JPS6117118B2 - - Google Patents

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JPS6117118B2
JPS6117118B2 JP5586678A JP5586678A JPS6117118B2 JP S6117118 B2 JPS6117118 B2 JP S6117118B2 JP 5586678 A JP5586678 A JP 5586678A JP 5586678 A JP5586678 A JP 5586678A JP S6117118 B2 JPS6117118 B2 JP S6117118B2
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JP
Japan
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voltage
pulse width
temperature
gcs
width modulation
Prior art date
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JP5586678A
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JPS54147767A (en
Inventor
Tamiji Nagai
Tamon Ikeda
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Sony Corp
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Sony Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば誘導加熱調理装置に使用して好
適なスイツチング素子の駆動回路に関し、特に無
駄な電力損失を少なくする様にしたものである。
従来誘導加熱調理装置として第1図に示す如き
ものが提案されている。即ち第1図に於いて、1
は例えば20KHzの短形波信号を発振する発振器を
示し、この発振器1の出力信号を駆動回路を構成
するnpn形トランジスタ2のベースに供給し、こ
のトランジスタ2のエミツタを接地し、このトラ
ンジスタ2のコレクタをトランス3の次巻線3a
を介して正の直流電圧が供給される電源端子4に
接続し、このトランス3の2次巻線3bの一端を
接地し、この2次巻線3bの他端を抵抗器5を介
してスイツチング素子を構成するGCS6のゲー
トに接続し、又この抵抗器5に並列にダイオード
7を接続し、又このGCS6のカソードを接地
し、このGCS6のアノードをダンパー用のダイ
オード8及び共振用のコンデンサ9の並列回路を
介して接地すると共にこのGCS6のアノードを
加熱用のワークコイル10の一端に接続し、この
ワークコイル10の他端を高周波阻止用のチヨー
クコイル11を介して直流電源12の正極に接続
し、この直流電源12の負極を接地し、更にワー
クコイル10及びチヨークコイル11の接続点を
コンデンサ13を介して接地したものである。斯
る第1図に於いてはスイツチング素子のGCS6
のオンオフに従つてワークコイル10上に配され
た鍋等を誘導加熱するものである。この場合
GCS6はゲートに供給される例えば矩形波信号
の正パルスでオンし、負パルスでオフする。この
正パルス及び負パルスの絶対レベルは電源端子4
に供給される電圧に依り決定される。一般に
GCS等の半導体スイツチング素子をオンさせる
為の駆動電圧のスイツチング素子の温度−絶対電
圧(正の電圧)特性は第2図Aの曲線6aに示す
如くで、温度が上昇するに従つて低い電圧でオン
し、又反対に温度が低いときにはこの駆動電圧と
して比較的高い電圧を必要とし、又このGCS等
の半導体スイツチング素子をオフさせる為の温度
−絶対電圧(負の電圧)特性は第2図Aの曲線6
bに示す如くで、このGCSをオフするのに温度
が上昇するに従つて負のレベルの高い電圧を必要
とする。又加熱用ワークコイル10に大電流を流
す為、このGCS6に大電流を流すときはこのゲ
ートに供給する駆動電圧を大とする必要がある。
従来の第1図に示す如き回路に於いては上述の点
