn)換部，用于將從直流電源輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成交變電流，并輸出該交變電流；具有初級線圈和次級線圈的變壓器，用于抬升DC／AC轉(zhuǎn)換部輸出的交流電壓，然后將抬升的電壓從初級線圈感應(yīng)到次級線圈；以及與次級線圈并聯(lián)的電容器，用于形成電感／電容諧振電路。
該變壓器包括高壓變壓器。
該DC／AC轉(zhuǎn)換部包括不定向頻率發(fā)電機。
該DC／AC轉(zhuǎn)換部包括電壓／頻率轉(zhuǎn)換部，用于按照直流電源的輸入電壓產(chǎn)生具有預(yù)定頻率的電壓脈沖；以及推拉電路，用于按照電壓脈沖反轉(zhuǎn)電流的方向，從而輸出交變電流。
該推拉電路通過按照電壓脈沖交替導(dǎo)通或切斷場效應(yīng)晶體管來反轉(zhuǎn)電流的方向。
通過參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點將變得更清楚，附圖中圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的不定向頻率發(fā)電機和與其連接的磁控管驅(qū)動部的電路圖；圖2是表示本發(fā)明優(yōu)選實施例的不定向頻率發(fā)電機和與其連接的磁控管驅(qū)動部的電路圖；以及圖3是表示本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的使用推拉電路的逆變流器和與其連接的磁控管驅(qū)動部的電路圖。
下面，將參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中相同的元件由相同的標(biāo)號表示。第一實施例是將本申請人設(shè)計的NDFG用作將DC轉(zhuǎn)換成AC的逆變流器的例子。第二實施例是將利用推拉電路操作的逆變流器用作將DC轉(zhuǎn)換成AC的逆變流器的例子。
第一實施例圖2是表示本發(fā)明優(yōu)選實施例的不定向頻率發(fā)電機和與其連接的磁控管驅(qū)動部的電路圖。
參照圖2，不定向頻率發(fā)電機100(以下稱作NDFG)具有由直流電驅(qū)動以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的電機110、由電機110旋轉(zhuǎn)的換向器130、以及多個與換向器130外周接觸的電刷，如第一、第二、第三和第四電刷121-124。
換向器130具有由電機110旋轉(zhuǎn)的圓柱體、在圓柱體的外表面上被分成至少兩個子部分132a和132b的導(dǎo)電部、以及在圓柱體的外表面上在兩個子部分132a和132b之間形成的具有一定寬度的絕緣部133。
四個電刷121-124中的兩個相鄰電刷同時與換向器130的導(dǎo)電子部分132a和132b之一接觸。
DC電施加到四個電刷121-124的輸入端，同時四個電刷121-124的輸出端與高壓變壓器(以下稱作HVT)相連接。第一和第二繼電器RY1和RY2導(dǎo)通或切斷NDFG100的操作。
當(dāng)由DC電旋轉(zhuǎn)NDFG100的換向器130時，因換向器130的旋轉(zhuǎn)各電刷與換向器130外周不同點相接觸，從而NDFG100輸出AC。
設(shè)置高壓變壓器HVT是為了將來自NDFG100的AC電壓抬升成足以驅(qū)動磁控管MGT的高電壓。
高壓變壓器HVT具有用于輸入NFDG100產(chǎn)生的AC的初級線圈210、用于產(chǎn)生高電壓以驅(qū)動磁控管MGT的次級線圈220、以及用于提供燈絲能量以驅(qū)動磁控管MGT的燈絲線圈230。
次級線圈220與高壓電容器HVC、高壓二極管HVD和磁控管MGT相連接。
諧振電容器C并聯(lián)在高壓變壓器HVT的次級線圈的兩端，以形成電感／電容(LC)諧振電路。最好是，選擇諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容，例如是高壓電容器HVC電容的1／3。
