JPS6161503B2 - - Google Patents
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- JPS6161503B2 JPS6161503B2 JP5712483A JP5712483A JPS6161503B2 JP S6161503 B2 JPS6161503 B2 JP S6161503B2 JP 5712483 A JP5712483 A JP 5712483A JP 5712483 A JP5712483 A JP 5712483A JP S6161503 B2 JPS6161503 B2 JP S6161503B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高周波誘導加熱装置に関するもので
あり、更に詳しくは、並列共振回路を用いた出力
整合回路の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high frequency induction heating device, and more particularly to an improvement in an output matching circuit using a parallel resonant circuit.
高周波誘導加熱は、加熱コイル(ワークコイ
ル)の交番磁界により被加熱体の渦電流損を生じ
させ、それによる発熱を応用したものであり、熱
処理、加熱加工、接合等の各種の分野で広く用い
られている。 High-frequency induction heating uses the alternating magnetic field of a heating coil (work coil) to generate eddy current loss in the heated object and generates heat, and is widely used in various fields such as heat treatment, heat processing, and bonding. It is being
一般に、高周波誘導加熱装置では、出力整合回
路として並列共振回路が用いられている。 Generally, in high-frequency induction heating devices, a parallel resonant circuit is used as an output matching circuit.
第1図は従来のこの種の並列共振回路の一例を
示す回路図である。第1図において、スイツチン
グ素子として用いた電界効果トランジスタQ1,
Q2のソースには、電源端子−Vcが接続され、ド
レインには、コンデンサC0が接続されると共に
整合トランスTの一次コイルL1の切換タツプが
接続されている。整合トランスTの一次コイル
L1の中間タツプには電源端子+Vcが接続され、
二次コイルL2にはワークコイルL3が接続されて
いる。このような回路の共振周波数f0は、コンデ
ンサC0の容量として符号そのものを用い、整合
トランスTの1次側からみたインダクタンスをL
とすると、f0=1/(2π√0)で表わすこと
ができ、出力インピーダンスZ0は、抵抗分をRと
すると、Z0=L/(C0R)で表わすことができ
る。即ち、整合トランスTの一次コイルL1の切
換タツプの接続を変えるることにより共振周波数
f0及び出力インピーダンスZ0を変えることができ
る。例えば、より大きな出力信号を得るために
は、インダンタンスLが小さくなるように整合ト
ランスTの一次コイルL1の切換タツプの接続を
変えて、出力インピーダンスZ0を小さくしワーク
コイルL3に流れる電流を増加させればよい。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional parallel resonant circuit of this type. In FIG. 1, field effect transistors Q 1 , used as switching elements,
The source of Q2 is connected to the power supply terminal -Vc, and the drain is connected to the capacitor C0 and to the switching tap of the primary coil L1 of the matching transformer T. Primary coil of matching transformer T
The power supply terminal +Vc is connected to the middle tap of L1 ,
A work coil L3 is connected to the secondary coil L2 . The resonant frequency f 0 of such a circuit is determined by using the sign itself as the capacitance of the capacitor C 0 and calculating the inductance seen from the primary side of the matching transformer T by L
Then, it can be expressed as f 0 =1/(2π√ 0 ), and the output impedance Z 0 can be expressed as Z 0 =L/(C 0 R), where R is the resistance component. That is, by changing the connection of the switching tap of the primary coil L1 of the matching transformer T, the resonant frequency can be adjusted.
f 0 and output impedance Z 0 can be varied. For example, in order to obtain a larger output signal, change the connection of the switching tap of the primary coil L 1 of the matching transformer T so that the inductance L becomes smaller, thereby reducing the output impedance Z 0 and allowing the signal to flow to the work coil L 3 . All you have to do is increase the current.
しかし、このような従来の構成によれば、整合
トランスTの一次コイルL1の切換タツプの接続
を変えると共振周波数f0も大きく変化することに
なり、共振周波数f0の変化を小さくするために
は、コンデンサC0の容量も調整しなければなら
ない。又、整合トランスTに着目すると、一次コ
イルL1の切換タツプの接続によつて電流が一次
コイルL1の一部には流れないことになり、二次
コイルL2に加わる高周波信号分布が不均一にな
つて損失が増加することになる。又は、ワークコ
イルL3との整合をとるために二次コイルL2の接
続を変えることがあるが、このような高周波信号
分布の不均一があると一次コイルL1の切換タツ
プの接続位置による制限を受けることになるとい
う問題がある。 However, according to such a conventional configuration, if the connection of the switching tap of the primary coil L 1 of the matching transformer T is changed, the resonant frequency f 0 will also change significantly, so in order to reduce the change in the resonant frequency f 0 , the capacitance of capacitor C 0 must also be adjusted. Also, when focusing on the matching transformer T, the connection of the switching tap of the primary coil L1 prevents current from flowing through a part of the primary coil L1 , and the high-frequency signal distribution applied to the secondary coil L2 is uneven. As the loss becomes uniform, the loss increases. Alternatively, the connection of the secondary coil L 2 may be changed in order to match with the work coil L 3 , but if there is such an uneven distribution of high frequency signals, the connection position of the switching tap of the primary coil L 1 may be changed. The problem is that it is subject to restrictions.
本発明は、これらの点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記の各問題を解決し、各種の
特性において優れた高周波誘導加熱装置を提供す
ることにある。 The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to solve each of the above-mentioned problems and provide a high-frequency induction heating device that is excellent in various characteristics.
この目的を達成する本発明は、一次コイルに複
数の切換のタツプが設けられた整合トランスを介
してワークコイルに高周波信号を供給する高周波
誘導加熱装置において、整合トランスの一次コイ
ル全体に高周波信号が流れるように一次コイルの
両端間に整合用コンデンサを接続したことを特徴
とするものである。 The present invention achieves this object in a high-frequency induction heating device that supplies a high-frequency signal to a work coil through a matching transformer in which the primary coil is provided with a plurality of switching taps. The feature is that a matching capacitor is connected between both ends of the primary coil so that the current flows.
以下、図面を参照し本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第2図は本発明の一実施例の要部を示す回路図
であつて、第1図と同様な整合トランスTの一次
コイルL1の両端間には、整合用コンデンサC1が
接続されている。尚、C0は、第1図と同様、ト
ランジスタQ1,Q2を安定に動作させる上で必要
なコンデンサで、トランジスタQ1,Q2の近傍に
接続され、並列共振回路の一部を形成するもので
ある。これらコンデンサC0,C1及び整合トラン
スTに着目した等価的回路図を示したのが第3図
である。ここで、コンデンサC0が接続されてい
る部分のコイルの巻数をn1とし、コンデンサC1
(その容量は符号と同様C1とする)が接続されて
いる一次コイルL1全体の巻数をn2(n1≪n2)とす
ると、コンデンサC1の実効的な容量C1′は、
C1′=(n2/n1)2・C1
となり、コンデンサC1の効果はコンデンサC0に
比べて(n2/n1)2倍となる。即ち、コンデンサC1
が並列共振回路を支配することになる。従つて、
共振周波数f0は主としてコンデンサC1の容量で設
定でき、出力インピーダンスZ0を、一次コイルL1
の切換タツプの接続を変えることにより、共振周
波数f0に大きな変化を与えることなく、任意の値
の設定できる。 FIG. 2 is a circuit diagram showing a main part of an embodiment of the present invention, in which a matching capacitor C 1 is connected between both ends of a primary coil L 1 of a matching transformer T similar to that in FIG. 1. There is. As shown in Figure 1, C 0 is a capacitor necessary for stable operation of transistors Q 1 and Q 2 , and is connected near transistors Q 1 and Q 2 , forming part of a parallel resonant circuit. It is something to do. FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram focusing on these capacitors C 0 and C 1 and the matching transformer T. Here, let n 1 be the number of turns of the coil where capacitor C 0 is connected, and capacitor C 1
Assuming that the number of turns of the entire primary coil L 1 to which the capacitor (its capacitance is C 1 as well as its sign) is connected is n 2 (n 1 ≪ n 2 ), the effective capacitance C 1 ′ of the capacitor C 1 is: C 1 ′=(n 2 /n 1 ) 2・C 1 , and the effect of capacitor C 1 is twice that of capacitor C 0 (n 2 /n 1 ). That is, capacitor C 1
will dominate the parallel resonant circuit. Therefore,
The resonant frequency f 0 can be set mainly by the capacitance of the capacitor C 1 , and the output impedance Z 0 can be set by the primary coil L 1
By changing the connection of the switching tap, any value can be set without making a large change to the resonance frequency f0 .
