JPH0336961A - 高周波インバータ - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、高周波インバータに係り、特に誘導加熱用高
周波インバータに関する。

Ｂ９発明のｌ！Ｅ要 本発明は、誘導加熱用高周波インバータにおいて、交流
電流を高周波変調し、電圧制御信号に応じて間欠的な変
調を行なうことにより、順変換を不要にしながら出力制
御を簡単にしたものである。

Ｃ１従来の技術 誘導加熱用高周波電源には、旧来の３極管発振器に代え
て半導体素子を主回路スイッチ素子とする高周波インバ
ータが普及してきている。この高周波インバータは、交
流電源から整流器又は順変換器によって直流電力を得、
この直流電力をインバータ本体によって高い周波数の交
流電力に逆変換する。また、インバータ出力制御にはサ
イリスク等の主回路スイッチ素子の点弧位相制御によっ
て行なわれ、さらに高周波化のためにはサイリスタの逆
電圧時間余裕を持たせる時分割型のインバータも提案さ
れている。

Ｄ３発明が解決しようとする課題 従来の高周波インバータは、交流電力を直流電力に変換
して再度交流電力に変換するという２回の変換になるた
め、順変換器と逆変換器の２つの電力変換装置を必要と
してコスト高や電源効率低下さらに大形化を招く問題が
あった。

また、出力制御等のためのスイッチ素子の位相制御を必
要とし、制御装置を複雑、高価にするし、高周波化を難
しくしている。

本発明の目的は、順変換を不要にしながら出力制御を簡
単にした高周波インバータを提供することにある。

Ｅ、課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するため、誘導加熱用高周波
インバータにおいて、交流電源と負荷との間に設けられ
双方向スイッチをブリッジ接続したインバータ主回路と
、該インバータ主回路の出力電圧の平均値と設定値との
偏差に応じた電圧制御信号を発生する電圧調整４と、ク
ロック周波数を基準周期として前記双方向スイッチを交
互にオン制御し該オン期間に前記交流電源の電圧を同相
と逆相で前記負荷に交互に印加しかつ前記電圧制御信号
に応じてオン制御の間欠塵を調整するゲート制御回路と
を備え、インバータ主回路の双方向スイッチの交互のオ
ン制御で交流の高周波変調を行い、オン制御の間欠塵を
調整することで出力制御を行なう。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

交流電源ｌからの交流電力はＬＣフィルタ２を通してサ
ージ等の異常電圧の抑制が図られ、インバータ主回路３
に供給される。インバータ主回路３はブリッジ接続され
た４つの双方向スイッチ３゜〜３４で構成され、出力端
には誘導加熱用整合部等の負荷４に高周波電力を供給す
る。

制御装置は要素５，６．７によって構成される。

電圧調整部５は、インバータ主回路３の高周波出力電圧
を検出する変成器８と、この検出電圧を直流電圧に変換
するＡ　Ｃ／Ｄ　Ｃ変換器９と、この直流電圧の平均値
を求めるフィルタ１０と、この検出直流電圧とインバー
タ出力電圧設定値Ｖｓとの偏差に応じた比例積分演算を
行なって電圧制御信号を得る電圧制御増幅５ｔ＋とを具
える。ゲート制御回路６はクロック発生器７からのクロ
ック周波数をゲート制御タイミング信号として出力Ｑ又
はＱに交互のオンゲート信号を得、増幅器１１からの電
圧制御信号に応じてオンゲート信号の間欠制御を行なう
。ゲート制御回路６の出力Ｑはそのゲート期間だけ双方
向スイッチ３．と３．をオンさせて交流電源１と負荷４
を同相接続し、出力Ｑはそのゲート期間だけ双方向スイ
ッチ３．と３４をオンさせて交流電源ｌと負荷４を逆相
接続する。

こうした構成になる高周波インバータの動作を第２図を
参照して以下に説明する。

交流電源１の電圧（第２図のａ）の周期Ｔｏに対してク
ロック発生器７にはｎ倍の周波数のクロック（第２図の
ｂ）を発生させる。そして、ゲート制御回路６は増幅器
ｌｌからの電圧制御信号に応じてオンゲート信号Ｑ、Ｑ
（第２図のｃ、ｄ）を発生ずる。

第２図ｃ、ｄは電圧制御信号が最大値の場合のゲート制
御信号Ｑ、Ｑを示し、双方向スイッチ３．．３゜と３．
．３３を連続（間欠なし）して交互にオンさせる。この
ときの出力電圧波形は第２図（ｅ）に示ず上うに、スイ
ッチ３．３４のオンでは電圧（第２図ａ）と同相でかつ
該電圧の包絡線になるレベルのパルス列になり、スイッ
チ３．．３３のオンでは電圧（第２図ａ）とは逆相でか
つ該電圧の包絡線になるレベルのパルス列になる。

従って、負荷４に供給される交流電力は交流電源１の電
圧を高周波変調した波形となり、この波形は基本周波数
成分がクロック発生器７のクロック周波数に一致し、電
圧は正弦波の平均値に比例する。そして、負荷４ではタ
ンク回路によって基本周波数成分を誘導加熱周波数とし
て利用する。

次に、出力制御には電圧調整器５の電圧制御信号によっ
てゲート信号Ｑ、Ｑの間欠度が朗整される。第２図（ｒ
）はゲート信号Ｑ、Ｑを交互に１回出力した後に１クロ
ック分休止期間を置く間欠制御での出力電圧波形を示す
。この波形においてら、基本周波数成分は変化せず、電
圧（平均値）のみが調整され、電圧のフィードバック制
御によって定出力制御が実現される。

Ｇ１発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、交流電流を高周波変調
することで高周波の交流出力を得、電圧制御信号に応じ
て間欠的な変調を行なうことで出力制御を行なうように
したため、交流から直接に交流出力を得て順変換器を不
要にし、また出力制御には双方向スイッチのオン・オフ
の間欠度調整になって従来の位相制御等の複雑な制御を
不要にすると共に主回路スイッチの高周波スイッチング
を容易にする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は実施
例の各部波形図である。 ｌ・・・交流電源、３・・・インバータ主回路、４・・
・負荷、５・・・電圧調整器、６・・・ゲート制御回路
、７・・・クロック発生器、１１・・・電圧制御増幅器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘導加熱用高周波インバータにおいて、交流電源
   と負荷との間に設けられ双方向スイッチをブリッジ接続
   したインバータ主回路と、該インバータ主回路の出力電
   圧の平均値と設定値との偏差に応じた電圧制御信号を発
   生する電圧調整器と、クロック周波数を基準周期として
   前記双方向スイッチを交互にオン制御し該オン期間に前
   記交流電源の電圧を同相と逆相で前記負荷に交互に印加
   しかつ前記電圧制御信号に応じてオン制御の間欠度を調
   整するゲート制御回路とを備えたことを特徴とする高周
   波インバータ。