JPH03216989A - High-frequency induction heating device - Google Patents
High-frequency induction heating deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、高周波誘導加熱装置に関し、特に歯科用鋳造
機等に利用される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a high-frequency induction heating device, and is particularly used in dental casting machines and the like.
(従来の技術)
高周波誘導加熱装置の電源として、近年の半導体電力変
換装置の高周波化技術の向上に伴い,SITやパワーM
OSFETといった高速スイソチング素子を用いた高周
波インバータ回路が用いられるようになってきている。(Prior art) As a power source for high-frequency induction heating equipment, SIT and power M
High-frequency inverter circuits using high-speed switching elements such as OSFETs have come into use.
一方、このような高周波インバータ回路の一つである電
圧形インバータ回路の直流電源として、従来からダイオ
ード整流回路が用いられている。On the other hand, a diode rectifier circuit has conventionally been used as a DC power source for a voltage source inverter circuit, which is one of such high frequency inverter circuits.
すなわち、ダイオード整流回路の出力側(直流側)に、
チョークコイルと大容量の直流コンデンサとを接続して
ダイオード整流回路の出力を平滑し、安定した直流電源
として電圧形インバータ回路に供給するようになってい
る。In other words, on the output side (DC side) of the diode rectifier circuit,
A choke coil and a large-capacity DC capacitor are connected to smooth the output of the diode rectifier circuit and supply it to the voltage source inverter circuit as a stable DC power source.
(発明が解決しようとする課題)
このように、従来の高周波誘導加熱装置では、電源であ
る電圧形インバータ回路の入力側に、チョークコイルと
大容量の直流コンデンサとからなる平滑回路が接続され
ているため、電圧形インバータ回路への入力電流はパル
ス状となり、電源力率の悪化のみならず、高調波障害を
引き起こす可能性もあるといった問題があった。また、
チョークコイルと大容量の直流コンデンサとからなる平
滑回路があるために、軽量化、小型化の妨げとなってい
た。(Problem to be solved by the invention) As described above, in the conventional high-frequency induction heating device, a smoothing circuit consisting of a choke coil and a large-capacity DC capacitor is connected to the input side of the voltage source inverter circuit that is the power source. As a result, the input current to the voltage source inverter circuit becomes pulsed, which poses problems such as not only worsening the power factor of the power supply but also the possibility of causing harmonic interference. Also,
The presence of a smoothing circuit consisting of a choke coil and a large-capacity DC capacitor has been an obstacle to reducing weight and size.
本発明は係る実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、電圧形インバータ回路への直流電源として単相ダイオ
ード整流回路の出力を直接供給することにより、チョー
クコイルや大容量の直流コンデンサ等を省略し、かつ電
源電流波形を力率lの正弦波にすることが可能な高周波
誘導加熱装置を従供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to directly supply the output of a single-phase diode rectifier circuit as a DC power source to a voltage source inverter circuit, so that choke coils, large-capacity DC capacitors, etc. An object of the present invention is to provide a high-frequency induction heating device that can omit the above-described configuration and make the power supply current waveform a sine wave with a power factor of l.
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決するため、本発明の高周波誘導加熱装置
は、商用電源を全波整流する整流回路と、この整流口路
の出力側に接続され、ドライブ回路によってON/OF
F制御されるフルブリソジ型のスイッチング素子と、こ
のスイッチング素子の出力側に接続された整合トランス
と、この整合トランスの2次側に接続された加熱コイル
を駆動する駆動回路と、この駆動回路の駆動時の周波数
を検出する周波数検出回路と、予め設定された前記駆動
回路が初期状態において有する周波数である基準周波数
と、前記周波数検出回路によって検出された変動周波数
とを所定の周期で交互に切り換えて出力すると共に、こ
の出力された基準周波数又は変動周波数に位相ロソクし
た駆動信号を前記ドライブ回路に送出する位相制御回路
とを備えた構成とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the high-frequency induction heating device of the present invention includes a rectifier circuit that full-wave rectifies a commercial power supply, and a drive circuit that is connected to the output side of this rectification port path. ON/OF
A full bridge switching element that is F-controlled, a matching transformer connected to the output side of this switching element, a drive circuit that drives a heating coil connected to the secondary side of this matching transformer, and a drive circuit that drives this drive circuit. a frequency detection circuit that detects the frequency of the time, a reference frequency that is a preset frequency that the drive circuit has in an initial state, and a fluctuating frequency detected by the frequency detection circuit, which are alternately switched at a predetermined period. The configuration includes a phase control circuit that outputs a drive signal that is phase-lost to the output reference frequency or variable frequency to the drive circuit.
また、上記構成において、位相制御回路は、周波数検出
回路からの変動周波数が導かれる移相器と、この移相器
によって位相制御された信号が導かれるPLL回路とを
備え、前記位相器には、任意に位相制御が可能な力率調
整部が設けられた構成とする。Further, in the above configuration, the phase control circuit includes a phase shifter to which the fluctuating frequency from the frequency detection circuit is guided, and a PLL circuit to which the phase-controlled signal is guided by the phase shifter, and the phase shifter includes , a power factor adjustment section that can arbitrarily control the phase is provided.
さらに、上記各構成において、整流回路からの全波整流
出力の零点を検出する零点検出回路と、この零点検出回
路によって検出された全波整流出力の零点検出に基づき
、全波整流出力の零点近傍においで装置自体の始動信号
及び停止信号を送出する始動/停止回路とを備えた構成
とする。Furthermore, in each of the above configurations, a zero point detection circuit detects the zero point of the full wave rectified output from the rectifier circuit, and based on the zero point detection of the full wave rectified output detected by this zero point detection circuit, the zero point of the full wave rectified output is detected. The configuration includes a start/stop circuit that sends a start signal and a stop signal for the device itself based on the smell.
(作用)
商用電源を整流回路によって全波整流し、この整流回路
の全波整流出力をフルブリッジ型に接続されたスイソチ
ング素子の入力側に供給する。各スイッチング素子は、
それぞれに対応して設けられた各ドライブ回路によって
スイソチング制御され、このスイッチング制御によって
その出力側に送出された交番電流が整合トランスの一次
側に供給される。したがって、整合トランスの二次側に
は、例えば8:1の比率で変換された交番電流が流れる
ことから、この交番電流が導かれた例えばLC直列共振
回路からなる駆動回路が駆動すなわち共振し、加熱コイ
ルに高周波電力を供給して、交番磁界を発生させる。一
方、周波数検出回路では、このときの駆動回路に流れる
電流又は印加される電圧から電流周波数又は電圧周波数
を検出し、この検出した電流周波数又は電圧周波数(以
下、変動周波数という。)を位相制御回路に導く。位相
制御回路には、基準周波数発振器からの基準周波数の信
号が導かれており、この基準周波数と前記変動周波数と
を所定の周期で適宜切り換えて出力する。そして、この
出力された基準周波数又は変動周波数に位相ロソクした
駆動信号を前記各ドライブ回路に供給することにより、
各ドライブ回路を駆動してスイソチング素子のON/O
FFをタイミング良く制御する。(Function) The commercial power supply is full-wave rectified by a rectifier circuit, and the full-wave rectified output of this rectifier circuit is supplied to the input side of the Swissotting element connected in a full bridge type. Each switching element is
Switching control is performed by each drive circuit provided correspondingly, and the alternating current sent to the output side by this switching control is supplied to the primary side of the matching transformer. Therefore, since an alternating current converted at a ratio of, for example, 8:1 flows through the secondary side of the matching transformer, a drive circuit formed of, for example, an LC series resonant circuit to which this alternating current is led is driven, that is, resonates. High frequency power is supplied to the heating coil to generate an alternating magnetic field. On the other hand, the frequency detection circuit detects the current frequency or voltage frequency from the current flowing or the voltage applied to the drive circuit at this time, and applies the detected current frequency or voltage frequency (hereinafter referred to as fluctuation frequency) to the phase control circuit. lead to. A reference frequency signal from a reference frequency oscillator is guided to the phase control circuit, and the reference frequency and the variable frequency are appropriately switched at a predetermined period and output. Then, by supplying a drive signal that is phase-lost to the output reference frequency or variable frequency to each of the drive circuits,
Drive each drive circuit to turn on/off the switching element
To control FF in a timely manner.
