JPH0246236Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、誘導加熱調理器等に適用される自
励発振インバータに関し、安定性の向上を図るこ
とを目的とする。

一般に、誘導加熱調理器等に適用される自励発
振インバータは、たとえば第１図に示すように構
成されている。同図において、１ａ，１ｂは整流
回路の正、負出力端子にそれぞれ接続された第
１，第２接続端子、２は両端が両接続端子１ａ，
１ｂに接続された低インピーダンスの平滑用第１
コンデンサ、３は一端が第１接続端子１ａに接続
された誘導加熱調理器のワークコイル等からなる
誘導性負荷、４は一端が負荷３の他端に接続され
た１次巻線４ａ、互いに直列に接続された２次，
３次巻線４ｂ，４ｃおよび４次巻線４ｄからなる
飽和トランス、５はコレクタ、ベースおよびエミ
ツタがそれぞれ１次巻線４ａの他端、２次巻線４
ｂの一端および第２接続端子１ｂに接続された
NPN型のスイツチング用第１トランジスタ、６
は一端が第１接続端子１ａに接続され他端が第１
トランジスタ５のベースに接続された起動用抵
抗、７は回生用第１ダイオードであり、カソード
およびアノードが第１トランジスタ５のコレク
タ、エミツタにそれぞれ接続されている。

８はアノードおよびカソードが第２接続端子１
ｂおよび２次巻線４ｂの他端に接続された逆流防
止用第２ダイオード、９は第２ダイオード８に並
列に接続された第１トランジスタ５のオン，オフ
時のスピードアツプ用第２コンデンサ、１０はア
ノードおよびカソードが３次巻線４ｃの他端およ
び第２接続端子１ｂに接続された第１トランジス
タ５の保護用第３ダイオード、１１は両端が負荷
３の他端および第２接続端子２に接続され負荷３
とともに共振回路を構成する充放電用第３コンデ
ンサ、１２はアノードが４次巻線４ｄの一端に接
続された整流用第４ダイオード、１３はNPN型
の第２トランジスタであり、コレクタおよびエミ
ツタが第４ダイオード１２のカソードおよび４次
巻線４ｄの他端に接続され、ベースが第３接続端
子１４を介して第１トランジスタ５のオン期間制
御信号を出力する制御部に接続されている。な
お、図中の・印は各巻線の巻始めを示す。

そして、起動時、前記整流回路からの電流が第
１接続端子１ａ、抵抗６を介して第１トランジス
タ５のベースに供給され、第１接続端子１ａ、第
１トランジスタ５がオンして負荷３、１次巻線４
ａ、第１トランジスタ５のコレクタ、エミツタお
よび第２接続端子１ｂに前記整流回路からの第１
図中の実線矢印方向の電流が順電流として流れ、
前記順電流による第１図中の・印を正とする１次
巻線４ａの両端間電圧により、２次，３次巻線４
ｂ，４ｃに同図中の・印を正とする電圧が誘起
し、２次巻線４ｂの両端間電圧による電流が第１
トランジスタ５のベースに供給されて第１トラン
ジスタ５がオンしつづけ、順電流が負荷３に継続
して供給され、負荷３に前記順電流による電磁エ
ネルギーが蓄積される。

このとき、トランス４の磁束が飽和状態に達す
るまで前記順電流は増加しつづけ、トランス４の
磁束が飽和すると、２次巻線４ｂの両端電圧が零
になるため、第１トランジスタ５への電流の供給
が停止され、第１トランジスタ５がオフする。

つぎに、第１トランジスタ５のオフにより、負
荷３に蓄積された電磁エネルギーによる電流が前
記電磁エネルギーが零になるまで充電電流として
第３コンデンサ１１に供給され、第３コンデンサ
１１の充電が開始され、前記電磁エネルギーの減
少により負荷３を流れる順電流が徐々に減少する
ことになり、前記電磁エネルギーが零になつた時
点で第３コンデンサ１１の充電が終了すると同時
に、第３コンデンサ１１の放電が開始し、第３コ
ンデンサ１１の放電電流が第１図中の実線矢印と
反対方向の逆電流として負荷３に供給されるとと
もに、前記逆電流により負荷３に再び電磁エネル
ギーが蓄積され、第３コンデンサ１１の両端間電
圧が低下して第１ダイオード７の電圧降下分より
も低くなると、負荷３に蓄積された電磁エネルギ
ーによる電流が逆電流として第１コンデンサ２、
第１ダイオード７、１次巻線４ａ、負荷３の経路
を経て前記整流回路に回生され、第１図中の・印
を負とする１次巻線４ａの両端間電圧により、２
次，３次巻線４ｂ，４ｃに同図中の・印を負とす
る電圧が誘起し、負荷３に蓄積された電磁エネル
ギーが零になると、再び抵抗６を介して第１トラ
ンジスタ５のベースに電流が供給され、第１トラ
ンジスタ５がオンし、前記の動作が繰り返されて
発振し、負荷３に交流負荷電流が供給される。

しかし、この場合、第３コンデンサ１１の放電
電流がトランス４の１次巻線４ａに回生されない
ため、第２図に示すように、トランス４の磁束密
度は本来ａ−ｅ−ｂ−ｃ−ｄ−ｆ−ａの経路を順
次たどつて変化すべきものが、ａ−ｅ−ｂ−ｄ−
ｆ−ａの経路をたどり、トランス４が負の飽和極
点にまで至らず、正の飽和極点から正の飽和極点
に至る時間が短くなつて発振が不安定となり、負
荷３に安定した負荷電流を供給することができな
くなるという欠点があり、負荷の種類によつて
は、第１ダイオード７に通流される時間が短くな
るものがあり、このような負荷に対して第１トラ
ンジスタ５のオン期間を第２トランジスタ１３に
より短くした場合には、トランス４の磁束密度は
同図中のａ−ｅ−ｆ−ａの経路をたどり、トラン
ス４の磁束密度が正の飽和極点から正の飽和極点
に至る時間がさらに短くなつて発振がいつそう不
安定になつてしまう。

この考案は、前記の点に留意してなされたもの
であり、飽和トランスと、該トランスの２次巻線
の両端間電圧による電流によりオンし負荷を経て
前記トランスの１次巻線に順電流として供給し、
前記トランスの磁束の飽和時にオフするスイツチ
ング用トランジスタと、該トランジスタのオフ期
間に充放電する充放電用コンデンサと、前記順電
流により前記負荷に蓄積されたエネルギーによる
電流を前記コンデンサに充電電流として供給する
充電用ダイオードと、前記コンデンサの放電電流
を前記１次巻線を経て前記負荷に逆電流として回
生させる放電用ダイオードとを備えた自励発振イ
ンバータを提供するものである。

したがつて、この考案の自励発振インバータに
よると、前記負荷に蓄積されたエネルギーによる
電流を前記充放電用コンデンサに充電電流として
供給する充電用ダイオードを設け、前記コンデン
サの放電電流を前記飽和トランスの１次巻線を経
て前記負荷に逆電流として回生させる放電用ダイ
オードを設けたことにより、前記コンデンサの放
電電流により前記トランスの磁束密度を、ヒステ
リシス曲線上において正の飽和極点から負の飽和
極点まで変化させることができ、安定した発振を
行なうことが可能となり、安定性の向上を図るこ
とができる。

つぎに、この考案を、その１実施例を示した第
３図とともに詳細に説明する。

同図において、第１図と同一記号は同一のもの
を示し、第１図と異なる点は、充電用第５ダイオ
ード１５および放電用第６ダイオード１６を設
け、第５ダイオード１５のアノード、カソードを
負荷３の他端および第２コンデンサ１１の一端に
それぞれ接続し、第６ダイオード１６のアノー
ド，カソードをそれぞれ第２コンデンサ１１の一
端および第１ダイオード７のカソードに接続した
点であり、第３コンデンサ１１の放電電流を逆電
流としてすべて１次巻線４ａに回生してトランス
４の磁束密度を、ヒステリシス曲線上において正
の飽和極点から負の飽和極点まで変化させるよう
にしたものである。

したがつて、前記実施例によると、負荷３に蓄
積されたエネルギーによる電流を第３コンデンサ
１１に充電電流として供給する第５ダイオード１
５を設け、第３コンデンサ１１の放電電流をトラ
ンス４の１次巻線４ａを経て負荷３に逆電流とし
て回生させる第６ダイオード１６を設けたことに
より、コンデンサ１１の放電電流によりトランス
４の磁束密度を、ヒステリシス曲線上において正
の飽和極点から負の飽和極点まで変化させること
ができ、安定した発振を行なうことが可能とな
り、安定性の向上を図ることができるとともに、
トランス４を小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自励発振インバータの結線図、
第２図は第１図の動作説明図であり、飽和トラン
スのヒステリシス曲線を示し、第３図はこの考案
の自励発振インバータの１実施例の結線図であ
る。 ３……負荷、４……飽和トランス、５……第１
トランジスタ、１１……第３コンデンサ、１５，
１６……第５，第６ダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 飽和トランスと、該トランスの２次巻線の両端
   間電圧による電流によりオンし負荷を経て前記ト
   ランスの１次巻線に順電流として供給し、前記ト
   ランスの磁束の飽和時にオフするスイツチング用
   トランジスタと、該トランジスタのオフ期間に充
   放電する充放電用コンデンサと、前記順電流によ
   り前記負荷に蓄積されたエネルギーによる電流を
   前記コンデンサに充電電流として供給する充電用
   ダイオードと、前記コンデンサの放電電流を前記
   １次巻線を経て前記負荷に逆電流として回生させ
   る放電用ダイオードとを備えた自励発振インバー
   タ。