JP2001320885A - Voltage step-up circuit and pulse generating circuit using it - Google Patents

Voltage step-up circuit and pulse generating circuit using it

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JP2001320885A JP2000135659A JP2000135659A JP2001320885A JP 2001320885 A JP2001320885 A JP 2001320885A JP 2000135659 A JP2000135659 A JP 2000135659A JP 2000135659 A JP2000135659 A JP 2000135659A JP 2001320885 A JP2001320885 A JP 2001320885A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse generating circuit which can obtain an energy transmission efficiency higher than a conventional one. SOLUTION: A voltage step-up circuit which is composed of (n) pulse transformers whose winding ratios are low, whose primary windings are connected in parallel to each other, and whose secondary windings are connected in series to each other, is provided. On the primary side of the voltage step-up circuit, an SI thyristor for turning on/off is connected to a charging power supply 1, and series connection circuits composed of the primary windings of the respective pulse transformers and charging capacitors 2 are connected in parallel to the SI thyristor. A magnetic pulse contraction unit B which contracts a pulse obtained from the secondary windings of the respective pulse transformers which are connected in series to each other is connected to the secondary side of the voltage step-up circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電圧昇圧回路及びこ
れを用いたパルス発生回路に関する。
The present invention relates to a voltage boosting circuit and a pulse generating circuit using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電力用半導体スイッチ素子を用い
たパルス放電回路について、図3を用いて説明する。従
来のパルス放電回路は、パルス発生部Dと、磁気パルス
圧縮部Eと、電極部Fとで構成されている。パルス発生
部Dと磁気パルス圧縮部Eとから成る回路はパルス発生
回路と呼ばれる。
2. Description of the Related Art A conventional pulse discharge circuit using a power semiconductor switch element will be described with reference to FIG. The conventional pulse discharge circuit includes a pulse generation unit D, a magnetic pulse compression unit E, and an electrode unit F. The circuit including the pulse generator D and the magnetic pulse compressor E is called a pulse generator.

【0003】パルス発生部Dは、充電電源10に対して
直列に接続された抵抗14及び電力用半導体スイッチ素
子13と、抵抗14と電力用半導体スイッチ素子13の
アノードとの接続点に一端を接続した磁気アシスト11
と、磁気アシスト11の他端に接続したチャージングキ
ャパシタ12と、磁気アシスト11及びチャージングキ
ャパシタ12を介して電力用半導体スイッチ素子13の
両端に一次側巻線を接続したパルストランスPTとで構
成されている。
The pulse generator D has one end connected to a connection point between the resistor 14 and the power semiconductor switch element 13 connected in series to the charging power source 10 and a connection point between the resistor 14 and the anode of the power semiconductor switch element 13. Magnetic assist 11
A charging capacitor 12 connected to the other end of the magnetic assist 11, and a pulse transformer PT having primary windings connected to both ends of the power semiconductor switch element 13 via the magnetic assist 11 and the charging capacitor 12. Have been.

【0004】磁気パルス圧縮部Eは、パルストランスP
Tの二次側巻線から得られるパルスをより急峻に圧縮す
るためのものである。磁気パルス圧縮部Eは、互いに並
列に接続されたn段のキャパシタ15−1〜15−n
と、各段の間に接続されたn個の磁気スイッチ16−1
〜16−nと、各磁気スイッチをリセットするためのn
個のリセット回路17−1〜17−nとで構成されてい
る。電極部Fは、ピーキングキャパシタ18と電極(予
備電離を含む)19とで構成される。
The magnetic pulse compression unit E includes a pulse transformer P
This is for compressing the pulse obtained from the secondary winding of T more steeply. The magnetic pulse compression unit E includes n-stage capacitors 15-1 to 15-n connected in parallel with each other.
And n magnetic switches 16-1 connected between each stage
.About.16-n and n for resetting each magnetic switch.
And reset circuits 17-1 to 17-n. The electrode portion F includes a peaking capacitor 18 and an electrode (including preionization) 19.

