Блок питания для микроволновой печи и высоковольтный плавкий предохранитель для него

 

Использование: в микроволновых печах. В состав блока питания для микроволновой печи входят высоковольтный трансформатор, преобразующий напряжение переменного тока, подаваемое на первую обмотку, в высокое напряжение, создаваемое во второй обмотке. Высоковольтный плавкий предохранитель соединен с "массой" и выводом второй обмотки высоковольтного трансформатора, замыкаемым на "массу". Высоковольтный диод поглощает подведенное к "массе" импульсное напряжение и включен в цепь параллельно с высоковольтным конденсатором. Магнетрон соединен с выходом высоковольтного конденсатора и генерирует электромагнитное излучение сверхвысокой частоты. Высоковольтный плавкий предохранитель содержит изолятор. Первый держатель расположен в этом изоляторе, а второй держатель имеет кольцевую клемму для соединения с "массой", расположенную на конце, противоположном тому концу второго держателя, который обращен к первому держателю. Корпус предохранителя расположен между первым и вторым держателями. Проволочный вывод предохранителя электрически соединен одним своим концом с первым держателем. Клемма прикреплена к другому концу проволочного вывода путем сдавливания со сваркой. Технический результат заключается в повышении надежности защиты. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к блокам питания для микроволновых печей и используемым в них высоковольтным плавким предохранителям. В частности, объектами изобретения являются блок питания для микроволновой печи, использование которого может облегчить процессы сборки микроволновой печи, и высоковольтный плавкий предохранитель для такого блока питания, имеющий упрощенную конструкцию.

Микроволновые печи обычно применяются для тепловой обработки пищевых продуктов в рабочей камере путем воздействия на них электромагнитного излучения сверхвысокой частоты, генерируемого одним или несколькими магнетронами, и управляются микроЭВМ. В качестве наиболее близкого аналога можно указать на известность блока питания по заявке DE N 3741381 A1, H 05 В 6/68, 1990. В состав обычного блока питания входят высоковольтный трансформатор, первая обмотка которого подключена к напряжению переменного тока, а во второй обмотке создается высокое напряжение величиной 2000 В, высоковольтный плавкий предохранитель, соединенный с выходом трансформатора и защищающий электрическую цепь от чрезмерного повышения силы тока, высоковольтный конденсатор, который соединен с выводом высоковольтного плавкого предохранителя, накапливает заряд и разряжается, создавая ток высокого напряжения, высоковольтный диод, который подключен к высоковольтному конденсатору и поглощает импульсное напряжение, подведенное к "массе", а также магнетрон, соединенный с выходом высоковольтного конденсатора и генерирующий электромагнитное излучение сверхвысокой частоты.

В случае короткого замыкания в одном из элементов блока питания микроволновой печи: высоковольтном трансформаторе, высоковольтном диоде, высоковольтном конденсаторе или магнетроне через вторую обмотку высоковольтного трансформатора проходит чрезмерно сильный электрический ток. В этом случае высоковольтный плавкий предохранитель, соединенный со второй обмоткой высоковольтного трансформатора и высоковольтным конденсатором, при прохождении через него тока плавится, тем самым размыкая электрическую цепь и защищая высоковольтный трансформатор.

С учетом того, что рабочее напряжение магнетрона составляет 4 кВ, в блоке питания микроволновой печи применяется высоковольтный плавкий предохранитель, рассчитанный на 5 кВ.

В качестве наиболее близкого аналога в части предохранителя для блока питания микроволновой печи можно указать на известность высоковольтного плавкого предохранителя по патенту GB N 1266160, H 01 H 85/50, 1972.

Высоковольтный плавкий предохранитель, используемый в блоке питания, содержит корпус, изолятор, плавкий элемент, два держателя, первый из которых расположен в изоляторе, проволочный вывод электрически соединен одним своим концом с первым держателем, одна клемма прикреплена к другому концу проволочного вывода путем сдавливания сваркой.

Данный предохранитель является достаточно громоздким, и при сборке микроволновой печи для размещения плавкого предохранителя в блоке питания требуется большое пространство.

Кроме того, в рассмотренном выше блоке питания для микроволновой печи высоковольтный плавкий предохранитель обычно установлен между выходом второй обмотки высоковольтного трансформатора, имеющим высокий электрический потенциал, и высоковольтным конденсатором, поэтому электрические потенциалы на обоих концах высоковольтного плавкого предохранителя останутся равными, по меньшей мере, 2 кВ. Отсюда следует, что для надежной защиты трансформатора необходимо, чтобы высоковольтный плавкий предохранитель был изолирован с помощью изоляторов, обычно являющихся симметричными относительно центра высоковольтного плавкого предохранителя, с обоих концов, при этом общая длина изолятора в сборе будет вдвое больше длины каждого отдельного изолятора. Кроме того, в известных конструкциях высоковольтного плавкого предохранителя используют два отдельных изолятора, что усложняет процесс его изготовления.

С учетом вышеизложенного задачей настоящего изобретения является создание блока питания для микроволновой печи, в котором создана новая схема включения высоковольтного плавкого предохранителя в электрическую цепь блока питания, уменьшена общая длина изолятора высоковольтного плавкого предохранителя и обеспечено удобство установки высоковольтного плавкого предохранителя в микроволновую печь.

Еще одной задачей изобретения является создание высоковольтного плавкого предохранителя, используемого в блоке питания для микроволновой печи.

Для достижения упомянутых задач настоящего изобретения в блоке питания для микроволновой печи, содержащем высоковольтный трансформатор, преобразующий напряжение переменного тока, подаваемое на первую обмотку, в высоковольтное напряжение, создаваемое во второй обмотке, с которой соединен высоковольтный конденсатор, с выходом которого соединен магнетрон для генерирования электромагнитного излучения сверхвысокой частоты, высоковольтный диод, включенный в цепь c высоковольтным конденсатором и поглощающий импульсное напряжение, подведенное к "массе", один конец высоковольтного плавкого предохранителя соединен с выводом второй обмотки высоковольтного трансформатора, а другой его конец соединен с "массой", а в высоковольтном плавком предохранителе для блока питания микроволновой печи, содержащем корпус, изолятор, плавкий элемент, два держателя, первый из которых расположен в изоляторе, а проволочный вывод электрически соединен одним своим концом с первым держателем, причем одна клемма прикреплена к другому концу проволочного вывода путем сдавливания со сваркой, второй держатель соединен с кольцевой клеммой для соединения с "массой", расположенной на конце, противоположном концу второго держателя, который обращен к первому держателю.

Предусмотрено также, что внутренняя полость изолятора открыта с конца изолятора, который соединен с "массой".

При таком выполнении, когда один конец высоковольтного плавкого предохранителя соединен с замыкаемым на "массу" выводом второй обмотки высоковольтного трансформатора, а второй конец высоковольтного плавкого предохранителя соединен с "массой", разность потенциалов между высоковольтным плавким предохранителем и поверхностью "массы" при нормальном состоянии высоковольтного плавкого предохранителя составляет менее 20 В, а в том случае, когда высоковольтный плавкий предохранитель размыкает цепь, высокое напряжение подведено только к одному концу высоковольтного плавкого предохранителя.

Поэтому от поверхности "массы" необходимо изолировать только ту часть высоковольтного плавкого предохранителя, которая соединена с высоковольтным трансформатором, а общая длина предложенного в изобретении высоковольтного плавкого предохранителя становится более короткой, чем у обычного плавкого предохранителя.

Указанные выше задачи изобретения и его другие преимущества более наглядно представлены в подробном описании предпочтительных вариантов изобретения, изложенном со ссылками на следующие приложенные чертежи: фиг. 1 - электрическая схема предложенного в изобретении блока питания для микроволновой печи, фиг. 2 - вид в разрезе предложенного в изобретении высоковольтного плавкого предохранителя, примененного в предложенном блоке питания для микроволновой печи.

Ниже приведено подробное описание предпочтительного варианта предложенных в изобретении блока питания для микроволновой печи и примененного в нем высоковольтного плавкого предохранителя, поясняемое приведенными в приложении чертежами.

На фиг. 1 представлен предложенный в изобретении блок питания для микроволновой печи.

Как показано на фиг. 1, предложенный в изобретении блок питания для микроволновой печи содержит высоковольтный трансформатор 10, на первую обмотку T1 которого подается напряжение переменного тока, а во второй обмотке T2 создается высокое напряжение величиной 2000 В, высоковольтный плавкий предохранитель 30, через который вторая обмотка T2 высоковольтного трансформатора 10 соединена с "массой", высоковольтный конденсатор HC, который соединен с выходом второй обмотки высоковольтного трансформатора 10, накапливает заряд и разряжается, создавая ток высокого напряжения, высоковольтный диод HD, который подключен к высоковольтному конденсатору HC и поглощает импульсное напряжение, подведенное к "массе", а также магнетрон М, который соединен с выходом высоковольтного конденсатора HC и генерирует электромагнитное излучение сверхвысокой частоты.

В случае короткого замыкания в одном из элементов блока питания микроволновой печи: высоковольтном трансформаторе 10, высоковольтном диоде HD, высоковольтном конденсаторе HC или магнетроне М через вторую обмотку T2 высоковольтного трансформатора 10 проходит чрезмерно сильный электрический ток. В этом случае высоковольтный плавкий предохранитель 30, соединенный со второй обмоткой T2 высоковольтного трансформатора 10 и "массой", при прохождении через него тока плавится, тем самым размыкая электрическую цепь и защищая высоковольтный трансформатор 10.

Когда один конец высоковольтного плавкого предохранителя 30 соединен с замыкаемым на "массу" выводом второй обмотки T2 высоковольтного трансформатора 10, а второй конец высоковольтного плавкого предохранителя соединен с "массой", разность потенциалов между высоковольтным плавким предохранителем 30 и поверхностью "массы" составляет в нормальном режиме работы микроволновой печи менее 20 В, и если высоковольтный плавкий предохранитель 30 размыкает цепь, то высокое напряжение подведено к одному концу высоковольтного плавкого предохранителя 30, а второй конец соединен с "массой". Поэтому от поверхности "массы" необходимо изолировать только ту часть высоковольтного плавкого предохранителя 30, которая соединена с высоковольтным трансформатором 10, а общая длина предложенного в изобретении высоковольтного плавкого предохранителя 30 может быть более короткой, чем у обычного плавкого предохранителя.

На фиг. 2 представлен предложенный в изобретении высоковольтный плавкий предохранитель, примененный в предложенном блоке питания для микроволновой печи.

Как показано на фиг. 2, в состав предложенного в изобретении высоковольтного плавкого предохранителя 30 входит изолятор 42, первый держатель 43, расположенный в изоляторе 42, второй держатель 48, имеющий кольцевую клемму 48a для соединения с "массой", расположенную на конце второго держателя, противоположном тому его концу, который обращен к первому держателю 43, корпус 40, расположенный между первым и вторым держателями 43 и 48, проволочный вывод 47, один конец которого электрически соединен с первым держателем 43, и клемма 46, прикрепленная к другому концу проволочного вывода 47 путем сдавливания со сваркой.

Внутренняя полость изолятора 42 открыта с того конца плавкого предохранителя, который соединен с "массой", а второй держатель 48 плавкого предохранителя посредством кольцевой клеммы 48a прикреплен к поверхности "массы", которой может быть корпус микроволновой печи и корпус высоковольтного трансформатора 10, и электрически соединен с ней. Внутри корпуса 40 плавкого предохранителя расположены проводящий плавкий элемент 44, помещенный в стеклянную трубку 41, в которой создан вакуум, и упругий элемент 45, соединенный с одним концом плавкого элемента 44. При расплавлении плавкого элемента 44 происходит сжатие упругого элемента 45, благодаря чему расстояние между разделенными частями плавкого элемента 44 остается, по меньшей мере, равным некоторому заданному расстоянию, которое, например, составляет 15,5 мм для того случая, когда рабочее напряжение магнетрона М превышает 4 кВ.

В случае применения предложенных в изобретении блока питания для микроволновой печи и высоковольтного плавкого предохранителя общая длина высоковольтного плавкого предохранителя 30 может быть короче, чем длина обычного плавкого предохранителя, поскольку от поверхности "массы" необходимо изолировать только ту часть высоковольтного плавкого предохранителя 30, которая соединена с высоковольтным трансформатором 10, а единственным дополнительным требованием к длине изолятора 42 является необходимость защиты стеклянной трубки корпуса 40 плавкого предохранителя. Соответственно, высоковольтный плавкий предохранитель 30 удобен при его установке в микроволновую печь. Опытным путем установлено, что высоковольтный плавкий предохранитель 30 может быть короче обычного высоковольтного плавкого предохранителя на 60%.

Кроме того, в случае применения предложенных в изобретении блока питания для микроволновой печи и высоковольтного плавкого предохранителя в конструкции высоковольтного плавкого предохранителя можно обойтись без одного проволочного вывода и одной клеммы, так как на одном конце второго держателя 48 плавкого предохранителя имеется кольцевая клемма 48а для соединения с "массой", и эта кольцевая клемма прикрепляется одним или несколькими винтами к "массе", которой может быть корпус микроволновой печи и корпус высоковольтного трансформатора 10. Это позволяет упростить конструкцию высоковольтного плавкого предохранителя 30 и снизить его себестоимость.

Хотя в данном описании были рассмотрены предпочтительные варианты изобретения, следует учитывать, что возможности осуществления изобретения не исчерпываются этими предпочтительными вариантами и в форму осуществления изобретения могут быть внесены различные изменения, очевидные для специалиста и не нарушающие замысла изобретения и испрашиваемого объема правовой охраны, определяемого приведенной ниже формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Блок питания для микроволновой печи, содержащий высоковольтный трансформатор, преобразующий напряжение переменного тока, подаваемое на первую обмотку, в высоковольтное напряжение, создаваемое во второй обмотке, с которой соединен высоковольтный конденсатор, с выходом которого соединен магнетрон для генерирования электромагнитного излучения сверхвысокой частоты, высоковольтный диод, включенный в цепь с высоковольтным конденсатором и поглощающий импульсное напряжение, подведенное к "массе", отличающийся тем, что один конец высоковольтного плавкового предохранителя соединен с выводом второй обмотки высоковольтного трансформатора, а другой его конец соединен с "массой".

2. Высоковольтный плавкий предохранитель для блока питания микроволновой печи, содержащий корпус, изолятор, плавкий элемент, два держателя, первый из которых расположен в изоляторе, проволочный вывод электрически соединен одним своим концом с первым держателем, одна клемма прикреплена к другому концу проволочного вывода путем сдавливания со сваркой, отличающийся тем, что второй держатель соединен с кольцевой клеммой для соединения с "массой", расположенной на конце, противоположном концу второго держателя, который обращен к первому держателю.

3. Высоковольтный плавкий предохранитель для блока питания микроволновой печи по п. 2, отличающийся тем, что внутренняя полость изолятора открыта с одного конца изолятора, который соединен с "массой".

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2