WO2007108096A1 - 加熱電源装置 - Google Patents

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Toyohiko Kiyohara
Takayoshi Hashizume
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Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation
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    • H02M1/008—Plural converter units for generating at two or more independent and non-parallel outputs, e.g. systems with plural point of load switching regulators

Definitions

  • the present invention relates to a heating power supply apparatus that heats a plurality of loads, and for example, relates to one that heats a negative resistance load such as a polycrystalline semiconductor.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-1017 Disclosure of the invention
  • the power of the power transformer can be supplied to a plurality of loads by selecting the number of serial connections of the loads. Selection of the number of loads in series can be performed by controlling the conduction / non-conduction of the selected positive / negative rectifier circuit, which can reduce power loss and change the voltage and current applied to the load. S can.
  • the three-phase rectifier circuit with half-wave control poles is composed of, for example, a thyristor rectifier with control poles. Insufficient capacity When adding, it goes without saying that a plurality of thyristor rectifiers with control poles may be connected in parallel. The same applies to the following embodiments.
  • Bridge circuits 30, 31 and 32 are connected to the secondary coil (secondary winding) of the power transformer 22, respectively.
  • the bridge circuit 30 includes a three-phase positive rectifier circuit 33 and a three-phase negative rectifier circuit 3 4.
  • the bridge circuit 31 includes a three-phase positive rectifier circuit 35 and a three-phase negative rectifier circuit 36.
  • the bridge circuit 32 includes a three-phase positive rectifier circuit 37 and a three-phase negative rectifier circuit 38.
  • the block circuit is composed of four block circuits 26, 29, 68, and 71. You can achieve your goals with numbers.
  • the load to be heated has been described by way of example having negative resistance characteristics, but it is needless to say that the present invention can also be applied to selection switching of loads that do not have negative resistance characteristics.
  • the heating power supply device of the present invention includes two bridge circuits 26, 29 having a positive half-wave control pole rectifier circuit and a negative half-wave control pole rectifier circuit, each of the first power transformer 21. Connect two wires 68 and 71 of the bridge circuit with a positive half-wave control pole rectifier circuit and a negative half-wave control pole rectifier circuit to one feeder line of the second power transformer 22 respectively.
  • One of the bridge circuits 26 connected to the first power transformer 21 and one of the bridge circuits 68 connected to the second power transformer 22 are connected in series and connected to the first power transformer 21.
  • the conducting positive and negative current rectifier circuit adjusts the current by the current control circuit 39, and the current commensurate with the load 40-43 is obtained.
  • the power is going on. Therefore, when the power factor reaches a certain value, it shifts to medium-term energization.
  • the positive rectifier circuits 27 and 69 and the negative rectifier circuits 28 and 70 are turned on simultaneously.
  • the medium voltage medium current is applied to the loads 40-43. That is, positive electrode From the rectifier circuit 27, the negative rectifier circuit 70 and the positive rectifier circuit 69, the series of loads 40, 41, 42, and 43 are returned to the negative rectifier circuit 28.
  • the positive rectifier circuits 24 and 69 and the negative rectifier circuits 28 and 67 are simultaneously conducted.
  • a low voltage and large current is applied to loads 40-43. That is, the positive rectifier circuit 24 returns to the negative rectifier circuit 28 through a series of loads 40-43.
  • the positive rectifier circuit 69 returns to the negative rectifier circuit 67 through a series of loads 40-43.
  • a current in the same direction is applied to the series body of the loads 40-43.
  • Four loads 40-43 are connected in series, and the voltage is 1 times the power supply voltage.
  • FIG. 3 is an operation diagram for explaining an operation in a medium-term mode of the first embodiment.
  • FIG. 7 is an operation diagram for explaining an operation in a medium-term mode of the second embodiment.
  • FIG. 9 is a configuration diagram showing a heating power supply device according to a third embodiment.
  • FIG. 18 is an operation diagram for explaining the operation of a conventional heating power supply device.

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Abstract

　複数の負荷のうちの選定した負荷に対して電源変圧器の電力を給電し、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定を、選定した正負極半波制御極付整流回路の導通・非導通の制御で行い、電力損失を軽減することができる加熱電源装置を得る。正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個２６，２９をそれぞれ電源変圧器２１の１つの巻線に接続し、複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに複数の上記ブリッジ回路２６，２９のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷４０－４３のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器２１の電力を給電するようにした。

Description

明 細 書
加熱電源装置
技術分野
[0001] この発明は、複数の負荷を加熱する加熱電源装置に関し、例えば、多結晶半導体 などの負性抵抗負荷を加熱するものに係わる。
背景技術
[0002] 図 17は特許文献 1による従来の加熱電源装置を示す構成図である。図において、 1は 4卷線変圧器、 2, 3, 4, 5は 4卷線変圧器 1の 2次コイルに接続されたサイリスタ 整流器、 14, 15, 16, 17はサイリスタ整流器 2— 5のそれぞれに接続された負性抵 抗負荷である。 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13はサイリスタ整流器 2— 5と負性抵抗負 荷 14— 17とを結ぶ回路 (線路）中に接続された半導体スィッチとしてのサイリスタスィ ツチである。負荷 14— 17は負性抵抗特性をもっため、初期通電時には高圧小電流 が必要であり、最終段通電時には低圧大電流が必要となる。
[0003] 図 17に示すように、従来の加熱電源装置は、負性抵抗負荷に対して力率の改善、 設備容量の削減を実現するために、交流を直流に変換するサイリスタ整流器の 4回 路の負荷側にモード切換用サイリスタスイッチの 8回路を備えたものである。負荷抵 抗が低下してレ、く過程で、サイリスタ整流器とサイリスタスイッチの導通 ·非導通を切 換えて、初期では「4個の負荷に個別通電」、次に「2個の負荷を直列にして通電」、 最終段では「4個の負荷を直列にして通電」と 3つのモードに切換えて通電する。
[0004] 特に、図 18で示すように、最終段の大電流領域では、サイリスタ整流器 2と 2個のサ イリスタスィッチ 9, 10、並びに、サイリスタ整流器 4と 3個のサイリスタスイッチ 6, 9， 1 3を経て通電するため、サイリスタスイッチの電力損失が大きい。なお、図で、破線は 電流方向を示し、サイリスタのうち黒塗りしたものは通電状態を、白く抜いたものは非 通電状態を示す。
[0005] 従来の加熱電源装置では、サイリスタ整流器の出力側に直並列切換えのためにサ イリスタスィッチを備えており、電力損失の増加をもたらす問題点があった。
[0006] 特許文献 1 :特開昭 62— 1017号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、電力損失を低 減した加熱電源装置を得ることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整 流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ電源変圧器の 1つの卷線に接続し 、複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通さ せたときに複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回 路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回 路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器 の電力を給電するようにした。
[0009] また、この発明の加熱電源装置は、第 1正極半波制御極付整流回路と第 1負極半 波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、第 2正極半波制御極付整流回路と第 2 負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路、及び、第 3正極半波制御極付整 流回路と第 3負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路をそれぞれ電源変圧 器の 1つの卷線に接続し、上記第 1正極半波制御極付整流回路を導通させたときに 上記第 1負極半波制御極付整流回路と上記第 2負極半波制御極付整流回路の選定 した一方を導通させ、上記第 2正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記 第 1負極半波制御極付整流回路と上記第 2負極半波制御極付整流回路の選定した 一方を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流 回路間に接続される複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧 器の電力を給電し、上記第 3正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 3負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記負荷に対する給電方向を規制す るようにした。
[0010] また、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御 極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個をそれぞれ第 1電源変圧器の 1つの卷 線に接続し、 正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の 複数個をそれぞれ第 2電源変圧器の 1つの卷線に接続し、上記第 1電源変圧器に接 続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を 導通させたときに上記第 1電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選 定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第 2電源変圧器に接続し た複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通 させたときに上記第 2電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定し た上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回 路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して、それら の直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するようにした。
[0011] さらに、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御 極付整流回路を有するブリッジ回路の 2個をそれぞれ第 1電源変圧器の 1つの卷線 に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するプリ ッジ回路の 2個をそれぞれ第 2電源変圧器の 1つの卷線に接続し、上記第 1電源変 圧器に接続した上記ブリッジ回路の一方と上記第 2電源変圧器に接続した上記プリ ッジ回路の一方とを直列接続し、上記第 1電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路 の他方と上記第 2電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の他方を互いの上記正極 半波制御極付整流回路端同士を接続して並列接続して、上記第 1電源変圧器に接 続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を 導通させたときに上記第 1電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選 定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第 2電源変圧器に接続し た複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通 させたときに上記第 2電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの選定し た上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回 路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源 変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした。 発明の効果
[0012] この発明に係る加熱電源装置によれば、複数の負荷のうちの選定した負荷に対し て電源変圧器の電力を給電することができ、負荷の選定切換え又は負荷の直列数 の選定は、選定した正負極半波制御極付整流回路の導通'非導通の制御で行うこと ができ、電力損失を軽減することができる。
[0013] また、この発明に係る加熱電源装置によれば、複数の負荷のうちの選定した負荷に 対して電源変圧器の電力を給電でき、第 3正極半波制御極付整流回路を導通させ たときに第 3負極半波制御極付整流回路を導通させて、負荷に対する給電方向を規 制でき、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路 の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。
[0014] また、この発明に係る加熱電源装置によれば、複数の負荷に対して、それらの直列 接続数を選定して電源変圧器の電力を給電することができ、負荷の選定切換えと負 荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通 ·非導通の制御で行うことが でき、電力損失を軽減することができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化さ せること力 Sできる。
[0015] さらに、この発明に係る加熱電源装置によれば、ブリッジ回路の一方同士を直列接 続し、ブリッジ回路の他方同士を並列接続したので、少ないブリッジ回路数で目的を 達成でき、複数の負荷に対して電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両 方に選定し給電でき、負荷の選定切換えと負荷の直列数又は並列の選定は、選定し た正負極整流回路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減すること ができると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 実施の形態 1.
この発明の実施の形態 1による加熱電源装置を図 1に基づいて説明する。 21 , 22 は交流三相線路 23に一次コイルが接続された 2卷線形の電源変圧器である。電源 変圧器 21の 2次コイル（2次卷線）には、 3相の正極半波制御極付整流回路（正極整 流回路と略称する） 24と 3相の負極半波制御極付整流回路 (負極整流回路と略称す る） 25を有するブリッジ回路 26、及び、 3相の正極整流回路 27と 3相の負極整流回 路 28を有するブリッジ回路 29が、それぞれ接続されている。なお、 3相の各半波制 御極付整流回路は、例えば制御極付サイリスタ整流器で構成されている。容量が不 足するときは、複数の制御極付サイリスタ整流器を並列接続して構成してもよいことは もちろんである。以下各実施の形態においても同様である。
[0017] 電源変圧器 22の 2次コイル（2次卷線）には、ブリッジ回路 30, 31 , 32がそれぞれ 接続されている。ブリッジ回路 30は、 3相の正極整流回路 33と 3相の負極整流回路 3 4を有している。同様に、ブリッジ回路 31は、 3相の正極整流回路 35と 3相の負極整 流回路 36を有している。ブリッジ回路 32は、 3相の正極整流回路 37と 3相の負極整 流回路 38を有している。これらの正極整流回路 24， 27, 33， 35, 37と負極整流回 路 25, 28, 34， 36, 38は、電流制御回路 39によりオン ·オフ（導通 ·非導通）制御と 導通時の電流制御が行われる。なお、電流制御回路 39から出る矢印付き線は、それ ぞれ各正極整流回路，負極整流回路の矢印付き線に接続される。 40— 43は負性抵 抗負荷 (例えば、多結晶半導体)であり、これらは、後述するモード切換により 1個直 歹 IJ (で 4個並列）， 2個直列（で 2個並列）， 4個直列状態で電源変圧器の電源に接続 される。
[0018] 次に動作を図 2,図 3,図 4を用いて説明する。なお、同図において、点線は電流方 向を示し、サイリスタ整流器のうち黒塗りしたものは導通状態を、白く抜いたものは非 導通状態を示す。電流制御回路 39は省略している。
負荷 40— 43は負性抵抗特性をもっため、初期通電時には、高電圧小電流が必要 であり、最終段通電時には低電圧大電流が必要となる。そのため、初期通電時は負 荷を並列に、最終段通電時には負荷を直列に接続すれば、電源変圧器 21， 22の電 源側より見た負荷はほぼ一定となる。
[0019] まず、初期通電時（初期モード）において、正極整流回路 24, 27, 33, 35、及び負 極整流回路 25, 34を同時に導通させる。図 2に点線で示す通電ループで、負荷 40 一 43に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路 24から負荷 40を経て負極 整流回路 25に戻る。正極整流回路 27から負荷 41を経て負極整流回路 25に戻る。 同様に、正極整流回路 33から負荷 43を経て負極整流回路 34に戻る。正極整流回 路 35から負荷 42を経て負極整流回路 34に戻る。このとき負荷 40— 43は、電源に対 して、 1個直列で 4個並列に接続されることになる。
[0020] 負荷 40— 43の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従レ、、導通する正負極整 流回路が電流制御回路 39により電流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通 電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電（ 中期モード）では、正極整流回路 27, 35、及び負極整流回路 28, 36を同時に導通 させる。図 3に点線で示す通電ループで、負荷 40—43に中電圧中電流を通電する 。即ち、正極整流回路 27から負荷 42, 43の直列体を経て負極整流回路 28に戻る。 正極整流回路 35から負荷 41， 40の直列体を経て負極整流回路 36に戻る。
[0021] このとき負荷 40— 43は、電源に対して、 2個直列で 2個並列に接続されることにな る。そのため、正極整流回路と負極整流回路の直流出力電圧が初期通電終了時の 2倍となり、力率が改善される。こうして、さらに負荷 40— 43の多結晶半導体が成長 し、抵抗が下がるに従レ、、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制 御回路 39により電流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通電されていく。す ると直流電圧が下がるため力率が悪化してレ、く。そこで力率がある値になったところ で最終段通電に移行する。
[0022] 最終段通電（最終段モード）では、正極整流回路 24, 37、及び負極整流回路 28, 38を同時に導通させる。図 4に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に低電圧大 電流を通電する。即ち、正極整流回路 24力 負荷 40— 43の直列体を経て負極整 流回路 28に戻る。正極整流回路 37から負荷 40— 43の直列体を経て負極整流回路 38に戻る。このとき、負荷 40— 43の直列体には、両正負極整流回路から同方向の 電流を通電するように規制する。負荷 40— 43は電源に対して 4個直列に接続される ので、直流出力電圧が中期通電時終了時の 2倍となり、力率が改善される。また、正 負極整流回路 24, 28と正負極整流回路 37， 38が並列運転されるので、中期通電 時の 2倍の電流が出力できる。
[0023] このように、ブリッジ回路の正極整流回路と負極整流回路は直流への電力変換に 加え、モード切換の機能を有している。負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低 下に応じて、 3段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善 しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生し、多結晶半 導体を加熱成長させることができる。また、通電モードの切換えは、各正極整流回路 と各負極整流回路の選択的切換え動作によって行われるので、切換えスピードが早 ぐこの切換えに時間が長くかかり負荷が冷えてしまうことがない。
[0024] さらに、 3段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選 択的切換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給 回路にサイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。特に、何日も 通電加熱する多結晶半導体に対する加熱電源装置においては、その効果は絶大で ある。最終段を例に説明すると、 3相ブリッジ回路のみで、正極整流回路の制御極付 サイリスタ整流器と負極整流回路の制御極付サイリスタ整流器で、合計で素子が 2個 直列となり、素子の電力損失は従来の 1Z2となる。なお、上述では 2卷線変圧器を 2 台使用したが、変圧器を統合して、 3卷線変圧器 1台で構成できる。これは他の実施 の形態にぉレ、ても同様である。
[0025] 実施の形態 1では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有するものを例に説明した 力 負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用できる。
そのため、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路 24 (27)と負 極半波制御極付整流回路 25 (28)を有するブリッジ回路の複数個 26， 29をそれぞ れ電源変圧器 21の 1つの卷線に接続し、複数の上記ブリッジ回路 26, 29のうちの所 定の上記正極半波制御極付整流回路 24 (27)を導通させたときに複数の上記ブリツ ジ回路 26, 29のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路 25 (28)を導通さ せて、上記正極半波制御極付整流回路 24, 27と上記負極半波制御極付整流回路 25, 28間に接続される複数の負荷 40, 41 , 42, 43のうちの選定した上記負荷に対 して上記電源変圧器 21の電力を給電するようにした。これにより、負荷の選定切換え 又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回路の導通'非導通の制御で行 うことができ、電力損失を軽減することができる。
[0026] また、この発明の加熱電源装置は、第 1正極半波制御極付整流回路 24と第 1負極 半波制御極付整流回路 25を有するブリッジ回路 26、及び、第 2正極半波制御極付 整流回路 27と第 2負極半波制御極付整流回路 28を有するブリッジ回路 29をそれぞ れ電源変圧器 21の 1つの卷線に接続し、上記第 1正極半波制御極付整流回路 24を 導通させたときに上記第 1負極半波制御極付整流回路 25と上記第 2負極半波制御 極付整流回路 28の選定した一方を導通させ、上記第 2正極半波制御極付整流回路 27を導通させたときに上記第 1負極半波制御極付整流回路 25と上記第 2負極半波 制御極付整流回路 28の選定した一方を導通させて、上記正極半波制御極付整流 回路 24, 27と上記負極半波制御極付整流回路 25， 28間に接続された複数の負荷 40, 41 , 42, 43のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器 21の電力を給 電するようにした。これにより、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定 した正負極整流回路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減するこ とができる。
[0027] また、この発明の加熱電源装置は、第 1正極半波制御極付整流回路 33と第 1負極 半波制御極付整流回路 34を有するブリッジ回路 30、第 2正極半波制御極付整流回 路 35と第 2負極半波制御極付整流回路 36を有するブリッジ回路 31、及び、第 3正極 半波制御極付整流回路 37と第 3負極半波制御極付整流回路 38を有するブリッジ回 路 32をそれぞれ電源変圧器 22の 1つの卷線に接続し、上記第 1正極半波制御極付 整流回路 33を導通させたときに上記第 1負極半波制御極付整流回路 34と上記第 2 負極半波制御極付整流回路 36の選定した一方を導通させ、上記第 2正極半波制御 極付整流回路 35を導通させたときに上記第 1負極半波制御極付整流回路 34と上記 第 2負極半波制御極付整流回路 36の選定した一方を導通させて、上記正極半波制 御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷 40 , 41 , 42, 43のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器 22の電力を給電 し、上記第 3正極半波制御極付整流回路 37を導通させたときに上記第 3負極半波制 御極付整流回路 38を導通させて、上記負荷に対する給電方向を規制するようにした
[0028] これにより、負荷の選定切換え又は負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流 回路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができる。と共 に、第 3正極半波制御極付整流回路 37を導通させたときに第 3負極半波制御極付 整流回路 38を導通させて、負荷に対する給電方向を規制することができる。
[0029] また、この発明の加熱電源装置は、複数の負荷 40， 41， 42, 43のうちの選定した 複数の上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方 に選定し給電することができる。これにより負荷に印加する電圧や電流を変化させる こと力 Sできる。
[0030] また、この発明の加熱電源装置は、負荷は負性抵抗負荷であり、複数の負荷のうち の選定した複数の上記負荷に対する直列接続数を選定して電源変圧器の電圧を印 加するようにした。これにより、負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の低下に応じ て、通電モードを切換え、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改善しながら、負荷 に高電圧小電流から低電圧大電流を印加できる。
[0031] さらに、この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御 極付整流回路を有するブリッジ回路の複数個 26, 29をそれぞれ第 1電源変圧器 21 の 1つの卷線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路 を有するブリッジ回路の複数個 30， 31， 32をそれぞれ第 2電源変圧器 22の 1つの卷 線に接続し、上記第 1電源変圧器 21に接続した複数の上記ブリッジ回路 26, 29のう ちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧 器 21に接続した複数の上記ブリッジ回路 26， 29のうちの選定した上記負極半波制 御極付整流回路を導通させ、上記第 2電源変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ 回路 30, 31 , 32のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたとき に上記第 2電源変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ回路 30, 31, 32のうちの 選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整 流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷 40， 41， 42, 43に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電するよう にした。
[0032] これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回 路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができると共に、 負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。
[0033] 実施の形態 2.
実施の形態 2による加熱電源装置を図 5に基づいて説明する。なお、実施の形態 1 と同一符号は、同一または相当部分を示し、実施の形態 1での説明を援用する。実 施の形態 1と異なる点を中心に説明する。実施の形態 2は、実施の形態 1と同様に、 負荷は負性抵抗特性を有するものであり、負性抵抗負荷の通電加熱による抵抗値の 低下に応じて、 3段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力率を改 善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生させる他の 例である。
[0034] 51 , 52は交流三相線路 23に一次コイルが接続された 2卷線形の電源変圧器であ る。電源変圧器 51の 2次コイル（2次卷線）には、 3相の正極半波制御極付整流回路 (正極整流回路と略称する） 53と 3相の負極半波制御極付整流回路 (負極整流回路 と略称する） 54を有するブリッジ回路 55が接続されている。同様に、電源変圧器 52 の 2次コイルには、 3相の正極整流回路 56と 3相の負極整流回路 57を有するブリッジ 回路 58が接続されている。これらの各正極整流回路 53， 56と各負極整流回路 54, 57は、電流制御回路 39により導通 '非導通制御と導通時の電流制御が行われる。ブ リッジ回路 26, 55, 58, 30は逆直歹 (Jに接続されてレヽる。負荷 40— 43は、モード切換 により 1個直列（で 4個並列）， 2個直列（で 2個並列）， 4個直列状態で電源変圧器の 電源に接続される。
[0035] 次に動作を図 6,図 7,図 8を用いて説明する。同図において、電流制御回路 39は 省略している。まず、初期通電時において、逆直列に接続された各ブリッジ回路 26, 55, 58, 30を導通させる。つまり、正極整流回路 24, 53, 56, 33、及び負極整流回 路 25, 54, 57, 34を同時に導通させる。図 6に点線で示す通電ループで、各負荷 4 0— 43に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路 24から負荷 40を経て負極 整流回路 25に戻る。正極整流回路 53から負荷 41を経て負極整流回路 54に戻る。 同様に、正極整流回路 56から負荷 42を経て負極整流回路 57に戻る。正極整流回 路 33から負荷 43を経て負極整流回路 34に戻る。このとき負荷 40— 43は、電源に対 して、 1個直列で 4個並列に接続されることになる。
[0036] 負荷 40— 43の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従レ、、導通する正負極整 流回路が電流制御回路 39により電流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通 電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電 では、実施の形態 1と同様に、正極整流回路 27, 35、及び負極整流回路 28， 36を 同時に導通させる。図 7に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に中電圧中電流 を通電する。即ち、正極整流回路 27から負荷 42， 43の直列体を経て負極整流回路 28に戻る。正極整流回路 35から負荷 41 , 40の直列体を経て負極整流回路 36に戻 る。
[0037] このとき負荷 40— 43は、電源に対して、 2個直列で 2個並列に接続されることにな る。そのため、正極整流回路と負極整流回路の直流出力電圧が初期通電終了時の 2倍となり、力率が改善される。こうして、さらに負荷 40— 43の多結晶半導体が成長 し、抵抗が下がるに従レ、、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制 御回路 39により電流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通電されていく。す ると直流電圧が下がるため力率が悪化してレ、く。そこで力率がある値になったところ で最終段通電に移行する。
[0038] 最終段通電では、実施の形態 1と同様に、正極整流回路 24, 37、及び負極整流回 路 28, 38を同時に導通させる。図 8に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に低 電圧大電流を通電する。即ち、正極整流回路 24から負荷 40— 43の直列体を経て 負極整流回路 28に戻る。正極整流回路 37から負荷 40— 43の直列体を経て負極整 流回路 38に戻る。このとき、負荷 40— 43の直列体には、両正負極整流回路から同 方向の電流を通電するように規制する。負荷 40— 43は電源に対して 4個直列に接 続されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の 2倍となり、力率が改善される。 また、正負極整流回路 24, 28と正負極整流回路 37, 38が並列運転されるので、中 期通電時の 2倍の電流が出力できる。
[0039] また、初期通電時に負荷 40— 43の特性にばらつきがある場合、前記実施の形態 1 では、それぞれの正極半波制御極付整流回路 24, 27, 33, 35と負極半波制御極 付整流回路 25, 34が非対称制御となり、偶数次高調波電流が交流三相線路 23に 流出することになる力 S、本実施の形態 2では初期通電時に 4つの負荷 40, 41， 42, 4 3に対して 4つのブリッジ回路 26， 55, 58、 30を設けているため、全て対称制御とな り、交流三相線路 23に流出する偶数次高調波電流を抑制することができる。
[0040] 3段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切 換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路に サイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。また、初期通電時に 負荷 40— 43の特性にばらつきがある場合も、交流三相線路 23に流出する偶数次 高調波電流を抑制することができる。なお、上述では 2卷線変圧器を 4台使用したが 、変圧器を統合して、例えば、 5卷線変圧器 1台で構成できる。これは他の実施の形 態においても同様である。実施の形態 2では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有 するものを例に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用で きることはもちろんである。
[0041] この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整 流回路を有するブリッジ回路の複数個 26, 29をそれぞれ第 1電源変圧器 21の 1つ の卷線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有す るブリッジ回路の複数個 30， 31 , 32をそれぞれ第 2電源変圧器 22の 1つの卷線に 接続し、正極半波制御極付整流回路 53と負極半波制御極付整流回路 54を有する ブリッジ回路 55を第 3電源変圧器 51に接続し、正極半波制御極付整流回路 56と負 極半波制御極付整流回路 57を有するブリッジ回路 58を第 4電源変圧器 52に接続し 、上記第 1電源変圧器 21に接続した複数の上記ブリッジ回路 26, 29のうちの所定の 上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧器 21に接続 した複数の上記ブリッジ回路 26, 29のうちの選定した上記負極半波制御極付整流 回路を導通させ、上記第 2電源変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ回路 30, 3 1 , 32のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 2 電源変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ回路 30, 31 , 32のうちの選定した上 記負極半波制御極付整流回路を導通させ、上記第 3電源変圧器 51に接続した上記 正極半波制御極付整流回路 53を導通させたときに上記第 3電源変圧器 51に接続し た上記負極半波制御極付整流回路 54を導通させ、上記第 4電源変圧器 52に接続 した上記正極半波制御極付整流回路 56を導通させたときに上記第 4電源変圧器 52 に接続した上記負極半波制御極付整流回路 57を導通させて、上記正極半波制御 極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷 40， 4 1 , 42, 43に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を給電 するようにした。
[0042] これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数の選定は、選定した正負極整流回 路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を低減でき、更に交流三相線路 に流出する偶数次高調波電流を抑制することができると共に、負荷に印加する電圧 や電流を変化させることができる。
[0043] 実施の形態 3.
実施の形態 3による加熱電源装置を図 9に基づいて説明する。なお、他の実施の形 態と同一符号は、同一または相当部分を示し、他の実施の形態での説明を援用する 。他の実施の形態と異なる点を中心に説明する。実施の形態 3は、実施の形態 1と同 様に、負荷は負性抵抗特性を有するものであり、負性抵抗負荷の通電加熱による抵 抗値の低下に応じて、 3段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加させ、力 率を改善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発生さ せる他の例である。
