JP2001112268A - 高周波電源装置 - Google Patents

高周波電源装置

Info

Publication number
JP2001112268A
JP2001112268A JP28570199A JP28570199A JP2001112268A JP 2001112268 A JP2001112268 A JP 2001112268A JP 28570199 A JP28570199 A JP 28570199A JP 28570199 A JP28570199 A JP 28570199A JP 2001112268 A JP2001112268 A JP 2001112268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
frequency power
power supply
induction coil
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28570199A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyokazu Nakamura
清和 中村
Iwao Kurata
巌 倉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP28570199A priority Critical patent/JP2001112268A/ja
Publication of JP2001112268A publication Critical patent/JP2001112268A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】被加熱物を加熱する誘導コイルに複数(n)の
周波数の高周波電力を供給できる高周波電源装置を提供
する。 【解決手段】前記n=2としたときには、高周波電源装
置30にコンデンサ回路32と、インバータ回路33,
34と、共振用コンデンサ35,36とを少なくとも備
え、共振用コンデンサ35と誘導コイル2とから導出さ
れる周波数の高周波電力を発生させるときには、インバ
ータ回路33をインバータ制御回路37で動作させ、共
振用コンデンサ36と誘導コイル2とから導出される周
波数の高周波電力を発生させるときには、インバータ回
路34をインバータ制御回路37で動作さる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、被加熱物を加熱
する誘導コイルに高周波の電力を供給する高周波電源装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、この種の高周波電源装置の従来
例を示す回路構成図である。
【0003】図3において、1a,1bは配電系統、2
は誘導コイル、3a,3bは切替スイッチ、10,20
は切替スイッチ3a,3bを介して誘導コイル2に高周
波の電力を供給する高周波電源装置を示す。
【0004】この高周波電源装置10には配電系統1a
の電圧を整流するコンバータ回路としてのダイオードブ
リッジ整流器11と、コンデテンサ12a,12bの直
列回路からなり、ダイオードブリッジ整流器11の整流
電圧を平滑しつつ、中間電位点を生成するコンデンサ回
路12と、コンデンサ回路12の両端電圧を直流側入力
とし、上アーム13a,下アーム13bそれぞれを自己
消弧形素子としてのMOSFETとダイオードの逆並列
回路で形成されるインバータ回路13と、共振用コンデ
ンサ14と、インバータ回路13を制御する図示しない
インバータ制御回路とを備えている。
【0005】上述の高周波電源装置10と同様に、高周
波波電源装置20には配電系統1bの電圧を整流するコ
ンバータ回路としてのダイオードブリッジ整流器21
と、コンデテンサ22a,22bの直列回路からなり、
ダイオードブリッジ整流器21の整流電圧を平滑しつ
つ、中間電位点を生成するコンデンサ回路22と、コン
デンサ回路22の両端電圧を直流側入力とし、上アーム
23a,下アーム23bそれぞれを自己消弧形素子とし
てのMOSFETとダイオードの逆並列回路で形成され
るインバータ回路23と、共振用コンデンサ24と、イ
ンバータ回路23を制御する図示しないインバータ制御
回路とを備えている。
【0006】図3に示した高周波電源装置の回路構成
は、例えば、図示しない被加熱物の金属材料などにより
1個の誘導コイル2に供給する高周波電力の周波数fO
を大幅に変更したいときに使用され、共振用コンデンサ
14と誘導コイル2とから導出される周波数fO1の直列
共振回路と、共振用コンデンサ24と誘導コイル2とか
ら導出される周波数fO2の直列共振回路とにより、誘導
コイル2に周波数fO1の高周波電力を供給するときには
切替スイッチ3a,3bの接点を紙面上側に閉路して高
周波電源装置10のみを動作させ、また、誘導コイル2
に周波数fO2の高周波電力を供給するときには切替スイ
ッチ3a,3bの接点を紙面下側に閉路して高周波電源
装置20のみを動作させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図3に示した従来の高
周波電源装置は、いわゆる、ハーフブリッジ方式の高周
波電源装置2台分(参照符号10および20)から構成
され、その結果、装置全体の大型化,高価格化を招き、
さらに、高周波電流が通流する切替スイッチ3a,3b
には安価な電磁接触器などの機械的スイッチの採用が困
難であり、高価な半導体スイッチ回路が必要であった。
【0008】この発明の目的は上記問題点を解決し、誘
導コイルに複数の周波数の高周波電力を交互に供給で
き、小形,安価な高周波電源装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この第1の発明は被加熱
物を加熱する誘導コイルに高周波の電力を供給する高周
波電源装置であって、配電系統の電圧を整流するコンバ
ータ回路と、この整流電圧を平滑しつつ、中間電位点を
生成するコンデンサ回路と、該コンデンサ回路の両端電
圧を直流側入力とし、上,下アームそれぞれを自己消弧
形素子とダイオードの逆並列回路で形成される複数
(n)組のインバータ回路と、前記それぞれのインバー
タ回路の交流側出力と、前記誘導コイルの一端との間に
それぞれ接続される前記n個の共振用コンデンサと、前
記n組のインバータ回路それぞれを制御するインバータ
制御回路とを備え、前記誘導コイルの他端と、前記中間
電位点とを接続してなることを特徴とする。
【0010】また第2の発明は被加熱物を加熱する誘導
コイルに高周波の電力を供給する高周波電源装置であっ
て、配電系統の電圧を整流するコンバータ回路と、この
整流電圧を平滑する平滑用コンデンサと、該平滑用コン
デンサの両端電圧を直流側入力とし、上,下アームそれ
ぞれを自己消弧形素子とダイオードの逆並列回路で形成
される〔複数(k)+1〕組のインバータ回路と、前記
k組のインバータ回路の交流側出力と、前記誘導コイル
の一端との間にそれぞれ接続される前記k個の共振用コ
ンデンサと、前記(k+1)組のインバータ回路それぞ
れを制御するインバータ制御回路とを備え、前記誘導コ
イルの他端と、前記残りの1組のインバータ回路の交流
側出力とを接続してなることを特徴とする。
【0011】さらに第3の発明は前記第1又は2の発明
において、前記それぞれの共振コンデンサの容量を、互
いに異なった値に設定したことを特徴とする。
【0012】この発明によれば、誘導コイルに複数の周
波数の高周波電力を交互に供給する高周波電源装置にお
いて、後述の如く、該高周波電源装置を構成する共通要
素を1組にできるので該装置の小形,低価格を可能に
し、さらに、従来例回路に備えていた高価な切替スイッ
チも不要にすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の第1の実施例
を示す高周波電源装置の回路構成図であり、図3に示し
た従来例回路と同一機能を有するものには同一符号を付
している。
【0014】すなわち図1において、1は配電系統1
a,1bと同様の配電系統、2は誘導コイル、30は高
周波電源装置を示している。
【0015】この高周波電源装置30はハーフブリッジ
方式と称され、配電系統1の電圧を整流するコンバータ
回路としてのダイオードブリッジ整流器31と、コンデ
ンサ32a,32bからなり、ダイオードブリッジ整流
器31の整流電圧を平滑しつつ、中間電位点を生成する
コンデンサ回路32と、コンデンサ回路32の両端電圧
を直流側入力とし、上アーム33a,34aと下アーム
33b,34bとからなり、各上,下アームそれぞれを
自己消弧形素子としてのMOSFETとダイオードの逆
並列回路で形成される2組(前記n=2)のインバータ
回路33,34と、インバータ回路33の交流側出力と
誘導コイル2の一端との間に接続される共振用コンデン
サ35と、インバータ回路34の交流側出力と誘導コイ
ル2の一端との間に接続される共振用コンデンサ36
と、インバータ回路33,34それぞれを制御する1組
のインバータ制御回路37とを備えている。
【0016】図1に示した高周波電源装置の回路構成
は、例えば、図示しない被加熱物の金属材料などにより
1個の誘導コイル2に供給する高周波電力の周波数fH
を大幅に変更したいときに使用され、共振用コンデンサ
35と誘導コイル2とから導出される周波数fH1の直列
共振回路と、共振用コンデンサ36と誘導コイル2とか
ら導出される周波数fH2の直列共振回路とにより、誘導
コイル2に周波数fH1の高周波電力を供給するときには
インバータ回路33をインバータ制御回路37により動
作させ、また、誘導コイル2に周波数fH2の高周波電力
を供給するときにはインバータ回路34をインバータ制
御回路37により動作させる。
【0017】なおコンデンサ回路32は、誘導コイル2
に周波数fH1または周波数fH2の高周波電力を供給する
ときの双方で使用される。また、インバータ制御回路3
7では図示しない出力電流検出器などにより、この高周
波電源装置の出力電圧と出力電流との位相制御、いわゆ
る、出力γ角制御を行わせ、所望の加熱電力を被加熱物
に供給することができる。さらに、前記逆並列回路のダ
イオードはMOSFETの内蔵ダイオードを使用しても
よい。
【0018】図2は、この発明の第2の実施例を示す高
周波電源装置の回路構成図であり、図3に示した従来例
回路と同一機能を有するものには同一符号を付してい
る。
【0019】すなわち図2において、1は配電系統1
a,1bと同様の配電系統、2は誘導コイル、40は高
周波電源装置を示している。
【0020】この高周波電源装置40はフルブリッジ方
式と称され、配電系統1の電圧を整流するコンバータ回
路としてのダイオードブリッジ整流器41と、ダイオー
ドブリッジ整流器41の整流電圧を平滑する平滑用コン
デンサ42と、コンデンサ42の両端電圧を直流側入力
とし、上アーム43a,44a,45aと下アーム43
b,44b,45bとからなり、各上,下アームそれぞ
れを自己消弧形素子としてのMOSFETとダイオード
の逆並列回路で形成される3組(前記k=2)のインバ
ータ回路43,44,45と、インバータ回路44の交
流側出力と誘導コイル2の一端との間に接続される共振
用コンデンサ46と、インバータ回路45の交流側出力
と誘導コイル2の一端との間に接続される共振用コンデ
ンサ47と、インバータ回路43,44,45それぞれ
を制御する1組のインバータ制御回路48とを備えてい
る。
【0021】図2に示した高周波電源装置の回路構成
は、例えば、図示しない被加熱物の金属材料などにより
1個の誘導コイル2に供給する高周波電力の周波数fH
を大幅に変更したいときに使用され、共振用コンデンサ
46と誘導コイル2とから導出される周波数fH3の直列
共振回路と、共振用コンデンサ47と誘導コイル2とか
ら導出される周波数fH4の直列共振回路とにより、誘導
コイル2に周波数fH3の高周波電力を供給するときには
インバータ回路43とインバータ回路44とをインバー
タ制御回路48により動作させ、また、誘導コイル2に
周波数fH4の高周波電力を供給するときにはインバータ
回路43とインバータ回路45とをインバータ制御回路
48により動作させる。
【0022】なおインバータ制御回路48では図示しな
い出力電流検出器などにより、この高周波電源装置の出
力電圧と出力電流との位相制御、いわゆる、出力γ角制
御を行わせ、所望の加熱電力を被加熱物に供給すること
ができる。また、前記逆並列回路のダイオードはMOS
FETの内蔵ダイオードを使用してもよい。
【0023】なお図1,図2に示した実施例回路では、
前記n=2またはk=2として、互いに異なる2つの共
振周波数の例について説明したが、前記nまたはkの値
をさらに大きくすることにより、被加熱物を誘導加熱す
る多様なニーズの高周波電源装置として好適である。
【0024】また、図1,図2に示した実施例では、自
己消弧形素子としてMOSFETを用いた構成を説明し
たが、本発明におけるインバータ回路の上,下アームを
形成する自己消弧形素子としては、MOSFETに限定
されるものでなく、IGBT,パワートランジスタなど
他の素子を用いてもよい。
【0025】
【発明の効果】この発明によれば、誘導コイルに複数の
周波数の高周波電力を交互に供給する高周波電源装置に
おいて、該高周波電源装置を構成する共通要素を1組に
できるので該装置の小形,低価格を可能にし、さらに、
従来例回路に備えていた高価な切替スイッチの機能にイ
ンバータ回路に行わせることができる。
【0026】さらに、インバータ回路の個数を増やすこ
とにより、被加熱物を誘導加熱する多様なニーズの高周
波電源装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例を示す高周波電源装置
の回路構成図
【図2】この発明の第2の実施例を示す高周波電源装置
の回路構成図
【図3】従来例を示す高周波電源装置の回路構成図
【符号の説明】
1,1a,1b…配電系統、2…誘導コイル、3a,3
b…切替スイッチ、10,20,30,40…高周波電
源装置、11,21,31,41…ダイオードブリッジ
整流器、12,22,32…コンデンサ回路、12a,
12b,22a,22b,32a,32b…コンデン
サ、13,23,33,34,43,44,45…イン
バータ回路、13a,23a,33a,34a,43
a,44a,45a…上アーム、13b,23b,33
b,34b,43b,44b,45b…下アーム、1
4,24,35,46,47…共振用コンデンサ、3
7,48…インバータ制御回路、42…平滑用コンデン
サ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K059 AA02 AA06 AA07 AA08 AA14 AB08 AC09 AC12 AC16 AC26 AD32 AD35 AD39 CD73 5H007 BB04 BB11 CA02 CB05 CC01 CC07 CC09 DA03 DB01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加熱物を加熱する誘導コイルに高周波
    の電力を供給する高周波電源装置において、 配電系統の電圧を整流するコンバータ回路と、 この整流電圧を平滑しつつ、中間電位点を生成するコン
    デンサ回路と、 該コンデンサ回路の両端電圧を直流側入力とし、上,下
    アームそれぞれを自己消弧形素子とダイオードの逆並列
    回路で形成される複数(n)組のインバータ回路と、 前記それぞれのインバータ回路の交流側出力と、前記誘
    導コイルの一端との間にそれぞれ接続される前記n個の
    共振用コンデンサと、 前記n組のインバータ回路それぞれを制御するインバー
    タ制御回路とを備え、 前記誘導コイルの他端と、前記中間電位点とを接続して
    なることを特徴とする高周波電源装置。
  2. 【請求項2】 被加熱物を加熱する誘導コイルに高周波
    の電力を供給する高周波電源装置において、 配電系統の電圧を整流するコンバータ回路と、 この整流電圧を平滑する平滑用コンデンサと、 該平滑用コンデンサの両端電圧を直流側入力とし、上,
    下アームそれぞれを自己消弧形素子とダイオードの逆並
    列回路で形成される〔複数(k)+1〕組のインバータ
    回路と、 前記k組のインバータ回路の交流側出力と、前記誘導コ
    イルの一端との間にそれぞれ接続される前記k個の共振
    用コンデンサと、 前記(k+1)組のインバータ回路それぞれを制御する
    インバータ制御回路とを備え、 前記誘導コイルの他端と、前記残りの1組のインバータ
    回路の交流側出力とを接続してなることを特徴とする高
    周波電源装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の高周波電源装置
    において、 前記それぞれの共振コンデンサの容量を、互いに異なっ
    た値に設定したことを特徴とする高周波電源装置。
JP28570199A 1999-10-06 1999-10-06 高周波電源装置 Pending JP2001112268A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28570199A JP2001112268A (ja) 1999-10-06 1999-10-06 高周波電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28570199A JP2001112268A (ja) 1999-10-06 1999-10-06 高周波電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001112268A true JP2001112268A (ja) 2001-04-20

Family

ID=17694917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28570199A Pending JP2001112268A (ja) 1999-10-06 1999-10-06 高周波電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001112268A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077626A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電源装置
WO2005018085A1 (ja) * 2003-08-19 2005-02-24 Neturen Co., Ltd. 電力供給装置および誘導加熱装置
JP2007224319A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Miyaden Co Ltd ラックバーの高周波焼入装置
JP2013115017A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Kobe Univ 誘導加熱用高周波インバータとその制御方法
JP2014056701A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Neturen Co Ltd 電力供給装置及び電力供給方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003077626A (ja) * 2001-09-05 2003-03-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電源装置
WO2005018085A1 (ja) * 2003-08-19 2005-02-24 Neturen Co., Ltd. 電力供給装置および誘導加熱装置
EP1670289A1 (en) * 2003-08-19 2006-06-14 Neturen Co., Ltd. Electric power supply apparatus and induction heating apparatus
EP1670289A4 (en) * 2003-08-19 2007-06-06 Neturen Co Ltd POWER SUPPLY DEVICE AND INDUCTION HEATING DEVICE
US7358467B2 (en) 2003-08-19 2008-04-15 Neturen Co., Ltd. Electric power supply apparatus and induction heating apparatus
JP2007224319A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Miyaden Co Ltd ラックバーの高周波焼入装置
JP2013115017A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Kobe Univ 誘導加熱用高周波インバータとその制御方法
JP2014056701A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Neturen Co Ltd 電力供給装置及び電力供給方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4092293B2 (ja) 誘導加熱又は融解のための電源装置
JPH09224373A (ja) 直列共振電力変換器
US20180278181A1 (en) Control architecture for ac-dc and dc-ac conversion capable of bidirectional active and reactive power processing
US9190925B2 (en) AC converter for converting a single-phase input AC voltage into a three-phase output AC voltage
JP2004514391A (ja) Ac/dcコンバータ
JP2004222421A (ja) 電力変換装置
CN110546874B (zh) 电力转换系统
JP2020102933A (ja) スイッチング電源装置及びその制御方法
JP3649322B2 (ja) インバータ装置の制御方法
JP2001112268A (ja) 高周波電源装置
JP3584686B2 (ja) 電圧形電力変換回路
JP2000116005A (ja) 交流電源装置
JP6952284B2 (ja) 電源制御装置、電力変換システム及び電源制御方法
JPWO2018179234A1 (ja) H型ブリッジ変換器およびパワーコンディショナ
JP4721563B2 (ja) ダイオード整流回路
JP2982364B2 (ja) 誘導加熱用インバータ
KR0163702B1 (ko) 펄스폭 변조 컨버터 장치 및 그 제어 방법
JP2002044953A (ja) 三相半電圧出力形整流装置
JP2000295857A (ja) インバータ装置
JP2840924B2 (ja) 電力制御方法及びその装置
JPH1084674A (ja) 交流−直流変換器
JPH0746847A (ja) 三相整流装置
JPH0851774A (ja) スイッチング電源回路
JP3644610B2 (ja) インバータ式x線高電圧装置
JPH0487183A (ja) インバータ電子レンジの駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051006

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060216