JP2002272143A - パルス電源装置 - Google Patents
パルス電源装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パルス発生手段のパルス電圧に起因するサー
ジ電圧を抑制することによって、不要な振動電圧が直流
電源に印加されることを防ぎ、信頼性の向上及び長寿命
化を図ることのできるパルス電源装置を提供する。 【解決手段】 第１のコンデンサに充電されたエネルギ
ーをパルス電圧として取り出し、第２のコンデンサを介
して、放電負荷に供給するパルス発生手段と、出力段に
第３のコンデンサを有し、この第３のコンデンサの両端
の直流電圧を放電負荷に連続的に印加する直流電源とを
備えるパルス電源装置において、パルス発生手段と直流
電源とが接続される経路に、パルス電圧に起因する共振
現象を阻止する第１の抵抗を接続したことを特徴とす
る。
ジ電圧を抑制することによって、不要な振動電圧が直流
電源に印加されることを防ぎ、信頼性の向上及び長寿命
化を図ることのできるパルス電源装置を提供する。 【解決手段】 第１のコンデンサに充電されたエネルギ
ーをパルス電圧として取り出し、第２のコンデンサを介
して、放電負荷に供給するパルス発生手段と、出力段に
第３のコンデンサを有し、この第３のコンデンサの両端
の直流電圧を放電負荷に連続的に印加する直流電源とを
備えるパルス電源装置において、パルス発生手段と直流
電源とが接続される経路に、パルス電圧に起因する共振
現象を阻止する第１の抵抗を接続したことを特徴とす
る。
Description
【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
装置に関する。
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
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、パルスコロナ放電を用いてＮ
ＯＸ、ダイオキシン類などの有害物質を分解処理する排
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。この種のパルス
パワー応用装置を駆動するには、波高値が数１０ｋＶ〜
数１００ｋＶの高電圧パルスを発生するパルス電源が必
要不可欠である。
ＯＸ、ダイオキシン類などの有害物質を分解処理する排
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。この種のパルス
パワー応用装置を駆動するには、波高値が数１０ｋＶ〜
数１００ｋＶの高電圧パルスを発生するパルス電源が必
要不可欠である。
【０００３】図５はこの種の従来のパルス電源装置の構
成を示す回路図である。同図において、充電電源１１
は、直流電源電圧をインバータ回路及び昇圧トランスに
よって生成される共振電流を整流回路にて高圧の直流電
圧に変換する装置であり、これによってコンデンサ１２
が充電される。このコンデンサ１２の両端には、スイッ
チ１３を介して、放電負荷２０が接続されている。ここ
で、スイッチ１３を閉成させると、コンデンサ１２の両
端電圧が放電負荷２０に印加され、これによって放電負
荷２０にパルス電圧が供給される。従って、充電電源１
１、コンデンサ１２及びスイッチ１３がパルス発生手段
１０を構成している。
成を示す回路図である。同図において、充電電源１１
は、直流電源電圧をインバータ回路及び昇圧トランスに
よって生成される共振電流を整流回路にて高圧の直流電
圧に変換する装置であり、これによってコンデンサ１２
が充電される。このコンデンサ１２の両端には、スイッ
チ１３を介して、放電負荷２０が接続されている。ここ
で、スイッチ１３を閉成させると、コンデンサ１２の両
端電圧が放電負荷２０に印加され、これによって放電負
荷２０にパルス電圧が供給される。従って、充電電源１
１、コンデンサ１２及びスイッチ１３がパルス発生手段
１０を構成している。
【０００４】しかるに、図５に示したパルス電源装置は
回路電圧が高いため、大きな絶縁距離を必要とすること
から、パルス発生手段１０を構成する充電電源１１、コ
ンデンサ１２及びスイッチ１３の大型化、高コスト化は
免れなかった。
回路電圧が高いため、大きな絶縁距離を必要とすること
から、パルス発生手段１０を構成する充電電源１１、コ
ンデンサ１２及びスイッチ１３の大型化、高コスト化は
免れなかった。
【０００５】図６はパルス発生手段１０の小型化、低コ
スト化を実現するものとして、最近積極的に利用されて
いるもう一つ他のパルス電源装置の構成を示す回路図で
ある。この装置は、パルス発生手段１０の他に直流電源
３０を備えている。この直流電源３０は、図示を省略し
た高圧の交流電圧発生回路の出力を整流回路３１で整流
し、コンデンサ３２を充電する構成になっている。そし
て、コンデンサ３２の両端電圧を放電負荷２０に連続的
に印加した状態でパルス発生手段１０からパルス電圧を
供給する。この場合、パルス発生手段１０と放電負荷２
０との間に、直流電圧を遮断するカップリングコンデン
サ４１と、このカップリングコンデンサ４１のパルス電
圧の供給側を接地する接地用リアクトル４２とが設けら
れている。また、放電負荷２０と直流電源３０との間に
はパルス電圧が直流電源３０に印加されることを阻止す
る充電用リアクトル４３が設けられている。
スト化を実現するものとして、最近積極的に利用されて
いるもう一つ他のパルス電源装置の構成を示す回路図で
ある。この装置は、パルス発生手段１０の他に直流電源
３０を備えている。この直流電源３０は、図示を省略し
た高圧の交流電圧発生回路の出力を整流回路３１で整流
し、コンデンサ３２を充電する構成になっている。そし
て、コンデンサ３２の両端電圧を放電負荷２０に連続的
に印加した状態でパルス発生手段１０からパルス電圧を
供給する。この場合、パルス発生手段１０と放電負荷２
０との間に、直流電圧を遮断するカップリングコンデン
サ４１と、このカップリングコンデンサ４１のパルス電
圧の供給側を接地する接地用リアクトル４２とが設けら
れている。また、放電負荷２０と直流電源３０との間に
はパルス電圧が直流電源３０に印加されることを阻止す
る充電用リアクトル４３が設けられている。
【０００６】以下、図７に示す時間ｔと電圧Ｖの関係を
示す線図を用いて、図６に示すパルス電源装置の動作を
説明する。パルス発生手段１０においては、充電電源１
１によってコンデンサ１２が高圧に充電される。一方、
直流電源３０の直流電圧Ｖdcによってカップリングコン
デンサ４１が充電されると共に、この直流電圧Ｖdcが放
電負荷２０に印加される。この場合、直流電圧Ｖdcは放
電負荷２０の放電開始電圧以下であるため、放電負荷２
０において放電は発生しない。
示す線図を用いて、図６に示すパルス電源装置の動作を
説明する。パルス発生手段１０においては、充電電源１
１によってコンデンサ１２が高圧に充電される。一方、
直流電源３０の直流電圧Ｖdcによってカップリングコン
デンサ４１が充電されると共に、この直流電圧Ｖdcが放
電負荷２０に印加される。この場合、直流電圧Ｖdcは放
電負荷２０の放電開始電圧以下であるため、放電負荷２
０において放電は発生しない。
【０００７】この状態で、例えば、図７の時刻ｔ１にお
いて、スイッチ１３を投入すると直流電圧Ｖdcにパルス
電圧Ｖpulse が重畳され、その電圧が放電負荷２０の
放電開始電圧Ｖdis 以上になると放電負荷２０の絶縁が
破壊されて放電が発生する。このとき、コンデンサ１２
→スイッチ１３→カップリングコンデンサ４１→放電負
荷２０→コンデンサ１２の経路でエネルギーが放電負荷
２０に注入される。
いて、スイッチ１３を投入すると直流電圧Ｖdcにパルス
電圧Ｖpulse が重畳され、その電圧が放電負荷２０の
放電開始電圧Ｖdis 以上になると放電負荷２０の絶縁が
破壊されて放電が発生する。このとき、コンデンサ１２
→スイッチ１３→カップリングコンデンサ４１→放電負
荷２０→コンデンサ１２の経路でエネルギーが放電負荷
２０に注入される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した従来のパ
ルス電源装置においては、パルス発生手段１０からのパ
ルス電圧によるサージ電圧が、コンデンサ１２→スイッ
チ１３→カップリングコンデンサ４１→充電用リアクト
ル４３→直流電源３０→コンデンサ１２の経路で直流電
源３０に印加される。この場合、充電用リアクトル４３
の値を適切に選択することによってサージ電圧を抑制す
ることができる。しかし、直流電源３０はコンデンサ３
２を含んで構成されており、これをコンデンサ要素とし
て充電用リアクトル４３との間で共振が起こる。この共
振現象は、直流電源３０の出力端子に連続して共振電圧
を発生させるため、直流電源３０を構成する整流回路３
１に不要な電圧を印加する要因となり、場合によっては
整流回路３１を構成する、例えば、ダイオードを破壊さ
せることがあるため、装置の信頼性を低下させると同時
に寿命が著しく短くなるという問題があった。
ルス電源装置においては、パルス発生手段１０からのパ
ルス電圧によるサージ電圧が、コンデンサ１２→スイッ
チ１３→カップリングコンデンサ４１→充電用リアクト
ル４３→直流電源３０→コンデンサ１２の経路で直流電
源３０に印加される。この場合、充電用リアクトル４３
の値を適切に選択することによってサージ電圧を抑制す
ることができる。しかし、直流電源３０はコンデンサ３
２を含んで構成されており、これをコンデンサ要素とし
て充電用リアクトル４３との間で共振が起こる。この共
振現象は、直流電源３０の出力端子に連続して共振電圧
を発生させるため、直流電源３０を構成する整流回路３
１に不要な電圧を印加する要因となり、場合によっては
整流回路３１を構成する、例えば、ダイオードを破壊さ
せることがあるため、装置の信頼性を低下させると同時
に寿命が著しく短くなるという問題があった。
【０００９】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、パルス発生手段のパルス電圧に起因する
サージ電圧を抑制することによって、不要な振動電圧が
直流電源に印加されることを防ぎ、信頼性の向上及び長
寿命化を図ることのできるパルス電源装置を提供するこ
とを目的とする。
されたもので、パルス発生手段のパルス電圧に起因する
サージ電圧を抑制することによって、不要な振動電圧が
直流電源に印加されることを防ぎ、信頼性の向上及び長
寿命化を図ることのできるパルス電源装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
第１のコンデンサに充電されたエネルギーをパルス電圧
として取り出し、第２のコンデンサを介して、放電負荷
に供給するパルス発生手段と、出力段に第３のコンデン
サを有し、この第３のコンデンサの両端の直流電圧を放
電負荷に連続的に印加する直流電源とを備えるパルス電
源装置において、パルス発生手段と直流電源とが接続さ
れる経路に、パルス電圧に起因する共振現象を阻止する
第１の抵抗を接続したことを特徴とする。
第１のコンデンサに充電されたエネルギーをパルス電圧
として取り出し、第２のコンデンサを介して、放電負荷
に供給するパルス発生手段と、出力段に第３のコンデン
サを有し、この第３のコンデンサの両端の直流電圧を放
電負荷に連続的に印加する直流電源とを備えるパルス電
源装置において、パルス発生手段と直流電源とが接続さ
れる経路に、パルス電圧に起因する共振現象を阻止する
第１の抵抗を接続したことを特徴とする。
【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
パルス電源装置において、第１の抵抗の抵抗値をＲb、
第２のコンデンサから直流電源までの配線のインダクタ
ンスをＬs1、第３のコンデンサの静電容量をＣdcとする
とき、次式の関係を満たすことを特徴とする。
パルス電源装置において、第１の抵抗の抵抗値をＲb、
第２のコンデンサから直流電源までの配線のインダクタ
ンスをＬs1、第３のコンデンサの静電容量をＣdcとする
とき、次式の関係を満たすことを特徴とする。
【００１２】Ｒb≧（Ｌs1／Ｃdc）1/2 請求項３に係る発明は、第１のコンデンサに充電された
エネルギーをパルス電圧として取り出し、第２のコンデ
ンサを介して、放電負荷に供給するパルス発生手段と、
出力段に第３のコンデンサを有し、この第３のコンデン
サの両端の直流電圧を放電負荷に連続的に印加する直流
電源とを備えるパルス電源装置において、パルス発生手
段と直流電源とが接続される経路に、パルス電圧に起因
する共振現象を阻止する抵抗とリアクトルとを直列に接
続したことを特徴とする。
エネルギーをパルス電圧として取り出し、第２のコンデ
ンサを介して、放電負荷に供給するパルス発生手段と、
出力段に第３のコンデンサを有し、この第３のコンデン
サの両端の直流電圧を放電負荷に連続的に印加する直流
電源とを備えるパルス電源装置において、パルス発生手
段と直流電源とが接続される経路に、パルス電圧に起因
する共振現象を阻止する抵抗とリアクトルとを直列に接
続したことを特徴とする。
【００１３】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
パルス電源装置において、抵抗の抵抗値をＲb、リアク
トルのインダクタンスをＬb、第２のコンデンサから直
流電源までの配線のインダクタンスをＬs1、第３のコン
デンサの静電容量をＣdcとするとき、次式の関係を満た
すことを特徴とする。
パルス電源装置において、抵抗の抵抗値をＲb、リアク
トルのインダクタンスをＬb、第２のコンデンサから直
流電源までの配線のインダクタンスをＬs1、第３のコン
デンサの静電容量をＣdcとするとき、次式の関係を満た
すことを特徴とする。
【００１４】Ｒb≧｛（Ｌs1＋Ｌb）／Ｃdc｝1/2 請求項５に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１項
に記載のパルス電源装置において、直流電源の出力端子
間にサージ電圧抑制のための第４のコンデンサを接続し
たことを特徴とする。
に記載のパルス電源装置において、直流電源の出力端子
間にサージ電圧抑制のための第４のコンデンサを接続し
たことを特徴とする。
【００１５】請求項６に係る発明は、請求項３に記載の
パルス電源装置において、さらに、直流電源の出力端子
間にサージ電圧抑制のための第４のコンデンサを接続
し、抵抗の抵抗値をＲb、リアクトルのインダクタンス
