JPH01311588A

JPH01311588A - コンバータ装置

Info

Publication number: JPH01311588A
Application number: JP14256888A
Authority: JP
Inventors: Hideki Mori; 英樹森; Hirobumi Noma; 博文野間; Hideyuki Kominami; 秀之小南
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1989-12-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、誘導加熱調理器、電子レンジなど１；使用し
、商用交流を数１０ＫＨ，の高周波に変換するコンバー
タ装置に関するものである。

従来の技術第４図は従来のコンバータ装置の回路図を示す。

第４図において、１は交流電源、２は整流器、３はフィ
ルタリアクトル、４はフィルタコンデンサ、５は鍋、マ
グネトロンなどを負荷とするインバータ、６はインバー
タ５の制御回路、７は制御回路６の電源である。フィル
タリアクトル３とフィルタコンデンサ４の時定数は通常
、商用高波数の周期より相当小さい値としており、イン
バータ５の入力電圧Ｖｌは大きなリップルを有する。し
たがって、インバータ５の高周波出力はリップルで振幅
変調された波形になるが、この場合のインバータ入力電
力Ｐ１はｖｌのリップルの最大点付近の瞬時入力電力Ｐ
、に対してＶｒ＋ａｇ”　／　Ｖ♂倍になることが知ら
れてい−る。ただしｖ７≦はｖＩの実効値、ｖＩＩｌは
ｖｌの最大値である。

一般にインバータを構成するスイッチング素子の電圧・
電流定格は電源リップルの最大値に対応する値が必要で
ある。したがってリップルが小さ＜　、　Ｖｒｍｇ”／
　Ｖｌが１に近い程、インバータのスイッチング素子が
効率的に利用でき、ハイパワーが得られる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、Ｖｌのリップルを低減するために、フィ
ルタリアクトル３、フィルタコンデンサ４を大きくする
と、装置が大形化し１重量も大きくなるという問題があ
った。また制御回路６の電源７は商用周波トランスを用
いているため、これも装置を大形にする要因となってい
た。

本発明は上記問題を解決するもので、インバータ入力電
圧のリップルを低減でき、小形、軽量でハイパワーが得
られるコンバータ装置を提供することを目的とするもの
である。

課題を解決するための手段上述の問題を解決するために、本発明は、交流電源に接
続した整流器と、前記整流器に接続したフィルタリアク
トルとダイオードの直列回路と前記直列回路の中点に接
続したスイッチング素子と前記ダイ゛オード出力で充填
されるフィルタコンデンサを有するチョッパ回路と、前
記チョッパ回路出力のフィルタコンデンサ充電電圧に接
続したインバータと、前記チョッパ回路出力を検知し、
前記交流電源の低電圧位相時にチョッパ回路出力電圧を
設定電圧に維持するように前記チョッパ回路のスイッチ
ング素子をオン・オフ制御する制御回路とを備えたもの
である。

作用上記構成により、交流電源の低電圧位相時にチョッパ回
路で昇圧動作を行い、小形のフィルタリアクトルとフィ
ルタコンデンサを使用してもインバータ入力電圧のリッ
プルを低減できるものである。

実施例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例のコンバータ装置の回路図を
示す、第１図において、８は交流電源。

９は整流器、ｌＯは整流器９に接続されたチョッパ回路
である。このチョッパ回路１０は、整流器９に接続され
たフィルタリアクトル１１とダイオード！２の直列回路
と、この直列回路のフィルタリアクトル１１とダイオー
ドの中間接続点に接続されたスイッチング素子１３と、
ダイオード１２の出力側に接続されてダイオード１２出
力が充電されるフィルタコンデンサ１４からなっている
。１５はチョッパ回路１゜の出力であるフィルタコンデ
ンサ１４の充電電圧を検知して、チョッパ回路１０のス
イッチング素子１３をオン・オフ制御する制御回路であ
る。１６はチョッパ回路１０の出力であるフィルタコン
デンサ１４の充電電圧が入力されるインバータで、制御
回路１７により制御される。１８は制御回路１５．１７
の電源で、交流ｆｔ源８に接続された商用周波トランス
からなる。チョッパ回路ｌＯは衆知のように昇圧チ五ツ
バとして動作するが、所期の目的を達成するように制御
されるように構成されている。

