JP2019532462A - 電気パルス発生器 - Google Patents
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- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
Abstract
Description
−発生器のノードNに接続された直列の第1と第2の回路の構成を含み、
−第1の回路が、2つの並列の分岐を含み、2つの分岐の一方が、インダクタを含み、他方の分岐が、アノードがノードNに接続されると共に、カソードが昇圧変圧器の一次回路に接続されたダイオードを直列に含み、昇圧変圧器の二次回路が、誘電体バリア放電装置に接続されるように意図され、
−第2の回路は、閉鎖と開放がそれぞれ充電段階と放電段階を制御する制御スイッチを含む。
値Imaxに影響を及ぼすデューティサイクルと、
誘電体バリア放電装置に注入される平均電力に影響を及ぼす周波数と、を含む。
直流電圧源30と並列で20μFキャパシタを含む入力フィルタと、
Lstockと並列なサージ抑制ダイオードと、
ダイオードD1のアノードと接地(アース)との間にあり、飽和可能な昇圧変圧器Tsの漏れインダクタンスによるインダクタLstockの端子の電圧ピークを取り除く470pFキャパシタとを含む。
Electronics Engineer's Reference Book" published by F.F. Mazda, 2013 ISBN 1483161064, Hubert Piquet, Sounil Bhosle, Rafael Diez, and Michael V. Erofeev, "Pulsed Current-Mode Supply of Dielectric Barrier Discharge Excilamps for the Control of the Radiated Ultraviolet Power", IEEE Transactions on Plasma Science, vol. 38, no. 10, October 2010.
20:誘電体バリア放電装置
30:直流電圧源
40:第1の回路
41,42:分岐
50:第2の回路
A,B:電源供給端子
D1:ダイオード
Lstock:インダクタ
Ts:昇圧変圧器
T1:制御スイッチ
Ts1:一次回路
Ts2:二次回路
Claims (14)
- 誘電体バリア放電装置(20)に電力を供給するための電気パルス発生器(10)であって、
前記発生器(10)は、
充電段階で、直流電圧源(30)によって前記発生器(10)の2つの電源供給端子(A,B)に送られたエネルギーを蓄積すると共に、放電段階で、昇圧変圧器(Ts)を介して前記エネルギーを前記誘電体バリア放電装置(20)に移すためのインダクタ(Lstock)を備え、
前記発生器(10)は、
前記発生器(10)のノードNに接続された直列の第1の回路(40)と第2の回路(50)の構成をさらに備え、
前記第1の回路(40)は、2つの並列の分岐(41,42)を含み、
前記2つの分岐の一方(41)は、前記インダクタ(Lstock)を含み、
前記2つの分岐の他方(42)は、アノードが前記ノードNに接続されると共に、カソードが前記昇圧変圧器(Ts)の一次回路(Ts1)に接続されたダイオード(D1)を直列に含み、
前記昇圧変圧器の二次回路(Ts2)は、前記誘電体バリア放電装置(20)に接続されるように構成され、
前記第2の回路(50)は、制御スイッチ(T1)を含み、当該制御スイッチ(T1)の閉鎖と開放がそれぞれ前記充電段階と前記放電段階を制御する、
電気パルス発生器(10)。 - 前記第2の回路(50)は、前記制御スイッチ(T1)と直列に電気的に接続され、アノードが前記ノードNに接続されたダイオード(D2)をさらに含む、
請求項1に記載の発生器(10)。 - 前記昇圧変圧器(Ts)は、磁心を含み、
前記電気パルス発生器(10)は、前記誘電体バリア放電装置(20)をさらに備え、
前記誘電体バリア装置(20)は、ガスを含み、
当該ガスは、前記誘電体バリア放電装置(20)の動作電圧VDより高い電圧Vが前記装置(20)に印加されたときに誘電体バリア放電を生成するのに適しており、
前記誘電体バリア放電は、前記動作電圧VDによって予め決定され前記磁心を通る磁束の第1の変化を生成し、
前記磁心は、前記磁束の前記第1の変化より大きい前記磁束の変化が前記磁心を通るときに磁気的に飽和するように寸法決めされている、
請求項1又は2に記載の発生器(10)。 - 前記発生器(10)は、前記制御スイッチ(T1)の開閉を制御するための制御信号Scを生成するのに適した制御モジュール(60)をさらに備える、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の発生器(10)。
- 前記制御モジュール(60)は、前記インダクタ(Lstock)を通る電流(Istock)を基準電流(Iref)と比較する手段(61)を含み、
前記制御モジュール(60)の前記制御信号(Sc)は、前記電流(Istock)が前記電流(Iref)より大きいときに前記制御スイッチ(T1)の開放を制御する、
請求項4に記載の発生器(10)。 - 前記比較する手段(61)は、第1の比較器を含む、
請求項5に記載の発生器(10)。 - 前記制御モジュール(60)は、前記制御信号Scを前記制御スイッチ(T1)に送信するための出力(Sc)を備えたフリップフロップD(70)を含む、
請求項5又は6に記載の発生器(10)。 - 前記制御モジュール(60)は、外部制御信号を受信したときに前記制御スイッチ(T1)を閉じるための制御信号Scを生成するのに適しており、
有利には、前記外部制御信号は、時間スロットを有するクロック信号H1であり、
前記クロック信号H1の各立ち上がりにおいて閉じるための制御信号Scが生成される、請求項4〜7のうちいずれか一項に記載の発生器(10)。 - 前記外部制御信号は、前記フリップフロップD(70)の入力C(71)に送信され、
前記電流(Istock)と前記基準電流(Iref)との比較が、前記フリップフロップD(70)の前記入力D(72)に送信される、
請求項7との組み合わせで請求項8に記載の発生器(10)。 - 前記制御モジュール(60)は、前記ノードNにおける前記電圧の符号を決定する手段(62)を含み、
前記制御モジュール(60)は、前記ノードNの電圧が負のときに前記制御スイッチ(T1)の閉鎖を制御する制御信号Scを生成するのに適している、
請求項4〜7のうちいずれか一項に記載の発生器(10)。 - 前記電圧の符号を決定する手段(62)は、第2の比較器である、請求項10に記載の発生器(10)。
- 前記電圧の符号を決定する手段(62)は、前記フリップフロップD(70)の前記入力C(71)に接続され、
前記電圧の符号を決定する手段(62)は、前記ノードNの前記電圧V(ad1)が負のときに前記フリップフロップD(70)の前記入力C(71)にハイ状態を送るのに適している、
請求項7との組み合わせで請求項10又は11に記載の発生器(10)。 - 前記制御モジュール(60)は、前記電圧の符号を決定する手段(62)と前記フリップフロップD(70)の前記入力C(71)との間に挟まれた論理ORゲート(63)を含み、
前記電圧の符号を決定する手段(62)の前記出力は、前記論理ORゲート(63)の入力に接続され、
前記プライミング発生器(64)は、前記論理ORゲート(63)の第2の入力に接続され、
前記プライミング発生器(64)は、前記論理ORゲート(63)の前記入力にいわゆるハイ状態を生成するのに適している、
請求項12に記載の発生器(10)。 - 前記制御モジュール(60)は、前記比較する手段(61)と前記フリップフロップD(70)の前記入力D(72)との間に挟まれた論理ANDゲート(65)をさらに含み、
前記論理ゲートは、前記比較する手段(61)によって供給される第1の入力と、ENABLE信号によって供給される第2の入力とを含み、
前記論理ANDゲート(65)は、前記フリップフロップD(70)の前記入力D(72)を供給し、
前記論理ANDゲート(65)は、前記電流(Istock)が前記基準電流(Iref)より小さく且つ前記ENABLE信号がハイのときに前記入力D(72)にハイ信号を送り、前記電気パルス発生器(10)の停止を可能にするローENABLE信号を送るのに適している、
請求項13に記載の発生器(10)。
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