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JPS6014479B2 - Power supply circuit for high frequency heating equipment - Google Patents
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JPS6014479B2 - Power supply circuit for high frequency heating equipment - Google Patents

Power supply circuit for high frequency heating equipment

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JPS6014479B2
JPS6014479B2 JP50025414A JP2541475A JPS6014479B2 JP S6014479 B2 JPS6014479 B2 JP S6014479B2 JP 50025414 A JP50025414 A JP 50025414A JP 2541475 A JP2541475 A JP 2541475A JP S6014479 B2 JPS6014479 B2 JP S6014479B2
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transistor
heating coil
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波加熱装置用電源回路、特に電力用トラン
ジスタを利用した小型で効率の良い電源回路に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power supply circuit for a high frequency heating device, and particularly to a small and efficient power supply circuit using power transistors.

交番磁界内に置かれた良導体あるいは磁性体が電磁誘導
作用により加熱される誘導加熱現象は周知であり、この
加熱現象を用いたいくつかの高周波加熱装置が焼入れ装
置等として実用化されている。
The induction heating phenomenon in which a good conductor or magnetic material placed in an alternating magnetic field is heated by electromagnetic induction is well known, and several high-frequency heating devices using this heating phenomenon have been put into practical use as hardening devices and the like.

誘導加熱に用いられる使用周波数は非常に広い範囲に及
んでいるが、通常の場合1皿HZ以上の高周波が用いら
れる。この種の高周波電源としては大軍力を扱うに適し
た真空管発振器が一般的であった。しかしながら真空管
発振器によれば、高圧直流蚤源回路及びタンク回路が大
型化するとともに価格が高くなり、工場設備としての大
規模なすえ付け装置以外には適さない欠点があった。本
発明者は調理済み食品用の保存容器を製造する際の加熱
シール工程及びこの保存容器に調理済み食品を充填した
後にこれを密封する加熱シール工程に高周波誘導加熱を
採用するに際して、その高周波鰭源回路をトランジスタ
化することに着目した。保存容器の加熱シール工程は高
周波誘導加熱装置の対象として極めて好適である。通常
の保存容器はアルミニウム等の金属箔を両面から樹脂膜
で積層した三重構造のシートで形成され、このシートを
袋状あるいは他の容器形状にした後に一部を残して接合
部を加熱シールする。こうして製作された保存容器には
調理済み食品が充填され、直ちに充填関口部が加熱シー
ルされる。従来の加熱シール手段として、加熱体をシー
ル部に押圧して、熱伝導により接合部の樹脂膜を溶融接
合するものが知られているが、金属箔の外側の樹脂膜の
溶融を防ぐために、押圧する加熱体の温度をある程度以
上にできないので、接合部である内側の樹脂膜が溶融す
るのに長時間かかる。特に、食品の風味を損ねないため
と、加熱殺菌作業の能率をげるために、高温短時間殺菌
が行なわれる場合には、内側の樹脂膜の溶融温度は高温
に耐えねばならず、また外側の樹脂膜を溶融温度の高い
ものとすることは価格の点で不利であるが、内側と外と
の溶融温度の差は少なくなり、内側のものを融するに、
かなり長い時間がかかる。また、保容器が破損しないよ
うに内側の樹脂膜として強なナイロンを使用することが
好ましいが、ナイロンはその特性上水分を吸収しやすい
ので内側の脂膜を溶融接合する際、ナイロンに吸収され
ている水分が蒸発し、内側の樹脂膜は発泡するので、押
圧したままの状態で接合部の温度を蒸発した分が再びナ
イロンに吸収される温度まで下げなければならない。こ
の様な加熱シール工程に高周波誘導加熱を用すれば、シ
ートの金属箔が直接加熱され、内の樹脂膜が効果的に溶
融接合され、その作業効は極端に向上するし、押圧状態
で加熱コイルへの高周波電力の供給を停止すれば、加熱
されたシートの熱は温度の低い加熱コイルへと移り、前
述したような発泡も抑えることができる。
The frequencies used for induction heating range over a very wide range, but usually a high frequency of Hz or higher is used for one dish. Vacuum tube oscillators, which were suitable for handling large military forces, were commonly used as this type of high-frequency power source. However, the vacuum tube oscillator has disadvantages in that the high-voltage direct current source circuit and tank circuit become large and expensive, making it unsuitable for anything other than large-scale installation equipment as factory equipment. The present inventor has proposed that when high-frequency induction heating is employed in the heat-sealing process when manufacturing a storage container for cooked food and the heat-sealing process in which the storage container is sealed after being filled with cooked food, the high-frequency fin We focused on converting the source circuit into a transistor. The process of heating and sealing storage containers is extremely suitable for use with a high-frequency induction heating device. A typical storage container is made of a triple-layered sheet made of aluminum or other metal foil laminated with a resin film on both sides, and after this sheet is shaped into a bag or other container shape, the joint is heat-sealed, leaving a portion behind. . The storage container thus manufactured is filled with cooked food, and the filling opening is immediately heat-sealed. Conventional heat sealing means is known to press a heating element against the sealing part and melt and bond the resin film at the joint part by heat conduction, but in order to prevent the resin film on the outside of the metal foil from melting, Since the temperature of the pressing heating element cannot be raised above a certain level, it takes a long time for the inner resin film that is the joint to melt. In particular, when high-temperature, short-time sterilization is performed in order not to impair the flavor of food and to improve the efficiency of heat sterilization work, the melting temperature of the inner resin film must withstand high temperatures, and the outer resin film must withstand high temperatures. Although it is disadvantageous in terms of price to use a resin film with a high melting temperature, the difference in melting temperature between the inside and outside becomes smaller, and when the inside is melted,
It takes quite a long time. In addition, it is preferable to use strong nylon as the inner resin film to prevent damage to the storage container, but nylon easily absorbs water due to its characteristics, so when melting and bonding the inner resin film, nylon absorbs moisture. The moisture in the nylon evaporates and the inner resin film foams, so the temperature at the joint must be lowered to a temperature at which the evaporated water is absorbed by the nylon again while the pressure remains in place. If high-frequency induction heating is used in such a heat-sealing process, the metal foil of the sheet will be directly heated, and the resin film inside will be effectively melted and bonded, dramatically improving the working efficiency. If the supply of high-frequency power to the coil is stopped, the heat of the heated sheet is transferred to the lower temperature heating coil, and the above-mentioned foaming can also be suppressed.

加熱シールする際、シートへ加熱コイルを押・けるので
、加熱コイルと被加熱物である金属箔とは、極めて接近
し、加熱コイルと金属箔との相誘導係数は大きく、加熱
コイルの力率が高い状態で使用される。
When heat-sealing, the heating coil is pushed onto the sheet, so the heating coil and the metal foil that is the object to be heated come very close to each other, the phase induction coefficient between the heating coil and the metal foil is large, and the power factor of the heating coil is used under high conditions.

このような力率の高い負荷へ鰭を僕聯合するために、最
適の高周波電源は翼力用トランジスタを用いたスイッチ
ング方式のィンバータである。すなわち、この方式の高
周波電源は、前述した真空管発振器式の様な大きなタン
ク回を必要としないので、小型で低廉かつ高効率力洋ら
れる。従来、プッシュプル型DC−ACスイッチング方
式のィンバータが発振電源回路として知られている。こ
のィンバータは高効率で大出力の高周波電力を得るのに
適するが、出力用スイッチングトランジスタが飽和状態
で使用されるので蓄電荷によりカットオフ時にコレクタ
電流がある短時間流れ続ける現象が生じる。この現象は
並列穣銃された両スイッチングトランジスタが同時にオ
ン作動するので電流スパイクが生じ「ィンバータの効率
を低下させまた極端な場合トランジスタを破壊させる。
この従来の欠点を除去するために過飽和リアクトルを用
いたマルチパイプレータ式ィンバータが存する。
In order to connect the fin to a load with such a high power factor, the optimal high-frequency power source is a switching type inverter using wing power transistors. That is, this type of high-frequency power source does not require a large tank circuit like the vacuum tube oscillator type described above, so it is small, inexpensive, and highly efficient. Conventionally, a push-pull type DC-AC switching type inverter is known as an oscillation power supply circuit. This inverter is suitable for obtaining high-frequency power with high efficiency and high output, but since the output switching transistor is used in a saturated state, a phenomenon occurs in which the collector current continues to flow for a short period of time at cut-off due to accumulated charge. This phenomenon occurs because both switching transistors connected in parallel turn on at the same time, resulting in a current spike that reduces the efficiency of the inverter and, in extreme cases, destroys the transistors.
In order to eliminate this conventional drawback, there is a multipipulator type inverter using a supersaturated reactor.

