JPS5854751B2 - サイリスタインバ−タの駆動回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導加熱等における誘導負荷を駆動するサイリ
スクインバータの、駆動回路に関する。

サイリスクを用いた高周波インパークは、高周波電源と
して近年増々多用されるようになってきた。

従来、このような高周波インバータの駆動回路において
高周波インバータを起動させるには、起動回路を用意し
て負荷の両端に起動用パルスを印加するようにしている
。

従って駆動回路全体の装置構成が複雑となる。

又、このような回路では起動パルスを供給するタイミン
グが悪いと起動が行なわれない欠点がある。

本発明はこのような従来のサイリスクインバータの駆動
回路の欠点を解決することを目的としてなされたもので
、以下図面に基づき本発明の一実施例を詳述する。

図面において、１は例えば３相ブリツジ結線されたサイ
リスタ等で構成され商用周波数等の低周波の交流電力を
直流電力に変換する順変換回路であり、２は直流リアク
トル、３は例えばサイリスク４〜７をブリッジ形に構成
して直流電力を高周波の交流電力に変換するインバータ
、８は誘導加熱等のりアククンス９と抵抗１０を含む負
荷１１と該負荷１１の力率を補償するためのコンデンサ
ー１２で構成される負荷回路である。

なお、該負荷回路８は上記リアクタンス９とコンデンサ
ー１２による固有振動数を持つ振動回路である。

１３は制御回路であり、該制御回路は前記サイリスタ６
の端子間電圧を検出するための分圧抵抗１４、’１５の
中点よりの電圧信号が供給されているターンオフ時間／
電圧変換回路１６を含んでいる。

該ターンオフ時間／電圧変換回路１６は第２図の変換特
性図に従って分圧抵抗１４，１５の中点よりの電圧信号
のターンオフ時間に応じた電圧を出力する。

但し、第２図において横軸がターンオフ時間であり、縦
軸が出力電圧である。

該変換回路１６の出力信号は一方の入力端が接地されて
いる差動増幅器１７の他方の入力端に供給されている。

又、端子１８には負の電圧がバイアスされている。

該差動増幅器１７の出力端はトランジスタ１９のベース
端子に接続されている。

該トランジスタの一端はコンデンサ２０を介して接地さ
れており、他端は正のバイアス電圧が与えられている。

前記トランジスタとコンデンサの中点はユニジャンクシ
ョントランジスタ２１のベースに接続されている。

該ユニジャンクショントランジスタはトランジスタ１９
とコンデンサ２０とよりなるＲＣ回路の時定数に応じた
周波数のパルスを発生する。

従ってトランジスタ１９のベース電圧の変動により発振
周波数を変化させる。

２２は電流制御用抵抗であり、２３は負荷抵抗である。

ユニジャンクショントランジスタの出力端子は出力回路
２４に接続されている。

該出力回路２４はユニジャンクショントランジスタ２１
の出力パルスを整形し互いに位相が９００隔った２種の
パルスを２個づつ作成するもので、これら出力パルスは
出力端子Ｇ０． Ｇ２ 、 Ｇ３ 、 Ｇ４ より
各々前記サイリスタ４．５，６，７のゲート端子Ｇｌ’
ｐ Ｇ２’ ｐ Ｇ３’ ｙＧ４′に供給される。

尚、差動増幅器１７の入力端に接続されている端子１８
に印加されている負のバイアス電圧値は、該バイアスだ
けが差動増幅器１７の入力信号になった場合に、出力回
路２４よりの出力パルスの周波数が負荷１１の共振周波
数ｆｏより大分大きい周波数になるような値に設定され
ている。

上述した如き構成において、順変換回路１を動作させな
い最初の状態においては、ターンオフ時間／電圧変換回
路１６の出力信号は０であるので、差動増幅器１７の入
力信号は端子１８より印加されている負のバイアス電圧
信号のみに基づくものであり、従って差動増幅器１７よ
りトランジスタ１９のベース端子に正の一定電圧が供給
される。

その結果、最初の状態において出力回路２４より出力さ
れる出力パルスの周波数をｆｉとするとき、ｆｉは第３
図に示すように負荷１１の共振周波数ｆｏより大分高い
周波数である。

但し第３図においては、縦軸を共振のＱ値にとり、共振
特性を実線で示している。

さて高周波インバータを起動させるため、順変換回路１
を動作させると、共振周波数ｆ。

よりも高い周波数ｆｉミノケート号が各サイリスタ４，
５，６，７に供給されているため、インバータ３は発振
を始める。

最初の発振周波数ｆ１は共振周波数ｆ。

より縞いため、抵抗１４．１５の中点より検出されるサ
イリスタ６の端子間電圧は第４図において点線で示され
る共振周波数時の波形に対して位相遅れを生じ、第４図
において実線で示すようなものとなり、大きなターンオ
フ時間Ｔ。

ＦＦを有する。従って、ターンオフ時間／電圧変換回路
１６より、このターンオフ時間に対応した出力電圧が発
生し、差動増幅器１７に帰還される。

その結果、該差動増幅器１７の出力信号は減少し、従っ
て出力回路２４の出力周波数とインバータ３の発振周波
数は減少する方向に制御され、遂にはインバータ３は第
３図に示すような差動増幅器の出力信号がＯであるとき
の値に対応した特定の周波数ｆｆで平衡状態の発振を行
う。

一般に、ターンオフ時間と発振周波数との間には第５図
に示す如き関係があるため、何らかの原因でインバータ
３の発振周波数が、ｆ。

より減少すると、ターンオフ時間かこのときのターンオ
フ時間がこのときのターンオフ時間Ｔｆより減少するた
めターンオフ時間／電圧変換回路１６の出力信号が減少
し、このため出力回路２４の発振周波数を増大せしめる
方向に制御される。

又、逆にインバータ３の発振周波数が増大すると、ター
ンオフ時間も増大するため、ターンオフ時間／電圧変換
回路１６の出力信号が増大し、このため出力回路２４の
発振周波数を減少せしめる方向に制御される。

上述したように本発明によるサイリスクインバータの駆
動回路においては、負荷の共振周波数よりも高い周波数
のゲート信号をサイリスクに与えて転流を容易に生起せ
しめてインバータを起動し、起動が開始した後運転周波
数に発振周波数が次第に移行して行くようにしているた
め、特別な起動回路を必要とせず、又確実に起動させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はター
ンオフ時間／電圧変換回路の変換特性を示す図、第３図
は起動時の発振周波数と、負荷の共振周波数との関係を
示す図、第４図はサイリスタ６の両端の電モ波形の一例
を示す図、第５図はターンオフ時間とインバータの発振
周波数との関係を示すための図である。 １：順変換回路、２：直流リアクトル、３：インバータ
、４，５，６，７：サイリスク、８：負荷回路、９：リ
アクタンス、１０：抵抗力、１１：負荷、１２，２０：
コンデンサ、１３：制御回路、１４，１５，２２，２３
：抵抗、１６：ターンオフ時間／電圧変換回路、１７：
差動増幅器、１８：端子、１９：トランジスタ、２１ニ
ユニジヤンクシヨントランジスタ、２４：出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 順変換回路よりの直流出力を高周波出力に変換し、
   該出力を固有の共振周波数を有する負荷に供給するサイ
   リスクインバータを駆動する回路において、サイリスク
   のゲート端子にゲート信号を供給する為の出力回路と、
   該出力回路よりのゲート信号に基づいて転流されるサイ
   リスクのターンオフ時間を検出し該ターンオフ時間に対
   応した信号を発生させる回路と、該回路よりの信号が一
   方の入力端に供給される差動増幅器と、該差動増幅器の
   出力信号に応じて発振周波数を変化し、その出力信号が
   前記出力回路に供給される発振器と、サイリスクインバ
   ータに供給されるゲート信号の周波数をサイリスクイン
   バータの起動時においてのみ前記負荷の共振周波数より
   高くする為前記差動増幅器の一方の入力端に接続された
   バイアス源とよりなるサイリスクインバータの駆動回路
   。