また、上記構成において、位相制御回路は、周波数検出
回路からの変動周波数が導かれる移相器と、この移相器
によって位相制御された信号が導かれるP L L回路
とを備え、前記位相器には、任意に位相制御が可能な力
率調整部を設ける。すなわち、スイッチング素子からな
るインバータ回路の力率を制御することによって加熱コ
イルへの電力制御を行う。Further, in the above configuration, the phase control circuit includes a phase shifter to which the fluctuating frequency from the frequency detection circuit is guided, and a PLL circuit to which the phase-controlled signal is guided by the phase shifter, is equipped with a power factor adjustment section that can arbitrarily control the phase. That is, power to the heating coil is controlled by controlling the power factor of an inverter circuit made up of switching elements.
さらに、上記各構成において、電源零点検出回路によっ
て整流回路からの全波整流出力の零点を検出し、この全
波整流出力の零点検出に基づき、全波整流出力の零点近
傍において装置自体の始動信号及び停止信号を始動/停
止回路から送出する。Furthermore, in each of the above configurations, the power supply zero point detection circuit detects the zero point of the full-wave rectified output from the rectifier circuit, and based on the zero point detection of the full-wave rectified output, the starting signal of the device itself is generated near the zero point of the full-wave rectified output. and a stop signal from the start/stop circuit.
すなわち、装置自体に設けられている始動スイソチ及び
停止スイッチを任意のタイミングでON操作しても、実
際に装置自体が始動又は停止するのは、全波整流出力の
零点近傍となることから、スイ・2チング素子の破壊が
防止される。In other words, even if you turn on the start switch and stop switch provided on the device itself at any timing, the device itself will actually start or stop near the zero point of the full-wave rectified output, so the switch・Damage of the 2-ch element is prevented.
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔実施例1〕
第1図は、請求項1に対応する本発明の高周波誘導加熱
装置の電気的構成を示す回路図である。[Embodiment 1] FIG. 1 is a circuit diagram showing the electrical configuration of a high-frequency induction heating device of the present invention corresponding to claim 1.
ただし、本実施例では、I KW. 500KHzの電
圧形高周波インバータ回路を用いた直列共振回路方式の
高周波誘導加熱装置を示している。However, in this embodiment, I KW. This figure shows a series resonant circuit type high-frequency induction heating device using a 500 KHz voltage-type high-frequency inverter circuit.
同図において、ACIOOVの交流電源(商用電源)■
の各出力は、4個のダイオード2a〜2dからなる単相
ダイオードフルブリソジ整流回路(以下、単に整流回路
という。)2の各入力端に接続されており、この整流回
路2の各出力端は、並列に接続された小容量(例えば0
.47μF)のコンデンサC0を介して、ブリソジ接続
された4個のパワーMOSFET3 a 〜3 d
(スイッチング素子)の各入力端に接続されている。In the same figure, ACIOOV AC power supply (commercial power supply) ■
Each output of the rectifier circuit 2 is connected to each input terminal of a single-phase diode full bridge rectifier circuit (hereinafter simply referred to as a rectifier circuit) 2 consisting of four diodes 2a to 2d. The end is connected to a small capacitor (e.g. 0
.. Four power MOSFETs 3 a to 3 d are bridge-connected via a capacitor C0 of 47 μF).
(switching element).
パワーMOSFET 3 a 〜3 dは、パワーMO
SFET 3 a ,3bのドレイン端子同士及びパワ
ーMOSFET 3 c ,3dのソース端子同士がそ
れぞれ接続されると共に、パワーMOSFET 3 a
のソース端子とバワーMOSFIET3cのドレイン端
子及びパワーMOSFET 3 bのソース端子とパワ
ーMOSFET 3 dのドレイン端子とが接続さkる
。また、各パワーMOSFET 3 a〜3dのドレイ
ン端子とソース端子との間に帰還ダイオードD a −
D dが接続されると共に、コンデンサとダイオード
の直列回路(スナバ回路)43〜4dが接続されている
。そして、これらパワーMOSFET3a〜3d及び帰
還ダイオードD a − D dによって電圧形高周波
インバータ回路を構成している。Power MOSFETs 3a to 3d are power MOSFETs
The drain terminals of the SFETs 3a and 3b and the source terminals of the power MOSFETs 3c and 3d are connected to each other, and the power MOSFETs 3a and 3b are connected to each other.
The source terminal of the power MOSFET 3c is connected to the drain terminal of the power MOSFET 3c, and the source terminal of the power MOSFET 3b is connected to the drain terminal of the power MOSFET 3d. Moreover, a feedback diode D a − is connected between the drain terminal and source terminal of each power MOSFET 3 a to 3 d.
D d is connected, and series circuits (snubber circuits) 43 to 4 d of capacitors and diodes are also connected. These power MOSFETs 3a to 3d and feedback diodes Da to Dd constitute a voltage source high frequency inverter circuit.
また、スナバ回路4aの中点が抵抗Rlを介してパワー
MOSFET3 cのソース端子に接続され、スナハ回
路4bの中点が抵抗R2を介してパワーMOSFET3
dのソース端子に接続され、スナバ回路4Cの中点が抵
抗R3を介してパワーMOSFET 3 aのドレイン
端子に接続され、スナバ回路4dの中点が抵抗R4を介
してパワーMOSFET 3 bのドレイン端子に接続
されており、これらスナバ回路4a,4cと抵抗Rl,
R3及びスナバ回路4b,4dと抵抗R2,R4とで、
それぞれスパイク電圧抑制回路5a,5bを構成してい
る。Further, the middle point of the snubber circuit 4a is connected to the source terminal of the power MOSFET 3c via the resistor Rl, and the middle point of the snubber circuit 4b is connected to the source terminal of the power MOSFET 3c via the resistor R2.
