JP2673639B2 - 電圧発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雷電圧などの特殊な大
電圧の疑似電圧を正確に発生する電圧発生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】雷電圧などの特殊な大電圧の疑似電圧を
発生する従来装置を図３に示す。可変直流電圧源１０
は、接地である基準電圧に対する可変直流電圧を発生す
る。この可変直流電圧を、直接的にデジタル電圧計（Ｄ
ＶＭ）１２に供給すると共に、抵抗器１４を介して、ス
イッチ手段であるリレー１６の第１固定接点に供給す
る。このリレー１６の可動接点は、コンデンサ１８を介
して接地され、リレー１６の第２固定接点は、波形整形
回路２０を介して接地される。この波形整形回路２０
は、例えば、夫々コイル及び抵抗器であるインピーダン
ス素子（Ｚ１、Ｚ２）２２及び２４により構成され、こ
れらインピーダンス素子の各値は、所望の雷電圧波形を
発生するのに適するように選択されている。リレー１６
の可動接点は、制御信号Ｃにより制御され、分圧器２０
の出力電圧は、出力端子２６に供給される。

【０００３】図３に示す装置で、疑似雷電圧を発生させ
るには、次のようにする。まず、操作者は、ＤＶＭ１２
を観測しながら、可変直流電圧源を調整して、疑似雷電
圧のピーク電圧を設定する。次に、制御信号Ｃにより、
リレー１６の可動接点が、第１固定接点を選択するの
で、可変直流電圧源１０から、抵抗器１４を介して、コ
ンデンサ１８を充電する。充分に充電が完了した時点
で、制御信号Ｃが切り替わり、リレー１６の可動接点が
第２固定接点を選択する。すると、コンデンサ１８に充
電されたエネルギーが、波形整形回路２０を介して放電
する。よって、出力端子２６から、疑似雷電圧が得られ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図３の従来装置では、
疑似雷電圧のピーク値をＤＶＭ１２の測定値を基に設定
してある。しかし、波形整形回路２０のインピーダンス
素子２２が低抵抗値のコイルであっても、インピーダン
ス素子２２及び２４で分圧器を構成するため、インピー
ダンス素子２２で電圧降下が生じて、出力端子２６に発
生する疑似雷電圧のピーク値が、ＤＶＭ１２で測定しな
がら設定した値にならない。

【０００５】しがたって、本発明の目的は、ピーク値を
正確に設定した疑似雷電圧などの大電圧を発生する電圧
発生装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の電圧発生装置で
は、可変直流電圧源１０が、接地である基準電位に対す
る可変直流電圧を発生し、電圧補償回路２６が、可変直
流電圧源１０からの可変直流電圧に補償電圧を上乗せす
る。スイッチ手段１６は、その第１端子が補償電圧の上
乗せされた可変直流電圧を抵抗器１４を介して受け、第
２端子が波形整形回路２０に接続され、選択端子がコン
デンサ１８を介し基準電位を受ける。検出保持回路２８
は、可変直流電圧源１０からの可変直流電圧及び波形整
形回路２０の出力電圧のピーク値の差電圧を検出し、保
持する。そして、この検出保持回路３４の出力電圧に応
じて、電圧補償回路２６の補償電圧を制御する。

【０００７】

【作用】本発明の電圧発生装置では、実際の出力電圧の
ピーク値と可変直流電圧との差を求め、この差に応じて
補償電圧を制御しているので、可変直流電圧に等しいピ
ーク値の出力電圧を発生できる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の好適な一実施例のブロック
図であり、図２は、その動作を説明する波形図である。
なお、図３と同じ素子には、同じ参照番号を付し、その
説明を省略する。本発明では、電圧補償回路２６を設け
て、可変直流電圧源１０からの可変直流電圧に補償電圧
を上乗せする。なお、この電圧補償回路２６は、フロー
ティングのスイッチング・レギュレータなどを用い、そ
の基準電圧端子及び出力端子を可変直流電圧源１０の出
力端及び抵抗器１４に夫に接続すればよい。また、電圧
補償回路２６の制御は、光結合素子などにより絶縁され
た回路で行える。

【０００９】可変直流電圧源１０からの可変直流電圧及
び波形整形回路２０の出力電圧を検出保持回路２８に供
給する。この検出保持回路２８は、差動増幅器３０、ピ
ーク検出器３２及び保持回路３４で構成されている。差
動増幅器３０は、可変直流電圧源１０からの可変直流電
圧及び波形整形回路２０の出力電圧の差電圧を求める。
ピーク検出器３２は、この差電圧の最小のピーク値を検
出し、保持回路３４であるコンデンサが、このピーク値
を保持する。保持回路３４が保持した電圧に応じて、電
圧補償回路２６の補償電圧を制御する。

【００１０】次に、図１に示した本発明の一実施例の動
作を説明する。最初、保持回路３４の保持電圧はゼロで
あるが、電圧補償回路２６は制御電圧ゼロに応じた非常
に低い補償電圧を発生している。操作者は、ＤＶＭ１２
の測定値を観測しながら、可変直流電圧源１０を調整し
て、疑似雷電圧のピーク値を設定する。次に、制御信号
Ｃにより、リレー１６の可動接点（選択端子）が第１固
定接点（第１端子）を選択するので、補償電圧が上乗せ
された直流電圧で、コンデンサ１８の充電が開始する。
コンデンサ１８が充分に充電された後の時点Ｔ１にて、
制御信号Ｃによりリレー１６の可動接点が第２固定接点
（第２端子）を選択する。よって、コンデンサ１８に充
電されたエネルギーが、波形整形回路２０を介して放電
を行う。このときの出力端子２６の電圧波形は、図２に
示すようになる。

【００１１】差動増幅器３０は、可変直流電圧源１０の
出力電圧Ｅ及び波形整形回路２０の出力波形Ｗの差の電
圧を求め、ピーク検出器３２は、この差電圧の最小のピ
ークを求める。出力波形Ｗは、時点Ｔ２でその最大ピー
ク値に達するので、ピーク検出器３２は、この時点Ｔ２
の時の電圧Ｅ及び出力波形Ｗの差電圧を出力する。よっ
て、差動増幅器３０及びピーク検出器３２の組み合わせ
により、可変直流電圧源１０からの可変直流電圧及び波
形整形回路２０の出力電圧のピーク値の差電圧ΔＥを検
出できる。なお、このΔＥは、インピーダンス素子２２
の電圧降下に対応する。

【００１２】保持回路３４は、ピーク検出器３２の出力
電圧を保持して、電圧補償回路２６を制御するので、検
出した差電圧ΔＥに対応する補償電圧が得られる。再
び、制御信号Ｃにより、リレー１６の可動接点が第１固
定接点を選択するので、直流電圧Ｅに補償補償電圧が上
乗せされた電圧で、コンデンサ１８を再び充電する。同
様に、リレー１８の可動接点が第２固定接点を選択する
と、コンデンサ１８に充電された電荷が波形整形回路２
０を介して放電する。しかし、今度は、インピーダンス
素子２２の電圧降下分は補償されているので、出力端子
２６の出力電圧のピーク値は、可変直流電圧源１０の電
圧Ｅ、即ち、ＤＶＭ１２の測定値に等しくなる。

【００１３】上述は、本発明の好適な実施例について説
明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形
変更が可能である。例えば、検出保持回路は、最大ピー
ク値を検出するピーク検出器で波形整形回路の出力電圧
の最大ピーク電圧を検出し、差動増幅器で、この検出し
た最大ピーク電圧と可変直流電圧との差を求め、この差
電圧を保持しても良い。また、ピーク検出器と保持回路
とを、一体にした回路を用いてもよい。さらに、スイッ
チ手段は、双極単投リレーの他に、通常のオン・オフ形
式のリレーを２個組み合わせてもよいし、半導体スイッ
チ素子を用いても良い。

【００１４】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、実際の出
力電圧のピーク値と可変直流電圧との差を求め、この差
に応じて補償電圧を制御しているので、可変直流電圧に
等しいピーク値の出力電圧を発生できる。よって、疑似
雷電圧のような特殊な高電圧を発生する装置に最適であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電圧発生装置の好適な一実施例のブロ
ック図である。

【図２】図１の動作を説明する波形図である。

【図３】従来の電圧発生装置のブロック図である。

【符号の説明】

１０ 可変直流電圧源 １４ 抵抗器 １６ スイッチ手段 １８ コンデンサ ２０ 波形整形回路 ２６ 電圧補償回路 ２８ 検出保持回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準電位に対する可変直流電圧を発生す
   る可変直流電圧源と、 該可変直流電圧源からの可変直流電圧に補償電圧を上乗
   せする電圧補償回路と、 第１端子が上記補償電圧の上乗せされた上記可変直流電
   圧を抵抗器を介して受け、第２端子が波形整形回路に接
   続され、選択端子がコンデンサを介して上記基準電位を
   受けるスイッチ手段と、 上記可変直流電圧源からの可変直流電圧及び上記波形整
   形回路の出力電圧のピーク値の差電圧を検出し、保持す
   る検出保持回路とを具え、 該検出保持回路の出力電圧に応じて、上記電圧補償回路
   の補償電圧を制御することを特徴とする電圧発生装置。