JPH0487570A

JPH0487570A - 高周波インバータ

Info

Publication number: JPH0487570A
Application number: JP2193920A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Nomura; 野村　年弘; Masaaki Fujii; 藤井　正昭
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1990-07-24
Filing date: 1990-07-24
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: JP2800383B2

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〕この発明は、トランジスタまたは電子管スイッチを高周
波でスイッチングして直流電源から高周波の交流を発生
し、誘導加熱や誘電加熱等に利用するための高周波イン
バータに関する。

〔従来の技術〕

高周波インバータを出力増大の目的で並列接続すると、
スイッチ素子の僅かなオン、オフ時間の差により、イン
バータ出力線を介して横流が流れる。その結果、各イン
バータの出力電流は平衡せず、アンバランスが住し易い
。

このため、従来は例えば第５図に示す如く、インバータ
出力線を１つの鉄心（コア）７に２本ずつ互いに逆方向
となるように貫通させるようにしたものが知られている
。

すなわち、インバータ３の出力線をインバータ１．２の
電流バランス用コア７に互いに逆方向に貫通させること
により、不平衡電流が流れようとするとコア７に磁束が
発生し、出力線にこの不平衡電流を抑える方向の逆起電
力が発生して不平衡電流を流さないようにしたものであ
る。

なお、第５図の符号４は制御回路、５は負荷、８は電流
検出用変流器を示し、この変流器８を介して検出される
負荷電流を制御回路４にフィードバックすることにより
、負荷５の電流制御が行なわれる。１２．１３は直列共
振コンデンサを示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の如き回路では、インバータの出力導体をバランス
用コア７の１つの窓に逆方向に貫通させる必要があるた
め、大出力用の水冷用平帯導体の場合などでは設計、製
作が難しくなるという問題がある。

したがって、この発明の課題は複数インバータの出力電
流を簡単な方法でバランスさせることにある。

〔課題を解決するための手段〕

複数の高周波インバータを並列接続し、各インバータの
出力電流を検出する各変流器の二次巻線を互いに直列接
続し、各出力電流をバランスさせる。

〔作用〕

変流器は一次と二次の巻線間に一定の変流比を保つよう
に動作するので、二次巻線を互いに直列接続し、二次電
流が１つの値しか持たないようにすることで、各−次側
の電流を等しくする（バランスさせる）ことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示す回路図で、２つのスイ
ッチＱｌ、Ｑ２と直列共振コンデンサ１２．１３からな
るハーフブリッジの高周波インバータ１，２．３を並列
に接続し、１つの共通な負荷５に交流電力を供給する例
を示す。

そして、各インバータ１．　２．　３の出力線に変流器
２１，２２．２３を設け、その二次側を互いに直列に接
続する。さらに、その二次側回路に補助の変流器３１を
接続し、その二次巻線の出力電流を制御回路４に帰還し
、インバータｌ〜３の電流制御を行なうようにしている
。したがって、変流器２１．２２．２３は電流バランス
用としてだけでなく、電流検出用としての機能を兼ねて
いることになる。

第２図は４つのスイッチＱ１〜Ｑ４からなるフルブリッ
ジ接続のインバータ１．２を並列接続した例で、これら
により共振コンデンサ６を介して負荷５に電力を供給す
る。ここでは、直流電源１１が互いに絶縁されているの
で、出力電流をバランスさせるための変流器としては２
１．２２の２つだけで済む。なお、３１は第１図と同様
の補助変流器である。

第３図は第２図に対して直流電源１１が共用されている
場合の例で、この場合は直流側の横流も考える必要があ
るため、バランス用変流器を２１〜２４の４個設けるよ
うにしたものである。

第４図は第３図の部分詳細図で、変流器２１゜２２の部
分を具体的にコアとコイルに分けて示したものである。

第４Ａ図は第４図から変流器の一方、例えば２２を省略
した場合の例で、そのかわりにバランス用コア７を設け
て、出力導体Ｕ、　　Ｖに流れる電流ｉＵ、ｉＶの関係
を、１Ｕ＝−ｉＶとなるようにして、第４図の場合と同様の効果を持たせ
るようにしたものである。この場合、バランス用コア７
に通す導体は始めから決まっているので、第５図の場合
のように後から貫通させるものに比べて作業は著しく簡
単になる。なお、変流器２１の二次巻線は、他の導体の
変流器の二次巻線と直列接続されることは勿論である。

第４Ｂ図は第４Ａ図の変流器２１とコア７を、磁路が「
日」の字形に形成された三脚コア７Ａに置き換えること
により、コアの数を減らすようにしたものである。この
三脚コア７Ａは、例えば３本の棒状フェライトを適宜な
磁性体で「日」の字形に結合して作成することができる
。

〔発明の効果〕

この発明によれば、インバータ出力線に結合された複数
の変流器の二次巻線を互いに直列接続して、各インバー
タの出力電流をバランスさせるようにしたので、細い配
線の引き回しのみで済み、設計、製作上の問題を回避す
ることができる。このように、変流器の二次側を解放に
近い状態で使用することは従来の電気回路の常識では考
えられないことであるが、この問題をここでは補助変流
器を設けることで解決することができ、これによってバ
ランス用変流器の変流比を小さくすることが可能となる
。

また、バランス用変流器の変流比（巻数比）が大きいと
、出力電流のアンバランスを補正するに当たって変流器
の二次巻線に過大な電圧が発生し、巻線の絶縁を破壊し
て焼損に至るおそれがあるので、巻数比の大きい（数百
以上）変流器を必要とする場合は、特にこの補助変流器
が不可欠のものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明をハーフブリッジに適用した場合の実
施例を示す回路図、第２図はこの発明を直流電源を個別
に持つフルブリッジに通用した場合の実施例を示す回路
図、第３図はこの発明を直流電源を共用するフルブリッ
ジに適用した場合の実施例を示す回路図、第４図は第３
図の部分詳細図、第４Ａ図は第４図の変形例を示す要部
回路図、第４Ｂ図は第４Ａ図の変形例を示す要部回路図
、第５図は従来例を示す回路図である。１．２．３・・・高周波インバータ、４・・・制御回路
、５・・・負荷、６．１２．１３・・・直列共振コンデ
ンサ、７・・・バランス用コア、７Ａ・・・三脚コア、
８，２１゜２２．２３，２４．３１・・・変流器、１１
・・・直流電源、Ｑｌ、Ｑ２．Ｑ３．Ｑ４・・・スイッ
チ素子。

Claims

【特許請求の範囲】１）複数の高周波インバータを並列接続し、各インバー
タの出力電流を検出する各変流器の二次巻線を互いに直
列接続し、各出力電流をバランスさせることを特徴とす
る高周波インバータ。２）前記変流器二次巻線の直列回路に補助の変流器を設
けたことを特徴とする請求項１）に記載の高周波インバ
ータ。３）直流電源を互いに共用する複数の高周波インバータ
を並列接続するとともに、各インバータの各２本の出力
導体にバランス用の変流器とコアとを組み合わせて設け
、各変流器の二次巻線を互いに直列接続してなることを
特徴とする高周波インバータ。４）前記バランス用の変流器とコアの代わりに三脚コア
と二次巻線からなる変流器を設けたことを特徴とする請
求項３）に記載の高周波インバータ。