しかしこの従来例では特殊な過飽和IJァクトルの使用
によりその利用対象が限定され、また直流電源を必要と
するので商用電源より直流を得る場合大きな平滑回路を
要することあるいは発振周波数の可変が不可能である等
の種々の欠点があった。本発明は前述した従来の課題に
鑑み、電力用トランジスタを利用して高効率の大出力高
周波電力を得ることのできる小型かつ低廉な高周波加熱
装置用電源回路を提供することを目的とする。
However, in this conventional example, the use of a special supersaturated IJ vector is limited, and since it requires a DC power supply, a large smoothing circuit is required to obtain DC from a commercial power supply, or the oscillation frequency cannot be varied. There were various drawbacks such as: SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a small and inexpensive power supply circuit for a high-frequency heating device that can obtain high-efficiency, high-output high-frequency power using power transistors.

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第1図は本発明に係る電源回路の基本構成を示す第1実
施例である。出力トランス1川ま一次巻線11と二次巻
線12とを含み、一次巻線11には電源回路2川こ接続
される中間タップ13を有する。出力トランス10の二
次巻線12は図示していない高周波加熱コイルに接続さ
れる。電源回路20は商用電源21と全波整流回路22
と高周波バイパスコンデンサ23とを含み、全波整流電
力を出力トランス10の中間タップ13に印加する。出
力トランス10の一次巻線11の両端には出力トランジ
スタ回路30,40が接続され、両出力トランジスタ回
路30,40‘まそれぞれ出力トランジスタ31,41
、電流制限用抵抗32,42、無効電力返還用ダイオー
ド33,43を含む。出力トランジスタ31,41のコ
レク夕はそれぞれ一次巻線11の両端に接続され、また
そのベースには発振回路50からの信号が駆動回路34
,44で増中ごれ印加される。なお駆動回路のトランジ
スタ35,36,45,46は飽和状態で使用される。
発振回路5川ま、フリップフロッブ51を含み、その一
方の出力端子は微分回路52、ダイオード53、単安定
マルチ54を介して駆動回路34のトランジスタのベー
スに接続されている。同様にフリップフロップ51の他
方の出力端子は微分回路55、ダイオード56、単安定
マルチ57を介して駆動回路44のトランジスタのベー
スに接続されている。フリップフロップ51の入力端子
には微分回路58、オアゲート59を介して3個の入力
信号が印加される。第1の入力信号はスタート回路60
の単安定マルチ61から印加され、第2、3の入力信号
は両出力トランジスタ回路30,40からの帰還回路7
1,72から印加される。この実施例において、帰還回
路71,72は出力トランジスタ31,41のコレクタ
に接続された微分回路73,74を含む。単安定マルチ
61の出力は帰還回路71,72からの信号を無効にす
るトランジスタ75,76のベースに接続されている。
単安定マルチ61にはスタートパルス発生ュニジヤンク
シヨントランジスタ62、スタートパルス阻止トランジ
スタ63、コンデンサ64、抵抗65を含む。
Preferred embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
FIG. 1 is a first embodiment showing the basic configuration of a power supply circuit according to the present invention. One output transformer includes a primary winding 11 and a secondary winding 12, and the primary winding 11 has an intermediate tap 13 to which two power supply circuits are connected. The secondary winding 12 of the output transformer 10 is connected to a high frequency heating coil (not shown). The power supply circuit 20 includes a commercial power supply 21 and a full-wave rectifier circuit 22
and a high-frequency bypass capacitor 23, and applies full-wave rectified power to the intermediate tap 13 of the output transformer 10. Output transistor circuits 30 and 40 are connected to both ends of the primary winding 11 of the output transformer 10, and both output transistor circuits 30 and 40' are connected to output transistors 31 and 41, respectively.
, current limiting resistors 32 and 42, and reactive power return diodes 33 and 43. The collectors of the output transistors 31 and 41 are connected to both ends of the primary winding 11, respectively, and the signal from the oscillation circuit 50 is connected to the base of the drive circuit 34.
, 44, the increasing voltage is applied. Note that the transistors 35, 36, 45, and 46 of the drive circuit are used in a saturated state.
The oscillation circuit 5 includes a flip-flop 51, and one output terminal thereof is connected to the base of the transistor of the drive circuit 34 via a differentiating circuit 52, a diode 53, and a monostable multilayer 54. Similarly, the other output terminal of the flip-flop 51 is connected to the base of the transistor of the drive circuit 44 via a differentiating circuit 55, a diode 56, and a monostable multilayer 57. Three input signals are applied to the input terminal of the flip-flop 51 via a differentiating circuit 58 and an OR gate 59. The first input signal is the start circuit 60
The second and third input signals are applied from the monostable multi 61 of
It is applied from 1,72. In this embodiment, feedback circuits 71, 72 include differentiating circuits 73, 74 connected to the collectors of output transistors 31, 41. The output of the monostable multi 61 is connected to the bases of transistors 75 and 76 which nullify the signals from the feedback circuits 71 and 72.
The monostable multi 61 includes a start pulse generation junction transistor 62, a start pulse blocking transistor 63, a capacitor 64, and a resistor 65.

このスタート回路601こは第2図に示されるゼロボル
トスタート回路66からの信号eが接続され、商用蟹源
交流の不規則位相状態から発振作用を開始することによ
り生ずる混乱が防止される。すなわち、この高周波発振
器の電源は商用交流電圧を全波整流したままの脈流とし
、高周波電力の発生を電源の脈動電圧のゼロボルトより
行うようにすると、出力トランジスタ31,41のスイ
ッチングの開始時に、出力トランジスタ31,41に供
給される電圧は低いので、スイッチング開始時に出力ト
ランス10に流れる直流分が小さく、出力トランス10
の磁芯を飽和させないので出力トランス1川ま小型とな
ると共に、スイッチング開始時の過渡電流で出力トラン
ジスタ31,41を破壊することもないので出力トラン
ジスタ31,41を小さいものですむ。ゼロポルトスタ
ート回路66はゼロボルトスタートタイミングトランジ
スタ67のオフ作動で点弧されるゼ。ボルトスタートタ
イミングサィリスタ68を含み、その出力がトランジス
タ63を制御する。また、トランジスタ63のベースへ
は帰還回路71,72からの信号も印加される。ゼロボ
ルトスタート回路66には始動スイッチ69が設けられ
ている。本発明の第1実施例は前述した構成からなり、
次にその作用を説明する。始動スイッチ69を閉じると
ゼロボルトスタート回路66が作動する。即ちスイッチ
69からサイリスタ68のアノードに正電圧が印加され
るとターンオンの準備が完了するが、このサイリスタ6
8のゲートにはゼロボルトスタートタイミングトランジ
スタ67のコレク夕が接続されているので、トランジス
タ67がオン状態の間はサィリス夕68はオフ状態に保
持されている。トランジスタ67のベースに印加されて
いる商用電源の全波整流による脈動電圧1がゼロボルト
になった瞬間にトランジスタ67はオフそしてサイリス
夕68はオンとなる。この結果トランジスタ63はオフ
作動し、これに伴なし・コンデンサ64には抵抗65を
介して充電が行なわれ、この電圧がスタンドオフレシオ
を越えるとュニジャンクショントランジスタ62が導通
して負のィンパルスが単安定マルチへ印加され単安定マ
ルチよりパルスが発生する。単安定マルチ61の出力パ
ルスはオアゲート59微分回路58を介してフリップフ
ロツプ51に印加され、その正の印加ィンパルスにより
フリップフロップ51が状態変化される。
This start circuit 601 is connected to the signal e from the zero volt start circuit 66 shown in FIG. 2 to prevent confusion caused by starting the oscillation operation from an irregular phase state of the commercial source AC. That is, if the power source of this high frequency oscillator is a pulsating current obtained by full-wave rectification of the commercial AC voltage, and the high frequency power is generated from zero volts of the pulsating voltage of the power source, at the start of switching of the output transistors 31 and 41, Since the voltage supplied to the output transistors 31 and 41 is low, the DC component flowing to the output transformer 10 at the start of switching is small, and the output transformer 10
Since the magnetic core of the output transformer is not saturated, the output transformer can be made smaller, and the output transistors 31 and 41 are not destroyed by the transient current at the start of switching, so the output transistors 31 and 41 can be made smaller. The zero port start circuit 66 is turned on when the zero volt start timing transistor 67 is turned off. It includes a volt start timing thyristor 68, the output of which controls transistor 63. Further, signals from feedback circuits 71 and 72 are also applied to the base of transistor 63. The zero volt start circuit 66 is provided with a start switch 69. The first embodiment of the present invention has the above-mentioned configuration,
Next, its effect will be explained. Closing the start switch 69 activates the zero volt start circuit 66. That is, when a positive voltage is applied from the switch 69 to the anode of the thyristor 68, preparation for turn-on is completed;
Since the collector of the zero-volt start timing transistor 67 is connected to the gate of the transistor 8, the transistor 68 is kept in the off state while the transistor 67 is in the on state. At the moment the pulsating voltage 1 due to full-wave rectification of the commercial power supply applied to the base of the transistor 67 becomes zero volts, the transistor 67 is turned off and the thyristor 68 is turned on. As a result, the transistor 63 turns off, and accordingly, the capacitor 64 is charged via the resistor 65, and when this voltage exceeds the standoff ratio, the junction transistor 62 becomes conductive and a negative impulse is generated. A pulse is generated from the monostable multi when applied to the monostable multi. The output pulse of the monostable multi 61 is applied to the flip-flop 51 through the OR gate 59 and the differentiating circuit 58, and the positive applied pulse causes the flip-flop 51 to change state.

単安定マルチ61の出力は同時にトランジスタ75,7
6をオン作動させ帰還回路71,72の帰還信号を短絡
して無効にする。フリップフロップ51の初期状態は不
定であるが、例えばフリップフロップ51の状態が変化
し微分回路52からの負のィンパルスにより一方の単安
定マルチ54から所定設定中のパルスが出力トランジス
タ31をオン作動させる場合を考える。
The output of the monostable multi 61 is simultaneously connected to transistors 75 and 7.
6 is turned on to short-circuit the feedback signals of the feedback circuits 71 and 72, making them invalid. Although the initial state of the flip-flop 51 is undefined, for example, when the state of the flip-flop 51 changes, a negative impulse from the differentiating circuit 52 causes a predetermined pulse from one monostable multi 54 to turn on the output transistor 31. Consider the case.

出力トランジスタ31のオン作動により出力トランジス
タ回路30側のaの電位は零にまた出力トランジスタ回
路40側のbの電位は出力トランスの変圧器作用により
電源電圧の2倍となる。この始動状態で微分回路73か
らは負のィンパルスがまた微分回路74からは正のィン
パルスが発生するが、前述した様に両帰還回路71,7
2が共に無効状態であるので、これらのィンパルスはい
づれもオアゲート59に印加されることがない。単安定
マルチ54からのパルスが消滅しても出力トランジスタ
31は蓄積電荷のためにし‘よらくの閥オン状態が持続
される。
By turning on the output transistor 31, the potential of a on the output transistor circuit 30 side becomes zero, and the potential of b on the output transistor circuit 40 side becomes twice the power supply voltage due to the transformer action of the output transformer. In this starting state, a negative impulse is generated from the differentiating circuit 73 and a positive impulse is generated from the differentiating circuit 74, but as described above, both the feedback circuits 71, 7
Since both impulses 2 and 2 are in an invalid state, neither of these impulses is applied to the OR gate 59. Even when the pulse from the monostable multi-channel transistor 54 disappears, the output transistor 31 remains in a nearly on state due to the accumulated charge.

この間フリップフロッブ51には何等の入力も印加され
ないので他方の出力トランジスタ回路40が作用するこ
とはない。蓄積電荷の消滅により出力トランジスタ31
はオフ作動してaの電位が上昇する。単安定マルチ54
,57のパルス中は実質上同一に設定されるが、単安定
マルチ61のパルス中はこれらのものより若干短く設定
されている。この結果、出力トランジスタ31がオフ作
動したときには、既に単安定マルチ61による帰還回滋
の抑制作用が解除されていることが理解される。従って
微分回聡73から発生した正のィンパルスはオアゲート
59、微分回路58を介してフリップフロツプ51を状
態変化させる。この状態変化による信号で単安定マルチ
57が出力トランジスタ41を所定時間オン作動し、出
力トランジスタ41のオフ作動を微分回路74が検出し
て帰還回路72を通して発振回路50に発振信号を与え
る。以上の動作は中間タップ13の電圧が次にゼロボル
トになるまで持続し、出力トランス10からは高周波の
矩形波信号が発生し加熱コイルに印加される。
During this time, no input is applied to the flip-flop 51, so the other output transistor circuit 40 does not act. Due to the disappearance of the accumulated charge, the output transistor 31
is turned off and the potential of a rises. monostable multi 54
, 57 are set to be substantially the same, but the monostable multi-pulse 61 is set to be slightly shorter than these. As a result, it can be understood that when the output transistor 31 is turned off, the feedback suppression effect by the monostable multi-layer 61 has already been released. Therefore, the positive impulse generated from the differential circuit 73 changes the state of the flip-flop 51 via the OR gate 59 and the differential circuit 58. The monostable multi 57 turns on the output transistor 41 for a predetermined period of time using a signal caused by this state change, and the differentiating circuit 74 detects the off operation of the output transistor 41 and provides an oscillation signal to the oscillation circuit 50 through the feedback circuit 72. The above operation continues until the voltage at the intermediate tap 13 becomes zero volts, and a high frequency rectangular wave signal is generated from the output transformer 10 and applied to the heating coil.

なおこの間、トランジスタ63のベースには、帰還回路
71,72を介して信号が入るので、コンデンサ64の
電荷はュニジャンクショントランジスタ62が導通とな
る前に放電するのでスタート回路601ま働かない。や
がて中間タップ13の電圧がゼロボルトとなると、当然
帰還回路71,72からの信号がゼロとなるので、発振
が停止し、次のスタート回路からの信号により再び発振
が始まる。以上の様に、本発明に係る高周波加熱装置用
電源回路では一方の出力トランジスタのオフ作動を検出
し、他方の出力トランジスタをオン作動するので両駆動
トランジスタ回路30,40が同時にオン作動すること
がなく、回路に悪影響を与える電流スパイク等の発生が
阻止され駆動トランジスタの破壊等が防止される。
During this time, since a signal is input to the base of the transistor 63 via the feedback circuits 71 and 72, the charge in the capacitor 64 is discharged before the junction transistor 62 becomes conductive, so that the start circuit 601 does not function. When the voltage at the intermediate tap 13 eventually reaches zero volts, the signals from the feedback circuits 71 and 72 naturally become zero, so oscillation stops, and oscillation starts again with a signal from the next start circuit. As described above, in the power supply circuit for a high-frequency heating device according to the present invention, since the off-operation of one output transistor is detected and the other output transistor is turned on, both drive transistor circuits 30 and 40 can be turned on at the same time. Therefore, generation of current spikes and the like that adversely affect the circuit is prevented, and damage to the drive transistor is prevented.

第1図の電源回路において、ある種の必要に応じて出力
トランジスタ回路30,40をオフ作動するために制御
トランジスタ77,78が設けられている。
In the power supply circuit of FIG. 1, control transistors 77 and 78 are provided to turn off the output transistor circuits 30 and 40 according to certain needs.

