CN110557104A - 脉冲信号输出电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脉冲信号输出电路。该脉冲信号输出电路包括：脉冲变压器，包括初级线圈和次级线圈；开关部，切换初级侧电流的作用方向；初级侧电容器，布置在初级侧电流的路径上；整流部，对在次级线圈上感应的次级侧电压进行整流并输出整流电压；次级侧电容器，通过整流电压充电并释放电荷；晶体管，根据次级侧电容器的电压接通和断开；及切换时序控制器，控制开关部切换初级侧电流的作用方向的时序，其中，切换时序控制器进行控制，以当初级侧电压振荡且改变为与初级侧电压在开关部的一个切换周期的开始时刻的极性相反的极性时，切换初级侧电流的作用方向。本发明能够提高从脉冲变压器的初级侧到次级侧的电力传输效率。

Description

脉冲信号输出电路

技术领域

本发明涉及一种脉冲信号输出电路。

背景技术

用于产生脉冲信号并输出该脉冲信号的脉冲信号输出电路已经用于各种应用场合中。例如，在日本专利申请特开2013-222978号公报(下文称为专利文献1)中，公开了一种脉冲信号输出电路的技术：能够用于通过脉冲信号发出由安装在加工位置的现场指示器所测得的处理数量。专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路包括开关部、初级侧电容、脉冲变压器、整流部、次级侧电容、电阻器和场效应晶体管(FET)。另外，专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路通过接通或断开连接到DC电源的开关部包括的各开关来产生脉冲信号，并输出该脉冲信号。

具体地，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，为了将待输出的脉冲信号切换到低电平，接通或断开开关部包括的各开关，使得从DC电源输出的电流经初级侧电容作用于脉冲变压器的初级侧。在此情况下，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，作用于初级侧的电流激励脉冲变压器，由此由于初级线圈的两端之间的电压，在次级线圈的两端之间感应出电压。之后，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，通过脉冲变压器在次级侧感应的电压经整流部进行全波整流，并且作用于FET的栅极和源极之间以及次级侧电容和电阻器中每一者的两端之间。因此，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，通过经历全波整流的电压，次级侧电容变化，且FET导通，脉冲信号转变为低电平。在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，如果设于脉冲变压器的初级侧的开关部包括的开关从OFF状态切换到ON状态，则会在脉冲变压器的次级侧电路中短暂地流过大量电流。此后，在次级侧电路中流过的电流减小并且变为0A。因此，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，作用于FET的栅极和源极之间以及次级侧电容和电阻器中每一者的两端之间的电压也降低。然而，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，如果在脉冲变压器的次级侧电路中流过的电流变为0A，则存储在次级侧电容中的电荷释放，于是FET保持在ON状态，并且脉冲信号也保持在低电平。

并且，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，开关部配置成切换为开或关，使得从DC电源输出到脉冲变压器的初级侧的电流的作用方向反转。更具体地，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，开关部具有用于施加正向电流的开关(下文称为“正向开关”)，和用于施加负向电流的开关(下文称为“负向开关”)。而且，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，排他地(互补地)控制正向开关和负向开关中的每一者在ON状态和OFF状态之间的切换。换言之，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，当正向开关切换为开时，负向开关切换为关，由此将正向电流施加到脉冲变压器的初级侧，而当负向开关切换为开时，正向开关切换为关，由此将负向电流施加到脉冲变压器的初级侧。因此，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，当开关部将负向电流施加到脉冲变压器的初级侧时，在脉冲变压器中，在次级线圈的两端之间感应出反向电压。因此，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，在脉冲变压器的次级侧流动的电流的方向也反转。

然而，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，由于在次级侧感应的电压经整流部全波整流，所以即使在脉冲变压器的次级侧感生反向电压，在次级侧电容器和电阻中每一者的两端之间仍施加有与开关部将正向电流施加到脉冲变压器的初级侧时的状态相同状态的电压。换言之，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，即使脉冲变压器使得在脉冲变压器的次级侧感生了反向电压，FET的栅极和源极之间的电压也上升。因此，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，即使开关部将负向电流施加到脉冲变压器的初级侧，FET也保持在ON状态，并且脉冲信号也保持在低电平。

同时，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，为了将脉冲信号切换至高电平，开关部所包括的开关的状态保持在原来的状态。那么，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，由脉冲变压器在次级侧感生的电压保持恒定而不改变。换言之，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，在脉冲变压器的次级侧感生的电压的方向固定为正向和负向中的任一个方向，并且电流的方向也固定为一个方向。因此，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，如果脉冲变压器的次级侧电路中流动的电流变为0A，并且存储在次级侧电容器中的所有电荷被释放，则FET切换为关，并且脉冲信号转变为高电平。

如上所述，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，连接到DC电源的开关部所包括的开关中的每个开关切换为开或关，由此FET切换为开或关。因此，产生脉冲信号。

另外，如同在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路，初级侧和次级侧通过脉冲变压器在直流的方式彼此绝缘。脉冲变压器的初级侧和次级侧以交流的方式结合。因此，在AC耦合度低的情况下，从脉冲变压器的初级侧传输到次级侧的电力的量小。因此，需要提高从初级侧到次级侧的电力传输效率。

然而，在专利文献1中所公开的脉冲信号输出电路中，由于脉冲变压器的初级线圈和次级线圈中每一者的端子之间的电压因脉冲变压器的初级侧的电感分量和初级侧电容器的串联谐振而振荡(这种振荡称为“震荡(ringing)”)，所以取决于开关部所包括的开关被切换为开或关的时刻，当切换开关时，电压的电压值可能取决于振荡降低一定值。在此情况下，从初级侧传输到次级侧的电力的量降低，并且从脉冲变压器的初级侧到次级侧的电力的传输效率降低(后文将参照图12具体说明)。

现在，将说明如下情况的示例：在专利文献1中公开的脉冲信号输出电路中，从脉冲变压器的初级侧到次级侧的电力的传输效率降低。图12是示出相关技术的脉冲信号输出电路的电力传输效率降低的情况的示例的时序图。图12示出了示例：在专利文献1中公开的脉冲信号输出电路中控制正向开关和负向开关的ON/OFF状态以将待输出的脉冲信号转换为低电平，并且脉冲变压器的初级侧的电压和电流量(初级侧电压和初级侧电流)根据开关的状态改变。并且，可以说，尽管初级侧电压和次级侧电压的电压值不同，但是图12所示的初级侧电压的波形与脉冲变压器的次级侧的电压(次级侧电压)的波形相同。

在图12所示的时序图中，在时刻t0、时刻t1和时刻t2，正向开关和负向开关中的每一者切换为开或关。如图12所示，如果正向开关和负向开关中的每一者切换为开或关，则脉冲变压器的初级侧电压因脉冲变压器的初级侧的电感分量和初级侧电容器的串联谐振而振荡。并且，脉冲变压器的初级侧电流根据初级侧电压的振荡而振荡。并且，初级侧电压的振荡频率根据脉冲变压器的初级侧的电感分量的电感值和初级侧电容器的电容值来确定，并且振荡的阻尼度根据处于ON状态的正向开关和负向开关中每一者的电阻值以及脉冲变压器的初级线圈的电阻值来确定。

在图12所示的时序图中，在正向开关和负向开关切换时，初级侧电压在时刻t1附近的波形值得关注。在时刻t1，正向开关和负向开关切换，由此负向电流施加在脉冲变压器的初级侧。因此，初级侧电压变为负电压。另外，在时刻t0，正向开关和负向开关切换，由此正向电流施加在脉冲变压器的初级侧，于是初级侧电压变为正电压。之后，初级侧电压因脉冲变压器的初级侧的电感分量和初级侧电容器的串联谐振而振荡。然而，初级侧电压的振荡直到恰好在开关切换的时刻t1之前的时刻才收敛，并且在时刻t1，初级侧电压具有电压值Va。为此，在时刻t1，初级侧电压变为电压值-V+Va，即比-V高Va的负电压。在图12中，示出了：由于初级侧电压的方向在时刻t1切换为负向，所以初级侧电压降至比电压-V高电压值Va的电压，而不是降至电压-V。在此情况下，在脉冲变压器的次级侧感应的次级侧电压也类似地变化。因此，在相关技术的脉冲信号输出电路中，从脉冲变压器的初级侧传输到次级侧的电力的量降低，并且从初级侧到次级侧的电力传输效率降低。

并且，在图12中，示出了：在正向开关和负向开关切换的时刻t2，由于初级侧电压的振荡已经收敛，所以初级侧电压变为电压+V，而不是变为低于电压+V的电压。然而，即使在图12所示的时刻t2，如果初级侧电压的振荡未收敛，类似地，则初级侧电压变为低于电压+V的电压，由脉冲变压器在次级侧感应的次级侧电压也变化，并且从初级侧到次级侧的电力传输效率降低。

本发明是鉴于上述问题提出的，本发明的目的是提供一种脉冲信号输出电路，其具有利用使初级侧和次级侧彼此绝缘的脉冲变压器的结构，并且能够提高从脉冲变压器的初级侧到次级侧的电力传输效率。

发明内容

为了解决上述问题，根据本发明的脉冲信号输出电路是这样的脉冲信号输出电路，其用于基于连接到脉冲信号输出电路的DC电源提供的电流输出脉冲信号。该脉冲信号输出电路包括：脉冲变压器，其包括初级线圈和次级线圈；开关部，其用于切换作为初级侧电流的所述电流对所述脉冲变压器的所述初级线圈的作用方向；初级侧电容器，其布置在所述初级侧电流的路径上；整流部，其用于对在所述次级线圈上基于根据所述初级侧电流施加于所述初级线圈的初级侧电压所感应的次级侧电压进行整流，并输出所述整流电压；次级侧电容器，其通过所述整流电压充电，并释放电荷；晶体管，其根据所述次级侧电容器的电压接通和断开；以及切换时序控制器，其控制所述开关部切换所述初级侧电流的所述作用方向的时序。并且所述切换时序控制器配置成用于进行控制，以当所述初级侧电压由于所述初级线圈和所述初级侧电容器的串联谐振而振荡，并且初级侧电压的极性与初级侧电压在所述开关部的一个切换周期的开始时刻的极性相反时，切换所述初级侧电流的所述作用方向。

根据本发明，在开关部切换所述初级侧电流的所述作用方向之后，作用于脉冲变压器的初级线圈的初级侧电压变高。因此，脉冲信号输出电路能够有效地将作用于脉冲变压器的初级线圈的初级侧电压传输到次级线圈，由此在次级线圈上感应次级侧电压。

所述切换时序控制器可以配置成用于进行控制，以在所述初级侧电压的振荡具有所述相反极性的峰值的时刻切换所述初级侧电流的所述作用方向。

根据本发明，在初级侧电压由于初级线圈的串联谐振而振荡并且初级侧电压的极性相反的情况下，脉冲信号输出电路在初级侧电压具有相反极性的高电压值峰值时进行切换，使得初级侧电流变为具有更高绝对值的电压值。因此，能够进一步提高从脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。

所述切换时序控制器可以配置成用于进行控制，以在所述初级侧电压的所述振荡在所述开始时刻之后具有所述相反极性的第一峰值的时刻切换所述初级侧电流的所述作用方向。

根据本发明，在初级侧电压由于初级线圈的串联谐振而振荡并且初级侧电压的极性相反的情况下，脉冲信号输出电路在初级侧电压具有相反极性的最高电压值峰值时进行切换，使得初级侧电流变为具有更高绝对值的电压值。因此，能够更进一步提高从脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。

表示切换所述初级侧电流的所述作用方向的时刻的切换时间可以是预先设定的，并且所述切换时序控制器可以配置成用于从所述开始时刻开始测量经过的时间，并且配置成用于进行控制，以在所测量的经过时间达到预先设定的所述切换时间的时刻切换所述初级侧电流的所述作用方向。

所述切换时间可以是基于所述初级线圈的电感值和所述初级侧电容器的电容值预先计算的时间。

根据本发明，脉冲信号输出电路预先设定根据脉冲变压器和初级侧电容器的特征值算出的切换时间，并且在切换时间通过具有简单结构的切换时序控制器控制开关部，使得开关部切换所述初级侧电流的所述作用方向。因此，根据该脉冲信号输出电路，能够通过适于脉冲变压器和初级侧电容器的特征值的简单结构来提高从脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。

所述切换时序控制器还可以包括时序检测电路，所述时序检测电路配置成用于获取所述初级侧电压的电压值，并基于所获取的电压值检测切换所述初级侧电流的所述作用方向的时刻，并且所述切换时序控制器可以配置成用于进行控制，以在所述时序检测电路检测到切换所述初级侧电流的所述作用方向的时刻时切换所述初级侧电流的所述作用方向。

根据本发明，在该脉冲信号输出电路中，所述切换时序控制器测量初级侧电压。因此，如果初级侧电压振荡并且初级侧电压的极性相反，则能够确保检测出具有相反极性的最高电压值峰值的时刻，并且控制开关部，使得开关部切换所述初级侧电流的所述作用方向。因此，根据该脉冲信号输出电路，能够更加确定地提高从脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。

该脉冲信号输出电路还可以包括初级侧电阻，其配置成用于抑制所述初级侧电压的振荡，所述振荡是由所述串联谐振引起的。

根据本发明，在开关部切换所述初级侧电流的所述作用方向之后，脉冲信号输出电路能够通过初级侧电阻快速地收敛初级侧电压的振荡。因此，根据该脉冲信号输出电路，能够提高从脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够抑制由初级侧电路的大的振荡导致的额外的功耗。

开关部可以包括输出电压选择电路，所述输出电压选择电路配置成用于：根据所述切换时序控制器进行的用于切换所述初级侧电流的所述作用方向的控制，输出DC电压源提供的DC电压或者基准电压。

