CN1089965C - 换流装置 - Google Patents

换流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1089965C
CN1089965C CN98118831A CN98118831A CN1089965C CN 1089965 C CN1089965 C CN 1089965C CN 98118831 A CN98118831 A CN 98118831A CN 98118831 A CN98118831 A CN 98118831A CN 1089965 C CN1089965 C CN 1089965C
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
current value
current
circuit
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98118831A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1212498A (zh
Inventor
林秀竹
松尾胜春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN1212498A publication Critical patent/CN1212498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1089965C publication Critical patent/CN1089965C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/2176Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only comprising a passive stage to generate a rectified sinusoidal voltage and a controlled switching element in series between such stage and the output
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H02M7/2195Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration the switches being synchronously commutated at the same frequency of the AC input voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

利用换流器21检测流入平滑电容器4的高频电流,电流检测电路22根据输出控制电路18供给的定时信号,在IGBT8的导通期间中得到换流器21检测的电流值Ia时,就根据该电流值Ia和数据表检测输入电流值。另外,电流检测电路22在从IGBT8的截止时刻到下一个IGBT7的导通时刻之前的期间得到换流器21检测的电流值Ib时,就根据该电流值Ib和数据表检测回授电流值。

Description

换流装置
本发明涉及具有半桥式换流器主电路的换流装置。
作为这样的换流装置,例如有使用于感应加热烹调器的换流装置。在感应加热烹调器中,通过向作为负载的加热线圈供给高频电流,使在铁制的锅等中发生感应电流(涡流)而进行感应加热,但是,为了进行加热控制,必须检测向换流器主电路输入的输入电流值和从输出侧来的回授电流值。
并且,以往,输入电流值和回授电流值的检测是将换流器设置在输入端(例如整流电路的交流输入端)和输出端(例如换流器主电路的输出端)分别进行的。因此,需要2个昂贵的换流器,另外,要使基板的面积有余量,并有2个检测比较大的电流的部分,所以,可靠性将降低。
本发明就是鉴于上述情况而提案的,其目的旨在提供可以在1个地方进行输入电流值和回授电流值的检测的换流装置。
为了达到上述目的,有关本发明的第一方面,一种换流装置,具有:
将工业交流电源进行整流而生成直流电源的整流电路;
传送该上述整流电路生成的直流电源的一对直流母线;
