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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:誘導加熱装置の出力アップ法について)

質問:誘導加熱装置の出力アップ法について

2023/10/17 20:32

このQ&Aのポイント
  • 市販書籍のパワーMOS FET活用の基礎と実際に記述のあった高周波誘導加熱装置の設計を読んで実際に作成し、出力パワーアップを試みていますがうまくいきません。
  • 自作のソレノイドコイルを使用し、大き目の鉄製コーヒー缶を入れて加熱すると15分くらいで沸騰しますが、商用100V電源の消費電流が2.2A程度です。
  • ハーフブリッジ出力回路のFET 2SK1522を2個ずつ並列接続してみましたが、出力が増加しません。出力のアップ法についてアドバイスをお願いします。
※ 以下は、質問の原文です

誘導加熱装置の出力アップ法について

2009/02/14 13:56

市販書籍の パワーMOS FET活用の基礎と実際 に 記述のあった 高周波誘導加熱装置の設計を読んで 実際に作ってみました。 自作のソレノイドコイル( 約φ100mm )に 大き目の鉄製コーヒー缶を入れて加熱すると 15分くらいで沸騰します。この時の 商用100V電源の消費電流が 2.2A程です。この装置の出力パワーアップを目論んで ハーフブリッジ出力回路のFET 2SK1522 を 2個ずつ並列接続してみました。これにドレイン電流のバラつきを抑えるために 各FETに 0.2Ω 5W のソース抵抗を入れています。この様な処置を施した回路で 220W 程度から まったく 出力が増加しませんが、出力のアップ法について どなたか アドバイスをお願い致します。
ちなみに この装置の PLL、PWM回路は MC14046 及び MC34025Pで 構成されています。

質問者が選んだベストアンサー

ベストアンサー
2009/02/14 18:55
回答No.2

#1回答者さんのご指摘の通りと思います。
ハーフブリッジ回路は,出力特性が定電圧的ですから,出力を上げるには
負荷インピーダンスを下げるか,電源電圧を上げることが有効な方法です。

電源電圧を上げる方法
1)商用周波電圧をトランスなどで昇圧してインバータ回路に加える
2)商用電源とインバータの間に昇圧チョッパ回路などを介在させる
3)MOSFETを並列使いするのではなくフルブリッジ構成に接続する
 (駆動回路は部品が増えますが,主回路素子は同数のままです)

負荷インピーダンスを下げる方法
1)インバータとコイルの間に昇圧作用を有するマッチング回路または昇圧
 トランスを設ける
2)コイルの径を小さくする
3)コイルの巻数を減らす
4)駆動周波数を下げる

負荷インピーダンスを下げる方法のうち,3)は,コイルと負荷(コーヒー缶)
の間の磁気的な結合係数が低下する可能性がありますので,条件次第では
有効でないかもしれません。また,4)の方法は,インバータ回路にPLL制御が
付いているようですので,制御回路側のみの操作で周波数を下げられないかも
しれません。その場合は,負荷回路の共振周波数が下がるようにコンデンサを
付加するなどの方法が必要になるかもしれません。また3)と同様に,結合係数
の低下の可能性も考えられます。

お礼

2009/02/15 12:39

ohkawa さん、大変 参考になりました。

早速、電源電圧を上げる方法の、2)商用電源とインバータの間に昇圧チョッパ回路などを介在させる、乃至は 負荷インピーダンスを下げる方法の、1)インバータとコイルの間に昇圧作用を有するマッチング回路または昇圧トランスを設ける、の どちらかで 検討したいと思います。

ありがとうございました。

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その他の回答 (2件中 1~2件目)

2009/02/14 18:03
回答No.1

問題はコイルインピーダンスがいくつなのかでしょう

誘導加熱装置
http://www.thermonics.co.jp/technology/t_a_3.htm
http://www2.odn.ne.jp/~aeg12730/hfn/hf.htm
http://www.alonics.co.jp/Amerithermcontent/aboutinduction2.html
http://www.hfn.co.jp/lineup.html

コイルインピーダンス
http://www.koaproducts.com/basic/inductor.htm
http://nkiso.u-tokai.ac.jp/phys/exp/titles/impede.htm
http://homepage1.nifty.com/x6/elecmake/meas/imp.htm

お礼

2009/02/15 12:29

lumiheart さん、アドバイスをありがとうございました。 大変参考になりました。

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