根据本发明，该脉冲信号输出电路能够通过具有较少元件的开关部来切换所述初级侧电流的所述作用方向。因此，根据该脉冲信号输出电路，能够提高从脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够以更小的尺寸更低成本地实现脉冲信号输出电路。并且，能够减少连接到脉冲信号输出电路的DC电源的泄漏，并降低DC电源的负载。

整流部可以是具有包括四个二极管的桥电路的桥式整流电路。

根据该结构，该脉冲信号输出电路能够对高传输效率传输的次级侧电压整流，并施加整流电压作为驱动电压来驱动晶体管的栅极端。

整流部可以是包括一个电容器和两个二极管的电压倍增整流电路。

根据本发明，该脉冲信号输出电路能够通过具有较少元件的整流部对高传输效率传输的次级侧电压整流，并施加整流电压作为驱动电压来驱动晶体管的栅极端，并且能够以更小的尺寸更低成本地实现脉冲信号输出电路。

根据本发明，能够实现以下效果：能够提供一种脉冲信号输出电路，其具有利用使初级侧和次级侧彼此绝缘的脉冲变压器的结构，并且能够提高从脉冲变压器的初级侧到次级侧的电力传输效率。

附图说明

将基于附图详细说明本发明的示例性实施例，其中：

图1是示出根据本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路的结构的结构图；

图2是用于说明本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路的整体操作的波形图；

图3是用于说明本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路中的开关部所包括的开关切换的时刻的示例的波形图；

图4是用于说明本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路中的开关部所包括的开关切换的时刻的另一示例的波形图；

图5是示出根据本发明的第二实施例的脉冲信号输出电路的结构的结构图；

图6是用于说明本发明的第二实施例的脉冲信号输出电路中的开关部所包括的开关切换的时刻的示例的波形图；

图7是示出根据本发明的第一变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图；

图8是示出根据本发明的第二变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图；

图9是示出根据本发明的第三变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图；

图10是用于说明本发明的第三变形例的脉冲信号输出电路中的开关部所包括的开关切换的时刻的示例的波形图；

图11是示出根据本发明的第四变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图；和

图12是示出在相关技术的脉冲信号输出电路中电力传输效率降低的情况的示例的时序图。

具体实施方式

<第一实施例>

下面，将参照附图说明本发明的实施例。图1是示出根据本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路的结构的结构图。脉冲信号输出电路10包括开关部11、初级侧电容器12、切换时序控制器13、脉冲变压器14、整流部15、次级侧电容器16、次级侧电阻17和场效应晶体管(FET)18。图1还示出了连接到脉冲信号输出电路10的DC电源PS和接收器RE。

DC电源PS是用于提供脉冲信号输出电路10所需的电流以产生脉冲信号的电源。在以下说明中，根据DC电源PS提供的电流的电压将称为电压Vs。而且，在以下说明中，为了便于说明，DC电源PS将称为输出电压Vs。

接收器RE接收由脉冲信号输出电路10产生并输出的脉冲信号，并基于所接收的脉冲信号进行处理。并且，图1示出了接收器RE接收从脉冲信号输出电路10经由传输线TL输出的脉冲信号的结构。

当从连接到脉冲信号输出电路10的DC电源PS提供电流时，脉冲信号输出电路10通过利用开关部11切换电流的施加方向来产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。脉冲信号输出电路10例如能够用于现场设备，现场设备安装在加工位置，用于传输在安装位置通过脉冲信号测得的诸如流速等加工量。并且，在脉冲信号输出电路10用于现场设备的情况下，可以使用提供以下电流的电源作为DC电源PS，该电流例如在4mA～20mA的范围内，并且该电流根据DC模拟信号产生，使得该现场设备能够使用电流传输测得的加工值。并且，在脉冲信号输出电路10用于现场设备的情况下，例如，接收器RE可包括脉冲计数器，脉冲计数器用于计算接收的脉冲信号的数目，并且基于表示接收的脉冲信号的数目的计数值输出信息作为有关测得的加工量的信息。

脉冲变压器14具有初级侧的一个线圈和次级侧的一个线圈。脉冲变压器14被作用于初级侧的线圈(下文称为初级线圈)的电流激励，由此在次级侧的线圈(下文称为次级线圈)的两端之间感应基于初级线圈的两端之间的电压的电压。

在图1中，靠近脉冲变压器14包括的线圈示出的黑点分别表示线圈的导线的第一圈位置。在图1中，脉冲变压器14包括的线圈的导线的第一圈位置(黑点的位置)在同一侧。因此，在脉冲变压器14中，线圈的导线的缠绕方向相同。在以下说明中，脉冲变压器14的初级线圈的导线的第一圈称为第一端子A1，并且导线的最后一圈称为第二端子B1。并且，脉冲变压器14的次级线圈的导线的第一圈称为第一端子A2，并且导线的最后一圈称为第二端子B2。

脉冲信号输出电路10的初级侧电路和次级侧电路通过脉冲变压器14在直流方式时彼此绝缘。当从连接到脉冲信号输出电路10的DC电源PS提供电流时，脉冲信号输出电路的初级侧电路将电流施加于脉冲变压器14的初级线圈。因此，在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈第一端子A2和第二端子B2之间，感应基于在初级线圈的第一端子A1和第二端子B1之间的电压的电压。之后，脉冲信号输出电路10的次级侧电路对在脉冲变压器14的次级线圈中流动的电流进行整流，基于根据整流电流的电压产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。

在图1中，初级侧电路施加于脉冲变压器14的初级线圈的电流示为初级侧电流i1，并且在脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1和第二端子B1之间的电压示为初级侧电压V1。而且，在图1中，在脉冲变压器14的次级线圈的第一端子A2和第二端子B2之间的电压示为次级侧电压V2，并且根据次级侧电压V2流动的电流示为次级侧电流i2。而且，在图1中，沿着脉冲变压器14的次级线圈流动的次级侧电流i2被整流之后在次级侧电路中流动的电流示为整流电流i3，并且根据整流电流i3的电压示为整流电压V3。

脉冲信号输出电路10的初级侧电路由开关部11、初级侧电容器12、切换时序控制器13和脉冲变压器14的初级线圈构成。在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中，脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1连接到开关部11的第一输出端子。而且，脉冲变压器14的初级线圈的第二端子B1连接到初级侧电容器12的第一端子。而且，初级侧电容器12的第二端子连接到开关部11的第二输出端子。

初级侧电容器12使得初级侧电流i1在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中短时间流动。并且，在脉冲信号输出电路10用于现场设备的情况下，如果现场设备满足防爆标准，则初级侧电容器12用作防爆电路。

当从连接到开关部11的输入端子的DC电源PS提供电流时，开关部切换电流的作用方向，使得初级侧电流i1以切换的方向作用于第一输出端子和第二输出端子之间。开关部11具有开关S1、开关S2、开关S3和开关S4。根据从切换时序控制器13输出的控制信号，开关部11的开关S1、开关S2、开关S3和开关S4中的各者在第一端子和第二端子短路的ON状态与第一端子和第二端子断路的OFF状态之间切换，由此切换作用于第一输出端子和第二输出端子之间的初级侧电流i1的方向。并且，在以下说明中，在不需要区分开关部11包括的开关S1、开关S2、开关S3和开关S4的情况下，将它们称为开关S。

在开关部11中，开关S1的第一端子和开关S3的第一端子连接，并且该连接点用作开关部11的输入端，并且连接到DC电源PS的正向端子(DC电压输出端)。而且，在开关部11中，开关S1的第二端子与开关S2的第一端子连接，并且该连接点用作开关部11的第一输出端子，并且连接到脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1。而且，在开关部11中，开关S3的第二端子与开关S4的第一端子连接，并且该连接点用作开关部11的第二输出端子，并且连接到初级侧电容器12的第二端子。而且，在开关部11中，用于初级侧电路的基准电压施加于开关S2的第二端子和开关S4的第二端子。用于初级侧电路的基准电压也施加于DC电源PS的一个端子。并且，在开关部11中，从切换时序控制器13输出的控制信号中的相应的一个信号施加于开关S1、开关S2、开关S3和开关S4中的各者的控制端。更具体地，在开关部11中，从切换时序控制器13输出的控制信号CP施加于开关S1和开关S4的控制端，并且从切换时序控制器13输出的控制信号CN施加于开关S2和开关S3的控制端。在以下说明中，在不需要区分从切换时序控制器13输出并且输入到开关S的控制端的控制信号CP和控制信号CN的情况下，将它们称为控制信号C。

切换时序控制器13控制开关部11包括的各个开关S。在切换时序控制器13中，预先设置表示切换开关部11包括的各个开关S的时序的时间。切换时序控制器13例如包括设于诸如中央处理单元(CPU)等处理器中并且使用计时功能等的计时电路或时钟电路，并且当测出的时间为预设时间时，切换时序控制器13将用于切换开关部11包括的开关S的ON/OFF状态的控制信号C中的各者输出到相应的开关S。更具体地，切换时序控制器13将用于同时在ON状态和OFF状态之间切换开关S1和开关S4的控制信号CP以及用于同时切换开关S2和开关S3的控制信号CN输出到开关S的控制端。切换时序控制器13排他地(互补地)控制开关S1和开关S4在ON状态和OFF状态间的切换以及开关S2和开关S3在ON状态和OFF状态间的切换。换言之，切换时序控制器13在接通开关S1和开关S4时断开开关S2和开关S3，并且在接通开关S2和开关S3时断开开关S1和开关S4。这样，在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中，开关部11包括的各个开关S在ON状态和OFF状态间切换，由此切换从连接到开关部11的DC电源PS提供的并且将作为初级侧电流i1在脉冲变压器14的初级线圈中流动的电流的作用方向。因此，反转了初级侧电流i1的方向。后文将与脉冲信号输出电路10的操作一起说明切换时序控制器13在ON状态和OFF状态间切换开关部11包括的各个开关S的时序。

并且，脉冲信号输出电路10的次级侧电路由脉冲变压器14的次级线圈、整流部15、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET 18构成。在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，脉冲变压器14的次级线圈的第一端子A2连接到整流部15的第一输入端子。而且，脉冲变压器14的次级线圈的第二端子B2连接到整流部15的第二输入端子。而且，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，整流部15的第一输出端子连接到次级侧电容器16的第一端子、次级侧电阻17的第一端子和FET 18的栅极端。而且，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，FET18的漏极端用作脉冲信号输出电路10的第一输出端子O1。并且，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，整流部15的第二输出端子连接到次级侧电容器16的第二端子、次级侧电阻17的第二端子和FET 18的源极端(和背栅端)，并且该连接点用作脉冲信号输出电路10的第二输出端子O2。并且，在图1中，脉冲信号输出电路10的第一输出端子O1和第二输出端子O2分别连接到相应的传输线TL，并且经由这些传输线TL连接到接收器RE。

整流部15整流在第一输入端子和第二输入端子之间提供的电压，并且在第一输出端子和第二输出端子之间提供整流电压。换言之，整流部15在FET 18的栅极端和源极端之间以及次级侧电容器16和次级侧电阻17中各者的两端之间提供整流电压。整流部15具有二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。整流部15是具有由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4构成的桥电路的桥式整流电路，对在第一输入端子和第二输入端子之间提供的电压进行全波整流，并通过桥电路在第一输出端子和第二输出端子之间提供整流电压。在以下说明中，在不需要区分整流部15包括的二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4的情况下，将它们称为二极管D。

在整流部15中，二极管D1的正极端与二极管D3的负极端连接，并且该连接点用作整流部15的第一输入端子，并连接到脉冲变压器14的次级线圈的第一端子A2。而且，在整流部15中，二极管D2的正极端与二极管D4的负极端连接，并且该连接点用作整流部15的第二输入端子，并连接到脉冲变压器14的次级线圈的第二端子B2。而且，在整流部15中，二极管D1的负极端与二极管D2的负极端连接，并且该连接点用作整流部15的第一输出端子，并连接到次级侧电容器16的第一端子、次级侧电阻17的第一端子和FET 18的栅极端。并且，在整流部15中，二极管D3的正极端与二极管D4的正极端连接，并且该连接点用作整流部15的第二输出端子，并连接到次级侧电容器16的第二端子、次级侧电阻17的第二端子和FET 18的源极端，并且该连接点用作脉冲信号输出电路10的第二输出端子O2。

次级侧电容器16通过在第一端子和第二端子之间提供的整流电压V3充电，即存储根据整流电压V3的电荷。换言之，次级侧电容器16通过第一端子和第二端子之间流动的整流电流i3充电。

次级侧电阻17起到释放存储在次级侧电容器16中的电荷的作用。

在脉冲信号输出电路10中，利用次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构，在FET18的栅极端和源极端之间施加电压。换言之，在脉冲信号输出电路10中，即使停止从整流部15提供整流电压，取决于次级侧电容器16的电容值和次级侧电阻17的电阻值，FET 18的栅极端和源极端之间的电位也保持一段时间。

FET 18根据在栅极端和源极端之间施加的整流电压V3而在ON状态(漏极端和源极端连接)和OFF状态(漏极端和源极端断开)之间切换，由此产生脉冲信号。通过FET 18产生的脉冲信号经由传输线TL传输到接收器RE。当FET 18处于ON状态时接收器RE识别低电平的脉冲信号，当FET 18处于OFF状态时接收器RE识别高电平的脉冲信号。更具体地，根据施加到栅极的整流电压V3，FET 18控制从接收器RE提供的电流的流动，由此在设于传输线TL上的电阻(图中未示出)上产生电压，该电压作为脉冲信号传输到接收器RE。作为脉冲信号，例如，在FET 18导通(下文称为ON状态)的状态下为高且在FET 18断开(下文称为OFF状态)的状态下为低的表示电阻上的电压的信号作为脉冲信号传输到接收器RE。然而，在以下说明中，为了便于说明，FET 18称为产生脉冲信号和传输脉冲信号。

根据该结构，脉冲信号输出电路10利用开关部11切换从连接到初级侧电路的DC电源PS提供的并且作为初级侧电流i1流动的电流的作用方向，由此产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。

在以下说明中，从脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1到第二端子B1的初级侧电流i1的作用方向称为正向，从第二端子B1到第一端子A1的初级侧电流i1的作用方向称为负向。图1所示的初级侧电流i1和次级侧电流i2中各者的方向表示正向。

现在，说明脉冲信号输出电路10的操作。首先，将说明用于产生脉冲信号和输出脉冲信号的脉冲信号输出电路10的整体操作。图2是用于说明本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路10的整体操作的示例的波形图。图2所示的脉冲信号输出电路10的整体操作的示例是脉冲信号输出电路10产生一个周期的脉冲信号的情况的示例。图2示意性示出了开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1、根据次级侧电压V2(在脉冲变压器14的次级线圈感应的电压)流动的次级侧电流i2、通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3、根据整流电流i3的整流电压V3和FET 18的ON/OFF状态的波形(信号)和电平。

脉冲信号输出电路10包括的脉冲变压器14由在初级线圈中流动的初级侧电流i1激励，由此在次级线圈的第一端子A2和第二端子B2之间感应归因于初级侧电压V1(作用在初级线圈的第一端子A1和第二端子B1之间)的次级侧电压V2。因此，可以说，图2所示的初级线圈的初级侧电压V1的波形与在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形相同，但是它们的电压值不同。因此，在以下说明中，脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的波形和次级线圈的次级侧电压V2的波形将适当地彼此替代。

在时刻t0和时刻t1之间的时段中，切换时序控制器13通过控制信号C控制开关部11包括的开关S，使得每个开关在ON状态和OFF状态间交替切换，由此使得脉冲信号输出电路10输出低电平的脉冲信号。图2示出了以下方式，从一个脉冲信号周期开始的时刻t0，切换时序控制器13交替切换控制信号CP和控制信号CN，由此在ON状态和OFF状态间切换各个开关S。下文，将说明通过切换时序控制器13利用控制信号C的切换来产生一个周期的脉冲信号的操作。

在时刻t0，切换时序控制器13通过控制信号CP将开关S1和开关S4从OFF状态切换至ON状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从ON状态切换至OFF状态。因此，从DC电源PS输出的电压Vs施加于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，并且初级侧电流i1正向流动。换言之，在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中，初级侧电流i1沿着开关部11包括的开关S1、脉冲变压器14的初级线圈(从第一端子A1到第二端子B1)、初级侧电容器12和开关部11包括的开关S4流动。因此，作为初级侧电压V1，电压值为+2Vs的电压作用于脉冲变压器14的初级线圈。之后，切换时序控制器13通过控制信号CP将开关S1和开关S4从ON状态切换至OFF状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从OFF状态切换至ON状态。因此，从DC电源PS输出的电压作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，并且初级侧电流i1负向流动。换言之，在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中，初级侧电流i1沿着开关部11包括的开关S3、初级侧电容器12、脉冲变压器14的初级线圈(从第二端子B1到第一端子A1)和开关部11包括的开关S2流动。因此，作为初级侧电压V1，电压值为-2Vs的电压作用于脉冲变压器14的初级线圈。

在此情况下，在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈感应归因于初级侧电压V1的次级侧电压V2，并且根据次级侧电压V2的次级侧电流i2在次级线圈中流动。而且，在脉冲信号输出电路10中，整流部15对根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的次级侧电流i2进行全波整流。因此，在脉冲信号输出电路10中，如图2所示，通过整流部15的全波整流获得的整流电流i3在一个方向流动，并且根据整流电流i3的整流电压V3变为单向电压。在脉冲信号输出电路10中，根据通过整流部15的全波整流获得的整流电流i3的整流电压V3作用于次级侧电容器16的端子之间、次级侧电阻17的端子之间以及FET的栅极端和源极端之间。因此，在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过整流电流i3充电。并且，在脉冲信号输出电路10中，FET 18通过施加在栅极端和源极端之间的整流电压V3而导通，由此待输出的脉冲信号转变为低电平。

并且，在脉冲信号输出电路10中，如图2所示，初级侧电压V1的电压值根据开关S的切换而在电压值+2Vs和电压值-2Vs之间变化。因此，在脉冲信号输出电路10中，根据初级侧电压V1在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2也类似于初级侧电压V1地变化。因此，在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈流动的次级侧电流i2在次级侧电压V2的电压值从正电压值变为负电压值的各时刻暂时变化为较高的电流。从图2可以看出，在脉冲信号输出电路10中次级侧电流i2暂时增大到高电流的时刻恰好在各个开关S的ON/OFF状态切换之后的时刻。然而，如果次级侧电压V2的电压值稳定，则次级侧电流i2降低并很快消失。图2示出了次级侧电流i2变化的方式。

在脉冲信号输出电路10中，如图2所示，如果次级侧电流i2变为0A，通过整流部15的全波整流获得的整流电流i3的电流值也变为0A。因此，在脉冲信号输出电路10中，根据整流电流i3的整流电压V3降低。另外，在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过整流电流i3充电。因此，在脉冲信号输出电路10中，如果通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的值变为零(电流值变为0A)，则利用次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构，次级侧电容器16释放存储的电荷。因此，在脉冲信号输出电路10中，即使通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3变为0A，如图2所示，在FET 18的栅极端和源极端之间的整流电压V3也保持在能够使FET处于ON状态的电压值，并且待输出的脉冲信号也保持在低电平。

同时，在时刻t1和时刻t2之间的时段中，切换时序控制器13通过控制信号C控制开关部11包括的开关S，使得开关保持在其ON/OFF状态，由此使得脉冲信号输出电路10输出高电平的脉冲信号。图2示出了这样的方式，从一个脉冲信号周期中的时刻t1起，切换时序控制器13控制控制信号CP和控制信号CN，由此使得开关S的ON/OFF状态保持。

更具体地，在时刻t1，切换时序控制器13通过控制信号CP关断开关S1和开关S4，并通过控制信号CN接通开关S2和开关S3。因此，从DC电源PS输出的电压Vs作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，并且初级侧电流i1保持负向流动。换言之，在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中，初级侧电流i1保持沿着开关部11包括的开关S3、初级侧电容器12、脉冲变压器14的初级线圈(从第二端子B1到第一端子A1)和开关部11包括的开关S2流动。因此，电压值为-2Vs的初级侧电压V1保持作用于脉冲变压器14的初级线圈。换言之，作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的状态固定在-2Vs的电压值而不改变。

因此，在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈感应归因于初级侧电压V1的次级侧电压V2。这时，如图2所示，初级侧电压V1保持在-2Vs的电压值不变。因此，在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈根据初级侧电压V1感应的次级侧电压V2的电压值也类似于初级侧电压V1地保持不变。在脉冲信号输出电路10中，在次级侧电压V2的电压值从正电压值变为负电压值的时刻t1，在脉冲变压器14的次级线圈中流动的次级侧电流i2暂时变为高电流，之后，如果次级侧电压V2的电压值稳定，则次级侧电流降低并很快消失。

并且，在脉冲信号输出电路10中，如果通过整流电流i3存储在次级侧电容器16中的所有电荷在时刻t0和时刻t1之间的时段释放，使得脉冲信号输出电路10输出低电平的脉冲信号，则通过在整流部15中对次级侧电流i2进行全波整流得到的整流电流i3的电流值以及根据整流电流i3的整流电压V3的电压值分别保持在0A和0V。因此，在脉冲信号输出电路10中，FET 18通过作用在栅极端和源极端之间具有0V电压值的整流电压V3而导通，并且待输出的脉冲信号转变为高电平。

这样，在脉冲信号输出电路10中，切换时序控制器13控制(切换)连接到DC电源PS的开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态，由此接通和断开FET 18，使得FET产生脉冲信号并输出脉冲信号。图2示出了在时刻t2脉冲信号输出电路10开始再次输出低电平的脉冲信号。

并且，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电路包括初级侧电容器12。因此，在脉冲信号输出电路10中，根据初级侧电流i1(其根据切换时序控制器13对开关部11包括的各个开关S的控制流动)作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1因脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的串联谐振而振荡(这种振荡称为震荡(ringing))。因此，在脉冲信号输出电路10中，如果不考虑切换开关部11包括的开关S的时序，即，反转初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向的时序，则取决于因脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的串联谐振所致的振荡，初级侧电压V1变为这样的电压值，其绝对值小于基于提供的电流的电压值的绝对值一定值(参见图12所示的相关技术的初级侧电路中初级侧电压的波形)。因此，鉴于初级侧电压V1因脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的串联谐振所致的振荡频率，切换时序控制器13控制切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时序。

同时，在本发明中，控制开关的ON/OFF状态以与图12所示的相关技术中的时序不同的时序切换，将说明这种切换时序。切换时序控制器13基于振荡的初级侧电压V1的状态切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。更具体地，在各切换时段中，作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1以一定电压值(时刻t0的电压值)开始并振荡。并且当初级侧电压具有与切换时段的起始时刻的电压值的极性相反极性(下文中称为相反极性)的电压值时，切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。例如可以在由切换时序控制器13预设的时间到来的各时刻进行这种切换。

图3是用于说明在本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路10中切换开关部11包括的开关S的时序的示例的波形图。图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例是对应于一个周期的示例，其中，切换时序控制器13切换开关S的ON/OFF状态，使得脉冲信号输出电路10输出低电平的脉冲信号。换言之，图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例是对应于一个周期的示例，所述一个周期包括在以下时段中：在用于说明脉冲信号输出电路10的整体操作的图2所示的示例中，当切换时序控制器13交替切换控制信号C时在时刻t0和时刻t1之间的时段。图3还示出了脉冲信号输出电路10的次级侧电路的一部分操作。图3示意性示出了开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1、作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电流i1、在整流部15中对根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的次级侧电流i2进行全波整流得到的整流电流i3、根据整流电流i3的整流电压V3以及FET 18的ON/OFF状态的波形(信号)和电平。

也可以说，类似于图2所示的脉冲信号输出电路10的整体操作的示例，图3所示的初级线圈的初级侧电压V1的波形与在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形相同。因此，在以下说明中，类似于图2所示的脉冲信号输出电路10的整体操作的示例的说明，将适当地彼此替代脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的波形和次级线圈的次级侧电压V2的波形。

在时刻t10，切换时序控制器13通过控制信号CP将开关S1和开关S4从OFF状态切换至ON状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从ON状态切换至OFF状态。那么，如上所述，从DC电源PS输出的电压Vs作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，并且初级侧电流i1沿着开关部11包括的开关S1、脉冲变压器14的初级线圈(从第一端子A1到第二端子B1)、初级侧电容器12和开关部11包括的开关S4正向流动。因此，作为初级侧电压V1，电压值为+2Vs的电压作用于脉冲变压器14的初级线圈。然而，初级侧电压V1的波形因为由脉冲变压器14的初级线圈的电感分量和初级侧电容器12构成的串联谐振电路而振荡。

这时，如上所述，在脉冲变压器14的次级线圈感应基于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的次级侧电压V2。在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形也振荡。而且，如上所述，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，通过在整流部15中对次级侧电流i2(根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2)进行全波整流而得到的整流电流i3流动，并且根据整流电流i3的整流电压V3作用在次级侧电容器16的端子之间、次级侧电阻17的端子之间以及FET的栅极端和源极端之间。因此，在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过整流电流i3充电，并且FET 18通过作用于栅极端和源极端之间的整流电压V3而导通，并且低电平的脉冲信号被传输到接收器RE。

之后，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的电压值因由于串联谐振的振荡而降低，并且在时刻t11，次级侧电压V2为在整流部15包括的一些二极管D(更具体地，二极管D1和二极管D4)的正向电压以下的电压值，由此二极管D关断。那么，在脉冲信号输出电路10中，通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的电流值变为0A，即，作用于次级侧电容器16的端子之间以及次级侧电阻17的端子之间的整流电流i3的值为零。因此，在脉冲信号输出电路10中，基于整流电流i3的整流电压V3，即，FET 18的栅极端和源极端之间的电压也停止增大。在脉冲信号输出电路10中，如果通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3变为0A，则在次级侧电容器16中存储的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，使得FET 18保持在ON状态。因此，在脉冲信号输出电路10中，待输出的脉冲信号保持在低电平。

并且，在脉冲信号输出电路10中，在时刻t11之后，初级侧电压V1的电压值持续降低。同时，在脉冲信号输出电路10中，从时刻t10起，切换时序控制器13开始测量时间以判断是否经过了预设时间。之后，在测量时间等于预设时间的时刻t12，切换时序控制器13通过控制信号CP将开关S1和开关S4从ON状态切换至OFF状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从OFF状态切换至ON状态。如图3所示，在时刻t12，初级侧电压V1变为负电压值，其比根据提供的电流的负电压值-2Vs低负电压值-Va。因此，当切换时序控制器13切换各个开关S时，初级侧电压V1变为负电压值-(2Vs+Va)，其比根据提供的电流的负电压值低负电压值-Va。在图3中，初级侧电压V1的振荡波形第一次具有相反极性的峰值的时刻为时刻t12。

如上所述，在脉冲信号输出电路10中，在时刻t12，切换时序控制器13切换开关S中的每个开关，然而，当切换开关S时，初级侧电压V1的电压值不改变为相反极性。因此，相比于例如在初级侧电压V1的极性为正(图12所示的相关技术的情况)或者在初级侧电压的电压值为0V时切换开关的情况，在切换各个开关S时能够将初级侧电压改变为具有更大绝对值的电压值。因此，在脉冲信号输出电路10中，作用于脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的初级侧电流i1增大，并且在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2也增大。因此，在脉冲信号输出电路10中，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。因此，在脉冲信号输出电路10中，根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2流动的次级侧电流i2以及通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3也增大，并且根据整流电流i3，作用在次级侧电容器16的端子之间、在次级侧电阻17的端子之间以及FET18的栅极端和源极端之间的整流电压V3也增大。因此，在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过更大量的整流电流i3充电，并且能够获得用于FET 18的栅极端的高驱动电压。

之后，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的电压值因由于串联谐振的振荡而增大，并且在时刻t13，次级侧电压V2变为在整流部15包括的一些二极管D(更具体地，二极管D2和二极管D3)的正向电压以下的电压值，由此二极管D关断。那么，在脉冲信号输出电路10中，类似于在时刻t11的情况，通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的电流值变为0A，即，作用于次级侧电容器16的端子之间以及次级侧电阻17的端子之间的整流电流i3的值变为零。因此，在脉冲信号输出电路10中，类似于在时刻t11的情况，根据整流电流i3的整流电压V3(FET 18的栅极端和源极端之间的电压)也停止增大。然而，在脉冲信号输出电路10中，即使通过整流部15的全波整流获得的整流电流i3在时刻t13变为0A，类似于在时刻t11的情况，由于在次级侧电容器16中存储的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，所以也保持FET 18的ON状态。因此，在脉冲信号输出电路10中，类似于在时刻t11的情况，待输出的脉冲信号保持在低电平。

如上所述，在脉冲信号输出电路10中，在初级侧电压V1的振荡波形变为相反极性之后，当初级侧电压具有相反极性的电压值时，切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。切换时序控制器13切换开关S的ON/OFF状态的时刻可以是初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的电压值的任意时刻。换言之，切换时刻可以是初级侧电压的振荡波形具有峰值的时刻，或者可以是初级侧电压V1的第二振荡时段之后的时刻。然而，在脉冲信号输出电路10中，为了提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，即，为了使得在脉冲变压器14的次级线圈感应电压值具有更大绝对值的电压作为次级侧电压V2，初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的峰值的时刻被设置为切换时序控制器13切换开关S的ON/OFF状态的时刻。或者，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值的时刻被设置为切换时序控制器13切换开关S的ON/OFF状态的时刻。原因在于，在初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值的时刻，初级侧电压V1为相反极性的电压值具有最大绝对值的电压值。

在脉冲信号输出电路10中，在切换各个开关S的ON/OFF状态之后，切换时序控制器13测量预设的时间，即，切换各个开关S的ON/OFF状态的下一时刻到来所需的时间。在图3所示的用于说明切换开关部11包括的开关S的时序的示例中，初级侧电压的振荡波形具有相反极性的第一峰值的时刻(时刻t12)被预先设置为切换各个开关S的ON/OFF状态的下一时刻。因此，从切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻t10起，切换时序控制器13测量初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值的时刻(时刻t12)到来所需的预设时间。切换时序控制器13测量的时间(这里，初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值所需的时间)可以基于初级侧电压V1振荡的情况来得到，并且可以预先设置。

更具体地，在脉冲信号输出电路10中，根据脉冲变压器14的初级线圈的电感值和初级侧电容器12的电容值确定初级侧电压V1振荡的频率(振荡频率)，根据开关部11包括的开关S中每个处于ON状态的开关的电阻值和初级线圈的电阻值确定初级侧电压V1的振荡的阻尼度。因此，在脉冲信号输出电路10中，基于脉冲变压器14的初级线圈的电感值和初级侧电容器12的电容值，能够预先计算初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值所需的时间(初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值所需的时间，即直到时刻t12的时间)，并且能够将算出的时间事先设置为切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时刻。

更具体地，可通过以下表达式1获得初级侧电压V1的振荡频率f₀。并且，初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值所需的时间(从时刻t10到时刻t12的时间)对应于可根据初级侧电压V1的振荡频率f₀获得的初级侧电压V1的振荡周期的1/4的时间。因此，在脉冲信号输出电路10中，通过以下表达式2计算初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值所需的时间，作为切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的切换时间T。

[表达式1]

[表达式2]

在表达式1和表达式2中，L表示脉冲变压器14的初级线圈的电感值，C表示初级侧电容器12的电容值。计算出对应于振荡周期的1/4的切换时间T，然而，也可以计算初级侧电压V1具有相反极性的电压值的切换时间(例如，具有并非峰值的相反极性的电压值，或者在初级侧电压V1的第二振荡周期之后具有相反极性的电压值)。

在脉冲信号输出电路10中，在切换各个开关S的ON/OFF状态之后(例如，在时刻t10)，切换时序控制器13测量通过表达式2算出的切换时间T到来所需的时间。当测量时间达到切换时间T时(例如，时刻t12)，切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态。因此，在脉冲信号输出电路10中，如上所述，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。因此，在脉冲信号输出电路10中，能够获得对用于产生脉冲信号的FET 18的栅极端的高驱动电压。

在图2中，在各脉冲信号周期的起始时刻(时刻t0和时刻t2)，切换时序控制器13将开关S1和开关S4从OFF状态切换至ON状态，并且将开关S2和开关S3从ON状态切换至OFF状态，使得脉冲信号输出电路10输出脉冲信号。在此情况下，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电流i1以正向和负向的次序作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，使得输出低电平的脉冲信号。然而，切换时序控制器13首先切换各个开关S中的哪个开关使得脉冲信号输出电路10输出脉冲信号(即，初级侧电流i1作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路的正向和负向的次序)并不局限于图2所示的次序。换言之，在脉冲信号输出电路10中，在各脉冲信号周期的起始时刻，切换时序控制器13可以将开关S2和开关S3从OFF状态切换至ON状态，并且将开关S1和开关S4从ON状态切换至OFF状态。在此情况下，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电流i1以负向和正向的次序作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路。即使在这种情况下，脉冲信号输出电路10也能够输出低电平的脉冲信号。

现在，将说明在初级侧电流i1以负向和正向的次序作用于初级侧电路的情况下脉冲信号输出电路10的操作。即使在初级侧电流i1以负向和正向的次序作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路的情况下，也基于振荡的初级侧电压V1的状态，在初级侧电压V1的振荡波形变为相反极性之后的预设时间，切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。通过在图2所示的脉冲信号输出电路10的整体操作中反转各个开关S的ON/OFF状态、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1(脉冲变压器14的次级线圈的次级侧电压V2)以及在脉冲变压器14的次级线圈中流动的次级侧电流i2的波形的极性，能够容易地给出在此情况下的脉冲信号输出电路10的整体操作。因此，不对在初级侧电流i1以负向和正向的次序作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路的情况下脉冲信号输出电路10的整体操作进行具体说明，只是参照图4说明在此情况下切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时序(开关的一个周期内的时序)。

图4是用于说明本发明的第一实施例的脉冲信号输出电路10中切换开关部11包括的开关S的时刻的另一示例的波形图。图4所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例是以下情况的示例：切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态，由此初级侧电流i1以负向和正向的次序作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，使得脉冲信号输出电路10输出低电平的脉冲信号。类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例，图4所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例也是对应于一个周期的示例，在所述一个周期中，切换时序控制器13切换开关S的ON/OFF状态，使得脉冲信号输出电路10输出低电平的脉冲信号。类似于示出了切换开关部11包括的开关S的时序的示例的图3，图4也示出了脉冲信号输出电路10的次级侧电路的一部分操作。图4也示意性示出了开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1、作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电流i1、通过在整流部15中对根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的次级侧电流i2进行全波整流得到的整流电流i3、根据整流电流i3的整流电压V3以及FET 18的ON/OFF状态的波形(信号)和电平。

而且，类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例，可以说，图4所示的初级线圈的初级侧电压V1的波形与在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形相同。因此，在以下说明中，类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例，脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的波形与次级线圈的次级侧电压V2的波形将适当地彼此替代。

在时刻t10，切换时序控制器13通过控制信号CP将开关S1和开关S4从OFF状态切换至ON状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从ON状态切换至OFF状态。那么，如上所述，从DC电源PS输出的电压Vs作用于脉冲信号输出电路10的初级侧电路，并且初级侧电流i1沿着开关部11包括的开关S3、初级侧电容器12、脉冲变压器14的初级线圈(从第二端子B1到第一端子A1)和开关部11包括的开关S2负向流动。因此，电压值为-2Vs的初级侧电压V1作用于脉冲变压器14的初级线圈。初级侧电压V1的波形也因脉冲变压器14的初级线圈的电感分量和初级侧电容器12构成的串联谐振电路而振荡。根据脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1，在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形也振荡。

而且，如上所述，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，通过在整流部15中对根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的次级侧电流i2进行全波整流而得到的整流电流i3流动。由于通过整流部15的全波整流得到整流电流i3，所以整流电流以与图3所示的示出开关部11包括的开关S的时序示例中的方向相同的方向流动。换言之，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，整流电流i3以与按正向和负向的次序施加初级侧电流i1的情况中的方向相同的方向流动。因此，在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，整流电压V3以与按正向和负向的次序施加初级侧电流i1的情况中的方向相同的方向作用于次级侧电容器16的端子之间、次级侧电阻17的端子之间以及FET的栅极端和源极端之间。因此，在脉冲信号输出电路10中，类似于以正向和负向的次序施加初级侧电流i1的情况，次级侧电容器16通过整流电流i3充电，并且FET 18通过栅极端和源极端之间的整流电压V3导通，并将低电平的脉冲信号传输到接收器RE。

之后，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的电压值由于因串联谐振所致的振荡而升高，并且在时刻t11，次级侧电压V2变为在整流部15包括的一些二极管D(更具体地，二极管D2和二极管D3)的正向电压以下的电压值，由此二极管D关断。那么，在脉冲信号输出电路10中，类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序示例，通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的电流值变为0A，即，作用于次级侧电容器16的端子之间以及次级侧电阻17的端子之间的整流电流i3的值变为零。因此，在脉冲信号输出电路10中，类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序示例，根据整流电流i3的整流电压V3(FET18的栅极端和源极端之间的电压)也停止上升。在脉冲信号输出电路10中，如果通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3变为0A，则类似于以正向和负向的次序施加初级侧电流i1的情况，存储在次级侧电容器16中的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，并且FET18保持在ON状态，且待输出的脉冲信号保持在低电平。

同时，在脉冲信号输出电路10中，切换时序控制器13从时刻t10起测量时间以判断是否为预设时间，即切换时间T。这里，切换时间T是通过上述表达式2算出的时间。在测量时间达到切换时间T的时刻t12，切换时序控制器13通过控制信号CP将开关S1和开关S4从OFF状态切换至ON状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从ON状态切换至OFF状态。如图4所示，初级侧电压V1的电压值即使在时刻t11之后也保持增加，并且在时刻t12，初级侧电压具有正电压值Va。因此，当切换时序控制器13切换各个开关S时，初级侧电压V1变为正电压值2Vs+Va，其比根据提供的电流的正电压值2Vs高正电压值Va。即使在图4中，也类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例，初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值的时刻表示为时刻t12。

之后，在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的电压值由于因串联谐振的振荡而降低，并且在时刻t13，次级侧电压V2变为在整流部15包括的一些二极管D(更具体地，二极管D1和二极管D4)的正向电压以下的电压值，由此二极管D关断。那么，在脉冲信号输出电路10中，类似于时刻t11的情况，通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的电流值变为0A，即，作用于次级侧电容器16的端子之间以及次级侧电阻17的端子之间的整流电流i3的值变为零，并且根据整流电流i3的整流电压V3(在FET 18的栅极端和源极端之间的电压)也停止上升。然而，在脉冲信号输出电路10中，即使通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3在时刻t13变为0A，也类似于时刻t11的情况，存储在次级侧电容器16中的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，并且保持FET 18的ON状态。因此，在脉冲信号输出电路10中，类似于时刻t11的情况，待输出的脉冲信号保持在低电平。

如上所述，在脉冲信号输出电路10中，即使在切换时序控制器13以负向和正向的次序施加初级侧电流i1的情况下，在时刻t12，切换时序控制器切换各个开关S，由此脉冲信号输出电路也类似于图3所示的切换开关部11包括的开关S的时序的示例的情况操作。因此，在脉冲信号输出电路10中，即使在切换时序控制器13以负向和正向的次序施加初级侧电流i1的情况下，相比于在初级侧电压V1的极性为负时或者在初级侧电压的电压值为0V时切换开关的情况，也能够在切换开关S时将初级侧电压V1改变为更高的电压值。因此，在脉冲信号输出电路10中，即使在切换时序控制器13以负向和正向的次序施加初级侧电流i1的情况下，在脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12中流动的初级侧电流i1更高，并且在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2也更高。因此，在脉冲信号输出电路10中，即使在切换时序控制器13以负向和正向的次序施加初级侧电流i1的情况下，也能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。因此，在脉冲信号输出电路10中，即使在切换时序控制器13以负向和正向的次序施加初级侧电流i1的情况下，根据在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2流动的次级侧电流i2、通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3也更高，根据整流电流i3作用于次级侧电容器16的端子之间、次级侧电阻17的端子之间以及FET的栅极端和源极端之间的整流电压V3也更高。因此，在脉冲信号输出电路10中，即使在切换时序控制器13以负向和正向的次序施加初级侧电流i1的情况下，次级侧电容器16也通过更高的整流电流i3充电，并且能够获得FET 18的栅极端的高驱动电压。

如上所述，在脉冲信号输出电路10中，与初级侧电流i1第一次施加的方向(初级侧电流施加方向的次序)无关，当初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性时，切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。因此，在脉冲信号输出电路10中，与初级侧电流i1第一次施加的方向无关，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够获得对FET 18的栅极端的高驱动电压。

而且，在脉冲信号输出电路10中，在初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值且电压值的绝对值为Va的时刻，切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态。因此，当切换各个开关S的ON/OFF状态时，能够将初级侧电压V1改变为相反极性的电压值，其绝对值比根据提供的电流的相反极性的电压值的绝对值大Va。而且，在脉冲信号输出电路10中，切换时序控制器13通过诸如计时电路或CPU等简单时钟电路测量基于脉冲变压器14的初级线圈的电感值和初级侧电容器12的电容值事先算出的切换时间T。因此，能够在初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值的时刻切换开关S的ON/OFF状态。因此，在脉冲信号输出电路10中，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够获得对FET 18的栅极端的高驱动电压。因此，在脉冲信号输出电路10中，例如通过降低DC电源PS输出的电压Vs，能够降低脉冲信号输出电路10的功耗。并且，在脉冲信号输出电路10中，例如，能够使用具有低阈值电压的FET，并且能够使用具有低正向电压的二极管来配置整流部。这样，由于缓解了构成脉冲信号输出电路10的元件的限制，所以能够容易地选择元件。

并且，在脉冲信号输出电路10中，基于脉冲变压器14的初级线圈的电感值和初级侧电容器12的电容值计算表示切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻的时间(切换时间T)，并预先设定该时间。换言之，在脉冲信号输出电路10中，事先计算在脉冲信号输出电路10的初级侧电路中初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的第一峰值所需的时间。并且，已经说明了这样的情况：脉冲信号输出电路10配置成使得切换时序控制器13从切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻(时刻t10)起测量时间，并将测量时间达到切换时间T的时刻(时刻t12)设置为切换各个开关S的ON/OFF状态的下一时刻。然而，本发明的脉冲信号输出电路并不局限于通过测量预定时间来判断切换各个开关S的ON/OFF状态的下一时刻的结构，本发明的脉冲信号输出电路也可以配置成检测切换各个开关S的ON/OFF状态的下一时刻。

<第二实施例>

现在，将说明本发明的第二实施例。图5是示出根据本发明的第二实施例的脉冲信号输出电路的结构的结构图。脉冲信号输出电路20包括开关部11、初级侧电容器12、切换时序控制器23、脉冲变压器14、整流部15、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET 18。而且，切换时序控制器23具有时序检测电路231。图5还示出了连接到脉冲信号输出电路20的DC电源PS和接收器RE。

脉冲信号输出电路20除了具有切换时序控制器23而代替切换时序控制器13之外，其结构与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的结构相同。脉冲信号输出电路20的其它元件与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同。因此，在以下说明中，在脉冲信号输出电路20的元件中，与第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同的元件用相同的附图标记来表示，且不对这些元件进行具体说明。

类似于脉冲信号输出电路10，脉冲信号输出电路20也产生脉冲信号，即通过利用开关部11切换从连接到脉冲信号输出电路的DC电源PS提供的初级侧电流i1的作用方向，由此产生脉冲信号，并且将产生的脉冲信号输出到接收器RE。类似于脉冲信号输出电路10，脉冲信号输出电路20例如也能够用于现场设备。

类似于在脉冲信号输出电路10中，脉冲信号输出电路20的初级侧电路和次级侧电路也通过脉冲变压器14在直流方式时彼此绝缘。类似于在脉冲信号输出电路10中，即使在脉冲信号输出电路20的初级侧电路中，从连接到脉冲信号输出电路的DC电源PS提供的电流也作为初级侧电流i1施加于脉冲变压器14的初级线圈。因此，类似于在脉冲信号输出电路10中，即使在脉冲信号输出电路20中，也在次级线圈的第一端子A2和第二端子B2之间感应基于作用于脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1和第二端子B1之间的初级侧电压V1的次级侧电压V2。而且，类似于在脉冲信号输出电路10中，即使在脉冲信号输出电路20的次级侧电路中，也对在脉冲变压器14的次级线圈中流动的次级侧电流i2整流，并且基于整流电压V3(其根据通过整流得到的整流电流i3)，产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。

脉冲信号输出电路20的初级侧电路由开关部11、初级侧电容器12、切换时序控制器23和脉冲变压器14的初级线圈构成。在脉冲信号输出电路20的初级侧电路中，脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1(开关部11的第一输出端子)连接到切换时序控制器23包括的时序检测电路231。然而，代替脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1(开关部11的第一输出端子)，脉冲变压器14的初级线圈的第二端子B1(初级侧电容器12的第一端子)或者初级侧电容器12的第二端子(开关部11的第二输出端子)可以连接到时序检测电路231。脉冲信号输出电路20的初级侧电路中的其它连接方式(即构成脉冲信号输出电路20的初级侧电路的元件的其它连接方式)与脉冲信号输出电路10的初级侧电路中元件的连接方式相同。

类似于脉冲信号输出电路10包括的切换时序控制器13，切换时序控制器23控制开关部11包括的每个开关S。然而，在切换时序控制器23中，时序检测电路231检测切换各个开关S的ON/OFF状态的各时刻。

时序检测电路231从脉冲变压器14的初级线圈第一端子A1(开关部11的第一输出端子)获取作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的电压值，并监控该电压值。基于所获取和监控的初级侧电压V1的电压值，时序检测电路231检测切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时刻。

作为用于时序检测电路231的元件，即时序检测电路231中使用的用于检测切换各个开关S的ON/OFF状态的各时刻的方法，可以考虑各种元件(方法)。例如，时序检测电路231可以设有积分电路。该积分电路可通过电阻和电容来实现。在此情况下，时序检测电路231对初级侧电压V1的电压值积分(求和)，并且基于该积分值检测切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。更具体地，时序检测电路231对在两种极性之间(即正极性和负极性之间)交替的输入的初级侧电压V1的电压值积分(求和)。并且，时序检测电路231检测初级侧电压V1的电压值的积分(和)值为0(例如，积分电路的输出电压为0V)的时刻。可以将初级侧电压V1的电压值的积分值为0的时刻看作非常接近于以下时刻的时刻：因脉冲变压器的初级侧的电感分量和初级侧电容器的串联谐振而振荡的初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的峰值的时刻。由于时序检测电路231检测积分值为0的时刻，所以认为例如即使初级侧电压V1的振荡波形变化，也能够检测出非常接近振荡波形具有相反极性的峰值的时刻的时刻，作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。

或者，例如，时序检测电路231可以设有微分电路。该微分电路可以通过电容和电阻来实现。在此情况下，时序检测电路231对所监控的输入的初级侧电压V1的电压值进行微分，由此检测切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。更具体地，时序检测电路231对在两种极性之间交替的初级侧电压V1的电压值进行微分，由此得到初级侧电压V1的振荡波形的斜率。并且，时序检测电路231检测通过对初级侧电压V1的电压值进行微分得到的初级侧电压V1的振荡波形的斜率为0(例如，微分电路的输出电压为0V)的时刻。可以将初级侧电压V1的振荡波形的斜率为0的时刻看作是非常接近振荡的初级侧电压V1的波形具有相反极性峰值的时刻的时刻。由于时序检测电路231检测斜率为0的时刻，所以可以认为例如即使在初级侧电压V1的振荡波形变化的情况下，也能够检测非常接近振荡波形具有相反极性峰值的时刻的时刻，作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。

通过这样的元件(方法)，时序检测电路231检测对应于初级侧电压V1的振荡波形的相反极性峰值的时刻，作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。并且，如果检测出切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻，则时序检测电路231进行通知。

当从时序检测电路231接收到已经检测出切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻的通知时(例如，在时序检测电路231设有积分电路的情况下，当初级侧电压V1的电压值的积分值为0时)，切换时序控制器23分别向开关部11包括的相应的开关S输出用于切换各个开关S的ON/OFF状态的控制信号C。切换时序控制器23向各个开关S输出的控制信号C与脉冲信号输出电路10包括的切换时序控制器13输出的控制信号C相同。这样，在脉冲信号输出电路20的初级侧电路中，在基于所获取和监控的初级侧电压V1的电压值检测到的时刻，切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态，由此切换(反转)从连接到开关部11的DC电源PS提供的初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向。后文将说明切换时序控制器23切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时刻。

并且，脉冲信号输出电路20的次级侧电路由脉冲变压器14的次级线圈、整流部15、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET 18构成。脉冲信号输出电路20的次级侧电路的结构与脉冲信号输出电路10的次级侧电路的结构相同。因此，不对脉冲信号输出电路20的次级侧电路的结构和操作进行具体说明。

利用该结构，脉冲信号输出电路20检测切换从连接到脉冲信号输出电路的DC电源PS提供的初级侧电流i1的作用方向的各时刻。并且，在各检测出的时刻，类似于脉冲信号输出电路10，脉冲信号输出电路20切换从DC电源PS提供的初级侧电流i1的作用方向，由此产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。

现在，将说明脉冲信号输出电路20的操作。脉冲信号输出电路20的整体操作与脉冲信号输出电路10的操作相同。换言之，通过参照图2所示的脉冲信号输出电路10的整体操作中各个开关S的ON/OFF状态、初级侧电压V1(次级侧电压V2)和次级侧电流i2的波形的极性，沿着在脉冲信号输出电路20的初级侧电路中初级侧电流i1的作用方向，能够容易地得出脉冲信号输出电路20的整体操作。因此，不对脉冲信号输出电路20的整体操作进行具体说明，对于脉冲信号输出电路20包括的切换时序控制器23和时序检测电路231的操作，仅参照图6说明切换时序控制器23切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时刻(在一个开关周期中的时刻)。在图5所示的脉冲信号输出电路20中，类似于图1所示的脉冲信号输出电路10中由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者所表示的方向，由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者所表示的方向为正向。

图6是用于说明本发明第二实施例的脉冲信号输出电路20中切换开关部11包括的开关S的时刻的示例的波形图。图6所示的切换开关部11包括的开关S的时刻的示例是对应于开关S的一个周期的示例，在该周期中，在切换时序控制器23的时序检测电路231由积分电路构成的情况下，切换时序控制器23切换各个开关S的ON/OFF状态，使得脉冲信号输出电路20输出低电平的脉冲信号。换言之，图6所示的切换开关部11包括的开关S的时刻的示例是以下情况的示例，切换时序控制器23包括的时序检测电路231对获取的初级侧电压V1的电压值积分，并检测积分值为0的时刻作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。图6示意性示出了开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1、以及通过时序检测电路231获得的初级侧电压V1的电压值的积分值的变化的波形(信号)和电平。

并且，类似于在脉冲信号输出电路10中，即使在脉冲信号输出电路20中，也在脉冲变压器14的次级线圈感应基于初级侧电压V1的次级侧电压V2。因此，可以说，图6所示的初级线圈的初级侧电压V1的波形与在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形相同。因此，在以下说明中，类似于在脉冲信号输出电路10中初级侧电压和次级侧电压变化的示例的说明，脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的波形和次级线圈的次级侧电压V2的波形将适当地彼此替代。

在时刻t20，切换时序控制器23通过控制信号CP将开关S1和开关S4从OFF状态切换至ON状态，并且通过控制信号CN将开关S2和开关S3从ON状态切换至OFF状态。那么，从DC电源PS输出的电压Vs作用于脉冲信号输出电路20的初级侧电路，并且初级侧电流i1沿着开关部11包括的开关S1、脉冲变压器14的初级线圈(从第一端子A1到第二端子B1)、初级侧电容器12以及开关部11包括的开关S4正向流动。因此，类似于在脉冲信号输出电路10中，电压值为+2Vs的初级侧电压V1作用于脉冲变压器14的初级线圈。即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的波形因由脉冲变压器14的初级线圈的电感分量和初级侧电容器12构成的串联谐振电路而振荡。

这时，脉冲信号输出电路20的次级侧电路也类似于脉冲信号输出电路10的次级侧电路操作。换言之，在脉冲变压器14的次级线圈，感应基于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的次级侧电压V2。而且，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形振荡。而且，即使在脉冲信号输出电路20的次级侧电路中，也类似于在脉冲信号输出电路10的次级侧电路中，当在脉冲变压器14的次级线圈感应次级侧电压V2时，次级侧电流i2流动，并且整流部15对次级侧电流进行全波整流，整流电流i3流动，由此根据整流电流i3的整流电压V3作用于次级侧电容器16的端子之间、次级侧电阻17的端子之间以及FET的栅极端和源极端之间。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过整流电流i3充电，并且FET18通过作用于栅极端和源极端之间的整流电压V3导通，并将低电平的脉冲信号传输到接收器RE。

之后，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1因由于串联谐振的振荡而降低。在此情况下，脉冲信号输出电路20的次级侧电路类似于脉冲信号输出电路10的次级侧电路操作。换言之，当在脉冲信号输出电路20的初级侧电路中初级侧电压V1的电压值降低时，在脉冲信号输出电路20的次级侧电路中，当次级侧电压V2下降到整流部15包括的一些二极管D(更具体地，二极管D1和二极管D4)的正向电压以下时，二极管D关断。那么，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的电流值变为0A，即，作用于次级侧电容器16的端子之间以及次级侧电阻17的端子之间的整流电流i3的值变为零。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，根据整流电流i3的整流电压V3，即FET 18的栅极端和源极端之间的电压也停止上升。即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，如果通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3变为0A，则存储在次级侧电容器16中的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，使得FET 18保持在ON状态。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，待输出的脉冲信号保持在低电平。

并且，在脉冲信号输出电路20中，在时刻t20，脉冲信号输出电路20包括的时序检测电路231开始初级侧电压V1的电压值的积分(求和)。因此，当输入电压值为+2Vs的初级侧电压V1，通过时序检测电路231得到的初级侧电压V1的电压值的积分值增大，之后，随着初级侧电压V1的电压值降至电压值-2Vs，积分值降低。如果初级侧电压V1的电压值的积分值在时刻t21变为0，则时序检测电路231通知已经检测出切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。那么，切换时序控制器23通过控制信号CP将开关S1和开关S4中的各开关S从ON状态切换至OFF状态，并通过控制信号CN将开关S2和开关S3中的各开关S从OFF状态切换至ON状态。如图6所示，在时刻t21，初级侧电压V1变为比根据提供的电流的负电压值-2Vs低负电压值-Va的负电压值。因此，当切换时序控制器23切换各个开关S时，初级侧电压V1变为负电压值-(2Vs+Va)，该值比根据提供的电流的负电压值低负电压值-Va。

之后，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的电压值因由于串联谐振的振荡而上升。这时，脉冲信号输出电路20的次级侧电路类似于脉冲信号输出电路10的次级侧电路操作。换言之，当在脉冲信号输出电路20中初级侧电压V1的电压值降低时，如果在脉冲信号输出电路20的次级侧电路中次级侧电压V2降至整流部15包括的一些二极管D(更具体地，二极管D2或二极管D3)的正向电压以下，则二极管D关断。那么，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3的电流值变为0A，即，作用于次级侧电容器16的端子之间以及次级侧电阻17的端子之间的整流电流i3的值变为零，并且根据整流电流i3的整流电压V3(FET 18的栅极端和源极端之间的电压)也停止上升。然而，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，即使通过整流部15的全波整流得到的整流电流i3变为0A，由于存储在次级侧电容器16中的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，所以保持FET 18的ON状态。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，待输出的脉冲信号保持在低电平。

如上所述，在脉冲信号输出电路20中，在切换时序控制器23在时刻t20切换各个开关S的ON/OFF状态之后，在时序检测电路231已经检测出作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻的时刻t21，切换时序控制器切换开关S中的各者。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，相比于在初级侧电压V1的极性为正或者在初级侧电压的电压值为0V时切换开关的情况，能够在切换开关S时将初级侧电压V1改变为具有更大绝对值的电压值。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12中流动的初级侧电流i1更高，并且在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2也更大。换言之，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，由于在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2而流动的次级侧电流i2以及通过整流部15的全波整流获得的整流电流i3也更大，作用于次级侧电容器16的端子之间、次级侧电阻17的端子之间以及FET的栅极端和源极端之间的根据整流电流i3的整流电压V3也更高。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过更大量的整流电流i3充电，并且能够获得对FET 18的栅极端的高驱动电压。

在图6中，切换时序控制器23将初级侧电流i1以正向和负向的次序施加于脉冲信号输出电路20的初级侧电路，由此脉冲信号输出电路20输出低电平的脉冲信号。然而，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，即使在以负向和正向的次序将初级侧电流i1施加于脉冲信号输出电路20的初级侧电路的情况下，也能够输出低电平的脉冲信号。通过反转各个开关S的ON/OFF状态、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1以及通过时序检测电路231得到的初级侧电压V1的电压值的积分值的变化的波形的极性，能够容易地得出在此情况下切换时序控制器23和时序检测电路231的操作。因此，对于将初级侧电流i1以负向和正向的次序施加于脉冲信号输出电路20的初级侧电路的情况下脉冲信号输出电路20的操作，不进行具体说明。

如上所述，在脉冲信号输出电路20中，作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的电压值被输入到切换时序控制器23包括的时序检测电路231，并且基于初级侧电压V的电压值，时序检测电路231检测切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态的时刻。在该结构中，与第一次施加初级侧电流i1的方向(初级侧电流作用的方向的次序)无关，时序检测电路231检测非常接近于初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的峰值的时刻的时刻。而且，在脉冲信号输出电路20中，在时序检测电路231已经检测出的作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻，切换时序控制器23切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。因此，即使在脉冲信号输出电路20中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，与第一次施加初级侧电流i1的方向无关，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够获得对FET 18的栅极端的高驱动电压。

而且，在脉冲信号输出电路20中，基于输入并监控的初级侧电压V1的电压值，切换时序控制器23包括的时序检测电路231能够更可靠地检测初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的峰值的时刻，作为切换各个开关S的ON/OFF状态的时刻。因此，在脉冲信号输出电路20中，除了与脉冲信号输出电路10的效果相同的效果，还能够实现诸如以下方面的改进等其它效果：抵抗由于元件的温度上升所致的脉冲信号输出电路20的各元件的常量变化，以及抵抗元件的常量不均匀性的影响。

如上所述，根据本发明的实施例，脉冲信号输出电路包括切换时序控制器。而且，在本发明的实施例中，在初级侧电路的电压的振荡波形改变为相反极性之后，切换时序控制器切换开关部包括的各个开关的ON/OFF状态。因此，在本发明的实施例中，能够提高从脉冲信号输出电路包括的脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够获得对FET的栅极端的高驱动电压，该FET设于次级侧电路并配置成根据作用于栅极端的电压导通和断开，由此产生脉冲信号并输出脉冲信号。

并且，在本发明的实施例中，在初级侧电路的电压的振荡波形具有相反极性的峰值的时刻，切换时序控制器切换开关部包括的各个开关的ON/OFF状态。因此，在本发明的实施例中，在切换各个开关的ON/OFF状态时，能够将初级侧电路的电压改变为具有以下绝对值的电压值：比根据提供的电流的电压值的绝对值高相反极性的峰值的绝对值。因此，在本发明的实施例中能够提高从脉冲信号输出电路包括的脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够获得对用于产生并输出脉冲信号的FET的栅极端的高驱动电压。

然而，本发明的实施例的结构可应用于脉冲信号输出电路的基本结构，即，切换时序控制器之外的结构并不局限于本发明的实施例所述的结构。换言之，脉冲信号输出电路的基本结构可以配置成包括切换时序控制器，该切换时序控制器用于在作用于脉冲变压器的初级线圈的电压的振荡波形变为相反极性之后切换各个开关的ON/OFF状态，而脉冲信号输出电路的基本结构可以与本发明的实施例所示的结构不同。

<第一变形例>

现在，将说明具有包括切换时序控制器的其它结构的脉冲信号输出电路。图7是示出根据本发明的第一变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图。脉冲信号输出电路30包括开关部11、初级侧电阻31、初级侧电容器12、切换时序控制器13、脉冲变压器14、整流部15、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET 18。图7还示出了连接到脉冲信号输出电路30的DC电源PS和接收器RE。类似于图1所示的脉冲信号输出电路10中由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3的各者表示的方向，在图7所示的脉冲信号输出电路30中，由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者表示的方向为正向。

脉冲信号输出电路30除了还包括初级侧电阻31之外，其具有与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10相同的结构。脉冲信号输出电路30的其它元件与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同。因此，在以下说明中，在脉冲信号输出电路30的元件中，与第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同的元件用相同的附图标记来表示，不对这些元件进行具体说明。

类似于脉冲信号输出电路10和脉冲信号输出电路20，脉冲信号输出电路30也通过开关部11切换从连接到脉冲信号输出电路的DC电源PS提供的初级侧电流i1的作用方向，由此产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。类似于脉冲信号输出电路10和脉冲信号输出电路20，脉冲信号输出电路30例如也可以应用于现场设备。

通过对脉冲信号输出电路10的初级侧电路在开关部11与脉冲变压器14的初级线圈之间添加初级侧电阻31来配置脉冲信号输出电路30的初级侧电路。更具体地，在脉冲信号输出电路30的初级侧电路中，初级侧电阻31的第一端子连接到开关部11的第一输出端子，并且初级侧电阻31的第二端子连接到脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1。然而，初级侧电阻31并不局限于由一个电阻构成的结构，也可以设有多个电阻。并且，在脉冲信号输出电路30的初级侧电路中，初级侧电阻31可以布置在用于从开关部11向脉冲变压器14施加初级侧电流i1的通路上的任意位置处。脉冲信号输出电路30的初级侧电路中的其它连接(即构成脉冲信号输出电路30的初级侧电路的元件的其它连接)与脉冲信号输出电路10的初级侧电路的元件的连接相同。

在脉冲信号输出电路30中，由于初级侧电阻31的原因，相比于脉冲信号输出电路20和脉冲信号输出电路10，能够抑制施加到脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1和初级侧电流i1由于脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的串联谐振的振荡。换言之，在脉冲信号输出电路30中，能够通过初级侧电阻31快速抑制初级侧电压V1和初级侧电流i1的振荡。更具体地，在脉冲信号输出电路10和脉冲信号输出电路20中，初级侧电压V1的振荡的阻尼度根据开关部11包括的处于ON状态的各开关S的电阻值来确定。在脉冲信号输出电路30中，根据处于ON状态的各开关S的电阻值和初级侧电阻31的电阻值，确定初级侧电压V1的振荡的阻尼度。因此，在脉冲信号输出电路30中，在期望快速抑制初级侧电压V1的振荡以降低初级侧电路的额外的电流功耗的情况下，能够通过确定初级侧电阻31的电阻值而容易且快速地抑制初级侧电压V1的振荡。

而且，即使在脉冲信号输出电路30中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，切换时序控制器13在初级侧电压V1的振荡波形变为相反极性之后切换开关部11包括的各个开关的ON/OFF状态。因此，即使在脉冲信号输出电路30中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，当初级侧电压具有绝对值为Va的相反极性的电压值时，切换各个开关S的ON/OFF状态。因此，当切换各个开关S的ON/OFF状态时，初级侧电压变为以下电压值，其绝对值比根据提供的电流的电压值的绝对值大Va。然而，即使在脉冲信号输出电路30中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，即使在切换各个开关S的ON/OFF状态之后，初级侧电压V1也由于脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的串联谐振而振荡(参见图3或图4所示的脉冲信号输出电路10中初级侧电压V1(次级侧电压V2)的波形)。脉冲信号输出电路30的初级侧电阻31有助于更快地收敛初级侧电压V1的振荡，特别是在切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态之后，由此降低初级侧电路的额外的电流功耗。

同时，脉冲信号输出电路30的次级侧电路的结构与脉冲信号输出电路10的次级侧电路的结构相同。因此，不对脉冲信号输出电路30的次级侧电路的结构和操作进行具体说明。并且，除了初级侧电压V1的振荡波形快速收敛之外，脉冲信号输出电路30的整体操作以及切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时序与脉冲信号输出电路10的情况相同。因此，对于脉冲信号输出电路30的整体操作以及切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时序，不进行具体说明。

如上所述，即使在脉冲信号输出电路30中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，当初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性时，切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。因此，即使在脉冲信号输出电路30中，也能够实现与脉冲信号输出电路10的效果相同的效果。换言之，即使在脉冲信号输出电路30中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够实现对FET 18的栅极端的高驱动电压。而且，在脉冲信号输出电路30中，由于向初级侧电路添加了初级侧电阻31，所以能够快速收敛初级侧电压V1和初级侧电流i1的振荡(特别是在切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态之后初级侧电压V1的振荡)，由此降低由于初级侧电压V1的振荡的初级侧电路的额外的电流功耗。

<第二变形例>

现在，将说明具有包括切换时序控制器的另一结构的脉冲信号输出电路。图8是示出根据本发明的第二变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图。脉冲信号输出电路40包括开关部11、初级侧电容器12、切换时序控制器13、脉冲变压器14、整流部45、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET 18。图8还示出了连接到脉冲信号输出电路40的DC电源PS和接收器RE。在图8所示的脉冲信号输出电路40中，类似于图1所示的脉冲信号输出电路10中由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者表示的方向，由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者表示的方向为正向。

脉冲信号输出电路40除了具有整流部45代替整流部15之外，其具有与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的结构相同的结构。脉冲信号输出电路40的其它元件与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同。因此，在以下说明中，在脉冲信号输出电路40的元件中，与第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同的元件用相同的附图标记表示，不对这些元件进行具体说明。

类似于脉冲信号输出电路10至脉冲信号输出电路30，脉冲信号输出电路40也通过开关部11切换从连接到脉冲信号输出电路的DC电源PS提供的初级侧电流i1的作用方向，由此产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。类似于脉冲信号输出电路10至脉冲信号输出电路30，脉冲信号输出电路40也能够应用于例如现场设备。

并且，脉冲信号输出电路40的初级侧电路的结构与脉冲信号输出电路10的初级侧电路的结构相同。因此，不对脉冲信号输出电路40的初级侧电路的结构和操作进行具体说明。

脉冲信号输出电路40的次级侧电路除了具有整流部45代替整流部15之外，其具有与脉冲信号输出电路10的次级侧电路的结构相同的结构。更具体地，在脉冲信号输出电路40的次级侧电路中，脉冲变压器14的次级线圈的第一端子A2连接到整流部45的第一输入端子，并且脉冲变压器14的次级线圈的第二端子B2连接到整流部45的第二输入端子。而且，在脉冲信号输出电路40的次级侧电路中，整流部45的第一输出端子连接到次级侧电容器16的第一端子、次级侧电阻17的第一端子和FET 18的栅极端。而且，在脉冲信号输出电路40的次级侧电路中，整流部45的第二输出端子连接到次级侧电容器16的第二端子、次级侧电阻17的第二端子和FET 18的源极端(和背栅端)，该连接点作为脉冲信号输出电路40的第二输出端子O2。脉冲信号输出电路40的次级侧电路的其它连接(即构成脉冲信号输出电路40的次级侧电路的元件的其它连接)与脉冲信号输出电路10的次级侧电路的元件的连接相同。

整流部45对在第一输入端子和第二输入端子之间提供的电压整流，并且在第一输出端子和第二输出端子之间提供整流电压。换言之，类似于整流部15，整流部45也在FET 18的栅极端和源极端之间以及次级侧电容器16和次级侧电阻17中各者的端子之间提供整流电压。整流部45具有电容器C1、二极管D5和二极管D6。整流部45是由电容器C1、二极管D5和二极管D6构成的倍压整流电路，对在第一输入端子和第二输入端子之间提供的电压整流，使整流电压加倍，在第一输出端子和第二输出端子之间提供两倍的整流电压。在以下说明中，在不需要区分整流部45包括的二极管D5和二极管D6的情况下，将它们称为二极管D。

在整流部45中，电容器C1的第一端子用作整流部45的第一输入端子，并且连接到脉冲变压器14的次级线圈的第一端子A2。而且，在整流部45中，电容器C1的第二端子连接到二极管D5的阳极端和二极管D6的阴极端。而且，在整流部45中，二极管D5的阴极端用作整流部45的第一输出端子，并且连接到次级侧电容器16的第一端子、次级侧电阻17的第一端子和FET 18的栅极端。而且，在整流部45中，二极管D6的阳极端用作整流部45的第二输入端子，连接到脉冲变压器14的次级线圈的第二端子B2，并且用作整流部45的第二输出端子，连接到次级侧电容器16的第二端子、次级侧电阻17的第二端子和FET 18的源极端，并且用作脉冲信号输出电路40的第二输出端子O2。

当在整流部45的第一输出端子和第二输出端子之间提供负电压时，电容器C1通过提供的电压充电，而当提供正电压时，因为存储在电容器C1中的电荷释放，所以整流部共同正向输出提供的正电压和充电的电容器C1的电压，即两倍于提供的电压。在脉冲信号输出电路40的次级侧电路中，当在脉冲变压器14的次级线圈感应负电压作为次级侧电压V2时，整流部45包括的电容器C1通过次级侧电压V2充电。并且，在脉冲信号输出电路40的次级侧电路中，当在脉冲变压器14的次级线圈感应正电压作为次级侧电压V2时，正的次级侧电压V2和充电的电容器C1的次级侧电压V2，即两倍的次级侧电压V2作用在FET 18的栅极端和源极端之间以及次级侧电容器16和次级侧电阻17中各者的端子之间。这样，在脉冲信号输出电路40的初级侧电路中，二倍于脉冲信号输出电路10的整流电压的整流电压V3作用在FET18的栅极端和源极端之间。

在脉冲信号输出电路40中，由于整流部45代替了脉冲信号输出电路10包括的整流部15，所以尽管增加了电容器C1，但是二极管D的数目减少为两个。换言之，在脉冲信号输出电路40中，构成次级侧电路的元件的数目由于二极管D的数目减少而减少了一个。而且，通常，电容器的安装面积小于二极管的安装面积。因此，在脉冲信号输出电路40中，代替了脉冲信号输出电路10包括的整流部15的整流部45有助于以更小的尺寸更低成本地实现脉冲信号输出电路40。

另外，除了整流部45输出整流电压V3之外，脉冲信号输出电路40的整体操作以及切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时序与脉冲信号输出电路10的情况相同。因此，对于脉冲信号输出电路40的整体操作以及切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时序，不进行具体说明。

如上所述，即使在脉冲信号输出电路40中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，当初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性时，切换时序控制器13切换开关部11包括的各个开关S的ON/OFF状态。因此，即使在脉冲信号输出电路40中，也能够实现与脉冲信号输出电路10的效果相同的效果。换言之，即使在脉冲信号输出电路40中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够实现对FET 18的栅极端的高驱动电压。而且，在脉冲信号输出电路40中，整流部45代替了脉冲信号输出电路10的次级侧电路包括的整流部15。因此，能够减少构成次级侧电路的元件的数目和安装面积，并且能够以更小的尺寸更低成本地实现脉冲信号输出电路40。

<第三变形例>

现在，将说明具有包括切换时序控制器的另一结构的脉冲信号输出电路。图9是示出根据本发明的第三变形例的脉冲信号输出电路的结构的结构图。脉冲信号输出电路50包括缓冲器(输出电压选择电路)51、初级侧电容器12、切换时序控制器13、脉冲变压器14、整流部15、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET 18。图9还示出了连接到脉冲信号输出电路50的DC电源PS和接收器RE。在图9所示的脉冲信号输出电路50中，类似于图1所示的脉冲信号输出电路10中由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者表示的方向，由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者表示的方向为正向。

脉冲信号输出电路50除了具有缓冲器51代替开关部11之外，其具有与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的结构相同的结构。脉冲信号输出电路50的其它元件与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同。因此，在以下说明中，在脉冲信号输出电路50的元件中，与第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同的元件用相同的附图标记来表示，不对这些元件进行具体说明。

类似于脉冲信号输出电路10至脉冲信号输出电路40，脉冲信号输出电路50也切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向，由此产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。在脉冲信号输出电路10中，开关部11切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向，然而，在脉冲信号输出电路50中，缓冲器51切换初级侧电流的作用方向。类似于脉冲信号输出电路10至脉冲信号输出电路40，脉冲信号输出电路50也可以用于例如现场设备。

脉冲信号输出电路50的初级侧电路除了具有缓冲器51代替开关部11之外，其具有与脉冲信号输出电路10的初级侧电路的结构相同的结构。更具体地，在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，缓冲器51的电源端连接到DC电源PS的正向端子。而且，在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，缓冲器51具有输入端，控制信号CS从切换时序控制器13施加到该输入端。而且，在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，缓冲器51具有输出端，该输出端连接到脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1。而且，在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，缓冲器51具有基准端子，该基准端子施加有基准电压并连接到初级侧电容器12的第二端子。脉冲信号输出电路50的初级侧电路的其它连接(即构成脉冲信号输出电路50的初级侧电路的元件的其它连接)与脉冲信号输出电路10的初级侧电路的元件的连接相同。

缓冲器51根据从切换时序控制器13输入的控制信号CS选择从连接到电源端的DC电源PS提供的电压Vs和基准电压中的一者作为输出电压，并将所选电压输出到输出端。如图9中由虚线包围的区域所示，等同于缓冲器51的电路为开关，该开关用于根据从切换时序控制器13输入的控制信号CS在电源端和基准端子之间切换输出端的连接。因此，可以说缓冲器51是开关部。

在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，类似于脉冲信号输出电路10包括的开关部11，缓冲器51的输出端的连接在电源端和基准端子之间切换，由此切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向。因此，在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，初级侧电容器12作为用于存储根据从缓冲器51输出的电压Vs的电荷的元件。换言之，初级侧电容器12通过电压Vs充电。后文将说明在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向的操作。

切换时序控制器13控制缓冲器51的输出端的连接的切换。如图9所示，在脉冲信号输出电路50中，从切换时序控制器13输出的一个控制信号CS被输入到缓冲器51的输入端。该控制信号CS是与从脉冲信号输出电路10包括的切换时序控制器13输出的控制信号CP相对应的控制信号。

同时，脉冲信号输出电路50的次级侧电路的结构与脉冲信号输出电路10的次级侧电路的结构相同。因此，不对脉冲信号输出电路50的次级侧电路的结构和操作进行具体说明。

现在，将说明脉冲信号输出电路50的操作。另外，脉冲信号输出电路50的整体操作以及切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时序与脉冲信号输出电路10的情况相同。因此，对于脉冲信号输出电路50的整体操作以及切换时序控制器13切换各个开关S的ON/OFF状态的时序，不进行具体说明。然而，在脉冲信号输出电路50中，根据从切换时序控制器13输出的控制信号CS在电源端和基准端子之间切换缓冲器51的输出端的连接，由此切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向。因此，在下文中，对于在脉冲信号输出电路50中切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向的操作，将对脉冲信号输出电路50的初级侧电路的操作进行说明。

图10是用于说明本发明的第三变形例的脉冲信号输出电路50中切换初级侧电流i1对初级侧电路的作用方向的时序的示例的波形图。图10所示的切换初级侧电流i1对初级侧电路的作用方向的时序的示例是对应于一个周期的示例，在该周期中，切换时序控制器13切换缓冲器51的输出端的连接，使得脉冲信号输出电路50输出低电平的脉冲信号。换言之，类似于图2所示的脉冲信号输出电路10的整体操作的示例，图10所示的切换初级侧电流i1对初级侧电路的作用方向的时序的示例是对应于一个周期的示例，在该周期中，切换时序控制器13在脉冲信号输出电路50的操作中交替切换控制信号CS。图10示意性示出了缓冲器51的输出(缓冲器输出)、脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1以及作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电流i1的波形(信号)和电平。

即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈感应基于初级侧电压V1的次级侧电压V2。因此，可以说，图10所示的初级线圈的初级侧电压V1的波形与在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形相同，但二者的电压值不同。因此，在以下说明中，脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的波形和次级线圈的次级侧电压V2的波形将适当地彼此代替。

为了使脉冲信号输出电路50输出低电平的脉冲信号，在时刻t50，切换时序控制器13通过控制信号CS控制缓冲器51，使得缓冲器的输出端连接到电源端。因此，缓冲器51将从连接到电源端的DC电源PS输出的电压Vs(即+Vs)输出到输出端。那么，在脉冲信号输出电路50的初级侧电路中，初级侧电流i1沿着脉冲变压器14的初级线圈(从第一端子A1到第二端子B1)和初级侧电容器12正向流动。因此，初级侧电容器12通过初级侧电流i1充电，即，存储根据从缓冲器51输出的电压Vs的电荷。而且，类似于在脉冲信号输出电路10中，从缓冲器51输出的电压Vs(即电压值为+Vs的初级侧电压V1)也施加到脉冲变压器14的初级线圈。即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的波形由于由脉冲变压器14的初级线圈的电感分量和初级侧电容器12构成的串联谐振电路而振荡。

此时，在脉冲信号输出电路50的次级侧电路中，在脉冲变压器14的次级线圈感应基于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1的次级侧电压V2。而且，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2的波形振荡。因此，脉冲信号输出电路50的次级侧电路也类似于脉冲信号输出电路10的次级侧电路操作。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，次级侧电容器16通过整流电流i3充电，并且FET 18通过施加在栅极端和源极端之间的整流电压V3而导通，并将低电平的脉冲信号传输到接收器RE。

之后，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1由于基于串联谐振的振荡而降低。另外，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，在时刻t50，切换时序控制器13开始测量预设时间(切换时间T)。之后，在测量时间达到预设时间(切换时间T)的时刻t51，切换时序控制器13通过控制信号CS控制缓冲器51，使得缓冲器的输出端连接到基准端子。换言之，在脉冲信号输出电路50中，在通过切换时序控制器13测量的时间达到预设时间(切换时间T)的时刻t51，DC电源PS与缓冲器51断开连接。那么，在脉冲信号输出电路50中，通过电压Vs存储在次级侧电容器16中的电荷被释放。因此，初级侧电流i1在脉冲变压器14的初级线圈中从第二端子B1流向第一端子。换言之，初级侧电流i1在脉冲信号输出电路50中负向流动。这样，电压值为-Vs的初级侧电压V1作用于脉冲变压器14的初级线圈。

在该结构中，如图10所示，在初级侧电压V1具有负电压值-Va的时刻t51，切换缓冲器的输出端的连接。因此，在脉冲信号输出电路50中，通过电压Vs存储在初级侧电容器12中的电荷被释放，由此除了负电压-Va之外，负电压-Vs作用于脉冲变压器14的初级线圈。换言之，类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压变为绝对值为Vs+Va的负电压，该绝对值比电压-Vs的绝对值大Va。因此，在脉冲信号输出电路50中负向流动的初级侧电流i1高于在通过切换时序控制器13将缓冲器51的输出端的连接切换到基准端子之前在脉冲信号输出电路50中正向流动的初级侧电流i1。

之后，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，初级侧电压V1的电压值因基于串联谐振的振荡而上升。此时，脉冲信号输出电路20的次级侧电路类似于脉冲信号输出电路10的次级侧电路操作。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，存储在次级侧电容器16中的电荷通过次级侧电容器16和次级侧电阻17的结构释放，由此FET 18保持在ON状态，并且待输出的脉冲信号保持在低电平。

如上所述，在脉冲信号输出电路50中，根据从切换时序控制器13输入的控制信号CS，缓冲器51将从连接到输入端的DC电源PS提供的电压Vs或者基准电压输出到输出端。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于具有开关部11的脉冲信号输出电路10，切换初级侧电流i1对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向。如上所述，当初级侧电压V1具有绝对值为Va的相反极性的电压值时，缓冲器51的输出端的连接切换到基准端子。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，当缓冲器51的输出端的连接切换到基准端子时，初级侧电压V1改变为相反极性的电压值，其绝对值比根据提供的电流的相反极性电压的绝对值大Va。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，在脉冲变压器14的次级线圈感应的次级侧电压V2更高。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也类似于在脉冲信号输出电路10中，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够获得对FET 18的栅极端的高驱动电压。因此，即使在脉冲信号输出电路50中，也能够实现与脉冲信号输出电路10的效果相同的效果。

而且，在脉冲信号输出电路50中，在通过切换时序控制器13测量的时间达到预设时间(切换时间T)的时刻t51，缓冲器51的输出端的连接通过控制信号CS切换到基准端子，由此DC电源PS与缓冲器51断开连接。因此，在脉冲信号输出电路50中，在缓冲器51的输出端连接到基准端子的时段内，初级侧电流i1在初级侧电路中负向流动，而与DC电源PS无关。因此，在脉冲信号输出电路50中，在初级侧电流i1在初级侧电路中负向流动的时段内，能够降低DC电源PS的电流功耗。换言之，在脉冲信号输出电路50中，由于缓冲器51的输出端接地，所以在初级侧电流i1在初级侧电路中负向流动的时段内，能够降低DC电源PS的负载。因此，在脉冲信号输出电路50中，在DC电源PS不停止提供电力的情况下(即电源未耗尽或退化的情况下)，即使连接到脉冲信号输出电路的DC电源PS具有少量的可用电流，即具有少量可提供的电力，也能够产生脉冲信号并将产生的脉冲信号传输到接收器RE。

而且，在脉冲信号输出电路50中，缓冲器51代替脉冲信号输出电路10的初级侧电路包括的开关部11。因此，能够减少构成初级侧电路的元件的数目和安装面积，并且能够以更小的尺寸更低成本地实现脉冲信号输出电路50。

在上述变形例中，已经分别说明了将添加初级侧电阻31(第一变形例)、用整流部45代替整流部15(第二变形例)以及用缓冲器51代替开关部11(第三变形例)应用于图1所示的脉冲信号输出电路10的示例。然而，上述变形例中所述的脉冲信号输出电路10的改变中的各种改变都不需要排他地应用。换言之，可以将对应于上述变形例的两种以上的改变同时应用于脉冲信号输出电路10。在通过将对应于上述变形例的两种以上的改变同时应用于脉冲信号输出电路10而构成的脉冲信号输出电路中，除了在脉冲信号输出电路10中实现的效果之外，还能够实现对应于施加的改变的变形例的效果。

<第四变形例>

现在，将说明通过将对应于变形例的两种以上的改变同时应用于脉冲信号输出电路10而构成的脉冲信号输出电路的示例。图11是示出根据本发明的第四实施例的脉冲信号输出电路的结构的结构图。脉冲信号输出电路60包括缓冲器51、初级侧电阻31、初级侧电容器12、切换时序控制器13、脉冲变压器14、整流部45、次级侧电容器16、次级侧电阻17和FET18。图11还示出了连接到脉冲信号输出电路60的DC电源PS和接收器RE。在图11所示的脉冲信号输出电路60中，类似于图1所示的脉冲信号输出电路10中由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者所示的方向，由初级侧电流i1、次级侧电流i2和整流电流i3中的各者所示的方向为正向。

脉冲信号输出电路60除了具有缓冲器51和整流部45分别代替开关部11和整流部15并且包括初级侧电阻31之外，其具有与图1所示的脉冲信号输出电路10的结构相同的结构。换言之，通过同时采用以下方式来构成脉冲信号输出电路60：添加在第一变形例中所述的初级侧电阻31、用第二变形例中所述的整流部45代替整流部15以及用第三变形例中所述的缓冲器51代替开关部11。脉冲信号输出电路60的其它元件与图1所示的第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同。因此，在以下说明中，在脉冲信号输出电路60的元件中，与第一实施例的脉冲信号输出电路10的元件相同的元件用相同的附图标记来表示，不对这些元件进行具体说明。

类似于脉冲信号输出电路10至脉冲信号输出电路50，脉冲信号输出电路60也在初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性的电压值时切换初级侧电流i1在脉冲变压器14的初级线圈中的流动方向，由此产生脉冲信号，并将产生的脉冲信号输出到接收器RE。类似于脉冲信号输出电路10至脉冲信号输出电路50，脉冲信号输出电路60例如也可以应用于现场设备。

在脉冲信号输出电路60中，在初级侧电路中，缓冲器51的电源端连接到DC电源PS的正向端子。而且，在脉冲信号输出电路60的初级侧电路中，缓冲器51具有输入端，控制信号CS从开关部11输入到该输入端。而且，在脉冲信号输出电路60的初级侧电路中，缓冲器51的输出端连接到初级侧电阻31的第一端子，并且初级侧电阻31的第二端子连接到脉冲变压器14的初级线圈的第一端子A1。而且，在脉冲信号输出电路60的初级侧电路中，基准电压作用于缓冲器51的基准端子，该基准端子连接到初级侧电容器12的第二端子。脉冲信号输出电路60的初级侧电路的其它连接(即构成脉冲信号输出电路60的初级侧电路的元件的其它连接)与脉冲信号输出电路10的初级侧电路的元件的连接相同。

并且，在脉冲信号输出电路60的次级侧电路中，脉冲变压器14的次级线圈的第一端子A2连接到整流部45的第一输入端子，并且脉冲变压器14的次级线圈的第二端子B2连接到整流部45的第二输入端子。而且，在脉冲信号输出电路60的次级侧电路中，整流部45的第一输出端子连接到次级侧电容器16的第一端子、次级侧电阻17的第一端子以及FET 18的栅极端。而且，在脉冲信号输出电路60的次级侧电路中，整流部45的第二输出端子连接到次级侧电容器16的第二端子、次级侧电阻17的第二端子以及FET 18的源极端(和背栅端)，并且该连接点用作脉冲信号输出电路60的第二输出端子O2。脉冲信号输出电路60的次级侧电路中的其它连接(即构成脉冲信号输出电路60的初级侧电路的元件的其它连接)与脉冲信号输出电路10的次级侧电路的元件的连接相同。

可以根据第一实施例的脉冲信号输出电路10以及第一变形例的脉冲信号输出电路30至第三变形例的脉冲信号输出电路50的操作容易地得出脉冲信号输出电路60的整体操作以及初级侧电路中切换初级侧电流对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向的操作。因此，对于脉冲信号输出电路60的整体操作以及初级侧电路中切换初级侧电流对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向的操作，不进行具体说明。

在脉冲信号输出电路60中，除了在第一实施例的脉冲信号输出电路10中实现的效果之外，还能够实现对应于施加的改变的上述变形例的效果。更具体地，在脉冲信号输出电路60中，由于对应于第一变形例添加了初级侧电阻31，所以能够容易且快速地收敛作用于脉冲变压器14的初级线圈的初级侧电压V1和初级侧电流i1的基于脉冲变压器14的初级线圈和初级侧电容器12的串联谐振的振荡，由此能够降低初级侧电路的额外的电流功耗。而且，在脉冲信号输出电路60中，由于用对应于第二变形例的整流部45代替整流部15，能够因二极管D的数目的减少而将构成次级侧电路的元件的数目减少一个。而且，在脉冲信号输出电路60中，由于用对应于第三变形例的缓冲器51代替开关部11，所以能够在初级侧电流i1在初级侧电路中负向流动的时段内降低DC电源PS的电流功耗。

根据该结构，在脉冲信号输出电路60中，类似于在脉冲信号输出电路10中，当初级侧电压V1的振荡波形具有相反极性时，切换初级侧电流对脉冲变压器14的初级线圈的作用方向。因此，能够提高从脉冲变压器14的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够实现对FET 18的栅极端的高驱动电压。而且，在脉冲信号输出电路60中，由于对应于第一变形例的脉冲信号输出电路30至第三变形例的脉冲信号输出电路50的改变，所以能够以更小的尺寸更低成本地实现脉冲信号输出电路60以降低功耗。

在上述第一至第四变形例中，已经说明了对图1所示的脉冲信号输出电路10的初级侧电路和次级侧电路中至少一者的元件进行改变的示例。然而，如上述变形例中所述的元件的改变并不局限于应用于具有包括切换时序控制器13的结构的脉冲信号输出电路10。换言之，如上述变形例中所述的元件的改变也可以应用于具有切换时序控制器23代替切换时序控制器13的脉冲信号输出电路20。在通过将上述变形例中所述的元件的改变施加到脉冲信号输出电路20而构成的脉冲信号输出电路中，除了在脉冲信号输出电路20中所实现的效果之外，还能够实现所述的对应于施加的改变的变形例的效果。

如上所述，根据本发明的实施例和实施例的变形例，脉冲信号输出电路包括切换时序控制器。而且，在本发明的实施例和实施例的变形例中，当初级侧电路的电压的振荡波形具有相反极性时，切换时序控制器切换初级侧电流对脉冲信号输出电路包括的脉冲变压器的初级线圈的作用方向。因此，在本发明的实施例和实施例的变形例中，能够提高从初级侧电路包括的脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够实现对设于次级侧电路中的FET的栅极端的高驱动电压以根据作用于栅极端的电压导通和断开FET，由此产生和输出脉冲信号。

并且，在本发明的实施例和实施例的变形例中，在初级侧电路的电压的振荡波形具有相反极性的峰值的时刻，切换时序控制器切换初级侧电流对脉冲信号输出电路包括的脉冲变压器的初级线圈的作用方向。这样，在本发明的实施例和实施例的变形例中，当初级侧的电压具有相反极性的电压值时，能够切换脉冲变压器的初级侧电流的作用方向，使得初级侧电路的电压变为相反极性的电压值，其绝对值比根据提供的电流的相反极性的电压值的绝对值大恰好在切换之前的相反极性的电压值的绝对值。因此，在本发明的实施例和实施例的变形例中，能够进一步提高从脉冲信号输出电路包括的脉冲变压器的初级线圈到次级线圈的电力传输效率，并且能够实现对设于次级侧电路并配置成产生和输出脉冲信号的FET的栅极端的高驱动电压。

另外，在各脉冲信号输出电路中，向脉冲变压器的次级侧的电力传输效率受到对用于在脉冲信号输出电路中产生脉冲信号的FET的栅极端的驱动电压等的影响。因此，电力传输效率取决于脉冲变压器的次级侧电路的元件的选择。根据本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路，如上所述，能够提高从脉冲变压器的初级侧到次级侧的电力传输效率，由此增加在脉冲变压器的次级侧电路中可用的能量，因此能够实现对FET的栅极端的高驱动电压。因此，根据本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路，例如，能够缓解FET的栅极端的阈值电压和各二极管的正向电压的限制，并且能够容易地选择脉冲变压器的次级侧电路的元件。而且，根据本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路，如上所述，当初级侧电路的电压具有相反极性的电压值时，可切换脉冲变压器的初级侧电流的作用方向，使得初级侧电路的电压变为相反极性的电压值，其绝对值比根据提供的电流的相反极性的电压值的绝对值大恰好在切换之前的相反极性的电压值的绝对值。换言之，根据本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路，由于切换时序控制器控制切换脉冲信号输出电路包括的脉冲变压器的初级线圈中电流的作用方向的时序，所以能够防止由于基于脉冲变压器的初级侧的电感分量和初级侧电容器的串联谐振的振荡(所谓的震荡(ringing))所致的电压值降低。因此，根据本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路，能够容易地选择配置脉冲变压器的次级侧电路所需的元件，而不必受到元件选择的一些限制，例如整流部应该设有具有低栅极端阈值电压的FET和具有低正向电压的二极管等限制。

在本发明的实施例和实施例的变形例中，已将现场设备视为各脉冲信号输出电路可以实际应用的设备的示例。然而，各脉冲信号输出电路可以实际应用的设备并不局限于现场设备。换言之，本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路也可以用于利用从脉冲信号输出电路输出的脉冲信号进行处理的任何设备。

并且，在本发明的实施例和实施例的变形例中，FET 18配置成产生脉冲信号。然而，也可以使用用于产生脉冲信号的任何其它元件来代替FET 18。例如，可以使用双极晶体管作为用于产生脉冲信号的元件。在此情况下，在本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路中，通过分别代替与双极晶体管的端子相对应的FET的端子来连接双极晶体管的端子，能够用双极晶体管容易地替换FET 18。更具体地，在本发明的实施例和实施例的变形例的脉冲信号输出电路中，通过分别代替FET18的栅极端、FET 18的源极端和FET 18的漏极端来连接双极晶体管的基极端子、双极晶体管的发射极端子和双极晶体管的集电极端子，能够用双极晶体管容易地替换FET 18。

尽管上文已说明了本发明的实施例，但是具体结构并不局限于这些实施例，各种变形也包括于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种脉冲信号输出电路，其用于基于连接到所述脉冲信号输出电路的DC电源提供的电流输出脉冲信号，所述脉冲信号输出电路包括：

脉冲变压器，其包括初级线圈和次级线圈；

开关部，其用于切换作为初级侧电流的所述电流对所述脉冲变压器的所述初级线圈的作用方向；

初级侧电容器，其布置在所述初级侧电流的路径上；

整流部，其用于对在所述次级线圈上基于根据所述初级侧电流施加于所述初级线圈的初级侧电压所感应的次级侧电压进行整流，并输出所述整流电压；

次级侧电容器，其通过所述整流电压充电，并释放电荷；

晶体管，其根据所述次级侧电容器的电压接通和断开；以及

切换时序控制器，其控制所述开关部切换所述初级侧电流的所述作用方向的时序，

其中，所述切换时序控制器配置成用于进行控制，以当所述初级侧电压由于所述初级线圈和所述初级侧电容器的串联谐振而振荡，并且改变为相对于所述初级侧电压在所述开关部的一个切换周期的开始时刻的极性相反的极性时，切换所述初级侧电流的所述作用方向。

2.根据权利要求1所述的脉冲信号输出电路，其中，

所述切换时序控制器配置成用于进行控制，以在所述初级侧电压的振荡具有所述相反极性的峰值的时刻切换所述初级侧电流的所述作用方向。

3.根据权利要求2所述的脉冲信号输出电路，其中，

所述切换时序控制器配置成用于进行控制，以在所述初级侧电压的所述振荡在所述开始时刻之后具有所述相反极性的第一峰值的时刻切换所述初级侧电流的所述作用方向。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的脉冲信号输出电路，其中，

表示切换所述初级侧电流的所述作用方向的时刻的切换时间是预先设定的，并且

所述切换时序控制器配置成用于从所述开始时刻开始测量经过的时间，并且配置成用于进行控制，以在所测量的经过时间达到预先设定的所述切换时间的时刻切换所述初级侧电流的所述作用方向。

5.根据权利要求4所述的的脉冲信号输出电路，其中，

所述切换时间是基于所述初级线圈的电感值和所述初级侧电容器的电容值预先计算的时间。

6.根据权利要求3所述的的脉冲信号输出电路，其中，

所述切换时序控制器还包括时序检测电路，所述时序检测电路配置成用于获取所述初级侧电压的电压值，并基于所获取的电压值检测切换所述初级侧电流的所述作用方向的时刻，并且

所述切换时序控制器配置成用于进行控制，以在所述时序检测电路检测到切换所述初级侧电流的所述作用方向的时刻时切换所述初级侧电流的所述作用方向。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的脉冲信号输出电路，还包括：

初级侧电阻，其配置成用于抑制所述初级侧电压的振荡，所述振荡是由所述串联谐振引起的。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的脉冲信号输出电路，其中，

所述开关部包括输出电压选择电路，所述输出电压选择电路配置成用于：根据所述切换时序控制器进行的用于切换所述初级侧电流的所述作用方向的控制，输出基准电压或者所述DC电源提供的DC电压。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的脉冲信号输出电路，其中，

所述整流部是具有包括四个二极管的桥电路的桥式整流电路。

10.根据权利要求1～3中任一项所述的脉冲信号输出电路，其中，

所述整流部是包括一个电容器和两个二极管的倍压整流电路。