【0005】このパルス放電回路の動作は、以下の通り
である。充電電源10からチャージングキャパシタ12
に貯えられたエネルギーを、電力用半導体スイッチ素子
13にトリガ信号を与えてオンすることによってパルス
を発生させる。発生されたパルスを、パルストランスP
Tの巻数比(通常1:10程度)に応じて昇圧し、磁気
パルス圧縮部Eへ移行させる。磁気パルス圧縮部Eで
は、昇圧されたパルスをn段のキャパシタ15−1〜1
5−n及びn個の磁気スイッチ16−1〜16−nによ
り所定のパルス幅まで圧縮する。圧縮されたパルスをピ
ーキングキャパシタ18へ移行させ、電極19において
放電させる。
The operation of this pulse discharge circuit is as follows. Charging power supply 10 to charging capacitor 12
A pulse is generated by applying a trigger signal to the power semiconductor switch element 13 to turn on the energy stored in the power semiconductor switch element 13. The generated pulse is transferred to a pulse transformer P
The pressure is raised according to the turns ratio of T (normally about 1:10), and the process proceeds to the magnetic pulse compression unit E. In the magnetic pulse compression unit E, the boosted pulse is supplied to the n-stage capacitors 15-1 to 15-1.
The compression is performed to a predetermined pulse width by the 5-n and n magnetic switches 16-1 to 16-n. The compressed pulse is transferred to the peaking capacitor 18 and discharged at the electrode 19.

【0006】ここで、磁気アシストについて説明する。
磁気アシストはコアに巻線を巻回して作製され、その作
製方法、動作は磁気スイッチのそれと同じであるが、挿
入目的、設計方法が異なる。
Here, the magnetic assist will be described.
The magnetic assist is manufactured by winding a winding around a core. The manufacturing method and operation are the same as those of the magnetic switch, but the insertion purpose and the design method are different.

【0007】磁気アシストの場合、挿入目的は半導体ス
イッチ素子の損失を低減することにある。すなわち、図
4に示されるように、半導体スイッチ素子のターンオン
時に電圧が十分に低下してから電流を流すことによっ
て、V×I(損失)を減らす動作をする。図4におい
て、磁気アシストが無い場合、電流は破線のように流れ
るので、この時の損失(V×I)は電圧と電流とが重な
っている部分の面積となる。そして、大電力をスイッチ
ングする場合、電圧、電流の値はkV、kAのオーダと
なるのでスイッチング時間が短くても損失(V×I)の
値は無視できなくなる。なお、時間ΔTは、以下の式で
設計される。
In the case of magnetic assist, the purpose of insertion is to reduce the loss of the semiconductor switching element. That is, as shown in FIG. 4, when the semiconductor switch element is turned on, the current is caused to flow after the voltage is sufficiently reduced, thereby performing an operation of reducing V × I (loss). In FIG. 4, when there is no magnetic assist, the current flows as indicated by the broken line, and the loss (V × I) at this time is the area of the portion where the voltage and the current overlap. When switching high power, the values of voltage and current are on the order of kV and kA. Therefore, even if the switching time is short, the value of the loss (V × I) cannot be ignored. The time ΔT is designed by the following equation.

【0008】ΔT=(ΔB・N・S)/V 但し、ΔBは磁束密度の変化量、Nは巻線の巻数、Sは
コアの断面積、Vは磁気アシストに加わる電圧である。
設計の際、時間ΔTは半導体スイッチ素子のスイッチン
グ時間より大きい値で設計する。いずれにしても、磁気
アシストを挿入すると、磁性体のヒステリシス特性によ
り流れる電流を遅らせることができ、流れる電流は図4
において実線で示すようになる。その結果、損失(V×
I)を十分に小さくすることができる。
ΔT = (ΔB · N · S) / V where ΔB is the amount of change in magnetic flux density, N is the number of turns of the winding, S is the cross-sectional area of the core, and V is the voltage applied to the magnetic assist.
At the time of designing, the time ΔT is designed to be a value larger than the switching time of the semiconductor switching element. In any case, when the magnetic assist is inserted, the current flowing due to the hysteresis characteristic of the magnetic body can be delayed, and the flowing current is reduced as shown in FIG.
At the point indicated by the solid line. As a result, the loss (V ×
I) can be made sufficiently small.