を考慮し、常時GCS6のゲートに供給する駆動
電圧を、GCS6に充分な大電流を流すことがで
き、且つこのGCS6の温度が低いときに充分オ
ンすることができ、更にこのGCS6が高温度の
ときに充分オフすることができる電圧としてい
た。この為第1図に示す如きスイツチング素子の
駆動回路に於いては、このGCS等が理想的な素
子でないために不要の電力損失を生じていた。
本発明は斯る点に鑑み通常時の不要の電力損失
を改善する様にしたものである。
以下第3図を参照しながら本発明スイツチング
素子の駆動回路の一実施例につき説明しよう。こ
の第3図に於いて第1図に対応する部分には同一
符号を付し、その詳細説明は省略する。本例に於
いては例えば20KHzの矩形波信号を発生する発振
器1の出力信号を搬送信号としてパルス巾変調回
路14に供給し、このパルス巾変調回路14の出
力側に得られるパルス巾変調回路をトランジスタ
2のベースに供給し、このトランジスタ2のエミ
ツタを接地し、このトランジスタ2のコレクタを
トランス3の1次巻線3aを介して、正の直流電
圧が供給される電源端端子4に接続し、このトラ
ンス3にこの1次巻線3aと逆方向巻き及び同方
向巻きの2次巻線3c及び3次巻線3dを設け
る。この場合例えばこの2次巻線3c及び3次巻
線3dの巻数を等しくし、之等2次巻線3c及び
3次巻線3dの夫々の一端に絶対レベルが等しく
互いに逆極性の電圧を得る如くする。この2次巻
線3cの一端を正の直流電圧を第1の整流回路1
5を介してnpn形トランジスタ16のコレクタに
接続し、又この3次巻線3dの一端を負の直流電
圧を得る第2の整流回路17及び抵抗器18を介
して負のトリガパルスで導通となるSCR19の
カソードに接続する。又2次巻線3c及び3次巻
線3dの夫々の他端を接地する。この場合第1及
び第2の整流回路15及び17の夫々の出力側に
絶対値が等しい正及び負の直流電圧が得られる。
又トランジスタ16のエミツタをSCR19の
アノードに接続し、このトランジスタ16のエミ
ツタ及びSCR19のアノードの接続点をGCS6
のゲートに接続する。又発振器1より矩形波信号
をトランジスタ16のベースに供給すると共に
SCR19のゲートに供給し、発振器1よりの矩
形波信号の正の半サイクルでトランジスタ16を
オンとし、このとき第1の整流回路15の出力側
に得られる正の直流電圧を駆動電圧としてGCS
6のゲートに供給すると共にこの負の半サイクル
でSCR19をオンとして、このとき第2の整流
回路17の出力側に得られる負の直流電圧をオフ
電圧としてGCS6のゲートに供給する。GCS6
のカソードを接地し、このGCS6のアノードを
電流検出用のトランス20の1次巻線20aを介
して加熱用ワークコイル10の一端に接続し、こ
のトランス20の1次巻線20a及びワークコイ
ル10の一端の接続点をダンパー用ダイオード8
及び共振用のコンデンサ9の並列回路を介して接
地する。このトランス20の2次巻線20bの一
端を接地し、この2次巻線20bの他端を電流検
出回路を構成する例えば整流回路21の入力側に
接続し、この整流回路21の出力信号をパルス巾
変調回路14の制御端子に供給する。この場合パ
ルス巾変調回路14に於いてはその出力側にこの
制御端子に供給さえる電圧値に応じた巾のパルス
巾変調回路を得る如くなされている。
又GCS6に接近して温度検出装置22を配置
する。この温度検出装置22の出力電圧−温度特
性は第2図Bに破線で示す如く25℃を極とする略
2次曲線状とする。この為この温度検出装置22
としてサーミスタ及びポジスタを並列に接続し、
抵抗値−温度特性を第2図Bの曲線22aに示す
如く25℃で抵抗値が最大となり、温度がこの25℃
より低下するにつれ、又温度がこの25℃より上昇
するにつれ抵抗値が徐々に低下する如き素子を使
用し、この第2図Bに破線で示す如き出力電圧を
得る如くする。この温度検出装置22の出力信号
をパルス巾変調回路14の制御端子に供給する。
その他は第1図と同様に構成する。
本発明は上述の如く構成されているので、パル
ス巾変調回路14の出力信号が例えば第4図Aに
示す如くパルス巾が小さいときは、トランジスタ
2のコレクタに第4図Bに示す如き矩形波信号が
得られ、トランス3の2次巻線3c及び3次巻線
