JP4541049B2

JP4541049B2 - Power supply

Info

Publication number: JP4541049B2
Application number: JP2004196398A
Authority: JP
Inventors: 躍楊; 文昭生田
Original assignee: Neturen Co Ltd
Current assignee: Neturen Co Ltd
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: JP2005323485A

Description

本発明は、互いに異なる２つの周波数をもつ電力を誘導負荷（例えば誘導加熱コイル）に供給する電力供給装置に関する。 The present invention relates to a power supply device that supplies power having two different frequencies to an inductive load (for example, an induction heating coil).

互いに異なる２つの周波数をもつ交流電力を誘導加熱コイルなどの誘導負荷に供給する技術が知られている。互いに異なる２つの周波数としては、高い周波数（例えば１００ｋＨｚ〜２．０ＭＨｚ）と低い周波数（例えば１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚ）が挙げられる。このような技術の一つとして、発振器から高い周波数をもつ交流電力を整合回路部に出力し、整合回路部において負荷（誘導加熱コイルと被加熱物）のインピーダンスを高い周波数の出力インピーダンスに整合させて高い周波数の交流電力を誘導加熱コイルに供給すると共に、発振器から低い周波数をもつ交流電力を整合回路部に出力し、この整合回路部において負荷（誘導加熱コイルと被加熱物）のインピーダンスを低い周波数の出力インピーダンスに整合させて低い周波数の交流電力を誘導加熱コイルに供給する技術が知られている（特許文献１参照）。負荷のインピーダンスを高い周波数の交流電力に整合させる整合回路部は直列共振回路で構成されており、負荷のインピーダンスを低い周波数の交流電力に整合させる整合回路部は並列共振回路（又は直列共振回路）とＬＣフィルタで構成されている。 A technique for supplying AC power having two different frequencies to an induction load such as an induction heating coil is known. Examples of the two different frequencies include a high frequency (for example, 100 kHz to 2.0 MHz) and a low frequency (for example, 1 kHz to 50 kHz). As one of such technologies, high frequency AC power is output from the oscillator to the matching circuit unit, and the impedance of the load (induction heating coil and object to be heated) is matched to the high frequency output impedance in the matching circuit unit. In addition to supplying high frequency AC power to the induction heating coil, low frequency AC power is output from the oscillator to the matching circuit unit, and the impedance of the load (induction heating coil and object to be heated) is low in this matching circuit unit. A technique is known in which AC power having a low frequency is supplied to an induction heating coil so as to match the output impedance of the frequency (see Patent Document 1). The matching circuit unit that matches the impedance of the load to the high frequency AC power is formed of a series resonant circuit, and the matching circuit unit that matches the impedance of the load to the AC power of the low frequency is a parallel resonant circuit (or series resonant circuit). And LC filter.

また、上記の技術の他の一つとして、発振器から高い周波数をもつ交流電力を整合回路部に出力し、この整合回路部において負荷（誘導加熱コイルと被加熱物）のインピーダンスを高い周波数の出力インピーダンスに整合させて高い周波数の交流電力を誘導加熱コイルに供給すると共に、発振器から低い周波数をもつ交流電力を整合回路部に出力し、この整合回路部において負荷（誘導加熱コイルと被加熱物）のインピーダンスを低い周波数の出力インピーダンスに整合させて低い周波数の交流電力を誘導加熱コイルに供給する技術が知られている（特許文献２参照）。負荷のインピーダンスを高い周波数の交流電力に整合させる整合回路部は直列共振回路で構成されており、負荷のインピーダンスを低い周波数の交流電力に整合させる整合回路部は並列共振回路で構成されている。
特許第３１５０９６８号公報（例えば第３図、第４図）特開２００３−３４２６３３号公報（例えば図７） In addition, as another technique described above, AC power having a high frequency is output from the oscillator to the matching circuit unit, and the impedance of the load (induction heating coil and object to be heated) is output at a high frequency in the matching circuit unit. A high frequency AC power is supplied to the induction heating coil in accordance with the impedance, and an AC power having a low frequency is output from the oscillator to the matching circuit unit. In this matching circuit unit, a load (induction heating coil and object to be heated) is output. A technique is known in which the impedance of the above is matched with the output impedance of a low frequency to supply low frequency AC power to the induction heating coil (see Patent Document 2). The matching circuit unit for matching the impedance of the load to the high frequency AC power is configured by a series resonant circuit, and the matching circuit unit for matching the impedance of the load to the AC power of the low frequency is configured by a parallel resonant circuit.
Japanese Patent No. 3150968 (for example, FIGS. 3 and 4) JP 2003-342633 A (for example, FIG. 7)

上記した特許文献１に開示された技術では、高い周波数をもつ交流電力が、低い周波数をもつ交流電力を発振する発振器（低周波数用発振器）に侵入することを防ぐために、低周波数用発振器の回路にリアクトルＬｆを接続させておく必要がある。このリアクトルＬｆは、特許文献１によれば、誘導負荷のインダクタンスよりも少なくとも４倍大きくしなければならない。従って、非常に大きなリアクトルＬｆを低周波数用発振器の回路に接続させる必要があるという問題がある。 In the technique disclosed in Patent Document 1 described above, in order to prevent AC power having a high frequency from entering an oscillator (low frequency oscillator) that oscillates AC power having a low frequency, a circuit for a low frequency oscillator is used. It is necessary to connect the reactor Lf. According to Patent Document 1, this reactor Lf must be at least four times larger than the inductance of the inductive load. Therefore, there is a problem that it is necessary to connect a very large reactor Lf to the low frequency oscillator circuit.

上記した特許文献２に開示された技術では、誘導加熱コイルの両端の電圧は、整合回路に含まれる変圧器の２次電圧と同じになる。このため、整合回路を接地する場合、誘導負荷の対地電位は変圧器の２次電圧と同じになって誘導負荷から放電する可能性が高くなるという問題がある。高い周波数をもつ交流電力を誘導加熱コイルに供給する場合は、誘導負荷から放電する可能性はいっそう高くなる。 In the technique disclosed in Patent Document 2 described above, the voltage across the induction heating coil is the same as the secondary voltage of the transformer included in the matching circuit. For this reason, when the matching circuit is grounded, there is a problem that the ground potential of the inductive load becomes the same as the secondary voltage of the transformer and the possibility of discharging from the inductive load increases. When AC power having a high frequency is supplied to the induction heating coil, the possibility of discharging from the induction load is further increased.

本発明は、上記事情に鑑み、高い周波数をもつ交流電力が低い周波数用の回路に侵入することを防ぐためのリアクトルを小さくできる電力供給装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a power supply apparatus that can reduce a reactor for preventing AC power having a high frequency from entering a circuit for a low frequency.

上記目的を達成するための本発明の電力供給装置は、所定の第１周波数をもつ交流電力を出力する第１発振器と、前記第１周波数よりも高い第２周波数をもつ交流電力を出力する第２発振器と、所定の負荷のインピーダンスを前記第１及び第２発振器からの出力インピーダンスに整合させる整合器とを備え、これら第１及び第２発振器から出力された交流電力を１つの誘導負荷に供給する電力供給装置において、
（１）前記整合器は、前記第２発振器から出力された第２周波数をもつ交流電流が前記第１発振器に侵入することを防止すると共に、前記所定の負荷のインピーダンスを前記第１発振器からの出力インピーダンスに整合させる直並列共振回路を備えたものである。 To achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention includes a first oscillator that outputs AC power having a predetermined first frequency, and a first oscillator that outputs AC power having a second frequency higher than the first frequency. Two oscillators, and a matching unit for matching the impedance of a predetermined load with the output impedances of the first and second oscillators, and supplying AC power output from the first and second oscillators to one inductive load In the power supply device to
(1) The matching unit prevents an alternating current having the second frequency output from the second oscillator from entering the first oscillator, and sets the impedance of the predetermined load from the first oscillator. A series-parallel resonant circuit that matches the output impedance is provided.

また、上記目的を達成するための本発明の他の電力供給装置は、所定の第１周波数をもつ交流電力を出力する第１発振器と、前記第１周波数よりも高い第２周波数をもつ交流電力を出力する第２発振器と、所定の負荷のインピーダンスを前記第１及び第２発振器からの出力インピーダンスに整合させる整合器とを備え、これら第１及び第２発振器から出力された交流電力を１つの誘導負荷に供給する電力供給装置において、
（２）前記整合器は、前記第１発振器に対しては直列共振回路を形成すると共に前記所定の負荷に対しては並列共振回路を形成する直並列共振回路を備えたものである。 In order to achieve the above object, another power supply apparatus of the present invention includes a first oscillator that outputs AC power having a predetermined first frequency, and AC power having a second frequency higher than the first frequency. And a matching unit for matching the impedance of a predetermined load with the output impedances of the first and second oscillators, and the AC power output from the first and second oscillators as one In the power supply device that supplies the inductive load,
(2) The matching device includes a series-parallel resonance circuit that forms a series resonance circuit for the first oscillator and forms a parallel resonance circuit for the predetermined load.

ここで、
（３）前記直並列共振回路は、互いに直列に接続された複数のコンデンサを備えたものであってもよい。 here,
(3) The series-parallel resonant circuit may include a plurality of capacitors connected in series with each other.

さらに、
（４）前記複数のコンデンサは、等容量の２つのコンデンサであってもよい。 further,
(4) The plurality of capacitors may be two capacitors of equal capacity.

さらにまた、
（５）前記等容量の２つのコンデンサは、これら２つのコンデンサの接続点が接地されたものであってもよい。 Furthermore,
(5) The two capacitors having the same capacity may be ones in which a connection point between these two capacitors is grounded.

さらにまた、
（６）前記第１発振器は、交流電力を直流電力に変換する第１順変換部と、この第１順変換部から出力された直流電力を平滑する第１平滑コンデンサと、この第１平滑コンデンサで平滑された直流電力を交流電力に変換する第１逆変換部とを備えた電圧形のものであり、
（７）前記第２発振器は、交流電力を直流電力に変換する第２順変換部と、この第２順変換部から出力された直流電力を平滑する第２平滑コンデンサと、この第２平滑コンデンサで平滑された直流電力を交流電力に変換する第２逆変換部とを備えた電圧形のものであってもよい。 Furthermore,
(6) The first oscillator includes a first forward conversion unit that converts AC power into DC power, a first smoothing capacitor that smoothes the DC power output from the first forward conversion unit, and the first smoothing capacitor. A voltage type comprising a first inverse conversion unit that converts the DC power smoothed in step 1 into AC power,
(7) The second oscillator includes a second forward conversion unit that converts AC power into DC power, a second smoothing capacitor that smoothes the DC power output from the second forward conversion unit, and the second smoothing capacitor. The voltage type thing provided with the 2nd reverse conversion part which converts direct-current power smoothed by AC into alternating current power may be sufficient.

さらにまた、
（８）一つの交流電源から出力された交流電力を直流電力に変換する順変換部と、
（９）この順変換部から出力された直流電力を平滑する第１平滑コンデンサ、及びこの第１平滑コンデンサで平滑された直流電力を交流電力に変換する第１逆変換部と、
（１０）前記順変換部から出力された直流電力を平滑する第２平滑コンデンサ、及びこの第２平滑コンデンサで平滑された直流電力を交流電力に変換する第２逆変換部と備えてもよい。 Furthermore,
(8) a forward conversion unit that converts AC power output from one AC power source into DC power;
(9) a first smoothing capacitor that smoothes the DC power output from the forward converter, and a first inverse converter that converts the DC power smoothed by the first smoothing capacitor into AC power;
(10) A second smoothing capacitor that smoothes the DC power output from the forward conversion unit and a second reverse conversion unit that converts the DC power smoothed by the second smoothing capacitor into AC power may be provided.

さらにまた、
（１１）前記第２逆変換部が接続された１次側巻線と、
（１２）前記第１逆変換部が接続された２次側巻線とを有する変成器を備えてもよい。 Furthermore,
(11) a primary winding to which the second inverse conversion unit is connected;
(12) A transformer having a secondary winding to which the first inverse conversion unit is connected may be provided.

さらにまた、
（１３）前記２次側巻線は、第１部分２次側巻線と第２部分２次側巻線とに２分割されたものであってもよい。 Furthermore,
(13) The secondary winding may be divided into a first partial secondary winding and a second partial secondary winding.

さらにまた、
（１４）前記第１部分２次側巻線と前記第２部分２次側巻線の間に接続された等容量の２つのコンデンサを備え、
（１５）これら２つのコンデンサの接続点は接地されていてもよい。 Furthermore,
(14) comprising two capacitors of equal capacity connected between the first part secondary winding and the second part secondary winding;
(15) The connection point of these two capacitors may be grounded.

さらにまた、
（１６）前記第１逆変換部は、前記第１部分２次側巻線と前記第２部分２次側巻線とに接続されたものであってもよい。 Furthermore,
(16) The first inverse converter may be connected to the first partial secondary winding and the second partial secondary winding.

さらにまた、
（１７）前記第１部分２次側巻線と前記第１逆変換回路の間に接続されたリアクトルを備えてもよい。 Furthermore,
(17) A reactor connected between the first partial secondary winding and the first inverse conversion circuit may be provided.

さらにまた、
（１８）前記第１逆変換部が所定容量のコンデンサを介して接続された１次側巻線と、前記等容量の２つのコンデンサが接続された２次側巻線とを有する変成器を備えてもよい。 Furthermore,
(18) A transformer having a primary side winding in which the first inverse conversion unit is connected via a capacitor having a predetermined capacity, and a secondary side winding in which the two capacitors having the same capacity are connected is provided. May be.

本発明の電力供給装置によれば、第２発振器から発振された第２周波数をもつ交流電流は直並列回路を通して誘導負荷に流れるので、第２発振器から出力された交流電流が第１発振器に侵入することを防止でき、この侵入防止のための大きなアクトルは不要である。 According to the power supply device of the present invention, since the alternating current having the second frequency oscillated from the second oscillator flows to the inductive load through the series-parallel circuit, the alternating current output from the second oscillator enters the first oscillator. It is possible to prevent this, and a large reactor for preventing this intrusion is unnecessary.

本発明は、歯車やねじなどを誘導加熱するための誘導加熱コイルに交流電力を供給する電力供給装置に実現された。 The present invention has been realized in a power supply device that supplies AC power to an induction heating coil for induction heating of gears, screws, and the like.

図１と図２を参照して、本発明の電力供給装置の実施例１を説明する。図１は、本発明の電力供給装置の一例の概略構成を示す回路図である。図２は、図１の回路において用いられている変成器等を模式的に示す斜視図である。 With reference to FIG. 1 and FIG. 2, Example 1 of the electric power supply apparatus of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of an example of a power supply apparatus of the present invention. FIG. 2 is a perspective view schematically showing a transformer or the like used in the circuit of FIG.

電力供給装置１０は、歯車などの被加熱物１２を誘導加熱するための１つの誘導加熱コイル１４に、互いに異なる２つの周波数をもつ交流電力を同時に供給するものである。この交流電力の周波数は、交流電源（商用電源）１６，１８からの交流電力の周波数を適宜に変換して得られるものである。電力供給装置１０は、大別して、交流電源１６から出力された交流電力の周波数を変換して所定の第１周波数（ＭＦ）をもつ交流電力を出力する第１発振器２０と、交流電源１８から出力された交流電力の周波数を変換して所定の第２周波数（ＨＦ）をもつ交流電力を出力する第２発振器４０と、被加熱物１２及び誘導加熱コイル１４（本発明にいう所定の負荷の一例である）のインピーダンスを第１及び第２発振器２０，４０からの出力インピーダンスに整合（一致）させる整合器６０とを備えている。ここでいう所定の第１周波数とは例えば１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲内の周波数をいい、所定の第２周波数とは例えば１００ｋＨｚ〜２．０ＭＨｚの範囲内の周波数をいう。従って、第２周波数は第１周波数よりも高く、この逆に、第１周波数は第２周波数よりも低い。なお、誘導加熱コイル１４の等価インダクタンスＬ０は数μＨとする。 The power supply apparatus 10 supplies AC power having two different frequencies simultaneously to one induction heating coil 14 for induction heating an object to be heated 12 such as a gear. The frequency of the AC power is obtained by appropriately converting the frequency of the AC power from the AC power sources (commercial power sources) 16 and 18. The power supply apparatus 10 is roughly divided into a first oscillator 20 that converts the frequency of the AC power output from the AC power supply 16 and outputs AC power having a predetermined first frequency (MF), and an output from the AC power supply 18. A second oscillator 40 that converts the frequency of the AC power that has been converted and outputs AC power having a predetermined second frequency (HF), an object to be heated 12 and an induction heating coil 14 (an example of a predetermined load according to the present invention) And a matching device 60 that matches (matches) the output impedance from the first and second oscillators 20 and 40. The predetermined first frequency here refers to a frequency in the range of 1 kHz to 50 kHz, for example, and the predetermined second frequency refers to a frequency in the range of 100 kHz to 2.0 MHz, for example. Therefore, the second frequency is higher than the first frequency, and conversely, the first frequency is lower than the second frequency. The equivalent inductance L0 of the induction heating coil 14 is several μH.

第１発振器２０は、交流電源（商用電源）１６から出力された交流電力を直流電力に変換する第１順変換部２２（コンバータ）と、この第１順変換部２２から出力された直流電力を平滑する第１平滑コンデンサＣＦ１と、第１平滑コンデンサＣＦ１で平滑された直流電力を、上記の所定の第１周波数をもつ交流電力に変換する第１逆変換部（ＭＦ逆変換部）２４（インバータ）とを備えた電圧形のものである。第１順変換部２２には、周知のブリッジ整流回路が形成されている。また、第１逆変換部２４には、周知のトランジスタから構成された複数のスイッチング素子が組み込まれおり、これら複数のスイッチング素子をオン・オフ制御することにより直流電力を第１周波数の交流電力に変換する。 The first oscillator 20 includes a first forward converter 22 (converter) that converts AC power output from the AC power source (commercial power source) 16 into DC power, and DC power output from the first forward converter 22. A first smoothing capacitor CF1 to be smoothed and a first reverse conversion unit (MF reverse conversion unit) 24 (inverter) for converting the DC power smoothed by the first smoothing capacitor CF1 into AC power having the predetermined first frequency. ). A known bridge rectifier circuit is formed in the first forward converter 22. In addition, the first inverse conversion unit 24 incorporates a plurality of switching elements composed of well-known transistors, and the DC power is changed to the AC power of the first frequency by performing on / off control of the plurality of switching elements. Convert.

第２発振器４０は、交流電源（商用電源）１８から出力された交流電力を直流電力に変換する第２順変換部４２（コンバータ）と、この第２順変換部４２から出力された直流電力を平滑する第２平滑コンデンサＣＦ２と、第２平滑コンデンサＣＦ２で平滑された直流電力を、上記の所定の第２周波数をもつ交流電力に変換する第２逆変換部（ＨＦ逆変換部）４４（インバータ）とを備えた電圧形のものである。第２順変換部４２には、周知のブリッジ整流回路が形成されている。また、第２逆変換部４４には、周知のトランジスタから構成された複数のスイッチング素子が組み込まれおり、これら複数のスイッチング素子をオン・オフ制御することにより直流電力を第２周波数の交流電力に変換する。 The second oscillator 40 includes a second forward converter 42 (converter) that converts AC power output from the AC power source (commercial power supply) 18 into DC power, and DC power output from the second forward converter 42. A second smoothing capacitor CF2 to be smoothed, and a second reverse conversion unit (HF reverse conversion unit) 44 (inverter) for converting the DC power smoothed by the second smoothing capacitor CF2 into AC power having the predetermined second frequency. ). A known bridge rectifier circuit is formed in the second forward converter 42. The second inverse conversion unit 44 incorporates a plurality of switching elements composed of well-known transistors, and the DC power is changed to the AC power of the second frequency by controlling on / off of the plurality of switching elements. Convert.

整合器６０には、第１発振器２０から発振された第１周波数をもつ交流電力に対応した直並列共振回路６２と、第２発振器４０から発振された第２周波数をもつ交流電力に対応した直列共振回路６４とが形成されている。「電源の出力インピーダンスと負荷インピーダンスが一致したとき、負荷に最大電力を供給できる」という電気回路原理によれば、電源の出力インピーダンス（抵抗）と共振回路のインピーダンス（抵抗）とを整合（一致）させることが必要である。この整合のために整合器６０には直並列共振回路６２と直列共振回路６４とが形成されている。 The matching unit 60 includes a series-parallel resonant circuit 62 corresponding to AC power having a first frequency oscillated from the first oscillator 20 and a series corresponding to AC power having a second frequency oscillated from the second oscillator 40. A resonance circuit 64 is formed. According to the electric circuit principle that “the maximum power can be supplied to the load when the output impedance of the power supply matches the load impedance”, the output impedance (resistance) of the power supply matches the impedance (resistance) of the resonance circuit. It is necessary to make it. For this matching, the matching unit 60 is formed with a series-parallel resonance circuit 62 and a series resonance circuit 64.

直並列共振回路６２は、数μＨのリアクトルＬ１と、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ、及び等価インダクタンスＬ０をもつ誘導加熱コイル１４等から構成される。２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの容量は等しくて（等容量であり）数十μＦ〜数百μＦの範囲内のものである。また、等価インダクタンスＬ０は数μＨである。誘導加熱コイル１４に対しては、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂが並列共振回路を形成している。一方、第１発振器２０に対しては、リアクトルＬ１と２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂと誘導加熱コイル１４とで直列共振回路を形成している。これらにより、本発明にいう直並列共振回路が形成されている。上記した２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂは、後述する第１部分２次側巻線７２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂの間に直列接続されている。 The series-parallel resonant circuit 62 includes a reactor L1 of several μH, two matching capacitors C2A and C2B, an induction heating coil 14 having an equivalent inductance L0, and the like. The two matching capacitors C2A and C2B have the same capacity (equal capacity) and are in the range of several tens μF to several hundred μF. The equivalent inductance L0 is several μH. For the induction heating coil 14, two matching capacitors C2A and C2B form a parallel resonance circuit. On the other hand, for the first oscillator 20, the reactor L1, the two matching capacitors C2A and C2B, and the induction heating coil 14 form a series resonance circuit. As a result, the series-parallel resonant circuit according to the present invention is formed. The two matching capacitors C2A and C2B described above are connected in series between a first partial secondary winding 72A and a second partial secondary winding 72B described later.

上記した整合コンデンサＣ２Ａと整合コンデンサＣ２Ｂは導線６３によって直列に接続されており、この導線６３を通して２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂは接地（アース）されている。すなわち、これら２つのコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの接続点は接地されている。また、後述するように電流変成器７０の２次側巻線７２は第１部分２次側巻線７２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂとに２分割されており、且つ、整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂも２つに分割されている。この結果、誘導加熱コイル１４の対地電位（対アース電位）は、誘導加熱コイル１４の両端の電圧の半分（１／２）となる（換言すれば、誘導加熱コイル１４の対地電位は、電流変成器７０の２次電圧の半分となる）ので、誘導加熱コイル１４から放電する可能性は低い。また、第２発振器４０から発振された第２周波数（高い周波数）をもつ交流電流は２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを通して誘導加熱コイル１４に流れる。従って、第２発振器４０から出力された交流電流が第１発振器２０に侵入することを２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂが防止することとなるので、この侵入防止のための大きなリアクトルは不要となり、リアクトルを接続したとしても数μＨの小さなリアクトルＬ１で済む。 The matching capacitor C2A and the matching capacitor C2B are connected in series by a conducting wire 63, and the two matching capacitors C2A and C2B are grounded (grounded) through the conducting wire 63. That is, the connection point of these two capacitors C2A and C2B is grounded. As will be described later, the secondary winding 72 of the current transformer 70 is divided into two parts, a first partial secondary winding 72A and a second partial secondary winding 72B, and a matching capacitor C2A. , C2B is also divided into two. As a result, the ground potential (ground potential) of the induction heating coil 14 becomes half (1/2) of the voltage at both ends of the induction heating coil 14 (in other words, the ground potential of the induction heating coil 14 is a current transformation). Therefore, the possibility of discharging from the induction heating coil 14 is low. An alternating current having a second frequency (high frequency) oscillated from the second oscillator 40 flows to the induction heating coil 14 through the two matching capacitors C2A and C2B. Accordingly, since the two matching capacitors C2A and C2B prevent the alternating current output from the second oscillator 40 from entering the first oscillator 20, a large reactor for preventing the intrusion is not necessary. Even if is connected, a small reactor L1 of several μH is sufficient.

上記した背景技術で説明した従来の整合回路部では、第２周波数（高い周波数）をもつ電流が第１発振器に侵入することを防止するために、第１発振器の出力端にフィルタとしてのリアクトルを接続することが必要である。上記の侵入を確実に防止するためには、一般的に、このリアクトルのインダクタンス値は、負荷Ｌ０の数倍（例えば４倍）以上が必要となる。従って、リアクトルがもつ無効電力（ｋＶＡ）も、負荷Ｌ０に投入される無効電力（ｋＶＡ）の数倍になる。 In the conventional matching circuit unit described in the background art described above, in order to prevent a current having the second frequency (high frequency) from entering the first oscillator, a reactor as a filter is provided at the output terminal of the first oscillator. It is necessary to connect. In order to reliably prevent the above intrusion, generally, the inductance value of the reactor needs to be several times (for example, four times) or more of the load L0. Accordingly, the reactive power (kVA) of the reactor is also several times the reactive power (kVA) input to the load L0.

これに対し、実施例１の電力供給装置１０では、第２周波数（高い周波数）をもつ電流は、第１発振器２０の整合回路に並列に接続されている高周波インピーダンスが充分に低い高周波コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを通して負荷Ｌ０に流れる。このため、第１発振器２０に流れる高周波電流が殆ど無く、言い換えると、コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂは、高周波電流が第１発振器２０に侵入することを充分に防止できるので、フィルタ機能としてのリアクトルは不要となる。実施例１の第１発振器２０の直並列共振回路６２にあるリアクトルＬ１はフィルタではなく、電圧形発振器に対して、誘導性負荷を形成するために必要な部品である。なお、容量性負荷の場合、電圧形発振器には半導体素子の両端にサージ電圧が発生するなど多くの不具合が生じる。上記のリアクトルＬ１のインダクタンス値は、
Ｌ１＝ｔａｎα・（Ｒｏ／ω）に基づいて計算される。ここで、αは、電圧形発振器が誘導負荷モードを保つための遅れ角度（α＝２５°〜４５°）である。また、Ｒｏは、発振器の出力インピーダンスである。また、ωは、第２発振器４０の動作周波数である。 On the other hand, in the power supply device 10 of the first embodiment, the current having the second frequency (high frequency) is the high frequency capacitor C2A, which has a sufficiently low high frequency impedance connected in parallel to the matching circuit of the first oscillator 20. It flows to the load L0 through C2B. Therefore, there is almost no high-frequency current flowing through the first oscillator 20, in other words, the capacitors C2A and C2B can sufficiently prevent the high-frequency current from entering the first oscillator 20, so that a reactor as a filter function is not necessary. Become. The reactor L1 in the series-parallel resonant circuit 62 of the first oscillator 20 of the first embodiment is not a filter but a component necessary for forming an inductive load with respect to the voltage source oscillator. In the case of a capacitive load, the voltage source oscillator has many problems such as a surge voltage generated at both ends of the semiconductor element. The inductance value of the reactor L1 is
L1 = tan α · (Ro / ω) is calculated. Here, α is a delay angle (α = 25 ° to 45 °) for the voltage source oscillator to maintain the inductive load mode. Ro is the output impedance of the oscillator. Further, ω is the operating frequency of the second oscillator 40.

リアクトルＬ１は負荷インダクタンスとは無関係であり、発振器の出力インピーダンスと動作周波数が決まればＬ１が決定される。上記の計算式から分かるように、例えば、遅れ角度は最大の４５°にしても、上記のリアクトルＬ１がもつ無効電力（ｋＶＡ）は並列共振回路に投入される有効電力と同じ（ωＬ１Ｉ^２＝ＲｏＩ^２）であり、リアクトルの無効電力が大きく抑制される。また、発振器とコンデンサＣ２との間の接続線のインダクタンスが上記の値に相当するとした場合、リアクトルＬ１を接続しなくてもよい。特に、発振器と整合回路を別けて設置することが必要なときは、リアクトルを省略でき、その分、節約できる。 Reactor L1 is independent of load inductance, and L1 is determined when the output impedance and operating frequency of the oscillator are determined. As can be seen from the above calculation formula, for example, even if the delay angle is 45 ° at the maximum, the reactive power (kVA) of the reactor L1 is the same as the active power input to the parallel resonant circuit (ωL1I ² = RoI ² ), and the reactive power of the reactor is greatly suppressed. Further, when the inductance of the connection line between the oscillator and the capacitor C2 is equivalent to the above value, the reactor L1 may not be connected. In particular, when it is necessary to install the oscillator and the matching circuit separately, the reactor can be omitted, and the portion can be saved accordingly.

直列共振回路６４は、数百ｎＦの整合コンデンサＣ１と、負荷コイル等価インダクタンス（Ｎ１／Ｎ２）^２Ｌ０とから構成される。整合コンデンサＣ１は、第１発振器２０から出力された交流電流が第２発振器４０に侵入することを防止する。上記したＮ１／Ｎ２は、後述する電流変成器７０の１次側巻線７１の巻数Ｎ１と２次側巻線７２の巻数Ｎ２の比である。巻数Ｎ２は、後述する第１部分２次側巻線７２Ａの巻数Ｎ２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂの巻数Ｎ２Ｂとの和（合計）である。すなわち、Ｎ２＝Ｎ２Ａ＋Ｎ２Ｂである。 The series resonant circuit 64 includes a matching capacitor C1 of several hundreds nF and a load coil equivalent inductance (N1 / N2) ² L0. The matching capacitor C <b> 1 prevents the alternating current output from the first oscillator 20 from entering the second oscillator 40. N1 / N2 described above is the ratio of the number of turns N1 of the primary winding 71 of the current transformer 70 and the number of turns N2 of the secondary winding 72 described later. The number of turns N2 is the sum (total) of the number of turns N2A of the first partial secondary winding 72A described later and the number of turns N2B of the second partial secondary winding 72B. That is, N2 = N2A + N2B.

上記した電流変成器７０は直列共振回路６４を構成する部品の一つである。電流変成器７０は、第２発振器４０に接続された１次側巻線７１と、第１発振器２０に接続された２次側巻線７２とを備えている。１次側巻線７１はコイル状（螺旋状）に巻かれたものであり、この１次側巻線７１外周面を取り囲むように帯状の２次側巻線７２が配置されている。１次側巻線７１の端子７１ａには整合コンデンサＣ１が接続されている。このため、１次側巻線７１の端子７１ａは整合コンデンサＣ１を介して第２発振器４０に接続されていることとなる。１次側巻線７１の端子７１ｂは何も介さずに直接に第２発振器４０に接続されている。 The above-described current transformer 70 is one of the parts constituting the series resonance circuit 64. The current transformer 70 includes a primary side winding 71 connected to the second oscillator 40 and a secondary side winding 72 connected to the first oscillator 20. The primary side winding 71 is wound in a coil shape (spiral), and a belt-like secondary side winding 72 is disposed so as to surround the outer peripheral surface of the primary side winding 71. A matching capacitor C1 is connected to the terminal 71a of the primary winding 71. Therefore, the terminal 71a of the primary side winding 71 is connected to the second oscillator 40 via the matching capacitor C1. The terminal 71b of the primary winding 71 is directly connected to the second oscillator 40 without any intervention.

１次側巻線７１及び２次側巻線７２の材質は、導電性及び経済性の面から銅（例えばＪＩＳＣ１１００）としている。また、１次側巻線７１の外径（コイルとしての外径）は例えば３００ｍｍであり、２次側巻線４０の板厚（厚さ）は例えば３ｍｍである。ここでは、１次側巻線７１としてコイル状のものを示したが、外径が１２．７ｍｍで肉厚（厚さ）１．５ｍｍの銅パイプを使用してもよい。また、１次側巻線７１と２次側巻線７２の高さは同一であり、これらのギャップ（隙間）は約５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である。すなわち、１次側巻線７１の外周面から２次側巻線７２の内周面までの距離は、約５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の距離である。 The material of the primary winding 71 and the secondary winding 72 is copper (for example, JIS C1100) from the viewpoint of conductivity and economy. The outer diameter of the primary winding 71 (outer diameter as a coil) is, for example, 300 mm, and the plate thickness (thickness) of the secondary winding 40 is, for example, 3 mm. Here, although the coil-shaped thing was shown as the primary side coil | winding 71, you may use the copper pipe whose outer diameter is 12.7 mm and whose thickness (thickness) is 1.5 mm. Moreover, the height of the primary side winding 71 and the secondary side winding 72 is the same, and these gaps (gap) are in the range of about 5 mm to 10 mm. That is, the distance from the outer peripheral surface of the primary side winding 71 to the inner peripheral surface of the secondary side winding 72 is a distance within a range of about 5 mm to 10 mm.

２次側巻線７２は、１次側巻線７１の外周面を取り囲む帯状のものであって２分割されており、この２つに分割されたもの自体は互いに電気的に非接続となっている。２次側巻線７２は、１次側巻線７１の外周面のうち半周部分を取り囲む第１部分２次側巻線７２Ａと、１次側巻線７１の外周面のうち第１部分２次側巻線７２Ａが取り囲む半周部分とは反対側の半周部分を取り囲む第２部分２次側巻線７２Ｂとからなる。２次側巻線７２を２等分して第１部分２次側巻線７２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂを形成したものであり、これらは同じ形状であって１次側巻線７１を挟んで（又は、取り囲んで）対称に配置されている。 The secondary winding 72 is a belt-like one that surrounds the outer peripheral surface of the primary winding 71 and is divided into two parts. The two parts themselves are electrically disconnected from each other. Yes. The secondary side winding 72 includes a first partial secondary side winding 72 </ b> A that surrounds a half-circumferential portion of the outer peripheral surface of the primary side winding 71 and a first partial secondary of the outer peripheral surface of the primary side winding 71. It consists of a second part secondary winding 72B that surrounds a half-circumferential part that is opposite to the half-circumferential part that the side winding 72A surrounds. The secondary winding 72 is divided into two equal parts to form a first partial secondary winding 72A and a second partial secondary winding 72B, which have the same shape and have a primary winding. 71 are arranged symmetrically (or surrounded).

第１部分２次側巻線７２Ａの周方向の両端にはそれぞれ出力端子７２Ａａ，７２Ａｂが形成されている。同様に、第２部分２次側巻線７２Ｂの周方向の両端にはそれぞれ出力端子７２Ｂａ，７２Ｂｂが形成されている。出力端子７２Ａａと出力端子７２Ｂａには、第１発振器２０、整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ、及びリアクトルＬ１が接続されている。整合コンデンサＣ２Ａのコイル端子は２次側巻線７２の出力端子７２Ａａに直接に電気的に接続されており、整合コンデンサＣ２Ｂのコイル端子は２次側巻線７２の出力端子７２Ｂａに直接に電気的に接続されている。２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの容量は等しくて、上述したように数十μＦから数百μＦまでの範囲内のものである。また、電流変成器７０の２次側巻線７２は第１部分２次側巻線７２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂとに２分割されており、且つ、整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂも２つに分割されている。この結果、誘導加熱コイル１４の対地電位（対アース電位）は、誘導加熱コイル１４の両端の電圧の半分（１／２）となる（換言すれば、誘導加熱コイル１４の対地電位は、電流変成器７０の２次電圧の半分となる）ので、誘導加熱コイル１４から放電する可能性は低い。 Output terminals 72Aa and 72Ab are formed at both ends in the circumferential direction of the first partial secondary winding 72A, respectively. Similarly, output terminals 72Ba and 72Bb are formed at both ends in the circumferential direction of the second partial secondary winding 72B, respectively. The first oscillator 20, the matching capacitors C2A and C2B, and the reactor L1 are connected to the output terminal 72Aa and the output terminal 72Ba. The coil terminal of the matching capacitor C2A is directly electrically connected to the output terminal 72Aa of the secondary winding 72, and the coil terminal of the matching capacitor C2B is directly electrically connected to the output terminal 72Ba of the secondary winding 72. It is connected to the. The capacitances of the two matching capacitors C2A and C2B are equal and are in the range from several tens of μF to several hundreds of μF as described above. The secondary winding 72 of the current transformer 70 is divided into two parts, a first partial secondary winding 72A and a second partial secondary winding 72B, and the matching capacitors C2A and C2B are also two. It is divided into two. As a result, the ground potential (ground potential) of the induction heating coil 14 becomes half (1/2) of the voltage at both ends of the induction heating coil 14 (in other words, the ground potential of the induction heating coil 14 is a current transformation). Therefore, the possibility of discharging from the induction heating coil 14 is low.

リアクトルＬ１は上述したように数μＨのものである。第１発振器２０に対しては２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ、リアクトルＬ１は直列に接続されており、これらによって、第１発振器２０から出力された交流電力がもつ周波数を共振させるための直列共振回路が形成されている。一方、誘導加熱コイル１４に対しては、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２ＢとリアクトルＬ１は並列に接続されている。すなわち、整合器６０では、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ、リアクトルＬ１、及び誘導加熱コイル１４（等価インダクタンスＬ０）によって直並列共振回路が形成されていることとなる。なお、出力端子７２Ａｂと出力端子７２Ｂｂには誘導加熱コイル１４が接続されている。 As described above, the reactor L1 is several μH. Two matching capacitors C2A and C2B and a reactor L1 are connected in series to the first oscillator 20, and thereby a series resonance circuit for resonating the frequency of the AC power output from the first oscillator 20 Is formed. On the other hand, with respect to the induction heating coil 14, two matching capacitors C2A and C2B and a reactor L1 are connected in parallel. That is, in the matching device 60, a series-parallel resonant circuit is formed by the two matching capacitors C2A and C2B, the reactor L1, and the induction heating coil 14 (equivalent inductance L0). The induction heating coil 14 is connected to the output terminal 72Ab and the output terminal 72Bb.

上記した電力供給装置１０を用いて被加熱物１２を誘導加熱する例を説明する。 An example in which the object to be heated 12 is induction-heated using the above-described power supply apparatus 10 will be described.

電力供給装置１０を含めた誘導加熱システム（図示せず）に電源が投入されることにより、交流電源１６から第１発振器２０に交流電力が供給されると共に、交流電源１８から第２発振器４０に交流電力が供給される。第１発振器２０では、交流電源１６から供給された交流電力が第１順変換部２２で直流電力に変換され、この第１順変換部２２から出力された直流電力が第１平滑コンデンサＣＦ１で平滑されて第１逆変換部２４に入力され、この入力された直流電力は第１逆変換部２４で第１周波数（例えば１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲内の周波数）をもつ交流電力に変換される。この変換された交流電力は整合器６０に出力される。 When power is supplied to an induction heating system (not shown) including the power supply device 10, AC power is supplied from the AC power supply 16 to the first oscillator 20 and from the AC power supply 18 to the second oscillator 40. AC power is supplied. In the first oscillator 20, the AC power supplied from the AC power supply 16 is converted into DC power by the first forward conversion unit 22, and the DC power output from the first forward conversion unit 22 is smoothed by the first smoothing capacitor CF1. The input DC power is converted into AC power having a first frequency (for example, a frequency within a range of 1 kHz to 50 kHz) by the first inverse conversion unit 24. The converted AC power is output to matching unit 60.

一方、第２発振器４０では、交流電源１８から供給された交流電力が第２順変換部４２で直流電力に変換され、この第２順変換部４２から出力された直流電力が第２平滑コンデンサＣＦ２で平滑されて第２逆変換部４４に入力され、この入力された直流電力は第２逆変換部４４で第２周波数（例えば１００ｋＨｚ〜２．０ＭＨｚの範囲内の周波数）をもつ交流電力に変換される。この変換された交流電力は整合器６０に出力される。 On the other hand, in the second oscillator 40, the AC power supplied from the AC power source 18 is converted into DC power by the second forward converter 42, and the DC power output from the second forward converter 42 is converted into the second smoothing capacitor CF2. The input DC power is converted into AC power having a second frequency (for example, a frequency within a range of 100 kHz to 2.0 MHz) by the second inverse conversion unit 44. Is done. The converted AC power is output to matching unit 60.

整合器６０には、第１発振器２０から出力された第１周波数をもつ交流電力と、第２発振器４０から出力された第２周波数をもつ交流電力とが入力される。第１周波数をもつ交流電力は直並列共振回路６２に入力されて共振状態となり、共振周波数をもつ交流電流が誘導加熱コイル１４を流れ、この交流電流によって被加熱物１２に渦電流が誘導されて被加熱物１２が加熱される。なお、直列共振回路６４にはコンデンサＣ１が配置されているので、第１発振器２０から出力された第１周波数をもつ交流電力は第２発振器４０に侵入できない。 The matching unit 60 receives the AC power having the first frequency output from the first oscillator 20 and the AC power having the second frequency output from the second oscillator 40. The AC power having the first frequency is input to the series-parallel resonance circuit 62 and enters a resonance state. An AC current having the resonance frequency flows through the induction heating coil 14, and an eddy current is induced in the article to be heated 12 by the AC current. The article to be heated 12 is heated. In addition, since the capacitor C <b> 1 is disposed in the series resonance circuit 64, AC power having the first frequency output from the first oscillator 20 cannot enter the second oscillator 40.

第２周波数をもつ交流電力は直列共振回路６４に入力されて共振状態となり、共振周波数をもつ交流電流が誘導加熱コイル１４を流れ、この交流電流によって被加熱物１２に渦電流が誘導されて被加熱物１２が加熱される。なお、直並列共振回路６２にはコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂが配置されており、これらコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの高周波インピーダンスは第１発振器２０の高周波インピーダンスよりも非常に低いので、第２発振器４０から出力された第２周波数をもつ交流電力はコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを経由して誘導加熱コイル１４に流れることとなり、第２発振器４０から出力された第２周波数をもつ交流電力は第１発振器２０に侵入しない。 The AC power having the second frequency is input to the series resonance circuit 64 and enters a resonance state. An AC current having the resonance frequency flows through the induction heating coil 14, and an eddy current is induced in the article to be heated 12 by the AC current, and the target is covered. The heated object 12 is heated. The series-parallel resonant circuit 62 includes capacitors C2A and C2B. Since the high-frequency impedance of these capacitors C2A and C2B is much lower than the high-frequency impedance of the first oscillator 20, the capacitors C2A and C2B are output from the second oscillator 40 The AC power having the second frequency flows to the induction heating coil 14 via the capacitors C2A and C2B, and the AC power having the second frequency output from the second oscillator 40 does not enter the first oscillator 20.

以上説明したように電力供給装置１０では、電流変成器７０の２次側巻線７２は第１部分２次側巻線７２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂとに２分割されており、且つ、整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂも２つに分割されている。この結果、誘導加熱コイル１４の対地電位（対アース電位）は、誘導加熱コイル１４の両端の電圧の半分（１／２）となる（換言すれば、誘導加熱コイル１４の対地電位は、電流変成器７０の２次電圧の半分となる）ので、誘導加熱コイル１４から放電する可能性は低い。 As described above, in the power supply device 10, the secondary winding 72 of the current transformer 70 is divided into two parts, the first partial secondary winding 72A and the second partial secondary winding 72B. The matching capacitors C2A and C2B are also divided into two. As a result, the ground potential (ground potential) of the induction heating coil 14 becomes half (1/2) of the voltage at both ends of the induction heating coil 14 (in other words, the ground potential of the induction heating coil 14 is a current transformation). Therefore, the possibility of discharging from the induction heating coil 14 is low.

また、第２発振器４０から発振された第２周波数をもつ交流電流は２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを通して誘導加熱コイル１４に流れるので、第２発振器４０から出力された交流電流が第１発振器２０に侵入することを２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂが防止でき、この侵入防止のための大きなリアクトルは不要である。また、小さなリアクトルＬ１を接続した場合は、第２発振器４０から出力された交流電流が第１発振器２０に侵入することをいっそう確実に防止できる。 Further, since the alternating current having the second frequency oscillated from the second oscillator 40 flows to the induction heating coil 14 through the two matching capacitors C2A and C2B, the alternating current output from the second oscillator 40 is supplied to the first oscillator 20. The two matching capacitors C2A and C2B can be prevented from entering, and a large reactor for preventing the intrusion is unnecessary. Further, when the small reactor L <b> 1 is connected, the alternating current output from the second oscillator 40 can be more reliably prevented from entering the first oscillator 20.

