JP3419861B2 - Phase trip circuit of current supply type inverter and signal shaping circuit thereof - Google Patents
Phase trip circuit of current supply type inverter and signal shaping circuit thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電流供給型インバータ
のフェイズトリップ回路及びその信号整形回路に係り、
詳細には、インバータ回路におけるスイッチング動作を
停止させるトリップ動作を制御するフェイズトリップ回
路及び信号整形回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase trip circuit of a current supply type inverter and its signal shaping circuit,
More specifically, the present invention relates to a phase trip circuit and a signal shaping circuit that control a trip operation that stops a switching operation in an inverter circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の自己消弧型スイッチング素子によ
って構成されるインバータ回路を用いた定電流供給型イ
ンバータにおいては、その動作周波数を負荷の共振点付
近で運転させるため、そのインバータ回路によって負荷
側に供給される高周波電圧信号及び高周波電流信号の位
相制御を行う必要がある。2. Description of the Related Art In a constant current supply type inverter using a conventional inverter circuit composed of self-extinguishing type switching elements, since the operating frequency is operated near the resonance point of the load, the inverter side of the inverter side It is necessary to control the phase of the high-frequency voltage signal and the high-frequency current signal supplied to the.
【0003】このため、高周波電圧信号及び高周波電流
信号の各フィードバック信号に基づいて位相差を検出す
る位相差検出回路を備えており、この位相差検出回路か
ら出力される位相差(フェイズ)信号によって、高周波
電流信号の位相が高周波電圧信号に対して“遅れ”か
“進み”かを判断し、その位相の“遅れ”及び“進み”
に応じて高周波電流信号の動作周波数を設定するVCO
(ボルテージ・コントロールド・オシレータ)に供給す
る電圧信号の電位を調整することによって、高周波電流
信号の動作周波数を高くしたり低くしたりして、高周波
電流位相を遅らせたり進ませたりする制御をしている。
その結果、負荷の共振点付近で高周波電圧信号と高周波
電流信号の動作周波数の位相を一致させるように制御し
ている。Therefore, a phase difference detection circuit for detecting a phase difference based on each feedback signal of the high frequency voltage signal and the high frequency current signal is provided, and the phase difference (phase) signal output from this phase difference detection circuit is used. , Judge whether the phase of the high frequency current signal is "lagging" or "leading" to the high frequency voltage signal, and "lag" and "lead" of that phase
VCO that sets the operating frequency of the high-frequency current signal according to
By adjusting the potential of the voltage signal supplied to the (voltage controlled oscillator), the operating frequency of the high frequency current signal is raised or lowered to control the high frequency current phase to be delayed or advanced. ing.
As a result, the phases of the operating frequencies of the high-frequency voltage signal and the high-frequency current signal are controlled so as to match each other near the resonance point of the load.
【0004】この位相差検出回路による位相制御の具体
例を図12に示す。この図12では、高周波電圧フィー
ドバック信号が入力されるコンパレータ(COMP)と
高周波電流フィードバック信号が入力されるコンパレー
タがあり、各コンパレータからそれぞれ出力されるパル
ス信号(a)、(b)の差分から高周波電流信号の位相
が、高周波電圧信号に対して“進み”か“遅れ”かを示
す信号(c)、(d)を図13に示すVCOに出力し
て、VCOの入力電位Vi をアップ、ダウンさせ、VC
Oから出力される周波数設定信号fをアップ、ダウンさ
せている。FIG. 12 shows a concrete example of phase control by this phase difference detection circuit. In FIG. 12, there is a comparator (COMP) to which a high frequency voltage feedback signal is input and a comparator to which a high frequency current feedback signal is input, and the high frequency is calculated from the difference between the pulse signals (a) and (b) output from each comparator. The signals (c) and (d) indicating whether the phase of the current signal is "leading" or "lagging" with respect to the high frequency voltage signal are output to the VCO shown in FIG. 13 to raise or lower the input potential Vi of the VCO. Let VC
The frequency setting signal f output from O is raised and lowered.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の定電流供給型インバータにあっては、インバ
ータ回路によって負荷側に供給される高周波電圧信号及
び高周波電流信号の位相制御を、高周波電流信号の高周
波電圧信号に対する位相差を検出する位相差検出回路か
ら出力される位相差信号に基づいて高周波電流信号の動
作周波数の位相遅れと進みを調整するという構成となっ
ていたため、負荷が正常時は、高周波電流信号の動作周
波数は、所定の許容範囲内に維持されるものの、負荷側
に異常(短絡、開放)が発生して高周波電流信号のフィ
ードバック信号の位相が大幅にずれたような場合の対策
がなされていなかったため、以下に述べるような問題点
があった。However, in such a conventional constant current supply type inverter, the phase control of the high frequency voltage signal and the high frequency current signal supplied to the load side by the inverter circuit is performed by the high frequency current signal. The phase delay and lead of the operating frequency of the high frequency current signal are adjusted based on the phase difference signal output from the phase difference detection circuit that detects the phase difference with respect to the high frequency voltage signal of , The operating frequency of the high frequency current signal is maintained within a predetermined allowable range, but in the case where an abnormality (short circuit, open) occurs on the load side and the phase of the feedback signal of the high frequency current signal is significantly deviated. Since no measures were taken, there were the following problems.
【0006】すなわち、急激な負荷異常によって高周波
電流フィードバック信号の位相ずれが発生してもただち
に応答できず、インバータ回路を構成するスイッチング
素子に過渡的にスパイク電圧等の過電圧が印加されて、
スイッチング素子が破壊される可能性が高くなるという
問題点があった。That is, even if a phase shift of a high frequency current feedback signal occurs due to a sudden load abnormality, it cannot immediately respond, and an overvoltage such as a spike voltage is transiently applied to a switching element forming an inverter circuit,
There is a problem that the switching element is likely to be destroyed.
【0007】このような事態を避けるため、高周波電流
フィードバック信号の位相ずれを監視して、できるだけ
早く負荷異常を検出し、スイッチング動作を停止させる
必要がある。In order to avoid such a situation, it is necessary to monitor the phase shift of the high frequency current feedback signal, detect a load abnormality as soon as possible, and stop the switching operation.
【0008】また、位相差検出回路に入力される高周波
電圧フィードバック信号の場合は共振負荷電圧であるた
め、図12に示すように、きれいな正弦波形となる。し
かし、高周波電流フィードバック信号の場合は、インバ
ータ回路でスイッチング素子のON/OFFによって生
成される高周波電流信号によるフィードバック信号であ
るため、その動作周波数と負荷共振周波数とのずれや、
あるいは電流重なり角幅の大きさが適切でない場合に
は、図12に示すような台形波とはならず、図14
(a)に示すような振動波形となってしまう。このよう
に、高周波電流フィードバック信号の立上り部分に振動
が生じると、同図(b)と同図(c)に示すように、高
周波電圧フィードバック信号に対して、電流フィードバ
ック信号の位相は進んでいるにもかかわらず、高周波電
流フィードバック信号の振動によって、位相進み分とし
て判断されるパルス幅と位相遅れ分として判断され、あ
たかも位相が遅れているように判断されてしまう。Further, in the case of the high frequency voltage feedback signal input to the phase difference detection circuit, since it is the resonance load voltage, it has a clean sine waveform as shown in FIG. However, in the case of the high frequency current feedback signal, since it is a feedback signal by the high frequency current signal generated by turning on / off the switching element in the inverter circuit, there is a deviation between the operating frequency and the load resonance frequency,
Alternatively, when the current overlapping angle width is not appropriate, the trapezoidal wave as shown in FIG.
The vibration waveform as shown in FIG. When the rising portion of the high frequency current feedback signal vibrates in this manner, the phase of the current feedback signal is advanced with respect to the high frequency voltage feedback signal, as shown in FIGS. Nevertheless, due to the vibration of the high-frequency current feedback signal, the pulse width and the phase delay are determined as the phase advance, and it is determined that the phase is delayed.
【0009】このため、上記VCOでは高周波電流信号
の動作周波数を上げるように制御され、動作周波数が高
くなり過ぎてハンチング又は暴走状態になって、スイッ
チング素子を破壊する原因となる。Therefore, the VCO is controlled so as to raise the operating frequency of the high frequency current signal, and the operating frequency becomes too high, causing hunting or runaway, which causes the switching element to be destroyed.
【0010】〔目的〕本発明は、電流供給型インバータ
において高周波電流フィードバック信号の位相ずれを検
出してトリップ動作を制御するフェイズトリップ回路及
び信号整形回路を提供することを目的とする。[Object] An object of the present invention is to provide a phase trip circuit and a signal shaping circuit that detect a phase shift of a high frequency current feedback signal in a current supply type inverter and control a trip operation.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
スイッチング素子により構成されるインバータ回路から
負荷側に供給される高周波電圧信号及び高周波電流信号
の各フィードバック信号に基づいて、その高周波電圧信
号と高周波電流信号の位相差を検出する位相差検出回路
から出力される位相差検出信号により、前記インバータ
回路におけるスイッチング動作を停止させるトリップ動
作を制御するフェイズトリップ回路であって、前記位相
差検出信号に基づいて前記高周波電圧信号あるいは高周
波電流信号の位相の遅れあるいは進みを監視する位相ず
れ監視信号を生成する監視信号生成回路と、この監視信
号生成回路により生成される位相ずれ監視信号に基づい
て前記位相差検出信号の信号幅を監視して、位相の遅れ
あるいは進みを検出すると、前記インバータ回路におけ
るスイッチング動作を停止させるトリップ動作を行わせ
るトリップ動作制御信号を生成して、前記インバータ回
路に出力するトリップ信号生成回路と、を備えることを
特徴としている。The invention according to claim 1 is
Output from the phase difference detection circuit that detects the phase difference between the high frequency voltage signal and the high frequency current signal based on each feedback signal of the high frequency voltage signal and the high frequency current signal supplied to the load side from the inverter circuit composed of switching elements A phase trip circuit for controlling a trip operation for stopping a switching operation in the inverter circuit by a phase difference detection signal, wherein a phase delay of the high frequency voltage signal or the high frequency current signal based on the phase difference detection signal or A monitor signal generation circuit that generates a phase shift monitor signal that monitors the advance, and a signal width of the phase difference detection signal that is monitored based on the phase shift monitor signal that is generated by this monitor signal generation circuit. When the lead is detected, the switching operation in the inverter circuit is The generates a trip operation control signal to perform a trip operation to stop, is characterized by and a trip signal generating circuit for outputting to said inverter circuit.
【0012】請求項2記載の発明は、スイッチング素子
により構成されるインバータ回路から負荷側に供給され
る高周波電圧信号及び高周波電流信号の各フィードバッ
ク信号に基づいて、その高周波電圧信号と高周波電流信
号の位相差を検出する位相差検出回路に入力される前記
高周波電流信号のフィードバック信号を整形する信号整
形回路であって、前記高周波電流信号のフィードバック
信号の電位を所定時間ラッチして出力するラッチ回路
と、このラッチ回路から出力されるフィードバック信号
と、このラッチ回路を通さずに入力される前記高周波電
流信号のフィードバック信号との演算結果を前記高周波
電流信号の位相差を検出するための検出信号として前記
位相差検出回路に出力する演算回路と、を備えることを
特徴としている。According to a second aspect of the invention, there is provided a switching element.
Is supplied to the load side from the inverter circuit
High frequency voltage signal and high frequency current signal
The high-frequency voltage signal and the high-frequency current signal
A signal shaping circuit for shaping a feedback signal of the high frequency current signal input to a phase difference detection circuit for detecting the phase difference of the signal, the latch being for latching and outputting the potential of the feedback signal of the high frequency current signal for a predetermined time. Circuit, the feedback signal output from the latch circuit, and the high frequency power input without passing through the latch circuit.
And a calculation circuit that outputs the calculation result of the flow signal and the feedback signal to the phase difference detection circuit as a detection signal for detecting the phase difference of the high frequency current signal.
【0013】[0013]
【作用】本発明の手段の作用は次の通りである。The operation of the means of the present invention is as follows.
【0014】請求項1記載の発明によれば、スイッチン
グ素子により構成されるインバータ回路から負荷側に供
給される高周波電圧信号及び高周波電流信号の各フィー
ドバック信号に基づいて、その高周波電圧信号と高周波
電流信号の位相差を検出する位相差検出回路から出力さ
れる位相差検出信号により、前記インバータ回路におけ
るスイッチング動作を停止させるトリップ動作を制御す
るフェイズトリップ回路であって、監視信号生成回路に
より前記位相差検出信号に基づいて前記高周波電圧信号
あるいは高周波電流信号の位相の遅れあるいは進みを監
視する位相ずれ監視信号が生成され、監視信号生成回路
により生成される位相ずれ監視信号に基づいて前記位相
差検出回路から出力される位相差検出信号の信号幅が監
視されて、位相の遅れあるいは進みが検出されると、前
記インバータ回路におけるスイッチング動作を停止させ
るトリップ動作を行わせるトリップ動作制御信号が生成
されて、前記ゲート回路に出力される。According to the first aspect of the invention, the high frequency voltage signal and the high frequency current are supplied based on the feedback signals of the high frequency voltage signal and the high frequency current signal supplied to the load side from the inverter circuit including the switching element. A phase trip circuit for controlling a trip operation for stopping a switching operation in the inverter circuit by a phase difference detection signal output from a phase difference detection circuit for detecting a phase difference between signals, wherein the phase difference is detected by a monitoring signal generation circuit. A phase shift monitoring signal for monitoring the delay or advance of the phase of the high frequency voltage signal or the high frequency current signal is generated based on the detection signal, and the phase difference detection circuit is generated based on the phase shift monitoring signal generated by the monitoring signal generation circuit. The signal width of the phase difference detection signal output from When it is or proceeds is detected, a trip operation control signal to perform a trip operation for stopping the switching operation of the inverter circuit is generated and outputted to the gate circuit.
【0015】したがって、高周波電流位相信号あるいは
高周波電圧位相信号の位相ずれを速やかに検出して、高
周波出力電流及び高周波出力電圧の出力が停止させるフ
ェイズトリップ動作を行うことができ、インバータ回路
を構成するスイッチング素子に過渡的にスパイク電圧等
の過電圧が印加されることを防止することができ、スイ
ッチング素子の破壊を防止することができる。Therefore, the phase shift of the high-frequency current phase signal or the high-frequency voltage phase signal can be detected promptly, and the phase trip operation for stopping the output of the high-frequency output current and the high-frequency output voltage can be performed, and the inverter circuit is constructed. It is possible to prevent transient application of an overvoltage such as a spike voltage to the switching element, and it is possible to prevent the switching element from being destroyed.
【0016】その結果、電流供給型インバータの信頼性
を向上させることができる。As a result, the reliability of the current supply type inverter can be improved.
【0017】請求項2記載の発明によれば、スイッチン
グ素子により構成されるインバータ回路から負荷側に供
給される高周波電圧信号及び高周波電流信号の各フィー
ドバック信号に基づいて、その高周波電圧信号と高周波
電流信号の位相差を検出する位相差検出回路に入力され
る前記高周波電流信号のフィードバック信号を整形する
信号整形回路であって、ラッチ回路により前記高周波電
流信号のフィードバック信号の電位が所定時間ラッチさ
れて出力され、演算回路によりラッチ回路から出力され
るフィードバック信号と、このラッチ回路を通さずに入
力される前記高周波電流信号のフィードバック信号との
演算結果が前記高周波電流信号の位相差を検出するため
の検出信号として前記位相差検出回路に出力される。According to the second aspect of the invention, the switch
From the inverter circuit composed of
High-frequency voltage signal and high-frequency current signal supplied
Based on the feedback signal, its high frequency voltage signal and high frequency
A signal shaping circuit that shapes a feedback signal of the high-frequency current signal input to a phase difference detection circuit that detects a phase difference of current signals, wherein a potential of the high-frequency current signal feedback signal is latched by a latch circuit for a predetermined time. Output of the feedback signal output from the latch circuit by the arithmetic circuit and the calculation result of the feedback signal of the high frequency current signal input without passing through the latch circuit to detect the phase difference of the high frequency current signal. Is output to the phase difference detection circuit.
【0018】したがって、電流位相信号に谷間があるよ
うな場合、その谷間の前後を別々の電流位相信号として
検出するという事態を回避することができ、高周波電流
フィードバック信号の位相差を正確に検出することがで
きるとともに、スイッチング素子の動作周波数の位相制
御及びフェイズトリップ動作の誤動作を防止することが
できる。Therefore, when there is a trough in the current phase signal, it is possible to avoid the situation in which the trough and the trough are detected as separate current phase signals, and the phase difference of the high frequency current feedback signal is accurately detected. In addition, the phase control of the operating frequency of the switching element and the malfunction of the phase trip operation can be prevented.
【0019】その結果、電流供給型インバータにおける
動作周波数の位相制御及びフェイズトリップ動作を確実
に行わせることができ、電流供給型インバータの信頼性
を一層向上させることができる。As a result, the phase control of the operating frequency and the phase trip operation in the current supply type inverter can be reliably performed, and the reliability of the current supply type inverter can be further improved.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図を参照して
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】図1〜図11は、請求項1及び請求項2記
載の発明のフェイズトリップ回路及び信号整形回路を適
用した電流供給型インバータの一実施例を示す図であ
る。FIGS. 1 to 11 are views showing an embodiment of a current supply type inverter to which the phase trip circuit and the signal shaping circuit of the invention described in claims 1 and 2 are applied.
【0022】まず、構成を説明する。First, the structure will be described.
【0023】図1は、電流供給型インバータの回路構成
図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a current supply type inverter.
【0024】この図1において、電流供給型インバータ
1は、3相全波位相制御整流回路2、フリーホイールダ
イオードFD、直流リアクトルLD1、LD2、インバ
ータ回路3、ゲート回路GA〜GD、高周波変成器4、
加熱コイル5、電流検出回路6、高周波電流検出用変成
器CT、高周波電圧検出用変成器PT、位相差検出制御
回路7及びフェイズトリップ回路8から構成されてい
る。In FIG. 1, a current supply type inverter 1 includes a three-phase full-wave phase control rectifier circuit 2, a freewheel diode FD, DC reactors LD1 and LD2, an inverter circuit 3, gate circuits GA to GD, and a high frequency transformer 4. ,
The heating coil 5, a current detection circuit 6, a high frequency current detection transformer CT, a high frequency voltage detection transformer PT, a phase difference detection control circuit 7 and a phase trip circuit 8.
【0025】3相全波位相制御整流回路2は、図外の3
相交流電源から入力される3相交流電圧を整流して直流
電圧を出力し、フリーホイールダイオードFDは、トリ
ップ動作時の蓄積エネルギーを放電させる。直流リアク
トルLD1、LD2は、3相全波位相制御整流回路2か
ら出力される直流電圧に含まれる脈流成分を平滑化す
る。The three-phase full-wave phase control rectifier circuit 2 has three
The three-phase AC voltage input from the phase AC power supply is rectified and a DC voltage is output, and the free wheel diode FD discharges the stored energy during the trip operation. The DC reactors LD1 and LD2 smooth the pulsating flow component contained in the DC voltage output from the three-phase full-wave phase control rectifier circuit 2.
【0026】ゲート回路GA〜GDは、パワーMOS−
FETによるスイッチング素子S1〜S4をブリッジ接
続して構成されるインバータ回路3と、この各スイッチ
ング素子S1〜S4のスイッチング動作を制御するゲー
ト用制御信号を各スイッチング素子S1〜S4のゲート
電極に出力する。The gate circuits GA to GD are power MOS-
An inverter circuit 3 configured by bridge-connecting switching elements S1 to S4 by FETs and a gate control signal for controlling the switching operation of each switching element S1 to S4 are output to the gate electrodes of each switching element S1 to S4. .
【0027】高周波変成器4は、出力コンデンサCとと
もにLC供振回路を形成してインバータ回路3から出力
される高周波出力電圧VINV により加熱コイル5に交番
磁束を発生させ、電流検出回路6は、直流リアクトルL
D1、LD2に流れる直流電流IDCを検出する。The high frequency transformer 4 forms an LC vibration circuit together with the output capacitor C to generate an alternating magnetic flux in the heating coil 5 by the high frequency output voltage VINV output from the inverter circuit 3, and the current detection circuit 6 is a direct current. Reactor L
DC current IDC flowing through D1 and LD2 is detected.
【0028】高周波電圧検出用変成器PTは、インバー
タ回路3から出力される高周波出力電流IINV を検出す
る高周波電流検出用変成器CTと、この高周波出力電流
IINV により負荷側に発生する高周波出力電圧VINV を
検出する。The high frequency voltage detecting transformer PT includes a high frequency current detecting transformer CT which detects the high frequency output current IINV output from the inverter circuit 3, and a high frequency output voltage VINV generated on the load side by the high frequency output current IINV. To detect.
【0029】位相差検出制御回路7は、高周波電圧検出
用変成器PTと高周波電流検出用変成器CTとにより検
出される高周波出力電圧VINV の高周波電圧フィードバ
ック信号と高周波出力電流IINV の高周波電流フィード
バック信号との位相差(遅れ、進み)を検出して、スイ
ッチング素子S1〜S4の動作周波数を制御する。The phase difference detection control circuit 7 includes a high frequency voltage feedback signal of the high frequency output voltage VINV and a high frequency current feedback signal of the high frequency output current IINV detected by the high frequency voltage detecting transformer PT and the high frequency current detecting transformer CT. By detecting the phase difference (delay or lead) with the above, the operating frequencies of the switching elements S1 to S4 are controlled.
【0030】フェイズトリップ回路8は、位相差検出制
御回路7から出力される位相差信号に基づいて高周波出
力電流IINV の高周波出力電圧VINV に対する位相ずれ
を検出して、インバータ回路3のトリップ動作を制御す
る*フェイズトリップ信号をゲート回路GA〜GDに出
力する。The phase trip circuit 8 detects the phase shift of the high frequency output current IINV with respect to the high frequency output voltage VINV based on the phase difference signal output from the phase difference detection control circuit 7, and controls the trip operation of the inverter circuit 3. Yes * The phase trip signal is output to the gate circuits GA to GD.
【0031】また、本実施例では、インバータ回路3の
各スイッチング素子S1〜S4が接続されるブリッジ接
続回路毎にスイッチング素子S1を接続する回路をアー
ムA、スイッチング素子S2を接続する回路をアーム
B、スイッチング素子S3を接続するアームC、スイッ
チング素子S4を接続する回路をアームDとする。In this embodiment, the circuit connecting the switching element S1 is arm A and the circuit connecting the switching element S2 is arm B for each bridge connection circuit to which the switching elements S1 to S4 of the inverter circuit 3 are connected. , An arm C connecting the switching element S3 and a circuit connecting the switching element S4.
【0032】インバータ回路3では、アームA、Dとア
ームB、Cの組み合わせで各スイッチング動作がゲート
回路GA〜GDにより制御されており、所定の高周波数
(例えば、200kHz)でスイッチング動作を交互に
行わせて一定の高周波出力電流IINV を発生させ、高周
波変成器4を介して負荷となる加熱コイル5に供給す
る。In the inverter circuit 3, each switching operation is controlled by the gate circuits GA to GD by the combination of the arms A and D and the arms B and C, and the switching operations are alternately performed at a predetermined high frequency (for example, 200 kHz). Then, a constant high frequency output current IINV is generated and supplied to the heating coil 5 serving as a load via the high frequency transformer 4.
【0033】ここで、図1の位相差検出制御回路7の回
路構成を図2に示す。Here, the circuit configuration of the phase difference detection control circuit 7 of FIG. 1 is shown in FIG.
【0034】この図2において、位相差検出制御回路7
は、高周波電流検出用変成器CTから入力される高周波
電流フィードバック信号を整形して電流位相信号を出
力するコンパレータ11と、高周波電圧検出用変成器P
Tから入力される高周波電圧フィードバック信号を整形
して電圧位相信号を出力するコンパレータ12と、高
周波電圧フィードバック信号を積分して入力される90
°遅れ信号に基づいて位相差を判別する判別用信号を
出力するコンパレータ13と、VCO24から入力され
るクロック信号のタイミングでコンパレータ11から入
力される電流位相信号の取り出し幅を設定し、その取
り出し幅で電流位相信号を整形して出力する信号整形
回路14と、信号整形回路14から入力される高周波電
流フィードバックの整形信号を反転させて出力するイン
バータ15と、インバータ15から入力される反転出力
とコンパレータ13から入力される判別用信号との論
理和を出力するEXORゲート16と、信号整形回路
14から入力される整形信号とコンパレータ12から入
力される方形波信号との論理和を出力するEXOR
ゲート17と、信号整形回路14から入力される整形信
号とコンパレータ13から入力される判別用信号との
論理和を出力するEXORゲート18と、コンパレー
タ13から入力される位相監視用信号を反転させて出力
するインバータ19と、ORゲート16から入力される
論理和とEXORゲート17から入力される論理和
とインバータ19から入力される位相監視用信号の反転
出力との論理積による位相差信号を出力するANDゲ
ート20と、ORゲート17から入力される論理和と
ORゲート18から入力される論理和とインバータ1
9から入力される位相監視用信号の反転出力との論理積
による位相差信号を出力するANDゲート21と、ト
ランジスタTR1、TR2と抵抗R1〜R3により構成
されて、ANDゲート20の論理積出力に応じてコンデ
ンサCを充電する充電回路22と、トランジスタTR3
と抵抗R4、R5により構成されて、ANDゲート21
の論理積出力に応じてコンデンサCを放電する放電回路
23と、コンデンサCの充放電による電位変化に応じて
図外のインバータ回路3の各スイッチング素子S1〜S
4の動作周波数を設定するクロック信号を出力するVC
O24とから構成されている。In FIG. 2, the phase difference detection control circuit 7
Is a comparator 11 for shaping a high frequency current feedback signal input from the high frequency current detecting transformer CT and outputting a current phase signal, and a high frequency voltage detecting transformer P.
A comparator 12 that shapes the high frequency voltage feedback signal input from T and outputs a voltage phase signal, and 90 that inputs the high frequency voltage feedback signal after integrating them.
° The extraction width of the current phase signal input from the comparator 11 is set at the timing of the comparator 13 that outputs the determination signal for determining the phase difference based on the delay signal and the clock signal input from the VCO 24, and the extraction width is set. A signal shaping circuit 14 that shapes and outputs a current phase signal with a signal, an inverter 15 that inverts and outputs a high-frequency current feedback shaping signal that is input from the signal shaping circuit 14, an inverted output that is input from the inverter 15, and a comparator. An EXOR gate 16 that outputs a logical sum of the discrimination signal that is input from 13 and an EXOR that outputs a logical sum of the shaping signal that is input from the signal shaping circuit 14 and the square wave signal that is input from the comparator 12.
The gate 17, the EXOR gate 18 for outputting the logical sum of the shaping signal input from the signal shaping circuit 14 and the discrimination signal input from the comparator 13, and the phase monitoring signal input from the comparator 13 are inverted. An inverter 19 for outputting, and a phase difference signal by a logical product of the logical sum input from the OR gate 16, the logical sum input from the EXOR gate 17, and the inverted output of the phase monitoring signal input from the inverter 19 are output. AND gate 20, logical OR input from OR gate 17, logical OR input from OR gate 18, and inverter 1
An AND gate 21 that outputs a phase difference signal by logical product of the inverted output of the phase monitoring signal input from 9 and transistors TR1 and TR2 and resistors R1 to R3 are provided. Accordingly, the charging circuit 22 that charges the capacitor C and the transistor TR3
And an AND gate 21 composed of resistors R4 and R5.
Discharge circuit 23 that discharges the capacitor C in accordance with the logical product output of the above, and each switching element S1 to S of the inverter circuit 3 (not shown) according to the potential change due to charging and discharging of the capacitor C.
VC for outputting a clock signal for setting the operating frequency of 4
It is composed of O24.
【0035】また、ANDゲート20及びANDゲート
21から出力される各い位相差信号、は、フェイズ
トリップ回路8にも出力される。The phase difference signals output from the AND gate 20 and the AND gate 21 are also output to the phase trip circuit 8.
【0036】また、図3は、フェイズトリップ回路8の
回路構成図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the phase trip circuit 8.
【0037】フェイズトリップ回路8は、位相差検出制
御回路7内のANDゲート20、21から入力される位
相差信号、による入力信号aを、コンデンサc1と
抵抗r1により設定される時定数の期間ラッチして位相
ずれ監視信号bを出力する単安定マルチバイブレータ3
1と、抵抗r2とコンデンサc2から構成される積分回
路32を通して入力される入力信号aの反転して位相差
反転信号cを出力するインバータ33と、単安定マルチ
バイブレータ31から入力される位相ずれ監視信号bに
基づいてインバータ33から入力される位相差反転信号
cの信号幅を監視して*フェイズトリップ信号d(但
し、*は負論理信号であることを示す)を出力するDフ
リップフロップ回路34とから構成されている。The phase trip circuit 8 latches the input signal a by the phase difference signal input from the AND gates 20 and 21 in the phase difference detection control circuit 7 for a period of time constant set by the capacitor c1 and the resistor r1. Monostable multivibrator 3 which outputs the phase shift monitoring signal b
1, an inverter 33 that inverts an input signal a input through an integrating circuit 32 including a resistor r2 and a capacitor c2 and outputs a phase difference inverted signal c, and a phase shift monitoring input from a monostable multivibrator 31. A D flip-flop circuit 34 that monitors the signal width of the phase difference inversion signal c input from the inverter 33 based on the signal b and outputs a * phase trip signal d (where * indicates a negative logic signal). It consists of and.
【0038】さらに、図4は、信号整形回路14の回路
構成図である。Further, FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the signal shaping circuit 14.
【0039】信号整形回路14は、上記VCO24から
入力されるクロック信号aのタイミングで上記コンパレ
ータ11から入力される電流位相信号(上記)bの取
り込み幅を設定し、その取り込み幅で電流位相信号bを
ラッチしてラッチ信号cを出力する単安定マルチバイブ
レータ41と、単安定マルチバイブレータ41から入力
されるラッチ信号cと電流位相信号(方形波信号)bと
の論理和により整形信号dを出力するORゲート42と
から構成されている。The signal shaping circuit 14 sets the fetch width of the current phase signal (above) b inputted from the comparator 11 at the timing of the clock signal a inputted from the VCO 24, and the current phase signal b at the fetch width. A monostable multivibrator 41 which latches the signal and outputs a latch signal c, and a shaped signal d is output by the logical sum of the latch signal c input from the monostable multivibrator 41 and the current phase signal (square wave signal) b. It is composed of an OR gate 42.
【0040】次に、本実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【0041】まず、図1の電流供給型インバータ1にお
ける動作について説明する。First, the operation of the current supply type inverter 1 of FIG. 1 will be described.
【0042】図1において、図外の3相交流電源から入
力される3相交流電圧は、3相全波位相制御整流回路2
により整流されて直流電圧として出力されると、直流リ
アクトルLD1、LD2によって、その出力直流電流に
含まれる脈流成分が平滑化されてインバータ回路3に供
給される。In FIG. 1, the three-phase AC voltage input from the three-phase AC power supply (not shown) is the three-phase full-wave phase control rectifier circuit 2.
When rectified by and output as a DC voltage, the pulsating current component included in the output DC current is smoothed by the DC reactors LD1 and LD2 and supplied to the inverter circuit 3.
【0043】インバータ回路3では、ゲート回路GA〜
GDから各スイッチング素子S1〜S4のゲート電極に
入力されるゲート用制御信号により各アームA〜Dのス
イッチング素子S1〜S4のスイッチング動作が、アー
ムA、Dのスイッチング素子S1、S4とアームC、B
のスイッチング素子S2、S3の各組み合わせでスイッ
チング動作が制御されて、加熱コイル5に対して一定の
高周波出力電流IINVが供給される。In the inverter circuit 3, the gate circuits GA ...
The switching operation of the switching elements S1 to S4 of the arms A to D is performed by the gate control signal input from the GD to the gate electrodes of the switching elements S1 to S4. B
The switching operation is controlled by each combination of the switching elements S2 and S3, and the constant high frequency output current IINV is supplied to the heating coil 5.
【0044】また、図2の位相差検出制御回路7では、
高周波電流検出用変成器CTと高周波電圧検出用変成器
PTとにより検出される高周波出力電流IINV の高周波
電流フィードバック信号と高周波出力電圧VINV の高周
波電圧フィードバック信号がコンパレータ11、12に
入力されると、図5に示すように、同図(c)、(a)
に示す電流位相信号と電圧位相信号が生成される。Further, in the phase difference detection control circuit 7 of FIG.
When the high frequency current feedback signal of the high frequency output current IINV and the high frequency voltage feedback signal of the high frequency output voltage VINV detected by the high frequency current detecting transformer CT and the high frequency voltage detecting transformer PT are input to the comparators 11 and 12, As shown in FIG. 5, (c) and (a) in FIG.
The current phase signal and the voltage phase signal shown in are generated.
【0045】次いで、コンパレータ13で生成される同
図(b)に示す判別用信号により設定される判別区間
に、ORゲート16では、信号整形回路14で取り込ま
れてインバータ15で反転される反転電流位相信号
が、同図(d)に示すように出力される。同様の判別区
間にORゲート18では、信号整形回路14で取り込ま
れる電流位相信号が、同図(f)に示すように出力さ
れる。また、ORゲート17では、コンパレータ11か
ら入力される電流位相信号とコンパレータ12から入
力される電圧位相信号との論理和出力が、同図
(e)に示すように出力される。Next, in the discrimination section set by the discrimination signal shown in FIG. 7B generated by the comparator 13, in the OR gate 16, the inversion current taken in by the signal shaping circuit 14 and inverted by the inverter 15 is inverted. The phase signal is output as shown in FIG. In the same determination section, the OR gate 18 outputs the current phase signal captured by the signal shaping circuit 14 as shown in FIG. Further, the OR gate 17 outputs a logical sum output of the current phase signal input from the comparator 11 and the voltage phase signal input from the comparator 12, as shown in FIG.
【0046】次いで、EXORゲート16では、コンパ
レータ13で生成される同図(b)に示す判別用信号
により設定される判別区間の判別用信号と、信号整形
回路14から出力する整形信号をインバータ15で反転
される反転信号との論理和出力が同図(d)に示すよ
うに出力される。Next, in the EXOR gate 16, the inverter 15 outputs the discrimination signal in the discrimination section set by the discrimination signal shown in FIG. The logical sum output with the inverted signal which is inverted by is output as shown in FIG.
【0047】同様に、EXORゲート18では、判別用
信号と整形信号との論理和出力が同図(f)に示す
ように出力される。Similarly, the EXOR gate 18 outputs a logical sum output of the discrimination signal and the shaping signal as shown in FIG.
【0048】また、EXORゲート17では、整形信号
とコンパレータ12から入力する電圧位相信号との論
理和出力が同図(e)に示すように出力される。The EXOR gate 17 outputs a logical sum output of the shaping signal and the voltage phase signal input from the comparator 12 as shown in FIG.
【0049】図5では、図中(b)で示す判別区間に、
図中(c)で示す電流位相信号の位相が、図中(a)
で示す電圧位相信号の位相に対して遅れている場合を
示しており、図中(g)で示すように、その遅れを示す
位相差信号のみが出力される。この位相差信号が、
上記図2に示した充電回路22に出力されると、コンデ
ンサCが充電されて、VCO24の入力電位がアップさ
れ、VCO24から出力されるクロック信号の周波数が
アップされる。In FIG. 5, the discrimination section shown in FIG.
The phase of the current phase signal shown by (c) in the figure is (a) in the figure.
The case where the phase is delayed with respect to the phase of the voltage phase signal shown by is shown, and as shown by (g) in the figure, only the phase difference signal showing the delay is output. This phase difference signal
When output to the charging circuit 22 shown in FIG. 2, the capacitor C is charged, the input potential of the VCO 24 is increased, and the frequency of the clock signal output from the VCO 24 is increased.
【0050】その結果、スイッチング素子S1〜S4の
動作周波数がアップされて、高周波出力電流IINV の位
相が進むように制御され、高周波出力電圧VINV の位相
に対する高周波出力電流IINV の位相遅れが改善され
る。As a result, the operating frequencies of the switching elements S1 to S4 are increased and controlled so that the phase of the high frequency output current IINV advances, and the phase delay of the high frequency output current IINV with respect to the phase of the high frequency output voltage VINV is improved. .
【0051】また、図6に示すように、上記図5(b)
で示す判別区間に、同図(c)で示す電流位相信号の
位相が、図5(a)で示す電圧位相信号の位相に対し
て進んでいる場合は、同図(d)〜(f)に示すよう
に、図2のEXORゲート16〜18の各出力〜が
出力されるため、同図(g)に示すように、ANDゲー
ト20から位相遅れを示す位相差信号は出力されず、
同図(h)に示すように、ANDゲート21から出力さ
れる位相進みを示す位相差信号のみが出力される。Further, as shown in FIG. 6, as shown in FIG.
When the phase of the current phase signal shown in FIG. 5 (c) leads the phase of the voltage phase signal shown in FIG. 5 (a) in the discrimination section shown in FIG. 5 (d)-(f). As shown in FIG. 2B, the outputs from EXOR gates 16 to 18 in FIG. 2 are output. Therefore, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7H, only the phase difference signal indicating the phase lead output from the AND gate 21 is output.
【0052】この位相差信号が、図2に示した放電回
路23に出力されると、コンデンサCが放電されて、V
CO24の入力電位がダウンされ、VCO24から出力
されるクロック信号の周波数がダウンされる。When this phase difference signal is output to the discharge circuit 23 shown in FIG. 2, the capacitor C is discharged and V
The input potential of the CO 24 is lowered, and the frequency of the clock signal output from the VCO 24 is lowered.
【0053】その結果、スイッチング素子S1〜S4の
動作周波数がダウンされて、高周波出力電流IINV の位
相が遅れるように制御され、高周波出力電圧VINV の位
相に対する高周波出力電流IINV の位相進みが改善され
る。As a result, the operating frequencies of the switching elements S1 to S4 are lowered and controlled so that the phase of the high frequency output current IINV is delayed, and the phase advance of the high frequency output current IINV with respect to the phase of the high frequency output voltage VINV is improved. .
【0054】したがって、ANDゲート20及びAND
ゲート21から出力される各位相差信号、によりス
イッチング素子S1〜S4の動作周波数が所定の範囲内
に維持するように制御され、高周波出力電圧VINV の位
相に対する高周波出力電流IINV の位相が所定範囲内に
制御される。Therefore, AND gate 20 and AND
The phase difference signals output from the gate 21 are controlled so that the operating frequencies of the switching elements S1 to S4 are maintained within a predetermined range, and the phase of the high frequency output current IINV with respect to the phase of the high frequency output voltage VINV falls within the predetermined range. Controlled.
【0055】さらに、本実施例では、位相差検出制御回
路7において生成される位相差信号、が、図3に示
したフェイズトリップ回路8にも出力され、フェイズト
リップ回路8において、その位相差の大きなずれが監視
される。Further, in the present embodiment, the phase difference signal generated in the phase difference detection control circuit 7 is also output to the phase trip circuit 8 shown in FIG. 3, and the phase trip circuit 8 detects the phase difference. Large deviations are monitored.
【0056】すなわち、フェイズトリップ回路8では、
この位相差検出制御回路7から出力される位相差信号
あるいは位相差信号に基づいて、高周波出力電流IIN
V の高周波出力電圧VINV に対する位相ずれが検出され
て、上記インバータ回路3のトリップ動作を制御する*
フェイズトリップ信号が上記ゲート回路GA〜GDに出
力される。That is, in the phase trip circuit 8,
Based on the phase difference signal or the phase difference signal output from the phase difference detection control circuit 7, the high frequency output current IIN
The phase shift of V with respect to the high frequency output voltage VINV is detected to control the trip operation of the inverter circuit 3 *
The phase trip signal is output to the gate circuits GA to GD.
【0057】このフェイズトリップ回路8における動作
について、図7及び図8に示す各部信号のタイミングチ
ャートを参照して説明する。The operation of the phase trip circuit 8 will be described with reference to the timing charts of the signals of the respective parts shown in FIGS.
【0058】上記図3のフェイズトリップ回路8におい
て、位相差検出制御回路7から出力される位相差信号
あるいは位相差信号による図7(a)に示す入力信号
aは、単安定マルチバイブレータ31のコンデンサc1
と抵抗r1により設定される時定数の期間ラッチされ
て、図7(b)に示すようにQ端子から位相ずれ監視信
号bが出力される。また、入力信号aは、積分回路32
及びインバータ33を通して反転されて図7(c)に示
す位相差反転信号cとして出力される。In the phase trip circuit 8 of FIG. 3 described above, the phase difference signal output from the phase difference detection control circuit 7 or the input signal a shown in FIG. 7A by the phase difference signal is the capacitor of the monostable multivibrator 31. c1
The signal is latched for a time constant set by the resistor r1 and the resistor r1, and the phase shift monitor signal b is output from the Q terminal as shown in FIG. 7B. Further, the input signal a is the integration circuit 32.
And inverted by the inverter 33 and output as the phase difference inversion signal c shown in FIG.
【0059】次いで、Dフリップフロップ回路34で
は、単安定マルチバイブレータ31から入力される位相
ずれ監視信号bにより設定される監視幅に基づいてイン
バータ33から入力される位相差反転信号cの信号幅が
監視されて、すなわち、位相ずれが監視され、*フェイ
ズトリップ信号dが出力される。Next, in the D flip-flop circuit 34, the signal width of the phase difference inversion signal c input from the inverter 33 is based on the monitoring width set by the phase shift monitoring signal b input from the monostable multivibrator 31. It is monitored, that is, the phase shift is monitored and the * phase trip signal d is output.
【0060】図7では、位相差信号aの信号幅が位相ず
れ監視信号bにより設定される監視幅に対して短い場合
は、すなわち、上記位相差検出制御回路7で検出される
高周波電流フィードバック信号の位相ずれが高周波電圧
フィードバック信号の位相に対して許容範囲内にある場
合は、*フェイズトリップ信号dは、図7(d)に示す
ように、“1”のまま保持される。その結果、*フェイ
ズトリップ信号dが出力される上記図1のゲート回路G
A〜GDの正常動作が維持される。In FIG. 7, when the signal width of the phase difference signal a is shorter than the monitoring width set by the phase shift monitoring signal b, that is, the high frequency current feedback signal detected by the phase difference detection control circuit 7 described above. When the phase shift of is within the allowable range with respect to the phase of the high-frequency voltage feedback signal, the * phase trip signal d is held as "1" as shown in FIG. 7 (d). As a result, the * phase trip signal d is output and the gate circuit G in FIG.
Normal operation of A to GD is maintained.
【0061】また、図8(a)に示すように、位相差信
号aの信号幅が、同図(b)に示す位相ずれ監視信号b
により設定される監視幅に対して長い場合は、すなわ
ち、上記位相差検出制御回路7で検出される高周波電流
フィードバック信号の位相ずれが高周波電圧フィードバ
ック信号の位相に対して許容範囲外にある場合は、*フ
ェイズトリップ信号dは、同図(d)に示すように、
“1”から“0”に変化される。その結果、*フェイズ
トリップ信号dが出力される上記図1のゲート回路GA
〜GDの動作を停止させるフェイズトリップ動作が行わ
れて、高周波出力電流IINV 及び高周波出力電圧VINV
の出力が停止される。Further, as shown in FIG. 8A, the signal width of the phase difference signal a is equal to the phase shift monitor signal b shown in FIG. 8B.
When the phase difference of the high frequency current feedback signal detected by the phase difference detection control circuit 7 is outside the permissible range with respect to the phase of the high frequency voltage feedback signal, , * The phase trip signal d is, as shown in FIG.
It is changed from "1" to "0". As a result, the * phase trip signal d is output.
~ Phase trip operation to stop the operation of GD is performed, and high frequency output current IINV and high frequency output voltage VINV
Output is stopped.
【0062】ここで、負荷に異常が発生した際の信号波
形の動作の具体例を図9及び図10に示す。Here, specific examples of the operation of the signal waveform when an abnormality occurs in the load are shown in FIGS. 9 and 10.
【0063】図9は、負荷開放時の高周波電流フィード
バック信号と、高周波電圧フィードバック信号と、*フ
ェイズトリップ信号とのトリップ動作関係の具体例を示
している。この図において、本実施例の上記フェイズト
リップ回路8の動作により、高周波電流フィードバック
信号の位相ずれが高周波電圧フィードバック信号の位相
に対して大きくなった時に、直ちに*フェイズトリップ
信号が“1”から“0”に変化して、高周波出力電流I
INV と高周波出力電圧VINV の出力が停止される様子を
示している。FIG. 9 shows a specific example of the trip operation relationship among the high frequency current feedback signal when the load is released, the high frequency voltage feedback signal, and the * phase trip signal. In this figure, when the phase shift of the high frequency current feedback signal becomes large with respect to the phase of the high frequency voltage feedback signal due to the operation of the phase trip circuit 8 of the present embodiment, the * phase trip signal immediately changes from "1" to " It changes to 0 "and the high frequency output current I
It shows how the output of INV and the high frequency output voltage VINV is stopped.
【0064】図10は、負荷短絡時の高周波電流フィー
ドバック信号と、高周波電圧フィードバック信号とのト
リップ動作関係の具体例を示している。同様に、フェイ
ズトリップ回路8の動作により、高周波電流フィードバ
ック信号の位相ずれが高周波電圧フィードバック信号の
位相に対して大きくなった時に、*フェイズトリップ信
号が“1”から“0”に変化して、高周波出力電流IIN
V と高周波出力電圧VINV の出力が停止された様子を示
している。FIG. 10 shows a specific example of the trip operation relationship between the high frequency current feedback signal and the high frequency voltage feedback signal when the load is short-circuited. Similarly, by the operation of the phase trip circuit 8, when the phase shift of the high frequency current feedback signal becomes larger than the phase of the high frequency voltage feedback signal, the * phase trip signal changes from "1" to "0", High frequency output current IIN
The figure shows that the output of V and the high frequency output voltage VINV is stopped.
【0065】したがって、本実施例の電流供給型インバ
ータ1では、位相差検出制御回路7により検出される電
流位相信号の電圧位相信号に対する位相ずれが、フェイ
ズトリップ回路8により速やかに検出されて、ゲート回
路GA〜GDの動作が停止され、高周波出力電流IINV
及び高周波出力電圧VINV の出力が停止されるフェイズ
トリップ動作が行われるため、スイッチング素子S1〜
S4に過渡的にスパイク電圧等の過電圧が印加されるこ
とを防止することができ、スイッチング素子S1〜S4
の破壊を防止することができる。Therefore, in the current supply type inverter 1 according to the present embodiment, the phase shift of the current phase signal detected by the phase difference detection control circuit 7 with respect to the voltage phase signal is promptly detected by the phase trip circuit 8 and gated. The operation of the circuits GA to GD is stopped, and the high frequency output current IINV
Also, since the phase trip operation in which the output of the high frequency output voltage VINV is stopped is performed, the switching elements S1 to
It is possible to prevent transient application of an overvoltage such as a spike voltage to S4, and to switch elements S1 to S4.
Can be prevented from being destroyed.
【0066】その結果、電流供給型インバータの信頼性
を向上させることができる。As a result, the reliability of the current supply type inverter can be improved.
【0067】また、本実施例の上記位相差検出制御回路
7では、コンパレータ11から出力される電流位相信号
が、信号整形回路14により波形整形されるようにな
っており、その信号整形回路14における波形整形の過
程を図11に示す各部信号のタイミングチャートを参照
して説明する。Further, in the phase difference detection control circuit 7 of the present embodiment, the current phase signal output from the comparator 11 is shaped by the signal shaping circuit 14, and the signal shaping circuit 14 performs the shaping. The waveform shaping process will be described with reference to the timing chart of the signals of the respective parts shown in FIG.
【0068】信号整形回路14では、単安定マルチバイ
ブレータ41の入力端子Rに上記VCO24から図11
(a)に示すクロック信号aが入力されると、そのクロ
ックタイミングで入力端子Aに上記コンパレータ11か
ら入力される同図(b)に示す電流位相信号()bの
取り込み幅が設定され、その取り込み幅で電流位相信号
bがラッチされて出力端子Qから同図(c)にしめすラ
ッチ信号cが出力される。In the signal shaping circuit 14, from the VCO 24 to the input terminal R of the monostable multivibrator 41, as shown in FIG.
When the clock signal a shown in (a) is input, the fetch width of the current phase signal () b shown in (b) in the figure, which is input from the comparator 11 to the input terminal A at the clock timing, is set. The current phase signal b is latched by the fetch width, and the latch signal c shown in FIG.
【0069】次いで、そのラッチ信号cと単安定マルチ
バイブレータ41を通さない電流位相信号bがORゲー
ト42に入力されると、そのラッチ信号cと電流位相信
号bとの論理和が、同図(d)に示す整形信号dとして
出力される。Next, when the latch signal c and the current phase signal b that does not pass through the monostable multivibrator 41 are input to the OR gate 42, the logical sum of the latch signal c and the current phase signal b is shown in FIG. It is output as the shaped signal d shown in d).
【0070】したがって、図11(b)及び上記従来の
図14(b)に示したように、コンパレータ11から出
力される電流位相信号bに谷間があるような場合、その
谷間の前後を別々の電流位相信号bとして検出するとい
う事態を回避することができ、位相差検出制御回路7内
において、高周波電流フィードバック信号の位相差を正
確に検出することができるとともに、動作周波数の位相
制御及びフェイズトリップ動作の誤動作を防止すること
ができる。Therefore, as shown in FIG. 11B and the above-mentioned conventional FIG. 14B, when the current phase signal b output from the comparator 11 has a valley, the valley before and after the valley is separated. It is possible to avoid the situation of detecting as the current phase signal b, to accurately detect the phase difference of the high frequency current feedback signal in the phase difference detection control circuit 7, and to perform the phase control of the operating frequency and the phase trip. It is possible to prevent malfunction of operation.
【0071】その結果、電流供給型インバータ1の上記
位相差検出制御回路7におけるスイッチング素子S1〜
S4の動作周波数の位相制御及びフェイズトリップ回路
8におけるフェイズトリップ動作を確実に行わせること
ができ、電流供給型インバータ1の信頼性を一層向上さ
せることができる。As a result, the switching elements S1 to S1 in the phase difference detection control circuit 7 of the current supply type inverter 1 are
The phase control of the operating frequency of S4 and the phase trip operation in the phase trip circuit 8 can be reliably performed, and the reliability of the current supply inverter 1 can be further improved.
【0072】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上
記フェイズトリップ回路8と信号整形回路14の回路構
成を別の回路構成としてもよい。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, the circuit configurations of the phase trip circuit 8 and the signal shaping circuit 14 may be different circuit configurations.
【0073】[0073]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、高周波電
流位相信号あるいは高周波電圧位相信号の位相ずれを速
やかに検出して、高周波出力電流及び高周波出力電圧の
出力が停止させるフェイズトリップ動作を行うことがで
き、インバータ回路を構成するスイッチング素子に過渡
的にスパイク電圧等の過電圧が印加されることを防止す
ることができ、スイッチング素子の破壊を防止すること
ができる。According to the first aspect of the present invention, the phase trip operation for quickly detecting the phase shift of the high frequency current phase signal or the high frequency voltage phase signal and stopping the output of the high frequency output current and the high frequency output voltage is performed. It is possible to prevent the transient application of an overvoltage such as a spike voltage to the switching element that constitutes the inverter circuit, and it is possible to prevent the switching element from being destroyed.
【0074】その結果、電流供給型インバータの信頼性
を向上させることができる。As a result, the reliability of the current supply type inverter can be improved.
【0075】請求項2記載の発明によれば、電流位相信
号に振動があるような場合、その振動を別々の電流位相
信号として検出するという事態を回避することができ、
高周波電流フィードバック信号の位相を正確に検出する
ことができるとともに、スイッチング素子の動作周波数
の位相制御及びフェイズトリップ動作の誤動作を防止す
ることができる。According to the second aspect of the present invention, when the current phase signal has vibration, it is possible to avoid the situation that the vibration is detected as separate current phase signals.
It is possible to accurately detect the phase of the high frequency current feedback signal, and to prevent erroneous operation of the phase control of the operating frequency of the switching element and the phase trip operation.
【0076】その結果、電流供給型インバータにおける
動作周波数の位相制御及びフェイズトリップ動作を確実
に行わせることができ、電流供給型インバータの信頼性
を一層向上させることができる。As a result, the phase control of the operating frequency and the phase trip operation in the current supply type inverter can be reliably performed, and the reliability of the current supply type inverter can be further improved.
【図1】本発明を適用した電流供給型インバータの全体
回路構成図。FIG. 1 is an overall circuit configuration diagram of a current supply type inverter to which the present invention is applied.
【図2】図1における位相差検出制御回路の回路構成
図。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a phase difference detection control circuit in FIG.
【図3】図1におけるフェイズトリップ回路の回路構成
図。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a phase trip circuit in FIG.
【図4】図2における信号整形回路の回路構成図。FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a signal shaping circuit in FIG.
【図5】図2の位相差検出制御回路における電流位相遅
れ時の動作を説明するための信号波形図。5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the phase difference detection control circuit of FIG. 2 when the current phase is delayed.
【図6】図2の位相差検出制御回路における電流位相進
み時の動作を説明するための信号波形図。6 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the phase difference detection control circuit of FIG. 2 when the current phase advances.
【図7】図3のフェイズトリップ回路における動作を説
明するための信号波形図。FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the phase trip circuit of FIG.
【図8】図3のフェイズトリップ回路における位相ずれ
発生時の動作を説明するための信号波形図。8 is a signal waveform diagram for explaining an operation when a phase shift occurs in the phase trip circuit of FIG.
【図9】負荷開放時のフェイズトリップ動作発生時の高
周波電流フィードバック信号と高周波電圧フィードバッ
ク信号と各波形の具体例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing specific examples of a high-frequency current feedback signal, a high-frequency voltage feedback signal, and each waveform when a phase trip operation occurs when the load is released.
【図10】負荷短絡時のフェイズトリップ動作発生時の
高周波電流フィードバック信号と高周波電圧フィードバ
ック信号の各波形の具体例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a specific example of each waveform of a high frequency current feedback signal and a high frequency voltage feedback signal when a phase trip operation occurs at the time of load short circuit.
【図11】図4の信号整形回路における動作を説明する
ための信号波形図。FIG. 11 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the signal shaping circuit of FIG.
【図12】従来の位相差検出回路における動作を説明す
るための回路構成と信号波形の関係を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a circuit configuration and a signal waveform for explaining an operation in a conventional phase difference detection circuit.
【図13】従来の図12の位相差検出回路から出力され
る位相差信号により制御されるVCO回路の回路構成と
信号波形の関係を示す図。13 is a diagram showing the relationship between the circuit configuration of the VCO circuit controlled by the phase difference signal output from the phase difference detection circuit of FIG. 12 and the signal waveform of the related art.
【図14】従来の高周波電流フィードバック信号の検出
過程を説明するための信号波形を示す図。FIG. 14 is a diagram showing signal waveforms for explaining a conventional process of detecting a high-frequency current feedback signal.
1 電流供給型インバータ 2 3相全波位相制御整流回路 3 インバータ回路 4 高周波変成器 5 加熱コイル 6 直流電流検出回路 7 位相差検出制御回路 8 フェイズトリップ回路 11〜13 コンパレータ 14 信号整形回路 15 インバータ 16〜18 EXORゲート 19 インバータ 20、21 ANDゲート 22 充電回路 23 放電回路 24 VCO 31 単安定マルチバイブレータ 32 積分回路 33 インバータ 34 Dフリップフロップ回路 41 単安定マルチバイブレータ 42 ORゲート 1 Current supply type inverter 2 3 phase full wave phase control rectifier circuit 3 inverter circuit 4 high frequency transformer 5 heating coils 6 DC current detection circuit 7 Phase difference detection control circuit 8 phase trip circuit 11-13 Comparator 14 Signal shaping circuit 15 inverter 16-18 EXOR gate 19 Inverter 20, 21 AND gate 22 Charging circuit 23 Discharge circuit 24 VCO 31 Monostable Multivibrator 32 integrating circuit 33 inverter 34 D flip-flop circuit 41 Monostable multivibrator 42 OR gate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−103478(JP,A) 特開 平5−64437(JP,A) 特開 平3−86078(JP,A) 特開 昭59−53020(JP,A) 特開 平2−187278(JP,A) 特開 昭62−92725(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02H 3/38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-5-103478 (JP, A) JP-A-5-64437 (JP, A) JP-A-3-86078 (JP, A) JP-A-59- 53020 (JP, A) JP-A-2-187278 (JP, A) JP-A-62-92725 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48 H02H 3 / 38
Claims (2)
ータ回路から負荷側に供給される高周波電圧信号及び高
周波電流信号の各フィードバック信号に基づいて、その
高周波電圧信号と高周波電流信号の位相差を検出する位
相差検出回路から出力される位相差検出信号により、前
記インバータ回路におけるスイッチング動作を停止させ
るトリップ動作を制御するフェイズトリップ回路であっ
て、 前記位相差検出信号に基づいて前記高周波電圧信号ある
いは高周波電流信号の位相の遅れあるいは進みを監視す
る位相ずれ監視信号を生成する監視信号生成回路と、 この監視信号生成回路により生成される位相ずれ監視信
号に基づいて前記位相差検出信号の信号幅を監視して、
位相の遅れあるいは進みを検出すると、前記インバータ
回路におけるスイッチング動作を停止させるトリップ動
作を行わせるトリップ動作制御信号を生成して、前記イ
ンバータ回路に出力するトリップ信号生成回路と、 を備えることを特徴とする電流供給型インバータのフェ
イズトリップ回路。1. A unit for detecting a phase difference between a high-frequency voltage signal and a high-frequency current signal, based on feedback signals of the high-frequency voltage signal and the high-frequency current signal supplied from an inverter circuit composed of a switching element to a load side. A phase trip circuit for controlling a trip operation for stopping a switching operation in the inverter circuit by a phase difference detection signal output from a phase difference detection circuit, the high frequency voltage signal or the high frequency current signal based on the phase difference detection signal. Of the phase difference detection signal based on the phase deviation monitoring signal generated by the monitoring signal generation circuit and the phase deviation monitoring signal generated by the monitoring signal generation circuit. ,
And a trip signal generation circuit that generates a trip operation control signal that causes a trip operation to stop the switching operation in the inverter circuit when the phase delay or advance is detected, and outputs the trip operation control signal to the inverter circuit. Current supply type inverter phase trip circuit.
ータ回路から負荷側に供給される高周波電圧信号及び高
周波電流信号の各フィードバック信号に基づいて、その
高周波電圧信号と高周波電流信号の位相差を検出する位
相差検出回路に入力される前記高周波電流信号のフィー
ドバック信号を整形する信号整形回路であって、 前記高周波電流信号のフィードバック信号の電位を所定
時間ラッチして出力するラッチ回路と、 このラッチ回路から出力されるフィードバック信号と、
このラッチ回路を通さずに入力される前記高周波電流信
号のフィードバック信号との演算結果を前記高周波電流
信号の位相差を検出するための検出信号として前記位相
差検出回路に出力する演算回路と、 を備えることを特徴とする電流供給型インバータの信号
整形回路。2. An inverter composed of a switching element.
High frequency voltage signal and high
Based on each feedback signal of the frequency current signal,
A signal shaping circuit for shaping a feedback signal of the high frequency current signal input to a phase difference detection circuit for detecting a phase difference between the high frequency voltage signal and the high frequency current signal , wherein a potential of the feedback signal of the high frequency current signal is set for a predetermined time. A latch circuit for latching and outputting, and a feedback signal output from this latch circuit,
The high-frequency current signal input without passing through this latch circuit
The phase calculation result of the issue feedback signal as a detection signal for detecting a phase difference between the high-frequency current signal
A signal shaping circuit for a current supply type inverter, comprising: an arithmetic circuit for outputting to a difference detection circuit.
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|---|---|---|---|
| JP32234193A JP3419861B2 (en) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Phase trip circuit of current supply type inverter and signal shaping circuit thereof |
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|---|---|
| JPH07177757A JPH07177757A (en) | 1995-07-14 |
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1993
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