JP2002078215A - Charging circuit for capacitor - Google Patents

Charging circuit for capacitor

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JP2002078215A
JP2002078215A JP2000259540A JP2000259540A JP2002078215A JP 2002078215 A JP2002078215 A JP 2002078215A JP 2000259540 A JP2000259540 A JP 2000259540A JP 2000259540 A JP2000259540 A JP 2000259540A JP 2002078215 A JP2002078215 A JP 2002078215A
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charging
capacitor
power supply
resistors
charging circuit
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JP2000259540A
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Japanese (ja)
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Fumihiko Endo
文彦 遠藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance reliability and efficiency. SOLUTION: In a charging circuit for a capacitor consisting of a charging power source 10 that charges a load capacitor and a charging resistor Rc connected in series between the output on the high voltage side of the charging power source 10 and a load capacitor CL, the charging resistor Rc is configured such that at least two resistors Rc1 to Rc3 are connected in parallel with each other, and each of the resistors Rc1 to Rc3 is disposed so as to be almost equal distance from a feedback conductor BUS on the low voltage side from the load capacitor CL the charging power source 10.

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、例えば排ガス中の
有害物質をパルスコロナ放電を用いて分解処理する排ガ
ス処理装置や、各種加工に用いるパルスレーザ装置等、
パルスパワー応用装置を駆動するためのパルス電源に用
いられるコンデンサ充電回路に係り、特に高信頼化、高
効率化を図り得るようにしたコンデンサ充電回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus for decomposing harmful substances in exhaust gas using pulse corona discharge, a pulse laser apparatus used for various processing, and the like.
The present invention relates to a capacitor charging circuit used for a pulse power supply for driving a pulse power application device, and more particularly to a capacitor charging circuit capable of achieving high reliability and high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えばNOx、ダイオキシン類等
の有害物質をパルスコロナ放電を用いて分解処理する排
ガス処理装置や、物体の超精密加工に用いるエキシマレ
ーザ装置等、放電を利用したパルスパワー応用装置に対
する産業上の需要が高まってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, pulse power using discharge has been used, such as an exhaust gas treatment apparatus for decomposing and processing harmful substances such as NOx and dioxins using pulse corona discharge, and an excimer laser apparatus for ultra-precision machining of objects. Industrial demand for devices is growing.

【0003】そして、この種のパルスパワー応用装置に
は、エネルギー蓄積要素である負荷コンデンサを高速に
設定電圧にまで充電するためのコンデンサ充電回路が不
可欠である。
In this type of pulse power application device, a capacitor charging circuit for rapidly charging a load capacitor as an energy storage element to a set voltage is indispensable.

【0004】図10は、この種の従来のコンデンサ充電
回路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a conventional capacitor charging circuit of this kind.

【0005】図10に示すように、コンデンサ充電回路
としては、直流電源Edcと、インバータINVと共振コ
ンデンサCrとからなる共振インバータ回路と、共振イ
ンバータ回路が1次側に接続されたトランスTrと、ト
ランスTrの2次側に接続された整流回路RECとから
構成されて負荷コンデンサCLを充電する共振型コンバ
ータ回路方式の充電電源10と、充電電源10の高圧側
出力と負荷コンデンサCLとの間に直列接続された充電
抵抗Rcとから成る回路が、主として用いられている。
As shown in FIG. 10, the capacitor charging circuit includes a DC power supply Edc, a resonance inverter circuit including an inverter INV and a resonance capacitor Cr, a transformer Tr having the resonance inverter circuit connected to the primary side, and A charging power supply 10 of a resonance type converter circuit configured to charge a load capacitor CL, comprising a rectifier circuit REC connected to the secondary side of the transformer Tr, and between a high-voltage output of the charging power supply 10 and the load capacitor CL. A circuit including a charging resistor Rc connected in series is mainly used.

【0006】上述のコンデンサ充電回路では、共振コン
デンサCrの容量値とトランスTrの漏れインダクタンス
値とで決まる周波数の充電電流が流れるが、通常、回路
の高効率化、小型化を図るために、極力高周波化して使
用される。
In the above-described capacitor charging circuit, a charging current having a frequency determined by the capacitance value of the resonance capacitor Cr and the leakage inductance value of the transformer Tr flows. Used at higher frequencies.

【0007】また、充電抵抗Rcは、電力容量を満足す
るために、複数個の抵抗器Rc1〜Rc3を互いに並列接続
して構成されるのが一般的である。
The charging resistor Rc is generally constructed by connecting a plurality of resistors Rc1 to Rc3 in parallel with each other in order to satisfy the power capacity.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように高周波の充電電流を流すコンデンサ充電回路で
は、互いに並列接続されたそれぞれの抵抗器Rc1〜Rc3
の配線インダクタンス値Ls1〜Ls3が同等となるよう
に、負荷コンデンサCLから充電電源10への帰還導体
BUSを配置しないと、充電電流がそれぞれの抵抗器R
c1〜Rc3に均等に流れず、一部の抵抗器に集中してしま
う。
However, as described above, in the capacitor charging circuit for flowing a high-frequency charging current, the resistors Rc1 to Rc3 connected in parallel to each other are used.
If the return conductor BUS from the load capacitor CL to the charging power source 10 is not arranged so that the wiring inductance values Ls1 to Ls3 of
The current does not flow evenly to c1 to Rc3, and concentrates on some resistors.

【0009】この結果、電流が集中した抵抗器の過度温
度上昇を引き起こし、ひいては装置の信頼性を劣化させ
てしまうという問題がある。
As a result, there arises a problem that an excessive temperature rise of the resistor in which the current is concentrated is caused, thereby deteriorating the reliability of the device.

【0010】すなわち、例えば、図11の構造配置図に
示すように、それぞれの抵抗器Rc1〜Rc3および帰還導
体BUSがそれぞれ配置された場合、それぞれの抵抗器
Rc1〜Rc3の配線インダクタンス値は、抵抗器Rc3,Rc
2,Rc1の順で大きくなるため、抵抗器Rc3に最も大きな
充電電流が流れる。
That is, for example, as shown in the structural layout of FIG. 11, when the resistors Rc1 to Rc3 and the feedback conductor BUS are respectively arranged, the wiring inductance values of the resistors Rc1 to Rc3 are Vessels Rc3, Rc
2. Since the current increases in the order of Rc1, the largest charging current flows through the resistor Rc3.

【0011】この結果、他の2個の抵抗器Rc2,Rc1に
比べて、抵抗器Rc3の温度上昇が高くなり、場合によっ
ては許容温度を超過することもある。
As a result, the temperature rise of the resistor Rc3 is higher than that of the other two resistors Rc2 and Rc1, and in some cases, the temperature may exceed the allowable temperature.

【0012】一方、図12の回路図に他の構成例を示す
ように、充電電源10と充電抵抗Rcとの間は、しばし
ば同軸ケーブル20を用いて接続するが、充電電源10
からみると、同軸ケーブル20は容量性負荷であるた
め、負荷コンデンサCLと同様に設定電圧で充電され
る。
[0012] On the other hand, as shown in the circuit diagram of FIG. 12, the charging power supply 10 and the charging resistor Rc are often connected using a coaxial cable 20.
As seen from the above, the coaxial cable 20 is a capacitive load, and is charged at the set voltage in the same manner as the load capacitor CL.

【0013】同軸ケーブル20の容量は単位長さ当たり
一定であり、長さが長くなるほど全容量値は大きくな
る。
The capacity of the coaxial cable 20 is constant per unit length, and the longer the length, the larger the total capacity value.

【0014】また、コンデンサ充電回路では、この同軸
ケーブル20に蓄えられたエネルギーは、全て充電抵抗
Rcで消費されて損失となる。
In the capacitor charging circuit, all the energy stored in the coaxial cable 20 is consumed by the charging resistor Rc and is lost.

【0015】従って、同軸ケーブル20を長くして、負
荷コンデンサCLの容量値に対する同軸ケーブル20の
全容量値の割合が大きい条件で用いた場合には、コンデ
ンサ充電回路の損失が大きくなり、回路効率が低下する
いう問題がある。
Therefore, if the coaxial cable 20 is lengthened and used under the condition that the ratio of the total capacitance value of the coaxial cable 20 to the capacitance value of the load capacitor CL is large, the loss of the capacitor charging circuit increases, and the circuit efficiency increases. Is reduced.

【0016】本発明の目的は、充電抵抗が互いに並列接
続された複数個の抵抗器で構成された場合に、それぞれ
の抵抗器の配線インダクタンス値が均等になるように帰
還導体を配置することで、それぞれの抵抗器に流れる充
電電流を均等化して高信頼化を図ることが可能なコンデ
ンサ充電回路を提供することにある。
An object of the present invention is to arrange a feedback conductor such that when a charging resistor is composed of a plurality of resistors connected in parallel to each other, the wiring inductance value of each resistor becomes equal. Another object of the present invention is to provide a capacitor charging circuit capable of equalizing charging currents flowing through respective resistors and achieving high reliability.

【0017】また、本発明の他の目的は、充電電源と充
電抵抗との間を同軸ケーブルで接続した場合に、同軸ケ
ーブルの全容量値の負荷コンデンサの容量値に対する比
率を適正な値とすることで、高効率化を図ることが可能
なコンデンサ充電回路を提供することにある。
Another object of the present invention is to make the ratio of the total capacitance value of the coaxial cable to the capacitance value of the load capacitor proper when the charging power supply and the charging resistor are connected by a coaxial cable. Accordingly, an object of the present invention is to provide a capacitor charging circuit capable of achieving high efficiency.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に対応する発明では、負荷コンデンサを
充電する充電電源と、充電電源の高圧側出力と負荷コン
デンサとの間に直列に接続された充電抵抗とから構成さ
れるコンデンサ充電回路において、充電抵抗は、少なく
とも2個以上の抵抗器を互いに並列に接続して構成する
と共に、当該それぞれの抵抗器を、負荷コンデンサから
充電電源への低圧側の帰還導体に対してほぼ等間隔にな
るように配置している。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a charging power supply for charging a load capacitor is connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and the load capacitor. In the capacitor charging circuit, the charging resistor is configured by connecting at least two or more resistors in parallel with each other, and each of the resistors is connected to a charging power source from a load capacitor. It is arranged so as to be substantially equidistant from the return conductor on the low voltage side.

【0019】ここで、特に例えば請求項2に記載したよ
うに、上記帰還導体を少なくとも2本以上の導体で構成
したり、あるいは請求項3に記載したように、上記帰還
導体を平板とし、かつ当該平板とほぼ平行な面上にそれ
ぞれの抵抗器を配置した構成とすることが好ましい。
Here, in particular, for example, as described in claim 2, the return conductor is constituted by at least two or more conductors, or as described in claim 3, the return conductor is a flat plate, and It is preferable that each resistor is arranged on a plane substantially parallel to the flat plate.

【0020】従って、請求項1乃至請求項3に対応する
発明のコンデンサ充電回路においては、以上のような手
段としたことにより、充電抵抗を構成する互いに並列接
続されたそれぞれの抵抗器の配線インダクタンス値を均
一にし、それぞれに流れる充電電流を均等化することが
可能となり、一部の抵抗器に充電電流が集中することが
なく部分加熱の発生を防ぐことができるため、コンデン
サ充電回路の高信頼化を図ることができる。
Therefore, in the capacitor charging circuit according to the first to third aspects of the present invention, by adopting the above-described means, the wiring inductance of each of the resistors connected in parallel to each other and constituting the charging resistor is formed. This makes it possible to equalize the values and equalize the charging current flowing through each, and prevent the partial heating from occurring without the charging current concentrating on some resistors. Can be achieved.

【0021】また、請求項4に対応する発明では、負荷
コンデンサを充電する充電電源と、充電電源の高圧側出
力と負荷コンデンサとの間に直列に接続された充電抵抗
とから構成されるコンデンサ充電回路において、充電抵
抗は、少なくとも2個以上の抵抗器を互いに並列に接続
して構成すると共に、それぞれの抵抗器を同軸円筒状に
配置し、かつ当該抵抗器の中心軸に負荷コンデンサから
充電電源への低圧側の帰還導体を配置している。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a capacitor charging apparatus comprising: a charging power supply for charging a load capacitor; and a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and the load capacitor. In the circuit, the charging resistor is constituted by connecting at least two or more resistors in parallel with each other, arranging each resistor in a coaxial cylindrical shape, and connecting a charging power source from a load capacitor to a central axis of the resistor. The return conductor on the low voltage side is arranged.

【0022】従って、請求項4に対応する発明のコンデ
ンサ充電回路においては、以上のような手段としたこと
により、充電抵抗を構成する互いに並列接続されたそれ
ぞれの抵抗器の配線インダクタンス値を均一にし、それ
ぞれに流れる充電電流を均等化することが可能となり、
一部の抵抗器に充電電流が集中することがなく部分加熱
の発生を防ぐことができるため、コンデンサ充電回路の
高信頼化を図ることができる。
Therefore, in the capacitor charging circuit according to the present invention, the above means make the wiring inductance values of the respective resistors constituting the charging resistor connected in parallel parallel to each other. , It is possible to equalize the charging current flowing through each,
Since the charging current does not concentrate on some resistors and the occurrence of partial heating can be prevented, the reliability of the capacitor charging circuit can be improved.

【0023】さらに、請求項5に対応する発明では、負
荷コンデンサを充電する充電電源と、充電電源の高圧側
出力と負荷コンデンサとの間に直列に接続された充電抵
抗とから構成されるコンデンサ充電回路において、充電
抵抗は、少なくとも2個以上の抵抗器を互いに並列に接
続して構成すると共に、それぞれの抵抗器を同軸円筒状
に配置し、かつ負荷コンデンサから充電電源への低圧側
の帰還導体を少なくとも2本以上の導体で構成して、当
該それぞれの帰還導体を、それぞれの抵抗器と同じ軸上
に同軸円筒状に配置している。
Furthermore, in the invention according to claim 5, a capacitor charging system comprising a charging power source for charging a load capacitor and a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power source and the load capacitor. In the circuit, the charging resistor is configured by connecting at least two or more resistors in parallel with each other, arranging the respective resistors in a coaxial cylindrical shape, and providing a low voltage side feedback conductor from the load capacitor to the charging power source. Is composed of at least two or more conductors, and the respective return conductors are arranged coaxially cylindrical on the same axis as the respective resistors.

【0024】従って、請求項5に対応する発明のコンデ
ンサ充電回路においては、以上のような手段としたこと
により、充電抵抗を構成する互いに並列接続されたそれ
ぞれの抵抗器の配線インダクタンス値を均一にし、それ
ぞれに流れる充電電流を均等化することが可能となり、
一部の抵抗器に充電電流が集中することがなく部分加熱
の発生を防ぐことができるため、コンデンサ充電回路の
高信頼化を図ることができる。
Therefore, in the capacitor charging circuit according to the fifth aspect of the present invention, by adopting the above-mentioned means, the wiring inductance values of the respective parallel-connected resistors constituting the charging resistor can be made uniform. , It is possible to equalize the charging current flowing through each,
Since the charging current does not concentrate on some resistors and the occurrence of partial heating can be prevented, the reliability of the capacitor charging circuit can be improved.

【0025】さらにまた、請求項6に対応する発明で
は、負荷コンデンサを充電する充電電源と、充電電源の
高圧側出力と負荷コンデンサとの間に直列に接続された
充電抵抗とから構成されるコンデンサ充電回路におい
て、充電抵抗は、少なくとも2個以上の抵抗器を並列に
接続して構成すると共に、それぞれの抵抗器を同軸円筒
状に配置し、かつ負荷コンデンサから充電電源への低圧
側の帰還導体を円筒導体で構成して、当該それぞれの帰
還導体の軸をそれぞれの抵抗器と同じ軸上に配置してい
る。
Still further, in the invention according to claim 6, a capacitor comprising a charging power supply for charging a load capacitor, and a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and the load capacitor. In the charging circuit, the charging resistor is constituted by connecting at least two or more resistors in parallel, arranging the respective resistors in a coaxial cylindrical shape, and providing a low voltage side feedback conductor from the load capacitor to the charging power source. Are composed of cylindrical conductors, and the axes of the respective return conductors are arranged on the same axis as the respective resistors.

【0026】従って、請求項6に対応する発明のコンデ
ンサ充電回路においては、以上のような手段としたこと
により、充電抵抗を構成する互いに並列接続されたそれ
ぞれの抵抗器の配線インダクタンス値を均一にし、それ
ぞれに流れる充電電流を均等化することが可能となり、
一部の抵抗器に充電電流が集中することがなく部分加熱
の発生を防ぐことができるため、コンデンサ充電回路の
高信頼化を図ることができる。
Therefore, in the capacitor charging circuit according to the present invention, the above means make the wiring inductance values of the resistors connected in parallel constituting the charging resistor uniform. , It is possible to equalize the charging current flowing through each,
Since the charging current does not concentrate on some resistors and the occurrence of partial heating can be prevented, the reliability of the capacitor charging circuit can be improved.

【0027】一方、請求項7に対応する発明では、上記
請求項1乃至請求項6のいずれか1項に対応する発明の
コンデンサ充電回路において、互いに並列接続されたそ
れぞれの抵抗器の値Rcnが、下記の関係式を満足する値
としている。
On the other hand, in the invention according to claim 7, in the capacitor charging circuit according to any one of claims 1 to 6, the value Rcn of each of the resistors connected in parallel to each other is set to , Satisfying the following relational expression.

【0028】Rcn≧√(Lsn/CL) ここで、Lsn:互いに並列接続されたそれぞれの抵抗器
の配線インダクタンス CL:負荷コンデンサのキャパシタンス n:抵抗器の並列数 従って、請求項7に対応する発明のコンデンサ充電回路
においては、以上のような手段としたことにより、充電
電源と負荷コンデンサとの間の共振条件が振動モードと
ならないため、充電電流が共振することによる抵抗器の
過度温度上昇を防ぐことができ、コンデンサ充電回路の
高信頼化を図ることができる。
Rcn ≧ √ (Lsn / CL) where Lsn is the wiring inductance of each of the resistors connected in parallel, CL is the capacitance of the load capacitor, and n is the number of paralleled resistors. In the capacitor charging circuit described above, since the resonance condition between the charging power supply and the load capacitor does not become the oscillation mode by the above means, the excessive temperature rise of the resistor due to the resonance of the charging current is prevented. Therefore, the reliability of the capacitor charging circuit can be improved.

【0029】一方、請求項8に対応する発明では、負荷
コンデンサを充電する充電電源と、充電電源の高圧側出
力と負荷コンデンサとの間に直列に接続された充電抵抗
とから構成されるコンデンサ充電回路において、充電抵
抗は、少なくとも1個以上の抵抗器を互いに直列に接続
して構成している。
On the other hand, in the invention according to claim 8, a capacitor charging system comprising a charging power source for charging a load capacitor and a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power source and the load capacitor. In the circuit, the charging resistor is configured by connecting at least one or more resistors in series with each other.

【0030】従って、請求項8に対応する発明のコンデ
ンサ充電回路においては、以上のような手段としたこと
により、充電抵抗を構成するそれぞれの抵抗器に流れる
充電電流を一定とすることが可能なため、一部の抵抗器
が部分加熱することがなく、コンデンサ充電回路の高信
頼化を図ることができる。
Therefore, in the capacitor charging circuit according to the present invention, it is possible to make the charging current flowing through each of the resistors constituting the charging resistor constant by employing the above means. Therefore, some of the resistors are not partially heated, and the reliability of the capacitor charging circuit can be improved.

【0031】また、請求項9に対応する発明では、上記
請求項1乃至請求項8のいずれか1項に対応する発明の
コンデンサ充電回路において、充電電源と充電抵抗との
間に同軸ケーブルを設けると共に、当該同軸ケーブルの
長さLが、下記の関係式を満足する値としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in the capacitor charging circuit according to any one of the first to eighth aspects, a coaxial cable is provided between the charging power source and the charging resistor. In addition, the length L of the coaxial cable is a value satisfying the following relational expression.

【0032】L≦CL×(1−η)/Ccab1e ここで、CL:負荷コンデンサのキャパシタンス η:本コンデンサ充電回路のエネルギー効率の要求仕様
値 Ccab1e:同軸ケーブルの単位長さ当たりのキャパシタン
ス ここで、特に例えば請求項10に記載したように、上記
充電抵抗のトータルの放熱容量の値Wrcが、下記の関係
式を満足する値とすることが好ましい。 Wrc≧O.5×Ccab1e×L×Vout2×f ここで、Ccab1e:同軸ケーブルの単位長さ当たりのキャ
パシタンス L:同軸ケーブルの長さ Vout:充電電圧(=充電電源の出力電圧) f:負荷コンデンサの1秒間当たりの充放電回数 従って、請求項9および請求項10に対応する発明のコ
ンデンサ充電回路においては、以上のような手段とした
ことにより、負荷コンデンサの容量値に対する同軸ケー
ブルの全容量値の比率を適正な値とし、同軸ケーブルで
発生する損失(=同軸ケーブルに蓄えられたエネルギー
量)を極力低く抑えることが可能となるため、コンデン
サ充電回路の高効率化を図ることができる。
L ≦ CL × (1−η) / Ccab1e where CL: capacitance of load capacitor η: required specification value of energy efficiency of this capacitor charging circuit Ccab1e: capacitance per unit length of coaxial cable In particular, for example, as described in claim 10, it is preferable that the value Wrc of the total heat dissipation capacity of the charging resistor be a value satisfying the following relational expression. Wrc ≧ 0.5 × Ccab1e × L × Vout 2 × f where Ccab1e: capacitance per unit length of coaxial cable L: length of coaxial cable Vout: charging voltage (= output voltage of charging power supply) f: load Therefore, in the capacitor charging circuit according to the ninth and tenth aspects of the present invention, the total capacity of the coaxial cable with respect to the capacitance value of the load capacitor is determined by the above means. By setting the ratio of the values to an appropriate value, it is possible to minimize the loss (= the amount of energy stored in the coaxial cable) generated in the coaxial cable, so that the efficiency of the capacitor charging circuit can be increased.

【0033】一方、請求項11に対応する発明では、上
記請求項1乃至請求項10のいずれか1項に対応する発
明のコンデンサ充電回路において、充電電源としては、
直流電源と、インバータと共振コンデンサとからなる共
振インバータ回路と、当該共振インバータ回路が1次側
に接続されたトランスと、当該トランスの2次側に接続
された整流回路とから構成した共振型コンバータ回路を
用いている。
On the other hand, in the invention according to claim 11, in the capacitor charging circuit according to any one of claims 1 to 10, the charging power supply includes:
A resonant converter comprising a DC power supply, a resonant inverter circuit including an inverter and a resonant capacitor, a transformer having the resonant inverter circuit connected to a primary side, and a rectifying circuit connected to a secondary side of the transformer. Circuit is used.