をＬb、第２のコンデンサから直流電源までの配線のイ
ンダクタンスをＬs1、第３のコンデンサの静電容量をＣ
dc、第４のコンデンサの静電容量をＣpとするとき、次
式の関係を満たすことを特徴とする。
パルス電源装置において、さらに、直流電源の出力端子
間にサージ電圧抑制のための第４のコンデンサを接続
し、抵抗の抵抗値をＲb、リアクトルのインダクタンス
をＬb、第２のコンデンサから直流電源までの配線のイ
ンダクタンスをＬs1、第３のコンデンサの静電容量をＣ
dc、第４のコンデンサの静電容量をＣpとするとき、次
式の関係を満たすことを特徴とする。
【００１６】 Ｒb≧｛（Ｌs1＋Ｌb）／（Ｃp＋Ｃdc）｝1/2 請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載のパルス
電源装置において、さらに、直流電源と第４のコンデン
サとの接続経路にダンピング用の第２の抵抗を接続した
ことを特徴とする。
電源装置において、さらに、直流電源と第４のコンデン
サとの接続経路にダンピング用の第２の抵抗を接続した
ことを特徴とする。
【００１７】請求項８に係る発明は、請求項７に記載の
パルス電源装置において、第２の抵抗の抵抗値をＲd、
第３のコンデンサの静電容量をＣdc、第４のコンデンサ
の静電容量をＣp、直流電源の出力端子から第４のコン
デンサが接続される端子までの配線のインダクタンスを
Ｌs2とするとき、次式の関係を満たすことを特徴とす
る。
パルス電源装置において、第２の抵抗の抵抗値をＲd、
第３のコンデンサの静電容量をＣdc、第４のコンデンサ
の静電容量をＣp、直流電源の出力端子から第４のコン
デンサが接続される端子までの配線のインダクタンスを
Ｌs2とするとき、次式の関係を満たすことを特徴とす
る。
【００１８】 Ｒd≧｛（Ｌs2／（Ｃp・Ｃdc）／（Ｃp＋Ｃdc）｝1/2
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
るパルス電源装置の第１の実施形態の構成を示す回路図
であり、図中、従来装置を示す図６と同一の要素には同
一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は
図６中の充電用リアクトル４３を除去し、新たにブロッ
キング抵抗４４を接続した点が図６と構成を異にしてい
る。なお、直流電源３０とカップリングコンデンサ４１
との間の配線のインダクタンスを配線インダクタンス４
５として表している。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
るパルス電源装置の第１の実施形態の構成を示す回路図
であり、図中、従来装置を示す図６と同一の要素には同
一の符号を付してその説明を省略する。この実施形態は
図６中の充電用リアクトル４３を除去し、新たにブロッ
キング抵抗４４を接続した点が図６と構成を異にしてい
る。なお、直流電源３０とカップリングコンデンサ４１
との間の配線のインダクタンスを配線インダクタンス４
５として表している。
【００２０】ここで、パルス発生手段１０からのパルス
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
このサージ電圧は、コンデンサ１２→スイッチ１３→カ
ップリングコンデンサ４１→配線インダクタンス４５→
ブロッキング抵抗４４→直流電源３０→コンデンサ１２
の経路で流れるが、このとき、ブロッキング抵抗４４の
抵抗値を次式に従って決定することによって上記経路に
共振現象が発生しないようにしている。
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
このサージ電圧は、コンデンサ１２→スイッチ１３→カ
ップリングコンデンサ４１→配線インダクタンス４５→
ブロッキング抵抗４４→直流電源３０→コンデンサ１２
の経路で流れるが、このとき、ブロッキング抵抗４４の
抵抗値を次式に従って決定することによって上記経路に
共振現象が発生しないようにしている。
【００２１】Ｒb≧（Ｌs1／Ｃdc）1/2 …（１） ただし、 Ｒb ：ブロッキング抵抗４４の抵抗値［Ω］ Ｌs1：配線インダクタンス４５の値 ［Ｈ］ Ｃdc：直流電源３０のコンデンサ３２の静電容量［Ｆ］ である。
【００２２】回路定数を（１）式のように決定すること
により振動モードになることを防ぎ、サージ電圧を速や
かに消滅させることができる。
により振動モードになることを防ぎ、サージ電圧を速や
かに消滅させることができる。
【００２３】かくして、第１の実施形態によれば、パル
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
【００２４】なお、本実施形態におけるコンデンサ１２
が本発明の第１のコンデンサに、カップリングコンデン
サ４１が本発明の第２のコンデンサに、コンデンサ３２
が本発明の第３のコンデンサに、ブロッキング抵抗４４
が本発明の第１の抵抗にそれぞれ対応している。
が本発明の第１のコンデンサに、カップリングコンデン
サ４１が本発明の第２のコンデンサに、コンデンサ３２
が本発明の第３のコンデンサに、ブロッキング抵抗４４
が本発明の第１の抵抗にそれぞれ対応している。
【００２５】図２は本発明に係るパルス電源装置の第２
の実施形態の構成を示す回路図であり、図中、第１の実
施形態を示す図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態はカップリングコン
デンサ４１とブロッキング抵抗４４との間に、新たに配
線インダクタンス４５よりも十分に大きなインダクタン
スを持つブロッキングリアクトル４６を接続した点が図
１と構成を異にしている。
の実施形態の構成を示す回路図であり、図中、第１の実
施形態を示す図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態はカップリングコン
デンサ４１とブロッキング抵抗４４との間に、新たに配
線インダクタンス４５よりも十分に大きなインダクタン
スを持つブロッキングリアクトル４６を接続した点が図
１と構成を異にしている。
【００２６】ここで、パルス発生手段１０からのパルス
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
このサージ電圧は、コンデンサ１２→スイッチ１３→カ
ップリングコンデンサ４１→配線インダクタンス４５→
ブロッキングリアクトル４６→ブロッキング抵抗４４→
直流電源３０→コンデンサ１２の経路で流れるが、この
とき、ブロッキング抵抗４４の抵抗値を次式に従って決
定することによって上記経路に共振現象が発生しないよ
うにしている。
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
このサージ電圧は、コンデンサ１２→スイッチ１３→カ
ップリングコンデンサ４１→配線インダクタンス４５→
ブロッキングリアクトル４６→ブロッキング抵抗４４→
直流電源３０→コンデンサ１２の経路で流れるが、この
とき、ブロッキング抵抗４４の抵抗値を次式に従って決
定することによって上記経路に共振現象が発生しないよ
うにしている。
【００２７】 Ｒb≧｛（Ｌs1＋Ｌb）／Ｃdc｝1/2 …（２） ただし、 Ｒb ：ブロッキング抵抗４４の抵抗値［Ω］ Ｌs1：配線インダクタンス４５の値 ［Ｈ］ Ｃdc：直流電源３０のコンデンサ３２の静電容量［Ｆ］ である。
【００２８】回路定数を（２）式のように決定すること
により振動モードになることを防ぎ、サージ電圧を速や
かに消滅させることができる。
により振動モードになることを防ぎ、サージ電圧を速や
かに消滅させることができる。
【００２９】かくして、第２の実施形態によれば、パル
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
【００３０】図３は本発明に係るパルス電源装置の第３
の実施形態の構成を示す回路図であり、図中、第１の実
施形態を示す図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態は直流電源３０の出
力端子間に第４のコンデンサとしてサージ抑制用コンデ
ンサ４７を接続した点が図１と構成を異にしている。
の実施形態の構成を示す回路図であり、図中、第１の実
施形態を示す図１と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態は直流電源３０の出
力端子間に第４のコンデンサとしてサージ抑制用コンデ
ンサ４７を接続した点が図１と構成を異にしている。
【００３１】ここで、パルス発生手段１０からのパルス
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
このサージ電圧は、コンデンサ１２→スイッチ１３→カ
ップリングコンデンサ４１→配線インダクタンス４５→
ブロッキング抵抗４４→直流電源３０→コンデンサ１２
の経路で流れる。この電流経路に対して、直流電源３０
の出力端子間にサージ抑制用コンデンサ４７を接続する
ことによって、サージ電圧に対する直流電源３０のイン
ピーダンスを低減することができる。このとき、ブロッ
キング抵抗４４の抵抗値を次式に従って決定することに
よって上記経路に共振現象が発生しないようにしてい
る。
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
このサージ電圧は、コンデンサ１２→スイッチ１３→カ
ップリングコンデンサ４１→配線インダクタンス４５→
ブロッキング抵抗４４→直流電源３０→コンデンサ１２
の経路で流れる。この電流経路に対して、直流電源３０
の出力端子間にサージ抑制用コンデンサ４７を接続する
ことによって、サージ電圧に対する直流電源３０のイン
ピーダンスを低減することができる。このとき、ブロッ
キング抵抗４４の抵抗値を次式に従って決定することに
よって上記経路に共振現象が発生しないようにしてい
る。
【００３２】 Ｒb≧｛（Ｌs1＋Ｌb）／Ｃdc｝1/2 …（２） ただし、 Ｒb ：ブロッキング抵抗４４の抵抗値［Ω］ Ｌs1：配線インダクタンス４５の値 ［Ｈ］ Ｃdc：直流電源３０のコンデンサ３２の静電容量［Ｆ］ である。
【００３３】回路定数を（２）式のように決定すること
により振動モードになることを防ぎ、サージ電圧を速や
かに消滅させることができる。
により振動モードになることを防ぎ、サージ電圧を速や
かに消滅させることができる。
【００３４】かくして、第３の実施形態によれば、パル
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
【００３５】図４は本発明に係るパルス電源装置の第４
の実施形態の構成を示す回路図であり、図中、第３の実
施形態を示す図３と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態は直流電源３０とサ
ージ抑制用コンデンサ４７との間に、ダンピング抵抗４
８を新たに接続した点が図３と構成を異にしている。な
お、直流電源３０とサージ抑制用コンデンサ４７が接続
される部位までの配線インダクタンスを配線インダクタ
ンス４９で表し、サージ抑制用コンデンサ４７が接続さ
れる部位からカップリングコンデンサ４１までの配線の
インダクタンスを配線インダクタンス４５として表して
いる。
の実施形態の構成を示す回路図であり、図中、第３の実
施形態を示す図３と同一の要素には同一の符号を付して
その説明を省略する。この実施形態は直流電源３０とサ
ージ抑制用コンデンサ４７との間に、ダンピング抵抗４
８を新たに接続した点が図３と構成を異にしている。な
お、直流電源３０とサージ抑制用コンデンサ４７が接続
される部位までの配線インダクタンスを配線インダクタ
ンス４９で表し、サージ抑制用コンデンサ４７が接続さ
れる部位からカップリングコンデンサ４１までの配線の
インダクタンスを配線インダクタンス４５として表して
いる。
【００３６】ここで、パルス発生手段１０からのパルス
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
図３に示した第３の実施形態では、サージ電圧によっ
て、サージ抑制用コンデンサ４７→配線インダクタンス
４９→直流電源３０→サージ抑制用コンデンサ４７の閉
回路によって新たな共振現象が発生し、直流電源３０を
構成する整流回路３１に不要な電圧を印加する要因とな
り、場合によっては整流回路３１を構成する例えばダイ
オードを破壊させることが考えられる。そこで、この実
施形態はサージ抑制用コンデンサ４７と直流電源３０と
の間にダンピング抵抗４８を挿入し、ブロッキング抵抗
４４の抵抗値を次式に従って決定することによって上記
の共振現象が発生しないようにしている。
電圧によって直流電源３０にサージ電圧が印加される。
図３に示した第３の実施形態では、サージ電圧によっ
て、サージ抑制用コンデンサ４７→配線インダクタンス
４９→直流電源３０→サージ抑制用コンデンサ４７の閉
回路によって新たな共振現象が発生し、直流電源３０を
構成する整流回路３１に不要な電圧を印加する要因とな
り、場合によっては整流回路３１を構成する例えばダイ
オードを破壊させることが考えられる。そこで、この実
施形態はサージ抑制用コンデンサ４７と直流電源３０と
の間にダンピング抵抗４８を挿入し、ブロッキング抵抗
４４の抵抗値を次式に従って決定することによって上記
の共振現象が発生しないようにしている。
【００３７】 Ｒd≧｛（Ｌs2／（Ｃp・Ｃdc）／（Ｃp＋Ｃdc）｝1/2…（４） ただし、 Ｒd ：ダンピング抵抗４８の抵抗値［Ω］ Ｌs2：直流電源３０、ダンピング抵抗４８及びサージ抑
制用コンデンサ４７の直列接続回路の配線インダクタン
ス［Ｈ］ Ｃp ：サージ抑制用コンデンサ４７の静電容量［Ｆ］ Ｃdc：直流電源３０のコンデンサ３２の静電容量［Ｆ］ である。
制用コンデンサ４７の直列接続回路の配線インダクタン
ス［Ｈ］ Ｃp ：サージ抑制用コンデンサ４７の静電容量［Ｆ］ Ｃdc：直流電源３０のコンデンサ３２の静電容量［Ｆ］ である。
【００３８】サージ抑制用コンデンサ４７と直流電源３
０との間に（４）式の関係を満たすダンピング抵抗４８
を挿入することによって不要な振動電圧の発生を抑制す
ることができ、サージ電圧を速やかに消滅させることが
できる。
０との間に（４）式の関係を満たすダンピング抵抗４８
を挿入することによって不要な振動電圧の発生を抑制す
ることができ、サージ電圧を速やかに消滅させることが
できる。
【００３９】かくして、第４の実施形態によれば、パル
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
ス発生手段のパルス電圧に起因するサージ電圧を抑制す
ることができ、整流回路３１の破損を未然に防止するこ
とができる。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、パルス発生手段のパルス電圧に起因する
サージ電圧を抑制することによって、不要な振動電圧が
直流電源に印加されることを防ぎ、信頼性の向上及び長
寿命化を図ることのできるパルス電源装置が得られる。
発明によれば、パルス発生手段のパルス電圧に起因する
サージ電圧を抑制することによって、不要な振動電圧が
直流電源に印加されることを防ぎ、信頼性の向上及び長
寿命化を図ることのできるパルス電源装置が得られる。
【図１】本発明に係るパルス電源装置の第１の実施形態
の構成を示す回路図。
の構成を示す回路図。
【図２】本発明に係るパルス電源装置の第２の実施形態
の構成を示す回路図。
の構成を示す回路図。
【図３】本発明に係るパルス電源装置の第３の実施形態
の構成を示す回路図。
の構成を示す回路図。
【図４】本発明に係るパルス電源装置の第４の実施形態
の構成を示す回路図。
の構成を示す回路図。
【図５】従来のパルス電源装置の構成を示す回路図。
【図６】従来のもう一つ他のパルス電源装置の構成を示
す回路図。
す回路図。
【図７】図６に示したパルス電源装置の動作を説明する
ために、時間と電圧との関係を示した線図。
ために、時間と電圧との関係を示した線図。
１０ パルス発生手段 １１ 充電電源 １２ コンデンサ １３ スイッチ ２０ 放電負荷 ３０ 直流電源 ３１ 整流回路 ３２ コンデンサ ４１ カップリングコンデンサ ４２ 接地用リアクトル ４３ 充電用リアクトル ４４ ブロッキング抵抗 ４５ 配線インダクタンス ４６ ブロッキングリアクトル ４７ サージ抑制用コンデンサ ４８ ダンピング抵抗 ４９ 配線インダクタンス
Claims (8)
- 【請求項１】第１のコンデンサに充電されたエネルギー
をパルス電圧として取り出し、第２のコンデンサを介し
て、放電負荷に供給するパルス発生手段と、出力段に第
３のコンデンサを有し、この第３のコンデンサの両端の
直流電圧を前記放電負荷に連続的に印加する直流電源と
を備えるパルス電源装置において、 前記パルス発生手段と前記直流電源とが接続される経路
に、前記パルス電圧に起因する共振現象を阻止する第１
の抵抗を接続したことを特徴とするパルス電源装置。 - 【請求項２】前記第１の抵抗の抵抗値をＲb、前記第２
のコンデンサから前記直流電源までの配線のインダクタ
ンスをＬs1、前記第３のコンデンサの静電容量をＣdcと
するとき、次式の関係を満たすことを特徴とする請求項
１に記載のパルス電源装置。 Ｒb≧（Ｌs1／Ｃdc）1/2 - 【請求項３】第１のコンデンサに充電されたエネルギー
をパルス電圧として取り出し、第２のコンデンサを介し
て、放電負荷に供給するパルス発生手段と、出力段に第
３のコンデンサを有し、この第３のコンデンサの両端の
直流電圧を前記放電負荷に連続的に印加する直流電源と
を備えるパルス電源装置において、 前記パルス発生手段と前記直流電源とが接続される経路
に、前記パルス電圧に起因する共振現象を阻止する抵抗
とリアクトルとを直列に接続したことを特徴とするパル
ス電源装置。 - 【請求項４】前記抵抗の抵抗値をＲb、前記リアクトル
のインダクタンスをＬb、前記第２のコンデンサから前
記直流電源までの配線のインダクタンスをＬs1、前記第
３のコンデンサの静電容量をＣdcとするとき、次式の関
係を満たすことを特徴とする請求項３に記載のパルス電
源装置。 Ｒb≧｛（Ｌs1＋Ｌb）／Ｃdc｝1/2 - 【請求項５】前記直流電源の出力端子間にサージ電圧抑
制のための第４のコンデンサを接続したことを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれか１項に記載のパルス電源装
置。 - 【請求項６】前記直流電源の出力端子間にサージ電圧抑
制のための第４のコンデンサを接続し、前記抵抗の抵抗
値をＲb、前記リアクトルのインダクタンスをＬb、前記
第２のコンデンサから前記直流電源までの配線のインダ
クタンスをＬs1、前記第３のコンデンサの静電容量をＣ
dc、前記第４のコンデンサの静電容量をＣｐとすると
き、次式の関係を満たすことを特徴とする請求項３に記
載のパルス電源装置。 Ｒb≧｛（Ｌs1＋Ｌb）／（Ｃp＋Ｃdc）｝1/2 - 【請求項７】前記直流電源と前記第４のコンデンサとの
接続経路にダンピング用の第２の抵抗を接続したことを
特徴とする請求項５又は６に記載のパルス電源装置。 - 【請求項８】前記第２の抵抗の抵抗値をＲd、前記第３
のコンデンサの静電容量をＣdc、前記第４のコンデンサ
の静電容量をＣp、前記直流電源の出力端子から前記第
４のコンデンサが接続される端子までの配線のインダク
タンスをＬｓ２とするとき、次式の関係を満たすことを
特徴とする請求項７に記載のパルス電源装置。 Ｒd≧｛（Ｌs2／（Ｃp・Ｃdc）／（Ｃp＋Ｃdc）｝1/2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001062360A JP2002272143A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | パルス電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001062360A JP2002272143A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | パルス電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002272143A true JP2002272143A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18921511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001062360A Pending JP2002272143A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | パルス電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002272143A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011142731A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | パルス電源 |
| JP2012070485A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP2020537110A (ja) * | 2017-10-04 | 2020-12-17 | カラジェン インコーポレイテッドＣａｌａｇｅｎ， Ｉｎｃ． | 熱電冷却を伴う磁場生成 |
| US11863090B2 (en) | 2019-08-20 | 2024-01-02 | Calagen, Inc. | Circuit for producing electrical energy |
| US11942879B2 (en) | 2019-08-20 | 2024-03-26 | Calagen, Inc. | Cooling module using electrical pulses |
| US11996790B2 (en) | 2019-08-20 | 2024-05-28 | Calagen, Inc. | Producing electrical energy using an etalon |
-
2001
- 2001-03-06 JP JP2001062360A patent/JP2002272143A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011142731A (ja) * | 2010-01-06 | 2011-07-21 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | パルス電源 |
| JP2012070485A (ja) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP2020537110A (ja) * | 2017-10-04 | 2020-12-17 | カラジェン インコーポレイテッドＣａｌａｇｅｎ， Ｉｎｃ． | 熱電冷却を伴う磁場生成 |
| US11863090B2 (en) | 2019-08-20 | 2024-01-02 | Calagen, Inc. | Circuit for producing electrical energy |
| US11942879B2 (en) | 2019-08-20 | 2024-03-26 | Calagen, Inc. | Cooling module using electrical pulses |
| US11996790B2 (en) | 2019-08-20 | 2024-05-28 | Calagen, Inc. | Producing electrical energy using an etalon |
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