The middle point of the snubber circuit 4C is connected to the drain terminal of the power MOSFET 3a through a resistor R3, and the middle point of the snubber circuit 4d is connected to the drain terminal of the power MOSFET 3b through a resistor R4. These snubber circuits 4a, 4c and resistors Rl,
R3, snubber circuits 4b, 4d, and resistors R2, R4,
They constitute spike voltage suppression circuits 5a and 5b, respectively.
そして、ブリソジ接続されたパワーMOSFET3 a
〜3dの各出力端は、整合トランス6の一次側巻線6a
の両端にそれぞれ接続されており、整合トランス6の二
次側巻線6bには、コンデンサCと加熱コイルLとの直
列共振回路が接続されている。And the power MOSFET 3a connected in Brissoge
~3d is connected to the primary winding 6a of the matching transformer 6.
A series resonant circuit including a capacitor C and a heating coil L is connected to the secondary winding 6b of the matching transformer 6.
また、コンデンサCの端子電圧を検出する電圧検出部7
の出力は、位相制御回路10の構成要素である切換回路
13の切換制御入力に接続されると共に、位相器11に
導かれており、移相器11の出力は、コンパレータ2l
及び切換回路13の一方の入力を介して、PLL回路1
2の構成要素である位相検出器121に導かれている。Also, a voltage detection section 7 that detects the terminal voltage of the capacitor C
The output of the phase shifter 11 is connected to the switching control input of the switching circuit 13, which is a component of the phase control circuit 10, and is also guided to the phase shifter 11.
and one input of the switching circuit 13, the PLL circuit 1
2 is guided to a phase detector 121, which is a component of No. 2.
また、切換回路13の他方の入力には、基準周波数発振
器14の出力が導かれている。切換回路13は、電圧検
出部7の出力に基づいてその切換え制御を行うもので、
電圧検出部7の出力(コンデンサ電圧)の最大値が例え
ば50V以下のときには、基準周波数発振器14の出力
をPLL凹路12に送出し、50V以上のときには、位
相器11の出力をPLL回路12に送出するようにその
切り換えが行われるようになっている。また、基準周波
数発振器l4の発振周波数は、整合トランス6の二次側
巻線に接続されたLC共振回路の共振周波数く本実施例
では、500KHz)に設定されている。Further, the output of the reference frequency oscillator 14 is led to the other input of the switching circuit 13. The switching circuit 13 performs switching control based on the output of the voltage detection section 7.
When the maximum value of the output (capacitor voltage) of the voltage detection section 7 is, for example, 50V or less, the output of the reference frequency oscillator 14 is sent to the PLL circuit 12, and when it is 50V or more, the output of the phase shifter 11 is sent to the PLL circuit 12. The switching is performed so as to transmit the data. Further, the oscillation frequency of the reference frequency oscillator l4 is set to the resonant frequency of the LC resonant circuit connected to the secondary winding of the matching transformer 6 (500 KHz in this embodiment).
そして、P L L回路12の構成要素である■CO(
電圧制御発振器)123の出力は、フリソプフロノプ1
5のトリガ入力と単安定マルチバイブレータI6のトリ
ガ入力とに導かれており、フリソプフロソブ15のQ出
力及びQ出力は2つのAND回路17.18のそれぞれ
の一方の入力に、単安定マルチバイブレーク16の出力
は2つのAND回路17.18の他方の入力にそれぞれ
導かれている。また、フリソプフロソプ15のQ出力は
、位相検出器121に接続されて帰還ループを構成して
いる。また、単安定マルチバイブレーク16には、転流
遅れ角を制御するための転流遅れ角制御用ボリュームV
Rβが接続されている。そして、AND回路17の出力
及びAND回路18の出力は、ゲート信号として、それ
ぞれに対応して設けられた前記各パワーMOSFET3
a〜3dを駆動するドライブ回路28a〜28dに導
かれている。なお、図示は省略しているが、各ドライブ
回路28a〜28dの駆動電源は、安定的に行うために
、インバータ回路の駆動電源とは別電源としている。■CO (which is a component of the PLL circuit 12
The output of the voltage controlled oscillator) 123 is
5 and the trigger input of the monostable multivibrator I6, and the Q and Q outputs of the Frisopflosob 15 are connected to one input of each of the two AND circuits 17 and 18 to the trigger input of the monostable multivibrator I6. The outputs are respectively led to the other inputs of two AND circuits 17 and 18. Further, the Q output of the Frisopflosop 15 is connected to a phase detector 121 to form a feedback loop. In addition, the monostable multi-by break 16 includes a commutation delay angle control volume V for controlling the commutation delay angle.
Rβ is connected. The output of the AND circuit 17 and the output of the AND circuit 18 are used as gate signals for each of the power MOSFETs 3 provided correspondingly.
They are led to drive circuits 28a to 28d that drive circuits a to 3d. Although not shown in the drawings, the driving power source for each of the drive circuits 28a to 28d is a separate power source from the driving power source for the inverter circuit in order to perform stably.
また、第2図にパワーMOSFET 3 a 〜3dを
500KHzで駆動するためのドライブ回路28a〜2
8dの回路構成の一例を示す。パワーMOSFET 3
a〜3dを高周波で駆動するために、1:1のパルス
トランスを用いて主回路との絶縁を行っている。Further, FIG. 2 shows drive circuits 28a to 2 for driving the power MOSFETs 3a to 3d at 500 KHz.
An example of the circuit configuration of 8d is shown. Power MOSFET 3
In order to drive components a to 3d at high frequencies, a 1:1 pulse transformer is used to insulate them from the main circuit.
すなわち、本実施例の高周波誘導加熱装置は、直流電源
として単相ダイオードフルブリ・7ジ整流回路2からの
全波整流電圧を使用すると共に、その出力側(直流側)
に小容量のコンデンサC。のみを接続し、従来装置で用
いられていたチョークコイルや電界コンデンサ等の平滑
回路を省略した構成とすることにより、高周波誘導加熱
装置として安定した動作が得られ、かつ電源電流波形を
力率1の正弦波にできるものである。なお、全波整流電
圧の100Hz(若しくは120Hz)の変動は、金属
の加熱特性にはほとんど影響を与えない。That is, the high-frequency induction heating device of this embodiment uses the full-wave rectified voltage from the single-phase diode Flubri-7 rectifier circuit 2 as the DC power source, and also
and small capacitor C. By connecting only the power source and omitting smoothing circuits such as choke coils and electrolytic capacitors used in conventional devices, stable operation as a high-frequency induction heating device can be obtained, and the power supply current waveform can be adjusted to a power factor of 1. This can be made into a sine wave. Note that a 100 Hz (or 120 Hz) fluctuation in the full-wave rectified voltage has almost no effect on the heating characteristics of metal.
次に、上記構成の高周波誘導加熱装置の動作を、第3図
のタイミングチャートを参照して説明する。Next, the operation of the high frequency induction heating device having the above configuration will be explained with reference to the timing chart of FIG. 3.
ただし、第3図は位相制御回路10の各部の信号波形を
示している。However, FIG. 3 shows signal waveforms of each part of the phase control circuit 10.
