微波爐的變壓器搭載基板裝置的製作方法

2024-04-11 07:49:05

專利名稱：微波爐的變壓器搭載基板裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及使搭載在基板上的變壓器的繞組端子與基板的電路連接的微波爐的 變壓器搭載基板裝置。
背景技術：
在家用微波爐等高頻加熱裝置中，為了驅動磁控管，將市電電源直流化，並利用變 壓器的初級繞組、諧振電容器以及開關元件等將該直流電力變換為高頻電力，並在該變壓 器的次級繞組側設置包括高壓電容器、高壓二極體等的磁控管驅動電路。在上述的電路中，市電電源和磁控管以外的部件，通過焊接固定在基板上。在這樣 的結構中，有下述方案為了確保變壓器的次級繞組端子與高壓電路圖案的連接部的絕緣 距離，以包圍該連接部的方式形成切口(專利文獻1)。專利文獻1特開平5-335057號公報但是，在上述的以包圍連接部的方式設置了切口的情況下，雖然謀求基板的小型 化，但是為了確保充分的絕緣距離，需要在某種程度上增大基板。在此情況下，由前述切口 所圍的部分有可能撓曲，對變壓器的次級繞組端子與高壓電路圖案的連接部施加機械性的 應力，從而有可能在連接部處產生裂縫等。

發明內容
本發明就是鑑於這樣的情況而提出的，其目的在於提供微波爐的變壓器搭載基板 裝置，該微波爐的變壓器搭載基板裝置在基板上設置切口而實現良好的絕緣並且實現基板 的小型化，並且能夠防止對變壓器的次級繞組端子與高壓電路圖案的連接部施加機械性的 應力。為了達到上述目的，本發明的微波爐的變壓器搭載基板裝置，在基板上具備變壓 器並且在該變壓器的次級側具備磁控管驅動電路，該磁控管驅動電路是用於驅動磁控管的 高壓電路，其特徵在於在前述基板上，以包圍高壓電路圖案的方式形成有切口，該高壓電 路圖案具備與前述變壓器的次級繞組端子連接的連接部；在前述基板的被前述切口所圍的 區域設置有用於將前述變壓器固定在基板上的固定部；在前述高壓電路圖案的前述連接部 連接前述次級繞組端子；在前述固定部將前述變壓器固定在前述基板上。根據本發明，由於以包圍具備與前述變壓器的次級繞組端子連接的連接部的高壓 電路圖案的方式形成有切口，並在前述高壓電路圖案的前述連接部連接變壓器的次級繞組 端子，所以能夠實現前述高壓部分與其他部分的良好的絕緣並且實現基板的小型化。而且，由於在前述基板的被前述切口所圍的區域(以下稱為切口內區域)設置用 於將前述變壓器固定在基板上的固定部，在該固定部固定前述變壓器，所以利用該變壓器 能夠防止前述切口內區域的撓曲，能夠防止對變壓器的次級繞組端子與高壓電路圖案的連 接部施加機械性的應力的情況。本發明在基板上設置切口而實現良好的絕緣並且實現基板的小型化，並且能夠防止對變壓器的次級繞組端子與高壓電路圖案的連接部施加機械性的應力。


圖1是示出本發明的一實施方式的、基板的焊接面成為上表面的狀態下的變壓器 搭載基板裝置的部分俯視圖；圖2是基板的電部件固定面成為上表面的狀態下的變壓器搭載基板裝置的部分 立體圖；圖3是示出基板片的俯視圖；以及圖4是示出微波爐的電結構的圖。

附圖中，8表示逆變器電路，9表示升壓變壓器(變壓器)，9c表示次級繞組，12表 示磁控管，13表示倍壓整流電路(磁控管驅動電路)，14、15表示高壓電容器(高壓部件)， 16、17表示高壓二極體(高壓部件)，19表示基板，19E表示切口內區域，20表示變壓器搭 載基板裝置，21表示導體圖案(高壓電路圖案)，21a表示連接部，26表示切口，27表示第1 螺紋件插通孔部(固定部)，28表示第2螺紋件插通孔部(另一固定部)，29、30表示螺紋 件。
具體實施例方式以下，參照