[0044] 電源変圧器 22の 2次コイル（2次卷線）には、 3相の正極半波制御極付整流回路（ 正極整流回路と略称する） 66と 3相の負極半波制御極付整流回路 (負極整流回路と 略称する） 67を有するブリッジ回路 68が接続されている。同様に、電源変圧器 22の 2次コイルには、 3相の正極整流回路 69と 3相の負極整流回路 70を有するブリッジ回 路 71が接続されている。これらの各正極整流回路 66, 69と各負極整流回路 67, 70 は、電流制御回路 39により導通 '非導通制御と導通時の電流制御が行われる。プリ ッジ回路 26とブリッジ回路 68は直列に接続されている。ブリッジ回路 29とブリッジ回 路 71はその正極整流回路 27, 69同士が接続されて並列接続されている。
[0045] 次に動作を図 10,図 11,図 12を用いて説明する。同図において、電流制御回路 3 9は省略している。まず、初期通電時において、正極整流回路 24, 27, 66、及び負 極整流回路 25, 67, 70を同時に導通させる。図 10に点線で示す通電ノレープで、各 負荷 40— 43に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路 27から負荷 40を経 て負極整流回路 25に戻る。正極整流回路 66から負荷 43を経て負極整流回路 70に 戻る。正極整流回路 66から、負荷 42と負荷 41の直列体を経て、負極整流回路 25と 正極整流回路 24を経て、負極整流回路 67に戻る。
[0046] このとき負荷 40と負荷 43は、それぞれ電源に対して、 1個直列で電源変圧器の 1倍 の電圧（電源変圧器の 2次卷線端電圧）に接続される。一方、負荷 42と負荷 41の直 列体は、 2個直列で電源電圧の 2倍の電圧に接続される。そのため各負荷 40, 41， 42, 43には、それぞれ同じ電流値を通電できる。
[0047] 負荷 40— 43の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従レ、、導通する正負極整 流回路が電流制御回路 39により電流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通 電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電 では、正極整流回路 24， 69、及び負極整流回路 28, 67を同時に導通させる。図 11 に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に中電圧中電流を通電する。即ち、正極 整流回路 69から負荷 40， 41 , 42, 43の直列体を経て、負極整流回路 28と正極整 流回路 24を経て、負極整流回路 67に戻る。
[0048] このとき負荷 40— 43は、 4個直列で電源電圧の 2倍の電圧に接続される。このとき 、負荷 40— 43の直列体への直流出力電圧が初期通電終了時の 2倍となり、力率が 改善される。こうして、さらに負荷 40— 43の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに 従い、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制御回路 39により電 流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通電されていく。すると直流電圧が下 力 ¾ため力率が悪化してレ、く。そこで力率がある値になったところで最終段通電に移 行する。
[0049] 最終段通電では、正極整流回路 27, 69、及び負極整流回路 28, 70を同時に導 通させる。図 12に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に低電圧大電流を通電 する。即ち、正極整流回路 27から負荷 40— 43の直列体を経て負極整流回路 28に 戻る。それに合わせて、正極整流回路 69から負荷 40— 43の直列体を経て負極整 流回路 70に戻る。このとき、負荷 40— 43の直列体には、同方向の電流が通電される 。負荷 40— 43は、 4個直列で、電源電圧の 1倍の電圧に接続される。負荷 40— 43 の直列体には、正負極整流回路 27， 28と正負極整流回路 69, 67が並列接続され て運転されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の 1/2倍となり、力率が改 善され、また、中期通電時の 2倍の電流が出力できる。
[0050] 3段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切 換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路に サイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。実施の形態 3では、 4 個のブロック回路 26, 29, 68， 71で構成されるため、実施の形態の中で、最小の個 数で目的を達成できる。なお、実施の形態 3では、加熱される負荷は負性抵抗特性 を有するものを例に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適 用できることはもちろんである。
[0051] この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整 流回路を有するブリッジ回路の 2個 26， 29をそれぞれ第 1電源変圧器 21の 1つの卷 線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブ リッジ回路の 2個 68， 71をそれぞれ第 2電源変圧器 22の 1つの卷線に接続し、上記 第 1電源変圧器 21に接続した上記ブリッジ回路の一方 26と上記第 2電源変圧器 22 に接続した上記ブリッジ回路の一方 68とを直列接続し、上記第 1電源変圧器 21に接 続した上記ブリッジ回路の他方 29と上記第 2電源変圧器 22に接続した上記プリッジ 回路の他方 71を互いの上記正極半波制御極付整流回路端同士 27， 69を接続して 並列接続して、上記第 1電源変圧器 21に接続した複数の上記ブリッジ回路 26， 29 のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変 圧器 21に接続した複数の上記ブリッジ回路 26， 29のうちの選定した上記負極半波 制御極付整流回路を導通させ、上記第 2電源変圧器 22に接続した複数の上記プリ ッジ回路 68, 71のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたとき に上記第 2電源変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ回路 68, 71のうちの選定し た上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回 路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源 変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした。
[0052] これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数又は並列の選定は、選定した正負 極整流回路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を軽減することができ ると共に、負荷に印加する電圧や電流を変化させることができる。
[0053] 実施の形態 4.
実施の形態 4による加熱電源装置を図 13に基づいて説明する。なお、他の実施の 形態と同一符号は、同一または相当部分を示し、他の実施の形態での説明を援用 する。他の実施の形態と異なる点を中心に説明する。実施の形態 4は、実施の形態 1 と同様に、負荷は負性抵抗特性を有するものであり、負性抵抗負荷の通電加熱によ る抵抗値の低下に応じて、 3段階の通電モードを作り、負荷の直列接続数を増加さ せ、力率を改善しながら、高電圧小電流から中電圧中電流を経て低電圧大電流を発 生させる他の例である。
[0054] 電源変圧器 76の 2次コイル（2次卷線）には、 3相の正極半波制御極付整流回路（ 正極整流回路と略称する） 77と 3相の負極半波制御極付整流回路 (負極整流回路と 略称する） 78を有するブリッジ回路 79が接続されている。同様に、電源変圧器 80の 2次コイルには、 3相の正極整流回路 81と 3相の負極整流回路 82を有するブリッジ回 路 83が接続されている。これらの正極整流回路 77， 81と負極整流回路 78, 82は、 電流制御回路 39により導通 *非導通制御と導通時の電流制御が行われる。ブリッジ 回路 29とブリッジ回路 71は直列に接続されている。ブリッジ回路 79とブリッジ回路 83 は直列に接続されている。ブリッジ回路 26，ブリッジ回路 79， 83の直列体，ブリッジ 回路 68は逆直列に接続されている。
[0055] 次に動作を図 14,図 15,図 16を用いて説明する。同図において、電流制御回路 3 9は省略している。まず、初期通電時において、正極整流回路 24, 66, 77, 81、及 び負極整流回路 25, 67, 78, 82を同時に導通させる。図 14に点線で示す通電ノレ ープで、各負荷 40— 43に高電圧小電流を通電する。即ち、正極整流回路 24から負 荷 40を経て負極整流回路 25に戻る。正極整流回路 66から負荷 43を経て負極整流 回路 67に戻る。正極整流回路 81から、負荷 42と負荷 41の直列体を経て、負極整流 回路 78と正極整流回路 77を経て、負極整流回路 82に戻る。
[0056] このとき負荷 40と負荷 43は、それぞれ電源に対して、 1個直列で電源変圧器の 1倍 の電圧（電源変圧器の 2次卷線端電圧）に接続される。一方、負荷 42と負荷 41の直 列体は、 2個直列で電源電圧の 2倍の電圧に接続される。そのため各負荷 40, 41， 42, 43には、それぞれ同じ電流値を通電できる。
[0057] 負荷 40— 43の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに従レ、、導通する正負極整 流回路が電流制御回路 39により電流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通 電されていく。そこで力率がある値になったところで中期通電に移行する。中期通電 では、正極整流回路 27， 69、及び負極整流回路 28, 70を同時に導通させる。図 15 に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に中電圧中電流を通電する。即ち、正極 整流回路 27から負極整流回路 70と正極整流回路 69を経て、負荷 40, 41 , 42, 43 の直列体を経て、負極整流回路 28に戻る。
[0058] このとき負荷 40— 43は、 4個直列で電源電圧の 2倍の電圧に接続される。このとき 、負荷 40— 43の直列体への直流出力電圧が初期通電終了時の 2倍となり、力率が 改善される。こうして、さらに負荷 40— 43の多結晶半導体が成長し、抵抗が下がるに 従い、初期通電時と同様に、導通する正負極整流回路が電流制御回路 39により電 流を調整され、負荷 40— 43に見合った電流を通電されていく。すると直流電圧が下 力 ため力率が悪化してレ、く。そこで力率がある値になったところで最終段通電に移 行する。
[0059] 最終段通電では、正極整流回路 24, 69、及び負極整流回路 28， 67を同時に導 通させる。図 16に点線で示す通電ループで、負荷 40— 43に低電圧大電流を通電 する。即ち、正極整流回路 24から負荷 40— 43の直列体を経て負極整流回路 28に 戻る。それに合わせて、正極整流回路 69から負荷 40— 43の直列体を経て負極整 流回路 67に戻る。このとき、負荷 40— 43の直列体には、同方向の電流が通電される 。負荷 40— 43は、 4個直列で、電源電圧の 1倍の電圧に接続される。負荷 40— 43 の直列体には、正負極整流回路 24, 28と正負極整流回路 69, 67が並列接続され て運転されるので、直流出力電圧が中期通電時終了時の 1/2倍となり、力率が改 善され、また、中期通電時の 2倍の電流が出力できる。
[0060] また、初期通電時に負荷 40— 43の特性にばらつきがある場合、前記実施の形態 3 では、それぞれの正極半波制御極付整流回路 24, 27, 66と負極半波制御極付整 流回路 25, 67， 70が非対称制御となり、偶数次高調波電流が交流三相線路 23に 流出することになる力 S、本実施の形態 4では初期通電時に 4つの負荷 40, 41， 42, 4 3に対して 4つのブリッジ回路 26， 79, 83、 68を設けているため、全て対称制御とな り、交流三相線路 23に流出する偶数次高調波電流を抑制することができる。
[0061] 3段階の通電モードの切換えは、各正極整流回路と各負極整流回路の選択的切 換え動作によって行われるので、従来のように、整流回路から負荷への供給回路に サイリスタスイッチを必要としないから、電力損失を低減できる。また、初期通電時に 負荷 40— 43の特性にばらつきがある場合も、交流三相線路 23に流出する偶数次 高調波電流を抑制することができる。なお、上述では 2台の電源変圧器 76, 80と 2個 のブリッジ回路 79, 83で構成した力 1台の電源変圧器でその 2次コイルに、電源変 圧器 21の 2次コイルの 2倍の電圧を発生させるようにすれば、 1個のブリッジ回路に 統合できる。実施の形態 4では、加熱される負荷は負性抵抗特性を有するものを例 に説明したが、負性抵抗特性を有さない負荷の選定切換えにも適用できることはもち ろんである。
[0062] この発明の加熱電源装置は、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整 流回路を有するブリッジ回路の 2個 26， 29をそれぞれ第 1電源変圧器 21の 1つの卷 線に接続し、正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブ リッジ回路の 2個 68， 71をそれぞれ第 2電源変圧器 22の 1つの卷線に接続し、正極 半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を第 3 電源変圧器に接続し、上記第 1電源変圧器 21に接続した上記ブリッジ回路 26， 29 のうちの 1個 29と上記第 2電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路 68, 71のうちの 1 個 71とを直列接続して、
上記第 1電源変圧器 21に接続した複数の上記ブリッジ回路 26， 29のうちの所定の 上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧器 21に接続 した複数の上記ブリッジ回路 26, 29のうちの選定した上記負極半波制御極付整流 回路を導通させ、上記第 2電源変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ回路 68, 7
1のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 2電源 変圧器 22に接続した複数の上記ブリッジ回路 68， 71のうちの選定した上記負極半 波制御極付整流回路を導通させ、上記第 3電源変圧器に接続した上記正極半波制 御極付整流回路を導通させたときに上記第 3電源変圧器に接続した上記負極半波 制御極付整流回路を導通させて、上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波 制御極付整流回路間に接続される複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並 歹 IJと直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした。
[0063] これにより、負荷の選定切換えと負荷の直列数又は並列の選定は、選定した正負 極整流回路の導通'非導通の制御で行うことができ、電力損失を低減でき、更に交流 三相線路に流出する偶数次高調波電流を抑制することができると共に、負荷に印加 する電圧や電流を変化させることができる。
図面の簡単な説明
[0064] [図 1]この発明の実施の形態 1による加熱電源装置を示す構成図である。
[図 2]実施の形態 1の初期モードの動作を説明する動作図である。
[図 3]実施の形態 1の中期モードの動作を説明する動作図である。
[図 4]実施の形態 1の最終段モードの動作を説明する動作図である。
[図 5]実施の形態 2による加熱電源装置を示す構成図である。
[図 6]実施の形態 2の初期モードの動作を説明する動作図である。
[図 7]実施の形態 2の中期モードの動作を説明する動作図である。
[図 8]実施の形態 2の最終段モードの動作を説明する動作図である。
[図 9]実施の形態 3による加熱電源装置を示す構成図である。
[0065] [図 10]実施の形態 3の初期モードの動作を説明する動作図である。
[図 11]実施の形態 3の中期モードの動作を説明する動作図である。
[図 12]実施の形態 3の最終段モードの動作を説明する動作図である。
[図 13]実施の形態 4による加熱電源装置を示す構成図である。
[図 14]実施の形態 4の初期モードの動作を説明する動作図である。
[図 15]実施の形態 4の中期モードの動作を説明する動作図である。
[図 16]実施の形態 4の最終段モードの動作を説明する動作図である。
[図 17]従来の加熱電源装置を示す構成図である。
[図 18]従来の加熱電源装置の動作を説明する動作図である。
符号の説明
[0066] 1 4卷線変圧器 2— 5 サイリスタ整流器
6 - 13 半導体スィッチ 14—17 負荷
21 , 22 電源変圧器 23 交流三相線路
24 正極半波制御極付整流回路（正極整流回路）
25 負極半波制御極付整流回路 (負極整流回路）
26 ブリッジ回路 27 正極整流回路
28 負極整流回路 29 ブリッジ回路 , 31, 32 ブリッジ回路 33 正極整流回路 負極整流回路 35 正極整流回路 負極整流回路 37 正極整流回路 負極整流回路 39 電流制御回路- -43 負荷 51 , 52 電源変圧器 正極整流回路 54 負極整流回路 ブリッジ回路 56 正極整流回路 負極整流回路 58 ブリッジ回路 正極整流回路 67 負極整流回路 ブリッジ回路 69 正極整流回路 負極整流回路 71 ブリッジ回路 電源変圧器 77 正極整流回路 負極整流回路 79 ブリッジ回路 電源変圧器 81 正極整流回路 負極整流回路 83 ブリッジ回路

Claims

請求の範囲
[1] 正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路 の複数個をそれぞれ電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半波制御極付整流回路を導通さ せたときに複数の上記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回 路を導通させて、
上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電す るようにした加熱電源回路。
[2] 第 1正極半波制御極付整流回路と第 1負極半波制御極付整流回路を有するブリツ ジ回路、及び、第 2正極半波制御極付整流回路と第 2負極半波制御極付整流回路 を有するブリッジ回路をそれぞれ電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
上記第 1正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1負極半波制御極 付整流回路と上記第 2負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させ、 上記第 2正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1負極半波制御極 付整流回路と上記第 2負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させて、 上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電す るようにした加熱電源回路。
[3] 第 1正極半波制御極付整流回路と第 1負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ 回路、第 2正極半波制御極付整流回路と第 2負極半波制御極付整流回路を有する ブリッジ回路、及び、第 3正極半波制御極付整流回路と第 3負極半波制御極付整流 回路を有するブリッジ回路をそれぞれ電源変圧器の 1つの卷線に接続し、 上記第 1正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1負極半波制御極 付整流回路と上記第 2負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させ、 上記第 2正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1負極半波制御極 付整流回路と上記第 2負極半波制御極付整流回路の選定した一方を導通させて、 上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷のうちの選定した上記負荷に対して上記電源変圧器の電力を給電し、 上記第 3正極半波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 3負極半波制御極 付整流回路を導通させて、上記負荷に対する給電方向を規制するようにした加熱電 源回路。
[4] 複数の上記負荷のうちの選定した複数の上記負荷に対して上記電源変圧器の電 力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした請求項 1〜請求項
3のレ、ずれか 1項に記載の加熱電源回路。
[5] 上記負荷は負性抵抗負荷であり、複数の上記負荷のうちの選定した複数の上記負 荷に対する直列接続数を選定して上記電源変圧器の電圧を印加するようにした請求 項 4記載の加熱電源回路。
[6] 正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路 の複数個をそれぞれ第 1電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の 複数個をそれぞれ第 2電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
上記第 1電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、 上記第 2電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 2電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、 上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を 給電するようにした加熱電源回路。
[7] 上記負荷は負性抵抗負荷であり、複数の上記負荷に対して上記電源変圧器の電 力を並列と直列のいずれか又は両方に選定し給電するようにした請求項 6記載の加 熱電源回路。
[8] 正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路 の複数個をそれぞれ第 1電源変圧器の 1つの卷線に接続し、 正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の 複数個をそれぞれ第 2電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を 第 3電源変圧器に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を 第 4電源変圧器に接続し、
上記第 1電源変圧器に接続した複数の上記プリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、 上記第 2電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 2電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、 上記第 3電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたとき に上記第 3電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、 上記第 4電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたとき に上記第 4電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、 上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷に対して、それらの直列接続数を選定して上記電源変圧器の電力を 給電するようにした加熱電源回路。
[9] 正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路 の 2個をそれぞれ第 1電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の 2個をそれぞれ第 2電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
上記第 1電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の一方と上記第 2電源変圧器に接 続した上記ブリッジ回路の一方とを直列接続し、
上記第 1電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路の他方と上記第 2電源変圧器に接 続した上記ブリッジ回路の他方を互いの上記正極半波制御極付整流回路端同士を 接続して並列接続して、 上記第 1電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、 上記第 2電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 2電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、 上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列と直列のいずれか又は両方に 選定し給電するようにした加熱電源回路。
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路 の 2個をそれぞれ第 1電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路の 2個をそれぞれ第 2電源変圧器の 1つの卷線に接続し、
正極半波制御極付整流回路と負極半波制御極付整流回路を有するブリッジ回路を 第 3電源変圧器に接続し、
上記第 1電源変圧器に接続した上記ブリッジ回路のうちの 1個と上記第 2電源変圧器 に接続した上記ブリッジ回路のうちの 1個とを直列接続して、
上記第 1電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 1電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、 上記第 2電源変圧器に接続した複数の上記ブリッジ回路のうちの所定の上記正極半 波制御極付整流回路を導通させたときに上記第 2電源変圧器に接続した複数の上 記ブリッジ回路のうちの選定した上記負極半波制御極付整流回路を導通させ、 上記第 3電源変圧器に接続した上記正極半波制御極付整流回路を導通させたとき に上記第 3電源変圧器に接続した上記負極半波制御極付整流回路を導通させて、 上記正極半波制御極付整流回路と上記負極半波制御極付整流回路間に接続され る複数の負荷に対して上記電源変圧器の電力を並列又は直列のいずれか又は両方 に選定し給電するようにした加熱電源回路。
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