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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Generierung von Hochspannung (Hochspannungsgenerierungsschaltung) und insbesondere auf eine Hochspannungsgenerierungsschaltung, die in einem Ionisator verwendet wird.
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Es ist bekannt, eine Hochspannungsstromquelle zum Aufbringen einer positiven und negativen gepulsten Hochspannung auf eine Last zu verwenden (vgl. die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 09-172787 A ). Die Hochspannungsstromquelle weist mehrere Schaltelemente auf, wobei der Spannungswert und die Frequenz variabel sind, um Ungleichmäßigkeiten bei der Eliminierung von statischer Aufladung dann zu beseitigen, wenn die Hochspannungsstromquelle in einem Statikeliminator eingesetzt wird.
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Außerdem ist eine Vorrichtung zur Entfernung statischer Aufladung bekannt, bei welcher die Frequenz einer Spannung, die auf eine Elektrode aufgebracht wird, und die Größe (Magnitude) der Spannungen mit positiver Polarität und negativer Polarität individuell gesteuert werden (vgl. die japanische Patentoffenlegungsschrift
JP 2000-058290 A ). Eine solche Vorrichtung zur Entfernung statischer Aufladung umfasst einen ersten Schalter, der einen ersten Stromzufuhrweg, welcher gebildet wird, wenn auf die Elektrode eine Hochspannung mit positiver Polarität aufgebracht wird, öffnet und schließt, und einen zweiten Schalter, welcher einen zweiten Stromzufuhrweg, der gebildet wird, wenn auf die Elektrode eine Hochspannung mit negativer Polarität aufgebracht wird, öffnet und schließt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die in den oben genannten Veröffentlichungen beschriebenen Vorrichtungen erfordern das Schalten der positiven und negativen Polaritäten durch mehrere Schaltelemente und die Generierung von Schaltgeräuschen kann nicht vermieden werden. Außerdem gibt es Raum für Verbesserungen hinsichtlich der Größe und der Menge an verbrauchtem elektrischem Strom.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Probleme gemacht und hat die Aufgabe, eine Schaltung zur Generierung von Hochspannung (Hochspannungsgenerierungsschaltung) zu realisieren, die Hochspannungen mit positiver Polarität und negativer Polarität mit Hilfe eines einfachen Aufbaus generiert, ohne dass die Verwendung von Schaltelementen zum Umschalten der Polarität erforderlich wäre. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Hochspannungsgenerierungsschaltung vorzuschlagen, die so wenig elektrischen Strom verbraucht wie möglich.
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Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Eine Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere in einer Hochspannungsgenerierungsschaltung zum abwechselnden Aufbringen einer gepulsten positiven Hochspannung und einer gepulsten negativen Hochspannung auf eine Last und wird gekennzeichnet durch eine Wechselstromquelle, eine Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität und eine Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität. Außerdem ist ein Phasenkonverter (Phasenwandler), der dazu ausgestaltet ist, die Phase einer von der Wechselstromquelle zugeführten Wechselspannung umzuwandeln, zwischen der Wechselstromquelle und der Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität oder zwischen der Wechselstromquelle und der Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität angeordnet.
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Bei der oben beschriebenen Hochspannungsgenerierungsschaltung ist die Verwendung von Schaltelementen zum Umschalten der Polarität nicht notwendig und eine Hochspannungsgenerierungsschaltung lässt sich realisieren, welche die Generierung von Hochspannungen mit positiver Polarität und negativer Polarität mit Hilfe einer einfachen Gestaltung ermöglicht. Außerdem kann der Stromverbrauch soweit wie möglich verringert werden.
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Bei der oben beschriebenen Hochspannungsgenerierungsschaltung arbeitet der Phasenkonverter vorzugsweise so, dass er die Phase der von der Wechselstromquelle zugeführten Wechselspannung umkehrt (invertiert). Dadurch kann die gepulste positive Hochspannung und die gepulste negative Hochspannung effizient und abwechselnd nacheinander aufgebracht werden.
