JPS6220292A - 周波数変換装置 - Google Patents

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 本発明は電磁誘導加熱装置の加熱コイルに高周波電流を
供給する周波数変換装置に関するものである。

従来の技術 電磁誘導加熱装置は、一般に周波数変換装置を用い商用
電源を高周波電源に変換し、加熱コイルに電流を供給す
るものである。第４図により従来の周波数変換装置につ
いて説明する。

同図において、１は商用電源、２は整流ブリッジであり
、トランジスタ８を、制御回路９の駆動信号によりオン
、オフさせ、共振用コンデンサ６と共振用コイル６に高
周波電流を発生させるものである。そして共振用コイル
６を平板状にし、その近傍に加熱に供する禍１０を設置
する。なお３はチョークコイル、４は高周波バイパスコ
ンデンサ、７は転流用ダイオードである。

そして前記トランジスタ８を駆動するだめの電源供給手
段として第５図、第６図に示す様なものがある。

第５図には電源トランス１１を利用した方式を示してお
り、第６図にはコイル方式を示している。

この方式は第７図に示すように平板状コイル６の中心部
に、略同心円状に２つの補助コイル１２を設けていた。

そして、２つの補助コイルが干渉しないように誘起電流
の方向を同じにしていた。この補助コイル１２は平板状
コイル６に高周波電流が流れだとき、補助コイル１２に
誘起された電流を利用できるようにしている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、高周波電流を発生させるトランジスタは高速度
スイッチング動作を行う必要」−、ターンオフ時にエミ
ッタよりベース方向へ逆バイアス電流を流さねばならな
いだめ、トランジスタ、駆動用電源として、正電源と負
電源の２種類の電源が必要であった。したがって上記の
コイル方式の構成では誘起電流の方向が同一のため正負
各電源の平滑回路と、ベース電流制御限抵抗が必要であ
り、部品点数の増欠があり、まだ、第５図に示す電源ｌ
・ランス方式では比較的大きい電源トランスが必要なだ
め周波数変換装置の小型化、薄型化が困難であった。

本発明は」二記問題点に留意し、電源トランスを省略す
るとともに部品点数を少なくして小型化。

薄型化を図った周波数変換装置を提供することにある。

問題Ｑ、を解決するだめの手段 ２つの補助コイルを加熱コイル面下にて対角線−４二に
設け、前記補助コイルのうち１つはトランジスタ順方向
バイアス用に供し、他の１つを逆バイアス用電源に供す
る。

作用 ２つの補助コイルを加熱コイル面下に相対する位置に設
け、補助コイル間相互の磁界の干渉を防止し、安定した
トランジスタ駆動電流波形を確保するものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図および第２図ａにおいて、加熱コイルである平板
状コイル６の下部に設けられたフェライトコア１３Ａ、
１３Ｂに補助コイル１４Ａ、１４Ｂが巻かれている。そ
して２つの補助コイル１４人。

１４Ｂは対角線上に配置されている。

第２１凹すに２つの補助コイル１４Ａ、１４Ｂと周波数
変換装置内のトランジスタ８との接続関係を示す。同図
において、補助コイル１４Ａ、１４Ｂの巻方向は、トラ
ンジスタ８のコレクタ電流１ａが増加時、補助コイル１
４Ａは、ダイオード１６の順方向に、補助コイル１４Ｂ
はダイオード１６の順方向に電流が流れる方向に設定さ
れている。

丑だコンデンサ１７は補助コイル１４Ｂと閉ループを形
成する。トランジスタ１８のオン時には、コンデンサ１
７のチャージ電圧が、トランジスタ８のベース・エミッ
タ間の逆バイアス方向に印加する構成とし、さらに、小
容量の直流電源２０より抵抗１９を介しトランジスタ８
のベースに順バイアス電流を流１〜得るものとする。

上記構成において、トランジスタ８がオンジ始めだ時点
ではそのコレクタ電流は小さな値であり、それを駆動す
るベース電流も第３図Ｃに示すよりｌの如く小なるもの
でよい。よって直流電源は小容量のもので対応できる。