下面說明圖2所示的磁控管驅(qū)動電路的操作。
即，因NDFG100的操作而產(chǎn)生AC，AC通過初級線圈210被傳送到次級線圈220和燈絲線圈230。由次級線圈220產(chǎn)生足以驅(qū)動磁控管MGT的高電壓，并且燈絲線圈230產(chǎn)生的用于驅(qū)動磁控管MGT的燈絲能量提供給磁控管MGT。因此，可以驅(qū)動磁控管MGT 。
此時，由于諧振電容器C并聯(lián)在次級線圈220的兩端，所以次級部的電能被輸入給由次級線圈的電感和諧振電容器C的電容形成的LC諧振電路。因此，可以防止次級線圈的電能被感應(yīng)到初級線圈。
即使在高壓電容器HVC被充電之前，由于諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容，所以也會有少量浪涌電流流動。由于電容器的電容越小，相同電壓下流動的電流量就越小，所以最好是諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容的1／3。
若綜合考慮用于防止能量從次級線圈感應(yīng)到初級線圈的諧振電容器作用、以及用于使少量浪涌電流流動的諧振電容器作用，則最好是諧振電容器C的電容為高壓電容器HVC的電容的1／3。
第二實施例圖3是表示本發(fā)明另一優(yōu)選實施例的使用推拉電路的逆變流器和與其連接的磁控管驅(qū)動部的電路圖。第二實施例采用由推拉電路操作的逆變流器替代NDFG，作為用于將DC轉(zhuǎn)換成AC的逆變流器。
參照圖3，標(biāo)識符DSW表示微波爐的爐門開關(guān)，標(biāo)識符VFC表示電壓／頻率轉(zhuǎn)換器。采用推拉電路200的逆變流器與電壓／頻率轉(zhuǎn)換器VFC相連接，并且推拉電路通過交替導(dǎo)通或切斷場效應(yīng)晶體管FET1和FET2，來反轉(zhuǎn)電流的方向。逆變流器200被連接到如電池的DC電源，因此將DC轉(zhuǎn)換成AC以輸出AC。
設(shè)置高壓變壓器HVT是為了將來自逆變流器200的AC電壓抬升成足以驅(qū)動磁控管MGT的高電壓。
高壓變壓器HVT具有用于輸入逆變流器200輸出的AC的初級線圈210、用于產(chǎn)生高電壓以驅(qū)動磁控管MGT的次級線圈220、以及用于提供燈絲能量以驅(qū)動磁控管MGT的燈絲線圈230。
次級線圈220與高壓電容器HVC、高壓二極管HVD和磁控管MGT相連接。
諧振電容器C并聯(lián)在高壓變壓器HVT的次級線圈的兩端，以形成電感／電容(LC)諧振電路。最好是，選擇諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容，例如是高壓電容器HVC電容的1／3。
下面說明圖3所示的磁控管驅(qū)動電路的操作。
即，當(dāng)關(guān)閉或打開微波爐的爐門時，爐門開關(guān)DSW分別導(dǎo)通或切斷。
當(dāng)爐門開關(guān)DSW導(dǎo)通時，來自DC電源的工作直流電提供給電壓／頻率轉(zhuǎn)換器VFC。電壓／頻率轉(zhuǎn)換器VFC要按照來自DC電源的輸入電壓產(chǎn)生一個具有預(yù)定頻率的電壓脈沖。具有預(yù)定頻率的電壓脈沖提供給場效應(yīng)晶體管FET1和FET2。因此，場效應(yīng)晶體管FET1和FET2交替導(dǎo)通或切斷。
當(dāng)諸如交通工具的電池的DC電源輸入到高壓變壓器HVT的初級線圈時，輸入電流的方向由圖中虛線箭頭指示。
因逆變流器200的操作而產(chǎn)生AC，并通過初級線圈210傳送到次級線圈220和燈絲線圈230。由次級線圈220產(chǎn)生足以驅(qū)動磁控管MGT的高電壓，并且燈絲線圈230產(chǎn)生的用于驅(qū)動磁控管MGT的燈絲能量提供給磁控管MGT。因此，可以驅(qū)動磁控管MGT。
此時，由于諧振電容器C并聯(lián)在次級線圈220的兩端，所以次級部的電能被輸入給由次級線圈的電感和諧振電容器C的電容形成的LC諧振電路。因此，可以防止次級線圈的電能被感應(yīng)到初級線圈。