図３を参照して、本発明の電力供給装置の実施例２を説明する。図３は、本発明の電力供給装置の実施例２の概略構成を示す回路図である。この図では、図１と図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。 With reference to FIG. 3, Example 2 of the electric power supply apparatus of this invention is demonstrated. FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of the power supply apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.

実施例１の電力供給装置１０では、２つの交流電源１６，１８それぞれに独立した（一つずつ）順変換部２２，４２を接続して互いに異なる周波数の交流電力を逆変換部２４，４４に入力していたのに対し、実施例２の電力供給装置１００では、１つの交流電源１０２から１つの順変換部１０４に交流電力を入力してこの１つの順変換部１０４から２つの逆変換部１０６，１０８に直流電力を入力する点に特徴がある。また、実施例２の電力供給装置１００では、２つの逆変換部１０６，１０８それぞれが出力する交流電力を制御する機器を備えた点にも特徴がある。 In the power supply apparatus 10 according to the first embodiment, independent (one by one) forward conversion units 22 and 42 are connected to the two AC power sources 16 and 18, respectively, and AC power having different frequencies is supplied to the inverse conversion units 24 and 44. On the other hand, in the power supply apparatus 100 of the second embodiment, AC power is input from one AC power supply 102 to one forward conversion unit 104, and two reverse conversion units are input from this one forward conversion unit 104. A feature is that DC power is input to 106 and 108. In addition, the power supply device 100 according to the second embodiment is also characterized in that a device for controlling the AC power output from each of the two inverse conversion units 106 and 108 is provided.

電力供給装置１００は、歯車などの被加熱物１２を誘導加熱するための１つの誘導加熱コイル１４に、互いに異なる２つの周波数をもつ交流電力を供給するものである。この交流電力の周波数は、交流電源（商用電源）１０２からの交流電力の周波数を適宜に変換して得られるものである。電力供給装置１００は、大別して、交流電源１０２から出力された交流電力を直流電力に変換する順変換部１０４と、この順変換部１０４で変換された直流電力が入力される第１及び第２逆変換部１０６，１０８と、被加熱物１２及び誘導加熱コイル１４（本発明にいう所定の負荷の一例である）のインピーダンスを第１及び第２逆変換部１０６，１０８からの出力インピーダンスに整合（一致）させる整合器６０とを備えている。 The power supply apparatus 100 supplies AC power having two different frequencies to one induction heating coil 14 for induction heating the object to be heated 12 such as a gear. The frequency of the AC power is obtained by appropriately converting the frequency of the AC power from the AC power source (commercial power source) 102. The power supply apparatus 100 is roughly divided into a forward conversion unit 104 that converts AC power output from the AC power source 102 into DC power, and first and second DC power that is converted by the forward conversion unit 104 is input. The impedances of the inverse conversion units 106 and 108 and the object to be heated 12 and the induction heating coil 14 (an example of the predetermined load referred to in the present invention) are matched with the output impedances from the first and second inverse conversion units 106 and 108. And a matching unit 60 for matching.

第１逆変換部（ＭＦ逆変換部）１０６は、順変換部１０４から出力された直流電力を、所定の第１周波数（例えば１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲内の周波数）をもつ交流電力に変換するものである。第２逆変換部（ＨＦ逆変換部）１０８は、順変換部１０４から出力された直流電力を、所定の第２周波数（例えば１００ｋＨｚ〜２．０ＭＨｚの範囲内の周波数）をもつ交流電力に変換するものである。整合器６０の構成と動作は、実施例１の整合器６０と同一であるのでここでは省略する。 The first reverse conversion unit (MF reverse conversion unit) 106 converts the DC power output from the forward conversion unit 104 into AC power having a predetermined first frequency (for example, a frequency in the range of 1 kHz to 50 kHz). It is. The second reverse conversion unit (HF reverse conversion unit) 108 converts the DC power output from the forward conversion unit 104 into AC power having a predetermined second frequency (for example, a frequency within a range of 100 kHz to 2.0 MHz). To do. Since the configuration and operation of the matching unit 60 are the same as those of the matching unit 60 of the first embodiment, a description thereof is omitted here.

電力供給装置１００には、順変換部１０４から出力されて第１逆変換部１０６に入力される前の直流電流（Ｉｄｃ１）を検出する低周波側直流電流センサＣＴ１ａと、第１逆変換部１０６から出力されて整合器６０に入力する前の直流電流（Ｉｏ１）を検出する低周波側出力電流センサＣＴ１ｂとが備えられている。また、電力供給装置１００には、順変換部１０４から出力されて第２逆変換部１０８に入力される前の直流電流（Ｉｄｃ２）を検出する高周波側直流電流センサＣＴ２ａと、第２逆変換部１０８から出力されて整合器６０に入力する前の直流電流（Ｉｏ２）を検出する高周波側出力電流センサＣＴ２ｂとが備えられている。 The power supply apparatus 100 includes a low-frequency DC current sensor CT1a that detects a DC current (Idc1) output from the forward conversion unit 104 and before being input to the first reverse conversion unit 106, and a first reverse conversion unit 106. And a low-frequency output current sensor CT1b that detects a direct current (Io1) before being input to the matching unit 60. Further, the power supply apparatus 100 includes a high-frequency DC current sensor CT2a that detects a DC current (Idc2) that is output from the forward conversion unit 104 and before being input to the second reverse conversion unit 108, and a second reverse conversion unit. And a high frequency side output current sensor CT2b that detects a direct current (Io2) before being output from 108 and input to the matching unit 60.

また、電力供給装置１００には、低周波側直流電流センサＣＴ１ａで検出された直流電流Ｉｄｃ１が入力される電力一定制御回路１１６と、高周波側直流電流センサＣＴ２ａで検出された直流電流Ｉｄｃ２が入力される電力一定制御回路１１８とが備えられている。２つの電力一定制御回路１１６，１１８には、順変換部１０４から出力された直流電力の直流電圧Ｖｄｃも入力される。電力一定制御回路１１６では、操作盤（図示せず）など外部から入力された電力設定信号^＊Ｐｄｃ１を、上記の直流電圧Ｖｄｃ及び直流電流Ｉｄｃ１に基づいて生成された直流電力信号Ｐｄｃ１と比較し、周波数シフト制御に必要な電圧形式の誤差信号（制御電圧信号）ΣＶ１を生成して電圧周波変換器１３６に出力する。すなわち、電力一定制御回路１１６では、ΣＶ１＝Ａ・（^＊Ｐｄｃ１−Ｐｄｃ１）に基づいてΣＶ１が生成される。なお、Ａは係数である。 The power supply apparatus 100 also receives a power constant control circuit 116 to which the DC current Idc1 detected by the low frequency side DC current sensor CT1a is input and a DC current Idc2 detected by the high frequency side DC current sensor CT2a. The power constant control circuit 118 is provided. The two power constant control circuits 116 and 118 also receive the DC voltage Vdc of the DC power output from the forward conversion unit 104. The constant power control circuit 116 compares the power setting signal ^* Pdc1 input from the outside such as an operation panel (not shown) with the DC power signal Pdc1 generated based on the DC voltage Vdc and the DC current Idc1. An error signal (control voltage signal) ΣV1 in a voltage format necessary for frequency shift control is generated and output to the voltage frequency converter 136. That is, the constant power control circuit 116 generates ΣV1 based on ΣV1 = A · ( ^* Pdc1−Pdc1). A is a coefficient.

同様に、電力一定制御回路１１８では、操作盤（図示せず）など外部から入力された電力設定信号^＊Ｐｄｃ２を、上記の直流電圧Ｖｄｃ及び直流電流Ｉｄｃ２に基づいて生成された直流電力信号Ｐｄｃ２と比較し、周波数シフト制御に必要な電圧形式の誤差信号（制御電圧信号）ΣＶ２を生成して電圧周波変換器１３８に出力する。すなわち、電力一定制御回路１１８では、ΣＶ２＝Ａ・（^＊Ｐｄｃ２−Ｐｄｃ２）に基づいてΣＶ２が生成される。なお、Ａは係数である。 Similarly, in the constant power control circuit 118, a power setting signal ^* Pdc2 input from the outside such as an operation panel (not shown) is used as a DC power signal Pdc2 generated based on the DC voltage Vdc and the DC current Idc2. By comparison, an error signal (control voltage signal) ΣV2 in a voltage format necessary for frequency shift control is generated and output to the voltage frequency converter 138. That is, the constant power control circuit 118 generates ΣV2 based on ΣV2 = A · ( ^* Pdc2−Pdc2). A is a coefficient.

さらに、電力供給装置１００には、低周波側出力電流センサＣＴ１ｂで検出された電流Ｉｏ１が入力される周波数下限検出器１２６と、高周波側出力電流センサＣＴ２ｂで検出された電流Ｉｏ２が入力される周波数下限検出器１２８とが備えられている。周波数下限検出器１２６には、第１逆変換部１０６から出力された交流電力の電圧Ｖｏ１も入力される。同様に、周波数下限検出器１２８には、第２逆変換部１０８から出力された交流電力の電圧Ｖｏ２も入力される。周知のように共振点よりも高い範囲では電流遅れであり、共振点よりも低い範囲では電流進みであるので、周波数下限検出器１２６では、入力された電流Ｉｏ１及び電圧Ｖｏ１双方の位相関係を監視してこれら電流Ｉｏ１及び電圧Ｖｏ１双方の進みを検出することにより最大電力のリミット信号を得、このリミット信号を電力一定制御回路１１６に出力する。同様に、周波数下限検出器１２８では、入力された電流Ｉｏ２及び電圧Ｖｏ２双方の位相関係を監視してこれら電流Ｉｏ２及び電圧Ｖｏ２双方の進みを検出することにより最大電力のリミット信号を得、このリミット信号を電力一定制御回路１１８に出力する。 Further, the power supply apparatus 100 has a frequency lower limit detector 126 to which the current Io1 detected by the low frequency side output current sensor CT1b is input and a frequency to which the current Io2 detected by the high frequency side output current sensor CT2b is input. A lower limit detector 128 is provided. The frequency lower limit detector 126 also receives the voltage Vo1 of AC power output from the first inverse conversion unit 106. Similarly, the voltage lower limit detector 128 also receives the voltage Vo2 of AC power output from the second inverse conversion unit 108. As is well known, current lag occurs in a range higher than the resonance point and current advance occurs in a range lower than the resonance point. Therefore, the frequency lower limit detector 126 monitors the phase relationship between both the input current Io1 and the voltage Vo1. By detecting the progress of both the current Io1 and the voltage Vo1, a limit signal of maximum power is obtained, and this limit signal is output to the constant power control circuit 116. Similarly, the frequency lower limit detector 128 obtains a maximum power limit signal by monitoring the phase relationship between both the input current Io2 and the voltage Vo2 and detecting the advance of both the current Io2 and the voltage Vo2. The signal is output to the constant power control circuit 118.

さらに、電力供給装置１００には、入力された誤差信号ΣＶ１に比例した所定の周波数に変換するＶ／Ｆ回路（電圧Ｖと周波数Ｆの比率をほぼ一定にするための回路）である電圧周波変換器１３６と、入力された誤差信号ΣＶ２に比例した所定の周波数に変換するＶ／Ｆ回路である電圧周波変換器１３８とが備えられている。電圧周波変換器１３６では、誤差信号ΣＶ１が例えば０〜１５Ｖのときは１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲内の所定の周波数になるように変換し、この周波数を表すＧａｔｅ１信号を第１逆変換部１０６に出力する。第１逆変換部１０６では、入力されたＧａｔｅ１信号が表す周波数をもつようように、直流電力を交流電力に変換する。一方、電圧周波変換器１３８では、誤差信号ΣＶ２が例えば０〜１５Ｖのときは１００ｋＨｚ〜２．０ＭＨｚの範囲内の所定の周波数になるように変換し、この周波数を表すＧａｔｅ２信号を第２逆変換部１０８に出力する。第２逆変換部１０８では、入力されたＧａｔｅ２信号が表す周波数をもつようように、直流電力を交流電力に変換する。従って、第１逆変換部１０６から出力される交流電力の周波数は１ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲内の第１周波数であり、第２逆変換部１０８から出力される交流電力の周波数は１００ｋＨｚ〜２．０ＭＨｚの範囲内の第２周波数である。 Further, the power supply apparatus 100 includes a voltage / frequency conversion which is a V / F circuit (a circuit for making the ratio of the voltage V and the frequency F substantially constant) that converts the frequency to a predetermined frequency proportional to the input error signal ΣV1. And a voltage / frequency converter 138 which is a V / F circuit for converting to a predetermined frequency proportional to the input error signal ΣV2. In the voltage frequency converter 136, when the error signal ΣV1 is, for example, 0 to 15V, the voltage is converted so as to be a predetermined frequency within a range of 1 kHz to 50 kHz, and a Gate1 signal representing this frequency is output to the first inverse conversion unit 106. To do. The first inverse conversion unit 106 converts DC power into AC power so as to have a frequency represented by the input Gate1 signal. On the other hand, in the voltage frequency converter 138, when the error signal ΣV2 is 0 to 15 V, for example, the voltage signal is converted to a predetermined frequency within the range of 100 kHz to 2.0 MHz, and the Gate2 signal representing this frequency is subjected to the second inverse conversion. Output to the unit 108. The second inverse conversion unit 108 converts the DC power into AC power so as to have the frequency represented by the input Gate2 signal. Therefore, the frequency of the AC power output from the first inverse conversion unit 106 is the first frequency within the range of 1 kHz to 50 kHz, and the frequency of the AC power output from the second inverse conversion unit 108 is 100 kHz to 2.0 MHz. Is the second frequency within the range.

第１逆変換部１０６及び第２逆変換部１０８から出力された互いに異なる２つの周波数をもつ交流電力は整合器６０に入力されて、実施例１の電力供給装置１０と同じように、誘導加熱コイル１４に交流電力が供給されて被加熱物１２が誘導加熱されることとなる。 The AC power having two different frequencies output from the first inverse conversion unit 106 and the second inverse conversion unit 108 is input to the matching unit 60, and the induction heating is performed in the same manner as the power supply apparatus 10 of the first embodiment. AC power is supplied to the coil 14 and the object to be heated 12 is induction-heated.

以上説明したように、実施例２の電力供給装置１００では、１つの交流電源１０２と、１つの順変換部１０４で済むので、その分、簡易な構成の電力変換装置１００が得られる。 As described above, in the power supply apparatus 100 according to the second embodiment, only one AC power source 102 and one forward conversion unit 104 are required, and thus the power conversion apparatus 100 having a simple configuration can be obtained.

図４を参照して、本発明の電力供給装置の実施例３を説明する。 With reference to FIG. 4, Example 3 of the electric power supply apparatus of this invention is demonstrated.

図４は、本発明の電力供給装置の実施例３の概略構成を示す回路図である。この図では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a schematic configuration of Embodiment 3 of the power supply apparatus of the present invention. In this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

実施例３の電力供給装置２００が、実施例１の電力供給装置１０（図１参照）と相違する点は、実施例３の電力供給装置２００の整合器２１０の構成が、実施例１の電力供給装置１０の整合器６０の構成とは相違する点にある。整合器２１０は、低周波（第１周波数）側のインピーダンス変換用の電流変成器２２０と、この電流変成器２２０の１次側巻線２２１に並列接続されたコンデンサＣ３（本発明にいう所定容量のコンデンサの一例である）とを備えており、この点において、電力供給装置１０の整合器６０とは相違する。この相違点について説明するが、同一構成のものについては説明を省略する。 The power supply device 200 of the third embodiment is different from the power supply device 10 of the first embodiment (see FIG. 1) in that the configuration of the matching unit 210 of the power supply device 200 of the third embodiment is the power of the first embodiment. This is different from the configuration of the matching device 60 of the supply device 10. The matching unit 210 includes a current transformer 220 for impedance conversion on the low frequency (first frequency) side and a capacitor C3 (predetermined capacity referred to in the present invention) connected in parallel to the primary side winding 221 of the current transformer 220. This is different from the matching device 60 of the power supply apparatus 10 in this respect. This difference will be described, but the description of the same configuration will be omitted.

整合器２１０には、第１発振器２０から発振された第１周波数をもつ交流電力に対応した直並列共振回路２３０が形成されている。上述したように「電源の出力インピーダンスと負荷インピーダンスが一致したとき、負荷に最大電力を供給できる」という電気回路原理によれば、電源の出力インピーダンス（抵抗）と共振回路のインピーダンス（抵抗）とを整合（一致）させることが必要である。この整合のために整合器２１０には直並列共振回路２３０と直列共振回路６４とが形成されている。 A series-parallel resonant circuit 230 corresponding to AC power having a first frequency oscillated from the first oscillator 20 is formed in the matching unit 210. As described above, according to the electric circuit principle that “the maximum power can be supplied to the load when the output impedance of the power supply matches the load impedance”, the output impedance (resistance) of the power supply and the impedance (resistance) of the resonance circuit are It is necessary to match (match). For this matching, the matching unit 210 is formed with a series-parallel resonance circuit 230 and a series resonance circuit 64.

直並列共振回路２３０は、数μＨのリアクトルＬ１と、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ、この２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂ直列等価容量の約１０倍の容量をもつコンデンサＣ３、負荷インピーダンスを整合させるための電流変成器２１０、及び等価インダクタンスＬ０をもつ誘導加熱コイル１４等から構成される。２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの容量は等しくて（等容量であり）数十μＦ〜数百μＦの範囲内のものである。また、等価インダクタンスＬ０は数μＨである。誘導加熱コイル１４に対しては、コンデンサＣ３と２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂが並列共振回路を形成している。すなわち、電流変成器２２０の１次側においては、誘導加熱コイル１４の等価インダクタンス（Ｎ１／Ｎ２）^２Ｌ０に対して、コンデンサＣ３と、電流変成器２２０の１次側における２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの等価容量（Ｎ２／Ｎ１）^２（Ｃ２ＡとＣ２Ｂの直列等価容量）をもつコンデンサとが並列共振回路を形成している。なお、コンデンサＣ３の容量に比べて、（Ｎ１／Ｎ２）^２（Ｃ２ＡとＣ２Ｂの合計容量）ははるかに小さいので、この小さい容量を無視できる。また、電流変成器２２０の２次側においては、誘導加熱コイル１４の等価インダクタンスＬ０に対して、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂと、電流変成器２２０の２次側におけるコンデンサＣ３の等価容量（Ｎ１／Ｎ２）^２（Ｃ３の容量）をもつコンデンサとが並列共振回路を形成している。なお、（Ｎ１／Ｎ２）^２（Ｃ３の容量）に比べて、２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの容量がはるかに小さいので、この小さい容量を無視できる。 The series-parallel resonant circuit 230 matches a reactor L1 of several μH, two matching capacitors C2A and C2B, a capacitor C3 having a capacity approximately 10 times as large as the two matching capacitors C2A and C2B, and a load impedance. Current transformer 210, induction heating coil 14 having equivalent inductance L0, and the like. The two matching capacitors C2A and C2B have the same capacity (equal capacity) and are in the range of several tens μF to several hundred μF. The equivalent inductance L0 is several μH. For the induction heating coil 14, a capacitor C3 and two matching capacitors C2A and C2B form a parallel resonance circuit. That is, on the primary side of the current transformer 220, with respect to the equivalent inductance (N1 / N2) ² L0 of the induction heating coil 14, the capacitor C3 and the two matching capacitors C2A on the primary side of the current transformer 220, A capacitor having an equivalent capacity of C2B (N2 / N1) ² (series equivalent capacity of C2A and C2B) forms a parallel resonant circuit. Since (N1 / N2) ² (total capacity of C2A and C2B) is much smaller than the capacity of the capacitor C3, this small capacity can be ignored. Further, on the secondary side of the current transformer 220, the equivalent capacitance (N1) of the two matching capacitors C2A and C2B and the capacitor C3 on the secondary side of the current transformer 220 with respect to the equivalent inductance L0 of the induction heating coil 14. / N2) ² (capacitance of C3) forms a parallel resonant circuit. Note that the capacity of the two matching capacitors C2A and C2B is much smaller than (N1 / N2) ² (capacitance of C3), so this small capacity can be ignored.

一方、第１発振器２０に対しては、リアクトルＬ１と２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂと誘導加熱コイル１４とで直列共振回路を形成している。これらにより、本発明にいう直並列共振回路が形成されている。なお、上記したように２つの整合コンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂは、第１部分２次側巻線７２Ａと第２部分２次側巻線７２Ｂの間に直列接続されている。 On the other hand, for the first oscillator 20, the reactor L1, the two matching capacitors C2A and C2B, and the induction heating coil 14 form a series resonance circuit. As a result, the series-parallel resonant circuit according to the present invention is formed. As described above, the two matching capacitors C2A and C2B are connected in series between the first partial secondary winding 72A and the second partial secondary winding 72B.

実施例３では、整合器２１０に電流変成器２２０を配置したので、第１発振器２０の出力電流と直並列共振回路２３０に流れる電流の値を小さくでき、回路損失を減少させられる。また、電流変成器２２０の１次側巻線２２１にコンデンサＣ３が接続されており、２次側巻線２２２に２つのコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂが接続されている。第２発振器４０から発振された高い周波数（第２周波数）をもつ交流電流は２つのコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂを通るので、２つのコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂは、第２周波数をもつ交流電流の専用のバイパスとなる。第２周波数は高い周波数なので、２つのコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂの容量を小さくでき、この容量は、コンデンサＣ３の１０分の１程度の容量で済む。また、２つのコンデンサＣ２Ａ，Ｃ２Ｂとして、高周波特性に優れた小容量のコンデンサを使用できる。 In the third embodiment, since the current transformer 220 is arranged in the matching device 210, the value of the output current of the first oscillator 20 and the current flowing through the series-parallel resonant circuit 230 can be reduced, and the circuit loss can be reduced. A capacitor C3 is connected to the primary winding 221 of the current transformer 220, and two capacitors C2A and C2B are connected to the secondary winding 222. Since the alternating current having a high frequency (second frequency) oscillated from the second oscillator 40 passes through the two capacitors C2A and C2B, the two capacitors C2A and C2B have a dedicated bypass for the alternating current having the second frequency. Become. Since the second frequency is a high frequency, the capacity of the two capacitors C2A and C2B can be reduced, and this capacity is about one-tenth that of the capacitor C3. Further, as the two capacitors C2A and C2B, a small-capacitance capacitor having excellent high frequency characteristics can be used.

上記のようにコンデンサＣ３は電流変成器２１０の１次側巻線２２１に接続されており、高電圧（小電流）用のコンデンサを使用できるので、回路損失を低減できる。 As described above, the capacitor C3 is connected to the primary winding 221 of the current transformer 210, and a capacitor for high voltage (small current) can be used, so that circuit loss can be reduced.

本発明の電力供給装置の一例の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of an example of the electric power supply apparatus of this invention. 図１の回路において用いられている変成器等を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the transformer etc. which are used in the circuit of FIG. 本発明の電力供給装置の実施例２の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of Example 2 of the electric power supply apparatus of this invention. 本発明の電力供給装置の実施例３の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows schematic structure of Example 3 of the electric power supply apparatus of this invention.

Explanation of symbols

１０，１００，２００電力供給装置
１６，１８交流電源（商用電源）
２０第１発振器
２２第１順変換部
２４第１逆変換部
４０第２発振器
４２第２順変換部
４４第２逆変換部
６０整合器
６２直並列共振回路
６４直列共振回路
７０電流変成器
７１電流変成器の１次側巻線
７２電流変成器の２次側巻線
２１０電流変成器
Ｃ２Ａ，Ｃ２Ｂ整合コンデンサ
Ｃ３コンデンサ
Ｌ１リアクトル 10, 100, 200 Power supply device 16, 18 AC power supply (commercial power supply)
20 First Oscillator 22 First Forward Converter 24 First Inverse Converter 40 Second Oscillator 42 Second Forward Converter 44 Second Inverse Converter 60 Matching Device 62 Series-Parallel Resonant Circuit 64 Series Resonant Circuit 70 Current Transformer 71 Current Transformer Primary Winding 72 Current Transformer Secondary Winding 210 Current Transformer C2A, C2B Matching Capacitor C3 Capacitor L1 Reactor

Claims

A first oscillator that outputs AC power having a predetermined first frequency; a second oscillator that outputs AC power having a second frequency higher than the first frequency; and impedances of a predetermined load that are the first and second impedances. A power supply device that matches the output impedance from the two oscillators and supplies AC power output from the first and second oscillators to one inductive load;
The matching unit is:
A power supply apparatus comprising: a series resonance circuit that forms a series resonance circuit for the first oscillator and a parallel resonance circuit for the predetermined load.

The series-parallel resonant circuit is:
The power supply device according to claim 1 , comprising a plurality of capacitors connected in series to each other.

The power supply device according to claim 2 , wherein the plurality of capacitors are two capacitors having an equal capacity.

The power supply device according to claim 3 , wherein the two capacitors having the same capacity are ones in which a connection point between the two capacitors is grounded.

The first oscillator
A first forward conversion unit for converting AC power into DC power, a first smoothing capacitor for smoothing the DC power output from the first forward conversion unit, and DC power smoothed by the first smoothing capacitor A voltage type having a first inverse conversion unit for converting to
The second oscillator is
A second forward conversion unit for converting AC power into DC power, a second smoothing capacitor for smoothing the DC power output from the second forward conversion unit, and the DC power smoothed by the second smoothing capacitor The power supply device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the power supply device is of a voltage type including a second inverse conversion unit for converting to a voltage.

A primary winding to which the second inverse converter is connected;
The power supply apparatus according to claim 5 , further comprising a transformer having a secondary winding to which the first inverse conversion unit is connected.

The secondary winding is
The power supply device according to claim 6 , wherein the power supply device is divided into a first part secondary winding and a second part secondary winding.

Two capacitors of equal capacity connected between the first part secondary winding and the second part secondary winding;
The power supply device according to claim 7 , wherein a connection point between the two capacitors is grounded.

The power supply according to claim 7 or 8 , wherein the first inverse conversion unit is connected to the first part secondary winding and the second part secondary winding. apparatus.

The power supply device according to claim 9 , further comprising a reactor connected between the first partial secondary winding and the first inverse conversion circuit.

The first inverse conversion unit includes a transformer having a primary winding connected via a capacitor having a predetermined capacity and a secondary winding connected to the two capacitors having the same capacity. The power supply device according to claim 8 , wherein