JPH0386078A - 周波数同調回路 - Google Patents
周波数同調回路Info
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- JPH0386078A JPH0386078A JP1218646A JP21864689A JPH0386078A JP H0386078 A JPH0386078 A JP H0386078A JP 1218646 A JP1218646 A JP 1218646A JP 21864689 A JP21864689 A JP 21864689A JP H0386078 A JPH0386078 A JP H0386078A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
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- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
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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。
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〕
この発明は共振回路に交流電力を給電する電力変換装置
に用いる周波数同調回路に関する。
に用いる周波数同調回路に関する。
第３図は従来のこの種のコンデンサ検出方式の周波数同
調回路を示したものである。図において１は３相の商用
電源、２は単相インバータであって、商用交流を順変換
部２Ａで直流変換し・たのちインバータ部２Ｂで所要周
波数の交流に変換する。３はリアクトル、４は共振用コ
ンデンサ、５は誘導加熱装置の加熱コイル（Ｌはインダ
クタンス分、Ｒは抵抗分）である。インバータ２の上記
順変換部２Ａは位相制御されるサイリスタＴｈｙからな
るコンバータであり、その出力電圧（平均値）は可変で
あって、リアクトル６とコンデンサ７からなる平滑回路
を通してインバータ部２に供給される。上記インバータ
部２Ｂは４個のトランジスタＴｒをブリッジ接続として
なり、各トランジスタＴ「にはフライホイルダイオード
Ｄを逆並列接続しである。
調回路を示したものである。図において１は３相の商用
電源、２は単相インバータであって、商用交流を順変換
部２Ａで直流変換し・たのちインバータ部２Ｂで所要周
波数の交流に変換する。３はリアクトル、４は共振用コ
ンデンサ、５は誘導加熱装置の加熱コイル（Ｌはインダ
クタンス分、Ｒは抵抗分）である。インバータ２の上記
順変換部２Ａは位相制御されるサイリスタＴｈｙからな
るコンバータであり、その出力電圧（平均値）は可変で
あって、リアクトル６とコンデンサ７からなる平滑回路
を通してインバータ部２に供給される。上記インバータ
部２Ｂは４個のトランジスタＴｒをブリッジ接続として
なり、各トランジスタＴ「にはフライホイルダイオード
Ｄを逆並列接続しである。
８Ａは順変換部２Ａを駆動するゲート制御回路、８Ｂは
インバータ部２Ｂを構成するトランジスタＴｒをＯＮ１
０ Ｆ Ｆ駆動する駆動回路、である。
インバータ部２Ｂを構成するトランジスタＴｒをＯＮ１
０ Ｆ Ｆ駆動する駆動回路、である。
９は電圧／周波数変換器（Ｖ／Ｆ変換器〉であって、周
波数指令Ｆ９を上記駆動回路８Ｂに送出する。１０はイ
ンバータ２の出力電圧Ｖｏを検出する電圧検出器であり
、その検出電圧は比較器ＩＯＡで波形整形される。１１
はコンデンサ４の両端の電圧Ｖｃを検出する電圧検出器
であり、その検出電圧は比較器ｌｌＡで矩形波に波形整
形される。
波数指令Ｆ９を上記駆動回路８Ｂに送出する。１０はイ
ンバータ２の出力電圧Ｖｏを検出する電圧検出器であり
、その検出電圧は比較器ＩＯＡで波形整形される。１１
はコンデンサ４の両端の電圧Ｖｃを検出する電圧検出器
であり、その検出電圧は比較器ｌｌＡで矩形波に波形整
形される。
Ｉ２は排他的論理和回路（以下、排他的ＯＲという）で
あって、比較器１０Ａの出力電圧Ｖｏ”と比較器１１Ａ
の出力電圧Ｖｃ″を入力される。１３は積分器であって
、排他的０Ｒ１２の出力Ｖφ（説明の便宜上、パルス高
さもＶφとする）とバイアス電圧Ｖ、との差電圧Ｖφ°
を積分して、その積分値ＶＩＮをＶ／Ｆ変換器９に送出
