JPH0583950A - 高周波電力変換装置 - Google Patents
高周波電力変換装置Info
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- JPH0583950A JPH0583950A JP3236278A JP23627891A JPH0583950A JP H0583950 A JPH0583950 A JP H0583950A JP 3236278 A JP3236278 A JP 3236278A JP 23627891 A JP23627891 A JP 23627891A JP H0583950 A JPH0583950 A JP H0583950A
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- input
- switching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、アナログ掛算機等を用いずに安価
で、精度よくマグネトロン等への入力電力制御を行うこ
とを目的とする。 【構成】 商用交流電源1からの入力電圧に対応した検
出出力を得る入力電圧検出手段19,20と、商用交流
電源1からの入力電流に対応した検出出力を得る入力電
流検出手段17,18と、所定の振幅及び周期を有する
三角波を発生する三角波発生手段30と、入力電圧検出
手段19,20又は入力電流検出手段17,18の何れ
か一方の検出出力と三角波とを比較する比較手段26
と、その比較出力で駆動され入力電圧検出手段19,2
0又は入力電流検出手段17,18の何れ他方の検出出
力をスイッチングするスイッチング手段27と、そのス
イッチング出力に応じてスイッチング素子のオン時間を
制御する制御手段とを有することを特徴とする。
で、精度よくマグネトロン等への入力電力制御を行うこ
とを目的とする。 【構成】 商用交流電源1からの入力電圧に対応した検
出出力を得る入力電圧検出手段19,20と、商用交流
電源1からの入力電流に対応した検出出力を得る入力電
流検出手段17,18と、所定の振幅及び周期を有する
三角波を発生する三角波発生手段30と、入力電圧検出
手段19,20又は入力電流検出手段17,18の何れ
か一方の検出出力と三角波とを比較する比較手段26
と、その比較出力で駆動され入力電圧検出手段19,2
0又は入力電流検出手段17,18の何れ他方の検出出
力をスイッチングするスイッチング手段27と、そのス
イッチング出力に応じてスイッチング素子のオン時間を
制御する制御手段とを有することを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子レンジ用の
マグネトロン等を駆動する高周波電力変換装置に関す
る。
マグネトロン等を駆動する高周波電力変換装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、電子レンジは、調理時間を例え
ば分単位等の一定の時間に設定した上で駆動電源である
高周波電力変換装置からマグネトロンに電力を印加し、
所要の調理がなされる。このため、設定した一定の調理
時間内でマグネトロンへの入力電力に変動が生じると、
加熱し過ぎ或いは加熱不足が生じるおそれがあるので、
その調理時間内では入力電力は一定であることが求めら
れる。
ば分単位等の一定の時間に設定した上で駆動電源である
高周波電力変換装置からマグネトロンに電力を印加し、
所要の調理がなされる。このため、設定した一定の調理
時間内でマグネトロンへの入力電力に変動が生じると、
加熱し過ぎ或いは加熱不足が生じるおそれがあるので、
その調理時間内では入力電力は一定であることが求めら
れる。
【0003】従来の高周波電力変換装置において、この
ようなマグネトロン等への入力電力を一定に制御する方
法としては、商用交流電源からの入力電流一定制御法や
マグネトロンのアノード電流一定制御法がある。
ようなマグネトロン等への入力電力を一定に制御する方
法としては、商用交流電源からの入力電流一定制御法や
マグネトロンのアノード電流一定制御法がある。
【0004】まず、図7は、商用交流電源からの入力電
流一定制御法が採られた高周波電力変換装置の例を示し
ている。
流一定制御法が採られた高周波電力変換装置の例を示し
ている。
【0005】同図において、1は商用交流電源であり、
この商用交流電源1からの交流電圧がインバータ本体回
路10に入力されている。インバータ本体回路10で
は、入力された交流電圧が整流ブリッジ2で整流された
のち、チョークコイル3及び平滑コンデンサ4で平滑さ
れて直流電圧Vdcが得られるようになっている。5は
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )から
なるスイッチング素子であり、スイッチング素子5のコ
レクタ・エミッタ間に並列にフリーホイーリングダイオ
ード6及び共振コンデンサ7が接続されて共振型スイッ
チング回路が構成されている。
この商用交流電源1からの交流電圧がインバータ本体回
路10に入力されている。インバータ本体回路10で
は、入力された交流電圧が整流ブリッジ2で整流された
のち、チョークコイル3及び平滑コンデンサ4で平滑さ
れて直流電圧Vdcが得られるようになっている。5は
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )から
なるスイッチング素子であり、スイッチング素子5のコ
レクタ・エミッタ間に並列にフリーホイーリングダイオ
ード6及び共振コンデンサ7が接続されて共振型スイッ
チング回路が構成されている。
【0006】8は高周波の高圧トランスであり、1次巻
線9、2次巻線11及びフィラメント巻線12が備えら
れている。直流電圧が高圧トランス8の1次巻線9を介
してスイッチング素子5のコレクタに供給されている。
後述する同期制御回路からの駆動信号によりスイッチン
グ素子5がオン・オフされ、直流電圧が周期的にスイッ
チングされて高周波に変換される。このとき、共振型ス
イッチング回路を構成するスイッチング素子5のコレク
タ・エミッタ間に正弦波状の共振電圧が現われ、この正
弦波状の高周波が高圧トランス8の1次巻線9に供給さ
れるようになっている。また、2次巻線11には、倍電
圧コンデンサ13と高電圧整流ダイオード14,15で
構成された倍電圧整流回路が接続されている。この倍電
圧整流回路で高圧トランス8の2次巻線11に発生する
高周波高電圧が倍電圧整流されて直流高電圧が得られ、
この直流高電圧がマグネトロン16のアノード・カソー
ド間にアノード電圧として印加されている。フィラメン
ト巻線12からのフィラメント電圧は、マグネトロン1
6のフィラメントに供給されている。
線9、2次巻線11及びフィラメント巻線12が備えら
れている。直流電圧が高圧トランス8の1次巻線9を介
してスイッチング素子5のコレクタに供給されている。
後述する同期制御回路からの駆動信号によりスイッチン
グ素子5がオン・オフされ、直流電圧が周期的にスイッ
チングされて高周波に変換される。このとき、共振型ス
イッチング回路を構成するスイッチング素子5のコレク
タ・エミッタ間に正弦波状の共振電圧が現われ、この正
弦波状の高周波が高圧トランス8の1次巻線9に供給さ
れるようになっている。また、2次巻線11には、倍電
圧コンデンサ13と高電圧整流ダイオード14,15で
構成された倍電圧整流回路が接続されている。この倍電
圧整流回路で高圧トランス8の2次巻線11に発生する
高周波高電圧が倍電圧整流されて直流高電圧が得られ、
この直流高電圧がマグネトロン16のアノード・カソー
ド間にアノード電圧として印加されている。フィラメン
ト巻線12からのフィラメント電圧は、マグネトロン1
6のフィラメントに供給されている。
【0007】また、マグネトロン16に供給する入力電
力(当該高周波電力変換素子の直流出力)を一定値に制
御するための制御系が次のように構成されている。
力(当該高周波電力変換素子の直流出力)を一定値に制
御するための制御系が次のように構成されている。
【0008】即ち、まず、商用交流電源1からの交流入
力線路にカレントトランス17が接続されている。カレ
ントトランス17の検出出力は、このカレントトランス
17とともに入力電流検出手段を構成する整流器18で
直流電圧に変換され、入力電力誤差積分器21の反転入
力端子(−)に与えられている。入力電力誤差積分器2
1の非反転入力端子(+)は接地され、反転入力端子
(−)には、マグネトロン16への入力電力を一定値に
設定するための電力設定値−Vrが設定されている。そ
して、入力電力誤差積分器21から出力される電力誤差
電圧は、整流器18で直流電圧に変換された交流入力電
流検出値と電力設定値−Vrとの和が負の場合には、両
者の誤差がゼロになるまで単調に増加し、交流入力電流
検出値と電力設定値−Vrとの和が正の場合には、両者
の誤差がゼロになるまで単調に減少するようになってい
る。
力線路にカレントトランス17が接続されている。カレ
ントトランス17の検出出力は、このカレントトランス
17とともに入力電流検出手段を構成する整流器18で
直流電圧に変換され、入力電力誤差積分器21の反転入
力端子(−)に与えられている。入力電力誤差積分器2
1の非反転入力端子(+)は接地され、反転入力端子
(−)には、マグネトロン16への入力電力を一定値に
設定するための電力設定値−Vrが設定されている。そ
して、入力電力誤差積分器21から出力される電力誤差
電圧は、整流器18で直流電圧に変換された交流入力電
流検出値と電力設定値−Vrとの和が負の場合には、両
者の誤差がゼロになるまで単調に増加し、交流入力電流
検出値と電力設定値−Vrとの和が正の場合には、両者
の誤差がゼロになるまで単調に減少するようになってい
る。
【0009】入力電力誤差積分器21からの電力誤差電
圧は制御手段としての電圧・オン時間変換器22に入力
されている。電圧・オン時間変換器22からは、入力電
力誤差積分器21からの電力誤差電圧に対応してスイッ
チング素子5のオン時間を制御する駆動信号が出力され
る。23は同期検出回路であり、共振電圧の値が直流電
圧Vdcよりも小となるタイミング等でスイッチング素
子5をオン駆動することによりスイッチングロスを小さ
く抑えるために設けられている。
圧は制御手段としての電圧・オン時間変換器22に入力
されている。電圧・オン時間変換器22からは、入力電
力誤差積分器21からの電力誤差電圧に対応してスイッ
チング素子5のオン時間を制御する駆動信号が出力され
る。23は同期検出回路であり、共振電圧の値が直流電
圧Vdcよりも小となるタイミング等でスイッチング素
子5をオン駆動することによりスイッチングロスを小さ
く抑えるために設けられている。
【0010】このように、上述の高周波電力変換装置で
は、入力電力誤差積分器21からの電力誤差電圧がゼロ
になるように制御されることにより、商用交流電源1か
らの入力電流が一定に制御されてマグネトロン16への
入力電力が一定値に制御されるようになっている。
は、入力電力誤差積分器21からの電力誤差電圧がゼロ
になるように制御されることにより、商用交流電源1か
らの入力電流が一定に制御されてマグネトロン16への
入力電力が一定値に制御されるようになっている。
【0011】次に、図8は、マグネトロンのアノード電
流一定制御法が採られた高周波電力変換装置の他の従来
例を示している。
流一定制御法が採られた高周波電力変換装置の他の従来
例を示している。
【0012】この高周波電力変換装置では、マグネトロ
ン16に供給する入力電力を一定値に制御するための制
御系が次のように構成されている。
ン16に供給する入力電力を一定値に制御するための制
御系が次のように構成されている。
【0013】即ち、倍電圧整流回路とマグネトロン16
のアノードとの間にアノード電流の平均値を検出するカ
レントトランス24が接続されている。カレントトラン
ス24の検出出力は整流器25で直流電圧に変換され、
入力電力誤差積分器21の反転入力端子(−)に与えら
れている。そして、前記と同様に、入力電力誤差積分器
21からの電力誤差電圧がゼロになるように制御される
ことにより、マグネトロン16のアノード電流が一定に
制御されてマグネトロン16への入力電力が一定値に制
御されるようになっている。
のアノードとの間にアノード電流の平均値を検出するカ
レントトランス24が接続されている。カレントトラン
ス24の検出出力は整流器25で直流電圧に変換され、
入力電力誤差積分器21の反転入力端子(−)に与えら
れている。そして、前記と同様に、入力電力誤差積分器
21からの電力誤差電圧がゼロになるように制御される
ことにより、マグネトロン16のアノード電流が一定に
制御されてマグネトロン16への入力電力が一定値に制
御されるようになっている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従来の高周波電力変換