このような構成によれば、従来のように整合ト
ランスTの1次コイルL1の高周波信号の分布が
不均一になることはなく、二次コイルL2に加わ
る高周波信号分布も均一になり、二次コイルL2
の並列、直列接続を自由に行うことができる。
又、コンデンサC1と整合トランスTとを一体化
することにより、出力電流処理を容易に行うこと
ができる。又、整合トランスTのQを高くするこ
とができ、効率が改善できる。更に、一種類の整
合トランスを広範囲の周波数領域を用いることが
できる。又、一次コイルL1、L二次コイルL2及
びワークコイルL3相互間の整合や取り易くな
り、広範囲の負荷に対しても容易に整合を取るこ
とができる。更に、従来と同様な容量を得るため
には従来の容量よりも小さな容量のコンデンサで
よく、大幅なコスト低減が図れる。 According to such a configuration, the distribution of the high frequency signal of the primary coil L 1 of the matching transformer T does not become uneven as in the conventional case, and the distribution of the high frequency signal applied to the secondary coil L 2 also becomes uniform. Secondary coil L 2
can be freely connected in parallel or in series.
Further, by integrating the capacitor C1 and the matching transformer T, output current processing can be easily performed. Furthermore, the Q of the matching transformer T can be increased, and the efficiency can be improved. Furthermore, one type of matching transformer can be used over a wide range of frequencies. In addition, matching between the primary coil L 1 , L secondary coil L 2 and work coil L 3 becomes easier, and matching can be easily achieved even for a wide range of loads. Furthermore, in order to obtain the same capacitance as the conventional one, a capacitor with a smaller capacitance than the conventional capacitance is required, resulting in a significant cost reduction.
以上説明したように、本発明によれば、比較的
簡単な構成で各種の特性が優れた出力整合回路を
含む高周波誘導加熱装置を実現でき、その実用上
の効果は極めて大きい。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a high-frequency induction heating device including an output matching circuit with a relatively simple configuration and excellent various characteristics, and its practical effects are extremely large.
第1図は従来の並列共振回路の一例を示す回路
図、第2図は本発明の一実施例の要部を示す回路
図、第3図は第2図回路の等価回路の一部を示す
回路図である。
Q1,Q2……電界効果トランジスタ、C0,C1…
…コンデンサ、T……整合トランス、L1……一
次コイル、L2……二次コイル、L3……ワークコ
イル。
Fig. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional parallel resonant circuit, Fig. 2 is a circuit diagram showing a main part of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a part of an equivalent circuit of the circuit shown in Fig. 2. It is a circuit diagram. Q 1 , Q 2 ... field effect transistor, C 0 , C 1 ...
...Capacitor, T...Matching transformer, L1 ...Primary coil, L2 ...Secondary coil, L3 ...Work coil.
Claims (1)
整合トランスを介してワークコイルに高周波信号
を供給する高周波誘導加熱装置において、整合ト
ランスの一次コイル全体に高周波信号が流れるよ
うに一次コイルの両端間に整合用コンデンサを接
続したことを特徴とする高周波誘導加熱装置。1. In a high-frequency induction heating device that supplies a high-frequency signal to a work coil through a matching transformer in which the primary coil is provided with a plurality of switching taps, a A high-frequency induction heating device characterized by connecting a matching capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5712483A JPS59181483A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | High frequency induction heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5712483A JPS59181483A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | High frequency induction heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59181483A JPS59181483A (en) | 1984-10-15 |
JPS6161503B2 true JPS6161503B2 (en) | 1986-12-25 |
Family
ID=13046807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5712483A Granted JPS59181483A (en) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | High frequency induction heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59181483A (en) |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5712483A patent/JPS59181483A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59181483A (en) | 1984-10-15 |
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