3dの夫々の一端に第4図C及びDに示す如き矩
形波信号が得られ、第1及び第2の整流回路15
及び17の夫々の出力側に第4図C及びDに夫々
破線で示す如き比較的絶対レベルの小さい正の直
流電圧Va及び負の直流電圧−Vaが得られる。又
パルス巾変調回路14の出力信号例えば第5図A
に示す如くパルス巾が大きいときはトランジスタ
2のコレクタに第5図Bに示す如き矩形波信号が
得られ、トランス3の2次巻線3c及び3次巻線
3dの夫々の一端に第5図C及びDに示す如き矩
形波信号が得られ、第1及び第2の整流回路15
及び17の夫々の出力側に第5図C及びDに夫々
破線で示す如き比較的絶対レベルの大きい正の直
流電圧Vb及び負の直流電圧−Vbが得られる。こ
のパルス巾変調回路14の出力信号のパルス巾が
その他のときも上述同様にしてこのパルス巾に応
じた絶対レベルの正及び負の直流電圧が第1及び
第2の整流回路15及び17の出力側に得られ
る。従つてGCS6に流れる電流を一定とし、こ
のGCS6の温度が変化したときはパルス巾変調
回路14の制御端子には第2図Bに破線で示す如
き25℃を極とする略2次曲線状の制御電圧が供給
され、このパルス巾変調回路14の出力側に之に
応じたパルス巾のパルス巾変調信号が得られるの
で、第1及び第2の整流回路15及び17の夫々
出力側に絶対レベルが第2図Cに示す如き25℃を
極とする略2次曲線状の正及び負の直流電圧とな
る。
又GCS6の温度を一定とし、このGCS6に流
れる電流を徐々に増大したときは整流回路21よ
りパルス巾変調回路14の制御端子に徐々に増大
する制御電圧が供給され、このパルス巾変調回路
14の出力側に之に応じたパルス巾のパルス巾変
調信号が得られるので第1及び第2の整流回路1
5及び17の夫々の出力側に絶対レベルが第2図
Dに示す如き徐々に増大する正及び負の直流電圧
となる。
従つて本発明に於いてはGCS6を流れる電流
に応じてこのGCS6のゲートに供給する駆動電
圧を変化しているので、このGCS6を流れる電
流が大きくなつても何等不都合がなく、更にこの
GCS6のゲートに常に大電流時に対応した一定
の駆動電圧を供給するものに比較し無駄な電力損
失を改善することができる。
又本発明に於いてはGCS6のゲートに供給す
る駆動電圧を第2図Cに示す如くこのGCS6の
温度が所定温度例えば25℃より低くなるに従つて
高い電圧とし、こののGCS6を温度変化に係り
なく充分オンすることができる様にすると共にこ
のGCS6をオフする負の直流電圧を所定温度例
えば25℃より高くなるに従つてその絶対レベルを
大としているので、このGCS6を温度変化に係
りなく充分オフすることができ、しかも従来の
GCS6の温度が低いときに充分オンすると共に
このGCS6の温度が高いときに充分オフするこ
とができる比較的絶対レベルの高い一定の駆動電
圧を供給していたものに比較して不要の電力損失
を改善することができる利益がある。
又第6図は本発明の他の実施例を示す。この第
6図はパルス巾変調回路を2個設け、この2個の
パルス巾変調回路141及び142の夫々の出力
信号に関連して、GCSのオン電圧及びオフ電圧
を得る様にしたものである。即ちこの第6図に於
いては発振器1の出力信号を搬送信号としてパル
ス巾変調回路141及び142に夫々供給し、こ
のパルス巾変調回路141の出力信号をnpn形ト
ランジスタ21のベースに供給し、このトランジ
スタ21のエミツタを接地し、このトランジスタ
21のコレクタをトランス31の1次巻線3a1を
介して正の直流電圧が供給される電源端子41に
接続し、このトランス31の2次巻線3b1の他端
を接地し、この2次巻線3b1の一端を抵抗器を介
してダイオード15aのアノードに接続し、この
ダイオード15aのカソードをGCS6のゲート
に接続する。この場合GCS6のゲートにパルス
巾変調回路141の出力側のパルス巾に応じたレ
ベルの正の駆動パルスが供給される。又パルス巾
変調回路142の出力信号をnpn形トランジスタ
22のベースに供給し、このトランジスタ22の
エミツタを接地し、このトランジスタ22のコレ
クタをトランス32の1次巻線3a2を介して正の
直流電圧が供給される電源端子42に接続し、こ
のトランス32の2次巻線3b2の他端を接地し、
この2次巻線3b2の一端をダイオード17aのカ
ソードに接続し、このダイオード17aのアノー
ドをGCS6のゲートに接続する。この場合トラ
ンス32の2次巻線3b2の一端に得られるパルス
とトランス31の2次巻線3b1の一端に得られる
パルスとは略同極性となる如くする。又このとき
GCS6のゲートにパルス巾変調回路142の出
力側のパルス巾に反比例したレベルの負のオフパ
ルスが供給される。又整流回路21の出力信号を
夫々パルス巾変調回路141の制御素子に供給す
ると共にこの整流回路21の出力信号を位相反転
回路23を介してパルス巾変調回路142の制御
端子に供給し、又GCS6に接近して温度検出装
置22bを配する。この温度検出装置22bとし
ては例えば第2図Aの曲線6aに示す如く温度が
上昇するに従つて徐々に低下する出力電圧を発生
する如くする。この温度検出装置22bの出力信
号をパルス巾変調回路141及び142の夫々の
制御端子に供給する。その他は第3図と同様に構
成する。
構る第6図に於いてはGCS6の温度変化に対
してはダイオード15aの出力側に第2図Aの曲
線6aに示す如き温度が上昇するに従つて電圧が
低下する駆動電圧が得られると共にダイオード1
7aの出力側には第2図Aの曲線6bに示す如き
温度が上昇するに従つて絶対電圧が上昇するオフ
電圧が得られる。又GCS6を流れる電流が変化
したときには、ダイオード15a及び17aの
夫々の出力側には第2図Dに示す如くその電流に
応じた絶対電圧のパルスが得られる。
従つて斯る第6図に於いても第3図と同様の作
用効果が得られることは容易に理解できよう。
尚上述実施例に於けるGCS6の代りにその他
の半導体スイツチング素子が使用できることは勿
論である。又本発明は上述実施例に限ることなく
本発明の要旨を逸脱することなくその種々の構成
が取り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のスイツチング素子の駆動回路の
例を示す構成図、第2図、第4図及び第5図は夫
夫本発明の説明に供する線図、第3図は本発明ス
イツチング素子の駆動回路の一実施例を示す構成
図、第6図は本発明の他の実施例を示す構成図で
ある。 1は発振器、2はトランジスタ、3はトラン
ス、6はGCS、14はパルス巾変調回路、15
及び17は夫夫整流回路、20は電流検出用トラ
ンス、22は温度検出装置である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 入力に発振器出力が供給されるパルス巾変調
    回路の出力信号に関連した信号所定負荷の電流を
    スイツチングするスイツチング素子の駆動信号と
    して該スイツチング素子の制御電極に供給する様
    にすると共に該スイツチング素子に関連して設け
    た検出手段により上記スイツチング素子を流れる
    電流又は上記スイツチング素子の温度を検出し、
    該電流検出信号が増大した時又は該温度検出信号
    が常温から変化した時には、その電流増大又は温
    度変化の程度に応じて、上記電流検出信号又は上
    記温度検出信号により上記パルス巾変調回路を制
    御して、上記駆動信号の電圧を大とする様にした
    ことを特徴とするスイツチング素子の駆動回路。
JP5586678A 1978-05-11 1978-05-11 Drive circuit for switching element Granted JPS54147767A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017000623A1 (de) * 2016-09-29 2018-03-29 Renate Fleuren Arbeitssicherheitsgerüst

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DE102017000623A1 (de) * 2016-09-29 2018-03-29 Renate Fleuren Arbeitssicherheitsgerüst

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