装置では、マグネトロン等への入力電力を一定に制御す
る方法として、商用交流電源からの入力電流一定制御法
又はマグネトロンのアノード電流一定制御法が採られて
いた。しかし、この両方法は、商用交流電源からの入力
電圧の変化、又はマグネトロンのアノード電圧の変化に
伴い、入力電力が変化して精度のよい入力電力制御を行
うことが難しいという問題があった。
装置では、マグネトロン等への入力電力を一定に制御す
る方法として、商用交流電源からの入力電流一定制御法
又はマグネトロンのアノード電流一定制御法が採られて
いた。しかし、この両方法は、商用交流電源からの入力
電圧の変化、又はマグネトロンのアノード電圧の変化に
伴い、入力電力が変化して精度のよい入力電力制御を行
うことが難しいという問題があった。
【0015】そこで、本発明は、アナログ掛算機等を用
いずに安価で、精度よくマグネトロン等への入力電力制
御等を行うことのできる高周波電力変換装置を提供する
ことを目的とする。
いずに安価で、精度よくマグネトロン等への入力電力制
御等を行うことのできる高周波電力変換装置を提供する
ことを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第1に、商用交流電源からの交流電圧を
整流した直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッ
チングして高周波に変換し、この高周波を直流に変換し
て所要の直流出力を得る高周波電力変換装置であって、
前記商用交流電源からの入力電圧に対応した検出出力を
得る入力電圧検出手段と、前記商用交流電源からの入力
電流に対応した検出出力を得る入力電流検出手段と、所
定の振幅及び周期を有する三角波を発生する三角波発生
手段と、前記入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の
何れか一方の検出出力と前記三角波発生手段で発生させ
た三角波とを比較して比較出力を得る比較手段と、該比
較手段の比較出力で駆動され前記入力電圧検出手段又は
入力電流検出手段の何れか他方の検出出力をスイッチン
グするスイッチング手段と、該スイッチング手段のスイ
ッチング出力に応じて前記スイッチング素子のオン時間
を制御する制御手段とを有することを要旨とする。
に、本発明は、第1に、商用交流電源からの交流電圧を
整流した直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッ
チングして高周波に変換し、この高周波を直流に変換し
て所要の直流出力を得る高周波電力変換装置であって、
前記商用交流電源からの入力電圧に対応した検出出力を
得る入力電圧検出手段と、前記商用交流電源からの入力
電流に対応した検出出力を得る入力電流検出手段と、所
定の振幅及び周期を有する三角波を発生する三角波発生
手段と、前記入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の
何れか一方の検出出力と前記三角波発生手段で発生させ
た三角波とを比較して比較出力を得る比較手段と、該比
較手段の比較出力で駆動され前記入力電圧検出手段又は
入力電流検出手段の何れか他方の検出出力をスイッチン
グするスイッチング手段と、該スイッチング手段のスイ
ッチング出力に応じて前記スイッチング素子のオン時間
を制御する制御手段とを有することを要旨とする。
【0017】第2に、商用交流電源からの交流電圧を整
流した直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッチ
ングして高周波に変換し、この高周波を直流に変換して
所要の直流出力を得る高周波電力変換装置であって、前
記商用交流電源からの入力電圧に対応した検出出力を得
る入力電圧検出手段と、前記商用交流電源からの入力電
流に対応した検出出力を得る入力電流検出手段と、所定
の振幅及び周期を有する三角波を発生する三角波発生手
段と、前記入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何
れか一方の検出出力と前記三角波発生手段で発生させた
三角波とを比較して比較出力を得る比較手段と、前記商
用交流電源からの入力電圧と入力電流とが同相であるか
逆相であるかを判定して判定結果を得る同/逆相判定手
段と、前記比較手段の比較出力で駆動され前記同/逆相
判定手段の判定結果が同相であるときは前記入力電圧検
出手段又は入力電流検出手段の何れか他方の検出出力を
直流スイッチングし前記判定結果が逆相であるときは当
該何れか他方の検出出力を反転した出力をスイッチング
するスイッチング手段と、該スイッチング手段のスイッ
チング出力に応じて前記スイッチング素子のオン時間を
制御する制御手段とを有することを要旨とする。
流した直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッチ
ングして高周波に変換し、この高周波を直流に変換して
所要の直流出力を得る高周波電力変換装置であって、前
記商用交流電源からの入力電圧に対応した検出出力を得
る入力電圧検出手段と、前記商用交流電源からの入力電
流に対応した検出出力を得る入力電流検出手段と、所定
の振幅及び周期を有する三角波を発生する三角波発生手
段と、前記入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何
れか一方の検出出力と前記三角波発生手段で発生させた
三角波とを比較して比較出力を得る比較手段と、前記商
用交流電源からの入力電圧と入力電流とが同相であるか
逆相であるかを判定して判定結果を得る同/逆相判定手
段と、前記比較手段の比較出力で駆動され前記同/逆相
判定手段の判定結果が同相であるときは前記入力電圧検
出手段又は入力電流検出手段の何れか他方の検出出力を
直流スイッチングし前記判定結果が逆相であるときは当
該何れか他方の検出出力を反転した出力をスイッチング
するスイッチング手段と、該スイッチング手段のスイッ
チング出力に応じて前記スイッチング素子のオン時間を
制御する制御手段とを有することを要旨とする。
【0018】
【作用】上記構成により、第1に、入力電圧検出手段又
は入力電流検出手段の何れか一方の検出出力と所定の振
幅及び周期を有する三角波とが比較手段で比較されてそ
の検出出力値に比例したパルス幅を有するパルス状の比
較出力が得られる。次いで、入力電圧検出手段又は入力
電流検出手段の何れか他方の検出出力が上記比較出力で
駆動されたスイッチング手段でスイッチングされてパル
ス幅が入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何れか
一方の検出出力に比例し、パルス振幅がその何れか他方
の検出出力に比例したパルス状のスイッチング出力が得
られる。この商用交流電源からの入力電圧及び入力電流
の両要素に比例した内容を有するスイッチング出力に応
じてスイッチング素子のオン時間を制御することによ
り、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御がアナ
ログ掛算機等を用いずに安価に実現される。
は入力電流検出手段の何れか一方の検出出力と所定の振
幅及び周期を有する三角波とが比較手段で比較されてそ
の検出出力値に比例したパルス幅を有するパルス状の比
較出力が得られる。次いで、入力電圧検出手段又は入力
電流検出手段の何れか他方の検出出力が上記比較出力で
駆動されたスイッチング手段でスイッチングされてパル
ス幅が入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何れか
一方の検出出力に比例し、パルス振幅がその何れか他方
の検出出力に比例したパルス状のスイッチング出力が得
られる。この商用交流電源からの入力電圧及び入力電流
の両要素に比例した内容を有するスイッチング出力に応
じてスイッチング素子のオン時間を制御することによ
り、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御がアナ
ログ掛算機等を用いずに安価に実現される。
【0019】第2に、同/逆相判定手段の判定結果、商
用交流電源からの入力電圧と入力電流とが同相であると
きは、入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何れか
他方の検出出力が直接、比較出力で駆動されたスイッチ
ング手段でスイッチングされる。また、判定結果が逆相
であるときは、その何れか他方の検出出力を反転した出
力がスイッチング手段でスイッチングされる。そして、
このようなスイッチング出力に応じてスイッチング素子
のオン時間を制御することにより、商用交流電源からの
入力電圧と入力電流との間に大きな位相差がある場合で
も、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御が可能
となる。
用交流電源からの入力電圧と入力電流とが同相であると
きは、入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何れか
他方の検出出力が直接、比較出力で駆動されたスイッチ
ング手段でスイッチングされる。また、判定結果が逆相
であるときは、その何れか他方の検出出力を反転した出
力がスイッチング手段でスイッチングされる。そして、
このようなスイッチング出力に応じてスイッチング素子
のオン時間を制御することにより、商用交流電源からの
入力電圧と入力電流との間に大きな位相差がある場合で
も、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御が可能
となる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【0021】図1ないし図3は、本発明の第1実施例を
示す図である。この実施例は、マグネトロンの駆動電源
に適用されている。
示す図である。この実施例は、マグネトロンの駆動電源
に適用されている。
【0022】なお、図1及び後述の各実施例を示す図に
おいて前記図7等における機器及び素子等と同一ないし
均等のものは、前記と同一符号を以って示し、重複した
説明を省略する。
おいて前記図7等における機器及び素子等と同一ないし
均等のものは、前記と同一符号を以って示し、重複した
説明を省略する。
【0023】この実施例では、マグネトロン16に供給
する入力電力(当該高周波電力変換装置の直流出力)を
一定値に制御するための制御系が次のように構成されて
いる。
する入力電力(当該高周波電力変換装置の直流出力)を
一定値に制御するための制御系が次のように構成されて
いる。
【0024】まず、カレントトランス17と整流器18
で構成された入力電流検出手段の検出出力V1 が比較手
段としてのコンパレータ26の非反転入力端子(+)に
与えられている。コンパレータ26の反転入力端子
(−)には、三角波発生手段としての直線三角波発振器
30から、所定の振幅及び周期を有する三角波が与えら
れ、コンパレータ26で入力電流検出手段の検出出力V
1 と三角波が比較されてパルス状の比較出力が得られる
ようになっている。この比較出力でスイッチング手段と
してのアナログスイッチ27が駆動されるようになって
いる。
で構成された入力電流検出手段の検出出力V1 が比較手
段としてのコンパレータ26の非反転入力端子(+)に
与えられている。コンパレータ26の反転入力端子
(−)には、三角波発生手段としての直線三角波発振器
30から、所定の振幅及び周期を有する三角波が与えら
れ、コンパレータ26で入力電流検出手段の検出出力V
1 と三角波が比較されてパルス状の比較出力が得られる
ようになっている。この比較出力でスイッチング手段と
してのアナログスイッチ27が駆動されるようになって
いる。
【0025】一方、商用交流電源1には並列に入力電圧
検出器19が接続され、入力電圧検出器19の検出出力
は、この入力電圧検出器19とともに入力電圧検出手段
を構成する整流器20で直流電圧に変換され、アナログ
スイッチ27に入力されている。
検出器19が接続され、入力電圧検出器19の検出出力
は、この入力電圧検出器19とともに入力電圧検出手段
を構成する整流器20で直流電圧に変換され、アナログ
スイッチ27に入力されている。
【0026】アナログスイッチ27の出力端子には、抵
抗とコンデンサで構成された積分回路28が接続され、
この積分回路28でアナログスイッチ27のスイッチン
グ出力Voの平均値が得られるようになっている。スイ
ッチング出力Voの平均値は、前記図7に示した電圧・
オン時間変換器に入力されている。電圧・オン時間変換
器からは、スイッチング出力Voの平均値に対応してイ
ンバータ本体回路10におけるスイッチング素子のオン
時間を制御する駆動信号が出力される。
抗とコンデンサで構成された積分回路28が接続され、
この積分回路28でアナログスイッチ27のスイッチン
グ出力Voの平均値が得られるようになっている。スイ
ッチング出力Voの平均値は、前記図7に示した電圧・
オン時間変換器に入力されている。電圧・オン時間変換
器からは、スイッチング出力Voの平均値に対応してイ
ンバータ本体回路10におけるスイッチング素子のオン
時間を制御する駆動信号が出力される。
【0027】図2は、直線三角波発振器30の回路構成
を示している。充放電用のコンデンサ31、2個の電流
源32,33、2個のアナログスイッチ34,35、第
1、第2のコンパレータ36,37、RSフリップフロ
ップ38で構成されている。第1のコンパレータ36の
反転入力端子(−)と第2のコンパレータ37の非反転
入力端子(+)とがコンデンサ31の非接地側電極に共
通に接続されている。第1のコンパレータ36の非反転
入力端子(+)には閾値Vref1としてゼロVが設定
され、第2のコンパレータ37の反転入力端子(−)に
は閾値Vref2として、三角波のピーク値に対応した
所要の(+)電圧が設定されている。そして、アナログ
スイッチ34,35をRSフリップフロップ38の出力
で駆動し、2つの電流源32,33を交互に切替てコン
デンサ31への充放電を繰返すことにより、閾値Vre
f2,Vref1を上下のピーク値とした振幅を有する
三角波が得られる。
を示している。充放電用のコンデンサ31、2個の電流
源32,33、2個のアナログスイッチ34,35、第
1、第2のコンパレータ36,37、RSフリップフロ
ップ38で構成されている。第1のコンパレータ36の
反転入力端子(−)と第2のコンパレータ37の非反転
入力端子(+)とがコンデンサ31の非接地側電極に共
通に接続されている。第1のコンパレータ36の非反転
入力端子(+)には閾値Vref1としてゼロVが設定
され、第2のコンパレータ37の反転入力端子(−)に
は閾値Vref2として、三角波のピーク値に対応した
所要の(+)電圧が設定されている。そして、アナログ
スイッチ34,35をRSフリップフロップ38の出力
で駆動し、2つの電流源32,33を交互に切替てコン
デンサ31への充放電を繰返すことにより、閾値Vre
f2,Vref1を上下のピーク値とした振幅を有する
三角波が得られる。
【0028】なお、三角波発生手段としては、直線鋸波
発振器を用いてもよい。
発振器を用いてもよい。
【0029】次に、図3の各部の動作波形を示すタイミ
ングチャートを用いて、上述のように構成された高周波
電力変換装置の作用を説明する。
ングチャートを用いて、上述のように構成された高周波
電力変換装置の作用を説明する。
【0030】商用交流電源1からの交流入力電流(図3
(b))を検出する入力電流検出手段17,18の検出
出力V1 と直線三角波発振器30で発生させた三角波と
がコンパレータ26で比較され(図3(c))、パルス
状の比較出力が得られる(図3(d))。
(b))を検出する入力電流検出手段17,18の検出
出力V1 と直線三角波発振器30で発生させた三角波と
がコンパレータ26で比較され(図3(c))、パルス
状の比較出力が得られる(図3(d))。
【0031】このとき、コンパレータ26の比較出力の
デューティ比Dは次式で表わされ、そのパルス幅は入力
電流検出手段17,18の検出出力値に比例する。
デューティ比Dは次式で表わされ、そのパルス幅は入力
電流検出手段17,18の検出出力値に比例する。
【0032】D=Iac・k1/Ref2 k1:入力電流検出手段の変換比 この比較出力でアナログスイッチ27が駆動され、入力
電圧検出手段19,20の検出出力がスイッチングされ
てスイッチング出力Voが得られる(図3(e))。ス
イッチング出力Voは、パルス幅が入力電流検出手段1
7,18の検出出力値に比例し、パルス振幅が入力電圧
検出手段19,20の検出出力値に比例したパルスとな
る。スイッチング出力Voは、さらに積分回路28で平
均化されて平均値Voaとされる(図3(f))。この
平均値Voaは次式で表わされる。
電圧検出手段19,20の検出出力がスイッチングされ
てスイッチング出力Voが得られる(図3(e))。ス
イッチング出力Voは、パルス幅が入力電流検出手段1
7,18の検出出力値に比例し、パルス振幅が入力電圧
検出手段19,20の検出出力値に比例したパルスとな
る。スイッチング出力Voは、さらに積分回路28で平
均化されて平均値Voaとされる(図3(f))。この
平均値Voaは次式で表わされる。
【0033】 Voa=D・Vac・k2 =Iac・Vac・k1・k2/Ref2 k2:入力電圧検出手段19,20の変換比 上式から、スイッチング出力Voの平均値Voaは、商
用交流電源1からの入力電圧と入力電流の積に比例す
る。この入力電圧と入力電流の積に比例した平均値Vo
aに対応してインバータ本体回路10におけるスイッチ
ング素子のオン時間が制御されてマグネトロン16への
精度の入力電力制御が行われる。
用交流電源1からの入力電圧と入力電流の積に比例す
る。この入力電圧と入力電流の積に比例した平均値Vo
aに対応してインバータ本体回路10におけるスイッチ
ング素子のオン時間が制御されてマグネトロン16への
精度の入力電力制御が行われる。
【0034】次いで、図4には本発明の第2実施例を示
す。この実施例は、入力電流検出手段17,18の検出
出力がアナログスイッチ27に入力され、入力電圧検出
手段19,20の検出出力がコンパレータ26の非反転
入力端子(+)に与えられている。即ち、この実施例
は、前記第1実施例と比べて、コンパレータ26の非反
転入力端子(+)とアナログスイッチ27とに対し、入
力電流検出手段17,18の検出出力と入力電圧検出手
段19,20の検出出力の与え方が入れ替えられてい
る。
す。この実施例は、入力電流検出手段17,18の検出
出力がアナログスイッチ27に入力され、入力電圧検出
手段19,20の検出出力がコンパレータ26の非反転
入力端子(+)に与えられている。即ち、この実施例
は、前記第1実施例と比べて、コンパレータ26の非反
転入力端子(+)とアナログスイッチ27とに対し、入
力電流検出手段17,18の検出出力と入力電圧検出手
段19,20の検出出力の与え方が入れ替えられてい
る。
【0035】この実施例では、アナログスイッチ27の
スイッチング出力Voは、パルス幅が入力電圧検出手段
19,20の検出出力値に比例し、パルス振幅が入力電
流検出手段17,18の検出出力に比例したパルスとな
る。しかし、スイッチング出力Voの平均値Voaは、
前記と同様に、商用交流電源1からの入力電圧と入力電
流の積に比例する。したがって、この実施例において
も、マグネトロン16への精度のよい入力電力制御が行
われる。
スイッチング出力Voは、パルス幅が入力電圧検出手段
19,20の検出出力値に比例し、パルス振幅が入力電
流検出手段17,18の検出出力に比例したパルスとな
る。しかし、スイッチング出力Voの平均値Voaは、
前記と同様に、商用交流電源1からの入力電圧と入力電
流の積に比例する。したがって、この実施例において
も、マグネトロン16への精度のよい入力電力制御が行
われる。
【0036】図5には、本発明の第3実施例を示す。
【0037】高周波電力変換装置の入力にインダクタ等
を設けた場合は、商用交流電源1からの入力電圧と入力
電流との間に大きな位相差が生じ、この位相差により、
商用交流電源1からの入力電力検出に誤差が生じること
になる。この実施例は、このような場合にも、商用交流
電源1からの入力電力検出の誤差を打消してマグネトロ
ン16への精度のよい入力電力制御が行われるようにし
たものである。
を設けた場合は、商用交流電源1からの入力電圧と入力
電流との間に大きな位相差が生じ、この位相差により、
商用交流電源1からの入力電力検出に誤差が生じること
になる。この実施例は、このような場合にも、商用交流
電源1からの入力電力検出の誤差を打消してマグネトロ
ン16への精度のよい入力電力制御が行われるようにし
たものである。
【0038】この実施例では、まず、商用交流電源1か
らの入力電圧と入力電流とが同相であるか逆相であるか
を判定して判定結果を得る同/逆相判定手段としての同
/逆相判定部40が設けられている。同/逆相判定部4
0は、2個のコンパレータ43,44と1個のイクスク
ルーシブORゲート45で構成され、2個のコンパレー
タ43,44の各非反転入力端子(+)に、入力電圧検
出手段41(図1における電圧検出器19と整流器20
に相当)の検出出力と、入力電流検出手段42(同、カ
レントトランス17と整流器18に相当)の検出出力と
がそれぞれ入力されている。商用交流電源1からの入力
電圧と入力電流とが同相のときは、両コンパレータ4
3,44の出力はともに“1”となってイクスクルーシ
ブORゲート45の出力は“0”となる。また、商用交
流電源1からの入力電圧と入力電流とが逆相のときは、
両コンパレータ43,44の出力は“1”と“0”にな
ってイクスクルーシブORゲート45の出力は“1”と
なる。これにより、同、逆相の判定が行われる。
らの入力電圧と入力電流とが同相であるか逆相であるか
を判定して判定結果を得る同/逆相判定手段としての同
/逆相判定部40が設けられている。同/逆相判定部4
0は、2個のコンパレータ43,44と1個のイクスク
ルーシブORゲート45で構成され、2個のコンパレー
タ43,44の各非反転入力端子(+)に、入力電圧検
出手段41(図1における電圧検出器19と整流器20
に相当)の検出出力と、入力電流検出手段42(同、カ
レントトランス17と整流器18に相当)の検出出力と
がそれぞれ入力されている。商用交流電源1からの入力
電圧と入力電流とが同相のときは、両コンパレータ4
3,44の出力はともに“1”となってイクスクルーシ
ブORゲート45の出力は“0”となる。また、商用交
流電源1からの入力電圧と入力電流とが逆相のときは、
両コンパレータ43,44の出力は“1”と“0”にな
ってイクスクルーシブORゲート45の出力は“1”と
なる。これにより、同、逆相の判定が行われる。
【0039】また、スイッチング手段としてのスイッチ
ング部50が、電圧反転器51、2個のアナログスイッ
チ52,53、2個のANDゲート54,55及びイン
バータ56で構成されている。
ング部50が、電圧反転器51、2個のアナログスイッ
チ52,53、2個のANDゲート54,55及びイン
バータ56で構成されている。
【0040】同/逆相判定部40の判定結果が同相であ
るときは、ANDゲート55が開けられて、コンパレー
タ26の比較出力でアナログスイッチ53が駆動され、
電圧検出手段41の検出出力が直接スイッチングされて
スイッチング出力Voが得られる。他方、同/逆相判定
部40の判定結果が逆相であるときは、他のANDゲー
ト54が開けられて、コンパレータ26の比較出力で他
のアナログスイッチ52が駆動され、電圧検出手段41
の検出出力を電圧反転器51で反転した出力がスイッチ
ングされてスイッチング出力Voが得られる。そして、
同相時と逆相時の各スイッチング出力Voを加え合わせ
た値の平均値Voaに応じてインバータ本体回路10に
おけるスイッチング素子のオン時間が制御される。これ
により、商用交流電源1からの入力電圧と入力電流との
間に大きな位相差がある場合でも、マグネトロン16へ
の精度のよい入力電力制御が行われる。
るときは、ANDゲート55が開けられて、コンパレー
タ26の比較出力でアナログスイッチ53が駆動され、
電圧検出手段41の検出出力が直接スイッチングされて
スイッチング出力Voが得られる。他方、同/逆相判定
部40の判定結果が逆相であるときは、他のANDゲー
ト54が開けられて、コンパレータ26の比較出力で他
のアナログスイッチ52が駆動され、電圧検出手段41
の検出出力を電圧反転器51で反転した出力がスイッチ
ングされてスイッチング出力Voが得られる。そして、
同相時と逆相時の各スイッチング出力Voを加え合わせ
た値の平均値Voaに応じてインバータ本体回路10に
おけるスイッチング素子のオン時間が制御される。これ
により、商用交流電源1からの入力電圧と入力電流との
間に大きな位相差がある場合でも、マグネトロン16へ
の精度のよい入力電力制御が行われる。
【0041】図6には、本発明の第4実施例を示す。
【0042】この実施例は、コンパレータ26とスイッ
チング部50とに対する入力電圧検出手段41の検出出
力と入力電流検出手段42の検出出力の与え方が入れ替
えられている。即ち、この実施例は、上記第3実施例に
対し、前記第1実施例と第2実施例との関係を適用した
ものに相当する。したがって、この実施例においても、
マグネトロン16への精度のよい入力電力制御が行われ
る。
チング部50とに対する入力電圧検出手段41の検出出
力と入力電流検出手段42の検出出力の与え方が入れ替
