JP3443448B2 - Inverter device - Google Patents

Inverter device

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JP3443448B2
JP3443448B2 JP06129594A JP6129594A JP3443448B2 JP 3443448 B2 JP3443448 B2 JP 3443448B2 JP 06129594 A JP06129594 A JP 06129594A JP 6129594 A JP6129594 A JP 6129594A JP 3443448 B2 JP3443448 B2 JP 3443448B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、共振コイルと共振コン
デンサからなる共振回路への通断電をスイッチング素子
のオンオフ制御により行って共振コイルに高周波出力を
発生させるインバータ回路を備えたインバータ装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device having an inverter circuit for generating a high-frequency output in a resonance coil by performing on / off control of a switching element to connect and disconnect a resonance circuit composed of a resonance coil and a resonance capacitor. .

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、誘導加熱調理器に用いられるイ
ンバータ装置においては、共振コイルとしての加熱コイ
ルと共振コンデンサとにより構成される共振回路とトラ
ンジスタなどのスイッチング素子および逆導通用のフラ
イホールダイオードとを組み合わせてなる所謂シングル
エンド形式のインバータ回路を備えたものがあり、トラ
ンジスタをオンオフ動作させて共振回路に共振電流を発
生させ、これにより加熱コイルに高周波出力を与えるよ
うにしている。
2. Description of the Related Art For example, in an inverter device used for an induction heating cooker, a resonance circuit composed of a heating coil as a resonance coil and a resonance capacitor, a switching element such as a transistor, and a flyhole diode for reverse conduction are provided. There is a so-called single-ended type inverter circuit which is a combination of the above-mentioned ones, and a transistor is turned on / off to generate a resonance current in the resonance circuit, thereby giving a high frequency output to the heating coil.

【0003】この場合、スイッチング素子を発振周波数
に対応してオンオフ動作させるので、そのオンタイミン
グがずれるとスイッチング素子の端子間に過電圧が印加
されて素子が破壊に至る場合がある。したがって、この
ような過電圧破壊からスイッチング素子を保護するため
に、スイッチング素子のオンタイミングを適切に設定す
る必要がある。
In this case, since the switching element is turned on and off according to the oscillation frequency, if the on timing is deviated, an overvoltage may be applied between the terminals of the switching element and the element may be destroyed. Therefore, in order to protect the switching element from such overvoltage breakdown, it is necessary to properly set the on timing of the switching element.

【0004】そこで、従来では、このような不具合に対
処すべく、例えば特公昭58−36473号公報に示さ
れるようなインバータ装置が考えられている。すなわ
ち、このものは、スイッチング素子としてのトランジス
タのコレクタ電圧が直流電源電圧に達したことを検出
し、その結果に基づいて所定時間後にベースドライブ電
流を与えるようにしたものである。
Therefore, conventionally, in order to deal with such a problem, an inverter device as disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. Sho 58-36473 has been considered. That is, this device detects that the collector voltage of the transistor as the switching element has reached the DC power supply voltage, and supplies the base drive current after a predetermined time based on the result.

【0005】そして、この構成においては、トランジス
タのコレクタにかかる電圧がゼロになるタイミングを検
出するのではなく、直流電源電圧の変動に対応してスイ
ッチング素子のオンタイミングを設定することにより、
様々な負荷条件に対応して安定な発振状態を得ようとす
るものである。
In this structure, the on-timing of the switching element is set according to the fluctuation of the DC power supply voltage, instead of detecting the timing when the voltage applied to the collector of the transistor becomes zero.
It is intended to obtain a stable oscillation state in response to various load conditions.

【0006】また、特公昭61−42392号公報に示
されるインバータ装置においては、スイッチング素子の
端子電圧を検出してその端子電圧を積分しておき、スイ
ッチング素子の端子電圧とその積分電圧とを比較して端
子電圧が積分電圧よりも低下したときにスイッチング素
子を導通させるように構成している。このような構成と
することにより、インバータ回路の発振周波数が変化し
た場合でも、これに追随してそのときの積分電圧を変化
させることができるので、スイッチング素子のオンタイ
ミングを一定に保ってスイッチング素子のオン動作時の
スイッチングロスを低くすることができ、動作効率の向
上を図ることができるものである。
In the inverter device disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-42392, the terminal voltage of the switching element is detected and the terminal voltage is integrated, and the terminal voltage of the switching element is compared with the integrated voltage. Then, when the terminal voltage becomes lower than the integrated voltage, the switching element is made conductive. With such a configuration, even if the oscillation frequency of the inverter circuit changes, the integrated voltage at that time can be changed following the change, so that the on-timing of the switching element can be kept constant. It is possible to reduce the switching loss at the time of ON operation of and to improve the operation efficiency.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のものでは、次のような不具合がある。すなわ
ち、第1に、両方式共に、スイッチング素子のオンタイ
ミングを端子電圧に基づいて決定する構成としているた
め、例えば、雷サージなどのサージ電圧が直流電源回路
に重畳された場合には、そのサージ電圧により、直流電
源回路に設けられたチョークコイルを介して平滑コンデ
ンサが充電されるため、これによってインバータ回路の
入力電圧が急激に上昇してしまう。サージ電圧は一般に
立ち上がり時間が数μsec程度の非常に速いもので、
誘導加熱時の発振周期(たとえば数十μsec程度)に
比べて速い立ち上がりとなっている。
However, the above conventional structure has the following problems. That is, first, both types have a configuration in which the on-timing of the switching element is determined based on the terminal voltage. Therefore, for example, when a surge voltage such as a lightning surge is superimposed on the DC power supply circuit, the surge The voltage charges the smoothing capacitor via the choke coil provided in the DC power supply circuit, which causes the input voltage of the inverter circuit to rise sharply. Generally, surge voltage is very fast with a rise time of several μsec.
It rises faster than the oscillation cycle during induction heating (for example, about several tens of μsec).

【0008】また、サージ電圧が印加されたときに、チ
ョークコイルと平滑コンデンサとによって共振するため
に直流電源回路は高圧の高調波成分が重畳された直流電
圧を出力するようになる。したがって、スイッチング素
子がオンとなったときに加熱コイルに流れる電流の大き
さは正常状態の場合に比べて数倍程度大きい値となるの
で、スイッチング素子がオフされたときには加熱コイル
と共振コンデンサによりなる共振回路の共振電圧も大き
くなるため、スイッチング素子の端子電圧の振幅が非常
に大きい値となる。しかも、雷サージによる共振で発生
する高調波のタイミングによって共振電圧が変動すると
いう不具合がある。
When a surge voltage is applied, the choke coil and the smoothing capacitor resonate, so that the DC power supply circuit outputs a DC voltage on which a high-voltage harmonic component is superimposed. Therefore, when the switching element is turned on, the magnitude of the current flowing through the heating coil is about several times larger than in the normal state, and when the switching element is turned off, the heating coil and the resonance capacitor are used. Since the resonance voltage of the resonance circuit also becomes large, the amplitude of the terminal voltage of the switching element becomes a very large value. In addition, there is a problem in that the resonance voltage changes depending on the timing of the harmonics generated by the resonance caused by the lightning surge.

【0009】この場合、特公昭58−36473号公報
に示されたものにおいては、直流電源回路の出力電圧が
急激に変動することと、スイッチング素子のコレクタ電
圧が変動することにより、スイッチング素子のオンタイ
ミングが乱れてしまうため、ひいてはスイッチング素子
が破壊に至る虞がある。また、特公昭61−42392
号公報に示されたものにおいては、スイッチング素子の
コレクタ電圧を積分していることから、発振周期毎に変
動するコレクタ電圧に追随した積分電圧を得ることがで
きなくなり、上述同様にしてスイッチング素子のオンタ
イミングが乱れることによって破壊に至る虞がある。
In this case, in the one disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-36473, the output voltage of the DC power supply circuit fluctuates rapidly and the collector voltage of the switching element fluctuates, so that the switching element is turned on. Since the timing is disturbed, the switching element may be destroyed. In addition, Japanese Examined Japanese Patent Publication 61-42392
In the one disclosed in the publication, since the collector voltage of the switching element is integrated, it is not possible to obtain an integrated voltage that follows the collector voltage that fluctuates in each oscillation cycle. Disruption of the on-timing may lead to destruction.

【0010】また、雷サージばかりではなく、例えば、
瞬時停電の発生や、単相3線式配線の構成におけるアー
ス電源ラインの断線事故などの発生によって生ずる電源
電圧の急激な変動によっても、上述と同様にしてスイッ
チング素子のオンタイミングの乱れが発生する不具合が
ある。
In addition to the lightning surge, for example,
The on-timing of the switching element is also disturbed in the same manner as described above due to the sudden fluctuation of the power supply voltage caused by the occurrence of the momentary power failure or the disconnection accident of the ground power supply line in the configuration of the single-phase three-wire system. There is a defect.

【0011】第2に、直流電源回路においては、全波整
流回路により交流電源を全波整流した出力を平滑回路に
より平滑して直流出力電圧を得る構成としているが、実
際には、直流出力電圧は交流電源を全波整流したときの
波形に応じて変動した出力となっているので、交流電源
入力のゼロクロス時点では直流電源回路の出力が数ボル
ト程度の非常に低い値に低下する。一方、スイッチング
素子のオン状態における飽和電圧も数ボルト程度である
から、加熱コイルに実際に印加される電圧は、直流電源
回路の出力電圧とスイッチング素子がオンしたときの飽
和電圧との差となるので、前述した従来構成のようなス
イッチング素子の端子電圧を検出する方式のものでは、
正確なオンタイミングを得るための電圧検出が難しく、
この結果としてスイッチング素子のオンタイミングがず
れてしまう虞がある。
Secondly, in the DC power supply circuit, the output of the full-wave rectification of the AC power supply by the full-wave rectification circuit is smoothed by the smoothing circuit to obtain the DC output voltage. Has an output that fluctuates according to the waveform when the AC power supply is full-wave rectified, so that the output of the DC power supply circuit drops to a very low value of about several volts at the zero crossing point of the AC power supply input. On the other hand, since the saturation voltage in the ON state of the switching element is also about several volts, the voltage actually applied to the heating coil is the difference between the output voltage of the DC power supply circuit and the saturation voltage when the switching element is turned on. Therefore, in the method of detecting the terminal voltage of the switching element as in the conventional configuration described above,
It is difficult to detect the voltage to get accurate on-timing,
As a result, the ON timing of the switching element may be deviated.

