JP2745721B2 - 電池式沿面放電体駆動回路 - Google Patents
電池式沿面放電体駆動回路Info
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- JP2745721B2 JP2745721B2 JP25330589A JP25330589A JP2745721B2 JP 2745721 B2 JP2745721 B2 JP 2745721B2 JP 25330589 A JP25330589 A JP 25330589A JP 25330589 A JP25330589 A JP 25330589A JP 2745721 B2 JP2745721 B2 JP 2745721B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電池を電源とする沿面放電体駆動回路に関す
るものである。
るものである。
従来の技術 電池電源のように電池容量の消耗によって徐々にその
端子電圧が変化する電源を用いて、略一定の沿面放電を
行なわしめるためには、電圧安定化回路を用いて定電圧
電源の下で動作させるか、或いは、放電量の大きさを検
知して駆動部へ負帰還をかけ、放電量の安定化を図る方
法がこれまでに知られている手段である。
端子電圧が変化する電源を用いて、略一定の沿面放電を
行なわしめるためには、電圧安定化回路を用いて定電圧
電源の下で動作させるか、或いは、放電量の大きさを検
知して駆動部へ負帰還をかけ、放電量の安定化を図る方
法がこれまでに知られている手段である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、電圧安定化回路を用いる方法は、この
回路の挿入によるエネルギ損失が無視できない程度存在
し、またコストアップの要因にも繋がっていた。負帰還
による安定化は機能としては理想であるが、放電量の検
知が容易でなく、回路構成の複雑化は避けられず、コス
トアップの要因となる。
回路の挿入によるエネルギ損失が無視できない程度存在
し、またコストアップの要因にも繋がっていた。負帰還
による安定化は機能としては理想であるが、放電量の検
知が容易でなく、回路構成の複雑化は避けられず、コス
トアップの要因となる。
本発明は、簡単な回路構成で、かつ電力損失が殆んど
ない沿面放電体駆動回路を提案するものである。
ない沿面放電体駆動回路を提案するものである。
課題を解決するための手段 前記の目的を達成するために、本発明の電池式沿面放
電体駆動回路は、矩形波発振器と、この短形波発振器の
出力を微分する微分回路と、この微分回路の出力を一定
の閾値で弁別する比較器と、この比較器の入出力間に挿
入された遅延形負帰還回路と、比較器の出力で駆動され
るトランジスタ，パルストランス，沿面放電体からなる
沿面放電発生部とから構成され、比較器の出力パルスが
主として遅延形負帰還回路の遅延特性によってパルス巾
変調されることにより、沿面放電が略一定になるよう制
御したものである。
電体駆動回路は、矩形波発振器と、この短形波発振器の
出力を微分する微分回路と、この微分回路の出力を一定
の閾値で弁別する比較器と、この比較器の入出力間に挿
入された遅延形負帰還回路と、比較器の出力で駆動され
るトランジスタ，パルストランス，沿面放電体からなる
沿面放電発生部とから構成され、比較器の出力パルスが
主として遅延形負帰還回路の遅延特性によってパルス巾
変調されることにより、沿面放電が略一定になるよう制
御したものである。
作用 この結果、電池電圧が高い時には、比較器の出力パル
ス巾が狭く、パルストランスは、大きな電流で短時間駆
動される。また、電池電圧が低下するに従い、比較器の
出力パルス巾が広くなり、パルストランスは、小さい電
流で長い時間駆動され、パルストランスが蓄えるエネル
ギーの平準化が行われることになる。
ス巾が狭く、パルストランスは、大きな電流で短時間駆
動される。また、電池電圧が低下するに従い、比較器の
出力パルス巾が広くなり、パルストランスは、小さい電
流で長い時間駆動され、パルストランスが蓄えるエネル
ギーの平準化が行われることになる。
実施例 以下、実施例に基づいて本発明の詳細を説明する。
第１図は、本発明の電池式沿面放電体駆動回路の実施
例の構成を示す図である。１は電源である電池、２は矩
形波発振器、３は微分回路であり、例えば、コンデンサ
と抵抗との直列回路で構成することができる。４は微分
回路３の出力を一定の閾値で弁別する比較器であり、例
えばCMOSゲートでその機能を果たすことができる。５は
比較器４の入出力間に挿入された遅延形負帰還回路であ
り、例えば比較器４の出力に接続された抵抗及びコンデ
ンサよりなる積分回路と、この積分回路の出力をベース
に入力されるエミッタ接地トランジスタ増幅器とで構成
され、トランジスタのコレクタは比較器４の入力に接続
されている。６は沿面放電発生部であり、比較器４の出
力で駆動されるトランジスタ61,パルストランス62,沿面
放電体63から構成されている。トランジスタ61は比較器
４の出力で駆動されるため、パルストランス62に蓄積さ
れるエネルギ量は、電源電圧に依存する１次巻線電流の
大きさと、比較器４の出力パルス巾によって定められ
る。沿面放電体63は、パルストランス62の２次巻線と沿
面放電体63とで定まる自由振動系で、前記のパルストラ
ンス62に蓄積されたエネルギが放出される際に放電を発
生する。
例の構成を示す図である。１は電源である電池、２は矩
形波発振器、３は微分回路であり、例えば、コンデンサ
と抵抗との直列回路で構成することができる。４は微分
回路３の出力を一定の閾値で弁別する比較器であり、例
えばCMOSゲートでその機能を果たすことができる。５は
比較器４の入出力間に挿入された遅延形負帰還回路であ
り、例えば比較器４の出力に接続された抵抗及びコンデ
ンサよりなる積分回路と、この積分回路の出力をベース
に入力されるエミッタ接地トランジスタ増幅器とで構成
され、トランジスタのコレクタは比較器４の入力に接続
されている。６は沿面放電発生部であり、比較器４の出
力で駆動されるトランジスタ61,パルストランス62,沿面
放電体63から構成されている。トランジスタ61は比較器
４の出力で駆動されるため、パルストランス62に蓄積さ
れるエネルギ量は、電源電圧に依存する１次巻線電流の
大きさと、比較器４の出力パルス巾によって定められ
る。沿面放電体63は、パルストランス62の２次巻線と沿
面放電体63とで定まる自由振動系で、前記のパルストラ
ンス62に蓄積されたエネルギが放出される際に放電を発
生する。
次に実施例の動作特性を第２図および第３図を用いて
説明する。第２図は、本発明の電池式沿面放電体駆動回
路各部の電圧波形を示すものである。同図（イ）は矩形
波発振器２の出力波形，（ロ）は微分回路３の出力波形
すなわち比較器４の入力波形，（ハ）は比較器４の出力
波形，（ニ）は遅延形負帰還回路５のエミッタ接地トラ
ンジスタのベース電圧波形を示している。一方第３図
は、第２図（ハ）に示される比較器４の出力（振幅は電
源電圧に等しいとする）が、遅延形負帰還回路５の積分
回路の出力波形を電源電圧（6V〜3V）をパラメータにし
てプロットしたものである。比較器４の出力が“High"
になった時点から積分回路の出力は時定数τで上昇を始
めるが、その上昇速度は第３図に示されるように電源電
圧によって異なり、電圧が高い程速い。積分回路の出力
電圧が約0.6Vに達するとトランジスタ53が導通するた
め、微分回路３の出力は第２図（ロ）に示すように急激
に低下し、比較器４の閾値を切った時に比較器４の出力
は“Low"に落ちる。
説明する。第２図は、本発明の電池式沿面放電体駆動回
路各部の電圧波形を示すものである。同図（イ）は矩形
波発振器２の出力波形，（ロ）は微分回路３の出力波形
すなわち比較器４の入力波形，（ハ）は比較器４の出力
波形，（ニ）は遅延形負帰還回路５のエミッタ接地トラ
ンジスタのベース電圧波形を示している。一方第３図
は、第２図（ハ）に示される比較器４の出力（振幅は電
源電圧に等しいとする）が、遅延形負帰還回路５の積分
回路の出力波形を電源電圧（6V〜3V）をパラメータにし
てプロットしたものである。比較器４の出力が“High"
になった時点から積分回路の出力は時定数τで上昇を始
めるが、その上昇速度は第３図に示されるように電源電
圧によって異なり、電圧が高い程速い。積分回路の出力
電圧が約0.6Vに達するとトランジスタ53が導通するた
め、微分回路３の出力は第２図（ロ）に示すように急激
に低下し、比較器４の閾値を切った時に比較器４の出力
は“Low"に落ちる。
この結果積分出力は再び時定数τで零に向う。電源電
圧6,5,4,3Vに対し比較器４のパルス巾はそれぞれPW6,PW
5,PW4,PW3となり、電源電圧が低下するのに伴ないパル
ス巾が拡大される。電源電圧をVDD,積分回路の時定数
τ，トランジスタ53のON電圧をVBE,パルス巾をｔとする
と t/τ＝ln｛VDD/（VDD−VBE）｝ となり、この関係を第４図に示す。
圧6,5,4,3Vに対し比較器４のパルス巾はそれぞれPW6,PW
5,PW4,PW3となり、電源電圧が低下するのに伴ないパル
ス巾が拡大される。電源電圧をVDD,積分回路の時定数
τ，トランジスタ53のON電圧をVBE,パルス巾をｔとする
と t/τ＝ln｛VDD/（VDD−VBE）｝ となり、この関係を第４図に示す。
第５図は遅延形負帰還回路５の他の実施例の構成を示
す図である。第５図において、積分回路の抵抗成分は、
抵抗51に直列に他の抵抗54及びダイオード55の並列回路
が接続されて構成されている。この実施例においてコン
デンサ52の充電々流は、通電の初期においてその一部が
ダイオード55を通して流れ、その大きさは電源電圧に依
存する。即ち、電源電圧が高い時はダイオードを介して
流れる充電々流の割合が多い。この結果、この積分回路
の時定数は定数にはならないが、等価的に電源電圧が高
い時小さく、電源電圧が低い時大きい値となる。第４図
に示した電源電圧とパルス巾の関係を示す曲線は、積分
回路の時定数が電源電圧に依存しないで一定値であるの
に対し、第５図の実施例のように積分回路に電圧非直線
素子を含む場合は、電源電圧が高い場合はパルス巾がよ
り小さく、電源電圧が低い場合はパルス巾がより大きく
なる。すなわち、電源電圧とパルス巾の関係を示す曲線
は第４図に比べて急な傾斜となる。
す図である。第５図において、積分回路の抵抗成分は、
抵抗51に直列に他の抵抗54及びダイオード55の並列回路
が接続されて構成されている。この実施例においてコン
デンサ52の充電々流は、通電の初期においてその一部が
ダイオード55を通して流れ、その大きさは電源電圧に依
存する。即ち、電源電圧が高い時はダイオードを介して
流れる充電々流の割合が多い。この結果、この積分回路
の時定数は定数にはならないが、等価的に電源電圧が高
い時小さく、電源電圧が低い時大きい値となる。第４図
に示した電源電圧とパルス巾の関係を示す曲線は、積分
回路の時定数が電源電圧に依存しないで一定値であるの
に対し、第５図の実施例のように積分回路に電圧非直線
素子を含む場合は、電源電圧が高い場合はパルス巾がよ
り小さく、電源電圧が低い場合はパルス巾がより大きく
なる。すなわち、電源電圧とパルス巾の関係を示す曲線
は第４図に比べて急な傾斜となる。
逆に比較器４の出力パルスの振幅を例えばツェナーダ
イオードのような定電圧素子を用いて安定化すれば、出
力パルス巾は電源電圧に依存せず一定となることは明ら
かであり、この事から比較器４の出力電圧の振幅の変化
を電圧非直線素子を用いて、電源電圧の変化に比べて圧
縮することにより、電源電圧と出力パルスの関係を示す
曲線の傾斜を第４図のものに比べて緩やかに設定するこ
ともできる。
イオードのような定電圧素子を用いて安定化すれば、出
力パルス巾は電源電圧に依存せず一定となることは明ら
かであり、この事から比較器４の出力電圧の振幅の変化
を電圧非直線素子を用いて、電源電圧の変化に比べて圧
縮することにより、電源電圧と出力パルスの関係を示す
曲線の傾斜を第４図のものに比べて緩やかに設定するこ
ともできる。
第６図は遅延形負帰還回路５の更に他の実施例の構成
を示す図である。第６図における遅延形負帰還回路５は
第１図に示したものに比較してコンデンサ52に並列に他
の抵抗56を追加した構成になっている。このため第６図
の実施例においては、電源電圧が抵抗51と抵抗56とによ
って分圧されてコンデンサ52を充電することになり、第
４図に示した電源電圧と出力パルス巾との関係の曲線の
うち電源電圧の低い部分を利用することになり、第４図
の曲線から明らかな様に、電源電圧とパルス巾との関係
は傾斜が急になる。
を示す図である。第６図における遅延形負帰還回路５は
第１図に示したものに比較してコンデンサ52に並列に他
の抵抗56を追加した構成になっている。このため第６図
の実施例においては、電源電圧が抵抗51と抵抗56とによ
って分圧されてコンデンサ52を充電することになり、第
４図に示した電源電圧と出力パルス巾との関係の曲線の
うち電源電圧の低い部分を利用することになり、第４図
の曲線から明らかな様に、電源電圧とパルス巾との関係
は傾斜が急になる。
前述したように沿面放電体の放電の強さは比較器４の
出力パルス巾によって制御できるので、沿面放電体の特
性に合わせて、電源電圧と出力パルス巾の関係を遅延形
負帰還回路５によって自由に設定し、放電量の安定化が
実現できる。
出力パルス巾によって制御できるので、沿面放電体の特
性に合わせて、電源電圧と出力パルス巾の関係を遅延形
負帰還回路５によって自由に設定し、放電量の安定化が
実現できる。
発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によれば比
較器の入出力間に遅延形負帰還回路を挿入して、電池電
圧の変動をパルス巾変調により補償しているので、簡単
な回路構成となり、その実用的効果は大なるものがあ
る。
較器の入出力間に遅延形負帰還回路を挿入して、電池電
圧の変動をパルス巾変調により補償しているので、簡単
な回路構成となり、その実用的効果は大なるものがあ
る。
第１図は本発明の実施例の構成を示す回路図、第２図は
本発明の駆動回路の各部の電圧波形を示す図、第３図は
出力パルスが遅延形負帰還回路の中の積分回路で遅延さ
れる動作を説明する図、第４図は電源電圧と出力パルス
巾の関係を示す図、第５図は遅延形負帰還回路の他の実
施例を示す回路図、第６図は遅延形負帰還回路の更に他
の実施例を示す回路図である。 １……電池、２……矩形波発振器、３……微分回路、４
……比較器、５……遅延形負帰還回路、６……沿面放電
発生部、31……コンデンサ、32……抵抗、51……抵抗、
52……コンデンサ、53……トランジスタ、54……抵抗、
55……ダイオード、56……抵抗、61……トランジスタ、
62……パルストランス、63……沿面放電体。
本発明の駆動回路の各部の電圧波形を示す図、第３図は
出力パルスが遅延形負帰還回路の中の積分回路で遅延さ
れる動作を説明する図、第４図は電源電圧と出力パルス
巾の関係を示す図、第５図は遅延形負帰還回路の他の実
施例を示す回路図、第６図は遅延形負帰還回路の更に他
の実施例を示す回路図である。 １……電池、２……矩形波発振器、３……微分回路、４
……比較器、５……遅延形負帰還回路、６……沿面放電
発生部、31……コンデンサ、32……抵抗、51……抵抗、
52……コンデンサ、53……トランジスタ、54……抵抗、
55……ダイオード、56……抵抗、61……トランジスタ、
62……パルストランス、63……沿面放電体。
Claims (3)
- 【請求項１】矩形波発振器と、前記矩形波発振器の出力
を微分する微分回路と、前記微分回路の出力を定められ
た閾値で弁別する比較器と、前記比較器の入出力間に挿
入された遅延形負帰還回路と、前記比較器の出力で駆動
されるトランジスタ，パルストランス，沿面放電体から
なる沿面放電発生部とから構成され、前記比較器の出力
パルスが、主として前記遅延形負帰還回路の遅延特性に
よってパルス巾変調されることを特徴とする電池式沿面
放電体駆動回路。 - 【請求項２】前記遅延形負帰還回路が、前記比較器の出
力に接続された積分回路と、前記積分回路の出力をベー
スに入力されるエミッタ接地トランジスタ増幅器とから
構成され、前記トランジスタのコレクタが前記比較器の
入力に接続されてなる特許請求の範囲第１項記載の電池
式沿面放電体駆動回路。 - 【請求項３】前記積分回路が、電圧非直線素子を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電池式沿面
放電体駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25330589A JP2745721B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 電池式沿面放電体駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25330589A JP2745721B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 電池式沿面放電体駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03117379A JPH03117379A (ja) | 1991-05-20 |
| JP2745721B2 true JP2745721B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17249443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25330589A Expired - Fee Related JP2745721B2 (ja) | 1989-09-28 | 1989-09-28 | 電池式沿面放電体駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745721B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6417649B1 (en) * | 2000-07-20 | 2002-07-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for charging a capacitor using a constant frequency current waveform |
-
1989
- 1989-09-28 JP JP25330589A patent/JP2745721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03117379A (ja) | 1991-05-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |