JPS58198888A - High frequency induction heater - Google Patents

High frequency induction heater

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JPS58198888A
JPS58198888A JP8176082A JP8176082A JPS58198888A JP S58198888 A JPS58198888 A JP S58198888A JP 8176082 A JP8176082 A JP 8176082A JP 8176082 A JP8176082 A JP 8176082A JP S58198888 A JPS58198888 A JP S58198888A
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electrostatic induction
turn
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frequency
thyristors
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潤一 西澤
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高周波電力により、所望の被加熱物体を高効
率で加熱できる静電誘導サイリスタによる高周波誘導加
熱装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high-frequency induction heating device using an electrostatic induction thyristor that can heat a desired object to be heated with high efficiency using high-frequency power.

高周波誘導加熱は、一般的には、高周波磁場の誘導によ
る、うず電流によって被加熱物体の導体そのものを発熱
させ加熱する方法で、高い発振周波数によって得られる
表皮効果、エッジ効果、近接効果等を利用しているもの
である。
High-frequency induction heating is generally a method of heating the conductor of the heated object by generating heat using eddy currents induced by a high-frequency magnetic field, and utilizes the skin effect, edge effect, proximity effect, etc. obtained by high oscillation frequencies. This is what we are doing.

高周波誘導加熱装置は、半導体製造工程における、たと
えば半導体材料の純度を高めるために浮遊帯域精製を行
うが、その場合のフローティングゾーンの加熱とか、単
結晶成長装置のルツボの加熱とか、等 、あるいはプラズマ発生用高周波電源とかの電源、その
他の加熱エネルギー源として多方面の用途に使用される
High-frequency induction heating equipment is used in semiconductor manufacturing processes, for example, to heat the floating zone in order to improve the purity of semiconductor materials, to heat the crucible in single crystal growth equipment, or to heat the crucible in single crystal growth equipment. It is used for a variety of purposes, including as a power source for high-frequency power generation, and as a source of other heating energy.

従来の高周波誘導加熱装置は、発振素子として真空管式
のものを用いていたが、徐々にベース電流によりターン
・オン、ターン・オフする大電力用トランジスタに代わ
りつつある。
Conventional high-frequency induction heating devices used vacuum tube type oscillation elements, but these are gradually being replaced by high-power transistors that are turned on and off by base current.

この大電力トランジスタは、多数のセルから構成されて
いる為、全てのセルを均一に動作させることは難しく、
しかも大形の素子を作ることができずにいる。
Since this high-power transistor is composed of many cells, it is difficult to operate all cells uniformly.
Moreover, it has not been possible to make large-sized devices.

更に、高周波出力が出せず、しかもこのトランジスタは
、ベース領域に過剰なキャリアが蓄積するので、ターン
・オフの時に過剰キャリアを引き出す為の時間、即ち蓄
積時間が長い欠点に併せ次のような欠点も有している。
Furthermore, it is not possible to output high frequency output, and since excess carriers accumulate in the base region of this transistor, it takes a long time to extract excess carriers at turn-off, that is, the accumulation time is long.In addition, the transistor has the following disadvantages: It also has

(1)ベース抵抗が大きい為、スイッチング時間が遅い
(1) Switching time is slow because the base resistance is large.

(2)大面積のトランジスタの場合には、素子全体がタ
ーン・オンするための遅れ時間がある。
(2) In the case of large area transistors, there is a delay time for the entire device to turn on.

(3)高耐圧のものが作りにくい。(3) It is difficult to make products with high voltage resistance.

(4)効率が悪い為に、損失による温度上昇が大きく、
電流集中が起こり易く、素子が破壊する。
(4) Due to poor efficiency, temperature rise due to loss is large.
Current concentration tends to occur and the element is destroyed.

(5)スイッチングの際は、ターン・オン中ベース電流
を流し続けなければならず、ベースの駆動電力が大きく
、大電流のスイッチングの場合には効率が低下する。
(5) During switching, the base current must continue to flow during turn-on, and the drive power of the base is large and efficiency decreases in the case of large current switching.

(6)ターン・オン時の電圧降下が大きい。(6) The voltage drop at turn-on is large.

上記の理由によりトランジスタの発振・増幅の変換効率
はおおよそ40〜50%位で高々70%にしかならない
For the above reasons, the conversion efficiency of the oscillation and amplification of the transistor is approximately 40 to 50%, and is only 70% at most.

一方、従来のpnpn構造のサイリスタによる発振器の
変換効率はバイポーラトランジスタより良いが動作周波
数は高々1KHz以下である。pnpn構造のゲート・
ターンオフサイリスタを用いても動作周波数の限界は数
十KHz位にしかならない。
On the other hand, although the conversion efficiency of an oscillator using a conventional pnpn-structured thyristor is better than that of a bipolar transistor, the operating frequency is at most 1 KHz or less. pnpn structure gate
Even if a turn-off thyristor is used, the operating frequency limit is only about several tens of kilohertz.

このように従来の高周波誘導加熱は、多くの大きな欠点
を有している。
As described above, conventional high frequency induction heating has many major drawbacks.

本発明は、叙上の従来の欠点を除去するものであり、そ
の目的は、ほぼ100KHzよりMHzを上まる周波数
領域までも効率よく被加熱物体の加熱が行える高周波誘
導加熱装置を提供することにある。
The present invention is intended to eliminate the above-mentioned conventional drawbacks, and its purpose is to provide a high-frequency induction heating device that can efficiently heat an object to be heated even in a frequency range exceeding approximately 100 KHz to MHz. be.

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

本発明の高周波誘導加熱装置は、静電誘導サイリスタを
有し加熱コイルを介して、被加熱物体を高周波にて加熱
せしめるものである。
The high frequency induction heating device of the present invention has an electrostatic induction thyristor and heats an object to be heated with high frequency through a heating coil.

静電誘導サイリスタは、本願発明者が既に特公昭57−
9226号(特願昭48−56002号)「サイリスタ
」その他により提案してあり、ゲート電圧を零ボルトに
するだけでターン・オンし、また逆方向のゲート・カソ
ード間電圧によって順阻止状態にできる利点に併せ、高
周波誘導加熱装置のスイッチング素子として、応答速度
が速く、電子的制御もかけ易く、更に素子内部での発熱
は無く、たとえあったとしても、従来の大電力用トラン
ジスタの発熱に比し桁違いに少なく、きわめて効率よく
、高周波のスイッチングが行える等の利点を有している
The electrostatic induction thyristor has already been developed by the inventor of the present invention in Japanese Patent Publication No. 57-
No. 9226 (Japanese Patent Application No. 1982-56002) ``Thyristor'' and others have proposed it, and it can be turned on simply by reducing the gate voltage to zero volts, and can be placed in a forward blocking state by applying a voltage between the gate and cathode in the opposite direction. In addition to its advantages, it can be used as a switching element for high-frequency induction heating equipment, has a fast response speed, is easy to apply electronic control, and does not generate heat inside the element, and even if it does, it is less heat-generating than that of conventional high-power transistors. It has the advantage of being able to perform high-frequency switching extremely efficiently and with an order of magnitude less frequency.

第1図(a)乃至(d)は、本発明の高周波誘導加熱装
置の一実施例とそれを説明するための図で、第1図(a
)は具体的回路例である。
FIGS. 1(a) to 1(d) are diagrams for explaining an embodiment of the high-frequency induction heating device of the present invention, and FIG.
) is a specific circuit example.

この実施例における高周波誘導加熱装置は、2個の静電
誘導サイリスタA、Bを有している。図中1は直流電源
、2はチョークコイル、3は中間タップ付のトランス、
4は静電誘導サイリスタA及びBの各ゲートを駆動する
トランジスタQ1乃至Q4の駆動回路、Q1、Q3はそ
れぞれ静電誘導サイリスタA、Bをターン・オンさせる
pチャンネルのMOSトランジスタ、Q2、Q4はそれ
ぞれ静電誘導サイリスタA、Bをターン・オフさせるn
チャンネルのMOSトランジスタ、VG1、VG3は静
電誘導サイリスタA、Bをターン・オンさせる電流電源
、VG2、VG4は静電誘導サイリスタA、Bをターン
・オフさせる直流電源、5は加熱コイル、6は被加熱物
体、C2、R2はサージ吸収用のコンデンサと抵抗であ
る。
The high frequency induction heating device in this embodiment has two electrostatic induction thyristors A and B. In the figure, 1 is a DC power supply, 2 is a choke coil, 3 is a transformer with an intermediate tap,
4 is a driving circuit of transistors Q1 to Q4 that drive the gates of the electrostatic induction thyristors A and B, Q1 and Q3 are p-channel MOS transistors that turn on the electrostatic induction thyristors A and B, respectively, and Q2 and Q4 are Turn off the electrostatic induction thyristors A and B, respectively.
Channel MOS transistors, VG1 and VG3 are current power supplies that turn on static induction thyristors A and B, VG2 and VG4 are DC power supplies that turn off static induction thyristors A and B, 5 is a heating coil, and 6 is a current power supply that turns on static induction thyristors A and B. The objects to be heated, C2 and R2, are a capacitor and a resistor for surge absorption.

静電誘導サイリスタA、Bを交互に導通させることによ
って、加熱コイル5に交番電流が流れ、被加熱物体6の
加熱が行なわれる。
By alternately energizing the electrostatic induction thyristors A and B, an alternating current flows through the heating coil 5 and the object to be heated 6 is heated.

第1図(b)は、第1図(a)に示す駆動回路4によっ
て発生するパルス列を示す図である。
FIG. 1(b) is a diagram showing a pulse train generated by the drive circuit 4 shown in FIG. 1(a).

φ1によりトランジスタQ1が導通し、VG1が静電誘
導サイリスタAのゲート、カソード間に加わりターン・
オンする。半周期目にφ2によりトランジスタQ2が導
通し、VG2が静電誘導サイリスタAのゲート・カソー
ド間に加わりターン・オフする。
Transistor Q1 becomes conductive due to φ1, and VG1 is applied between the gate and cathode of static induction thyristor A, turning the
Turn on. In the half cycle, transistor Q2 becomes conductive due to φ2, and VG2 is applied between the gate and cathode of static induction thyristor A, turning it off.

φ2と同じ位相でφ3はトランジスタQ3を導通させて
、VG3により静電誘導サイリスタBがターン・オンす
る。一周期目にはφ4によりトランジスタQ4を導通さ
せて、VG4を静電誘導トランジスタBに加えて静電誘
導サイリスタBをオフさせる。φ4と同じ位相でφ1が
加わり静電誘導サイリスタAが前と同じようにターン・
オンする。
With the same phase as φ2, φ3 makes transistor Q3 conductive, and VG3 turns on static induction thyristor B. In the first cycle, transistor Q4 is made conductive by φ4, VG4 is applied to static induction transistor B, and static induction thyristor B is turned off. φ1 is added in the same phase as φ4, and the electrostatic induction thyristor A turns as before.
Turn on.

第1図(C)は、第1図(a)、(b)で説明したトラ
ンス3の一次側の電流の変化を示す図である。
FIG. 1(C) is a diagram showing changes in the current on the primary side of the transformer 3 explained in FIGS. 1(a) and 1(b).

トランス3の一次側を流れる交番電流により加熱コイル
5は駆動し、被加熱物体6の高周波加熱が実施される。
The heating coil 5 is driven by the alternating current flowing through the primary side of the transformer 3, and the object to be heated 6 is heated with high frequency.

チョークコイル2は、交番電流が直流電源1側に流れる
のを阻止する為に設けている。直流電源1は、商用電源
をダイオードにより直流整流、あるいは商用電源を変圧
器を介して整流した直流電源より構成されるものである
。変圧器の一次側に静電誘導サイリスタによって電圧調
整をすれば直流電源電圧を可変とすることができる。
The choke coil 2 is provided to prevent alternating current from flowing to the DC power supply 1 side. The DC power supply 1 is composed of a DC power supply obtained by rectifying a commercial power supply using a diode or by rectifying a commercial power supply via a transformer. The DC power supply voltage can be made variable by adjusting the voltage using an electrostatic induction thyristor on the primary side of the transformer.

静電誘導サイリスタはターン・オン、ターン・オフが非
常に高速であり、ターン・オフ時間0.1μsec位の
ものによりほぼ100KHz以上の高周波誘導加熱が、
90%以上の効率で得ることができる。
Static induction thyristors turn on and turn off very quickly, and with a turn-off time of about 0.1 μsec, high-frequency induction heating of approximately 100 KHz or more can be achieved.
It can be obtained with an efficiency of 90% or more.

第1図(a)、(d)は共に、駆動回路4の周期を変え
ることと乃至はL1、C1の値を変化させ共振周波数を
変えること又両者を同時に変えることによって容易に実
施できる。第1図(d)の場合、動作周波数fはおおよ
そf=1/2π■で与えられる。なおここで、L1はト
ランス3のインダクタンス、C1はコンデンサの容量で
ある。
Both of FIGS. 1(a) and 1(d) can be easily implemented by changing the period of the drive circuit 4, or by changing the values of L1 and C1 to change the resonance frequency, or by changing both at the same time. In the case of FIG. 1(d), the operating frequency f is approximately given by f=1/2π■. Note that here, L1 is the inductance of the transformer 3, and C1 is the capacitance of the capacitor.

第2図は、本発明の他の実施例である。第1図の実施例
と異なるのは直流電源を2つにした点で他の主要な部分
は第1図(d)と同じである。
FIG. 2 shows another embodiment of the invention. The difference from the embodiment shown in FIG. 1 is that there are two DC power supplies, but the other main parts are the same as in FIG. 1(d).

なお、図中第1図と同一個所は同一符号で示してある。In addition, the same parts in the figure as in FIG. 1 are indicated by the same reference numerals.

このことは以下の図面についても同様である。直流電源
10は静電誘導サイリスタAにより直流電源11は静電
誘導サイリスタBにより交互に導通し、交番電流が共振
器L1、C1を流れる。
This also applies to the following drawings. The DC power supply 10 is alternately made conductive by the electrostatic induction thyristor A, and the DC power supply 11 is made conductive by the electrostatic induction thyristor B, and an alternating current flows through the resonators L1 and C1.

ゲートの駆動方法は第1図と同様にして行なうことがで
きる。直流電源10、11の電圧は同じ値でよい。
The gate driving method can be performed in the same manner as shown in FIG. The voltages of the DC power supplies 10 and 11 may have the same value.

第3図は、本発明の更に他の実施例である。この実施例
における高周波誘導加熱装置は、4個の静電誘導サイリ
スタA、B、C、Dを有している。静電誘導サイリスタ
A、Cを同時にターンオンし、ターンオフさせ、次に静
電誘導サイリスタB、Dを同時にターンオンすることに
よって共振器L1、C1に交番電流を流すことができる
FIG. 3 shows yet another embodiment of the invention. The high frequency induction heating device in this embodiment has four electrostatic induction thyristors A, B, C, and D. By simultaneously turning on and turning off the electrostatic induction thyristors A and C, and then turning on the electrostatic induction thyristors B and D simultaneously, an alternating current can be caused to flow through the resonators L1 and C1.

Q1、Q5、VG1、VG5はそれぞれ、静電誘導サイ
リスタA、Cのターンオン用の導通用トランジスタ、タ
ーンオン用の直流電源、Q2、Q6、VG2、VG6は
静電誘導サイリスタA、Cのターンオフ用の導通用トラ
ンジスタ、ターンオフ用の直流電源Q3、Q7、VG3
、VG7はそれぞれ静電誘導サイリスタB、Dのターン
オン用の導通用トランジスタ、ターンオン用の直流電源
、Q4、Q8、VG4、VG8はそれぞれ静電誘導サイ
リスタB、Dのターンオフ用の導通用トランジスタ、タ
ーンオフ用の直流電源である。
Q1, Q5, VG1, and VG5 are conduction transistors for turning on static induction thyristors A and C, respectively, and DC power supplies for turning on, Q2, Q6, VG2, and VG6 are transistors for turning off static induction thyristors A and C, respectively. Conduction transistor, turn-off DC power supply Q3, Q7, VG3
, VG7 are conduction transistors for turn-on of static induction thyristors B and D, respectively, and DC power supplies for turn-on, Q4, Q8, VG4, and VG8 are conduction transistors for turn-off of static induction thyristors B and D, respectively, and turn-off. It is a DC power supply for

第2図乃至第3図に示す実施例においては、第1図のも
のと異なり、センタータップ付のトランスが不要である
という利点を有している。静電誘導サイリスタの順方向
阻止電圧は直流電源1の電圧をVとしたときに、第1図
(a)の実施例ではZV、第2図乃至第3図の実施例に
おいては、Vである。第1図乃至第3図の高周波誘導加
熱装置に用いる静電誘導サイリスタは、ゲート、カソー
ド間に逆方向バイアスを印加してオフとなり、0ゲート
バイアスで導通状態となるノーマリ・オン型の素子、ゲ
ートバイアスを印加しないときに、阻止状態となってい
るノーマリ・オフ型の素子、あるいはノーマリ・オン型
とノーマリ・オフ型の中間の特性を有する素子のいずれ
を用いても良い。順方向阻止利得が大きく、ターンオフ
時の電流利得が大きい静電誘導サイリスタを用いるのが
望ましい。
The embodiment shown in FIGS. 2 and 3, unlike the embodiment shown in FIG. 1, has the advantage that a center-tapped transformer is not required. When the voltage of the DC power supply 1 is V, the forward blocking voltage of the electrostatic induction thyristor is ZV in the embodiment shown in FIG. 1(a), and V in the embodiments shown in FIGS. 2 and 3. . The electrostatic induction thyristor used in the high-frequency induction heating apparatus shown in FIGS. 1 to 3 is a normally-on type element that is turned off by applying a reverse bias between the gate and cathode and becomes conductive at 0 gate bias. Either a normally-off type element which is in a blocking state when no gate bias is applied, or an element having characteristics intermediate between a normally-on type and a normally-off type may be used. It is desirable to use a static induction thyristor that has a large forward blocking gain and a large current gain during turn-off.

第4図は本発明の別の実施例である。FIG. 4 shows another embodiment of the invention.

Eは逆導通の静電誘導サイリスタQ10及びVG10は
ゲートのターン・オン導通用のトランジスタ及びターン
・オン用の電源である。C1、L1は共振回路、C2、
R2はサージ吸収用のコンデンサ、抵抗である。
E is a reverse conducting electrostatic induction thyristor Q10 and VG10 are transistors for turn-on conduction of the gate and a power source for turn-on. C1, L1 are resonant circuits, C2,
R2 is a capacitor and resistor for surge absorption.

φ10はQ10のターン・オン用のパルス電圧で、静電
誘導サイリスタEをターン・オンし共振回路C1、L1
を導通させる。この例で、L1は加熱コイルの役目も果
たしている。
φ10 is a pulse voltage for turning on Q10, which turns on electrostatic induction thyristor E and connects resonant circuits C1 and L1.
conduction. In this example, L1 also serves as a heating coil.

共振回路C1の放電時は、静電誘導サイリスタEが逆導
通であるので、コンデンサC1の逆極性に充電された電
荷は放電する。放電すると静電誘導サイリスタEは再び
阻止状態になり、コンデンサC1が充電する。φ10を
加え静電誘導サイリスタEを再びオンさせる。
When the resonant circuit C1 is discharged, the electrostatic induction thyristor E is reversely conductive, so that the charge charged to the opposite polarity of the capacitor C1 is discharged. Upon discharging, the electrostatic induction thyristor E becomes blocked again and the capacitor C1 charges. φ10 is applied to turn on the electrostatic induction thyristor E again.

以上の繰り返しにより、加熱コイルL1に交番電流が流
れ、被加熱物体6は加熱される。
By repeating the above, an alternating current flows through the heating coil L1, and the object to be heated 6 is heated.

以上の実施例においては、ゲートの駆動回路としてトラ
ンジスタQ1乃至Q10を用いている。ゲート駆動用の
トランジスタは、自己消去能力のあるものが必要である
。ここではMOSトランジスタを用いた例を説明したが
、MOSトランジスタに限らず静電誘導トランジスタ、
バイポーラトランジスタでも良い。又、実施例では静電
誘導サイリスタA乃至Eのゲートのターン・オン、ター
ン・オフするときに直流電源を加える回路であるので、
高周波に向いている。ゲートのターン・オフの回路はコ
ンデンサ充電方式、リアクトル方式、パルストランス方
式、コンデンサとパルストランス方式でも良い。
In the embodiments described above, transistors Q1 to Q10 are used as gate drive circuits. The gate driving transistor must have self-erasing capability. Although an example using MOS transistors has been explained here, it is not limited to MOS transistors, but also static induction transistors,
A bipolar transistor may also be used. In addition, in the embodiment, the circuit applies DC power when turning on and off the gates of the electrostatic induction thyristors A to E.
Suitable for high frequencies. The gate turn-off circuit may be a capacitor charging method, a reactor method, a pulse transformer method, or a capacitor and pulse transformer method.

大電流用の静電誘導サイリスタのスイッチングを簡単に
するための実施例を以下に述べる。
An embodiment for simplifying the switching of electrostatic induction thyristors for high currents is described below.

第5図は、光パルスでターン・オンするノーマリオフ型
の静電誘導サイリスタF、Gを用いた一実施例である。
FIG. 5 shows an embodiment using normally-off type electrostatic induction thyristors F and G that are turned on by a light pulse.

20、21はpinフォトダイオード、フォトトランジ
スタ、フォト静電誘導トランジスタ等の光パルスで導通
するもの、VG11、VG12はターン・オフ用の直流
電源である。他の回路は第1図(a)と同様である。1
5は光ファイバ線路、16は静電誘導サイリスタF、G
、20、21を駆動するための光パルス駆動回路で、パ
ルス回路とレーザダイオードないしは発光ダイオード及
び電源より構成されている。31、33はF、Gをター
ン・オンさせる光パルス、32、34は、20、21を
導通させる光パルスである。第5図(b)に第5図(a
)に示した実施例の動作を示す。光パルス31により静
電誘導サイリスタFを導通させ、次に光パルス32、3
3により静電誘導サイリスタFをターン・オフさせ、静
電誘導サイリスタGをターン・オンさせ次に光パルス3
4で21を導通させ、静電誘導サイリスタGをターン・
オフさせる。静電誘導サイリスタGをターン・オフさせ
ると同時に再び光パルス31により静電誘導サイリスタ
Fを導通させる。静電誘導サイリスタF、Gに交互に電
流を流すことによって加熱コイル5へ交番電流が流れ、
被加熱物体6は加熱される。
Reference numerals 20 and 21 are pin photodiodes, phototransistors, photostatic induction transistors, etc. that are turned on by light pulses, and VG11 and VG12 are DC power supplies for turn-off. The other circuits are the same as in FIG. 1(a). 1
5 is an optical fiber line, 16 is an electrostatic induction thyristor F, G
, 20, 21, and is composed of a pulse circuit, a laser diode or a light emitting diode, and a power source. 31 and 33 are light pulses that turn on F and G, and 32 and 34 are light pulses that make 20 and 21 conductive. Figure 5(b) and Figure 5(a)
) shows the operation of the embodiment shown in FIG. The electrostatic induction thyristor F is made conductive by the light pulse 31, and then the light pulses 32, 3
3 turns off the electrostatic induction thyristor F and turns on the electrostatic induction thyristor G, and then the light pulse 3
4 makes 21 conductive and turns the electrostatic induction thyristor G.
Turn it off. At the same time as the electrostatic induction thyristor G is turned off, the electrostatic induction thyristor F is made conductive again by the optical pulse 31. By passing current alternately through the electrostatic induction thyristors F and G, an alternating current flows to the heating coil 5,
The object to be heated 6 is heated.

F、G、がノーマリ・オン型の静電誘導サイリスタのと
きには、光パルス31、32は不要となり、第5図(C
)のような光パルスで動作させることができる。
When F and G are normally-on type electrostatic induction thyristors, the optical pulses 31 and 32 are unnecessary, and as shown in FIG.
) can be operated with light pulses such as

第5図(d)はゲートをターン・オンさせる光パルスで
導通するフォトダイオード、フォトトランジスタ等の素
子、22、23をそれぞれ静電誘導サイリスタF、Gに
接続した実施例であるVG13,VG14はゲートのタ
ーン・オン用の電圧源である。動作のさせ方は第5図(
b)と同様である。ノーマリ・オン型の静電誘導サイリ
スタではVG12は省略しても良い。又、20、21は
大きな抵抗Rgでおきかえても良い。その場合には、2
2、23でターン・オンすることになり、光パルス32
、34は不要で、光パルス31、33を第5図(e)の
ように印加すれば良い。
FIG. 5(d) shows an example in which elements 22 and 23, such as photodiodes and phototransistors, which conduct with a light pulse that turns on the gate, are connected to electrostatic induction thyristors F and G, respectively. VG13 and VG14 are This is the voltage source for turning on the gate. The method of operation is shown in Figure 5 (
Same as b). In a normally-on type electrostatic induction thyristor, VG12 may be omitted. Further, 20 and 21 may be replaced with large resistances Rg. In that case, 2
It will be turned on at 2 and 23, and the light pulse 32
, 34 are not necessary, and it is sufficient to apply the optical pulses 31 and 33 as shown in FIG. 5(e).

これまで説明した高周波誘導加熱装置のゲート駆動回路
においても第5図に示したような、光を用いる回路にで
きることはいうまでもない。又、保護回路としてヒュー
ズとパルス駆動回路を電源投入時には、全ての静電誘導
サイリスタをターン・オフ状態にするリセット回路をつ
けることが望ましい。
It goes without saying that the gate drive circuit of the high-frequency induction heating apparatus described above can also be made into a circuit using light, as shown in FIG. Further, as a protection circuit, it is desirable to provide a reset circuit that turns off all the electrostatic induction thyristors when the fuse and pulse drive circuit are powered on.

以上いくつかの実施例により本発明の工業用高周波誘導
加熱装置について説明したが、本発明は以上の実施例に
限られるものでなく、静電誘導サイリスタを少くとも具
備して構成されるものであれば何でも構わない。
Although the industrial high-frequency induction heating device of the present invention has been described above with reference to several embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and may be configured to include at least an electrostatic induction thyristor. It doesn't matter what you have.

たとえば、被加熱物体を高周波にて加熱する加熱コイル
は、巻線型コイルでも平板型コイルでも、又これらのコ
イルが1組でも、複数組になったものでも構わない。巻
線型コイルを並列にして用いる場合は、磁東が同じ向き
になるようにすればよい。
For example, the heating coil that heats the object to be heated using high frequency waves may be a wire-wound coil or a flat plate coil, or may be a single set or a plurality of sets of these coils. When wire-wound coils are used in parallel, the magnetic east may be oriented in the same direction.

以上説明したように本発明の高周波誘導加熱装置は、静
電誘導サイリスタを少くとも具備して構成されることに
より、次に述べるような数多くの利点を有しており、工
業的価値の極めて高いものである。
As explained above, the high frequency induction heating device of the present invention has many advantages as described below by being configured with at least an electrostatic induction thyristor, and has extremely high industrial value. It is something.

(1)従来のサイリスタよりも高速のスイッチングが行
える。
(1) Faster switching is possible than conventional thyristors.

(2)ほぼ100KHz〜MHz帯を上回る程度の周波
数領域で大電力の連続出力を発生できるし、これ以下の
周波数領域でのトランジスタ、サイリスタを用いた高周
波誘導発振器の代替としても利用できる。
(2) It is possible to generate a continuous output of large power in a frequency range exceeding approximately 100 KHz to MHz band, and it can also be used as a substitute for a high-frequency induction oscillator using a transistor or thyristor in a frequency range below this band.

(3)変換効率が90%以上にでき、省エネルギー化が
できる。
(3) Conversion efficiency can be increased to 90% or more, resulting in energy savings.

(4)安定性、信頼性が高く、素子の破壊がない。(4) High stability and reliability, with no element destruction.

(5)スイッチングの際、ターン・オン時とターン・オ
フ時のみわずかのパルス電圧電流を流せばよいのでスイ
ッチングに要する電力が少なくて済む。
(5) During switching, it is only necessary to flow a small pulse voltage current during turn-on and turn-off, so the power required for switching can be reduced.

(6)ターン・オフが容易にできるので使用部品が少な
く、かつ小型のものでよく、全体としてコンパクトにな
り、設置スペースがわずかですむ。
(6) Since it can be easily turned off, it requires fewer parts and is small in size, making it compact as a whole and requiring only a small amount of installation space.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(a)乃至(d)は、本発明の高周波誘導加熱装
置の一実施例と、それを説明するための図、第2図乃至
第4図は本発明の他の実施例、第5図(a)乃至(d)
は、本発明の更に他の実施例と、それを説明するための
図である。 静電誘導サイリスタ・・・A、B、C、D、E、F、G 特許出願人 西澤潤■
FIGS. 1(a) to (d) show one embodiment of the high-frequency induction heating device of the present invention and diagrams for explaining it, and FIGS. 2 to 4 show another embodiment of the present invention, and FIGS. Figure 5 (a) to (d)
These are still other embodiments of the present invention and diagrams for explaining them. Electrostatic induction thyristor...A, B, C, D, E, F, G Patent applicant Jun Nishizawa■

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 静電誘導サイリスタを有していることを特徴とする高周
波誘導加熱装置。
A high-frequency induction heating device characterized by having an electrostatic induction thyristor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63211810A (en) * 1988-02-12 1988-09-02 Junichi Nishizawa High frequency oscillator
US5204504A (en) * 1988-08-26 1993-04-20 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency heating apparatus including ringing effect suppressor for switching element

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JPS63211810A (en) * 1988-02-12 1988-09-02 Junichi Nishizawa High frequency oscillator
US5204504A (en) * 1988-08-26 1993-04-20 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency heating apparatus including ringing effect suppressor for switching element

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