本發明的一實施方式。在圖4中，概略地示出微波爐的電結 構，以下關於其進行說明。電源裝置1，從與市電交流電源2連接的一對電源線3、4被進行 供電。該電源裝置1，為具備下述部件的結構對市電交流電源2的輸出進行全波整流的整 流電路5、用於使其整流輸出平滑的平滑用電抗器6以及平滑用電容器7、用於將其平滑直 流輸出變換為預定頻率的交流輸出的逆變器電路8。逆變器電路8是將作為變壓器的升壓變壓器9的初級繞組9a用作為諧振要素的 結構，其為與前述平滑用電容器7並列地連接諧振電容器10與IGBTll的集電極-發射極 間的串聯電路並且在諧振電容器10的兩端連接升壓變壓器9的初級繞組9a而成的結構。 前述IGBTll由控制裝置18進行導通、截止控制。在升壓變壓器9所具有的2個次級繞組9b、9c中的作為一個次級繞組的陰極用次 級繞組9b的兩端，連接著磁控管12的陰極，該磁控管12的陽極與接地端子連接。在升壓變壓器9的另一個次級繞組9c側，連接著作為磁控管驅動電路的倍壓整流 電路13。該倍壓整流電路13是將2個高壓電容器14、15 (高壓部件)的串聯電路與2個高 壓二極體16、17(高壓部件)的串聯電路並聯連接而成的電路，高電位側的高壓二極體16 的陽極與磁控管12的陰極(陰極用次級繞組9b的一個端子)連接。該高壓二極體16的陽極、高壓電容器14的另一端部與前述陰極用次級繞組9b的 一個端子的共同連接點由符號P3表示。此外，高壓電容器14、15的共同連接點與次級繞組 9c的一個端子9cl連接(它們的共同連接點由符號Pl表示)。此外，高壓二極體16、17的 共同連接點與次級繞組9c的另一個端子9c2連接(它們的共同連接點由符號P2表示)。此外，高壓電容器15的另一端部與高壓二極體17的陰極的共同連接點由符號P4表示。在此情況下，成為下述結構若從倍壓整流電路13對磁控管12供給電源，則該磁 控管12振蕩而產生微波，該微波經由未圖示的波導管由未圖示的旋轉天線擴散，而照射到
烹調室內。前述升壓變壓器9其俯視形狀(在圖2中示出一部分，在圖1中示出從下方看的 下面形狀)呈大致四角形，在該升壓變壓器9中，在與圖1的螺紋件29對應的部分以及與 螺紋件30對應的部分具有被固定部(圖2中示出了與螺紋件29對應的被固定部9d)。艮口， 被固定部處於升壓變壓器9的對角線上。在上述的電結構中，前述交流電源2以及磁控管12以外的電部件，搭載在圖1至 圖3所示的基板19上。將在該基板19上搭載了電部件而成的結構體稱為微波爐的變壓器 搭載基板裝置20。前述基板19，如圖3所示，是分割基板片19A而成的基板，該基板片19A 由可以分割的接合部19a連結多個、例如2個基板19、19而成。對該基板19的被分割的一 側的邊部(分割邊部)，賦予符號19b (參照圖1)。在圖1中，示出基板19的焊接面19c，將該焊接面19c的相反面設為電部件固定面 19d(參照圖2)。在該圖1中，焊接面19c的GND用導體圖案24的左側部分，雖然未圖示，但形成從 整流電路5至升壓變壓器9的初級繞組9a為止的電源裝置1用的導體圖案，在與該左側部 分對應的電部件固定面19d，固定有升壓變壓器9以外的電源裝置1用的電部件。並且，在該基板19的焊接面19c的GND用導體圖案24的右側部分，形成有倍壓整 流電路13用的多個導體圖案。並且，在與該右側部分對應的電部件固定面19d，固定有升壓變壓器9、倍壓整流 電路13的電部件。關於上述基板19的焊接面19c的主要的導體圖案進行描述。導體圖案21，是高壓電路圖案，其構成前述共同連接點P1。在該導體圖案21中， 具備與前述次級繞組9c的一個插針狀的端子(次級繞組端子)9cl連接的連接部(包括 帶通孔的焊盤)21a、與高壓電容器14的一個端子連接的連接部21b、與高壓電容器15的一 個端子連接的連接部21c。在此，上述連接部21a，位於切口內區域19E的前端側的位置。另一導體圖案22構成前述共用連接點P2，該導體圖案22具有與高壓二極體16的 一個插針狀的端子連接的連接部(包括帶通孔的焊盤)22a，並且具有與高壓二極體17的 一個插針狀的端子連接的連接部22b，進而具有與前述次級繞組9c的另一個插針狀的端子 9c2連接的連接部22c。此外，另一個導體圖案23構成前述共用連接點P3，該導體圖案23具有與前述高壓 電容器14的另一個插針狀的端子連接的連接部23a，並且具有與高壓二極體16的另一個插 針狀的端子連接的連接部23b。進而，在該導體圖案23中，形成有連接陰極用次級繞組9d的兩端子的連接部23c、 23d。此外，又一個導體圖案25用於連接高壓電容器15的另一個端子，其與前述GND用 導體圖案24導通。在該GND用導體圖案24的下端部，設置有與前述高壓二極體17的另一個插針狀
5的端子連接的連接部24a。因而，前述GND用導體圖案24構成前述共同連接點P4。在此，在前述基板19上，如圖1及圖3所示，以包圍本身為高壓電路圖案的導體圖 案21的方式，形成有呈大致C狀的切口 26。利用該切口 26，將高壓電路部分與低壓電路部分(相對地低壓)絕緣。在該基板 19的由切口 26所圍的區域即切口內區域19E，如在圖3中可以看出的，形成有第1螺紋件 插通孔部27，該第1螺紋件插通孔部27用作為用於固定前述升壓變壓器9的被固定部9d 的固定部。此外，在基板19的低壓電路側，形成有第2螺紋件插通孔部28，該第2螺紋件插通 孔部28用作為用於固定前述升壓變壓器9的另一個被固定部的另一固定部。前述升壓變壓器9的前述次級繞組9c的一個端子9cl，通過焊接與前述導體圖案 21的連接部21a連接固定。此外，該升壓變壓器9的次級繞組9c的另一個端子9c2與前述 導體圖案22的連接部22c連接。並且，前述升壓變壓器9，其各被固定部通過穿入前述第1螺紋件插通孔部27及第 2螺紋件插通孔部28的螺紋件(固定單元)29及30螺紋止動固定。此外，前述高壓電容器14的一端部和高壓電容器15的一端部，與處於切口內區域 19E中的導體圖案21的相互接近的連接部21b、21c連接。並且，該高壓電容器14的另一端部，與前述導體圖案23的連接部23a連接固定， 該導體圖案23存在於相對於前述連接部21b隔著前述切口 26相對的一側的右部。另一方面，前述高壓電容器15的另一端部，與前述導體圖案25的連接部25a連接 固定，該導體圖案25存在於相對於前述連接部21c隔著前述切口 26相對的一側的左部(與 前述高壓電容器14的另一端部遠離的位置)。其結果，高壓電容器14與15其各自的一端部接近而與前述切口內區域19E內的 前述導體圖案21連接，這兩個高壓電容器14及15的各另一端部跨前述切口 26並且在相 互遠離的位置與其他導體圖案23、25連接。因而，如圖2所示，該高壓電容器14及15，形成大致V形配置方式，以其頂部位於 切口內區域19E內的方式跨切口 26固定在基板19上。根據這樣的本實施方式，在基板19上，以包圍具備與升壓變壓器9的次級繞組端 子9cl連接的連接部21a的導體圖案21的方式形成切口 26，在該導體圖案21的連接部21a 上連接升壓變壓器9的次級繞組端子9cl。由此，能夠實現高壓部分與其他部分的良好的絕緣並且實現基板的小型化。並且，在基板19的被前述切口 26所圍著的切口內區域19E中設置有用於將升壓 變壓器9固定在基板19上的固定部、即螺紋件插通孔部27，在該螺紋件插通孔部27部分將 前述升壓變壓器9固定在基板19上。由於利用該升壓變壓器9，能夠限制切口內區域19E的上下方向的變位，所以能夠 防止前述切口內區域19E的撓曲。並且，能夠防止對升壓變壓器9的次級繞組端子9cl與導體圖案21的連接部21a 的連接部分施加機械性的應力的情況。此外，根據本實施方式，設置在基板19的切口內區域19E內位置的第1螺紋件插 通孔部27以外的另一固定部、即第2螺紋件插通孔部28設置在切口內區域19E以外的位置。並且，由於升壓變壓器9由該第1螺紋件插通孔部27及第2螺紋件插通孔部28 這兩個插通孔部固定在基板19上，所以能夠穩定並且可以一體化地將升壓變壓器9固定在 基板19上，並且，能夠使切口內區域19E的撓曲防止進一步可靠化。此外，根據本實施方式，由於將第1螺紋件插通孔部27及第2螺紋件插通孔部28 設置在升壓變壓器9的大致對角線上，將升壓變壓器9固定在第1螺紋件插通孔部27及第 2螺紋件插通孔部28的大致對角線上，所以能夠進一步穩定並且可以一體化地固定升壓變 壓器9，從而能夠使切口內區域19E的撓曲防止進一步可靠化。此外，根據本實施方式，使高壓電容器14、15的各一端部接近而與導體圖案21連 接，使這兩個高壓電容器14、15的各另一端部跨前述切口 26並且在相互遠離的位置與其他 導體圖案23、25連接，該高壓電容器14、15是構成作為磁控管驅動電路的倍壓整流電路13 的一部分的兩個高壓部件，該導體圖案21是前述切口內區域19E內的高壓電路圖案。