する。１４はバイアス回路であって、バイアス電圧■１
を送出する。このバイアス電圧■３は、Ｖ、＝Ｖφ／２
になるように設定する。
あって、比較器１０Ａの出力電圧Ｖｏ”と比較器１１Ａ
の出力電圧Ｖｃ″を入力される。１３は積分器であって
、排他的０Ｒ１２の出力Ｖφ（説明の便宜上、パルス高
さもＶφとする）とバイアス電圧Ｖ、との差電圧Ｖφ°
を積分して、その積分値ＶＩＮをＶ／Ｆ変換器９に送出
する。１４はバイアス回路であって、バイアス電圧■１
を送出する。このバイアス電圧■３は、Ｖ、＝Ｖφ／２
になるように設定する。
電力変換装置の負荷が誘導加熱装置や誘導溶解炉等のイ
ンダクタンス負荷である場合、共振用コンデンサ４を挿
入して、共振周波数の掻く近傍の周波数（同調周波数）
ｆｏで運転するのが一般的であり、インバータ２の出力
周波数ｆがこの同調周波数ｆｏとなるように周波数同調
を行う。
ンダクタンス負荷である場合、共振用コンデンサ４を挿
入して、共振周波数の掻く近傍の周波数（同調周波数）
ｆｏで運転するのが一般的であり、インバータ２の出力
周波数ｆがこの同調周波数ｆｏとなるように周波数同調
を行う。
第３図の槽底において、インバータ出力周波数ｆが同調
周波数ｆＯである場合（第４図（ａ））、電圧Ｖｏ’と
電圧Ｖｃ’は９０’の位相差を有しているので、排他的
０Ｒ１２の出力Ｖφは正の期間のとレベルＬの期間とが
等しい波形の信号となる。この時の積分器１３の出力（
１サイクル平均値をＶ工° とした場合）がＶＩＮ’
（＝０）である間は、Ｖ／Ｆ変換器９は、値が同調周
波数ｒｏである周波数指令Ｆ”＝ｆｏを駆動回路８Ｂに
送出する、同調がずれると、例えば、第４図中）（同調
周波数が高い場合の例）、第４図（Ｃ）（同調周波数が
低い場合の例）に示す如く、排他的０Ｒ１２の出力■φ
のレベルＨの期間とレベルＬの期間とが等しく無くなる
ので、積分器１３の出力がＶＩＮ”に対して変動し、そ
の変動分に対応して周波数指令Ｆ０が変化し、インバー
タ周波数ｆは同調周波数に向かって引き上げられもしく
は引き下げられる。
周波数ｆＯである場合（第４図（ａ））、電圧Ｖｏ’と
電圧Ｖｃ’は９０’の位相差を有しているので、排他的
０Ｒ１２の出力Ｖφは正の期間のとレベルＬの期間とが
等しい波形の信号となる。この時の積分器１３の出力（
１サイクル平均値をＶ工° とした場合）がＶＩＮ’
（＝０）である間は、Ｖ／Ｆ変換器９は、値が同調周
波数ｒｏである周波数指令Ｆ”＝ｆｏを駆動回路８Ｂに
送出する、同調がずれると、例えば、第４図中）（同調
周波数が高い場合の例）、第４図（Ｃ）（同調周波数が
低い場合の例）に示す如く、排他的０Ｒ１２の出力■φ
のレベルＨの期間とレベルＬの期間とが等しく無くなる
ので、積分器１３の出力がＶＩＮ”に対して変動し、そ
の変動分に対応して周波数指令Ｆ０が変化し、インバー
タ周波数ｆは同調周波数に向かって引き上げられもしく
は引き下げられる。
このようにして、周波数同調が行われるが、コンデンサ
４の電圧Ｖｃ（電圧検出器１１の出力）は同調時と非同
調時とで、その最大レベルが大きく変化するので（Ｖｃ
は、はぼ整流部２Ａの出力電圧のＱ倍のレベル、但し、
Ｑ＝２πｆｏＬ／Ｒ）、順変換部２Ａの出力最大で、か
つ同調時のＶｃＯ値を比較器１１Ａの許容最大入力値と
した場合には、非同調時で、かつ順変換部２Ａの出力が
小さいときには、零電位をしきい値とする比較器１１Ａ
の特性上、該比較器１１Ａは入力を零レベルと誤判して
電圧Ｖｃの位相を正確に検出することが難しくなる。
４の電圧Ｖｃ（電圧検出器１１の出力）は同調時と非同
調時とで、その最大レベルが大きく変化するので（Ｖｃ
は、はぼ整流部２Ａの出力電圧のＱ倍のレベル、但し、
Ｑ＝２πｆｏＬ／Ｒ）、順変換部２Ａの出力最大で、か
つ同調時のＶｃＯ値を比較器１１Ａの許容最大入力値と
した場合には、非同調時で、かつ順変換部２Ａの出力が
小さいときには、零電位をしきい値とする比較器１１Ａ
の特性上、該比較器１１Ａは入力を零レベルと誤判して
電圧Ｖｃの位相を正確に検出することが難しくなる。
本発明は上記問題を解消するためになされたもので、共
振用コンデンサの電圧が低レベルにある場合も、この電
圧の位相を確実・正確に検出することができる周波数同
調回路を提供することを目的とする。
振用コンデンサの電圧が低レベルにある場合も、この電
圧の位相を確実・正確に検出することができる周波数同
調回路を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
