JP5461155B2 - パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 - Google Patents
パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5461155B2 JP5461155B2 JP2009265941A JP2009265941A JP5461155B2 JP 5461155 B2 JP5461155 B2 JP 5461155B2 JP 2009265941 A JP2009265941 A JP 2009265941A JP 2009265941 A JP2009265941 A JP 2009265941A JP 5461155 B2 JP5461155 B2 JP 5461155B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- voltage
- duty ratio
- circuit
- capacitive load
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 29
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
- H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
- H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0045—Full bridges, determining the direction of the current through the load
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
T(rise) =T( r・delay )+5τ(rise)
但し,T( r・delay ):PWMスイッチングレギュレータICとワンショットIC
とフォトカプラと半導体スイッチング素子SWとの立上が り遅延時間の合計。
流制限用インダクタンスやパルストランスや配線などの合
成抵抗値Rt とによる時定数(当該時定数に「4.605
」を乗じることで、ピーク値の99%の値となるので、時
定数「5」を乗じることで、ピーク値に達する時間になる
とする)。
で与えられるように、回路設計上の遅れが存在する。
(i)急峻な立上がりに対応するパルス波成分と、
(ii)緩やかな立下がりに対応する減衰波成分
をもつ、交番電圧となり、当該交番電圧が容量性負荷1に印加される。
L1=(τ0/π)2×(1/C1 ) ・・・ (1)
を満足する値となるよう設定する。
つまり、容量性負荷1のキャパシタンスC1 によって、パルスの繰返し周期To に関係なく、前記パルス幅τ0 で、パルストランス4の2次側漏れインダクタンスを選定し、又はパルストランス4の2次側漏れインダクタンスによりパルス幅τ0を決定する。
図3はスイッチング素子をオン・オフするタイミングによって容量性負荷に印加される高電圧波形を示している。
T(rise) =T( r・delay )+5τ(rise)
但し,T( r・delay ):PWMスイッチングレギュレータICとワンショットIC
とフォトカプラと半導体スイッチング素子SWとの立上が
り遅延時間の合計。
、ピーク値に達する時間になるとする)。
T(peak)=T(on)−T(rise)
但し、T(on):短パルス発生回路で設定したパルス幅である(なお、T(peak)とT
(rise) との和が、後述する立下がり時間T(fall)よりも小さい
ようにT(on)を設定する)。
T(fall)=T( f・delay )+5τ(fall)
但し、T( f・delay ):PWMスイッチングレギュレータICとワンショットIC
とフォトカプラと半導体スイッチング素子SWとの立下が
り遅延時間の合計。
B とによる時定数(この場合も「5」を乗じることにより
零レベルに達する時間になるとする)。
L1=(τ0/π)2×(1/C1 )
の値となる。
つまり、容量性負荷1のキャパシタンスC1 によって、パルスの繰返し周期To に関係なく、前記パルス幅τ0で、パルストランス4の2次側漏れインダクタンスを選定する。
τ0 = π√L1 √C1
となるよう短パルス発生回路9を調整する。
L1 =(τ0 /π)2 ×(1/C1 )
=0.0507[H]
=50.7[mH]
となる。
負荷のキャパシタンスとで生じる振動電圧の半サイクル分が、前記スイッチング素子がオン・オフされる当該オン期間のパルス幅に対応する値となるように、前記パルストランスの2次側漏れインダクタンスの値が与えられてなる」なる表現における『対応する値となるように』とは、パルストランスの2次側漏れインダクタンスが図6に示す点[1]から点[4]の範囲内にあるように選ばれていることを意味する。この点[1]や点[4]に選ばれている場合には、当該インダクタンスが最適な値に選ばれている場合において得られる「トランス出力電圧[kVpp]の値の大略半分の値を出力している。
L1=(τ0/π)2×(1/C1 )
で与えられる条件は、変化させる必要がない。即ち、パルス繰返し周期To を、任意に変化させても、高いピーク値電圧が印加されるものとなっている。
2:直流電圧供給回路
3:スイッチング回路
4:パルストランス
5:電流検出器
6:増幅回路
7:OR回路
8:発振回路
9:短パルス発生回路
10:ゲートドライブ回路
Claims (3)
- 容量性負荷に対して、立上がり急峻な高電圧を印加する所の、パルス電圧を利用する高電圧印加装置であって、
容量性負荷に対して、パルストランスを介して、立上がり急峻なパルス波を供給するスイッチング回路をそなえたパルス電圧を利用する高電圧印加装置において、
前記スイッチング回路は、ゲート制御によってオン・オフされる複数のスイッチング素子を有し、
かつ予め定められたデューティ比α%と、デューティ比0%と、当該デューティ比α%からデューティ比0%までの間での少なくとも中間のデューティ比β(α>β>0)%との信号を発生し得る発振回路を備えており、
当該発振回路からの矩形波の出力の立上がりに対応して、予め定められた期間だけオン電圧を発生する短パルスが発生され、当該短パルスにもとづいて、前記スイッチング素子がゲート制御されると共に、
前記スイッチング回路の出力が、パルストランスを介して、前記容量性負荷に電圧を印加するよう構成され、
前記パルストランスの2次側漏れインダクタンスと前記容量性負荷のキャパシタンスとで生じる振動電圧の半サイクル分が、前記スイッチング素子がオン・オフされる当該オン期間のパルス幅に対応する値となるように、前記パルストランスの2次側漏れインダクタンスの値が与えられてなる
ことを特徴とするパルス電圧を利用する高電圧印加装置。 - 前記発振回路は、前記スイッチング回路に流入する直流電流成分についての、当該直流電流成分に比例する比例電圧成分と、
当該直流電圧成分を所定の時定数をもって積分した積分電圧成分とのいずれか大きい電圧成分の大きさに対応して、
予め定められたデューティ比α%と、デューティ比0%と、当該デューティ比α%からデューティ比0%までの間での少なくとも中間のデューティ比β(α>β>0)%とをとり得る構成をもつ
ことを特徴とする請求項1記載のパルス電圧を利用する高電圧印加装置。 - 容量性負荷に対して、立上がり急峻な高電圧を印加する所の、パルス電圧を利用するため、
パルストランスを介して、立上がり急峻なパルス波を供給し、
ゲート制御によってオン・オフされる複数のスイッチング素子を有するスイッチング回路と共に、
予め定められたデューティ比α%と、デューティ比0%と、当該デューティ比α%からデューティ比0%までの間での少なくとも中間のデューティ比β(α>β>0)%との信号を発生し得る発振回路とが用いられ、
当該発振回路からの矩形波の出力の立上がりに対応して、予め定められた期間だけオン電圧を発生する短パルスが発生され、当該短パルスにもとづいて、前記スイッチング素子がゲート制御されると共に、
前記スイッチング回路の出力が、パルストランスを介して、前記容量性負荷にパルス電圧を印加するよう構成された装置により高電圧を印加する方法において、
下記の式を満足するようパルストランスの2次側漏れインダクタンスL1 と、パルス波のパルス幅τ0 の値を与えることを特徴とするパルス電圧を利用する高電圧印加方法
L1=(τ0/π)2×(1/C1 )
ここで、C1:容量性負荷のキャパシタンス。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009265941A JP5461155B2 (ja) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 |
US13/395,905 US9130480B2 (en) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | Device for applying high voltage using pulse voltage, and method of applying high voltage |
CN201080042298.2A CN102668357B (zh) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | 使用脉冲电压的高电压施加装置以及相应的高电压施加方法 |
KR1020127007323A KR101362501B1 (ko) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | 펄스 전압을 이용하는 고전압 인가 장치 및 그 고전압 인가 방법 |
PCT/JP2010/070906 WO2011065370A1 (ja) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 |
CA2774693A CA2774693C (en) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | Device for applying high voltage using pulse voltage, and method of applying high voltage |
EP10833216.4A EP2469698B1 (en) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | Device for applying high voltage using pulse voltage, and method of applying high voltage |
AU2010323631A AU2010323631B2 (en) | 2009-11-24 | 2010-11-24 | Device for applying high voltage using pulse voltage, and method of applying high voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009265941A JP5461155B2 (ja) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011114877A JP2011114877A (ja) | 2011-06-09 |
JP5461155B2 true JP5461155B2 (ja) | 2014-04-02 |
Family
ID=44066475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009265941A Active JP5461155B2 (ja) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9130480B2 (ja) |
EP (1) | EP2469698B1 (ja) |
JP (1) | JP5461155B2 (ja) |
KR (1) | KR101362501B1 (ja) |
CN (1) | CN102668357B (ja) |
AU (1) | AU2010323631B2 (ja) |
CA (1) | CA2774693C (ja) |
WO (1) | WO2011065370A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103439637B (zh) * | 2013-08-14 | 2016-03-02 | 西安建筑科技大学 | 一种用于电气设备局部放电试验的振荡波产生方法 |
WO2015049781A1 (ja) | 2013-10-04 | 2015-04-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電源装置 |
JP6491907B2 (ja) | 2015-03-06 | 2019-03-27 | 株式会社Soken | 内燃機関用の点火装置 |
CN105680702A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-06-15 | 湖州师范学院 | 一种应用于工业废气净化装置的供电源控制方法及其装置 |
CN111837046B (zh) * | 2019-02-19 | 2023-06-09 | 东芝三菱电机产业系统株式会社 | 脉冲电压产生装置及电力用半导体开关的保护方法 |
KR20210112089A (ko) * | 2020-03-04 | 2021-09-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 차량 및 차량용 배터리 팩 |
CN112583295B (zh) * | 2020-12-15 | 2022-03-29 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种高重频高压纳秒脉冲驱动电源系统和操作方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1118924C (zh) * | 1997-02-06 | 2003-08-20 | 太平洋水泥株式会社 | 压电式变压器的控制电路及控制方法 |
JPH10285942A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-10-23 | Nippon Cement Co Ltd | 圧電トランスの制御回路及び制御方法 |
JP3719352B2 (ja) * | 1999-07-23 | 2005-11-24 | 三菱電機株式会社 | プラズマ発生用電源装置及びその製造方法 |
JP2005063760A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Sekisui Chem Co Ltd | プラズマ処理方法および処理装置 |
US7312584B2 (en) * | 2004-03-29 | 2007-12-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Plasma-generation power-supply device |
JP4049164B2 (ja) | 2005-04-26 | 2008-02-20 | 三菱電機株式会社 | プラズマ発生用電源装置の製造方法 |
US8226900B2 (en) * | 2005-08-16 | 2012-07-24 | Mks Instruments, Inc. | Power supply including transformer-less high voltage power oscillators for ozone generation |
JP5235301B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2013-07-10 | 澤藤電機株式会社 | 高電圧印加装置 |
-
2009
- 2009-11-24 JP JP2009265941A patent/JP5461155B2/ja active Active
-
2010
- 2010-11-24 KR KR1020127007323A patent/KR101362501B1/ko active IP Right Grant
- 2010-11-24 AU AU2010323631A patent/AU2010323631B2/en not_active Ceased
- 2010-11-24 EP EP10833216.4A patent/EP2469698B1/en active Active
- 2010-11-24 CA CA2774693A patent/CA2774693C/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-11-24 CN CN201080042298.2A patent/CN102668357B/zh active Active
- 2010-11-24 WO PCT/JP2010/070906 patent/WO2011065370A1/ja active Application Filing
- 2010-11-24 US US13/395,905 patent/US9130480B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102668357A (zh) | 2012-09-12 |
KR20120066020A (ko) | 2012-06-21 |
KR101362501B1 (ko) | 2014-02-13 |
CA2774693A1 (en) | 2011-06-03 |
AU2010323631A1 (en) | 2012-04-12 |
EP2469698B1 (en) | 2019-12-04 |
EP2469698A4 (en) | 2017-11-01 |
CA2774693C (en) | 2015-05-12 |
US20120223596A1 (en) | 2012-09-06 |
AU2010323631B2 (en) | 2014-03-06 |
WO2011065370A1 (ja) | 2011-06-03 |
US9130480B2 (en) | 2015-09-08 |
EP2469698A1 (en) | 2012-06-27 |
CN102668357B (zh) | 2015-03-11 |
JP2011114877A (ja) | 2011-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5461155B2 (ja) | パルス電圧を利用する高電圧印加装置および当該高電圧印加方法 | |
US8094473B2 (en) | Bridgeless power factor correction circuit | |
JP5293006B2 (ja) | 半波整流電流共振型スイッチング電源装置、及びその起動方法 | |
JP6476997B2 (ja) | 電源制御用半導体装置 | |
JP5978575B2 (ja) | スイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置 | |
JP2008289336A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP5550648B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP6081214B2 (ja) | 非接触給電装置 | |
JP2011087394A (ja) | スイッチング素子駆動用制御回路およびスイッチング電源装置 | |
US7012381B2 (en) | DC—DC converter and device for operation of a high pressure discharge lamp using the converter | |
WO2006057365A1 (ja) | 高電圧パルス発生回路 | |
KR101114032B1 (ko) | 전력변환회로의 제어장치 | |
JP2020124050A (ja) | 共振インバータ装置 | |
JP5235301B2 (ja) | 高電圧印加装置 | |
JP6555562B2 (ja) | プラズマ放電装置及び空気清浄機 | |
JP4049164B2 (ja) | プラズマ発生用電源装置の製造方法 | |
JP2005198462A (ja) | 圧電トランスを用いた電源装置 | |
RU2647662C1 (ru) | Генератор импульсов затухающих колебаний ограниченной длительности | |
JP6135776B2 (ja) | 高圧電源装置 | |
JP2007244087A (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP2004248441A (ja) | 交流−直流変換装置 | |
JP2994186B2 (ja) | 共振形インバータ装置 | |
JP5665704B2 (ja) | 電力変換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5461155 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |