JP2000278962A - 高周波高圧電源 - Google Patents
高周波高圧電源Info
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- JP2000278962A JP2000278962A JP11077245A JP7724599A JP2000278962A JP 2000278962 A JP2000278962 A JP 2000278962A JP 11077245 A JP11077245 A JP 11077245A JP 7724599 A JP7724599 A JP 7724599A JP 2000278962 A JP2000278962 A JP 2000278962A
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Abstract
ス幅の狭い高電圧の信号を作ることが可能で、常圧中に
おいても、プラズマ放電を容易に実現できる高周波高圧
電源を提供する。 【解決手段】 4個の半導体スイッチング素子SW1、
SW2、SW3、SW4をHブリッジ接続したHブリッ
ジスイッチング回路1と、これを5つのON/OFFの
組み合わせ態様で順次繰り返しスイッチング動作させる
スイッチング制御回路2、その出力電圧を昇圧する高圧
トランス3とからなる。この高圧トランスは、一次コイ
ルと二次コイルとが、コアを中心として前者を外、後者
を内にして互いに間隔をおいて二重円筒状に巻かれ、二
次コイルは、複数の相に分けしかも巻始めの相から巻終
わりの相に向かって巻数を段階的に少なくして、一次コ
イルとの間隔を段階的に大きくしてある。
Description
下がりの急峻な高周波(インパルス)の高電圧を出力す
ることができる高周波高圧電源に関し、常圧プラズマ表
面改質用電源、プラズマCVD(Chemical V
apor Deposition)用電源、イオンプレ
ーティング用電源、エッチング用電源、スパッタリング
用電源、バッテリの充電器、高周波コロナ処理器、オゾ
ン発生器、除電又は帯電用電源、モー夕用インバータ電
源、紫外線ランプ光源用電源、溶接器用電源等に広範に
利用できるものである。
のような構成にすることにより、正負のパルス高電圧の
立ち上がり・立ち下がり特性を良くした正負パルス式高
電圧電源が開示されている。
間に、第1のスイッチング素子SW1と第2のスイッチ
ング素子SW2と第3のスイッチング素子SW3とを直
列接続し、第1のスイッチング素子SW1と第2のスイ
ッチング素子SW2との接続点を負荷Rに接続し、負電
圧発生部−Eと負荷Rとの間に第4のスイッチング素子
SW4を接続する。第1のスイッチング素子をオンにし
て負荷に正電圧を印加した後、第2のスイッチング素子
をオンにして、第3のスイッチング素子に並列接続され
たダイオードD3を介してアースに至る回路によって、
負荷の正の電荷分をディスチャージする。次に、第4の
スイッチング素子をオンにして負荷に負電圧を印加した
後、第3のスイッチング素子をオンにして、第2のスイ
ッチング素子に並列接続されたダイオードD2を介して
負荷に至る回路によって、負荷の負の電荷分をディスチ
ャージする。
圧の電圧値を正負それぞれ可変できるため、除電器用電
源としてはイオンバランス調整できるという利点がある
が、スイッチング素子に供給する電源として正負それぞ
れの電源(正電圧発生部+E及び負電圧発生部−E)を
必要とする問題がある。
第3、第4の4個の半導体スイッチング素子SW1、S
W2、SW3、SW4をHブリッジ接続するとともに、
各半導体スイッチング素子にダイオードD1、D2、D
3、D4をそれぞれ並列接続したHブリッジスイッチン
グ回路を用いた場合には、一般に次の表2に示す、
、、の4つのON/OFFの組み合わせ態様で順
次繰り返しスイッチング動作させていた。
チング素子SW1、SW2、SW3、SW4は全てOF
Fとなっている(負荷の両端はOFF状態)。次に、半
導体スイッチング素子SW1、SW3のゲートに信号が
同時に入力すると、I1の方向に電流が流れ、負荷を充
電する。この後、SW1、SW3のゲート信号がOFF
になるが、負荷側に充電した電荷分はチャージされたま
まである。今度は、半導体スイッチング素子SW2、S
W4のゲートに信号が同時に入力すると、I2の方向に
電流が流れ、負荷をディスチャージする。この後、SW
2、SW4のゲート信号がOFFになるが、負荷側に充
電した電荷分はチャージされたままである。
すように、SW1、SW2、SW3、SW4に対するゲ
ート信号が終わっても、出力パルスが直ぐに立ち下がら
ず、負荷の浮遊容量やリーケージインダクタンス分の影
響を受け、軽負荷時及びC負荷のときは同図(A)のよ
うに次のパルスの立ち上がりまで延びた波形、L負荷の
ときは同図(B)のように各パルスの前後が歪んだ波形
になってしまう。
には、できるだけ急峻な立ち上がりを持つ、高電圧のイ
ンパルス信号が必要となる。
としては、ギャップ電極方式によるパルス電源を使って
いるが、この場合パルス頻度は10〜1000pps
(周波数10Hz〜1KHz)であり、高速パルスを実
現することはできない。常圧中でプラズマを最適に発生
させるためには、誘電体間で放電する放電状態が、スト
リーマ放電、アーク放電にならないよう工夫しなければ
ならない。
ン波であり、信号が連続した波形のものを使用して行っ
ている。スパッタリング、CVD、真空蒸着等、大半が
真空中で低圧にした状態にして、サイン波の連続信号を
電極間に印加して使用しているが、この場合低圧にして
いるため、電極間に存在するイオン、電子等の障害物が
無いため、サイン波の連続信号で放電させても、プラズ
マが発生する。
処理器は、やはり高周波高電圧の信号で行っているが、
大気中で誘電体を通じて電極間に高電圧を印加した場
合、放電状態がプラズマ放電とはならず、ストリーマ状
のコロナ放電となってしまう。
言うと、急峻な立ち上がりを持つ高電圧のインパルス信
号で大気中に強い電界を発生させ、その直後に急激に信
号を切り電界を一旦休止させ、次に供給する信号は、連
続的に供給せず間隔をあけて供給するようにすると、大
気中でストリーマ、アーク放電にはならず、プラズマ状
態となる。
速のインパルス信号を作れば、プラズマを発生させるこ
とが可能である。
極間に誘電体(一般的にはシリコンゴム)を挟んで高周
波高電圧を印加し、電極−誘電体間に挟んだ樹脂材料
(フィルム、不織布)表面をストリーマ放電させ、表面
の濡れ性改善を図っている。
形がサイン波のため、周波数を下げると信号の立ち上が
り波形が緩やかになり、放電する際の電界強度が弱くな
る。また、周波数を高くすると、放電の電界強度が高く
なりすぎてストリーマ放電が強くなりすぎ、バラバラの
放電となり、素材にピンホールが発生し、最適な処理が
得られない。
高電圧を連続的に誘電体に印加すると、ストリーマ放電
がアーク放電に近づき、放電がばらついてしまう。一
方、周波数を下げると、放電の電界強度が低くなり処理
が弱くなる。
め、インパルス電源は、出力波形を立ち上がりの速い信
号にし、繰り返しの周波数を連続的に可変させるような
方法をとると、印加するパルス信号の立ち上がりが速い
ため、単位面積当たりの電界強度が高くなり、放電のプ
ラズマ密度が強く発生する。
るとアーク放電となってしまうため、周波数を可変して
アーク放電にならないように調整することにより、負荷
に合ったプラズマを発生させることができる。
うには、放電をストリーマ放電にすると、ピンホールが
発生し、最適な処理ができないため放電をプラズマ状態
にしなければならない。
場合、印加するパルス信号の立ち上がり/立ち下がり時
間をできる限り速くし、単位面積当たりの電界強度を強
く発生させ、ストリーマ、又はアーク放電にならないよ
う間欠的に周波数を調整することにより、大気中におい
てプラズマによるグロー放電を発生することができる。
うな技術背景に鑑み、急峻で立ち上がり/立ち下がりが
速く、パルス幅の狭い高電圧の信号を作ることが可能
で、常圧中においても、プラズマ放電を容易に実現でき
る高周波高圧電源を提供することを目的とする。
チング回路として、4個の半導体スイッチング素子をH
ブリッジ接続するとともに、各半導体スイッチング素子
にダイオードをそれぞれ並列接続したHブリッジスイッ
チング回路(インバータ)を用い、その4個の半導体ス
イッチング素子を一定の順序でスイッチングさせて、急
峻な正負対称のパルス信号波形を出力させる。これを、
急峻な立ち上がり/立ち下がり特性を減衰させない高圧
トランスにて昇圧することで、常圧中でプラズマ放電さ
せることが可能な高周波の高電圧を安定して得られるよ
うにしたものである。
1に示すように、第1、第2、第3、第4の4個の半導
体スイッチング素子SW1、SW2、SW3、SW4を
Hブリッジ接続するとともに、各半導体スイッチング素
子にダイオードD1、D2、D3、D4をそれぞれ並列
接続し、直流電圧を印加されるHブリッジスイッチング
回路と、4個の半導体スイッチング素子SW1、SW
2、SW3、SW4とダイオードD2、D3を次の表3
に示す、、、、の5つのON/OFFの組み
合わせ態様で順次繰り返しスイッチング動作させるスイ
ッチング制御回路と、第1と第2の半導体スイッチング
素子SW1、SW2の接続点と第3と第4の半導体スイ
ッチング素子SW3、SW4の接続点との間の出力電圧
を昇圧する高圧トランスとからなる。そして、この高圧
トランスは、一次コイルと二次コイルとが、コアを中心
として前者を外、後者を内にして互いに間隔をおいて二
重円筒状に巻かれ、二次コイルは、複数の相に分けしか
も巻始めの相から巻終わりの相に向かって巻数を段階的
に少なくして、一次コイルとの間隔を段階的に大きくし
たものである。
安全性を確保するため、図3(半導体スイッチング素子
SW1、SW2、SW3、SW4のゲートにそれぞれ供
給されるゲート信号と、負荷へ出力される出力信号のタ
イミングチャート)に示すように、第2の半導体スイッ
チング素子SW2をOFFにするときの時間幅は、第1
の半導体スイッチング素子SW1をONにするときの時
間幅よりも前後に長く、また第3の半導体スイッチング
素子SW3をOFFにするときの時間幅は、第4の半導
体スイッチング素子SW4をONにするときの時間幅よ
りも前後に長くするのが好ましい。
SW2、SW3、SW4によるHブリッジスイッチング
回路の動作を図2の等価回路を参照して説明すると、S
W1がOFFになってからSW1がONになると、I1
の方向に電流が流れ、負荷3が正に充電される。次に、
SW1がOFFになってからSW2がONになると、S
W2とD3を通ってI2の方向に電流が流れるので、負
荷(この場合、高圧トランス)3のリーケージインダク
タンス及び浮遊容量分がSW2とD3で強制的にリセッ
トされる。
4がONになると、I3の方向に電流が流れ、負荷3が
負に充電される。次に、SW3がOFFになってからS
W4がONになると、I4の方向に電流が流れ、負荷
(高圧トランス)3のリーケージインダクタンス及び浮
遊容量分がSW2とD3で強制的にリセットされる。
りのパルス状の高周波高電圧を得るという観点から、高
圧トランスのコイルの巻き方についても工夫をして、次
のように耐圧を維持しつつリーケージ化を防止してい
る。
号を、出力側で損失なく伝達させるためには、一次コイ
ルと二次コイルを密着して巻けば結合度が良くなり、結
合度が1に近づく。
ら一次と二次間を密着して巻くことができない。そこ
で、一次と二次間を離して巻くと、一次コイルに入力し
た電圧によってコア(鉄心)に磁束が生じ、二次コイル
に伝達しようとするが、コイル間は離れているため、磁
束が二次コイルに伝わらず、リケージフラックスが生じ
てしまうため、結合度が悪くなる。従って、高圧トラン
スの場合には、耐圧、線間浮遊容量等から、多少リーケ
ージ化してもやむを得ないところがある。
0に示すように、コア(鉄心)11を中心とした同じボ
ビン12に、一次コイル13と二次コイル14とを離し
て巻いており、一次と二次間の耐圧と浮遊容量は十分に
確保されるものの、リーケージ化してしまうため、一次
側の信号波形と同じ波形が二次側で得られなくなる。
一次コイル21と二次コイル22とを、コア20を中心
として前者を外、後者を内にして互いに間隔をおいて二
重円筒状に巻き、二次コイル22は、複数の相に分けし
かも巻始めの相から巻終わりの相に向かって巻数を段階
的に少なくして、一次コイルとの間隔を段階的に大きく
している。
浮遊容量を十分に考慮しながら、リーケージ化も防止で
きる。
に従って詳細に説明する。
スイッチング回路(インバータ)について説明する。図
1に示すように、このHブリッジスイッチング回路1
は、第1、第2、第3、第4の4個の半導体スイッチン
グ素子SW1、SW2、SW3、SW4をHブリッジ接
続する(MOS−FET等の2個入り半導体モジュール
をHブリッジとする)とともに、各半導体スイッチング
素子にダイオードD1、D2、D3、D4をそれぞれ並
列接続したものである。このHブリッジスイッチング回
路1の電源として単一の直流電源Eを使用する。
1を、スイッチング制御回路2により、上記表3に示す
、、、、の5つのON/OFFの組み合わせ
態様で順次繰り返しスイッチング動作させる。図3は、
このようなスイッチング動作によって、第1と第2の半
導体スイッチング素子SW1・SW2の中点と、第3と
第4の半導体スイッチング素子SW3・SW4の中点と
の間から出力される正負交互のパルスのタイミングチャ
ートである。
等価回路を示す。図3に示すように、第2の半導体スイ
ッチング素子SW2をOFFにするときの時間幅は、第
1の半導体スイッチング素子SW1をONにするときの
時間幅よりも前後に長く、また第3の半導体スイッチン
グ素子SW3をOFFにするときの時間幅は、第4の半
導体スイッチング素子SW4をONにするときの時間幅
よりも前後に長くする。
ってからSW1がONになると、I1の方向に電流が流
れ、負荷3が正に充電される。次に、SW1がOFFに
なってからSW2がONになると、SW2とD3を通っ
てI2の方向に電流が流れるので、負荷である高圧トラ
ンス3のリーケージインダクタンス及び浮遊容量分がS
W2とD3で強制的にリセットされる。
4がONになると、I3の方向に電流が流れ、負荷3が
負に充電される。次に、SW3がOFFになってからS
W4がONになると、I4の方向に電流が流れ、負荷で
ある高圧トランス3のリーケージインダクタンス及び浮
遊容量分がSW2とD3で強制的にリセットされる。
と、次のとおりである。では、SW2とSW3はゲー
ト信号を入力されてONとなり、負荷3の両端はショー
トされた状態となる。
少し遅れてSW1にゲート信号が入力されてこれがON
になると、SW3はOFFのままであるため、SW1か
ら負荷3を通ってI1方向に電流が流れ、負荷3を正に
充電する。
ってこれがOFFとなってから、SW2へ再びゲート信
号が入力されてこれが再びONになるので、負荷3に充
電された電荷分は、SW2とD3を通ってディスチャー
ジする。その結果、と同じ状態に戻ることになる。
てSW4にゲート信号が入力されてこれがONになる
と、SW2はONのままであるため、SW4から負荷3
を通ってI3方向に電流が流れ、負荷3を負に充電す
る。
ってこれがOFFとなってから、SW3へ再びゲート信
号が入力されてこれが再びONになるので、負荷3に充
電された電荷分は、SW3とD2を通ってディスチャー
ジする。その結果、と同じ状態に戻ることになる。
とSW4の組がそれぞれ同時にONにならないように、
デットタイムを与えて順番にスイッチングすることによ
り、入力信号(ゲート信号)に比例した波形の出力信号
が得られる。その場合、負荷側の浮遊容量及びリーケー
ジインダクタンスは、上記のようなスイッチング動作に
よってリセットされるので、歪みの無い出力波形が得ら
れる。
リッジスイッチング回路1の出力は、図1において、第
1と第2の半導体スイッチング素子SW1・SW2の中
点を一方の極、第3と第4の半導体スイッチング素子S
W3・SW4の中点を他方の極として取り出され、直流
分を除去するカップリングコンデンサCを介して負荷で
ある高圧トランス3の一次側に印加される。
イッチング回路1の4個の半導体スイッチング素子SW
1、SW2、SW3、SW4を上記のようなタイミング
でON/OFFさせるゲート信号を出力する。
(インバータ)1で得られた信号を高圧トランス(昇圧
トランス)3の一次側に、直流分除去用のカップリング
コンデンサCを通して入力するので、パルス幅の狭い立
ち上がり/立ち下がりの非常に速い急峻な高電圧パルス
信号が得られる。
イッチング回路(インバータ)1から正の出力パルスと
負の出力パルスとを別々に取り出して、それぞれの高圧
トランス3p・3mにて別々に昇圧して電極4・5に印
加してもよい。
/OFFするHブリッジスイッチング回路1を用いたこ
とが第1の特徴で、プラズマ発生用電源として使用する
場合、常圧でプラズマを安定して発生させることができ
るが、さらにプラズマ発生の安定性及び効率性を高める
ためには、電極構造や高圧トランス等を次のようにする
のが好ましい。
ためには、図4に示すように両極の電極4・5の構造が
平面電極のものが好適であり、それに使う誘電体6は、
比誘電率が10以上のものを使用し、両極の電極4・5
の上下にそれぞれ誘電体を挟んだ構造のものがよい。誘
電体6の厚さは0.5〜1mmが良く、薄すぎると絶縁
破壊を起こしやすく、厚すぎると印加電圧を高くする必
要があり、効率が悪くなってしまう。
象物7が誘電体間を通過する時、印加した高電圧によっ
て静電気が発生し、絶縁体に帯電が生じ、プラズマ照射
した結果、絶縁体に処理ムラが発生する現象が生ずる場
合が有る。
がシート状で薄い場合、図5のように電極構造をロール
状にし、シート状物にテンションをかけることにより誘
電体6の上面に接触した状態でプラズマ照射できるた
め、処理ムラは発生しなくなる。
よって金属電極が加熱され、その輻射熱によって誘電体
に熱が伝わり、誘電体が変形したりして絶縁破壊を生じ
てしまうため、電極(金属)を水冷によって冷却する必
要が有る。このようにすると電極構造が複雑になり、高
コスト化してしまう。
た物を2本用意してロールを回転させるようにすると、
プラズマ放電は、誘電体が回転しているため常に一個所
の誘電体部を通してしか放電しないため、ロール電極の
温度上昇が平面電極に比べ著しく低くなり、冷却する必
要は無くなる。
するには、ロール電極が好適である。誘電体の材質は、
シリコンゴム、セラミック、石英等が良い。
が望ましい。1mm未満では処理する物の厚みが薄い物
しか通せなくなり、継ぎ目が通過する際に電極に当た
り、使用できなくなる欠点がある。また、50mmを越
えると印加電圧が高くなり、電源が大きくなりプラズマ
がストリーマ状になる。しかし、50mm以上の高ギャ
ップに対してストリーマ状にならなくするためには、立
ち上がり/立ち下がりがより急峻で、パルス幅がより高
い高電圧のパルス信号の周波数を10KHz以下に下げ
て使用し、エアー又はガスの力よって放電面に照射する
ことにより高ギャップ中においてもプラズマ放電が可能
となる。
ステーション周辺をケーシング8で囲い、その一部に入
口9と出口10を形成し、シート状物を入口9から入れ
て処理ロールである両電極間を通しながら、出口10か
ら引き出すような構造にし、ケーシング8の内部に不活
性ガスを入れ、電極部にガスをかけるようにすると、プ
ラズマをより細かい状態で発生させることができる。
ン、窒素が良い。また、不活性ガスを入れ、処理した時
の利点は、ガスの効果によって印加する電圧が大気中の
印加電圧に比べ低くなる。これは、ガスの力によって、
放電開始電圧が低くなるため、不必要に高い電圧を印加
する必要が無くなる。
するため、内部の金属類がすぐに酸化する欠点があるの
で、必ずオゾン排気を行っているが、ガスを入れること
によりオゾンは発生しなくなるので、オゾンの問題は無
くなる。
ッチング回路(インバータ)1で得られたパルス信号を
損失無く高圧トランス3の一次側まで伝達させるために
は、図7のように、Hブリッジスイッチング回路1の出
力端から高圧トランス3までのケーブルのインダクタン
スや浮遊容量に影響されないように考慮する必要があ
る。図8は図7の等価回路である。
次側ケーブルは、リッツ線の太い物を使用し、できる限
り短く配線し、高周波信号がケーブルの表皮効果、近接
効果によって影響のないよう考慮する必要がある。ま
た、浮遊容量に対しては、2本の線を離して配線する。
ンスを巻く方法は、一次側と二次側を密着して巻くこと
が一番良いが、高周波高圧トランスの場合、線間静電容
量によって高周波電流が漏洩し、コイルを焼いてしま
う。また、線間耐圧が低くなりリークすることになる。
従って、高周波高圧トランスの場合、一次と二次間は、
一般的には密着して巻かずに離し、リーケージ化させて
いる。リーケージ化するとトランスの結合度が悪くな
り、コアが発熱することと、信号波形がなまってしまい
(減衰)、二次側で一次波形と同じ波形が得られない。
ル21のボビン21aと二次コイル22のボビン22a
とを、コア20を中心として前者を外、後者を内にして
互いに間隔をおいて二重円筒状とし、二次コイル22
は、複数の相に分けしかも巻始めの相から巻終わりの相
に向かって巻数を段階的に少なくして、一次コイル21
との間隔を段階的に大きくする。一次コイル21は、二
次コイル22の外周の全体にかかるように巻く。このよ
うにすると、結合度が良くなりリーケージ化しないので
一次信号を効率よく、二次側に伝えることができる。
ルス波形のため、パルス信号が一次巻線に入力した場
合、立ち上がり信号でパルスエネルギーを蓄えておき、
立ち下がった時、トランスのエネルギーにより、逆起電
力が発生するため、入力したパルス電圧の数十倍の電圧
が発生し、一次電圧が高く得られるため昇圧する巻線比
を大きく取る必要がなくなる。二次コイルを多く巻く
と、二次側の浮遊容量、インダクタンスが増し、折角昇
圧したパルス信号波形がなまってしまうため、二次コイ
ルは、できるだけ少なく巻き上げる必要がある。従っ
て、出力を15KVに昇圧する場合の巻線比は、1:1
0〜20で良い。
トランスの一次側に入力して、二次側で昇圧した高電圧
パルス信号は誘電体を挟んで両極の誘電体に印加する
が、誘電体の静電容量、トランスのインダクタンスによ
り図11のような振動を伴った波形になる。
荷の処理に悪影響を与えるためシャープな振動を伴わな
い信号が望ましい。この振動波形を取り除くためには、
Hブリッジスイッチング回路1の正負のパルス幅を調整
し、振動を伴わない波形に補正することにより、シャー
プな出力信号にすることができる。このようにすること
により、負荷条件にあったプラズマを発生させることが
できる。
わせ、波形を補正しなければならない。そのためには、
負荷側の放電電流、電力が変化した場合に出力波形が振
動を伴った波形になるので、出力電流又は出力電力の一
部をフィードバックして、正又は負のパルス幅を制御す
ることにより、常にシャープな出力信号が得られる。
とし、各半導体スイッチング素子にダイオードを並列接
続したHブリッジ型のスイッチング回路(インバータ)
を用いるので、供給した電源電圧に相当した正と負のパ
ルス出力を得ることができる。
Hブリッジ型で、単純であるのに加え、その電源は片電
源で済み、ローコスト化できる。
ス及び浮遊容量を強制的にリセットできるので、これら
の影響による波形歪みを解消できる。
ス出力を昇圧する高圧トランスは、一次コイルと二次コ
イルとを、コアを中心として前者を外、後者を内にして
互いに間隔をおいて二重円筒状に巻き、二次コイルは、
複数の相に分けしかも巻始めの相から巻終わりの相に向
かって巻数を段階的に少なくして、一次コイルとの間隔
を段階的に大きくしたので、耐圧を維持しつつリーケー
ジ化を防止でき、高圧トランスにおける波形歪みを抑え
ることができる。
り/立ち下がりが速く、パルス幅の狭い高電圧の信号を
作ることが可能で、常圧中においても、プラズマ放電を
容易に実現できる。
る。
ータ)の等価回路図である。
に、それにより高周波高電圧を印加される平面電極を示
す概要図である。
をかける場合の概要図である。
の浮遊容量及びインダクタンスを電気回路として示す図
である。
(A)は縦断面、(B)は横断面である。
である。
印加すると、誘電体の静電容量、トランスのインダクタ
ンスにより振動を伴った波形になることを示す図であ
る。
から正の出力パルスと負の出力パルスとを別々に取り出
して、それぞれの高圧トランスにて別々に昇圧する変形
例の回路構成図である。
び電流の流れを示す図である。
る。
グ素子 D1、D2、D3、D4 ダイオード E 直流電源 1 Hブリッジスイッチング回路 2 スイッチング制御回路 3 高圧トランス 20 コア 21 一次コイル 21a ボビン 22 二次コイル 22a ボビン
0)
下がりの急峻な高周波(インパルス)の高電圧を出力す
ることができる高周波高圧電源に関し、常圧プラズマ表
面改質用電源、プラズマCVD(Chemical V
apor Deposition)用電源、イオンプレ
ーティング用電源、エッチング用電源、スパッタリング
用電源、バッテリの充電器、高周波コロナ処理器、オゾ
ン発生器、除電又は帯電用電源、モー夕用インバータ電
源、紫外線ランプ光源用電源、溶接器用電源等に広範に
利用できるものである。
のような構成にすることにより、正負のパルス高電圧の
立ち上がり・立ち下がり特性を良くした正負パルス式高
電圧電源が開示されている。
間に、第1のスイッチング素子SW1と第2のスイッチ
ング素子SW2と第3のスイッチング素子SW3とを直
列接続し、第1のスイッチング素子SW1と第2のスイ
ッチング素子SW2との接続点を負荷Rに接続し、負電
圧発生部−Eと負荷Rとの間に第4のスイッチング素子
SW4を接続する。第1のスイッチング素子をオンにし
て負荷に正電圧を印加した後、第2のスイッチング素子
をオンにして、第3のスイッチング素子に並列接続され
たダイオードD3を介してアースに至る回路によって、
負荷の正の電荷分をディスチャージする。次に、第4の
スイッチング素子をオンにして負荷に負電圧を印加した
後、第3のスイッチング素子をオンにして、第2のスイ
ッチング素子に並列接続されたダイオードD2を介して
負荷に至る回路によって、負荷の負の電荷分をディスチ
ャージする。
圧の電圧値を正負それぞれ可変できるため、除電器用電
源としてはイオンバランス調整できるという利点がある
が、スイッチング素子に供給する電源として正負それぞ
れの電源(正電圧発生部+E及び負電圧発生部−E)を
必要とする問題がある。
第3、第4の4個の半導体スイッチング素子SW1、S
W2、SW3、SW4をHブリッジ接続するとともに、
各半導体スイッチング素子にダイオードD1、D2、D
3、D4をそれぞれ並列接続したHブリッジスイッチン
グ回路を用いた場合には、一般に次の表2に示す、
、、の4つのON/OFFの組み合わせ態様で順
次繰り返しスイッチング動作させていた。
チング素子SW1、SW2、SW3、SW4は全てOF
Fとなっている(負荷の両端はOFF状態)。次に、半
導体スイッチング素子SW1、SW3のゲートに信号が
同時に入力すると、I1の方向に電流が流れ、負荷を充
電する。この後、SW1、SW3のゲート信号がOFF
になるが、負荷側に充電した電荷分はチャージされたま
まである。今度は、半導体スイッチング素子SW2、S
W4のゲートに信号が同時に入力すると、I2の方向に
電流が流れ、負荷をディスチャージする。この後、SW
2、SW4のゲート信号がOFFになるが、負荷側に充
電した電荷分はチャージされたままである。
すように、SW1、SW2、SW3、SW4に対するゲ
ート信号が終わっても、出力パルスが直ぐに立ち下がら
ず、負荷の浮遊容量やリーケージインダクタンス分の影
響を受け、軽負荷時及びC負荷のときは同図(A)のよ
うに次のパルスの立ち上がりまで延びた波形、L負荷の
ときは同図(B)のように各パルスの前後が歪んだ波形
になってしまう。
には、できるだけ急峻な立ち上がりを持つ、高電圧のイ
ンパルス信号が必要となる。
としては、ギャップ電極方式によるパルス電源を使って
いるが、この場合パルス頻度は10〜1000pps
(周波数10Hz〜1KHz)であり、高速パルスを実
現することはできない。常圧中でプラズマを最適に発生
させるためには、誘電体間で放電する放電状態が、スト
リーマ放電、アーク放電にならないよう工夫しなければ
ならない。
ン波であり、信号が連続した波形のものを使用して行っ
ている。スパッタリング、CVD、真空蒸着等、大半が
真空中で低圧にした状態にして、サイン波の連続信号を
電極間に印加して使用しているが、この場合低圧にして
いるため、電極間に存在するイオン、電子等の障害物が
無いため、サイン波の連続信号で放電させても、プラズ
マが発生する。
処理器は、やはり高周波高電圧の信号で行っているが、
大気中で誘電体を通じて電極間に高電圧を印加した場
合、放電状態がプラズマ放電とはならず、ストリーマ状
のコロナ放電となってしまう。
言うと、急峻な立ち上がりを持つ高電圧のインパルス信
号で大気中に強い電界を発生させ、その直後に急激に信
号を切り電界を一旦休止させ、次に供給する信号は、連
続的に供給せず間隔をあけて供給するようにすると、大
気中でストリーマ、アーク放電にはならず、プラズマ状
態となる。
速のインパルス信号を作れば、プラズマを発生させるこ
とが可能である。
極間に誘電体(一般的にはシリコンゴム)を挟んで高周
波高電圧を印加し、電極−誘電体間に挟んだ樹脂材料
(フィルム、不織布)表面をストリーマ放電させ、表面
の濡れ性改善を図っている。
形がサイン波のため、周波数を下げると信号の立ち上が
り波形が緩やかになり、放電する際の電界強度が弱くな
る。また、周波数を高くすると、放電の電界強度が高く
なりすぎてストリーマ放電が強くなりすぎ、バラバラの
放電となり、素材にピンホールが発生し、最適な処理が
得られない。
高電圧を連続的に誘電体に印加すると、ストリーマ放電
がアーク放電に近づき、放電がばらついてしまう。一
方、周波数を下げると、放電の電界強度が低くなり処理
が弱くなる。
め、インパルス電源は、出力波形を立ち上がりの速い信
号にし、繰り返しの周波数を連続的に可変させるような
方法をとると、印加するパルス信号の立ち上がりが速い
ため、単位面積当たりの電界強度が高くなり、放電のプ
ラズマ密度が強く発生する。
るとアーク放電となってしまうため、周波数を可変して
アーク放電にならないように調整することにより、負荷
に合ったプラズマを発生させることができる。
うには、放電をストリーマ放電にすると、ピンホールが
発生し、最適な処理ができないため放電をプラズマ状態
にしなければならない。
場合、印加するパルス信号の立ち上がり/立ち下がり時
間をできる限り速くし、単位面積当たりの電界強度を強
く発生させ、ストリーマ、又はアーク放電にならないよ
う間欠的に周波数を調整することにより、大気中におい
てプラズマによるグロー放電を発生することができる。
うな技術背景に鑑み、急峻で立ち上がり/立ち下がりが
速く、パルス幅の狭い高電圧の信号を作ることが可能
で、常圧中においても、プラズマ放電を容易に実現でき
る高周波高圧電源を提供することを目的とする。
チング回路として、4個の半導体スイッチング素子をH
ブリッジ接続するとともに、各半導体スイッチング素子
にダイオードをそれぞれ並列接続したHブリッジスイッ
チング回路(インバータ)を用い、その4個の半導体ス
イッチング素子を一定の順序でスイッチングさせて、急
峻な正負対称のパルス信号波形を出力させる。これを、
急峻な立ち上がり/立ち下がり特性を減衰させない高圧
トランスにて昇圧することで、常圧中でプラズマ放電さ
せることが可能な高周波の高電圧を安定して得られるよ
うにしたものである。
1に示すように、第1、第2、第3、第4の4個の半導
体スイッチング素子SW1、SW2、SW3、SW4
を、SW1とSW4を上アーム、SW2とSW3を下ア
ームとしてHブリッジ接続するとともに、各半導体スイ
ッチング素子にダイオードD1、D2、D3、D4をそ
れぞれ並列接続し、直流電圧を印加されるHブリッジス
イッチング回路と、4個の半導体スイッチング素子SW
1、SW2、SW3、SW4とダイオードD2、D3を
次の表3に示す、、、、の5つのON/OF
Fの組み合わせ態様で順次繰り返しスイッチング動作さ
せるスイッチング制御回路と、第1と第2の半導体スイ
ッチング素子SW1、SW2の接続点と第3と第4の半
導体スイッチング素子SW3、SW4の接続点との間の
出力電圧を昇圧する高圧トランスとからなる。そして、
この高圧トランスは、一次コイルと二次コイルとが、コ
アを中心として前者を外、後者を内にして互いに間隔を
おいて二重円筒状に巻かれ、二次コイルは、複数の相に
分けしかも巻始めの相から巻終わりの相に向かって巻数
を段階的に少なくして、一次コイルとの間隔を段階的に
大きくしたものである。
安全性を確保するため、図3(半導体スイッチング素子
SW1、SW2、SW3、SW4のゲートにそれぞれ供
給されるゲート信号と、負荷へ出力される出力信号のタ
イミングチャート)に示すように、第2の半導体スイッ
チング素子SW2をOFFにするときの時間幅は、第1
の半導体スイッチング素子SW1をONにするときの時
間幅よりも前後に長く、また第3の半導体スイッチング
素子SW3をOFFにするときの時間幅は、第4の半導
体スイッチング素子SW4をONにするときの時間幅よ
りも前後に長くする。
SW2、SW3、SW4によるHブリッジスイッチング
回路の動作を図2の等価回路を参照して説明すると、S
W1がOFFになってからSW1がONになると、I1
の方向に電流が流れ、負荷3が正に充電される。次に、
SW1がOFFになってからSW2がONになると、S
W2とD3を通ってI2の方向に電流が流れるので、負
荷(この場合、高圧トランス)3のリーケージインダク
タンス及び浮遊容量分がSW2とD3で強制的にリセッ
トされる。
4がONになると、I3の方向に電流が流れ、負荷3が
負に充電される。次に、SW3がOFFになってからS
W4がONになると、I4の方向に電流が流れ、負荷
(高圧トランス)3のリーケージインダクタンス及び浮
遊容量分がSW2とD3で強制的にリセットされる。
りのパルス状の高周波高電圧を得るという観点から、高
圧トランスのコイルの巻き方についても工夫をして、次
のように耐圧を維持しつつリーケージ化を防止してい
る。
号を、出力側で損失なく伝達させるためには、一次コイ
ルと二次コイルを密着して巻けば結合度が良くなり、結
合度が1に近づく。
ら一次と二次間を密着して巻くことができない。そこ
で、一次と二次間を離して巻くと、一次コイルに入力し
た電圧によってコア(鉄心)に磁束が生じ、二次コイル
に伝達しようとするが、コイル間は離れているため、磁
束が二次コイルに伝わらず、リケージフラックスが生じ
てしまうため、結合度が悪くなる。従って、高圧トラン
スの場合には、耐圧、線間浮遊容量等から、多少リーケ
ージ化してもやむを得ないところがある。
0に示すように、コア(鉄心)11を中心とした同じボ
ビン12に、一次コイル13と二次コイル14とを離し
て巻いており、一次と二次間の耐圧と浮遊容量は十分に
確保されるものの、リーケージ化してしまうため、一次
側の信号波形と同じ波形が二次側で得られなくなる。
一次コイル21と二次コイル22とを、コア20を中心
として前者を外、後者を内にして互いに間隔をおいて二
重円筒状に巻き、二次コイル22は、複数の相に分けし
かも巻始めの相から巻終わりの相に向かって巻数を段階
的に少なくして、一次コイルとの間隔を段階的に大きく
している。
浮遊容量を十分に考慮しながら、リーケージ化も防止で
きる。
に従って詳細に説明する。
スイッチング回路(インバータ)について説明する。図
1に示すように、このHブリッジスイッチング回路1
は、第1、第2、第3、第4の4個の半導体スイッチン
グ素子SW1、SW2、SW3、SW4を、SW1とS
W4を上アーム、SW2とSW3を下アームとしてHブ
リッジ接続する(MOS−FET等の2個入り半導体モ
ジュールをHブリッジとする)とともに、各半導体スイ
ッチング素子にダイオードD1、D2、D3、D4をそ
れぞれ並列接続したものである。このHブリッジスイッ
チング回路1の電源として単一の直流電源Eを使用す
る。
1を、スイッチング制御回路2により、上記表3に示す
、、、、の5つのON/OFFの組み合わせ
態様で順次繰り返しスイッチング動作させる。図3は、
このようなスイッチング動作によって、第1と第2の半
導体スイッチング素子SW1・SW2の中点と、第3と
第4の半導体スイッチング素子SW3・SW4の中点と
の間から出力される正負交互のパルスのタイミングチャ
ートである。
等価回路を示す。図3に示すように、第2の半導体スイ
ッチング素子SW2をOFFにするときの時間幅は、第
1の半導体スイッチング素子SW1をONにするときの
時間幅よりも前後に長く、また第3の半導体スイッチン
グ素子SW3をOFFにするときの時間幅は、第4の半
導体スイッチング素子SW4をONにするときの時間幅
よりも前後に長くする。
ってからSW1がONになると、I1の方向に電流が流
れ、負荷3が正に充電される。次に、SW1がOFFに
なってからSW2がONになると、SW2とD3を通っ
てI2の方向に電流が流れるので、負荷である高圧トラ
ンス3のリーケージインダクタンス及び浮遊容量分がS
W2とD3で強制的にリセットされる。
4がONになると、I3の方向に電流が流れ、負荷3が
負に充電される。次に、SW3がOFFになってからS
W4がONになると、I4の方向に電流が流れ、負荷で
ある高圧トランス3のリーケージインダクタンス及び浮
遊容量分がSW2とD3で強制的にリセットされる。
と、次のとおりである。では、SW2とSW3はゲー
ト信号を入力されてONとなり、負荷3の両端はショー
トされた状態となる。
少し遅れてSW1にゲート信号が入力されてこれがON
になると、SW3はOFFのままであるため、SW1か
ら負荷3を通ってI1方向に電流が流れ、負荷3を正に
充電する。
ってこれがOFFとなってから、SW2へ再びゲート信
号が入力されてこれが再びONになるので、負荷3に充
電された電荷分は、SW2とD3を通ってディスチャー
ジする。その結果、と同じ状態に戻ることになる。
てSW4にゲート信号が入力されてこれがONになる
と、SW2はONのままであるため、SW4から負荷3
を通ってI3方向に電流が流れ、負荷3を負に充電す
る。
ってこれがOFFとなってから、SW3へ再びゲート信
号が入力されてこれが再びONになるので、負荷3に充
電された電荷分は、SW3とD2を通ってディスチャー
ジする。その結果、と同じ状態に戻ることになる。
とSW4の組がそれぞれ同時にONにならないように、
デットタイムを与えて順番にスイッチングすることによ
り、入力信号(ゲート信号)に比例した波形の出力信号
が得られる。その場合、負荷側の浮遊容量及びリーケー
ジインダクタンスは、上記のようなスイッチング動作に
よってリセットされるので、歪みの無い出力波形が得ら
れる。
リッジスイッチング回路1の出力は、図1において、第
1と第2の半導体スイッチング素子SW1・SW2の中
点を一方の極、第3と第4の半導体スイッチング素子S
W3・SW4の中点を他方の極として取り出され、直流
分を除去するカップリングコンデンサCを介して負荷で
ある高圧トランス3の一次側に印加される。
イッチング回路1の4個の半導体スイッチング素子SW
1、SW2、SW3、SW4を上記のようなタイミング
でON/OFFさせるゲート信号を出力する。
(インバータ)1で得られた信号を高圧トランス(昇圧
トランス)3の一次側に、直流分除去用のカップリング
コンデンサCを通して入力するので、パルス幅の狭い立
ち上がり/立ち下がりの非常に速い急峻な高電圧パルス
信号が得られる。
イッチング回路(インバータ)1から正の出力パルスと
負の出力パルスとを別々に取り出して、それぞれの高圧
トランス3p・3mにて別々に昇圧して電極4・5に印
加してもよい。
/OFFするHブリッジスイッチング回路1を用いたこ
とが第1の特徴で、プラズマ発生用電源として使用する
場合、常圧でプラズマを安定して発生させることができ
るが、さらにプラズマ発生の安定性及び効率性を高める
ためには、電極構造や高圧トランス等を次のようにする
のが好ましい。
ためには、図4に示すように両極の電極4・5の構造が
平面電極のものが好適であり、それに使う誘電体6は、
比誘電率が10以上のものを使用し、両極の電極4・5
の上下にそれぞれ誘電体を挟んだ構造のものがよい。誘
電体6の厚さは0.5〜1mmが良く、薄すぎると絶縁
破壊を起こしやすく、厚すぎると印加電圧を高くする必
要があり、効率が悪くなってしまう。
象物7が誘電体間を通過する時、印加した高電圧によっ
て静電気が発生し、絶縁体に帯電が生じ、プラズマ照射
した結果、絶縁体に処理ムラが発生する現象が生ずる場
合が有る。
がシート状で薄い場合、図5のように電極構造をロール
状にし、シート状物にテンションをかけることにより誘
電体6の上面に接触した状態でプラズマ照射できるた
め、処理ムラは発生しなくなる。
よって金属電極が加熱され、その輻射熱によって誘電体
に熱が伝わり、誘電体が変形したりして絶縁破壊を生じ
てしまうため、電極(金属)を水冷によって冷却する必
要が有る。このようにすると電極構造が複雑になり、高
コスト化してしまう。
た物を2本用意してロールを回転させるようにすると、
プラズマ放電は、誘電体が回転しているため常に一個所
の誘電体部を通してしか放電しないため、ロール電極の
温度上昇が平面電極に比べ著しく低くなり、冷却する必
要は無くなる。
するには、ロール電極が好適である。誘電体の材質は、
シリコンゴム、セラミック、石英等が良い。
が望ましい。1mm未満では処理する物の厚みが薄い物
しか通せなくなり、継ぎ目が通過する際に電極に当た
り、使用できなくなる欠点がある。また、50mmを越
えると印加電圧が高くなり、電源が大きくなりプラズマ
がストリーマ状になる。しかし、50mm以上の高ギャ
ップに対してストリーマ状にならなくするためには、立
ち上がり/立ち下がりがより急峻で、パルス幅がより高
い高電圧のパルス信号の周波数を10KHz以下に下げ
て使用し、エアー又はガスの力よって放電面に照射する
ことにより高ギャップ中においてもプラズマ放電が可能
となる。
ステーション周辺をケーシング8で囲い、その一部に入
口9と出口10を形成し、シート状物を入口9から入れ
て処理ロールである両電極間を通しながら、出口10か
ら引き出すような構造にし、ケーシング8の内部に不活
性ガスを入れ、電極部にガスをかけるようにすると、プ
ラズマをより細かい状態で発生させることができる。
ン、窒素が良い。また、不活性ガスを入れ、処理した時
の利点は、ガスの効果によって印加する電圧が大気中の
印加電圧に比べ低くなる。これは、ガスの力によって、
放電開始電圧が低くなるため、不必要に高い電圧を印加
する必要が無くなる。
するため、内部の金属類がすぐに酸化する欠点があるの
で、必ずオゾン排気を行っているが、ガスを入れること
によりオゾンは発生しなくなるので、オゾンの問題は無
くなる。
ッチング回路(インバータ)1で得られたパルス信号を
損失無く高圧トランス3の一次側まで伝達させるために
は、図7のように、Hブリッジスイッチング回路1の出
力端から高圧トランス3までのケーブルのインダクタン
スや浮遊容量に影響されないように考慮する必要があ
る。図8は図7の等価回路である。
次側ケーブルは、リッツ線の太い物を使用し、できる限
り短く配線し、高周波信号がケーブルの表皮効果、近接
効果によって影響のないよう考慮する必要がある。ま
た、浮遊容量に対しては、2本の線を離して配線する。
ンスを巻く方法は、一次側と二次側を密着して巻くこと
が一番良いが、高周波高圧トランスの場合、線間静電容
量によって高周波電流が漏洩し、コイルを焼いてしま
う。また、線間耐圧が低くなりリークすることになる。
従って、高周波高圧トランスの場合、一次と二次間は、
一般的には密着して巻かずに離し、リーケージ化させて
いる。リーケージ化するとトランスの結合度が悪くな
り、コアが発熱することと、信号波形がなまってしまい
(減衰)、二次側で一次波形と同じ波形が得られない。
ル21のボビン21aと二次コイル22のボビン22a
とを、コア20を中心として前者を外、後者を内にして
互いに間隔をおいて二重円筒状とし、二次コイル22
は、複数の相に分けしかも巻始めの相から巻終わりの相
に向かって巻数を段階的に少なくして、一次コイル21
との間隔を段階的に大きくする。一次コイル21は、二
次コイル22の外周の全体にかかるように巻く。このよ
うにすると、結合度が良くなりリーケージ化しないので
一次信号を効率よく、二次側に伝えることができる。
ルス波形のため、パルス信号が一次巻線に入力した場
合、立ち上がり信号でパルスエネルギーを蓄えておき、
立ち下がった時、トランスのエネルギーにより、逆起電
力が発生するため、入力したパルス電圧の数十倍の電圧
が発生し、一次電圧が高く得られるため昇圧する巻線比
を大きく取る必要がなくなる。二次コイルを多く巻く
と、二次側の浮遊容量、インダクタンスが増し、折角昇
圧したパルス信号波形がなまってしまうため、二次コイ
ルは、できるだけ少なく巻き上げる必要がある。従っ
て、出力を15KVに昇圧する場合の巻線比は、1:1
0〜20で良い。
トランスの一次側に入力して、二次側で昇圧した高電圧
パルス信号は誘電体を挟んで両極の誘電体に印加する
が、誘電体の静電容量、トランスのインダクタンスによ
り図11のような振動を伴った波形になる。
荷の処理に悪影響を与えるためシャープな振動を伴わな
い信号が望ましい。この振動波形を取り除くためには、
Hブリッジスイッチング回路1の正負のパルス幅を調整
し、振動を伴わない波形に補正することにより、シャー
プな出力信号にすることができる。このようにすること
により、負荷条件にあったプラズマを発生させることが
できる。
わせ、波形を補正しなければならない。そのためには、
負荷側の放電電流、電力が変化した場合に出力波形が振
動を伴った波形になるので、出力電流又は出力電力の一
部をフィードバックして、正又は負のパルス幅を制御す
ることにより、常にシャープな出力信号が得られる。
とし、各半導体スイッチング素子にダイオードを並列接
続したHブリッジ型のスイッチング回路(インバータ)
を用いるので、供給した電源電圧に相当した正と負のパ
ルス出力を得ることができる。
Hブリッジ型で、単純であるのに加え、その電源は片電
源で済み、ローコスト化できる。
ス及び浮遊容量を強制的にリセットできるので、これら
の影響による波形歪みを解消できる。
ス出力を昇圧する高圧トランスは、一次コイルと二次コ
イルとを、コアを中心として前者を外、後者を内にして
互いに間隔をおいて二重円筒状に巻き、二次コイルは、
複数の相に分けしかも巻始めの相から巻終わりの相に向
かって巻数を段階的に少なくして、一次コイルとの間隔
を段階的に大きくしたので、耐圧を維持しつつリーケー
ジ化を防止でき、高圧トランスにおける波形歪みを抑え
ることができる。
り/立ち下がりが速く、パルス幅の狭い高電圧の信号を
作ることが可能で、常圧中においても、プラズマ放電を
容易に実現できる。
る。
ータ)の等価回路図である。
に、それにより高周波高電圧を印加される平面電極を示
す概要図である。
をかける場合の概要図である。
の浮遊容量及びインダクタンスを電気回路として示す図
である。
(A)は縦断面、(B)は横断面である。
である。
印加すると、誘電体の静電容量、トランスのインダクタ
ンスにより振動を伴った波形になることを示す図であ
る。
から正の出力パルスと負の出力パルスとを別々に取り出
して、それぞれの高圧トランスにて別々に昇圧する変形
例の回路構成図である。
び電流の流れを示す図である。
る。
グ素子 D1、D2、D3、D4 ダイオード E 直流電源 1 Hブリッジスイッチング回路 2 スイッチング制御回路 3 高圧トランス 20 コア 21 一次コイル 21a ボビン 22 二次コイル 22a ボビン
Claims (2)
- 【請求項1】第1、第2、第3、第4の4個の半導体ス
イッチング素子SW1、SW2、SW3、SW4をHブ
リッジ接続するとともに、各半導体スイッチング素子に
ダイオードD1、D2、D3、D4をそれぞれ並列接続
し、直流電圧を印加されるHブリッジスイッチング回路
と、 前記4個の半導体スイッチング素子SW1、SW2、S
W3、SW4とダイオードD2、D3を次の表1に示す
、、、、の5つのON/OFFの組み合わせ
態様で順次繰り返しスイッチング動作させるスイッチン
グ制御回路と、第1と第2の半導体スイッチング素子S
W1、SW2の接続点と第3と第4の半導体スイッチン
グ素子SW3、SW4の接続点との間の出力電圧を昇圧
する高圧トランスとからなり、 この高圧トランスは、一次コイルと二次コイルとが、コ
アを中心として前者を外、後者を内にして互いに間隔を
おいて二重円筒状に巻かれ、二次コイルは、複数の相に
分けしかも巻始めの相から巻終わりの相に向かって巻数
を段階的に少なくして、一次コイルとの間隔を段階的に
大きくしたことを特徴とする高周波高圧電源。 【表1】 - 【請求項2】第2の半導体スイッチング素子SW2をO
FFにするときの時間幅は、第1の半導体スイッチング
素子SW1をONにするときの時間幅よりも前後に長
く、また第3の半導体スイッチング素子SW3をOFF
にするときの時間幅は、第4の半導体スイッチング素子
SW4をONにするときの時間幅よりも前後に長くなる
ように、スイッチング制御回路は、4個の半導体スイッ
チング素子SW1、SW2、SW3、SW4のゲートに
ゲートパルスを供給することを特徴とする請求項1記載
の高周波高圧電源。
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---|---|---|---|
JP07724599A JP3232511B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 高周波高圧電源 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07724599A JP3232511B2 (ja) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | 高周波高圧電源 |
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JP3232511B2 JP3232511B2 (ja) | 2001-11-26 |
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ID=13628486
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