JP2014176162A - Voltage generation circuit and ion generation device with the same - Google Patents

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Makoto Fujiwara
誠 藤原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage generation circuit which can fine-tune frequency of a driving signal to a piezoelectric transformer using an inexpensive microcomputer without increasing costs.SOLUTION: A high voltage generation circuit 10 has: a piezoelectric transformer T which outputs output voltage VT in accordance with a frequency of a driving signal Sd; and a microcomputer 5. The microcomputer 5 generates the driving signal Sd of variable frequency by dividing a clock signal Sclk to output the driving signal Sd to the piezoelectric transformer T. The microcomputer 5 switches frequency mutually between a frequency f1 which is less than a resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T and a frequency f2 which is equal to or larger than the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T to determine the frequency of the driving signal Sd.

Description

本発明は、電圧生成回路およびそれを備えたイオン発生装置に関し、特に、圧電トランスを含む電圧生成回路、およびその電圧生成回路を備えたイオン発生装置に関する。   The present invention relates to a voltage generation circuit and an ion generation device including the voltage generation circuit, and more particularly to a voltage generation circuit including a piezoelectric transformer and an ion generation device including the voltage generation circuit.

電源装置の小型化および軽量化を図るために、圧電トランスを備えた電圧生成回路が検討されている。たとえば特許文献1(特開2011―250549号公報)に開示された圧電トランス式高圧電源装置は、直流高電圧発生回路と、検出手段と、制御部とを備える。直流高電圧発生回路は、圧電トランスと、圧電トランスの駆動回路と、圧電トランスの出力を整流する整流回路とを含む。検出手段は、直流高電圧発生回路の出力電圧もしくは出力電流を検出する。制御部は、検出手段により検出された出力電圧もしくは出力電流の値が目標値となる駆動信号を駆動回路に与えて、直流高電圧発生回路を制御する。制御部は、駆動回路に与える駆動信号のデューティを固定して周波数を変化させて、出力電圧もしくは出力電流を目標値に対して一定の範囲内となる周波数に設定する。一定の範囲内となる周波数に設定した後、制御部は、出力電圧もしくは出力電流が目標値になるように駆動信号のデューティを変化させる。   In order to reduce the size and weight of the power supply device, a voltage generation circuit including a piezoelectric transformer has been studied. For example, a piezoelectric transformer type high voltage power supply device disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-250549) includes a DC high voltage generation circuit, detection means, and a control unit. The DC high voltage generation circuit includes a piezoelectric transformer, a driving circuit for the piezoelectric transformer, and a rectifying circuit that rectifies the output of the piezoelectric transformer. The detecting means detects the output voltage or output current of the DC high voltage generation circuit. The control unit controls the direct-current high-voltage generation circuit by giving a drive signal whose output voltage or output current value detected by the detection means is a target value to the drive circuit. The control unit changes the frequency by fixing the duty of the drive signal applied to the drive circuit, and sets the output voltage or output current to a frequency that is within a certain range with respect to the target value. After setting the frequency to be within a certain range, the control unit changes the duty of the drive signal so that the output voltage or the output current becomes a target value.

また、特許文献2(特開2011―199937号公報)に開示された圧電トランス式高圧電源装置は、圧電トランスと、周波数逓倍手段と、駆動パルス発生手段と、電圧値検出手段と、周波数演算手段とを備える。圧電トランスは、駆動パルスの周波数に応じた電圧を出力する。周波数逓倍手段は、クロック信号の周波数を逓倍する。駆動パルス発生手段は、周波数逓倍手段により逓倍された逓倍クロック信号から駆動パルスを発生する。電圧値検出手段は、圧電トランスの出力電圧を検出する。周波数演算手段は、電圧値検出手段の検出結果と目標電圧との差分から、圧電トランスに入力する駆動パルスの周波数を演算する。圧電トランス式高圧電源装置は、周波数演算手段により演算した周波数に応じて周波数逓倍手段の逓倍数を変更して、駆動パルスの周波数を制御する。これにより、圧電トランス式高圧電源装置は、圧電トランスから出力される電圧を目標電圧になるように制御する。   A piezoelectric transformer type high voltage power supply device disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-199937) includes a piezoelectric transformer, frequency multiplying means, drive pulse generating means, voltage value detecting means, and frequency calculating means. With. The piezoelectric transformer outputs a voltage corresponding to the frequency of the drive pulse. The frequency multiplication means multiplies the frequency of the clock signal. The drive pulse generator generates a drive pulse from the multiplied clock signal multiplied by the frequency multiplier. The voltage value detection means detects the output voltage of the piezoelectric transformer. The frequency calculation means calculates the frequency of the drive pulse input to the piezoelectric transformer from the difference between the detection result of the voltage value detection means and the target voltage. The piezoelectric transformer type high-voltage power supply device controls the frequency of the drive pulse by changing the multiplication number of the frequency multiplication means according to the frequency calculated by the frequency calculation means. As a result, the piezoelectric transformer type high voltage power supply device controls the voltage output from the piezoelectric transformer to be the target voltage.

特開2011―250549号公報JP 2011-250549 A 特開2011―199937号公報JP 2011-199937 A

圧電トランスの出力電圧は、駆動周波数(駆動信号の周波数)に依存する。一般に、圧電トランスの出力電圧―駆動周波数曲線は、共振周波数を中心とする鋭いピークを有する。このため、駆動周波数が共振周波数にできるだけ近いことが求められる。また、共振周波数は圧電トランス毎に異なる。したがって、特許文献1に開示された圧電トランス式高圧電源装置は、圧電トランス毎の特性に応じて、駆動周波数を微調整している。   The output voltage of the piezoelectric transformer depends on the driving frequency (frequency of the driving signal). In general, the output voltage-drive frequency curve of a piezoelectric transformer has a sharp peak centered on the resonance frequency. For this reason, the drive frequency is required to be as close as possible to the resonance frequency. Further, the resonance frequency differs for each piezoelectric transformer. Therefore, the piezoelectric transformer type high-voltage power supply device disclosed in Patent Document 1 finely adjusts the drive frequency according to the characteristics of each piezoelectric transformer.

一般に、マイクロコンピュータが調整可能な駆動周波数の分解能は、マイクロコンピュータに供給されるクロック信号の周波数(クロック周波数)fclkに依存する。つまり、マイクロコンピュータによって駆動される圧電トランス駆動回路において、ある駆動信号の周期Taと他の駆動信号の周期Tbとの差分値(Ta−Tb)は、クロック周期(クロック信号の周期)Tclkの自然数倍と等しい((Ta−Tb)=k×Tclk(kは自然数)))。   In general, the resolution of the drive frequency that can be adjusted by the microcomputer depends on the frequency (clock frequency) fclk of the clock signal supplied to the microcomputer. That is, in the piezoelectric transformer drive circuit driven by the microcomputer, the difference value (Ta−Tb) between the cycle Ta of one drive signal and the cycle Tb of another drive signal is a natural value of the clock cycle (clock signal cycle) Tclk. It is equal to several times ((Ta−Tb) = k × Tclk (k is a natural number))).

一例として、駆動周波数を100kHzから101kHzに調整するためのクロック周波数の条件について説明する。周波数100kHzの駆動信号の周期は10us(マイクロ秒)である。周波数101kHzの駆動信号の周期は約9.9us(マイクロ秒)である。このため、周波数100kHz,101kHzの駆動信号の周期の差分値は、約100ns(ナノ秒)である。このような駆動周波数の調整が可能であるためには、クロック周期Tclkの自然数倍が約100ns(ナノ秒)となる必要がある。よって、クロック周波数fclkは、少なくとも10MHzでなければならない。   As an example, the condition of the clock frequency for adjusting the drive frequency from 100 kHz to 101 kHz will be described. The period of the driving signal having a frequency of 100 kHz is 10 us (microseconds). The period of the drive signal having a frequency of 101 kHz is about 9.9 us (microseconds). For this reason, the difference value of the periods of the drive signals having the frequencies of 100 kHz and 101 kHz is about 100 ns (nanoseconds). In order to be able to adjust such a driving frequency, the natural number multiple of the clock cycle Tclk needs to be about 100 ns (nanoseconds). Therefore, the clock frequency fclk must be at least 10 MHz.

また、駆動周波数を100kHzから100.5kHzに調整するためのクロック周波数の条件について説明する。周波数100.5kHzの駆動信号の周期は約9.95us(マイクロ秒)である。このため、周波数100kHz,100.5kHzの駆動信号の周期の差分値は、約50ns(ナノ秒)である。したがって、クロック周期Tclkの自然数倍が約50ns(ナノ秒)となる必要がある。よって、クロック周波数fclkは、少なくとも20MHzでなければならない。このように、駆動周波数を微調整するための分解能を小さくするには、高いクロック周波数fclkを有するマイクロコンピュータが必要になる。   Also, the condition of the clock frequency for adjusting the drive frequency from 100 kHz to 100.5 kHz will be described. The period of the drive signal having a frequency of 100.5 kHz is about 9.95 us (microseconds). For this reason, the difference value of the periods of the drive signals having the frequencies of 100 kHz and 100.5 kHz is about 50 ns (nanoseconds). Therefore, the natural number multiple of the clock cycle Tclk needs to be about 50 ns (nanoseconds). Thus, the clock frequency fclk must be at least 20 MHz. Thus, in order to reduce the resolution for finely adjusting the drive frequency, a microcomputer having a high clock frequency fclk is required.

一般に、マイクロコンピュータは、機能が同じであればクロック周波数fclkが高いほど高価である。したがって、駆動周波数の微調整のために、高価なマイクロコンピュータを選択すると、回路のコストが増加する可能性がある。   In general, a microcomputer is more expensive as the clock frequency fclk is higher if the functions are the same. Therefore, if an expensive microcomputer is selected for fine adjustment of the driving frequency, the cost of the circuit may increase.

また、特許文献2に開示された圧電トランス式高圧電源装置は、駆動周波数を高精度に調整するために、周波数逓倍手段が必要である。周波数逓倍手段を追加することで、回路のコストが増加する。   In addition, the piezoelectric transformer type high-voltage power supply device disclosed in Patent Document 2 requires frequency multiplication means in order to adjust the drive frequency with high accuracy. By adding the frequency multiplication means, the cost of the circuit increases.

本発明の目的は、コストを増加させることなく、安価なマイクロコンピュータを使用して、圧電トランスへの駆動信号の周波数の微調整が可能な電圧生成回路、およびそれを備えたイオン発生装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a voltage generation circuit capable of finely adjusting the frequency of a drive signal to a piezoelectric transformer using an inexpensive microcomputer without increasing the cost, and an ion generation device including the voltage generation circuit It is to be.

本発明のある局面に係る電圧生成回路は、圧電トランスと、制御回路とを備える。圧電トランスは、駆動信号の周波数に応じた電圧を出力する。制御回路は、クロック信号の分周により駆動信号を生成し可変の周波数の駆動信号を圧電トランスに出力する。制御回路は、圧電トランスの共振周波数未満の第1の周波数と、共振周波数以上の第2の周波数とを決定し、第1の周波数と第2の周波数との間で交互に切り替わるように駆動信号を出力する。   A voltage generation circuit according to an aspect of the present invention includes a piezoelectric transformer and a control circuit. The piezoelectric transformer outputs a voltage corresponding to the frequency of the drive signal. The control circuit generates a drive signal by dividing the clock signal and outputs a drive signal having a variable frequency to the piezoelectric transformer. The control circuit determines a first frequency that is less than the resonance frequency of the piezoelectric transformer and a second frequency that is greater than or equal to the resonance frequency, and a drive signal so as to switch alternately between the first frequency and the second frequency. Is output.

好ましくは、電圧生成回路は、第1の検出回路をさらに備える。第1の検出回路は、圧電トランスからの出力電圧を検出して、第1の検出値を制御回路に出力する。制御回路は、共振周波数を含む周波数帯域において、第1および第2の周波数を変化させて、第1の検出値が最大となる第1および第2の周波数を選択する。   Preferably, the voltage generation circuit further includes a first detection circuit. The first detection circuit detects an output voltage from the piezoelectric transformer and outputs a first detection value to the control circuit. The control circuit changes the first and second frequencies in the frequency band including the resonance frequency, and selects the first and second frequencies that maximize the first detection value.

本発明の他の局面に係るイオン発生装置は、上記電圧生成回路と、電圧生成回路からの出力電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部とを備える。   An ion generation apparatus according to another aspect of the present invention includes the voltage generation circuit and an ion generation unit that generates ions when an output voltage from the voltage generation circuit is applied.

好ましくは、第1および第2の周波数が、第1の検出値が最大となる周波数に固定された状態において、制御回路は、駆動信号のデューティ比を変化させて、第1の検出値に基づいて、出力電圧を調整する。   Preferably, in a state where the first and second frequencies are fixed to a frequency at which the first detection value is maximized, the control circuit changes the duty ratio of the drive signal and is based on the first detection value. Adjust the output voltage.

好ましくは、電圧生成回路は、第2の検出回路をさらに備える。第2の検出回路は、放電電流を検出して、第2の検出値を制御回路に出力する。第1および第2の周波数が、第1の検出値が最大となる周波数に固定された状態において、制御回路は、駆動信号のデューティ比を変化させて、第2の検出値に基づいて、放電電流を調整する。   Preferably, the voltage generation circuit further includes a second detection circuit. The second detection circuit detects the discharge current and outputs a second detection value to the control circuit. In a state where the first and second frequencies are fixed to a frequency at which the first detection value is maximum, the control circuit changes the duty ratio of the drive signal and discharges based on the second detection value. Adjust the current.

本発明によれば、コストを増加させることなく、安価なマイクロコンピュータを使用して、圧電トランスへの駆動信号の周波数の微調整が可能な電圧生成回路、およびそれを備えたイオン発生装置を実現することができる。   According to the present invention, a voltage generation circuit capable of finely adjusting the frequency of a drive signal to a piezoelectric transformer and an ion generation device including the voltage generation circuit using an inexpensive microcomputer without increasing the cost are realized. can do.

本発明の実施の形態1に係る電圧生成回路を備えたイオン発生装置の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the ion generator provided with the voltage generation circuit which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示した電圧生成回路の構成を概略的に示す回路ブロック図である。FIG. 2 is a circuit block diagram schematically showing a configuration of a voltage generation circuit shown in FIG. 1. 図2に示した圧電トランスの共振周波数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the resonant frequency of the piezoelectric transformer shown in FIG. 図2に示した制御回路から出力される駆動信号の周波数を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a frequency of a drive signal output from a control circuit shown in FIG. 2. 図2に示した駆動信号の周波数の調整を説明するためのタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the adjustment of the frequency of the drive signal shown in FIG. 2. FIG. 図2に示したイオン発生部への印加電圧の周波数依存性を表す図である。It is a figure showing the frequency dependence of the voltage applied to the ion generating part shown in FIG. 図2に示した制御回路による周波数走査処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the frequency scanning process by the control circuit shown in FIG. 図7に示したフローチャートにおける周波数の走査を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the scanning of the frequency in the flowchart shown in FIG. 図7に示したフローチャートの周波数走査処理の結果を表す図である。It is a figure showing the result of the frequency scanning process of the flowchart shown in FIG. 本発明の実施の形態2に係る電圧生成回路の構成を概略的に示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows roughly the structure of the voltage generation circuit which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図10に示した電圧生成回路が出力する印加電圧に対する駆動信号のデューティ比の影響を説明するための概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the influence of the duty ratio of the drive signal on the applied voltage output from the voltage generation circuit shown in FIG. 10. 図10に示した電圧生成回路において、圧電トランスにおけるデューティ比と出力電圧との間の関係を表す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a duty ratio in a piezoelectric transformer and an output voltage in the voltage generation circuit illustrated in FIG. 10. 図10に示した制御回路によるデューティ比走査処理を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the duty ratio scanning process by the control circuit shown in FIG. 図13に示したフローチャートのデューティ比走査処理の結果を表す図である。It is a figure showing the result of the duty ratio scanning process of the flowchart shown in FIG. 図13に示したフローチャートにおけるイオン発生部の良否判定の処理を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the quality determination process of the ion generation part in the flowchart shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明を繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part in a figure, and the description is not repeated.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る高電圧生成回路を備えたイオン発生装置の構成を概略的に示すブロック図である。図1を参照して、イオン発生装置100は、入力端子1と、AC/DC変換部2と、高電圧生成回路(電圧生成回路)10と、イオン発生部3と、クロック発振器4とを備える。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an ion generation apparatus including a high voltage generation circuit according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, ion generator 100 includes an input terminal 1, an AC / DC converter 2, a high voltage generation circuit (voltage generation circuit) 10, an ion generator 3, and a clock oscillator 4. .

入力端子1は、外部の交流電源(たとえば商用電源、図示せず)からの交流電力を受けて、その交流電力をAC/DC変換部2に出力する。AC/DC変換部2は、入力端子1からの交流電力を直流電力に変換して、その直流電力を高電圧生成回路10に出力する。高電圧生成回路10は、AC/DC変換部2からの直流電圧を昇圧して、その電圧をイオン発生部3に出力する。イオン発生部3は、高電圧生成回路10からの電圧が印加されるとイオンを発生させる。クロック発振器4は、高電圧生成回路10にクロック信号Sclkを供給する。なお、外部から直流電力を受ける場合には、AC/DC変換部2を省略でき、AC/DC変換部2の代わりに定電圧回路(図示せず)が設けられる。また、クロック信号Sclkは、たとえば高電圧生成回路10内に設けられたクロック生成回路(図示せず)から供給されてもよい。   Input terminal 1 receives AC power from an external AC power supply (for example, a commercial power supply, not shown) and outputs the AC power to AC / DC conversion unit 2. The AC / DC converter 2 converts AC power from the input terminal 1 into DC power and outputs the DC power to the high voltage generation circuit 10. The high voltage generation circuit 10 boosts the DC voltage from the AC / DC converter 2 and outputs the voltage to the ion generator 3. The ion generator 3 generates ions when a voltage from the high voltage generation circuit 10 is applied. The clock oscillator 4 supplies a clock signal Sclk to the high voltage generation circuit 10. When receiving DC power from the outside, the AC / DC conversion unit 2 can be omitted, and a constant voltage circuit (not shown) is provided instead of the AC / DC conversion unit 2. Further, the clock signal Sclk may be supplied from, for example, a clock generation circuit (not shown) provided in the high voltage generation circuit 10.

図2は、図1に示した高電圧生成回路10の構成を概略的に示す回路ブロック図である。図2を参照して、高電圧生成回路10は、マイクロコンピュータ(制御回路)5と、昇圧回路101と、整流回路102,104と、分圧回路(第1の検出回路)103とを含む。マイクロコンピュータ5は、CPU(Central Processing Unit)51と、駆動信号生成部52と、A/Dコンバータ53と、メモリ54とを有する。イオン発生部3は、正放電電極Epと、負放電電極Enと、誘導電極Eg1,Eg2とを有する。   FIG. 2 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of the high voltage generation circuit 10 shown in FIG. Referring to FIG. 2, high voltage generation circuit 10 includes a microcomputer (control circuit) 5, a booster circuit 101, rectifier circuits 102 and 104, and a voltage divider circuit (first detection circuit) 103. The microcomputer 5 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a drive signal generation unit 52, an A / D converter 53, and a memory 54. The ion generator 3 includes a positive discharge electrode Ep, a negative discharge electrode En, and induction electrodes Eg1, Eg2.

昇圧回路101は、圧電トランスTと、インダクタLと、トランジスタQと、コンデンサC1と、抵抗R1とを有する。トランジスタQは、たとえばNMOS(Negative-channel Metal Oxide Semiconductor)トランジスタである。インダクタLの一方端は、AC/DC変換部により生成された直流電圧Vdcを受ける。インダクタLの他方端は、トランジスタQのドレインに電気的に接続される。トランジスタQのソースは、接地電位GNDに電気的に接続される。トランジスタQのドレイン―ソース間には、圧電トランスTと、コンデンサC1とが並列に接続される。   The booster circuit 101 includes a piezoelectric transformer T, an inductor L, a transistor Q, a capacitor C1, and a resistor R1. The transistor Q is, for example, an NMOS (Negative-channel Metal Oxide Semiconductor) transistor. One end of the inductor L receives the DC voltage Vdc generated by the AC / DC converter. The other end of the inductor L is electrically connected to the drain of the transistor Q. The source of the transistor Q is electrically connected to the ground potential GND. Between the drain and source of the transistor Q, a piezoelectric transformer T and a capacitor C1 are connected in parallel.

駆動信号生成部52は、CPU51の制御に基づいて、駆動信号Sdを生成する。駆動信号Sdは、抵抗R1を介して、トランジスタQのゲートに供給される。圧電トランスTは、駆動周波数(駆動信号Sdの周波数)fdに応じた電圧を出力ノードから出力する。駆動周波数fdを圧電トランスTの共振周波数f0と一致させると、圧電トランスTの出力電圧VTは最大となる。   The drive signal generator 52 generates a drive signal Sd based on the control of the CPU 51. The drive signal Sd is supplied to the gate of the transistor Q via the resistor R1. The piezoelectric transformer T outputs a voltage corresponding to the drive frequency (frequency of the drive signal Sd) fd from the output node. When the drive frequency fd is matched with the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T, the output voltage VT of the piezoelectric transformer T becomes maximum.

整流回路102は、ダイオードD1,D2を有する。ダイオードD1は、圧電トランスTの出力ノードと分圧回路103との間に、アノードが圧電トランスTの出力ノード側となる向きに接続される。ダイオードD2は、ダイオードD1のアノードと接地電位GNDとの間に、アノードが接地電位GND側となる向きに接続される。整流回路102は、圧電トランスTからの出力電圧VTを正極性の電圧に整流して、その電圧を分圧回路103に出力する。   The rectifier circuit 102 includes diodes D1 and D2. The diode D <b> 1 is connected between the output node of the piezoelectric transformer T and the voltage dividing circuit 103 in such a direction that the anode is on the output node side of the piezoelectric transformer T. The diode D2 is connected between the anode of the diode D1 and the ground potential GND in such a direction that the anode is on the ground potential GND side. The rectifying circuit 102 rectifies the output voltage VT from the piezoelectric transformer T into a positive voltage and outputs the voltage to the voltage dividing circuit 103.

分圧回路103は、抵抗R2〜R4を有する。抵抗R2は、ダイオードD1のカソードと正放電電極Epとの間に電気的に接続される。抵抗R3,R4は、正放電電極Epと接地電位GNDとの間に直列に接続される。整流回路102によって整流された電圧は、抵抗R2〜R4によって分圧される。抵抗R3と抵抗R4との接続点における参照電圧Vrefは、Vref=VT×R4/(R2+R3+R4)と表される。   The voltage dividing circuit 103 has resistors R2 to R4. The resistor R2 is electrically connected between the cathode of the diode D1 and the positive discharge electrode Ep. The resistors R3 and R4 are connected in series between the positive discharge electrode Ep and the ground potential GND. The voltage rectified by the rectifier circuit 102 is divided by the resistors R2 to R4. The reference voltage Vref at the connection point between the resistor R3 and the resistor R4 is expressed as Vref = VT × R4 / (R2 + R3 + R4).

参照電圧Vrefは、A/Dコンバータ53にフィードバックされる。A/Dコンバータ53は、参照電圧Vrefをデジタル値に変換して、参照電圧Vrefの値をCPU51に出力する。メモリ54は、CPU51の制御に基づいて、駆動周波数fdの値と、参照電圧Vrefの値とを格納する。   The reference voltage Vref is fed back to the A / D converter 53. The A / D converter 53 converts the reference voltage Vref into a digital value and outputs the value of the reference voltage Vref to the CPU 51. The memory 54 stores the value of the drive frequency fd and the value of the reference voltage Vref based on the control of the CPU 51.

整流回路104は、コンデンサC2と、ダイオードD3と、ダイオードD4とを有する。コンデンサC2は、圧電トランスTの出力ノードとダイオードD3およびダイオードD4との間に電気的に接続される。ダイオードD3は、コンデンサC2と負放電電極Enとの間に、カソードがコンデンサC2側となる向きに接続される。ダイオードD4は、ダイオードD3のカソードと接地電位GNDとの間に、カソードが接地電位GND側となる向きに接続される。整流回路104は、昇圧回路101からの出力電圧VTを負極性の電圧に整流して、その電圧を負放電電極Enに出力する。   The rectifier circuit 104 includes a capacitor C2, a diode D3, and a diode D4. Capacitor C2 is electrically connected between the output node of piezoelectric transformer T and diode D3 and diode D4. The diode D3 is connected between the capacitor C2 and the negative discharge electrode En so that the cathode is on the capacitor C2 side. The diode D4 is connected between the cathode of the diode D3 and the ground potential GND in such a direction that the cathode is on the ground potential GND side. The rectifier circuit 104 rectifies the output voltage VT from the booster circuit 101 to a negative voltage and outputs the voltage to the negative discharge electrode En.

正放電電極Epは、分圧回路103からの正極性の電圧を受ける。負放電電極Enは、整流回路104からの負極性の電圧を受ける。誘導電極Eg1,Eg2の各々は、接地電位GNDに電気的に接続される。正放電電極Epと誘導電極Eg1とは、対向するように配置されている。負放電電極Enと誘導電極Eg2とは、対向するように配置されている。圧電トランスTにより昇圧された電圧が正極性の電圧として電極間(正放電電極Epと誘導電極Eg1との間)に印加される。電極間の電界強度が一定以上になると、正極性のコロナ放電が生じる。これにより、正イオンが発生する。一方、圧電トランスTにより昇圧された電圧が負極性の電圧として電極間(負放電電極Enと誘導電極Eg2との間)に印加される。電極間の電界強度が一定以上になると、負極性のコロナ放電が生じる。これにより、負イオンが発生する。   The positive discharge electrode Ep receives a positive voltage from the voltage dividing circuit 103. The negative discharge electrode En receives a negative voltage from the rectifier circuit 104. Each of induction electrodes Eg1, Eg2 is electrically connected to ground potential GND. The positive discharge electrode Ep and the induction electrode Eg1 are arranged to face each other. The negative discharge electrode En and the induction electrode Eg2 are disposed so as to face each other. The voltage boosted by the piezoelectric transformer T is applied as a positive voltage between the electrodes (between the positive discharge electrode Ep and the induction electrode Eg1). When the electric field strength between the electrodes exceeds a certain level, positive corona discharge occurs. Thereby, positive ions are generated. On the other hand, the voltage boosted by the piezoelectric transformer T is applied as a negative voltage between the electrodes (between the negative discharge electrode En and the induction electrode Eg2). When the electric field strength between the electrodes exceeds a certain level, negative corona discharge occurs. Thereby, negative ions are generated.

イオン発生装置100は、いずれか一方の極性のイオンを発生させることも可能である。しかし、本実施の形態においてイオン発生装置100は、両極性のイオンを略同等量発生させる。正イオンは、水素イオン(H)の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンである。正イオンは、H(HO)(mは自然数)と表される。負イオンは、酸素イオン(O )の周囲に複数の水分子が付随したクラスターイオンである。負イオンは、O (HO)(nは自然数)と表される。正イオンおよび負イオンが空気中を浮遊するカビ菌またはウイルスに付着してその周りを取り囲むと、化学反応を引き起こす。その際に生成される活性種の水酸基ラジカル(・OH)または過酸化水素(H)の作用により、浮遊カビ菌の除去またはウイルスの失活などの効果が得られる。また、正イオンおよび負イオンは、臭い物質に付着して、臭いを除去または軽減することも知られている。 The ion generator 100 can also generate ions of either polarity. However, in this embodiment, ion generator 100 generates substantially equal amounts of bipolar ions. A positive ion is a cluster ion in which a plurality of water molecules are attached around a hydrogen ion (H + ). The positive ions are represented as H + (H 2 O) m (m is a natural number). A negative ion is a cluster ion in which a plurality of water molecules are attached around an oxygen ion (O 2 ). Negative ions are represented as O 2 (H 2 O) n (n is a natural number). When positive ions and negative ions attach to and surround a mold or virus floating in the air, a chemical reaction occurs. By the action of the active species hydroxyl radical (.OH) or hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) produced at that time, effects such as removal of floating mold or virus inactivation can be obtained. It is also known that positive ions and negative ions adhere to odorous substances to remove or reduce odors.

なお、イオン発生部3の電極の構成は上記の構成に限定されるものではない。誘導電極Eg1,Eg2を有さず、正放電電極Epおよび負放電電極Enから大気中に放電することでイオンを発生させるイオン発生装置についても本発明は適用可能である。また、沿面放電によりイオンを発生させるイオン発生装置についても本発明は適用可能である。   In addition, the structure of the electrode of the ion generating part 3 is not limited to said structure. The present invention is also applicable to an ion generator that does not have the induction electrodes Eg1 and Eg2 and generates ions by discharging into the atmosphere from the positive discharge electrode Ep and the negative discharge electrode En. The present invention can also be applied to an ion generator that generates ions by creeping discharge.

図3は、図2に示した圧電トランスTの共振周波数f0を説明するための図である。図3を参照して、横軸は駆動周波数fdを表す。縦軸は印加電圧Vpを表す。   FIG. 3 is a diagram for explaining the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T shown in FIG. Referring to FIG. 3, the horizontal axis represents drive frequency fd. The vertical axis represents the applied voltage Vp.

圧電トランスTの共振周波数f0は、たとえば160kHzである。一般に、圧電トランスは、駆動信号の周波数に対して振幅増幅率が急激に高くなる共振点を有しており、この共振点におけるQ値は大きい(たとえば1,000以上である)。このため、印加電圧Vp―駆動周波数fd曲線は、共振点付近で鋭いピークを描く。このピークの半値幅は、圧電トランスTの特性によって異なるが、たとえば1kHzである。駆動周波数fdが共振周波数f0の近傍の周波数帯域(たとえば半値幅内の周波数帯域)に含まれないと、印加電圧Vpは大幅に減少する。この場合、高電圧生成回路10の設計時に期待した印加電圧Vpを得ることができない。したがって、共振周波数f0の近傍の周波数帯域内に位置するように駆動周波数fdを決定する必要がある。しかしながら、圧電トランスの周波数特性には、部品毎にばらつきが存在する。また、インダクタの特性およびコンデンサの特性にも、部品毎にばらつきが存在する。したがって、昇圧回路101の駆動周波数fdを微調整する必要がある。   The resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T is, for example, 160 kHz. In general, the piezoelectric transformer has a resonance point where the amplitude amplification factor increases rapidly with respect to the frequency of the drive signal, and the Q value at this resonance point is large (for example, 1,000 or more). Therefore, the applied voltage Vp-drive frequency fd curve has a sharp peak near the resonance point. The half width of this peak varies depending on the characteristics of the piezoelectric transformer T, but is, for example, 1 kHz. If the drive frequency fd is not included in the frequency band near the resonance frequency f0 (for example, the frequency band within the half width), the applied voltage Vp is significantly reduced. In this case, the applied voltage Vp expected at the time of designing the high voltage generation circuit 10 cannot be obtained. Therefore, it is necessary to determine the drive frequency fd so that it is located in the frequency band near the resonance frequency f0. However, the frequency characteristics of the piezoelectric transformer vary from part to part. In addition, the characteristics of the inductor and the characteristics of the capacitor also vary from part to part. Therefore, it is necessary to finely adjust the drive frequency fd of the booster circuit 101.

図4は、図2に示した駆動信号生成部52から出力される駆動信号Sdの周波数fdを説明するための図である。図4(A)を参照して、この実施の形態では、圧電トランスの周波数特性に応じて駆動周波数fdを微調整する過程において、周波数f1(第1の周波数),f2(第2の周波数)が用いられる。CPU51は、周波数f1と周波数f2との間で1周期毎に交互に切り替わるようにして、駆動周波数fdを決定する。周期T1は、周波数f1に対応する周期である。周期T2は、周波数f2に対応する周期である。   FIG. 4 is a diagram for explaining the frequency fd of the drive signal Sd output from the drive signal generation unit 52 shown in FIG. Referring to FIG. 4A, in this embodiment, in the process of finely adjusting the drive frequency fd in accordance with the frequency characteristics of the piezoelectric transformer, the frequencies f1 (first frequency) and f2 (second frequency) Is used. The CPU 51 determines the drive frequency fd so as to alternately switch between the frequency f1 and the frequency f2 every cycle. The period T1 is a period corresponding to the frequency f1. The period T2 is a period corresponding to the frequency f2.

図5は、図2に示した駆動周波数fdの調整を説明するためのタイミングチャートである。図5を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は、クロック信号Sclkの電圧または駆動信号Sdの電圧を表す。クロック周期Tclkは、クロック信号Sclkの周期である。   FIG. 5 is a timing chart for explaining the adjustment of the drive frequency fd shown in FIG. Referring to FIG. 5, the horizontal axis is a time axis. The vertical axis represents the voltage of the clock signal Sclk or the voltage of the drive signal Sd. The clock cycle Tclk is the cycle of the clock signal Sclk.

周波数f1,f2の駆動信号Sdは、クロック信号Sclkの分周により生成される。周期T1には、たとえばN(Nは自然数)個のクロック周期Tclkが含まれる(T1=N×Tclk)。この場合、(N+1)個のクロック周期Tclkが含まれるように、周期T2を決定することができる(T2=(N+1)×Tclk)。つまり、周期T1と周期T2との差分値がクロック周期Tclkに等しくなるように、周波数f1,f2を決定することができる(T1−T2=Tclk)。   The drive signal Sd having the frequencies f1 and f2 is generated by dividing the clock signal Sclk. The period T1 includes, for example, N (N is a natural number) clock periods Tclk (T1 = N × Tclk). In this case, the period T2 can be determined such that (N + 1) clock periods Tclk are included (T2 = (N + 1) × Tclk). That is, the frequencies f1 and f2 can be determined so that the difference value between the cycle T1 and the cycle T2 is equal to the clock cycle Tclk (T1-T2 = Tclk).

一例として、クロック周波数fclk=25MHzの場合、クロック周期Tclk=40ns(ナノ秒)である。周波数f1=159.5kHz、周波数f2=160.5kHzとなるように決定すると、周期T1=6.27us(マイクロ秒)、周期T2=6.23us(マイクロ秒)である。したがって、周期T1と周期T2との差分値(T1−T2)=40ns(ナノ秒)は、クロック周期Tclkと等しくなる。このようにして周波数f1,f2の幅は定められる。   As an example, when the clock frequency fclk = 25 MHz, the clock cycle Tclk = 40 ns (nanoseconds). If it is determined that the frequency f1 = 159.5 kHz and the frequency f2 = 160.5 kHz, the period T1 = 6.27 us (microseconds) and the period T2 = 6.23 us (microseconds). Therefore, the difference value (T1-T2) = 40 ns (nanosecond) between the period T1 and the period T2 is equal to the clock period Tclk. In this way, the widths of the frequencies f1 and f2 are determined.

駆動周波数fdは周波数f1,f2の間で交互に切り替わる。図5では、周期T1と周期T2との差分値は、クロック周期Tclkに等しい。しかし、駆動周波数fdは、周期T1と周期T2との差分値がクロック周期Tclkの2以上の整数倍に等しくなる周波数f1,f2の間で交互に切り替えられてもよい(T1−T2=nTclk(nは2以上の整数))。また、駆動周波数fdを微調整する過程において、周波数f1,f2が互いに等しい条件を用いることもできる(T1=T2)。つまり、駆動周波数fdを周波数f1(または周波数f2)に設定して、周波数f1(または周波数f2)を変化させてもよい。   The drive frequency fd is alternately switched between the frequencies f1 and f2. In FIG. 5, the difference value between the cycle T1 and the cycle T2 is equal to the clock cycle Tclk. However, the drive frequency fd may be alternately switched between frequencies f1 and f2 at which the difference value between the period T1 and the period T2 is equal to an integer multiple of 2 or more of the clock period Tclk (T1−T2 = nTclk ( n is an integer of 2 or more)). In the process of finely adjusting the drive frequency fd, a condition where the frequencies f1 and f2 are equal to each other can be used (T1 = T2). That is, the drive frequency fd may be set to the frequency f1 (or frequency f2), and the frequency f1 (or frequency f2) may be changed.

次に図4(B)を参照して、周期Tmは、周期T1,T2の中間の周期である(Tm=(T1+T2)/2)。つまり、周期Tmに対応する周波数fm(図6参照)は、周波数f1,f2の中間の周波数である(fm=(f1+f2)/2)。周波数f1の駆動信号と周波数f2の駆動信号とを圧電トランスに交互に入力したときに、周波数fmの駆動信号の入力に相当する出力電圧が得られた場合に、周波数f1の駆動信号と周波数f2の駆動信号とを交互に入力することと、周波数fmの駆動信号を入力することとが等価であることが証明される。   Next, referring to FIG. 4B, the period Tm is an intermediate period between the periods T1 and T2 (Tm = (T1 + T2) / 2). That is, the frequency fm (see FIG. 6) corresponding to the period Tm is an intermediate frequency between the frequencies f1 and f2 (fm = (f1 + f2) / 2). When the output signal corresponding to the input of the drive signal of the frequency fm is obtained when the drive signal of the frequency f1 and the drive signal of the frequency f2 are alternately input to the piezoelectric transformer, the drive signal of the frequency f1 and the frequency f2 It is proved that it is equivalent to alternately input the drive signal of the frequency fm and to input the drive signal of the frequency fm.

本願発明者の検証実験によれば、図4(A)に示された駆動信号Sdを入力した結果として得られる印加電圧Vpの値は、図4(B)に示された駆動信号Sdを入力した結果として得られる印加電圧Vpの値と同等であった。言い換えると、駆動周波数fdを周波数f1,f2の間で1周期毎に交互に切り替えることにより、駆動周波数fdを周波数fmに固定した場合と同等の印加電圧Vpの値が得られた。この検証実験の結果を利用すれば、以下に説明する制御が可能になる。   According to the verification experiment of the present inventor, the value of the applied voltage Vp obtained as a result of inputting the drive signal Sd shown in FIG. 4A is the input of the drive signal Sd shown in FIG. It was equivalent to the value of the applied voltage Vp obtained as a result. In other words, by alternately switching the drive frequency fd between the frequencies f1 and f2 for each cycle, the value of the applied voltage Vp equivalent to the case where the drive frequency fd is fixed at the frequency fm was obtained. By using the result of this verification experiment, the control described below becomes possible.

図6は、図2に示したイオン発生部3への印加電圧Vpの周波数依存性を表す図である。図6を参照して、横軸は駆動周波数fdを表す。縦軸は印加電圧Vpを表す。電圧V1,V2は、それぞれ周波数f1,f2における印加電圧Vpの値である。電圧Vmは、周波数fmにおける印加電圧Vpの値である。電圧V0は、共振周波数f0における印加電圧Vpの値である。   FIG. 6 is a diagram showing the frequency dependence of the voltage Vp applied to the ion generator 3 shown in FIG. Referring to FIG. 6, the horizontal axis represents drive frequency fd. The vertical axis represents the applied voltage Vp. The voltages V1 and V2 are values of the applied voltage Vp at the frequencies f1 and f2, respectively. The voltage Vm is the value of the applied voltage Vp at the frequency fm. The voltage V0 is the value of the applied voltage Vp at the resonance frequency f0.

図6(A)を参照して、周波数f1,f2,fmのうち、周波数fmが共振周波数f0に最も近い。この場合、電圧Vmは、電圧V0よりは小さいものの、電圧V1,V2よりも大きい。したがって、駆動周波数fdとして周波数f1,f2の間で1周期毎に切り替える信号を入力することにより、周波数fmの信号を入力したときと同様に印加電圧Vpを大きくすることができる。   Referring to FIG. 6A, of the frequencies f1, f2, and fm, the frequency fm is closest to the resonance frequency f0. In this case, the voltage Vm is smaller than the voltage V0 but larger than the voltages V1 and V2. Therefore, the input voltage Vp can be increased in the same manner as when a signal having the frequency fm is input by inputting a signal that switches between the frequencies f1 and f2 for each cycle as the drive frequency fd.

図6(B)を参照して、周波数f1,f2,fmのうち、周波数f1が共振周波数f0に最も近い。この場合、電圧V1,V2,Vmのうち、電圧V1が最も大きい。つまり、駆動周波数fdが周波数f1に固定された場合に印加電圧Vpが最も大きくなる。周波数f2が共振周波数f0に最も近い場合についても同等であるため、詳細な説明を繰り返さない。   With reference to FIG. 6B, of the frequencies f1, f2, and fm, the frequency f1 is closest to the resonance frequency f0. In this case, the voltage V1 is the largest of the voltages V1, V2, and Vm. That is, when the drive frequency fd is fixed at the frequency f1, the applied voltage Vp becomes the largest. Since the same applies to the case where the frequency f2 is closest to the resonance frequency f0, the detailed description will not be repeated.

このように、周波数f1,f2,fmと共振周波数f0との間の関係により、印加電圧Vpが最も大きくなる駆動周波数fdは異なる。また、共振周波数f0の値は、上述のように圧電トランス毎に異なる。したがって、以下に説明するように、共振周波数f0を含む周波数帯域において周波数f1,f2を走査することによって、印加電圧Vpが最も大きくなる駆動周波数fdが決定される。   As described above, the drive frequency fd at which the applied voltage Vp is maximized differs depending on the relationship between the frequencies f1, f2, and fm and the resonance frequency f0. Further, the value of the resonance frequency f0 is different for each piezoelectric transformer as described above. Therefore, as described below, the drive frequency fd at which the applied voltage Vp is maximized is determined by scanning the frequencies f1 and f2 in the frequency band including the resonance frequency f0.

図7は、図2に示したマイクロコンピュータ5による周波数走査処理を表すフローチャートである。図8は、図7に示したフローチャートにおける周波数f1,f2の走査を説明するための概念図である。図8を参照して、横軸は周波数f1または周波数f2を表す。縦軸は、A/Dコンバータ53により検出される参照電圧Vrefを表す。   FIG. 7 is a flowchart showing frequency scanning processing by the microcomputer 5 shown in FIG. FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining scanning of the frequencies f1 and f2 in the flowchart shown in FIG. Referring to FIG. 8, the horizontal axis represents frequency f1 or frequency f2. The vertical axis represents the reference voltage Vref detected by the A / D converter 53.

図7および図8を参照して、たとえばイオン発生装置100の電源投入時に一連の処理が開始される。本実施の形態において、周波数f1,f2が走査される周波数帯域は、圧電トランスTの共振周波数f0を帯域内に含むように、周波数faと周波数fgとによって規定される。この周波数帯域は、圧電トランスTの周波数特性(出力電圧VTの周波数依存性)に基づいて、イオン発生装置100の製品出荷時に予め決定されている。周波数f1,f2は、たとえば周波数faから周波数fgに向かって走査される。周波数の走査幅Δfはすべて等しい。   Referring to FIGS. 7 and 8, for example, a series of processes is started when the ion generator 100 is turned on. In the present embodiment, the frequency band in which the frequencies f1 and f2 are scanned is defined by the frequency fa and the frequency fg so that the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T is included in the band. This frequency band is determined in advance when the ion generator 100 is shipped based on the frequency characteristics of the piezoelectric transformer T (frequency dependence of the output voltage VT). The frequencies f1 and f2 are scanned from the frequency fa toward the frequency fg, for example. The frequency scan widths Δf are all equal.

ステップS11において、CPU51は、周波数f1,f2の各々を周波数範囲の最大値に設定する(f1=f2=fa)。周波数f1,f2は互いに等しい。この場合、駆動信号生成部52は、周波数f1に固定された駆動信号SdをトランジスタQのゲートに出力する(ステップS12)。A/Dコンバータ53は、参照電圧Vrefをデジタル値に変換して、参照電圧Vrefの値(Va)をCPU51に出力する。CPU51は、周波数f1,f2の値と、参照電圧Vrefの値とをメモリ54に格納する(ステップS13)。   In step S11, the CPU 51 sets each of the frequencies f1 and f2 to the maximum value in the frequency range (f1 = f2 = fa). The frequencies f1 and f2 are equal to each other. In this case, the drive signal generator 52 outputs the drive signal Sd fixed at the frequency f1 to the gate of the transistor Q (step S12). The A / D converter 53 converts the reference voltage Vref into a digital value, and outputs the value (Va) of the reference voltage Vref to the CPU 51. The CPU 51 stores the values of the frequencies f1 and f2 and the value of the reference voltage Vref in the memory 54 (Step S13).

ステップS14において、CPU51は、周波数f1をステップS11における処理から走査幅Δfだけ減少させるとともに、周波数f2をステップS11における処理と同一の値に設定する(f1=fb、f2=fa)。駆動信号生成部52は、周波数f1(=fb)と周波数f2(=fa)とが1周期毎に交互に切り替えられる駆動信号Sdを、トランジスタQのゲートに出力する(ステップS15)。   In step S14, the CPU 51 decreases the frequency f1 by the scanning width Δf from the process in step S11, and sets the frequency f2 to the same value as the process in step S11 (f1 = fb, f2 = fa). The drive signal generation unit 52 outputs a drive signal Sd in which the frequency f1 (= fb) and the frequency f2 (= fa) are alternately switched every one cycle to the gate of the transistor Q (step S15).

ステップS16において、CPU51は、参照電圧Vrefの値(Vab)をA/Dコンバータ53から取得する。CPU51は、取得した参照電圧Vrefの値を、メモリ54に格納された参照電圧Vrefの値と比較する。取得した参照電圧Vrefの値がメモリ54に格納された値以上の場合(ステップS16においてYES)、処理はステップS17に進む。一方、取得した参照電圧Vrefの値がメモリ54に格納された値未満の場合(ステップS16においてNO)、処理はステップS18に進む。   In step S <b> 16, the CPU 51 acquires the value (Vab) of the reference voltage Vref from the A / D converter 53. The CPU 51 compares the acquired value of the reference voltage Vref with the value of the reference voltage Vref stored in the memory 54. If the acquired value of reference voltage Vref is greater than or equal to the value stored in memory 54 (YES in step S16), the process proceeds to step S17. On the other hand, when the acquired value of reference voltage Vref is less than the value stored in memory 54 (NO in step S16), the process proceeds to step S18.

ステップS17において、CPU51は、ステップS14〜S16の処理における周波数f1,f2の値と、参照電圧Vrefの新たな値とによって、メモリ54に格納された対応する値を更新する。   In step S17, the CPU 51 updates the corresponding value stored in the memory 54 with the values of the frequencies f1 and f2 and the new value of the reference voltage Vref in the processes of steps S14 to S16.

ステップS18において、CPU51は、周波数f1をステップS14における処理と同一の値に設定するとともに、周波数f2をステップS14における処理から走査幅Δfだけ減少させる(f1=f2=fb)。周波数f1,f2は互いに等しい。したがって、駆動信号生成部52は、周波数f1に固定された駆動信号Sdを、トランジスタQのゲートに出力する(ステップS19)。   In step S18, the CPU 51 sets the frequency f1 to the same value as the processing in step S14, and decreases the frequency f2 by the scanning width Δf from the processing in step S14 (f1 = f2 = fb). The frequencies f1 and f2 are equal to each other. Therefore, the drive signal generator 52 outputs the drive signal Sd fixed at the frequency f1 to the gate of the transistor Q (step S19).

ステップS20において、CPU51は、参照電圧Vrefの値(Vb)をA/Dコンバータ53から取得する。CPU51は、取得した参照電圧Vrefの値を、メモリ54に格納された参照電圧Vrefの値と比較する。取得した参照電圧Vrefの値がメモリ54に格納された値以上の場合(ステップS20においてYES)、処理はステップS21に進む。一方、参照電圧Vrefの新たな検出値がメモリ54に格納された値未満の場合(ステップS20においてNO)、処理はステップS22に進む。   In step S <b> 20, the CPU 51 acquires the value (Vb) of the reference voltage Vref from the A / D converter 53. The CPU 51 compares the acquired value of the reference voltage Vref with the value of the reference voltage Vref stored in the memory 54. If the acquired value of reference voltage Vref is greater than or equal to the value stored in memory 54 (YES in step S20), the process proceeds to step S21. On the other hand, when the new detected value of reference voltage Vref is less than the value stored in memory 54 (NO in step S20), the process proceeds to step S22.

ステップS21において、CPU51は、ステップS18〜S20の処理における周波数f1,f2の値と、取得した参照電圧Vrefの値とによって、メモリ54に格納された対応する値を更新する。   In step S <b> 21, the CPU 51 updates the corresponding value stored in the memory 54 with the values of the frequencies f <b> 1 and f <b> 2 in the processing of steps S <b> 18 to S <b> 20 and the acquired value of the reference voltage Vref.

ステップS22において、CPU51は、周波数f1が周波数帯域の最小値(fg)であるか否かを判定する。周波数f1が最小値でない場合(ステップS22においてNO)、処理はステップS14に戻る。一方、周波数f1が最小値の場合(ステップS22においてYES)、一連の処理が完了する。   In step S22, the CPU 51 determines whether or not the frequency f1 is the minimum value (fg) of the frequency band. If frequency f1 is not the minimum value (NO in step S22), the process returns to step S14. On the other hand, when frequency f1 is the minimum value (YES in step S22), a series of processing is completed.

図9は、図7に示したフローチャートの周波数走査処理の結果を表す図である。図9を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は参照電圧Vrefを表す。   FIG. 9 is a diagram illustrating a result of the frequency scanning process of the flowchart illustrated in FIG. Referring to FIG. 9, the horizontal axis is a time axis. The vertical axis represents the reference voltage Vref.

時刻taにおける参照電圧Vrefは、周波数f1=f2=faで固定された駆動信号Sdに対応する。時刻tabにおける参照電圧Vrefは、周波数f1=fbと周波数f2=faとの間で周波数が1周期毎に切り替えられた駆動信号Sdに対応する。時刻tbにおける参照電圧Vrefは、周波数f1=f2=fbで固定された駆動信号Sdに対応する。それより後の時刻における参照電圧Vrefも同様であるため詳細な説明を繰り返さない。   The reference voltage Vref at time ta corresponds to the drive signal Sd fixed at the frequency f1 = f2 = fa. The reference voltage Vref at time tab corresponds to the drive signal Sd in which the frequency is switched for each cycle between the frequency f1 = fb and the frequency f2 = fa. The reference voltage Vref at time tb corresponds to the drive signal Sd fixed at the frequency f1 = f2 = fb. Since the reference voltage Vref at the later time is the same, detailed description will not be repeated.

図8および図9によれば、時刻tdeにおける参照電圧Vrefが最大である。つまり、駆動周波数が周波数f1=feと周波数f2=fdとの間で1周期毎に交互に切り替えられる場合に、印加電圧Vpは最大になる。したがって、図7のフローチャートに示された一連の処理の結果、メモリ54には、周波数feの値が周波数f1として格納される。周波数fdの値が周波数f2として格納される。電圧Vdeの値が参照電圧Vrefとして格納される。   According to FIGS. 8 and 9, the reference voltage Vref at time tde is the maximum. That is, the applied voltage Vp is maximized when the driving frequency is alternately switched between the frequency f1 = fe and the frequency f2 = fd every cycle. Therefore, as a result of the series of processes shown in the flowchart of FIG. 7, the value of the frequency fe is stored in the memory 54 as the frequency f1. The value of the frequency fd is stored as the frequency f2. The value of the voltage Vde is stored as the reference voltage Vref.

白抜きのバーで示された参照電圧Vrefの値は、駆動周波数fdが周波数f1に固定された場合に得られた検出結果である。一方、斜線が付されたバーで示された参照電圧Vrefの値は、駆動周波数fdが周波数f1,f2の間で周波数が1周期毎に交互に切り替えられた場合に得られた検出結果である。すなわち、斜線が付されたバーで示された参照電圧Vrefの値が、図4で説明した検証実験の結果を利用して新たに検出することが可能になった値である。   The value of the reference voltage Vref indicated by a white bar is a detection result obtained when the drive frequency fd is fixed at the frequency f1. On the other hand, the value of the reference voltage Vref indicated by the hatched bar is a detection result obtained when the drive frequency fd is alternately switched between the frequencies f1 and f2 in every cycle. . That is, the value of the reference voltage Vref indicated by the hatched bar is a value that can be newly detected using the result of the verification experiment described in FIG.

このように実施の形態1に係る高電圧生成回路10によれば、マイクロコンピュータ5のクロック周波数fclkを増加させなくても、駆動周波数fdの走査幅Δfを半分にした場合と同等の効果を得ることができる。言い換えれば、圧電トランスTの出力電圧VTの調整における駆動周波数fdの分解能を2倍にすることができる。したがって、圧電トランスへTの駆動周波数fdを微調整が可能な高電圧生成回路10を実現することができる。   As described above, according to the high voltage generation circuit 10 according to the first embodiment, even if the clock frequency fclk of the microcomputer 5 is not increased, the same effect as that obtained when the scanning width Δf of the drive frequency fd is halved is obtained. be able to. In other words, the resolution of the drive frequency fd in adjusting the output voltage VT of the piezoelectric transformer T can be doubled. Therefore, the high voltage generation circuit 10 that can finely adjust the drive frequency fd of the T to the piezoelectric transformer can be realized.

なお、図8では、周波数fmが圧電トランスTの共振周波数f0とほぼ一致する(fm≒f0)場合について説明した。周波数f1,f2または周波数fmを、共振周波数f0に厳密に一致させることは難しい。クロック周波数fclkが十分に高いマイクロコンピュータを用いれば、走査幅Δfは小さくなる。このため、共振周波数f0に近い駆動周波数fdを得ることができる可能性は高くなる。しかしながら、本実施の形態では、高いクロック周波数を有するマイクロコンピュータを用いなくとも、圧電トランスTの駆動周波数fdを調整することができる。したがって、安価なマイクロコンピュータを使用することができるため、コストの点で有利である。   In FIG. 8, the case where the frequency fm substantially coincides with the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T (fm≈f0) has been described. It is difficult to make the frequency f1, f2 or the frequency fm exactly match the resonance frequency f0. If a microcomputer having a sufficiently high clock frequency fclk is used, the scanning width Δf becomes small. For this reason, there is a high possibility that the drive frequency fd close to the resonance frequency f0 can be obtained. However, in the present embodiment, the drive frequency fd of the piezoelectric transformer T can be adjusted without using a microcomputer having a high clock frequency. Therefore, an inexpensive microcomputer can be used, which is advantageous in terms of cost.

一般に、クロック周波数が高くなるに従って、マイクロコンピュータの消費電力は増加する。上記の説明から理解できるように、本実施の形態によれば、駆動周波数fdの走査幅Δfが従来と同等である場合、クロック周波数fclkを従来の半分にすることができる。したがって、マイクロコンピュータの消費電力を低減することができる。   In general, the power consumption of a microcomputer increases as the clock frequency increases. As can be understood from the above description, according to the present embodiment, when the scanning width Δf of the drive frequency fd is equivalent to the conventional one, the clock frequency fclk can be halved compared to the conventional one. Therefore, the power consumption of the microcomputer can be reduced.

本実施の形態では、説明の明瞭化のため、駆動周波数fdが周波数f1と周波数f2との間で1周期毎に交互に切り替えられる場合について説明した。しかし、周波数f1が出力される周期の数と、周波数f2が出力される周期の数とは、特に限定されない。たとえば周波数f1と周波数f2との間で周波数が2周期毎に交互に切り替えられてもよい。また、たとえば2周期の周波数f1と、1周期の周波数f2との間で周波数が交互に切り替えられてもよい。   In the present embodiment, the case where the drive frequency fd is alternately switched between the frequency f1 and the frequency f2 every cycle has been described for the sake of clarity. However, the number of periods in which the frequency f1 is output and the number of periods in which the frequency f2 is output are not particularly limited. For example, the frequency may be alternately switched between the frequency f1 and the frequency f2 every two cycles. Further, for example, the frequency may be alternately switched between the frequency f1 of two cycles and the frequency f2 of one cycle.

また、圧電トランスTの周波数特性は温度に依存するという側面を持っている。すなわち、イオン発生装置100の周囲温度の変化に応じて、圧電トランスTの共振周波数f0は変化し得る。さらに、イオン発生装置100からのイオンの発生量(たとえば単位体積当たりのイオン数)は、印加電圧Vpに依存する。したがって、イオン発生装置100の周囲温度の変化に応じて、イオンの発生量が変化し得る。そこで、一つの実施の形態では、図7のフローチャートに示された一連の周波数走査処理を所定の時間間隔(たとえば10分間隔)で実行する。これにより、圧電トランスTの温度変化を反映させた値に周波数f1,f2の値を更新することができる。したがって、温度変化に伴うイオンの発生量の増減を防止することができる。   Further, the frequency characteristic of the piezoelectric transformer T has an aspect that it depends on temperature. That is, the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer T can be changed according to the change in the ambient temperature of the ion generator 100. Furthermore, the amount of ions generated from the ion generator 100 (for example, the number of ions per unit volume) depends on the applied voltage Vp. Therefore, the amount of ions generated can change according to changes in the ambient temperature of the ion generator 100. Therefore, in one embodiment, the series of frequency scanning processes shown in the flowchart of FIG. 7 is executed at predetermined time intervals (for example, every 10 minutes). Thereby, the values of the frequencies f1 and f2 can be updated to values reflecting the temperature change of the piezoelectric transformer T. Therefore, increase / decrease in the amount of ions generated due to temperature change can be prevented.

図7〜図9では、周波数帯域を高周波側(周波数fa側)から低周波側(周波数fg側)に向かって走査する場合について説明した。しかし、周波数の走査方向または走査の順序は特に限定されない。周波数帯域内において、周波数f1,f2を任意の順序で変化させることができる。任意の周波数f1の駆動信号と任意の周波数f2の駆動信号とを交互に入力したときに得られる圧電トランスの出力電圧を比較して、その出力電圧が最も高くなったときの周波数に周波数f1,f2を固定すればよい。   In FIG. 7 to FIG. 9, the case where the frequency band is scanned from the high frequency side (frequency fa side) to the low frequency side (frequency fg side) has been described. However, the frequency scanning direction or scanning order is not particularly limited. Within the frequency band, the frequencies f1 and f2 can be changed in an arbitrary order. The output voltage of the piezoelectric transformer obtained by alternately inputting the drive signal of the arbitrary frequency f1 and the drive signal of the arbitrary frequency f2 is compared, and the frequency f1, the frequency when the output voltage becomes the highest is compared. What is necessary is just to fix f2.

[実施の形態2]
実施の形態2によれば、参照電圧Vrefが最大となる周波数に周波数f1,f2を固定した後に、駆動信号Sdのデューティ比(1周期におけるオン期間の割合)がさらに調整される。
[Embodiment 2]
According to the second embodiment, after fixing the frequencies f1 and f2 to the frequency at which the reference voltage Vref is maximized, the duty ratio (the ratio of the on period in one cycle) of the drive signal Sd is further adjusted.

図10は、本発明の実施の形態2に係る高電圧生成回路の構成を概略的に示す回路ブロック図である。図10を参照して、高電圧生成回路20は、整流回路104に代えて整流回路104aを含む点と、電流検出回路(第2の検出回路)105をさらに含む点とにおいて、高電圧生成回路10(図2参照)と異なる。   FIG. 10 is a circuit block diagram schematically showing the configuration of the high voltage generation circuit according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, high voltage generation circuit 20 includes a rectification circuit 104 a instead of rectification circuit 104 and a high voltage generation circuit 20 in that it further includes a current detection circuit (second detection circuit) 105. 10 (see FIG. 2).

整流回路104aでは、ダイオードD4が、ダイオードD3のカソードとA/Dコンバータ53との間に、アノードがダイオードD3側となる向きに接続される。整流回路104aの他の構成は、整流回路104の構成と同等であるため、詳細な説明を繰り返さない。   In the rectifier circuit 104a, the diode D4 is connected between the cathode of the diode D3 and the A / D converter 53 in such a direction that the anode is on the diode D3 side. Since the other configuration of rectifier circuit 104a is the same as that of rectifier circuit 104, detailed description will not be repeated.

電流検出回路105は、負放電電極Enを流れる放電電流を検出するために設けられる。負放電電極Enを流れる放電電流の大きさは、負放電電極Enでの負イオンの発生量に比例する。本実施の形態によれば、両極性のイオンは略同等量発生する。したがって、放電電流を検出することにより、CPU51は、両極性のイオンの発生量を取得することができる。   The current detection circuit 105 is provided for detecting a discharge current flowing through the negative discharge electrode En. The magnitude of the discharge current flowing through the negative discharge electrode En is proportional to the amount of negative ions generated at the negative discharge electrode En. According to the present embodiment, approximately equal amounts of bipolar ions are generated. Therefore, by detecting the discharge current, the CPU 51 can acquire the amount of bipolar ions generated.

電流検出回路105は、抵抗R5,R6を有する。抵抗R5は、ダイオードD3のアノードと負放電電極Enとの間に電気的に接続される。抵抗R6は、負放電電極EnとA/Dコンバータ53との間に電気的に接続される。電流検出回路105は、負放電電極Enでの放電電流の大きさを電圧(放電電圧Vi)に変換して検出する。放電電圧ViはA/Dコンバータ53にフィードバックされる。イオンの発生量は、放電電流の増加に伴って増加する。したがって、放電電圧Viを検出することにより、イオンの発生量を監視することができる。高電圧生成回路20の他の構成は、高電圧生成回路10の構成と同等であるため、詳細な説明を繰り返さない。   The current detection circuit 105 includes resistors R5 and R6. The resistor R5 is electrically connected between the anode of the diode D3 and the negative discharge electrode En. The resistor R6 is electrically connected between the negative discharge electrode En and the A / D converter 53. The current detection circuit 105 detects the magnitude of the discharge current at the negative discharge electrode En by converting it into a voltage (discharge voltage Vi). The discharge voltage Vi is fed back to the A / D converter 53. The amount of ions generated increases as the discharge current increases. Therefore, the amount of ions generated can be monitored by detecting the discharge voltage Vi. The other configuration of the high voltage generation circuit 20 is the same as the configuration of the high voltage generation circuit 10, and therefore detailed description will not be repeated.

図11は、図10に示した高電圧生成回路20が出力する印加電圧Vpに対する駆動信号Sdのデューティ比の影響を説明するための概念図である。図11を参照して、横軸は駆動周波数fdを表す。縦軸は印加電圧Vpを表す。デューティ比を初期値から減少させた場合に、駆動信号Sdのデューティ比の初期値における印加電圧Vpの周波数依存性を曲線a(破線)で示す。駆動信号Sdのデューティ比の減少後における印加電圧Vpの周波数依存性を曲線b(実線)で示す。   FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining the influence of the duty ratio of the drive signal Sd on the applied voltage Vp output from the high voltage generation circuit 20 shown in FIG. Referring to FIG. 11, the horizontal axis represents drive frequency fd. The vertical axis represents the applied voltage Vp. When the duty ratio is decreased from the initial value, the frequency dependence of the applied voltage Vp at the initial value of the duty ratio of the drive signal Sd is shown by a curve a (broken line). The frequency dependence of the applied voltage Vp after the duty ratio of the drive signal Sd is decreased is shown by a curve b (solid line).

印加電圧Vpには正常範囲が存在する。正常範囲は、上限値VHおよび下限値VLにより規定される。駆動信号Sdのデューティ比の低下前において、印加電圧Vpが上限値VH以上となる場合があり得る。一般に、イオン発生部において発生するイオンの種類は、印加電圧の大きさに応じて定まる。正イオンとしてH(HO)(mは自然数)を発生させ、負イオンとしてO (HO)(nは自然数)を発生させる場合に、印加電圧Vpが上限値VHを大きく上回ると、所望の量の所望のイオン種を発生させることができない。本実施の形態では、上記のクラスターイオンに代えて、空気中に大量に存在する窒素から窒素イオンが発生する可能性がある。これにより、全イオンの発生量に占める窒素イオンの発生量の割合が増加する一方で、上記のクラスターイオンの発生量の割合が減少する。このため、上記のクラスターイオンによって得られる効果が低下してしまう可能性がある。あるいは、オゾンの発生量が増加してしまう可能性がある。よって、印加電圧Vpは、上限値VH未満であることが望ましい。上限値VHは、イオン発生部3の構造によって異なるため、予め試験をして設定される。 There is a normal range for the applied voltage Vp. The normal range is defined by the upper limit value VH and the lower limit value VL. Before the duty ratio of the drive signal Sd decreases, the applied voltage Vp may be equal to or higher than the upper limit value VH. In general, the type of ions generated in the ion generator is determined according to the magnitude of the applied voltage. When H + (H 2 O) m (m is a natural number) is generated as positive ions and O 2 (H 2 O) n (n is a natural number) is generated as negative ions, the applied voltage Vp is the upper limit value VH. If the value is greatly exceeded, a desired amount of the desired ionic species cannot be generated. In the present embodiment, instead of the cluster ions, nitrogen ions may be generated from nitrogen existing in large quantities in the air. As a result, the ratio of the generation amount of nitrogen ions to the generation amount of all ions increases, while the ratio of the generation amount of the cluster ions decreases. For this reason, the effect obtained by said cluster ion may fall. Or there is a possibility that the amount of ozone generated will increase. Therefore, the applied voltage Vp is desirably less than the upper limit value VH. Since the upper limit value VH differs depending on the structure of the ion generator 3, it is set by performing a test in advance.

また、電極の周囲には塵埃などの微粒子が存在する。コロナ放電によって発生した正イオンおよび負イオンにより、これらの微粒子が帯電する。正に帯電した微粒子は負放電電極Enに引き付けられる。負に帯電した微粒子は正放電電極Epに引き付けられる。そのため、時間の経過に伴って、これらの微粒子が付着物として正放電電極Epおよび負放電電極Enの各々に堆積する。電極に堆積した付着物によってコロナ放電が生じにくくなる。その結果として、イオンの発生量が減少する。したがって、イオンの発生量が所望の値以上となるように下限値VLを設定し、下限値VLを下回らないように印加電圧Vpを維持することが望ましい。   In addition, fine particles such as dust are present around the electrodes. These fine particles are charged by positive ions and negative ions generated by corona discharge. The positively charged fine particles are attracted to the negative discharge electrode En. The negatively charged fine particles are attracted to the positive discharge electrode Ep. Therefore, with the passage of time, these fine particles are deposited as deposits on each of the positive discharge electrode Ep and the negative discharge electrode En. Corona discharge is less likely to occur due to deposits deposited on the electrodes. As a result, the amount of ions generated is reduced. Therefore, it is desirable to set the lower limit value VL so that the amount of ions generated is not less than a desired value, and to maintain the applied voltage Vp so as not to fall below the lower limit value VL.

さらに、印加電圧Vpが放電開始電圧VSよりも高ければコロナ放電が開始される。電極への付着物の堆積に伴って、放電開始電圧VSは徐々に上昇する。コロナ放電が一旦開始されれば、その後は印加電圧Vpが放電開始電圧VSを下回っても、コロナ放電を継続可能である。したがって、放電開始時には、放電開始電圧VS以上となるように印加電圧Vpを設定する必要がある。   Further, if the applied voltage Vp is higher than the discharge start voltage VS, corona discharge is started. As the deposits accumulate on the electrodes, the discharge start voltage VS gradually increases. Once the corona discharge is started, the corona discharge can be continued even if the applied voltage Vp falls below the discharge start voltage VS. Therefore, at the start of discharge, it is necessary to set the applied voltage Vp so as to be equal to or higher than the discharge start voltage VS.

このように、印加電圧Vpは、正常範囲の下限値VL以上かつ上限値VH未満であって、さらに放電開始時には放電開始電圧VS以上である必要がある。以下に説明するように、駆動信号Sdのデューティ比の調整により、印加電圧Vpを調整することができる。   Thus, the applied voltage Vp needs to be equal to or higher than the lower limit value VL and lower than the upper limit value VH of the normal range, and more than the discharge start voltage VS at the start of discharge. As will be described below, the applied voltage Vp can be adjusted by adjusting the duty ratio of the drive signal Sd.

図12は、図10に示した高電圧生成回路20において、圧電トランスTにおけるデューティ比と印加電圧Vpとの間の関係を表す図である。図12を参照して、横軸は、駆動信号Sdのデューティ比を表す。縦軸は、デューティ比5%における値を基準とした印加電圧Vpの相対値を表す。   FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the duty ratio in the piezoelectric transformer T and the applied voltage Vp in the high voltage generation circuit 20 shown in FIG. Referring to FIG. 12, the horizontal axis represents the duty ratio of drive signal Sd. The vertical axis represents the relative value of the applied voltage Vp based on the value at a duty ratio of 5%.

駆動信号Sdのデューティ比の増加に伴って、印加電圧Vpは増加する。また、デューティ比が約10%から約27%までの領域では、印加電圧Vpはほぼ直線的に変化する(破線参照)。イオンの発生量は印加電圧Vpの増減に対応して増減する。したがって、デューティ比を調整することにより、イオンの発生量を調整することができる。なお、図12に示された具体的な数値は、ある特定の圧電トランスTでの実測値である。本発明が適用可能な圧電トランスの特性は、図12に示された特性に限定されるものではない。   As the duty ratio of the drive signal Sd increases, the applied voltage Vp increases. In the region where the duty ratio is about 10% to about 27%, the applied voltage Vp changes almost linearly (see the broken line). The amount of ions generated increases or decreases in accordance with the increase or decrease of the applied voltage Vp. Therefore, the amount of ions generated can be adjusted by adjusting the duty ratio. The specific numerical values shown in FIG. 12 are actually measured values with a specific piezoelectric transformer T. The characteristics of the piezoelectric transformer to which the present invention can be applied are not limited to the characteristics shown in FIG.

図13は、図10に示したマイクロコンピュータ5によるデューティ比走査処理を表すフローチャートである。図13を参照して、一連の処理は、図7のフローチャートに示された一連の処理の完了後に実行される。つまり、周波数f1,f2の各々は、印加電圧Vpが最大となる周波数に固定される。また、デューティ比の走査範囲(たとえば10%〜27%)と走査幅(たとえば1%)とは、駆動信号生成部52の性能および圧電トランスTの特性に基づいて、たとえばイオン発生装置100の製品出荷時に予め決定されている。   FIG. 13 is a flowchart showing duty ratio scanning processing by the microcomputer 5 shown in FIG. Referring to FIG. 13, the series of processing is executed after completion of the series of processing shown in the flowchart of FIG. That is, each of the frequencies f1 and f2 is fixed to a frequency at which the applied voltage Vp is maximum. The duty ratio scanning range (for example, 10% to 27%) and the scanning width (for example, 1%) are based on the performance of the drive signal generation unit 52 and the characteristics of the piezoelectric transformer T, for example. It is determined in advance at the time of shipment.

ステップS31において、CPU51は、デューティ比を走査範囲の最小値(たとえば10%)に設定する。駆動信号生成部52は、駆動信号SdをトランジスタQのゲートに出力する(ステップS32)。   In step S31, the CPU 51 sets the duty ratio to the minimum value (for example, 10%) of the scanning range. The drive signal generator 52 outputs the drive signal Sd to the gate of the transistor Q (step S32).

ステップS33において、A/Dコンバータ53は、放電電圧Viをデジタル値に変換して、その値をCPU51に出力する。CPU51は、放電電圧Viの値を下限値VLと比較する。放電電圧Viの値が下限値VL以上の場合(ステップS33においてYES)、処理はステップS36に進む。一方、放電電圧Viの値が下限値VL未満の場合(ステップS33においてNO)、処理はステップS34に進む。   In step S33, the A / D converter 53 converts the discharge voltage Vi into a digital value and outputs the value to the CPU 51. The CPU 51 compares the value of the discharge voltage Vi with the lower limit value VL. If the value of discharge voltage Vi is equal to or higher than lower limit value VL (YES in step S33), the process proceeds to step S36. On the other hand, when the value of discharge voltage Vi is less than lower limit value VL (NO in step S33), the process proceeds to step S34.

ステップS34において、CPU51は、デューティ比が走査範囲の最大値(たとえば27%)であるか否かを判定する。デューティ比が最大値の場合(ステップS34においてYES)、処理はステップS36に進む。一方、デューティ比が最大値でない場合(ステップS34においてNO)、処理はステップS35に進む。   In step S34, the CPU 51 determines whether or not the duty ratio is the maximum value (for example, 27%) of the scanning range. If the duty ratio is the maximum value (YES in step S34), the process proceeds to step S36. On the other hand, when the duty ratio is not the maximum value (NO in step S34), the process proceeds to step S35.

ステップS35において、CPU51は、デューティ比を走査幅(たとえば1%)だけ増加させる。その後、処理はステップS32に戻る。   In step S35, the CPU 51 increases the duty ratio by the scanning width (for example, 1%). Thereafter, the process returns to step S32.

ステップS36において、CPU51は、ステップS33におけるデューティ比の値と、参照電圧Vrefの値と、放電電圧Viの値とをメモリ54に格納する。その後、ステップS37において、CPU51は、後述するイオン発生部3の良否判定を実行する。ステップS37の処理が終わると、一連の処理が完了する。   In step S36, the CPU 51 stores the value of the duty ratio, the value of the reference voltage Vref, and the value of the discharge voltage Vi in step S33 in the memory 54. Thereafter, in step S <b> 37, the CPU 51 executes pass / fail determination of the ion generation unit 3 described later. When the process of step S37 ends, a series of processes is completed.

図14は、図13に示したフローチャートのデューティ比走査処理の結果を表す図である。図14を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は放電電圧Viを表す。   FIG. 14 is a diagram illustrating a result of the duty ratio scanning process of the flowchart illustrated in FIG. 13. Referring to FIG. 14, the horizontal axis is a time axis. The vertical axis represents the discharge voltage Vi.

時刻t1における放電電圧Viは、デューティ比が最小値(たとえば10%)の場合の駆動信号Sdに対応する。時刻t2における放電電圧Viは、デューティ比を最小値から走査幅(たとえば1%)だけ増加させた場合の駆動信号Sdに対応する。同様に、時刻t3から時刻t6までの放電電圧Viは、それぞれデューティ比を走査幅だけ順に増加させた場合の駆動信号Sdに対応する。本実施の形態において、放電電圧Viは時刻t7で初めて下限値VL以上となる。これにより、時刻t7におけるデューティ比の値と、参照電圧Vrefの値と、放電電圧Viの値とがメモリ54に格納される。   Discharge voltage Vi at time t1 corresponds to drive signal Sd when the duty ratio is a minimum value (for example, 10%). Discharge voltage Vi at time t2 corresponds to drive signal Sd when the duty ratio is increased from the minimum value by a scanning width (for example, 1%). Similarly, the discharge voltage Vi from time t3 to time t6 corresponds to the drive signal Sd when the duty ratio is sequentially increased by the scan width. In the present embodiment, discharge voltage Vi becomes equal to or higher than lower limit value VL for the first time at time t7. As a result, the value of the duty ratio, the value of the reference voltage Vref, and the value of the discharge voltage Vi at time t7 are stored in the memory 54.

図15は、図13に示したフローチャートにおけるイオン発生部3の良否判定の処理を説明するための概念図である。図15を参照して、横軸は放電電圧Viを表す。縦軸は印加電圧Vpを表す。なお、印加電圧Vpは参照電圧Vrefに比例するため、メモリ54に格納された参照電圧Vrefの値から印加電圧Vpの値を求めることができる。   FIG. 15 is a conceptual diagram for explaining quality determination processing of the ion generator 3 in the flowchart shown in FIG. Referring to FIG. 15, the horizontal axis represents discharge voltage Vi. The vertical axis represents the applied voltage Vp. Since the applied voltage Vp is proportional to the reference voltage Vref, the value of the applied voltage Vp can be obtained from the value of the reference voltage Vref stored in the memory 54.

印加電圧Vpの値は、正常範囲の上限値VHおよび下限値VLによって、3つに分類される。また、放電電圧Viの値は、正常範囲の上限値VIHおよび下限値VILによって、3つに分類される。したがって、印加電圧Vpの値と放電電圧Viの値とは、その組合せに応じて、9つの領域A〜Iのいずれかに分類される。CPU51は、イオン発生部3が属する領域A〜Iに基づいて、イオン発生部3の良否を判定する。なお、上限値VHおよび下限値VLと、上限値VIHおよび下限値VILとは、たとえばイオン発生装置100の製品出荷時に予め決定されている。   The value of the applied voltage Vp is classified into three according to the upper limit value VH and the lower limit value VL of the normal range. Further, the value of the discharge voltage Vi is classified into three according to the upper limit value VIH and the lower limit value VIL of the normal range. Therefore, the value of the applied voltage Vp and the value of the discharge voltage Vi are classified into any of the nine regions A to I according to the combination. The CPU 51 determines the quality of the ion generation unit 3 based on the areas A to I to which the ion generation unit 3 belongs. The upper limit value VH and the lower limit value VL, and the upper limit value VIH and the lower limit value VIL are determined in advance when the ion generator 100 is shipped, for example.

印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域Eに属する場合、印加電圧Vpおよび放電電圧Viは、いずれも正常範囲内である。したがって、CPU51は、イオン発生部3を「正常」と判定する。一方、印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域E以外に属する場合、CPU51は、イオン発生部3に異常(故障または初期不良など)が生じたと判定する。   When the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the region E, the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi are both in the normal range. Therefore, the CPU 51 determines that the ion generator 3 is “normal”. On the other hand, when the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to other than the region E, the CPU 51 determines that an abnormality (failure or initial failure) has occurred in the ion generator 3.

すなわち、印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域Gに属する場合、印加電圧Vpは下限値VL未満であり、かつ放電電圧Viは下限値VIL未満である。つまり、印加電圧Vpは正常範囲よりも小さく、かつイオンの発生量も小さい。したがって、CPU51は、イオン発生部3を「故障」と判定する。このような「故障」は素子不良(イオン発生部3の不良)を意味する。   That is, when the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the region G, the applied voltage Vp is less than the lower limit value VL, and the discharge voltage Vi is less than the lower limit value VIL. That is, the applied voltage Vp is smaller than the normal range, and the amount of ions generated is small. Therefore, the CPU 51 determines that the ion generator 3 is “failure”. Such “failure” means an element failure (defective ion generator 3).

印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域A,Dに属する場合、印加電圧Vpは下限値VL以上であるにも関わらず、放電電圧Viは下限値VILよりも小さい。つまり、印加電圧Vpは正常範囲またはそれより大きいにも関わらず、イオンの発生量が小さい。イオンの発生量の減少は、長期間の使用による電極への付着物の堆積に起因する可能性がある。したがって、CPU51は、イオン発生部3を「故障または寿命」と判定する。   When the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the regions A and D, the discharge voltage Vi is smaller than the lower limit value VIL even though the applied voltage Vp is equal to or higher than the lower limit value VL. That is, although the applied voltage Vp is in the normal range or larger, the amount of ions generated is small. The decrease in the amount of ions generated can be attributed to the deposition of deposits on the electrode over long periods of use. Therefore, the CPU 51 determines that the ion generator 3 is “failure or life”.

印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域Bに属する場合、印加電圧Vpは上限値VH以上であるにも関わらず、放電電圧Viは正常範囲内である。つまり、印加電圧Vpは正常範囲よりも大きいにも関わらず、それに見合うだけのイオンの発生量が得られていない。イオンの発生量の減少は、長期間の使用による電極への付着物の堆積に起因する可能性がある。したがって、CPU51は、イオン発生部3を「故障または寿命」と判定する。   When the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the region B, the discharge voltage Vi is within the normal range even though the applied voltage Vp is equal to or higher than the upper limit value VH. In other words, although the applied voltage Vp is larger than the normal range, the amount of ions generated corresponding to the applied voltage Vp is not obtained. The decrease in the amount of ions generated can be attributed to the deposition of deposits on the electrode over long periods of use. Therefore, the CPU 51 determines that the ion generator 3 is “failure or life”.

印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域H,Iに属する場合、印加電圧Vpは下限値VL未満であるにも関わらず、放電電圧Viは下限値VILよりも大きい。また、印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域Fに属する場合、印加電圧Vpは正常範囲内であるにも関わらず、放電電圧Viは上限値VIHよりも大きい。つまり、印加電圧Vpの大きさと比べて、放電電圧Viが大きい。   When the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the regions H and I, the discharge voltage Vi is larger than the lower limit value VIL even though the applied voltage Vp is less than the lower limit value VL. When the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the region F, the discharge voltage Vi is larger than the upper limit value VIH even though the applied voltage Vp is within the normal range. That is, the discharge voltage Vi is larger than the applied voltage Vp.

この現象は、たとえば導電体の付着によって、負放電電極Enと誘導電極Eg2とが短絡したことで生じた可能性がある。また、負放電電極Enに付着物が堆積すると、付着物の比誘電率は空気の比誘電率よりも大きいため、負放電電極Enと誘導電極Eg2との間で放電電流が流れやすくなる。その結果として、放電電圧Viが増加した可能性がある。したがって、CPU51は、イオン発生部3を「故障または短絡」と判定する。なお、「短絡」とは、負放電電極Enと誘導電極Eg2とが等電位になる現象に限らず、上述のように負放電電極Enへの付着物の堆積に起因して電流が流れやすくなった現象を含む。   This phenomenon may be caused by, for example, a short circuit between the negative discharge electrode En and the induction electrode Eg2 due to adhesion of a conductor. Further, when deposits are deposited on the negative discharge electrode En, the relative permittivity of the deposits is larger than the relative permittivity of air, so that a discharge current easily flows between the negative discharge electrode En and the induction electrode Eg2. As a result, the discharge voltage Vi may have increased. Therefore, the CPU 51 determines that the ion generator 3 is “failure or short circuit”. “Short circuit” is not limited to a phenomenon in which the negative discharge electrode En and the induction electrode Eg2 become equipotential, and current tends to flow due to deposition of deposits on the negative discharge electrode En as described above. Including the phenomenon.

印加電圧Vpおよび放電電圧Viが領域Cに属する場合、印加電圧Vpが下限値VL以上であって、かつ放電電圧Viが上限値VIH以上である。つまり、印加電圧Vpが正常範囲よりも大きいため、所望のイオン種(クラスターイオン)以外のイオン(たとえば窒素イオン)またはオゾンが発生する可能性がある。したがって、CPU51は、イオン発生部3を「故障」と判定する。   When the applied voltage Vp and the discharge voltage Vi belong to the region C, the applied voltage Vp is not less than the lower limit value VL and the discharge voltage Vi is not less than the upper limit value VIH. That is, since the applied voltage Vp is larger than the normal range, ions other than the desired ion species (cluster ions) (for example, nitrogen ions) or ozone may be generated. Therefore, the CPU 51 determines that the ion generator 3 is “failure”.

イオン発生部3が正常でないと判定した場合(領域E以外の場合)、CPU51は、イオン発生装置100の使用者に異常を報知する。異常を報知する方法としては、異常報知灯(図示せず)を点灯させる、警報音を発生させる、または電気信号で通知するなどの方法を採用することができる。これにより、使用者は、イオン発生装置100の製造業者にイオン発生部3の交換を依頼することができる。このような「故障」が生じた場合、不安全方向なのでイオン発生部3を使用禁止とする。   When it determines with the ion generating part 3 not being normal (in the case other than the area | region E), CPU51 alert | reports abnormality to the user of the ion generator 100. FIG. As a method for notifying abnormality, a method of lighting an abnormality notification lamp (not shown), generating an alarm sound, or notifying with an electric signal can be employed. Thereby, the user can request the manufacturer of the ion generator 100 to replace the ion generator 3. When such a “failure” occurs, the use of the ion generator 3 is prohibited because the direction is unsafe.

なお、本実施の形態では、正放電電極Epへの参照電圧Vrefと、負放電電極Enの放電電圧Viとを検出する場合について説明した。しかし、負放電電極Enへの電圧値と、正放電電極Epへの放電電流とを検出してもよい。極性を変更する場合には、整流回路102,104の構成を変更すればよい。この場合の高電圧生成回路の制御は、本実施の形態における制御と同等であるため、その説明を繰り返さない。また、負放電電極Enの放電電圧Viの代わりに、放電電流Iを検知し使用してもよい。放電電流Iの正常範囲は、上限値IHおよび下限値ILで規定される。   In the present embodiment, the case where the reference voltage Vref to the positive discharge electrode Ep and the discharge voltage Vi of the negative discharge electrode En are detected has been described. However, the voltage value to the negative discharge electrode En and the discharge current to the positive discharge electrode Ep may be detected. In the case of changing the polarity, the configuration of the rectifier circuits 102 and 104 may be changed. Since the control of the high voltage generation circuit in this case is equivalent to the control in the present embodiment, the description thereof will not be repeated. Further, the discharge current I may be detected and used instead of the discharge voltage Vi of the negative discharge electrode En. The normal range of the discharge current I is defined by the upper limit value IH and the lower limit value IL.

本発明の実施の形態は以下のように要約することができる。
(1)駆動信号Sdの周波数に応じた電圧を出力する圧電トランスTと、クロック信号Sclkの分周により可変の駆動周波数fdの駆動信号Sdを生成し、駆動信号Sdを圧電トランスTに出力するマイクロコンピュータ5とを備え、マイクロコンピュータ5は、圧電トランスTの共振周波数f0未満の周波数f1と、共振周波数f0以上の周波数f2との間で交互に切り替えて駆動信号Sdの周波数を決定する、高電圧生成回路10。
Embodiments of the present invention can be summarized as follows.
(1) A piezoelectric transformer T that outputs a voltage corresponding to the frequency of the drive signal Sd, and a drive signal Sd having a variable drive frequency fd are generated by dividing the clock signal Sclk, and the drive signal Sd is output to the piezoelectric transformer T. A microcomputer 5, and the microcomputer 5 switches between a frequency f 1 less than the resonance frequency f 0 of the piezoelectric transformer T and a frequency f 2 greater than or equal to the resonance frequency f 0 to determine the frequency of the drive signal Sd. Voltage generation circuit 10.

上記構成によれば、コストを増加させることなく、圧電トランスへの駆動周波数を微調整可能な電圧生成回路を実現できる。   According to the above configuration, it is possible to realize a voltage generation circuit capable of finely adjusting the driving frequency for the piezoelectric transformer without increasing the cost.

(2)高電圧生成回路10は、圧電トランスTからの出力電圧VTを検出して、参照電圧Vrefをマイクロコンピュータ5に出力する分圧回路103をさらに備え、マイクロコンピュータ5は、共振周波数f0を含む周波数帯域において、周波数f1,f2を変化させて、参照電圧Vrefが最大となる周波数f1,f2を選択する、高電圧生成回路10。   (2) The high voltage generation circuit 10 further includes a voltage dividing circuit 103 that detects the output voltage VT from the piezoelectric transformer T and outputs the reference voltage Vref to the microcomputer 5, and the microcomputer 5 sets the resonance frequency f0. The high voltage generation circuit 10 that selects the frequencies f1 and f2 at which the reference voltage Vref is maximized by changing the frequencies f1 and f2 in the included frequency band.

上記構成によれば、印加電圧が最大となる駆動周波数を求めることができる。
(3)周波数f1,f2の各々の走査幅Δfに対応する周期は、クロック信号Sclkのクロック周期Tclkと等しい、高電圧生成回路10。
According to the above configuration, the drive frequency at which the applied voltage becomes maximum can be obtained.
(3) The high voltage generation circuit 10 in which the period corresponding to each scan width Δf of the frequencies f1 and f2 is equal to the clock period Tclk of the clock signal Sclk.

上記構成によれば、駆動周波数の走査幅が最小となる。このため、共振周波数に近い駆動周波数を求めることができる可能性が高くなる。   According to the above configuration, the scanning width of the driving frequency is minimized. For this reason, there is a high possibility that a drive frequency close to the resonance frequency can be obtained.

(4)高電圧生成回路10,20と、印加電圧Vpが印加されるとイオンを発生させるイオン発生部3とを備える、イオン発生装置100。   (4) The ion generator 100 provided with the high voltage generation circuits 10 and 20 and the ion generator 3 which generates ions when the applied voltage Vp is applied.

上記構成によれば、コストを増加させることなく、圧電トランスへの駆動周波数を微調整可能な高電圧生成回路を備えたイオン発生装置を実現できる。   According to the above configuration, it is possible to realize an ion generation apparatus including a high voltage generation circuit that can finely adjust the driving frequency to the piezoelectric transformer without increasing the cost.

(5)周波数f1,f2が、参照電圧Vrefが最大となる周波数に固定された状態において、マイクロコンピュータ5は、駆動信号Sdのデューティ比を変化させて、参照電圧Vrefに基づいて、印加電圧Vpを調整する、イオン発生装置100。   (5) In a state in which the frequencies f1 and f2 are fixed to a frequency at which the reference voltage Vref is maximum, the microcomputer 5 changes the duty ratio of the drive signal Sd, and applies the applied voltage Vp based on the reference voltage Vref. Adjusting the ion generator 100.

上記構成によれば、駆動信号のデューティ比を変化させることにより、駆動周波数を変化させる場合よりも、印加電圧の大きさを細かく調整することができる。また、所望のイオン種以外のイオンの発生を抑制することができる。このため、所望のイオン種の発生量を大きくすることができる。   According to the above configuration, the magnitude of the applied voltage can be finely adjusted by changing the duty ratio of the drive signal as compared with the case of changing the drive frequency. Moreover, generation | occurrence | production of ions other than desired ionic species can be suppressed. For this reason, the generation amount of desired ionic species can be increased.

(6)高電圧生成回路20は、放電電流を検出して、放電電圧Viをマイクロコンピュータ5に出力する電流検出回路105をさらに備え、周波数f1,f2が、参照電圧Vrefが最大となる周波数に固定された状態において、マイクロコンピュータ5は、駆動信号Sdのデューティ比を変化させて、放電電圧Viに基づいて、放電電流を調整する、イオン発生装置100。   (6) The high voltage generation circuit 20 further includes a current detection circuit 105 that detects the discharge current and outputs the discharge voltage Vi to the microcomputer 5, and the frequencies f1 and f2 are set to frequencies at which the reference voltage Vref is maximized. In the fixed state, the microcomputer 5 changes the duty ratio of the drive signal Sd and adjusts the discharge current based on the discharge voltage Vi.

上記構成によれば、イオンの発生量が所望の発生量となるように調整することができる。   According to the said structure, it can adjust so that the generation amount of ion may turn into a desired generation amount.

(7)マイクロコンピュータ5は、放電電圧Viが、予め定められた正常範囲内において最小となるデューティ比を選択する、イオン発生装置100。   (7) The ion generator 100 in which the microcomputer 5 selects a duty ratio at which the discharge voltage Vi is minimum within a predetermined normal range.

イオンの発生量とイオン発生部の寿命との間には、トレードオフの関係が存在する。このため、上記構成によれば、イオンの発生量を抑制することにより、イオン発生部の寿命を延ばすことができる。   There is a trade-off relationship between the amount of ions generated and the lifetime of the ion generator. For this reason, according to the said structure, the lifetime of an ion generation part can be extended by suppressing the generation amount of ion.

(8)マイクロコンピュータは、参照電圧Vrefおよび放電電圧Viの各々が予め定められた正常範囲内の場合、イオン発生部3を正常と判定する、イオン発生装置100。   (8) The ion generator 100, in which the microcomputer determines that the ion generator 3 is normal when each of the reference voltage Vref and the discharge voltage Vi is within a predetermined normal range.

上記構成によれば、イオン発生部の良否判定を実施することができる。これにより、正常なイオン発生部を良品と判定するとともに、異常(故障または初期不良、あるいはイオン発生部がその寿命に至ったこと)が生じたイオン発生部を不良品と判定することができる。   According to the said structure, the quality determination of an ion generation part can be implemented. As a result, it is possible to determine that a normal ion generation part is a non-defective product, and an ion generation part in which an abnormality (failure or initial failure, or the ion generation part has reached the end of its life) has occurred.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

100 イオン発生装置、10,20 高電圧生成回路、1 入力端子、2 AC/DC変換部、3 イオン発生部、4 クロック発振器、5 マイクロコンピュータ、51 CPU、52 駆動信号生成部、53 A/Dコンバータ、54 メモリ、101 昇圧回路、102,104 整流回路、103 分圧回路、105 電流検出回路、T 圧電トランス、L コイル、Q トランジスタ、C1,C2 コンデンサ、R1〜R6 抵抗、D1〜D4 ダイオード、Ep 正放電電極、En 負放電電極、Eg1,Eg2 誘導電極。   100 ion generator, 10, 20 high voltage generation circuit, 1 input terminal, 2 AC / DC converter, 3 ion generator, 4 clock oscillator, 5 microcomputer, 51 CPU, 52 drive signal generator, 53 A / D Converter, 54 memory, 101 booster circuit, 102, 104 rectifier circuit, 103 voltage divider circuit, 105 current detection circuit, T piezoelectric transformer, L coil, Q transistor, C1, C2 capacitor, R1-R6 resistor, D1-D4 diode, Ep positive discharge electrode, En negative discharge electrode, Eg1, Eg2 induction electrode.

Claims (5)

駆動信号の周波数に応じた電圧を出力する圧電トランスと、
クロック信号の分周により可変の周波数の前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を前記圧電トランスに出力する制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記圧電トランスの共振周波数未満の第1の周波数と、前記共振周波数以上の第2の周波数との間で交互に切り替えて前記周波数を決定する、電圧生成回路。
A piezoelectric transformer that outputs a voltage according to the frequency of the drive signal;
A control circuit that generates the drive signal having a variable frequency by dividing a clock signal and outputs the drive signal to the piezoelectric transformer;
The voltage generation circuit, wherein the control circuit alternately switches between a first frequency less than a resonance frequency of the piezoelectric transformer and a second frequency equal to or higher than the resonance frequency to determine the frequency.
前記電圧生成回路は、
前記圧電トランスからの出力電圧を検出して、第1の検出値を前記制御回路に出力する第1の検出回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記共振周波数を含む周波数帯域において、前記第1および第2の周波数を変化させて、前記第1の検出値が最大となる前記第1および第2の周波数を選択する、請求項1に記載の電圧生成回路。
The voltage generation circuit includes:
A first detection circuit that detects an output voltage from the piezoelectric transformer and outputs a first detection value to the control circuit;
The control circuit changes the first and second frequencies in a frequency band including the resonance frequency, and selects the first and second frequencies that maximize the first detection value. Item 2. The voltage generation circuit according to Item 1.
請求項2に記載の電圧生成回路と、
前記電圧生成回路からの前記出力電圧が印加されるとイオンを発生させるイオン発生部とを備える、イオン発生装置。
A voltage generation circuit according to claim 2;
An ion generator comprising: an ion generator that generates ions when the output voltage from the voltage generation circuit is applied.
前記第1および第2の周波数が、前記第1の検出値が最大となる周波数に固定された状態において、前記制御回路は、前記駆動信号のデューティ比を変化させて、前記第1の検出値に基づいて、前記出力電圧を調整する、請求項3に記載のイオン発生装置。   In a state where the first and second frequencies are fixed to a frequency at which the first detection value is maximum, the control circuit changes the duty ratio of the drive signal to change the first detection value. The ion generator according to claim 3, wherein the output voltage is adjusted based on the equation (4). 前記電圧生成回路は、
前記放電電流を検出して、第2の検出値を前記制御回路に出力する第2の検出回路をさらに備え、
前記第1および第2の周波数が、前記第1の検出値が最大となる周波数に固定された状態において、前記制御回路は、前記駆動信号のデューティ比を変化させて、前記第2の検出値に基づいて、前記放電電流を調整する、請求項4に記載のイオン発生装置。
The voltage generation circuit includes:
A second detection circuit that detects the discharge current and outputs a second detection value to the control circuit;
In a state where the first and second frequencies are fixed to a frequency at which the first detection value is maximum, the control circuit changes the duty ratio of the drive signal to change the second detection value. The ion generator according to claim 4, wherein the discharge current is adjusted based on the equation (5).
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