CN108476561B - 感应加热电源设备 - Google Patents

Abstract

一种感应加热电源设备，包括用于将直流电平滑化的平滑部以及将平滑后的直流电转换为交流电的逆变器部。逆变器部具有第一模块和第二模块，其各自具有串联连接的切换装置。输出汇流条插置在第一模块与第二模块之间。平滑部具有连接至直流电源部和第一模块的第一汇流条、连接到第一汇流条的电容器、连接到直流电源部和第二模块的第二汇流条以及连接到第二汇流条的另一电容器。第一汇流条和第二汇流条与输出汇流条平行地延伸。第一模块插置在第一汇流条与输出汇流条之间。第二模块插置在第二汇流条与输出汇流条之间。

Description

感应加热电源设备

技术领域

本发明涉及一种感应加热电源设备。

背景技术

感应加热被用作钢制成的工件的热处理中的工件加热方法。在感应加热中，交流电被供应至加热线圈，并且置于由加热线圈形成的磁场中的工件被在工件中感应的电流加热。

用于将交流电供应到加热线圈的电源装置通常利用转换器将商用电源的交流电转换为直流电，利用电容器而使直流电的脉冲电流平滑，利用逆变器将平滑后的直流电转换为交流电，并且生成高频交流电以供应至加热线圈(见例如JP2009-277577A)。

逆变器典型地被配置为包括一对臂的全桥电路，在每个臂中，能够进行切换操作的两个功率半导体器件串联连接，使得能够通过功率半导体器件的高速切换操作而产生高频交流电。

存在如下情况：在诸如由钢制成的工件的热处理这样的大功率应用中使用的电源装置中，将多个电桥设置成彼此并联。功率半导体器件或臂形成为模块。然而由于电桥增加，所以模块的连接是复杂的，而这可能使得对电源装置的维护麻烦。

发明内容

本发明的示例性方面提供了容易维护的感应加热电源设备。

根据本发明的方面，一种感应加热电源设备，包括：平滑部，所述平滑部被配置为将已经从直流电源部输出的直流电的脉冲电流平滑；逆变器部，所述逆变器部被配置为将由所述平滑部平滑后的直流电转换为交流电；以及输出部，所述输出部被配置为将已经被所述逆变器部从直流电转换而成的交流电输出。所述输出部具有一对输出汇流条。所述逆变器部具有至少一个电桥。所述电桥具有第一模块和第二模块。第一模块和第二模块中的每个模块均具有两个彼此串联连接的切换装置。所述一对输出汇流条插置在所述电桥的所述第一模块与所述第二模块之间，使得所述第一模块的输出部连接至所述输出汇流条中的一个输出汇流条，并且所述第二模块的输出部连接至所述输出汇流条中的另一个输出汇流条。所述平滑部具有：一对第一汇流条，该一对第一汇流条要连接至所述直流电源部的输出部以及所述第一模块的输入部；连接至所述一对第一汇流条的至少一个电容器；一对第二汇流条，该一对第二汇流条要连接到所述直流电源部的输出部以及所述第二模块的输入部；以及连接至所述一对第二汇流条的至少一个电容器。所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条平行延伸，并且所述一对第一汇流条设置为使得所述第一模块插置在所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条之间。所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条平行延伸，并且所述一对第二汇流条设置为使得所述第二模块插置在所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条之间。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的感应加热电源设备的实例的电路图。

图2是感应加热电源设备的逆变器部的模块的实例的侧视图。

图3是感应加热电源设备的平滑部、逆变器部和输出部的实例的立体图。

图4是平滑部的分解立体图。

图5是平滑部的截面图。

图6是平滑部的另一实例的立体图。

图7是平滑部的另一实例的立体图。

图8是图示出图3中的平滑部、逆变器部和输出部中的电流路径的电路图。

图9是图示出根据平滑部、逆变器部和输出部的另一配置实例的电流路径的电路图。

图10是示出图8的电流路径中的流入逆变器部的电桥内的电流的波形的曲线图。

图11是示出图9的电流路径中的流入逆变器部的电桥内的电流的波形的曲线图。

图12是平滑部、逆变器部和输出部的另一配置实例的立体图。

图13是图示出在图12的平滑部、逆变器部和输出部中的电流路径的电路图。

图14是示出在平滑部、逆变器部和输出部的另一配置实例中的电流路径的电路图。

具体实施方式

图1图示出根据本发明的实施例的感应加热电源设备1的实例。

感应加热电源设备1包括直流电源部4、平滑部5、逆变器部6和输出部7。直流电源部4包括转换器3，该转换器3被配置为将从商用交流电源2供应的交流电转换为直流电。平滑部5被配置为平滑从直流电源部4输出的直流电的脉冲电流。逆变器部6被配置为将已经被平滑部5平滑的直流电转换为高频交流电。输出部7被配置为将已经被逆变器部6从直流电转换成的交流电输出到加热线圈8。

逆变器部6包括具有多个臂的至少一个桥接电路，在每个臂中，能够进行切换操作的两个功率半导体器件串联连接。在图示的实例中，在逆变器部6中设置第一电桥B1和第二电桥B2这两个桥接电路。第一电桥B1和第二电桥B2通过输出部7与加热线圈8并联连接。对于加热线圈8的电力供应被分配到第一电桥B1和第二电桥B2。

第一电桥B1被配置为全桥电路，其具有包括串联连接的功率半导体器件Q1、Q2的臂以及包括同样地串联连接的功率半导体器件Q3、Q4的臂，并且在全桥电路中，每个臂的功率半导体器件之间的串联连接点用作输出端。

第二电桥B2同样被配置为全桥电路，其具有包括串联连接的功率半导体器件Q1、Q2的臂以及包括同样地串联连接的功率半导体器件Q3、Q4的臂，并且在全桥电路中，每个臂的功率半导体器件之间的串联连接点用作输出端。

诸如绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)这样的能够进行切换操作的各种功率半导体器件能够用作各个功率半导体器件Q1至Q4。例如，Si(硅)和SiC(碳化硅)可以用作功率半导体器件的材料。

第一电桥B1和第二电桥B2分别与各个臂对应地形成为第一模块M1与第二模块M2。第一模块M1包括功率半导体器件Q1、Q2。第二模块M2包括功率半导体器件Q3、Q4。

图2图示出模块M1或M2的实例。

第一模块M1具有模块本体10和驱动板11。功率半导体器件Q1、Q2安装在模块本体10上。通过驱动板11操作功率半导体器件Q1、Q2用于切换。驱动板11覆盖在模块本体10上。屏蔽板12插置在模块本体10与驱动板11之间，使得屏蔽板12能够屏蔽驱动板11免于由于流入模块本体10中的高频电流而从模块本体10辐射的噪声。第二模块M2同样被配置为使得驱动板覆盖在模块本体上，屏蔽板插置在模块本体与驱动板之间。

通过将驱动板11放置在模块本体10的顶部上，能够减小逆变器部6的尺寸(节省空间)。

图3图示出平滑部5、逆变器部6和输出部7的实例。

输出部7具有彼此平行延伸的一对输出汇流条7a、7b。每个输出汇流条7a、7b均形成为板状。输出汇流条7a、7b彼此层叠，片状绝缘部件7c插置在输出汇流条7a、7b的板面之间。

第一电桥B1中的包括功率半导体器件Q1、Q2的第一模块M1和包括功率半导体器件Q3、Q4的第二模块M2被设置成相对于输出汇流条7a、7b彼此对置。第一模块M1设置在输出汇流条7a侧。第二模块M2设置在输出汇流条7b侧。

第二电桥B2中的包括功率半导体器件Q1、Q2的第一模块M1和包括功率半导体器件Q3、Q4的第二模块M2被设置成相对于输出汇流条7a、7b彼此对置。第一模块M1设置在输出汇流条7a侧。第二模块M2设置在输出汇流条7b侧。

第一电桥B1的第一模块M1与第二电桥B2的第一模块M1沿着输出汇流条7a并排设置。第一电桥B1的第二模块M2与第二电桥B2的第二模块M2沿着输出汇流条7b并排设置。

平滑部5具有：一对第一汇流条5a1、5b1、连接至第一汇流条5a1、5b1的电容器、一对第二汇流条5a2、5b2以及连接至第二汇流条5a2、5b2的电容器。

第一汇流条5a1、5b1与输出汇流条7a、7b平行地延伸。第一汇流条5a1、5b1被设置成使得沿着输出汇流条7a并排布置的第一电桥B1的第一模块M1与第二电桥B2的第一模块M1能够被插置在第一汇流条5a1和5b2与输出汇流条7a之间。

第二汇流条5a2、5b2与输出汇流条7a、7b平行地延伸。第二汇流条5a2、5b2被设置成使得沿着输出汇流条7b并排布置的第一电桥B1的第二模块M2与第二电桥B2的第二模块M2能够插置在第二汇流条5a2、5b2与输出汇流条7b之间。

第一汇流条5a1、5b1和第二汇流条5a2、5b2分别连接到转换器3的输出部(图1所示的正极out+和负极out-)。在图示的实例中，第一汇流条5a1、5b1通过一对电线23a、23b连接到转换器3的输出部。第二汇流条5a2、5b2通过一对电线24a、24b连接到转换器3的输出部。

第一电桥B1的第一模块M1和第二电桥B2的第一模块M1各自具有输出部M1out以及构成输入部的正极M1in+和负极M1in-。正极M1in+连接至包括功率半导体器件Q1、Q2的臂的一端。负极M1in-连接至包括功率半导体器件Q1、Q2的臂的另一端。另外，输出部M1out连接至功率半导体器件Q1、Q2之间的串联连接点(见图1)。

插置在第一汇流条5a1、5b1与输出汇流条7a之间的第一模块M1的输入部(正极M1in+和负极M1in-)设置在第一模块M1的沿着第一汇流条5a1、5b1的端部中，并且连接至第一汇流条5a1、5b1。第一模块M1的输出部M1out设置在第一模块M1的沿着输出汇流条7a的相反端部中，并且连接至输出汇流条7a。

第一电桥B1的第二模块M2和第二电桥B2的第二模块M2各自具有输出部M2out以及构成输入部的正极M2in+和负极M2in-。正极M2in+连接至包括功率半导体器件Q3、Q4的臂的一端。负极M2in-连接至包括功率半导体器件Q3、Q4的臂的另一端。另外，输出部M2out连接至功率半导体器件Q3、Q4之间的串联连接点(见图1)。

插置在第二汇流条5a2、5b2与输出汇流条7b之间的第二模块M2的输入部(正极M2in+和负极M2in-)设置在第二模块M2的沿着第二汇流条5a2、5b2的端部中，并且连接至第二汇流条5a2、5b2。第二模块M2的输出部M2out设置在第二模块M2的沿着输出汇流条7b的相反端部中，并且连接至输出汇流条7b。

来自连接至第一汇流条5a1、5b1的电容器中的一个电容器的平滑后的直流电被供应到第一模块M1中的相应的一个第一模块M1。来自连接至第二汇流条5a2、5b2的电容器中的一个电容器的平滑后的直流电被供应到第二模块M2中的相应的一个第二模块M2。第一模块M1的功率半导体器件Q1和第二模块M2的功率半导体器件Q4或者第一模块M1的功率半导体器件Q2和第二模块M2的功率半导体器件Q3交替接通。从而，高频电力经由输出部7从第一电桥B1和第二电桥B2供应到加热线圈8。

此处，功率半导体器件Q1至Q4的高频切换操作突然改变流入功率半导体器件Q1至Q4中的电流。由于功率半导体器件Q1至Q4与作为电压源的电容器之间的导电路径的寄生电感L，导致电流变化di/dt在功率半导体器件Q1至Q4的两端之间产生了浪涌电压Lxdi/dt。

过大的浪涌电压可能损坏功率半导体器件Q1至Q4。为了抑制这样的浪涌电压，用于第一汇流条5a1、5b1的电容器不通过电线等而连接至第一汇流条5a1、5b1，并且用于第二汇流条5a2、5b2的电容器同样不通过电线等而连接至第二汇流条5a2、5b2。当以该方式缩短导电路径时，能够减小寄生电感L。

在本发明的实例中，为各个模块设置一个电容器。即，与第一电桥B1的第一模块M1对应的电容器C1-1以及与第二电桥B2的第一模块M1对应的电容器C1-2设置在第一汇流条5a1、5b1中。电容器C1-1连接至第一汇流条5a1、5b1与第一电桥B1的第一模块M1之间的连接部13。电容器C1-2连接至第一汇流条5a1、5b1与第二电桥B2的第一模块M1之间的连接部15。从而，相等地缩短了电容器C1-1与第一电桥B1的第一模块M1之间的导电路径和电容器C1-2与第二模块B2的第一模块M1之间的导电路径。

相似地，与第一电桥B1的第二模块M2对应的电容器C2-1以及与第二电桥B2的第二模块M2对应的电容器C2-2设置在第二汇流条5a2、5b2中。电容器C2-1连接至第二汇流条5a2、5b2与第一电桥B1的第二模块M2之间的连接部14。电容器C2-2连接至第二汇流条5a2、5b2与第二电桥B2的第二模块M2之间的连接部16。从而，相等地缩短了电容器C2-1与第一电桥B1的第二模块M2之间的导电路径和电容器C2-2与第二电桥B2的第二模块M2之间的导电路径。

在前述配置中，将平滑部5分为：第一汇流条5a1、5b1，其用于向第一电桥B1的第一模块M1和第二电桥B2的第一模块M1供应电力；以及第二汇流条5a2、5b2，其用于向第一电桥B1的第二模块M2和第二电桥B2的第二模块M2供应电力。第一模块M1和第二模块M2集成并设置在第一汇流条5a1、5b1与第二汇流条5a2、5b2之间。

第一模块M1可以设置在连接至转换器3的输出部的一对汇流条的一侧，而第二模块M2设置在所述一对汇流条的相反侧，使得电力能够通过一对汇流条既供应到第一模块M1又供应到第二模块M2。在该配置的情况下，连接至一对汇流条的电容器还需要设置在第一模块M1与第二模块M2之间。

当连接至一对汇流条的电容器设置在第一模块M1与第二模块M2之间时，第一模块M1与第二模块M2设置成在左右方向上彼此分离，一对汇流条和电容器插置在第一模块与第二模块之间。当反之将第一模块M1与第二模块M2设计成彼此相邻时，需要将电容器设置成叠置在第一模块M1或第二模块M2上。