【0034】また、請求項12に対応する発明では、上
記請求項1乃至請求項10のいずれか1項に対応する発
明のコンデンサ充電回路において、充電電源としては、
直流電源と、直流電源の高圧側に直列接続されたスイッ
チとリアクトルとダイオードとの直列回路とから構成し
たLC共振型回路を用いている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the capacitor charging circuit according to any one of the first to tenth aspects, the charging power supply includes:
An LC resonance type circuit composed of a DC power supply, a switch connected in series to the high voltage side of the DC power supply, a series circuit of a reactor and a diode is used.

【0035】さらに、請求項13に対応する発明では、
上記請求項1乃至請求項10のいずれか1項に対応する
発明のコンデンサ充電回路において、充電電源として
は、直流電源と、当該直流電源の高圧側に直列接続され
た限流抵抗とから構成したRC充電型回路を用いてい
る。
Further, in the invention according to claim 13,
In the capacitor charging circuit according to any one of the first to tenth aspects, the charging power supply includes a DC power supply and a current limiting resistor connected in series to a high voltage side of the DC power supply. An RC charging type circuit is used.

【0036】従って、請求項11乃至請求項13に対応
する発明のコンデンサ充電回路においては、以上のよう
な手段としたことにより、パルスパワー応用装置に適用
されるほとんど全ての充電電源回路方式に、上記請求項
1乃至請求項10に対応するそれぞれの発明の作用が有
効であるため、いずれの充電電源回路方式においても、
コンデンサ充電回路の高信頼化、高効率化を図ることが
できる。
Therefore, in the capacitor charging circuit of the invention according to the eleventh to thirteenth aspects, by adopting the above-described means, almost all charging power supply circuit systems applied to the pulse power application device can be used. Since the effects of the respective inventions corresponding to the first to tenth aspects are effective, in any of the charging power supply circuit systems,
High reliability and high efficiency of the capacitor charging circuit can be achieved.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0038】(第1の実施の形態:請求項1乃至請求項
3、請求項11に対応)図1は、本実施の形態によるコ
ンデンサ充電回路の構成例を示す構造配置図であり、図
10乃至図12と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(First Embodiment: Corresponding to Claims 1 to 3 and Claim 11) FIG. 1 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to this embodiment, and FIG. The same elements as those in FIG. 12 to FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0039】すなわち、本実施の形態によるコンデンサ
充電回路は、図1に示すように、充電抵抗Rcを、少な
くとも2個以上の抵抗器(本例では3個)Rc1〜Rc3を
互いに並列に接続して構成すると共に、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3を、負荷コンデンサCLから充電電源10
への低圧側の帰還導体BUSに対してほぼ等間隔、すな
わち抵抗器Rc1〜Rc3と帰還導体BUSとの間隔d1〜
d3がd1=d2=d3なる関係になるように配置した構成
としている。
That is, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, a charging resistor Rc is connected to at least two or more resistors (three in this example) Rc1 to Rc3 in parallel with each other. And each of the resistors Rc1 to Rc3 is connected to a charging power source 10 from a load capacitor CL.
The return conductor BUS on the low-voltage side, ie, the distance d1 between the resistors Rc1 to Rc3 and the return conductor BUS.
The arrangement is such that d3 is in the relationship d1 = d2 = d3.

【0040】なお、充電電源10としては、前述と同様
に、直流電源Edcと、インバータINVと共振コンデン
サCrとからなる共振インバータ回路と、共振インバー
タ回路が1次側に接続されたトランスTrと、トランス
Trの2次側に接続された整流回路RECとから構成し
た共振型コンバータ回路方式の充電電源を用いている。
次に、以上のように構成した本実施の形態によるコンデ
ンサ充電回路の作用について説明する。
As described above, the charging power supply 10 includes a DC power supply Edc, a resonance inverter circuit including an inverter INV and a resonance capacitor Cr, a transformer Tr having the resonance inverter circuit connected to the primary side, and A resonant converter circuit type charging power supply comprising a rectifier circuit REC connected to the secondary side of the transformer Tr is used.
Next, the operation of the capacitor charging circuit according to the present embodiment configured as described above will be described.

【0041】図1において、往復導体のインダクタンス
値Lは、往復導体間の間隔の1og値に比例する。
In FIG. 1, the inductance value L of the reciprocating conductor is proportional to the 1og value of the interval between the reciprocating conductors.

【0042】よって、図1に示すように、それぞれの抵
抗器Rc1〜Rc3と帰還導体BUSとの間隔を等しくした
配置構成では、それぞれの抵抗器Rc1〜Rc3が持つイン
ダクタンス値を一定とすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 1, in the arrangement in which the distance between each of the resistors Rc1 to Rc3 and the feedback conductor BUS is equal, it is possible to make the inductance value of each of the resistors Rc1 to Rc3 constant. it can.

【0043】これにより、それぞれに流れる充電電流を
均等にすることが可能となり、一部の抵抗器に充電電流
が集中することがなく局部過熱を防ぐことができるた
め、コンデンサ充電回路の高信頼化を図ることができ
る。
As a result, it is possible to equalize the charging currents flowing through each of them, and to prevent local overheating without the charging current being concentrated on some resistors, thereby improving the reliability of the capacitor charging circuit. Can be achieved.

【0044】(変形例)例えば、図2に示すように、上
記帰還導体BUSを抵抗器Rcと同等数設け、抵抗器Rc
1〜Rc3とそれに対応する帰還導体BUS1〜BUS3と
の間隔をほぼ同等に配置したり、あるいは、図3に示す
ように、帰還導体BUS1〜BUS3を平板とし、この平
板とほぼ平行な面上にそれぞれの抵抗器Rc1〜Rc3を配
置するようにしても、上記図1の配置構成の場合と同様
に、それぞれの抵抗器Rc1〜Rc3が持つインダクタンス
値を一定とすることができる。
(Modification) For example, as shown in FIG. 2, the same number of the return conductors BUS as the resistors Rc are provided, and the resistors Rc
The spacing between 1 to Rc3 and the corresponding return conductors BUS1 to BUS3 is almost equal or, as shown in FIG. 3, the return conductors BUS1 to BUS3 are flat plates, and are placed on a plane substantially parallel to the flat plates. Even when the resistors Rc1 to Rc3 are arranged, the inductance values of the resistors Rc1 to Rc3 can be kept constant, as in the arrangement shown in FIG.

【0045】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路では、充電抵抗Rcが互いに並列接続さ
れた複数個の抵抗器で構成された場合に、それぞれの抵
抗器の配線インダクタンス値が均等になるように帰還導
体を配置することで、それぞれの抵抗器に流れる充電電
流を均等化して、高信頼化を図ることが可能となる。
As described above, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, when the charging resistor Rc is composed of a plurality of resistors connected in parallel with each other, the wiring inductance values of the respective resistors are equal. By arranging the feedback conductors in such a manner, it is possible to equalize the charging currents flowing through the respective resistors and achieve high reliability.

【0046】(第2の実施の形態:請求項4に対応)図
4は、本実施の形態によるコンデンサ充電回路の構成例
を示す構造配置図であり、図10乃至図12と同一要素
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。
(Second Embodiment: Corresponding to Claim 4) FIG. 4 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to this embodiment, and the same elements as those in FIGS. The same reference numerals are given and the description is omitted, and only different portions will be described here.

【0047】すなわち、本実施の形態によるコンデンサ
充電回路は、図4に示すように、充電抵抗Rcを、少な
くとも2個以上の抵抗器(本例では3個)Rc1〜Rc3を
互いに並列に接続して構成すると共に、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3を同軸円筒状に配置している。
That is, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, a charging resistor Rc is connected to at least two or more resistors (three in this example) Rc1 to Rc3 in parallel with each other. The resistors Rc1 to Rc3 are arranged in a coaxial cylindrical shape.

【0048】さらに、この抵抗器Rc1〜Rc3の中心軸
に、負荷コンデンサCLから充電電源10への低圧側の
帰還導体BUSSを配置した構成としている。
Further, a low-voltage-side feedback conductor BUSS from the load capacitor CL to the charging power source 10 is arranged on the central axis of the resistors Rc1 to Rc3.

【0049】次に、以上のように構成した本実施の形態
によるコンデンサ充電回路においても、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3が持つインダクタンス値を一定とすること
ができる。
Next, also in the capacitor charging circuit according to the present embodiment configured as described above, the inductance value of each of the resistors Rc1 to Rc3 can be kept constant.

【0050】これにより、それぞれに流れる充電電流を
均等にすることが可能となり、一部の抵抗器に充電電流
が集中することがなく局部過熱を防ぐことができるた
め、コンデンサ充電回路の高信頼化を図ることができ
る。
As a result, it is possible to equalize the charging current flowing through each of them, and it is possible to prevent local overheating without causing the charging current to concentrate on some resistors, thereby improving the reliability of the capacitor charging circuit. Can be achieved.

【0051】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路でも、前記第1の実施の形態の場合と同
様に、充電抵抗Rcが互いに並列接続された複数個の抵
抗器で構成された場合に、それぞれの抵抗器の配線イン
ダクタンス値が均等になるように帰還導体を配置するこ
とで、それぞれの抵抗器に流れる充電電流を均等化し
て、高信頼化を図ることが可能となる。
As described above, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, similarly to the case of the first embodiment, the case where the charging resistor Rc is constituted by a plurality of resistors connected in parallel to each other. In addition, by arranging the feedback conductors so that the wiring inductance values of the respective resistors become equal, the charging current flowing through the respective resistors can be equalized, and high reliability can be achieved.

【0052】(第3の実施の形態:請求項5、請求項6
に対応)図5は、本実施の形態によるコンデンサ充電回
路の構成例を示す構造配置図であり、図10乃至図12
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。
(Third Embodiment: Claims 5 and 6)
FIG. 5 is a structural layout diagram showing a configuration example of the capacitor charging circuit according to the present embodiment, and FIGS.
The same elements as those described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0053】すなわち、本実施の形態によるコンデンサ
充電回路は、図5に示すように、充電抵抗Rcを、少な
くとも2個以上の抵抗器(本例では3個)Rc1〜Rc3を
互いに並列に接続して構成すると共に、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3を同軸円筒状に配置している。
That is, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, a charging resistor Rc is connected to at least two or more resistors (three in this example) Rc1 to Rc3 in parallel with each other. The resistors Rc1 to Rc3 are arranged in a coaxial cylindrical shape.

【0054】さらに、負荷コンデンサCLから充電電源
10への低圧側の帰還導体BUSを抵抗器Rcと同等数
設け、このそれぞれの帰還導体BUS1〜BUS3を、そ
れぞれの抵抗器Rc1〜Rc3と同じ軸上に同軸円筒状に配
置した構成としている。
Furthermore, the same number of low-voltage-side feedback conductors BUS from the load capacitor CL to the charging power source 10 as the resistors Rc are provided, and the respective feedback conductors BUS1 to BUS3 are provided on the same axis as the respective resistors Rc1 to Rc3. Are arranged in a coaxial cylindrical shape.

【0055】次に、以上のように構成した本実施の形態
によるコンデンサ充電回路においても、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3が持つインダクタンス値を一定とすること
ができる。
Next, also in the capacitor charging circuit according to the present embodiment configured as described above, the inductance value of each of the resistors Rc1 to Rc3 can be kept constant.

【0056】これにより、それぞれに流れる充電電流を
均等にすることが可能となり、一部の抵抗器に充電電流
が集中することがなく局部過熱を防ぐことができるた
め、コンデンサ充電回路の高信頼化を図ることができ
る。
As a result, it is possible to equalize the charging current flowing through each of them, and it is possible to prevent local overheating without the charging current being concentrated on some resistors, thereby improving the reliability of the capacitor charging circuit. Can be achieved.

【0057】(変形例)図6は、本実施の形態によるコ
ンデンサ充電回路の構成例を示す構造配置図であり、図
10乃至図12と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
(Modification) FIG. 6 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to the present embodiment. The same elements as those in FIGS. 10 to 12 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Here, only the different parts will be described.

【0058】すなわち、本実施の形態によるコンデンサ
充電回路は、図6に示すように、充電抵抗Rcを、少な
くとも2個以上の抵抗器(本例では3個)Rc1〜Rc3を
互いに並列に接続して構成すると共に、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3を同軸円筒状に配置している。
That is, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a charging resistor Rc is connected in parallel with at least two or more resistors (three in this example) Rc1 to Rc3. The resistors Rc1 to Rc3 are arranged in a coaxial cylindrical shape.

【0059】さらに、負荷コンデンサCLから充電電源
10への低圧側の帰還導体BUS1〜BUS3を円筒導体
で構成して、それぞれの帰還導体BUS1〜BUS3の軸
をそれぞれの抵抗器Rc1〜Rc3と同じ軸上に配置した構
成としている。
Further, the low voltage side return conductors BUS1 to BUS3 from the load capacitor CL to the charging power source 10 are constituted by cylindrical conductors, and the axes of the respective return conductors BUS1 to BUS3 are the same as the resistors Rc1 to Rc3. It has a configuration arranged above.

【0060】次に、以上のように構成した本実施の形態
によるコンデンサ充電回路においても、それぞれの抵抗
器Rc1〜Rc3が持つインダクタンス値を一定とすること
ができる。
Next, also in the capacitor charging circuit according to the present embodiment configured as described above, the inductance value of each of the resistors Rc1 to Rc3 can be kept constant.

【0061】これにより、それぞれに流れる充電電流を
均等にすることが可能となり、一部の抵抗器に充電電流
が集中することがなく局部過熱を防ぐことができるた
め、コンデンサ充電回路の高信頼化を図ることができ
る。
As a result, it is possible to equalize the charging current flowing through each of the resistors, and to prevent local overheating without causing the charging current to concentrate on some resistors, thereby improving the reliability of the capacitor charging circuit. Can be achieved.

【0062】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路でも、前記第1および第2の実施の形態
の場合と同様に、充電抵抗Rcが互いに並列接続された
複数個の抵抗器で構成された場合に、それぞれの抵抗器
の配線インダクタンス値が均等になるように帰還導体を
配置することで、それぞれの抵抗器に流れる充電電流を
均等化して、高信頼化を図ることが可能となる。
As described above, also in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, similarly to the first and second embodiments, the charging resistor Rc is constituted by a plurality of resistors connected in parallel with each other. In this case, by arranging the feedback conductors so that the wiring inductance values of the respective resistors are equalized, the charging current flowing through the respective resistors can be equalized, and high reliability can be achieved. .

【0063】(第4の実施の形態:請求項7に対応)本
実施の形態によるコンデンサ充電回路は、前記第1乃至
第3のいずれかの実施の形態によるコンデンサ充電回路
において、互いに並列接続されたそれぞれの抵抗器Rc1
〜Rc3の値Rcnが、下記の関係式を満足する値としてい
る。
(Fourth Embodiment: Corresponding to Claim 7) The capacitor charging circuit according to the present embodiment is the same as the capacitor charging circuit according to any of the first to third embodiments, but is connected in parallel with each other. Each resistor Rc1
The value Rcn of .about.Rc3 is a value satisfying the following relational expression.

【0064】Rcn≧√(Lsn/CL) ここで、Lsn:互いに並列接続されたそれぞれの抵抗器
の配線インダクタンス CL:負荷コンデンサのキャパシタンス n:抵抗器の並列数 次に、以上のように構成した本実施の形態によるコンデ
ンサ充電回路においては、充電電源10と負荷コンデン
サCLとの間の共振条件が振動モードとならない。
Rcn ≧ √ (Lsn / CL) where, Lsn is the wiring inductance of each of the resistors connected in parallel, CL is the capacitance of the load capacitor, and n is the number of resistors in parallel. In the capacitor charging circuit according to the present embodiment, the resonance condition between charging power supply 10 and load capacitor CL does not become the vibration mode.

【0065】これにより、充電電流が共振することによ
る抵抗器Rc1〜Rc3の過度温度上昇を防ぐことができ、
コンデンサ充電回路の高信頼化を図ることができる。
As a result, it is possible to prevent an excessive rise in the temperature of the resistors Rc1 to Rc3 due to the resonance of the charging current.
High reliability of the capacitor charging circuit can be achieved.

【0066】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路では、充電電流が共振することによる抵
抗器の過度温度上昇を防いで、コンデンサ充電回路の高
信頼化を図ることが可能となる。 (第5の実施の形態:請求項8に対応)図7は、本実施
の形態によるコンデンサ充電回路の構成例を示す構造配
置図であり、図10乃至図12と同一要素には同一符号
を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。
As described above, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, it is possible to prevent the temperature of the resistor from excessively rising due to the resonance of the charging current, and to improve the reliability of the capacitor charging circuit. (Fifth Embodiment: Corresponding to Claim 8) FIG. 7 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to the present embodiment, and the same elements as those in FIGS. The description is omitted here, and only different parts will be described here.

【0067】すなわち、本実施の形態によるコンデンサ
充電回路は、図7に示すように、充電抵抗Rcを、少な
くとも1個以上の抵抗器(本例では3個)Rc1〜Rc3を
互いに直列に接続した構成としている。
That is, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, at least one or more (three in this example) resistors Rc1 to Rc3 are connected in series with each other. It has a configuration.

【0068】次に、以上のように構成した本実施の形態
によるコンデンサ充電回路においては、充電抵抗を構成
するそれぞれの抵抗器Rc1〜Rc3に流れる充電電流を一
定とすることができる。
Next, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment configured as described above, the charging current flowing through each of the resistors Rc1 to Rc3 constituting the charging resistor can be kept constant.

【0069】これにより、一部の抵抗器が部分加熱する
ことがなく、コンデンサ充電回路の高信頼化を図ること
ができる。
As a result, it is possible to improve the reliability of the capacitor charging circuit without causing partial heating of some resistors.

【0070】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路では、それぞれの抵抗器に流れる充電電
流を一定として、コンデンサ充電回路の高信頼化を図る
ことが可能となる。 (第6の実施の形態:請求項9、請求項10に対応)本
実施の形態によるコンデンサ充電回路は、前記第1乃至
第5のいずれかの実施の形態によるコンデンサ充電回路
において、充電電源10と充電抵抗Rcとの間に、前記
図12と同様に同軸ケーブル20を設けると共に、この
同軸ケーブル20の長さLが、下記の関係式を満足する
値としている。
As described above, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, it is possible to increase the reliability of the capacitor charging circuit while keeping the charging current flowing through each resistor constant. (Sixth Embodiment: Corresponding to Claims 9 and 10) The capacitor charging circuit according to the present embodiment is the same as the capacitor charging circuit according to any of the first to fifth embodiments, except that A coaxial cable 20 is provided between the charging resistor Rc and the charging resistor Rc, and the length L of the coaxial cable 20 is set to a value satisfying the following relational expression.

【0071】L≦CL×(1−η)/Ccab1e ここで、CL:負荷コンデンサのキャパシタンス η:本コンデンサ充電回路のエネルギー効率の要求仕様
値 Ccab1e:同軸ケーブルの単位長さ当たりのキャパシタン
ス ここで、上記充電抵抗Rcのトータルの放熱容量の値Wr
cが、下記の関係式を満足する値とすることが好ましい。 Wrc≧O.5×Ccab1e×L×Vout2×f ここで、Ccab1e:同軸ケーブルの単位長さ当たりのキャ
パシタンス L:同軸ケーブルの長さ Vout:充電電圧(=充電電源の出力電圧) f:負荷コンデンサの1秒間当たりの充放電回数 次に、以上のように構成した本実施の形態によるコンデ
ンサ充電回路においては、負荷コンデンサCLの容量値
に対する同軸ケーブル20の全容量値の比率を適正な値
とすることができる。
L ≦ CL × (1−η) / Ccab1e where, CL: capacitance of load capacitor η: required specification value of energy efficiency of this capacitor charging circuit Ccab1e: capacitance per unit length of coaxial cable The value Wr of the total heat dissipation capacity of the charging resistor Rc.
It is preferable that c be a value satisfying the following relational expression. Wrc ≧ 0.5 × Ccab1e × L × Vout 2 × f where Ccab1e: capacitance per unit length of coaxial cable L: length of coaxial cable Vout: charging voltage (= output voltage of charging power supply) f: load Next, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment configured as described above, the ratio of the total capacitance value of the coaxial cable 20 to the capacitance value of the load capacitor CL is set to an appropriate value. can do.

【0072】これにより、同軸ケーブル20で発生する
損失(=同軸ケーブル20に蓄えられたエネルギー量)
を極力低く抑えることが可能となるため、コンデンサ充
電回路の高効率化を図ることができる。
As a result, the loss generated in the coaxial cable 20 (= the amount of energy stored in the coaxial cable 20)
Can be suppressed as low as possible, so that the efficiency of the capacitor charging circuit can be improved.

【0073】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路では、同軸ケーブルで発生する損失を極
力低く抑えて、コンデンサ充電回路の高効率化を図るこ
とが可能となる。 (第7の実施の形態:請求項12、請求項13に対応)
本実施の形態によるコンデンサ充電回路は、前記第1乃
至第6のいずれかの実施の形態によるコンデンサ充電回
路において、充電電源10として、直流電源Edcと、イ
ンバータINVと共振コンデンサCrとからなる共振イ
ンバータ回路と、共振インバータ回路が1次側に接続さ
れたトランスTrと、トランスTrの2次側に接続された
整流回路RECとから構成した共振型コンバータ回路方
式の充電電源を用いていたのに代えて、充電電源10と
して、例えば図8に示すように、直流電源Edと、直流
電源Edの高圧側に直列接続されたスイッチSWとリア
クトルdとダイオードとの直列回路とから構成したLC
共振型回路を用いるか、あるいは図9に示すように、直
流電源Edと、直流電源Edの高圧側に直列接続された限
流抵抗Rdとから構成したRC充電型回路を用いた構成
としている。
As described above, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, it is possible to suppress the loss generated in the coaxial cable as low as possible and to improve the efficiency of the capacitor charging circuit. (Seventh Embodiment: Corresponding to Claims 12 and 13)
The capacitor charging circuit according to the present embodiment is the same as the capacitor charging circuit according to any one of the first to sixth embodiments, except that the charging power supply 10 includes, as the charging power supply 10, a DC power supply Edc, Instead of using a resonant converter circuit type charging power supply comprising a circuit, a transformer Tr connected to the primary side of a resonant inverter circuit, and a rectifier circuit REC connected to the secondary side of the transformer Tr. As an example, as shown in FIG. 8, the charging power supply 10 includes a DC power supply Ed, a switch SW connected in series to the high voltage side of the DC power supply Ed, a series circuit of a reactor d, and a diode.
As shown in FIG. 9, a resonance type circuit is used, or an RC charging type circuit composed of a DC power supply Ed and a current limiting resistor Rd connected in series to the high voltage side of the DC power supply Ed.

【0074】次に、以上のように構成した本実施の形態
による充電電源10を用いたコンデンサ充電回路におい
ても、前述の場合と同様の作用・効果を得ることができ
る。
Next, in the capacitor charging circuit using the charging power supply 10 according to the present embodiment configured as described above, the same operation and effect as in the above case can be obtained.

【0075】これにより、パルスパワー応用装置に適用
されるほとんど全ての充電電源回路方式に、前記第1乃
至第6のいずれかの実施の形態によるコンデンサ充電回
路の作用が有効であるため、いずれの充電電源回路方式
においても、コンデンサ充電回路の高信頼化、高効率化
を図ることができる。
As a result, the operation of the capacitor charging circuit according to any one of the first to sixth embodiments is effective for almost all charging power supply circuit systems applied to the pulse power application device. Also in the charging power supply circuit system, high reliability and high efficiency of the capacitor charging circuit can be achieved.

【0076】上述したように、本実施の形態によるコン
デンサ充電回路では、コンデンサ充電回路の高信頼化、
高効率化を図ることが可能となる。
As described above, in the capacitor charging circuit according to the present embodiment, the reliability of the capacitor charging circuit is improved.
High efficiency can be achieved.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のコンデン
サ充電回路によれば、充電抵抗が互いに並列接続された
複数個の抵抗器で構成された場合に、それぞれの抵抗器
の配線インダクタンス値が均等になるように帰還導体を
配置することで、それぞれの抵抗器に流れる充電電流を
均等化することができるため、コンデンサ充電回路の高
信頼化を図ることが可能となる。
As described above, according to the capacitor charging circuit of the present invention, when the charging resistor is composed of a plurality of resistors connected in parallel with each other, the wiring inductance value of each resistor is reduced. By arranging the feedback conductors so as to be equal, the charging currents flowing through the respective resistors can be equalized, so that the capacitor charging circuit can be made highly reliable.

【0078】また、本発明のコンデンサ充電回路によれ
ば、充電電源と充電抵抗との間を同軸ケーブルで接続し
た場合に、同軸ケーブルの全容量値の負荷コンデンサの
容量値に対する比率を適正な値とすることができるた
め、コンデンサ充電回路の高効率化を図ることが可能と
なる。
According to the capacitor charging circuit of the present invention, when the charging power supply and the charging resistor are connected by a coaxial cable, the ratio of the total capacitance of the coaxial cable to the capacitance of the load capacitor is adjusted to an appropriate value. Therefore, the efficiency of the capacitor charging circuit can be improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の一構成例を示す構造配置図。
FIG. 1 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の他の構成例を示す構造配置図。
FIG. 2 is a structural layout diagram showing another configuration example of the capacitor charging circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の他の構成例を示す構造配置図。
FIG. 3 is a structural layout diagram showing another configuration example of the capacitor charging circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の構成例を示す構造配置図。
FIG. 4 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の一構成例を示す構造配置図。
FIG. 5 is a structural layout diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の他の構成例を示す構造配置図。
FIG. 6 is a structural layout diagram showing another configuration example of the capacitor charging circuit according to the third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の構成例を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a capacitor charging circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第7の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の他の充電電源の構成例を示す回路図。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of another charging power supply of the capacitor charging circuit according to the seventh embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第7の実施の形態によるコンデンサ充
電回路の他の充電電源の構成例を示す回路図。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of another charging power supply of the capacitor charging circuit according to the seventh embodiment of the present invention.

【図10】従来のコンデンサ充電回路の一構成例を示す
回路図。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional capacitor charging circuit.

【図11】従来のコンデンサ充電回路の構成例を示す構
造配置図。
FIG. 11 is a structural layout diagram showing a configuration example of a conventional capacitor charging circuit.

【図12】従来のコンデンサ充電回路の他の構成例を示
す回路図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing another configuration example of a conventional capacitor charging circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…充電電源、 20…同軸ケーブル Edc…直流電源、 INV…インバータ、 Cr…共振コンデンサ、 Tr…トランス、 REC…整流回路、 CL…負荷コンデンサ、 Rc,Rc1〜Rc3…充電抵抗、 BUS,BUS1〜BUS3…帰還導体、 SW…スイッチ、 Ld…リアクトル、 Rd…限流抵抗、 LS1〜LS3…配線インダクタンス。 10: charging power supply, 20: coaxial cable Edc: DC power supply, INV: inverter, Cr: resonance capacitor, Tr: transformer, REC: rectifier circuit, CL: load capacitor, Rc, Rc1 to Rc3: charging resistance, BUS, BUS1 to BUS3: feedback conductor, SW: switch, Ld: reactor, Rd: current-limiting resistance, LS1 to LS3: wiring inductance.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷コンデンサを充電する充電電源と、
前記充電電源の高圧側出力と負荷コンデンサとの間に直
列に接続された充電抵抗とから構成されるコンデンサ充
電回路において、 前記充電抵抗は、 少なくとも2個以上の抵抗器を互いに並列に接続して構
成すると共に、当該それぞれの抵抗器を、前記負荷コン
デンサから前記充電電源への低圧側の帰還導体に対して
ほぼ等間隔になるように配置して成ることを特徴とする
コンデンサ充電回路。
A charging power supply for charging a load capacitor;
In a capacitor charging circuit including a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and a load capacitor, the charging resistor includes at least two or more resistors connected in parallel with each other. And a capacitor charging circuit, wherein the respective resistors are arranged at substantially equal intervals with respect to a low-voltage-side feedback conductor from the load capacitor to the charging power supply.
【請求項2】 前記請求項1に記載のコンデンサ充電回
路において、 前記帰還導体を、 少なくとも2本以上の導体で構成したことを特徴とする
コンデンサ充電回路。
2. The capacitor charging circuit according to claim 1, wherein the feedback conductor is constituted by at least two or more conductors.
【請求項3】 前記請求項1に記載のコンデンサ充電回
路において、 前記帰還導体を平板とし、 かつ当該平板とほぼ平行な面上に前記それぞれの抵抗器
を配置したことを特徴とするコンデンサ充電回路。
3. The capacitor charging circuit according to claim 1, wherein the feedback conductor is a flat plate, and the resistors are arranged on a plane substantially parallel to the flat plate. .
【請求項4】 負荷コンデンサを充電する充電電源と、
前記充電電源の高圧側出力と負荷コンデンサとの間に直
列に接続された充電抵抗とから構成されるコンデンサ充
電回路において、 前記充電抵抗は、 少なくとも2個以上の抵抗器を互いに並列に接続して構
成すると共に、前記それぞれの抵抗器を同軸円筒状に配
置し、 かつ当該抵抗器の中心軸に前記負荷コンデンサから前記
充電電源への低圧側の帰還導体を配置して成ることを特
徴とするコンデンサ充電回路。
4. A charging power supply for charging a load capacitor,
In a capacitor charging circuit including a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and a load capacitor, the charging resistor includes at least two or more resistors connected in parallel with each other. A capacitor, wherein the respective resistors are arranged in a coaxial cylindrical shape, and a low-voltage-side feedback conductor from the load capacitor to the charging power source is arranged on the center axis of the resistor. Charging circuit.
【請求項5】 負荷コンデンサを充電する充電電源と、
前記充電電源の高圧側出力と負荷コンデンサとの間に直
列に接続された充電抵抗とから構成されるコンデンサ充
電回路において、 前記充電抵抗は、 少なくとも2個以上の抵抗器を互いに並列に接続して構
成すると共に、前記それぞれの抵抗器を同軸円筒状に配
置し、 かつ前記負荷コンデンサから前記充電電源への低圧側の
帰還導体を少なくとも2本以上の導体で構成して、当該
それぞれの帰還導体を、前記それぞれの抵抗器と同じ軸
上に同軸円筒状に配置して成ることを特徴とするコンデ
ンサ充電回路。
5. A charging power supply for charging a load capacitor,
In a capacitor charging circuit including a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and a load capacitor, the charging resistor includes at least two or more resistors connected in parallel with each other. And the respective resistors are arranged in a coaxial cylindrical shape, and the low voltage side return conductor from the load capacitor to the charging power supply is configured by at least two or more conductors. A capacitor charging circuit, which is arranged coaxially cylindrically on the same axis as the respective resistors.
【請求項6】 負荷コンデンサを充電する充電電源と、
前記充電電源の高圧側出力と負荷コンデンサとの間に直
列に接続された充電抵抗とから構成されるコンデンサ充
電回路において、 前記充電抵抗は、 少なくとも2個以上の抵抗器を並列に接続して構成する
と共に、前記それぞれの抵抗器を同軸円筒状に配置し、 かつ前記負荷コンデンサから前記充電電源への低圧側の
帰還導体を円筒導体で構成して、当該それぞれの帰還導
体の軸を前記それぞれの抵抗器と同じ軸上に配置して成
ることを特徴とするコンデンサ充電回路。
6. A charging power supply for charging a load capacitor,
In a capacitor charging circuit including a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and a load capacitor, the charging resistor is configured by connecting at least two or more resistors in parallel. In addition, the respective resistors are arranged in a coaxial cylindrical shape, and a low-voltage-side return conductor from the load capacitor to the charging power supply is constituted by a cylindrical conductor, and the axis of the respective return conductor is set to each of the respective conductors. A capacitor charging circuit, which is arranged on the same axis as a resistor.
【請求項7】 前記請求項1乃至請求項6のいずれか1
項に記載のコンデンサ充電回路において、 前記互いに並列接続されたそれぞれの抵抗器の値Rcn
が、下記の関係式を満足する値としたことを特徴とする
コンデンサ充電回路。 Rcn≧√(Lsn/CL) ここで、Lsn:互いに並列接続されたそれぞれの抵抗器
の配線インダクタンス CL:負荷コンデンサのキャパシタンス n:抵抗器の並列数
7. The method according to claim 1, wherein
In the capacitor charging circuit described in the paragraph, the value Rcn of each of the resistors connected in parallel with each other
Is a value satisfying the following relational expression. Rcn ≧ √ (Lsn / CL) where Lsn: wiring inductance of each resistor connected in parallel CL: capacitance of load capacitor n: number of parallel resistors
【請求項8】 負荷コンデンサを充電する充電電源と、
前記充電電源の高圧側出力と負荷コンデンサとの間に直
列に接続された充電抵抗とから構成されるコンデンサ充
電回路において、 前記充電抵抗は、 少なくとも1個以上の抵抗器を互いに直列に接続して構
成したことを特徴とするコンデンサ充電回路。
8. A charging power supply for charging a load capacitor,
In a capacitor charging circuit comprising a charging resistor connected in series between a high-voltage output of the charging power supply and a load capacitor, the charging resistor includes at least one or more resistors connected in series to each other. A capacitor charging circuit, comprising:
【請求項9】 前記請求項1乃至請求項8のいずれか1
項に記載のコンデンサ充電回路において、 前記充電電源と前記充電抵抗との間に同軸ケーブルを設
けると共に、当該同軸ケーブルの長さLが、下記の関係
式を満足する値としたことを特徴とするコンデンサ充電
回路。 L≦CL×(1−η)/Ccab1e ここで、CL:負荷コンデンサのキャパシタンス η:本コンデンサ充電回路のエネルギー効率の要求仕様
値 Ccab1e:同軸ケーブルの単位長さ当たりのキャパシタン
9. The method according to claim 1, wherein
Wherein a coaxial cable is provided between the charging power source and the charging resistor, and the length L of the coaxial cable has a value satisfying the following relational expression. Capacitor charging circuit. L ≦ CL × (1−η) / Ccab1e where, CL: capacitance of load capacitor η: required specification value of energy efficiency of this capacitor charging circuit Ccab1e: capacitance per unit length of coaxial cable
【請求項10】 前記請求項9に記載のコンデンサ充電
回路において、 前記充電抵抗のトータルの放熱容量の値Wrcが、下記の
関係式を満足する値としたことを特徴とするコンデンサ
充電回路。 Wrc≧O.5×Ccab1e×L×Vout2×f ここで、Ccab1e:同軸ケーブルの単位長さ当たりのキャ
パシタンス L:同軸ケーブルの長さ Vout:充電電圧(=充電電源の出力電圧) f:負荷コンデンサの1秒間当たりの充放電回数
10. The capacitor charging circuit according to claim 9, wherein the value Wrc of the total heat dissipation capacity of the charging resistor is a value satisfying the following relational expression. Wrc ≧ 0.5 × Ccab1e × L × Vout 2 × f where Ccab1e: capacitance per unit length of coaxial cable L: length of coaxial cable Vout: charging voltage (= output voltage of charging power supply) f: load Number of charge / discharge cycles per second for capacitors
【請求項11】 前記請求項1乃至請求項10のいずれ
か1項に記載のコンデンサ充電回路において、 前記充電電源としては、 直流電源と、インバータと共振コンデンサとからなる共
振インバータ回路と、当該共振インバータ回路が1次側
に接続されたトランスと、当該トランスの2次側に接続
された整流回路とから構成した共振型コンバータ回路を
用いたことを特徴とするコンデンサ充電回路。
11. The capacitor charging circuit according to claim 1, wherein the charging power supply includes a DC power supply, a resonance inverter circuit including an inverter and a resonance capacitor, and the resonance power supply. A capacitor charging circuit using a resonance type converter circuit including an inverter circuit connected to a primary side of a transformer and a rectifier circuit connected to a secondary side of the transformer.
【請求項12】 前記請求項1乃至請求項10のいずれ
か1項に記載のコンデンサ充電回路において、 前記充電電源としては、 直流電源と、前記直流電源の高圧側に直列接続されたス
イッチとリアクトルとダイオードとの直列回路とから構
成したLC共振型回路を用いたことを特徴とするコンデ
ンサ充電回路。
12. The capacitor charging circuit according to claim 1, wherein the charging power supply includes a DC power supply, a switch connected in series to a high voltage side of the DC power supply, and a reactor. A capacitor charging circuit characterized by using an LC resonance type circuit composed of a series circuit of a capacitor and a diode.
【請求項13】 前記請求項1乃至請求項10のいずれ
か1項に記載のコンデンサ充電回路において、 前記充電電源としては、 直流電源と、当該直流電源の高圧側に直列接続された限
流抵抗とから構成したRC充電型回路を用いたことを特
徴とするコンデンサ充電回路。
13. The capacitor charging circuit according to claim 1, wherein the charging power supply includes: a DC power supply; and a current-limiting resistor connected in series to a high voltage side of the DC power supply. A capacitor charging circuit characterized by using an RC charging type circuit comprising:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7741654B2 (en) 2004-09-16 2010-06-22 Nec Corporation Group III nitride semiconductor optical device

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