JP2567338B2 - 静電処理装置の保護回路 - Google Patents
静電処理装置の保護回路Info
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- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Description
ム又はシートを急冷するため冷却ローラに静電密着させ
るための静電密着装置や、樹脂フィルム又はシートに濡
れ性を付与するために放電処理するコロナ放電処理装置
や、静電塗装装置などの静電処理装置において、異常放
電による弊害を未然に防止する保護回路に関する。
異常放電により冷却ロールの表面にしばしば傷痕を形成
することがある。その傷痕は、フィルム又はシートの品
質に甚大な影響を与えることから、異常放電により冷却
ロール表面に傷痕が生じたときには、運転を停止して冷
却ロールを交換するとか、研磨等の補修作業を行うなど
の処置を採らなければならず、生産性の面でもその影響
は大きかった。そこで、これを防止するため、特開平3
−75026号公報では、異常放電が発生したときの熱
エネルギーを抑えるため、直流高電圧発生装置に容量が
5000ピコファラッド以下の高電圧整流用平滑コンデ
ンサを設け、また放電検出回路により異常放電を検出し
て、異常放電の場合に電源遮断器を作動させるようにし
ている。
放電が発生した後の事後的な対処手段に過ぎず、異常放
電の発生そのものを防止するものではないため、十分な
防止方法とは言えなかった。また、平滑コンデンサの容
量を小さくすると、直流出力中のリップルが大きくなっ
てワイヤ電極(放電電極)が大きく振動する。ワイヤ電
極とフィルム又はシートとの距離はそもそも小さいとこ
ろに、ワイヤ電極が大きく振動すると、却って異常放電
を誘発しかねず、また性能上にも問題があった。
常放電の発生を未然にかつ確実に防止できるようにし
て、静電処理装置の安全性を従来に比べ格段に向上させ
ることにある。
は、直流高電圧電源から負荷に至る高電圧印加経路とア
ース間に直列接続された複数個の半導体スイッチング素
子と、高電圧印加経路に流れる電流レベルが所定以上に
なったとき発光ダイオードを点灯させる電流検出回路
と、発光ダイオードからの光を受光するフォトダイオー
ドと、該フォトダイオードの出力を増幅する増幅器と、
その増幅出力を基準電圧と比較することによって、高電
圧印加経路に流れる電流レベルがコロナ放電レベルから
異常放電レベルへ遷移する前の時点に出力の2値レベル
を反転させるコンパレータと、該コンパレータの反転出
力を波形整形してパルスを出力する波形整形回路と、そ
のパルスを電力増幅する電力増幅器と、複数の二次コイ
ルを半導体スイッチング素子のゲートにそれぞれ接続さ
れ、電力増幅器からの電力増幅されたパルスをコンデン
サとで微分して一次コイルに入力することによって、複
数の二次コイルから一斉にトリガパルスを出力するパル
ストランスとを備えたものである。
電による電流は小刻みに変動するものの、巨視的に見れ
ばだいたい同じような電流レベルが続く。しかし、着火
放電等の異常放電は、コロナ放電に比べてはるかに電流
レベルが高くしかも断続的に生ずることが多い。コロナ
放電から異常放電へ遷移するときは、放電電流が急峻に
上昇し、その上昇推移は、印加する電圧や環境などにも
よるが、だいたいは数msオーダーである。
による電流がコロナ放電レベルから異常放電レベルへ遷
移する前の所定の過渡レベルを検出し、直流高電圧電源
から負荷に至る高電圧印加経路を、異常放電になる前
に、直列接続した複数個のサイリスタ等の半導体スイッ
チング素子を介して自動的にしかも瞬時に強制接地させ
るものである。半導体スイッチング素子は、その複数個
を直列接続してあるため、個々には耐圧が低くても、全
体としては高電圧に対応することができる。放電電流を
検出して全半導体スイッチング素子をゲート回路により
同時にオンさせるに当たり、放電電流レベルが所定以上
になったとき発光ダイオードを点灯させ、その光をゲー
ト回路側のフォトダイオードで受光することによって、
ゲート回路を高電圧印加経路と電気的に遮断するので、
高電圧印加経路からの高電圧及びノイズがゲート回路に
介入するのを防止できる。また、ゲート回路では、コン
パレータの基準電圧を設定することにより、高電圧印加
経路に流れる電流レベルがコロナ放電レベルから異常放
電レベルへ遷移する前の時点を正確に検出できる。そし
て、このコンパレータの反転出力をパルスに波形整形し
て電力増幅してから、微分してパルストランスの一次コ
イルに入力することによって、該パルストランスの複数
の二次コイルから一斉にトリガパルスを出力するので、
高電圧印加経路に流れる電流レベルがコロナ放電レベル
から異常放電レベルへ遷移する前の時点に、全半導体ス
イッチング素子を瞬時にかつ時間的に正確に一斉にオン
することができる。
1において、静電処理装置では、商用交流電源の交流電
圧を高圧トランス1で昇圧した後、コンデンサC0・C
1とダイオードD0・D1と抵抗R0とによる倍電圧整
流回路2で整流し、更にこれをリアクタンスL1とコン
デンサC2とによる平滑回路3で平滑することにより、
直流成分に含まれるリップル分を極小化した直流高電圧
出力を得る。また、抵抗R1と抵抗R2とによる倍率器
によって出力電圧の一部を電圧制御回路(図示せず)へ
電圧フィードアップし、負荷4に印加する電圧を定電圧
化している。
の第1例の保護回路は、平滑回路3の高圧側の抵抗R3
に、発光ダイオードLED1と抵抗R5とを直列接続し
た電流検出回路5Aを並列接続し、またこの抵抗R3か
ら負荷4に至る高電圧印加経路6を、直列接続した複数
個(n個)のサイリスタSCRを介してアースEに接続
(接地)し、これら電流検出回路5AとサイリスタSC
Rとの間に図2に示すような構成の制御回路を設けたも
のである。
4に流れる電流が定格電流以内のときは発光ダイオード
LED1が発光しないように、抵抗R5又は抵抗R3に
より設定する。すなわち、図3の(1)において、L1
付近をコロナ放電による電流レベル、L2以上を着火放
電による電流レベルとすると、発光ダイオードLED1
は、放電電流がL1とL2の間でL1より少し高いSH
になったとき(コロナ放電から着火放電への遷移開始時
点からT1後)発光するようになっている。
圧印加経路6と電気的に絶縁するため、光ファイバケー
ブル(図示せず)を介して図2のフォトダイオード7に
受光される。このフォトダイオード7の出力は高帯域増
幅器8で増幅されてから、コンパレータ9で基準電圧と
比較され、該コンパレータ9から図3の(2)に示すよ
うに着火放電へ遷移する直前にLOWからHIGHにな
る出力が得られる。そして、ワンショットマルチバイブ
レータ等の波形整形回路10で波形整形してパルス幅を
拡げた後、バッファ11を介して電力増幅器12へ入力
して更に電力増幅してから、ゲート回路であるパルスト
ランス13の一次側に入力される。このとき、コンデン
サC3とパルストランス13の一次コイルL2のリアク
タンスとで図3の(3)に示すように微分する。
タSCRのゲートG1 〜Gn にそれぞれ接続された複数
の二次コイルL3を有し、一次コイルL2に上記のよう
に微分したパルスが入力されると、二次コイルL3から
複数個のサイリスタSCRのゲートへ一斉にゲートパル
ス(トリガパルス)を供給し、全サイリスタSCRを、
図3の(4)のように着火放電発生前(T1から数μs
後、つまり上記遷移開始時点からT2後でしかも着火放
電が発生する時間T3に至る前)に同時にオンさせる。
は、着火放電が発生する前に複数個のサイリスタSCR
を介して強制接地されるため、コンデンサC1・C2に
蓄積された電荷も瞬時にアースへ流れ、負荷4への印加
電圧は図2の(5)に示すように瞬時に0まで降下し、
着火放電が未然に防止される。
電流を抵抗R4で検出して前出の電圧制御回路の発振を
即時に停止させていたが、コンデンサC1・C2に残っ
た電荷量を0にすることができず、負荷4に過大な電流
が流れてしまう欠点があった。本発明によれば、強制接
地するため、コンデンサC1・C2に残った電荷量を瞬
時に0にすることができ、負荷4に過大な電流が流れる
ことはない。従って、平滑回路3のコンデンサC2の容
量を大きくしても問題ないため、これを大きくして直流
出力中に含まれるリップル分を極小化することが可能で
ある。
イオードLED2と抵抗R6とを直列接続した電流検出
回路5Bを、接地側の抵抗R4に並列接続し、発光ダイ
オードLED2からの光を、図2のフォトダイオード7
に直接入光させるようにしたもので、動作は第1例と同
じである。この場合、発光ダイオードLED2及びフォ
トダイオード7には既製のフォトカプラを使用すること
ができる。
体スイッチング素子を使用することも可能である。ま
た、放電電流の検出も電流検出器等で行っても良い。
ナ放電レベルから異常放電レベルへ遷移する前の所定の
過渡レベルを検出し、直流高電圧電源から負荷に至る高
電圧印加経路を、異常放電になる前に、直列接続した複
数個の半導体スイッチング素子を介して自動的にしかも
瞬時に強制接地させるため、異常放電の発生を未然にか
つ確実に防止でき、静電処理装置の安全性を従来に比べ
格段に向上させることができる。
ート回路としてパルストランスを用いることにより、1
つのパルストランスで全半導体スイッチング素子を同時
にオンさせることができるので、瞬時のしかも確実な強
制接地動作を保証できるとともに、回路構成の簡素化が
図れる。
素子をゲート回路により同時にオンさせるに当たり、放
電電流レベルが所定以上になったとき発光ダイオードを
点灯させ、その光をゲート回路側のフォトダイオードで
受光することによって、ゲート回路を高電圧印加経路と
電気的に遮断するので、高電圧印加経路からの高電圧及
びノイズがゲート回路に介入するのを防止できる。ま
た、ゲート回路では、コンパレータの基準電圧を設定す
ることにより、高電圧印加経路に流れる電流レベルがコ
ロナ放電レベルから異常放電レベルへ遷移する前の時点
を正確に検出できる。そして、このコンパレータの反転
出力をパルスに波形整形して電力増幅してから、微分し
てパルストランスの一次コイルに入力することによっ
て、該パルストランスの複数の二次コイルから一斉にト
リガパルスを出力するので、高電圧印加経路に流れる電
流レベルがコロナ放電レベルから異常放電レベルへ遷移
する前の時点に、全半導体スイッチング素子を瞬時にか
つ時間的に正確に一斉にオンすることができるので、強
制接地動作を時間的にも正確かつ迅速に行える。
直流出力中に含まれるリップル分を極小化することが可
能であるため、ワイヤ電極を用いた静電処理装置にあっ
ては、ワイヤ電極の振動をなくすことができ、この面か
らも異常放電の発生を抑制できるとともに、装置の性能
の向上が図れる。
んだ本発明の第1例の保護回路の一部とを示す電気回路
図である。
る。
る。
んだ本発明の第2例の保護回路の一部とを示す電気回路
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】直流高電圧電源からの直流高電圧を負荷に
印加する静電処理装置において、直流高電圧電源から負
荷に至る高電圧印加経路とアース間に直列接続された複
数個の半導体スイッチング素子と、前記高電圧印加経路
に流れる電流レベルが所定以上になったとき発光ダイオ
ードを点灯させる電流検出回路と、前記発光ダイオード
からの光を受光するフォトダイオードと、該フォトダイ
オードの出力を増幅する増幅器と、その増幅出力を基準
電圧と比較することによって、前記高電圧印加経路に流
れる電流レベルがコロナ放電レベルから異常放電レベル
へ遷移する前の時点に出力の2値レベルを反転させるコ
ンパレータと、該コンパレータの反転出力を波形整形し
てパルスを出力する波形整形回路と、そのパルスを電力
増幅する電力増幅器と、複数の二次コイルを前記半導体
スイッチング素子のゲートにそれぞれ接続され、前記電
力増幅器からの電力増幅されたパルスをコンデンサとで
微分して一次コイルに入力することによって、複数の二
次コイルから一斉にトリガパルスを出力するパルストラ
ンスとを備えたことを特徴とする、静電処理装置の保護
回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5172017A JP2567338B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 静電処理装置の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5172017A JP2567338B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 静電処理装置の保護回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0715306A JPH0715306A (ja) | 1995-01-17 |
JP2567338B2 true JP2567338B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=15933985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5172017A Expired - Lifetime JP2567338B2 (ja) | 1993-06-21 | 1993-06-21 | 静電処理装置の保護回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2567338B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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WO2015137453A1 (ja) * | 2014-03-13 | 2015-09-17 | ローム株式会社 | 発光負荷駆動装置及びこれを用いた照明用光源装置 |
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JPS6253113A (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-07 | 富士電機株式会社 | トランジスタの過電流検出回路 |
JPS6277014A (ja) * | 1985-09-29 | 1987-04-09 | 日本電気株式会社 | 電流供給回路 |
JPH0493439U (ja) * | 1990-12-27 | 1992-08-13 |
-
1993
- 1993-06-21 JP JP5172017A patent/JP2567338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0715306A (ja) | 1995-01-17 |
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