另一方面，在本发明的实例中，仅将互相层叠的输出汇流条7a、7b设置在第一模块M1与第二模块M2之间，其中片状绝缘部件7c插置在输出汇流条7a、7b的板面之间。因此，第一模块M1与第二模块M2能够设置为彼此相邻，并且能够分别露出第一模块M1和第二模块M2。从而，能够容易地管理逆变器部6的维护。

此外，在本发明的实例中，设置在中央的输出汇流条7a与第一汇流条5a1、5b1之间的第一模块M1的输入部(正极M1in+和负极M1in-)设置在第一模块M1的沿着第一汇流条5a1、5b1的端部中，并且第一模块M1的输出部M1out设置在第一模块M1的沿着输出汇流条7a的端部中。因此，第一汇流条5a1、5b1与第一模块M1之间的连接以及输出汇流条7a与第一模块M1之间的连接被简化，使得能够容易地管理逆变器部6的维护。

相似地，设置在中央的输出汇流条7b与第二汇流条5a2、5b2之间的第二模块M2的输入部(正极M2in+和负极M2in-)设置在第二模块M2的沿着第二汇流条5a2、5b2的端部中，并且第二模块M2的输出部M2out设置在第二模块M2的沿着输出汇流条7b的端部中。因此，第二汇流条5a2、5b2与第二模块M2之间的连接以及输出汇流条7b与第二模块M2之间的连接被简化，使得能够容易地管理逆变器部6的维护。

接着，下面将参考图4和5以实例的方式描述连接至第一汇流条5a1、5b1的第一电桥B1的第一模块M1与电容器C1-1之间的连接结构。

在本发明的实例中，每个第一汇流条5a1、5b1均由平板状导电部件组成。第一汇流条5a1、5b1在其间插置有片状绝缘部件5c1的情况下彼此层叠，从而，在构成第一汇流条5a1、5b1的沿着电导通方向(长度方向)的外表面的一对平坦板面和一对平坦侧面之中，与板面内的电导通方向垂直的方向(宽度方向)上的尺寸相对大的板面能够彼此对置。第一汇流条5a1、5b1与第一电桥B1的第一模块M1之间的连接部13包括分别成形为如平板的一对导电部件13a和13b。一对导电13a与13b也彼此层叠，片状绝缘部件13c插置在导电部件13a与13b的板面之间。

通过将绝缘部件13c插置在导电部件13a的基端部与第一汇流条5b1之间，导电部件13a的基端部在维持不与第一汇流条5b1导通的同时，叠置在第一汇流条5b1上。导电部件13b的基端部在实现与第一汇流条5b1的导通的同时叠置在第一汇流条5b1上。

电容器C1-1的一对端子20a和20b被构造为螺丝端子，并且并排设置在电容器C1-1的表面上。电容器C1-1的一对端子20a和20b设置成依次分别贯通第一汇流条5a1、绝缘部件5c1和第一汇流条5b1。端子20a的前端部被设置成还贯通叠置在第一汇流条5b1上的绝缘部件13c和导电部件13a。端子20b的前端部设置成还贯通叠置在第一汇流条5b1上的导电部件13b。

端子20a与第一汇流条5b1通过绝缘垫圈22彼此绝缘。另一方面，形成在端子20a的基端部中的大直径凸缘部与第一汇流条5a1进行接触。另外，与端子20a的前端部螺纹接合的螺母21与导电部件13a进行接触。从而，端子20a连接至第一汇流条5a1和导电部件13a。

端子20b和形成在端子20b的基端部中的大直径凸缘部通过绝缘垫圈22与第一汇流条5a1绝缘。另一方面，与端子20b的前端部螺纹接合的螺母21与导电部件13b进行接触。从而，端子20b连接至导电部件13b以及已经实现与导电部件13b的导通的第一汇流条5b1。

导电部件13a的前端部连接至第一电桥B1的模块M1的正极M1in+。导电部件13b的前端部连接至第一电桥B1的模块M1的负极M1in-。来自电容器C1-1的平滑后的直流电能够供应至第一电桥B1的模块M1。

此处，假设一对平行的平板导体的对置面的宽度，即与每个导体延伸的方向(电流流通方向)垂直的方向上的尺寸被指定为a，并且导体的对置面之间的距离被指定为b。一对平行的平板导体的电感与b/a相关联。随着b/a的比率减小，电感减小。在对置面的宽度a固定的条件下，电感随着对置面之间的距离b的减小而减小。在对置面之间的距离b固定的条件下，电感随着对置面的宽度a的增加而减小。

与第一汇流条5a1、5b1布置为使得第一汇流条5a1、5b1的侧面能够互相对置的情况进行比较，例如，如图6所示。由于第一汇流条5a1、5b1在片状绝缘部件5c1插置在第一汇流条5a1、5b1的平坦面之间的状态下彼此层叠，所以第一汇流条5a1、5b1的对置面的宽度a能够增加，并且第一汇流条5a1、5b1的电感能够减小。

与以下情况进行另一比较：第一汇流条5a1、5b1的板面互相对置，并且汇流条5a1、5b1被设置为使得在两侧面上设置有一对端子的电容器能够插置在汇流条5a1、5b1的板面之间，例如，如图7所示。由于第一汇流条5a1、5b1在片状绝缘部件5c1插置在第一汇流条5a1、5b1的板面之间的状态下彼此层叠，所以第一汇流条5a1、5b1的对置面之间的距离b能够减小，并且第一汇流条5a1、5b1的电感能够减小。

从而，第一汇流条5a1、5b1在片状绝缘部件5c1插置在第一汇流条5a1、5b1的板面之间的状态下彼此层叠，并且连接部13的导电部件13a和13b在片状绝缘部件13c插置在导电部件13a与13b的板面之间的状态下彼此层叠。以该方式，能够减小电容器C1-1与来自电容器C1-1的直流电所供应到的第一电桥B1的模块M1之间的导电路径的寄生电感，使得能够抑制由于寄生电感而在功率半导体器件Q1至Q4的两端之间产生浪涌电压。从而，能够增强对逆变器部6的保护。

此外，在本发明的在逆变器部6中设置第一电桥B1和第二电桥B2这样的实例中，能够平衡分别流入第一电桥B1和第二电桥B2的电流，以抑制负荷集中在一个电桥上，从而增强对逆变器部6的保护。下面将描述第一电桥B1和第二电桥B2的电流之间的平衡。

图8图示出分别流入逆变器部6的第一电桥B1和第二电桥B2的电流的路径。

图8图示出已经接通第一电桥B1中的第一模块M1的功率半导体器件Q1和第二模块M2的功率半导体器件Q4，并且已经接通第二电桥B2中的第一模块M1的功率半导体器件Q1和第二模块M2的功率半导体器件Q4的情况。在该情况下，流入第一电桥B1的电流和流入第二电桥B2的电流分别在以下路径中流动。

<第一电桥B1的电流路径Path1>

电容器C1-1→功率半导体器件Q1→负载(输出汇流条7a→加热线圈8→输出汇流条7b)→功率半导体器件Q4→第二汇流条5b2→电线24b→电线23b→第一汇流条5b1→电容器C1-1

<第二电桥B2的电流路径Path2>

电容器C1-2→功率半导体器件Q1→负载(输出汇流条7a→加热线圈8→输出汇流条7b)→功率半导体器件Q4→第二汇流条5b2→电线24b→电线23b→第一汇流条5b1→电容器C1-2

同样参考图3。将平滑部5的第一汇流条5a1、5b1与转换器3的输出部互相连接的电线23a、23b连接至第一汇流条5a1、5b1的在输出汇流条7a、7b的延伸方向上的一侧处的端部，即，连接至第二电桥B2的第一模块M1侧的端部。将平滑部5的第二汇流条5a2、5b2与转换器3的输出部互相连接的电线24a、24b连接至第二汇流条5a2、5b2的在输出汇流条7a、7b的延伸方向上的另一侧处的端部，即，连接至第一电桥B1的第二模块M2侧的端部。

当在该情况下将第二汇流条5b2中的电流路径Path1与Path2的导电路径长度互相比较时，电流路径Path2比Path1长距离D，该距离D是第二汇流条5a2、5b2和一个第二模块M2间的连接部14与第二汇流条5a2、5b2和另一个第二模块M2间的连接部16之间的距离。另一方面，当将第一汇流条5b1中的电流路径Path1与Path2的导电路径长度互相比较时，电流路径Path1比Path2长距离D，该距离D是第一汇流条5a1、5b1和一个第一模块M1间的连接部13与第一汇流条5a1、5b1和另一个第一模块M1间的连接部15之间的距离。

因此，第二汇流条5b2中的导电路径长度之间的差与第一汇流条5b1中的导电路径长度之间的差互相抵消。因此，使得电流路径Path1与Path2的总导电路径长度彼此相同。

另一方面，假设电线23a、23b连接到第二电桥B2的第一模块M1侧的端部，并且电线24a、24b同样连接至第二电桥B2的第二模块M2侧的端部，如图9所示。当在该情况下将电流路径Path1与Path2的导电路径长度互相比较时，电流路径Path1比Path2在第一汇流条5b1和第二汇流条5b2中均长距离D。电流路径Path1的总导电路径长度比电流路径Path2的总导电路径长度长。

当产生电流路径Path1与Path2的导电路径长度之间的差时，由于导电路径长度之间的差，导致产生电流路径Path1与Path2的电感之间的差。因此，导电路径长度相对短的电流路径Path2的电感较小。结果，失去了流入第一电桥B1的电流与流入第二电桥B2的电流之间的平衡，如图11所示。

第一汇流条5a1、5b1的连接电线23a、23b的输入部设置在第一汇流条5a1、5b1在输出汇流条7a、7b的延伸方向上的一侧上的端部处。第二汇流条5a2、5b2的连接电线24a、24b的输入部设置在第二汇流条5a2、5b2在输出汇流条7a、7b的延伸方向上的另一侧上的端部处。使得电流路径Path1与Path2的导电路径长度彼此相等。以该方式，能够使流入第一电桥B1的电流与流入第二电桥B2的电流平衡，如图10所示。因此，能够抑制负荷集中在一个电桥上，使得能够增强对逆变器部6的保护。

顺便地，当利用两个电桥，即第一电桥B1和第二电桥B2构成逆变器部6时，第一汇流条5a1、5b1的连接电线23a、23b的输入部可以设置在与第一模块M1的连接部13和与第一模块M1的连接部15之间，并且第二汇流条5a2、5b2的连接电线24a、24b的输入部可以设置在与第二模块M2的连接部14和与第二模块M2的连接部16之间，如图12和13所示。

并且在该情况下，使得第一电桥B1的电流路径Path1的导电路径长度与第二电桥B2的电流路径Path2的导电路径长度彼此相等。因此，能够平衡流入第一电桥B1的电流与流入第二电桥B2的电流，使得能够增强对逆变器部6的保护。

优选地，第一汇流条5a1、5b1的输入部设置在将连接部13与连接部15之间的距离等分的第一汇流条5a1、5b1的中央部处，并且第二汇流条5a2、5b2的输入部设置在将连接部14与连接部16之间的距离等分的第二汇流条5a2、5b2的中央部处。在该情况下，更加使得第一电桥B1的电流路径Path1的导电路径长度与第二电桥B2的电流路径Path2的导电路径长度相等，使得更能够增强对逆变器部6的保护。

至此，已经描述了在逆变器部6由两个电桥，即第一电桥B1和第二电桥B2构成的情况下的流入第一电桥B1的电流与流入第二电桥B2的电流之间的平衡。然而，即使在逆变器部6中设置三个以上电桥的情况下，也能够平衡分别流入该三个以上电桥中的电流。

在图14所示的实例中，除了第一电桥B1和第二电桥B2以外，还设置了第三电桥B3。

第一电桥B1的第一模块M1、第二电桥B2的第一模块M1以及第三电桥B3的第一模块M1设置成沿着输出汇流条7a并排布置。第三电桥B3的第一模块M1通过连接部17连接至第一汇流条5a1、5b1。与第三电桥B3的第一模块M1对应的电容器C1-3直接连接到连接部17。另外，第一电桥B1的第二模块M2、第二电桥B2的第二模块M2和第三电桥B3的第二模块M2设置成沿着输出汇流条7b并排布置。第三电桥B3的第二模块M2通过连接部18连接至第二汇流条5a2、5b2。与第三电桥B3的第二模块M2对应的电容器C2-3直接连接到连接部18。

将第一汇流条5a1、5b1与转换器3的输出部互相连接的电线23a、23b连接至第一汇流条5a1、5b1的在输出汇流条7a、7b的延伸方向上的一侧处的端部，即，连接至第三电桥B3的第一模块M1侧的端部。将第二汇流条5a2、5b2与转换器3的输出部互相连接的电线24a、24b连接至第二汇流条5a2、5b2的在输出汇流条7a、7b的延伸方向上的另一侧处的端部，即，连接至第一电桥B1的第二模块M2侧的端部。

当将第二汇流条5b2中的电流路径Path1、Path2与Path3的导电路径长度互相比较时，电流路径Path2比电流路径Path1长连接部14与连接部16之间的距离D，并且电流路径Path3比电流路径Path1长连接部14与连接部18之间的距离2D。另一方面，当将第一汇流条5b1中的电流路径Path1、Path2与Path3的导电路径长度互相比较时，电流路径Path2比电流路径Path3长连接部15与连接部17之间的距离D，并且电流路径Path1比电流路径Path3长连接部13与连接部17之间的距离2D。

因此，第二汇流条5b2中的导电路径长度之间的差与第一汇流条5a1中的导电路径长度之间的差互相抵消。因此，使得电流路径Path1，Path2与Path3的总导电路径长度互相相同。从而，能够分别平衡流入第一电桥B1、第二电桥B2和第三电桥B3的电流。

顺便地，如上所述，一个电容器连接至连接部13、14、15、16、17和18中的每个连接部。然而，多个电容器可以与各个连接部并联连接。

另外，如上所述，各个第一汇流条5a1、5b1和第二汇流条5a2、5b2以及各个连接部13、14、15、16、17和18的一对导电部件都形成为平板状，即在与电导通方向垂直的截面中为矩形形状。然而，本发明不限于此。例如，各个第一汇流条5a1、5b1和第二汇流条5a2、5b2以及各个连接部13、14、15、16、17和18的一对导电部件可以形成为在与电导通方向垂直的截面中为半圆形状。在该情况下，可以由包括截面中的直径的平坦面和包括截面中的弧的半圆柱面构成沿着电导通方向的半圆形状的外表面。成对的半圆形状的平坦面可以互相对置，并且在绝缘部件插置在其间的状态下互相层叠。

本申请基于2015年12月24日提交的日本专利申请No.2015-251890，其全部内容通过引用并入本文。

Claims (8)

1.一种感应加热电源设备，包括：

平滑部，所述平滑部被配置为使从直流电源部输出的直流电的脉冲电流平滑；

逆变器部，所述逆变器部被配置为将由所述平滑部平滑后的直流电转换为交流电；以及

输出部，所述输出部被配置为输出被所述逆变器部从直流电转换成的交流电，

其中，所述输出部包括一对输出汇流条，

其中，所述逆变器部包括至少一个电桥，所述电桥包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块中的每个模块均包括两个彼此串联连接的切换装置，

其中，所述一对输出汇流条插置在所述电桥的所述第一模块与所述第二模块之间，使得所述第一模块的输出部连接至所述输出汇流条中的一个输出汇流条，并且所述第二模块的输出部连接至另一个输出汇流条，

其中，所述平滑部包括：一对第一汇流条，该一对第一汇流条连接至所述直流电源部的输出部以及所述第一模块的输入部；连接至所述一对第一汇流条的至少一个电容器；一对第二汇流条，该一对第二汇流条连接到所述直流电源部的输出部以及所述第二模块的输入部；以及连接至所述一对第二汇流条的至少一个电容器，

其中，所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条平行地延伸，并且所述一对第一汇流条设置为，使得所述第一模块插置在所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条之间，

其中，所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条平行地延伸，并且所述一对第二汇流条设置为，使得所述第二模块插置在所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条之间，

其中，所述逆变器部包括多个所述电桥，

其中，所述电桥的所述第一模块沿着所述一对第一汇流条并排布置，每个所述第一模块均通过为每个所述第一模块设置的连接部连接到所述一对第一汇流条，

其中，所述电桥的所述第二模块沿着所述一对第二汇流条并排布置，每个所述第二模块均通过为每个所述第二模块设置的连接部连接到所述一对第二汇流条，

其中，所述平滑部包括：为各所述第一模块设置的多个电容器，各所述电容器均连接至为所述第一模块中的对应的一个第一模块设置的连接部；以及为各所述第二模块设置的多个电容器，为各所述第二模块设置的各电容器均连接至为所述第二模块中的对应的一个第二模块设置的连接部，

其中，连接到所述直流电源部的输出部的所述一对第一汇流条的输入部设置在位于所述一对输出汇流条的延伸方向上的一侧的所述一对第一汇流条的端部，并且

其中，连接到所述直流电源部的输出部的所述一对第二汇流条的输入部设置在位于所述一对输出汇流条的延伸方向上的另一侧的所述一对第二汇流条的端部。

2.根据权利要求1所述的感应加热电源设备，其中，所述第一模块的输入部设置在所述第一模块的沿着所述一对第一汇流条的一端部，并且所述第一模块的输出部设置在所述第一模块的沿着所述一个输出汇流条的另一端部，使得所述第一模块插置在所述一个输出汇流条与所述一对第一汇流条之间，并且

其中，所述第二模块的输入部设置在所述第二模块的沿着所述一对第二汇流条的一端部，并且所述第二模块的输出部设置在所述第二模块的沿着所述另一个输出汇流条的另一端部，使得所述第二模块插置在所述另一个输出汇流条与所述一对第二汇流条之间。

3.根据权利要求1或2所述的感应加热电源设备，其中，所述第一模块和所述第二模块均包括：模块本体，所述切换装置安装在所述模块本体上；以及驱动板，该驱动板被配置为驱动所述切换装置，并且

其中，在屏蔽板插置在所述驱动板与所述模块本体之间的状态下，所述驱动板叠置在所述模块本体上。

4.一种感应加热电源设备，包括：

平滑部，所述平滑部被配置为使从直流电源部输出的直流电的脉冲电流平滑；

逆变器部，所述逆变器部被配置为将由所述平滑部平滑后的直流电转换为交流电；以及

输出部，所述输出部被配置为输出被所述逆变器部从直流电转换成的交流电，

其中，所述输出部包括一对输出汇流条，

其中，所述逆变器部包括至少一个电桥，所述电桥包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块中的每个模块均包括两个彼此串联连接的切换装置，

其中，所述一对输出汇流条插置在所述电桥的所述第一模块与所述第二模块之间，使得所述第一模块的输出部连接至所述输出汇流条中的一个输出汇流条，并且所述第二模块的输出部连接至另一个输出汇流条，

