JP2003009547A - パルス電源 - Google Patents
パルス電源Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型の絶縁トランスを使用せず、対地間の静
電容量を低減し、安全に動作させることができるパルス
電源を提供する。 【解決手段】 直流電源または初期充電されたコンデン
サから半導体スイッチのオン／オフ制御で電圧を発生・
停止させるパルス電源において、半導体スイッチの両端
をゲート制御電源に接続し、該ゲート制御電源とゲート
回路と半導体スイッチとを接続し、ゲート回路に外部信
号を与えて半導体スイッチをオン／オフ制御することを
特徴とし、上記半導体スイッチを複数個直列に接続した
ことを特徴とし、上記各半導体スイッチとゲート回路お
よびゲート制御電源を１つの半導体スイッチユニットに
構成し、該半導体スイッチユニットを複数個直列に接続
したことを特徴としている。
電容量を低減し、安全に動作させることができるパルス
電源を提供する。 【解決手段】 直流電源または初期充電されたコンデン
サから半導体スイッチのオン／オフ制御で電圧を発生・
停止させるパルス電源において、半導体スイッチの両端
をゲート制御電源に接続し、該ゲート制御電源とゲート
回路と半導体スイッチとを接続し、ゲート回路に外部信
号を与えて半導体スイッチをオン／オフ制御することを
特徴とし、上記半導体スイッチを複数個直列に接続した
ことを特徴とし、上記各半導体スイッチとゲート回路お
よびゲート制御電源を１つの半導体スイッチユニットに
構成し、該半導体スイッチユニットを複数個直列に接続
したことを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体スイッチのオ
ン／オフ制御によりパルス波形を形成するパルス電源に
関するものであり、主に半導体スイッチの安定動作に関
するものである。
ン／オフ制御によりパルス波形を形成するパルス電源に
関するものであり、主に半導体スイッチの安定動作に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子ビームやイオンビーム、そして中性
粒子ビームなどのビーム発生装置は核融合研究や産業分
野の加工機などに広く利用されている。このようなビー
ムの発生を行うには、緻密な制御を経て生成されたプラ
ズマから所定のビームを引出してマイクロ秒から数秒の
高電圧を印加し加速する。この時のパルス電圧を発生さ
せるには、直流高圧電源または初期充電されたコンデン
サから半導体スイッチを介してパルス電圧を発生させる
方法がとられる。この種のパルス電源の従来例を図２に
示す。
粒子ビームなどのビーム発生装置は核融合研究や産業分
野の加工機などに広く利用されている。このようなビー
ムの発生を行うには、緻密な制御を経て生成されたプラ
ズマから所定のビームを引出してマイクロ秒から数秒の
高電圧を印加し加速する。この時のパルス電圧を発生さ
せるには、直流高圧電源または初期充電されたコンデン
サから半導体スイッチを介してパルス電圧を発生させる
方法がとられる。この種のパルス電源の従来例を図２に
示す。
【０００３】図２において、直流電源または初期充電さ
れたコンデンサからなるエネルギー供給電源１と半導体
スイッチ２、電流制限器３および負荷４とが閉回路にな
るように接続しパルス回路を構成する。放電スイッチの
役目をする半導体スイッチ２のゲートおよびエミッタ端
子をゲート回路５に接続する。ゲート回路５の制御入力
は商用電源から絶縁トランス７を介して１５Ｖ程度に降
圧し供給される。一方ゲート回路５への放電動作オン／
オフ指令信号は外部信号として制御盤６より、電気的な
絶縁を考慮して光ファイバーにより与えられる。ゲート
回路５ではこの光信号を電気的パルス信号に変換して、
半導体スイッチ２のゲート・エミッタを制御する。電流
制限器３は負荷４で短絡事故などが生じた時でも、半導
体スイッチ２を破損させない電流範囲内に電流を抑制す
るインピーダンスである。また、パルス回路の低圧ライ
ンは接地されるが、ここでは負荷４の低圧側で接地した
例を示す。
れたコンデンサからなるエネルギー供給電源１と半導体
スイッチ２、電流制限器３および負荷４とが閉回路にな
るように接続しパルス回路を構成する。放電スイッチの
役目をする半導体スイッチ２のゲートおよびエミッタ端
子をゲート回路５に接続する。ゲート回路５の制御入力