高周波誘導加熱装置の始動スイソチ(図示省略)をON
することにより、商用電源1からのACIOOVの電圧
は、整流回路2において全波整流された後、パワーMO
SFET3 a〜3dからなるスイノチング素子の入力
端に供給される。パワーMOSFET 3 a〜3dは
、後述する位相制御回路10からのゲート信号によって
各ドライブ回路283〜28dを適宜ドライブすること
により、パワーMOSFET3 a , 3 dとパ
ワーMOSFET3 b, 3 cとが交互に導通す
ることから、整合トランス6の一次側巻線に交番電流が
流れる。この結果、整合トランス6の二次側巻線を介し
てLC共振回路に高周波電流が供給され、加熱コイルし
に交番磁界が発生する。Turn on the start switch (not shown) of the high-frequency induction heating device
By doing so, the ACIOOV voltage from the commercial power supply 1 is full-wave rectified in the rectifier circuit 2, and then the power MO
It is supplied to the input terminal of the switching element consisting of SFET3a to 3d. In the power MOSFETs 3 a to 3 d, the power MOSFETs 3 a and 3 d and the power MOSFETs 3 b and 3 c are alternately brought into conduction by appropriately driving each drive circuit 283 to 28 d with a gate signal from the phase control circuit 10 described later. Therefore, an alternating current flows through the primary winding of the matching transformer 6. As a result, a high frequency current is supplied to the LC resonance circuit through the secondary winding of the matching transformer 6, and an alternating magnetic field is generated in the heating coil.
一方、始動スイソチをONLた時点では、電圧検出回路
7の出力(コンデンサ電圧:vc)は50V以下である
から、切換回路l3は、基準周波数発振器14の出力を
PLL回路12に送出するようにその接続が切り換わっ
ている。ここで、基準周波数発振器14から発振される
周波数はLC共振回路が有する固有の周波数(共振周波
数二本実施例では500KHz)であることから、パワ
ーMOSFET 3 a〜3dは、始動スイソチON時
点から、ある一定の時間(すなわち、電圧検出回路7の
出力が50Vを越えるまでの時間二数msec )まで
はこの基準周波数発振器14からの発振周波数の状態で
ON/OFF動作が制御される。すなわち、共振状態で
加熱コイルしに高周波電流が流れることから、効率のよ
い高周波誘導加熱が行われる。On the other hand, when the starting switch is turned ON, the output of the voltage detection circuit 7 (capacitor voltage: vc) is 50 V or less, so the switching circuit 13 switches the output of the reference frequency oscillator 14 to the PLL circuit 12. The connection has been switched. Here, since the frequency oscillated from the reference frequency oscillator 14 is a unique frequency of the LC resonant circuit (in this embodiment, the two resonant frequencies are 500 KHz), the power MOSFETs 3 a to 3 d operate from the time when the starting switch is turned on. The ON/OFF operation is controlled at the oscillation frequency from the reference frequency oscillator 14 until a certain fixed period of time (ie, several milliseconds until the output of the voltage detection circuit 7 exceeds 50V). That is, since a high frequency current flows through the heating coil in a resonant state, efficient high frequency induction heating is performed.
この後、電圧検出回路7の出力V(が50Vを越えると
、切換回路l3はその接続を基準周波数発振器14側か
ら移相器ll側に切り換える。これにより、PLL回路
12には、位相器l1の出力が人力されることになる。After this, when the output V (of the voltage detection circuit 7 exceeds 50 V), the switching circuit l3 switches the connection from the reference frequency oscillator 14 side to the phase shifter l1 side. The output will be done manually.
位相器11では、電圧検出回路7の出力すなわちコンデ
ンサ電圧■ゎを入力として、出力電流10に対してT0
だけ位相の後れた信号〔第3図(C)〕を作成し、この
信号をコンパレータ2lを介してPLL回路12の位相
検出器121に入力する。The phase shifter 11 inputs the output of the voltage detection circuit 7, that is, the capacitor voltage ゎ, and outputs T0 for the output current 10.
A signal [FIG. 3(C)] whose phase is delayed by a certain amount is generated, and this signal is input to the phase detector 121 of the PLL circuit 12 via the comparator 2l.
PLL回路l2のVCO123は、第3図+d)に示す
ように、インバータ回路の駆動周波数の2倍の周波数(
100Hz)を出力するように設定されており、この信
号が遅延時間T0だけ遅延されて、フリソブフロソプl
5と単安定マルチバイブレータ16のトリガ入力に供給
される。フリソプフロソプ15では、導かれたVCO1
23の出力を2分周した信号をQ出力〔第3図(f)〕
とQ出力〔第3図(g)〕とから出力し、Q出力をAN
D回路17に、Q出力をAND回路18にそれぞれ送出
する。As shown in Fig. 3+d), the VCO 123 of the PLL circuit 12 operates at a frequency (2 times the driving frequency of the inverter circuit).
100Hz), and this signal is delayed by delay time T0 and
5 and the trigger input of the monostable multivibrator 16. In Frisopflosop 15, the led VCO 1
Q output is the signal obtained by dividing the output of 23 into 2 [Figure 3 (f)]
and Q output [Figure 3 (g)], and output Q output from AN
The D circuit 17 and the Q output are sent to the AND circuit 18, respectively.
また、単安定マルチバイブレークl6では、ボリューム
VRβを調整することにより、V C 0123の出力
信号の立ち上がりから転流遅れ角度βだけ後れて立ち上
がる信号〔第3図(e)〕を作成し、この信号を各AN
D回路17.18に送出する。各AND回路17.18
では、これらの信号の論理積をとることにより、AND
回路17からは第3図(hlに示すゲート信号G,を、
またAND回路18からは第3図(1)に示すゲート信
号G2を、それぞれに対応したドライブ回路28a ,
28d及び28b.28cに送出する。各ドライブ回路
28a〜28dは、それぞれに対応して導かれたゲート
信号G,,G.に基づいて各パワーMOSFET3 a
〜3dをスイッチングする。すなわち、パワーMOSF
ET 3 a〜3dは、LC共振回路の変動周波数に位
相ロソクされた状態でON/OFF動作が制御される。In addition, in the monostable multi-bi break l6, by adjusting the volume VRβ, a signal that rises after the commutation delay angle β from the rise of the output signal of V C 0123 is created [Fig. 3 (e)]. signal to each AN
It is sent to D circuits 17 and 18. Each AND circuit 17.18
Now, by taking the AND of these signals, AND
From the circuit 17, the gate signal G shown in FIG.
Further, the gate signal G2 shown in FIG. 3(1) is sent from the AND circuit 18 to the corresponding drive circuits 28a,
28d and 28b. 28c. Each of the drive circuits 28a to 28d receives gate signals G, , G. Each power MOSFET3 a based on
Switching ~3d. That is, power MOSF
The ON/OFF operations of ET 3 a to 3 d are controlled in a state in which the phase is controlled by the fluctuating frequency of the LC resonant circuit.
