JP4871522B2 - 高周波誘電加熱用電力制御方法及びその装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施の形態1に係る高周波加熱装置を説明するブロック図である。図1において、高周波加熱装置はインバータ主回路10と、インバータのスイッチングトランジスタ39を制御する制御回路70と、マグネトロン50とからなる。インバータ主回路10は、交流電源20と、ダイオードブリッジ型整流回路31と、平滑回路30と、共振回路36と、スイッチングトランジスタ39、倍電圧整流回路44とを含む。
実施の形態2は、前記波形エラー検出回路92の差情報(波形誤差信号)にプラス方向およびマイナス方向の制限をするリミッタを設けてミックス回路81に入力するようにしている。図5は本実施の形態を説明する図で、(a)がブロック図、(b)は特性図、(c)は波形図である。図(a)において、921が本実施の形態により波形エラー検出回路92の中に設けられたリミット機能921で、波形エラー検出回路92の入力にゲイン可変アンプ回路91からの基準波形と整流回路72からの入力電流波形が入ると、このリミット機能921を経て波形エラーがミックス回路81へ出力される。
実施の形態3は、スイッチングトランジスタのコレクタ電圧Vcを所定値に制御するVcリミッタ機能を電流制御出力に加える構成としている。
実施の形態4は、高周波成分カットフィルタ910の変形例である。図7(a)は、高周波成分カットフィルタ910をゲイン可変アンプ回路91の内部に含めた例である。図7(b),(c)は、カットフィルタの構成例である。
実施の形態5は、商用電源電圧の低くなる位相のとき、基準波形信号をゼロに近づける基準信号変換手段を設けるようにしている。
実施の形態6は、前述の整形回路62に商用電源周波数の高調波歪成分を減衰させるフィルタの一例としてバンドパスフィルタ621を設けて整形フィルタ回路を構成したものである。
実施の形態7は前述の実施の形態1における基準波形の位相を制御系の遅れ時間を予め考慮して進めておくようにしている。このようにすることにより、力率が向上する。図10は実施の形態7を説明する図で、(a)は回路図、(b)基準波形の進相を説明する図である。
20 交流電源
30 平滑回路
31 ダイオードブリッジ型整流回路
32 ダイオード
34 インダクタ
35 コンデンサ
36 共振回路
37 コンデンサ
38 1次巻線
39 スイッチングトランジスタ
41 トランス
42 3次巻線
43 2次巻線
45 コンデンサ
46 ダイオード
47 コンデンサ
48 ダイオード
50 マグネトロン
51 カソード
52 アノード
61 ダイオード
62 整形回路
70 制御回路
71 シャント抵抗
72 入力電流信号アンプ
73 平滑回路
74 比較回路
75 出力設定部
81 ミックスアンドフィルタ回路
82 PWMコンパレータ
83 ノコギリ波発生回路
91 ゲイン可変アンプ回路
92 波形エラー検出回路
620 基準信号変換回路
740 比較器
910 高周波成分カットフィルタ
921 リミット回路
Claims (9)
- 交流電源電圧を整流し、高周波スイッチングして高周波電力に変換するインバータ回路を制御する高周波誘電加熱用電力制御方法であって、
(1)前記インバータ回路への入力電流を前記インバータ回路のスイッチングトランジスタを制御する制御回路とダイオードブリッジ型整流回路との間に配置されたシャント抵抗で検知して前記シャント抵抗の両端部が接続された入力電流信号アンプで入力電流波形を取得するステップと、
(2)前記交流電源電圧からの交流電源電圧波形より、入力電流波形の大きさに追従した基準波形を取得するステップと、
(3)前記入力電流波形と前記基準波形とを比較して波形誤差信号を取得するステップと、
(4)前記入力電流波形と所望の高周波出力を得るための入力電流基準信号とを比較して電流誤差信号を取得するステップと、
(5)前記波形誤差信号と前記電流誤差信号を加算して、前記インバータ回路のスイッチングトランジスタを駆動する電力制御信号を取得するステップと、
(6)(2)のステップにおいて、前記基準波形を、前記交流電源電圧波形と(3)のステップにおいて得られた前記波形誤差信号のフィードバック信号のみに基づいて生成するステップと、を備える高周波誘電加熱用電力制御方法。 - 請求項1記載の高周波誘電加熱用電力制御方法であって、
前記基準波形は、商用電源電圧波形をゲイン可変アンプを通じて変換して得たものである、高周波誘電加熱用電力制御方法。 - 請求項1または2記載の高周波誘電加熱用電力制御方法であって、
(5)のステップの前に、前記波形誤差信号のプラス方向およびマイナス方向に波形を制限するステップを更に備える、高周波誘電加熱用電力制御方法。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の高周波誘電加熱用電力制御方法であって、
(6)のステップにおいて、前記フィードバック信号の高周波成分をカットするステップを更に備える、高周波誘電加熱用電力制御方法。 - 交流電源電圧を整流し、高周波スイッチングして高周波電力に変換するインバータ回路を制御する高周波誘電加熱用電力制御装置であって、
前記インバータ回路のスイッチングトランジスタを制御する制御回路とダイオードブリッジ型整流回路との間に配置され前記インバータ回路への入力電流を検知するシャント抵抗と、
前記シャント抵抗の両端部が接続され前記入力電流を入力電流波形に変換する入力電流信号アンプと、
前記交流電源電圧からの交流電源電圧波形より、入力電流波形の大きさに追従した基準波形を取得する第2の波形変換部と、
前記入力電流波形と前記基準波形とを比較して波形誤差信号を取得する波形エラー検出回路と、
前記入力電流波形と所望の高周波出力を得るための入力電流基準信号とを比較して電流誤差信号を取得する比較回路と、
前記波形誤差信号と前記電流誤差信号を加算して、前記インバータ回路のスイッチングトランジスタを駆動する電力制御信号を取得するミックス回路と、を備え、
前記基準波形が、前記交流電源電圧波形と前記波形誤差信号のフィードバック信号のみに基づいて生成される、高周波誘電加熱用電力制御装置。 - 請求項5記載の高周波誘電加熱用電力制御装置であって、
前記基準波形は、商用電源電圧波形を第2の波形変換部を通じて変換して得たものである、高周波誘電加熱用電力制御装置。 - 請求項5または6記載の高周波誘電加熱用電力制御装置であって、
前記第2の波形変換部がゲイン可変アンプを含む、高周波誘電加熱用電力制御装置。 - 請求項5ないし7のいずれか1項記載の高周波誘電加熱用電力制御装置であって、
前記波形誤差信号のプラス方向およびマイナス方向に波形を制限するリミッタを更に備える、高周波誘電加熱用電力制御装置。 - 請求項5ないし8のいずれか1項記載の高周波誘電加熱用電力制御装置であって、
前記フィードバック信号の高周波成分をカットする高周波成分カットフィルタを更に備える、高周波誘電加熱用電力制御装置。
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