JPH0244685A - 高周波加熱装置用インバータ電源装置 - Google Patents
高周波加熱装置用インバータ電源装置Info
- Publication number
- JPH0244685A JPH0244685A JP63192445A JP19244588A JPH0244685A JP H0244685 A JPH0244685 A JP H0244685A JP 63192445 A JP63192445 A JP 63192445A JP 19244588 A JP19244588 A JP 19244588A JP H0244685 A JPH0244685 A JP H0244685A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- timing
- switching element
- detection means
- voltage
- Prior art date
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- General Induction Heating (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
序業上の利用分野
本発明は電子レンジにおけるマグネトロンの駆動用や、
電磁調理器におけるワークコイルの駆動用などに使用さ
れるインバータ電源装置に関するものである。
電磁調理器におけるワークコイルの駆動用などに使用さ
れるインバータ電源装置に関するものである。
ｂ’ｅ＊の技術
従来では、この種のインバータ電源装；ηとしては第８
図に示すような電圧共振型のものが部用されている。こ
れは、ダイオード１とコンデンサ２で商用電源３の出力
電圧を′Ｍ流平滑し、チョーク１１コイルとトランジス
タ５を介してトランス６の一次巻線７に直流電圧を印加
するとともに、−次巻線７に共振用コンデンサ８を並列
接続し、前記トランジスタ５をタイミング制御回路９の
出力信号Ｓ１でスイッチングして、トランス６の二次巻
線１０に出力電圧を得ている。ここでは二次巻線１０の
出力電圧はコンデンサ１１とダイオード１２．１３とで
構成される倍電圧回路を介してマグネトロン１４に印加
されている。そして、マグネトロン１４のアノード電流
を抵抗１５で検出し、この端子電圧によってフォトカプ
ラ１６の発光ダイオード１７の輝度を制御し、フォトカ
プララ１６のフォトトランジスタ１８でコンデンサ１９
の端子電圧を制御し、コンデンサ１９の端子電圧に応じ
てタイミング制御回路９から発生する前記出力信号Ｓ１
の周期を制御して、マグネトロン１４の発生電力の安定
化が行われている。
図に示すような電圧共振型のものが部用されている。こ
れは、ダイオード１とコンデンサ２で商用電源３の出力
電圧を′Ｍ流平滑し、チョーク１１コイルとトランジス
タ５を介してトランス６の一次巻線７に直流電圧を印加
するとともに、−次巻線７に共振用コンデンサ８を並列
接続し、前記トランジスタ５をタイミング制御回路９の
出力信号Ｓ１でスイッチングして、トランス６の二次巻
線１０に出力電圧を得ている。ここでは二次巻線１０の
出力電圧はコンデンサ１１とダイオード１２．１３とで
構成される倍電圧回路を介してマグネトロン１４に印加
されている。そして、マグネトロン１４のアノード電流
を抵抗１５で検出し、この端子電圧によってフォトカプ
ラ１６の発光ダイオード１７の輝度を制御し、フォトカ
プララ１６のフォトトランジスタ１８でコンデンサ１９
の端子電圧を制御し、コンデンサ１９の端子電圧に応じ
てタイミング制御回路９から発生する前記出力信号Ｓ１
の周期を制御して、マグネトロン１４の発生電力の安定
化が行われている。
第９図は上記の電圧共振型インバータ電源装置において
、トランジスタ５とこのトランジスタ５に逆並列接続さ
れたダイオード２０で構成されるスイッチング部２１の
端子電圧■とここを流れる電流ｉ、ならびに前記出力信
号Ｓ１の関係を示す。
