JP5419842B2

JP5419842B2 - Power processing device

Info

Publication number: JP5419842B2
Application number: JP2010226392A
Authority: JP
Inventors: 拓也酒井; 茂樹原田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2030-10-06
Also published as: JP2012080742A

Description

この発明は、電力を有効的に消費することができる電力処理装置に関するものである。 The present invention relates to a power processing apparatus that can effectively consume power.

従来の電力処理装置は、スイッチング損失を調整するためスイッチング周波数が一定の条件でゼロ電流スイッチングがなされている。そして、負荷の温度を検出し、インバータ回路のスイッチング周波数を調整する。負荷の温度上昇を検知して、加熱部材の過昇温を未然に回避することができ、電力供給を維持するようスイッチング周波数を制御して負荷をウォームアップ終了温度まで昇温する。そして、スイッチング周波数を共振周波数近傍で調整して出力電力量を調整している（例えば、特許文献１参照）。 In the conventional power processing apparatus, zero current switching is performed under the condition that the switching frequency is constant in order to adjust the switching loss. Then, the temperature of the load is detected, and the switching frequency of the inverter circuit is adjusted. The temperature rise of the load can be detected to avoid overheating of the heating member, and the load is heated to the warm-up end temperature by controlling the switching frequency so as to maintain power supply. Then, the output power is adjusted by adjusting the switching frequency in the vicinity of the resonance frequency (see, for example, Patent Document 1).

ＷＯ０４／０７４９４４号公報WO04 / 074944

従来の電力処理装置は、駆動回路の出力電圧の通電率を調整し出力電力を調整していた。しかし、共振スイッチング状態から外れてしまうため、スイッチングによる損失が発生し、素子の放熱が必要となる。このため、大きな損失が生じ、出力電力のほとんどを誘導加熱により消費するという特徴が失われてしまうという問題点があった。 The conventional power processing apparatus adjusts the output power by adjusting the conduction ratio of the output voltage of the drive circuit. However, since it is out of the resonant switching state, loss due to switching occurs, and heat dissipation of the element is required. For this reason, there is a problem that a large loss occurs and the characteristic that most of the output power is consumed by induction heating is lost.

さらに、常に共振スイッチング状態で操作するために、入力電圧や、入力電力の値に合わせて間欠的に電子抵抗器を動作していた。よって、電子抵抗器の抵抗値と回生電力値とが一致しない場合、外部に雑音など悪影響が生じてしまうという問題点があった。 Further, in order to always operate in the resonant switching state, the electronic resistor is operated intermittently according to the value of the input voltage or input power. Therefore, when the resistance value of the electronic resistor and the regenerative power value do not match, there is a problem that an adverse effect such as noise is generated outside.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、電力を有効的に消費し、雑音を低減することができる電力処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power processing apparatus that can effectively consume power and reduce noise.

この発明は、誘導加熱用コイル部と共振用コンデンサ部とが直列に接続されてなる主回路と、
主回路に交流電流を供給するインバータ回路と、
インバータ回路を制御する制御回路とを備え、
制御回路は、インバータ回路の入力に応じて主回路の回路構成を変更して、主回路の共振周波数を変更しインバータ回路の出力周波数を変更された主回路の共振周波数となるようにし、
上記制御回路は、上記主回路の消費電力が上記インバータ回路の入力電力に近似するように上記主回路の共振周波数を変更するものである。 The present invention includes a main circuit in which an induction heating coil portion and a resonance capacitor portion are connected in series;
An inverter circuit for supplying an alternating current to the main circuit;
A control circuit for controlling the inverter circuit,
The control circuit changes the circuit configuration of the main circuit according to the input of the inverter circuit, changes the resonance frequency of the main circuit so that the output frequency of the inverter circuit becomes the resonance frequency of the changed main circuit ,
The control circuit changes the resonance frequency of the main circuit so that the power consumption of the main circuit approximates the input power of the inverter circuit .

この発明の電力処理装置は、上記のように構成されているため、
電力を有効的に消費し、雑音を低減することができる。 Since the power processing apparatus of the present invention is configured as described above,
Power can be consumed effectively and noise can be reduced.

この発明の実施の形態１の電力処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power processing apparatus of Embodiment 1 of this invention. コイルの周波数特性を示した図である。It is the figure which showed the frequency characteristic of the coil. この発明の実施の形態１における他の電力処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the other power processing apparatus in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２の電力処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power processing apparatus of Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３の電力処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power processing apparatus of Embodiment 3 of this invention. 図５に示した電力処理装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the power processing apparatus shown in FIG. この発明の実施の形態３の電力処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power processing apparatus of Embodiment 3 of this invention.

実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の形態１における例えばインバータ回路の内部で電圧もしくは出力電力を検出し、外部回路もしくはモーターなどの外部装置から入力される電力（回生電力）を消費するためにインバータ回路に搭載される回生抵抗器としての電力処理装置の構成を示す図、図２は図１に示した電力処理装置における主回路の周波数特性を示した図、図３はこの発明の実施の形態１における他の電力処理装置の構成を示す図である。 Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an inverter circuit for detecting voltage or output power, for example, in an inverter circuit according to Embodiment 1 of the present invention and consuming electric power (regenerative power) input from an external device or an external device such as a motor. The figure which shows the structure of the power processing device as a mounted regenerative resistor, FIG. 2 is the figure which showed the frequency characteristic of the main circuit in the power processing apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is in Embodiment 1 of this invention It is a figure which shows the structure of another power processing apparatus.

図において、主回路１は共振用コンデンサ部Ｃと誘導加熱用コイル部Ｌとが直列に接続されて構成されている。そして、共振用コンデンサ部ＣはコンデンサＣ１、コンデンサＣ２との複数のコンデンサにて構成されている。また、コンデンサＣ１、Ｃ２のそれぞれの容量は異なるものを用いてもよい。ここでは例えば、コンデンサＣ１＞コンデンサＣ２の容量を有するものとする。そして、各コンデンサＣ１、Ｃ２には、それぞれをオン／オフするためのスイッチＳ４、スイッチＳ５がそれぞれ接続されている。そして、主回路１に交流電流を供給するインバータ回路２と、インバータ回路２を制御する制御回路３とを備える。 In the figure, the main circuit 1 is configured by connecting a resonance capacitor part C and an induction heating coil part L in series. The resonance capacitor unit C is composed of a plurality of capacitors including a capacitor C1 and a capacitor C2. Further, the capacitors C1 and C2 may have different capacities. Here, for example, it is assumed that the capacitor C1> the capacitor C2. Each of the capacitors C1 and C2 is connected with a switch S4 and a switch S5 for turning on / off the capacitors C1 and C2, respectively. An inverter circuit 2 that supplies an alternating current to the main circuit 1 and a control circuit 3 that controls the inverter circuit 2 are provided.

