JP2000232795A - パルス電源装置 - Google Patents
パルス電源装置Info
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Abstract
イダルコアをもつ主回路部品をタンクに収納し、タンク
に設けた入力端子又は出力端子とコア巻線を単に接続す
るのでは接続導体によるインダクタンスの介在でパルス
が鈍る。 【解決手段】 出力端子1は、その先端を油密タンク2
の底板3位置でタンク内に突出させた突出部1Aを有す
る。トロイダルコア6は、横置きで出力端子1の直上に
配置し、これを固定物22と支持板21で固定し、コア
巻線8と突出部1Aとを短い距離で接続する。突出部
は、コア巻線の一部としてトロイダルコアを貫通した構
造またはコア巻線の一部として延長した構造も含む。入
力端子とコア巻線の接続も同様の構造。
Description
磁気パルス圧縮回路を組み合わせ、高い繰り返しで狭幅
の大電流パルスを発生するパルス電源装置に係り、特に
タンクに収納するパルストランスや可飽和リアクトルと
入出力端子との接続構造に関する。
パルス発生回路は、電力用の初段コンデンサC0を設
け、このコンデンサC0を高圧充電器により初期充電し
ておき、半導体スイッチSWのオン制御でコンデンサC
0から可飽和リアクトルSI0を通してパルストランスP
Tにパルス電流I0を供給する。可飽和リアクトルSI0
は、半導体スイッチSWの完全なオン後に飽和動作して
パルス電流I0を発生させることでスイッチSWの責務
を軽減する。
気パルス圧縮回路が縦続接続され、初段の磁気パルス発
生回路ではパルストランスPTで昇圧したパルス電流I
1でコンデンサC1が高圧充電され、このコンデンサC1
の充電電圧で可飽和リアクトルSI1が磁気スイッチ動
作することにより磁気パルス圧縮した狭幅のパルス電流
I2を図示の極性で次段の磁気パルス圧縮回路に供給す
る。同様に、可飽和リアクトルSI2の磁気スイッチ動
作により、パルス幅の磁気パルス圧縮を行い、パルス電
流I3を図示の極性で出力する。
ザヘッドのチャンバなどの負荷に狭幅・高電圧のパルス
電流を高い繰り返しで供給する。
パルストランスPTは、巻線に流れる高い繰り返しのパ
ルス電流でコアに渦電流損失が発生してコア温度が上昇
するため、コアをもつ主回路部品はその冷却手段となる
油密タンクに収納する。また、コンデンサC1,C2は、
可飽和リアクトルとの間で狭幅パルス電流を流せるよう
近接配置するため、油密タンク内に一括収納される。
アクトルやパルストランス及びコンデンサを回路接続し
た主回路を油密タンクに一括収納し、外部の回路とは入
出力端子を介して回路接続する。
示す。出力端子1は、タンク内突出部1Aがネジ構造に
され、油密タンク2の底板(グランド端子)3に固定さ
れる絶縁部材4にそれを貫通した突出部1Aをナット1
Bで止める。絶縁部材4は、Oリング4A等で液密構造
で油密タンク2に取り付けられる。出力端子1のタンク
内突出部1Aの先端にはコア巻線と接続を得るための導
体5がネジ等で止められる。
6は、固定用絶縁物7によって底板3上に起立した状態
に取り付けられる。このトロイダルコア6に巻回される
コア巻線8は、一端がコンデンサ9(コンデンサC2)
に端子接続され、他端が導体5に接続される。
示す。P側及びN側の入力端子11P、11Nは、ピン構
造にされ、油密タンク2の側板に設けられる絶縁部材1
2を貫通したタンク内突出部をもつ。絶縁部材12は、
Oリング12A等で液密構造でタンク2に取り付けられ
る。
スPTのトロイダルコア13、14は、固定用絶縁物1
5によって底板3上に起立した状態に取り付けられる。
トロイダルコア13に巻回されるコア巻線16は、一端
が入力端子11Pに接続され、他端がトロイダルコア1
4の一次巻線17の一端に接続される。この一次巻線1
7の他端は入力端子11Nに接続される。また、トロイ
ダルコア14の二次巻線18は、図示を省略するがコン
デンサC1等に接続される。
アクトル、パルストランスの従来の接続構造では、巻線
と入出力端子との間を接続する導体の長さが大きくな
り、この部分のループインダクタンスLが大きくなる。
このインダクタンスLは、巻線に流れるパルス電流の狭
幅化等を阻害する要因となっている。
出させた端子1の位置を避けてコア6等からなる可飽和
リアクトルを固定する必要があるため、出力端子1とコ
ア巻線8の接続には導体5が介在し、この部分のインダ
クタンスが出力パルス電流I3を鈍らす要因となる。ま
た、導体5の抵抗値がパルス電源の内部インピーダンス
を高めてしまう。また、導体5は、部品点数の増加にな
る。
17の接続には、入力端子とコア13、14の間の隙間
が大きくなってしまい、この部分を引き回すための巻線
