JP2781972B2 - 電流消費が極めて少ない高圧発電回路 - Google Patents
電流消費が極めて少ない高圧発電回路Info
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- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
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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、電流消費が極めて少ない高圧発電回路、特
に粒子検出器用の電流消費が極めて少ない高圧発電回路
に関する。
に粒子検出器用の電流消費が極めて少ない高圧発電回路
に関する。
ピコアンペア程度の電流の強さで機能する粒子検出器
は、フランス国特許第2,561,778号明細書からも公知で
ある。しかし、このような型式の検出器には、好ましく
は1000〜4000ボルトの高圧に連続的にさらされる電極を
組込まなければならない。
は、フランス国特許第2,561,778号明細書からも公知で
ある。しかし、このような型式の検出器には、好ましく
は1000〜4000ボルトの高圧に連続的にさらされる電極を
組込まなければならない。
本発明は、約10ボルトのバイアス電圧から始動して10
00ボルトから4000ボルトの電圧を供給することができ、
占有面積が小さく、しかも電流消費が極めて少ない高圧
発電回路を提供するものである。
00ボルトから4000ボルトの電圧を供給することができ、
占有面積が小さく、しかも電流消費が極めて少ない高圧
発電回路を提供するものである。
課題を解決するための手段である本発明は、昇圧変圧
器及び二次側に昇圧回路を備えていて、前記変圧器の一
次巻線への電流供給が、送電用トランジスタによってな
され、前記トランジスタのうちの制御トランジスタが抵
抗−コンデンサ回路によって制御される電流消費が極め
て少ない高圧発電回路において、前記変圧器の一次巻線
の導電の停止毎に、前記二次巻線が容量型結合によって
前記コンデンサの極性反転を引き起こすことを特徴とす
る電流消費が極めて少ない高圧発電回路である。
器及び二次側に昇圧回路を備えていて、前記変圧器の一
次巻線への電流供給が、送電用トランジスタによってな
され、前記トランジスタのうちの制御トランジスタが抵
抗−コンデンサ回路によって制御される電流消費が極め
て少ない高圧発電回路において、前記変圧器の一次巻線
の導電の停止毎に、前記二次巻線が容量型結合によって
前記コンデンサの極性反転を引き起こすことを特徴とす
る電流消費が極めて少ない高圧発電回路である。
本発明の一態様において、前記送電用トランジスタへ
の導電の間、前記一次巻線の電流が、１アンペア程度で
あり、且つ一次巻線の平均電流が、100マイクロアンペ
ア以下である。
の導電の間、前記一次巻線の電流が、１アンペア程度で
あり、且つ一次巻線の平均電流が、100マイクロアンペ
ア以下である。
さらに、本発明の別の態様において、前記一次巻線へ
の導電時間がマイクロ秒のオーダーであり、連続する２
つの導電時間の間隔が数ミリ秒のオーダーである。
の導電時間がマイクロ秒のオーダーであり、連続する２
つの導電時間の間隔が数ミリ秒のオーダーである。
さらに、本発明の別の態様において、前記二次巻線の
高圧が数千ボルトである。
高圧が数千ボルトである。
以下、本発明を、添付の図面に示す実施例について説
明する。
明する。
第１図には、実質的に２つの電極（１）および（２）
で構成された粒子検出器が示されている。これら２つの
中の一方の電極（１）には、本発明による回路によって
高圧電流が供給され、他方の電極（２）は、検流計
（３）を介してアース接続されている。高圧発電回路
は、実質的に抵抗（４）とコンデンサ（５）を直列にし
たRC回路と、２つのトランジスタ（６）（７）と、一次
巻線（８）および二次巻線（９）からなる変圧器と、昇
圧回路（10）とによって構成されている。
で構成された粒子検出器が示されている。これら２つの
中の一方の電極（１）には、本発明による回路によって
高圧電流が供給され、他方の電極（２）は、検流計
（３）を介してアース接続されている。高圧発電回路
は、実質的に抵抗（４）とコンデンサ（５）を直列にし
たRC回路と、２つのトランジスタ（６）（７）と、一次
巻線（８）および二次巻線（９）からなる変圧器と、昇
圧回路（10）とによって構成されている。
RC回路と変圧器の一次巻線（８）は、５〜20ボルト程
度のバイアス電圧によって電流供給される。コンデンサ
（５）はアースしてある。RC回路の中点（19）は、送電
用トランジスタ（７）を作動させるトランジスタ（６）
のベースに接続されている。変圧器の一次巻線（８）
