Single ended induction heater その3

おはようございます。ずいぶん前の記事なのでもう忘れかけです。時事ネタは線で消しました。

テスト前になりまして工作する時間が増えました。

題名から分かるようにシングルIHシリーズの記事です。

だいぶ前ですがシングルIH用のIGBTを購入しまして、ようやく実験致しました。

結果から言いますと回路の改良もありまして、1500W連続投入に成功しました。素子はFGA50S110Pという奴でデータシートを 見るからにシングル並列共振用途向けです。シングルでコレクタにL系の負荷があると共振中はかなりコレクタ電圧が持ち上がってしまうのでAC100V入力 でも最低900Vくらいは無いと安心できません。1100Vはちょっとマージンを見過ぎかもしれませんが（調整中に3つくらい壊した）値段的にこれがそこ そこ良かったと記憶しております。ひとまず安定版の回路図を以下に示します。いつもの通り参考にする場合は自己責任でよろしくお願いします。

当 初よりかなりシンプルになりました。図中の、Vh-GNDには加熱コイルの電源ライン、C-GNDにはIGBTのコレクタを接続します。OUTはもちろん IGBTのゲート信号なのですが、IGBTもまた容量性でしてこいつをスイッチングするためにトランジスタ等でバッファを入れてやる必要があります。僕は 実験的にC1815とA1015のプッシュプルを入れていますがもうちょっとしっかりドライブできるとなお良いという感じでしょうか。各定数は僕の加熱コ イル（70uH）用に調整してあるので、特に103のコンデンサなんかは要調整です。初っ端からAC100Vを突っ込む勇気のある人はかならず後段コンパ レータの比較電圧が十分小さくしてあることを確認してください。これがパワー調整になっています。スライダックや安定化電源での試運転を強くおすすめして おきます。1815のコレクタについてる可変抵抗はON時間調整用CR時定数を可変するもので、小さくするほど三角波の傾きが鋭くなります。ので、 IGBTのゲート信号間隔が遅くなります。小さくすると一周期あたりのON時間は増えてしまうのでその都度パワー調整可変抵抗で調整しましょう。

↓今日執筆↓
こ の回路動いたんは動いたんですが回路図からも分かる通りZVSよりはタイミングが早いですね…。なので少しノイズと損失が多いようです。コレクタ電圧が跳 ね上がって、降りてきて最小になった部分でONするのが最高効率ですが上の回路だと電源電圧に戻って来た時にONしているので本当のZVS動作はもう少し ONを遅らせねばなりません。加熱コイルのインダクタンスや共振コンデンサ容量によっては損失が相当増える場合もあるのでご注意を。タイミング遅延をする だけならLM393の2ピンにコンデンサを入れて検出するコレクタ波形を遅延させてみたらうまくいくかもしれません。
説明不足でしたが、パワー調整は後段こコンパレータにつながってる10kVRでできます。電圧で制御できるのでマイコンとかとつなぐことも考えていたんでしょうか。
↑今日執筆↑

それでは、今日はこの辺で。