えられている。即ち、この実施例は、上記第3実施例に
対し、前記第1実施例と第2実施例との関係を適用した
ものに相当する。したがって、この実施例においても、
マグネトロン16への精度のよい入力電力制御が行われ
る。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第1に、入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何れ
か一方の検出出力と所定の振幅及び周期を有する三角波
とを比較手段で比較し、この比較出力でスイッチング手
段を駆動して入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の
何れか他方の検出出力をスイッチングし、そのスイッチ
ング出力に応じてスイッチング素子のオン時間を制御す
るようにしたため、商用交流電源からの入力電圧及び入
力電流の両要素に比例した内容を有するスイッチング出
力に応じてスイッチング素子のオン時間を制御すること
ができて、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御
をアナログ掛算機等を用いずに安価に実現することがで
きる。
第1に、入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の何れ
か一方の検出出力と所定の振幅及び周期を有する三角波
とを比較手段で比較し、この比較出力でスイッチング手
段を駆動して入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の
何れか他方の検出出力をスイッチングし、そのスイッチ
ング出力に応じてスイッチング素子のオン時間を制御す
るようにしたため、商用交流電源からの入力電圧及び入
力電流の両要素に比例した内容を有するスイッチング出
力に応じてスイッチング素子のオン時間を制御すること
ができて、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御
をアナログ掛算機等を用いずに安価に実現することがで
きる。
【0044】第2に、商用交流電源からの入力電圧と入
力電流とが同相であるか逆相であるかを判定して判定結
果を得る同/逆相判定手段を設け、その判定結果が同相
であるときは、入力電圧検出手段又は入力電流検出手段
の何れか他方の検出出力を直接、また、判定結果が逆相
であるときは当該何れか他方の検出出力を反転したの
ち、比較出力で駆動されたスイッチング手段でスイッチ
ングし、そのスイッチング出力に応じてスイッチング素
子のオン時間を制御するようにしたため、商用交流電源
からの入力電圧と入力電流との間に大きな位相差がある
場合でも、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御
を行うことができる。
力電流とが同相であるか逆相であるかを判定して判定結
果を得る同/逆相判定手段を設け、その判定結果が同相
であるときは、入力電圧検出手段又は入力電流検出手段
の何れか他方の検出出力を直接、また、判定結果が逆相
であるときは当該何れか他方の検出出力を反転したの
ち、比較出力で駆動されたスイッチング手段でスイッチ
ングし、そのスイッチング出力に応じてスイッチング素
子のオン時間を制御するようにしたため、商用交流電源
からの入力電圧と入力電流との間に大きな位相差がある
場合でも、マグネトロン等への精度のよい入力電力制御
を行うことができる。
【図1】本発明に係る高周波電力変換装置の第1実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図2】図1における直線三角波発振器の構成を示す回
路図である。
路図である。
【図3】第1実施例の作用を説明するためのタイミング
チャートである。
チャートである。
【図4】本発明の第2実施例を示すブロック図である。
【図5】本発明の第3実施例を示す要部ブロック図であ
る。
る。
【図6】本発明の第4実施例を示す要部ブロック図であ
る。
る。
【図7】従来の高周波電力変換装置の回路図である。
【図8】他の従来例を示す回路図である。
1 商用交流電源 5 スイッチング素子 10 インバータ本体回路 17 カレントトランス 18 カレントトランスとともに入力電流検出手段を構
成する整流器 19 入力電圧検出器 20 入力電圧検出器とともに入力電圧検出手段を構成
する整流器 22 電圧・オン時間変換器(制御手段) 26 コンパレータ(比較手段) 27 アナログスイッチ(スイッチング手段) 28 積分回路 30 直線三角波発振器(三角波発生手段) 40 同/逆相判定部(同/逆相判定手段) 50 スイッチング部(スイッチング手段) 51 電圧反転器
成する整流器 19 入力電圧検出器 20 入力電圧検出器とともに入力電圧検出手段を構成
する整流器 22 電圧・オン時間変換器(制御手段) 26 コンパレータ(比較手段) 27 アナログスイッチ(スイッチング手段) 28 積分回路 30 直線三角波発振器(三角波発生手段) 40 同/逆相判定部(同/逆相判定手段) 50 スイッチング部(スイッチング手段) 51 電圧反転器
Claims (2)
- 【請求項1】 商用交流電源からの交流電圧を整流した
直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッチングし
て高周波に変換し、この高周波を直流に変換して所要の
直流出力を得る高周波電力変換装置であって、 前記商用交流電源からの入力電圧に対応した検出出力を
得る入力電圧検出手段と、前記商用交流電源からの入力
電流に対応した検出出力を得る入力電流検出手段と、所
定の振幅及び周期を有する三角波を発生する三角波発生
手段と、前記入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の
何れか一方の検出出力と前記三角波発生手段で発生させ
た三角波とを比較して比較出力を得る比較手段と、該比
較手段の比較出力で駆動され前記入力電圧検出手段又は
入力電流検出手段の何れか他方の検出出力をスイッチン
グするスイッチング手段と、該スイッチング手段のスイ
ッチング出力に応じて前記スイッチング素子のオン時間
を制御する制御手段とを有することを特徴とする高周波
電力変換装置。 - 【請求項2】 商用交流電源からの交流電圧を整流した
直流電圧をスイッチング素子で周期的にスイッチングし
て高周波に変換し、この高周波を直流に変換して所要の
直流出力を得る高周波電力変換装置であって、 前記商用交流電源からの入力電圧に対応した検出出力を
得る入力電圧検出手段と、前記商用交流電源からの入力
電流に対応した検出出力を得る入力電流検出手段と、所
定の振幅及び周期を有する三角波を発生する三角波発生
手段と、前記入力電圧検出手段又は入力電流検出手段の
何れか一方の検出出力と前記三角波発生手段で発生させ
た三角波とを比較して比較出力を得る比較手段と、前記
商用交流電源からの入力電圧と入力電流とが同相である
か逆相であるかを判定して判定結果を得る同/逆相判定
手段と、前記比較手段の比較出力で駆動され前記同/逆
相判定手段の判定結果が同相であるときは前記入力電圧
検出手段又は入力電流検出手段の何れか他方の検出出力
を直接スイッチングし前記判定結果が逆相であるときは
当該何れか他方の検出出力を反転した出力をスイッチン
グするスイッチング手段と、該スイッチング手段のスイ
ッチング出力に応じて前記スイッチング素子のオン時間
を制御する制御手段とを有することを特徴とする高周波
電力変換装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3236278A JPH0583950A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 高周波電力変換装置 |
US07/889,103 US5222015A (en) | 1991-05-31 | 1992-05-27 | Inverter power supply with input power detection means |
EP92109054A EP0516122B1 (en) | 1991-05-31 | 1992-05-29 | Inverter power supply |
DE69222976T DE69222976T2 (de) | 1991-05-31 | 1992-05-29 | Wechselrichter-Leistungsversorgung |
TW081104332A TW238435B (ja) | 1991-05-31 | 1992-06-02 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3236278A JPH0583950A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | 高周波電力変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0583950A true JPH0583950A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=16998422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3236278A Pending JPH0583950A (ja) | 1991-05-31 | 1991-09-17 | 高周波電力変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0583950A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2023690A1 (en) * | 2006-06-02 | 2009-02-11 | Panasonic Corporation | Power control apparatus for high frequency dielectric heating and control method employed by the power control apparatus |
CN109792231A (zh) * | 2016-07-21 | 2019-05-21 | Lg电子株式会社 | 功率转换系统 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP3236278A patent/JPH0583950A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2023690A1 (en) * | 2006-06-02 | 2009-02-11 | Panasonic Corporation | Power control apparatus for high frequency dielectric heating and control method employed by the power control apparatus |
EP2023690A4 (en) * | 2006-06-02 | 2014-02-12 | Panasonic Corp | POWER CONTROL DEVICE FOR DIELECTRIC HIGH FREQUENCY HEATING AND THROUGH THE POWER CONTROL DEVICE |
EP2178340A3 (en) * | 2006-06-02 | 2014-02-12 | Panasonic Corporation | Power Control Unit for High-Frequency Dielectric Heating and Control Method Thereof |
EP2178338A3 (en) * | 2006-06-02 | 2014-02-12 | Panasonic Corporation | Power control unit for high-frequency dielectric heating and control method thereof |
CN109792231A (zh) * | 2016-07-21 | 2019-05-21 | Lg电子株式会社 | 功率转换系统 |
EP3488523B1 (en) * | 2016-07-21 | 2023-10-04 | LG Electronics Inc. | Power converting system |
CN109792231B (zh) * | 2016-07-21 | 2024-08-16 | Lg电子株式会社 | 功率转换系统 |
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