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Bei der oben beschriebenen Hochspannungsgenerierungsschaltung umfasst vorzugsweise sowohl die Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität als auch die Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität einen Transformator und eine Spannungsdopplergleichrichterschaltung. Dadurch können die Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität und die Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität einen einfachen Aufbau aufweisen.
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In diesem Fall sind vorzugsweise Transformatorantriebsschaltungen, die zur Einstellung des Spannungsniveaus ausgestaltet sind, zwischen der Wechselstromquelle und der Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität sowie zwischen der Wechselstromquelle und der Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität angeordnet. Dadurch können die Ausgangsspannungen der Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität und der Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität einzeln gesteuert werden.
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Außerdem sind vorzugsweise zwei Impedanzelemente in Reihe zwischen einem Ausgangsanschluss der Hochspannungsgenerierungsschaltung für positive Polarität und einem Ausgangsanschluss der Hochspannungsgenerierungsschaltung für negative Polarität angeschlossen, und die Last ist vorzugsweise zwischen miteinander verbundenen Enden der Impedanzelemente angeschlossen. Dadurch ist es möglich, den Stromwert, der in die Last fließt, einfach zu beschränken.
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Des Weiteren ist die Last vorzugsweise eine Entladungselektrode eines Ionisators. Dadurch können die Ionen mit positiver Polarität und die Ionen mit negativer Polarität mit einer einfachen Schaltungskonfiguration abwechselnd von der Entladungselektrode abgegeben werden.
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Mit der Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Hochspannungsgenerierungsschaltung realisiert werden, die mit Hilfe einer einfachen Konfiguration Hochspannungen mit positiver Polarität und negativer Polarität generiert und die Schaltgeräusche verringern kann. Außerdem kann der Stromverbrauch soweit wie möglich reduziert werden und die Wärmemenge, die hierdurch generiert wird, lässt sich verringern.
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Weitere Ziele, Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Schaltdiagramm, das eine Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Zeitdiagramm, das Spannungswellen von Spannungen, die auf eine Primärseite eines Transformators für positive Polarität, eine Primärseite eines Transformators für negative Polarität und eine Entladungselektrode aufgebracht werden, für die in 1 gezeigte Hochspannungsgenerierungsschaltung zeigt;
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3 ist ein Schaltdiagramm, das eine Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4. ist ein Schaltdiagramm, das eine Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt;
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5 ist ein Zeitdiagramm, das Spannungswellen von Spannungen, die auf eine Primärseite eines Transformators für positive Polarität, eine Primärseite eines Transformators für negative Polarität und eine Entladungselektrode aufgebracht werden, für die in 4 gezeigte Hochspannungsgenerierungsschaltung zeigt;
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6A ist ein Zeitdiagramm, das die auf eine Primärseite des Transformators für positive Polarität aufgebrachte Spannung und den Stromverbrauch an der Primärseite des Transformators für positive Polarität für die in 1 gezeigte Hochspannungsgenerierungsschaltung darstellt;
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6B ist ein Zeitdiagramm, das die auf eine Primärseite des Transformators für positive Polarität aufgebrachte Spannung und den Stromverbrauch an der Primärseite des Transformators für positive Polarität für die Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß 4 darstellt; und
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7 ist ein Zeitdiagramm, in dem der Stromverbrauch gemäß 6A und der Stromverbrauch gemäß 6B überlagert und miteinander verglichen sind.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Bevorzugte Ausführungsformen einer Hochspannungsgenerierungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Mit Bezug auf 1 wird zunächst eine Beschreibung einer Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gegeben. Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 wird in einem Ionisator eingesetzt, der Ionen mit positiver Polarität und Ionen mit negativer Polarität von einer Entladungselektrode 32 (Last) ausgibt. Wie in 1 gezeigt ist, weist die Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 eine Wechselstromquelle (AC-Stromquelle) 12, eine Hochspannungsgenerierungsschaltung 14 für positive Polarität und eine Hochspannungsgenerierungsschaltung 16 für negative Polarität sowie einen Phasenkonverter 18 usw. auf.
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Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 14 für positive Polarität wird durch einen Transformator 20 für positive Polarität und eine Spannungsdopplergleichrichterschaltung 22 für positive Polarität gebildet. Eine Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität ist an die Wechselstromquelle 12 angeschlossen, und eine Sekundärseite des Transformators 20 für positive Polarität ist an die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 22 für positive Polarität angeschlossen. Die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 22 für positive Polarität ist eine bekannte Schaltung, die als eine Cockcroft-Walton-Schaltung bezeichnet wird, und besteht aus einer Kombination von mehreren Kondensatoren und der gleichen Zahl von Dioden. Die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 22 für positive Polarität gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist 4 Kondensatoren und 4 Dioden auf. Es wird ein Gleichstrom erreicht, der viermal so groß ist wie die eingegebene Spannung.
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Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 16 wird durch einen Transformator 24 für negative Polarität und eine Spannungsdopplergleichrichterschaltung 26 für negative Polarität gebildet. Eine Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität ist mit einer Kombination der Wechselstromquelle 12 und des Phasenkonverters 18 verbunden, und die Sekundärseite des Transformators 24 für negative Polarität ist mit der Spannungsdopplergleichrichterschaltung 26 für negative Polarität verbunden. Die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 26 für negative Polarität besteht in der gleichen Weise wie die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 22 für positive Polarität aus einer Kombination von mehreren Kondensatoren und der gleichen Zahl von Dioden. Die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 26 für negative Polarität gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist vier Kondensatoren und vier Dioden auf.
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Die Wechselstromquelle 12 ist eine Einzelphrasenwechselstromquelle, die eine Wechselspannung (AC-Spannung) mit einem festgelegten Spannungswert und einer festgelegten Frequenz zuführt. Der Phasenkonverter 18 dient der Phasenverschiebung der Wechselspannung, die von der Wechselstromquelle 12 zugeführt wird, um 180° und bringt die Wechselspannung anschließend auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität auf. Der Phasenkonverter 18 ist zwischen einem Anschluss der Wechselstromquelle 12 und einem Anschluss der Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität angeordnet. Dementsprechend wird die Phase der von der Wechselstromquelle 12 zugeführten Wechselspannung durch den Phasenkonverter 18 umgekehrt (invertiert) und auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebracht.
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Der Ionisator weist eine Entladungselektrode 32 zum abwechselnden Erzeugen positiver Ionen und negativer Ionen auf. Zwei Widerstandselemente (Impedanzelemente) 28, 30, welche den Stromwert begrenzen, sind in Reihe zwischen einem Ausgangsanschluss 34 der Hochspannungsgenerierungsschaltung 14 für positive Polarität und einem Ausgangsanschluss 36 der Hochspannungsgenerierungsschaltung 16 für negative Polarität angeschlossen. Die Entladungselektrode 32 ist an einem Anschlusspunkt 38 zwischen dem Widerstandselement 28 und dem Widerstandselement 30 angeschlossen. Hierdurch wird eine Differentialspannung zwischen der Ausgangsspannung der Hochspannungsgenerierungsschaltung 14 für positive Polarität und der Ausgangsspannung der Hochspannungsgenerierungsschaltung 16 für negative Polarität einer Spannungsteilung unterworfen und dann auf die Entladungselektrode 32 aufgebracht. Bei dieser Ausführungsform sind die Widerstandswerte der beiden Widerstandselemente 28 und 30 gleich.
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Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben aufgebaut. Als nächstes werden die Wirkungsweisen und Operationen der Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 mit Bezug auf 2 erläutert.
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Die Wechselspannung von der Wechselstromquelle 12 wird so wie sie ist auf die Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität aufgebracht, während die auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebrachte Wechselspannung durch den Phasenkonverter 18 in ihrer Phase umgekehrt wird. In den oberen und mittleren Teilen der 2 sind Spannungswellenformen, die auf die Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität aufgebracht werden, und eine Spannungswellenform, die auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebracht werden, nebeneinander dargestellt.
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Die auf die Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität aufgebrachte Wechselspannung wird an dessen Sekundärseite transformiert und anschließend durch die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 22 für positive Polarität zu einer gepulsten Hochspannung mit positiver Polarität gleichgerichtet. Die auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebrachte Wechselspannung wird an dessen Sekundärseite transformiert und anschließend durch die Spannungsdopplergleichrichterschaltung 26 für negative Polarität zu einer gepulsten Hochspannung mit negativer Polarität gleichgerichtet.
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Die Phase der auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebrachten Wechselspannung ist invertiert zu der Phase der Wechselspannung, die auf die Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität aufgebracht wird. Daher sind die gepulste Hochspannung mit positiver Polarität und die gepulste Hochspannung mit negativer Polarität zeitlich exakt verschoben. Im Einzelnen werden die gepulste Hochspannung mit positiver Polarität und die gepulste Hochspannung mit negativer Polarität abwechselnd in einer kontinuierlichen Weise generiert. Die Wellenform der gepulsten Hochspannung wird auf die Entladungselektrode 32 aufgebracht, wie es in dem unteren Teil von 2 gezeigt ist.
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Wenn die gepulste Hochspannung mit positiver Polarität generiert wird, werden von der Entladungselektrode 32 Ionen mit positiver Polarität ausgegeben, während dann, wenn die gepulste Hochspannung mit negativer Polarität generiert wird, Ionen mit negativer Polarität von der Entladungselektrode 32 ausgegeben werden. Die Ionen mit positiver Polarität und die Ionen mit negativer Polarität werden auf ein Zielobjekt gestrahlt, um dadurch das Zielobjekt zu neutralisieren.
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Als nächstes wird mit Bezug auf 3 eine Hochspannungsgenerierungsschaltung 15 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Diejenigen Aufbauelemente, die die gleichen sind wie bei der Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 gemäß der oben beschrieben ersten Ausführungsform, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auf die erneute detaillierte Beschreibung dieser Merkmale wird hier verzichtet.
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Bei der Hochspannungsgenerierungsschaltung 15 ist eine Transformatorantriebsschaltung 23 für positive Polarität, die eine variable Gleichspannungs(DC)-Quelle 21 aufweist, zwischen der Wechselstromquelle 12 und dem Transformator 20 für positive Polarität angeordnet. Die von der Wechselstromquelle 12 zugeführte Wechselspannung wird auf die Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität aufgebracht, nachdem ihr Spannungsniveau durch die Transformatorantriebsschaltung 23 für positive Polarität eingestellt wurde.
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Außerdem ist eine Transformatorantriebsschaltung 27 für negative Polarität, die einen Phasenkonverter (Phasenwandler) 19 und eine Gleichstromquelle 25 mit variabler Spannung aufweist, zwischen der Wechselstromquelle 12 und dem Transformator 24 für negative Polarität angeordnet. Die von der Wechselstromquelle 12 zugeführte Wechselspannung wird durch den Phasenkonverter 19 um 180° verschoben (ihre Phase wird umgekehrt) und dadurch wird ihr Spannungsniveau durch die Transformatorantriebsschaltung 27 für negative Polarität eingestellt. Anschließend wird die Wechselspannung auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebracht.
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Bei der Hochspannungsgenerierungsschaltung 15 gemäß der zweiten Ausführungsform kann das Spannungsniveau der Wechselspannung, die auf die Primärseite des Transformators 20 für positive Polarität aufgebracht wird, und das Spannungsniveau der Wechselspannung, die auf die Primärseite des Transformators 24 für negative Polarität aufgebracht wird, einzeln gesteuert werden. Dementsprechend kann die Ausgangsspannung der Hochspannungsgenerierungsschaltung 14 für positive Polarität und die Ausgangsspannung der Hochspannungsgenerierungsschaltung 16 für negative Polarität einzeln gesteuert werden.
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4 zeigt eine Hochspannungsgenerierungsschaltung 40 gemäß einem Vergleichsbeispiel. Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 40 umfasst eine Gleichstromquelle 42. Ein erster elektronischer Schalter 62 ist zwischen der Gleichstromquelle 42 und einer Hochspannungsgenerierungsschaltung 44 für positive Polarität angeordnet. Ein zweiter elektronischer Schalter 64 ist zwischen der Gleichstromquelle 42 und einer Hochspannungsgenerierungsschaltung 46 für negative Polarität angeordnet.
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Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 44 für positive Polarität ist in der gleichen Weise wie bei beiden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch einen Transformator 50 für positive Polarität und eine Spannungsdopplergleichrichterschaltung 52 für positive Polarität gebildet. Die Hochspannungsgenerierungsschaltung 46 für negative Polarität wird in der gleichen Weise wie bei den beiden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durch einen Transformator 54 für negative Polarität und eine Spannungsdopplergleichrichterschaltung 56 für negative Polarität gebildet. Außerdem ist das Vergleichsbeispiel insoweit ähnlich den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als zwei Widerstandselemente 58, 60 in Reihe zwischen dem Ausgangsanschluss der Hochspannungsgenerierungsschaltung 44 für positive Polarität und dem Ausgangsanschluss der Hochspannungsgenerierungsschaltung 46 für negative Polarität angeschlossen sind. Eine Entladungselektrode 48 ist an einem Anschlusspunkt zwischen dem Widerstandselement 58 und dem Widerstandselement 60 angeschlossen.
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Der erste elektronische Schalter 62 und der zweite elektronische Schalter 64 werden periodisch abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Hierdurch wird periodisch und abwechselnd eine gepulste Spannung auf die Primärseite des Transformators für positive Polarität und auf die Primärseite des Transformators 54 für negative Polarität aufgebracht. In den oberen und mittleren Teilen der 5 sind eine Spannungswellenform, die auf die Primärseite des Transformators 50 für positive Polarität aufgebracht wird, und eine Spannungswellenform, die auf die Primärseite des Transformators 54 für negative Polarität aufgebracht wird, nebeneinander dargestellt. Die Wellenform der gepulsten Hochspannung, die auf die Entladungselektrode 48 aufgebracht wird, ist in dem unteren Teil von 5 dargestellt.
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Nachfolgend werden mit Bezug auf die 6A, 6B und 7 im Vergleich zwischen der Hochspannungsgenerierungsschaltung 10 gemäß der ersten Ausführungsform und der Hochspannungsgenerierungsschaltung 40 des Vergleichsbeispiels die Unterschiede des Stromverbrauchs und der Menge an erzeugter Wärme erläutert. Die Größen und Wellenformen der auf die Entladungselektrode aufgebrachten gepulsten Hochspannungen sind bei der ersten Ausführungsform und dem Vergleichsbeispiel im Wesentlichen gleich. In der nachfolgenden Beschreibung wird daher zur Vereinfachung lediglich die erste Ausführungsform mit dem Vergleichsbeispiel verglichen. Ein Fall, bei welchem die zweite Ausführungsform mit dem Vergleichsbeispiel verglichen wird, ist aber im Wesentlichen gleich.
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In 6A sind für die erste Ausführungsform die auf die Primärseite des Transformators für positive Polarität aufgebrachte Spannung und der Stromverbrauch an der Primärseite des Transformators für positive Polarität ausgerichtet und vertikal angeordnet. In den Figuren sind die Einheiten und die Skalierung an der vertikalen Achse und der horizontalen Achse weggelassen. Sowohl bei der ersten Ausführungsform als auch bei dem Vergleichsbeispiel beträgt aber der Spitzenwert (peak-to-peak) der auf die Primärseite des Transformators aufgebrachten Spannung 10 V.