次にトランジスタ８に第３図乙に示すコレクタ電流Ｉｃ
が流れると補助コイル１４Ａ’に第３図すに示す誘起電
流ＩＢ’が発生し、それがそのままｌ・ランジスタ８の
ベース電流と１〜で利用できるわけ６　べ一 であり、このときのベース電流値は、補助コイル１４Ａ
の巻数や、平板状コイル６との取付距離を調節すること
てより任意に設定できるものである。

また補助コイル１４Ｂにも誘起電流が発生するのである
が、トランジスタ８０オン状態では、他のトランジスタ
１８のベース電圧は第３図ｄのようにゼロでありオフ状
態である。そのため、誘起電流はそのままコンデンサ１
７にチャージ電圧として蓄えられる。

次にトランジスタ８がオフ状態に転じた場合であるが、
他のトランジスタ１８は同時にオン状態となってコンデ
ンサ１７のチャージ電圧が、トランジスタ８のベース・
エミッタの逆バイアス方向に印加される。このとき順方
向にも抵抗１９や補助コイル１４Ａ等から電流が流れて
いるが、それ以上の逆バイアス電流を流し得る電圧にな
るように他の補助コイル１４Ｂの巻数等にしておけば、
順方向ベース電流は打消された状態となって第３図Ｃに
示すような逆バイアス電流より２が流れる。

このように逆バイアス電流を流すことにより、トランジ
スタ８のスイッチングオフ時の損失を小さくできる。

以上のように本実施例によれば、２つの補助コイルは、
平板状コイルの径方向に設置し、対角線上に相対する位
置に設置しているため、４−目互の電磁結合による干渉
を防止でき、順バイアス電流波形は、ｑｚ板状コイルに
流れる電流波形と略近似の状態でとり出すことができる
。

このことは、補助コイルと平板状コイルとの距離や、あ
るいは、補助コイルの巻数等を調整するだけで、順方向
バイアス電流値を容易に設計でき、安定した動作をも保
証できるものである。

なお本実施例は、補助コイルをフェライトコアに巻いて
いるが、空心コイルでもその作用・効果に差異は生じる
ものでない。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように、本発明は加熱
コイル近傍に取付けだ２つの補助コイルの誘起電流の方
向を変えることができるだめ、正負各電源の平滑回路を
簡素化できトランジスタの駆動電源を簡単な構成にて実
現できるとともに、加熱コイル面下にで対角線」二に相
対する位置に設けることによって安定した駆動信号を得
られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は平板状コイルと補助コイルの分解斜視図、第２
図ａは竿板状コイルと補助コイルの断面図、第２図すは
周波数変換装置の回路図、第３図は第２１’ｌｂにおけ
る各部の波形図、第４図は周波数変換装置の構成図、第
５図はトランジスタ駆動用電源を得るだめの従来の周波
数変換装置の構成図、第６図ａはトランジスタ駆動用電
源を得るだめの従来の他の周波数変換装置の構成図、第
６図すは第６図ａの平板状コイルと補助コイルの断面図
、第７図は第６図ａの平板状コイルと補助コイルの分解
斜視図である。 ６・・　・平板状コイル、８　・・・・トランジスタ、
１４Ａ、１４Ｂ・・・・・・補助コイル。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名＠　
１　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｇ−一
一乎以壮コ）ルｆ４Ａ、！４８−　　補１７Ｊ−Ｊ俤 第２図 ８−’にランジ又グ 第３図 第４図 幻　５　図 ｔＤ＋ Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　牧味　　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱コイルに高周波電流を供給するスイッチング素子と
   、前記加熱コイルの下部に取付けられ、前記加熱コイル
   に発生する磁束により誘導電流を発生する２つの補助コ
   イルとを備え、前記補助コイルは誘起した電流を前記ス
   イッチング素子のトリガ電流源として供給し、かつ前記
   加熱コイル面下にて対角線上に相対する位置する周波数
   変換装置。