、トランジスタ５とこのトランジスタ５に逆並列接続さ
れたダイオード２０で構成されるスイッチング部２１の
端子電圧■とここを流れる電流ｉ、ならびに前記出力信
号Ｓ１の関係を示す。
発明が解決しようとする課題
このような構成では、電圧変化の急変がなく、トランジ
スタ５やダイオード２０に対する電圧ストレスや電力ス
トレスも小さい利点があって多用されているが、第９図
に示したように出力信号Ｓ１が反転してトランジスタ２
０を閉成させる際に、Ａで示すようにダイオード２０に
一瞬だけ負側に′Ｃ流が流れ、これがダイオード２０に
対する電流ストレスとなるとともにノイズの発生源にな
っている。
スタ５やダイオード２０に対する電圧ストレスや電力ス
トレスも小さい利点があって多用されているが、第９図
に示したように出力信号Ｓ１が反転してトランジスタ２
０を閉成させる際に、Ａで示すようにダイオード２０に
一瞬だけ負側に′Ｃ流が流れ、これがダイオード２０に
対する電流ストレスとなるとともにノイズの発生源にな
っている。
本発明はスイッチング素子に加わるストレスが小さく、
しかもノイズの少ないインバータ電源装置を堤供するこ
とを目的とする。
しかもノイズの少ないインバータ電源装置を堤供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明のインバータ電源装置は、トランスの一次側にお
いて共振用コンデンサと共振用インダクタンスの直列回
路に介装されたスイッチング素子をタイミング制御回路
の出力信号に基づいてオンオフして前記トランスの二次
側に出力電圧を発生させるとともに、スイッチング素子
を流れる電流の大きさを検出する第１の電流検知手段と
、前記１〜ランスの二次側を流れる負荷電流を検知する
第２の’ＣｌｊＬ検知千Ｆヨとを設け、前記タイミング
制御回路を、第１の電流検知手段によって検出された電
流値が所定値以下に低下した第１のタイミングから一定
時間後の第２のタイミングに前記スイッチング素子を開
成させ、第１あるいは第２のタイミングから、第２の電
流検知手段によって検出された電流値の大きさによって
決まる規定時間後の第３のタイミングに前記スイッチン
グ素子を閉成させるように構成したことを特徴とする。
いて共振用コンデンサと共振用インダクタンスの直列回
路に介装されたスイッチング素子をタイミング制御回路
の出力信号に基づいてオンオフして前記トランスの二次
側に出力電圧を発生させるとともに、スイッチング素子
を流れる電流の大きさを検出する第１の電流検知手段と
、前記１〜ランスの二次側を流れる負荷電流を検知する
第２の’ＣｌｊＬ検知千Ｆヨとを設け、前記タイミング
制御回路を、第１の電流検知手段によって検出された電
流値が所定値以下に低下した第１のタイミングから一定
時間後の第２のタイミングに前記スイッチング素子を開
成させ、第１あるいは第２のタイミングから、第２の電
流検知手段によって検出された電流値の大きさによって
決まる規定時間後の第３のタイミングに前記スイッチン
グ素子を閉成させるように構成したことを特徴とする。
作用
この構成によると、第１の電流検知回路とタイミング制
御回路との組み合せによって、電流が所定以下になった
第１のタイミングからさらに一定時間後の第２のタイミ
ングにスイッチング素子をオフさせることができ、スイ
ッチング素子を共振電流が流れ終ってからスイッチング
素子をオフさせることができる。またスイッチング素子
は、第２の電流検知手段によって検知された負荷電流の
大きさによって決まる時間後の第３のタイミングにオン
されて、オン・オフを繰り返す。
御回路との組み合せによって、電流が所定以下になった
第１のタイミングからさらに一定時間後の第２のタイミ
ングにスイッチング素子をオフさせることができ、スイ
ッチング素子を共振電流が流れ終ってからスイッチング
素子をオフさせることができる。またスイッチング素子
は、第２の電流検知手段によって検知された負荷電流の
大きさによって決まる時間後の第３のタイミングにオン
されて、オン・オフを繰り返す。
実施例
以下、本発明の実施例を第１図〜第７図に基づいて説明
する。なお、従来例を示す第８図と同じ作用をなすもの
には同一の符号を付けて説明する。
する。なお、従来例を示す第８図と同じ作用をなすもの
には同一の符号を付けて説明する。
第１図は本発明のインバータ電源装置を示す。
商用電源３の電圧は、商用電源３の力率を過度に下げぬ
よう多くの脈流成分を含む程度にダイオード１とコンデ
ンサ２で整流平滑される。整流平滑の後の直流電圧は電
流制御床用のインダクタ２２を介して、共振用コンデン
サ８と共振用インダクタとしての一次巻線７との直列回
路に印加される。ここではコンデンサ８と一次巻線７と
の直列回路に絶縁ゲートバイポーラトランジスタ〔以下
、ＭＢ′ｌ゛と称ず〕２３のコレクターエミッタ間が並
列接続されている。なお、トランス６の二次側は第８図
と同じである。フォトカプラ１６の出力信号で端子電圧
が制御されるコンデンサ１９が制ｔｎ＠子ａに接続され
たタイミング制御回路９には、コンデンサ８と一次巻線
７の直列回路に流入する電流を検出する変流器２４の出
力信号が別の制御信号として印加されている。タイミン
グ制御回路９は変流器２４の出力色；）からＭＢＴ２３
を開成するタイミングを検知する制御手段および制御端
子ａの端子電圧Ｖ ｌ ａに応じてＭＢＴ２３の開成期
間′ｒゆ、ｆを可変する手段などで構成されている。第
２図にＭＢ’ｒ’２３のコレクターエミッタ間の電圧Ｖ
とここを流れる電流ｉ、ならびに信号Ｓ２の関係を示す
。ｔは共′ＪＭ電流期間であるこの第２図かられかるよ
うに、ＭＢＴ２３は共振電流が零になってから時間τだ
け遅れて開成している。また、電流共振型であって電流
波形がなめらかに変化している。
よう多くの脈流成分を含む程度にダイオード１とコンデ
ンサ２で整流平滑される。整流平滑の後の直流電圧は電
流制御床用のインダクタ２２を介して、共振用コンデン
サ８と共振用インダクタとしての一次巻線７との直列回
路に印加される。ここではコンデンサ８と一次巻線７と
の直列回路に絶縁ゲートバイポーラトランジスタ〔以下
、ＭＢ′ｌ゛と称ず〕２３のコレクターエミッタ間が並
列接続されている。なお、トランス６の二次側は第８図
と同じである。フォトカプラ１６の出力信号で端子電圧
が制御されるコンデンサ１９が制ｔｎ＠子ａに接続され
たタイミング制御回路９には、コンデンサ８と一次巻線
７の直列回路に流入する電流を検出する変流器２４の出
力信号が別の制御信号として印加されている。タイミン
グ制御回路９は変流器２４の出力色；）からＭＢＴ２３
を開成するタイミングを検知する制御手段および制御端
子ａの端子電圧Ｖ ｌ ａに応じてＭＢＴ２３の開成期
間′ｒゆ、ｆを可変する手段などで構成されている。第
２図にＭＢ’ｒ’２３のコレクターエミッタ間の電圧Ｖ
とここを流れる電流ｉ、ならびに信号Ｓ２の関係を示す
。ｔは共′ＪＭ電流期間であるこの第２図かられかるよ
うに、ＭＢＴ２３は共振電流が零になってから時間τだ
け遅れて開成している。また、電流共振型であって電流
波形がなめらかに変化している。
第３図にはタイミング制御回路９の動作例を示す、変流
器２４からはスイッチング電流ｉの変化に応じた電圧信
号ｖ９が得られる。タイミング制御回路９では電圧信号
■８を微分して信づＳｄを得、この信号を微分整流し、
所定レベルだけ基準レベルを持ち上げる加算処理して信
号Ｓａを得ている。
器２４からはスイッチング電流ｉの変化に応じた電圧信
号ｖ９が得られる。タイミング制御回路９では電圧信号
■８を微分して信づＳｄを得、この信号を微分整流し、
所定レベルだけ基準レベルを持ち上げる加算処理して信
号Ｓａを得ている。
つまり、スイッチング電流が設定した値よりら小さくな
ったことを検出した第１のタイミングｔ１より一定の遅
延時間τ後の第２のタイミングｔ２に信号Ｓ２を反転さ
せてＭＢＴ２３を開成させている。遅延時間τは、処理
時間の遅れや遅延回路を設けて作成できる。第２のタイ
ミングし２を基準に、マグネトロン１４のアノード電流
の大きさに応じたトランジスタ開成期間Ｔ。、ｔをつく
るためのタイマー回路が起動されて第３のタイミングｔ
３か決定される。このようにして信号Ｓ２が作られ、信
号Ｓ２はタイミングｔ２とｔ３のたびに反転する。
ったことを検出した第１のタイミングｔ１より一定の遅
延時間τ後の第２のタイミングｔ２に信号Ｓ２を反転さ
せてＭＢＴ２３を開成させている。遅延時間τは、処理
時間の遅れや遅延回路を設けて作成できる。第２のタイ
ミングし２を基準に、マグネトロン１４のアノード電流
の大きさに応じたトランジスタ開成期間Ｔ。、ｔをつく
るためのタイマー回路が起動されて第３のタイミングｔ
３か決定される。このようにして信号Ｓ２が作られ、信
号Ｓ２はタイミングｔ２とｔ３のたびに反転する。
第５図は信号Ｓａで与えられる第２のタイミングｔ２を
基準にＭＢ’Ｉ’２３の開成期間’ｆ’ ＊ ｆ ｔを
決定する部分の具体例を示す、ここではタイマー用集積
回路素子“ＮＥ５５５”が使用されている。２番ビンの
トリガ入力端子に信号Ｓａが印加され、５番ビンのコン
トロール電圧端子にはコンデンサ１９の端子電圧Ｖｌ＃
が印加されており、第２のタイミングし２から、電圧Ｖ
（、と抵抗ＲおよびコンデンサＣの各値で決まる時間ま
で３８ビンの出力端子にｆａ号ＳＬが発生し、信号Ｓ１
の立ち下がりで信−ｊ）Ｓ２を反転させるようになって
いる。電圧Ｖ ｔ ａが大きいと開成期間Ｔ ｅ ｒ
ｒが長くなる。第５図と第６図にアノード電流が大きい
場合と小さい場合のＭＢＴ２３の端子電圧Ｖとｔ流ｉを
示す、アノード電流が大きい場合は第７図に示す小さい
場合に比べて電圧Ｖ、。が低下するため、開成期間Ｔ
＊ ｔ ｆが短くなり、アノード電流が減少する方向に
制御されて結果として定アノード電流動作が実行され、
安定したマグネトロン出力を得ることができる。
基準にＭＢ’Ｉ’２３の開成期間’ｆ’ ＊ ｆ ｔを
決定する部分の具体例を示す、ここではタイマー用集積
回路素子“ＮＥ５５５”が使用されている。２番ビンの
トリガ入力端子に信号Ｓａが印加され、５番ビンのコン
トロール電圧端子にはコンデンサ１９の端子電圧Ｖｌ＃
が印加されており、第２のタイミングし２から、電圧Ｖ
（、と抵抗ＲおよびコンデンサＣの各値で決まる時間ま
で３８ビンの出力端子にｆａ号ＳＬが発生し、信号Ｓ１
の立ち下がりで信−ｊ）Ｓ２を反転させるようになって
いる。電圧Ｖ ｔ ａが大きいと開成期間Ｔ ｅ ｒ
ｒが長くなる。第５図と第６図にアノード電流が大きい
場合と小さい場合のＭＢＴ２３の端子電圧Ｖとｔ流ｉを
示す、アノード電流が大きい場合は第７図に示す小さい
場合に比べて電圧Ｖ、。が低下するため、開成期間Ｔ
＊ ｔ ｆが短くなり、アノード電流が減少する方向に
制御されて結果として定アノード電流動作が実行され、
安定したマグネトロン出力を得ることができる。
なお、この実施例では負荷電流を検出する第２の電流検
知手段２５は、抵抗１５とフォトカプラ１６などで構成
されている。
知手段２５は、抵抗１５とフォトカプラ１６などで構成
されている。
第７図は別の実施例を示す、第１図に示す実施例では、
ＭＢＴ２３をコンデンサ８と一次巻線７の直列回路に並
列接続した電流共振型を説明したが、これは第７図に示
すように一次巻線７とＭＢＴ２３との直列回路に共振用
コンデンサ８を並列接続して、コンデンサ８と一次巻線
７との直列回路にＭＢＴ２３を介装しても同様に電流共
振型を構成することができる。この第７図ではタイミン
グ制御回路９がＭＢＴ２３の電圧降下で電流検知してい
る。
ＭＢＴ２３をコンデンサ８と一次巻線７の直列回路に並
列接続した電流共振型を説明したが、これは第７図に示
すように一次巻線７とＭＢＴ２３との直列回路に共振用
コンデンサ８を並列接続して、コンデンサ８と一次巻線
７との直列回路にＭＢＴ２３を介装しても同様に電流共
振型を構成することができる。この第７図ではタイミン
グ制御回路９がＭＢＴ２３の電圧降下で電流検知してい
る。
このように構成するとトランジスタ電流がほぼ零になっ
てから電圧が発生する。
てから電圧が発生する。
上記の各実施例では、負荷をマグネト１コン１４として
説明したが、電磁調理器ではワークコイルが負荷となる
。
説明したが、電磁調理器ではワークコイルが負荷となる
。
上記実施例では、タイミング制御回路９にタイマー用集
積回路素子“Ｎ Ｅ ５５５”などを使用したが、松下
電子工業（株）製の“Ａ Ｎ ６７１６”を使用するこ
とによって、別部品を組み立てる場合に比べてより簡単
に製造することができる。
積回路素子“Ｎ Ｅ ５５５”などを使用したが、松下
電子工業（株）製の“Ａ Ｎ ６７１６”を使用するこ
とによって、別部品を組み立てる場合に比べてより簡単
に製造することができる。
上記の実施例では、第２のタイミングｔ２を基準にＭＩ
’３’Ｔ”２３が開成から閉成に反転する第３のタイミ
ングし３を決定したが、これは第２のタイミングｔ２の
基準となっている第１のタイミングｔ１を基準にして第
３のタイミングｔ３を決定しても同様である。
’３’Ｔ”２３が開成から閉成に反転する第３のタイミ
ングし３を決定したが、これは第２のタイミングｔ２の
基準となっている第１のタイミングｔ１を基準にして第
３のタイミングｔ３を決定しても同様である。
発明の効果
以上のように本発明によると、電流共振型であるためス
イッチング素子に作用する電圧の変化ならびにこれを流
れる電流の変化は比較的なめらかになる。しかもスイッ
チング素子を流れる電流の大きさを検出する第１の電流
検知手段と、前記トランスの二次側を流れる負荷電流を
検知する第２の電流検知手段とを設け、前記タイミング
制御回路を、第１の電流検知手段によって検出された電
流値が所定値以下に低下した第１のタイミングから一定
時間後の第２のタイミングに前記スイッチング素子を開
成させ、第１あるいは第２のタイミングから、第２の電
流検知手段によって検出された電流値の大きさによって
決まる規定時間後の第３のタイミングに前記スイッチン
グ素子を閉成させるように構成したため、スイッチング
素子に電流が流れていない状態においてスイッチング素
子をオンからオフに切り換えることができ、従来のよう
な逆起電力がスイッチング素子に発生せず、′ｇｓ流ス
トストレス幅に低減することができ、従来のようなノイ
ズも発生しないものである。
イッチング素子に作用する電圧の変化ならびにこれを流
れる電流の変化は比較的なめらかになる。しかもスイッ
チング素子を流れる電流の大きさを検出する第１の電流
検知手段と、前記トランスの二次側を流れる負荷電流を
検知する第２の電流検知手段とを設け、前記タイミング
制御回路を、第１の電流検知手段によって検出された電
流値が所定値以下に低下した第１のタイミングから一定
時間後の第２のタイミングに前記スイッチング素子を開
成させ、第１あるいは第２のタイミングから、第２の電
流検知手段によって検出された電流値の大きさによって
決まる規定時間後の第３のタイミングに前記スイッチン
グ素子を閉成させるように構成したため、スイッチング
素子に電流が流れていない状態においてスイッチング素
子をオンからオフに切り換えることができ、従来のよう
な逆起電力がスイッチング素子に発生せず、′ｇｓ流ス
トストレス幅に低減することができ、従来のようなノイ
ズも発生しないものである。
第１図は本発明のインバータ電源装置の電気回路図、第
２図は同装置におけるスイッチング素子の開閉動作を示
す波形図、第３図と第４図は同装置におけるタイミング
制御回路の構成の説明図、第５図と第６図は定アノード
電流動作を説明する電圧と電流波形図、第７図は他の実
施例の電気回路図、第８図は従来のインバータ電源装置
の電気回路図、第９図は同装置の要部波形図である。 ５・・・トランジスタ〔スイッチング素子〕、６・・・
トランス、７・・・−次巻線〔共振用インダクタンス〕
、８・・・コンデンサ〔共振用コンデンサ〕、９・・・
タイミング制御回路、２４・・・変流器〔第１の電流検
知手段〕、２５・・・第２の電流検知手段。 代理人 森 本 義 弘 第２図 Ｑｆｆ 第４図 ヤＶｃｃ 第Ｓ図 蓼 Ｔ、ｆｆ
２図は同装置におけるスイッチング素子の開閉動作を示
す波形図、第３図と第４図は同装置におけるタイミング
制御回路の構成の説明図、第５図と第６図は定アノード
電流動作を説明する電圧と電流波形図、第７図は他の実
施例の電気回路図、第８図は従来のインバータ電源装置
の電気回路図、第９図は同装置の要部波形図である。 ５・・・トランジスタ〔スイッチング素子〕、６・・・
トランス、７・・・−次巻線〔共振用インダクタンス〕
、８・・・コンデンサ〔共振用コンデンサ〕、９・・・
タイミング制御回路、２４・・・変流器〔第１の電流検
知手段〕、２５・・・第２の電流検知手段。 代理人 森 本 義 弘 第２図 Ｑｆｆ 第４図 ヤＶｃｃ 第Ｓ図 蓼 Ｔ、ｆｆ
Claims (1)
- １、トランスの一次側において共振用コンデンサと共振
用インダクタンスの直列回路に介装されたスイッチング
素子をタイミング制御回路の出力信号に基づいてオン−
オフして前記トランスの二次側に出力電圧を発生させる
とともに、スイッチング素子を流れる電流の大きさを検
出する第１の電流検知手段と、前記トランスの二次側を
流れる負荷電流を検知する第２の電流検知手段とを設け
、前記タイミング制御回路を、第１の電流検知手段によ
って検出された電流値が所定値以下に低下した第１のタ
イミングから一定時間後の第２のタイミングに前記スイ
ッチング素子を開成させ、第１あるいは第２のタイミン
グから、第２の電流検知手段によって検出された電流値
の大きさによって決まる規定時間後の第３のタイミング
に前記スイッチング素子を閉成させるように構成したイ
ンバータ電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192445A JPH0244685A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 高周波加熱装置用インバータ電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192445A JPH0244685A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 高周波加熱装置用インバータ電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244685A true JPH0244685A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16291425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63192445A Pending JPH0244685A (ja) | 1988-08-01 | 1988-08-01 | 高周波加熱装置用インバータ電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244685A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000315574A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| CN104770061A (zh) * | 2012-10-30 | 2015-07-08 | 三菱电机株式会社 | 感应加热烹调器 |
-
1988
- 1988-08-01 JP JP63192445A patent/JPH0244685A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000315574A (ja) * | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| CN104770061A (zh) * | 2012-10-30 | 2015-07-08 | 三菱电机株式会社 | 感应加热烹调器 |
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