JP2001250665A - 半導体式高周波電源装置 - Google Patents
半導体式高周波電源装置Info
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- JP2001250665A JP2001250665A JP2000061331A JP2000061331A JP2001250665A JP 2001250665 A JP2001250665 A JP 2001250665A JP 2000061331 A JP2000061331 A JP 2000061331A JP 2000061331 A JP2000061331 A JP 2000061331A JP 2001250665 A JP2001250665 A JP 2001250665A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波で高装置容量を得るため、複数台の高
周波インバータ出力を高周波トランスを介して直列接続
するのでは、高周波トランスの介在により、大型化やコ
ストアップを招く。 【解決手段】 高周波インバータ１1〜１Nの各Ｖ相出力
端子を直流カット用コンデンサ２2〜２Nを介してその下
段の高周波インバータのＵ相出力端子に順次接続するこ
とで、各高周波インバータの出力を直列接続し、最上段
のインバータと最下段のインバータの端子間に高電圧、
高周波の単相出力を得て負荷となる直列共振回路４に供
給する。
周波インバータ出力を高周波トランスを介して直列接続
するのでは、高周波トランスの介在により、大型化やコ
ストアップを招く。 【解決手段】 高周波インバータ１1〜１Nの各Ｖ相出力
端子を直流カット用コンデンサ２2〜２Nを介してその下
段の高周波インバータのＵ相出力端子に順次接続するこ
とで、各高周波インバータの出力を直列接続し、最上段
のインバータと最下段のインバータの端子間に高電圧、
高周波の単相出力を得て負荷となる直列共振回路４に供
給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体式高周波電
源装置に係り、特に複数台のインバータによって出力電
圧及び装置容量を高めた高周波電源装置に関する。
源装置に係り、特に複数台のインバータによって出力電
圧及び装置容量を高めた高周波電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電源装置は、例えば、高周波誘
導加熱装置の電源として使用され、装置容量および出力
電圧を高めるため、複数台のインバータにより高周波出
力を得、これら出力を加算して整合トランスやワークコ
イルを含む直列共振回路に供給することで加熱部材に誘
導加熱を得る。
導加熱装置の電源として使用され、装置容量および出力
電圧を高めるため、複数台のインバータにより高周波出
力を得、これら出力を加算して整合トランスやワークコ
イルを含む直列共振回路に供給することで加熱部材に誘
導加熱を得る。
【０００３】図２は、従来の半導体式高周波電源装置の
構成を示す。半導体素子を主回路スイッチング素子とす
るＮ台の高周波インバータ１1〜１Nは、それぞれの直流
電源を個別にし、その各出力をそれぞれ直流カット用コ
ンデンサ２1〜２Nを通して高周波トランス３1〜３Nの一
次入力とし、各トランス３1〜３Nの二次出力を直列接続
で合成して直列共振回路４に供給する。
構成を示す。半導体素子を主回路スイッチング素子とす
るＮ台の高周波インバータ１1〜１Nは、それぞれの直流
電源を個別にし、その各出力をそれぞれ直流カット用コ
ンデンサ２1〜２Nを通して高周波トランス３1〜３Nの一
次入力とし、各トランス３1〜３Nの二次出力を直列接続
で合成して直列共振回路４に供給する。
【０００４】直列共振回路４は、インピーダンス整合用
のトランスおよび直列共振コンデンサから構成される。
のトランスおよび直列共振コンデンサから構成される。
【０００５】各インバータ１1〜１Nは、同一のゲート信
号で同期制御され、例えば１８０゜通流の方形波電圧を
出力する。
号で同期制御され、例えば１８０゜通流の方形波電圧を
出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、直流カ
ット用コンデンサを通した各インバータの出力を高周波
トランスの二次側で直列接続することで高圧を得る構成
になる。
ット用コンデンサを通した各インバータの出力を高周波
トランスの二次側で直列接続することで高圧を得る構成
になる。
【０００７】この構成では、高周波トランスの漏れイン
ダクタンスの影響により、直列共振回路に加わる電圧の
ピーク値が上昇するため、直列共振回路には高い耐圧の
ものが必要となる。
ダクタンスの影響により、直列共振回路に加わる電圧の
ピーク値が上昇するため、直列共振回路には高い耐圧の
ものが必要となる。
【０００８】また、高周波トランスの損失が大きく、装
置の電力変換効率を低下させるし、高周波トランスの設
置スペースが大きくなる。また、コストアップになる。
置の電力変換効率を低下させるし、高周波トランスの設
置スペースが大きくなる。また、コストアップになる。
【０００９】本発明の目的は、上記の課題を解決した半
導体式高周波電源装置を提供することにある。
導体式高周波電源装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、単相になる高周波インバータの出力を複数
