JPS5914993B2 - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
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- JPS5914993B2 JPS5914993B2 JP53033673A JP3367378A JPS5914993B2 JP S5914993 B2 JPS5914993 B2 JP S5914993B2 JP 53033673 A JP53033673 A JP 53033673A JP 3367378 A JP3367378 A JP 3367378A JP S5914993 B2 JPS5914993 B2 JP S5914993B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高周波動作を可能にしたインバータ5 装置
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an inverter 5 device that enables high frequency operation.
近年、インバータ装置を用いた誘導加熱装置が工業的加
熱に用いられるようになつて来た。In recent years, induction heating devices using inverter devices have come to be used for industrial heating.
この誘導加熱装置は特に被加熱部材の比較的表面層を加
熱するために多く利用されている。上記被加熱10部材
の表面層を加熱するにはインバータ装置の動作周波数を
高周波的に行なえば、より前記部材の表面層のみの加熱
が可能になることが知られている。従来のインバータ装
置は半導体制御スイッチング素子(サイリスタ)の特性
上、約3KH2程度15の動作周波数までしか動作させ
ることができなかつた。このため、誘導加熱装置を高周
波で動作させることは困難であつた。これを解決する手
段として時分割方式のインバータ装置が開発されたが、
この装置は制御スイッチング素子を極めて多数必20要
とする欠点がある。この発明は上記の欠点を除去し、負
荷を高周波的に動作させることができるとともに装置の
簡素化を図ることができるようにしたインバータ装置を
提供することを目的とする。This induction heating device is often used to heat a relatively surface layer of a member to be heated. It is known that in order to heat the surface layer of the member to be heated 10, if the operating frequency of the inverter device is set to a high frequency, it becomes possible to heat only the surface layer of the member. Due to the characteristics of semiconductor controlled switching elements (thyristors), conventional inverter devices could only be operated up to an operating frequency of approximately 3KH2 or 15. For this reason, it has been difficult to operate the induction heating device at high frequencies. A time-sharing inverter device was developed as a means to solve this problem, but
This device has the disadvantage of requiring a very large number of control switching elements. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inverter device that can eliminate the above-mentioned drawbacks, operate a load at a high frequency, and simplify the device.
25以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する
。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の実施例の回路図で、1は順変換装置
であり、この順変換装置1の正負出力間には直列接続さ
れた第1、第2電解コンテンサ2a、2bが並列接続さ
れる。このコンデンサ302a、2bの中点3には第1
サイリスタ4のアノード側が接続され、この第1サイリ
スタ4のカソード側は転流リアクトル5を介して第3電
解コンテンサ6の一方の電極に接続される。この第3電
解コンデンサ6の他方の電極は第2電解コンデン35
サ2bの負側に接続される。7は第3電解コンデンサ6
の過充電防止用ダイオードで、このダイオード1のアノ
ード側は転流リアクトル5と第3電解コンデンサ6との
共通接続点8に接続され、カソード側は第1電解コンデ
ンサ2aの正側に接続される。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention, where 1 is a forward conversion device, and between the positive and negative outputs of this forward conversion device 1, first and second electrolytic capacitors 2a and 2b connected in series are connected in parallel. be done. At the midpoint 3 of these capacitors 302a and 2b, a first
The anode side of the thyristor 4 is connected, and the cathode side of the first thyristor 4 is connected to one electrode of the third electrolytic capacitor 6 via the commutation reactor 5. The other electrode of this third electrolytic capacitor 6 is a second electrolytic capacitor 35
It is connected to the negative side of the resistor 2b. 7 is the third electrolytic capacitor 6
The anode side of this diode 1 is connected to the common connection point 8 of the commutation reactor 5 and the third electrolytic capacitor 6, and the cathode side is connected to the positive side of the first electrolytic capacitor 2a. .
9は4個の第2〜第5サイリスタ9a〜9dからなるブ
リツジ回路で、このブリツジ回路9の正側はインダクタ
ンス10を介して共通接続点8に接続され、負側は第2
電解コンデンサ2bの負側に接続される。9 is a bridge circuit consisting of four second to fifth thyristors 9a to 9d; the positive side of this bridge circuit 9 is connected to the common connection point 8 via an inductance 10, and the negative side is connected to the second thyristor 9;
Connected to the negative side of electrolytic capacitor 2b.
11は誘導加熱装置等の負荷で、この負荷11は第2、
第4サイリスタ9a,9cの中点と第3、第5サイリス
タ9b冫9dの中点との間に接続される。11 is a load such as an induction heating device, and this load 11 is a second load,
It is connected between the midpoint of the fourth thyristors 9a and 9c and the midpoint of the third and fifth thyristors 9b and 9d.