(又は導体)のインダクタンスが入力パルス電流I0を
鈍らす要因となる。また、隙間が大きくなることでタン
ク2自体の大型化、重量増加を招くし、必要とする絶縁
油量が増える。また、巻線16と17は、コア13と1
4にそれぞれ個別に巻回されるため、リアクトルやトラ
ンス自体の大型化を招くし、互いの接続のための端子1
9が余分に必要とする。
子とタンクに収納する可飽和リアクトルやパルストラン
スとの接続構造に、インダクタンスの介入を小さくし、
しかもコンパクト化できるパルス電源装置を提供するこ
とにある。
解決するため、入出力端子のタンク内突出部がタンク内
に突出する方向に対して、可飽和リアクトル等のトロイ
ダルコアの半径方向を直交させ、突出部にトロイダルコ
アを近接配置した構造、または突出部がトロイダルコア
を貫通もしくはトロイダルコア位置まで延長した構造と
したもので、以下の構成を特徴とする。
トランス等のトロイダルコアをもつ主回路部品をタンク
に収納し、該主回路部品のコア巻線を前記タンクに設け
た入力端子又は出力端子と接続してパルス電流の入出力
を得るパルス電源装置において、前記出力端子又は入力
端子は、その先端を前記タンク内に突出させた突出部を
有し、前記トロイダルコアは、その半径方向を前記突出
部がタンク内に突出する方向に対して直交させ、かつ該
突出部に近接配置した構造を特徴とする。
トランス等のトロイダルコアをもつ主回路部品をタンク
に収納し、該主回路部品のコア巻線を前記タンクに設け
た入力端子又は出力端子と接続してパルス電流の入出力
を得るパルス電源装置において、前記出力端子又は入力
端子は、その先端を前記タンク内に突出させた突出部を
有し、前記トロイダルコアは、その半径方向を前記突出
部がタンク内に突出する方向に対して直交させ、前記突
出部は、前記コア巻線の一部として前記トロイダルコア
を貫通した構造またはコア巻線の一部として延長した構
造を特徴とする。
は、回路的に直列接続になる主回路部品の両トロイダル
コアを一緒に巻回して前記突出部に接続した構造を特徴
とする。
明の実施形態を示す出力端子部の断面図である。同図が
図8と異なる部分は、トロイダルコア6を横置きで出力
端子1の直上に配置し、これを固定用絶縁物7に代えて
固定物22と支持板21で固定した点にある。
る固定物22によって出力端子1のタンク内突出部1A
の直上に片持支持(又は両側支持)され、その上にトロ
イダルコア6とコア巻線8からなる可飽和リアクトルS
I2が横置きで固定される。
Aがタンク2内に突出する方向に対して、トロイダルコ
ア6の半径方向(環の矢印RA方向)を直交させて突出
部1Aに近接配置する。
接続され、他端が突出部1Aに直接に接続固定される。
が横置きで突出部1Aの直上に配置されるため、コア巻
線8と出力端子1の間の接続が従来の導体5を介するこ
となく直接に接続、つまり最短の接続になり、接続導体
のインダクタンス分が介在することなく、出力パルス電
流I3を鈍らす要因を無くすことができる。また、導体
5の抵抗値でパルス電源の内部インピーダンスを高める
ことがない。また、設置スペースの縮小でコンパクト化
を図ることができる。
形態を示す出力端子部の断面図である。同図が図1と異
なる部分は、絶縁用固定物22を省き、出力端子1のタ
ンク内突出部1Aで絶縁板23を支持し、この絶縁板2
3上にトロイダルコア6を横置きに固定した点にある。
図2では、絶縁板23を突出部1Aにネジ24で止め、
この上にトロイダルコア6を固定する。
の作用効果を得ることができるのに加えて、固定物22
を省くことができ、部品点数の削減と組み立て工数をへ
らすことができる。
形態を示す出力端子部の断面図である。同図が図2と異
なる部分は、出力端子1のタンク内突出部1Aをトロイ
ダルコア6を貫通させる位置まで延長し、絶縁板23を
突出部1Aに固定する構造にある。
ア6の中空部高さ位置まで延長したものにする。絶縁板
23は、突出部1Aに嵌め込まれ、突出部1Aに螺合さ
せる一対のナット1B、1Cで挟持される。そして、コ
ア巻線8の一端はトロイダルコア6の高さ以上になる突
出部1Aの先端で接続される。
合と同様の作用効果を得ることができるのに加えて、突
出部1Aをトロイダルコア6を貫通させることでコア巻
線8の一部として兼用でき、コア巻線8に必要なターン
数を減らすと共に、突出部1Aの断面積が大きいことか
らループインダクタンスを減らすことができる。また、
図2の構造に比べて、絶縁板23の高さ位置を下げるこ
とができ、設置スペースを一層縮小できる。
形態を示す入力端子部の断面図である。同図が図9と異
なる部分は、トロイダルコア13、14を入力端子11
P,11N側に近づけ、タンク2内に突出する入力端子1
1Pの突出部がトロイダルコア13を貫通してその巻線
16の一部に兼用させる点にある。
ダルコア14の一次巻線17は、それぞれのコアの下側
で巻回される。これら巻線16、17のタンク内高さ位
置に合わせて入力端子11Pのタンク取り付け位置が変
えられ、入力端子11Pのタンク内に突出する突出部は
トロイダルコア13を貫通してその巻線16の一端に接
続される。また、入力端子11Nのタンク内の突出部
は、トロイダルコア14位置まで延長され、その巻線1
7の一端に接続される。
タンク内突出部をトロイダルコア13を貫通させてその
巻線16に接続するため、入力端子のタンク内突出部を
巻線16の一部に兼用させることができると共に、入力
端子11P,11Nとコア巻線16、17の間の隙間が小
さくなり、その間の接続導体の長さを短かくすることが
できる。これらのことから、コア巻線16のターン数を
減らすと共にループインダクタンスを減らすことができ
る。
隙間を小さくし、インダクタンスの低減で入力パルス電
流I0を鈍らす要因を無くすことができる。また、隙間
が小さくなることでタンク2自体の小型化、軽量化を図
ることができるし、必要とする絶縁油量も減らすことが
できる。
形態を示す入力端子部の断面図である。同図が図4と異
なる部分は、トロイダルコア13の巻線数を1ターンと
し、入力端子11Pのタンク内突出部をトロイダルコア
13及び14を貫通させた点にある。
イダルコア13、14を貫通する位置まで延長される。
また、入力端子11Nのタンク内突出部は、トロイダル
コア14位置まで延長される。そして、トロイダルコア
14の一次巻線17は、両入力端子11P、11Nのタン
ク内突出部の間で接続される。なお、一次巻線17A
は、トロイダルコア14に2ターン以上巻回する場合の
構造を示す。
の作用効果を得ることができるのに加えて、トロイダル
コア13のコア巻線16を入力端子11Pのタンク内に
突出する突出部で兼用とし、さらにトロイダルコア14
の一次巻線17(または17A)の一部として兼用させ
ることができ、トロイダルコアに必要な巻線数を減らす
ことができる。
形態を示す入力端子部の断面図である。同図が図5と異
なる部分は、トロイダルコア14に巻回する一次巻線1
7Bとして、トロイダルコア13にも一緒に巻回した点
にある。
イダルコア13、14を貫通する位置まで延長される。
また、入力端子11Nのタンク内突出部は、トロイダル
コア14位置まで延長される。そして、トロイダルコア
14の一次巻線17Bは、トロイダルコア13及び14
を束ねて巻回し、両入力端子11P、11Nのタンク内突
出部の間で接続される。
回路的に直列接続になる主回路部品のトロイダルコアに
なり、それぞれに巻線を施すのに代えて、1つの巻線で
両トロイダルコアを一緒に巻回してタンク内突出部に接
続する。
の作用効果を得ることができるのに加えて、トロイダル
コア13のコア巻線数を2ターン以上にすることができ
る。また、巻線の巻線作業工数を減らすことができる
し、従来の端子19が不要になる。
突出部をトロイダルコア13を貫通させない構造の場合
でも巻線工数を減らすのに有効となる。
主回路を収納する装置で示すが、主回路をガス密封タン
クや単なるケースに収納する装置に適用して同等の作用
効果を得ることができる。
をタンク側板に取り付けた構造、入力端子をタンク底板
に取り付けた構造など、端子の取り付け位置は、適宜変
更できる。さらに、出力端子1と絶縁部材4との組み立
て構造をピン式とするもの、入力端子と絶縁部材12と
の組み立て構造をネジ式とするものなど、適宜変更でき
る。
構造において、コア巻線16、17、17A,17Bを
トロイダルコア13、14の上部で巻回する構造とする
ことができる。
図7に示す2段のパルス圧縮回路のものに限らず、その
変形した主回路をもつ装置、例えばパルストランスに代
えて可飽和トランスとする装置などに本発明の接続構造
を適用できる。
端子のタンク内突出部がタンク内に突出する方向に対し
て、可飽和リアクトル等のトロイダルコアの半径方向を
直交させ、突出部にトロイダルコアを近接配置した構
造、または突出部がトロイダルコアを貫通もしくはトロ
イダルコア位置まで延長した構造としたため、入出力端
子と可飽和リアクトル等との接続に、インダクタンスの
介入を小さくして急峻なパルスの入出力を得、しかもコ
ンパクト化して装置の小型軽量化等を図ることができ
る。
図。
図。
図。
図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 可飽和リアクトルやパルストランス等の
トロイダルコアをもつ主回路部品をタンクに収納し、該
主回路部品のコア巻線を前記タンクに設けた入力端子又
は出力端子と接続してパルス電流の入出力を得るパルス
電源装置において、 前記出力端子又は入力端子は、その先端を前記タンク内
