JP2001251862A - 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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- JP2001251862A JP2001251862A JP2000061330A JP2000061330A JP2001251862A JP 2001251862 A JP2001251862 A JP 2001251862A JP 2000061330 A JP2000061330 A JP 2000061330A JP 2000061330 A JP2000061330 A JP 2000061330A JP 2001251862 A JP2001251862 A JP 2001251862A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波で高い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Ｕ，Ｖ相
出力に第１のフェライトコア６1〜６Nを介挿すること
で、Ｕ，Ｖ相の分担電流を等しくする。各インバータの
Ｖ相とそれに隣接するインバータのＵ相出力に第２のフ
ェライトコアを介挿することで、隣接インバータの分担
電流を等しくする。各インバータのＵ相出力には直流カ
ット用コンデンサを介して並列接続することで、各イン
バータの出力電流を加算して負荷となる直列共振回路４
に供給する。
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Ｕ，Ｖ相
出力に第１のフェライトコア６1〜６Nを介挿すること
で、Ｕ，Ｖ相の分担電流を等しくする。各インバータの
Ｖ相とそれに隣接するインバータのＵ相出力に第２のフ
ェライトコアを介挿することで、隣接インバータの分担
電流を等しくする。各インバータのＵ相出力には直流カ
ット用コンデンサを介して並列接続することで、各イン
バータの出力電流を加算し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、特に複数台の高周波インバータによって
出力容量を高めた高周波電源装置に関する。
源装置に係り、特に複数台の高周波インバータによって
出力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ＩＮＶ1〜ＩＮＶNの各出力
は、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３
1〜３N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ＩＮＶ1〜ＩＮＶNの各出力
は、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３
1〜３N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。また、各インバータ１1〜１Nの直流電源は、
１台の共通の直流電源５としている。
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。また、各インバータ１1〜１Nの直流電源は、
１台の共通の直流電源５としている。
【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と共
に、各インバータ出力の電流分担が等しくなる構成にし
ている。
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と共
に、各インバータ出力の電流分担が等しくなる構成にし
ている。
【０００７】この構成では、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。
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。
【０００８】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。
【０００９】
【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にはそ
れぞれフェライトコアを介挿することでＵ，Ｖ相電流を
均等にし、さらに隣接するインバータのＶ相とＵ相出力
にはフェライトコアを介挿することで隣接するインバー
タの出力電流を均等にし、各インバータのＵ，Ｖ相出力
の一方に直流カット用コンデンサを通して並列接続する
ことで各インバータの出力電流を加算して負荷に供給す
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にはそ
れぞれフェライトコアを介挿することでＵ，Ｖ相電流を
均等にし、さらに隣接するインバータのＶ相とＵ相出力
にはフェライトコアを介挿することで隣接するインバー
タの出力電流を均等にし、各インバータのＵ，Ｖ相出力
の一方に直流カット用コンデンサを通して並列接続する
ことで各インバータの出力電流を加算して負荷に供給す
るようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１０】共通の直流電源をもち、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それぞれ高周
波の単相出力を得る複数台の高周波インバータと、前記
各高周波インバータのＶ相とＵ相にそれぞれ介挿して該
Ｖ，Ｕ相の分担電流を等しくする複数の第１のフェライ
トコアと、前記各高周波インバータのうち、前記第１の
フェライトコアを通して隣接するインバータのＶ相とＵ
相にそれぞれ介挿して隣接インバータの分担電流を等し
くする複数の第２のフェライトコアと、前記第１及び第
２のフェライトコアを通した各高周波インバータのＵ相
出力端子にそれぞれ介挿して各高周波インバータの出力
を並列接続する複数の直流カット用コンデンサとを備え
たことを特徴とする。
れ、Ｕ相出力端子とＶ相出力端子との間にそれぞれ高周
波の単相出力を得る複数台の高周波インバータと、前記
各高周波インバータのＶ相とＵ相にそれぞれ介挿して該
Ｖ，Ｕ相の分担電流を等しくする複数の第１のフェライ
トコアと、前記各高周波インバータのうち、前記第１の
フェライトコアを通して隣接するインバータのＶ相とＵ
相にそれぞれ介挿して隣接インバータの分担電流を等し
くする複数の第２のフェライトコアと、前記第１及び第
２のフェライトコアを通した各高周波インバータのＵ相
出力端子にそれぞれ介挿して各高周波インバータの出力
を並列接続する複数の直流カット用コンデンサとを備え
たことを特徴とする。
【００１１】
【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。
【００１２】直流電源５を共通にし、かつ同じゲート信
号で同期制御することで出力電流を等しくしたＮ台の高
周波インバータ１1〜１Nは、その各出力ラインになる
Ｕ，Ｖ相にはそれぞれフェライトコア６1〜６Nを挿入
し、これによりＵ，Ｖ相の電流ｉ u1，ｉv1の電流分担を
等しくする。
号で同期制御することで出力電流を等しくしたＮ台の高
周波インバータ１1〜１Nは、その各出力ラインになる
Ｕ，Ｖ相にはそれぞれフェライトコア６1〜６Nを挿入
し、これによりＵ，Ｖ相の電流ｉ u1，ｉv1の電流分担を
等しくする。
【００１３】また、フェライトコアを通した高周波イン
バータ１1のＶ相と、インバータ１2のＵ相にはフェライ
トコア７2を挿入し、これにより電流ｉv1，ｉu2の電流
分担を等しくする。
バータ１1のＶ相と、インバータ１2のＵ相にはフェライ
トコア７2を挿入し、これにより電流ｉv1，ｉu2の電流
分担を等しくする。
【００１４】同様に、フェライトコア７3〜７Nにより、
インバータ１XのＶ相とインバータ１X+1のＵ相にはフェ
ライトコア７X+1を挿入し、これにより電流ｉvX，ｉ
uX+1の電流分担を等しくする。
インバータ１XのＶ相とインバータ１X+1のＵ相にはフェ
ライトコア７X+1を挿入し、これにより電流ｉvX，ｉ
uX+1の電流分担を等しくする。
【００１５】フェライトコア６1〜６N及び７2〜７Nを通
した各高周波インバータ１1〜１NのＵ相出力は直流カッ
ト用コンデンサ２1〜２Nを通して並列接続し、Ｖ相出力
は直接に並列接続する。これら一対の並列接続端を各イ
ンバータの電流加算出力として直列共振回路４に供給す
る。
した各高周波インバータ１1〜１NのＵ相出力は直流カッ
ト用コンデンサ２1〜２Nを通して並列接続し、Ｖ相出力
は直接に並列接続する。これら一対の並列接続端を各イ
ンバータの電流加算出力として直列共振回路４に供給す
る。
【００１６】以上のように、各高周波インバータの出力
端にフェライトコア６1〜６Nを設けて相電流を等しく
し、さらに上段と下段で隣接する高周波インバータの出
力端にフェライトコア７2〜７Nを設けて上下のインバー
タ間のＵ，Ｖ相電流を等しくする。
端にフェライトコア６1〜６Nを設けて相電流を等しく
し、さらに上段と下段で隣接する高周波インバータの出
力端にフェライトコア７2〜７Nを設けて上下のインバー
タ間のＵ，Ｖ相電流を等しくする。
【００１７】これにより、各高周波インバータ１1〜１N
の出力電流は、
の出力電流は、
【００１８】
【数１】ｉu1＝ｉv1＝ｉu2＝…＝ｉvn となり、最上段から最下段のインバータまでの各Ｕ，Ｖ
相電流を等しくする。これにより、直流カット用コンデ
ンサ２1〜２Nを介して並列接続するも、インバータ間の
循環電流を抑止し、各インバータの電流を加算した電流
容量を得ることができる。
相電流を等しくする。これにより、直流カット用コンデ
ンサ２1〜２Nを介して並列接続するも、インバータ間の
循環電流を抑止し、各インバータの電流を加算した電流
容量を得ることができる。
【００１９】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、高周波トランスに
よる変換効率の影響が無くなり、効率を高めた大容量の
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、高周波トランスに
よる変換効率の影響が無くなり、効率を高めた大容量の
電源装置を実現できる。
【００２０】また、各インバータのＵ，Ｖ相間にフェラ
イトコアを介挿することにより、Ｕ，Ｖ相間のコモンモ
ードノイズを低減することができ、装置の安定動作も期
待できる。
イトコアを介挿することにより、Ｕ，Ｖ相間のコモンモ
ードノイズを低減することができ、装置の安定動作も期
待できる。
【００２１】また、最上段のインバータのＵ相出力と最
下段のインバータのＶ相出力との間にはフェライトコア
によるカップリングが不要になり、出力ケーブルの引き
回し上で簡単な構造になる。
下段のインバータのＶ相出力との間にはフェライトコア
によるカップリングが不要になり、出力ケーブルの引き
回し上で簡単な構造になる。
【００２２】なお、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。
【００２３】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°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。Ｐ
ＷＭ制御方式では、同じ変調度による同期制御にするこ
とで各インバータの出力をほぼ均等にしておく。
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°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。Ｐ
ＷＭ制御方式では、同じ変調度による同期制御にするこ
とで各インバータの出力をほぼ均等にしておく。
【００２４】
【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にはそれぞれフェライトコ
アを介挿することでＵ，Ｖ相電流を均等にし、さらに隣
接するインバータのＶ相とＵ相出力にはフェライトコア
を介挿することで隣接するインバータの出力電流を均等
にし、各インバータのＵ，Ｖ相出力の一方に直流カット
用コンデンサを通して並列接続することで各インバータ
の出力電流を加算して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。また、フェライトコアによりコモンモー
ドノイズを低減できる。
なる高周波インバータの出力にはそれぞれフェライトコ
アを介挿することでＵ，Ｖ相電流を均等にし、さらに隣
接するインバータのＶ相とＵ相出力にはフェライトコア
を介挿することで隣接するインバータの出力電流を均等
にし、各インバータのＵ，Ｖ相出力の一方に直流カット
用コンデンサを通して並列接続することで各インバータ
の出力電流を加算して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。また、フェライトコアによりコモンモー
ドノイズを低減できる。
【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 ５…直流電源 ６1〜６N…フェライトコア ７2〜７N…フェライトコア
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年５月２３日（２０００．５．２
３）
３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
Claims (1)
- 【請求項１】 共通の直流電源をもち、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それぞれ高
周波の単相出力を得る複数台の高周波インバータと、 前記各高周波インバータのＶ相とＵ相にそれぞれ介挿し
て該Ｖ，Ｕ相の分担電流を等しくする複数の第１のフェ
ライトコアと、 前記各高周波インバータのうち、前記第１のフェライト
コアを通して隣接するインバータのＶ相とＵ相にそれぞ
れ介挿して隣接インバータの分担電流を等しくする複数
の第２のフェライトコアと、 前記第１及び第２のフェライトコアを通した各高周波イ
ンバータのＵ相出力端子にそれぞれ介挿して各高周波イ
ンバータの出力を並列接続する複数の直流カット用コン
デンサとを備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP2000061330A JP2001251862A (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 |
|---|---|---|---|
| JP2000061330A JP2001251862A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001251862A true JP2001251862A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18581478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000061330A Pending JP2001251862A (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) | JP2001251862A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013093961A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Azusa Tech Co | 無停電電源装置 |
| JP2013138552A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Honda Motor Co Ltd | 負荷駆動装置 |
| JP6251838B1 (ja) * | 2017-09-11 | 2017-12-20 | 高周波熱錬株式会社 | 出力電流合成装置及び電力供給装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6352674A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Fuji Electric Co Ltd | インバ−タの並列接続回路 |
| JPS63299779A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-07 | Fuji Electric Co Ltd | 単相インバータの並列接続回路 |
| JPH01162227U (ja) * | 1988-04-22 | 1989-11-10 | ||
| JPH0487570A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-19 | Fuji Electric Co Ltd | 高周波インバータ |
| JPH04355906A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-12-09 | Yokogawa Electric Corp | チョ―クコイル及びスイッチング電源装置のノイズ低減装置 |
| JPH09149661A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Jeol Ltd | 並列インバータシステムおよび電流バランサー |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000061330A patent/JP2001251862A/ja active Pending
Patent Citations (6)
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| TWI642266B (zh) * | 2017-09-11 | 2018-11-21 | 日商高周波熱錬股份有限公司 | 輸出電流合成裝置及電力供給裝置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A977 | Report on retrieval |
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|
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|
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