换流装置制造方法及图纸

利用换流器２１检测流入平滑电容器４的高频电流，电流检测电路２２根据输出控制电路１８供给的定时信号，在ＩＧＢＴ８的导通期间中得到换流器２１检测的电流值Ｉａ时，就根据该电流值Ｉａ和数据表检测输入电流值。另外，电流检测电路２２在从ＩＧＢＴ８的截止时刻到下一个ＩＧＢＴ７的导通时刻之前的期间得到换流器２１检测的电流值Ｉｂ时，就根据该电流值Ｉｂ和数据表检测回授电流值。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有半桥式换流器主电路的换流装置。作为这样的换流装置，例如有使用于感应加热烹调器的换流装置。在感应加热烹调器中，通过向作为负载的加热线圈供给高频电流，使在铁制的锅等中发生感应电流(涡流)而进行感应加热，但是，为了进行加热控制，必须检测向换流器主电路输入的输入电流值和从输出侧来的回授电流值。并且，以往，输入电流值和回授电流值的检测是将换流器设置在输入端(例如整流电路的交流输入端)和输出端(例如换流器主电路的输出端)分别进行的。因此，需要2个昂贵的换流器，另外，要使基板的面积有余量，并有2个检测比较大的电流的部分，所以，可靠性将降低。本专利技术就是鉴于上述情况而提案的，其目的旨在提供可以在1个地方进行输入电流值和回授电流值的检测的换流装置。为了达到上述目的，有关本专利技术的第一或六方面，换流装置具有将工业交流电源进行整流而生成直流电源的整流电路，供给该整流电路输出的直流电源的直流母线，连接在该直流母线间的平滑电容器，与该平滑电容器并联连接的、由电容小于该平滑电容器的电容器和电阻的串联电路构成的分流电路，连接在上述直流母线间的、驱动负载的半桥式换流器主电路，检测流过上述平滑电容器的高频电流的高频电流检测单元，向构成上述换流器主电路的正端和负端的开关元件输出通/断信号、控制负载的驱动的控制单元，和根据上述高频电流检测电源检测的上述高频电流或流过上述分流电路的高频电流进行检测输入电流值的第1检测动作、同时根据上述各高频电流进行检测回授电流值的第2检测动作的电流值检测单元。如果采用这样的结构，则高频电流检测单元就检测流过连接在直流母线间的平滑电容器的高频电流，电流值检测单元根据该高频电流或根据流过分流电路的高频电流检测输入电流值，同时检测回授电流值。因此，只要检测了流过平滑电容器的高频电流或流过分流电路的高频电流，就可以利用电流检测单元同时检测输入电流值和回授电流值，所以，和以往不同，不必为了分别检测输入电流值和回授电流值而分别设置检测部，从而可以减少零部件数。另外，按照本专利技术的第六方面，换流装置，通过根据该分流电路的电阻的端子电压检测比流过分流电路小的高频电流值，可以同时检测输入电流值和回授电流值，从而廉价地构成。这时，也可以如本专利技术的第二或七方面所述的那样，将电流检测单元构成为，根据从正端开关元件的断开时刻经过指定时间后到负端开关元件的下一个断开时刻的期间检测的高频电流进行第1检测动作，同时根据高频电流的最大值进行第2检测动作。如果采用这样的结构，则从正端开关元件的断开时刻到负端开关元件的下一个断开时间的期间检测的流过平滑电容器的高频电流或流过分流电路的高频电流就与通过接通正端开关元件而供给负载的电流相等，与输入电流值大致成正比，所以，除了从正端开关元件的断开时刻开始在指定时间内流过的开关元件的尾电流外，可以根据上述高频电流检测输入电流值。另外，由于高频电流的最大值与回授电流值大致成正比，所以，可以根据上述最大值检测回授电流值。另外，如本专利技术的第三或八方面所述的那样，最好将电流值检测单元构成为在从负端开关元件的断开时刻到正端开关元件的下一个接通时刻的期间进行第2检测动作。如果采用这样的结构，则检测上述高频电流的最大值的期间确实是根据控制单元输出的通/断信号而特定的，所以，可以很容易地进行回授电流值的检测。此外，如本专利技术的第四或九方面所述的那样，最好将电流值检测单元构成为在负端开关元件的接通期间进行第1检测动作。如果采用这样的结构，则可以根据控制单元输出的通/断信号确实地特定检测输入电流值的定时，所以，可以很容易地进行输入电流值的检测。此外，如本专利技术第五方面所述的那样，最好用换流器构成高频电流检测单元。如果采用这样的结构，则利用换流器可以很容易地检测流过平滑电容器的高频电流。另外，如本专利技术第十方面所述的那样，最好将控制单元构成为当由电流值检测单元求出的回授电流值超过限制值时就输出通/断信号，使输入电流值减小到使该回授电流值小于上述限制值。有时，例如由于负载的驱动状态而对某一输入电流发生的回授电流的比例大大地增加，这时，在开关元件中发生的损耗(开关损耗)就增大。因此，如果采用上述那样的结构，通过减小输入电流值使回授电流值小于限制值，就可以降低开关损耗。这时，如本专利技术第十一方面所述的那样，可以根据输入电流值而将限制值设定为不同的值。如果采用这样的结构，就可以根据负载的驱动状态，适当地设定对各输入电流值的回授电流的限制值。另外，如本专利技术第十二方面所述的那样，也可以将控制单元构成为，当由电流值检测单元求出的回授电流值超过限制值时，就停止负载的驱动。如果采用这样的结构，当对输入电流发生的回授电流的比例显著地增大时，就会使负载的驱动停止，从而可以防止换流器主电路的开关元件破坏。如本专利技术第十三方面所述的那样，也可以将控制单元构成为即使在输出通/断信号使输入电流值增加的情况下，在由电流值检测单元求出的输入电流值减小时，使负载的驱动暂时停止后，再次开始进行控制。如果采用这样的结构，由于某种理由而负载的驱动状态发生变化、从而即使进行控制使输入电流值增加而其检测值仍减小时，通过使换流器主电路的动作暂时停止后再次开始进行控制，即使在有某种异常时，在再次控制开始的时刻就可以进行校验。附图说明图1是表示将本专利技术应用于感应加热烹调器时的实施例1的电气结构图。图2是表示各部分的信号波形的时序图。图3是表示与锅的材质相应的、对输入电流值的回授电流值的图。图4是表示本专利技术的实施例2的、与图1相当的图。下面，参照图1～图3说明将本专利技术应用于感应加热烹调器时的实施例1。图1是表示感应加热烹调器的电气结构的图。在图1中，用二极管桥路构成的整流电路1的交流输入端子与工业交流电源2连接，直流输出端子通过电感线圈3与平滑电容器4的两端连接。由正端和负端的IGBT(正端开关元件)7和IGBT(负端开关元件)8构成的支路通过直流母线5、6与该平滑电容器4的两端连接，从而构成半桥式的换流器主电路9。续流二极管10和11分别连接在IGBT7和8的集电极·发射极之间。加热线圈(负载)12的一端与换流器主电路9的输出端子9a连接，谐振电容器13和二极管14的并联电路连接在加热线圈12的另一端与直流母线6之间。另外，浪涌电压保护电容器15的一端与输出端子9a连接，浪涌电压保护电容器15的另一端通过IGBT16的集电极·发射极与直流母线6连接。并且，续流二极管17连接在IGBT16的集电极·发射极之间。由它们构成所谓浪涌电压保护电路，是为了在换流装置工作时减少开关损耗而设置的。振荡电路19输出的指定频率的振荡信号供给以微处理器等为中心构成的输出控制电路(控制单元)，同时供给操作部20输出的输入电流调整信号。并且，换流器(高频电流检测单元)21附加到平滑电容器4上，该换流器21的输出端子通过电流检测电路(电流值检测单元)22与输出控制电路18的输入端子连接。输出控制电路18通过由光电耦合器等构成的驱动电路23向IGBT7、8和16的栅极输出门信号(通/断信号)。另外，和该门信号相同的定时信号也供给电流检测电路22。电流检测电路22通过如后面所述的那样，根据从输出控制电路18供给的定时信号检测换流器21所检测的流入平滑电容器4的高频电流来检测输入电流值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换流装置，其特征在于： 具有 将工业交流电源进行整流而生成直流电源的整流电路， 供给该整流电路输出的直流电源的直流母线， 连接在该直流母线间的平滑电容器， 连接在上述直流母线间的、驱动负载的半桥式的换流器主电路， 检测流过上述平滑电容器的高频电流的高频电流检测单元， 向构成上述换流器主电路的正端和负端的开关元件输出通／断信号、控制负载的驱动的控制单元，和 根据上述高频电流检测电源检测的上述高频电流进行检测输入电流值的第１检测动作、同时根据上述各高频电流进行检测回授电流值的第２检测动作的电流值检测单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：林秀竹，松尾胜春，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]