【0012】第3に、インバータ回路の発振動作を開始
する時に、スイッチング素子のオン時間を非常に短く設
定した状態とし、その後、徐々にオン時間を長くするよ
うに制御するいわゆるスロースタート方式があるが、こ
のとき、オン時間が短いと加熱コイルに発生する共振電
圧の振幅が小さくなるため、従来構成のものでは、オン
タイミングの設定が正確に行えなくなってスイッチング
素子のオンタイミングがずれてしまう虞がある。
Thirdly, there is a so-called slow start system in which the ON time of the switching element is set to be very short when the oscillation operation of the inverter circuit is started, and thereafter the ON time is controlled to be gradually increased. However, at this time, if the on-time is short, the amplitude of the resonance voltage generated in the heating coil becomes small. Therefore, in the conventional configuration, the on-timing cannot be set accurately, and the on-timing of the switching element may shift. There is.

【0013】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、簡単な構成としながら、直流電源回路
にサージ電圧が印加されて直流電源回路の出力電圧が急
変する場合や、直流出力電圧が小さい場合や、あるい
は、スイッチング素子のオン時間が非常に短く設定され
る場合においても、スイッチング素子のオンタイミング
を適正に設定することができて、スイッチング素子のオ
ン時における過電圧破壊を防止でき、これにより安定し
た発振状態が得られるインバータ装置を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a DC power supply circuit with a simple configuration in which a surge voltage is applied to cause a sudden change in the output voltage of the DC power supply circuit or a DC power supply circuit. Even when the output voltage is small or when the switching element ON time is set to be extremely short, the ON timing of the switching element can be set appropriately, and overvoltage breakdown when the switching element is ON can be prevented. It is possible to provide an inverter device that can obtain a stable oscillation state.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のインバータ装置
は、出力段に平滑コンデンサが接続された直流電源回路
と、この直流電源回路の直流出力を高周波電力に変換す
るように設けられ、共振コイルと、この共振コイルと共
に共振回路をなす共振コンデンサと、前記直流電源回路
の出力端子間に前記共振コイルを直列に介して接続され
たスイッチング素子と、このスイッチング素子に逆並列
接続された整流素子とを備えたインバータ回路と、前記
スイッチング素子のオフ時に前記共振コンデンサに流れ
る共振電流の変化を検出する共振電流位相検出手段と、
この共振電流位相検出手段の検出出力を入力し、共振コ
ンデンサから共振コイルに流れる共振電流の最大値を呈
するときの位相がゼロクロス位相となる出力信号を生成
する移相回路と、この移相回路の出力信号のゼロクロス
位相の検出時点に基づいて得られる前記スイッチング素
子のオフ時の端子間電圧がほぼゼロとなる期間内に設定
する前記スイッチング素子のオンタイミングであって前
記スイッチング素子を実際にオンさせるタイミングに対
して回路構成上で発生する遅延時間(ΔT)だけ遅れる
ことを考慮したタイミングを設定するオンタイミング設
定手段とを具備したところに特徴を有する。
An inverter device according to the present invention is provided with a DC power supply circuit in which a smoothing capacitor is connected to an output stage, and a resonance coil which is provided so as to convert a DC output of the DC power supply circuit into high frequency power. A resonance capacitor that forms a resonance circuit together with the resonance coil, a switching element that is connected between the output terminals of the DC power supply circuit via the resonance coil in series, and a rectifying element that is connected in antiparallel to the switching element. An inverter circuit comprising: a resonance current phase detecting means for detecting a change in a resonance current flowing through the resonance capacitor when the switching element is off;
A phase shift circuit that inputs the detection output of the resonance current phase detection means and generates an output signal in which the phase when the maximum value of the resonance current flowing from the resonance capacitor to the resonance coil is the zero cross phase, and this phase shift circuit It is the ON timing of the switching element that is set within a period in which the terminal voltage when the switching element is OFF, which is obtained based on the detection time point of the zero-cross phase of the output signal, becomes substantially zero, and the switching element is actually turned ON. characterized in was equipped with the on timing setting means for setting a timing in consideration of the delayed by a delay time ([Delta] T) that occurs on the circuit arrangement with respect to the timing.

【0015】上記構成において、前記共振電流位相検出
手段を、共振コンデンサに流れる共振電流を分流する検
出用コンデンサを設けて、その検出用コンデンサの電流
の変化を検出することにより前記共振コンデンサの共振
電流の変化を検出する構成としても良い。
In the above structure, the resonance current phase detecting means is provided with a detection capacitor for shunting the resonance current flowing through the resonance capacitor, and the resonance current of the resonance capacitor is detected by detecting a change in the current of the detection capacitor. It may be configured to detect a change in

【0016】また、前記共振電流位相検出手段を、検出
用コンデンサの電流の変化を検出する検出用抵抗を設け
て、その検出用抵抗の端子電圧に基づいて共振コンデン
サの共振電流の変化を検出する構成とすることもでき
る。
Further, the resonance current phase detection means is provided with a detection resistor for detecting a change in the current of the detection capacitor, and the change in the resonance current of the resonance capacitor is detected based on the terminal voltage of the detection resistor. It can also be configured.

【0017】そして、前記構成において、共振回路を共
振コイルに共振コンデンサを並列に接続した状態とし、
検出用コンデンサを、直流電源回路の平滑コンデンサを
介した状態で共振コンデンサの共振電流の変化を検出す
るように設けた構成としても良い。
In the above structure, the resonance circuit is in a state in which a resonance coil and a resonance capacitor are connected in parallel,
The detection capacitor may be provided so as to detect the change in the resonance current of the resonance capacitor via the smoothing capacitor of the DC power supply circuit.

【0018】さらに、共振電流位相検出手段を、共振コ
ンデンサの共振電流を検出する変流器を設けて、この変
流器の検出出力に基づいて前記共振電流の変化を検出す
るように構成することができる。
Further, the resonance current phase detection means is provided with a current transformer for detecting the resonance current of the resonance capacitor, and is configured to detect the change of the resonance current based on the detection output of the current transformer. You can

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【作用】請求項1記載のインバータ装置によれば、イン
バータ回路においては、スイッチング素子がオンされる
と共振コイルに直流電源回路から給電されるようにな
り、この後、スイッチング素子がオフされた時点では、
直流電源回路からの給電が停止されても共振コイルに流
れていた電流は急激にゼロにならず、共振回路を構成し
ている共振コンデンサ側に共振電流として流れ込むよう
になる。そして、この共振電流により共振コンデンサの
端子電圧が所定の電圧まで上昇すると、今度は共振コン
デンサ側から共振コイル側に逆に共振電流が流れるよう
になる。
According to the inverter device of the present invention, in the inverter circuit, when the switching element is turned on, power is supplied to the resonance coil from the DC power supply circuit, and thereafter, when the switching element is turned off. Then
Even when the power supply from the DC power supply circuit is stopped, the current flowing through the resonance coil does not suddenly become zero, but flows into the resonance capacitor side forming the resonance circuit as a resonance current. Then, when the terminal voltage of the resonance capacitor rises to a predetermined voltage due to this resonance current, the resonance current flows reversely from the resonance capacitor side to the resonance coil side.

【0022】このとき、オフ状態にあるスイッチング素
子の端子間電圧がゼロになるまで共振コンデンサの端子
電圧が低下すると、その後は、スイッチング素子に逆並
列に接続された整流素子に順方向に電圧がかかることに
なるので、共振コンデンサの端子電圧はそれ以上低下す
ることがなくなって共振コンデンサから共振コイルに流
れ込む電流はゼロとなる。しかし、共振コイルにおいて
は、共振電流が急激にゼロになることはなく、その時点
からは直流電源および整流素子を介した経路から電流が
流れ続けるようになる。
At this time, when the terminal voltage of the resonant capacitor decreases until the voltage between the terminals of the switching element in the off state becomes zero, thereafter, the voltage is forwardly applied to the rectifying element connected in antiparallel to the switching element. As a result, the terminal voltage of the resonance capacitor does not drop any further, and the current flowing from the resonance capacitor to the resonance coil becomes zero. However, in the resonance coil, the resonance current does not suddenly become zero, and from then on, the current continues to flow from the path passing through the DC power supply and the rectifying element.

【0023】一方、移相回路は、共振コンデンサから共
振コイルに向けて流れる共振電流の最大値を呈するとき
の位相を、共振電流位相検出手段の検出信号を移相して
ゼロクロス位相で検出し、オンタイミング設定手段は、
共振電流位相検出手段により検出される共振コンデンサ
の共振電流の変化の検出信号に基づいて得られるスイッ
チング素子のオフ時の端子間電圧が設定値以下となる期
間内において前記スイッチング素子のオンタイミングを
設定するので、発振制御手段はその設定されたオンタイ
ミングと所定の発振周波数に対応したオン時間でスイッ
チング素子をオンオフ制御を行うようになる。これによ
り、スイッチング素子は、毎回共振電流に基づいた端子
間電圧が最小となるオンタイミングでオン動作されるよ
うになり、過電圧による破壊を防止して常に適切なオン
タイミングで共振動作を行なわせることができるように
なる。
On the other hand, the phase shift circuit includes a resonance capacitor
When exhibiting the maximum value of the resonance current flowing toward the vibration coil
Phase of the resonance current phase detection means
The zero-cross phase is detected, and the on-timing setting means is
Resonance current phase detecting means off when the terminal voltage is a set value or less and Do that life of switch <br/> quenching element obtained on the basis of a detection signal of a change of the resonant current of the resonant capacitor to be detected by
Since the on-timing of the switching element is set within the interval, the oscillation control means controls the on-off of the switching element at the on-time corresponding to the set on-timing and the predetermined oscillation frequency. As a result, the switching element is turned on each time at the on-timing at which the inter-terminal voltage based on the resonance current is minimized, and the switching element is prevented from being destroyed by overvoltage and always performs the resonance operation at an appropriate on-timing. Will be able to.

【0024】この結果、例えば、直流電源にサージ電圧
が重畳された場合でも、スイッチング素子のオン時に過
電圧が印加されることがなくなって、スイッチング素子
が破壊に至る虞がなく、確実に動作状態を保持させるこ
とができる。また、直流電源を交流電源を整流平滑して
生成する場合に、その直流電源回路の出力電圧が交流電
源の周波数に応じて低くなる場合でも、あるいは、設定
周波数に応じたスイッチング素子のオン時間が非常に短
く設定される場合でも、スイッチング素子に印加される
電圧を常に最小に設定した状態でオン動作させることが
でき、スイッチング素子の過電圧破壊を防止できるよう
になる。
As a result, for example, even when a surge voltage is superimposed on the DC power supply, an overvoltage is not applied when the switching element is turned on, and the switching element is not likely to be destroyed, so that the operating state can be reliably performed. Can be held. Further, when the DC power supply is generated by rectifying and smoothing the AC power supply, even when the output voltage of the DC power supply circuit becomes low according to the frequency of the AC power supply, or the on-time of the switching element according to the set frequency Even when it is set to be extremely short, the ON operation can be performed with the voltage applied to the switching element always set to the minimum, and the overvoltage breakdown of the switching element can be prevented.

【0025】請求項2記載のインバータ装置によれば、
共振電流位相検出手段により、共振コンデンサの共振電
流を検出用コンデンサに分流してその電流の変化を検出
するので、共振コンデンサに流れる共振電流そのものよ
りも小さい電流を検出することができ、電流容量の小さ
い電流検出手段を用いた構成とするこができるようにな
る。
According to the inverter device of the second aspect,
Since the resonance current phase detecting means divides the resonance current of the resonance capacitor into the detection capacitor and detects the change in the current, it is possible to detect a current smaller than the resonance current itself flowing in the resonance capacitor, and It becomes possible to adopt a structure using a small current detecting means.

【0026】請求項3記載のインバータ装置によれば、
共振電流位相検出手段により、共振コンデンサの共振電
流を検出用コンデンサに分流すると共に、その検出用コ
ンデンサに流れる電流を検出用抵抗の端子電圧に基づい
て検出するので、簡単な構成で共振電流の変化を検出す
ることができる。この場合、検出用抵抗は、分流される
電流が共振コンデンサの共振電流と位相がずれない程度
の抵抗値を設定することで共振電流の位相を支障なく検
出することができる。
According to the inverter device of the third aspect,
The resonance current phase detection means divides the resonance current of the resonance capacitor into the detection capacitor and detects the current flowing through the detection capacitor based on the terminal voltage of the detection resistor, so that the resonance current changes with a simple configuration. Can be detected. In this case, the detection resistor can detect the phase of the resonance current without any trouble by setting a resistance value such that the shunted current is out of phase with the resonance current of the resonance capacitor.

【0027】請求項4記載のインバータ装置によれば、
共振回路を共振コイルに共振コンデンサを並列に接続し
た状態として構成した場合に、その共振コンデンサに流
れる共振電流は検出用コンデンサを共振コンデンサに並
列に接続することで得られるが、検出用コンデンサを直
流電源回路の平滑コンデンサを含んだ状態で接続した場
合でも、平滑コンデンサが交流的に短絡されているのと
同等と見なせるので、共振電流を検出することができる
ようになる。そして、このように検出用コンデンサを接
続することにより、例えば、共振コンデンサの端子間に
接続する場合に比べて、一端側をアースする構成とする
ことができるようになるので、共振電流の位相を検出す
るための電気的構成を簡単なものとすることができる。
According to the inverter device of the fourth aspect,
When the resonance circuit is configured with the resonance coil and the resonance capacitor connected in parallel, the resonance current flowing in the resonance capacitor can be obtained by connecting the detection capacitor in parallel with the resonance capacitor. Even when the smoothing capacitor of the power supply circuit is connected in a state including the smoothing capacitor, it can be considered that the smoothing capacitor is AC short-circuited, and thus the resonance current can be detected. By connecting the detection capacitor in this manner, for example, compared to the case of connecting between the terminals of the resonance capacitor, one end side can be grounded, so that the phase of the resonance current can be changed. The electrical configuration for detection can be simple.

【0028】請求項5記載のインバータ装置によれば、
共振電流位相検出手段において、共振コンデンサを流れ
る共振電流を変流器を設けることにより検出することが
できる。また、その変流器を検出用コンデンサを設ける
構成とした場合にはその検出用コンデンサの電流を検出
するように設けることにより、直接共振電流を検出する
場合に比べて小さい容量のものを使用することができる
ようになる。
According to the inverter device of the fifth aspect,
In the resonance current phase detection means, the resonance current flowing through the resonance capacitor can be detected by providing a current transformer. If the current transformer is provided with a detection capacitor, it should be installed so as to detect the current of the detection capacitor, so that a capacitor with a smaller capacity than that used for directly detecting the resonance current should be used. Will be able to.

【0029】[0029]

【0030】[0030]

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を誘導加熱調理器のインバータ
装置に適用した場合の第1の実施例について図1ないし
図3を参照して説明する。電気的構成を示す図1におい
て、商用電源1の出力端子は入力コンデンサ2の両端子
間に接続されると共にダイオードをブリッジ接続してな
る全波整流回路3の交流入力端子間に接続されている。
全波整流回路3の正の出力端子3aはチョークコイル4
を介して直流電源ライン5aに接続され、負の出力端子
3bは直流電源ライン5bに接続されている。直流電源
ライン5a,5b間には平滑コンデンサ6が接続されて
いる。そして、全波整流回路3,チョークコイル4およ
び平滑コンデンサ6により直流電源回路7が構成されて
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is applied to an inverter device for an induction heating cooker will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1 showing an electrical configuration, an output terminal of a commercial power supply 1 is connected between both terminals of an input capacitor 2 and is connected between AC input terminals of a full-wave rectifier circuit 3 formed by bridge-connecting diodes. .
The positive output terminal 3a of the full-wave rectifier circuit 3 is a choke coil 4
To the DC power supply line 5a, and the negative output terminal 3b is connected to the DC power supply line 5b. A smoothing capacitor 6 is connected between the DC power supply lines 5a and 5b. The full-wave rectifier circuit 3, the choke coil 4, and the smoothing capacitor 6 constitute a DC power supply circuit 7.

【0032】共振コイルとしての加熱コイル8は共振コ
ンデンサ9と共に共振回路10を構成するもので、この
共振回路10とスイッチング素子としてのIGBT(絶
縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ;Insulated gate
bipolar transistor )11および整流素子としてのフ
ライホイールダイオード12とからインバータ回路13
が構成されている。なお、加熱コイル8の部分には、図
示しないトッププレーとを介して調理用のステンレス鍋
Aが載置されるようになっており、加熱コイル8に通電
される高周波電流によってステンレス鍋Aに誘導電流が
流れてその抵抗損によってステンレス鍋Aを加熱するよ
うになっている。直流電源ライン5aは加熱コイル8お
よびIGBT11を介して直流電源ライン5bに接続さ
れており、共振コンデンサ9は加熱コイル8に並列に接
続され、フライホイールダイオード12はIGBT11
に逆並列接続されている。
The heating coil 8 as a resonance coil constitutes a resonance circuit 10 together with the resonance capacitor 9, and the resonance circuit 10 and an IGBT (insulated gate bipolar transistor; Insulated gate) as a switching element.
an inverter circuit 13 including a bipolar transistor 11 and a flywheel diode 12 as a rectifying element.
Is configured. A stainless steel pan A for cooking is placed on the heating coil 8 through a top plate (not shown), and the stainless steel pan A is induced in the stainless steel pan A by the high-frequency current supplied to the heating coil 8. An electric current flows and the resistance loss heats the stainless steel pan A. The DC power supply line 5a is connected to the DC power supply line 5b via the heating coil 8 and the IGBT 11, the resonance capacitor 9 is connected in parallel to the heating coil 8, and the flywheel diode 12 is connected to the IGBT 11.
Are connected in anti-parallel to.

【0033】次に、制御系統の構成について述べる。入
力設定部14は、入力電流を検出する変流器15,入力
電流検出回路16,入力設定回路17および入力比較回
路18とから構成されており、商用電源1からの入力電
流を検出し、あらかじめ設定された入力電流レベルとの
差を演算して出力側に入力設定信号として出力する。こ
の場合、入力電流検出回路16は、商用電源1の一方の
出力ラインに設けられた変流器15の検出信号に基づい
て入力電流レベルを検出する。入力比較回路18は、入
力設定回路17に設定された入力レベルと入力検出回路
16により検出された入力電流レベルとを比較してその
差に相当するレベルの入力設定信号を出力するようにな
っている。
Next, the configuration of the control system will be described. The input setting unit 14 includes a current transformer 15 that detects an input current, an input current detection circuit 16, an input setting circuit 17, and an input comparison circuit 18, and detects the input current from the commercial power supply 1 and preliminarily detects it. The difference from the set input current level is calculated and output to the output side as an input setting signal. In this case, the input current detection circuit 16 detects the input current level based on the detection signal of the current transformer 15 provided on one output line of the commercial power supply 1. The input comparison circuit 18 compares the input level set in the input setting circuit 17 with the input current level detected by the input detection circuit 16 and outputs an input setting signal of a level corresponding to the difference. There is.

【0034】発振制御部19は、共振電流位相検出手段
としての変流器20,オンタイミング設定手段としての
位相検出回路21,発振回路22,発振制御手段として
の出力制御回路23および駆動回路24から構成されて
おり、共振コンデンサ9の共振電流に基づいて後述する
ようにしてIGBT11のオンタイミングおよびオン時
間を設定するように構成されている。変流器20は共振
コンデンサ9の共振電流を検出するように設けられてお
り、位相検出回路21は変流器20の検出信号に基づい
てその負の電流のピーク値を示す位相検出信号を出力す
るように構成されている。
The oscillation control section 19 includes a current transformer 20 as a resonance current phase detection means, a phase detection circuit 21 as an on-timing setting means, an oscillation circuit 22, an output control circuit 23 as an oscillation control means, and a drive circuit 24. The on-timing and on-time of the IGBT 11 are set as will be described later based on the resonance current of the resonance capacitor 9. The current transformer 20 is provided so as to detect the resonance current of the resonance capacitor 9, and the phase detection circuit 21 outputs a phase detection signal indicating the peak value of the negative current based on the detection signal of the current transformer 20. Is configured to.

【0035】発振回路22は、位相検出回路21から出
力される位相検出信号に基づいてIGBT11に対する
オンタイミングを各周期毎に設定するのこぎり波信号と
して出力する。出力制御回路23は、発振回路22から
出力されるのこぎり波信号と入力比較回路18から出力
される入力設定信号と比較してIGBT11のオンタイ
ミングとオン時間を設定する制御信号として駆動回路2
4を介してIGBT11のゲートに出力するようになっ
ている。
The oscillation circuit 22 outputs a sawtooth wave signal for setting the ON timing for the IGBT 11 for each cycle based on the phase detection signal output from the phase detection circuit 21. The output control circuit 23 compares the sawtooth wave signal output from the oscillation circuit 22 with the input setting signal output from the input comparison circuit 18, and sets the ON timing and the ON time of the IGBT 11 as a control signal.
The signal is output to the gate of the IGBT 11 via the signal line 4.

【0036】図2は発振制御部19の具体的な電気的構
成を示すもので、次のように構成される。位相検出回路
21の入力端子21a,21b間には変流器20が接続
されている。この位相検出回路21において、入力端子
21a,21b間には抵抗25が接続されており、入力
端子21bはアースされている。また、入力端子21a
は抵抗26およびコンデンサ27からなる移相回路28
を介して入力端子21bに接続されている。
FIG. 2 shows a specific electrical configuration of the oscillation control section 19, which is constructed as follows. The current transformer 20 is connected between the input terminals 21a and 21b of the phase detection circuit 21. In this phase detection circuit 21, a resistor 25 is connected between the input terminals 21a and 21b, and the input terminal 21b is grounded. Also, the input terminal 21a
Is a phase shift circuit 28 including a resistor 26 and a capacitor 27.
It is connected to the input terminal 21b via.

【0037】移相回路28の出力端子28a(抵抗26
とコンデンサ27との共通接続点)は、抵抗29を介し
て比較回路30の非反転入力端子に接続されている。比
較回路30の非反転入力端子は、図示極性の保護用ダイ
オード31を介して定電圧出力端子VCCに接続される
と共に、図示極性の保護用ダイオード32を介してアー
スされており、反転入力端子はアースされている。ま
た、比較回路30の出力端子はプルアップ抵抗33を介
して定電圧出力端子VCCに接続されると共に、発振回
路22の入力端子22aに接続されている。
The output terminal 28a of the phase shift circuit 28 (resistor 26a
And a capacitor 27) are connected to the non-inverting input terminal of the comparison circuit 30 via the resistor 29. The non-inverting input terminal of the comparison circuit 30 is connected to the constant voltage output terminal VCC via the protective diode 31 of the illustrated polarity, and is also grounded via the protective diode 32 of the illustrated polarity. It is grounded. The output terminal of the comparison circuit 30 is connected to the constant voltage output terminal VCC via the pull-up resistor 33 and the input terminal 22a of the oscillation circuit 22.

【0038】発振回路22において、入力端子22aは
コンデンサ34および抵抗35からなる微分回路36を
介して定電圧出力端子VCCに接続されており、その出
力端子36aは比較回路37の非反転入力端子に接続さ
れている。比較回路37の非反転入力端子は図示極性の
保護用ダイオード38を介して定電圧出力端子VCCに
接続されており、反転入力端子は抵抗39を介して定電
圧出力端子VCCに接続されると共に抵抗40を介して
アースされている。
In the oscillator circuit 22, the input terminal 22a is connected to the constant voltage output terminal VCC through a differentiating circuit 36 consisting of a capacitor 34 and a resistor 35, and its output terminal 36a is the non-inverting input terminal of the comparator circuit 37. It is connected. The non-inverting input terminal of the comparator circuit 37 is connected to the constant voltage output terminal VCC via the protective diode 38 of the illustrated polarity, and the inverting input terminal is connected to the constant voltage output terminal VCC via the resistor 39 and the resistance. It is grounded through 40.

【0039】発振動作を行う比較回路41の反転入力端
子は、抵抗42,43を直列に介して定電圧出力端子V
CCに接続されると共に、コンデンサ44を介してアー
スされている。抵抗42と43との共通接続点は図示極
性の逆流阻止用ダイオード45を介して比較回路37の
出力端子に接続されている。また、比較回路41の非反
転入力端子は抵抗46を介して定電圧出力端子VCCに
接続されると共に、抵抗47を介してアースされてい
る。比較回路41の出力端子は、比較回路37の出力端
子に接続されると共に、抵抗48を介して非反転入力端
子に接続されている。
The inverting input terminal of the comparator circuit 41 performing the oscillating operation has a constant voltage output terminal V via resistors 42 and 43 connected in series.
It is connected to CC and grounded via a capacitor 44. The common connection point of the resistors 42 and 43 is connected to the output terminal of the comparison circuit 37 via the reverse current blocking diode 45 having the illustrated polarity. The non-inverting input terminal of the comparison circuit 41 is connected to the constant voltage output terminal VCC via the resistor 46, and is also grounded via the resistor 47. The output terminal of the comparison circuit 41 is connected to the output terminal of the comparison circuit 37 and also connected to the non-inverting input terminal via the resistor 48.

【0040】出力制御回路23は比較回路49により構
成されているもので、その比較回路49の反転入力端子
は比較回路41の反転入力端子に接続されており、比較
回路49の非反転入力端子は入力設定部14の入力比較
回路18の出力端子に接続されている(図1も参照)。
また、比較回路49の出力端子は駆動回路24の入力端
子に接続されている。
The output control circuit 23 is composed of a comparison circuit 49, the inverting input terminal of the comparison circuit 49 is connected to the inverting input terminal of the comparison circuit 41, and the non-inverting input terminal of the comparison circuit 49 is It is connected to the output terminal of the input comparison circuit 18 of the input setting unit 14 (see also FIG. 1).
The output terminal of the comparison circuit 49 is connected to the input terminal of the drive circuit 24.

【0041】次に本実施例の作用について図3に示す各
部の電流,電圧の時間変化を示す波形図をも参照して説
明する。まず、インバータ回路13の発振動作について
説明する。すなわち、後述するオンタイミングTonで
駆動回路24から「H」レベルのゲートオン信号Vj
(図3(j)参照)が出力されると、IGBT11はオ
ン動作して加熱コイル8に直流電源回路7の出力電圧V
DCが印加されるようになる。これにより、加熱コイル
8には、同図(a)に示すように、徐々に電流値が増加
するような電流Iaが流れるようになる。このとき、I
GBT11には同図(b)に示す電流Ib(図1中、I
GBT11に流れる電流をIb1とし、フライホイール
ダイオード12に流れる電流をIb2としている)が流
れる。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the waveform diagram showing the changes over time in the current and voltage of each part shown in FIG. First, the oscillation operation of the inverter circuit 13 will be described. That is, the gate-on signal Vj of the “H” level is output from the drive circuit 24 at the on-timing Ton described later.
When (FIG. 3 (j)) is output, the IGBT 11 is turned on and the heating coil 8 outputs the output voltage V V of the DC power supply circuit 7.
DC is applied. As a result, the current Ia such that the current value gradually increases flows through the heating coil 8 as shown in FIG. At this time, I
The current Ib (I in FIG. 1) shown in FIG.
The current flowing through the GBT 11 is Ib1 and the current flowing through the flywheel diode 12 is Ib2).

【0042】次に、この状態で駆動回路24から後述す
るオフタイミングToffでゲートオン信号Vjの出力
が「L」レベルに反転すると(同図(j)参照)、IG
BT11はオフして加熱コイル8から流れ込む電流Ia
を遮断するようになる。ところが、加熱コイル8におい
ては、いま流れていた電流Iaが急激にゼロにならず、
その電流Iaは共振電流Icとして共振コンデンサ9に
流れ込むようになる(同図(c)参照)。そして、この
共振電流Icは、共振コンデンサ9の端子電圧が所定電
圧に達すると、充電電荷が飽和するために逆方向に流す
電流を発生するようになる。
Next, in this state, when the output of the gate-on signal Vj is inverted to the "L" level from the drive circuit 24 at an off timing Toff described later (see (j) in the same figure), IG is set.
BT11 is turned off and current Ia flowing from the heating coil 8
Comes to shut off. However, in the heating coil 8, the current Ia that is flowing now does not suddenly become zero,
The current Ia flows into the resonance capacitor 9 as the resonance current Ic (see FIG. 7C). Then, when the terminal voltage of the resonance capacitor 9 reaches a predetermined voltage, the resonance current Ic generates a current flowing in the opposite direction because the charge is saturated.

【0043】このとき、IGBT11の端子電圧Vd
は、同図(d)に示すように、加熱コイル8から共振コ
ンデンサ9に流れ込む電流Icがゼロになる時点T1で
最高になり、この後、共振コンデンサ9から加熱コイル
8に向けて電流Icが流れるようになると、IGBT1
1の端子電圧Vdは低下してゆく。そして、IGBT1
1の端子電圧Vdが直流電源回路7の出力電圧VDCに
等しくなる時点T2、つまり共振コンデンサ9の両端子
間に印加されている電圧がゼロになる時点で、加熱コイ
ル8に流れ込む電流Icが負のピーク値となる。
At this time, the terminal voltage Vd of the IGBT 11
Is highest at time T1 when the current Ic flowing from the heating coil 8 to the resonance capacitor 9 becomes zero, as shown in FIG. When it starts flowing, IGBT1
The terminal voltage Vd of 1 decreases. And IGBT1
At time T2 when the terminal voltage Vd of 1 becomes equal to the output voltage VDC of the DC power supply circuit 7, that is, when the voltage applied between both terminals of the resonance capacitor 9 becomes zero, the current Ic flowing into the heating coil 8 becomes negative. Is the peak value of.

【0044】続いて、IBGT11の端子電圧Vdがゼ
ロになる時点T3になると、共振コンデンサ9から加熱
コイル8に向けてこれ以上電流Icが流れようとする
と、フライホイールダイオード12がオンするために、
電流Icは停止され、代わってフライホイールダイオー
ド12を介して平滑コンデンサ6側から加熱コイル8に
回生電流Ib2が流れるようになる。
Then, at time T3 when the terminal voltage Vd of the IBGT 11 becomes zero, when the current Ic is about to flow from the resonance capacitor 9 toward the heating coil 8, the flywheel diode 12 is turned on.
The current Ic is stopped, and instead, the regenerative current Ib2 flows from the smoothing capacitor 6 side to the heating coil 8 via the flywheel diode 12.

【0045】そして、このように回生電流Ib2が流れ
ている期間中の後述するオンタイミングTonで、再び
IGBT11に駆動回路24からゲートオン信号Vjが
与えられるようになってIGBT11がオン動作され、
加熱コイル8に通電するようになる。以下、上述と同じ
動作が繰り返されるようになり、もって加熱コイル8に
高周波電流が通電されるようになり、鍋Aに誘導電流を
発生させてその抵抗損失によって加熱動作が行われるよ
うになる。
Then, at a later-described on-timing Ton during the period when the regenerative current Ib2 is flowing in this way, the gate-on signal Vj is again given to the IGBT 11 from the drive circuit 24, and the IGBT 11 is turned on.
The heating coil 8 is energized. After that, the same operation as described above is repeated, so that the high-frequency current is applied to the heating coil 8, the induction current is generated in the pan A, and the heating operation is performed by the resistance loss thereof.

【0046】このように、駆動回路24によりIGBT
11へのゲートオン信号Vjが与えられるようになって
いるので、IGBT11の端子電圧がほぼゼロのときに
オン動作されるようになり、IGBT11はオン動作す
るときに、加熱コイル8側から共振コンデンサ9に流れ
込む充電電流が急激にドレイン・ソース間に流れたり、
あるいは、共振コンデンサ9に充電された電荷が加熱コ
イル8側に流れるときにその充電電流が急激に流れるこ
とがなくなり、破壊に至ることがなくなるのである。
In this way, the drive circuit 24 causes the IGBT
Since the gate-on signal Vj to 11 is applied, the IGBT 11 is turned on when the terminal voltage of the IGBT 11 is substantially zero, and when the IGBT 11 is turned on, the resonance capacitor 9 is fed from the heating coil 8 side. The charging current that flows into the battery suddenly flows between the drain and source,
Alternatively, when the electric charge charged in the resonance capacitor 9 flows to the heating coil 8 side, the charging current does not suddenly flow and destruction does not occur.

【0047】さて、上述の高周波発振動作において、I
GBT11に与えるゲートオン信号Vjの出力タイミン
グTon,Toffについて以下に詳述する。すなわ
ち、共振コンデンサ9に流れる電流Icは変流器20に
より検出されており、入力電流検出回路16の抵抗25
の端子間にはその電流Icと同位相の検出電圧Vcが得
られる(図3(c)参照)。この検出電圧Vcは移相回
路28により90°遅れるように移相され、電圧Ve
(同図(e)参照)のようになる。
Now, in the above high-frequency oscillation operation, I
The output timings Ton and Toff of the gate-on signal Vj given to the GBT 11 will be described in detail below. That is, the current Ic flowing in the resonance capacitor 9 is detected by the current transformer 20, and the resistor 25 of the input current detection circuit 16 is detected.
A detection voltage Vc having the same phase as the current Ic is obtained between the terminals (see FIG. 3C). The detected voltage Vc is phase-shifted by the phase shift circuit 28 so as to be delayed by 90 °, and the voltage Ve
(See (e) in the figure).

【0048】つまり、共振コンデンサ9から加熱コイル
8に向かって流れる電流Icが最大となる時点T2で
は、電圧Veが正の値からゼロになり、時刻T3におい
ては電圧Veは負のピーク値を呈するようになる。比較
回路30においては、電圧Veの出力が正の期間中
「H」レベルの信号Vf(同図(f)参照)を出力する
ようになる。したがって、比較回路30の出力信号Vf
は、電圧Veがゼロになる時点T2で「L」レベルに転
じるようになる。
That is, at the time T2 when the current Ic flowing from the resonance capacitor 9 toward the heating coil 8 becomes maximum, the voltage Ve changes from a positive value to zero, and at the time T3, the voltage Ve exhibits a negative peak value. Like In the comparison circuit 30, the signal Vf at the "H" level (see (f) in the figure) is output during the positive period of the output voltage Ve. Therefore, the output signal Vf of the comparison circuit 30
Changes to "L" level at time T2 when the voltage Ve becomes zero.

【0049】次に、発振回路22においては、比較回路
30から出力される信号Vfを微分回路36にて微分処
理を行い、続いてその出力信号を比較回路37にて所定
の基準電圧と比較して信号Vgを出力するようになる
(同図(g)参照)。この場合、微分回路36は、比較
回路30からの出力信号Vfが「H」レベルから「L」
レベルに変化する時点T2で負側に変化するパルスを生
じるので、比較回路37の非反転入力端子への入力信号
のレベルが基準電圧よりも低下するようになって、その
出力信号Vgとして、「H」レベルの出力状態で時刻T
2において短時間の「L」レベルのパルス信号を出力す
るようになる。
Next, in the oscillating circuit 22, the signal Vf output from the comparing circuit 30 is differentiated by the differentiating circuit 36, and then the output signal is compared with a predetermined reference voltage by the comparing circuit 37. To output the signal Vg (see (g) in the figure). In this case, the differentiating circuit 36 changes the output signal Vf from the comparing circuit 30 from the “H” level to the “L” level.
Since a pulse that changes to the negative side is generated at the time point T2 when the level changes to the level, the level of the input signal to the non-inverting input terminal of the comparison circuit 37 becomes lower than the reference voltage, and the output signal Vg is Time T in the output state of "H" level
In 2, the pulse signal of "L" level is output for a short time.

【0050】さて、比較回路37の出力信号Vgが
「H」レベルの状態では、コンデンサ44は抵抗43,
42を介した時定数で定電圧出力端子VCCから充電動
作が行われているので、コンデンサ44の端子電圧Vh
は時間の経過と共に徐々に上昇する状態となっている
(同図(h)参照)。比較回路41の非反転入力端子に
は、定電圧出力端子VCCの電圧を抵抗46,47,4
8よりなる回路で分圧した電圧が印加されており、コン
デンサ44の端子電圧Vhがその電圧を超えるまでは比
較回路41は「H」レベルの信号を出力している。
Now, when the output signal Vg of the comparison circuit 37 is at the "H" level, the capacitor 44 is connected to the resistor 43,
Since the charging operation is being performed from the constant voltage output terminal VCC with a time constant via 42, the terminal voltage Vh of the capacitor 44 is
Indicates a state in which it gradually rises with the passage of time (see (h) in the figure). The voltage of the constant voltage output terminal VCC is applied to the resistors 46, 47, 4 at the non-inverting input terminal of the comparator circuit 41.
The voltage divided by the circuit composed of 8 is applied, and the comparison circuit 41 outputs a signal of "H" level until the terminal voltage Vh of the capacitor 44 exceeds the voltage.

【0051】ところが、比較回路37の出力信号Vgが
「L」レベルに反転すると、コンデンサ44の充電電荷
が抵抗42およびダイオード45を介して急激に放電さ
れるようになり、このとき比較回路41の出力端子は
「L」レベルに反転される。すると、比較回路41の非
反転入力端子への入力電圧も低くなるので、コンデンサ
44の端子電圧Vhがそのときの電圧値に低下するまで
放電動作を継続した後、再び充電動作が開始されるよう
になる。
However, when the output signal Vg of the comparison circuit 37 is inverted to the "L" level, the electric charge charged in the capacitor 44 is rapidly discharged through the resistor 42 and the diode 45, and at this time, the comparison circuit 41 is charged. The output terminal is inverted to "L" level. Then, the input voltage to the non-inverting input terminal of the comparison circuit 41 also decreases, so that the discharging operation is continued until the terminal voltage Vh of the capacitor 44 decreases to the voltage value at that time, and then the charging operation is started again. become.

【0052】この場合、コンデンサ44の充電の時定数
はコンデンサ44の容量値と抵抗42,43の抵抗値と
により設定され、放電の時定数はコンデンサ44の容量
値と抵抗42の抵抗値とにより設定されるので、放電動
作は急速に行われ、充電動作はそれよりも遅い速度で行
われる。そして、以後、比較回路37から出力される負
のパルス信号の周期で上述の充放電の動作を繰り返すよ
うになり、コンデンサ44の端子電圧Vhが図3(h)
に示すようなのこぎり歯状の信号として出力されるよう
になる。
In this case, the charging time constant of the capacitor 44 is set by the capacitance value of the capacitor 44 and the resistance values of the resistors 42 and 43, and the discharge time constant is determined by the capacitance value of the capacitor 44 and the resistance value of the resistor 42. Since it is set, the discharging operation is performed rapidly and the charging operation is performed at a slower speed. After that, the charging / discharging operation described above is repeated in the cycle of the negative pulse signal output from the comparison circuit 37, and the terminal voltage Vh of the capacitor 44 is shown in FIG.
The signal is output as a sawtooth signal as shown in.

【0053】そして、出力制御回路23においては、比
較回路49により、入力設定部14の入力比較回路18
から出力される入力設定信号VSのレベルに対して、コ
ンデンサ44の端子電圧Vhが大きくなるタイミング
(時刻TS〜TEの間)で「H」レベルの制御信号Vi
を出力するようになる(同図(i)参照)。この制御信
号Viは、駆動回路24を介してIGBT11に与えら
れるようになるが、このとき、駆動回路24において
は、駆動信号Vjを生成するときに回路構成上で発生さ
れる所定の遅延時間ΔTだけ遅れたタイミングで出力さ
れるようになる。したがって、このようにして得られた
駆動信号Vjの立ち上がりタイミングが前述したIGB
T11のオンタイミングTonとなり、立下りタイミン
グがオフタイミングToffとなるのである。上述の遅
延時間ΔTの値は、回路定数を変化させることにより、
適宜大きく設定するように調整可能な値である。
Then, in the output control circuit 23, the comparison circuit 49 causes the input comparison circuit 18 of the input setting section 14 to operate.
Control signal Vi of "H" level at the timing (between time TS and TE) at which the terminal voltage Vh of the capacitor 44 becomes larger than the level of the input setting signal VS output from
Will be output (see (i) in the figure). The control signal Vi comes to be supplied to the IGBT 11 via the drive circuit 24. At this time, in the drive circuit 24, a predetermined delay time ΔT generated on the circuit configuration when the drive signal Vj is generated. It will be output at a timing delayed by just that. Therefore, the rising timing of the drive signal Vj obtained in this manner is determined by the above-mentioned IGB.
This is the on-timing Ton of T11 and the falling timing is the off-timing Toff. The value of the above-mentioned delay time ΔT is changed by changing the circuit constant.
It is a value that can be adjusted so as to be set appropriately large.

【0054】なお、上述の入力設定部14にて生成され
る入力設定信号VSは、次のようにして設定される。入
力電流を検出する変流器15の出力信号は入力電流検出
回路16に入力され、ここで、商用電源1から直流電源
回路7側に入力される電流のレベルが検出される。ま
た、入力設定回路17には、加熱コイル8による設定加
熱量に応じたレベルの信号が入力されている。そして、
入力比較回路18は、入力電流検出回路16の検出信号
と入力設定回路17の設定信号とのレベルを比較してそ
れらの差の値に相当する入力設定信号VSを出力するの
である。これにより、入力比較回路18からは、設定加
熱量に対する実際の加熱量の偏差に相当する入力設定信
号VSが出力制御回路23に出力されるようになり、常
に、設定加熱量に対応した入力設定信号VSが出力され
るのである。
The input setting signal VS generated by the input setting section 14 is set as follows. The output signal of the current transformer 15 that detects the input current is input to the input current detection circuit 16, where the level of the current input from the commercial power supply 1 to the DC power supply circuit 7 side is detected. Further, the input setting circuit 17 is input with a signal of a level according to the set heating amount by the heating coil 8. And
The input comparison circuit 18 compares the levels of the detection signal of the input current detection circuit 16 and the setting signal of the input setting circuit 17 and outputs the input setting signal VS corresponding to the value of the difference between them. As a result, the input comparison circuit 18 outputs the input setting signal VS corresponding to the deviation of the actual heating amount from the set heating amount to the output control circuit 23, and the input setting signal VS corresponding to the set heating amount is always output. The signal VS is output.

【0055】このような本実施例によれば、IGBT1
1のオフ期間中に共振コイル9に流れる共振電流を変流
器20により検出し、位相検出回路21により、そのI
GBT11を端子電圧Vdが設定値以下であるゼロとな
る時点でオンさせるようにオンタイミングTonを設定
するようにしたので、IGBT11のオンタイミングを
共振電流の位相のみに基づいて設定することができ、し
たがって、入力電圧や負荷変動等の急激な変化にも対応
して常にIGBT11のオン動作時点で印加される電圧
を常に最小となるようにすることができるようになる。
According to this embodiment, the IGBT 1
The resonance current flowing through the resonance coil 9 during the off period of 1 is detected by the current transformer 20, and the I current is detected by the phase detection circuit 21.
Since the on-timing Ton is set so as to be turned on when the terminal voltage Vd becomes zero, which is equal to or less than the set value, the on-timing of the IGBT 11 can be set based only on the phase of the resonance current. Therefore, the voltage applied at the time of the ON operation of the IGBT 11 can be always minimized in response to a sudden change in the input voltage or the load change.

【0056】この結果、直流電源回路7側に雷サージ等
のサージ電圧が重畳された場合でも、そのときの電圧レ
ベルの変動による悪影響を受けることなくオンタイミン
グが設定されるようになり、IGBT11のオン動作時
の過電圧破壊を防止して確実に発振動作を行わせること
ができるようになる。また、直流電源回路7の出力電圧
VDCつまりインバータ回路13の入力電圧が小さい場
合でも、常に正確なオンタイミングを設定できる。さら
に、インバータ回路13をスロースタートする場合のよ
うにIGBT11のオン期間が短い場合や急な変化をす
る場合でも常に正確なオンタイミングを設定できるよう
になる。
As a result, even when a surge voltage such as a lightning surge is superposed on the DC power supply circuit 7 side, the ON timing is set without being adversely affected by the fluctuation of the voltage level at that time, and the IGBT 11 is turned on. It becomes possible to prevent the overvoltage breakdown during the on-operation and to surely perform the oscillation operation. Further, even when the output voltage VDC of the DC power supply circuit 7, that is, the input voltage of the inverter circuit 13 is small, an accurate on-timing can always be set. Further, even when the on period of the IGBT 11 is short, such as when the inverter circuit 13 is slowly started, or when there is a sudden change, the accurate on timing can always be set.

【0057】そして、本実施例の構成の場合には、IG
BT11のオンタイミングを直流電源回路7の出力電圧
VDCや、IGBT11の端子電圧Vdの積分電圧に基
づいて設定する構成ではないので、発振制御部19の全
体の回路構成を簡単且つ安価なものとすることができ、
しかも、部品のばらつき等による悪影響を低減すること
ができるようになる。
In the case of the configuration of this embodiment, the IG
Since the on timing of the BT11 is not set based on the output voltage VDC of the DC power supply circuit 7 or the integrated voltage of the terminal voltage Vd of the IGBT11, the entire circuit configuration of the oscillation control unit 19 is simple and inexpensive. It is possible,
Moreover, it is possible to reduce adverse effects due to variations in parts and the like.

【0058】また、本実施例によれば、変流器20の検
出信号に基づいてIGBT11のオンタイミングTon
を設定するときに、位相検出回路21により、共振コン
デンサ9から加熱コイル8に流れる共振電流が最大とな
る位相つまり、共振電流Icの負のピーク値の位相を検
出する構成とし、さらに、その負のピーク値の位相を移
相回路28を用いて90°移相した信号のゼロクロス位
相を検出することにより得るように構成し、そのゼロク
ロス位相の検出時点T2に基づいて所定の遅延時間を存
してオンタイミングTonを設定するようにしたので、
簡単な構成としながら、IGBT11のオンタイミング
を確実に設定することができるようになる。
Further, according to this embodiment, the on-timing Ton of the IGBT 11 is based on the detection signal of the current transformer 20.
When setting, the phase detection circuit 21 detects the phase at which the resonance current flowing from the resonance capacitor 9 to the heating coil 8 is maximum, that is, the phase of the negative peak value of the resonance current Ic, and Is obtained by detecting the zero-cross phase of the signal phase-shifted by 90 ° using the phase shift circuit 28, and there is a predetermined delay time based on the zero-cross phase detection time T2. Since the on-timing Ton is set by
It becomes possible to set the ON timing of the IGBT 11 with certainty while ensuring a simple configuration.

【0059】図4は本発明の第2の実施例を示すもの
で、以下、第1の実施例と異なる部分について説明す
る。すなわち、本実施例においては、共振回路10を構
成する共振コンデンサ9は、その両端子が加熱コイル8
と平滑コンデンサ6との直列回路に接続されており、そ
の共振コンデンサ9には検出用コンデンサ50および検
出用抵抗51の直列回路が並列に接続されている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. Hereinafter, parts different from the first embodiment will be described. That is, in the present embodiment, the resonance capacitor 9 forming the resonance circuit 10 has both terminals of the heating coil 8.
And a smoothing capacitor 6 are connected in series, and a resonance capacitor 9 is connected in parallel with a series circuit of a detecting capacitor 50 and a detecting resistor 51.

【0060】この場合、検出用コンデンサ50の容量
は、共振コンデンサ9の容量に比して非常に小さい値に
設定されており、また、検出用抵抗51の抵抗値は共振
コンデンサ9のインピーダンスに比して非常に小さい値
に設定されている。したがって、検出用コンデンサ50
に分流される共振電流は共振コンデンサ9に流れる共振
電流Icに比べて非常に小さくなり、その検出用コンデ
ンサ50に分流された共振電流を検出用抵抗51に発生
する端子電圧から検出するようになっている。
In this case, the capacitance of the detection capacitor 50 is set to a value much smaller than the capacitance of the resonance capacitor 9, and the resistance value of the detection resistor 51 is compared to the impedance of the resonance capacitor 9. And is set to a very small value. Therefore, the detection capacitor 50
The resonance current shunted to is much smaller than the resonance current Ic flowing to the resonance capacitor 9, and the resonance current shunted to the detection capacitor 50 is detected from the terminal voltage generated in the detection resistor 51. ing.

【0061】上記構成によれば、共振回路10の共振コ
ンデンサ9が、第1の実施例における共振コンデンサ9
に対して平滑コンデンサ6を含んで加熱コイル8に並列
に接続された構成となっているが、IGBT11のオン
動作により発生する共振電流Icは商用電源1の周波数
に比べて非常に周波数の高い高周波電流であるから、交
流回路的にみると直流電源回路7の平滑コンデンサ6を
短絡しているものと見なせるので、発振動作としては第
1の実施例と全く同様にして動作することがわかる。
According to the above configuration, the resonance capacitor 9 of the resonance circuit 10 is the same as the resonance capacitor 9 of the first embodiment.
On the other hand, the configuration is such that the smoothing capacitor 6 is included and connected in parallel to the heating coil 8. However, the resonance current Ic generated by the ON operation of the IGBT 11 is very high in frequency as compared with the frequency of the commercial power source 1. Since it is a current, it can be considered that the smoothing capacitor 6 of the DC power supply circuit 7 is short-circuited in terms of an AC circuit, so that it is understood that the oscillation operation is performed in exactly the same way as in the first embodiment.

【0062】そして、本実施例によれば、その共振コン
デンサ9を流れる共振電流Icを、検出用コンデンサ5
0に分流される同位相の小さい共振電流を電圧信号とし
て検出することができるので、第1の実施例に比べてさ
らに簡単且つ安価な構成とすることができる。
According to the present embodiment, the resonance current Ic flowing through the resonance capacitor 9 is converted into the detection capacitor 5
Since it is possible to detect a resonance current with a small in-phase, which is shunted to 0, as a voltage signal, a simpler and cheaper configuration can be achieved as compared with the first embodiment.

【0063】なお、上述の構成の場合、検出用抵抗51
により共振電流の位相をより正確に検出するために、そ
の抵抗値R51を、位相検出回路21の移相回路28に使
用している抵抗25の抵抗値R25に対して非常に小さい
値となるように設定すると共に(R51<<R25)、同じ
く移相回路28のコンデンサ27のインピーダンスX27
(=1/(ωC25))を抵抗25の抵抗値R25より十分
に小さい値となるように設定すれば(X27<<R25)、
それらの値のばらつきによる位相検出誤差を小さくする
ことができるようになる。
In the case of the above configuration, the detection resistor 51
Therefore, in order to detect the phase of the resonance current more accurately, the resistance value R51 is set to be much smaller than the resistance value R25 of the resistor 25 used in the phase shift circuit 28 of the phase detection circuit 21. And (R51 << R25), the impedance X27 of the capacitor 27 of the phase shift circuit 28 is also set.
If (= 1 / (ωC25)) is set to be sufficiently smaller than the resistance value R25 of the resistor 25 (X27 << R25),
It becomes possible to reduce the phase detection error due to the dispersion of these values.

【0064】また、検出用コンデンサ50のインピーダ
ンスX50と検出用抵抗51の抵抗値R51との比の値P50
(=X50/R51)を、移相回路28のコンデンサ27の
インピーダンスX27と抵抗26の抵抗値R26との比の値
P28(=X27/R26)とを同じ値となるように設定する
と(P50=P28)、両者の間のインピーダンス整合がと
れるので、共振電流Icの正確な位相を検出することが
できるようになる。
The value P50 of the ratio between the impedance X50 of the detecting capacitor 50 and the resistance value R51 of the detecting resistor 51.
If (= X50 / R51) is set so that the value P28 (= X27 / R26) of the ratio of the impedance X27 of the capacitor 27 of the phase shift circuit 28 and the resistance value R26 of the resistor 26 becomes the same value (P50 = P28) Since impedance matching can be achieved between the two, it is possible to detect the accurate phase of the resonance current Ic.

【0065】図5は本発明の第3の実施例を示すもの
で、以下、第1および第2の実施例と異なる部分につい
て説明する。すなわち、検出用コンデンサ50および検
出用抵抗51の接続態様は第2の実施例と同様の構成と
し、共振回路10を第1の実施例と同じように加熱コイ
ル8に並列に接続する構成としたものである。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. Hereinafter, parts different from the first and second embodiments will be described. That is, the connection configuration of the detection capacitor 50 and the detection resistor 51 is the same as that of the second embodiment, and the resonance circuit 10 is connected in parallel to the heating coil 8 as in the first embodiment. It is a thing.

【0066】そして、このような構成とした本実施例に
よっても、共振電流Icの検出過程においては、平滑コ
ンデンサ6を交流回路的にみて短絡状態にあるとみなす
ことができることにより、第2の実施例と同様にして共
振電流を検出することができるようになる。また、この
ように、共振回路10が構成されている場合に、その共
振電流を検出用コンデンサ50と検出用抵抗51との直
列回路を、共振コンデンサ9に並列に接続するのではな
く、平滑コンデンサ6を介して接続しているのは、次の
理由による。
Also according to this embodiment having such a configuration, in the process of detecting the resonance current Ic, it can be considered that the smoothing capacitor 6 is in a short-circuited state in terms of an AC circuit. The resonance current can be detected in the same manner as in the example. Further, when the resonance circuit 10 is configured as described above, a series circuit of the resonance current of the detection capacitor 50 and the detection resistor 51 is not connected in parallel to the resonance capacitor 9 but a smoothing capacitor. The reason for connecting via 6 is as follows.

【0067】すなわち、検出用コンデンサ50と検出用
抵抗51との直列回路を共振コンデンサ9に並列に接続
して共振電流を分流する構成とした場合には、その検出
用抵抗51の端子電圧は直流電源回路7の出力電圧VD
Cとの差の電圧値として得られることになるが、位相検
出回路21においては、本実施例の構成と異なり、アー
ス電位を基準とした電圧検出を行う構成とすることがで
きず、直流電源回路7の出力電圧VDCも検出してそれ
らの差の電圧を検出する構成とする必要があり、全体と
して回路構成が複雑になってしまうからである。
That is, when the series circuit of the detecting capacitor 50 and the detecting resistor 51 is connected in parallel to the resonant capacitor 9 to divide the resonant current, the terminal voltage of the detecting resistor 51 is DC. Output voltage VD of power supply circuit 7
Although it is obtained as the voltage value of the difference from C, unlike the configuration of the present embodiment, the phase detection circuit 21 cannot be configured to perform voltage detection with reference to the ground potential, and the DC power supply This is because it is necessary to detect the output voltage VDC of the circuit 7 and detect the voltage of the difference between them, and the circuit structure becomes complicated as a whole.

【0068】換言すれば、共振回路10をこのように構
成している場合でも、検出用コンデンサ50と検出用抵
抗51との直列回路を共振コンデンサ9に並列に接続す
る必要がなく、アースレベルを基準とした検出回路構成
とすることができ、検出回路の構成を簡単な構成とする
ことができるのである。
In other words, even when the resonance circuit 10 is configured in this way, it is not necessary to connect a series circuit of the detection capacitor 50 and the detection resistor 51 in parallel to the resonance capacitor 9, and the earth level is set. The reference detection circuit configuration can be used, and the configuration of the detection circuit can be simplified.

【0069】図6は本発明の第4の実施例を示すもの
で、第3の実施例と異なるところは、検出用抵抗51に
代えて検出用コンデンサ50に流れる電流を検出する変
流器52を設けたところである。これにより、第3の実
施例と同様にして共振電流を正確に検出できると共に、
共振コンデンサ9を流れる共振電流を直接検出する構成
の第1の実施例と異なり、変流器52の電流容量を検出
用コンデンサ50により分流された低いレベルの共振電
流を検出可能な程度とすることができ、安価な構成とす
ることができるものである。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. The difference from the third embodiment is that a current transformer 52 for detecting the current flowing through the detecting capacitor 50 instead of the detecting resistor 51. Has been installed. Thereby, the resonance current can be accurately detected in the same manner as in the third embodiment, and
Different from the first embodiment in which the resonance current flowing through the resonance capacitor 9 is directly detected, the current capacity of the current transformer 52 is set to such an extent that a low level resonance current shunted by the detection capacitor 50 can be detected. Therefore, the configuration can be made inexpensive.

【0070】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、以下のように変形あるいは拡張することができ
る。スイッチング素子は、IGBT11以外に、FET
やバイポーラトランジスタなどを用いる構成としても良
い。誘導加熱用のインバータ装置以外に、例えば電子レ
ンジのインバータ装置や、スイッチングレギュレータ等
のインバータ装置にも適用できる。移相回路は必要に応
じて適宜設けることができる。直流電源回路7の平滑回
路は、チョークコイル4に代えて抵抗を用いる構成とす
ることもできる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified or expanded as follows. In addition to IGBT11, switching elements are FET
Alternatively, a bipolar transistor or the like may be used. In addition to the inverter device for induction heating, it can be applied to, for example, an inverter device for a microwave oven or an inverter device such as a switching regulator. The phase shift circuit can be appropriately provided as needed. The smoothing circuit of the DC power supply circuit 7 can be configured to use a resistor instead of the choke coil 4.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインバー
タ装置によれば以下のような効果を得ることができる。
すなわち、請求項1記載のインバータ装置によれば、共
振電流位相検出手段によりスイッチング素子のオフ時に
前記共振コンデンサに流れる共振電流の変化を検出する
と共に、移相回路により、共振コンデンサから共振コイ
ルに向けて流れる共振電流の最大値を呈するときの位相
を、共振電流位相検出手段の検出信号を移相してゼロク
ロス位相で検出し、オンタイミング設定手段により共振
電流位相検出手段の検出出力に基づいて前記スイッチン
グ素子のオフ時の端子間電圧が設定値以下となる期間内
において前記スイッチング素子のオンタイミングを設定
するようにしたので、スイッチング素子を、毎回共振電
流に基づいた端子間電圧が最小となるオンタイミングで
オン動作させることができるようになり、例えば、直流
電源にサージ電圧が印加された場合でも、オン時に過電
圧が印加されることがなくなって、スイッチング素子が
破壊に至る虞がなく、確実に動作状態を保持させること
ができる。また、直流電源を交流電源を整流平滑して生
成する場合に、その出力電圧が交流電源の周波数に応じ
て低くなる場合でも、あるいは、設定周波数に応じたス
イッチング素子のオン時間が非常に短く設定される場合
でも、スイッチング素子に印加される電圧を常に最小に
設定した状態でオン動作させることができるという優れ
た効果を奏する。
As described above, according to the inverter device of the present invention, the following effects can be obtained.
That is, according to the inverter device of the first aspect, the resonance current phase detecting means detects a change in the resonance current flowing through the resonance capacitor when the switching element is off, and the phase shift circuit causes the resonance coil to move to the resonance coil.
Phase when the maximum value of the resonance current flowing toward the
The phase of the detection signal of the resonance current phase detection means
Detected by loss phase, on of the switching element based on a detection output of the resonance current phase detecting means by the timing setting means during off-voltage between terminals of the switching elements in a period in <br/> that Do a set value or less Since the on-timing is set, the switching element can be turned on at each on-timing at which the terminal voltage based on the resonance current is minimized every time.For example, a surge voltage is applied to the DC power supply. Even in the case, the overvoltage is not applied at the time of turning on, and there is no fear that the switching element will be destroyed, and the operating state can be reliably maintained. Also, when the DC power supply is generated by rectifying and smoothing the AC power supply, even if the output voltage becomes low according to the frequency of the AC power supply, or the switching element ON time is set to be extremely short according to the set frequency. Even in such a case, there is an excellent effect that the ON operation can be performed with the voltage applied to the switching element always set to the minimum.

【0072】請求項2記載のインバータ装置によれば、
検出用コンデンサを共振コンデンサに並列に接続し、共
振電流位相検出手段により、共振コンデンサの共振電流
を検出用コンデンサに分流してその電流の変化を検出す
るので、共振コンデンサに流れる電流よりも小さい電流
を検出する構成とするこができ、検出用コンデンサを流
れる共振電流を検出するための電流検出手段を小電流容
量のものとした構成とすることができるという優れた効
果を奏する。
According to the inverter device of the second aspect,
Since the detection capacitor is connected in parallel with the resonance capacitor and the resonance current phase detection means divides the resonance current of the resonance capacitor into the detection capacitor to detect the change in the current, a current smaller than the current flowing in the resonance capacitor. It is possible to obtain the excellent effect that the current detection means for detecting the resonance current flowing through the detection capacitor can be configured to have a small current capacity.

【0073】請求項3記載のインバータ装置によれば、
検出用コンデンサに直列に検出用抵抗を接続し、共振コ
ンデンサを流れる共振電流を検出用抵抗の端子電圧に基
づいて検出する構成としたので、簡単な構成で共振電流
の変化を検出することができ、その場合に、検出用抵抗
を、分流される電流が共振コンデンサの共振電流と位相
がずれない程度の抵抗値を設定することで共振電流の位
相を支障なく検出することができるという優れた効果を
奏する。
According to the inverter device of the third aspect,
Since a detection resistor is connected in series to the detection capacitor and the resonance current flowing through the resonance capacitor is detected based on the terminal voltage of the detection resistor, changes in the resonance current can be detected with a simple configuration. In such a case, the excellent effect that the phase of the resonance current can be detected without any trouble by setting the resistance value of the detection resistor so that the shunted current is not out of phase with the resonance current of the resonance capacitor. Play.

【0074】請求項4記載のインバータ装置によれば、
検出用コンデンサを直流電源回路の平滑コンデンサを含
んだ状態で接続した場合でも、平滑コンデンサが交流的
に短絡されているのと同等と見なせるので、検出用コン
デンサにより共振電流を検出することができ、これによ
り、例えば、共振コンデンサの端子間に接続する場合に
比べて、一端側をアースする構成とすることができるよ
うになるので、共振電流の位相を検出するための電気的
構成を簡単なものとすることができるという優れた効果
を奏する。
According to the inverter device of the fourth aspect,
Even when the detection capacitor is connected in a state including the smoothing capacitor of the DC power supply circuit, it can be considered that the smoothing capacitor is AC short-circuited, so the resonance current can be detected by the detection capacitor. As a result, for example, compared to the case of connecting between the terminals of the resonance capacitor, one end side can be configured to be grounded, so that the electrical configuration for detecting the phase of the resonance current is simpler. There is an excellent effect that it can be.

【0075】請求項5記載のインバータ装置によれば、
共振電流位相検出手段において、共振コンデンサを流れ
る共振電流を変流器により検出するようにしたので、小
容量の変流器を用いる簡単な構成としながらスイッチン
グ素子に過電圧が印加されないようなオンタイミングを
設定することができるという優れた効果を奏する。
According to the inverter device of the fifth aspect,
In the resonance current phase detection means, the resonance current flowing through the resonance capacitor is detected by the current transformer.Therefore, the on-timing that does not apply the overvoltage to the switching element can be achieved while the simple configuration using the small-capacity current transformer is adopted. It has an excellent effect that it can be set.

【0076】[0076]

【0077】[0077]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す全体の電気的構成
FIG. 1 is an overall electrical configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】インバータ発振制御回路の電気的構成図FIG. 2 is an electrical configuration diagram of an inverter oscillation control circuit.

【図3】各部の電流および電圧の時間的推移を説明する
ための図
FIG. 3 is a diagram for explaining a temporal transition of current and voltage of each part.

【図4】本発明の第2の実施例を示す図1相当図FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例を示す図1相当図FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施例を示す図1相当図FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は商用電源、2は入力コンデンサ、3は全波整流回
路、4はチョークコイル、5a,5bは直流電源ライ
ン、6は平滑コンデンサ、7は直流電源回路、8は加熱
コイル(共振コイル)、9は共振コンデンサ、10は共
振回路、11はIGBT(スイッチング素子)、12は
フライホイールダイオード(整流素子)、13はインバ
ータ回路、14は入力設定部、15は変流器、16は入
力電流検出回路、17は入力設定回路、18は入力比較
回路、19は発振制御部(発振制御手段)、20は変流
器(共振電流位相検出手段)、21は位相検出回路(オ
ンタイミング設定手段)、22は発振回路、23は出力
制御回路、24は駆動回路、28は移相回路、30,3
7,41,49は比較回路、36は微分回路、50は検
出用コンデンサ、51は検出用抵抗、52は変流器であ
る。
1 is a commercial power supply, 2 is an input capacitor, 3 is a full-wave rectifier circuit, 4 is a choke coil, 5a and 5b are DC power supply lines, 6 is a smoothing capacitor, 7 is a DC power supply circuit, 8 is a heating coil (resonance coil), Reference numeral 9 is a resonance capacitor, 10 is a resonance circuit, 11 is an IGBT (switching element), 12 is a flywheel diode (rectifying element), 13 is an inverter circuit, 14 is an input setting unit, 15 is a current transformer, and 16 is input current detection. Reference numeral 17 is an input setting circuit, 18 is an input comparison circuit, 19 is an oscillation control unit (oscillation control means), 20 is a current transformer (resonance current phase detection means), 21 is a phase detection circuit (on-timing setting means), 22 is an oscillation circuit, 23 is an output control circuit, 24 is a drive circuit, 28 is a phase shift circuit, 30, 3
Reference numerals 7, 41 and 49 are comparison circuits, 36 is a differentiating circuit, 50 is a detecting capacitor, 51 is a detecting resistor, and 52 is a current transformer.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 出力段に平滑コンデンサが接続された直
流電源回路と、 この直流電源回路の直流出力を高周波電力に変換するよ
うに設けられ、共振コイルと、この共振コイルと共に共
振回路をなす共振コンデンサと、前記直流電源回路の出
力端子間に前記共振コイルを直列に介して接続されたス
イッチング素子と、このスイッチング素子に逆並列接続
された整流素子とを備えたインバータ回路と、 前記スイッチング素子のオフ時に前記共振コンデンサに
流れる共振電流の変化を検出する共振電流位相検出手段
と、 この共振電流位相検出手段の検出出力を入力し、共振コ
ンデンサから共振コイルに流れる共振電流の最大値を呈
するときの位相がゼロクロス位相となる出力信号を生成
する移相回路と、 この移相回路の出力信号のゼロクロス位相の検出時点に
基づいて得られる前記スイッチング素子のオフ時の端子
間電圧がほぼゼロとなる期間内に設定する前記スイッチ
ング素子のオンタイミングであって前記スイッチング素
子を実際にオンさせるタイミングに対して回路構成上で
発生する遅延時間(ΔT)だけ遅れることを考慮したタ
イミングを設定するオンタイミング設定手段とを具備し
たことを特徴とするインバータ装置。
1. A direct current power supply circuit having a smoothing capacitor connected to an output stage, a resonance coil provided so as to convert a direct current output of the direct current power supply circuit into high frequency power, and a resonance coil which forms a resonance circuit together with the resonance coil. A capacitor, an inverter circuit including a switching element connected between the output terminals of the DC power supply circuit via the resonance coil in series, and a rectifying element connected in antiparallel to the switching element; When the resonance current phase detecting means for detecting a change in the resonance current flowing in the resonance capacitor at the time of off and the detection output of the resonance current phase detecting means are input and the maximum value of the resonance current flowing from the resonance capacitor to the resonance coil is exhibited. A phase shift circuit that generates an output signal whose phase is the zero cross phase, and the zero cross phase of the output signal of this phase shift circuit Circuit configuration with respect to the on-timing of the switching element, which is set within a period in which the terminal voltage when the switching element is off, which is obtained based on the detection time point, is substantially zero, and the timing when the switching element is actually turned on inverter apparatus characterized by comprising an on timing setting means for setting a timing in consideration of the delayed by a delay time that occurs in the above ([Delta] T).
【請求項2】 共振電流位相検出手段は、 共振コンデンサに流れる共振電流を分流する検出用コン
デンサを備え、 前記検出用コンデンサの電流の変化を検出することによ
り前記共振コンデンサの共振電流の変化を検出するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1記載のイン
バータ装置。
2. A resonance current phase detection means is a detection capacitor for shunting a resonance current flowing through a resonance capacitor.
It is equipped with a capacitor and detects changes in the current of the detection capacitor.
To detect changes in the resonance current of the resonance capacitor.
2. The inn according to claim 1, wherein
Verta device.
【請求項3】 共振電流位相検出手段は、 検出用コンデンサの電流の変化を検出する検出用抵抗を
備え、 前記検出用抵抗の端子電圧に基づいて共振コンデンサの
共振電流の変化を検出することを特徴とする請求項2記
載のインバータ装置。
3. The resonance current phase detection means includes a detection resistor for detecting a change in current of the detection capacitor.
Of the resonance capacitor based on the terminal voltage of the detection resistor.
3. The method according to claim 2, wherein a change in resonance current is detected.
Inverter device installed.
【請求項4】 共振回路は、共振コイルに共振コンデン
サを並列に接続した状態に形成され、 検出用コンデンサは、直流電源回路の平滑コンデンサを
介した状態で共振コンデンサの共振電流の変化を検出す
るように設けられていることを特徴とする請求項2また
は3記載のインバータ装置。
4. The resonance circuit comprises a resonance coil and a resonance capacitor.
Are connected in parallel, and the detection capacitor is the smoothing capacitor of the DC power supply circuit.
To detect the change of the resonance current of the resonance capacitor.
3. Also, it is provided so that
Is an inverter device described in 3.
【請求項5】 共振電流位相検出手段は、 共振コンデンサの共振電流を検出する変流器を備え、 この変流器の検出出力に基づいて前記共振電流の変化を
検出することを特徴とする請求項1,2または4のいず
れかに記載のインバータ装置。
5. The resonance current phase detection means includes a current transformer that detects the resonance current of the resonance capacitor, and changes the resonance current based on the detection output of the current transformer.
Any of claims 1, 2 or 4 characterized by detecting
Inverter device described there.
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