は商用電源から絶縁トランス７を介して１５Ｖ程度に降
圧し供給される。一方ゲート回路５への放電動作オン／
オフ指令信号は外部信号として制御盤６より、電気的な
絶縁を考慮して光ファイバーにより与えられる。ゲート
回路５ではこの光信号を電気的パルス信号に変換して、
半導体スイッチ２のゲート・エミッタを制御する。電流
制限器３は負荷４で短絡事故などが生じた時でも、半導
体スイッチ２を破損させない電流範囲内に電流を抑制す
るインピーダンスである。また、パルス回路の低圧ライ
ンは接地されるが、ここでは負荷４の低圧側で接地した
例を示す。
【０００４】次に動作を説明する。制御盤６からの動作
指令は、ゲート回路５を介して半導体スイッチ２のゲー
ト・エミッタに与えられ、半導体スイッチ２がオン動作
をし放電を開始する。その結果、エネルギー供給電源１
から電流制限器３を介して負荷４に単極性の電圧が供給
される。その後、必要なパルス幅の時間に達すると、制
御盤６から動作停止指令がゲート回路５を介して半導体
スイッチ２に与えられ、放電は停止する。このように負
荷４には半導体スイッチ２がオン動作している時間をパ
ルス幅とするパルス電圧またはパルス電流が供給される
ことになる。
指令は、ゲート回路５を介して半導体スイッチ２のゲー
ト・エミッタに与えられ、半導体スイッチ２がオン動作
をし放電を開始する。その結果、エネルギー供給電源１
から電流制限器３を介して負荷４に単極性の電圧が供給
される。その後、必要なパルス幅の時間に達すると、制
御盤６から動作停止指令がゲート回路５を介して半導体
スイッチ２に与えられ、放電は停止する。このように負
荷４には半導体スイッチ２がオン動作している時間をパ
ルス幅とするパルス電圧またはパルス電流が供給される
ことになる。
【０００５】さて、この種のパルス電源は、比較的パル
ス幅が長くパルス電流が小さい場合、例えばパルス幅が
〜数秒、電流が〜数十Ａで、運転頻度が早い領域ではエ
ネルギー供給電源１に直流電源を用いるが、他方パルス
幅が短くパルス電流が大きい場合、例えばパルス幅が〜
数十ｍ秒、パルス電流が〜数十ｋＡで、特に一度に大き
なエネルギーの放出が必要になる時は、あらかじめコン
デンサに電荷を蓄えて放電する方法がとられる。また、
この半導体スイッチ２は高電圧のパルス回路に接続され
ること、そしてパルス電流も大きいことから半導体１素
子で仕様を満足することが難しく、相応の直列数、並列
数を有した半導体素子の集合体として使用される例が多
い。いずれにせよ半導体スイッチ２はパルス電圧が高
く、パルス電流も大きい状態で放電オン／オフ動作をし
なければならないため、非常に厳しい環境で使用される
ことになる。
ス幅が長くパルス電流が小さい場合、例えばパルス幅が
〜数秒、電流が〜数十Ａで、運転頻度が早い領域ではエ
ネルギー供給電源１に直流電源を用いるが、他方パルス
幅が短くパルス電流が大きい場合、例えばパルス幅が〜
数十ｍ秒、パルス電流が〜数十ｋＡで、特に一度に大き
なエネルギーの放出が必要になる時は、あらかじめコン
デンサに電荷を蓄えて放電する方法がとられる。また、
この半導体スイッチ２は高電圧のパルス回路に接続され
ること、そしてパルス電流も大きいことから半導体１素
子で仕様を満足することが難しく、相応の直列数、並列
数を有した半導体素子の集合体として使用される例が多
い。いずれにせよ半導体スイッチ２はパルス電圧が高
く、パルス電流も大きい状態で放電オン／オフ動作をし
なければならないため、非常に厳しい環境で使用される
ことになる。
【０００６】半導体スイッチ２は、例えば５０ｋＶＤＣ
のような高電圧のパルス回路上に接続されているが、そ
のゲート回路５の制御電源は商用電源、例えば１００Ｖ
から電源を送らなければならない。この電位差を確保す
るために５０ｋＶに耐える絶縁トランス７を介して、ゲ
ート回路５に制御用の電圧、例えば１５Ｖを送ってい
る。ところが耐電圧が高いだけにこの絶縁トランス７は
非常に大きなものとなり、その結果、一次コイルと二次
コイル間およびコイルと鉄心（接地電位）間の対地間静
電容量が数百〜数千ｐＦに達するなど、大変大きくなる
欠点があった。
のような高電圧のパルス回路上に接続されているが、そ
のゲート回路５の制御電源は商用電源、例えば１００Ｖ
から電源を送らなければならない。この電位差を確保す
るために５０ｋＶに耐える絶縁トランス７を介して、ゲ
ート回路５に制御用の電圧、例えば１５Ｖを送ってい
る。ところが耐電圧が高いだけにこの絶縁トランス７は
非常に大きなものとなり、その結果、一次コイルと二次
コイル間およびコイルと鉄心（接地電位）間の対地間静
電容量が数百〜数千ｐＦに達するなど、大変大きくなる
欠点があった。
【０００７】図２において、通常、商用電源の一端が接
地され、かつ負荷４の一端も接地されている。従って、
エネルギー供給電源１と半導体スイッチ２とゲート回路
５と上記対地間静電容量とが直列接続されて接地され、
閉回路になる。また、電流制限器３と負荷４との直列回
路が、上記ゲート回路５と対地間静電容量との直列回路
に並列接続されて接地されたことになる。このような回
路構成となるため、対地間静電容量が大きくなると、半
導体スイッチ２がオン／オフ動作する時、過度的に上記
閉回路に共振現象を生じて負荷４の電圧・電流波形に不
要な高周波振動を生じさせたり、ノイズの発生源とな
り、ゲート回路５や半導体スイッチ２の誤動作や破損の
原因となっていた。
地され、かつ負荷４の一端も接地されている。従って、
エネルギー供給電源１と半導体スイッチ２とゲート回路
５と上記対地間静電容量とが直列接続されて接地され、
閉回路になる。また、電流制限器３と負荷４との直列回
路が、上記ゲート回路５と対地間静電容量との直列回路
に並列接続されて接地されたことになる。このような回
路構成となるため、対地間静電容量が大きくなると、半
導体スイッチ２がオン／オフ動作する時、過度的に上記
閉回路に共振現象を生じて負荷４の電圧・電流波形に不
要な高周波振動を生じさせたり、ノイズの発生源とな
り、ゲート回路５や半導体スイッチ２の誤動作や破損の
原因となっていた。
【０００８】そのメカニズムは、半導体スイッチ２がオ
ン動作すると、そのエミッタがコレクタと同電位に急上
昇し、ゲート回路５の電位も上がって上記対地間静電容
量を充電しようとする。この対地間静電容量は、エネル
ギー供給電源１が有する静電容量成分や高圧回路に既成
する静電容量とゲート回路５を介して高周波の共振現象
を起こす。一方、所定のパルス幅の時間に達すると、半
導体スイッチ２に動作停止指令が来て、オフ動作をする
と急激に電位が下がり、上記対地間静電容量は電荷を放
出するため、上記と同様な高周波の共振現象を生じる。
ン動作すると、そのエミッタがコレクタと同電位に急上
昇し、ゲート回路５の電位も上がって上記対地間静電容
量を充電しようとする。この対地間静電容量は、エネル
ギー供給電源１が有する静電容量成分や高圧回路に既成
する静電容量とゲート回路５を介して高周波の共振現象
を起こす。一方、所定のパルス幅の時間に達すると、半
導体スイッチ２に動作停止指令が来て、オフ動作をする
と急激に電位が下がり、上記対地間静電容量は電荷を放
出するため、上記と同様な高周波の共振現象を生じる。
【０００９】この高周波放電はきわめて急峻な電圧、電
流の波形変化をもたらすこと、またその電圧は定格パル
ス電圧の２倍程度まで上昇したり、その電流も定格パル
ス電流の数倍から数十倍にまで達することがあって、ゲ
ート回路５や半導体スイッチ２の誤動作や破損の大きな
要因となっていた。
流の波形変化をもたらすこと、またその電圧は定格パル
ス電圧の２倍程度まで上昇したり、その電流も定格パル
ス電流の数倍から数十倍にまで達することがあって、ゲ
ート回路５や半導体スイッチ２の誤動作や破損の大きな
要因となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記のような問題があ
ったため、大型の絶縁トランスを使用せず、対地間の静
電容量を低減し、安全に動作させることができる電源が
要求されていた。
ったため、大型の絶縁トランスを使用せず、対地間の静
電容量を低減し、安全に動作させることができる電源が
要求されていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、直流電源また
は初期充電されたコンデンサ１から半導体スイッチ２の
オン／オフ制御で電圧を発生・停止させるパルス電源に
おいて、半導体スイッチ２の両端をゲート制御電源８に
接続し、該ゲート制御電源８とゲート回路５と半導体ス
イッチ２とを接続し、ゲート回路５に外部信号を与えて
半導体スイッチ２をオン／オフ制御することを特徴とし
ている。
は初期充電されたコンデンサ１から半導体スイッチ２の
オン／オフ制御で電圧を発生・停止させるパルス電源に
おいて、半導体スイッチ２の両端をゲート制御電源８に
接続し、該ゲート制御電源８とゲート回路５と半導体ス
イッチ２とを接続し、ゲート回路５に外部信号を与えて
半導体スイッチ２をオン／オフ制御することを特徴とし
ている。
【００１２】また、上記半導体スイッチ２を複数個直列
に接続したことを特徴としている。
に接続したことを特徴としている。
【００１３】さらに、上記各半導体スイッチ２１〜２ｎ
とゲート回路５１〜５ｎおよびゲート制御電源８１〜８
ｎを１つの半導体スイッチユニット９１〜９ｎに構成
し、該半導体スイッチユニット９１〜９ｎを複数個直列
に接続したことを特徴とするパルス電源である。
とゲート回路５１〜５ｎおよびゲート制御電源８１〜８
ｎを１つの半導体スイッチユニット９１〜９ｎに構成
し、該半導体スイッチユニット９１〜９ｎを複数個直列
に接続したことを特徴とするパルス電源である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の実施例である。図２と同一
回路を構成する素子には同一記号を附記したので、その
説明を省略する。
て説明する。図１は本発明の実施例である。図２と同一
回路を構成する素子には同一記号を附記したので、その
説明を省略する。
【００１５】図１において、半導体スイッチ２の両端、
即ち、コレクタ・エミッタ間にゲート制御電源８を接続
し、その出力は１５Ｖ程度に電圧変換してゲート回路５
に送電する。ゲート回路５は上記ゲート制御電源８から
の入力をもって各種制御を行なう。本実施例では、図２
（従来例）で示した商用電源から絶縁トランス７を介し
てゲート回路５に入力する回路をなくし、直接、エネル
ギー供給電源１から直流電源の供給を受けるものであ
る。その他の回路構成は図２と同一であるので説明を省
略する。
即ち、コレクタ・エミッタ間にゲート制御電源８を接続
し、その出力は１５Ｖ程度に電圧変換してゲート回路５
に送電する。ゲート回路５は上記ゲート制御電源８から
の入力をもって各種制御を行なう。本実施例では、図２
（従来例）で示した商用電源から絶縁トランス７を介し
てゲート回路５に入力する回路をなくし、直接、エネル
ギー供給電源１から直流電源の供給を受けるものであ
る。その他の回路構成は図２と同一であるので説明を省
略する。
【００１６】次に動作を説明する。エネルギー供給電源
１から半導体スイッチ２に電圧が印加されると、同電圧
がゲート制御電源８にも与えられる。このエネルギー供
給電源１の電圧は、ゲート電圧より充分高い直流電圧で
あるので、この電圧を分圧してゲート回路５に供給し、
運転準備が完了する。あるいは、ＤＣ−ＤＣコンバータ
等の電圧変換器を使用してゲート回路５に電圧を供給す
ることも可能である。その後、制御盤６からの動作指令
がゲート回路５を介して半導体スイッチ２に与えられ、
半導体スイッチ２がオン動作をし放電を開始する。そし
て、所定のパルス幅の時間に達すると、制御盤６からの
動作停止指令がゲート回路５を介して半導体スイッチ２
に与えられ、半導体スイッチ２は放電を停止する。以上
の動作は図２の場合と同様であるが、絶縁トランス７に
よる対地間の静電容量は、図２の実施例においては存在
せず、その結果、高周波の共振現象は生じず、半導体ス
イッチ２やゲート回路５に障害を与えることなく安全な
動作が可能になった。
１から半導体スイッチ２に電圧が印加されると、同電圧
がゲート制御電源８にも与えられる。このエネルギー供
給電源１の電圧は、ゲート電圧より充分高い直流電圧で
あるので、この電圧を分圧してゲート回路５に供給し、
運転準備が完了する。あるいは、ＤＣ−ＤＣコンバータ
等の電圧変換器を使用してゲート回路５に電圧を供給す
ることも可能である。その後、制御盤６からの動作指令
がゲート回路５を介して半導体スイッチ２に与えられ、
半導体スイッチ２がオン動作をし放電を開始する。そし
て、所定のパルス幅の時間に達すると、制御盤６からの
動作停止指令がゲート回路５を介して半導体スイッチ２
に与えられ、半導体スイッチ２は放電を停止する。以上
の動作は図２の場合と同様であるが、絶縁トランス７に
よる対地間の静電容量は、図２の実施例においては存在
せず、その結果、高周波の共振現象は生じず、半導体ス
イッチ２やゲート回路５に障害を与えることなく安全な
動作が可能になった。
【００１７】ここで、エネルギー供給電源１の電圧はい
つも一定とは限らない。一般的には定格値の１０％程度
まで使用される。従って、この程度まで電圧が下がって
もゲート回路５の制御が充分であるようにゲート制御電
源８は定電圧制御電源となっている。例えば仮に半導体
スイッチ２にＩＧＢＴを使用するとして市販の素子を見
ると６００Ｖ／４００Ａの定格のものがあり、このクラ
スの素子を使用して定格の１０％の電圧で使用するとし
てもゲート制御電源８には６０Ｖの電圧が供給できる。
この電圧は、ゲート制御電源８に入力され、定電圧制御
回路（図示せず）を介してゲート回路５に一定の制御電
圧１５Ｖを供給するに充分なものである。また、電流に
ついても同様な要件を満たす必要があるが、ゲート回路
に必要な電流は１Ａ未満であるので、定電流制御回路
（図示せず）を介して必要なゲート電流を確保するのに
充分である。
つも一定とは限らない。一般的には定格値の１０％程度
まで使用される。従って、この程度まで電圧が下がって
もゲート回路５の制御が充分であるようにゲート制御電
源８は定電圧制御電源となっている。例えば仮に半導体
スイッチ２にＩＧＢＴを使用するとして市販の素子を見
ると６００Ｖ／４００Ａの定格のものがあり、このクラ
スの素子を使用して定格の１０％の電圧で使用するとし
てもゲート制御電源８には６０Ｖの電圧が供給できる。
この電圧は、ゲート制御電源８に入力され、定電圧制御
回路（図示せず）を介してゲート回路５に一定の制御電
圧１５Ｖを供給するに充分なものである。また、電流に
ついても同様な要件を満たす必要があるが、ゲート回路
に必要な電流は１Ａ未満であるので、定電流制御回路
（図示せず）を介して必要なゲート電流を確保するのに
充分である。
【００１８】さて、図１では基本的な回路を示して来た
が、実用的な回路として図３に他の実施例を示し説明す
る。図１、図２と同一回路を構成する素子には同一記号
を付記したのでその説明は省略する。図３の回路では一
般的に数ｋＶ〜数十ｋＶに達する高いパルス電圧を定格
とするために、半導体スイッチ２は多くの半導体素子を
直列に接続して耐電圧を確保し使用する。従って、半導
体スイッチ２１、ゲート回路５１、およびゲート制御電
源８１が図１と同様に結線されて１つの半導体スイッチ
ユニット９１を構成し、以下、同様に構成されたこの半
導体スイッチユニット９１〜９ｎを直列に接続すること
になる。なお、制御盤６は１台でｎ個の半導体スイッチ
ユニット９１〜９ｎを制御することが可能である。
が、実用的な回路として図３に他の実施例を示し説明す
る。図１、図２と同一回路を構成する素子には同一記号
を付記したのでその説明は省略する。図３の回路では一
般的に数ｋＶ〜数十ｋＶに達する高いパルス電圧を定格
とするために、半導体スイッチ２は多くの半導体素子を
直列に接続して耐電圧を確保し使用する。従って、半導
体スイッチ２１、ゲート回路５１、およびゲート制御電
源８１が図１と同様に結線されて１つの半導体スイッチ
ユニット９１を構成し、以下、同様に構成されたこの半
導体スイッチユニット９１〜９ｎを直列に接続すること
になる。なお、制御盤６は１台でｎ個の半導体スイッチ
ユニット９１〜９ｎを制御することが可能である。
【００１９】次に動作を説明する。エネルギー供給電源
１の電圧はゲート制御電源８１〜８ ｎを介してゲート回
路５１〜５ｎに所定の電圧を供給し準備が完了する。そ
の後、制御盤６から動作指令がゲート回路５１〜５ｎを
介して半導体スイッチ２１〜２ｎに同時に与えられ、半
導体スイッチ２１〜２ｎがオン動作をし、放電を開始す
る。その結果、エネルギー供給電源１から電流制限器３
を介して負荷４に単極性の電圧が供給される。その後、
必要なパルス幅の時間に達すると、制御盤６から動作停
止指令がゲート回路５１〜５ｎを介して半導体スイッチ
２１〜２ｎ に与えられ、放電は停止する。以上のとお
り、図１と同様に、半導体スイッチ２１〜２ｎやゲート
回路５１〜５ｎに障害を与えることなく、安全な動作が
可能である。
１の電圧はゲート制御電源８１〜８ ｎを介してゲート回
路５１〜５ｎに所定の電圧を供給し準備が完了する。そ
の後、制御盤６から動作指令がゲート回路５１〜５ｎを
介して半導体スイッチ２１〜２ｎに同時に与えられ、半
導体スイッチ２１〜２ｎがオン動作をし、放電を開始す
る。その結果、エネルギー供給電源１から電流制限器３
を介して負荷４に単極性の電圧が供給される。その後、
必要なパルス幅の時間に達すると、制御盤６から動作停
止指令がゲート回路５１〜５ｎを介して半導体スイッチ
２１〜２ｎ に与えられ、放電は停止する。以上のとお
り、図１と同様に、半導体スイッチ２１〜２ｎやゲート
回路５１〜５ｎに障害を与えることなく、安全な動作が
可能である。
【００２０】さて、パルス電圧の定格が大きいと、半導
体素子は１００個以上にも達する直列数になる場合もあ
る。このような場合は、上記半導体スイッチユニット９
１〜９ｎを１００組以上を直列に接続すれば良いが、接
続が大変であるので半導体素子をグループ単位でまと
め、直列に接続して小ユニット化したものを半導体スイ
ッチ２１〜２ｎとして使用しても有効である。比較的パ
ルス電流の小さい定格の場合は定格電圧の低い素子を直
列に多く接続する方がコスト的に有利な場合もあるから
である。さて、半導体スイッチユニット９１〜９ｎの各
ユニットは１つの構造体、すなわち、プリント基板など
に小型化してに配線したものを数組まとめておき、必要
なパルス電圧が決まれば必要組数だけ直列に配置し結線
する方法が取られる。このユニット化方式は小型化、省
力化、コスト低減に有効な方法である。
体素子は１００個以上にも達する直列数になる場合もあ
る。このような場合は、上記半導体スイッチユニット９
１〜９ｎを１００組以上を直列に接続すれば良いが、接
続が大変であるので半導体素子をグループ単位でまと
め、直列に接続して小ユニット化したものを半導体スイ
ッチ２１〜２ｎとして使用しても有効である。比較的パ
ルス電流の小さい定格の場合は定格電圧の低い素子を直
列に多く接続する方がコスト的に有利な場合もあるから
である。さて、半導体スイッチユニット９１〜９ｎの各
ユニットは１つの構造体、すなわち、プリント基板など
に小型化してに配線したものを数組まとめておき、必要
なパルス電圧が決まれば必要組数だけ直列に配置し結線
する方法が取られる。このユニット化方式は小型化、省
力化、コスト低減に有効な方法である。
【００２１】
【発明の効果】上記のように本発明は、従来の商用電源
から絶縁トランス７を介してゲート回路５に入力する方
式によらず、大型の絶縁トランス７を使用しなくてよい
回路構成としたものであって、この構成により、ゲート
回路５と対地間に存在する静電容量が著しく低減され、
その結果、半導体スイッチ２のオン／オフ動作時に生じ
る電位の急変による、上記対地間静電容量と高電圧のパ
ルス回路との間での共振現象を避けることができ、負荷
４の電圧・電流波形に不要な振動を生じさせたり、その
急峻な高周波の電圧、電流によって生じるゲート回路５
や半導体スイッチ２の破損や誤動作を防止することがで
きる。また、商用電源によらず直接、エネルギー供給電
源１からゲート回路に出力するために対地間静電容量に
よる高周波振動が生じることなくパルス電源の安全性を
高めることができる。しかも、高耐電圧性を必要とする
大型の絶縁トランスが不要であるので小型、軽量化が図
れ、かつ、コストダウンも実現できるもので工業的価値
大なるものである。
から絶縁トランス７を介してゲート回路５に入力する方
式によらず、大型の絶縁トランス７を使用しなくてよい
回路構成としたものであって、この構成により、ゲート
回路５と対地間に存在する静電容量が著しく低減され、
その結果、半導体スイッチ２のオン／オフ動作時に生じ
る電位の急変による、上記対地間静電容量と高電圧のパ
ルス回路との間での共振現象を避けることができ、負荷
４の電圧・電流波形に不要な振動を生じさせたり、その
急峻な高周波の電圧、電流によって生じるゲート回路５
や半導体スイッチ２の破損や誤動作を防止することがで
きる。また、商用電源によらず直接、エネルギー供給電
源１からゲート回路に出力するために対地間静電容量に
よる高周波振動が生じることなくパルス電源の安全性を
高めることができる。しかも、高耐電圧性を必要とする
大型の絶縁トランスが不要であるので小型、軽量化が図
れ、かつ、コストダウンも実現できるもので工業的価値
大なるものである。
【図１】本発明によるパルス電源の実施例を示す回路図
である。
である。
【図２】従来例によるパルス電源を示す回路図である。
【図３】本発明によるパルス電源の他の実施例を示す回
路図である。
路図である。
１ エネルギー供給電源
２ 半導体スイッチ
２１〜２ｎ 半導体スイッチ
３ 電流制限器
４ 負荷
５ ゲート回路
５１〜５ｎ ゲート回路
６ 制御盤
７ 絶縁トランス
８ ゲート制御電源
８１〜８ｎ ゲート制御電源
９ 半導体スイッチユニット
９１〜９ｎ 半導体スイッチユニット
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H790 BA01 BB03 CC01 CC06 EA01
EA16
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電源または初期充電されたコンデン
サから半導体スイッチのオン／オフ制御で電圧を発生・
停止させるパルス電源において、 半導体スイッチの両端をゲート制御電源に接続し、該ゲ
ート制御電源とゲート回路と半導体スイッチとを接続
し、ゲート回路に外部信号を与えて半導体スイッチをオ
ン／オフ制御することを特徴とするパルス電源。 - 【請求項２】 上記半導体スイッチを複数個直列に接続
したことを特徴とする請求項１記載のパルス電源。 - 【請求項３】 上記各半導体スイッチとゲート回路およ
びゲート制御電源を１つの半導体スイッチユニットに構
成し、該半導体スイッチユニットを複数個直列に接続し
たことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパル
ス電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193171A JP2003009547A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | パルス電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001193171A JP2003009547A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | パルス電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003009547A true JP2003009547A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19031506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001193171A Pending JP2003009547A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | パルス電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003009547A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300732A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Nichicon Corp | パルス電源 |
| CN103296918A (zh) * | 2013-07-03 | 2013-09-11 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 | 一种在低压直流电源上施加瞬间干扰信号的产生电路 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03236623A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | パルス発生回路 |
| JPH03237813A (ja) * | 1990-02-15 | 1991-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | パルス発生回路 |
| JPH05160487A (ja) * | 1991-12-03 | 1993-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | パルスレーザ用パルス発生装置 |
-
2001
- 2001-06-26 JP JP2001193171A patent/JP2003009547A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071212 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101026 |