连接在该直流母线间使上述直流电源平滑的平滑电容器;
和该平滑电容器并联连接在上述直流母线间的、转换上述直流电源为高频电源的换流器电路;
和该换流器电路连接的加热线圈;
被***到上述直流母线之一中,其第一端与上述整流电路连接、其第二端与上述换流器电路连接的防止高频扼流圈;
检测流过上述平滑电容器的高频电流的高频电流检测单元;
检测以该高频电流检测单元检测的高频电流的电流值的电流值检测电路;
控制构成上述换流器电路的开关元件的通/断,驱动上述换流器电路的驱动电路;和
根据以上述电流值检测电路检测的电流值,控制上述驱动电路的控制电路;
其特征在于:
上述平滑电容器在上述防止高频扼流圈的第二端侧连接在上述直流母线之间;
根据以上述高频电流检测单元检测的高频电流,上述电流值检测电路进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、在上述加热线圈消耗的输入电流对应的、流过上述平滑电容器的第1电流值的第1检测动作,以及进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、没有在上述加热线圈消耗即回授至上述换流器电路的回授电流对应的,流过上述平滑电容器的第2电流值的第2检测动作。
如果采用这样的结构,则高频电流检测单元就检测流过连接在直流母线间的平滑电容器的高频电流,电流值检测单元根据该高频电流或根据流过分流电路的高频电流检测输入电流值,同时检测回授电流值。
因此,只要检测了流过平滑电容器的高频电流或流过分流电路的高频电流,就可以利用电流检测单元同时检测输入电流值和回授电流值,所以,和以往不同,不必为了分别检测输入电流值和回授电流值而分别设置检测部,从而可以减少零部件数。
另外,按照本发明的第六方面,一种换流装置,具有:
将工业交流电源进行整流而生成直流电源的整流电路;
传送该上述整流电路生成的直流电源的一对直流母线;
连接在该直流母线间使上述直流电源平滑的平滑电容器;
和该平滑电容器并联连接在上述直流母线间的、转换上述直流电源为高频电源的换流器电路;
和该换流器电路连接的加热线圈;
被***到上述直流母线之一中,其第一端与上述整流电路连接、其第二端与上述换流器电路连接的防止高频扼流圈;
检测流过上述平滑电容器的高频电流的高频电流检测单元;
检测以该高频电流检测单元检测的高频电流的电流值的电流值检测电路;和
控制构成上述换流器电路的开关元件的通/断,驱动上述换流器电路的驱动电路,
其特征在于:
上述平滑电容器在上述防止高频扼流圈的第二端侧连接在上述直流母线之间;
根据以上述高频电流检测单元检测的高频电流,上述电流值检测电路进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、在上述加热线圈消耗的输入电流对应的、流过上述平滑电容器的第1电流值的第1检测动作,以及进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、没有在上述加热线圈消耗而回授至上述换流器电路的回授电流对应的、流过上述平滑电容器的第2电流值的第2检测动作。
这时,也可以如本发明的第二或七方面所述的那样,将高频电流检测单元构成为,根据从正端开关元件的断开时刻经过指定时间后到负端开关元件的下一个断开时刻的期间检测的高频电流进行第1检测动作,同时根据高频电流的最大值进行第2检测动作。
如果采用这样的结构,则从正端开关元件的断开时刻到负端开关元件的下一个断开时间的期间检测的流过平滑电容器的高频电流或流过分流电路的高频电流就与通过接通正端开关元件而供给负载的电流相等,与输入电流值大致成正比,所以,除了从正端开关元件的断开时刻开始在指定时间内流过的开关元件的尾电流外,可以根据上述高频电流检测输入电流值。另外,由于高频电流的最大值与回授电流值大致成正比,所以,可以根据上述最大值检测回授电流值。
另外,如本发明的第三或八方面所述的那样,最好将高频电流检测单元构成为在从负端开关元件的断开时刻到正端开关元件的下一个接通时刻的期间进行第2检测动作。如果采用这样的结构,则检测上述高频电流的最大值的期间确实是根据控制单元输出的通/断信号而特定的,所以,可以很容易地进行回授电流值的检测。
此外,如本发明的第四或九方面所述的那样,最好将高频电流检测单元构成为在负端开关元件的接通期间进行第1检测动作。如果采用这样的结构,则可以根据控制单元输出的通/断信号确实地特定检测输入电流值的定时,所以,可以很容易地进行输入电流值的检测。
