JP3530323B2 - 静電塗装用直流高電圧発生装置 - Google Patents
静電塗装用直流高電圧発生装置Info
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Description
生装置に関するものであり，特に静電塗装装置のガンに
内蔵される形状の多段倍電圧整流回路とこの回路を駆動
する高周波発生部とを備えた60kV程度で微小電流出力の
静電塗装用直流高電圧発生装置に関するものである。
発生装置は，電圧は高いが電流は数十マイクロアンペア
であり，消費エネルギーとしてはいずれも小さいもので
ある。そのため回路構成としては，20kHz 乃至50kHz の
高周波を多段倍電圧整流回路で整流して小型軽量になる
ように構成する。そして高電圧構成部品については，合
成樹脂絶縁材でモールドすることにより小型軽量にして
いる。このような構成で直接ガンに取り付ける程度に小
型軽量化されている。
静電塗装用の塗装ガンとして，多段倍圧整流器を内蔵さ
せて，これに高周波電圧を供給する一方，その高圧出力
を荷電電極に接続する考案が示されている。また，１９
６８年発行のフランス国特許公報第１，５４２，０９０
号にも同様の発明が示されている。この原出願は，１９
６６年ドイツ連邦共和国にＬ５４９６８で出願されてい
る。さらに，実公昭５９−３６２８２号には，塗装ガン
内部に，多段倍圧整流器と中高圧の高周波を発生する変
換回路とを内蔵させて，これに直流低電圧を供給する装
置が提案されている。しかし，いずれも高電圧部の絶縁
構成については，詳細には提案または開示されてはいな
い。
おいて，どの部分で電線を延長するかが安全性に大きく
影響する。商用電源はエネルギー量が大きくて，万一線
間で短絡すると大きな発熱量となる。また変圧器の２次
側では，電圧が高くて電線間静電容量への充電電流が大
きい無効電力となる問題がある。
電塗装用直流高電圧発生装置において，伝達経路の回路
位置を選定するときに，安全性と効率について好ましい
構成を得ることを課題とする。
決するために、静電塗装用の塗装ガンに組み込まれる直
流高電圧発生部として、センタータップを有する１次巻
線と該１次巻線に対して大きい巻数比の２次巻線を有す
る変圧器と，この変圧器の２次巻線に接続される多段倍
電圧整流回路とで構成された直流高電圧発生部を設け，
この直流高電圧発生部の変圧器の１次巻線に一端を接続
し低電圧高周波を供給する延長ケーブルと、その延長ケ
ーブルの他端に接続される高周波発生部からなる静電塗
装用直流高電圧発生装置であって、前記高周波発生部は
比較的低い電圧の直流電源と，プッシュプル接続にした
一対のスイッチング素子と，このスイッチング素子を交
互に高周波でスイッチングするよう駆動する駆動制御回
路とを有することを特徴とするものである。
前記駆動制御回路は、全電力出力のときには前記スイッ
チング素子を完全オンとする駆動信号を発生し，全電力
出力以下のときは前記スイッチング素子を能動領域で動
作せる駆動信号を発生することを特徴とする請求項１に
記載の静電塗装用直流高電圧発生装置を提案するもので
ある。
前記一対のスイッチング素子の各主電流端子間の電圧を
検出して，この検出信号を前記駆動制御回路に供給する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電
塗装用直流高電圧発生装置を提案するものである。
圧発生装置の一実施例であり，出力電圧−60kVで，100
μA の静電塗装用のものである。この直流高電圧発生装
置１は，大きく分けて，高周波発生部３と延長ケーブル
５と直流高電圧発生部７からなる。高周波発生部３にお
いては，商用交流電源を受けて，周波数約40kHz で18Vp
p （ppとはピーク・ツー・ピークの略) 程度の高周波電
圧を発生するものである。この高周波電圧を，延長ケー
ブル５によって，10メートル程離れた昇圧整流部７まで
伝達し，ここで目的の電圧まで昇圧整流するものであ
る。
子９，11から商用交流電源の100V又は200Vを受け，整流
器13で直流電圧240V程度を得る。整流器13には切り換え
スイッチ（図示せず）を設けておき，100V入力の場合に
は倍電圧整流し，200V入力の場合にはそのまま整流する
回路構成にしておく。この方法は良く知られているもの
である。この整流後の240Vの直流電圧をＤＣ−ＤＣコン
バータ15で12V の安定直流電圧にする。この12V の安定
直流電圧は，内部の変圧器により絶縁されているので，
その0V点をコモン線14として端子17で接地することがで
きる。ＤＣ−ＤＣコンバータ15の12V 電圧点はコネクタ
23の端子Ｂに接続される。つぎにトランジスタ19，21の
エミッタをコモン線14に接続しておき，これらのコレク
タはそれぞれコネクタ23の端子Ａ，Ｃにそれぞれ接続す
る。またこれらのベースには発振制御回路25から互いに
位相の180 °ずれた約40kHz の駆動信号を供給し，トラ
ンジスタ19と21とは交互にオンするように駆動される。
的な構成に加えて出力電圧安定化と出力垂下特性のため
の回路が設けられている。出力電圧安定化のためには，
トランジスタ19，21のコレクタ電極間に変圧器27の１次
巻線を接続し，その２次巻線は整流器29とコンデンサ31
及び抵抗器33とからなる回路に接続され，さらに発振制
御回路25に送られる。出力垂下特性のためには，コネク
タ23の端子Ｄとコモン線14との間に抵抗器35を接続す
る。この抵抗器35の一端は垂下回路37に接続し，その出
力は発振制御回路25に送られる。
高周波発生部３のコネクタ23と昇圧整流部７のコネクタ
39とを結び，それぞれ同じ記号の端子に対応して接続さ
れる。各線に流れる電流と印加電圧は比較的低い値なの
で，延長ケーブル５の外径は比較的細く，その重量も大
きくはならず，昇圧整流部７を移動するときに作業性を
妨げることはない。
は多段倍電圧整流回路43と抵抗器45と出力端子47とから
なる。コネクタ39の端子Ａ，Ｂ，Ｃは変圧器41の１次巻
線にそれぞれ接続される。変圧器41の２次巻線は１次巻
線に対して約34倍に巻き上げてあり，１次巻線に18Vpp
印加されているので，２次巻線には6kVpp の高周波高圧
が発生する。この高周波高圧を10段の多段倍電圧整流回
路43により−60kVの直流高電圧出力を得て，抵抗器45を
経て出力端子47に目的の直流高電圧を発生させる。
ランジスタ19，21の各コレクタ間に接続された補助の27
の１次巻線により，ここで検出した高周波電圧を整流器
29で整流し，コンデンサ31と抵抗器33の回路により平滑
して，出力電圧に比例する値を得る。この比例値を発振
制御回路25の制御端子に供給して，安定化制御とする。
多段倍電圧整流回路43は，両波整流形である。そしてこ
の検出方法についても，両波形であるので，出力電圧の
安定化制御の精度はより高められる。
の各ベースへの駆動信号については，全電力出力のとき
には完全にオンとする駆動信号を与え，全電力出力以下
のときは能動領域にあるような振幅を発生する。全電力
出力のときには，トランジスタ19，21は完全オンするの
で，変換効率は高い。そして能動領域のときは，出力が
低下しているときなので，変換効率は低下するが，入力
電力も，低下している。つまり，最大入力は増加するこ
とがない。この制御方式は一定周波数で直流高電圧出力
の制御ができるので，乱調の発生を容易に抑制すること
ができる。この種の直流高電圧発生装置においては，乱
調を抑制することは，負荷の耐圧や作業者・調整者への
保安のため重要である。
子Ａへの線が断線すると，トランジスタ19のコレクタの
結線が切断するため，残りのトランジスタ21のみが作動
して，出力電圧は約半分の値となる。また延長ケーブル
５のうちコネクタ39の端子Ｃへの線が断線すると，出力
は停止状態となる。いずれの場合も，出力電圧は停止ま
たは電圧減少となり，安全な状態におさまる。
ては，昇圧整流部７のコネクタ39の端子Ｄから接続され
る線路すなわち高周波発生部３のコネクタ23の端子Ｄ
と，コモン線との間に抵抗器35を介して電流検出信号を
得る。この電流検出信号を垂下回路37によって，設定値
を越えたときに垂下信号を発生させて発振制御回路25に
送る。
部３の中のＤＣ−ＤＣコンバータ15の出力に蓄電池を並
列接続することにより，商用交流電源がない場所でも使
用することができる。また延長ケーブル５については，
接地線や他の線を含めることもできる。
おり，延長ケーブルの印加電圧が比較的低い電圧である
ため，電線間静電容量への充電電流は大きくならない。
また変圧器の１次巻線はセンタータップを有してプッシ
ュプル接続となっており，変圧器の利用率が高い。また
延長ケーブルの途中で断線事故があっても，直流高電圧
出力は停止か低下となるので，塗装作業者への感電や塗
料への印加などの危険性がなく，安全である。
電圧発生装置の一実施例の回路図を示す。
長ケーブル ７…昇圧整流部 ９，11…入力端子 13…整
流器 15…ＤＣ−ＤＣコンバータ 17…端子 19, 21
…トランジスタ 23…コネクタ 24…コモン線 25…発振制御回路
27…変圧器 29…整流器 37…垂下回路 39…コ
ネクタ 41…変圧器 43…多段倍電圧整流回路
47…出力端子 49…負荷
Claims (3)
- 【請求項１】静電塗装用の塗装ガンに組み込まれる直流
高電圧発生部であって、センタータップを有する１次巻
線と該１次巻線に対して大きい巻数比の２次巻線を有す
る変圧器と，この変圧器の２次巻線に接続される多段倍
電圧整流回路とで構成された直流高電圧発生部と，前記
直流高電圧発生部の変圧器の１次巻線に一端を接続し低
電圧高周波を供給する延長ケーブルと、比較的低い電圧
の直流電源と，プッシュプル接続にした一対のスイッチ
ング素子と，このスイッチング素子を交互に高周波でス
イッチングするよう駆動する駆動制御回路とを有し前記
延長ケーブルの他端に接続される高周波発生部と、から
なる静電塗装用直流高電圧発生装置。 - 【請求項２】前記駆動制御回路は、全電力出力のときに
は前記スイッチング素子を完全オンとする駆動信号を発
生し，全電力出力以下のときは前記スイッチング素子を
能動領域で動作せる駆動信号を発生することを特徴とす
る請求項１に記載の静電塗装用直流高電圧発生装置。 - 【請求項３】前記一対のスイッチング素子の各主電流端
子間の電圧を検出して，この検出信号を前記駆動制御回
路に供給することを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の静電塗装用直流高電圧発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30245896A JP3530323B2 (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 静電塗装用直流高電圧発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30245896A JP3530323B2 (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 静電塗装用直流高電圧発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128170A JPH10128170A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3530323B2 true JP3530323B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=17909192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30245896A Expired - Lifetime JP3530323B2 (ja) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | 静電塗装用直流高電圧発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3530323B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002035647A (ja) | 2000-07-21 | 2002-02-05 | Anest Iwata Corp | 送電周波数調整装置を備えた静電塗装器 |
| CN109639174A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-16 | 上海安平静电科技有限公司 | 脉冲交流放电电路及其控制方法、脉冲交流放电装置 |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP30245896A patent/JP3530323B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10128170A (ja) | 1998-05-19 |
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