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Wie in dem Bereich des Bezugszeichens C dargestellt ist, liegt bei dem Vergleichsbeispiel ein Bereich der Wellenform vor, bei dem eine Spitze (peak) sofort ausgebildet wird, wenn die Richtung des Stromverbrauchs zu einer Richtung geändert wird. Wie in dem Bereich des Bezugszeichens D dargestellt ist, existiert außerdem ein Bereich der Wellenform, bei dem eine Spitze (peak) sofort ausgebildet wird, wenn die Richtung des Stromverbrauchs zu der anderen Richtung geändert wird. Wie sich aus der Figur ergibt, sind im Gegensatz dazu bei der ersten Ausführungsform solche Wellenformabschnitte nicht vorgesehen (siehe die Bereiche der Bezugszeichen A und B), so dass Geräusche unterdrückt werden können. Bei dem Vergleichsbeispiel ist der Maximalwert des Stromverbrauchs in der einen Richtung, d.h. der Maximalwert des Stromverbrauchs im Bereich des Bezugszeichens C, um 300 mA größer als der Maximalwert des Stromverbrauchs der ersten Ausführungsform in der einen Richtung, d.h. der Maximalwert des Stromverbrauchs in dem Bereich des Bezugszeichens A bei der ersten Ausführungsform.
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In 7 sind die Stromverbräuche der ersten Ausführungsform und des Vergleichsbeispiels überlagert dargestellt und verglichen. Die durchgezogene Linie steht für den Stromverbrauch bei der ersten Ausführungsform, während die gepunktete Linie für den Stromverbrauch bei dem Vergleichsbeispiel steht. Bei der ersten Ausführungsform, bei welcher die auf die Primärseite des Transformators aufgebrachte Spannung kontinuierlich sinusförmig variiert wird, tritt der Zeitraum, während dessen der Stromverbrauch gering ist, regelmäßiger auf als bei dem Vergleichsbeispiel, bei welchem die auf die Primärseite des Transformators aufgebrachte Spannung eine gepulste Form hat. Somit ergibt sich, dass der durch Integrieren des Stromverbrauchs über die Zeit erhaltene Wert, d.h. die zwischen der Stromverbrauchskurve und der Zeitachse ausgebildete Fläche, bei der ersten Ausführungsform kleiner ist und dass die Menge der durch den Transformator generierten Wärme dementsprechend bei der ersten Ausführungsform geringer ist. Beim Messen der Temperatur in der Nähe des Transformators betrug die Temperatur bei dem Vergleichsbeispiel 55°C, während sie bei der ersten Ausführungsform nur 52°C betrug.
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Bei den Hochspannungsgenerierungsschaltungen 10, 15 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Hochspannungsgenerierungsschaltung realisiert werden, die mit einem einfachen Aufbau Hochspannungen mit positiver Polarität und negativer Polarität generiert. Außerdem ist sie in der Lage, Schaltgeräusche zu verringern. Des Weiteren kann der Stromverbrauch soweit wie möglich verringert werden, und die Menge an hierdurch erzeugter Wärme kann reduziert werden. Außerdem können Ionen mit positiver Polarität und Ionen mit negativer Polarität abwechselnd von der Entladungselektrode 32 des Ionisators abgegeben werden.
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Bei der Hochspannungsgenerierungsschaltung 15 gemäß der zweiten Ausführungsform können zudem die Ausgangsspannung der Hochspannungsgenerierungsschaltung 14 für positive Polarität und die Ausgangsspannung der Hochspannungsgenerierungsschaltung 16 für negative Polarität individuell und einzeln gesteuert werden.
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Die Wechselspannung, die dem Transformator 20 für positive Polarität und dem Transformator 24 für negative Polarität von der Wechselstromquelle 12 zugeführt wird, ist nicht auf eine Spannung eingeschränkt, die dauerhaft einen festgelegten Spannungswert und eine festgelegte Frequenz hat. Vielmehr kann eine Spannung aufgebracht werden, deren Spannungswert und Frequenz variabel sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 09-172787 A [0002]
- JP 2000-058290 A [0003]
