JP5586728B1 - High voltage generator, method of manufacturing the same, and high voltage DC power supply - Google Patents
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Abstract
【課題】作業効率の向上を図ることができ、しかもモールド内部での沿面放電を抑制でき小型化を図ることである。
【解決手段】一方側から他方側に向けて低圧を高圧に昇圧していく昇圧回路を形成した部品を実装したプリント基板の高圧側を浮かせてプリント基板の低圧側を支持部で容器に固定し(S1)、プリント基板に接続される導入端子及び出力端部を除いてプリント基板が浸漬するように容器に樹脂を注入し(S2)、樹脂でモールドされた高圧発生装置を製造する(S3)。
【選択図】 図1An object of the present invention is to improve the working efficiency, to suppress creeping discharge inside the mold, and to reduce the size.
A printed circuit board mounted with a component on which a booster circuit that boosts a low voltage from one side to the other is formed is floated, and the low voltage side of the printed circuit board is fixed to a container with a support. (S1), resin is poured into the container so that the printed circuit board is immersed except for the introduction terminal connected to the printed circuit board and the output end (S2), and a high pressure generator molded with the resin is manufactured (S3). .
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、直流高電圧を発生する高電圧発生装置、その製造方法及び高電圧直流電源装置に関する。 The present invention relates to a high voltage generator that generates a DC high voltage, a manufacturing method thereof, and a high voltage DC power supply.
高電圧直流電源装置は、商用交流電源または直流電源を電源とし、負荷に高電圧の直流を供給する直流電源装置である。例えば、商用交流電源を電源とするものでは、商用交流電源からの交流を整流回路で整流して得られた直流を昇圧して高電圧の直流を得る。直流電源を電源とするものでは、直流電源からの直流を昇圧して高電圧の直流を得る。 The high voltage DC power supply device is a DC power supply device that uses a commercial AC power supply or a DC power supply as a power source and supplies a high voltage DC to a load. For example, in a case where a commercial AC power source is used as a power source, a DC voltage obtained by rectifying AC from the commercial AC power source with a rectifier circuit is boosted to obtain a high voltage DC. In the case of using a DC power source as a power source, a DC voltage from the DC power source is boosted to obtain a high voltage DC.
通常、高電圧直流電源装置では直流を昇圧するにあたって、直流を一旦交流に変換しトランスにて昇圧し、トランスで昇圧した交流を直流に変換するようにしている。そして、トランスで昇圧した交流を高圧発生装置により直流に変換する。高電圧発生装置は、昇圧回路としてCW回路(コッククロフト・ウォルトン回路)を有し、トランスからの交流電圧を入力して直流の高電圧を発生する。 Normally, when boosting a direct current in a high voltage direct current power supply device, the direct current is once converted to alternating current and boosted by a transformer, and the alternating current boosted by the transformer is converted to direct current. Then, the alternating current boosted by the transformer is converted into direct current by the high pressure generator. The high voltage generator has a CW circuit (Cockcroft-Walton circuit) as a booster circuit, and inputs an AC voltage from a transformer to generate a DC high voltage.
このような高電圧直流電源装置の高電圧発生装置は絶縁物でモールドされている(例えば、特許文献1参照)。高電圧発生装置は、低圧を高圧に昇圧していく昇圧回路(CW回路)を形成する部品を有し、部品を取り付けた取付板を支柱で支え樹脂でモールドして構成されている。これにより、高電圧絶縁を保つようにしている。 Such a high voltage generator of the high voltage DC power supply is molded with an insulator (for example, see Patent Document 1). The high-voltage generator has components that form a booster circuit (CW circuit) that boosts a low voltage to a high voltage, and is configured by supporting a mounting plate on which the components are mounted with a support and molding with resin. Thereby, high voltage insulation is maintained.
