DE19924937A1 - Impedanzanpassungseinrichtung - Google Patents

Impedanzanpassungseinrichtung

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DE19924937A1
DE19924937A1 DE19924937A DE19924937A DE19924937A1 DE 19924937 A1 DE19924937 A1 DE 19924937A1 DE 19924937 A DE19924937 A DE 19924937A DE 19924937 A DE19924937 A DE 19924937A DE 19924937 A1 DE19924937 A1 DE 19924937A1
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DE19924937A
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Itsuo Yuzurihara
Satoru Matsukawa
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Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
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Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38Impedance-matching networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/54Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/56Circuits for coupling, blocking, or by-passing of signals

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Impedanzanpassungseinrichtung (4) zwischen einem Hochfrequenzgenerator (5) und einer Lasteinrichtung (6), um eine Impedanz des Hochfrequenzgenerators (5) und eine Impedanz der Lasteinrichtung (6) anzupassen. Die Impedanzanpassungseinrichtung (4) umfaßt wenigstens eine gekoppelte Schaltung (45, 47), die einen Kern (45c, 47c), und eine Hauptwicklung (45a, 47a) und eine Steuerwicklung (45b, 47b), die um den Kern (45c, 47c) gewickelt sind, umfaßt; wobei die gekoppelte Schaltung (45, 47) eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung (4) durch Ändern eines Induktivitätswerts der Hauptwicklung (45a, 47a) ändert, der von einer Größe eines Steuerstroms abhängt, der in der Steuerwicklung (45b, 47b) fließt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Impedanzanpassungseinrichtung zum Anpassen der Impedanz eines Hochfrequenz-(Funkfrequenz)-Generators an die Impedanz einer Lasteinrichtung.
Beschreibung des Standes der Technik
Wenn die Impedanz des Hochfrequenzgenerators nicht an die Impedanz der Lasteinrichtung während der Zuführung einer Hochfrequenzleistung in dem Hochfrequenzgenerator in die Lasteinrichtung angepaßt ist, dann ist der Zuführungswirkungsgrad der Hochfrequenzleistung von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung gering.
Der Impedanzwert des Hochfrequenzgenerators ist ein fester Wert, z. B. 50 (Ω) oder 75 (Ω). Andererseits ändert sich der Impedanzwert der Lasteinrichtung nicht nur stark in Abhängigkeit von dem Aufbau davon und deren Installationszustand, sondern verändert sich auch stark für eine kurze Zeit in Abhängigkeit von einer physikalischen Änderung, die innerhalb der Hochfrequenzleistung verursacht wird, die an die Lasteinrichtung angelegt wird, z. B. eine Temperaturerhöhung und dergleichen, und ferner in Abhängigkeit von einer chemischen Änderung, z. B. der Erzeugung eines Gases und dergleichen, die durch eine Zersetzung eines Teils des Rohmaterials der Komponenten in der Lasteinrichtung verursacht wird.
Um die Impedanz des Hochfrequenzgenerators an die Impedanz der Lasteinrichtung anzupassen, wird allgemein eine Impedanzanpassungseinrichtung zwischen dem Hochfrequenzgenerator und der Lasteinrichtung vorgesehen.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12A bis 12H eine früher entwickelte Impedanzanpassungseinrichtung erläutert, die zwischen dem Hochfrequenzgenerator und der Lasteinrichtung vorgesehen ist.
Die Fig. 12A bis 12H sind Ansichten, die Schaltungskonstruktionen des Hauptteils der früher entwickelten Impedanzanpassungseinrichtung zeigen.
Obwohl die Fig. 12A bis 12H eine Vielzahl von Schaltungskonstruktionen zeigen, wird nur die in Fig. 12A gezeigte Konstruktion erläutert, und die Erläuterung für die Fig. 12B bis 12H wird weggelassen, weil die grundlegenden Schaltungsfunktionen der Konstruktionen im wesentlichen die gleichen sind.
Jede Impedanzanpassungseinrichtung, die in den Fig. 12A bis 12H gezeigt ist, umfaßt ein variables Kapazitätselement VC und ein variables Induktivitätselement VL.
Ein Ende des variablen Kapazitätselements VC ist mit einem Anschluß "a" verbunden und das andere Ende davon ist mit den Anschlüssen "b" und "d" verbunden. Ein Ende des variablen Induktivitätselements VL ist mit den Anschlüssen "a" und einem Ende des variablen Kapazitätselements VC verbunden, und das andere Ende des variablen Induktivitätselements VL ist mit einem Anschluß "c" verbunden.
Zum Beispiel ist zwischen die Anschlüsse "a" und "b" ein Hochfrequenzgenerator geschaltet, der nicht gezeigt ist; und mit den Anschlüssen "c" und "d" ist eine Lasteinrichtung, die nicht gezeigt ist, verbunden.
Um die Impedanz des Hochfrequenzgenerators an die Impedanz der Lasteinrichtung anzupassen, werden der Kapazitätswert des variablen Kapazitätselements VC und der Induktivitätswert des variablen Induktivitätselements VL geändert.
Obwohl eine ausführliche Erläuterung für das Verfahren weggelassen wird, wird die stehende Welle zwischen den Anschlüssen "a" und "b" gemessen, und das Spannungsstehwellenverhältnis wird auf der Grundlage des Meßergebnisses betrieben bzw. eingestellt und danach wird der Kapazitätswert des variablen Kapazitätselements VC und der Induktivitätswert des variablen Induktivitätselements VL zum Anpassen der Impedanz des Hochfrequenzgenerators an die Impedanz der Lasteinrichtung berechnet. Gemäß dem Berechnungsergebnis werden der Kapazitätswert des variablen Kapazitätselements VC und der Induktivitätswert des variablen Induktivitätselements VL geändert.
Weil jedoch in der voranstehend beschriebenen, früher entwickelten Impedanzanpassungseinrichtung die Hochfrequenzleistung für eine industrielle Verwendung nicht kleiner als mehrere zehn Watt ist, wird ein variabler Kondensator als das variable Kapazitätselement VC verwendet, und der Kapazitätswert des variablen Kondensators wird unter Verwendung eines Motors geändert. Der Induktivitätswert einer Spule, die als das variable Induktivitätselement VL verwendet wird, wird durch Bewegen eines Kontakts (Schiebers) auf der Spule unter Verwendung eines Motors geändert.
Gemäß dem voranstehend beschriebenen Verfahren, bei dem der Kapazitätswert des variablen Kondensators, der als das variable Kapazitätselement VC verwendet wird, und der Induktivitätswert einer Spule, die als das variable Induktivitätselement VL verwendet wird, durch Verwendung eines Motors geändert werden, muß viel Zeit, die zum Anpassen der Impedanz des Hochfrequenzgenerators an die Impedanz der Lasteinrichtung erforderlich ist, benötigt werden, weil die Geschwindigkeit zum Ändern des Kapazitätswerts und des Induktivitätswerts durch die Betriebsgeschwindigkeit des Motors beschränkt ist.
Es gibt ein anderes Problem dahingehend, daß dann, wenn sich die Impedanz der Lasteinrichtung plötzlich geändert hat, nachdem eine Anpassung der Impedanz des Hochfrequenzgenerators und der Impedanz der Lasteinrichtung ausgeführt wurde, ein Ändern des Kapazitätswerts des variablen Kondensators, der als das variable Kapazitätselement VC verwendet wird, und des Induktivitätswerts einer Spule, die als das variable Induktivitätselement VL verwendet wird, den plötzlichen Änderungen der Impedanz der Lasteinrichtung nicht folgen kann.
Es gibt ein weiteres Problem dahingehend, daß Wartungsoperationen, z. B. eine routinemäßige Schmierung, eine Ersetzung von abnutzbaren Teilen und dergleichen, benötigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Probleme entwickelt. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Impedanzanpassungseinrichtung bereitzustellen, die eine Änderung des Induktivitätswerts und dergleichen bei einer hohen Geschwindigkeit und eine Anpassung der Impedanz des Hochfrequenzgenerators an die Impedanz der Lasteinrichtung bei einer hohen Geschwindigkeit ermöglicht. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Impedanzanpassungseinrichtung bereitzustellen, die Wartungsoperationen nicht benötigt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt die Impedanzanpassungseinrichtung, die zwischen einem Hochfrequenzgenerator und einer Lasteinrichtung zum Anpassen einer Impedanz des Hochfrequenzgenerators an eine Impedanz der Lasteinrichtung vorgesehen ist: wenigstens eine gekoppelte Schaltung, die einen Kern umfaßt, und eine Hauptwicklung und eine Steuerwicklung, die um den Kern gewickelt sind; wobei die gekoppelte Schaltung eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung durch Ändern eines Induktivitätswerts der Hauptwicklung ändert, der von einer Größe eines Gleichstroms abhängt, der in der Steuerwicklung fließt.
Weil gemäß der Erfindung die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung geändert wird, ist es durch Ändern der Induktivität der Hauptwicklung in der gekoppelten Schaltung durch Ändern des Stromwerts, der in der Steuerwicklung in der gekoppelten Schaltung ist, möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als bei einer früher entwickelten Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch ein mechanisches Ändern der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt, und sie benötigt keine Wartungsoperationen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Impedanzanpassungseinrichtung, die zwischen einem Hochfrequenzgenerator und einer Lasteinrichtung zum Anpassen einer Impedanz des Hochfrequenzgenerators an eine Impedanz der Lasteinrichtung vorgesehen ist: wenigstens eine gekoppelte Schaltung, die einen ersten Kern, eine erste Hauptwicklung, die um den Kern gewickelt ist, einen zweiten Kern, eine zweite Hauptwicklung, die um den zweiten Kern gewickelt ist, und eine Steuerwicklung, die um die ersten und zweiten Kerne gewickelt ist, umfaßt, wobei sowohl der erste als auch der zweite Kern durch jede Windung der Steuerwicklung geht; wobei eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung durch Ändern von Induktivitätswerten der ersten und zweiten Hauptwicklungen geändert wird, die von einer Größe eines Gleichstroms abhängen, der in der Steuerwicklung fließt.
Weil gemäß der Erfindung die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung geändert wird, und zwar durch Ändern der Induktivität der ersten und zweiten Hauptwicklungen durch Ändern des Stromwerts, der in der Steuerwicklung in der gekoppelten Schaltung fließt, ist es möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als eine früher entwickelte Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch mechanisches Ändern der Impedanz durch Verwindung eines Motors oder dergleichen ausführt; und sie benötigt keine Wartungsoperationen.
Weil ferner die Hochfrequenzkomponenten, die in der Steuerwicklung durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den ersten und zweiten Wicklungen fließen, einander auslöschen und bei jeder Windung der Steuerwicklung entfernt werden, tritt eine große Spannung, die in der Steuerwicklung in dem Fall der zweiten oder dritten Ausführungsform lokal erzeugt wurde, in der ersten Steuerwicklung 131c nicht auf. Demzufolge ist es möglich, einen dielektrischen Durchbruch der gekoppelten Schaltung zu verhindern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung läßt sich vollständiger aus der ausführlichen Beschreibung, die nachstehend aufgeführt ist, und den beiliegenden Zeichnungen, die nur zur Illustration beigefügt sind und die somit nicht als eine Definition der Grenzen der vorliegenden Erfindung beabsichtigt sind, verstehen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht zum Erläutern einer Schaltung zum Ändern der Induktivität;
Fig. 2 eine B-H-Kurve;
Fig. 3 ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 4;
Fig. 4 ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzapassungseinrichtung 7;
Fig. 5 ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 8;
Fig. 6A eine Ansicht zum Zeigen eines Beispiels einer Wicklungsweise der Wicklungen an dem Kern, und
Fig. 6B eine Ansicht zum Erläutern der Bezeichnung einer Wicklungsweise der Wicklungen an dem in Fig. 6A gezeigten Kern;
Fig. 7A eine Ansicht zum Zeigen eines Beispiels einer Wicklungsweise der Wicklungen an dem Kern, und
Fig. 7B eine Ansicht zum Erläutern der Bezeichnung der Wicklungsweise der Wicklungen an dem in Fig. 7A gezeigten Kern;
Fig. 8A bis 8D Ansichten zum Zeigen von verschiedenen Typen von Formen des Kerns;
Fig. 9 ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 13;
Fig. 10 ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 14;
Fig. 11 ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 15; und
Fig. 12A bis 12H Ansichten, die Schaltungskonstruktionen des Hauptteils einer früher entwickelten Impedanzanpassungseinrichtung zeigen.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der Impedanzanpassungseinrichtung der Erfindung werden mit näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wie folgt erläutert.
Vor einer Erläuterung der Ausführungsformen der Impedanzanpassungseinrichtung der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 einer Einrichtung zum Ändern des Induktivitätswerts (L) zum Anpassen der Impedanz des Hochfrequenzgenerators an die Impedanz der Lasteinrichtung erläutert.
Fig. 1 ist eine Ansicht zum Erläutern einer Schaltung zum Ändern der Induktivität, und Fig. 2 zeigt eine B-H-Kurve (die auch als eine magnetische Sättigungskurve oder eine Magnetisierungskurve bezeichnet wird).
Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung umfaßt eine Hauptwicklung 1, eine Steuerwicklung 2 und einen Kern 3, beispielsweise einen ringförmigen Kern oder dergleichen. Die Hauptwicklung 1 und die Steuerwicklung 2 sind um den Kern 3 gewickelt. Der Wert der Induktivität (L) der Hauptwicklung 1 ändert sich in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms, der in der Steuerwicklung 2 fließt.
Dies wird unter Verwendung von Fig. 2 erläutert. Obwohl eine Erläuterung nur für einen Fall ausgeführt wird, daß die magnetische Feldstärke (H) positiv ist, kann im wesentlichen die gleiche Erläuterung für einen Fall angewendet werden, daß die magnetische Feldstärke H negativ ist.
In der in Fig. 2 gezeigten B-H-Kurve nimmt die magnetische Flußdichte B zu, wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt. Wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt, nimmt jedoch das Verhältnis (ΔB/ΔH) eines infinitesimalen Inkrements (ΔB) der magnetischen Flußdichte B zu dem entsprechenden infinitesimalen Inkrement (ΔH) der magnetischen Feldstärke (H) ab. Das heißt, wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt, dann nimmt das Verhältnis (B/H) ab.
Der Zusammenhang zwischen einer magnetischen Feldstärke (H), einer magnetischen Flußdichte B und einer magnetischen Permeabilität (µ) wird mit der folgenden Gleichung gegeben.
B = µH
Wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt, dann nimmt deshalb die magnetische Permeabilität (µ) ab.
Weil der Wert der Induktivität (L) proportional zu dem Wert der magnetischen Permeabilität (µ) ist, nimmt die magnetische Permeabilität (µ) ab, wenn der Wert der Induktivität (L) zunimmt.
Wenn deshalb berücksichtigt wird, daß die magnetische Permeabilität (µ) abnimmt, wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt, dann läßt sich verstehen, daß der Wert der Induktivität (L) abnimmt, wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt.
Weil die magnetische Feldstärke (H) proportional zu dem Stromwert ist, der in der Spule fließt, nimmt die magnetische Feldstärke (H) zu, wenn der Stromwert, der in der Spule fließt, zunimmt.
Wie voranstehend beschrieben, nimmt der Wert der Induktivität (L) ab, wenn der Stromwert, der in der Spule fließt, zunimmt.
Deshalb nimmt in der in Fig. 1 gezeigten Schaltung der Wert der Induktivität (L) der Hauptwicklung 1 ab, wenn der Wert des Steuerstroms, der in der Steuerwicklung 2 fließt, zunimmt; und er nimmt zu, wenn der Wert des Steuerstroms, der in der Steuerwicklung 2 fließt, abnimmt.
In den folgenden ersten bis sechsten Ausführungsformen wird eine Anpassung der Impedanz des Hochfrequenzgenerators und der Impedanz der Lasteinrichtung durch Verwendung des Phänomens ausgeführt, daß der Wert der Induktivität (L) der Hauptwicklung 1 von dem Wert des Stroms abhängt, der in der Steuerwicklung 2 fließt.
In der tatsächlichen B-H-Kurve nimmt das Verhältnis (B/H) nicht immer ab, wenn die magnetische Feldstärke (H) zunimmt. Jedoch ist es möglich, die Idee zu verwenden, daß der Wert der Induktivität (L) einer Spule sich durch Ändern eines Werts des Stroms, der in der Spule fließt, ändert.
Erste Ausführungsform
Die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 4.
In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 5 einen Hochfrequenzgenerator; und das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Lasteinrichtung. Die Impedanzanpassungseinrichtung 4 ist vorgesehen, um die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 anzupassen und ist zwischen den Hochfrequenzgenerator 5 und die Lasteinrichtung 6 geschaltet.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 4 umfaßt eine VSWR- (Spannungsstehwellenverhältnis oder Voltage Standing Wave Ratio) Schaltung 41, eine Betriebseinheit 42, einen ersten Steuerstromgenerator 43, einen zweiten Steuerstromgenerator 44, eine erste gekoppelte Schaltung 45, ein erstes Tiefpaßfilter 46, eine zweite gekoppelte Schaltung 47, ein zweites Tiefpaßfilter 48 und einen Kondensator 49.
Die VSWR-Schaltung 41 ist mit einem Anschluß "A" und einer ersten Hauptwicklung 45a, die später beschrieben wird, der ersten gekoppelten Schaltung 45 verbunden. Die VSWR-Schaltung 41 mißt die stehende Welle, die durch Rückkehr einer Hochfrequenzspannung erzeugt wird, die von dem Hochfrequenzgenerator 5 an die Lasteinrichtung 6 geliefert wurde, und zwar aufgrund der Zurückreflexion durch die Lasteinrichtung 6; und betreibt (stellt ein) das Spannungsstehwellenverhältnis auf Grundlage des Meßergebnisses und gibt danach das betriebene oder eingestellte Spannungsstehwellenverhältnis an die Betriebseinheit 42 aus.
Auf Grundlage des eingegebenen Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung 41 stellt die Betriebseinheit 42 den Wert eines Gleichstroms (erster Steuerstrom) ein, der an eine erste Steuerwicklung 45b, die später beschrieben wird, der ersten gekoppelten Schaltung 45 geliefert werden soll, und stellt den Wert eines Gleichstroms (zweiter Steuerstrom) ein, der an eine zweite Steuerwicklung 47b, die nachstehend beschrieben wird, der zweiten gekoppelten Schaltung 47 geliefert werden soll. Die Betriebseinheit 42 gibt ein erstes Steuersignal, das den Wert des ersten Steuerstroms darstellt, der ein Operations- oder Betriebsergebnis ist, an einen ersten Steuerstromgenerator 43 aus und gibt ein zweites Steuersignal, das den Wert des zweiten Steuerstroms darstellt, der ein Betriebs- oder Operationsergebnis ist, an den zweiten Steuerstromgenerator 44 aus.
Der erste Steuerstromgenerator 43 erzeugt einen ersten Steuerstrom, der den Stromwert des ersten Steuersignals aufweist, um den erzeugten ersten Steuerstrom an die Anschlüsse "A1" und "A2" auszugeben.
Der zweite Steuerstromgenerator 44 erzeugt einen zweiten Strom, der den Stromwert des zweiten Steuersignals aufweist, um den erzeugten zweiten Steuerstrom an die Anschlüsse "B1" und "B2" auszugeben.
Die erste gekoppelte Schaltung 45 umfaßt einen ersten Kern 45c und eine erste Hauptwicklung 45a und eine erste Steuerwicklung 45b, die um den ersten Kern 45c gewickelt sind.
In der ersten gekoppelten Schaltung 45 ist ein Ende der ersten Hauptwicklung 45a mit der VSWR-Schaltung 41 verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Anschluß "C" verbunden. Ein Ende der ersten Steuerwicklung 45b ist mit einem Ende eines Kondensators 46a verbunden, der nachstehend beschrieben wird, des ersten Tiefpaßfilters 46 verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Spule 46b, die später beschrieben wird, des ersten Tiefpaßfilters 46 verbunden. In der ersten gekoppelten Schaltung 45 wird der Wert der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 45a in Abhängigkeit von dem ersten Steuerstrom geändert, der von dem ersten Steuerstromgenerator 43 durch das erste Tiefpaßfilter 46 eingegeben wird.
Das erste Tiefpaßfilter 46 wird von einer LC-Schaltung gebildet, die die Spule 46a und einen Kondensator 46b umfaßt.
Ein Ende der Spule 46a ist mit einem Ende der ersten Steuerwicklung 45b der ersten gekoppelten Schaltung 45 verbunden, und das andere Ende der Spule 46a ist mit dem anderen Ende des Kondensators 46b und mit dem Anschluß "A1" verbunden. Ein Ende des Kondensators 46b ist mit dem anderen Ende der ersten Steuerwicklung 45b der ersten gekoppelten Schaltung 45 und mit dem Anschluß "A2" verbunden, und das andere Ende des Kondensators 46b ist mit dem anderen Ende der Spule 46a und mit dem Anschluß "A1" verbunden.
Das erste Tiefpaßfilter 46 ist ein Filter zum Verhindern einer Anlegung einer Hochfrequenzkomponente, die bei der ersten Steuerwicklung 45b induziert wird, an die Seite des ersten Steuerstromgenerators 43, wenn eine Hochfrequenzkomponente, z. B. ein Hochfrequenzstrom oder dergleichen, an die erste Hauptwicklung 45a der ersten gekoppelten Schaltung 45 von dem Hochfrequenzgenerator 5 angelegt wird.
Wenn z. B. eine Hochfrequenzkomponente, z. B. ein Hochfrequenzstrom oder dergleichen, an einen FET (Feldeffekttransistor) angelegt wird, der im ersten Steuerstromgenerator 43 verwendet wird, kann der FET beschädigt werden. Um eine derartige Beschädigung zu verhindern, ist das erste Tiefpaßfilter 46 vorgesehen.
Die zweite gekoppelte Schaltung 47 umfaßt einen zweiten Kern 47c und eine zweite Hauptwicklung 47a und eine zweite Steuerwicklung 47b, die um den zweiten Kern 47c gewickelt sind.
In der zweiten gekoppelten Schaltung 47 ist ein Ende der zweiten Hauptwicklung 47a mit einem Ende des Kondensators 49 verbunden, und das andere Ende davon ist mit den Anschlüssen "B" und "D" verbunden. Ein Ende der zweiten Steuerwicklung 47b ist mit einem Ende einer Spule 48a, die später beschrieben wird, des zweiten Tiefpaßfilters 48 verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende eines Kondensators 48b, der später beschrieben wird, des zweiten Tiefpaßfilters 48 verbunden. In der zweiten gekoppelten Schaltung 47 wird der Wert der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 47a in Abhängigkeit von einem zweiten Steuerstrom geändert, der von dem zweiten Steuerstromgenerator 44 durch das zweite Tiefpaßfilter eingegeben wird.
Das zweite Tiefpaßfilter 48 wird durch eine LC-Schaltung gebildet, die eine Spule 48a und einen Kondensator 48b umfaßt.
Ein Ende der Spule 48a ist mit einem Ende der zweiten Steuerwicklung 47b der zweiten gekoppelten Schaltung 47 verbunden, und das andere Ende der Spule 48a ist mit dem anderen Ende des Kondensators 48b und mit dem Anschluß "B1" verbunden. Ein Ende des Kondensators 48b ist mit dem anderen Ende der zweiten Steuerwicklung 47b der zweiten gekoppelten Schaltung 47 und mit dem Anschluß "B2" verbunden, und das andere Ende des Kondensators 48b ist mit dem anderen Ende der Spule 48a und mit dem Anschluß "B1" verbunden.
Das zweite Tiefpaßfilter 48 ist ein Filter zum Verhindern einer Anlegung einer Hochfrequenzkomponente, die an der zweiten Steuerwicklung 47b induziert wird, an die Seite des zweiten Stromsteuergenerators 44, wenn eine Hochfrequenzkomponente, z. B. ein Hochfrequenzstrom oder dergleichen, an die zweite Hauptwicklung 47b der zweiten gekoppelten Schaltung 47 von dem Hochfrequenzgenerator 5 angelegt wird.
Wenn zum Beispiel eine Hochfrequenzkomponente, z. B. ein Hochfrequenzstrom oder dergleichen, an einen FET (Feldeffekttransistor) angelegt wird, der in dem zweiten Stromsteuergenerator 44 verwendet wird, kann der FET beschädigt werden. Um eine derartige Beschädigung zu verhindern, ist das zweite Tiefpaßfilter 46 vorgesehen.
Ein Ende des Kondensators 49 ist mit einem Ende der Hauptwicklung 47a der gekoppelten Schaltung 47 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 49 ist mit der VSWR- Schaltung 41 verbunden.
Der Kondensator 49 ist vorgesehen, um eine zusammengesetzte Impedanz der zweiten Hauptwicklung 47a der zweiten gekoppelten Schaltung 47 und dem Kondensator 49 "j × Y" (Y<0) zu bilden, wenn die Impedanz der ersten Hauptwicklung 45a der ersten gekoppelten Schaltung 45 "j × X" (X<0) ist.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 4 nimmt der Wert der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 45a der ersten gekoppelten Schaltung 45 in Abhängigkeit von dem Wert des ersten Steuerstroms, der in die erste Steuerwicklung 45b der ersten gekoppelten Schaltung 45 von dem ersten Stromsteuergenerator 43 eingegeben wird, zu oder ab. Der Wert der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 47a der zweiten gekoppelten Schaltung 47 nimmt in Abhängigkeit von dem Wert des zweiten Steuerstroms, der in die zweite Steuerwicklung 47b der zweiten gekoppelten Schaltung 47 von dem zweiten Stromsteuergenerator 44 eingegeben wird, zu oder ab. Die Impedanzanpassungseinrichtung 4 paßt die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 an, indem das Phänomen zum Ändern der Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 4 verwendet wird.
Bei dem Impedanzanpassungsbetrieb der Impedanzanpassungseinrichtung 4 kann z. B. der Imaginärteil der Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 und die Impedanz der Lasteinrichtung 6 durch die erste gekoppelte Schaltung 45 eingestellt werden, und der Realteil der Impedanz davon kann durch die zweite gekoppelte Schaltung 47 und den Kondensator 49 eingestellt werden.
Der Betrieb der Schaltung mit dem voranstehend beschriebenen Aufbau wird kurz erläutert.
Wenn eine elektrische Leistung an die Lasteinrichtung 6 von dem Hochfrequenzgenerator 5 geliefert wird, mißt die VSWR- Schaltung 41 die stehende Welle, die gebildet wird, weil die zugeführte Hochfrequenzspannung von der Lasteinrichtung 6 zurückreflektiert wird; und betreibt das Spannungsstehwellenverhältnis auf Grundlage des Meßergebnisses und gibt deshalb das betriebene oder eingestellte Spannungsstehwellenverhältnis an die Betriebseinheit 42 aus.
Die Betriebseinheit 42 stellt auf Grundlage des eingegebenen Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung 41 den Wert des ersten Steuerstroms, der an die erste Steuerwicklung 45b der ersten gekoppelten Schaltung 45 geliefert werden soll, und den Wert des zweiten Steuerstroms, der an die zweite Steuerwicklung 47b der zweiten gekoppelten Schaltung 47 geliefert werden soll, ein. Die Betriebseinheit 42 gibt ein erstes Steuersignal, das den Wert des ersten Steuerstroms darstellt, der ein Betriebs- oder Operationsergebnis ist, an den ersten Stromsteuergenerator 43 aus, und gibt ein zweites Stromsignal, das den Wert des zweiten Steuerstroms darstellt, der ein Betriebs- oder Operationsergebnis ist, an den zweiten Steuerstromgenerator 44 aus.
Der erste Stromsteuergenerator 43 erzeugt einen ersten Steuerstrom, der den Stromwert des ersten Steuersignals aufweist, um den erzeugten ersten Steuerstrom an die Anschlüsse "A1" und "A2" auszugeben. Das erste Steuersignal wird der ersten Steuerwicklung 45b der ersten gekoppelten Schaltung 45 eingegeben. Der zweite Stromsteuergenerator 44 erzeugt einen zweiten Steuerstrom, der den Stromwert des zweiten Steuersignals aufweist, um den erzeugten zweiten Steuerstrom an die Anschlüsse "B1" und "B2" auszugeben. Das zweite Steuersignal wird der zweiten Steuerwicklung 47b der zweiten gekoppelten Schaltung 47 eingegeben.
Der Wert der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 45a in der gekoppelten Schaltung 45 wird auf einen Wert geändert, der dem Wert des ersten Steuerstroms entspricht, der in der ersten Steuerwicklung 45b fließt; und der Wert der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 47a in der zweiten gekoppelten Schaltung 47 wird auf einen Wert geändert, der dem Wert des zweiten Steuerstroms entspricht, der in der zweiten Steuerwicklung 47b fließt.
Somit wird die Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 45a in der ersten gekoppelten Schaltung 45 und die Induktivität der zweiten Hauptwicklung 47a in der zweiten gekoppelten Schaltung 47 auf geeignete Werte geändert, so daß eine Anpassung der Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 und der Impedanz der Lasteinrichtung 6 ausgeführt wird.
Wenn z. B. die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 50 (Ω) ist und die Impedanz der Lasteinrichtung 6 25 (Ω) ist, bestimmt die Betriebseinheit 42 die Werte der ersten und zweiten Steuerströme auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses so, daß die Impedanz "j × X1" der ersten Hauptwicklung 45a der ersten gekoppelten Schaltung 45 die Bedingung "j × X1 = j × 25 (Ω)" erfüllt und die zusammengesetzte Impedanz "j × X2" des Kondensators 49 und der zweiten Hauptwicklung 47a der zweiten gekoppelten Schaltung 47 die Bedingung "j × X = -j × 50 (Ω)" erfüllt.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 4 durch Ändern der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 45a in der ersten gekoppelten Schaltung 45 durch Ändern des Stromwerts, der in der ersten Steuerwicklung 45a in der ersten gekoppelten Schaltung 45 fließt, und durch Ändern der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 47a in der zweiten gekoppelten Schaltung 47 durch Ändern des Stromwerts, der in der zweiten Steuerwicklung 47b in der zweiten gekoppelten Schaltung 47 fließt, geändert. Infolge dessen ist es gemäß der Impedanzanpassungseinrichtung 4 der ersten Ausführungsform möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als eine herkömmliche Impedanzanpassungseinrichtung, die eine Anpassung durch mechanisches Ändern der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt, durchzuführen; und dies erfordert keine Wartungsoperationen.
In den folgenden zweiten bis sechsten Ausführungsformen werden nur die Schaltungsabschnitte, die der ersten gekoppelten Schaltung 45, dem ersten Tiefpaßfilter 46, der zweiten gekoppelten Schaltung 47, dem zweiten Tiefpaßfilter 48 und dem Kondensator 49 in der Impedanzanpassungseinrichtung 4 entsprechen, erläutert. Die Schaltungsabschnitte, die der VSWR-Schaltung 41, der Betriebseinheit 42, dem ersten Steuerstromgenerator 43 und dem zweiten Steuerstromgenerator 44 entsprechen, werden zusammengefaßt als eine Steuerschaltung bezeichnet.
Zweite Ausführungsform
Die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts der Impedanzanpassungseinrichtung 7.
In der ersten Ausführungsform, die in Fig. 3 gezeigt, ist; werden die Hochfrequenzkomponenten, die von den gekoppelten Schaltungen (der ersten gekoppelten Schaltung 45 und der zweiten gekoppelten Schaltung 47) erzeugt werden, von den Tiefpaßfiltern (dem ersten Tiefpaßfilter 46 und dem zweiten Tiefpaßfilter 48), die eine LC-Schaltung umfassen, entfernt. Anstelle der Schaltungsabschnitte, die die gekoppelten Schaltungen und die Tiefpaßfilter umfassen, umfaßt die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ein Paar von gekoppelten Schaltungen, in denen die Wicklungsrichtungen der Steuerwicklungen zueinander unterschiedlich sind, um die in den gekoppelten Schaltungen erzeugten Hochfrequenzkomponenten auszulöschen.
Die Schaltungskonstruktion der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert.
Der Schaltungsaufbau der Impedanzanpassungseinrichtung 7 umfaßt eine erste gekoppelte Schaltung 71, eine zweite gekoppelte Schaltung 72, eine dritte gekoppelte Schaltung 73, eine vierte gekoppelte Schaltung 74 und einen Kondensator 75.
Die erste gekoppelte Schaltung 71 umfaßt einen ersten Kern 71c und eine erste Hauptwicklung 71a und eine erste Steuerwicklung 71b, die um den ersten Kern 71c gewickelt sind.
In der ersten gekoppelten Schaltung 71 ist ein Ende der ersten Hauptwicklung 71a mit einem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer zweiten Hauptwicklung 72a, die nachstehend beschrieben wird, der zweiten gekoppelten Schaltung 72 verbunden. Ein Ende der ersten Steuerwicklung 71a ist mit einem Anschluß "A2" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer zweiten Steuerwicklung 72b, die später beschrieben wird, der zweiten gekoppelten Schaltung 72 verbunden. In der ersten gekoppelten Schaltung 71 wird der Wert der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 71a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der ersten Steuerwicklung 71b von der Steuerschaltung fließt.
Die zweite gekoppelte Schaltung 72 umfaßt einen zweiten Kern 72c und eine zweite Hauptwicklung 72a und eine zweite Steuerwicklung 72b, die um den zweiten Kern 72c gewickelt sind.
In der zweiten gekoppelten Schaltung 72 ist ein Ende der zweiten Hauptwicklung 72a mit dem anderen Ende der ersten Hauptwicklung 71a der ersten gekoppelten Schaltung 71 verbunden, und das andere Ende der zweiten Hauptwicklung 72a ist mit einem Anschluß "C" verbunden. Ein Ende der zweiten Steuerwicklung 72b ist mit dem anderen Ende der ersten Steuerwicklung 71b der ersten gekoppelten Schaltung 71 verbunden, und das andere Ende der zweiten Steuerwicklung 72b ist mit dem Anschluß "A1" verbunden. In der zweiten gekoppelten Schaltung 72 wird der Wert der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 72a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 72b von der Steuerschaltung fließt.
Der Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der ersten Hauptwicklung 71a und der ersten Steuerwicklung 71b der ersten gekoppelten Schaltung 71 ist umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der zweiten Hauptwicklung 72a und der zweiten Steuerwicklung 72b der zweiten gekoppelten Schaltung 72. Die Wicklungszahl der ersten Hauptwicklung 71a der ersten gekoppelten Schaltung 71 ist gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung 72a der zweiten gekoppelten Schaltung 72; und die Wicklungszahl der ersten Steuerwicklung 71b der ersten gekoppelten Schaltung 71 ist gleich zu derjenigen der zweiten Steuerwicklung 72b der zweiten gekoppelten Schaltung 72.
Wegen der voranstehend beschriebenen Zusammenhänge ist die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 71b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 71a der ersten gekoppelten Schaltung 71 fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 72b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 72a der zweiten gekoppelten Schaltung 72 fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 71b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 71a der ersten gekoppelten Schaltung 71 fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 72b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 72a der zweiten gekoppelten Schaltung 72 fließt. Infolgedessen werden die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung 71b und der zweiten Steuerwicklung 72b erzeugt werden, ausgelöscht und entfernt, so daß es möglich ist, zu verhindern, daß die Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung über die Anschlüsse A1 und A2 angelegt werden.
Die dritte gekoppelte Schaltung 73 umfaßt einen dritten Kern 73c und eine dritte Hauptwicklung 73a und eine dritte Steuerwicklung 73b, die um den dritten Kern 73c gewickelt sind.
In der dritten gekoppelten Schaltung 73 ist ein Ende der dritten Hauptwicklung 73a mit einem Ende eines Kondensators 45 verbunden, und das andere Ende der dritten Hauptwicklung 73a ist mit einem Ende einer vierten Hauptwicklung 74a, die nachstehend beschrieben wird, der vierten gekoppelten Schaltung 74 verbunden. Ein Ende der dritten Steuerwicklung 73b ist mit dem Anschluß "B1" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer vierten Steuerwicklung 74b, die nachstehend beschrieben wird, der vierten gekoppelten Schaltung 74 verbunden. In der dritten gekoppelten Schaltung 73 wird der Wert der Induktivität (L) der dritten Hauptwicklung 73a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der dritten Steuerwicklung 73b von der Steuerschaltung fließt.
Die vierte gekoppelte Schaltung 74 umfaßt einen vierten Kern 74c und eine vierte Hauptwicklung 74a und eine vierte Steuerwicklung 74b, die um den vierten Kern 74c gewickelt sind.
In der vierten gekoppelten Schaltung 74 ist ein Ende der vierten Hauptwicklung 74a mit dem anderen Ende der dritten Hauptwicklung 73a der dritten gekoppelten Schaltung 73 verbunden, und das andere Ende in der vierten Hauptwicklung 74a ist mit den Anschlüssen "B" und "D" verbunden. Ein Ende der vierten Steuerwicklung 74b ist mit dem anderen Ende der dritten Steuerwicklung 73b verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Anschluß "B2" verbunden. In der vierten gekoppelten Schaltung 74 wird der Wert der Induktivität (L) der vierten Hauptwicklung 74a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der vierten Steuerwicklung 74b von der Steuerschaltung fließt.
Der Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der dritten Hauptwicklung 73a und der dritten Steuerwicklung 73b der dritten gekoppelten Schaltung 73 ist umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der vierten Hauptwicklung 74a und der vierten Steuerwicklung 74b der vierten gekoppelten Schaltung 74. Die Wicklungszahl der dritten Hauptwicklung 73a der dritten gekoppelten Schaltung 73 ist gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung 74a der vierten gekoppelten Schaltung 74; und die Wicklungszahl der dritten Steuerwicklung 73b der dritten gekoppelten Schaltung 73 ist gleich zu derjenigen der vierten Steuerwicklung 74b der vierten gekoppelten Schaltung 74.
Wegen der voranstehend beschriebenen Zusammenhänge ist die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der dritten Steuerwicklung 73b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 73a der dritten gekoppelten Schaltung 73 fließt, entgegengesetzt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der vierten Steuerwicklung 74b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 74a der vierten gekoppelten Schaltung 74 fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der dritten Steuerwicklung 73b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 73a der dritten gekoppelten Schaltung 73 fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der vierten Steuerwicklung 74b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 74a der vierten gekoppelten Schaltung 74 fließt. Infolgedessen werden die Hochfrequenzkomponenten, die in der dritten Steuerwicklung 73b und der vierten Steuerwicklung 74b erzeugt werden, ausgelöscht und entfernt, so daß es möglich ist zu verhindern, daß die Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung über die Anschlüsse B1 und B2 angelegt werden.
Ein Ende des Kondensators 75 ist mit einem Ende der dritten Hauptwicklung 73a der dritten gekoppelten Schaltung 73 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 75 ist mit dem Anschluß "A" verbunden. Der Grund zur Bereitstellung des Kondensators 75 ist der gleiche wie für den Fall der ersten Ausführungsform.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 7 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Wert einer Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 71a der ersten gekoppelten Schaltung 71 in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der ersten Steuerwicklung 71b der ersten gekoppelten Schaltung 71 fließt; der Wert einer Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 72a der zweiten gekoppelten Schaltung 22 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 72b der zweiten gekoppelten Schaltung 72 fließt; der Wert einer Induktivität (L) der dritten Hauptwicklung 73a der dritten gekoppelten Schaltung 73 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der dritten Steuerwicklung 73b der dritten gekoppelten Schaltung 73 fließt; und der Wert einer Induktivität (L) der Hauptwicklung 74a der vierten gekoppelten Schaltung 74 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der Steuerwicklung 74b der vierten gekoppelten Schaltung 74 fließt. Die Impedanzanpassungseinrichtung 4 paßt die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 an, indem das Phänomen zum Ändern der Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 7 verändert wird.
Eine ausführliche Erläuterung des Schaltungsbetriebs in bezug auf die Impedanzanpassung wird weggelassen, weil der Schaltungsbetrieb und die Idee der zweiten Ausführungsform ähnlich zu denjenigen der Impedanzeinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform sind.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 7 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 7 geändert, durch Ändern der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 71a in der ersten gekoppelten Schaltung 71 durch Ändern des Stromwerts, der in der ersten Steuerwicklung 71b in der ersten gekoppelten Schaltung 71 fließt, durch Andern der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 72a in der zweiten gekoppelten Schaltung 72 durch Ändern des Stromwerts, der in der zweiten Steuerwicklung 72b in der zweiten gekoppelten Schaltung 72 fließt, durch Ändern der Induktivität (L) der dritten Hauptwicklung 73a in der dritten gekoppelten Schaltung 73 durch Ändern des Stromwerts, der in der dritten Steuerwicklung 73b in der dritten gekoppelten Schaltung 73 fließt, und durch Ändern der Induktivität (L) der Hauptwicklung 74a in der vierten gekoppelten Schaltung 74 durch Ändern des Stromwerts, der in der Steuerwicklung 74b in der vierten gekoppelten Schaltung 74 fließt. Infolgedessen ist es gemäß der Impedanzanpassungseinrichtung 7 der zweiten Ausführungsform möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als bei einer herkömmlichen Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch eine mechanische Änderung der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt; und sie benötigt keinerlei Wartungsoperationen.
Weil die Impedanzanpassungseinrichtung 7 der zweiten Ausführungsform erste und zweite Tiefpaßfilter 46 und 48 zum Abschneiden der Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, nicht benötigt, ist es möglich, die Herstellungskosten dafür herabzusetzen.
Dritte Ausführungsform
Die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 8.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 8 gemäß der dritten Ausführungsform ist eine Modifikation der Impedanzanpassungseinrichtung 7 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist.
In der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform werden die Hochfrequenzkomponenten, die von jeder der gekoppelten Schaltungen erzeugt werden, durch ein Paar von gekoppelten Schaltungen (der ersten gekoppelten Schaltung 71 und der zweiten gekoppelten Schaltung 72; der dritten gekoppelten Schaltung 73 und der vierten gekoppelten Schaltung 74), die in Reihe geschaltet sind, beseitigt, um die Hochfrequenzkomponenten auszulöschen, die in jeder gekoppelten Schaltung erzeugt werden. Im Gegensatz dazu umfaßt die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ein Paar von gekoppelten Schaltungen, die parallel geschaltet sind, um die Hochfrequenzkomponenten auszulöschen, die in jeder der gekoppelten Schaltungen erzeugt werden.
Der Schaltungsaufbau der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform wird erläutert.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 8 umfaßt eine erste gekoppelte Schaltung 81, eine zweite gekoppelte Schaltung 82, eine dritte gekoppelte Schaltung 83, eine vierte gekoppelte Schaltung 84 und einen Kondensator 85.
Die erste gekoppelte Schaltung 81 umfaßt einen ersten Kern 81c und eine erste Hauptwicklung 81a und eine erste Steuerwicklung 81b, die um den ersten Kern 81c gewickelt sind.
In der ersten gekoppelten Schaltung 81 ist ein Ende der ersten Hauptwicklung 81a mit einem Anschluß "A" und einem Ende einer zweiten Hauptwicklung 82a, die nachstehend beschrieben wird, der zweiten gekoppelten Schaltung 82 verbunden, und das andere Ende der ersten Hauptwicklung 81a ist mit einem Anschluß "C" und dem anderen Ende der zweiten Hauptwicklung 82a verbunden. Ein Ende der ersten Steuerwicklung 81a ist mit einem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Steuerwicklung 82b, die nachstehend beschrieben wird, der zweiten gekoppelten Schaltung 82 verbunden. In der ersten gekoppelten Schaltung 81 wird der Wert einer Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 81a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der ersten Steuerwicklung 81a von der Steuerschaltung fließt.
Die zweite gekoppelte Schaltung 82 umfaßt einen zweiten Kern 82c und eine zweite Hauptwicklung 82a und eine zweite Steuerwicklung 82b, die um den zweiten Kern 82c gewickelt sind.
In der zweiten gekoppelten Schaltung 82 ist ein Ende der zweiten Hauptwicklung 82a mit dem Anschluß "A" und einem Ende der ersten Haupwicklung 81a der ersten gekoppelten Schaltung 81 verbunden, und das andere Ende der zweiten Hauptwicklung 82a ist mit einem Anschluß "C" und dem anderen Ende der ersten Hauptwicklung 81a der ersten gekoppelten Schaltung 81 verbunden. Ein Ende der zweiten Steuerwicklung 82b ist mit dem anderen Ende der ersten Steuerwicklung 81b der ersten gekoppelten Schaltung 81 verbunden, und das andere Ende der zweiten Steuerwicklung 82b ist mit dem Anschluß "A2" verbunden. In der zweiten gekoppelten Schaltung 82 wird der Wert der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 82a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom, der in der zweiten Steuerwicklung 82b von der Steuerschaltung fließt, geändert.
Der Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der ersten Hauptwicklung 81a und der ersten Steuerwicklung 81b der ersten gekoppelten Schaltung 81 ist umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der zweiten Hauptwicklung 82a der zweiten Steuerwicklung 82b der zweiten gekoppelten Schaltung 82. Die Wicklungszahl der ersten Hauptwicklung 81a der ersten gekoppelten Schaltung 81 ist gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung 82a der zweiten gekoppelten Schaltung 82; und die Wicklungszahl der ersten Steuerwicklung 81b der ersten gekoppelten Schaltung 81 ist gleich zu derjenigen der zweiten Steuerwicklung 82b der zweiten gekoppelten Schaltung 82.
Wegen der voranstehend beschriebenen Zusammenhänge ist die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 81b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 81a der ersten gekoppelten Schaltung 81 fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 82b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 82a der zweiten gekoppelten Schaltung 82 fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 81b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 81a der ersten gekoppelten Schaltung 81 fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 82b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 82a der zweiten gekoppelten Schaltung 82 fließt. Infolgedessen werden die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung 81b und der zweiten Steuerwicklung 82b erzeugt werden, ausgelöscht und entfernt, so daß es möglich ist zu verhindern, daß Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung über die Anschlüsse A1 und A2 angelegt werden.
Die dritte gekoppelte Schaltung 83 umfaßt einen dritten Kern 83c und eine dritte Hauptwicklung 83a und eine dritte Steuerwicklung 83b, die um den Kern 83c gewickelt sind.
In der dritten gekoppelten Schaltung 83 ist ein Ende der dritten Hauptwicklung 83a mit einem Ende eines Kondensators 85 und einem Ende der vierten Hauptwicklung 84a, die nachstehend beschrieben wird, der vierten gekoppelten Schaltung 84 verbunden, und das andere Ende der dritten Hauptwicklung 83a ist mit den Anschlüssen "B" und "D" und dem anderen Ende der vierten Hauptwicklung 84a, die nachstehend beschrieben wird, der vierten gekoppelten Schaltung 84 verbunden. Ein Ende der dritten Steuerwicklung 83b ist mit dem Anschluß "B2" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Steuerwicklung 84b, die nachstehend beschrieben wird, der vierten gekoppelten Schaltung 84 verbunden. In der dritten gekoppelten Schaltung 83 wird der Wert der Induktivität (L) der dritten Hauptwicklung 83a in Abhängigkeit von dem Steuerstrom, der in der dritten Steuerwicklung 83b von der Steuerschaltung fließt, geändert.
Die vierte gekoppelte Schaltung 84 umfaßt einen vierten Kern 84c und eine vierte Hauptwicklung 84a und eine vierte Steuerwicklung 84b, die um den vierten Kern 84c gewickelt sind.
In der vierten gekoppelten Schaltung 84 ist ein Ende der vierten Hauptwicklung 84a mit einem Ende des Kondensators 85 und einem Ende der dritten Hauptwicklung 83a der dritten gekoppelten Schaltung 83 verbunden, und das andere Ende der vierten Hauptwicklung 84a ist mit den Anschlüssen "B" und "D" und dem anderen Ende der dritten Hauptwicklung 83a der dritten gekoppelten Schaltung 83 verbunden. Ein Ende der vierten Steuerwicklung 84b ist mit dem anderen Ende der dritten Steuerwicklung 83b verbunden, und das andere Ende der vierten Steuerwicklung 84b ist mit dem Anschluß "B1" verbunden. In der vierten gekoppelten Schaltung 84 wird der Wert der Induktivität (L) der vierten Hauptwicklung 84b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der vierten Steuerwicklung 84b von der Steuerschaltung fließt.
Der Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der dritten Hauptwicklung 83a und der dritten Steuerwicklung 83b der dritten gekoppelten Schaltung 83 ist umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der vierten Hauptwicklung 84a und der vierten Steuerwicklung 84b der vierten gekoppelten Schaltung 84. Die Windungszahl der dritten Hauptwicklung 83a der dritten gekoppelten Schaltung 83 ist gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung 84a der vierten gekoppelten Schaltung 84; und die Windungszahl der dritten Steuerwicklung 83b der dritten gekoppelten Schaltung 83 ist gleich zu derjenigen der vierten Steuerwicklung 84b der vierten gekoppelten Schaltung 84.
Wegen der voranstehend beschriebenen Zusammenhänge ist die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der dritten Steuerwicklung 83b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 83a der dritten gekoppelten Schaltung 83 fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der vierten Steuerwicklung 84b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 84a der vierten gekoppelten Schaltung 84 fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der dritten Steuerwicklung 83b durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 83a der dritten gekoppelten Schaltung 83 fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der vierten Steuerwicklung 84b durch einen Hochfrequenzstrom erzeugt wird, der in der vierten Hauptwicklung 84a der vierten gekoppelten Schaltung 84 fließt. Infolgedessen werden die Hochfrequenzkomponenten, die in der dritten Steuerwicklung 83b und der vierten Steuerwicklung 84b erzeugt werden, ausgelöscht und entfernt, so daß es möglich ist zu verhindern, daß die Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung über die Anschlüsse B1 und B2 angelegt werden.
Ein Ende des Kondensators 85 ist mit einem Ende der dritten Hauptwicklung 83a der dritten gekoppelten Schaltung 83 und einem Ende der vierten Hauptwicklung 84a der vierten gekoppelten Schaltung 84 verbunden, und das andere Ende des Kondensators 85 ist mit dem Anschluß "A" verbunden. Der Grund zur Bereitstellung des Kondensators 85 ist der gleiche wie für den Fall der ersten Ausführungsform.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 8 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird der Wert der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 81a der ersten gekoppelten Schaltung 81 in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der ersten Steuerwicklung 81b der ersten gekoppelten Schaltung 81 fließt; der Wert der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 82a der zweiten gekoppelten Schaltung 82 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 82b der zweiten gekoppelten Schaltung 82 fließt; der Wert der Induktivität (L) der dritten Hauptwicklung (83a) der dritten gekoppelten Schaltung 83 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der dritten Steuerwicklung 83b der dritten gekoppelten Schaltung 83 fließt; und der Wert einer Induktivität (L) der vierten Hauptwicklung 84a der vierten gekoppelten Schaltung 84 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Stroms geändert, der in der vierten Steuerwicklung 84b der vierten gekoppelten Schaltung 84 fließt. Die Impedanzanpassungseinrichtung 8 paßt die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 an, indem das Phänomen verwendet wird, die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 8 zu ändern.
Eine ausführliche Erläuterung des Schaltungsbetriebs in bezug auf die Impedanzanpassung wird weggelassen, weil der Schaltungsbetrieb und die Idee der dritten Ausführungsform ähnlich zu denjenigen der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform ist.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 8 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 8 geändert, durch Ändern der Induktivität (L) der ersten Hauptwicklung 81a in der ersten gekoppelten Schaltung 81 durch Änderung des Stromwerts, der in der ersten Steuerwicklung 81b in der ersten gekoppelten Schaltung 81 fließt, durch Ändern der Induktivität (L) der zweiten Hauptwicklung 82a in der zweiten gekoppelten Schaltung 82 durch Ändern des Stromwerts, der in der zweiten Steuerwicklung 82b in der zweiten gekoppelten Schaltung 82 fließt, durch Ändern der Induktivität (L) der dritten Hauptwicklung 83a in der dritten gekoppelten Schaltung 83 durch Ändern des Stromwerts, der in der dritten Steuerwicklung 83b in der dritten gekoppelten Schaltung 83 fließt, und durch Ändern der Induktivität (L) der vierten Hauptwicklung 84a in der vierten gekoppelten Schaltung 84 durch Ändern des Stromwerts, der in der vierten Steuerwicklung 80b in der vierten gekoppelten Schaltung 84 fließt, wie bei der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform. Infolgedessen ist es gemäß der Impedanzanpassungseinrichtung 8 der dritten Ausführungsform möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als bei einer herkömmlichen Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch mechanisches Ändern der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt; und sie benötigt keinerlei Wartungsoperationen.
Weil die Impedanzanpassungseinrichtung 8 der dritten Ausführungsform erste und zweite Tiefpaßfilter 46 und 48 zum Abschneiden der Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, nicht benötigt, ist es wie bei der zweiten Ausführungsform möglich, die Herstellungskosten dafür herabzusetzen.
Vierte Ausführungsform
Die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert.
Vor der Erläuterung der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform wird die Bezeichnung für Schaltungen, die in den folgenden Äusführungsformen verwendet werden, und das Prinzip einer Entfernung der Hochfrequenzkomponenten unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben.
Fig. 6A ist eine Ansicht zum Veranschaulichen eines Beispiels einer Wicklungsweise der Wicklungen an dem Kern. Fig. 6A ist eine Ansicht zum Erläutern der Bezeichnung der Wicklungsweise der Wicklungen an dem Kern, der in Fig. 6A gezeigt ist.
Der in Fig. 6A gezeigte Kern umfaßt erste und zweite ringförmige Kerne 94 und 95. Um den ersten ringförmigen Kern 94 ist eine erste Hauptwicklung 91 gewickelt und auch um den zweiten ringförmigen Kern 95 ist die zweite Hauptwicklung 92 gewickelt. Eine Steuerwicklung 93 ist um die ringförmigen Kerne 94 und 95 gewickelt, so daß die ersten und zweiten ringförmigen Kerne 94 und 95 durch jede Umdrehung (Ausdruck) der Steuerwicklung 93 gehen. Die ersten und zweiten Hauptwicklungen 91 und 92 sind in bezug auf die Anschlüsse T1 und T2 äquivalent parallel zueinander geschaltet.
Wenn bei einer derartigen Konstruktion ein Hochfrequenzstrom in jeder der ersten und zweiten Hauptwicklungen 91 und 92 fließt, werden die induzierten Hochfrequenzkomponenten an der Steuerwicklung 93 bei jeder Umdrehung der Steuerwicklung 93 ausgelöscht und beseitigt, obwohl Hochfrequenzkomponenten an der Steuerwicklung 93 induziert werden.
Der Grund dafür wird nachstehend erläutert. Wenn ein Hochfrequenzstrom durch die erste Steuerwicklung 91 in der mit einer durchzogenen Linie in der Figur angedeuteten Richtung fließt, von dem Anschluß T1 an den Anschluß T2, wird an dem Abschnitt des ersten ringförmigen Kerns 94, um den die Steuerwicklung 93 gewickelt ist, ein aufwärts gerichtetes Magnetfeld (in der Richtung, die mit der durchgezogenen Linie in der Figur dargestellt ist) verursacht.
Wenn andererseits ein Hochfrequenzstrom durch die zweite Hauptwicklung 92 in die Richtung fließt, die mit der durchgezogenen Linie in der Figur angezeigt ist, von dem Anschluß T1 an den Anschluß T2, wird an dem Abschnitt des zweiten ringförmigen Kerns 95, um den die Steuerwicklung 93 gewickelt ist, ein nach unten gerichtetes Magnetfeld (in der Richtung, die mit der durchgezogenen Linie in der Figur angedeutet ist) verursacht.
Wie voranstehend erläutert, ist die Richtung des Magnetfelds, das durch den Strom verursacht wird, der durch die erste Hauptwicklung 91 fließt und der mit einer Umdrehung der Steuerwicklung 93 verriegelt ist, umgekehrt zu der Richtung des Magnetfelds, das durch den Strom verursacht wird, der durch die zweite Wicklung 92 fließt, und der mit der Umdrehung der Steuerwicklung 93 verriegelt ist.
Wenn in ähnlicher Weise ein Hochfrequenzstrom durch die erste Hauptwicklung 91 in der Richtung fließt, die mit der gestrichelten Linie in der Figur dargestellt ist, von dem Anschluß T2 an den Anschluß T1, dann wird an dem Abschnitt des ringförmigen Kerns 94, um den die Steuerwicklung 93 gewickelt ist, ein nach unten gerichtetes Magnetfeld (in der Richtung, die mit der gestrichelten Linie in der Figur dargestellt ist) verursacht.
Wenn andererseits ein Hochfrequenzstrom durch die zweite Hauptwicklung 92 in der Richtung fließt, die mit der gestrichelten Linie in der Figur angedeutet ist, von dem Anschluß T2 an den Anschluß T1, dann wird ein nach oben gerichtetes Magnetfeld (in der Richtung, die durch die gestrichelte Linie in der Figur gezeigt ist) an dem Abschnitt des ringförmigen Kerns 95, um den die Steuerwicklung 93 gewickelt ist, verursacht.
Wie voranstehend beschrieben, ist die Richtung des Magnetfelds, das durch den Strom verursacht wird, der durch die erste Hauptwicklung 91 fließt und der mit einer Umdrehung der Steuerwicklung 93 verriegelt ist, umgekehrt zu der Richtung des Magnetfelds, das von dem Strom verursacht wird, der durch die zweite Hauptwicklung 92 fließt und mit der Umdrehung der Steuerwicklung 93 verriegelt ist.
Wenn infolgedessen ein Hochfrequenzstrom durch die ersten und zweiten Hauptwicklungen 91 und 92 fließt, wird die Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 93 durch den Strom induziert wird, der durch die erste Hauptwicklung 91 fließt, und die Hochfrequenzkomponente, die in der Steuerwicklung 93 durch den Strom induziert wird, der durch die zweite Hauptwicklung 92 fließt, zueinander ausgelöscht und bei jeder Umdrehung der Steuerwicklung 93 entfernt.
Ein entsprechender Zusammenhang zwischen den Abschnitten, die in Fig. 6A gezeigt sind, und den Abschnitten, die in Fig. 6B gezeigt sind, ist wie folgt.
Der erste ringförmige Kern 94 in Fig. 6A entspricht dem ersten Kern 104 in Fig. 6B; und der zweite ringförmige Kern 95 in Fig. 6A entspricht dem zweiten Kern 105 in Fig. 6B.
Die erste Hauptwicklung 91 in Fig. 6A entspricht der Hauptwicklung 101 in Fig. 6B; und die zweite Hauptwicklung 92 in Fig. 6A entspricht der zweiten Hauptwicklung 102 in Fig. 6B.
Die Steuerwicklung 93 in Fig. 6A entspricht der Steuerwicklung 103 in Fig. 6B.
Der Anschluß T1 in Fig. 6A entspricht dem Anschluß T1 in Fig. 6B; und der Anschluß T2 in Fig. 6A entspricht dem Anschluß T2 in Fig. 6B. Der Anschluß T3 in Fig. 6A entspricht dem Anschluß T3 in Fig. 6B; und der Anschluß T4 in Fig. 6A entspricht dem Anschluß T4 in Fig. 6B.
Als nächstes wird ein anderer Fall erläutert.
Fig. 7A ist eine Ansicht zum Zeigen eines Beispiels einer Wicklungsweise der Wicklungen an dem Kern. Fig. 7B ist eine Ansicht zum Erläutern der Bezeichnung der Wicklungsweise der Wicklungen an dem Kern, der in Fig. 7A gezeigt ist.
Der in Fig. 7A gezeigte Kern umfaßt erste und zweite, ringförmige Kerne 114 und 115. Um einen ersten ringförmigen Kern 114 von diesen ist eine erste Hauptwicklung 111 gewickelt, und ferner ist um den zweiten ringförmigen Kern 115 die zweite Hauptwicklung 112 gewickelt. Eine Steuerwicklung 113 ist um die ersten und zweiten ringförmigen Kerne 114 und 115 so gewickelt, daß sowohl der erste als auch der zweite ringförmige Kern 114 und 115 durch jede Umdrehung (Ausdrucke) der Steuerwicklung 113 laufen. Die ersten und zweiten Hauptwicklungen 111 und 112 sind miteinander an Punkten 116 und 117, die in der Figur gezeigt sind, verbunden. Die ersten und zweiten Hauptwicklungen 111 und 112 sind äquivalent zueinander in bezug auf die Anschlüsse T1 und T2 in Reihe geschaltet.
Wenn bei einer derartigen Konstruktion ein Hochfrequenzstrom in jeder der ersten und zweiten Hauptwicklungen 111 und 112 fließt, werden die induzierten Hochfrequenzkomponenten an der Steuerwicklung 113 bei jeder Umdrehung der Steuerwicklung 113 ausgelöscht und entfernt, obwohl die Hochfrequenzkomponenten an der Steuerwicklung 113 induziert werden. Weil das Prinzip dafür das gleiche wie für den Fall der Fig. 6A ist, wird die ausführliche Erläuterung dafür weggelassen.
Ein entsprechender Zusammenhang zwischen den Abschnitten, die in Fig. 7A gezeigt sind, und den Abschnitten, die in Fig. 7B gezeigt sind, ist wie folgt.
Der erste ringförmige Kern 114 in Fig. 7A entspricht dem ersten Kern 124 in Fig. 7B; und der zweite ringförmige Kern 115 in Fig. 7A entspricht dem zweiten Kern 125 in Fig. 7B.
Die erste Hauptwicklung 111 in Fig. 7A entspricht der ersten Hauptwicklung 121 in Fig. 7B und die zweite Hauptwicklung in Fig. 7A entspricht der zweiten Hauptwicklung 122 in Fig. 7B.
Die Steuerwicklung 113 in Fig. 7A entspricht der Steuerwicklung 123 in Fig. 7B.
Der Anschluß T1 in Fig. 7A entspricht dem Anschluß T1 in Fig. 7B; und der Anschluß T2 in Fig. 7A entspricht dem Anschluß T2 in Fig. 7B. Der Anschluß T3 in Fig. 7A entspricht dem Anschluß T3 in Fig. 7B; und der Anschluß T4 in Fig. 7A entspricht dem Anschluß T4 in Fig. 7B.
Fig. 8 sind Ansichten, die die Formen der Kerne zeigen. In der voranstehend beschriebenen Bezeichnung werden zwei ringförmige Kerne, die in Fig. 8A gezeigt sind, verwendet. Jedoch können auch die zwei U-förmigen Kerne verwendet werden, die in Fig. 8B gezeigt sind, wobei zwei Hauptwicklungen und eine Steuerwicklung um die zwei U- förmigen Kerne gewickelt sind. Ferner kann ein fernglasartiger Kern, der in Fig. 8C gezeigt ist, ebenfalls verwendet werden. Ein E-förmiger Kern, der in Fig. 8D gezeigt ist, kann ebenfalls verwendet werden.
Als nächstes wird die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 13.
In der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein Paar von gekoppelten Schaltungen (die ersten und zweiten gekoppelten Schaltungen 71 und 72 und die dritten und vierten gekoppelten Schaltung 73 und 74), in denen der Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der Hauptwicklung und der entsprechenden Steuerwicklung der ersten und dritten gekoppelten Schaltung 71 oder 73 umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der Hauptwicklung und der entsprechenden Steuerwicklung der zweiten und vierten gekoppelten Schaltung 72 oder 74 ist, vorgesehen, um durch eine Auslöschung die Hochfrequenzkomponenten zu entfernen, die in jeder gekoppelten Schaltung erzeugt werden. Im Gegensatz dazu umfaßt die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform anstelle der Bereitstellung eines Paars von gekoppelten Schaltungen zum Auslöschen der Hochfrequenzkomponenten, die in jeder Steuerwicklung bei jeder Umdrehung der Steuerwicklung erzeugt werden, eine gekoppelte Schaltung mit einer Konstruktion, die in Fig. 7 gezeigt ist.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 13 umfaßt eine erste gekoppelte Schaltung 131, eine zweite gekoppelte Schaltung 132 und einen Vergleicher 133.
Die erste gekoppelte Schaltung 131 mit einer Konstruktion, die in Fig. 7A gezeigt ist, umfaßt erste und zweite Hauptwicklungen 131a und 131b, eine erste Steuerwicklung 131c und erste und zweite Kerne 131d und 131e.
In der ersten gekoppelten Schaltung 131 ist ein Ende der ersten Hauptwicklung 131a mit einem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Hauptwicklung 131b verbunden. Ein Ende der zweiten Hauptwicklung 131b ist mit dem anderen Ende der ersten Hauptwicklung 131a verbunden und das andere Ende dafür ist mit dem Anschluß "C" verbunden. Ein Ende der ersten Steuerwicklung 131c ist mit einem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "A2" verbunden.
In der ersten gekoppelten Schaltung 131 werden die Werte einer Induktivität (L) der Hauptwicklungen 131a und 131b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der ersten Steuerwicklung 131c von der Steuerschaltung fließt. Die Windungszahl der ersten Hauptwicklung 131a ist gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung 131b.
Gemäß der gleichen Idee wie die voranstehende Erläuterung unter Verwendung von Fig. 7A läßt sich verstehen, daß die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwick 30685 00070 552 001000280000000200012000285913057400040 0002019924937 00004 30566lung 131c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, die in der ersten Hauptwicklung 131a fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente ist, die in der ersten Steuerwicklung 131c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 131b fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 131 durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 131a fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 131c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 131b fließt.
Infolgedessen werden die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung 131c durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den Hauptwicklungen 131a und 131b fließen, zueinander ausgelöscht und entfernt, und dadurch ist es möglich, eine Anlegung der Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung von den Anschlüssen A1 und A2 zu verhindern. Da ferner, wie voranstehend beschrieben, die Hochfrequenzkomponenten einander auslöschen und bei jeder Umdrehung der ersten Steuerwicklung 131c entfernt werden, tritt keine große Spannung, die lokal an der Steuerwicklung im Fall der zweiten und dritten Ausführungsform erzeugt wurde, an der ersten Steuerwicklung 131c auf.
Die zweite gekoppelte Schaltung 132 mit einer in Fig. 7A gezeigten Konstruktion umfaßt Hauptwicklungen 132a und 132b, eine Steuerwicklung 132c und Kerne 132d und 132e.
In der zweiten gekoppelten Schaltung 132 ist ein Ende der dritten Hauptwicklung 132a mit einem Ende eines Kondensators 133 verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Hauptwicklung 132b verbunden. Ein Ende der vierten Hauptwicklung 132b ist mit dem anderen Ende der dritten Hauptwicklung 132a verbunden, und das andere Ende davon ist mit den Anschlüssen "B" und "D" verbunden. Ein Ende der zweiten Steuerwicklung 132c ist mit einem Anschluß "B1" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "B2" verbunden. In der zweiten gekoppelten Schaltung 132 werden die Werte einer Induktivität (L) der Hauptwicklungen 132a und 132b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 132c von der Steuerschaltung fließt. Die Windungszahl der dritten Hauptwicklung 132a ist gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung 132b.
Gemäß der gleichen Idee wie der voranstehenden Erläuterung unter Verwendung von Fig. 7A läßt sich verstehen, daß die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 132c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 132a fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente ist, die in der zweiten Steuerwicklung 132c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 132b fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 132c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 132a fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 132c durch einen Hochfrequenzstrom induziert werden, der in der vierten Hauptwicklung 132b fließt. Infolgedessen löschen sich die Hochfrequenzkomponenten, die in der zweiten Steuerwicklung 132c durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den Hauptwicklungen 132a und 132b fließen, zueinander aus und werden entfernt, und dadurch ist es möglich, eine Anlegung der Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung von den Anschlüssen B1 und B2 zu verhindern. Weil ferner, wie voranstehend beschrieben, die Hochfrequenzkomponenten einander auslöschen und bei jeder Umdrehung der zweiten Steuerwicklung 132c entfernt werden, tritt eine große Spannung, die lokal an der Steuerwicklung im Fall der zweiten oder dritten Ausführungsform erzeugt wurde, an der zweiten Steuerwicklung 132c nicht auf.
Ein Ende des Kondensators 133 ist mit einem Ende der dritten Hauptwicklung 132a der zweiten gekoppelten Schaltung 132 verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Anschluß "A" verbunden. Der Grund zur Bereitstellung des Kondensators 133 ist der gleiche wie für den Fall der ersten Ausführungsform.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 13 werden die Werte der Induktivität (L) der Hauptwicklungen 131a und 131b der ersten gekoppelten Schaltung 131 in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms geändert, der in der ersten Steuerwicklung 131c der ersten gekoppelten Schaltung 131 von der Steuerschaltung fließt; die Werte einer Induktivität (L) der Hauptwicklungen 132a und 132b der zweiten gekoppelten Schaltung 132 wird in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 132c der zweiten gekoppelten Schaltung 132 voh der Steuerschaltung fließt. Die Impedanzanpassungseinrichtung 13 paßt die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 an, indem das Phänomen verwendet wird, die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 13 zu ändern.
Eine ausführliche Erläuterung für den Schaltungsbetrieb in bezug auf die Impedanzanpassung wird weggelassen, weil der Schaltungsbetrieb und die Idee der vierten Ausführungsform ähnlich zu denjenigen der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform sind.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 13 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung wird die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 13 geändert, und zwar durch Ändern der Induktivität (L) der ersten und zweiten Hauptwicklungen 131a und 131b in der gekoppelten Schaltung 131 durch Ändern des Stromwerts, der in der ersten Steuerwicklung 131c in der ersten gekoppelten Schaltung 131 fließt, durch Ändern der Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklungen 132a und 132b in der zweiten gekoppelten Schaltung 132 durch Ändern des Stromwerts, der in der zweiten Steuerwicklung 132c in der zweiten gekoppelten Schaltung 132 fließt, genauso wie bei der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform. Infolgedessen ist es gemäß der Impedanzanpassungseinrichtung 13 der vierten Ausführungsform möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als bei einer herkömmlichen Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch mechanisches Ändern der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt; und sie erfordert keinerlei Wartungsbetriebe.
Weil die Impedanzanpassungseinrichtung 13 der vierten Ausführungsform ferner keine ersten und zweiten Tiefpaßfilter 46 und 48 zum Abschneiden der Hochfrequenzkomponenten benötigen, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, wie bei der zweiten Ausführungsform, ist es möglich, die Herstellungskosten dafür herabzusetzen.
Weil die Hochfrequenzkomponenten einander auslöschen und bei jeder Umdrehung jeder Steuerwicklung entfernt werden, tritt keine große Spannung an der ersten Steuerwicklung 131c lokal auf.
Fünfte Ausführungsform
Die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 erläutert.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 14.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 14 gemäß der fünften Ausführungsform ist ein deformiertes Beispiel der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 14 umfaßt eine erste gekoppelte Schaltung 141, eine zweite gekoppelte Schaltung 142 und einen Kondensator 143.
Die gekoppelte Schaltung 141 mit einer Konstruktion, die in Fig. 7A gezeigt ist, umfaßt erste und zweite Hauptwicklungen 141a und 141b, eine erste Steuerwicklung 141c und erste und zweite Kerne 141d und 141e.
In der gekoppelten Schaltung 141 ist ein Ende der ersten Hauptwicklung 141a mit einem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Hauptwicklung 141b verbunden. Ein Ende der zweiten Hauptwicklung 141b ist mit dem anderen Ende der ersten Hauptwicklung 141a verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "C" verbunden. Ein Ende der ersten Steuerwicklung 141c ist mit einem Anschluß "A1" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "A2" verbunden. In der gekoppelten Schaltung 141 werden die Werte der Induktivität (L) der Hauptwicklungen 141a und 141b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der ersten Steuerwicklung 141c von der Steuerschaltung fließt. Die Wicklungsanzahl der ersten Hauptwicklung 141a ist gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung 141b.
Gemäß der gleichen Idee wie bei der voranstehenden Erläuterung unter Verwendung von Fig. 7A läßt sich verstehen, daß die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 141c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 141a fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente ist, die in der ersten Steuerwicklung 141c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 141b fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 141c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 141a fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 141c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 141b fließt. Infolgedessen löschen sich die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung 141c durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den Hauptwicklungen 141a und 141b fließen, aus und werden entfernt, so daß es möglich ist, eine Anlegung der Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung über die Anschlüsse A1 und A2 zu verhindern. Weil ferner, wie voranstehend beschrieben, Hochfrequenzkomponenten einander auslöschen und bei jeder Umdrehung der ersten Steuerwicklung 141c entfernt werden, tritt keine große Spannung, die an der Steuerwicklung im Fall der zweiten oder dritten Ausführungsform lokal erzeugt wurde, an der ersten Steuerwicklung 141c auf.
Die gekoppelte Schaltung 142 mit einer Konstruktion, die in Fig. 7A gezeigt ist, umfaßt Hauptwicklungen 142a und 142b, eine Steuerwicklung 142c und Kerne 142d und 142e.
In der gekoppelten Schaltung 142 ist ein Ende der dritten Hauptwicklung 142a mit einem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Ende einer Hauptwicklung 142b verbunden. Ein Ende der vierten Hauptwicklung 142b ist mit dem anderen Ende der dritten Hauptwicklung 142a verbunden, und das andere Ende davon ist mit den Anschlüssen "B" und "D" verbunden. Ein Ende der zweiten Steuerwicklung 142c ist mit einem Anschluß "B1" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "B2" verbunden. In der gekoppelten Schaltung 142 werden die Werte einer Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklungen 142a und 142b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 142c von der Steuerschaltung fließt. Die Wicklungsanzahl der dritten Hauptwicklung 142 ist gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung 142b.
Gemäß der gleichen Idee wie bei der voranstehenden Erläuterung unter Verwendung von Fig. 7A läßt sich verstehen, daß die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 142c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, die in der dritten Hauptwicklung 142 fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente ist, die in der zweiten Steuerwicklung 142c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 142b fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 142c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 142a fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 142c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 142b fließt. Infolgedessen löschen sich die Hochfrequenzkomponenten, die in der zweiten Steuerwicklung 142c durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den dritten und vierten Hauptwicklungen 142a und 142b fließen, aus und werden entfernt, und es ist dadurch möglich, eine Anlegung der Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung von den Anschlüssen B1 und B2 zu verhindern. Weil ferner, wie voranstehend beschrieben, die Hochfrequenzkomponenten auseinander auslöschen und bei jeder Umdrehung der zweiten Steuerwicklung 142c entfernt werden, tritt keine große Spannung, die an der Steuerwicklung im Fall der zweiten oder dritten Ausführungsform lokal erzeugt wurde, an der zweiten Steuerwicklung 142c auf.
Ein Ende des Kondensators 143 ist mit dem Anschluß "A" verbunden, und das andere Ende davon ist mit den Anschlüssen "B" und "D" verbunden. Der Grund zur Bereitstellung des Kondensators 143 ist der gleiche wie für den Fall der ersten Ausführungsform.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 14 werden die Werte der Induktivität (L) der ersten und zweiten Hauptwicklungen 141a und 141b der ersten gekoppelten Schaltung 141 in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms geändert, der in der ersten Steuerwicklung 141 der ersten gekoppelten Schaltung 141 von der Steuerschaltung fließt; die Werte der Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklung 142a und 142b der zweiten gekoppelten Schaltung 142 werden in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 142c der zweiten gekoppelten Schaltung 142 von der Steuerschaltung fließt. Die Impedanzanpassungseinrichtung 14 paßt die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 an, indem das Phänomen verwendet wird, die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 14 zu ändern.
Eine ausführliche Erläuterung des Schaltungsbetriebs in bezug auf die Impedanzanpassung wird weggelassen, weil der Schaltungsbetrieb und die Idee der ersten Ausführungsform ähnlich zu denjenigen der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform sind.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 14 gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung wird eine Änderung der Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 14 vorgenommen, und zwar durch Ändern der Induktivität (L) der ersten und zweiten Hauptwicklung 141a und 141b in der ersten gekoppelten Schaltung 141 durch Ändern des Stromwerts, der in der ersten Steuerwicklung 141c in der ersten gekoppelten Schaltung 141 fließt, durch Ändern der Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklungen 142a und 142b in der zweiten gekoppelten Schaltung 142 durch Ändern des Stromwerts, der in der zweiten Steuerwicklung 142c der zweiten gekoppelten Schaltung 142 fließt, wie bei der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform. Infolgedessen ist es gemäß der Impedanzanpassungseinrichtung 14 der fünften Ausführungsform möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als bei einer herkömmlichen Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch eine mechanische Änderung der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt; und sie benötigt keine Wartungsoperationen.
Weil ferner die Impedanzanpassungseinrichtung 14 der fünften Ausführungsform erste und zweite Tiefpaßfilter 46 und 48 zum Abschneiden der Hochfrequenzkomponenten nicht benötigt, die in der ersten Ausführungsform benötigt werden, ist es wie bei der zweiten Ausführungsform möglich, die Herstellungskosten davon herabzusetzen.
Weil die Hochfrequenzkomponenten einander auslöschen und bei jeder Umdrehung jeder Steuerwicklung entfernt werden, wie bei der vierten Ausführungsform, tritt keine große Spannung an jeder Steuerwicklung lokal auf.
Sechste Ausführungsform
Die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild des Hauptschaltungsabschnitts in der Impedanzanpassungseinrichtung 15.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 15 gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein anderes deformiertes Beispiel der Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform.
Die Impedanzanpassungseinrichtung 15 umfaßt eine erste gekoppelte Schaltung 151, eine zweite gekoppelte Schaltung 152 und einen Kondensator 153.
Die gekoppelte Schaltung 151 mit einer Konstruktion, die in Fig. 6A gezeigt ist, umfaßt erste und zweite Hauptwicklungen 151a und 151b, eine erste Steuerwicklung 151c und erste und zweite Kerne 151d und 151e.
In der ersten gekoppelten Schaltung 151 ist ein Ende der ersten Hauptwicklung 151a mit einem Anschluß "A" verbunden, und ein Ende der zweiten Hauptwicklung 151b und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "C" und dem anderen Ende einer Hauptwicklung 151b verbunden. Ein Ende der zweiten Hauptwicklung 151b ist mit dem Anschluß "A" und einem Ende der ersten Hauptwicklung 151a verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Anschluß "C" und dem anderen Ende einer Hauptwicklung 151a verbunden. Ein Ende der ersten Steuerwicklung 151c ist mit einem Anschluß "A1" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "A2" verbunden. In der gekoppelten Schaltung 151 werden die Werte der Induktivität (L) der Hauptwicklungen 151a und 151b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der ersten Steuerwicklung 151c von der Steuerschaltung fließt. Die Wicklungszahl bei der ersten Hauptwicklung 151a ist gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung 151b.
Gemäß der gleichen Idee wie bei der voranstehenden Erläuterung unter Verwendung von Fig. 6A ist ersichtlich, daß die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 151c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 151a fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente ist, die in der ersten Steuerwicklung 151c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 151b fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 151c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der ersten Hauptwicklung 151a fließt, ist gleich zu demjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung 151c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der zweiten Hauptwicklung 151b fließt. Infolgedessen löschen sich die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung 151c durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den ersten und zweiten Hauptwicklungen 151a und 151b fließen, einander aus und werden entfernt, so daß es möglich ist, eine Anlegung der Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung über die Anschlüsse A1 und A2 zu verhindern. Weil ferner, wie voranstehend beschrieben, sich die Hochfrequenzkomponenten gegenseitig auslöschen und bei jeder Umdrehung der ersten Steuerwicklung 151c entfernt werden, tritt keine große Spannung, die lokal an der Steuerwicklung im Fall der zweiten oder dritten Ausführungsform erzeugt wurde, an der ersten Steuerwicklung 151c auf.
Die zweite gekoppelte Schaltung 152, die eine in Fig. 6A gezeigte Konstruktion aufweist, umfaßt dritte und vierte Hauptwicklungen 152a und 152b, eine zweite Steuerwicklung 152c und dritte und vierte Kerne 152d und 152e.
In der gekoppelten Schaltung 152 ist ein Ende der dritten Hauptwicklung 152a mit einem Ende eines Kondensators 153 und einem Ende einer Hauptwicklung 152b verbunden, und das andere Ende davon ist mit den Anschlüssen "B" und "D" und dem anderen Ende der vierten Hauptwicklung 152b verbunden. Ein Ende der vierten Hauptwicklung 152b ist mit einem Ende des Kondensators 153 und einem Ende der dritten Hauptwicklung 152a verbunden, und das andere Ende davon ist mit Anschlüssen "B" und "D" und dem anderen Ende der dritten Hauptwicklung 152a verbunden. Ein Ende der zweiten Steuerwicklung 152c ist mit einem Anschluß "B1" verbunden, und das andere Ende davon ist mit einem Anschluß "B2" verbunden. In der zweiten gekoppelten Schaltung 152 werden die Werte einer Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklungen 152a und 152b in Abhängigkeit von dem Steuerstrom geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 152c von der Steuerschaltung fließt. Die Wicklungszahl der dritten Hauptwicklung 152a ist gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung 152b.
Gemäß der gleichen Idee wie bei der voranstehenden Erläuterung unter Verwendung von Fig. 6A ist ersichtlich, daß die Richtung der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 152c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 152a fließt, umgekehrt zu der Richtung der Hochfrequenzkomponente ist, die in der zweiten Steuerwicklung 152c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 152b fließt. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 152c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der dritten Hauptwicklung 152a fließt, ist gleich zu derjenigen der Hochfrequenzkomponente, die in der zweiten Steuerwicklung 152c durch einen Hochfrequenzstrom induziert wird, der in der vierten Hauptwicklung 152b fließt. Infolgedessen löschen sich die Hochfrequenzkomponenten, die in der zweiten Steuerwicklung 152c durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den dritten und vierten Hauptwicklungen 152a und 152b fließen, gegenseitig aus und werden entfernt, und dadurch ist es möglich, eine Anlegung der Hochfrequenzkomponenten an die Steuerschaltung von den Anschlüssen B1 und B2 zu verhindern. Weil ferner, wie voranstehend beschrieben, sich die Hochfrequenzkomponenten gegenseitig auslöschen und bei jeder Umdrehung der zweiten Steuerwicklung 152c entfernt werden, tritt eine große Spannung, die an der Steuerwicklung im Fall der zweiten und dritten Ausführungsform lokal erzeugt wurde, bei der zweiten Steuerwicklung 152c nicht auf.
Ein Ende des Kondensators 153 ist mit einem Ende der dritten Hauptwicklung 152a und einem Ende der vierten Hauptwicklung 152b verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Anschluß "A" verbunden. Der Grund für die Bereitstellung des Kondensators 153 ist der gleiche wie derjenige im Fall der ersten Ausführungsform.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 15 werden die Werte der Induktivität (L) der ersten und zweiten Hauptwicklungen 151a und 151b der ersten gekoppelten Schaltung 151 in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms geändert, der in der ersten Steuerwicklung 151c der ersten gekoppelten Schaltung 151 von der Steuerschaltung fließt; die Werte einer Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklungen 152a und 152b der zweiten gekoppelten Schaltung 152 werden in Abhängigkeit von dem Wert des Steuerstroms geändert, der in der zweiten Steuerwicklung 152c der zweiten gekoppelten Schaltung 152 von der Steuerschaltung fließt. Die Impedanzanpassungseinrichtung 15 paßt die Impedanz des Hochfrequenzgenerators 5 an die Impedanz der Lasteinrichtung 6 an, indem das Phänomen zum Ändern der Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 15 verwendet wird.
Eine ausführliche Erläuterung des Schaltungsbetriebs in bezug auf die Impedanzanpassung wird weggelassen, weil der Schaltungsbetrieb und die Idee der sechsten Ausführungsform ähnlich zu denjenigen der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform ist.
In der Impedanzanpassungseinrichtung 15 gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung wird die Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung 15 geändert, durch Ändern der Induktivität (L) der ersten und zweiten Hauptwicklungen 151a und 151b in der gekoppelten Schaltung 151, durch Ändern des Steuerwerts, der in der ersten Steuerwicklung 151c in der ersten gekoppelten Schaltung 151 fließt, durch Ändern der Induktivität (L) der dritten und vierten Hauptwicklungen 152a und 152b in der zweiten gekoppelten Schaltung 152 durch Ändern des Steuerstroms, der in der zweiten Steuerwicklung 152c in der zweiten gekoppelten Schaltung 152 fließt, genauso wie bei der Impedanzanpassungseinrichtung 4 gemäß der ersten Ausführungsform. Infolgedessen ist es gemäß der Impedanzanpassungeinrichtung 15 der sechsten Ausführungsform möglich, eine Anpassung der Impedanz der Einrichtung bei einer höheren Geschwindigkeit als mit einer herkömmlichen Impedanzanpassungseinrichtung zu ermöglichen, die eine Anpassung durch ein mechanisches Ändern der Impedanz durch Verwendung eines Motors oder dergleichen ausführt; und sie benötigt keine Wartungsarbeiten.
Weil ferner die Impedanzanpassungseinrichtung 15 der sechsten Ausführungsform erste und zweite Tiefpaßfilter 46 und 48 zum Abschneiden der Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, nicht benötigt, wie bei der zweiten Ausführungsform, ist es möglich, die Herstellungskosten dafür herabzusetzen.
Weil die Hochfrequenzkomponenten sich gegenseitig auslöschen und bei jeder Umdrehung jeder Steuerwicklung wie bei der vierten Ausführungsform beseitigt werden, tritt eine große Spannung an der Steuerwicklung lokal nicht auf.
In den voranstehend beschriebenen ersten bis sechsten Ausführungsformen wurden nur die Impedanzanpassungseinrichtungen entsprechend der in Fig. 12D gezeigten Schaltungskonstruktion erläutert. Jedoch kann die Impedanzanpassungseinrichtung gemäß der Erfindung natürlich eine Schaltungskonstruktion aufweisen, die außer derjenigen der Fig. 12D einer der Konstruktionen entspricht, die in den Fig. 12A bis 12H gezeigt sind, und in die die Idee, die in den ersten bis sechsten Ausführungsform enthalten ist, eingeführt wird.
Die Erfindung weist einen hohen Verwendungswert auf, wenn es erforderlich ist, die Impedanz in einer Herstellungsvorrichtung für eine Halbleitereinrichtung, eine Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung oder dergleichen; in einem Vakuumaufdampfungssystem, das für einen Vakuumplattierungsprozeß verwendet wird; in einer Erwärmungs- und Schmelzvorrichtung für ein Plastikmaterial; in einer Vorrichtung unter Verwendung einer Hochfrequenzwelle, z. B. einer Kommunikationseinrichtung oder dergleichen und in anderen Vorrichtungen und Systemen anzupassen.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. Tokugan Hei-10-338208, die am 27. November 1998 eingereicht wurde, einschließlich der Beschreibung, der Ansprüche, der Zeichnungen und der Zusammenfassung, ist hiermit durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung.

Claims (19)

1. Impedanzanpassungseinrichtung, die zwischen einem Hochfrequenzgenerator und einer Lasteinrichtung vorgesehen ist, um eine Impedanz des Hochfrequenzgenerators an eine Impedanz der Lasteinrichtung anzupassen, umfassend:
wenigstens eine gekoppelte Schaltung, die einen Kern, und eine Hauptwicklung und eine Steuerwicklung, die um den Kern gewickelt sind, umfaßt; wobei die gekoppelte Schaltung eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung durch Ändern eines Induktivitätswerts der Hauptwicklung, der von der Größe eines Gleichstroms abhängt, der in der Steuerwicklung fließt, ändert.
2. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
eine VSWR-Schaltung zum Messen einer stehenden Welle, die durch die Rückkehr einer Hochfrequenzspannung, die von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung geliefert wird, aufgrund einer Zurückreflexion von der Lasteinrichtung erzeugt wird, und zum Betreiben eines Spannungsstehwellenverhältnisses auf Grundlage des Meßergebnisses;
eine Betriebseinheit zum Einstellen eines Werts eines Gleichstroms, der an die Steuerwicklung geführt werden soll, auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung;
einen Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines Steuerstroms, der den Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die Steuerwicklung der gekoppelten Schaltung auszugeben; und
ein Tiefpaßfilter, um die Anlegung einer Hochfrequenzkomponente, die an der Steuerwicklung induziert wird, an die Seite des Steuerstromgenerators zu verhindern, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die Hauptwicklung von dem Hochfrequenzgenerator angelegt wird.
3. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelte Schaltung umfaßt:
eine erste gekoppelte Schaltung, die einen ersten Kern, und eine erste Hauptwicklung und eine erste Steuerwicklung, die um den ersten Kern gewickelt sind, umfaßt;
eine zweite gekoppelte Schaltung, die einen zweiten Kern, und eine zweite Hauptwicklung und eine zweite Steuerwicklung, die um den zweiten Kern gewickelt sind, umfaßt; und
die Impedanzanpassungseinrichtung ferner umfaßt:
eine VSWR-Schaltung zum Messen einer stehenden Welle, die durch eine Rückkehr einer Hochfrequenzspannung, die von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung geliefert wird, aufgrund der Zurückreflexion von der Lasteinrichtung erzeugt wird, und zum Betreiben eines Spannungsstehwellenverhältnisses auf Grundlage des Meßergebnisses; eine Betriebseinheit zum Einstellen eines ersten Werts eines Gleichstroms, der an die erste Steuerwicklung geführt werden soll, und eines zweiten Werts eines Gleichstroms, der an die zweite Steuerwicklung geführt werden soll, auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung;
einen ersten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines ersten Steuerstroms, der den ersten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die erste Steuerwicklung der ersten gekoppelten Schaltung auszugeben;
einen zweiten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines zweiten Steuerstroms, der den zweiten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit betrieben wird, um diesen an die zweite Steuerwicklung der zweiten gekoppelten Schaltung auszugeben;
ein erstes Tiefpaßfilter, um eine Anlegung einer Hochfrequenzkomponente, die an der ersten Steuerwicklung induziert wird, an die Seite des ersten Steuerstromgenerators zu verhindern, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die erste Hauptwicklung von dem Hochfrequenzgenerator angelegt wird;
ein zweites Tiefpaßfilter, um eine Anlegung einer Hochfrequenzkomponente, die an der zweiten Steuerwicklung induziert wird, an die Seite des zweiten Steuerstromgenerators zu verhindern, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die zweite Hauptwicklung von dem Hochfrequenzgenerator angelegt wird; und
einen Kondensator, der zwischen ein Ende der zweiten Hauptwicklung und die VSWR-Schaltung geschaltet ist.
4. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Tiefpaßfilter durch eine LC-Schaltung gebildet ist, die eine Spule und einen Kondensator umfaßt.
5. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelte Schaltung umfaßt:
eine erste gekoppelte Schaltung, die einen ersten Kern, eine erste Hauptwicklung und eine erste Steuerwicklung, die um den ersten Kern gewickelt sind, umfaßt;
eine zweite gekoppelte Schaltung, die zu der ersten gekoppelten Schaltung in Reihe geschaltet ist und einen zweiten Kern, und eine zweite Hauptwicklung und eine zweite Steuerwicklung, die um den zweiten Kern gewickelt sind, umfaßt, wobei die ersten und zweiten Hauptwicklungen miteinander verbunden sind und die ersten und zweiten Steuerwicklungen miteinander verbunden sind, und die ersten und zweiten gekoppelten Schaltungen einen Zusammenhang aufweisen, um eine Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung erzeugt wird, mit derjenigen der zweiten Steuerwicklung auszulöschen, wenn ein Hochfrequenzstrom in den ersten und zweiten Hauptwicklungen fließt;
eine dritte gekoppelte Schaltung, die einen dritten Kern, und eine dritte Hauptwicklung und eine dritte Steuerwicklung, die um den dritten Kern gewickelt sind, umfaßt; und
eine vierte gekoppelte Schaltung, die zu der dritten gekoppelten Schaltung in Reihe geschaltet ist, und einen vierten Kern, und eine vierte Hauptwicklung und eine vierte Steuerwicklung, die um den vierten Kern gewickelt sind, umfaßt, wobei die dritten und vierten Aufwicklungen miteinander verbunden sind und die dritten und vierten Steuerwicklungen miteinander verbunden sind, und die dritten und vierten gekoppelten Schaltungen einen Zusammenhang aufweisen, um eine Hochfrequenzkomponente, die in der dritten Steuerwicklung erzeugt wird, mit derjenigen der vierten Steuerwicklung auszulöschen, wenn ein Hochfrequenzstrom in den dritten und vierten Hauptwicklungen fließt; und
die Impedanzanpassungseinrichtung ferner umfaßt:
eine VSWR-Schaltung zum Messen einer stehenden Welle, die durch Rückkehr einer Hochfrequenzspannung, die von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung geführt wurde, aufgrund einer Zurückreflexion von der Lasteinrichtung erzeugt wird, und zum Betreiben ein Spannungsstehwellenverhältnis auf Grundlage des Meßergebnisses;
eine Betriebseinheit zum Einstellen eines ersten Werts eines Gleichstroms, der an die ersten und zweiten Steuerwicklungen geführt werden soll, und eines zweiten Werts eines Gleichstroms, der an die dritten und vierten Steuerwicklungen geführt werden soll, auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung;
einen ersten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines ersten Steuerstroms, der den ersten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die ersten und zweiten Steuerwicklungen der ersten und zweiten gekoppelten Schaltungen auszugeben;
einen zweiten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines zweiten Steuerstroms, der den zweiten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die dritten und vierten Steuerwicklungen der dritten und vierten gekoppelten Schaltungen auszugeben; und
einen Kondensator, der zwischen ein Ende der dritten und vierten Hauptwicklungen und die VSWR-Schaltung geschaltet ist.
6. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der ersten Hauptwicklung und der ersten Steuerwicklung der ersten gekoppelten Schaltung umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der zweiten Hauptwicklung und der zweiten Steuerwicklung der zweiten gekoppelten Schaltung ist; und eine Windungszahl der ersten Hauptwicklung gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung ist, und eine Windungszahl der ersten Steuerwicklung gleich zu derjenigen der zweiten Steuerwicklung ist.
7. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der dritten Hauptwicklung und der dritten Steuerwicklung der dritten gekoppelten Schaltung umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der vierten Hauptwicklung und der vierten Steuerwicklung der vierten gekoppelten Schaltung ist; und eine Windungszahl der dritten Hauptwicklung gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung ist, und eine Wicklungszahl der dritten Steuerwicklung gleich zu derjenigen der vierten Steuerwicklung ist.
8. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelte Schaltung umfaßt:
eine erste gekoppelte Schaltung, die einen ersten Kern und eine erste Hauptwicklung und eine erste Steuerwicklung, die um den ersten Kern gewickelt sind, umfaßt;
eine zweite gekoppelte Schaltung, die zu der ersten gekoppelten Schaltung parallel geschaltet ist und einen zweiten Kern, und eine zweite Hauptwicklung und eine zweite Steuerwicklung umfaßt, die um den zweiten Kern gewickelt sind, wobei die ersten und zweiten Hauptwicklungen miteinander verbunden sind und die ersten und zweiten Steuerwicklungen miteinander verbunden sind, und die ersten und zweiten gekoppelten Schaltungen einen Zusammenhang aufweisen, um eine Hochfrequenzkomponente, die in der ersten Steuerwicklung erzeugt wird, mit derjenigen der zweiten Steuerwicklung auszulöschen, wenn ein Hochfrequenzstrom in den ersten und zweiten Hauptwicklungen fließt;
eine dritte gekoppelte Schaltung, die einen dritten Kern, und eine dritte Hauptwicklung und eine dritte Steuerwicklung, die um den dritten Kern gewickelt sind, umfaßt;
eine vierte gekoppelte Schaltung, die zu der dritten gekoppelten Schaltung parallel geschaltet ist und einen vierten Kern, und eine vierte Hauptwicklung und eine vierte Steuerwicklung, die um den vierten Kern gewickelt sind, umfaßt, wobei die dritten und vierten Hauptwicklungen miteinander verbunden sind, und die dritten und vierten Steurwicklungen miteinander verbunden sind, und die dritten und vierten gekoppelten Schaltungen einen Zusammenhang aufweisen, um eine Hochfrequenzkomponente, die in der dritten Steuerwicklung erzeugt wird, mit derjenigen der vierten Steuerwicklung auszulöschen, wenn ein Hochfrequenzstrom in den dritten und vierten Hauptwicklungen fließt; und
die Impedanzanpassungseinrichtung ferner umfaßt:
eine VSWR-Schaltung zum Messen einer stehenden Welle, die durch Rückkehr einer Hochfrequenzspannung, die von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung geliefert wurde, aufgrund einer Zurückreflexion von der Lasteinrichtung erzeugt wird, und zum Betreiben eines Spannungsstehwellenverhältnisses auf Grundlage des Meßergebnisses;
eine Betriebseinheit zum Einsstellen eines ersten Werts eines Gleichstroms, der an die ersten und zweiten Steuerwicklungen geliefert werden soll, und eines zweiten Wertes eines Gleichstroms, der an die dritten und vierten Steuerwicklungen geführt werden soll, auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung;
einen ersten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines ersten Steuerstroms, der den ersten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die ersten und zweiten Steuerwicklungen der ersten und zweiten gekoppelten Schaltungen auszugeben;
einen zweiten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines zweiten Steuerstroms, der den zweiten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit betrieben wird, um diesen an die dritten und vierten Steuerwicklungen der dritten und vierten gekoppelten Schaltungen auszugeben; und
einen Kondensator, der zwischen ein Ende der dritten und vierten Hauptwicklungen und die VSWR-Schaltung geschaltet ist.
9. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der ersten Hauptwicklung und der ersten Steuerwicklung der ersten gekoppelten Schaltung umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen den Wicklungsrichtungen der zweiten Hauptwicklung und der zweiten Steuerwicklung der zweiten gekoppelten Schaltung ist; und eine Windungszahl der ersten Hauptwicklung gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung ist, und eine Windungszahl der ersten Steuerwicklung gleich zu derjenigen der zweiten Steuerwicklung ist.
10. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der dritten Hauptwicklung und der dritten Steuerwicklung der dritten gekoppelten Schaltung umgekehrt zu dem Zusammenhang zwischen Wicklungsrichtungen der vierten Hauptwicklung und der vierten Steuerwicklung der vierten gekoppelten Schaltung ist; und eine Windungszahl der dritten Hauptwicklung gleich zu derjenigen der vierten Hauptwicklung ist, und eine Windungszahl der dritten Steuerwicklung gleich zu derjenigen der vierten Steuerwicklung ist.
11. Impedanzanpassungseinrichtung, die zwischen einem Hochfrequenzgenerator und einer Lasteinrichtung vorgesehen ist, um eine Impedanz des Hochfrequenzgenerators und eine Impedanz der Lasteinrichtung anzupassen, umfassend:
wenigstens eine gekoppelte Schaltung, die umfaßt: einen ersten Kern, eine erste Hauptwicklung, die um den ersten Kern gewickelt ist, einen zweiten Kern, eine zweite Hauptwicklung, die um den zweiten Kern gewickelt ist, und eine Steuerwicklung, die um die ersten und zweiten Kerne gewickelt ist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Kern durch jede Umdrehung der Steuerwicklung geht; wobei eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung durch Ändern von Induktivitätswerten der ersten und zweiten Hauptwicklungen, die von einer Größe eines Gleichstroms abhängen, der in der Steuerwicklung fließt, geändert wird.
12. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kerne, die ersten und zweiten Hauptwicklungen, und eine Steuerwicklung einen Zusammenhang aufweisen, um eine Hochfrequenzkomponente, die in der Steuerwicklung erzeugt wird, verursacht durch einen Hochfrequenzstrom, der in der ersten Hauptwicklung fließt, mit einer Hochfrequenzkomponente, die in der Steuerwicklung erzeugt wird, verursacht durch einen Hochfrequenzstrom, der in der zweiten Hauptwicklung fließt, auszulöschen, wenn der Hochfrequenzstrom in den ersten und zweiten Hauptwicklungen fließt.
13. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Hauptwicklung gleich zu derjenigen der zweiten Hauptwicklung ist.
14. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kerne benachbarte erste und zweite ringförmige Kerne umfassen, und die Steuerwicklung um benachbarte Abschnitte der ersten und zweiten ringförmigen Kerne gewickelt ist, und die erste und die zweite Hauptwicklung um entfernte Abschnitte des ersten bzw. zweiten ringförmigen Kerns in zueinander umgekehrter Richtung gewickelt sind, und zueinander parallel geschaltet sind.
15. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kerne benachbarte erste und zweite ringförmige Kerne aufweisen, und die Steuerwicklung um benachbarte Abschnitte des ersten und zweiten ringförmigen Kerns gewickelt ist, und die erste bzw. zweite Hauptwicklung um entfernte Abschnitte der ersten und zweiten ringförmigen Kerne in zueinander umgekehrte Richtungen gewickelt sind, und zueinander in Reihe geschaltet sind.
16. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelte Schaltung umfaßt:
eine erste gekoppelte Schaltung, die einen ersten Kern, eine erste Hauptwicklung, die um den ersten Kern gewickelt ist, einen zweiten Kern, eine zweite Hauptwicklung, die um den zweiten Kern gewickelt ist, und eine erste Steuerwicklung, die um die ersten und zweiten Kerne gewickelt ist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Kern durch jede Umdrehung der ersten Steuerwicklung geht, umfaßt; und
eine zweite gekoppelte Schaltung, die umfaßt: einen dritten Kern, eine dritte Hauptwicklung, die um den dritten Kern gewickelt ist, einen vierten Kern, eine vierte Hauptwicklung, die um den vierten Kern gewickelt ist, und eine zweite Steuerwicklung, die um die dritten und vierten Kerne gewickelt ist, wobei sowohl der dritte als auch der vierte Kern durch jede Umdrehung der zweiten Steuerwicklung geht;
wobei eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung durch Ändern von Induktivitätswerten der ersten und zweiten Hauptwicklungen und der dritten und vierten Hauptwicklungen, die von einer Größe von Gleichströmen abhängen, die in der ersten bzw. zweiten Steuerwicklung fließen, geändert wird; und
die Impedanzanpassungseinrichtung ferner umfaßt:
eine VSWR-Schaltung zum Messen einer stehenden Welle, die durch eine Rückkehr einer Hochfrequenzspannung, die von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung geliefert wurde, aufgrund einer Zurückreflexion von der Lasteinrichtung erzeugt wird, und zum Betreiben eines Stehwellenverhältnisses auf Grundlage des Meßergebnisses;
eine Betriebseinheit zum Einstellen eines ersten Werts eines Gleichstroms, der an die erste Steuerwicklung geführt werden soll, und eines zweiten Werts eines Gleichstroms, der an die zweite Steuerwicklung geführt werden soll, auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung;
einen ersten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines ersten Steuerstroms, der den ersten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die erste Steuerwicklung der ersten gekoppelten Schaltung auszugeben;
einen zweiten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines zweiten Steuerstroms, der den zweiten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die zweite Steuerwicklung der zweiten gekoppelten Schaltung auszugeben; und
einen Kondensator, der zwischen ein Ende der dritten und vierten Hauptwicklungen und die VSWR-Schaltung geschaltet ist;
so daß die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den ersten und zweiten Hauptwicklungen fließen, einander bei jeder Umdrehung der ersten Steuerwicklung auslöschen, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die ersten und zweiten Hauptwicklungen angelegt wird.
17. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzkomponenten, die in der zweiten Steuerwicklung durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den dritten und vierten Hauptwicklungen fließen, einander bei jeder Umdrehung der zweiten Steuerwicklung auslöschen, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die dritten und vierten Hauptwicklungen angelegt wird.
18. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelte Schaltung umfaßt:
eine erste gekoppelte Schaltung, die umfaßt: einen ersten Kern, eine erste Hauptwicklung, die um den ersten Kern gewickelt ist, einen zweiten Kern, eine zweite Hauptwicklung, die um den zweiten Kern gewickelt ist, und eine erste Steuerwicklung, die um die ersten und zweiten Kerne gewickelt ist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Kern durch jede Umdrehung der ersten Steuerwicklung geht; und
eine zweite gekoppelte Schaltung, die umfaßt: einen dritten Kern, eine dritte Hauptwicklung, die um den dritten Kern gewickelt ist, einen vierten Kern, eine vierte Hauptwicklung, die um den vierten Kern gewickelt ist, und eine zweite Steuerwicklung, die um die dritten und vierten Kerne gewickelt ist, wobei sowohl der dritte als auch der vierte Kern durch jede Umdrehung der zweiten Steuerwicklung geht;
wobei eine Impedanz der Impedanzanpassungseinrichtung durch Ändern von Induktivitätswerten der ersten und zweiten Hauptwicklungen und der dritten und vierten Hauptwicklungen, die von einer Größe von Gleichströmen abhängen, die in der ersten bzw. zweiten Steuerwicklung fließen, geändert wird; und
die Impedanzanpassungseinrichtung ferner umfaßt:
eine VSWR-Schaltung zum Messen einer stehenden Welle, die durch eine Rückkehr einer Hochfrequenzspannung, die von dem Hochfrequenzgenerator an die Lasteinrichtung geführt wurde, aufgrund einer Reflexion von der Lasteinrichtung erzeugt wird, und zum Betreiben eines Spannungsstehwellenverhältnisses auf Grundlage des Meßergebnisses;
eine Betriebseinheit zum Einstellen eines ersten Werts eines Gleichstroms, der an die erste Steuerwicklung geführt werden soll, und eines zweiten Werts eines Gleichstroms, der an die zweite Steuerwicklung geführt werden soll, auf Grundlage des Spannungsstehwellenverhältnisses von der VSWR-Schaltung;
einen ersten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines ersten Steuerstroms, der den ersten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die erste Steuerwicklung der ersten gekoppelten Schaltung auszugeben;
einen zweiten Steuerstromgenerator zum Erzeugen eines zweiten Steuerstroms, der den zweiten Wert eines Gleichstroms aufweist, der von der Betriebseinheit eingestellt wird, um diesen an die zweite Steuerwicklung der zweiten gekoppelten Schaltung auszugeben; und
einen Kondensator, der zwischen ein Ende der dritten und vierten Hauptwicklungen und das andere Ende davon geschaltet ist, so daß die Hochfrequenzkomponenten, die in der ersten Steuerwicklung durch Hochfrequenzströme erzeugt werden, die in den ersten und zweiten Hauptwicklungen fließen, einander bei jeder Umdrehung der ersten Steuerwicklung auslöschen, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die ersten und zweiten Hauptwicklungen angelegt wird.
19. Impedanzanpassungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochfrequenzkomponenten, die in der zweiten Steuerwicklung durch Hochfrequenzströme, die in den dritten und vierten Hauptwicklungen fließen, erzeugt werden, einander bei jeder Umdrehung der zweiten Steuerwicklung auslöschen, wenn eine Hochfrequenzkomponente an die dritten und vierten Hauptwicklungen angelegt wird.
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