通過這樣的連接，高壓電容器14、15成為所謂的三角梁結構而跨越切口 26，對於 切口內區域19E的撓曲防止是進一步有效的。此外，根據本實施方式，由於將切口 26形成為大致C字狀，並且將導體圖案21的 連接部21a設置在切口內區域19E中的前端側的位置，所以能夠將高壓的次級繞組端子9cl 與沒有切口 26的部分即絕緣弱的部分分離，能夠確保長的漏電的絕緣距離而能夠實現絕 緣性的進一步提高。此外，根據本實施方式，由於從可以分割地連結多個基板19而成的基板片19A分 割構成基板19，並且在基板19的與分割邊部19b相反的一側的位置形成前述切口 26，所以 能夠防止在分割基板19時對前述切口 26施加力的情況，能夠防止基板19的切口 26部分 的破裂。而且，本發明並不限於上述實施方式，而也可以如以下那樣進行變形而實施。在利 用樹脂支撐物支撐基板的結構的情況下，也可以形成為下述結構在該樹脂支撐物上設置 支撐切口內區域的切口附近部分的部分。若如此，則能夠進一步防止切口內區域的撓曲。此外，也可以在上述樹脂支撐物上形成另外固定變壓器的另一固定部，直接用該 另一固定部固定變壓器。此外，作為固定變壓器的手段，除了螺紋止動之外，也可以是卡合等。在此情況下，作為上述固定部及另一固定部，也可以不是螺紋件插通孔部，而是卡 合孔或卡合突起等。
權利要求
一種微波爐的變壓器搭載基板裝置，其在基板上具備變壓器並且在該變壓器的次級側具備磁控管驅動電路，該磁控管驅動電路是用於驅動磁控管的高壓電路，其特徵在於在前述基板上，以包圍高壓電路圖案的方式形成有切口，該高壓電路圖案具備與前述變壓器的次級繞組端子連接的連接部；在前述基板的被前述切口所圍的區域設置有用於將前述變壓器固定在基板上的固定部；在前述高壓電路圖案的前述連接部連接前述次級繞組端子；在前述固定部將前述變壓器固定在前述基板上。
2.根據權利要求1所述的微波爐的變壓器搭載基板裝置，其特徵在於在前述基板的被前述切口所圍的區域以外的位置設置有前述固定部以外的另一固定 部，前述變壓器被固定在前述固定部及前述另一固定部。
3.根據權利要求2所述的微波爐的變壓器搭載基板裝置，其特徵在於前述固定部及另一固定部設置在前述變壓器的對角線上，將前述變壓器固定在前述固 定部及另一固定部的對角線上。
4.根據權利要求1所述的微波爐的變壓器搭載基板裝置，其特徵在於使構成前述磁控管驅動電路的一部分的兩個高壓部件的各一端部接近而與被前述切 口所圍的區域內的前述高壓電路圖案連接，使該兩個高壓部件的各另一端部跨前述切口並 且在相互遠離的位置與另一高壓電路圖案連接。
5.根據權利要求1所述的微波爐的變壓器搭載基板裝置，其特徵在於前述切口呈C字狀，前述高壓電路圖案的前述連接部設置在前述基板的被切口所圍的 區域中的前端側的位置。
6.根據權利要求1 4中的任意一項所述的微波爐的變壓器搭載基板裝置，其特徵在於前述基板從基板片分割而成，前述切口形成在前述基板的與分割邊部相反的一側的位 置，前述基板片通過能夠分割地連結多個基板而成。
全文摘要
本發明提供一種能夠防止對變壓器的次級繞組端子與高壓電路圖案的連接部施加機械性的應力的微波爐的變壓器搭載基板裝置。微波爐的變壓器搭載基板裝置10，在基板19上以包圍導體圖案21的方式形成有切口26，該導體圖案21具備與升壓變壓器9的次級繞組端子9c1連接的連接部21a。在基板19的被切口26所圍的區域19E，設置有用於將前述升壓變壓器9固定在基板19上的固定部，在前述導體圖案21的前述連接部21a連接前述次級繞組端子9c1，利用前述固定部的螺紋件29、30將升壓變壓器9固定在基板19上。
文檔編號H05B6/66GK101932151SQ20101021144
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月22日 優先權日2009年6月25日
發明者加藤貴之 申請人:株式會社東芝;東芝家用電器控股株式會社;東芝家用電器株式會社