そして、制御回路３は、インバータ回路２の入力電力の大きさに応じて主回路１の回路構成を変更して、共振用コンデンサ部Ｃの容量を変更して主回路１の共振周波数を変更し、インバータ回路２の出力周波数ｆ（スイッチング周波数）を、変更させた主回路１の共振周波数に変更するように制御する。この際、制御回路３は、主回路１の消費電力がインバータ回路２の入力電力に近似するように主回路１の共振周波数を変更する。この制御により、主回路１にてインバータ回路２に入力される電力を消費して、インバータ回路２での消費電力を抑制する。また、制御回路３は、共振用コンデンサ部Ｃの容量を変更するために、スイッチＳ４、Ｓ５のオンオフ制御を行うものである。 Then, the control circuit 3 changes the circuit configuration of the main circuit 1 according to the magnitude of the input power of the inverter circuit 2, changes the capacity of the resonance capacitor C, and changes the resonance frequency of the main circuit 1. The output frequency f (switching frequency) of the inverter circuit 2 is controlled to be changed to the changed resonance frequency of the main circuit 1. At this time, the control circuit 3 changes the resonance frequency of the main circuit 1 so that the power consumption of the main circuit 1 approximates the input power of the inverter circuit 2. With this control, the power input to the inverter circuit 2 is consumed in the main circuit 1 and the power consumption in the inverter circuit 2 is suppressed. Further, the control circuit 3 performs on / off control of the switches S4 and S5 in order to change the capacitance of the resonance capacitor unit C.

そして、インバータ回路２に、例えば電源または外部からの回生電力の直流電圧を検出する機能も有するものとする。また、インバータ回路２、主回路１、制御回路３を構成する半導体素子は、例えばＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体素子にて形成する。このようにワイドバンドギャップ半導体素子を用いることにより、通常のシリコン半導体素子と比較すると、電流導通時のロスを抑えるものである。尚、このことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。 The inverter circuit 2 also has a function of detecting a DC voltage of regenerative power from, for example, a power supply or the outside. Further, the semiconductor elements constituting the inverter circuit 2, the main circuit 1, and the control circuit 3 are formed by wide band gap semiconductor elements such as SiC. By using the wide band gap semiconductor element in this way, the loss at the time of current conduction is suppressed as compared with a normal silicon semiconductor element. Since this is the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.

また、各コンデンサＣ１、Ｃ２にはそれぞれ並列に接続された放電抵抗（図示せず）を備えるようにしてもよい。各コンデンサＣ１、Ｃ２が充電されている状態で制御回路３によりスイッチＳ４、Ｓ５がオフされた場合、各コンデンサＣ１、Ｃ２は充電された状態になっている。この際、放電抵抗が接続されていれば、スイッチＳ４、Ｓ５がオフしても各コンデンサＣ１、Ｃ２の電荷を消費することができる。尚、このことは以下の実施の形態においても同様であるため、その説明は適宜省略する。 Further, each of the capacitors C1 and C2 may be provided with a discharge resistor (not shown) connected in parallel. When the switches S4 and S5 are turned off by the control circuit 3 while the capacitors C1 and C2 are charged, the capacitors C1 and C2 are charged. At this time, if a discharge resistor is connected, the charges of the capacitors C1 and C2 can be consumed even when the switches S4 and S5 are turned off. Since this is the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.

次に上記のように構成された実施の形態１の電力処理装置の動作について説明する。まず、コイルの周波数特性を図２に基づいて説明する。図に示すように、コイルの周波数特性は、コイルが周波数ｆ１で駆動したときの抵抗値は抵抗値Ｒ１となり、周波数ｆ２で駆動したときの抵抗値は抵抗値Ｒ２となる。そして、コイルを駆動する周波数を大きくした場合、そのインダクタンス値は小さくなり、抵抗値は大きくなる傾向がある。よって、主回路１のコイルの駆動周波数を調整することにより、コイルの抵抗値を調整することができ、主回路１の消費電力を調整することが可能であることが判る。尚、このことは以下の実施の形態においても同様であるので、その説明は適宜省略する。 Next, the operation of the power processing apparatus of the first embodiment configured as described above will be described. First, the frequency characteristics of the coil will be described with reference to FIG. As shown in the figure, regarding the frequency characteristics of the coil, the resistance value when the coil is driven at the frequency f1 is the resistance value R1, and the resistance value when the coil is driven at the frequency f2 is the resistance value R2. When the frequency for driving the coil is increased, the inductance value tends to decrease and the resistance value tends to increase. Therefore, it can be seen that by adjusting the drive frequency of the coil of the main circuit 1, the resistance value of the coil can be adjusted, and the power consumption of the main circuit 1 can be adjusted. Since this is the same in the following embodiments, the description thereof will be omitted as appropriate.

このことに基づいて以下の動作を行う。まず、制御回路３は、インバータ回路２に入力される入力電圧が第１の所定値より高いか否かを検出している。そして、この値が第１の所定値より高いことを検出すると、主回路１の抵抗値を小さくして、主回路１の消費電力を大きくする必要があるため、主回路１を駆動するインバータ回路２の出力周波数を低くする。よって、共振周波数を低くするために、共振用コンデンサ部Ｃの容量を大きくする必要があるため、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とが並列に接続されるように、スイッチＳ４、スイッチＳ５の両方をオンする。そして、制御回路３は、共振用コンデンサ部Ｃの容量の変更によって変更された主回路１の共振周波数の変化に合わせインバータ回路２の出力周波数ｆを変化して駆動を制御する。 Based on this, the following operation is performed. First, the control circuit 3 detects whether or not the input voltage input to the inverter circuit 2 is higher than a first predetermined value. When it is detected that this value is higher than the first predetermined value, it is necessary to reduce the resistance value of the main circuit 1 and increase the power consumption of the main circuit 1, so that the inverter circuit that drives the main circuit 1 2 is lowered. Therefore, since it is necessary to increase the capacitance of the resonance capacitor unit C in order to lower the resonance frequency, both the switch S4 and the switch S5 are turned on so that the capacitor C1 and the capacitor C2 are connected in parallel. . Then, the control circuit 3 controls the drive by changing the output frequency f of the inverter circuit 2 in accordance with the change of the resonance frequency of the main circuit 1 changed by changing the capacitance of the resonance capacitor unit C.

次に、制御回路３は、入力電圧が第１の所定値より低いことを検出すると、上記の場合より、主回路１の抵抗値を大きくして、主回路１の消費電力を小さくする必要があるため、インバータ回路２の出力周波数を高くする。よって、共振周波数を高くするために、共振用コンデンサ部Ｃの容量を小さくする必要があるため、コンデンサＣ１のみが接続されるように、スイッチＳ４はオンしたまま、スイッチＳ５のみをオフしコンデンサＣ１のみを接続する。そして、制御回路３は、共振用コンデンサ部Ｃの容量の変更によって変更された主回路１の共振周波数の変化に合わせインバータ回路２の出力周波数ｆを変化して駆動を制御する。 Next, when the control circuit 3 detects that the input voltage is lower than the first predetermined value, it is necessary to increase the resistance value of the main circuit 1 and reduce the power consumption of the main circuit 1 as compared with the above case. Therefore, the output frequency of the inverter circuit 2 is increased. Therefore, in order to increase the resonance frequency, it is necessary to reduce the capacitance of the resonance capacitor unit C. Therefore, only the switch S5 is turned off while the switch S4 is turned on so that only the capacitor C1 is connected. Only connect. Then, the control circuit 3 controls the drive by changing the output frequency f of the inverter circuit 2 in accordance with the change of the resonance frequency of the main circuit 1 changed by changing the capacitance of the resonance capacitor unit C.

次に、さらに電圧が低くなり、制御回路３は、第２の所定値より低いことを検出すると、上記の場合より主回路１の抵抗値をさらに大きくして、主回路１の消費電力をさらに小さくする必要があるため、インバータ回路２の出力周波数をさらに高くする。よって、共振周波数をさらに高くするために、共振用コンデンサ部Ｃの容量をさらに小さくする必要があるため、コンデンサＣ２のみが接続されるように、スイッチＳ５をオンし、スイッチＳ４をオフしてコンデンサＣ１を切り離しコンデンサＣ２のみを接続する。そして、制御回路３は、共振用コンデンサ部Ｃの容量の変更によって変更された主回路１の共振周波数の変化に合わせインバータ回路２の出力周波数ｆを変化して駆動を制御する。 Next, when the voltage further decreases and the control circuit 3 detects that the voltage is lower than the second predetermined value, the resistance value of the main circuit 1 is further increased as compared with the above case, and the power consumption of the main circuit 1 is further increased. Since it is necessary to make it smaller, the output frequency of the inverter circuit 2 is further increased. Therefore, in order to further increase the resonance frequency, it is necessary to further reduce the capacitance of the resonance capacitor portion C. Therefore, the switch S5 is turned on and the switch S4 is turned off so that only the capacitor C2 is connected. Disconnect C1 and connect only capacitor C2. Then, the control circuit 3 controls the drive by changing the output frequency f of the inverter circuit 2 in accordance with the change of the resonance frequency of the main circuit 1 changed by changing the capacitance of the resonance capacitor unit C.

尚、制御回路３は、インバータ回路２の入力電圧にて制御する例を示したが、制御回路３に外部からの信号により上記に示した場合と同様に制御することも可能である。
また、上記に示した、第１の所定値および第２の所定値とは、第１の所定値＞第２の所定値の関係であり、それぞれの値は、電力処理装置の特性、コンデンサの容量などにより適宜設定するものである。また、コンデンサの容量は、コイルとの共振周波数が可聴領域と成らないように選定されている。 In addition, although the control circuit 3 showed the example controlled by the input voltage of the inverter circuit 2, it is also possible to control to the control circuit 3 similarly to the case shown above by the signal from the outside.
In addition, the first predetermined value and the second predetermined value described above are in a relationship of the first predetermined value> the second predetermined value, and each value represents the characteristics of the power processing device, the capacitor It is appropriately set depending on the capacity. The capacitance of the capacitor is selected so that the resonance frequency with the coil does not become an audible range.

上記のように構成された実施の形態１の電力処理装置によれば、インバータ回路に入力される入力電圧の大きさに応じて、共振用コンデンサ部の容量を変更することにより、主回路の消費電力を調整しているため、主回路によって効率よく電力を消費する。
また、インバータ回路の出力周波数は共振周波数と一致するように制御されているため、インバータ回路はゼロ電流スイッチングがなされ、インバータ回路での消費電力が抑えられる（損失が最小となる）ため、インバータ回路を冷却するための冷却手段（図示せず）などが小さく小型化でき、電力処理装置の特徴を大きくいかすことができる。 According to the power processing device of the first embodiment configured as described above, the consumption of the main circuit is changed by changing the capacitance of the resonance capacitor unit according to the magnitude of the input voltage input to the inverter circuit. Since the power is adjusted, power is efficiently consumed by the main circuit.
In addition, since the output frequency of the inverter circuit is controlled so as to coincide with the resonance frequency, the inverter circuit is zero-current switching, and power consumption in the inverter circuit is suppressed (loss is minimized). A cooling means (not shown) for cooling the battery can be reduced in size and size, and the characteristics of the power processing apparatus can be greatly utilized.

尚、上記実施の形態１においては、共振用コンデンサ部の容量の変更を、２個のコンデンサを備えるようにして、その接続方法を変更することにより対応する方法を示したが、これに限られることはなく、もちろん３個以上のコンデンサを備える場合も考えられる。また、例えば、図３に示すように、共振用コンデンサ部のコンデンサＣ３として、バリアブルコンデンサを用いるようにすれば、１個でも容量を変更することが可能となる。そして、共振用コンデンサ部の容量を制御するために、制御回路３はスイッチではなく、コンデンサＣ３の容量を制御することにより行うようにすれば、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。これにより、本実施の形態では段階的に駆動周波数を変化させたが、共振用コンデンサとしてバリアブルコンデンサを用いることにより共振用コンデンサ容量を連続的に変化させることができるため、駆動周波数も共振用コンデンサの静電容量に合わせて連続的に変化させ、主回路を構成するインダクタの抵抗値を調整し、電力処理装置の消費電力を連続的に調整することができる。これにより回生電力と電力処理装置の電力容量を一致させることができるため、電子抵抗器と入力電力の差異により間欠的に電子抵抗が動作するために発生する騒音をなくすことができる。 In the first embodiment, the method of changing the capacitance of the resonance capacitor unit by providing two capacitors and changing the connection method has been described. However, the present invention is not limited to this. Of course, there may be cases where three or more capacitors are provided. Further, for example, as shown in FIG. 3, if a variable capacitor is used as the capacitor C3 of the resonance capacitor unit, the capacitance can be changed even by one. If the control circuit 3 is controlled not by a switch but by controlling the capacitance of the capacitor C3 in order to control the capacitance of the resonance capacitor section, the same effect as in the first embodiment can be obtained. it can. As a result, although the drive frequency is changed stepwise in the present embodiment, the resonance capacitor capacity can be continuously changed by using a variable capacitor as the resonance capacitor. It is possible to continuously adjust the power consumption of the power processing apparatus by adjusting the resistance value of the inductor constituting the main circuit by continuously changing the power consumption according to the capacitance of the power processing apparatus. As a result, the regenerative power and the power capacity of the power processing device can be matched, so that noise generated due to the intermittent operation of the electronic resistance due to the difference between the electronic resistor and the input power can be eliminated.

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２における電力処理装置の構成を示す図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。誘導加熱用コイル部Ｌは、複数のコイルＬ１とコイルＬ２とにて構成されている。ここでは例えば、コイルＬ１＝コイルＬ２の抵抗値およびインダクタンス値を有するものとする。そして、本実施の形態において、これらコイルＬ１、Ｌ２の抵抗値およびインダクタンス値は、駆動周波数が倍、半分と変化しても大きく変化しない周波数領域での駆動周波数および回路構成の変更を想定する。これにより回路構成を直列から単体に変更させた場合、回路構成により決まる駆動周波数は高くなりコイル単体の抵抗値は大きくなるが、接続方法を変更することにより誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値は小さくなる場合を想定する。上記条件以外の場合は、２つのコイルＬ１、Ｌ２の特性により回路構成を変更する検出値や、周波数を調整することにより本実施の形態と同様の効果を得ることができる。そして、各コイルＬ１、Ｌ２の接続方法を設定するため、それぞれの回路をオン／オフするためのスイッチＳ１、スイッチＳ２、スイッチＳ３がそれぞれ接続されている。また、制御回路３は、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値を変更するためには、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３のオンオフ制御を行うものである。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the power processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The induction heating coil portion L is composed of a plurality of coils L1 and coils L2. Here, for example, it is assumed that the coil L1 = the resistance value and the inductance value of the coil L2. In the present embodiment, it is assumed that the resistance value and the inductance value of the coils L1 and L2 are changed in the driving frequency and the circuit configuration in a frequency region in which the driving frequency does not change greatly even if the driving frequency changes to double or half. As a result, when the circuit configuration is changed from series to a single unit, the drive frequency determined by the circuit configuration becomes high and the resistance value of the single coil increases, but by changing the connection method, the resistance value of the induction heating coil part L is The case where it becomes small is assumed. In cases other than the above conditions, the same effect as in the present embodiment can be obtained by adjusting the detection value or the frequency for changing the circuit configuration according to the characteristics of the two coils L1 and L2. And in order to set the connection method of each coil L1, L2, switch S1, switch S2, and switch S3 for turning on / off each circuit are connected, respectively. Further, the control circuit 3 performs on / off control of the switches S1, S2, and S3 in order to change the resistance value of the induction heating coil portion L.

次に、上記のように構成された実施の形態２の電力処理装置の動作について説明する。まず、制御回路３は、インバータ回路２に入力される入力電圧（電力）が第１の所定値より高いか否かを検出している。そして、この値が第１の所定値より高いことを検出すると、主回路１の消費電力を大きくする必要があるため、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値を小さくする。そこで、制御回路３はコイルＬ１とコイルＬ２とが並列に接続されるように、スイッチＳ１、スイッチＳ２をオン、スイッチＳ３をオフする。よって、主回路１の共振周波数は高くなる。そして、制御回路３は、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値の変更によって変更された主回路１の共振周波数の変化に合わせインバータ回路２の出力周波数ｆを高く変化させ制御する。このため、コイルＬ１、Ｌ２の１つあたりの抵抗値は大きくなるが、主回路１は２つのコイルＬ１、Ｌ２が並列に接続される構成となるため、主回路１の抵抗値は小さくなり、大きな電力を消費することができる。 Next, the operation of the power processing apparatus of the second embodiment configured as described above will be described. First, the control circuit 3 detects whether or not the input voltage (power) input to the inverter circuit 2 is higher than a first predetermined value. And if it detects that this value is higher than a 1st predetermined value, since it is necessary to enlarge the power consumption of the main circuit 1, the resistance value of the coil part L for induction heating is made small. Therefore, the control circuit 3 turns on the switch S1 and the switch S2 and turns off the switch S3 so that the coil L1 and the coil L2 are connected in parallel. Therefore, the resonance frequency of the main circuit 1 is increased. Then, the control circuit 3 controls the output frequency f of the inverter circuit 2 to be increased in accordance with the change of the resonance frequency of the main circuit 1 changed by changing the resistance value of the induction heating coil portion L. For this reason, although the resistance value per one of the coils L1 and L2 becomes large, since the main circuit 1 has a configuration in which the two coils L1 and L2 are connected in parallel, the resistance value of the main circuit 1 becomes small, Large power can be consumed.

次に、制御回路３は、入力電圧が第１の所定値より低いことを検出すると、上記の場合より主回路１の消費電力を小さくする必要があるため、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値を大きくする。そこで、制御回路３はコイルＬ１のみが接続されるように、スイッチＳ２はオンしたまま、スイッチＳ１およびスイッチＳ３をオフしコイルＬ１のみを接続する。よって、共振周波数が低くなる。そして、制御回路３は、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値の変更によって変更された主回路１の共振周波数の変化に合わせインバータ回路２の出力周波数ｆを変化させ制御する。 Next, when the control circuit 3 detects that the input voltage is lower than the first predetermined value, it is necessary to make the power consumption of the main circuit 1 smaller than in the above case. Therefore, the resistance value of the induction heating coil portion L Increase Therefore, the control circuit 3 turns off the switch S1 and the switch S3 and connects only the coil L1 while keeping the switch S2 on so that only the coil L1 is connected. Therefore, the resonance frequency is lowered. And the control circuit 3 changes and controls the output frequency f of the inverter circuit 2 according to the change of the resonant frequency of the main circuit 1 changed by the change of the resistance value of the coil part L for induction heating.

次に、さらに電圧が低くなり、制御回路３は、第２の所定値より低いことを検出すると、上記の場合より主回路１の消費電力をさらに小さくする必要があるため、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値をさらに大きくする必要がある。そこで、制御回路３コイルＬ１およびコイルＬ２を直列に接続されるように、スイッチＳ３をオンし、スイッチＳ１およびスイッチＳ２をオフしてコイルＬ１およびコイルＬ２を直列接続する。よって、共振周波数がさらに低くなる。そして、主回路１を駆動するインバータ回路２の出力周波数をさらに低くする。そして、制御回路３は、誘導加熱用コイル部Ｌの抵抗値の変更によって変更された主回路１の共振周波数の変化に合わせインバータ回路２の出力周波数ｆを変化して制御する。このため、コイルＬ１、Ｌ２の１つあたりの抵抗値は小さくなるが、主回路１は２つのコイルＬ１、Ｌ２が直列に接続される構成となるため、主回路１の抵抗値は大きくなり、小さな電力しか消費することができなくなる。 Next, when the voltage is further lowered and the control circuit 3 detects that the voltage is lower than the second predetermined value, it is necessary to further reduce the power consumption of the main circuit 1 than in the above case. It is necessary to further increase the resistance value of L. Therefore, the switch S3 is turned on, the switch S1 and the switch S2 are turned off, and the coil L1 and the coil L2 are connected in series so that the control circuit 3 coil L1 and the coil L2 are connected in series. Therefore, the resonance frequency is further lowered. Then, the output frequency of the inverter circuit 2 that drives the main circuit 1 is further lowered. And the control circuit 3 changes and controls the output frequency f of the inverter circuit 2 according to the change of the resonant frequency of the main circuit 1 changed by the change of the resistance value of the coil part L for induction heating. For this reason, although the resistance value per one of the coils L1 and L2 becomes small, since the main circuit 1 becomes a structure in which the two coils L1 and L2 are connected in series, the resistance value of the main circuit 1 becomes large, Only a small amount of power can be consumed.

尚、制御回路３は、インバータ回路２の入力電圧にて制御する例を示したが、制御回路３に外部からの信号により上記に示した場合と同様に制御することも可能である。
また、上記に示した、第１の所定値および第２の所定値とは、第１の所定値＞第２の所定値の関係であり、それぞれの値は、電力処理装置の特性、コイルの抵抗値などにより適宜設定するものである。また、コイルの抵抗は、コンデンサとの共振周波数が可聴領域と成らないように選定されている。 In addition, although the control circuit 3 showed the example controlled by the input voltage of the inverter circuit 2, it is also possible to control to the control circuit 3 similarly to the case shown above by the signal from the outside.
In addition, the first predetermined value and the second predetermined value described above are in a relationship of the first predetermined value> the second predetermined value, and the respective values are the characteristics of the power processing apparatus, the coil It is set appropriately depending on the resistance value or the like. Further, the resistance of the coil is selected so that the resonance frequency with the capacitor does not become an audible range.

上記のように構成された実施の形態２の電力処理装置によれば、インバータ回路に入力される入力電圧の大きさに応じて、誘導加熱用コイル部の接続方法を変更することにより主回路の抵抗値を調整し、主回路の消費電力を調整しているため、主回路によって効率よく電力を消費する。
また、共振周波数でインバータ回路の出力周波数は決定されているため、インバータ回路はゼロ電流スイッチングがなされ、インバータ回路での消費電力が抑えられる（損失が最小となる）ため、インバータ回路を冷却するための冷却手段（図示せず）などが小さく小型化でき、電力処理装置の特徴を大きくいかすことができる。 According to the power processing device of the second embodiment configured as described above, the connection method of the induction heating coil unit is changed according to the magnitude of the input voltage input to the inverter circuit, thereby changing the main circuit. Since the resistance value is adjusted and the power consumption of the main circuit is adjusted, power is efficiently consumed by the main circuit.
In addition, since the output frequency of the inverter circuit is determined by the resonance frequency, the inverter circuit is zero-current switching, power consumption in the inverter circuit is suppressed (loss is minimized), and the inverter circuit is cooled. The cooling means (not shown) and the like can be reduced in size, and the characteristics of the power processing apparatus can be greatly utilized.

尚、上記実施の形態２においては、誘導加熱用コイル部の抵抗値の変更を、２個のコイルを備えるようにして、その接続方法を変更することにより対応する方法を示したが、これに限られることはなく、もちろん３個以上のコイルを備える場合も考えられる。 In the second embodiment, the method of changing the resistance value of the induction heating coil portion by providing two coils and changing the connection method has been shown. Of course, there is no limitation, and there may be cases where three or more coils are provided.

実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３における例えば誘導加熱装置にて成る電力処理装置の構成を示す図、図６は図５に示した電力処理装置の動作を説明するための図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。上記実施の形態１では共振用コンデンサ部Ｃの容量の変更、また、上記実施の形態２では誘導加熱用コイルの抵抗値を変更する場合について示したが、本実施の形態３においては、これらを組み合わせる例について示す。本実施の形態３では、２つのコイルＬ１、Ｌ２の大きさ、インダクタンス値など同じものを用いた場合について説明する。また、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２の容量は同容量のものを想定する。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a power processing apparatus including, for example, an induction heating apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the power processing apparatus shown in FIG. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the first embodiment, the case where the capacitance of the resonance capacitor unit C is changed and the resistance value of the induction heating coil is changed in the second embodiment, but in the third embodiment, these are shown. An example of combination will be described. In the third embodiment, a case will be described where two coils L1 and L2 having the same size and inductance values are used. Further, the two capacitors C1 and C2 are assumed to have the same capacity.

また、本実施の形態３では、主回路１を切り替える各所定値Ｖ１〜Ｖ４は、上記想定した動作特性曲線（図２）より電圧値を定め、主回路１の構成を変化させる場合について説明する。しかしながら、回路構成を変化させるための検出電圧の各所定値、及び変化させる主回路１を駆動するインバータ回路２の出力周波数の値は本実施の形態に示したものに限らず、図２に示した実際の周波数特性にあわせ、それぞれの主回路構成を変化させる電圧や周波数を個別に調整、もしくは周波数特性の異なるコイルを用いる場合、切り替える電力値及び主回路１を駆動するインバータ回路２の出力周波数を調整する構成にしてもかまわない。また、主回路１の各所定値Ｖ１〜Ｖ４にヒステリシスを設け、切り替え時に不安定な動作（チャタリング）を防ぐ構成にしてもかまわない。 Further, in the present third embodiment, a case will be described in which the predetermined values V1 to V4 for switching the main circuit 1 determine voltage values from the assumed operating characteristic curve (FIG. 2) and change the configuration of the main circuit 1. . However, each predetermined value of the detection voltage for changing the circuit configuration and the value of the output frequency of the inverter circuit 2 for driving the main circuit 1 to be changed are not limited to those shown in the present embodiment, but are shown in FIG. The voltage and frequency for changing each main circuit configuration are adjusted individually according to the actual frequency characteristics, or when using coils having different frequency characteristics, the power value to be switched and the output frequency of the inverter circuit 2 that drives the main circuit 1 You may make the structure which adjusts. Further, a configuration may be adopted in which hysteresis is provided for each of the predetermined values V1 to V4 of the main circuit 1 to prevent unstable operation (chattering) at the time of switching.

本実施の形態３では２つのコイルＬ１、Ｌ２と２つのコンデンサＣ１、Ｃ２により主回路１が構成され、コイルＬ１、Ｌ２の接続を変更するためのスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、コンデンサＣ１、Ｃ２の接続を変更するためのスイッチＳ４、Ｓ５から構成されている。制御回路３はインバータ回路２の入力電力もしくは入力電圧に応じ、上記スイッチＳ１〜Ｓ５とインバータ回路２を駆動する出力周波数ｆとを制御する。 In the third embodiment, the main circuit 1 is composed of two coils L1, L2 and two capacitors C1, C2, and switches S1, S2, S3 and capacitors C1, C2 for changing the connection of the coils L1, L2 are provided. It consists of switches S4 and S5 for changing the connection. The control circuit 3 controls the switches S1 to S5 and the output frequency f for driving the inverter circuit 2 in accordance with the input power or the input voltage of the inverter circuit 2.

入力電力（回生電力）Ｐと入力電圧Ｖと各スイッチＳ１からＳ５の動作状況を図６に基づいて説明する。入力電力ＰがＰ１の範囲では、入力電力Ｐが小さく入力電圧が駆動開始電圧の第４の所定値Ｖ４以下となるため、主回路１は動作を停止している。次に、入力電力Ｐが大きくなりＰ２の範囲では、入力電圧Ｖが第４の所定値Ｖ４を越え、制御回路３は第４の所定値Ｖ４を超えたことを検出し、スイッチＳ３、Ｓ４のみオンさせ２つのコイルＬ１、Ｌ２を直列、１つのコンデンサＣ１を接続し、その回路構成で指定される共振周波数ｆ２でインバータ回路２のスイッチングを行う。この場合、それぞれのコイルＬ１、Ｌ２の抵抗値はＲ１、Ｒ２となるが、コイルＬ１、Ｌ２が直列に接続されるために誘導加熱装置の抵抗値は上記抵抗値Ｒ１、Ｒ２が加算された値となる。このため、主回路１は図６の（１）の入力電圧−入力電力Ｐの特性上で動作する。 The operation status of the input power (regenerative power) P, the input voltage V, and the switches S1 to S5 will be described with reference to FIG. In the range where the input power P is P1, the input power P is small and the input voltage is equal to or lower than the fourth predetermined value V4 of the drive start voltage, so the main circuit 1 stops operating. Next, in the range where the input power P becomes large and P2, the input voltage V exceeds the fourth predetermined value V4, and the control circuit 3 detects that it exceeds the fourth predetermined value V4, and only the switches S3 and S4 are detected. The two coils L1 and L2 are connected in series, one capacitor C1 is connected, and the inverter circuit 2 is switched at the resonance frequency f2 specified by the circuit configuration. In this case, the resistance values of the coils L1 and L2 are R1 and R2, respectively. However, since the coils L1 and L2 are connected in series, the resistance value of the induction heating device is a value obtained by adding the resistance values R1 and R2. It becomes. For this reason, the main circuit 1 operates on the characteristics of the input voltage-input power P in (1) of FIG.

さらに、入力電力Ｐが大きくなりＰ３の範囲では、主回路１の駆動中の入力電圧が第３の所定値Ｖ３を越え、制御回路３は第３の所定値Ｖ３を超えたことを検出し、スイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ５をオンさせ、２つのコイルＬ１、Ｌ２を直列、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２を並列接続し、その回路構成で指定される共振出力周波数ｆ３でインバータのスイッチングを行う。この場合、誘導加熱用コイル部Ｌの周波数特性より、主回路１を駆動するインバータ回路２の出力周波数を下げたことにより、それぞれのコイルＬ１、Ｌ２の抵抗値はＲ３、Ｒ４と小さくなるが、コイルが直列に接続されるために主回路１の抵抗値は上記抵抗値Ｒ３、Ｒ４が加算された値となる。このため、主回路１は図６の（２）の入力電圧−入力電力Ｐの特性上で動作する。 Further, when the input power P increases and the range of P3, the input voltage during driving of the main circuit 1 exceeds the third predetermined value V3, and the control circuit 3 detects that it exceeds the third predetermined value V3. The switches S3, S4, and S5 are turned on, the two coils L1 and L2 are connected in series, the two capacitors C1 and C2 are connected in parallel, and the inverter is switched at the resonance output frequency f3 specified by the circuit configuration. In this case, by reducing the output frequency of the inverter circuit 2 that drives the main circuit 1 from the frequency characteristics of the induction heating coil portion L, the resistance values of the coils L1 and L2 are reduced to R3 and R4. Since the coils are connected in series, the resistance value of the main circuit 1 is a value obtained by adding the resistance values R3 and R4. For this reason, the main circuit 1 operates on the characteristics of the input voltage-input power P in (2) of FIG.

さらに、入力電力Ｐが大きくなりＰ４の範囲では、主回路１の駆動中の入力電圧が第２の所定値Ｖ２を越え、制御回路は第２の所定値Ｖ２を超えたことを検出し、スイッチＳ２、Ｓ４をオンさせ、１つのコイルＬ１、１つのコンデンサＣ１を接続し、その回路構成で指定される共振出力周波数ｆ４でインバータのスイッチングを行う。この場合、誘導加熱用コイル部Ｌの周波数特性より、ひとつのコイルＬ１の抵抗値はＲ４となる。このため、主回路１は図６の（３）の入力電圧−入力電力Ｐの特性上で動作する。 Further, when the input power P increases and the range of P4, the input voltage during driving of the main circuit 1 exceeds the second predetermined value V2, and the control circuit detects that the input voltage exceeds the second predetermined value V2, and the switch S2 and S4 are turned on, one coil L1 and one capacitor C1 are connected, and the inverter is switched at the resonance output frequency f4 specified by the circuit configuration. In this case, the resistance value of one coil L1 is R4 due to the frequency characteristics of the induction heating coil portion L. Therefore, the main circuit 1 operates on the characteristics of the input voltage-input power P shown in (3) of FIG.

さらに、入力電力Ｐが大きくなりＰ５の範囲では、主回路１の駆動中の入力電圧が第３の所定値Ｖ３を越えて、制御回路は第３の所定値Ｖ３を超えたことを検出し、スイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ５をオンさせ、１つのコイルＬ１、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２を接続し、その回路構成の変更に伴い、共振用コンデンサ部Ｃと誘導加熱用コイル部Ｌで指定される共振出力周波数ｆ５でインバータ回路２のスイッチングを行う。この場合、誘導加熱用コイル部Ｌの周波数特性より、ひとつのコイルＬ１の抵抗値はＲ５となる。このため、主回路１は図６の（４）の入力電圧−入力電力Ｐの特性上で動作する。 Further, in the range where the input power P increases and P5, the input voltage during driving of the main circuit 1 exceeds the third predetermined value V3, and the control circuit detects that it exceeds the third predetermined value V3, The switches S2, S4, S5 are turned on, one coil L1, two capacitors C1, C2 are connected, and the resonance specified by the resonance capacitor part C and the induction heating coil part L in accordance with the change in the circuit configuration. The inverter circuit 2 is switched at the output frequency f5. In this case, the resistance value of one coil L1 is R5 from the frequency characteristics of the induction heating coil portion L. For this reason, the main circuit 1 operates on the characteristics of the input voltage-input power P in (4) of FIG.

さらに、入力電力Ｐが大きくなりＰ６の範囲では、主回路１の駆動中の入力電圧が第２の所定値Ｖ２を越え、制御回路３は第２の所定値Ｖ２を超えたことを検出し、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ４をオンさせ、２つのコイルＬ１、Ｌ２を並列、１つのコンデンサＣ１を接続し、その回路構成で指定される共振出力周波数ｆ６でインバータ回路２のスイッチングを行う。この場合、誘導加熱用コイル部Ｌの周波数特性より、それぞれのコイルＬ１、Ｌ２の抵抗値は変化しＲ６，Ｒ７となり主回路１の抵抗値はＲ６、Ｒ７が並列に接続された値となる。このため、主回路１は図６の（５）の入力電圧−入力電力Ｐの特性上で動作する。 Further, when the input power P increases and the range of P6, the input voltage during driving of the main circuit 1 exceeds the second predetermined value V2, and the control circuit 3 detects that it exceeds the second predetermined value V2, The switches S1, S2 and S4 are turned on, two coils L1 and L2 are connected in parallel, one capacitor C1 is connected, and the inverter circuit 2 is switched at the resonance output frequency f6 specified by the circuit configuration. In this case, due to the frequency characteristics of the induction heating coil portion L, the resistance values of the coils L1 and L2 change to R6 and R7, and the resistance value of the main circuit 1 becomes a value in which R6 and R7 are connected in parallel. For this reason, the main circuit 1 operates on the characteristics of the input voltage-input power P in (5) of FIG.

さらに、入力電力Ｐが大きくなりＰ７の範囲では、主回路１の駆動中の入力電圧が第３の所定値Ｖ３を越え、制御回路２は第３の所定値Ｖ３を超えたことを検出し、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ５をオンさせ、２つのコイルＬ１、Ｌ２を並列、２つのコンデンサＣ１、Ｃ２を並列接続し、その回路構成で指定される共振出力周波数ｆ７でインバータ回路２のスイッチングを行う。この場合、誘導加熱用コイル部Ｌの周波数特性より、それぞれのコイルＬ１、Ｌ２の抵抗値は変化しＲ８、Ｒ９となり主回路１の抵抗値はＲ８、Ｒ９が並列に接続された値となる。このため、主回路１は図６の（６）の入力電圧−入力電力Ｐの特性上で動作する。 Further, in the range where the input power P becomes large and P7, the input voltage during driving of the main circuit 1 exceeds the third predetermined value V3, and the control circuit 2 detects that it exceeds the third predetermined value V3, The switches S1, S2, S4, and S5 are turned on, the two coils L1 and L2 are connected in parallel, the two capacitors C1 and C2 are connected in parallel, and the inverter circuit 2 is switched at the resonance output frequency f7 specified by the circuit configuration. Do. In this case, due to the frequency characteristics of the induction heating coil portion L, the resistance values of the coils L1 and L2 change to R8 and R9, and the resistance value of the main circuit 1 becomes a value in which R8 and R9 are connected in parallel. Therefore, the main circuit 1 operates on the characteristics of the input voltage-input power P shown in (6) of FIG.

さらに、入力電力Ｐが大きくなりＰ７の範囲を超え、入力電圧が第１の所定値Ｖ１を越えると、主回路１は異常入力電力を検出し、外部に信号を送るなど異常状態を外部回路に連絡し、誘導加熱装置の動作をとめることができる。この際、スイッチＳ１のみオンし、コイルＬ１からインバータ回路２や主回路１が接続される入力機器への逆回生を防ぐことができる。これにより、過入力電力による主回路１のインバータ回路２や、誘導加熱用コイル部Ｌの熱的な故障などを防ぐことができる。 Further, when the input power P increases and exceeds the range of P7, and the input voltage exceeds the first predetermined value V1, the main circuit 1 detects abnormal input power and sends an external signal to the external circuit such as sending a signal. You can contact and stop the operation of the induction heating device. At this time, only the switch S1 is turned on, and reverse regeneration from the coil L1 to the input device to which the inverter circuit 2 and the main circuit 1 are connected can be prevented. Thereby, the thermal failure of the inverter circuit 2 of the main circuit 1 or the induction heating coil portion L due to excessive input power can be prevented.

上記のように構成された実施の形態３の電力処理装置によれば、インバータ回路に入力される入力電力の大きさに応じて、誘導加熱用コイル部の抵抗値および共振コンデンサの容量を変更することを組み合わせることにより、主回路の消費電力を細かく調整しているため、主回路によってより一層柔軟に入力電力の変動に対応することができる。
また、共振周波数でインバータ回路の出力周波数は決定されているため、インバータ回路はゼロ電流スイッチングがなされ、インバータ回路での消費電力が抑えられる（損失が最小となる）ため、インバータ回路を冷却するための冷却手段（図示せず）などが小さく小型化でき、電力処理装置の特徴を大きくいかすことができる。 According to the power processing device of the third embodiment configured as described above, the resistance value of the induction heating coil section and the capacitance of the resonance capacitor are changed according to the magnitude of the input power input to the inverter circuit. By combining the above, since the power consumption of the main circuit is finely adjusted, the main circuit can deal with the fluctuation of the input power more flexibly.
In addition, since the output frequency of the inverter circuit is determined by the resonance frequency, the inverter circuit is zero-current switching, power consumption in the inverter circuit is suppressed (loss is minimized), and the inverter circuit is cooled. The cooling means (not shown) and the like can be reduced in size, and the characteristics of the power processing apparatus can be greatly utilized.

実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４における電力処理装置の構成を示す図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。制御回路３は、検出された入力電圧に応じて駆動通電率を調整し、インバータ回路２を間欠的に動作させ、電力調整を細かく調整する。そして、制御回路３は、インバータ回路２の出力を停止（ＯＦＦ）している際、スイッチＳ６をＯＮして、インバータ回路２の出力端子間を短絡する。または、スイッチＳ７をＯＮして、インバータ回路２の出力端子を地絡する。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the power processing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same parts as those in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The control circuit 3 adjusts the drive energization rate according to the detected input voltage, operates the inverter circuit 2 intermittently, and finely adjusts the power adjustment. Then, when the output of the inverter circuit 2 is stopped (OFF), the control circuit 3 turns on the switch S6 to short-circuit between the output terminals of the inverter circuit 2. Alternatively, the switch S7 is turned on to ground the output terminal of the inverter circuit 2.

例えば、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とが同容量であり、２個並列接続していた使用状態から、コンデンサＣ２を回路から外し、コンデンサＣ１の１個のみを接続した際、インバータ回路２の出力周波数が倍になるため、主回路１の周波数特性より抵抗値が大きく変化し消費される電力が大きく変化する。よって、このことを調整するために、制御回路３はインバータ回路２を間欠運転となるように通電率を調整することにより消費電力を調整する。たとえば１００ｍｓ中１０ｍｓ停止することで、電力処理装置で消費する電力を０．９倍に、１００ｍｓ中５０ｍｓ停止することで消費する電力を０．５倍に調整する。このように主回路１の消費電力を調整する。 For example, when the capacitor C1 and the capacitor C2 have the same capacity, and the capacitor C2 is removed from the circuit and only one capacitor C1 is connected from the use state where two capacitors C1 are connected in parallel, the output frequency of the inverter circuit 2 is Therefore, the resistance value is greatly changed from the frequency characteristic of the main circuit 1 and the consumed power is greatly changed. Therefore, in order to adjust this, the control circuit 3 adjusts the power consumption by adjusting the energization rate so that the inverter circuit 2 operates intermittently. For example, by stopping 10 ms in 100 ms, the power consumed by the power processing apparatus is adjusted 0.9 times, and by stopping 50 ms in 100 ms, the power consumed is adjusted 0.5 times. In this way, the power consumption of the main circuit 1 is adjusted.

例えば、入力電力が第２の所定値より小さい場合は、インバータ回路２の出力周波数が一番高く設定されているとする。このように、一番高い出力周波数で駆動されていた場合、さらに入力電力が小さくなり、一番高い周波数で駆動された場合の抵抗値よりも、さらに主回路の抵抗値を大きくして消費電力を小さくする必要がある。この場合、上記に示したような間欠的動作を行うことにより、消費電力の調整を行う。 For example, when the input power is smaller than the second predetermined value, it is assumed that the output frequency of the inverter circuit 2 is set highest. In this way, when driving at the highest output frequency, the input power is further reduced, and the resistance value of the main circuit is made larger than the resistance value when driven at the highest frequency. Need to be small. In this case, the power consumption is adjusted by performing the intermittent operation as described above.

また、上記にて示したように、主回路１の共振周波数を変化させた場合、抵抗値は大きく変化している。この、抵抗値の大きな変化を段階的に変化させるよう調整するために、上記に示したような間欠動作を行うことにより、消費電力を調整することもできる。そして、制御回路３はこの間欠動作によりインバータ回路２が停止している間（通電停止中）には、インバータ回路２の出力端子間が短絡もしくは地絡するよう、スイッチＳ６またはスイッチＳ７のオンを行い、誘導加熱用コイル部Ｌからの回生電力がインバータ回路２に入力され回生されるのを防止する。 Further, as described above, when the resonance frequency of the main circuit 1 is changed, the resistance value changes greatly. In order to adjust the large change of the resistance value in a stepwise manner, the power consumption can be adjusted by performing the intermittent operation as described above. Then, the control circuit 3 turns on the switch S6 or the switch S7 so that the output terminals of the inverter circuit 2 are short-circuited or grounded while the inverter circuit 2 is stopped by this intermittent operation (while the energization is stopped). The regenerative power from the induction heating coil portion L is prevented from being input to the inverter circuit 2 and regenerated.

上記のように構成された実施の形態４の電力処理装置は、上記実施の形態と同様の効果を奏するのはもちろんのこと、インバータ回路を間欠運転させることにより、急激な変化を緩和して対応することができる。尚、制御回路は、間欠運転の出力周波数が可聴領域にならないように主回路を調整し、主回路の抵抗値を調整して消費電力を調整している。 The power processing device according to the fourth embodiment configured as described above has the same effects as those of the above-described embodiment, and can respond to the sudden change by intermittently operating the inverter circuit. can do. Note that the control circuit adjusts the power consumption by adjusting the main circuit so that the output frequency of the intermittent operation does not become an audible range, and adjusting the resistance value of the main circuit.

尚、上記実施の形態４においては、上記実施の形態１と同様の構成を例に示したが、これに限られることはなく、他の実施の形態においても同様に制御することは可能であり、本実施の形態４と同様の効果を奏することができる。 In the fourth embodiment, the same configuration as that of the first embodiment has been described as an example. However, the configuration is not limited to this, and the same control can be performed in other embodiments. The same effects as in the fourth embodiment can be obtained.

１主回路、２インバータ回路、３制御回路、Ｃ共振用コンデンサ部、
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３コンデンサ、Ｌ誘導加熱コイル部、Ｌ１，Ｌ２コイル。 1 main circuit, 2 inverter circuit, 3 control circuit, C resonance capacitor,
C1, C2, C3 capacitor, L induction heating coil part, L1, L2 coil.

Claims

A main circuit in which an induction heating coil portion and a resonance capacitor portion are connected in series;
An inverter circuit for supplying an alternating current to the main circuit;
A control circuit for controlling the inverter circuit,
The control circuit changes the circuit configuration of the main circuit according to the input of the inverter circuit to change the resonance frequency of the main circuit, and the output frequency of the inverter circuit is changed. so as to,
The control circuit, the main circuit power consumption characteristics and to that power processing apparatus to change the resonant frequency of the main circuit so as to approximate the input power of the inverter circuit.

The resonance capacitor unit is composed of a plurality of capacitors,
The power processing apparatus according to claim 1, wherein the control circuit changes a circuit configuration of the main circuit by changing a connection method of the plurality of capacitors.

The induction heating coil section is composed of a plurality of coils,
The control circuit, by changing the method of connecting the plurality of coils, the power processing apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that to change the circuit configuration of the main circuit.

The control circuit, the power apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control is performed according to the input voltage of the inverter circuit.

2. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit changes a resistance value of the main circuit in accordance with an external signal and controls the output frequency of the inverter circuit to be a resonance frequency of the main circuit. Item 4. The power processing device according to any one of Items 3 to 4.

The control circuit adjusts the output power of the inverter circuit so as to intermittently energize the main circuit in order to change the resistance value of the main circuit according to the input. The power processing apparatus according to any one of claims 5 to 5 .

The power processing device according to any one of claims 1 to 6 , wherein at least one of the inverter circuit, the main circuit, or the control circuit includes a wide band gap semiconductor element. .