に突出させた突出部を有し、 前記トロイダルコアは、その半径方向を前記突出部がタ
ンク内に突出する方向に対して直交させ、かつ該突出部
に近接配置した構造を特徴とするパルス電源装置。 - 【請求項2】 可飽和リアクトルやパルストランス等の
トロイダルコアをもつ主回路部品をタンクに収納し、該
主回路部品のコア巻線を前記タンクに設けた入力端子又
は出力端子と接続してパルス電流の入出力を得るパルス
電源装置において、 前記出力端子又は入力端子は、その先端を前記タンク内
に突出させた突出部を有し、 前記トロイダルコアは、その半径方向を前記突出部がタ
ンク内に突出する方向に対して直交させ、 前記突出部は、前記コア巻線の一部として前記トロイダ
ルコアを貫通した構造またはコア巻線の一部として延長
した構造を特徴とするパルス電源装置。 - 【請求項3】 前記トロイダルコアの巻線は、回路的に
直列接続になる主回路部品の両トロイダルコアを一緒に
巻回して前記突出部に接続した構造を特徴とする請求項
1または2に記載のパルス電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03368399A JP4038918B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | パルス電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03368399A JP4038918B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | パルス電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000232795A true JP2000232795A (ja) | 2000-08-22 |
JP4038918B2 JP4038918B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=12393246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03368399A Expired - Fee Related JP4038918B2 (ja) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | パルス電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4038918B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002289951A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Nichicon Corp | パルスレーザ電源 |
JP2007250640A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Ushio Inc | 高電圧パルス発生装置及びこれを用いた放電励起ガスレーザ装置 |
JP2012065547A (ja) * | 2011-12-02 | 2012-03-29 | Ushio Inc | 高電圧パルス発生装置及びこれを用いた放電励起ガスレーザ装置 |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP03368399A patent/JP4038918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002289951A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Nichicon Corp | パルスレーザ電源 |
JP4540243B2 (ja) * | 2001-03-26 | 2010-09-08 | ニチコン株式会社 | パルスレーザ電源 |
JP2007250640A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Ushio Inc | 高電圧パルス発生装置及びこれを用いた放電励起ガスレーザ装置 |
JP2012065547A (ja) * | 2011-12-02 | 2012-03-29 | Ushio Inc | 高電圧パルス発生装置及びこれを用いた放電励起ガスレーザ装置 |
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JP4038918B2 (ja) | 2008-01-30 |
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