JPH103984A

JPH103984A - 高周波電源装置

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Publication number: JPH103984A
Application number: JP17167896A
Authority: JP
Inventors: Kotaro Hirayama; 山鋼太郎平; Yoshiyuki Morishita; 下芳行森
Original assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Current assignee: Dai Ichi High Frequency Co Ltd
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1998-01-06
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JP3919258B2

Abstract

(57)【要約】【課題】周波数追尾型のインバ−タ式高周波電源
装置に、出力電力調節手段としてＰＤＭ方式を導入し、
且つスイチング動作の実行度数率を、ひいては出力電力
を如何様に設定しても、出力電流の減衰による支障が生
じない高周波電源装置を提供すること。【解決手段】スイッチング回路１内のスイッチング素
子２の信号端子３に、該スイッチング回路１の出力電流
の周期挙動に関するデ−タを帰還入力させる回路を接続
し、出力極性をパルス的に切換えるスイッチング動作を
持続的に行わせて、入力した直流又は脈流電力を高周波
交流電力に変換して出力させるようにした電源装置であ
って、前記スイッチング動作を随意に設定した実行度数
率により間欠的に実行させるように構成した出力電力調
節機構８と、前記出力電流の周期挙動に関するデ−タを
一旦記憶し、記憶した該デ−タを出力電流の減衰に応じ
て随時発信するように構成した発振動作維持機構９とを
配備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱等に必要
な大電力の高周波交流を発生させることのできるインバ
−タ式の高周波電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波交流電力の発生手段として、近
年、ソリッドステ−トのスイッチング素子を用いたイン
バ−タが主流となっている。インバ−タとは、本来は、
素子に出力極性を切換えるスイッチング動作を行わせて
直流入力を交流に変換して出力させる機構の呼称である
が、商用交流を整流して直流にする「順変換部」が一体
化された装置の一般的呼称ともなっている。因みに、こ
のように一体化された装置においては、直流を交流に変
換する本来のインバ−タ部分は「逆変換部」と称され
る。

【０００３】誘導加熱のようにｋＷレベルの大電力を要
する場合には、経済性などの点で電力効率の確保が重大
要件であるため、インバ−タの出力側と負荷とで構成さ
れる出力回路を共振状態で動作させることが望ましく、
このため、通常は、図12又は図13に例示したように、出
力回路にインダクタンスＬとキャパシタンスＣを共存さ
せて、通電目標周波数に見合った共振回路を形成させ、
インバ−タから出力される交流の周波数を上記回路の共
振周波数に追尾させる構成が採用されている。誘導加熱
においては、被加熱物に係合した電磁コイル、即ちＬが
負荷されるため、目標周波数をｆ₀として、１／２π√
（ＬＣ）＝ｆ₀となるようなＣを、図12又は図13に例示
したように、直列又は並列に組み込んだ出力回路を構成
して通電を行うようにしている。しかして、前記出力回
路の共振周波数は被加熱物の昇温等による上記Ｌの変化
によって変動して行くため、インバ−タに、上記共振周
波数の交流を出力させるようにする追尾動作が特に重要
となる。

【０００４】上記追尾動作は、図９，図10又は図11の回
路例で示すように、スイッチング回路１，1'又は1"にス
イッチング動作を継続させるために、スイッチング回路
の上段側即ち直流高電位側あるいは下段側即ち直流低電
位側に配されたスイッチング素子２(2a，2b)の信号端子
３(3a，3b)に入力させる信号として、プログラム的に供
給される外部信号ではなく、電流検知器４等によって把
握された出力電流の周期挙動に関するデ−タを、位相等
を整えて帰還させる形で用いることによって行われる。
このため、制御回路５には帰還させる信号の位相を適正
化するために常用されるＰＬＬ(Phase Locked Loop)機
構６が組み込まれている。上記構成により、出力回路の
共振特性を刻々反映した共振状態の通電を継続させるこ
とができる。

【０００５】インバ−タ電源装置には、通常は、出力電
力を調節する機構が必要であり、この出力電力を調整す
る手段の代表的なものとして、前記順変換部のサイリス
タの点弧角を調節する移相制御方式を例示できる。

【０００６】また、近年、前記逆変換部における前記ス
イッチング動作を間欠的に実行させ、実行の度数率を増
減させるＰＤＭ(Palse Density Modulation)方式の利用
が提唱され、実用が始まっている。このＰＤＭ方式は、
周波数追尾型のインバ−タに適用した場合、出力調節に
伴う電力損失がゼロであり、また、順変換部における出
力電力調節を必要としないため、順変換部が、ダイオ−
ド整流素子を用いた単なる整流回路で済む上に、出力を
調節する動作を、信号レベルの機構で行えることから、
大電力インバ−タ電源装置においてとりわけメリットの
大きい出力電力調節手段ということができる。

【０００７】しかし、上記ＰＤＭ方式を周波数追尾型の
インバ−タ電源装置に導入する上で次のような難題が存
在した。即ち、誘導加熱のようにＱ値（共振の鋭さ＝２
πｆＬ／Ｒ）の小さい出力回路が形成される場合、出力
回路を流れる周期電流の減衰が大きく、このため、ＰＤ
Ｍ方式において間欠的に生じることになる前記スイッチ
ング動作の休止期間において、前記信号端子にデ−タを
帰還入力させる信号が早々に衰微して、前記スイッチン
グ動作が正常に再起できずに途絶えてしまうという支障
を来たす点である。上記出力電流の減衰に起因する問題
点は、上記スイッチング動作の休止期間が長くならない
ようにすれば解消できるが、これでは、スイッチング動
作の実行度数率の設定範囲が、ひいては出力電力の調節
範囲が不本意に狭くなってしまい、本来の目的と相容れ
ないことになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術に鑑み、周波数追尾型のインバ−タ式高周波
電源装置に、出力電力調節手段として前記ＰＤＭ方式を
導入し、且つ前記スイチング動作の実行度数率を、ひい
ては出力電力を如何様に設定しても、出力電流の減衰に
よる前記支障が生じない高周波電源装置を提供すること
を、その課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明高周波電源装置の構成は、
スイッチング回路内のスイッチング素子の信号端子に、
該スイッチング回路の出力電流の周期挙動に関するデ−
タを帰還入力させる回路を接続し、出力極性をパルス的
に切換えるスイッチング動作を持続的に行わせて、入力
した直流又は脈流電力を高周波交流電力に変換して出力
させるようにした電源装置であって、前記スイッチング
動作を随意に設定した実行度数率により間欠的に実行さ
せるように構成した出力電力調節機構と、前記出力電流
の周期挙動に関するデ−タを一旦記憶し、記憶した該デ
−タを出力電流の減衰に応じて随時発信するように構成
した発振動作維持機構とを配備したことを特徴とするも
のである。

【００１０】即ち、本発明装置は、通常のインバ−タ式
高周波電源装置と同様に、４個のスイッチング素子を用
いたフルブリッジ型（図９）、又は、２個のスイッチン
グ素子を用いたハ−フブリッジ型（図10）、もしくは１
個の素子を用いた一石型（図11）のスイッチング回路を
具えており、スイッチング素子２の信号端子３に、出力
電流の周期挙動に関するデ−タを帰還入力させるように
構成した周波数追尾型の高周波電源装置である。また、
上記帰還入力径路上には、信号端子３に入力させる信号
を調整するための制御回路５が配備されている。この制
御回路５には、通常の周波数追尾型インバ−タと同様、
前記ＰＬＬ機構６が組み込まれており、また、出力極性
が正となる通電路を形成する素子2aと、負となる通電路
を形成する素子2bとが同時にＯＮしないようにするため
のデッドタイム調整機構７が必要に応じて配備されてい
る。

【００１１】しかして、本発明装置の特徴は、前記本発
明の構成として述べたように、上記制御回路５に、上記
ＰＬＬ機構６及びデッドタイム調整機構７に加えて、出
力電力調節のための前記ＰＤＭ方式の出力電力調節機構
（以下、「ＰＤＭ機構」と称する）８と、出力電流の減
衰によって起こる前記帰還信号の衰微を、記憶デ−タを
随時発信して補助する発振動作維持機構９を配備した点
にある。上記構成により、出力電力調節を経済的に行う
ことのできるＰＤＭ方式を、前記支障を伴わずに導入す
ることができて、本発明の課題が解決されるのである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例を図
により説明する。図１は本発明高周波電源装置の一例の
回路ブロック図、図２は図１の装置の発振動作維持機構
の一例の機能ブロック図、図３は図１の装置の発振動作
維持機構の他の例の機能ブロック図、図４は図１の装置
のＰＤＭ機構の一例の機能ブロック図、図５は図４のＰ
ＤＭ機構の出力態様図、図６はフルブリッジ型のスイッ
チング回路にＰＤＭ機構によるスイッチング動作をさせ
る状況を例示した動作態様図、図７はハ−フブリッジ型
のスイッチング回路にＰＤＭ機構によるスイッチング動
作をさせる状況を例示した動作態様図、図８は本発明電
源装置の制御回路の一例を示す機能ブロック図、図９は
従来のインバ−タ式高周波電源回路の一例の回路ブロッ
ク図、図10は従来のインバ−タ式高周波電源回路の他の
例の回路ブロック図、図11は従来のインバ−タ式高周波
電源回路の別例の回路ブロック図、図12は公知の高周波
電源装置における共振回路の一例のブロック図、図13は
公知の高周波電源装置における共振回路の別例のブロッ
ク図である。

【００１３】本発明装置は、図１に例示したように、端
子10，10'に入力した直流電力を、スイッチング回路１
により高周波交流電力に変換して、端子11，11'から出
力させるように構成したものである。スイッチング回路
内に配備されたスイッチング素子２（2a，2b）は、少な
くとも基本の３個の端子を有するソリッドステ−ト素子
であって、電流流入端子12から電流流出端子13に向かっ
て電流の流れる導通が、信号端子３に入力された信号に
応じてＯＮ／ＯＦＦされる伝達特性を具えている。上記
特性を具えた素子の代表的なものとして、ＳＩＴ（静電
誘導型トランジスタ），ＩＧＢＴ（絶縁ゲ−トバイポ−
ラ−トランジスタ），ＦＥＴ（電界効果トランジス
タ），ＧＴＯ（ゲ−トタ−ンオフサイリスタ）を例示で
きる。これらの素子には夫々一長一短があるので、出力
させる周波数，電力，電圧あるいは小型化などの仕様上
の要請に応じて、通常のインバ−タと同様の観点で選定
すればよい。

【００１４】上記スイッチング素子２の夫々の信号端子
３に所定の電圧信号又は電流信号を入力することによっ
て、スイッチング回路に、直流を高周波交流に変換する
スイッチング動作を行わせるものである。即ち、図１の
回路例で云えば、信号端子3a，3bに{ON，OFF}動作を指
令するペア信号({Yes，No}とする)が入力されると、素
子2aの導通がＯＮ、2bの方はＯＦＦとなって、端子10→
端子11→負荷14→端子11'→端子10'を経由する通電路
(これを「正側通電路」と称する)が形成され、逆に、信号
端子3a，3bに{No，Yes}のペア信号が入力されると、端
子10→端子11'→負荷14→端子11→端子10'を経由する通
電路(「負側通電路」)が形成され、上記２通りの動作が交
互に実行されることにより、負荷14には端子11から端子
11'に向かう極性(「正」極性とする)と、端子11'から端子
11に向かう極性(「負」極性)の電流が交互に流れて交流通
電が行われるのである。15はスイッチング素子２とは逆
方向の導通を常時ＯＮさせておくためのダイオ−ドであ
る。

【００１５】図10，図11に夫々示したハ−フブリッジ
型，一石型のスイッチング回路による場合には、先ず、
素子2aの信号端子3aに入力されたYes信号により素子2a
の導通がＯＮされて正極性の半波電流が出力回路に流
れ、次いで、出力回路の自由振動作用により負極性の半
波電流が流れて１回のスイッチング動作が完結される。
図10，図11における16は、上記自由振動を誘起させるた
めのコンデンサである。なお、端子10，10’に、直流に
交流分（リップル）が重畳した脈流電力が入力されて
も、本発明装置は支障なく動作する。

【００１６】本発明電源装置は周波数追尾型のインバ−
タ式のものであるため、上記信号端子３には、プログラ
ム的に供給される外部信号ではなく、前述のように、電
流検知器４等によって把握された出力電流の周期挙動に
関するデ−タを帰還的に信号入力させる。上記出力電流
の周期挙動は、前述のように、出力回路の共振特性を反
映したものであるため、上記帰還的な信号入力によって
出力回路の共振周波数を追尾しながら交流を出力する動
作が継続される。

【００１７】ここで、上記信号入力は、出力電流の周期
挙動を、極性及び電圧レベルを整えただけで前記信号端
子３に入力させればよいものではない。即ち、第一に
は、検知器４等から発信された周期挙動を信号端子３に
帰還入力させるに際して、帰還経路の浮遊Ｌ，Ｃ等によ
り位相のずれが生じ帰還信号による交流出力動作を順調
に行えないという問題が生じるため、上記位相のずれを
修正する信号処理が必要となる。該信号処理は、前述の
ように、制御回路５に組み込まれたＰＬＬ機構６によっ
て遂行される。ＰＬＬ機構６により検知器４等で検知さ
れた出力電流の周期挙動の位相に関するデ−タが正しく
帰還されて前記位相のずれを修正し、上記周期挙動の周
波数デ−タが、上記修正によって位相の整えられた形で
発信されるところとなって、前記位相のずれの問題が解
消される。

【００１８】帰還信号入力に関する第二の問題は、前記
スイッチング素子2a，2bにより夫々半波毎に生起される
べき正極性通電状態と負極性通電状態とが、実際には型
通りの半波期間を超えて重なって生起され、回路が短絡
される微小期間が生じて、電力損失、更には素子の破損
につながる点である。この問題は、同じく制御回路５に
組み込まれたデッドタイム調整機構７によって解消され
る。この機構７は、上記回路の短絡の恐れがある微小期
間の間だけ、スイッチング素子2a，2bが共にＯＦＦ状態
となるように、信号端子3a，3bに送る信号を制御する機
構である。なお、上記デッドタイム調整機構７は、図11
に示したような一石型のスイッチング回路には不要であ
る。

【００１９】以上は、本発明電源装置における、従来の
インバ−タにも共通する構成要素及びその動作について
述べたものである。次に、上記装置における本発明装置
特有の構成要素ならびにその動作について説明する。

【００２０】図１に例示した回路において、先ず、制御
回路５に組み込まれたＰＤＭ機構８は、スイッチング素
子2a，2bを交互にＯＮさせる前記スイッチング動作が、
設定した実行度数率で間欠的に実行されるように、信号
端子3a，3bに送る信号を制御するための機構である。出
力電力は、大勢として上記実行度数率に比例するので、
上記実行度数率を加減することにより、出力電力を調節
することができる。このように、スイッチング動作が間
欠的に実行されても、前記移相制御方式等と異なって、
上記出力電力調節に際しての電力損失は、スイッチング
動作を休止させている間の、電源トランス一次側の僅か
な損失のみに留まり、経済的である。

【００２１】次に、本発明電源装置において、ＰＤＭ方
式の導入に伴う前記問題点を解消するため、新規に導入
した前記発振動作維持機構について説明する。図２，３
は、本発明装置への発振動作維持機構の装備態様例を示
すブロック図である。即ち、マイクロコンピュ−タ（以
下、マイコンという）17に、出力電流の周期挙動に関す
るデ−タとして周波数等を記憶させ、記憶された該デ−
タに基づく発振をオシレ−タ18に行わせ、しかして、出
力電流が所定レベル以下に減衰したとのマイコン17の判
断を受ければ、マイコン17からスイッチ19に切換えを指
示する信号が送信され、この信号を受けて、ＰＬＬ機構
６には、出力電流検知器４からの即時信号に代えて、上
記オシレ−タ18の発振信号が入力され、この結果、帰還
信号の発信が停止することなく持続されることになる。

【００２２】ここで、前記ＰＤＭ機構８により、前記ス
イッチング動作の実行度数率をどの程度に細かい刻みで
調節できるかによって、本発明電源装置の利用性が大き
く左右される。即ち、誘導加熱による熱処理に例をとれ
ば、1000℃を超える加熱を±25℃の精度で行うと云った
要請は一般的であって、上記加熱の精度は電源装置の出
力電力調節精度に強く依存しており、このような加熱精
度を得るには出力電力の調節を、フルスケ−ルの５％よ
り細かい刻みで行うことが望ましく、ＰＤＭ方式でこれ
を実現しようとすれば、前記スイッチング動作の実行度
数率の設定を、スイッチング動作の20周期以上の周期単
位で行うことが必要となる。

【００２３】しかして、本発明電源装置にあっては、Ｐ
ＤＭ機構による上記スイッチング動作の実行度数率の設
定を、以下に示す構成によって、如何様にも細かく行う
ことができる。即ち、本発明装置においては、図４にそ
の構成例をブロック図で示したように、ＰＤＭ機構をレ
−トジェネレ−タ20を用いて構成することが推奨され
る。レ−トジェネレ−タは、周知のように、母数ｎ＝2^P
以下の範囲で指示された数値ｍを受けて、ｎ度数中ｍ回
のサンプリングを指令するレ−ト信号ｍ／ｎを、時系列
的にほぼ均等に分散させて発信することのできる機構で
ある。図４の例は、パルスオシレ−タ21からの基準ピッ
チ指令及びマイコン22からのレ−ト指令（ｍ，ｎ）をレ
−トジェネレ−タ20に伝えてｍ／ｎのサンプリングレ−
ト信号を時系列的に分散させて発信させ、これをアンプ
23によって、スイッチング素子2a，2bの動作制御用の信
号に変換して発信させるように構成したものである。例
えば、図４のＰＤＭ機構を、上記母数ｎを２⁵＝32に設
定して動作させ、上記ｍを０〜32の間で変化させれば、
ｍ／ｎ=０／32，１／32，２／32・・・・，31／32，32／32
＝０，3.1，6.3，・・・・，97，100％のレ−ト信号が発信
され、これを前記スイッチング動作の休止を指令する信
号に変換してスイッチング回路の動作を制御させれば、
図５に示したような間欠的なスイッチング動作が行われ
ることになる。上記例とは逆に、上記レ−ト信号を、ス
イッチング動作の実行を指令する信号に変換して制御す
る態様としてもよい。この場合は、レ−ト信号とＰＤＭ
信号の関係が図５の例と逆になる。

【００２４】上記レ−トジェネレ−タを用いたＰＤＭ機
構によれば、前記母数ｎを２⁷＝128に設定して、前記ス
イッチング動作の実行度数率を128周期単位で調節する
ようにした場合でも、該調節の１単位の所要時間は、前
記スイッチング回路の出力周波数が500Hzのように低く
ても、僅か0.26sであり、１／128、即ち、フルスケ−ル
の0.8％刻みでの細かい出力電力調節が、時系列的な脈
動を実質的に伴うことなく、容易に実施できるのであ
る。上記レ−トジェネレ−タを用いたＰＤＭ動作におけ
る実行度数率の設定は、上述の理由により、２⁴＝16以
上の周期単位で行うことが望ましい。一方、２¹⁶＝6553
6を超える周期単位で設定しても、実用上のメリットは
少ないので、多くの場合、２⁴〜２¹⁶の周期単位で設定
するのがよい。

【００２５】図９，図10，図11に示したスイッチング回
路１，1'，又は1"に、上述のようなＰＤＭ信号に基づく
間欠的なスイッチング動作を行わせるための手法は任意
であるが、下記の２方式を例示することができる。

【００２６】図６及び図７は、夫々に、フルブリッジ型
及びハ−フブリッジ型のスイッチング回路に、該２方式
を適用した状況を示すものである。なお、ここでは、上
記ＰＤＭ信号が{１，０，０，０}という時系列サンプリ
ング(「１」は実行を、「０」は休止を表わす。即ち、実行
度数率25％に当る)の繰返しを指示する例について説明
する。

【００２７】先ず、その１の方式は、最も単純な手法で
あって、上記{１，０，０，０}のサンプリングを、スイ
ッチング回路の正側通電路（図１に例示したフルブリッ
ジでは上段側即ち直流高電位側の素子2a₁と、下段側即
ち直流低電位側の素子2a₂とから成り、ハ−フブリッジ
では上段側の素子2aから成る）及び負側通電路(同様
に、フルブリッジでは2b₁と2b₂、ハ−フブリッジでは下
段側の素子2bから成る)の全てのスイッチング素子を、
単純に｛ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＦＦ｝と動作させて
行うものである(上記ＯＮ動作は、当然ながら、正側に
対して負側が半波送れて行われる)。この手法による
と、上記ＯＦＦ動作に対応して、下段側のスイッチング
素子もＯＦＦ状態となり、出力回路の通電径路が変わっ
て電流が流れにくくなるため、２拍目以降のＯＦＦ状態
では、出力回路の電流の減衰が本来の出力回路のＱ値に
見合ったレベルよりも大となる。

【００２８】発振動作維持機構が配備されていなけれ
ば、このように出力回路の電流が大きく減衰すると、次
なるスイッチング動作が正常に再起できなくなる。しか
し、本発明装置の場合には、前記発振動作維持機構９が
配備されているので、出力回路の電流が上記のように大
きく減衰しても、該機構の補助により、回路のスイッチ
ング動作が正常に再起される。

【００２９】次に、その２の方式は、{１，０，０，０}
のサンプリングを、上記「０」に対応して下段側のスイッ
チング素子を継続的にＯＮ状態としておく手法である。
この手法によれば、直流を交流に変換するスイッチング
動作は{ＯＮ，ＯＦＦ，ＯＦＦ，ＯＦＦ}と推移するが、
上記スイッチング動作のＯＦＦの状態において、下段側
の素子はＯＮ状態となっており、出力回路の電流径路は
スイッチング動作がＯＮ状態にあるときと概ね変わらな
い。即ち、上記スイッチング動作がＯＦＦされても、出
力回路の自由振動電流は、本来の出力回路のＱ値に見合
ったレベルで減衰する。即ち、出力電流がその１の方式
のように、早くは途絶えないので、発振動作維持機構が
なくても、出力回路のＱ値が特に小さくなければ、次な
るスイッチング動作は正常に再起される。本発明装置に
おいては、発振動作維持機構９を有するので、出力回路
のＱ値の大小に拘らずスイッチング動作は正常に再起さ
れる。

【００３０】以上述べたように、本発明電源装置には、
通常の周波数追尾型インバ−タ電源と同様のＰＬＬ機構
６，デッドタイム調整機構７が、また、新規な構成要素
としてＰＤＭ機構８と発振動作維持機構９が配備されて
いる。これら諸機構の個々の構成は、前述のとおりであ
るが、諸機構を取り合わせた制御回路の全体構成につい
ては多数の組合せが可能である。取合せの例を図８にブ
ロック図で示す。なお、一石型のスイッチング回路に
は、その１の方式を適用することができる。

【００３１】更に、ここで、上記本発明装置の制御回路
５の、前記ＰＤＭ機構８内の指令事項である前記サンプ
リングレ−トを、前記出力電流の周波数変化に基づいて
設定するように構成しておくと、本発明装置を用いて行
う誘導加熱等の操業に際して、上記周波数変化の原因で
ある被加熱物の昇温等の変化を出力電力にフィ−ドバッ
クできることになる。例えば、現状温度Ｔと目標温度To
の差に由来する、現状追尾周波数ｆと基準周波数foの差
の関数の形で、サンプリングレ−トが設定されるように
しておけば、例えば、目標温度直下宛は100％の出力電
力で急速加熱を行い、その後は調節された出力電力で安
定した温度保持を行う操業スケジュ−ルが擬似プログラ
ム的に実現される。

【００３２】上記フィ−ドバック方式の出力電力調節
は、前記図８に記載した回路構成をとれば、同図中に示
した経路でＰＬＬ機構６からマイコン17に、現状追尾周
波数ｆに関するデ−タを送信し、該デ−タと、マイコン
17にインプットした基準周波数foに関するデ−タとを、
マイコン17において、所望の関数関係でサンプリングレ
−トに変換して、レ−トジェネレ−タ20に送信する構成
によって行うことができる。

【００３３】本発明電源装置には、出力周波数，出力電
力に関する回路構成上の制約は特に存在せず、使用する
スイッチング素子の性能に応じて数100Hz〜数100KHz，
数100Ｗ〜数100kWに亘る広範囲の仕様のものを提供する
ことができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明は上述のとおりであって、本発明
電源装置は、周波数追尾型のインバ−タにおける出力電
力調節をＰＤＭ方式によって行うと共に、ＰＤＭ制御に
際して、スイッチング回路に出力電流に関するデ−タを
帰還入力させる動作が、スイッチング動作休止中の出力
電流の減衰によって停止しないよう、上記デ−タを記憶
して随時発信できる発振動作維持機構を配備して補助す
るように構成したものである。

【００３５】ＰＤＭ方式による出力電力調節は、前記順
変換部が一体化された電源装置における順変換部の構成
を簡素化でき、また、出力電力調整機構を信号レベルの
造作で構成できることから、装置のコストダウンを図り
やすく、更には、本発明装置が周波数追尾型インバ−タ
であることによって電力調節に伴う電力損失がゼロであ
ることから、大電力電源装置において、とりわけ大きな
経済効果をもたらす。また、上記特長は電源装置の小型
化にも有利に作用する。

【００３６】また、発振動作維持機構の導入により、上
記のように経済性に優れたＰＤＭ出力調節方式を、その
細密な調節機能を減殺することなしに、支障なく導入す
ることができる。

【００３７】即ち、本発明により、ＰＤＭ出力電力調節
方式と発振動作維持機構とを併せて導入することによ
り、出力電力調節を細密に行うことができる、コンパク
トで経済性に優れた周波数追尾型のインバ−タ式高周波
電源装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明高周波電源装置の一例の回路ブロック
図。

【図２】図１の装置の発振動作維持機構の一例の機能ブ
ロック図。

【図３】図１の装置の発振動作維持機構の他の例の機能
ブロック図。

【図４】図１の装置のＰＤＭ機構の一例の機能ブロック
図。

【図５】図４のＰＤＭ機構の出力態様図。

【図６】フルブリッジ型のスイッチング回路にＰＤＭ機
構によるスイッチング動作をさせる状況を例示した動作
態様図。

【図７】ハ−フブリッジ型のスイッチング回路にＰＤＭ
機構によるスイッチング動作をさせる状況を例示した動
作態様図。

【図８】本発明電源装置の制御回路の一例を示す機能ブ
ロック図。

【図９】従来のインバ−タ式高周波電源回路の一例の回
路ブロック図。

【図10】従来のインバ−タ式高周波電源回路の他の例の
回路ブロック図。

【図11】従来のインバ−タ式高周波電源回路の別例の回
路ブロック図。

【図12】公知の高周波電源装置における共振回路の一例
のブロック図。

【図13】公知の高周波電源装置における共振回路の別例
のブロック図。

【符号の説明】

１スイッチング回路２スイッチング素子３信号端子４電流検知器５制御回路６ＰＬＬ機構７デッドタイム調整機構８ＰＤＭ機構（出力電力調整機構）９発振動作維持機構 10，10’ 入力端子 11，11’ 出力端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スイッチング回路内のスイッチング素子
の信号端子に、該スイッチング回路の出力電流の周期挙
動に関するデ−タを帰還入力させる回路を接続し、出力
極性をパルス的に切換えるスイッチング動作を持続的に
行わせて、入力した直流又は脈流電力を高周波交流電力
に変換して出力させるようにした電源装置であって、前
記スイッチング動作を随意に設定した実行度数率により
間欠的に実行させるように構成した出力電力調節機構
と、前記出力電流の周期挙動に関するデ−タを一旦記憶
し、記憶した該デ−タを出力電流の減衰に応じて随時発
信するように構成した発振動作維持機構とを配備したこ
とを特徴とする高周波電源装置。
【請求項２】前記スイッチング動作の実行度数率の設
定を、レ−トジェネレ−タから発信されたレ−ト信号を
基に、スイッチング動作の２⁴〜２¹⁶周期単位で行うよ
うにした請求項１に記載の高周波電源装置。
【請求項３】前記スイッチング動作の実行度数率レベ
ルを、前記出力電流の周波数変化に基づいて設定するよ
うにした請求項１又は２に記載の高周波電源装置。