そして、電圧検出回路7の出力vcが、再び50Vの設
定電圧以下になると、切換回路13の接続が基準周波数
発振器l4側に切り換わり、上記と同様のゲート信号に
よって各パワーMOSFET 3 a〜3dのスイソチ
ングが行われることになる。Then, when the output vc of the voltage detection circuit 7 becomes lower than the set voltage of 50V again, the connection of the switching circuit 13 is switched to the reference frequency oscillator l4 side, and each power MOSFET 3a to 3d is activated by the same gate signal as above. Swiss isoching will be performed.
すなわち、パワーMOSFET 3 a〜3dのスイッ
チング制御は、lQmsec毎に、基準周波数発振器l
4によるオープンループ制御と、位相器l1及びPLL
回路12によるフィードバック制御とを繰り返すことと
なる。この10msec毎の変化は、共振周波数500
KHzからみると定常状態の連続とみなせる。That is, the switching control of the power MOSFETs 3a to 3d is performed by the reference frequency oscillator l every lQmsec.
Open loop control by 4 and phaser l1 and PLL
The feedback control by the circuit 12 is repeated. This change every 10 msec is the resonant frequency 500
From the perspective of KHz, it can be regarded as a continuous steady state.
〔実施例2〕
第4図は、請求項2及び3に対応する本発明の高周波誘
導加熱装置の電気的構成を示す回路図である。ただし、
本実施例では、上記実施例1と同様にIKW,500κ
Hzの電圧形高周波インバータ回路を用いた直列共振回
路方式の高周波誘導加熱装置を示している。なお、以下
の説明において、上記実施例1とその回路構成が同一で
ある部分には、同符号を付してここでは説明を省略する
。[Embodiment 2] FIG. 4 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the high frequency induction heating device of the present invention corresponding to claims 2 and 3. however,
In this example, IKW, 500κ is used as in Example 1 above.
This figure shows a series resonant circuit type high-frequency induction heating device using a Hz voltage-type high-frequency inverter circuit. In the following description, the same reference numerals are given to the parts whose circuit configurations are the same as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted here.
すなわち、本実施例は、上記実施例1に示した回路構成
において、位相器11に、力率角を調整するための力率
角調整用ボリュームVRrが接続されており、また商用
電源1の出力側に、該電圧を検出する電圧検出回路25
が接続されている。That is, in this embodiment, in the circuit configuration shown in the first embodiment, a power factor angle adjustment volume VRr for adjusting the power factor angle is connected to the phase shifter 11, and the output of the commercial power supply 1 is connected to the phase shifter 11. On the side, there is a voltage detection circuit 25 for detecting the voltage.
is connected.
そして、この電圧検出回路25の出力は、検出された電
圧波形から電圧の零点を検出する電源零点検出回路26
に導かれており、電源零点検出回路26の出力は、導か
れた信号から装置自体の始動及び停止を指示する始動信
号及び停止信号を作成する始動/停止回路27に導かれ
ている。そして、この始動/停止回路27からの始動信
号及び停止信号は、新たに設けられた2つのAND回路
19.20の一方の入力にそれぞれ導かれており、各A
ND回路19.20の出力は、それぞれに対応して設け
られた前記各パワーMOSFET 3 a〜3dを駆動
するドライブ回路28a〜28dに導かれている。The output of this voltage detection circuit 25 is sent to a power supply zero point detection circuit 26 that detects the zero point of the voltage from the detected voltage waveform.
The output of the power supply zero point detection circuit 26 is led to a start/stop circuit 27 which creates a start signal and a stop signal for instructing the start and stop of the device itself from the led signal. The start signal and stop signal from this start/stop circuit 27 are respectively guided to one input of two newly provided AND circuits 19 and 20, and each A
The outputs of the ND circuits 19 and 20 are led to drive circuits 28a to 28d that drive the respective power MOSFETs 3a to 3d provided correspondingly.
また、AND回路19の他方の入力には前記AND回路
17の出力が接続されており、AND回路20の他方の
入力には前記AND回路18の出力が接続された構成と
なっている。Further, the output of the AND circuit 17 is connected to the other input of the AND circuit 19, and the output of the AND circuit 18 is connected to the other input of the AND circuit 20.
すなわち、本実施例の高周波誘導加熱装置は、位相器1
lの力率を任意に制御できる構成とすることにより、フ
ルブリソジ型のスイソチング素子を安定的にパワー制御
して、負荷側の加熱を制i&lすることができると共に
、装置自体の始動及び停止を、電源電圧の零点近傍で行
うように構成することにより、パワーMOSFET 3
a〜3dの破壊等が防止されるものである。That is, the high frequency induction heating device of this embodiment has a phase shifter 1.
By adopting a configuration in which the power factor of l can be arbitrarily controlled, it is possible to stably control the power of the full brissage type switching element and control heating on the load side, as well as start and stop the device itself. By configuring it to operate near the zero point of the power supply voltage, the power MOSFET 3
This prevents destruction of parts a to 3d.
次に、上記構成の高周波誘導加熱装置の動作を、第5図
乃至第8図を参照して説明する。Next, the operation of the high frequency induction heating device having the above configuration will be explained with reference to FIGS. 5 to 8.
ただし、第5図は位相制御回路10の各部の信号波形図
、第6図(al , (blはインバータ出力電圧V.
と出力電流10との関係を示す図、第7図(a) ,
(blは電源電圧■,と電源電流i,との関係を示す図
、第8図は始動/停止のタイミングチャートである。However, FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part of the phase control circuit 10, and FIG. 6 (al, (bl) is the inverter output voltage V.
A diagram showing the relationship between and output current 10, FIG. 7(a),
(bl is a diagram showing the relationship between the power supply voltage 2 and the power supply current i, and FIG. 8 is a start/stop timing chart.
高周波誘導加熱装置の始動スイソチ(図示省略)をON
することにより、商用電源lからのACIOOVの電圧
は、整流回路2において全波整流された後、パワーMO
SFET 3 a〜3dからなるスイソチング素子の入
力端に供給される。パワーMOSFET3 a〜3dは
、後述する位相制御回路10からのゲート信号によって
各ドライブ回路28a〜28dを適宜ドライブすること
により、パワーMOSFHT3 a, 3 dとハ’
7 −MOSFET 3 b , 3 Cとが交互に
導通し、整合トランス6の一次側巻線に交番電流が流れ
る。Turn on the start switch (not shown) of the high-frequency induction heating device
By doing this, the ACIOOV voltage from the commercial power supply l is full-wave rectified in the rectifier circuit 2, and then
It is supplied to the input end of the switching device consisting of SFETs 3a to 3d. The power MOSFETs 3 a to 3 d are connected to the power MOSFETs 3 a and 3 d by appropriately driving each drive circuit 28 a to 28 d with a gate signal from a phase control circuit 10 described later.
7-MOSFETs 3b and 3C are alternately conductive, and an alternating current flows through the primary winding of the matching transformer 6.