これらの制御トランジスタ77,78は通常はオフ状態
に保持されているが、電力制御あるいは過電流保護時に
オン作動する。磁力制御回路が第3図に示され、サィリ
スタ80で制御されるトランジスタ81のコレクタ電位
cが制御トランジスタ77,78のベースに接続されて
いる。サイリスタ80はユニジヤンクシヨントランジス
タ82、コンデンサ83、可変抵抗84、トランジスタ
85,86を含む点弧回路により点弧される。トランジ
スタ86はそのベースに印加された脈動電圧1のゼロボ
ルトでオフ作動し、このときトランジスタ85がオンし
てコンデンサ83を放電させる。この時点から可変抵抗
84により設定された時定数でコソデンサ83が充電さ
れ、スタンドオフレシオで決まる所定函位でュニジャン
クショントランジスタ82がオン作動してサィリスタ8
0がターンオン作動する。サィリスタ80のターンオン
はトランジスタ81をオフ、制御トランジスタ77,7
8をオン作動して出力トランジスタ31,41への信号
を無効とする。この状態は電源の脈動電圧1が次にゼロ
ボルトになるまで持続するので、可変抵抗84による時
定数を変えることにより電力制御作用が達成される。以
上説明したようにこの電力制御方式では、高周波電力の
発生を電源の脈動電圧のゼロボルトより行い、一周期の
途中の位相で電力の発生を停止する方式をとっているの
で、高周波の発生の開始時に生じる過渡電流で出力トラ
ンス10を飽和させたり、出力トランジスタ31,41
を破壊することはない。制御トランジスタ77,78は
出力トランジスタ31,41の通電流保護用にも用いら
れる。
These control transistors 77 and 78 are normally kept off, but are turned on during power control or overcurrent protection. A magnetic force control circuit is shown in FIG. 3, in which the collector potential c of a transistor 81 controlled by a thyristor 80 is connected to the bases of control transistors 77 and 78. Thyristor 80 is fired by a firing circuit including a unijunction transistor 82, a capacitor 83, a variable resistor 84, and transistors 85 and 86. Transistor 86 turns off at zero volts of pulsating voltage 1 applied to its base, and at this time transistor 85 turns on and discharges capacitor 83. From this point on, the capacitor 83 is charged with a time constant set by the variable resistor 84, and the junction transistor 82 is turned on at a predetermined position determined by the standoff ratio, causing the thyristor 8
0 is turned on. Turning on thyristor 80 turns off transistor 81 and control transistors 77,7
8 is turned on to invalidate the signals to the output transistors 31 and 41. Since this state lasts until the pulsating voltage 1 of the power supply next becomes zero volts, the power control action is achieved by changing the time constant by the variable resistor 84. As explained above, in this power control method, high-frequency power is generated from zero volts of the pulsating voltage of the power supply, and power generation is stopped at a phase in the middle of one cycle. The transient current that sometimes occurs may saturate the output transformer 10 or cause the output transistors 31 and 41 to become saturated.
will not be destroyed. The control transistors 77 and 78 are also used to protect the output transistors 31 and 41 from current flow.

即ち出力トランジスタ31,41に流れる電流は譲導コ
イル9川こより検出され、その出力f,gは第4図の整
流回路91で整流されシュミット回路92に印加される
。出力トランジスタの電流がなんらかの原因で増加し、
この印加電圧が所定値を超えるとシュミット回路92は
制御トランジスタ77,78のd端子にパルスを印加し
て出力トランジスタ回路30,40をオフ作動させる。
この保護作用によって出力トランジスタ31,41の過
電流は消滅するが、消滅とともにシュミット回路92の
出力もなくなり、再び発振が開始して、電流増加の原因
が取除かれていない場合には過電流が再び流れてしまう
。この欠点を防止するために、シュミット回路92の出
力は電力制御回路のサィリスタ80のゲート端子hに印
加され、前述した電力制御作用と同様脈動電圧1の次の
セロボルトまで出力トランジスタ回路30,40をオフ
状態に保持する。この場合であってもサィリスタ制御は
比較的にその応答速度が遅いので、シュミット回路92
から直後制御トランジスタ77,78のd端子へパルス
を印加することは必要である。第5図には本発明の第2
実施例が示され、第1実施例と同一の構成には同一符号
を付して説明を省略する。
That is, the current flowing through the output transistors 31 and 41 is detected by the conductive coil 9, and the outputs f and g are rectified by the rectifier circuit 91 shown in FIG. 4 and applied to the Schmitt circuit 92. If the output transistor current increases for some reason,
When this applied voltage exceeds a predetermined value, the Schmitt circuit 92 applies a pulse to the d terminals of the control transistors 77 and 78 to turn off the output transistor circuits 30 and 40.
Due to this protective action, the overcurrent in the output transistors 31 and 41 disappears, but along with the overcurrent, the output of the Schmitt circuit 92 also disappears, and oscillation starts again, and if the cause of the current increase is not removed, the overcurrent will continue. It flows again. In order to prevent this drawback, the output of the Schmitt circuit 92 is applied to the gate terminal h of the thyristor 80 of the power control circuit, and the output transistor circuit 30, 40 is applied to the gate terminal h of the thyristor 80 of the power control circuit until the next zero volt of the pulsating voltage 1, similar to the power control action described above. Hold in off state. Even in this case, since the response speed of thyristor control is relatively slow, the Schmitt circuit 92
It is necessary to apply a pulse to the d terminals of the control transistors 77, 78 immediately after. FIG. 5 shows the second embodiment of the present invention.
An embodiment will be shown, and the same components as in the first embodiment will be given the same reference numerals and their explanation will be omitted.

第2実施例において発振回路50は周知の矩形波発生回
路で、形成されその出力j,kの位相は互い1800ず
れており、該出力はノァゲート103,104および駆
動回路34を介して出力トランジスタ31,41のベー
スに供給される。 ‐ノア
ゲート103,104の入力にはゼロボルトスタート信
号e、電力制御信号c及び過電流保護信号dが接続され
、通常は零であるがいづれかの信号が印加されるとその
対応する出力トランジスタ回路30もし〈は40がオフ
作動される。
In the second embodiment, the oscillation circuit 50 is a well-known rectangular wave generation circuit, and its outputs j and k are out of phase with each other by 1800 degrees. , 41 base. - A zero volt start signal e, a power control signal c, and an overcurrent protection signal d are connected to the inputs of the NOR gates 103 and 104, and although normally they are zero, if any of the signals is applied, the corresponding output transistor circuit 30 may 40 is turned off.

その他の回路は第1実施例と同様であるので省略する。
第2実施例において、帰還回路71,72は出力トラン
ジスタ10の二次側電圧を検出する検出巻線105を含
む。ゼロポルトスタート信号eがオフとなると、発振信
号iあるいはkのうちいづれかオフ信号の印加されてい
る一方のノアゲート103もし〈は104を通じて始動
が行なわれる。いま出力トランジスタ31がオン作動さ
れたと仮定すると、一次巻線11と検出巻線105とは
図示の極性に巻かれているので帰還回路71によりノア
ゲート103にはオフ信号がまた帰還回路72によりノ
アゲート104にはオン信号が印加され出力トランジス
タ回路40はオフ状態に維持される。発振回路50から
ノアゲート103に正の発振信号iが印加されるとノア
ゲート103はオフ作動するが、出力トランジスタ31
のオフ作動には蓄積電荷により若干の遅れが生ずる。こ
の遅延の間/ァゲート104は帰還回路72からの正の
帰還信号でオフ状態が維持される。出力トランジスタ3
1がオフ作動すると、検出巻線105からノアゲート1
04に負の帰還信号が印加されノアゲート104がオン
作動し、出力トランジスタ回路40が作動する。以降こ
の発振作用が継続して出力トランス10より矩形波出力
が得られる。第6図には本発明の第3実施例が示され、
第1実施例、第2実施例と同一の構成には同一符号を付
して説明を省略する。出力トランジスタ31のコレクタ
は駆動回路44を介して出力トランジスタ41のベース
に接続され、同様に出力トランジスタ41のコレクタは
駆動回路34を介して出力トランジスタ31のベースに
接続されている。この実施例では駆動回路34,44は
、帰還信号271,272がかなり高電圧のa,b点か
ら与えられるために生ずる電力損失を低減させるために
設けられたものでこの回路のトランジスタは飽和状態で
使用される。すなわち、出力トランジスタ31,41の
ベース電圧は低電圧でよいので、低電圧の電源電圧十E
,一Eをもつ駆動回路34,44を設け、帰還信号27
1,272の電流をこの駆動回路34,44にて増中す
ることにより、帰還信号271,272の電流値を低減
可能とし、帰還抵抗111,112での電力損失を少く
するものである。駆動回路34,44はコレクタに正電
圧十Eの印加されたNPNトランジスタ35,45とコ
レクタに負電圧−Eの印加されたPNPトランジスタ3
6,46とを含む。ゼロボルトスタート信号eがオフと
なり、中間タップ13の脈動電圧が出力トランジスタ3
1,41をオン作動するに十分となり、出力トランジス
タ31,41のいずれか不定であるが、例えば発振回路
50を形成する矩形波発生器の出力iが正で出力トラン
ジスタ31がオン作動しているとする。
The other circuits are the same as those in the first embodiment and will therefore be omitted.
In the second embodiment, the feedback circuits 71 and 72 include a detection winding 105 that detects the secondary voltage of the output transistor 10. When the zero port start signal e is turned off, starting is performed through one of the NOR gates 103 or 104 to which the off signal of the oscillation signal i or k is applied. Assuming that the output transistor 31 is now turned on, the primary winding 11 and the detection winding 105 are wound with the polarities shown, so the feedback circuit 71 sends an OFF signal to the NOR gate 103, and the feedback circuit 72 sends an OFF signal to the NOR gate 104. An on signal is applied to the output transistor circuit 40, and the output transistor circuit 40 is maintained in the off state. When a positive oscillation signal i is applied from the oscillation circuit 50 to the NOR gate 103, the NOR gate 103 turns off, but the output transistor 31
There is a slight delay in the off operation due to the accumulated charge. During this delay, gate 104 is maintained off by a positive feedback signal from feedback circuit 72. Output transistor 3
1 is turned off, the detection winding 105 causes the Noah gate 1 to turn off.
04, the NOR gate 104 is turned on, and the output transistor circuit 40 is activated. Thereafter, this oscillation effect continues and a rectangular wave output is obtained from the output transformer 10. FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention,
Components that are the same as those in the first embodiment and the second embodiment are given the same reference numerals and their explanations will be omitted. The collector of the output transistor 31 is connected to the base of the output transistor 41 via the drive circuit 44, and similarly the collector of the output transistor 41 is connected to the base of the output transistor 31 via the drive circuit 34. In this embodiment, the drive circuits 34 and 44 are provided to reduce power loss caused by the feedback signals 271 and 272 being applied from points a and b at fairly high voltages, and the transistors in these circuits are in a saturated state. used in In other words, since the base voltages of the output transistors 31 and 41 need only be low, the low power supply voltage 10E is sufficient.
, 1E are provided, and a feedback signal 27 is provided.
By increasing the current of 1,272 in the drive circuits 34, 44, the current values of the feedback signals 271, 272 can be reduced, and the power loss in the feedback resistors 111, 112 can be reduced. The drive circuits 34 and 44 include NPN transistors 35 and 45 to which a positive voltage of 1E is applied to the collectors, and a PNP transistor 3 to which a negative voltage of -E is applied to the collectors.
6,46. The zero volt start signal e is turned off, and the pulsating voltage at the intermediate tap 13 is applied to the output transistor 3.
1 and 41, and one of the output transistors 31 and 41 is undefined, but for example, the output i of the square wave generator forming the oscillation circuit 50 is positive and the output transistor 31 is turned on. shall be.

すると出力トランジスタ31のコレクタaの電圧はゼロ
に、出力トランジスタ40のコレクタbの電圧は出力ト
ランスの変圧器作用により中間タップ13の電圧の2倍
となる。したがって出力トランジスタ31はオンに、出
力トランジスタ41はオフに保持される。やがて矩形波
発生器の出力iが負となり、出力kが正となると、出力
トランジスタ31の駆動信号はオフとなるが、出力トラ
ンジスタ31のオフ作動には蓄積電荷により若干の遅れ
が生じ、やがて出力トランジスタ31がオフとなると、
出力トランジスタ31のコレクタaが正となり、帰還信
号272が駆動回路44が増中され、出力トランジスタ
41をオン作動させる。以上の様にして、第3実施例で
も他の実施例と同様に一方の出力トランジスタのオフ動
作を確認後、他方の出力トランジスタをオン動作させる
ので、両出力トランジスタ回路が同時に作動することが
防止される。本発明の特徴の一つは高周波発振器の電源
が商用交流電圧を全波整流したままの脈動電圧であるこ
とであり、そのために出力トランジスタ31,41を駆
動する信号も特別なものが使用される。
Then, the voltage at the collector a of the output transistor 31 becomes zero, and the voltage at the collector b of the output transistor 40 becomes twice the voltage at the intermediate tap 13 due to the transformer action of the output transformer. Therefore, output transistor 31 is kept on and output transistor 41 is kept off. When the output i of the square wave generator eventually becomes negative and the output k becomes positive, the drive signal for the output transistor 31 turns off, but there is a slight delay in turning off the output transistor 31 due to the accumulated charge, and eventually the output When the transistor 31 is turned off,
The collector a of the output transistor 31 becomes positive, and the feedback signal 272 is activated in the drive circuit 44, turning the output transistor 41 on. As described above, in the third embodiment, as in the other embodiments, after confirming the off operation of one output transistor, the other output transistor is turned on, thereby preventing both output transistor circuits from operating at the same time. be done. One of the features of the present invention is that the power source of the high frequency oscillator is a pulsating voltage obtained by full-wave rectification of the commercial AC voltage, and for this purpose, special signals are used to drive the output transistors 31 and 41. .

出力トランジスタ31,41のコレクタ噂流の大きさは
電源の脈動電圧に比例して変化するので、蓄積時間を短
くするために出力トランジスタ31,41のベースへ供
野合する駆動電流も電源の脈動電圧に比例するものとし
なければならない。そのためには出力トランジスタ31
,41を駆動するための駆動回路の電源蟹圧十8は直流
蟹圧+E。と電源の脈動電圧に比例する電圧+E^との
和とし、駆動回路のトランジスタは飽和状態で使用され
なければならない。この直流電圧十Eoは、出力トラン
ジスタ31,41のベースがある値まではコレクタ電流
がほとんど流れないために必要とするもので、この値は
、中間タップ13の脈動電圧がゼロボルトのとき、コレ
クタ電流が実質的にゼロになるように選ばれる。また出
力トランジスタ31,41のオフ作動を確実にするため
と、蓄積電荷による出力トランジスタ31,41のオフ
作動時の遅延時間を短縮するために、出力トランジスタ
31,41のオフ作動時にはそのベースへ駆動回路より
、負の電圧−Eが供給される。以上述べたような駆動電
圧を与えるために、駆動回路の電源電圧は第7図に示す
回路より供給される。この駆動電源回路は整流回路11
5,116を含み、整流回路115の一方の端子117
が正極端子として用いられ、他方の端子がトランジスタ
118を介して整流回路116の出力端に接続され、整
流回路116の他方の出力端119が負極端子として用
いられている。トランジスタ118のベースにはッェナ
ーダィオード120が接続され、直流電圧+Eoが得ら
れる。131,132は平滑コンデンサで133,13
4は高周波のバイパスコンデンサである。
Since the magnitude of the collector current of the output transistors 31, 41 changes in proportion to the pulsating voltage of the power supply, the drive current supplied to the bases of the output transistors 31, 41 to shorten the storage time also changes in proportion to the pulsating voltage of the power supply. shall be proportionate to For that purpose, the output transistor 31
, 41, the power supply pressure 18 of the drive circuit is DC pressure +E. and the voltage +E which is proportional to the pulsating voltage of the power supply, and the transistor of the drive circuit must be used in a saturated state. This DC voltage 1 Eo is necessary because the collector current hardly flows until the base of the output transistors 31 and 41 reaches a certain value. is chosen so that it is effectively zero. In addition, in order to ensure that the output transistors 31 and 41 are turned off, and to reduce the delay time when the output transistors 31 and 41 are turned off due to accumulated charge, the base of the output transistors 31 and 41 is driven when the output transistors 31 and 41 are turned off. A negative voltage -E is supplied from the circuit. In order to provide the driving voltage as described above, the power supply voltage of the driving circuit is supplied from the circuit shown in FIG. This drive power supply circuit is a rectifier circuit 11
5, 116, one terminal 117 of the rectifier circuit 115
is used as a positive terminal, the other terminal is connected to the output terminal of rectifier circuit 116 via transistor 118, and the other output terminal 119 of rectifier circuit 116 is used as a negative terminal. A Zener diode 120 is connected to the base of the transistor 118, and a DC voltage +Eo is obtained. 131, 132 are smoothing capacitors 133, 13
4 is a high frequency bypass capacitor.

第7図の駆動電源回路の117の電圧は第8図に示され
る様な正の脈流波形十E^と直流電圧十Eoとの和であ
り、119の電圧は負の直流電圧−Eであるような電源
波形が得られ、第1図、第5図および第6図に示した実
施例の駆動回路34,44に供給される。前述した実施
例において、過電流の検出は出力トランス10の一次巻
線11に設けられた誘導コイル9川こより行なわれるが
、検出手段としては第9図に示される様に出力トランジ
スタ31,41の電流を抵抗135,136により検出
する手段あるいは第10図に示される様にホール素子1
37により検出する手段等が存する。出力トランジス外
こ過電圧が印加された場合トランジスタが破壊されてし
まう事態が知られている。
The voltage 117 of the drive power supply circuit in FIG. 7 is the sum of the positive pulsating current waveform 1E^ and the DC voltage 1Eo as shown in FIG. 8, and the voltage 119 is the negative DC voltage -E. A certain power supply waveform is obtained and supplied to the drive circuits 34, 44 of the embodiments shown in FIGS. 1, 5 and 6. In the embodiment described above, overcurrent detection is performed by the induction coil 9 provided in the primary winding 11 of the output transformer 10, but the detection means includes the output transistors 31 and 41 as shown in FIG. Means for detecting current by resistors 135, 136 or a Hall element 1 as shown in FIG.
37, etc. exist. It is known that when an overvoltage is applied outside the output transistor, the transistor is destroyed.

この様な過電圧は出力トランスに洩れ磁束が存して駆動
トランジスタがオフ作動するときに生じるスパイク電圧
として知られる。この過電圧を吸収する保護回路が第1
1図に示されている。第11図において出力トランジス
タ31,41のコレクタはダイオード121,122を
介してコンデンサー23に接続されている。コンデンサ
123には商用電源21を巻線比2対1で昇圧するトラ
ンス124と整流回路125を介して電源電圧最大値の
22倍の電圧が充電されている。通常の正常動作では出
力トランジスタ31,41のコレクタには電線電圧の2
倍以上の電圧は印加されず、ダイオード121,122
は常に逆電圧がかかって電流が流れない。しかしながら
何等かの原因で出力トランジスタ31あるいは41に過
電圧が印加されると、ダイオード121,122には順
電圧がかかり導適する。この電流はコンデンサ123に
並列接続された抵抗126により放電される。以上の様
にして出力トランジスタ31,41には所定電圧以上が
印加されない様に規制されている。本発明に係る高周波
誘導加熱装置用電源回路には高力率の加熱コイルが要求
される。
Such overvoltage is known as a spike voltage that occurs when the drive transistor turns off due to leakage magnetic flux in the output transformer. The first protection circuit absorbs this overvoltage.
This is shown in Figure 1. In FIG. 11, the collectors of output transistors 31 and 41 are connected to a capacitor 23 via diodes 121 and 122. The capacitor 123 is charged with a voltage 22 times the maximum value of the power supply voltage via a transformer 124 that boosts the commercial power supply 21 at a turns ratio of 2:1 and a rectifier circuit 125. In normal normal operation, the collectors of the output transistors 31 and 41 are at 2 of the wire voltage.
A voltage more than double the voltage is not applied, and the diodes 121, 122
There is always a reverse voltage applied and no current flows. However, if an overvoltage is applied to the output transistor 31 or 41 for some reason, a forward voltage is applied to the diodes 121 and 122, making them conductive. This current is discharged by a resistor 126 connected in parallel to the capacitor 123. As described above, the output transistors 31 and 41 are regulated so that a voltage higher than a predetermined voltage is not applied. The power supply circuit for a high frequency induction heating device according to the present invention requires a heating coil with a high power factor.

加熱コイルの力率を高めるためには、加熱コイルと被加
熱体との相互誘導係数をできるだけ1に近ずけることが
好ましい。調理済み食品の保存容器を加熱シールする場
合、力率の高い加熱コイルを得ることは比較的困難であ
る。その1つの困難性は保存容器をシールする時の加熱
が中の狭い帯状に形成されねばならないという点から生
じる。第12図には通常の加熱コイルの基本的な偏平渦
巻きコイル形状が示されている。
In order to increase the power factor of the heating coil, it is preferable to make the mutual induction coefficient between the heating coil and the heated object as close to 1 as possible. When heat sealing cooked food storage containers, it is relatively difficult to obtain heating coils with high power factors. One difficulty arises from the fact that the heating when sealing the storage container must be formed into a narrow band inside. FIG. 12 shows the basic flat spiral coil shape of a normal heating coil.

この加熱コイル31川ま被加熱体に絶縁状態で押し付け
られ、コイル形状に対応した部位が加熱される。第13
図には袋状の保存容器を製作する途中段階が示され、三
重構造の積層シート311が2枚重ねられ、その上を加
熱コイル310が矢印の様に移動することにより斜線で
示される接合部312が加熱シールされる。そして接合
部312を鎖線に示す様に切断すれば、三辺が接合され
た袋状の保存容器を得ることができる。この製作時に、
第12図に示した偏平渦巻きコイル310は第13図の
若干誇張した図から明きらかな様に破線の部分まで加熱
シールしてしまう点で使用することができない。このた
めに実際の使用上は恐らく加熱コイル310の一方の辺
310Aを無効辺とするべく被加熱体である積層シート
311から浮離させることが必要であろう。第14図に
は第13図の説明の様にして製作された保存容器に調理
済み食品を充填した後に、その開口部313を加熱コイ
ル31川こより加熱シールする状態が示されている。こ
の場合でも加熱コイル310の無効辺310Aは被加熱
体と近接しないことが容易に理解される。こうした無効
辺を有する加熱コイルは無効辺が被加熱体と電磁結合し
ないために相互誘導係数は低下し、高力率の加熱コイル
を得ることは不可能である。第12図において、加熱コ
イル310の無効辺310Aを加熱辺310Bに近接す
ることにより1本の狭い帯状の加熱シールが達成される
かにみえる。しかし、より現実的にはこの結果相互譲導
係数自体が低下してしまうのでこの考えは否定される。
第15図には保存容器の開○部を気密シールする従来の
改良された加熱コイルが示され、偏平渦巻きコイル31
0にフェライトの磁芯314を固定したものである。
This heating coil 31 is pressed against the heated object in an insulated state, and a portion corresponding to the shape of the coil is heated. 13th
The figure shows an intermediate stage of manufacturing a bag-like storage container, in which two triple-layer laminated sheets 311 are stacked on top of each other, and a heating coil 310 is moved over them in the direction of the arrow to form a joint indicated by diagonal lines. 312 is heat sealed. Then, by cutting the joint portion 312 as shown by the chain line, a bag-shaped storage container with three joined sides can be obtained. During this production,
The flat spiral coil 310 shown in FIG. 12 cannot be used because, as is clear from the slightly exaggerated view of FIG. 13, the portion shown by the broken line is heat-sealed. For this reason, in actual use, it is probably necessary to separate one side 310A of the heating coil 310 from the laminated sheet 311, which is the object to be heated, so as to make it an ineffective side. FIG. 14 shows a state in which the storage container manufactured as described in FIG. 13 is filled with cooked food and then the opening 313 is sealed by heating from the heating coil 31. Even in this case, it is easily understood that the ineffective side 310A of the heating coil 310 does not come close to the object to be heated. In a heating coil having such an ineffective side, the ineffective side does not electromagnetically couple with the object to be heated, so the mutual induction coefficient decreases, and it is impossible to obtain a heating coil with a high power factor. In FIG. 12, it appears that one narrow band-shaped heating seal is achieved by bringing the ineffective side 310A of the heating coil 310 close to the heating side 310B. However, more realistically, this idea would be rejected because the mutual concession coefficient itself would decrease as a result.
FIG. 15 shows a conventional improved heating coil that airtightly seals the opening of a storage container.
A ferrite magnetic core 314 is fixed to the ferrite core 314.

この従来例では加熱コイル310から生じた磁束のほと
んどは矢印Pで示される様に磁芯314中を通り、相互
誘導係数の増大に寄与する。しかし、この場合であって
も無効辺310Aによる被加熱体と鎖交しない磁束Qの
存在により加熱コイル全体の相互誘導係数は制御されて
しまう。第16図には本発明に好適な高周波加熱コイル
の概略構成図が示され、無効辺310Aとのみ鎖交する
洩れ磁束Qを減少するために短絡コイル315が設けら
れている。
In this conventional example, most of the magnetic flux generated from the heating coil 310 passes through the magnetic core 314 as shown by arrow P, contributing to an increase in the mutual induction coefficient. However, even in this case, the mutual induction coefficient of the entire heating coil is controlled due to the presence of the magnetic flux Q that does not interlink with the heated body due to the ineffective side 310A. FIG. 16 shows a schematic configuration diagram of a high-frequency heating coil suitable for the present invention, in which a short-circuit coil 315 is provided to reduce leakage magnetic flux Q that interlinks only with the ineffective side 310A.

短絡コイル315はその一方の辺部が加熱コイル310
の無効辺310Aに暖近して配置され、磁芯314の磁
気回路を囲む短絡電流通路を形成する。短絡コイル31
5が図示の様に設けられると、洩れ磁束Qが短絡コイル
315と鎖交するので、短絡コイル315にはこの洩れ
磁束Qを打ち消す方向の電流が図示の様に流れる。この
結果、洩れ磁束Qは短絡コイル315により打ち消され
、加熱コイルの相互誘導係数が増加することが理解され
る。第16図の実施例において、短絡コイル315は銅
線の巻回コイルから成るが、導電性の金属板で短絡コイ
ルを形成することも可能である。
One side of the short circuit coil 315 is connected to the heating coil 310.
The magnetic core 314 is placed in close proximity to the ineffective side 310A of the magnetic core 314 to form a short-circuit current path surrounding the magnetic circuit of the magnetic core 314. Short circuit coil 31
5 is provided as shown in the figure, the leakage magnetic flux Q interlinks with the short circuit coil 315, so a current flows in the short circuit coil 315 in a direction that cancels out the leakage magnetic flux Q as shown in the figure. As a result, it is understood that the leakage magnetic flux Q is canceled by the short circuit coil 315, and the mutual induction coefficient of the heating coil increases. In the embodiment of FIG. 16, the shorting coil 315 consists of a wound coil of copper wire, but it is also possible to form the shorting coil with a conductive metal plate.

加熱コイルを固定する金属製の取付台で短絡コイルを兼
用した実施例が第17,18図に示される。この実施例
において、取付台316は電気伝導度及び機械的強度が
大きく、加工の容易な真ちゆうからなり、短絡コイルの
役目を果す。取付台316はほぼコ字状断面形状を有す
る棒からなり、第18図に示される様に、保存容器加熱
シール機械の可動腕317にねじ318,319にて強
固に固定されている。取付台316の長手方向にはこれ
もコ字状断面形状を有するフェライト製の磁芯314が
固着されている。磁芯314には更にヒータ320が埋
め込まれ、このヒータ320は保存容器の加熱シール工
程で保存容器と加熱コイル装置とが接触する様に、加熱
コイル装置自体が保存容器の熱が奪うことを防止する。
このヒータ320は接触型の高周波誘導加熱装置には極
めて好適であり、もしこのヒータ320が設けられてい
ない場合には、所望のシール部の周辺部も無用に加熱さ
れてしまう事態が生じるであろう。加熱コイル310の
加熱辺310Bがヒータ320の前面にまたその無効辺
310Aが取付台316に固定され、この結果加熱コイ
ル310は滋芯314を取り巻く様に配遣される。
An embodiment in which a metal mount for fixing a heating coil also serves as a short-circuiting coil is shown in FIGS. 17 and 18. In this embodiment, the mount 316 is made of brass that has high electrical conductivity and mechanical strength and is easy to process, and serves as a shorting coil. The mounting base 316 is made of a rod having a substantially U-shaped cross section, and is firmly fixed to the movable arm 317 of the storage container heat sealing machine with screws 318 and 319, as shown in FIG. A magnetic core 314 made of ferrite and having a U-shaped cross section is fixed to the mounting base 316 in the longitudinal direction. A heater 320 is further embedded in the magnetic core 314, and this heater 320 prevents the heating coil device itself from losing heat from the storage container so that the storage container and the heating coil device come into contact during the heat sealing process of the storage container. do.
This heater 320 is extremely suitable for a contact-type high-frequency induction heating device, and if this heater 320 is not provided, a situation may occur in which the surrounding area of the desired seal portion is also heated unnecessarily. Dew. The heating side 310B of the heating coil 310 is fixed to the front surface of the heater 320, and the ineffective side 310A thereof is fixed to the mounting base 316, so that the heating coil 310 is arranged so as to surround the heating core 314.

この状態で取付台316は無効辺310Aの接近した辺
部316Aとその反対側の端部3168とで磁芯314
の磁気回路を囲む短絡電流通路を形成し、無効辺310
Aによる洩れ磁束を吸収する。加熱コイル310の加熱
辺310B及び無効辺310Aの前面には銅製の保護板
321,322が固定され、加熱コイル31川こ損傷が
与えられることを防止する。第19図には加熱コイルの
他の実施例が示され、この実施例では加熱コイルの無効
辺310Aがヒータ320をはさんで加熱辺3108と
反対側に位置されている。
In this state, the mounting base 316 connects the magnetic core 316 with the adjacent side 316A of the ineffective side 310A and the opposite end 3168.
forming a short-circuit current path surrounding the magnetic circuit of the ineffective side 310
Absorbs leakage magnetic flux caused by A. Copper protection plates 321 and 322 are fixed to the front surfaces of the heating side 310B and the ineffective side 310A of the heating coil 310 to prevent the heating coil 31 from being damaged. FIG. 19 shows another embodiment of the heating coil, in which the ineffective side 310A of the heating coil is located on the opposite side of the heating side 3108 with the heater 320 in between.

取付台316にはその一部に関口部316aが形成され
、この関口部316aに無効辺310Aが挿入されてい
る。この実施例によれば加熱コイル装置を小型化できる
と共に加熱コイル310の無効辺310Aと被加熱物と
の相互譲導係数は極めて小さいので、第13図に示すよ
うな製袋時の帯状シールを行う際にも好ましいものであ
る。本発明に好適な加熱コイルで高周波誘導加熱による
シールを行う場合には、前述の説明のように実質的に同
じ加熱コイル2個を用いて加熱コイルの加熱辺でシール
部を押圧する方法と、1個の加熱コイルの加熱辺をシー
ル部へ押圧し、対向する側にはその加熱コイルの磁芯と
磁気回路を形成すべき磁芯を配置する方法とがあるが、
両者の加熱特性には大差はない。
An opening portion 316a is formed in a part of the mounting base 316, and the invalid side 310A is inserted into this opening portion 316a. According to this embodiment, the heating coil device can be miniaturized and the mutual concession coefficient between the ineffective side 310A of the heating coil 310 and the object to be heated is extremely small, so that a band-shaped seal during bag making as shown in FIG. It is also preferable when carrying out. When performing sealing by high-frequency induction heating using a heating coil suitable for the present invention, there is a method of pressing the sealing part with the heating side of the heating coil using two substantially identical heating coils as described above; There is a method in which the heating side of one heating coil is pressed against the sealing part, and the magnetic core that is to form a magnetic circuit with the magnetic core of the heating coil is placed on the opposite side.
There is no major difference in heating characteristics between the two.

本発明に用いる高周波誘導加熱コイルは、加熱辺と被加
熱物との相互誘導係数を大きく、無効辺と被加熱物との
相互譲導係数を4・さくし、所望とする加熱部分の電流
密度を高め、それ以外の部分の電流密度を低めると共に
、無効辺で生じる洩れ磁束を短絡コイルにより減少せし
め力率の高いコイルであるので、効率のよい高周波譲導
加熱シール用のコイルである。
The high-frequency induction heating coil used in the present invention has a large mutual induction coefficient between the heated side and the heated object, a 4.0-low mutual conduction coefficient between the ineffective side and the heated object, and a desired current density in the heated part. In addition to reducing the current density in other parts, the short-circuiting coil reduces the leakage magnetic flux generated at the ineffective side, making it a coil with a high power factor, making it an efficient coil for high-frequency transfer heating sealing.

次にこの高周波誘導加熱コイルで、金属箔の内側にナイ
ロンのような吸湿性の樹脂膜をもつシートのシール方法
を述べる。
Next, we will explain how to use this high-frequency induction heating coil to seal a sheet that has a hygroscopic resin film such as nylon on the inside of the metal foil.

この加熱コイルによれば所望とする部分のみを有効に加
熱できるので、前述した加熱片のみを加熱するヒータの
加熱温度は、それほど高くしない場合でも良好なシール
を得ることができる。したがって、吸湿性の樹脂を含む
シートをシールする場合には、この加熱コイルでシール
個所を押圧した後、高周波電力を供給し、シール部が溶
融したら高周波電力の供給を停止する。シール部が熔融
する温度では樹脂膜内に吸収されている水分が蒸発し、
シール部は発泡するが、高周波電力の供給停止と共に、
シール部の温度は温度の低い加熱コイルへ移り、シール
部の発泡がなくなる。シール部の温度が十分低下したら
加熱コイルによるシール部の押圧を止めればよい。この
場合でも、コイルの加熱片の温度は高いほど効率のよい
加熱が行えるので、シール部がシールを終了した段階で
発泡が認められない程度に高温に保つのがよい。以上説
明した様に本発明に係る高周波誘導加熱コイルによれば
、極めて高い力率を得ることができる。
According to this heating coil, only the desired portion can be effectively heated, so that a good seal can be obtained even if the heating temperature of the heater that heats only the heating piece described above is not so high. Therefore, when sealing a sheet containing a hygroscopic resin, high-frequency power is supplied after the heating coil presses the sealed portion, and once the seal portion has melted, the supply of high-frequency power is stopped. At the temperature where the seal part melts, the water absorbed in the resin film evaporates,
The seal part foams, but when the high frequency power supply is stopped,
The temperature of the seal part is transferred to the lower temperature heating coil, and the foaming of the seal part disappears. When the temperature of the seal part has decreased sufficiently, it is sufficient to stop pressing the seal part by the heating coil. Even in this case, since the higher the temperature of the heating piece of the coil, the more efficient heating can be performed, it is preferable to keep the temperature at a high temperature to such an extent that no foaming is observed after the sealing part has finished sealing. As explained above, according to the high frequency induction heating coil according to the present invention, an extremely high power factor can be obtained.

本発明に係るコイルの力率は0.9以上の値にすること
が万能であり、従来の一般的な誘導コイルの力率値が0
.1以下であることと比較してその改良は極めて大きな
効果を奏することが明らかである。高力率の加熱コイル
はその加熱効率を極端に向上することができる。
The power factor of the coil according to the present invention can be universally set to a value of 0.9 or more, and the power factor value of the conventional general induction coil is 0.
.. It is clear that the improvement has an extremely large effect compared to the case where the value is 1 or less. A high power factor heating coil can dramatically improve its heating efficiency.

即ち被加熱物へ供給される電力は加熱コイルの力率に比
例するので、同一の電力を被加熱物に供給する場合、高
力率の加熱コイルでは電流値を減少することができる。
加熱コイルの電流値を減少させることは高周波譲導加熱
装置の製作に際して種々の利点を呈する。
That is, since the electric power supplied to the object to be heated is proportional to the power factor of the heating coil, when the same electric power is supplied to the object to be heated, the current value can be reduced in a heating coil with a high power factor.
Reducing the current value of the heating coil offers various advantages in the fabrication of high frequency conductive heating devices.

このことは本発明における加熱コイルが従来に比してそ
の力率が1の音以上そしてその電流値が1′10以下に
することを可能にしたことから理解されるであろう。こ
れらの数値は同一の電力を供給するための加熱コイル線
径を1′10以下にし得ることを意味し、この点は極め
て重要である。加熱コイル線径を細くすることは加熱コ
イルを任意の形状に形成することを容易にする。また電
流値の減少は導線部分の構造を簡単にすることができ更
に導線を細くし冷却装置を必要としない利点をする。特
に加熱コイルを移動可能としなければならない装置にお
いて径の細い可榛性の導線を用いることができる利点を
有する。
This can be understood from the fact that the heating coil of the present invention can have a power factor of more than 1 tone and a current value of less than 1'10 compared to the conventional heating coil. These values mean that the heating coil wire diameter can be reduced to 1'10 or less to supply the same electric power, and this point is extremely important. Reducing the diameter of the heating coil wire makes it easier to form the heating coil into an arbitrary shape. Further, the reduction in the current value has the advantage that the structure of the conducting wire portion can be simplified and the conducting wire can be made thinner, thereby eliminating the need for a cooling device. Particularly in devices where the heating coil must be movable, there is an advantage that a flexible conducting wire with a small diameter can be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る高周波加熱装置用電源回路の好適
な第1実施例を示す回路図、第2図は第1図に接続され
るゼロポルトスタ−ト回路を示す回路図、第3図は第1
図に接続される電力制御回路を示す回路図、第4図は第
1図に接続される過電流保護回路を示す回路図、第5図
は本発明の第2実施例を示す回路図、第6図は本発明の
第3実施例を示す回路図、第7図は出力トランジスタの
駆動回路図、第8図は第7図の波形図、第9,10図は
それぞれ過電流検出回路図、第11図は出力トランジス
タの過電圧保護回路図、第12図は通常の加熱コイルの
基本的な偏平渦巻きコイル形状を示す概略図、第13図
は第1図の加熱コイルにより袋状保存容器を製作する工
程を示す平面図、第14図は第12図の加熱コイルによ
り袋状保存容器の閉口部を気密シールする工程を示す平
面図、第15図は従来の加熱コイルを示す概略図、第1
6図は本発明に用いる高周波加熱コイルの概略構成図、
第17図は本発明に用いる高周波加熱コイルの好適な実
施例を示す斜視図、第18図は第17図の断面図、第1
9図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 10……出力トランス、11……一次側、12,310
・・・・・・高周波加熱コイル、13・・・・・・中間
タップ、20・・・・・・電源回路、21・・・・・・
商用電源、22・・・・・・整流回路、30,40・・
・・・・出力トランジスタ回路、50・・・・・・発振
回路、71,72・・・・・ナ号還回路。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第9図 第6図 第7図 第10図 第12図 第14図 第15図 第16図 第11図 第13図 第17図 第19図 第18図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a preferred first embodiment of the power supply circuit for a high-frequency heating device according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a zero port start circuit connected to FIG. 1, and FIG. 1st
4 is a circuit diagram showing the overcurrent protection circuit connected to FIG. 1. FIG. 5 is a circuit diagram showing the second embodiment of the present invention. 6 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, FIG. 7 is a drive circuit diagram of an output transistor, FIG. 8 is a waveform diagram of FIG. 7, and FIGS. 9 and 10 are overcurrent detection circuit diagrams, respectively. Figure 11 is an overvoltage protection circuit diagram of the output transistor, Figure 12 is a schematic diagram showing the basic flat spiral coil shape of a normal heating coil, and Figure 13 is a bag-shaped storage container manufactured using the heating coil in Figure 1. 14 is a plan view showing the step of airtightly sealing the closing part of the bag-shaped storage container with the heating coil of FIG. 12; FIG. 15 is a schematic diagram showing the conventional heating coil;
Figure 6 is a schematic diagram of the high-frequency heating coil used in the present invention;
FIG. 17 is a perspective view showing a preferred embodiment of the high-frequency heating coil used in the present invention, FIG. 18 is a sectional view of FIG.
FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. 10...Output transformer, 11...Primary side, 12,310
...High frequency heating coil, 13...Middle tap, 20...Power circuit, 21...
Commercial power supply, 22... Rectifier circuit, 30, 40...
... Output transistor circuit, 50 ... Oscillation circuit, 71, 72 ... N feedback circuit. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 9 Figure 6 Figure 7 Figure 10 Figure 12 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Figure 11 Figure 13 Figure 17 Figure 19 Figure 18

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 商用電源とこの電源電圧を周期的に低電位を繰り返
えすように整流させる整流回路とを有する電源回路と、
一次側の中間タツプが前記電源回路にまた二次側が高周
波加熱コイルに接続された出力トランスと、前記出力ト
ランスの一次側の両端にそれぞれ接続された一対の出力
トランジスタ回路と、前記整流回路の出力が入力されか
つその電圧の立上りのスタート時点でパルスを発生する
スタートパルス発生回路と、前記スタートパルス発生回
路の出力の入力で前記各出力トランジスタのいずれか一
方を駆動させるパルスが出力され、かつ前記各出力トラ
ンジスタ回路のうち一方のコレクタ電流が零になったこ
とを検出する検出信号で相対向する一方の出力トランジ
スタ回路を駆動させるパルスが出力され、さらに前記電
源回路の前記低電位の出力で駆動を停止するパルス発生
回路とを具備することを特徴とする高周波加熱装置用電
源回路。
1. A power supply circuit having a commercial power supply and a rectification circuit that rectifies the power supply voltage so as to periodically repeat a low potential;
an output transformer with an intermediate tap on the primary side connected to the power supply circuit and a secondary side connected to the high-frequency heating coil; a pair of output transistor circuits connected to both ends of the primary side of the output transformer; and an output of the rectifier circuit. a start pulse generating circuit which receives the input voltage and generates a pulse at the start of the rise of the voltage; and a pulse which drives one of the output transistors at the input of the output of the start pulse generating circuit; A detection signal that detects that the collector current of one of the output transistor circuits has become zero is used to output a pulse that drives one of the opposing output transistor circuits, which is further driven by the low potential output of the power supply circuit. 1. A power supply circuit for a high-frequency heating device, comprising: a pulse generation circuit for stopping.
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