JPS5941278B2 - 高周波誘導加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 スイッチング素子を高いくり返し周波数を有するパルス
でもつて駆動してオンオフさせることにより、ワークコ
イルに高周波電流を供給する様に。

した高周波誘導加熱装置は既に知られている。この装置
は電源を投入することによつて内部に設けられている発
振器が動作し、これより得られる高周波の駆動パルスが
スイッチング素子に供給されることによりワークコイル
に高周波電流が供給される様になされているが、電源の
投入とほとんど同時にワークコイル及びスイッチング素
子に整流回路より電圧が印加されるのに対し、発振器は
電源投入とほとんど同時には動作することはできない。
これは発振器の電源側に平滑用の大容量のコンデンサが
挿入されて居り、これのチャージ時間が必要であつて、
正常な直流電圧が、発振器に印加される迄に時間を要す
る等の理由からである。尚一般的にはワークコイルの電
源と発振器の低圧電源とは別個に設けられ、ワークコイ
ルヘの電源には平滑用コンデンサ即ち大容量のコンデン
サは挿入されておらず、誘導加熱装置から外部交流電源
へ漏洩する高周波信号に対するフィルタを構成する為の
小容量のコンデンサが挿入されている丈けであり、よつ
てこのコンデンサヘのチャージは早く電源投入とほとん
ど同時にワークコイル及びスイッチング素子には電圧が
印加されることになる。この電源の投入直後の様に、ス
イッチング素子に電圧が印加された後に、そのベース又
はゲートに、この素子をオンオフさせる為の駆動パルス
が印加されると、スイッチング素子が損傷を受けるおそ
れがある。

本発明はこの様な欠点を回避したものであり、従つて電
源の投入後の発振器の立上りを検出し、この検出出力に
よつて、ワークコイル及びスイッチング素子に印加され
ている電圧を一時的に降下させ、この時点よりスイッチ
ング素子をオンオフさせる様に駆動パルスを供給する様
にしたものである。

以下図面について説明すると、１ａ及びＩｂは交流電源
端子、２は電源スイッチ、３は整流回路である。

４は高周波信号に対するフィルタであつて、４ａはその
チョークコイル、４ｂはコンデンサである。

このフイルタ４を通じた電流はコンデンサ５を通じてワ
ークコイル６に供給される。又このコンデンサ５とワー
クコイル６との直列回路にはダンパーダイオード７及び
ＧＣＳ等のスイツチング素子８が夫々並列に接続されて
いる。９は発振器であつて、これよりは例えば２０ｋＨ
ｚのくり返し周波数を有する駆動パルスが得られ、これ
がドライブトランジスタ１０のベースに供給され、その
コレクタに得られるパルスはドライブトランス１１の１
次コイル１１ａに供給される様になされ、２次コイル１
１ｂに得られたパルスがＧＣＳ８のゲートに供給される
様になされていること通常の如くである。

整流回路３よりの出力（電流）は更に逆流阻止用ダイオ
ード１２を通じて比較的大容量の平滑用コンデンサ１３
に供給され、コンデンサ１３の両端に直流電圧を得て、
これを、起動回路１５に供給し、その動作用電源として
いる。

従つて整流回路３を第１の電源とすれば、このダイオー
ド１２及びコンデンサ１３は第２の電源１４を構成して
いる。この起動回路１５が動作を開始するとこれより直
流電圧ｃが得られ、これにより上述した発振器９が動作
する様になされている。ドライブトランス１１には更に
２次コイル１１ｃが巻装されており、これよりの出力（
電流）はダイオード１６及びコンデンサ１７よりなる整
流回路１８に供給され、その出力側に直流電圧Ｖｄを得
る様にしている。

従つてこの整流回路１８は本例では第３の電源を構成し
ている。尚この整流回路１８の電圧ｄは発振器９が完全
に動作しないと得られないので、これは発振器の動作の
検出回路を形成しているものである。この電圧Ｖｄは零
ボルトパルス発生回路１９及び制御回路２０に対して夫
々その動作用電源電圧として印加され、これら回路１９
及び２０はこの電圧Ｖｄにて動作するようになされてい
る。

交流電源端子１ａ，１ｂには抵抗器２４ａ，２４ｂの直
列回路が接続され、その接続点が抵抗器２４ｃを通じて
接地されると共に零ボルトパルス発生回路１９の入力端
に接続され、その出力側に電源端子１ａ及び１ｂの印加
される交流信号が零レベルラインとクロスする時点に於
てパルスＰｅが得られる様になされている。この回路１
９は周知である。このパルスＰｅが次段の制ｍｌ回路２
０に供給され、これよりパルスＰｆ及び信号Ｓｇを得る
様にしている。一方整流回路３の出力側には抵抗器２１
とＳＣＲ等よりなるスイツチング素子２２との直列回路
が接続さ６れ、又ドライブトランス１１の２次コイル１
１ｂの出力側にはゲート回路を構成するトランジスタ２
３のコレクターエミツタが接続されており、上述したパ
ルスＰｆはＳＣＲ２２のゲートに、信号Ｓｇはトランジ
スタ２３のベースに夫々供給される様になされている。

次にその動作を第２図の波形図と共に説明する。

端子１ａ及び１ｂに第２図Ａに示す信号（交流電圧）Ｖ
ａが印加されているとき、電源スイツチ２をオン（第２
図の時点Ｔ，とする）すると、この交流信号は整流回路
３にて全波整流され、よつてその出力端には第２図Ｂに
示す電圧Ｖｂが得られる。この電圧ｂは更にダイオード
１２を通じてコンデンサ１３にチヤージされ、これによ
り起動回路１５が動作を開始し、その出力端に第２図Ｃ
に示す電圧Ｖｃが得られる様になる。この電圧Ｖｃが発
振器９にその動作用直流電源電圧として供給されること
により、これが時点Ｔ２より発振動作を開始する。

これによりトランス１１の２次コイル１１ｃに電圧が得
られる様になり、従つてコンデンサ１７の両端には第２
図Ｄに示す直流電圧Ｖｄが得られる様になる。この電圧
ｄは発振器９が完全な動作状態となつたとき、所定の電
圧Ｖｄ′となるものであり、この時点を第２図Ｄに於て
Ｔ３にて示している。この様にしてコンデンサ１７の両
端に電圧ｄが得られ、これが所定値Ｖｄ′に達すると、
即ち発振器９が完全に動作を開始すると、この電圧Ｖｄ
を動作用直流電源電圧としている零ボルトパルス発生回
路１９及び制御回路２０が夫々動作を開始し、零ボルト
パルス発生回路１９よりは第２図Ｅに示すパルスＰｅが
得られる。

このパルスＰｅは信号Ｖａが零レベルとクロスする時点
で得られる。パルスＰｅが制御回路２０に供給されると
、これにより（第２図の例では３つ目のパルスＰｅによ
り）第２図Ｆに示すパルスＰｆと第３図Ｇに示す信号Ｓ
ｇとが時点Ｔ４に得られる。この信号Ｓｇは本例では時
点Ｔ４以前では１（高レベノ（ハ）であり、時点Ｔ４以
降ではＯ（０レベノ（ハ）となる様に構成されており、
これがトランジスタ２３のベースに供給されるので、時
点Ｔ４以前ではトランジスタ２３はオン状態にあり、従
つてトランス１１の２次コイル１１ｂの出力はこのトラ
ンジスタ２３によつて短絡された状態となり、スイツチ
ング素子８には駆動パルスは供給されないが、時屯Ｔ４
以降に於てはトランジスタ２３がオフとなるので、トラ
ンス１１の２次コイル１１ｂに得られている，駆動パル
スがスイツチング素子８のゲートに供給され、これがオ
ンオフ動作をする様になる。この状態を第２図Ｈに示す
。Ｐｈは駆動パルスである。一方上述したパルスＰｆは
時点Ｔ４に於てＳＣＲ２２のゲートに印加されるので、
これがオンし、よつてこのとき整流回路３の出力端の電
圧Ｖｂが大きく逓降される。

尚この時点Ｔ４は交流信号Ｖａの瞬時値が零となる時点
であるから、この時点に整流回路３の出力側を短絡して
も、整流回路３に大電流が流れることもなく、これが損
傷を受けることもない。この様にしてスイツチング素子
８に５駆動パルスＰｈを供給し始めようとするとき、整
流回路３よりの出力電圧ｂはＳＣＲ２２のオンによつて
一旦大きく逓降される。以上説明したところより明らか
な様に、本発明によれば、発振器９の動作状態が検出回
路としての整流回路１８の出力電圧Ｖｄにより検出され
、この発振器９が完全に動作状態となつたとき、制御回
路２０よりのパルスＰｆをしてＳＣＲ２２をオンさせて
整流回路３よりの出力電圧を一旦大巾に逓降させ、同時
にスイツチング素子８に駆動パルスＰｈを供給すること
ができるので、このスイツチング素子８を損傷させるが
如きおそれを回避することができる特徴を有するもので
ある。又従来では、例えば発振器９に対する直流電源と
しては、交流電源端子１ａ，１ｂに印加されている電圧
を、降圧トランスにて降圧して整流したものを使用して
いたが、これはトランスを用いることにより装置全体が
大型化し、且つ重量が大となると共に、高価となる欠点
があつたが、上述した本発明の実施例ではこの様なトラ
ンスは使用しないので、上述した欠点をも回避できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一例を示す接続図、第２図
はその動作の説明の為の波形図である。 ２は電源スイツチ、６はワークコイル、８はスイツチン
グ素子、９は駆動パルス発振器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スイッチング素子をオンオフさせることによつてワ
   ークコイルに高周波電流を供給する様にした高周波誘導
   加熱装置に於て、その電源投入後の上記スイッチング素
   子を駆動する駆動パルスの発振器の立上りを検出し、該
   検出出力により上記ワークコイルへの電圧を少くとも一
   時的に逓降させると共に、上記スイッチング素子に対し
   、上記駆動パルスを上記電圧の逓降された時点より供給
   する様にしたことを特徴とする高周波誘導加熱装置。