【0009】次に、磁気スイッチとそのリセット回路に
ついて説明する。リセット回路は、磁気スイッチにおけ
る磁性体の磁束密度の変化量をできるだけ多くするため
に、あらかじめ飽和電流が流れる方向と逆方向に電流を
流す回路である。
Next, the magnetic switch and its reset circuit will be described. The reset circuit is a circuit for flowing a current in the direction opposite to the direction in which the saturation current flows in order to increase the amount of change in the magnetic flux density of the magnetic material in the magnetic switch as much as possible.

【0010】図5は磁性体のヒステリシス特性を示して
おり、磁気スイッチがオンするまでの時間Δtは、前述
した式と同じ、 Δt=(ΔB・N・S)/V で表される。この場合、時間Δtは磁気スイッチのコア
の磁束密度の変化量ΔBに比例する。一方、磁界Hは以
下の式で表される。
FIG. 5 shows the hysteresis characteristic of the magnetic material. The time .DELTA.t until the magnetic switch is turned on is represented by the following equation: .DELTA.t = (. DELTA.B.N.S) / V. In this case, the time Δt is proportional to the variation ΔB of the magnetic flux density of the core of the magnetic switch. On the other hand, the magnetic field H is represented by the following equation.

【0011】H=(N・I)/L 但し、Iは電流、Lは磁性体の平均磁路長である。この
式から、磁界Hは電流Iに比例する。
H = (NI) / L where I is the current and L is the average magnetic path length of the magnetic material. From this equation, the magnetic field H is proportional to the current I.

【0012】上記の点から、より小さい磁気スイッチで
十分なスイッチ待ち時間を得るためには、ΔBを大きく
することが必要となる。このために、リセット回路(定
電流源)を接続し、あらかじめコアをリセットするよう
にしている。
In view of the above, it is necessary to increase ΔB in order to obtain a sufficient switch waiting time with a smaller magnetic switch. For this purpose, a reset circuit (constant current source) is connected to reset the core in advance.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のパル
ス放電回路においては、パルス発生部Dで発生されるパ
ルス幅は、電力用半導体スイッチ素子13の電流増加率
di/dtと、磁気アシスト11の飽和インダクタン
ス、チャージングキャパシタ12、パルストランスPT
の一次側漏れインダクタンスによる共振周波数で決定さ
れる。このため、高出力のエネルギーが要求される場
合、チャージングキャパシタ12にチャージされる電荷
量が大きくなるので、パルス発生部Dから発生するパル
ス幅が長くなってしまう。これは、磁気パルス圧縮部E
での圧縮率増大によるエネルギーロスの増大及び磁気パ
ルス圧縮部E(リセット回路を含む)の複雑化(多段
化)を招くという欠点がある。
In the above-described pulse discharge circuit, the pulse width generated by the pulse generator D is determined by the current increase rate di / dt of the power semiconductor switch element 13 and the pulse width of the magnetic assist 11. Saturation inductance, charging capacitor 12, pulse transformer PT
Is determined by the resonance frequency due to the primary side leakage inductance. For this reason, when high output energy is required, the amount of charge charged to the charging capacitor 12 increases, and the pulse width generated from the pulse generator D increases. This is the magnetic pulse compression unit E
However, there is a drawback that the energy loss is increased due to the increase in the compression ratio and the magnetic pulse compression unit E (including the reset circuit) is complicated (multi-stage).

【0014】また、パルストランスPTにおいて高い巻
数比(1:10程度)で昇圧を行うと、パルストランス
PTの一次側と二次側の結合が密でなくなってしまい、
漏れインダクタンスが増大することによるエネルギー伝
送効率の低下を招いてしまうという欠点がある。
If the voltage is increased at a high turns ratio (about 1:10) in the pulse transformer PT, the coupling between the primary side and the secondary side of the pulse transformer PT becomes less dense,
There is a disadvantage that energy transmission efficiency is reduced due to an increase in leakage inductance.

【0015】そこで、本発明の課題は、従来に比べて高
いエネルギー伝送効率を得ることのできるパルス発生回
路を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a pulse generation circuit that can obtain higher energy transmission efficiency than in the prior art.

【0016】本発明の他の課題は、上記のパルス発生回
路に適した電圧昇圧回路を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a voltage boosting circuit suitable for the above-mentioned pulse generating circuit.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、巻数比
の低いパルストランスを複数個用い、各パルストランス
の一次側巻線を互いに並列に接続すると共に、二次側巻
線は直列に接続したことを特徴とする電圧昇圧回路が提
供される。
According to the present invention, a plurality of pulse transformers having a low turn ratio are used, the primary windings of each pulse transformer are connected in parallel with each other, and the secondary windings are connected in series. There is provided a voltage boosting circuit characterized by being connected.

【0018】本発明によればまた、巻数比の低いパルス
トランスを複数個用い、各パルストランスの一次側巻線
を互いに並列に接続すると共に、二次側巻線は直列に接
続して成る電圧昇圧回路を備え、前記電圧昇圧回路の一
次側においては、充電電源にスイッチング用の電力用半
導体スイッチ素子が接続されると共に、前記電力用半導
体スイッチ素子に各パルストランスの一次側巻線とチャ
ージングキャパシタとの直列接続回路が並列に接続さ
れ、前記電圧昇圧回路の二次側には、直列接続された各
パルストランスの二次側巻線から得られるパルスを圧縮
するための磁気パルス圧縮部を接続したことを特徴とす
るパルス発生回路が得られる。
According to the present invention, a plurality of pulse transformers having a low turn ratio are used, and the primary windings of the pulse transformers are connected in parallel with each other, and the secondary windings are connected in series. On the primary side of the voltage boosting circuit, a switching power semiconductor switch element is connected to a charging power source, and the power semiconductor switch element is connected to a primary winding of each pulse transformer by charging. A series connection circuit with a capacitor is connected in parallel, and on the secondary side of the voltage booster circuit, a magnetic pulse compression unit for compressing a pulse obtained from a secondary winding of each pulse transformer connected in series is provided. A pulse generating circuit characterized by being connected is obtained.

【0019】なお、前記電力用半導体スイッチ素子に
は、SIサイリスタを用いることが好ましい。
It is preferable that an SI thyristor is used for the power semiconductor switch element.

【0020】各パルストランスにおいてはその一次側巻
線と二次側巻線とを重ね巻とすることが好ましい。
In each of the pulse transformers, it is preferable that the primary winding and the secondary winding are wrapped.

【0021】各パルストランスにおいてはその一次側巻
線と二次側巻線とをより線巻としても良い。
In each of the pulse transformers, the primary winding and the secondary winding may be formed by a stranded wire.

【0022】また、各パルストランスの巻数比は、1:
1〜1:3とすることが好ましい。
The turn ratio of each pulse transformer is 1:
It is preferable to set it to 1-1: 3.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1を参照して、本発明によるパ
ルス発生回路をパルス放電回路に適用した場合の実施の
形態について説明する。本パルス放電回路の構成は、パ
ルス発生部Aと磁気パルス圧縮部Bとから成るパルス発
生回路に、電極部Fを付加して成る。パルス発生部A
は、充電電源1に抵抗5とSIサイリスタ4との直列回
路を接続し、SIサイリスタ4の両端にはn個のパルス
トランスPT1〜PTnの一次側巻線と磁気アシスト3
−1〜3−n及びチャージングキャパシタ2−1〜2−
nとの直列接続回路を並列に接続して成る。すなわち、
電圧昇圧回路として作用するn個の各パルストランスの
一次側巻線は互いに並列に接続し、二次側巻線は直列に
接続している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a pulse generation circuit according to the present invention is applied to a pulse discharge circuit will be described with reference to FIG. The configuration of the present pulse discharge circuit is obtained by adding an electrode section F to a pulse generation circuit including a pulse generation section A and a magnetic pulse compression section B. Pulse generator A
Connects a series circuit of a resistor 5 and an SI thyristor 4 to a charging power supply 1, and has n primary windings of n pulse transformers PT1 to PTn and a magnetic assist 3 at both ends of the SI thyristor 4.
-1 to 3-n and charging capacitors 2-1 to 2-
n in series. That is,
The primary windings of each of the n pulse transformers acting as voltage boosting circuits are connected in parallel to each other, and the secondary windings are connected in series.

【0024】磁気パルス圧縮部Bは、ここでは1段のキ
ャパシタ6と、磁気スイッチ7と、磁気スイッチ7をリ
セットするためのリセット回路8とで構成されている。
キャパシタ6、磁気スイッチ7、リセット回路8の機能
は、図3に示した従来のものと同じであり、磁気パルス
圧縮部Bの段数はパルス幅の圧縮率に応じて適宜設定さ
れる。電極部Fは、ピーキングキャパシタ18と電極
(予備電離を含む)19とで構成されている。
The magnetic pulse compression unit B here comprises a one-stage capacitor 6, a magnetic switch 7, and a reset circuit 8 for resetting the magnetic switch 7.
The functions of the capacitor 6, the magnetic switch 7, and the reset circuit 8 are the same as those of the conventional one shown in FIG. 3, and the number of stages of the magnetic pulse compression unit B is appropriately set according to the pulse width compression ratio. The electrode portion F includes a peaking capacitor 18 and an electrode (including preliminary ionization) 19.

【0025】本回路の動作は、図3で説明した従来例と
同様でパルス発生部Aによりパルスを発生するが、発生
されたパルスはn個のパルストランスの二次側巻線が直
列に接続されているので昇圧される。昇圧されたパルス
は磁気パルス圧縮部Bで所定のパルス幅に圧縮され、電
極部Cへとエネルギーを伝送する。本回路は、以下の特
徴を有する。
The operation of this circuit is similar to that of the conventional example described with reference to FIG. 3, and a pulse is generated by the pulse generator A. The generated pulse is formed by connecting the secondary windings of n pulse transformers in series. It is boosted. The boosted pulse is compressed to a predetermined pulse width by the magnetic pulse compression unit B, and energy is transmitted to the electrode unit C. This circuit has the following features.

【0026】1)電力用半導体スイッチ素子として、大
電流、大電流増加率であるSIサイリスタ4を使用して
いる。
1) An SI thyristor 4 having a large current and a large current increase rate is used as a power semiconductor switch element.

【0027】2)パルス発生部Aをn分割しそれぞれの
一次側を並列接続することで、磁気アシスト3の飽和イ
ンダクタンス、チャージングキャパシタ2、パルストラ
ンスPTの一次側漏れインダクタンスによる共振周波数
を高くし、発生するパルス幅を短くしている。
2) By dividing the pulse generator A into n parts and connecting their primaries in parallel, the resonance frequency due to the saturation inductance of the magnetic assist 3, the charging capacitor 2, and the primary leakage inductance of the pulse transformer PT is increased. , The generated pulse width is shortened.

【0028】3)パルストランスPTによる昇圧方式と
しては、図1に示すように、低い巻数比1:1〜1:3
としたn個のパルストランスPT1〜PTnの二次側を
直列接続することにより昇圧を行っている。
3) As a boosting method using the pulse transformer PT, as shown in FIG. 1, a low turns ratio of 1: 1 to 1: 3
The boosting is performed by connecting the secondary sides of the n pulse transformers PT1 to PTn in series.

【0029】4)パルストランスPTの製作は、図2
(a)に示すようにファインメット等の高透磁率コア2
0に絶縁を施した線を重ねて巻くか、あるいは図2
(b)に示すように絶縁を施した線をより線状にして高
透磁率コア20に巻き、より結合係数を良くしている。
4) The pulse transformer PT is manufactured as shown in FIG.
(A) As shown in FIG.
0 or insulated wires are wound on top of each other, or
As shown in (b), the insulated wire is wound in a more linear shape around the high magnetic permeability core 20 to further improve the coupling coefficient.

【0030】なお、本発明はレーザ装置用のパルス放電
回路に適しており、特に高電圧パルス、高出力エネルギ
ー、高くり返し動作を必要とする回路に適用可能で、気
体レーザ全般に適用され得る。
The present invention is suitable for a pulse discharge circuit for a laser device, and is particularly applicable to a circuit requiring a high-voltage pulse, high output energy, and high repetition operation, and can be applied to all gas lasers.

【0031】[0031]

【発明の効果】上記の特徴から従来のパルス発生回路に
対する利点を以下に示す。
The advantages of the above-described features over the conventional pulse generation circuit are as follows.

【0032】パルス発生部Aで発生するパルス幅を従来
型に比べ短くすることができる。すなわち、磁気パルス
圧縮部Bへの入力パルス幅が短く、圧縮率を減少させる
ことができる。これにより、磁気パルス圧縮部Bでのエ
ネルギー伝送効率を増加させ、また磁気パルス圧縮部B
の構造を簡単にすることができる。
The pulse width generated in the pulse generator A can be made shorter than that of the conventional type. That is, the input pulse width to the magnetic pulse compression unit B is short, and the compression ratio can be reduced. Thereby, the energy transmission efficiency in the magnetic pulse compression unit B is increased, and the magnetic pulse compression unit B
Structure can be simplified.

【0033】SIサイリスタ4は、大電流を流すことが
可能で、またGTO等の電力用半導体スイッチ素子に比
べ1桁以上の電流増加率を有するので、1素子で大きな
エネルギーをスイッチングすることができる。よって、
スイッチング素子を直列に接続した場合に必要とされる
トリガ回路の同期の必要性が無く、トリガ回路を簡単に
できる。
The SI thyristor 4 can flow a large current and has a current increase rate of one digit or more as compared with a power semiconductor switch element such as a GTO, so that one element can switch a large energy. . Therefore,
There is no need to synchronize the trigger circuit required when the switching elements are connected in series, and the trigger circuit can be simplified.

【0034】パルストランスPTの巻数比を1:1〜
1:3と低くすることで、漏れインダクタンスを減少さ
せることができる。また、パルストランスPTの一次側
は並列接続とし、二次側を直列接続とすることにより、
従来と同様かそれ以上の昇圧比を得ることができる。
The turn ratio of the pulse transformer PT is 1: 1 to 1
By making the ratio as low as 1: 3, the leakage inductance can be reduced. Also, by connecting the primary side of the pulse transformer PT in parallel and connecting the secondary side in series,
It is possible to obtain a boosting ratio similar to or higher than the conventional one.

【0035】巻数比の減少によりコアに巻く巻数も減ら
すことができるので、図2(a)、(b)のような巻線
手法を取ることができる。よって、結合係数をより増加
させることができ、パルストランス部分でのエネルギー
伝送効率を増大させることができる。
Since the number of turns wound around the core can be reduced by reducing the turns ratio, a winding method as shown in FIGS. 2A and 2B can be employed. Therefore, the coupling coefficient can be further increased, and the energy transmission efficiency at the pulse transformer can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明をパルス放電回路に適用した回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram in which the present invention is applied to a pulse discharge circuit.

【図2】図1のパルストランスに適用される巻線方法の
例を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a winding method applied to the pulse transformer of FIG.

【図3】従来のパルス放電回路を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional pulse discharge circuit.

【図4】磁気アシストの機能を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining a function of magnetic assist.

【図5】磁気スイッチとそのリセット回路の機能を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining functions of a magnetic switch and a reset circuit thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2−1、2−2、2−n、11 チャージングキャパ
シタ 3−1、3−2、3−n、12 磁気アシスト 4 SIサイリスタ PT、PT1、PT2、PTn パルストランス 7、16−1、16−n 磁気スイッチ 19 電極
2-1 2-2, 2-n, 11 Charging capacitor 3-1, 3-2, 3-n, 12 Magnetic assist 4 SI thyristor PT, PT1, PT2, PTn Pulse transformer 7, 16-1, 16 -N magnetic switch 19 electrodes

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 巻数比の低いパルストランスを複数個用
い、各パルストランスの一次側巻線を互いに並列に接続
すると共に、二次側巻線は直列に接続したことを特徴と
する電圧昇圧回路。
1. A voltage booster circuit comprising a plurality of pulse transformers having a low turn ratio, wherein primary windings of each pulse transformer are connected in parallel with each other, and secondary windings are connected in series. .
【請求項2】 請求項1記載の電圧昇圧回路において、
各パルストランスにおいてはその一次側巻線と二次側巻
線とを重ね巻としたことを特徴とする電圧昇圧回路。
2. The voltage boosting circuit according to claim 1, wherein
A voltage boosting circuit, wherein a primary winding and a secondary winding of each pulse transformer are superposed.
【請求項3】 請求項1記載の電圧昇圧回路において、
各パルストランスにおいてはその一次側巻線と二次側巻
線とをより線巻としたことを特徴とする電圧昇圧回路。
3. The voltage boosting circuit according to claim 1, wherein
A voltage boosting circuit, wherein a primary winding and a secondary winding of each pulse transformer are stranded.
【請求項4】 請求項2あるいは3記載の電圧昇圧回路
において、各パルストランスの巻数比を1:1〜1:3
とすることを特徴とする電圧昇圧回路。
4. The voltage boosting circuit according to claim 2, wherein the turns ratio of each pulse transformer is 1: 1 to 1: 3.
A voltage boosting circuit characterized by:
【請求項5】 巻数比の低いパルストランスを複数個用
い、各パルストランスの一次側巻線を互いに並列に接続
すると共に、二次側巻線は直列に接続して成る電圧昇圧
回路を備え、 前記電圧昇圧回路の一次側においては、充電電源にスイ
ッチング用の電力用半導体スイッチ素子が接続されると
共に、前記電力用半導体スイッチ素子に各パルストラン
スの一次側巻線とチャージングキャパシタとの直列接続
回路が並列に接続され、 前記電圧昇圧回路の二次側には、直列接続された各パル
ストランスの二次側巻線から得られるパルスを圧縮する
ための磁気パルス圧縮部を接続したことを特徴とするパ
ルス発生回路。
5. A voltage booster circuit comprising a plurality of pulse transformers having a low turn ratio, wherein primary windings of the respective pulse transformers are connected in parallel with each other, and secondary windings are connected in series, On the primary side of the voltage boosting circuit, a power semiconductor switching element for switching is connected to a charging power source, and a primary winding of each pulse transformer and a charging capacitor are connected in series to the power semiconductor switching element. Circuits are connected in parallel, and a magnetic pulse compression unit for compressing a pulse obtained from a secondary winding of each pulse transformer connected in series is connected to a secondary side of the voltage booster circuit. Pulse generating circuit.
【請求項6】 請求項5記載のパルス発生回路におい
て、前記電力用半導体スイッチ素子としてSIサイリス
タを用いることを特徴とするパルス発生回路。
6. The pulse generation circuit according to claim 5, wherein an SI thyristor is used as said power semiconductor switch element.
【請求項7】 請求項5あるいは6記載のパルス発生回
路において、各パルストランスにおいてはその一次側巻
線と二次側巻線とを重ね巻としたことを特徴とするパル
ス発生回路。
7. The pulse generating circuit according to claim 5, wherein each of the pulse transformers has a primary winding and a secondary winding which are overlapped.
【請求項8】 請求項5あるいは6記載のパルス発生回
路において、各パルストランスにおいてはその一次側巻
線と二次側巻線とをより線巻としたことを特徴とするパ
ルス発生回路。
8. The pulse generation circuit according to claim 5, wherein each of the pulse transformers has a primary winding and a secondary winding which are wound with a single wire.
【請求項9】 請求項7あるいは8記載のパルス発生回
路において、各パルストランスの巻数比を1:1〜1:
3とすることを特徴とするパルス発生回路。
9. The pulse generating circuit according to claim 7, wherein the turns ratio of each pulse transformer is 1: 1 to 1:
3. A pulse generating circuit, wherein
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CN117792142A (en) * 2024-02-28 2024-03-29 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 High-power high-frequency pulse plasma power supply and charging and discharging method thereof

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