台直列接続して高圧・高周波の単相出力を得、この単相
出力を直接に負荷に供給するようにしたもので、以下の
構成を特徴とする。
決するため、単相になる高周波インバータの出力を複数
台直列接続して高圧・高周波の単相出力を得、この単相
出力を直接に負荷に供給するようにしたもので、以下の
構成を特徴とする。
【００１１】互いに同期制御され、Ｕ相出力端子とＶ相
出力端子との間に高周波の単相出力を得る複数台の高周
波インバータを設け、前記各高周波インバータのＶ相出
力端子を直流カット用コンデンサを介して下段の高周波
インバータのＵ相出力端子に接続し、最上段の高周波イ
ンバータのＵ相出力端子と最下段の高周波インバータの
Ｖ相出力端子の両端から直流カット用コンデンサを介し
て負荷に単相の高周波高電圧の電力を供給することを特
徴とする。
出力端子との間に高周波の単相出力を得る複数台の高周
波インバータを設け、前記各高周波インバータのＶ相出
力端子を直流カット用コンデンサを介して下段の高周波
インバータのＵ相出力端子に接続し、最上段の高周波イ
ンバータのＵ相出力端子と最下段の高周波インバータの
Ｖ相出力端子の両端から直流カット用コンデンサを介し
て負荷に単相の高周波高電圧の電力を供給することを特
徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
装置構成図であり、図２と同等の部分は同一符号で示
す。
装置構成図であり、図２と同等の部分は同一符号で示
す。
【００１３】高周波インバータ１1のＶ相出力は直流カ
ット用コンデンサ２2を介して次段の高周波インバータ
１2のＵ相出力端に接続される。
ット用コンデンサ２2を介して次段の高周波インバータ
１2のＵ相出力端に接続される。
【００１４】同様に、各段の高周波インバータ１XのＶ
相出力は、直流カット用コンデンサを介してその下段の
高周波インバータ１X+1のＵ相出力端に接続される。
相出力は、直流カット用コンデンサを介してその下段の
高周波インバータ１X+1のＵ相出力端に接続される。
【００１５】最終段の高周波インバータ１NのＶ相出力
と最上段の高周波インバータ１1のＵ相出力は、一方に
直流カット用コンデンサを介して直列共振回路４の整合
トランスの一次側に接続される。
と最上段の高周波インバータ１1のＵ相出力は、一方に
直流カット用コンデンサを介して直列共振回路４の整合
トランスの一次側に接続される。
【００１６】以上のように、各高周波インバータの出力
を直流カット用コンデンサを介して直列接続し、両端の
出力を直列共振回路４の一次入力とし、従来の高周波ト
ランス３1〜３Nを省略した構成とする。
を直流カット用コンデンサを介して直列接続し、両端の
出力を直列共振回路４の一次入力とし、従来の高周波ト
ランス３1〜３Nを省略した構成とする。
【００１７】各高周波インバータ１1〜１Nは、そのオン
・オフ出力が同期制御されることから、各段の出力電圧
を直列接続段数だけ加算した単相高電圧出力を直列共振
回路４に供給することができる。
・オフ出力が同期制御されることから、各段の出力電圧
を直列接続段数だけ加算した単相高電圧出力を直列共振
回路４に供給することができる。
【００１８】したがって、本実施形態によれば、従来の
Ｎ個の高周波トランスを不要にして装置の小型化、コス
トダウンを図ることができる。また、高周波トランスの
漏れインダクタンスの影響により、共振回路に加わる電
圧のピーク値が上昇することがなくなり、直列共振回路
にはその耐圧に低いものを使用できる。さらに、高周波
トランスによる変換効率の影響が無くなり、効率を高め
た電源装置を実現できる。
Ｎ個の高周波トランスを不要にして装置の小型化、コス
トダウンを図ることができる。また、高周波トランスの
漏れインダクタンスの影響により、共振回路に加わる電
圧のピーク値が上昇することがなくなり、直列共振回路
にはその耐圧に低いものを使用できる。さらに、高周波
トランスによる変換効率の影響が無くなり、効率を高め
た電源装置を実現できる。
【００１９】なお、実施形態では、各インバータは、個
別の直流電源をもつ場合を示すが、１台の直流電源を共
通の直流電源とした構成にできる。
別の直流電源をもつ場合を示すが、１台の直流電源を共
通の直流電源とした構成にできる。
【００２０】また、実施形態では、誘導加熱装置の電源
とする場合を示すが、レーザー用電源など、高周波、高
出力が要求される電源に適用することができる。
とする場合を示すが、レーザー用電源など、高周波、高
出力が要求される電源に適用することができる。
【００２１】また、高周波インバータの回路構成は、主
回路素子として、ＩＧＢＴやパワートランジスタ、パワ
ーＦＥＴ、ＧＴＯなどにすることができる。また、ゲー
ト制御は、１８０度通流の方形波制御方式に限らず、Ｐ
ＷＭ制御方式など他の制御方式とすることができる。
回路素子として、ＩＧＢＴやパワートランジスタ、パワ
ーＦＥＴ、ＧＴＯなどにすることができる。また、ゲー
ト制御は、１８０度通流の方形波制御方式に限らず、Ｐ
ＷＭ制御方式など他の制御方式とすることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、単相に
なる高周波インバータの出力をＮ台直列接続して高圧・
高周波の単相出力を得、この単相出力を直接に負荷に供
給するようにしたため、従来の高周波トランスを不要に
し、小型化およびコストダウンなど、高周波トランスの
介在による種々の不都合を解消できる。
なる高周波インバータの出力をＮ台直列接続して高圧・
高周波の単相出力を得、この単相出力を直接に負荷に供
給するようにしたため、従来の高周波トランスを不要に
し、小型化およびコストダウンなど、高周波トランスの
介在による種々の不都合を解消できる。
【図１】本発明の実施形態を示す半導体式高周波電源装
置の装置構成図。
置の装置構成図。
【図２】従来の半導体式高周波電源装置の構成図。
１1〜１N…高周波インバータ ２1〜２N…直流カット用コンデンサ ３1〜３N…高周波トランス ４…直列共振回路
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに同期制御され、Ｕ相出力端子とＶ
相出力端子との間に高周波の単相出力を得る複数台の高
周波インバータを設け、 前記各高周波インバータのＶ相出力端子を直流カット用
コンデンサを介して下段の高周波インバータのＵ相出力
端子に接続し、 最上段の高周波インバータのＵ相出力端子と最下段の高
周波インバータのＶ相出力端子の両端から直流カット用
コンデンサを介して負荷に単相の高周波高電圧の電力を
供給することを特徴とする半導体式高周波電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000061331A JP2001250665A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000061331A JP2001250665A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001250665A true JP2001250665A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18581479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000061331A Pending JP2001250665A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001250665A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011091A1 (ja) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Panasonic Corporation | スイッチング電源装置 |
| CN102594096A (zh) * | 2012-04-08 | 2012-07-18 | 巴玛克电气设备（上海）有限公司 | 一种感应加热电源空冷变压器次级谐振方法 |
| JP2012210082A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
| JP2023033229A (ja) * | 2021-08-26 | 2023-03-09 | オリンパス・ヴィンター・ウント・イベ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Ｈｆ高電圧マルチレベルインバータを有する電気外科手術用発生装置 |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000061331A patent/JP2001250665A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009011091A1 (ja) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Panasonic Corporation | スイッチング電源装置 |
| JPWO2009011091A1 (ja) * | 2007-07-18 | 2010-09-16 | パナソニック株式会社 | スイッチング電源装置 |
| US8351230B2 (en) | 2007-07-18 | 2013-01-08 | Panasonic Corporation | Switching power supply with plural resonant converters and variable frequency |
| JP2012210082A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
| CN102594096A (zh) * | 2012-04-08 | 2012-07-18 | 巴玛克电气设备（上海）有限公司 | 一种感应加热电源空冷变压器次级谐振方法 |
| JP2023033229A (ja) * | 2021-08-26 | 2023-03-09 | オリンパス・ヴィンター・ウント・イベ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | Ｈｆ高電圧マルチレベルインバータを有する電気外科手術用発生装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051209 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070608 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070619 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071016 |