其中，所述平滑部包括：一对第一汇流条，该一对第一汇流条连接至所述直流电源部的输出部以及所述第一模块的输入部；连接至所述一对第一汇流条的至少一个电容器；一对第二汇流条，该一对第二汇流条连接到所述直流电源部的输出部以及所述第二模块的输入部；以及连接至所述一对第二汇流条的至少一个电容器，

其中，所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条平行地延伸，并且所述一对第一汇流条设置为，使得所述第一模块插置在所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条之间，

其中，所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条平行地延伸，并且所述一对第二汇流条设置为，使得所述第二模块插置在所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条之间，

其中，所述电桥的所述第一模块沿着所述一对第一汇流条并排布置，每个所述第一模块均通过为每个所述第一模块设置的连接部连接到所述一对第一汇流条，

其中，所述电桥的所述第二模块沿着所述一对第二汇流条并排布置，每个所述第二模块均通过为每个所述第二模块设置的连接部连接到所述一对第二汇流条，

其中，所述平滑部包括：为各所述第一模块设置的两个电容器，各所述电容器均连接至为所述第一模块中的对应的一个第一模块设置的连接部；以及为各所述第二模块设置的两个电容器，为各所述第二模块设置的各电容器均连接至为所述第二模块中的对应的一个第二模块设置的连接部，

其中，连接到所述直流电源部的输出部的所述一对第一汇流条的输入部设置在为所述第一模块设置的所述连接部之间，并且

连接到所述直流电源部的输出部的所述一对第二汇流条的输入部设置在为所述第二模块设置的所述连接部之间。

5.根据权利要求4所述的感应加热电源设备，其中，所述第一模块的输入部设置在所述第一模块的沿着所述一对第一汇流条的一端部，并且所述第一模块的输出部设置在所述第一模块的沿着所述一个输出汇流条的另一端部，使得所述第一模块插置在所述一个输出汇流条与所述一对第一汇流条之间，并且

其中，所述第二模块的输入部设置在所述第二模块的沿着所述一对第二汇流条的一端部，并且所述第二模块的输出部设置在所述第二模块的沿着所述另一个输出汇流条的另一端部，使得所述第二模块插置在所述另一个输出汇流条与所述一对第二汇流条之间。

6.根据权利要求4所述的感应加热电源设备，其中，所述一对第一汇流条的输入部设置在所述一对第一汇流条的中央部，为所述第一模块设置的所述连接部之间的距离在所述中央部被等分，并且

所述一对第二汇流条的所述输入部设置在所述一对第二汇流条的中央部，为所述第二模块设置的所述连接部之间的距离在所述中央部被等分。

7.根据权利要求4至6的任意一项所述的感应加热电源设备，其中，所述第一模块和所述第二模块均包括：模块本体，所述切换装置安装在所述模块本体上；以及驱动板，该驱动板被配置为驱动所述切换装置，并且

其中，在屏蔽板插置在所述驱动板与所述模块本体之间的状态下，所述驱动板叠置在所述模块本体上。

8.一种感应加热电源设备，包括：

平滑部，所述平滑部被配置为使从直流电源部输出的直流电的脉冲电流平滑；

逆变器部，所述逆变器部被配置为将由所述平滑部平滑后的直流电转换为交流电；以及

输出部，所述输出部被配置为输出被所述逆变器部从直流电转换成的交流电，

其中，所述输出部包括一对输出汇流条，

其中，所述逆变器部包括至少一个电桥，所述电桥包括第一模块和第二模块，所述第一模块和所述第二模块中的每个模块均包括两个彼此串联连接的切换装置，

其中，所述一对输出汇流条插置在所述电桥的所述第一模块与所述第二模块之间，使得所述第一模块的输出部连接至所述输出汇流条中的一个输出汇流条，并且所述第二模块的输出部连接至另一个输出汇流条，

其中，所述平滑部包括：一对第一汇流条，该一对第一汇流条连接至所述直流电源部的输出部以及所述第一模块的输入部；连接至所述一对第一汇流条的至少一个电容器；一对第二汇流条，该一对第二汇流条连接到所述直流电源部的输出部以及所述第二模块的输入部；以及连接至所述一对第二汇流条的至少一个电容器，

其中，所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条平行地延伸，并且所述一对第一汇流条设置为，使得所述第一模块插置在所述一对第一汇流条与所述一对输出汇流条之间，

其中，所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条平行地延伸，并且所述一对第二汇流条设置为，使得所述第二模块插置在所述一对第二汇流条与所述一对输出汇流条之间，

其中，所述第一模块和所述第二模块均包括：模块本体，所述切换装置安装在所述模块本体上；以及驱动板，该驱动板被配置为驱动所述切换装置，并且

其中，在屏蔽板插置在所述驱动板与所述模块本体之间的状态下，所述驱动板叠置在所述模块本体上。

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