第２図（ａ）〜（ｃ）はチョッパ回路１０の出力ｖＩで
あるコンデンサ１４の充電電圧の動作波形図を示し、第
２図（ａ）はスイッチング素子１３が遮断されたままの
状態のときで、従来の高リップル波形となっており、第
２図（ｂ）はスイッチング素子１３を一定比率の通常の
昇圧スイッチング動作をさせたときで、第２図（ａ）の
相似波形となっており、ｖｖ　ｓ　ｇ　”　／　Ｖ　Ｈ
”は（ａ）の場合に等しい。

第２図（Ｑ）の実線は所期の目的を達成するための制御
方法で、制御回路１５はチョッパ回路ｌＯの出力Ｖｌを
検知し、この出力ｖｌがＶｌの最大値Ｖ、近傍の設定電
圧ｖＰに等しくなるようにスイッチング素子１３のオン
・オフデユーティ比を制御している。第２図（Ｑ）の破
線はスイッチング素子１３が遮断したままの状態のとき
の波形を示す。整流器９の出力ｖｇの最大値がｖｌ−よ
り大きい場合は、第２図（ｃ）のようにＶ　ｔ　＞　Ｖ
　ｙ−の期間中スイッチング素子１３が遮断したままの
状態となり、Ｖｉ＝＝Ｖ。

になる、またＶｇの谷間ではＶ、＝Ｖ、に維持できず、
第２図（Ｑ）のように短時間の谷間Ａが生じる。しかし
第２図（ａ）に比して明らかにＶＰ＊Ｘが大きくなる。

しかしリップル最大値が等しいので−Ｖｒｍｇ”／　Ｖ
ｍ”が大きくなり、ハイパワーが得られる。このように
交流電源８の低電圧位相時に昇圧動作を行うことにより
、Ｖ、の低下を抑えることができる。

また、必然的にスイッチング素子１３のスイッチング周
波数は交流電源周波数より高く、第４図の従来例でフィ
ルタリアクトル３、フィルタコンデンサ４を大きくして
平滑を行う場合に比較して。

フィルタリアクトル１１、フィルタコンデンサ１４は小
形、軽量のもので良い。

なお整流器９の出力にコンデンサを設け、■。

の谷間が零でないようにすれば、第２図（ｃ）の■１の
谷間Ａをなくすことができる。さらにｖｒ＝ｖｌｌｌに
設定しても良く、この場合Ｖ、として完全な直流を得る
ことができる。しかし、第２図（Ｑ）の動作でもＶ　ｒ
＋ｓｇ”　／　Ｖ　＠”は大きくなっており、十分なハ
イパワー化の効果が得られる。

第３図は本発明の他の実施例を示す。第３図において、
第１図と相違するところは、チョッパ回路２０のフィル
タリアクトル２１には二次巻線２２が設けられていると
ころであり、この二次巻線２２が制御回路１５．１７の
電源となっている。これにより。

さらに小形、軽量化が達成できる。動作は第１図のもの
と同じである。

発明の効果以上のように、本発明のコンバータ装置は、フィルタリ
アクトル、フィルタコンデンサを大形化することなく、
インバータ入力電圧のリップルを低減することができ、
小形、軽量でハイパワーが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のコンバータ装置の回路図、
第２図は第１図のコンバータ装置の動作を説明する動作
波形図、第３図は本発明の他の実施例のコンバータ装置
の回路図、第４図は従来例の回路図である。８・・・交流電源、９・・・整流器、１０．２０・・・
チョッパ回路、１１．２１・・・フィルタリアクトル、
１２・・・ダイオード、１３・・・スイッチング素子、
１４・・・フィルタコンデンサ、１６・・・インバータ
、Ｉｓ、１７・・・制御回路、１８・・・電源、２２・
・・二次巻線。代理人　　　森　　本　　義　　弘 ′！１　　　　　　　　トｌ　　　　　　／（さ　−々　々　ミ　１　た

Claims

【特許請求の範囲】

１、交流電源に接続した整流器と、前記整流器に接続し
たフィルタリアクトルとダイオードの直列回路と前記直
列回路の中点に接続したスイッチング素子と前記ダイオ
ード出力で充電されるフィルタコンデンサを有するチョ
ッパ回路と、前記チョッパ回路出力のフィルタコンデン
サ充電電圧に接続したインバータと、前記チョッパ回路
出力を検知し、前記交流電源の低電圧位相時にチョッパ
回路出力電圧を設定電圧に維持するように前記チョッパ
回路のスイッチング素子をオン・オフ制御する制御回路
とを備えたコンバータ装置。