即使在高壓電容器HVC被充電之前，由于諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容，所以也會有少量浪涌電流流動。由于電容器的電容越小，相同電壓下流動的電流量就越小，所以最好是諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容的1／3。
若綜合考慮用于防止能量從次級線圈感應(yīng)到初級線圈的諧振電容器作用、以及用于使少量浪涌電流流動的諧振電容器作用，則最好是諧振電容器C的電容為高壓電容器HVC的電容的1／3。
如上所述，在本發(fā)明優(yōu)選實施例的磁控管驅(qū)動電路中，諧振電容器C與高壓變壓器的次級線圈并聯(lián)，其中諧振電容器C的電容小于高壓電容器HVC的電容。因為有諧振電容器C，所以次級部的電能能夠輸入給由次級線圈的電感和諧振電容器C的電容形成的LC諧振電路。因此，在由DC電源驅(qū)動的磁控管驅(qū)動電路中，可以大大降低在高壓變壓器HVT的初級線圈上產(chǎn)生的反向浪涌電壓。從而，能夠防止因反向浪涌電壓而在逆變流器上產(chǎn)生的電火花。
此外，即使在高壓電容器HVC正常充電之前，由于選擇的諧振電容器的電容小于高壓電容器的電容，所以也會有少量浪涌電流流動。因此，能夠防止在逆變流器上產(chǎn)生電火花。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例展示和說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，本發(fā)明可以有各種形式和細節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1．一種磁控管驅(qū)動電路，包括直流／交流(DC／AC)轉(zhuǎn)換部，用于將從直流電源輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成交變電流，并輸出該交變電流；具有初級線圈和次級線圈的變壓器，用于抬升從DC／AC轉(zhuǎn)換部輸出的交流電壓，然后將抬升的電壓從初級線圈感應(yīng)到次級線圈；以及與次級線圈并聯(lián)的電容器，用于形成電感／電容諧振電路。
2．如權(quán)利要求1所述的磁控管驅(qū)動電路，其中，所述變壓器包括高壓變壓器。
3．如權(quán)利要求1所述的磁控管驅(qū)動電路，其中，所述DC／AC轉(zhuǎn)換部包括不定向頻率發(fā)電機。
4．如權(quán)利要求1所述的磁控管驅(qū)動電路，其中，所述DC／AC轉(zhuǎn)換部包括電壓／頻率轉(zhuǎn)換部，用于按照來自直流電源的輸入電壓產(chǎn)生具有預(yù)定頻率的電壓脈沖；以及推拉電路，用于按照該電壓脈沖反轉(zhuǎn)電流的方向，從而輸出交變電流。
5．如權(quán)利要求4所述的磁控管驅(qū)動電路，其中，所述推拉電路通過按照所述電壓脈沖交替導(dǎo)通或切斷場效應(yīng)晶體管來反轉(zhuǎn)電流的方向。
全文摘要
一種磁控管驅(qū)動電路,包括:直流/交流(DC/AC)轉(zhuǎn)換部,用于將從直流電源輸入的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并輸出;具有初級線圈和次級線圈的變壓器,用于抬升DC/AC轉(zhuǎn)換部產(chǎn)生的交流電壓,然后將抬升的電壓從初級線圈感應(yīng)到次級線圈;以及與次級線圈并聯(lián)的電容器,用于形成電感/電容諧振電路。在由直流電源驅(qū)動的該磁控管驅(qū)動電路中,因為具有小電容的電容器與變壓器的次級線圈并聯(lián),所以大大降低了變壓器初級線圈上感應(yīng)的反向浪涌電壓。
文檔編號H02M7/42GK1289222SQ0010550
公開日2001年3月28日 申請日期2000年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月21日
發(fā)明者韓龍云, 張成德, 姜光錫, 成翰俊 申請人:三星電子株式會社