は、前記送電用トランジスタ（７）と共に直列に取付け
られる。一方、変圧器の二次巻線（９）は、片側がアー
ス接続され、他端は電極（１）に高圧を供給する昇圧回
路（10）に、それぞれ接続されている。
度のバイアス電圧によって電流供給される。コンデンサ
（５）はアースしてある。RC回路の中点（19）は、送電
用トランジスタ（７）を作動させるトランジスタ（６）
のベースに接続されている。変圧器の一次巻線（８）
は、前記送電用トランジスタ（７）と共に直列に取付け
られる。一方、変圧器の二次巻線（９）は、片側がアー
ス接続され、他端は電極（１）に高圧を供給する昇圧回
路（10）に、それぞれ接続されている。
本発明の好ましい実施例においては、抵抗（４）は20
メガオーム、コンデンサ（５）は470ピコファラッド、
一次巻線（８）は約20回巻き、そして二次巻線は500〜1
000回巻きのオーダーである。第２図は、コンデンサ（1
1）（12）（13）（14）と、ダイオード（15）（16）（1
7）（18）からなる公知の形式の昇圧回路（10）の実施
例を示す。
メガオーム、コンデンサ（５）は470ピコファラッド、
一次巻線（８）は約20回巻き、そして二次巻線は500〜1
000回巻きのオーダーである。第２図は、コンデンサ（1
1）（12）（13）（14）と、ダイオード（15）（16）（1
7）（18）からなる公知の形式の昇圧回路（10）の実施
例を示す。
第１図の実施例では、コンデンサ（５）に荷電するた
めのRC回路の時定数は、数ミリ秒であり、トランジスタ
（７）に強い電流（１アンペア程度）を導電させる時間
は、マイクロ秒のオーダーである。
めのRC回路の時定数は、数ミリ秒であり、トランジスタ
（７）に強い電流（１アンペア程度）を導電させる時間
は、マイクロ秒のオーダーである。
この高圧発電回路の機能は、次のように要約される。
すなわち、コンデンサ（５）が数ミリ秒間荷電され
る；制御コンデンサ（６）のベースに接続されたRC回路
の中点（19）の電位が、このコンデンサ（６）の導電限
界値に達してコンデンサが導体となり、送電用トランジ
スタ（７）の導電を開始させる；送電用トランジスタ
（７）が電流を導き、変圧器の一次巻線（８）に供給さ
れる；一次巻線（８）は、その漂遊容量と共に発振器と
なり、電流の正電位半波が、一次巻線と送電用トランジ
スタ（７）を通過する；約１マイクロ秒の持続時間を有
するこの半波の終期に、トランジスタ（７）のコレクタ
電位と、トランジスタ（７）のベース電位が負電位とな
り、トランジスタ（７）が閉塞される；トランジスタ
（７）が導体の間、誘導電圧が二次巻線（９）に発生
し、この誘導電圧の振幅は、一次巻線のバイアス電圧及
び二次巻線と一次巻線の巻き数の数の比に依存する；こ
の電圧が、昇圧回路（10）に印加される；一次巻線への
通電が停止すると、二次巻線（９）が、その漂遊容量と
共に発振器となり、減衰した発振電圧は、一次巻線によ
って誘導電圧と重ね合わされる；この発振電圧の最初の
負電位半波は、符号（20）で示すカップリング、例えば
容量型結合等によって、一次巻線のRC回路の中点（19）
における極性を反転させ、そして負電圧となって、トラ
ンジスタ（６）および（７）の閉塞をロックする。
る；制御コンデンサ（６）のベースに接続されたRC回路
の中点（19）の電位が、このコンデンサ（６）の導電限
界値に達してコンデンサが導体となり、送電用トランジ
スタ（７）の導電を開始させる；送電用トランジスタ
（７）が電流を導き、変圧器の一次巻線（８）に供給さ
れる；一次巻線（８）は、その漂遊容量と共に発振器と
なり、電流の正電位半波が、一次巻線と送電用トランジ
スタ（７）を通過する；約１マイクロ秒の持続時間を有
するこの半波の終期に、トランジスタ（７）のコレクタ
電位と、トランジスタ（７）のベース電位が負電位とな
り、トランジスタ（７）が閉塞される；トランジスタ
（７）が導体の間、誘導電圧が二次巻線（９）に発生
し、この誘導電圧の振幅は、一次巻線のバイアス電圧及
び二次巻線と一次巻線の巻き数の数の比に依存する；こ
の電圧が、昇圧回路（10）に印加される；一次巻線への
通電が停止すると、二次巻線（９）が、その漂遊容量と
共に発振器となり、減衰した発振電圧は、一次巻線によ
って誘導電圧と重ね合わされる；この発振電圧の最初の
負電位半波は、符号（20）で示すカップリング、例えば
容量型結合等によって、一次巻線のRC回路の中点（19）
における極性を反転させ、そして負電圧となって、トラ
ンジスタ（６）および（７）の閉塞をロックする。
ついで、コンデンサ（５）の荷電過程が約10ミリ秒の
間再開され、一次巻線のトランジスタを、およそ１マイ
クロ秒間導電させるべく、新たにトリガする。その結
果、電極（１）の電圧を上昇させ、またこの電極上に高
電圧を維持する。
間再開され、一次巻線のトランジスタを、およそ１マイ
クロ秒間導電させるべく、新たにトリガする。その結
果、電極（１）の電圧を上昇させ、またこの電極上に高
電圧を維持する。
二次巻線（９）は、その漂遊容量と共に高周波発振器
となる。二次巻線の発振は、この発振の振幅に影響を及
ぼす固有抵抗によって減衰される。また、昇圧回路（1
0）は、１ナノアンペアのオーダーで漏洩電流を有して
おり、この電流が、実質的にコンデンサ（11）〜（1
4）、およびダイオード（15）〜（18）内に漏電する原
因となる。従って、この回路内の漏電に対応するインピ
ーダンスが、二次巻線に発生される電圧の振幅に影響す
るのである。
となる。二次巻線の発振は、この発振の振幅に影響を及
ぼす固有抵抗によって減衰される。また、昇圧回路（1
0）は、１ナノアンペアのオーダーで漏洩電流を有して
おり、この電流が、実質的にコンデンサ（11）〜（1
4）、およびダイオード（15）〜（18）内に漏電する原
因となる。従って、この回路内の漏電に対応するインピ
ーダンスが、二次巻線に発生される電圧の振幅に影響す
るのである。
更に、電極（１）（２）と検流器（３）からなる粒子
検出器は、特殊性を呈している。すなわち、粒子が存在
すると、電極（１）と（２）の間に電流の増加を導き、
検出器内でのこの電流増加により、二次巻線に発生する
電圧の振幅は減じさせられる。その結果、容量型結合
（20）によって一次巻線の中点（19）に印加されるマイ
ナスの分極は、より小さな振幅である。これにより、コ
ンデンサ（５）を再び荷電するための時間はより短くな
り、しかも、一次巻線の２つの導電時間のインターバル
も一層短くなって、電極（１）に高電圧を維持すること
が可能になり、このようにして、高電圧の自動調整が達
成される。
検出器は、特殊性を呈している。すなわち、粒子が存在
すると、電極（１）と（２）の間に電流の増加を導き、
検出器内でのこの電流増加により、二次巻線に発生する
電圧の振幅は減じさせられる。その結果、容量型結合
（20）によって一次巻線の中点（19）に印加されるマイ
ナスの分極は、より小さな振幅である。これにより、コ
ンデンサ（５）を再び荷電するための時間はより短くな
り、しかも、一次巻線の２つの導電時間のインターバル
も一層短くなって、電極（１）に高電圧を維持すること
が可能になり、このようにして、高電圧の自動調整が達
成される。
本発明による高圧発電回路は、構造が簡単なこと、装
置自体の寸法も大きくないこと（数立方センチメート
ル）、平均電力の消費が少ないこと、などの点で注目す
べきものである。実際に、一次巻線に導電されている間
においては、一次側の電流は、１アンペア程度である
が、一次側の平均電流は、100マイクロアンペアのオー
ダーである。一方、古典的なタイプのブロッキング発振
器（間欠発振器）を用いた高圧発電機では、一次側の平
均電流は、100ミリアンペアのオーダー、すなわち1000
倍も大きいものであった。
置自体の寸法も大きくないこと（数立方センチメート
ル）、平均電力の消費が少ないこと、などの点で注目す
べきものである。実際に、一次巻線に導電されている間
においては、一次側の電流は、１アンペア程度である
が、一次側の平均電流は、100マイクロアンペアのオー
ダーである。一方、古典的なタイプのブロッキング発振
器（間欠発振器）を用いた高圧発電機では、一次側の平
均電流は、100ミリアンペアのオーダー、すなわち1000
倍も大きいものであった。
以上の如く、本発明による高圧発電回路は、粒子検出
器の電極（１）に数千ボルトの値の高圧を連続的に供給
することができるものである。この電圧の値は、一次側
のバイアス電圧値と、二次巻線と一次巻線の巻数の比
と、昇圧回路（10）の構成によって決定される。
器の電極（１）に数千ボルトの値の高圧を連続的に供給
することができるものである。この電圧の値は、一次側
のバイアス電圧値と、二次巻線と一次巻線の巻数の比
と、昇圧回路（10）の構成によって決定される。
本発明の高圧発電回路は、効率的であると同時に、そ
の寸法も縮小されている。この回路は、高電圧を必要と
し、かつ電流消費が極めて少ない装置、例えば煙やガス
を検知するための粒子検出器、蒸気（例えば、ナトリウ
ムの）や、塵や、エーロゾルあるいはイオンを検知する
ための検出器、防毒マスクの活性フィルタ、赤外線メガ
ネ、空気清浄器などに適用されるが、その他にも応用で
きることは勿論である。
の寸法も縮小されている。この回路は、高電圧を必要と
し、かつ電流消費が極めて少ない装置、例えば煙やガス
を検知するための粒子検出器、蒸気（例えば、ナトリウ
ムの）や、塵や、エーロゾルあるいはイオンを検知する
ための検出器、防毒マスクの活性フィルタ、赤外線メガ
ネ、空気清浄器などに適用されるが、その他にも応用で
きることは勿論である。
第１図は、粒子検出器に適用された本発明による高圧発
電回路を示す回路図、 第２図は、第１図示の回路に使用可能な昇圧回路の実施
例を示す回路図である。 （１）（２）電極、（３）検流計 （４）抵抗、（５）（11）（12）（13）（14）コンデン
サ （６）（７）トランジスタ、（８）一次巻線 （９）二次巻線、（10）昇圧回路 （15）（16）（17）（18）ダイオード、（19）中点 （20）容量型カップリング
電回路を示す回路図、 第２図は、第１図示の回路に使用可能な昇圧回路の実施
例を示す回路図である。 （１）（２）電極、（３）検流計 （４）抵抗、（５）（11）（12）（13）（14）コンデン
サ （６）（７）トランジスタ、（８）一次巻線 （９）二次巻線、（10）昇圧回路 （15）（16）（17）（18）ダイオード、（19）中点 （20）容量型カップリング
Claims (4)
- 【請求項１】昇圧変圧器及び二次側に昇圧回路を備えて
いて、前記変圧器の一次巻線への電流供給が、送電用ト
ランジスタによってなされ、前記トランジスタのうちの
制御トランジスタが抵抗−コンデンサ回路によって制御
される電流消費が極めて少ない高圧発電回路において、
前記変圧器の一次巻線の導電の停止毎に、前記二次巻線
が容量型結合によって前記コンデンサの極性反転を引き
起こすことを特徴とする電流消費が極めて少ない高圧発
電回路。 - 【請求項２】前記送電用トランジスタへの導電の間、前
記一次巻線の電流が、１アンペア程度であり、且つ一次
巻線の平均電流が、100マイクロアンペア以下であるこ
とを特徴とする請求項（１）記載の電流消費が極めて少
ない高圧発電回路。 - 【請求項３】前記一次巻線への導電時間が、マイクロ秒
のオーダであり、連続する二つの導電時間の間隔が、数
ミリ秒のオーダであることを特徴とする請求項（２）記
載の電流消費量が極めて少ない高圧発電回路。 - 【請求項４】前記二次巻線の高圧が、数千ボルトである
ことを特徴とする請求項（１）記載の電流消費量が極め
て少ない高圧発電回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR87377 | 1987-01-15 | ||
| FR8700377A FR2609849B1 (fr) | 1987-01-15 | 1987-01-15 | Circuit generateur de haute tension a tres faible consommation de courant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63181671A JPS63181671A (ja) | 1988-07-26 |
| JP2781972B2 true JP2781972B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=9346928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63005003A Expired - Lifetime JP2781972B2 (ja) | 1987-01-15 | 1988-01-14 | 電流消費が極めて少ない高圧発電回路 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4855889A (ja) |
| EP (1) | EP0275223B1 (ja) |
| JP (1) | JP2781972B2 (ja) |
| AT (1) | ATE78381T1 (ja) |
| AU (1) | AU591013B2 (ja) |
| CA (1) | CA1288132C (ja) |
| DE (1) | DE3872719T2 (ja) |
| DK (1) | DK168842B1 (ja) |
| ES (1) | ES2034280T3 (ja) |
| FI (1) | FI92777C (ja) |
| FR (1) | FR2609849B1 (ja) |
| IE (1) | IE60520B1 (ja) |
| NO (1) | NO173118C (ja) |
| PT (1) | PT86543B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO894447L (no) * | 1989-04-20 | 1990-10-22 | Int Control Automation Finance | Stroemforsyning. |
| GB2360882A (en) * | 2000-01-17 | 2001-10-03 | Michael Leonard Lucas | EHT generator |
| US8198812B1 (en) | 2002-05-21 | 2012-06-12 | Imaging Systems Technology | Gas filled detector shell with dipole antenna |
| US8138673B1 (en) | 2002-05-21 | 2012-03-20 | Imaging Systems Technology | Radiation shielding |
| US7791037B1 (en) | 2006-03-16 | 2010-09-07 | Imaging Systems Technology | Plasma-tube radiation detector |
| JP5729514B1 (ja) * | 2014-06-14 | 2015-06-03 | プラスウェア株式会社 | プラズマ発生装置、液上溶融方法及び給電装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3928793A (en) * | 1974-07-31 | 1975-12-23 | Varo Semiconductor | Power supply circuit with electro-magnetic feedback |
| JPS5625988B2 (ja) * | 1975-03-25 | 1981-06-16 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US3681711A (en) * | 1970-10-16 | 1972-08-01 | Tasker Ind | Blocking oscillator with extended variable pulse |
| US3973220A (en) * | 1975-06-02 | 1976-08-03 | Ni-Tec, Inc. | Oscillator amplitude regulating system |
| GB1513190A (en) * | 1976-11-16 | 1978-06-07 | Thorn Domestic Appliances Ltd | Insect exterminating apparatus |
| JPS5625988U (ja) * | 1980-07-17 | 1981-03-10 | ||
| FR2561778B1 (fr) * | 1984-03-26 | 1988-06-24 | Professional General Elect | Detecteur electronique de particules chargees pour la detection d'incendie |
| US4757433A (en) * | 1987-01-07 | 1988-07-12 | Display Components, Inc. | Power supply |
-
1987
- 1987-01-15 FR FR8700377A patent/FR2609849B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-01-11 EP EP88400050A patent/EP0275223B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-01-11 ES ES198888400050T patent/ES2034280T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-01-11 AT AT88400050T patent/ATE78381T1/de active
- 1988-01-11 DE DE8888400050T patent/DE3872719T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-01-12 US US07/143,497 patent/US4855889A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-01-12 AU AU10208/88A patent/AU591013B2/en not_active Ceased
- 1988-01-13 IE IE9088A patent/IE60520B1/en not_active IP Right Cessation
- 1988-01-13 PT PT86543A patent/PT86543B/pt not_active IP Right Cessation
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