この発明は上記目的を達成するため、コンデンサ電圧の
位相を検出する第２の比較器はコンデンサ電圧の検出電
圧をクランプ回路を通して入力され、上記クランプ回路
は正方向直列ダイオードと逆方向直列ダイオードの並列
回路からなる構成としたものである。
位相を検出する第２の比較器はコンデンサ電圧の検出電
圧をクランプ回路を通して入力され、上記クランプ回路
は正方向直列ダイオードと逆方向直列ダイオードの並列
回路からなる構成としたものである。
この発明では、コンデンサの検出電圧をクランプ回路を
通して比較器に入力するので、比較器入力の変化を適正
な大きさに制限することができ、低レベル入力時の誤動
作を防止することができる。また、クランプ回路は正逆
方向の直列ダイオードからなるので、上記検出電圧の変
化に高速に追随し、位相検出の遅れを招く恐れが無い。
通して比較器に入力するので、比較器入力の変化を適正
な大きさに制限することができ、低レベル入力時の誤動
作を防止することができる。また、クランプ回路は正逆
方向の直列ダイオードからなるので、上記検出電圧の変
化に高速に追随し、位相検出の遅れを招く恐れが無い。
以下、この考案のｌ実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、２１．２２はクランプ回路であって、
Ｎ個のダイオードＤを直列接続してなる正方向直列ダイ
オード２３とＮ個のダイオードＤを直列接続してなる逆
方向直列ダイオード２４の並列回路からなる。他の構成
は第３図のものと同しであるので、同一構成要素には同
一符号を付して示しである。
Ｎ個のダイオードＤを直列接続してなる正方向直列ダイ
オード２３とＮ個のダイオードＤを直列接続してなる逆
方向直列ダイオード２４の並列回路からなる。他の構成
は第３図のものと同しであるので、同一構成要素には同
一符号を付して示しである。
この構成においては、クランプ回路２２を通過した電圧
Ｖｃはその最大値、最小値が、第２図中）に示す如く、
直列ダイオード２３．２４のえん層電圧分のクランプレ
ベルにクランプされる。これにより、比較器１１Ａの入
力信号の信号変化巾は狭くなり、この信号変化巾は直列
ダイオード２３．２４のダイオード数を選ぶことによっ
て、非同調時で、かつ順変換部２Ａの出力が小さいとき
にも、これを０レベルと誤判することのない信号変化巾
にすることができる。クランプ回路２１も電圧Ｖｏがク
ランプレベルを超えると、該クランプレベルに制限して
比較器１０Ａに送出する。
Ｖｃはその最大値、最小値が、第２図中）に示す如く、
直列ダイオード２３．２４のえん層電圧分のクランプレ
ベルにクランプされる。これにより、比較器１１Ａの入
力信号の信号変化巾は狭くなり、この信号変化巾は直列
ダイオード２３．２４のダイオード数を選ぶことによっ
て、非同調時で、かつ順変換部２Ａの出力が小さいとき
にも、これを０レベルと誤判することのない信号変化巾
にすることができる。クランプ回路２１も電圧Ｖｏがク
ランプレベルを超えると、該クランプレベルに制限して
比較器１０Ａに送出する。
このようなりランプ回路としては、通常、ツェナーダイ
オードか用いられるが、ツェナーダイオードは、その容
量が大きいために遅れが生じ、高周波共振回路には不適
である。これに対して、直列ダイオードの場合にはツェ
ナーダイオードに比し、高速に導通・遮断動作するので
、高周波共振回路には、特に好適である。
オードか用いられるが、ツェナーダイオードは、その容
量が大きいために遅れが生じ、高周波共振回路には不適
である。これに対して、直列ダイオードの場合にはツェ
ナーダイオードに比し、高速に導通・遮断動作するので
、高周波共振回路には、特に好適である。
〔発明の効果］
この発明は以上説明した通り、コンデンサの検出電圧を
正方向直列ダイオードと逆方向直列ダイオードからなる
クランプ回路を通して位相を検出する手段に与えるので
、電力変換器の低出力・非同調時も共振用コンデンサ電
圧の位相検出を時間遅れなく確実に行うことができる利
点があり、特に、高周波同調回路用に用いて好適である
。
正方向直列ダイオードと逆方向直列ダイオードからなる
クランプ回路を通して位相を検出する手段に与えるので
、電力変換器の低出力・非同調時も共振用コンデンサ電
圧の位相検出を時間遅れなく確実に行うことができる利
点があり、特に、高周波同調回路用に用いて好適である
。
第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図（ａ）
