KR200186593Y1

KR200186593Y1 - Induction heater

Info

Publication number: KR200186593Y1
Application number: KR2019990027505U
Authority: KR
Inventors: 신법진
Original assignee: 신법진
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 고안은 유도 가열기의 정류부에 사이리스터 대신에 다이오드를 사용하여 전원측의 역율을 개선하고, 직류 리액터에 역기전력 회생부를 삽입하여 서지 전압을 방지하도록 하며, 역변환부에서 스위칭 소자로 펄스폭 제어하도록 하는 유도 가열기에 관한 것으로서, 다수의 다이오드(D11,D12,D13,D14,D15,D16)를 이용하여 AC 전원에서 인가되는 교류를 DC로 정류하는 정류부(1); 상기 정류부(1)로부터 출력되는 전력을 필터링하도록 구비된 리액터(L1)와 출력을 교번할 때 발생되는 서지전압을 흡수 재사용하는 역기전력 회생부(20)로 이루어지는 필터부(2); 상기 필터부(2)로부터 출력되는 안정된 DC 전력을 PWM 제어할 수 있도록 교번식으로 온오프하는 스위치(SW1,SW2,SW3,SW4)로 구성된 인버터부(3); 및 상기 인버터부(3)에서 공급되어진 에너지를 출력시키는 공진부(4)로 구성된다.The present invention improves the power factor on the power supply side by using a diode instead of a thyristor in the rectifier of the induction heater, inserts a counter electromotive force regenerative part into a DC reactor to prevent a surge voltage, and controls the pulse width of the inverse converter by a switching element. Regarding, the rectifier (1) for rectifying the alternating current applied from the AC power source to the DC using a plurality of diodes (D11, D12, D13, D14, D15, D16); A filter unit (2) including a reactor (L1) provided to filter the power output from the rectifier (1) and a counter electromotive force regenerative unit (20) for absorbing and reusing the surge voltage generated when alternating the output; An inverter unit (3) composed of switches (SW1, SW2, SW3, SW4) which alternately turn on and off so as to PWM control the stable DC power output from the filter unit (2); And a resonator unit 4 for outputting energy supplied from the inverter unit 3.

Description

Induction Heater {Induction Heater}

본 고안은 유도 가열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유도 가열기의 정류부에 사이리스터 대신에 다이오드를 사용하여 전원측의 역율을 개선하고, 직류 리액터에 역기전력 회생부를 삽입하여 서지 전압을 방지하도록 하며, 역변환부에서 스위칭 소자로 펄스폭 제어하도록 하는 유도 가열기에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heater, and more particularly, to improve the power factor of the power supply side by using a diode instead of a thyristor in the rectifier of the induction heater, and insert a counter electromotive force regenerative part into a DC reactor to prevent surge voltage, An induction heater for controlling pulse width with a switching element.

일반적으로 종래의 유도 가열기 회로는 정류부에서 사이리스터를 사용하여 직류전압을 조절하고, 역변환부의 스위칭 소자 SW1, SW4 그리고 SW3, SW2를 도통시켜 C2, L2로 이루어진 공진회로에 전력을 공급한다.In general, a conventional induction heater circuit regulates a DC voltage by using a thyristor in the rectifier, and supplies power to a resonant circuit composed of C2 and L2 by conducting switching elements SW1, SW4, SW3, and SW2 of the inverse converter.

그리고 상기 사이리스터로 위상을 제어하고 직류전압을 가변시켜야 출력을 조절할 수 있다.The output of the thyristor is controlled by controlling the phase and varying the DC voltage.

그러나, 상기와 같은 유도 가열기는 사이리스터를 사용함에 따라 전원측의 역율이 저하되고, 제어부가 복잡해지며 전원측에 노이즈가 발생하고 직류측을 평활시켜야 하며, 출력 제어시 응답속도가 느려 정밀제어가 힘들다는 문제점이 있다.However, as the induction heater as described above uses a thyristor, the power factor of the power supply side decreases, the control unit becomes complicated, noise occurs on the power supply side, and the DC side needs to be smoothed. There is this.

상기 문제점을 해결하기 위해 사이리스터 대신 다이오드를 사용하여 직류전압을 얻을 경우 출력의 양을 조절할 수 없게되고, 역변환부의 스위칭 소자로 펄스폭을 제어하면 출력을 조절 할 수는 있으나, 과다한 서지 전압의 발생으로 인하여 스위칭 소자를 파괴하게 되는 문제점이 있다.In order to solve the above problem, when the DC voltage is obtained using a diode instead of the thyristor, the output amount cannot be adjusted. When the pulse width is controlled by the switching element of the inverse converter, the output can be adjusted, but due to the occurrence of excessive surge voltage. There is a problem that destroys the switching element.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다이오드 소자를 이용하여 정류하고, 정류된 직류전압을 가변시켜 출력을 조절 할 수 있도록 스위칭부(인버터부)를 이용하여 가변시켜 출력하되, 스위치의 오프시 리액터에서 발생되는 역 기전력을 소거할 수 있도록 역기전력 회생부를 구비하여 스위칭 소자의 파괴없이 정밀제어가 가능한 유도 가열기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and rectified by using a diode element, and by using a switching unit (inverter unit) to change the output by varying the rectified DC voltage, the output, It is an object of the present invention to provide an induction heater capable of precise control without destroying a switching element by providing a counter electromotive force regenerative unit to eliminate back electromotive force generated in a reactor when the switch is turned off.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 정류부에 사이리스터 대신 다이오드로 대체하여 자연스럽게 정류작용을 하고, 직류 리액터에 역기전력 회생부를 삽입하여 역기전력 발생시 이를 흡수하도록 한 후 다음번 스위칭 소자 온시 회생시키도록 구성된 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention has a feature configured to naturally rectify by replacing a thyristor with a diode instead of a thyristor, and insert a counter electromotive force regenerative part into a DC reactor so as to absorb the counter electromotive force when the counter electromotive force is generated and then regenerate at the next switching element on. have.

도 1은 본 고안에 의한 유도 가열기에 관한 회로도.1 is a circuit diagram related to an induction heater according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 정류부 2 : 필터부1: rectification part 2: filter part

3 : 인버터부 4 : 공진부3: inverter section 4: resonator section

20 : 역기전력 회생부 D : 다이오드20: back electromotive force regenerative unit D: diode

C1 : 커패시터 L1 : 리액터C1: Capacitor L1: Reactor

C2 : 공진 커패시터 L2 : 공진 인덕터C2: resonant capacitor L2: resonant inductor

SW1,SW2,SW3,SW4 : 스위치SW1, SW2, SW3, SW4: Switch

SW5 : 역기전력 스위치SW5: Reverse EMF Switch

이하, 본고안의 실시예에 의한 지식 경영 시스템에 관한 구성을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a configuration of a knowledge management system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 고안의 구성을 도 1을 참고로하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the present invention with reference to Figure 1 as follows.

다수의 다이오드(D11,D12,D13,D14,D15,D16)를 이용하여 AC 전원에서 인가되는 교류를 DC로 정류하는 정류부(1)와, 상기 정류부(1)로부터 출력되는 전력을 필터링하도록 구비된 리액터(L1)와 출력을 교번할 때 발생되는 서지전압을 흡수 재사용하는 역기전력 회생부(20)로 이루어지는 필터부(2)와, 상기 필터부(2)로부터 출력되는 안정된 DC 전력을 PWM 제어할 수 있도록 교번식으로 온오프하는 스위치(SW1,SW2,SW3,SW4)로 구성된 인버터부(3)와, 상기 인버터부(3)에서 공급되어진 에너지를 출력시키는 공진부(4)로 구성된다.Rectifier 1 for rectifying the alternating current applied from the AC power source to the DC using a plurality of diodes (D11, D12, D13, D14, D15, D16), and is provided to filter the power output from the rectifier (1) PWM control of the filter unit 2 which consists of the back electromotive force regenerative part 20 which absorbs and reuses the surge voltage which generate | occur | produces when alternating the output with reactor L1, and stable DC power output from the filter part 2 can be PWM-controlled. It consists of an inverter section 3 composed of switches SW1, SW2, SW3, SW4 alternately turning on and off, and a resonator section 4 for outputting energy supplied from the inverter section 3.

상기 역기전력 회생부(20)는 역기전력을 일시적으로 충전하는 커패시터(C1)와, 상기 커패시터(C1)에 충전된 전류를 다음번 스위칭시 회생시키기 위해 온되는 스위치(SW5)로 이루어진다.The counter electromotive force regenerative unit 20 includes a capacitor C1 that temporarily charges the counter electromotive force, and a switch SW5 that is turned on to regenerate the current charged in the capacitor C1 during the next switching.

상기와 같이 이루어지는 본 고안의 동작은 다음과 같이 이루어진다.Operation of the present invention made as described above is made as follows.

먼저 점선 'A'와 같이 정류된 전압은 리액터(L1)을 통하여 스위칭 소자(SW1,SW4)를 통하여 공진 인덕터(L2) 및 공진 커패시터(C2)로 이루어진 공진부(4)에 전력을 공급하고, 스위칭 소자가 오프되었을 때 리액터(L1)에서 발생된 역기전력은 점선 'B' 와 같이 다이오드(D1)를 통하여 커팬시터(C1)에 충전된다. 커패시터(C1)에 충전된 에너지는 다음번 스위칭 소자가 도통될 때 역기전력 스위치(SW5)를 도통시켜서 점선 'C'와 같이 전원측에 회생시킨다.First, the rectified voltage as shown by the dotted line 'A' supplies power to the resonator unit 4 including the resonant inductor L2 and the resonant capacitor C2 through the switching elements SW1 and SW4 through the reactor L1, When the switching element is turned off, the counter electromotive force generated in the reactor L1 is charged to the capacitor C1 through the diode D1 as shown by the dotted line 'B'. The energy charged in the capacitor C1 conducts the back EMF switch SW5 when the next switching element is turned on, and regenerates to the power supply side as shown by the dotted line 'C'.

상기 역기전력 스위치(SW5)는 스위치, 저항, 리액터를 단독으로 사용하거나 상기 스위치와 저항과 리액터를 직·병렬로 조합해서 사용할 수 있고, 상기 스위칭 소자(SW1,SW2,SW3,SW4,SW5)의 온오프 제어는 마이컴 제어 또는 플립플롭(Flip Flop) 또는 펄스폭 제어 중 어느 한 가지를 선택하여 온오프 제어한다.The counter electromotive force switch SW5 may be a switch, a resistor, or a reactor alone, or a combination of the switch, a resistor, and a reactor in series and in parallel, and the switching elements SW1, SW2, SW3, SW4, and SW5 may be turned on. The off control selects any one of a microcomputer control, a flip flop, or a pulse width control to control the on-off.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 유도 가열기는 사이리스터 대신 다이오드를 대체함으로써 전원측의 노이즈 발생이 감소되고 또한 역율이 향상된다.As described above, the induction heater according to the present invention replaces the diode instead of the thyristor, thereby reducing the generation of noise on the power supply side and improving the power factor.

그리고 PWM 제어가 가능함으로 응답속도가 빠르게 되어 정밀제어에 적합하며 제작비용이 절감되는 효과가 있으므로 유도 가열기 제조 산업상 매우 유용한 고안이다.And because PWM control is possible, response speed is fast, so it is suitable for precision control and manufacturing cost is reduced, so it is very useful design for induction heater manufacturing industry.

Claims

In induction heating apparatus,

Rectifier 1 for rectifying the alternating current applied from the AC power source to the DC using a plurality of diodes (D11, D12, D13, D14, D15, D16);

A filter unit (2) including a reactor (L1) provided to filter the power output from the rectifier (1) and a counter electromotive force regenerative unit (20) for absorbing and reusing the surge voltage generated when alternating the output;

An inverter unit (3) composed of switches (SW1, SW2, SW3, SW4) which alternately turn on and off so as to PWM control the stable DC power output from the filter unit (2); And

Induction heater, characterized in that consisting of a resonator (4) for outputting the energy supplied from the inverter (3).

The counter electromotive force regenerative unit 20 includes a capacitor C1 temporarily charging the counter electromotive force, and a switch SW5 that is turned on to regenerate the current charged in the capacitor C1 during the next switching. Induction heater, characterized in that.

The method of claim 2, wherein the switch (SW5)

An induction heater characterized by using a switch, a resistor, a reactor alone, or combining the switch, a resistor, and a reactor in series and in parallel.