この結果、整合トランス6の二次側巻線を介してLC共
振回路に高周波電流が供給され、加熱コイルしに交番磁
界が発生する。As a result, a high frequency current is supplied to the LC resonance circuit through the secondary winding of the matching transformer 6, and an alternating magnetic field is generated in the heating coil.
一方、始動スイソチをONシた時点では、電圧検出回路
7の出力■。は50V以下であるから、切換回路l3は
基準周波数発振器l4の出力をPLL111112に送
出するようにその接続が切り換わっている。ここで、基
準周波数発振器14から発振される周波数はLC共振回
路が有する固有の周波数であることから、パワーMOS
FET 3 a 〜3 dは、始動スイソチON時点か
ら、ある一定の時間(すなわち、電圧検出回路7の出力
が50Vを越えるまでの時間:数msec )まではこ
の基準周波数発振器14からの発振周波数の状態でON
/OFF動作が制御される。すなわち、共振状態で加熱
コイルしに高周波電流が流れることから、効率のよい高
周波誘導加熱が行われる。On the other hand, when the starting switch is turned on, the output of the voltage detection circuit 7 is ■. is less than 50V, so the connection of the switching circuit l3 is switched so that the output of the reference frequency oscillator l4 is sent to the PLL 111112. Here, since the frequency oscillated from the reference frequency oscillator 14 is a unique frequency of the LC resonant circuit, the power MOS
The FETs 3a to 3d control the oscillation frequency from the reference frequency oscillator 14 for a certain period of time (i.e., the time until the output of the voltage detection circuit 7 exceeds 50V: several msec) from the time when the starting switch is turned on. ON in state
/OFF operation is controlled. That is, since a high frequency current flows through the heating coil in a resonant state, efficient high frequency induction heating is performed.
この後、電圧検出回路7の出力■ゎが50Vを越えると
、切換回路13はその接続を基準周波数発振器I4側か
ら移相器11側に切り換える。これにより、PLL回路
12には、位相器1lの出力が入力されることになる。Thereafter, when the output voltage of the voltage detection circuit 7 exceeds 50V, the switching circuit 13 switches the connection from the reference frequency oscillator I4 side to the phase shifter 11 side. As a result, the output of the phase shifter 1l is input to the PLL circuit 12.
ここで、位相器l1の力率角調整用ボリュームVRγの
調整により、力率角がTに調整されているとすると、位
相器l1では、電圧検出回路7の出力すなわちコンデン
サ電圧vcを入力として、出力電流10に対してγ一γ
。だけ位相の後れた信号〔第5図(C)〕を作成し、こ
の信号をコンバレータ21及び切換回路13を介してP
LL回路120位相検出器121に入力する。PLL回
路12のVCO123は、第5図(d)に示すように、
インバータ回路の駆動周波数の2倍の周波数(100H
z)を出力するように設定されており、この信号がT一
γ。たけ遅延されてフリソプフロソプ15と単安定マル
チバイブレーク16のトリガ入力に供給される。Here, assuming that the power factor angle is adjusted to T by adjusting the power factor angle adjustment volume VRγ of the phase shifter l1, the output of the voltage detection circuit 7, that is, the capacitor voltage vc, is input to the phase shifter l1, and γ - γ for output current 10
. A signal [FIG. 5(C)] whose phase is delayed by
Input to LL circuit 120 phase detector 121. The VCO 123 of the PLL circuit 12, as shown in FIG. 5(d),
Frequency twice the driving frequency of the inverter circuit (100H
z), and this signal is T-γ. The signal is delayed by 30 minutes and then supplied to the trigger inputs of the Frisopflosop 15 and the monostable multi-by-break 16.
フリソブフロップI5では、導かれたVCO123の出
力を2分周した信号をQ出力〔第5図(f)〕と?出力
〔第5図(g)〕 とから出力し、Q出力を^ND回路
17に、Q出力をAND回路18にそれぞれ送出する。Frisov flop I5 outputs a signal obtained by dividing the frequency of the output of VCO 123 by two as Q output [Fig. 5(f)]. The Q output is sent to the ND circuit 17 and the Q output is sent to the AND circuit 18, respectively.
また、単安定マルチバイブレーク16では、転流遅れ角
制御用ボリュームVRβを調整することにより、VCO
I23の出力信号の立ち上がりから転流遅れ角度βだけ
後れて立ち上がる信号〔第5図(e)〕を作成し、この
信号を各AND回路17.18に送出する。各AND回
路17.18では、これらの信号の論理積をとることに
より、AND回路17からは第5図(h)に示すゲート
信号G11を、またAND回路18からは第5図(il
に示すゲート信号G2■を、それぞれに対応して設けら
れた各AND回路19.20を介して、対応する各ドラ
イブ回路28a,28d及び28b,28cに送出する
。各ドライブ回路28a〜28dは、それぞれに対応し
て導かれたゲート信号G.G2■に基づいて各パワーM
OSFET 3 a〜3dをスイソチングする。すなわ
ち、パワーMOSFET3 a〜3dは、LC共i回路
の変動周波数に位相ロソクされた状態でON/OFF動
作が制御される。In addition, in the monostable multi-bi break 16, by adjusting the commutation delay angle control volume VRβ, the VCO
A signal [FIG. 5(e)] that rises after a commutation delay angle β after the rise of the output signal of I23 is created, and this signal is sent to each AND circuit 17 and 18. In each AND circuit 17 and 18, by taking the logical product of these signals, the AND circuit 17 outputs the gate signal G11 shown in FIG. 5(h), and the AND circuit 18 outputs the gate signal G11 shown in FIG.
The gate signal G2■ shown in FIG. Each of the drive circuits 28a to 28d receives a corresponding gate signal G. Each power M based on G2■
Switch OSFETs 3a to 3d. That is, the ON/OFF operations of the power MOSFETs 3 a to 3 d are controlled in a state in which the phase of the power MOSFETs 3 a to 3 d is controlled by the varying frequency of the LC circuit.
そして、電圧検出回路7の出力V,が、再び50Vの設
定電圧以下になると、切換回路13の接続が基準周波数
発振器14側に切り換わり、上記と同様のゲート信号に
よって各パワーMOSFET 3 a〜3dのスイノチ
ングが行われることになる。Then, when the output V of the voltage detection circuit 7 becomes lower than the set voltage of 50V again, the connection of the switching circuit 13 is switched to the reference frequency oscillator 14 side, and each power MOSFET 3a to 3d is activated by the same gate signal as above. Suinoching will be carried out.
すなわち、パワーMOSFET 3 a〜3dのスイッ
チング制御は、lomsec毎に、基準周波数発振器l
4によるオープンループ制御と、位相器11及びPLL
回路12によるフィードバック制御とを繰り返すことと
なる。このlQmsec毎の変化は、共振周波数500
Kllzからみると定常状態の連続とみなせる。That is, the switching control of the power MOSFETs 3a to 3d is performed by the reference frequency oscillator l every lomsec.
Open loop control by 4, phase shifter 11 and PLL
The feedback control by the circuit 12 is repeated. This change every lQmsec is the resonant frequency 500
From Kllz's point of view, it can be regarded as a continuous steady state.
第7図(alは、力率95%でのインバータ出力電圧v
0,,と出力電流10,5との波形関係を示し、同図(
b)は、力率67%でのインバータ出力電圧V O6?
と出力電流i.6,との波形関係を示している。同図よ
り、位相器11及びPLL回路12による位相制御が良
好に行われており、動作が安定していることがわかる。Figure 7 (al is the inverter output voltage v at a power factor of 95%
0,, and the output current 10,5.
b) is the inverter output voltage V O6 at a power factor of 67%?
and output current i. 6, shows the waveform relationship with. From the figure, it can be seen that the phase control by the phase shifter 11 and the PLL circuit 12 is performed well, and the operation is stable.
なお、同図(b)において、スイッチング時に出力電圧
■。,7及び出力電流10,,に振動が生じている。こ
のため、本装置では、スパイク電圧抑制回路5a,5b
によって出力電圧V。.,及び出力電流l。h,の振動
を抑制し、スイッチング素子の破壊を防止している。In addition, in the same figure (b), the output voltage ■ during switching. , 7 and the output current 10, . Therefore, in this device, the spike voltage suppression circuits 5a, 5b
The output voltage V. .. , and output current l. h, vibrations are suppressed and damage to the switching elements is prevented.
また、第8図(a)は、インバータ運転中の力率95%
での電源電圧V 395と電源電流i,,,との波形関
係を示し、同図(b)は、インバータ運転中の力率67
%での電源電圧V Sh’lと電源電流i,.,との波
形関係を示している.同図より、単相ダイオードフルブ
リッジ整流回路2の出力側(直流側)に小容量(0.4
7μF)のコンデンサC.のみを接続することにより、
電源電流は力率lの正弦波となっている。In addition, Fig. 8(a) shows a power factor of 95% during inverter operation.
The waveform relationship between the power supply voltage V 395 and the power supply current i, .
The power supply voltage V Sh'l in % and the power supply current i, . , shows the waveform relationship with . From the same figure, a small capacitance (0.4
7μF) capacitor C. By connecting only
The power supply current is a sine wave with a power factor l.
一方、本装置の始動スイッチ及び停止スイッチを操作し
たときの始動制御及び停止制御は、電圧検出回路25、
電源零点検出回路26、始動/停止回路27及びAND
回路19.20によって行われる。On the other hand, the voltage detection circuit 25 performs start control and stop control when the start switch and stop switch of this device are operated.
Power supply zero point detection circuit 26, start/stop circuit 27 and AND
This is done by circuit 19.20.
すなわち、第8図に示すように、電源零点検出回路26
では、電圧検出回路25によって検出された電源電圧V
,から、電源零点を検出し、零点検出信号として10m
sec毎のパルス信号を送出している〔第8図(C)〕
。そして、任意の時刻Hにおいて始動スイソチをON操
作(すなわち、始動を指令)すると、始動/停止回路2
7は、時刻t1から次の零点検出信号が入力される時刻
t2において、始動信号〔第8図(elにおいてHレベ
ルで示す。〕を送出する。この始動信号は、AND回路
19.20の一方の入力に与えられることから、AND
回路19.20からは、このl1レベルで示す始動信号
が与えられている期間中、位相制御回路10の各AND
回路17.18からのゲート信号を、対応する各ドライ
ブ回路28a〜28dに送出することになる。そして、
時刻t3において停止スイノチをON操作(すなわち、
停止を指令)すると、始動/停止回路27は、時刻t3
から次の零点検出信号が入力される時刻(4において、
停止信号(Lレベルで示す。)を送出する。この停止信
号は、AND回路19.20の一方の入力に与えられる
ことから、AND回路19.20から各ドライブ回路2
83〜28dへのゲート信号の送出が停止されることに
なる。このように、電圧検出回路25、電源零点検出回
路26、始動/停止回路27及びAND回路19.20
を付加することにより、装置自体の始動、停止を、始動
スイソチ及び停止スイソチの実際のON操作時と関係な
く、電源零点近傍で行うことができるので、スイソチン
グ素子に大きな電流が急激に流れるといったことが無い
ことから、本装置の始動時及び停止時のスイノチング素
子の破壊が防止され、安全な始動及び停止が行われるも
のである。That is, as shown in FIG. 8, the power supply zero point detection circuit 26
Then, the power supply voltage V detected by the voltage detection circuit 25
, the power supply zero point is detected and the zero point detection signal is 10m.
Sending out a pulse signal every sec [Figure 8 (C)]
. Then, when the start switch is turned on (that is, commanded to start) at an arbitrary time H, the start/stop circuit 2
7 sends out a start signal [shown at H level in FIG. 8 (el)] at time t2 when the next zero point detection signal is input from time t1. given the input of AND
From the circuits 19 and 20, each AND of the phase control circuit 10 is output during the period when the start signal shown at the l1 level is applied.
The gate signals from circuits 17, 18 will be sent to each corresponding drive circuit 28a-28d. and,
At time t3, the stop switch is turned ON (i.e.
command to stop), the start/stop circuit 27 starts at time t3.
to the time when the next zero point detection signal is input (at 4,
A stop signal (indicated by L level) is sent. Since this stop signal is given to one input of the AND circuit 19.20, it is sent from the AND circuit 19.20 to each drive circuit 2.
Sending of gate signals to 83 to 28d will be stopped. In this way, the voltage detection circuit 25, the power supply zero point detection circuit 26, the start/stop circuit 27, and the AND circuit 19.20
By adding , it is possible to start and stop the device itself near the power supply zero point, regardless of the actual ON operation of the start switch and stop switch, so that large currents do not suddenly flow through the switch element. Since there is no such thing, the switching element is prevented from being destroyed when starting and stopping the device, and safe starting and stopping can be performed.
なお、上記各実施例では、LC共振周波数を検出する手
段として、コンデンサCの両端の電圧波形を検出するよ
うにしているが、LC共振回路に流れる電流を検出し、
その検出波形から周波数を求めるように構成することが
可能である。In each of the above embodiments, the voltage waveform across the capacitor C is detected as a means for detecting the LC resonance frequency, but it is also possible to detect the current flowing through the LC resonance circuit,
It is possible to configure the frequency to be determined from the detected waveform.
(発明の効果)
本発明の高周波誘導加熱装置は、整流回路からの全波整
流出力をインバータ回路の駆動電源として用いる構成と
したので、従来装置で用いられていたチョークコイルや
電解コンデンサ等の平滑回路を省略することができるこ
とから、装置全体の小型化、軽量化が可能になると共に
、電源電流波形を力率1の正弦波にできるといった効果
を奏する。また、負荷側の加熱制御方法としてインバー
タ回路の力率を制御する構成としたので、広範な電力制
御を行うことができる.さらに、装置自体の始動、停止
を、電源電圧の零点付近で行う構成としたので、始動時
及び停止時のスイッチング素子の破壊が防止されるとい
った効果を奏する。(Effects of the Invention) The high-frequency induction heating device of the present invention is configured to use the full-wave rectified output from the rectifier circuit as a power source for driving the inverter circuit. Since the circuit can be omitted, the entire device can be made smaller and lighter, and the power supply current waveform can be made into a sine wave with a power factor of 1. In addition, since the power factor of the inverter circuit is controlled as a heating control method on the load side, a wide range of power control can be performed. Furthermore, since the apparatus itself is configured to start and stop near the zero point of the power supply voltage, it is possible to prevent the switching elements from being destroyed during starting and stopping.