次に上記実施例の動作を第2図により述べる。Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIG.
いま第1、第2電解コンデンサ2a,2bが図示極性の
ようにそれぞれEボルトに充電されているとする。ここ
で、第1サイリスタ4を図示しない点弧回路の点弧信号
で点弧させると、第2電解コンデンサ2bの充電々荷は
図示矢印12のように放電し、第3電解コンデンサ6が
転流リアクトル5の作用により図示極性のように2Eボ
ルトに充電される。(第2図のモード1の期間)前記第
3電解コンデンサ6が2Eボルトになつたことを図示し
ない検出器で検出してブリツジ回路9の第2,第5サイ
リスタ9a,9dを点弧させ、第3電解コンデンサ6の
充電々荷を負荷11に供給する。この電荷により負荷1
1には第2図のモード2に示す電圧e1電流1が生じる
。一方、前記電荷は第2サイリスタ9a1負荷11、第
5サイリスタ9dを通して放電され、第3電解コンデン
サ6を図示とは逆極性に充電する。このときの充電電圧
は回路損失等により(E−△E)ボルトになる。第3電
解コンデンサ6が上記のように逆極性に充電された後、
第1サイリスタ4を点弧させる。すると、第3電解コン
デンサ6はリアクトル6の作用で、モード1の場合より
も(E−△E)ボルトだけ高いので、充電々圧が2Eボ
ルト以上になるおそれがある。しかし、第3電解コンデ
ンサ6の電圧が2E以上になるとダイオード7を介して
第1電解コンデンサ2aに放電々流(第2図のI。)が
供給される。このため、第3電解コンデンサ6は常に2
Eボルトに保持される。この過程が第2図に示すモード
3である。なお、このモード3の期間に負荷11は前述
の供給電荷により振動している。このモード3の終了時
を図示しない負荷11の篭圧又は電流の零クロスを検出
してブリツジ回路9の第3、第4サイリスタ9b,9c
を点弧させる。(第2図のモード4)、この点弧により
第3電解コンデンサ6の電荷は負荷11に供給され、再
び同コンデンサ6に戻される。第3電解コンデンサ6は
前記と同様に図示極性とは逆極性に(E−△E)ボルト
に充電される。以後、第2図のモード2と同様に第1サ
イリスタ4を点弧させ、第3電解コンデンサ6が2Eボ
ルトになるように充電されるとともにダイオード7によ
り第3電解コンデンサ6の過充電が防止される、すなわ
ち常に2Eボルトの電圧に維持されるように動作される
。以上述べたように、この発明によれば負荷の動作周波
数が制御スイツチング素子の動作周波数に対して約3倍
となるので、素子に低周波で動作可能のものを使用すれ
ば負荷は約10KHzの高周波で動作可能となる。また
、この発明によれば、素子数が極めて少ないために、誤
動作等の発生も少なく回路の信頼性の向上となるととも
に回路の簡素化を図ることができる。Assume that the first and second electrolytic capacitors 2a and 2b are each charged to E volts as shown in the illustrated polarity. Here, when the first thyristor 4 is fired by a firing signal from a firing circuit (not shown), the charge in the second electrolytic capacitor 2b is discharged as shown by the arrow 12 in the diagram, and the third electrolytic capacitor 6 is commutated. Due to the action of the reactor 5, it is charged to 2E volts as shown in the polarity shown. (Period of mode 1 in FIG. 2) A detector (not shown) detects that the third electrolytic capacitor 6 has reached 2E volts, and ignites the second and fifth thyristors 9a and 9d of the bridge circuit 9, The charge of the third electrolytic capacitor 6 is supplied to the load 11. This charge causes load 1
1, a voltage e1 and a current 1 shown in mode 2 in FIG. 2 are generated. On the other hand, the electric charge is discharged through the second thyristor 9a1 load 11 and the fifth thyristor 9d, and charges the third electrolytic capacitor 6 with a polarity opposite to that shown in the figure. The charging voltage at this time becomes (E-ΔE) volts due to circuit loss and the like. After the third electrolytic capacitor 6 is charged to the opposite polarity as described above,
The first thyristor 4 is fired. Then, due to the action of the reactor 6, the third electrolytic capacitor 6 is higher by (E-ΔE) volts than in mode 1, so there is a possibility that the charging voltage will become 2E volts or more. However, when the voltage of the third electrolytic capacitor 6 becomes 2E or more, a discharge current (I in FIG. 2) is supplied to the first electrolytic capacitor 2a via the diode 7. Therefore, the third electrolytic capacitor 6 is always
It is held by the E bolt. This process is mode 3 shown in FIG. Note that during this mode 3 period, the load 11 is vibrating due to the above-mentioned supplied charge. At the end of this mode 3, a zero cross of the cage pressure or current of the load 11 (not shown) is detected and the third and fourth thyristors 9b and 9c of the bridge circuit 9 are activated.
ignite. (Mode 4 in FIG. 2), by this ignition, the charge in the third electrolytic capacitor 6 is supplied to the load 11 and returned to the capacitor 6 again. The third electrolytic capacitor 6 is charged to (E-△E) volts with the polarity opposite to that shown in the figure in the same manner as described above. Thereafter, the first thyristor 4 is ignited in the same manner as in mode 2 in FIG. In other words, the voltage is always maintained at 2E volts. As described above, according to the present invention, the operating frequency of the load is approximately three times the operating frequency of the control switching element, so if an element capable of operating at a low frequency is used, the load can be operated at a frequency of approximately 10 KHz. Can operate at high frequencies. Further, according to the present invention, since the number of elements is extremely small, malfunctions are less likely to occur, and the reliability of the circuit can be improved and the circuit can be simplified.
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図、第2図は第
1図の実施例の動作を述べるための波形図である。
1・・・・・・順変換装置、2a,2b,6・・・・・
・第1〜第3電解コンデンサ、4・・・・・・第1サイ
リスタ、5・・・・・・転流リアクトル、7・・・・・
・ダイオード、9・・・・・・ブリツジ回路、11・・
・・・・負荷。FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1... Forward conversion device, 2a, 2b, 6...
・First to third electrolytic capacitors, 4... First thyristor, 5... Commutation reactor, 7...
・Diode, 9...Bridge circuit, 11...
····load.
Claims (1)
2コンデンサの第1直列回路と、この第1直列回路の一
端にカソード側が接続されるダイオードを有し、かつこ
のダイオードのアノード側に第3コンデンサを介して前
記第1直列回路の他端に接続される第2直列回路と、前
記第1、第2直列回路の両中点間に接続され、第1制御
スイッチング素子とリアクトルとの直列接続からなる第
3直列回路と、前記第3コンデンサに並列接続され、第
3コンデンサのエネルギーを負荷に供給するように制御
される第2から第5制御スイッチング素子からなるブリ
ッジ回路とを備え、前記第1制御スイッチング素子を点
弧させて第3コンデンサに充電電荷を供給させた後、前
記第2および第5制御スイッチング素子を点弧させて第
3コンデンサの電荷を負荷に供給するとともに第3コン
デンサを前記とは逆極性に充電し、しかる後前記第1制
御スイッチング素子を点弧させて第3コンデンサの充電
極性を逆にして充電させ、その充電完了後に、前記第3
及び第4制御スイッチング素子を点弧させて第3コンデ
ンサの電荷を負荷に供給し、第3コンデンサを再び逆極
性に充電し、しかる後第1制御スイッチング素子を点弧
させて充電極性を逆に充電させるようにしたことを特徴
とするインバータ装置。1 A first series circuit of first and second capacitors connected in series between the positive and negative outputs of a forward converter, and a diode whose cathode side is connected to one end of this first series circuit, and an anode side of this diode. a second series circuit connected to the other end of the first series circuit via a third capacitor; and a first control switching element and a reactor connected between the midpoints of the first and second series circuits. and a bridge circuit consisting of second to fifth control switching elements connected in parallel to the third capacitor and controlled to supply the energy of the third capacitor to the load. , after firing the first control switching element to supply charge to the third capacitor, firing the second and fifth control switching elements to supply the charge of the third capacitor to the load; 3 capacitor is charged to the opposite polarity, then the first control switching element is ignited to reverse the charging polarity of the third capacitor, and after the charging is completed, the third capacitor is charged.
and firing the fourth control switching element to supply the charge of the third capacitor to the load, charging the third capacitor again to the opposite polarity, and then firing the first control switching element to reverse the charging polarity. An inverter device characterized by being configured to perform charging.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53033673A JPS5914993B2 (en) | 1978-03-24 | 1978-03-24 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53033673A JPS5914993B2 (en) | 1978-03-24 | 1978-03-24 | Inverter device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54126930A JPS54126930A (en) | 1979-10-02 |
| JPS5914993B2 true JPS5914993B2 (en) | 1984-04-06 |
Family
ID=12392965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53033673A Expired JPS5914993B2 (en) | 1978-03-24 | 1978-03-24 | Inverter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5914993B2 (en) |
-
1978
- 1978-03-24 JP JP53033673A patent/JPS5914993B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54126930A (en) | 1979-10-02 |
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