しかし、高絶縁を保つためには支柱に沿った沿面放電に耐えるようにしなければならないので高電圧発生装置は大型化していた。また、部品を取付板に装着し部品間の接続はリード線で取り付けているので組み立て工数が増加しコスト高となっていた。また、手作業でリード線の接続を行っていたので熟練を要しており、作業性の改善の余地があった。 However, in order to maintain high insulation, it is necessary to withstand creeping discharge along the support column, so the high voltage generator has been increased in size. Further, since the parts are mounted on the mounting plate and the connections between the parts are attached by lead wires, the number of assembling steps is increased and the cost is high. Further, since the lead wires are connected manually, skill is required and there is room for improvement in workability.
本発明の目的は、モールド内部での沿面放電を抑制できて小型化が図れ、しかも作業効率の向上を図ることができる高電圧発生装置、その製造方法及び高電圧直流電源装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a high-voltage generator, a manufacturing method thereof, and a high-voltage DC power supply device that can suppress creeping discharge inside the mold, can be downsized, and can improve work efficiency. is there.
本発明の高電圧発生装置は、一方側から他方側に向けて低圧を高圧に昇圧していく昇圧回路を形成した部品を実装した複数枚のプリント基板と、前記プリント基板同士を繋ぐ連絡用プリント基板と、前記連絡用プリント基板に設けられ前記プリント基板の高圧側を浮かせて前記プリント基板の低圧側を容器に固定する支持部と、前記プリント基板に接続される導入端子及び出力端部を除いて前記プリント基板が浸漬するように前記容器に注入され前記プリント基板をモールドする樹脂とを備えたことを特徴とする。 The high voltage generator of the present invention includes a plurality of printed circuit boards on which components forming a boosting circuit that boosts a low voltage from one side to the other side are mounted, and a print for connecting the printed circuit boards. Except for a substrate, a supporting portion provided on the printed circuit board for connection, which floats the high voltage side of the printed circuit board and fixes the low voltage side of the printed circuit board to the container, and an introduction terminal and an output end connected to the printed circuit board And a resin that is poured into the container so as to immerse the printed board and molds the printed board.
本発明の高電圧発生装置の製造方法は、一方側から他方側に向けて低圧を高圧に昇圧していく昇圧回路を形成した部品を実装した複数枚のプリント基板同士を連絡用プリント基板で繋ぎ、前記プリント基板の高圧側を浮かせて前記プリント基板の低圧側を前記連絡用プリント基板に設けられた支持部で容器に固定し、前記プリント基板に接続される導入端子及び出力端部を除いて前記プリント基板が浸漬するように前記容器に樹脂を注入し、前記樹脂でモールドされた高圧発生装置を製造することを特徴とする。 The manufacturing method of the high voltage generator of the present invention connects a plurality of printed circuit boards mounted with components forming a booster circuit that boosts a low voltage from one side to the other side with a printed circuit board for communication. The high voltage side of the printed circuit board is floated, and the low voltage side of the printed circuit board is fixed to the container with a support provided on the communication printed circuit board, except for the introduction terminal and the output end connected to the printed circuit board. A resin is injected into the container so that the printed circuit board is immersed, and a high-pressure generator molded with the resin is manufactured.
本発明の高電圧直流電源装置は、直流を所定の周波数の交流に変換するインバータと、前記インバータで得られた交流を昇圧するトランスと、前記トランスで昇圧された交流を入力して高電圧を発生し負荷に出力する本発明の高電圧発生装置または本発明の高電圧発生装置の製造方法で製造された高電圧発生装置とを備えたことを特徴とする。 The high voltage DC power supply device of the present invention includes an inverter that converts direct current into alternating current of a predetermined frequency, a transformer that boosts the alternating current obtained by the inverter, and an alternating current boosted by the transformer. And a high voltage generator manufactured by the method of manufacturing the high voltage generator of the present invention that generates and outputs to a load.
本発明によれば、モールド内部での沿面放電を抑制できて小型化が図れ、しかも作業効率の向上を図ることができる。 According to the present invention, creeping discharge inside the mold can be suppressed, the size can be reduced, and work efficiency can be improved.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の実施形態に係る高電圧発生装置の製造方法の工程を示すフローチャートである。まず、高電圧発生装置の部品を実装したプリント基板の高圧側を浮かせて低圧側を支持部で容器に固定する(S1)。これは、モールド内部での沿面放電を抑制できるようにするためである。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a flowchart showing the steps of a method for manufacturing a high voltage generator according to an embodiment of the present invention. First, the high voltage side of the printed circuit board on which the components of the high voltage generator are mounted is floated, and the low voltage side is fixed to the container with the support (S1). This is because creeping discharge inside the mold can be suppressed.
プリント基板の高圧側を浮かせるとは、樹脂でプリント基板をモールドしたときに、プリント基板の高圧側が樹脂中で支柱などで支持されていない状態をいう。プリント基板の高圧側を浮かせるには、例えば、プリント基板の低圧側を容器の上部から支持部にてプリント基板を縦に吊す。あるいは、プリント基板の低圧側を支持部により容器の下部または側面部で支える。 Lifting the high voltage side of the printed circuit board means a state where the high voltage side of the printed circuit board is not supported by a support or the like in the resin when the printed circuit board is molded with resin. In order to float the high voltage side of the printed circuit board, for example, the printed circuit board is vertically suspended from the upper part of the container by the support portion on the low voltage side of the printed circuit board. Alternatively, the low-pressure side of the printed circuit board is supported by the lower part or the side part of the container by the support part.
前述したように、高電圧発生装置は昇圧回路を有し、高電圧発生装置のプリント基板には、一方側から他方側に向けて低圧を高圧に昇圧していく昇圧回路を形成した部品が実装される。昇圧回路は、例えば、CW回路(コッククロフト・ウォルトン回路)であり、プリント基板に実装される部品は、コンデンサ、ダイオード及び抵抗などである。 As described above, the high voltage generator has a booster circuit, and the printed circuit board of the high voltage generator is mounted with components that form a booster circuit that boosts the low voltage from one side to the other side. Is done. The booster circuit is, for example, a CW circuit (cockcroft-Walton circuit), and components mounted on the printed circuit board are capacitors, diodes, resistors, and the like.
容器は、プリント基板をモールドする樹脂を注入するものであり、プリント基板は容器内に配置される。容器は、樹脂が漏洩しないような素材、例えばアルミなどの金属板を用いる。この容器によって、注入される樹脂でのモールドの形状を決定することができる。 The container is for injecting a resin for molding the printed circuit board, and the printed circuit board is disposed in the container. The container is made of a material that does not leak resin, such as a metal plate such as aluminum. With this container, the shape of the mold with the injected resin can be determined.
次に、容器に樹脂を注入しプリント基板を樹脂に浸漬させる(S2)。この場合、プリント基板に接続される導入端子及び出力端部は外部に露出させる。また、支持部の一部も外部に露出させる。それら以外は樹脂に浸漬するように容器に樹脂を注入する。これにより、プリント基板の導入端子、出力端部及び支持部の一部以外は樹脂に浸漬する。 Next, resin is poured into the container and the printed board is immersed in the resin (S2). In this case, the introduction terminal and the output end connected to the printed circuit board are exposed to the outside. Moreover, a part of support part is also exposed outside. Other than these, the resin is poured into the container so as to be immersed in the resin. Thereby, parts other than the introduction terminal of the printed circuit board, the output end part, and the support part are immersed in the resin.
これにより、樹脂でプリント基板がモールドされた高圧発生装置を得る(S3)。すなわち、樹脂が硬化すると、必要に応じて容器を解体し、さらに、外部に露出した支持部の一部を切り取り、樹脂の表面を研磨し導電性塗料を塗る。導電性塗料を塗るのは接地を容易に行うためである。なお、容器を解体しなくてもよいし、外部に露出した支持部の一部を切り取らなくてもよい。また、導電性塗料を塗らなくてもよい。 As a result, a high-pressure generator in which the printed board is molded with resin is obtained (S3). That is, when the resin is cured, the container is disassembled as necessary, and further, a part of the support portion exposed to the outside is cut off, the surface of the resin is polished, and a conductive paint is applied. The conductive paint is applied for easy grounding. Note that the container may not be disassembled, and a part of the support portion exposed to the outside may not be cut off. Moreover, it is not necessary to apply a conductive paint.
このように、本発明の実施形態では、部品を実装したプリント基板の低圧側を支持部で容器に固定し、高圧側を浮かせてプリント基板を樹脂でモールドするので、組み立て工数が少なくなり作業性が向上し、コストの低減及び小型化が図れる。また、プリント基板の高圧側を支持する支柱を必要としないことから、モールド内での支柱に沿った沿面放電も抑制でき絶縁耐力が強化できる。 As described above, in the embodiment of the present invention, the printed circuit board on which the components are mounted is fixed to the container with the support portion, and the printed circuit board is molded with the resin while the high pressure side is floated. The cost can be reduced and the size can be reduced. In addition, since a support for supporting the high-voltage side of the printed circuit board is not required, creeping discharge along the support in the mold can be suppressed, and the dielectric strength can be enhanced.
図2は、本発明の実施形態の高電圧発生装置において容器に固定するための支持部がプリント基板に一体的に設けられている場合のプリント基板の説明図であり、図2(a)はプリント基板の一例の概略平面図、図2(b)はプリント基板の部品の配置位置の概略説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram of a printed circuit board when a supporting part for fixing to a container in the high voltage generator of the embodiment of the present invention is integrally provided on the printed circuit board, and FIG. FIG. 2B is a schematic plan view of an example of a printed circuit board, and FIG.
例えば、高電圧発生装置のプリント基板が1枚である場合には、図2(a)に示すように、プリント基板11aを容器に固定するための支持部12がプリント基板11aに一体的に設けられているプリント基板11aを用いる。
For example, when there is one printed circuit board of the high voltage generator, as shown in FIG. 2A, a
また、プリント基板11aは、一方側から他方側に向けて低圧を高圧に昇圧していくn個の昇圧回路13を有している。各々の昇圧回路13は部品を実装しており、プリント基板11aの第1昇圧回路13は低圧側の回路部品を実装し、プリント基板11aの第n昇圧回路13は高圧側の回路部品を実装している。
Further, the printed
第1昇圧回路13には導入端子14が設けられており、この導入端子14に交流電圧が入力され、n個の昇圧回路13で昇圧されて図示省略の出力端部から直流高電圧を出力する。また、プリント基板11aには、昇圧回路13の電圧を検出する検出部15が設けられている。例えば、この検出部15で検出された各々の昇圧回路13で昇圧された電圧を合算した合計の電圧値を検出電圧値として信号線16から出力される。
The
ここで、昇圧回路13の部品17は、図2(b)に示すように、斜め方向に位置するように実装されている。これは、プリント基板11aを樹脂に浸漬させたときに部品17の上下相互間に気泡が滞留することを防止するためである。このことから、部品17を斜め方向に実装することに代えて、縦方向に実装するようにしてもよい。すなわち、部品17が平坦に実装されていると、プリント基板11aを樹脂に浸漬させたときに、部品の背面の空気が部品の背面に滞留したままとなることがある。その場合にはモールドした樹脂に気泡が残ることになり、絶縁強度が低下するので、それを避けるためである。
Here, as shown in FIG. 2B, the
次に、図3は、本発明の実施形態の高電圧発生装置のプリント基板が2枚である場合のプリント基板構成の一例の説明図であり、図3(a)は1枚めのプリント基板の一例の概略平面図、図3(b)は2枚めのプリント基板の一例の概略平面図である。 Next, FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of the configuration of the printed circuit board when the number of printed circuit boards of the high voltage generator according to the embodiment of the present invention is two, and FIG. 3A is the first printed circuit board. FIG. 3B is a schematic plan view of an example of a second printed board.
図3(a)に示すように、1枚めのプリント基板11aは、図2(a)に示したプリント基板11aに対し、プリント基板11aを容器に固定するための支持部12を有していない点が相違する。その他の構成は同じであるので、同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。2枚めのプリント基板11bは、図3(b)に示すように、一方側から他方側に向けて低圧を高圧に昇圧していくn個の昇圧回路13を有している。
As shown in FIG. 3A, the first printed
図4は、図3(a)、図3(b)に示したプリント基板を繋ぐための本発明の実施形態における連絡用プリント基板の一例を示す平面図であり、図4(a)は支持部付の連絡用プリント基板の平面図、図4(b)は支持部及び把持部付の連絡用プリント基板の平面図、図4(c)は支持部及び係止部付の連絡用プリント基板の平面図である。 FIG. 4 is a plan view showing an example of a printed circuit board for connection in the embodiment of the present invention for connecting the printed circuit boards shown in FIGS. 3A and 3B, and FIG. 4B is a plan view of a communication printed board with a support portion and a gripping portion, and FIG. 4C is a communication printed board with a support portion and a locking portion. FIG.
支持部付の連絡用プリント基板18aは、図4(a)に示すように、基板連絡部19aの一方に支持部12を有する。連絡用プリント基板18aの基板連絡部19aの縦方向の長さhは、2枚のプリント基板11a、11bの縦方向の長さと同じであり、この部分で2枚のプリント基板11a、11bを繋ぐことになる。支持部12側が2枚のプリント基板11a、11bの低圧側になり、この支持部12により2枚のプリント基板11a、11bを容器に固定することになる。
As shown in FIG. 4A, the communication printed
支持部及び把持部付の連絡用プリント基板18bは、図4(b)に示すように、基板連絡部19bの一方に支持部12を有するとともに、基板連絡部19bの他方に部材を把持する把持部20を有する。把持部20は高圧側の後述の高圧配線導管を把持し、モールドされた樹脂内で高圧配線導管も安全に浮かせるものである。そして、連絡用プリント基板18bの基板連絡部19bの縦方向の長さhは、連絡用プリント基板18aと同様に、2枚のプリント基板11a、11bの縦方向の長さと同じであり、この部分で2枚のプリント基板11a、11bを繋ぐことになり、支持部12にて2枚のプリント基板11a、11bを容器に固定することになる。
As shown in FIG. 4 (b), the printed
支持部及び係止部付の連絡用プリント基板19cは、図4(c)に示すように、基板連絡部19cの一方に支持部12を有するとともに、基板連絡部19cの他方に部材を係止する係止部34を有する。係止部34は高圧側の後述の高圧配線導管の端部を係止し、モールドされた樹脂内で高圧配線導管を係止するものである。そして、連絡用プリント基板18cの基板連絡部19cの縦方向の長さhは、連絡用プリント基板18aと同様に、2枚のプリント基板11a、11bの縦方向の長さと同じであり、この部分で2枚のプリント基板11a、11bを繋ぐことになり、支持部12にて2枚のプリント基板11a、11bを容器に固定することになる。
As shown in FIG. 4C, the printed
図5は、本発明の実施形態におけるプリント基板及び連絡用プリント基板の配置の一例を示す上部から見た平面図である。図5に示すように、2枚のプリント基板11a、11bは、連絡用プリント基板18b、18cにて機械的及び電気的に接続される。なお、図5では連絡用プリント基板18aにプリント基板11bは接続されていないが、連絡用プリント基板18b、18cと同様に連絡用プリント基板18aにて2枚のプリント基板11a、11bを機械的及び電気的に接続させてもよい。また、プリント基板11aの検出部15を形成する一部の部品は連絡用プリント基板18a、18b又は18cに取り付けるようにしてもよい。そして、連絡用プリント基板18a、18b、18cの支持部12にてプリント基板11a、11bの低圧側を容器に固定する。また、連絡用プリント基板18bの把持部20で高圧側の後述の高圧配線導管を把持する。