第1図は請求項1に対応する本発明の高周波誘導加熱装
置の電気的構成を示す回路図、第2図はパワーMOSP
BTを駆動するドライブ回路の一例を示す回路図、第3
図は位相制御回路の各部の信号波形図、第4図は請求項
2及び請求項3に対応する本発明の高周波誘導加熱装置
の電気的構成を示す回路図、第5図は位相制御回路の各
部の信号波形図、第6図(al. (b)はインバータ
出力電圧■。と出力電流l.との関係を示す図、第7図
(a). (blは電源電圧■,と電源電流iSとの関
係を示す図、第8図は始動/停止のタイミングチャート
である。
l・・・交流電源(商用電源)
2・・・単相ダイオードフルブリッジ整流回路3a 〜
3d ・・−パワーMOSFET6・・・整合トランス
7・・・電圧検出回路
IO・・・位相制御回路
11・・・位相器
12・・・PLL回路
121・・・位相検出器
122・・・ローバスフィルタ
123・・・VCO (電圧制御発振器)13・・・切
換回路
14・・・基準周波数発振器
l5・・・フリソブフロソブ
16・・・単安定マルチバイブレーク
17〜20・・・AND回路
25・・・電圧検出回路
26・・・電源零点検出回路
27・・・始動/停止回路
VRβ・・・転流遅れ角制御用ボリュームVRr・・・
力率角調整用ボリュームFIG. 1 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the high frequency induction heating device of the present invention corresponding to claim 1, and FIG. 2 is a power MOSP.
Circuit diagram illustrating an example of a drive circuit that drives a BT, 3rd
The figure is a signal waveform diagram of each part of the phase control circuit, FIG. 4 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the high frequency induction heating device of the present invention corresponding to claims 2 and 3, and FIG. 5 is a diagram of the phase control circuit. Signal waveform diagram of each part, Figure 6 (al. (b) is a diagram showing the relationship between inverter output voltage ■. and output current l., Figure 7 (a). (bl is power supply voltage ■, and power supply current A diagram showing the relationship with iS, and FIG. 8 is a timing chart of start/stop. l... AC power supply (commercial power supply) 2... Single-phase diode full bridge rectifier circuit 3a ~
3d...-Power MOSFET 6...Matching transformer 7...Voltage detection circuit IO...Phase control circuit 11...Phase shifter 12...PLL circuit 121...Phase detector 122...Low bus Filter 123...VCO (voltage controlled oscillator) 13...Switching circuit 14...Reference frequency oscillator l5...Frisobufurosob 16...Monostable multivibrake 17-20...AND circuit 25...Voltage Detection circuit 26...Power supply zero point detection circuit 27...Start/stop circuit VRβ...Volume for commutation delay angle control VRr...
Power factor angle adjustment volume
Claims (1)
てON/OFF制御されるフルブリッジ型のスイッチン
グ素子と、 このスイッチング素子の出力側に接続された整合トラン
スと、 この整合トランスの2次側に接続された加熱コイルを駆
動する駆動回路と、 この駆動回路の駆動時の周波数を検出する周波数検出回
路と、 予め設定された前記駆動回路が初期状態において有する
周波数である基準周波数と、前記周波数検出回路によっ
て検出された変動周波数とを所定の周期で交互に切り換
えて出力すると共に、この出力された基準周波数又は変
動周波数に位相ロックした駆動信号を前記ドライブ回路
に送出する位相制御回路とを備えたことを特徴とする高
周波誘導加熱装置。 2)前記位相制御回路は、前記周波数検出回路からの変
動周波数が導かれる移相器と、この移相器によって位相
制御された信号が導かれるPLL回路とを備え、前記位
相器には、任意に位相制御が可能な力率調整部が設けら
れたことを特徴とする請求項1記載の高周波誘導加熱装
置。 3)前記整流回路からの全波整流出力の零点を検出する
電源零点検出回路と、 この電源零点検出回路によって検出された全波整流出力
の零点検出に基づき、全波整流出力の零点近傍において
装置自体の始動信号及び停止信号を送出する始動/停止
回路とを備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2
に記載の高周波誘導加熱装置。[Claims] 1) A rectifier circuit that performs full-wave rectification of a commercial power supply; A full-bridge switching element connected to the output side of this rectifier circuit and controlled ON/OFF by a drive circuit; A matching transformer connected to the output side, a drive circuit that drives a heating coil connected to the secondary side of this matching transformer, a frequency detection circuit that detects the frequency when this drive circuit is driven, and a preset A reference frequency, which is a frequency that the drive circuit has in its initial state, and a fluctuation frequency detected by the frequency detection circuit are alternately switched and outputted at a predetermined period, and a phase is set to the output reference frequency or fluctuation frequency. A high-frequency induction heating device comprising: a phase control circuit that sends a locked drive signal to the drive circuit. 2) The phase control circuit includes a phase shifter to which the fluctuating frequency from the frequency detection circuit is guided, and a PLL circuit to which the phase-controlled signal is guided by the phase shifter, and the phase shifter includes an arbitrary 2. The high-frequency induction heating device according to claim 1, further comprising a power factor adjusting section capable of phase control. 3) A power supply zero point detection circuit that detects the zero point of the full-wave rectified output from the rectifier circuit; Claim 1 or Claim 2 further comprising a start/stop circuit that sends out its own start signal and stop signal.
The high frequency induction heating device described in .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322890A JPH0760735B2 (en) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | High frequency induction heating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1322890A JPH0760735B2 (en) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | High frequency induction heating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03216989A true JPH03216989A (en) | 1991-09-24 |
| JPH0760735B2 JPH0760735B2 (en) | 1995-06-28 |
Family
ID=11827324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1322890A Expired - Lifetime JPH0760735B2 (en) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | High frequency induction heating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760735B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005304929A (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Komatsu Powertron Kk | Magnetic field generator and thermotherapy device |
| JP2007531200A (en) * | 2003-07-02 | 2007-11-01 | バレリー ケイガン, | Heating system and method |
| CN114401563A (en) * | 2021-12-10 | 2022-04-26 | 广东德力实业有限公司 | Heating device |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP1322890A patent/JPH0760735B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007531200A (en) * | 2003-07-02 | 2007-11-01 | バレリー ケイガン, | Heating system and method |
| JP2005304929A (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Komatsu Powertron Kk | Magnetic field generator and thermotherapy device |
| CN114401563A (en) * | 2021-12-10 | 2022-04-26 | 广东德力实业有限公司 | Heating device |
| CN114401563B (en) * | 2021-12-10 | 2024-01-19 | 广东德力实业有限公司 | Heater |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760735B2 (en) | 1995-06-28 |
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