JP2001251862A - 半導体式高周波電源装置 - Google Patents
半導体式高周波電源装置Info
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- JP2001251862A JP2001251862A JP2000061330A JP2000061330A JP2001251862A JP 2001251862 A JP2001251862 A JP 2001251862A JP 2000061330 A JP2000061330 A JP 2000061330A JP 2000061330 A JP2000061330 A JP 2000061330A JP 2001251862 A JP2001251862 A JP 2001251862A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波で高い装置容量を得るため、複数台の
高周波インバータ出力を高周波トランスを介して直列接
続するのでは、高周波トランスの介在により、大型化や
コストアップを招く。 【解決手段】 高周波インバータ11〜1Nの各U,V相
出力に第1のフェライトコア61〜6Nを介挿すること
で、U,V相の分担電流を等しくする。各インバータの
V相とそれに隣接するインバータのU相出力に第2のフ
ェライトコアを介挿することで、隣接インバータの分担
電流を等しくする。各インバータのU相出力には直流カ
ット用コンデンサを介して並列接続することで、各イン
バータの出力電流を加算して負荷となる直列共振回路4
に供給する。
高周波インバータ出力を高周波トランスを介して直列接
続するのでは、高周波トランスの介在により、大型化や
コストアップを招く。 【解決手段】 高周波インバータ11〜1Nの各U,V相
出力に第1のフェライトコア61〜6Nを介挿すること
で、U,V相の分担電流を等しくする。各インバータの
V相とそれに隣接するインバータのU相出力に第2のフ
ェライトコアを介挿することで、隣接インバータの分担
電流を等しくする。各インバータのU相出力には直流カ
ット用コンデンサを介して並列接続することで、各イン
バータの出力電流を加算して負荷となる直列共振回路4
に供給する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体式高周波電
源装置に係り、特に複数台の高周波インバータによって
出力容量を高めた高周波電源装置に関する。
源装置に係り、特に複数台の高周波インバータによって
出力容量を高めた高周波電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の電源装置は、例えば、高周波誘
導加熱装置の電源として使用され、装置容量および出力
電圧を高めるため、複数台のインバータにより高周波出
力を得、これら出力を加算して整合トランスやワークコ
イルを含む直列共振回路に供給することで加熱部材に誘
導加熱を得る。
導加熱装置の電源として使用され、装置容量および出力
電圧を高めるため、複数台のインバータにより高周波出
力を得、これら出力を加算して整合トランスやワークコ
イルを含む直列共振回路に供給することで加熱部材に誘
導加熱を得る。
【0003】図2は、従来の半導体式高周波電源装置の
構成を示す。半導体素子を主回路スイッチング素子とす
るN台の高周波インバータINV1〜INVNの各出力
は、それぞれ直流カット用コンデンサ21〜2Nを通して
高周波トランス31〜3Nの一次入力とし、各トランス3
1〜3Nの二次出力を直列接続で合成して直列共振回路4
に供給する。
構成を示す。半導体素子を主回路スイッチング素子とす
るN台の高周波インバータINV1〜INVNの各出力
は、それぞれ直流カット用コンデンサ21〜2Nを通して
高周波トランス31〜3Nの一次入力とし、各トランス3
1〜3Nの二次出力を直列接続で合成して直列共振回路4
に供給する。
【0004】直列共振回路4は、インピーダンス整合用
のトランスおよび直列共振コンデンサから構成される。
のトランスおよび直列共振コンデンサから構成される。
【0005】各インバータ11〜1Nは、同一のゲート信
号で同期制御され、例えば180゜通流の方形波電圧を
出力する。また、各インバータ11〜1Nの直流電源は、
1台の共通の直流電源5としている。
号で同期制御され、例えば180゜通流の方形波電圧を
出力する。また、各インバータ11〜1Nの直流電源は、
1台の共通の直流電源5としている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では、直流カ
ット用コンデンサを通した各インバータの出力を高周波
トランスの二次側で直列接続することで高圧を得ると共
に、各インバータ出力の電流分担が等しくなる構成にし
ている。
ット用コンデンサを通した各インバータの出力を高周波
トランスの二次側で直列接続することで高圧を得ると共
に、各インバータ出力の電流分担が等しくなる構成にし
ている。
【0007】この構成では、高周波トランスの損失が大
きく、装置の電力変換効率を低下させるし、高周波トラ
ンスの設置スペースが大きくなる。また、コストアップ
になる。
きく、装置の電力変換効率を低下させるし、高周波トラ
ンスの設置スペースが大きくなる。また、コストアップ
になる。
【0008】本発明の目的は、上記の課題を解決した半
導体式高周波電源装置を提供することにある。
導体式高周波電源装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、単相になる高周波インバータの出力にはそ
れぞれフェライトコアを介挿することでU,V相電流を
均等にし、さらに隣接するインバータのV相とU相出力
にはフェライトコアを介挿することで隣接するインバー
タの出力電流を均等にし、各インバータのU,V相出力
の一方に直流カット用コンデンサを通して並列接続する
ことで各インバータの出力電流を加算して負荷に供給す
るようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
決するため、単相になる高周波インバータの出力にはそ
れぞれフェライトコアを介挿することでU,V相電流を
均等にし、さらに隣接するインバータのV相とU相出力
にはフェライトコアを介挿することで隣接するインバー
タの出力電流を均等にし、各インバータのU,V相出力
の一方に直流カット用コンデンサを通して並列接続する
ことで各インバータの出力電流を加算して負荷に供給す
るようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【0010】共通の直流電源をもち、互いに同期制御さ
れ、U相出力端子とV相出力端子との間にそれぞれ高周
波の単相出力を得る複数台の高周波インバータと、前記
各高周波インバータのV相とU相にそれぞれ介挿して該
V,U相の分担電流を等しくする複数の第1のフェライ
トコアと、前記各高周波インバータのうち、前記第1の
フェライトコアを通して隣接するインバータのV相とU
相にそれぞれ介挿して隣接インバータの分担電流を等し
くする複数の第2のフェライトコアと、前記第1及び第
2のフェライトコアを通した各高周波インバータのU相
出力端子にそれぞれ介挿して各高周波インバータの出力
を並列接続する複数の直流カット用コンデンサとを備え
たことを特徴とする。
れ、U相出力端子とV相出力端子との間にそれぞれ高周
波の単相出力を得る複数台の高周波インバータと、前記
各高周波インバータのV相とU相にそれぞれ介挿して該
V,U相の分担電流を等しくする複数の第1のフェライ
トコアと、前記各高周波インバータのうち、前記第1の
フェライトコアを通して隣接するインバータのV相とU
相にそれぞれ介挿して隣接インバータの分担電流を等し
くする複数の第2のフェライトコアと、前記第1及び第
2のフェライトコアを通した各高周波インバータのU相
出力端子にそれぞれ介挿して各高周波インバータの出力
を並列接続する複数の直流カット用コンデンサとを備え
たことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
装置構成図であり、図2と同等の部分は同一符号で示
す。
装置構成図であり、図2と同等の部分は同一符号で示
す。
【0012】直流電源5を共通にし、かつ同じゲート信
号で同期制御することで出力電流を等しくしたN台の高
周波インバータ11〜1Nは、その各出力ラインになる
U,V相にはそれぞれフェライトコア61〜6Nを挿入
し、これによりU,V相の電流i u1,iv1の電流分担を
等しくする。
号で同期制御することで出力電流を等しくしたN台の高
周波インバータ11〜1Nは、その各出力ラインになる
U,V相にはそれぞれフェライトコア61〜6Nを挿入
し、これによりU,V相の電流i u1,iv1の電流分担を
等しくする。
【0013】また、フェライトコアを通した高周波イン
バータ11のV相と、インバータ12のU相にはフェライ
トコア72を挿入し、これにより電流iv1,iu2の電流
分担を等しくする。
バータ11のV相と、インバータ12のU相にはフェライ
トコア72を挿入し、これにより電流iv1,iu2の電流
分担を等しくする。
【0014】同様に、フェライトコア73〜7Nにより、
インバータ1XのV相とインバータ1X+1のU相にはフェ
ライトコア7X+1を挿入し、これにより電流ivX,i
uX+1の電流分担を等しくする。
インバータ1XのV相とインバータ1X+1のU相にはフェ
ライトコア7X+1を挿入し、これにより電流ivX,i
uX+1の電流分担を等しくする。
【0015】フェライトコア61〜6N及び72〜7Nを通
した各高周波インバータ11〜1NのU相出力は直流カッ
ト用コンデンサ21〜2Nを通して並列接続し、V相出力
は直接に並列接続する。これら一対の並列接続端を各イ
ンバータの電流加算出力として直列共振回路4に供給す
る。
した各高周波インバータ11〜1NのU相出力は直流カッ
ト用コンデンサ21〜2Nを通して並列接続し、V相出力
は直接に並列接続する。これら一対の並列接続端を各イ
ンバータの電流加算出力として直列共振回路4に供給す
る。
【0016】以上のように、各高周波インバータの出力
端にフェライトコア61〜6Nを設けて相電流を等しく
し、さらに上段と下段で隣接する高周波インバータの出
力端にフェライトコア72〜7Nを設けて上下のインバー
タ間のU,V相電流を等しくする。
端にフェライトコア61〜6Nを設けて相電流を等しく
し、さらに上段と下段で隣接する高周波インバータの出
力端にフェライトコア72〜7Nを設けて上下のインバー
タ間のU,V相電流を等しくする。
【0017】これにより、各高周波インバータ11〜1N
の出力電流は、
の出力電流は、
【0018】
【数1】iu1=iv1=iu2=…=ivn となり、最上段から最下段のインバータまでの各U,V
相電流を等しくする。これにより、直流カット用コンデ
ンサ21〜2Nを介して並列接続するも、インバータ間の
循環電流を抑止し、各インバータの電流を加算した電流
容量を得ることができる。
相電流を等しくする。これにより、直流カット用コンデ
ンサ21〜2Nを介して並列接続するも、インバータ間の
循環電流を抑止し、各インバータの電流を加算した電流
容量を得ることができる。
【0019】したがって、本実施形態によれば、従来の
N個の高周波トランスを不要にして装置の小型化、コス
トダウンを図ることができる。また、高周波トランスに
よる変換効率の影響が無くなり、効率を高めた大容量の
電源装置を実現できる。
N個の高周波トランスを不要にして装置の小型化、コス
トダウンを図ることができる。また、高周波トランスに
よる変換効率の影響が無くなり、効率を高めた大容量の
電源装置を実現できる。
【0020】また、各インバータのU,V相間にフェラ
イトコアを介挿することにより、U,V相間のコモンモ
ードノイズを低減することができ、装置の安定動作も期
待できる。
イトコアを介挿することにより、U,V相間のコモンモ
ードノイズを低減することができ、装置の安定動作も期
待できる。
【0021】また、最上段のインバータのU相出力と最
下段のインバータのV相出力との間にはフェライトコア
によるカップリングが不要になり、出力ケーブルの引き
回し上で簡単な構造になる。
下段のインバータのV相出力との間にはフェライトコア
によるカップリングが不要になり、出力ケーブルの引き
回し上で簡単な構造になる。
【0022】なお、実施形態では、誘導加熱装置の電源
とする場合を示すが、レーザー用電源など、高周波、高
出力が要求される電源に適用することができる。
とする場合を示すが、レーザー用電源など、高周波、高
出力が要求される電源に適用することができる。
【0023】また、高周波インバータの回路構成は、主
回路素子として、IGBTやパワートランジスタ、パワ
ーFET、GTOなどにすることができる。また、ゲー
ト制御は、180°通流の方形波制御方式に限らず、P
WM制御方式など他の制御方式とすることができる。P
WM制御方式では、同じ変調度による同期制御にするこ
とで各インバータの出力をほぼ均等にしておく。
回路素子として、IGBTやパワートランジスタ、パワ
ーFET、GTOなどにすることができる。また、ゲー
ト制御は、180°通流の方形波制御方式に限らず、P
WM制御方式など他の制御方式とすることができる。P
WM制御方式では、同じ変調度による同期制御にするこ
とで各インバータの出力をほぼ均等にしておく。
【0024】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、単相に
なる高周波インバータの出力にはそれぞれフェライトコ
アを介挿することでU,V相電流を均等にし、さらに隣
接するインバータのV相とU相出力にはフェライトコア
を介挿することで隣接するインバータの出力電流を均等
にし、各インバータのU,V相出力の一方に直流カット
用コンデンサを通して並列接続することで各インバータ
の出力電流を加算して負荷に供給するようにしたため、
従来の高周波トランスを不要にし、小型化およびコスト
ダウンなど、高周波トランスの介在による種々の不都合
を解消できる。また、フェライトコアによりコモンモー
ドノイズを低減できる。
なる高周波インバータの出力にはそれぞれフェライトコ
アを介挿することでU,V相電流を均等にし、さらに隣
接するインバータのV相とU相出力にはフェライトコア
を介挿することで隣接するインバータの出力電流を均等
にし、各インバータのU,V相出力の一方に直流カット
用コンデンサを通して並列接続することで各インバータ
の出力電流を加算して負荷に供給するようにしたため、
従来の高周波トランスを不要にし、小型化およびコスト
ダウンなど、高周波トランスの介在による種々の不都合
を解消できる。また、フェライトコアによりコモンモー
ドノイズを低減できる。
【図1】本発明の実施形態を示す半導体式高周波電源装
置の装置構成図。
置の装置構成図。
【図2】従来の半導体式高周波電源装置の構成図。
11〜1N…高周波インバータ 21〜2N…直流カット用コンデンサ 31〜3N…高周波トランス 4…直列共振回路 5…直流電源 61〜6N…フェライトコア 72〜7N…フェライトコア
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年5月23日(2000.5.2
3)
3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
Claims (1)
- 【請求項1】 共通の直流電源をもち、互いに同期制御
され、U相出力端子とV相出力端子との間にそれぞれ高
周波の単相出力を得る複数台の高周波インバータと、 前記各高周波インバータのV相とU相にそれぞれ介挿し
て該V,U相の分担電流を等しくする複数の第1のフェ
ライトコアと、 前記各高周波インバータのうち、前記第1のフェライト
コアを通して隣接するインバータのV相とU相にそれぞ
れ介挿して隣接インバータの分担電流を等しくする複数
の第2のフェライトコアと、 前記第1及び第2のフェライトコアを通した各高周波イ
ンバータのU相出力端子にそれぞれ介挿して各高周波イ
ンバータの出力を並列接続する複数の直流カット用コン
デンサとを備えたことを特徴とする半導体式高周波電源
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000061330A JP2001251862A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000061330A JP2001251862A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001251862A true JP2001251862A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18581478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000061330A Pending JP2001251862A (ja) | 2000-03-07 | 2000-03-07 | 半導体式高周波電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001251862A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013093961A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Azusa Tech Co | 無停電電源装置 |
JP2013138552A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Honda Motor Co Ltd | 負荷駆動装置 |
JP6251838B1 (ja) * | 2017-09-11 | 2017-12-20 | 高周波熱錬株式会社 | 出力電流合成装置及び電力供給装置 |
Citations (6)
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---|---|---|---|---|
JPS6352674A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-05 | Fuji Electric Co Ltd | インバ−タの並列接続回路 |
JPS63299779A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-07 | Fuji Electric Co Ltd | 単相インバータの並列接続回路 |
JPH01162227U (ja) * | 1988-04-22 | 1989-11-10 | ||
JPH0487570A (ja) * | 1990-07-24 | 1992-03-19 | Fuji Electric Co Ltd | 高周波インバータ |
JPH04355906A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-12-09 | Yokogawa Electric Corp | チョ―クコイル及びスイッチング電源装置のノイズ低減装置 |
JPH09149661A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Jeol Ltd | 並列インバータシステムおよび電流バランサー |
-
2000
- 2000-03-07 JP JP2000061330A patent/JP2001251862A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI642266B (zh) * | 2017-09-11 | 2018-11-21 | 日商高周波熱錬股份有限公司 | 輸出電流合成裝置及電力供給裝置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051209 |
|
A977 | Report on retrieval |
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|
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A02 | Decision of refusal |
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