此外,如本发明第五方面所述的那样,最好用换流器构成高频电流检测单元。如果采用这样的结构,则利用换流器可以很容易地检测流过平滑电容器的高频电流。
另外,如本发明第十方面所述的那样,最好将控制单元构成为当由电流值检测单元求出的回授电流值超过限制值时就输出通/断信号,使输入电流值减小到使该回授电流值小于上述限制值。
有时,例如由于负载的驱动状态而对某一输入电流发生的回授电流的比例大大地增加,这时,在开关元件中发生的损耗(开关损耗)就增大。因此,如果采用上述那样的结构,通过减小输入电流值使回授电流值小于限制值,就可以降低开关损耗。
这时,如本发明第十一方面所述的那样,可以根据输入电流值而将限制值设定为不同的值。如果采用这样的结构,就可以根据负载的驱动状态,适当地设定对各输入电流值的回授电流的限制值。
另外,如本发明第十二方面所述的那样,也可以将驱动电路构成为,当由电流值检测单元求出的回授电流值超过限制值时,就停止负载的驱动。如果采用这样的结构,当对输入电流发生的回授电流的比例显著地增大时,就会使负载的驱动停止,从而可以防止换流器主电路的开关元件破坏。
如本发明第十三方面所述的那样,也可以将驱动电路构成为即使在输出通/断信号使输入电流值增加的情况下,在由电流值检测单元求出的输入电流值减小时,使负载的驱动暂时停止后,再次开始进行控制。
如果采用这样的结构,由于某种理由而负载的驱动状态发生变化、从而即使进行控制使输入电流值增加而其检测值仍减小时,通过使换流器主电路的动作暂时停止后再次开始进行控制,即使在有某种异常时,在再次控制开始的时刻就可以进行校验。
图1是表示将本发明应用于感应加热烹调器时的实施例1的电气结构图。
图2是表示各部分的信号波形的时序图。
图3是表示与锅的材质相应的、对输入电流值的回授电流值的图。
图4是表示本发明的实施例2的、与图1相当的图。
下面,参照图1~图3说明将本发明应用于感应加热烹调器时的实施例1。图1是表示感应加热烹调器的电气结构的图。在图1中,用二极管桥路构成的整流电路1的交流输入端子与工业交流电源2连接,直流输出端子通过电感线圈3与平滑电容器4的两端连接。
由正端和负端的IGBT(正端开关元件)7和IGBT(负端开关元件)8构成的支路通过直流母线5、6与该平滑电容器4的两端连接,从而构成半桥式的换流器主电路9。续流二极管10和11分别连接在IGBT7和8的集电极·发射极之间。加热线圈(负载)12的一端与换流器主电路9的输出端子9a连接,谐振电容器13和二极管14的并联电路连接在加热线圈12的另一端与直流母线6之间。
另外,浪涌电压保护电容器15的一端与输出端子9a连接,浪涌电压保护电容器15的另一端通过IGBT16的集电极·发射极与直流母线6连接。并且,续流二极管17连接在IGBT16的集电极·发射极之间。由它们构成所谓浪涌电压保护电路,是为了在换流装置工作时减少开关损耗而设置的。
振荡电路19输出的指定频率的振荡信号供给以微处理器等为中心构成的输出控制电路(控制单元),同时供给操作部20输出的输入电流调整信号。并且,换流器(高频电流检测单元)21附加到平滑电容器4上,该换流器21的输出端子通过电流检测电路(电流值检测单元)22与输出控制电路18的输入端子连接。
输出控制电路18通过由光电耦合器等构成的驱动电路23向IGBT7、8和16的栅极输出门信号(通/断信号)。另外,和该门信号相同的定时信号也供给电流检测电路22。
电流检测电路22通过如后面所述的那样,根据从输出控制电路18供给的定时信号检测换流器21所检测的流入平滑电容器4的高频电流来检测输入电流值和回授电流值,并将所检测的电流值进行A/D变换后供给输出控制电路18。并且,输出控制电路18根据上述输入电流值、回授电流值以及输入电流调整信号,调整对各IGBT7、8和16的门信号的输出定时。以上部分构成换流装置。
锅25通过顶板24放置到加热线圈12上,由换流器主电路9向加热线圈12供给例如21.5KHz的高频电流,使在锅25中发生感应电流(涡流)而进行感应加热。
换流器主电路的负端的IGBT8在一周期中的后半部总是以50%占空比而导通,输出控制电路18根据操作部20的输入电流调整信号的设定,控制对加热线圈12的电流供给量,以使正端的IGBT7在一周期中的前半部的导通时间占空比在0~50%之间变化。
图2是表示使换流装置动作而进行感应加热烹调时的各信号波形的时间图。图2(a)、(b)表示IGBT7、8的通/断定时,和输出控制电路18输出的门信号的输出定时大致相同。换流装置的动作由如下4个循环构成。
①IGBT7:通/IGBT8:断
向加热线圈12供给电流,同时向谐振电容器13充电。
②IGBT7:断/IGBT8:断
利用加热线圈12的延迟电流,进一步向谐振电容器13充电。
③IGBT7:断/IGBT8:通
使谐振电容器13放电,使反向电流流过加热线圈12。
④IGBT7:断/IGBT8:断
使加热线圈12的延迟电流通过续流二极管10向电源一侧回授。
通过使上述循环反复进行,向加热线圈12供给高频电流。
另外,输出控制电路18在内部生成与③中从IGBT8导通后到在下一个周期的①中IGBT7导通又截止之前的期间一致的定时信号VG2(参见图2(c)),并将对该定时信号VG2延迟很少时间的信号作为浪涌电压保护电路的IGBT16的门信号而输出(参见图2(d))。
这时,如图2(e)所示,频率为21.5KHz的高频电流流入平滑电容器4。在图2(e)中,将电流流入平滑电容器4的(充电)方向定义为“+”,将电流从平滑电容器4流出的(放电)方向定义为“-”。
即,在期间①中,IGBT7导通时,电流就供给加热线圈12,所以,该电流的电荷就从平滑电容器4进行放电,流出电流。在其后的期间②和③中,基本上一定的充电电流通过电抗线圈3流入平滑电容器4。
在该期间流动的充电电流等于在期间①中供给加热线圈12的电流,如果IGBT7的导通时间延长,相应地,上述充电电流值也增加。因此,得到该期间的电流值Ia(参见图2(e))时,就可以根据与预先求出的输入电流值的相关关系检测输入电流值。
具体地说,就是电流检测电路22将电流值Ia与输入电流值的相关关系作为数据表进行保存。并且,电流检测电路22根据从输出控制电路18供给的定时信号、在IGBT8的导通期间(即,与期间③相当)得到换流器21检测的电流值Ia时,就根据上述数据表,从该电流值Ia中检测输入电流值(第1检测动作)。
另外,回授电流在期间④中流入平滑电容器,所以,只要求出了该期间的电流的最大值Ib(参见图2(e)),就和输入电流值一样,可以根据预先求出的相关关系检测回授电流值。
具体地说,电流检测电路22将电流值Ib与回授电流值的相关关系作为数据表进行保存,根据从输出控制电路18供给的定时信号,在从IGBT8的截止时刻到下一个IGBT7的导通时刻的期间(即,与期间④相当)得到换流器21检测的电流值Ib时,就根据上述数据表,从该电流值Ib中得到与电流值Ib对应的电流值。
这里,由于与电流值Ib对应的电流值包含输入电流值,所以,将从与电流值Ib对应的电流值中减去输入电流值的电流值(即,与图2(e)所示的电流值Ic对应的电流值)作为回授电流值进行检测(第2检测动作)。
另一方面,输出控制电路18根据电流检测电路22检测的输入电流值和回授电流值进行作为负载的锅25的加热控制。图3是表示锅25的材质不同时以横轴为输入电流值、纵轴为回授电流值时的一个测定结果。另外,横轴和纵轴使用将电流值进行了8位A/D变换时的相对值表示。
在图3中,用“○”标绘的曲线是锅25的材质为铁的情况,用“×”标绘的曲线是锅25的材质为不锈钢的情况。材质为铁时,回授电流值随输入电流值的增加而比较缓慢地上升,材质为不锈钢时,输入电流值大于“40”时,与铁的情况相比,回授电流值急剧地上升。
回授电流值增加,就意味着在供给加热线圈12的电流中使在锅25中发生感应电流而作为热能消耗的部分少了,从而未消耗的大量电流又返回到换流器主电路9一侧来了。
这时,由于在期间③→④的切换瞬间(使IGBT8从导通变为截止的瞬间)高电压加到换流器主电路9的IGBT8的发射极·集电极之间,所以,开关损耗增加。为了防止该开关损耗增加,输出控制电路18按以下方式进行控制。
作为一例,在图3中,用(输入电流值、回授电流值)的坐标表示时,将用(0,90)-(85,90)和(85,90)-(180,250)画的曲线L1以下的区域定义为控制区域A,将超过曲线L1、用(0,140)-(85,140)和(85,140)-(155,250)画的曲线L2以下的区域定义为控制区域B,将超过曲线L2的区域定义为控制区域C。此外,曲线L1与限制值对应,曲线L2与极限值对应。
控制区域A是即使输入电流值增加回授电流值也不显著增加、从而可以安全地进行感应加热烹调的区域,各电流值位于该区域时,不用进行特别限制就可以继续进行控制。例如,锅25的材质为铁并且正常地进行烹调时,可以在该控制区域A中进行控制。
并且,例如,锅25的材质为不锈钢时,输入电流值就从超过“70”的边到达控制区域B。到达该区域时,由于IGBT7的损耗增加,所以,对输入电流值进行限制。例如,在控制中,输入电流值成为“95”(点P1)时,输出控制电路18就使IGBT7的导通期间减少,以使回授电流值变为控制区域A、B的边界附近(点P2),从而使输入电流值降低到不足“70”。
另外,例如锅25的材质为铝时,有时会到达控制区域C。在该区域中,如果不立即使换流装置停止是危险的,所以,输出控制电路18停止向IGBT7和8输出门信号,从而使换流装置停止。
此外,例如锅25的底在加热烹调的中途发生变形而浮起或从顶板24上拿走锅25时,即使进行使输入电流顺序增加的控制,检测的输入电流值也不增加,而只是回授电流值增加。这时,由于IGBT8的开关损耗增加,所以,输出控制电路18就使换流装置暂时停止,从初始状态再次开始进行控制。在该控制的初期,在进行感应加热烹调器的锅材质的判断中,如果判定锅25未放置到顶板24上,在该时刻就再次停止进行控制。
如上所述,按照本实施例,利用换流器21检测流入连接在直流母线5、6之间的平滑电容器4的高频电流,电流检测电路22根据该高频电流检测输入电流值,同时检测回授电流值。
具体而言,电流检测电路22根据从输出控制电路18供给的定时信号在IGBT8的导通期间得到换流器21检测的电流值Ia时,就根据该电流值Ia和表示预先得到的相关关系的数据表检测输入电流值,另外,在从IGBT8的截止时刻到下一IGBT7的导通时刻的期间得到换流器21检测的电流值Ib时,就根据该电流值和数据表检测回授电流值。
因此,和以往不同,不必为了分别检测输入电流值和回授电流值而分别设置电流检测部,只检测流入平滑电容器4的高频电流,就可以利用电流检测电路22同时检测输入电流值和回授电流值,可以减少零部件数,从而可以使总体小型化并且降低成本。此外,还可以提高可靠性。另外,根据输出控制电路18供给的定时信号,容易特定得到所需高频电流值的期间,从而可以进行各检测动作。此外,利用换流器21可以很容易底检测流入平滑电容器4的高频电流。
另外,按照本实施例,当由电流检测电路22求出的回授电流值超过限制值(曲线L1)时,输出控制电路18就向IGBT7和8输出门信号,以使该回授电流值降低到限制值以下,从而减小输入电流值,所以,锅25的材质为不锈钢而对某一输入电流发生的回授电流的比例大大增加时,就可以减小在IGBT8中发生的开关损耗。
并且,按照可以良好地进行加热烹调的、锅25的材质为铁的情况,根据曲线L1设定限制值,并随输入电流值而成为不同的值,所以,可以适当地设定对各输入电流值的回授电流的限制值。
此外,按照本实施例,当由电流检测电路22求出的回授电流值超过极限值(曲线L2)时,输出控制电路18就使换流装置的动作停止,所以,对于输入电流值而发生的回授电流值的比例显著地增大时,可以防止IGBT8遭到破坏。
另外,按照本实施例,即使输出控制电路18输出门信号使输入电流值增加时,由电流检测电路22求出的输入电流值减小时,也使换流装置的动作暂时停止后再次开始进行控制,所以,在加热烹调的中途,将锅25从顶板24上拿走时,在暂时使动作停止后通过再次开始进行控制,在该再次控制开始的时刻,可以校验是否处于可以正常地进行控制的状态,所以,可以安全地进行控制。
此外,按照本实施例,是将换流装置应用于感应加热烹调器,所以,在进行感应加热烹调时,通过检测输入电流值和回授电流值,就可以进行最佳的控制。
图4是表示本发明的实施例2,和实施例1相同的部分标以相同的符号,并省略其说明,下面,只说明不同的部分。在实施例2中,从平滑电容器4上去掉了换流器21。并且,将电容器26和电阻27串联连接而成的分流电路28与平滑电容器4并联连接。
电容器26的电容量例如设定为平滑电容器4的电容量的约1/100。另外,设置电流检测电路(电流检测单元)22a取代电流检测电路22。其他结构和实施例1相同。
下面,说明实施例2的作用。在实施例1中,是利用换流器21直接检测流入平滑电容器4的高频电流,而在实施例2中,是利用电流检测电路22a、通过参照电阻27的端电压来检测根据平滑电容器4与电容器26的电容比而分流到分流电路28中的高频电流的。并且,电流检测电路22a保持的数据表被置换为根据分流到该分流电路28中的高频电流的值而预先求出的值。其他作用和实施例1相同。
如上所述,按照实施例2,将分流电路28与平滑电容器4并联连接,参照电阻27的端电压检测输入电流值和回授电流值,所以,与实施例1那样使用换流器21的情况相比,可以更廉价地构成。
本发明不限于上述实施例,可以进行如下变形或扩展。
检测用于检测输入电流值的高频电流的期间不限于IGBT8的导通期间,如图2所示,除了在IGBT7的截止时刻尾电流流入平滑电容器4的指定时间外,也可以在IGBT8的下一个截止时刻之前的期间(A)进行检测。另外,检测用于检测回授电流值的高频电流的期间不限于从IGBT8的截止时刻到IGBT7的下一个导通时刻,检测从IGBT8的截止时刻到IGBT7的下一个截止时刻之前的期间(A)的高频电流的最大值,也可以求出回授电流值。
此外,输入电流值的设定比较大、高频电流的最大值超过尾电流的峰值时,也可以用从IGBT7的截止时刻到下一个导通时刻之前的期间(即,一控制周期内)的最大值检测回授电流值。
图3的限制值和极限值也可以设定为平坦的值,此外,也可以根据负载的驱动状态而适当地改变。
根据需要,也可以进行与控制区域A、B、C相应的输入电流值控制及停止控制。
电流值检测单元也可以和控制单元一体地构成。
也可以在适当的范围内用直线近似高频电流值与输入电流值、回授电流值的相关关系,使电流检测电路22或22a保持与该相关关系相应的比例常数来取代保持数据表,利用将比例常数与高频电流值相乘的运算求出输入电流值和回授电流值。
开关元件不限于IGBT,也可以是功率晶体管或功率MOSFET。
不限于感应加热烹调器,只要是利用半桥式换流器主电路驱动负载的装置,就可以应用。
本发明如以上所述的那样,具有以下效果。
按照本发明第一或六方面所述的换流装置,高频电流检测单元检测流入连接在直流母线之间的平滑电容器的高频电流,电流值检测单元根据上述高频电流或根据流入分流电路的高频电流检测输入电流值(第1检测动作),同时检测回授电流值(第2检测动作),所以,和以往不同,不分别设置检测部,在一个地方就可以同时检测输入电流值和回授电流值,从而可以减少零部件数。
另外,通过根据该分流电路的电阻的端电压检测比流入分流电路小的高频电流值,不仅可以同时检测输入电流值和回授电流值,而且可以更廉价地构成高频电流检测单元。
按照本发明第二或七方面所述的换流装置,使电流值检测单元根据在从正侧开关元件的截止时刻经过指定时间后到负侧开关元件的下一个截止时刻之前的期间检测的高频电流进行第1检测动作,同时根据高频电流的最大值进行第2检测动作,因此,除了从正侧开关元件的截止时刻开始在指定时间内流入的开关元件的尾电流外,根据高频电流可以检测输入电流值,根据高频电流的最大值可以检测回授电流值。
按照本发明的第三或八方面所述的换流装置,电流值检测单元在从负侧开关元件的截止时刻到正侧开关元件的下一个导通时刻之前的期间进行第2检测动作,所以,检测高频电流的最大值的期间可以根据控制单元输出的通/断信号可靠地特定,从而可以很容易地进行回授电流值的检测。
按照本发明的第四或九方面所述的换流装置,电流值检测单元在负侧开关元件的导通期间进行第1检测动作,所以,可以根据控制单元输出的通/断信号可靠地特定检测输入电流值的定时,从而可以很容易地进行输入电流值的检测。
按照本发明第五方面所述的换流装置,使用换流器构成高频电流检测单元,所以,可以很容易地检测流入平滑电容器的高频电流。
按照本发明第十方面所述的换流装置,在由电流值检测单元求出的回授电流值超过限制值时,控制单元就使输入电流值减小以使该回授电流值小于限制值,所以,可以降低开关损耗。
按照本发明第十一方面所述的换流装置,根据输入电流值将限制值设定为不同的值,所以,可以根据负载的驱动状态适当地设定对各输入电流值的回授电流的限制值。
按照本发明第十二方面所述的换流装置,在由电流值检测单元求出的回授电流值超过极限值时,控制单元就使负载的驱动停止,所以,在相对于输入电流而发生的回授电流的比例显著地增大时,就使负载的驱动停止,从而可以防止换流器主电路的开关元件遭到破坏。
按照本发明第十三方面所述的换流装置,控制单元即使输出通/断信号以使输入电流值增加而由电流值检测单元求出的输入电流值也减小时,就使负载的驱动暂时停止后再次开始进行控制,所以,在有某种异常情况时,在再次控制开始的时刻就可以校验负载的驱动状态,从而可以完全地进行控制。

Claims (15)

1.一种换流装置,具有:
将工业交流电源进行整流而生成直流电源的整流电路;
传送该上述整流电路生成的直流电源的一对直流母线;
连接在该直流母线间使上述直流电源平滑的平滑电容器;
和该平滑电容器并联连接在上述直流母线间的、转换上述直流电源为高频电源的换流器电路;
和该换流器电路连接的加热线圈;
被***到上述直流母线之一中,其第一端与上述整流电路连接、其第二端与上述换流器电路连接的防止高频扼流圈;
检测流过上述平滑电容器的高频电流的高频电流检测单元;
检测以该高频电流检测单元检测的高频电流的电流值的电流值检测电路;
控制构成上述换流器电路的开关元件的通/断,驱动上述换流器电路的驱动电路,和
根据以上述电流值检测电路检测的电流值,控制上述驱动电路的控制电路,
其特征在于:
上述平滑电容器在上述防止高频扼流圈的第二端侧连接在上述直流母线之间;
根据以上述高频电流检测单元检测的高频电流,上述电流值检测电路进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、在上述加热线圈消耗的输入电流对应的、流过上述平滑电容器的第1电流值的第1检测动作,以及进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、没有在上述加热线圈消耗而回授至上述换流器电路的回授电流对应的、流过上述平滑电容器的第2电流值的第2检测动作。
2.按权利要求1所述的换流装置,其特征在于:上述换流器电路具有正侧和负侧的两个开关元件串联连接的半桥式的构成,上述电流值检测电路根据在从上述正侧开关元件的截止时刻经过指定时间后到上述负侧开关元件的下一个截止时刻之前的期间以上述高频电流检测单元检测的高频电流进行上述第1检测动作,同时根据高频电流的最大值进行上述第2检测动作。
3.按权利要求2所述的换流装置,其特征在于:上述电流值检测电路在从上述负侧开关元件的截止时刻到上述正侧开关元件的下一个导通时刻之前的期间根据以上述高频电流检测单元检测的高频电流进行上述第2检测动作。
4.按权利要求3所述的换流装置,其特征在于:上述电流值检测电路在上述负侧开关元件的导通期间根据以上述高频电流检测单元检测的高频电流进行上述第1检测动作。
5.按权利要求1~4的任一权项所述的换流装置,其特征在于:上述高频电流检测单元由换流器构成。
6.一种换流装置,具有:
将工业交流电源进行整流而生成直流电源的整流电路;
传送该整流电路生成的直流电源的一对直流母线;
连接在该直流母线间使上述直流电源平滑的平滑电容器;
与该平滑电容器并联连接的、由电容小于该平滑电容器的电容器构成的分流电路;
与该分流电路并联连接在上述直流母线间的、转换上述直流电源为高频电源的换流器电路;
和该换流器电路连接的加热线圈;
被***到上述直流母线之一中,其第一端与上述整流电路连接、其第二端与上述换流器电路连接的防止高频扼流圈;
检测流过上述分流电路的高频电流的高频电流检测单元;
检测以该高频电流检测单元检测的高频电流的电流值的电流值检测电路;和
控制构成上述换流器电路的开关元件的通/断,驱动上述换流器电路的驱动电路,
其特征在于:
上述分流电路在上述防止高频扼流圈的第二端侧连接在上述直流母线之间;
根据以上述高频电流检测单元检测的高频电流,上述电流值检测电路进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、在上述加热线圈消耗的输入电流对应的、流过上述高频电流检测单元的第1电流值的第1检测动作,以及进行检测与从上述换流器电路供给至上述加热线圈、没有在上述加热线圈消耗而回授至上述换流器电路的回授电流对应的、流过上述分流电路的第2电流值的第2检测动作。
7.按权利要求6所述的换流装置,其特征在于:上述换流器电路具有正侧和负侧的两个开关元件串联连接的半桥式的构成,上述高频电流检测单元根据在从正侧开关元件的截止时刻经过指定时间后到上述负侧开关元件的下一个截止时刻之前的期间检测的高频电流进行上述第1检测动作,同时根据高频电流的最大值进行上述第2检测动作。
8.按权利要求6所述的换流装置,其特征在于:上述高频电流检测单元在从上述负侧开关元件的截止时刻到上述正侧开关元件的下一个导通时刻之前的期间进行上述第2检测动作。
9.按权利要求8所述的换流装置,其特征在于:上述高频电流检测单元在上述负侧开关元件的导通期间进行上述第1检测动作。
10.按权利要求1~4或6~9的任一权项所述的换流装置,其特征在于:在由上述电流值检测单元求出的回授电流值超过限制值时,上述驱动电路就输出通/断信号使输入电流值减小到使该回授电流值小于上述限制值。
11.按权利要求10所述的换流装置,其特征在于:上述限制值根据输入电流值而被设定为不同的值。
12.按权利要求1~4或6~9的任一权项所述的换流装置,其特征在于:在由上述电流值检测单元求出的回授电流值超过极限值时,上述驱动电路就使上述换流器电路停止。
13.按权利要求1~4或6~9的任一权项所述的换流装置,其特征在于:即使输出通/断信号以使输入电流值增加,在由上述电流值检测单元求出的输入电流值减小时,上述驱动电路使上述换流器电路暂时停止后再次开始进行驱动。
14.按权利要求6~9的任一权项所述的换流装置,其特征在于:高频电流检测单元是以电阻构成的。
15.按权利要求1~4或6~9的任一权项所述的换流装置,其特征在于:上述电流值检测电路,根据以上述高频电流检测单元检测的大体上平坦地连续的高频电流,进行上述第1检测动作,并根据急促地增大的高频电流进行上述第2检测动作。
CN98118831A 1997-09-10 1998-09-01 换流装置 Expired - Fee Related CN1089965C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP245384/97 1997-09-10
JP24538497A JP3290388B2 (ja) 1997-09-10 1997-09-10 インバータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1212498A CN1212498A (zh) 1999-03-31
CN1089965C true CN1089965C (zh) 2002-08-28

Family

ID=17132865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98118831A Expired - Fee Related CN1089965C (zh) 1997-09-10 1998-09-01 换流装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP3290388B2 (zh)
KR (1) KR100325672B1 (zh)
CN (1) CN1089965C (zh)
TW (1) TW368776B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7830196B2 (en) 2006-09-25 2010-11-09 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device alleviating or preventing surge voltage

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5115048B2 (ja) * 2006-06-19 2013-01-09 富士電機株式会社 高周波電源装置の直流電流検出方法および装置
TWI481171B (zh) * 2011-12-07 2015-04-11 Acbel Polytech Inc Exchange power supply with low sense current and its current sensing module
CN110068720A (zh) * 2018-01-22 2019-07-30 北京维森科技有限公司 高频电流检测设备、方法和故障电弧检测***

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07327377A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Toshiba Corp インバータ装置
JPH099622A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Toshiba Corp インバータ電源装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900004072A (ko) * 1988-08-31 1990-03-27 안시환 인버터 과전류 보호방법 및 회로

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07327377A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Toshiba Corp インバータ装置
JPH099622A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Toshiba Corp インバータ電源装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7830196B2 (en) 2006-09-25 2010-11-09 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device alleviating or preventing surge voltage
CN101154880B (zh) * 2006-09-25 2012-08-08 三菱电机株式会社 抑制浪涌电压的半导体器件

Also Published As

Publication number Publication date
JP3290388B2 (ja) 2002-06-10
KR100325672B1 (ko) 2002-06-20
JPH1189245A (ja) 1999-03-30
TW368776B (en) 1999-09-01
KR19990029234A (ko) 1999-04-26
CN1212498A (zh) 1999-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1110117C (zh) 非接触功率传输装置
CN101730344B (zh) 发光组件的驱动电路
CN1055355C (zh) 电源装置
CN1719710A (zh) 电源电路
CN1906835A (zh) 功率因数改善电路及开关电源装置
CN1596504A (zh) 直流-交流变换装置及交流电力供给方法
CN1950996A (zh) 开关电源装置
CN1518200A (zh) 开关式电源装置
CN1767698A (zh) 逆变器电路和感应加热式烹调装置及它们的操作方法
CN1268802A (zh) 功率转换装置
CN1778149A (zh) 放电灯照明控制装置
CN1171509C (zh) 并联存储串联驱动的电子镇流器
CN105305805A (zh) 功率因数修正装置
Alonso et al. Optimizing universal ballasts using magnetic regulators and digital control
CN1801588A (zh) 变频空调电源功率因数校正装置
CN1089965C (zh) 换流装置
CN1758517A (zh) 具有同步整流器的逆向转换器
CN1084546C (zh) 有输出调整电路的转换器
CN1845644A (zh) 感应加热型烹饪装置
CN107911037A (zh) 一种工作稳定性强的开关稳压电源
EP2731249A1 (en) Power supply apparatus for illumination
CN1799187B (zh) 高频加热装置的逆变电源控制电路
CN108337795B (zh) 一种两级低频方波电子镇流器
CN1135684C (zh) 电磁烹调器
CN1409583A (zh) 放电管点灯装置及放电管装置

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1060173

Country of ref document: HK

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20020828

Termination date: 20140901

EXPY Termination of patent right or utility model