と（ｂ）はそれぞれ上記実施例にけおけるクランプ回路
の入力波形図と出力波形図、第３図は従来の周波数同調
回路を示す回路図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は周波数同調
回路の動作を説明するための波形タイムチャートである
。 ２−電力変換器であるインバ 換部、２Ｂ−インバータ部、４ す、５−負荷、８Ｂ・−駆動回路、 器、１０．１１−・電圧検出器、ｌ 比較器、１２−排他的ＯＲ，１３ バイアス回路。 夕、２Ａ−順変 共振用コンデン ９−Ｖ ／ Ｆ変換 ＯＡ、、ＩＩＡ・・ 積分器、１４
と（ｂ）はそれぞれ上記実施例にけおけるクランプ回路
の入力波形図と出力波形図、第３図は従来の周波数同調
回路を示す回路図、第４図（ａ）〜（Ｃ）は周波数同調
回路の動作を説明するための波形タイムチャートである
。 ２−電力変換器であるインバ 換部、２Ｂ−インバータ部、４ す、５−負荷、８Ｂ・−駆動回路、 器、１０．１１−・電圧検出器、ｌ 比較器、１２−排他的ＯＲ，１３ バイアス回路。 夕、２Ａ−順変 共振用コンデン ９−Ｖ ／ Ｆ変換 ＯＡ、、ＩＩＡ・・ 積分器、１４
Claims (1)
- 負荷を含む直列共振回路に交流電力を給電する電力変
換器の出力電圧と出力電流、または上記直列共振回路の
コンデンサの電圧との位相を検出する第１および第２の
比較器、両比較器の出力を入力して両電圧の位相のずれ
に応じたパルス巾のパルスを送出する論理回路、この論
理回路の出力を積分する積分器、該積分器の出力を入力
される電圧／周波数変換器を有し、上記電圧／周波数変
換器の出力を上記電力変換器へ周波数指令として与える
周波数同調回路において、少なくとも上記第２の比較器
は上記コンデンサの電圧の検出値をクランプ回路を通し
て入力され、上記クランプ回路は正方向直列ダイオード
と逆方向直列ダイオードの並列回路からなることを特徴
とする周波数同調回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1218646A JP2913683B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 周波数同調回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1218646A JP2913683B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 周波数同調回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0386078A true JPH0386078A (ja) | 1991-04-11 |
| JP2913683B2 JP2913683B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=16723210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1218646A Expired - Fee Related JP2913683B2 (ja) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | 周波数同調回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913683B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278718A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電圧検出回路およびスイッチング電源装置 |
-
1989
- 1989-08-28 JP JP1218646A patent/JP2913683B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009278718A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電圧検出回路およびスイッチング電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2913683B2 (ja) | 1999-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |