JP2005108910A - Pulse power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンデンサを直流電源として高電圧・大電流のパルスを発生させるパルス電源に係り、特にコンデンサを設定電圧まで繰り返し充電する充電装置に関する。 The present invention relates to a pulse power source that uses a capacitor as a DC power source to generate high voltage and large current pulses, and more particularly to a charging device that repeatedly charges a capacitor to a set voltage.
エキシマレーザーやオゾナィザ等の電源として利用されるパルス電源は、例えば、図6に示す構成にされる。充電装置HDCによってコンデンサC0を初期充電しておき、半導体スイッチSWのオンによってコンデンサC0の電圧を可飽和リアクトルSI0を通してパルストランスPTの一次側に印加し、可飽和リアクトルSI0の飽和動作(磁気スイッチ動作)によりパルス圧縮した放電電流をトランスPTに一次電流を供給し、トランスPTの二次側に昇圧したパルス電流を発生させる。このパルス電流でコンデンサC1を充電し、可飽和リアクトルSI1の飽和動作によりパルス圧縮した放電電流で次段のコンデンサC2を充電し、さらに可飽和リアクトルSI2の飽和動作でパルス圧縮し、これらパルス圧縮の繰り返しで最終段のコンデンサCn(ピーキングコンデンサ)が高圧充電され、最終段の可飽和リアクトルSInの飽和動作により負荷となるレーザ発振器等の負荷LHへ超短パルスを発生させる(例えば、特許文献1参照)。 A pulse power source used as a power source for an excimer laser, an ozonizer, or the like is configured as shown in FIG. 6, for example. The capacitor C 0 is initially charged by the charging device HDC, and the voltage of the capacitor C 0 is applied to the primary side of the pulse transformer PT through the saturable reactor SI 0 by turning on the semiconductor switch SW, and the saturation operation of the saturable reactor SI 0 The discharge current pulse-compressed by (magnetic switch operation) is supplied to the transformer PT as a primary current, and a boosted pulse current is generated on the secondary side of the transformer PT. The capacitor C 1 is charged with this pulse current, the capacitor C 2 in the next stage is charged with the discharge current pulse-compressed by the saturation operation of the saturable reactor SI 1 , and further pulse-compressed with the saturation operation of the saturable reactor SI 2 , By repeating the pulse compression, the capacitor Cn (peaking capacitor) in the final stage is charged with a high voltage, and an ultrashort pulse is generated in a load LH such as a laser oscillator as a load by the saturation operation of the saturable reactor SIn in the final stage (for example, Patent Document 1).
上記のパルス発生は、コンデンサC0を繰り返し充電してパルス電流を繰り返し発生し、このパルス電流を磁気パルス圧縮して負荷に繰り返し供給する。充電装置HDCは、コンデンサC0と直列共振回路を構成するリアクトルに半周期の振動電流を繰り返し流し、該リアクトルの蓄積エネルギーで該コンデンサを充電電圧指令によって与えられる電圧に繰り返し充電する。この動作は、例えば1秒間に4000回繰り返す。 In the above pulse generation, the capacitor C 0 is repeatedly charged to repeatedly generate a pulse current, and this pulse current is magnetically compressed and supplied repeatedly to the load. Charging device HDC repeatedly causes a half-cycle oscillating current to flow through a reactor that forms a series resonance circuit with capacitor C 0, and repeatedly charges the capacitor to a voltage given by a charging voltage command with the energy stored in the reactor. This operation is repeated 4000 times per second, for example.
このための充電装置HDCの回路構成及び制御を図7a〜図7dで説明する。まず、図7aの回路動作を説明する。インバータ2内のスイッチS1,S1をオンすると、昇圧トランス3および整流回路4を通して矢印A1,A2の経路で電流が流れ、リアクトル5とコンデンサ6の直列共振回路には半周期の振動電流が流れ始め、リアクトル5にエネルギーを蓄えつつコンデンサ6(図6のコンデンサC0)を充電する。次に、S1,S1をオフすると、リアクトル5に蓄えられたエネルギーは矢印A3の経路で電流を流し、コンデンサ6へエネルギーのすべてを移行し、コンデンサ6を更に充電する。同様に、スイッチS2,S2のオンとその後のオフ動作でコンデンサ6が充電される。なお、スイッチS1とS2は昇圧トランス3の飽和を防ぐために、充電指令毎に交互にスイッチング動作を行う。
The circuit configuration and control of the charging device HDC for this purpose will be described with reference to FIGS. 7a to 7d. First, the circuit operation of FIG. 7a will be described. When the switches S1 and S1 in the
これらの充電動作において、リアクトル5のリアクトル値をL、コンデンサ6のコンデンサ容量をC、スイッチSオフ時の電流をI、コンデンサ6の充電電圧をV0、スイッチオフ後のコンデンサ6の電圧をVとすると、エネルギー保存の法則より、 In these charging operations, the reactor value of the reactor 5 is L, the capacitor capacity of the capacitor 6 is C, the current when the switch S is off is I, the charging voltage of the capacitor 6 is V 0 , and the voltage of the capacitor 6 after the switch is off is V Then, from the law of conservation of energy,
が成り立つ。 Holds.
充電装置は、上式を基にコンデンサ6を充電電圧指令Vまで充電する。つまり、常に充電電流i及びコンデンサ電圧Vcを検出すると同時に、リアルタイムで以下の演算を行っており、 The charging device charges the capacitor 6 to the charging voltage command V based on the above equation. That is, the following calculation is performed in real time at the same time that the charging current i and the capacitor voltage Vc are always detected.
この式が成立したときにスイッチをオフする(波形は図8の(a)参照)。図7bは図7aの回路で昇圧トランス3を除いた降圧チョッパ型充電回路を等価的に示し、その動作原理は図7aの回路と同等となる。
When this equation is established, the switch is turned off (see FIG. 8A for the waveform). FIG. 7b shows equivalently a step-down chopper type charging circuit excluding the step-
図7cは図7aの回路で、リアクトル5からコンデンサ6への経路にスイッチ7とダイオード8を付加した昇圧チョッパ型充電回路とし、インバータ2内のスイッチS1(次回充電時はS2)とスイッチ7は同時にオン及びオフする構成を示す。このときの電流i及び電圧Vcの波形は異なるが制御方法は図7aの回路で述べた方法と一緒である(波形は図8の(b)参照)。図7dは図7cの回路から昇圧トランス3を除いた等価回路を示し、その動作原理は図7cと同等となる。
パルス電源は、大きさ、重量の制約により、充電装置ユニット、磁気圧縮ユニット、負荷ユニットの3ユニットに分割され、それぞれ個別のフレームに収めた構造にされている。例えば、各ユニットの主回路構成は図9に示すようになっている。 The pulse power source is divided into three units of a charging device unit, a magnetic compression unit, and a load unit due to size and weight restrictions, and each unit is housed in a separate frame. For example, the main circuit configuration of each unit is as shown in FIG.
ここで、各ユニットには装置寿命があり、各ユニットは一定期間の使用で交換が必要となる。例えば、磁気圧縮ユニットのみ交換した場合、図9の磁気圧縮ユニットのコンデンサC0の容量変化で、充電電圧が若干ではあるが変化を伴う。同様に、充電装置ユニットのみ交換した場合、リアクトルL1のリアクトル値変化で、充電電圧が若干ではあるが変化を伴う。 Here, each unit has a device life, and each unit needs to be replaced after being used for a certain period. For example, when only the magnetic compression unit is replaced, the charging voltage is slightly changed due to a change in the capacitance of the capacitor C0 of the magnetic compression unit in FIG. Similarly, when only the charging device unit is replaced, a change in the reactor value of the reactor L1 causes a slight change in the charging voltage.
上記のように、ユニットの交換で回路定数が変化すると、充電装置を同じ充電電圧指令としたままでは、下記の(1)、(2)で述べる理由で充電エネルギーが変わってしまう。ユニット交換前後で充電エネルギーが変わってしまうと、装置全体の特性も変わってしまい好ましくない。従って、ユニット交換の度に充電装置の再調整またはプログラムの変更をしなければならないという問題がある。 As described above, when the circuit constant changes due to the replacement of the unit, the charging energy changes for the reason described in the following (1) and (2) while the charging device is kept at the same charging voltage command. If the charging energy changes before and after the unit replacement, the characteristics of the entire apparatus also change, which is not preferable. Therefore, there is a problem that the charger must be readjusted or the program must be changed every time the unit is replaced.
ユニット交換後の充電エネルギーは、ユニット交換前の充電エネルギーを(1/2)CV2とすると、前記の式1及び式2より、
(1)リアクトル5のリアクトル値がL→L’に変わった場合充電電圧をV’とするとコンデンサ6に充電されるエネルギー量は、
The charging energy after the unit replacement is expressed by the
(1) When the reactor value of the reactor 5 changes from L to L ′ When the charging voltage is V ′, the amount of energy charged in the capacitor 6 is
となり、交換前に比べて、 And compared to before replacement,
のエネギー誤差が生じる。 Energy error occurs.
(2)コンデンサ6の容量がC→C’に変わった場合充電電圧をV’とすると、コンデンサ6に充電されるエネルギー量は、 (2) When the capacitance of the capacitor 6 changes from C → C ′ When the charging voltage is V ′, the amount of energy charged in the capacitor 6 is
となり、交換前に比ベて、 And compared to before the replacement,
のエネギー誤差が生じる。 Energy error occurs.
以上の問題のほか、従来の充電装置では以下の問題がある。 In addition to the above problems, the conventional charging apparatus has the following problems.
・装置容量が同じ充電装置であっても、繰り返し数、充電電圧範囲、コンデンサC0の容量が異なればその度に充電制御回路を設計変更しなければならない。 -Even if charging devices have the same device capacity, the charge control circuit must be redesigned each time the number of repetitions, charging voltage range, and capacity of the capacitor C0 are different.
・負荷に必要なエネルギーが2倍、3倍と増えれば、その度に2倍、3倍の装置容量の充電装置を開発しなければならないので、装置開発に時間およびコストがかかる。 -If the energy required for the load increases by 2 or 3 times, a charging device having a device capacity of 2 or 3 times must be developed each time, so that device development takes time and cost.
本発明の目的は、上記の課題を解決したパルス電源を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a pulse power supply that solves the above-described problems.
本発明は、前記の課題を解決するため、充電装置ユニットに入力用インターフェースを設け、さらには磁気圧縮ユニットに入力用インターフェースを設け、磁気圧縮ユニットの交換または充電装置ユニットの回路要素の交換に伴う回路定数の変化によるパルス電流エネルギーの変化を、入力用インターフェースによる回路定数の入力設定値変更で補償できるようにしたものである。また、入力用インターフェースは、同じユニット構成で、パルス発生の繰り返し周波数、1サイクルあたりの充電エネルギー、パルス電圧などの制御定数の変更に、その入力設定値変更で対応できるようにしたものである。さらに、入力用インターフェースは、充電装置ユニットを並列に接続して磁気圧縮ユニットのコンデンサを充電するパルス電源における並列接続台数の変更に、その入力設定値変更で対応できるようにしたものである。以上のことから、本発明は、以下の構成を特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an input interface in the charging device unit, and further provides an input interface in the magnetic compression unit, which is accompanied by replacement of the magnetic compression unit or replacement of circuit elements of the charging device unit. The change of the pulse current energy due to the change of the circuit constant can be compensated by the change of the input set value of the circuit constant by the input interface. Further, the input interface has the same unit configuration, and can change the control constants such as the pulse generation repetition frequency, the charging energy per cycle, and the pulse voltage by changing the input set value. Further, the input interface is configured to be able to cope with a change in the number of units connected in parallel in a pulse power source that connects the charging device units in parallel to charge the capacitor of the magnetic compression unit by changing the input setting value. From the above, the present invention is characterized by the following configurations.
(1)充電されるコンデンサを直流電源としてパルス電流を発生し、このパルス電流を磁気パルス圧縮して負荷に供給する磁気圧縮ユニットと、前記コンデンサと直列共振回路を構成するリアクトルから半周期の振動電流を該コンデンサに供給し、該リアクトルの蓄積エネルギーで該コンデンサを充電する充電装置ユニットとに分離構成されたパルス電源において、
前記充電装置ユニットは、充電制御回路に入力用インターフェースを設け、該インターフェースは、前記磁気圧縮ユニットの交換または充電装置ユニットの回路要素の交換に伴う回路定数の変化によるパルス電流エネルギーの変化を、回路定数の入力設定値変更で補償する手段を設けたことを特徴とする。
(1) A magnetic compression unit that generates a pulse current using a charged capacitor as a DC power supply, compresses the pulse current to a load and supplies the load to a load, and a half-cycle vibration from a reactor that forms a series resonance circuit with the capacitor In a pulse power supply configured to supply current to the capacitor and to be separated from a charging device unit that charges the capacitor with stored energy of the reactor,
The charging device unit is provided with an input interface in a charging control circuit, and the interface is configured to detect a change in pulse current energy due to a change in a circuit constant accompanying replacement of the magnetic compression unit or replacement of a circuit element of the charging device unit. Means is provided for compensating by changing a constant input set value.
(2)前記磁気圧縮ユニットは、その回路構成がもつ回路定数が予め入力設定された入力用インターフェースを設け、前記充電装置ユニットは当該磁気圧縮ユニットが交換されたときに該入力用インターフェースの設定値に従って充電制御する手段を設けたことを特徴とする。 (2) The magnetic compression unit is provided with an input interface in which circuit constants of the circuit configuration are set in advance, and the charging device unit has a set value of the input interface when the magnetic compression unit is replaced. According to the present invention, means for controlling charging is provided.
(3)前記充電装置ユニットまたは磁気圧縮ユニットに設けた入力用インターフェースは、前記磁気圧縮ユニットおよび充電装置ユニットでのパルス発生の繰り返し周波数、1サイクルあたりの充電エネルギー、パルス電圧などの制御定数の変更に、その入力設定値で変更する手段を備えたことを特徴とする。 (3) The input interface provided in the charging device unit or the magnetic compression unit is configured to change control constants such as a repetition frequency of pulse generation in the magnetic compression unit and the charging device unit, charging energy per cycle, and pulse voltage. And a means for changing the input set value.
(4)前記充電装置ユニットの入力用インターフェースは、前記充電装置ユニットを並列に接続して前記磁気圧縮ユニットのコンデンサを充電するパルス電源における並列接続台数の変更に、その入力設定値で変更する手段を備えたことを特徴とする。 (4) The input interface of the charging device unit is a means for changing the number of units connected in parallel in a pulsed power supply that connects the charging device units in parallel and charges the capacitors of the magnetic compression unit with the input set value. It is provided with.
(5)前記充電装置ユニットの入力用インターフェースは、パルス電源の最大装置容量以内で、パルス発生の繰り返し周波数及び1サイクルあたりの充電エネルギーを変更するために1サイクルの期間を入力設定する手段を備えたことを特徴とする。 (5) The input interface of the charging device unit includes means for inputting and setting the period of one cycle in order to change the repetition frequency of pulse generation and the charging energy per cycle within the maximum device capacity of the pulse power supply. It is characterized by that.
(6)前記充電装置ユニットの入力用インターフェースは、充電電圧指令の分解能を常に一定に保つために外部から最大充電電圧値を入力設定する手段を備えたことを特徴とする。 (6) The input interface of the charging device unit includes means for inputting and setting a maximum charging voltage value from the outside in order to always keep the resolution of the charging voltage command constant.
以上のとおり、本発明によれば、充電装置ユニットに入力用インターフェースを設け、磁気圧縮ユニットの交換または充電装置ユニットの回路要素の交換に伴う回路定数の変化によるパルス電流エネルギーの変化を、入力用インターフェースによる回路定数の入力設定値変更で補償するようにしたため、磁気圧縮ユニットや充電装置ユニットの交換でリアクトル値やコンデンサ容量が変わっても、外部からその値を入力することで充電制御回路を変更することなく交換前と同じパルス電流エネルギーを発生できる。 As described above, according to the present invention, an input interface is provided in the charging device unit, and a change in pulse current energy due to a change in circuit constant due to replacement of a magnetic compression unit or replacement of a circuit element of the charging device unit is input. Since the compensation was made by changing the circuit constant input setting value by the interface, even if the reactor value or the capacitor capacity changed due to the replacement of the magnetic compression unit or charging device unit, the charge control circuit was changed by inputting the value from the outside It is possible to generate the same pulse current energy as before replacement.
また、磁気圧縮ユニットに、その回路構成がもつ回路定数を予め入力設定された入力用インターフェースを設け、充電装置ユニットは磁気圧縮ユニットが交換されたときに入力用インターフェースの設定値を取り込むことで、磁気圧縮ユニット交換時に設定を入力し直すことを不要にする。 In addition, the magnetic compression unit is provided with an input interface in which circuit constants of the circuit configuration are set in advance, and the charging device unit takes in the set value of the input interface when the magnetic compression unit is replaced, Eliminates the need to re-enter the settings when replacing the magnetic compression unit.
また、入力用インターフェースは、ユーザーが変更不能にしておくことで、ユーザーが誤った値を入力するのを防止できる。 In addition, the input interface can be prevented from being input by the user by making the change impossible.
また、入力用インターフェースは、同じユニット構成で、パルス発生の繰り返し周波数、1サイクルあたりの充電エネルギー、パルス電圧などの制御定数の変更に、その入力設定値変更で対応できる。 Further, the input interface has the same unit configuration, and can respond to changes in control constants such as a pulse generation repetition frequency, charge energy per cycle, and pulse voltage by changing the input set value.
さらに、入力用インターフェースは、充電装置ユニットを並列に接続して磁気圧縮ユニットのコンデンサを充電するパルス電源における並列接続台数の変更に、その入力設定値変更で対応できる。この場合、1サイクルの期間が延びれば、今まで1回のスイッチングで行っていた充電を複数回で行うことができる。その結果、リアクトルに流れる最大電流を抑えつつ1サイクル当たりの充電エネルギーを増やすこともできる。 Furthermore, the input interface can cope with a change in the number of units connected in parallel in a pulse power source that connects the charging device units in parallel and charges the capacitor of the magnetic compression unit by changing the input setting value. In this case, if the period of one cycle is extended, charging that has been performed by one switching until now can be performed a plurality of times. As a result, charging energy per cycle can be increased while suppressing the maximum current flowing through the reactor.
(実施形態1)
図1に示すように、充電装置の筐体表面または外部に、入力用インターフェースIFCを設ける。このインターフェースIFCは、コンピュータ構成またはハードウェア構成の充電制御回路CPUに対して、充電装置の回路定数および充電制御定数の設定および変更ができるようにする。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the housing surface or the external charging device, providing an input interface IF C. The interface IF C, to the charge control circuit CPU of a computer configuration or hardware configuration, to allow setting and changing the circuit constant and the charge control constant of the charging device.
例えば、インターフェースIFCは、充電制御回路CPUによる前記式の演算に必要な、リアクトル5のリアクトル値及びコンデンサ6の容量を、外部設定できるようにする。 For example, the interface IF C is required for the operation of the equation by the charging control circuit CPU, a reactor value of the reactor 5 and the capacitance of the capacitor 6, to be externally set.
また、インターフェースIFCは、コンデンサ6の充電電圧を外部設定できるようにする。 The interface IF C is such that the charging voltage of the capacitor 6 can be externally set.
また、インターフェースIFCは、1サイクルの期間を外部から設定変更できるようにする。 The interface IF C makes it possible to set change the date of one cycle from the outside.
なお、インターフェースIFCは、プログラマブル表示器、デジタルスイッチ、アナログトリマーなど入力された値を記憶、変更できるものを使用する。また、インターフェースIFCに設定されている値はユーザーによる変更ができないようにする。 Incidentally, the interface IF C is programmable display device, a digital switch, stores the input values, analog trimmer, to use those that can be changed. Further, the value set in the interface IF C is to prevent change by the user.
このようなインターフェースIFCを設けた充電装置において、充電制御回路CPUは、電源起動時または設定変更時に、インターフェースIFCの各種設定値を読み込み、これら設定値を基に充電制御のための演算を行う。 In the charging device provided with such an interface IF C , the charging control circuit CPU reads various setting values of the interface IF C when the power is turned on or when the setting is changed, and performs calculation for charging control based on these setting values. Do.
以上の構成によれば、例えば、充電装置のコンデンサ6が交換されたとき、インターフェースIFCからその値を入力することで充電制御回路CPUの演算内容を変更することなく、交換前と同じエネルギーでコンデンサ6を充電することができる。 According to the above configuration, for example, when the capacitor 6 of the charging device has been replaced, without changing the content of operation of the charge control circuit CPU by inputting the value from the interface IF C, with the same energy as before the replacement The capacitor 6 can be charged.
また、図9のユニット別構成になるパルス電源において、磁気圧縮ユニットの交換で、それに組み込まれた回路要素の定数変更が生じ、これに伴い充電装置のコンデンサ6に要求される充電電圧が変化した場合、インターフェースIFCからコンデンサ6の充電電圧を設定変更することで対応できる。なお、充電電圧指令を最大充電電圧に対する相対値で設定することができる。この場合、それぞれの使用用途ごとに必要な最大充電電圧は異なる充電電圧指令に対する相対値に設定し、外部からそれぞれの使用用途ごとに必要な最大充電電圧を入力できるようにすれば充電電圧指令の分解能を常に一定に保つことができる。 In addition, in the pulse power supply having the unit configuration shown in FIG. 9, the constant of a circuit element incorporated in the magnetic compression unit is changed, and the charging voltage required for the capacitor 6 of the charging device is changed accordingly. If, it may be dealt with by changing the setting charging voltage of the capacitor 6 from the interface IF C. The charging voltage command can be set as a relative value with respect to the maximum charging voltage. In this case, the maximum charge voltage required for each use application is set to a relative value for a different charge voltage command, and the maximum charge voltage required for each use application can be input from the outside. The resolution can always be kept constant.
また、インターフェースIFCに設定されている値をユーザーが変更できないようにすることで、ユーザーが誤った値を入力するのを防ぐことができる。 Further, by the value set in the interface IF C to prevent users from changing, it can be prevented from entering the user incorrect values.
また、インターフェースIFCによる1サイクルの充電期間変更を可能とすることで、今まで1回のスイッチングで行っていた充電を複数回のスイッチングで行うことができる。その結果、リアクトル5に流れる最大電流を抑えながら1サイクル当たりの充電エネルギーを増やすことができる。図2は図7cまたは図7dの回路でのシミュレーション波形で、図2の(a)は1サイクルの期間が短く、充電エネルギーも少ない場合、図2の(b)は1サイクルの期間が長く、充電エネルギーも大きい場合である。このように1サイクルの期間を外部から変更できるようにすると、最大出力容量の範囲内で繰り返し周波数を自由に設定できるようになる(高繰り返し時には1回当たりの最大充電エネルギーは少なく、低繰り返し時は多くなる)。 Moreover, by enabling the charging period changes for one cycle by the interface IF C, can be charged which has been performed in one switching up to now multiple switching. As a result, the charging energy per cycle can be increased while suppressing the maximum current flowing through the reactor 5. FIG. 2 is a simulation waveform in the circuit of FIG. 7c or FIG. 7d. FIG. 2 (a) shows a case where the period of one cycle is short and the charging energy is small, and FIG. This is the case when the charging energy is large. When the period of one cycle can be changed from the outside in this way, the repetition frequency can be freely set within the range of the maximum output capacity (the maximum charge energy per one is small at the time of high repetition, and at the time of low repetition. Will be more).
なお、1サイクルの期間を延ばした場合、1回あたりのスイッチング期問を伸ばして1回あたりの充電エネルギーを増やすことができるが、この場合回路に流れる最大電流が増えるため、スイッチング素子が定格電流を超えて破損する(または破損しない、より大きな素子を使用しなければならない)、リアクトル5に鉄心を使用している場合、鉄心が飽和してしまう(または飽和しない、より大きな鉄心を使用しなければならない)等の問題があるため、これらを考慮した期間変更が好ましい。 In addition, if the period of one cycle is extended, the switching period per one time can be extended and the charging energy per one time can be increased. However, in this case, since the maximum current flowing through the circuit increases, the switching element becomes the rated current. If a core is used for the reactor 5, the core will be saturated (or a larger core that will not saturate must be used). It is preferable to change the period in consideration of these.
(実施形態2)
本実施形態は、図3に示すように、磁気圧縮ユニットの筺体表面、または内部に、実施形態1と同等のインターフェースIFM装置を設ける。充電装置は、電源起動時または設定変更時に、インターフェースIFCおよびIFMの設定値を充電制御回路CPUに読み込み、これら設定値を基に充電制御を行う。
(Embodiment 2)
This embodiment, as shown in FIG. 3, the housing surface of the magnetic compression unit or within, provided an equivalent interface IF M apparatus as the
この場合、インターフェースIFMは、磁気圧縮ユニットがもつ回路定数(例えば、コンデンサC0、コンデンサC1,C2の容量やパルストランスPTの昇圧比など)を予め入力しておく。これにより、磁気圧縮ユニット交換前後で、負荷ユニットへ供給するエネルギー量が変化するのを、ユーザーが値を入力することなくかつ充電装置の充電制御回路を変更することなく、エネルギー変化を自動的に防ぐことができる
なお、インターフェースIFMは、入力されている値をユーザーが変更できないようにするのが好ましい。
In this case, the interface IF M, the circuit constants with the magnetic compression unit (e.g., a capacitor C 0, such as step-up ratio of the volume and the pulse transformer PT of the capacitor C1, C2) previously entered in advance. As a result, the amount of energy supplied to the load unit changes before and after replacing the magnetic compression unit, and the energy change is automatically performed without the user inputting a value and without changing the charging control circuit of the charging device. Note it is possible to prevent the interface IF M is preferably a value that is input to prevent users from changing.
したがって、本実施形態によれば、実施形態1の作用効果に加えて、磁気圧縮ユニットの交換時に、それに搭載する回路要素の変更設定値を、充電装置のインターフェースIFCで入力し直す必要がなくなる。
Therefore, according to this embodiment, in addition to the effects of
(実施形態3)
本実施形態は、図4に示すように、1つのコンデンサ6に複数台の充電回路を並列接続した充電装置に適用する場合である。
(Embodiment 3)
This embodiment is a case where the present invention is applied to a charging device in which a plurality of charging circuits are connected in parallel to one capacitor 6 as shown in FIG.
この充電装置において、本実施形態では、実施形態1、2と同様のインターフェースIFCを設け、リアクトル値、コンデンサ容量の設定変更等の他に、並列台数を外部から入力設定できるようにする。 In this charging apparatus, in the present embodiment, a similar interface IF C first and second embodiments, the reactor value, in addition to such configuration changes capacitance to allow input and set parallel number from the outside.
従来、負荷に必要な充電エネルギーが2倍、3倍と変われば、その度に出力容量が2倍、3倍となる充電装置を開発していた。この点、本実施形態では、充電装置の充電制御回路に、インターフェースIFCから充電装置が何台並列に接続されているかの情報を与えることによって同じ種類の充電装置を複数台並列に接続し出力容量を2倍、3倍に増やすことができる。 Conventionally, when a charging energy required for a load is changed to 2 times or 3 times, a charging device has been developed in which the output capacity is doubled or tripled each time. In this regard, in the present embodiment, and connected to the charging control circuit of the charging device, the plurality of parallel of the same type of the charging device by providing one of the information the charging device from the interface IF C is connected to any number parallel outputs The capacity can be increased by a factor of two or three.
図5の(a)は充電装置を1台、(b)は2台並列とした場合のシミュレーション波形を示す。 FIG. 5 (a) shows a simulation waveform when one charging device is used and FIG.
1 直流電源
2 インバータ
3 昇圧トランス
4 整流回路
5 リアクトル
6 コンデンサ
CPU 充電制御回路
IFC,IFM インターフェース
1
Claims (6)
前記充電装置ユニットは、充電制御回路に入力用インターフェースを設け、該インターフェースは、前記磁気圧縮ユニットの交換または充電装置ユニットの回路要素の交換に伴う回路定数の変化によるパルス電流エネルギーの変化を、回路定数の入力設定値変更で補償する手段を設けたことを特徴とするパルス電源。 A pulse current is generated by using a capacitor to be charged as a DC power source, the pulse current is magnetically compressed and supplied to a load, and a half cycle oscillation current is generated from a reactor that forms a series resonance circuit with the capacitor. In the pulse power supply configured to be separated from the charging device unit that supplies the capacitor and charges the capacitor with the stored energy of the reactor,
The charging device unit is provided with an input interface in a charging control circuit, and the interface is configured to detect a change in pulse current energy due to a change in a circuit constant accompanying replacement of the magnetic compression unit or replacement of a circuit element of the charging device unit. A pulse power supply comprising means for compensating by changing a constant input set value.
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