[发明专利]感应加热用电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及感应加热用电源装置，尤其涉及用于对感应加热装置的感应线圈(也称作工作线圈)供给高频的交变脉冲电流的感应加热用电源装置。

背景技术

以往，在感应加热装置的感应线圈那样的电感负载中流过交变脉冲电流的情况下，由于在电感负载中储存的磁(snubber)能效应，需要从电源供给伴随电流变化的高电压。

根据由半导体开关构成的现有的电压型换流器，为了在感应线圈中流过交变脉冲电流，需要让换流器输出伴随电流变化的电压，但在换流器的电流和电压之间产生了相位差，形成所谓的功率因数差的电源。

通过将在高频电路中经常使用的谐振电容器与感应线圈并联或串联连接能够改善功率因数，能够降低换流器电容。感应加热装置用换流器在使用固定的谐振电容器时，在由L和C决定的1个频率中只能改善功率因数。

如果使用对电路的磁能进行储存并在负载中进行再生的磁能再生开关(Magnetic Energy Recovery Switch：磁能恢复开关，以下称作“MERS”，参照专利文献1。)进行导通/截止，则具有以下优点：由于能够通过流入磁能储存电容器的电流而自动产生使电流突变所需要的电压，因此不需要从电源供给该电压。

图2是表示本发明者已经提出的交变脉冲电流发生装置(参照专利文献2、3。)。

如图2所示，如果在交流电源5和感应性负载3之间插入MERS从而使MERS与交流电源5同步地进行导通/截止，则感应性负载3的磁能储存在能量储存电容器2中，能够再次在感应性负载3中再生该能量，因此由感应性负载3的电感导致的过渡电压全部在开关MERS中产生。

在电阻成分少而以电感为主的感应性负载中流过交变脉冲电流的情况下，以往由于在感应性负载中储存的磁能效应，需要从电源供给伴随电流变化的高电压，但是在图2的情况下，具有电源电压仅为电阻成分电压(低电压)即可的优点并提出了专利申请。

【专利文献1】日本特开2000-358359号公报

【专利文献2】日本特开2004-260991号公报

【专利文献3】日本特开2005-223867号公报

但是，图2所示的交变脉冲电流发生装置需要将感应性负载3与低电压并且大电流的交流电源5串联连接，因此作为感应加热用电源装置使用便利性不好。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种能够充分发挥相关的MERS的优点，并且不需要大电流的交流电源，结构简单且部件数少，产生交变脉冲电流的感应加热用电源装置。

本发明涉及用于对感应线圈供给高频的交变脉冲电流的感应加热用电源装置，所述感应线圈用于对被加热物进行感应加热，本发明的上述目的通过具有以下特征的感应加热用电源装置来实现，该感应加热用电源装置具有：直流电源(5)；平滑用线圈(4)，其用于对来自该直流电源的直流电进行平滑；电桥电路(1)，其将4个由自消弧型元件和二极管的逆并联电路构成的反向导通型半导体开关进行桥接而构成；电容器(2)，其连接在所述电桥电路(1)的直流端子间，并且在所述电桥电路(1)的开关截止时对电路的再生磁能进行储存；以及控制单元(6)，其控制所述反向导通型半导体开关的导通/截止，并且所述控制单元(6)进行控制以便按照向所述感应线圈(3)供给的交变脉冲电流的周期，使所述反向导通型半导体开关中的位于对角线上的开关对同时导通/截止，并且2组开关对不会同时导通，并且进行运转控制以使得所产生的所述交变脉冲电流的频率比根据所述感应线圈(3)的电感和所述电容器(2)的静电电容所确定的谐振频率低，由此不论脉冲频率如何都能够维持谐振条件，对电路的磁能进行再生并再利用，并且从所述直流电源(5)经由所述平滑用线圈(4)对所述电容器(2)进行充电，由此对所述感应线圈(3)持续供给交变脉冲电流。

此外，本发明的上述目的通过具有以下特征的所述感应加热用电源装置来实现，该感应加热用电源装置代替所述直流电源(5)，从商用交流电源将经由整流用桥式二极管进行了整流的直流电提供给所述平滑用线圈(4)。

附图说明

图1是表示本发明涉及的感应加热用电源装置的结构的电路框图。

图2是以往的使用了磁能再生开关的脉冲电流发生装置。

图3是本发明涉及的感应加热用电源装置的脉冲电流发生的动作说明图。

图4是对从直流电压注入电力(电容器的充电)进行说明的图。

图5是表示通过商用频率电源进行驱动时的实施例的图。

图6是表示图5的实施例的仿真条件和结果的图。