FIG. 5 is a plan view seen from above showing an example of the arrangement of the printed circuit board and the communication printed circuit board in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the two printed
図6は、本発明の実施形態の高電圧発生装置のプリント基板を容器内に配置した一例の側面図であり、直方体の容器で内部が見えるように手前の側板を取り外した状態を示している。また、図6では、図3に示した2枚のプリント基板11a、11bの低圧側を容器の上部で支持部12にて吊し、プリント基板11a、11bの高圧側を浮かせるように配置したものである。
FIG. 6 is a side view of an example in which the printed circuit board of the high-voltage generator according to the embodiment of the present invention is arranged in a container, and shows a state in which the front side plate is removed so that the inside can be seen in a rectangular parallelepiped container. . In FIG. 6, the low pressure side of the two printed
図6に示すように、連絡用プリント基板18a、18b、18cに取り付けられた支持部12は、容器21の上部に固定される。これにより、プリント基板11a(11b)は、容器21内で高圧側を浮かせるように配置される。
As shown in FIG. 6, the
プリント基板11a、11bの高圧側から引き出された高圧配線22は、導体部23を経由して、高圧配線導管24内の高圧配線に接続される。そして、高圧配線導管24内の高圧配線はテーパ状部27を介して出力端部26から出力される。高圧配線導管24は、連絡用プリント基板18bの把持部20で把持され、安全にプリント基板11a、11bの高圧側を浮かせる。また、高圧配線導管24の端部は、連絡用プリント基板18cの係止部34により係止され、高圧配線導管24の端部は固定される。
The
図7は、図6の容器21の上部から見た平面図である。図7に示すように、容器21内には支持部12で固定されたプリント基板11a、11bが配置されており、容器21の上面の一部には容器21内に樹脂を注入できるように開口している。容器21の上面に横方向に固定用補助部材35を備え、連絡用プリント基板18a、18b、18cの支持部12を取り付ける。
FIG. 7 is a plan view seen from the top of the
また、検出部15で検出された各々の昇圧回路13の電圧を合算した電圧を検出値として出力する信号線16が容器21の外部に引き出されている。さらに、プリント基板11の低圧側の昇圧回路13に交流電圧を入力するための導入端子14が容器21の外面に位置するように設けられている。そして、容器21内に樹脂を注入することによって、導入線が接続される導入端子14、信号線16及び出力端部26を除いて、プリント基板11a、11bを樹脂に浸漬させる。
In addition, a
以上の説明では、プリント基板11a、11bの低圧側を容器21の上部から支持部12にてプリント基板11a、11bを吊し、プリント基板11a、11bの高圧側を浮かせるようにしたが、図8に示すように、プリント基板11a、11bの低圧側を支持部12により容器の下部で支え、プリント基板11a、11bの高圧側を浮かせるようにしてもよい。この場合、容器21の上部となるプリント基板11a、11bの高圧側が位置する部分に樹脂を注入する開口部を設けることになる。
In the above description, the printed
また、以上の説明では、2枚のプリント基板11a、11bを容器21内に配置して樹脂でモールドする場合について説明したが、1枚のプリント基板11aを容器21内に配置して樹脂でモールドする場合も同様に、支持部12によりプリント基板11aの低圧側を容器21に固定し、プリント基板11aの高圧側を浮かせてプリント基板11aを容器21内に配置し、容器21内に樹脂を注入することによって、導入端子14、信号線16及び出力端部を除いて、プリント基板11a、11bを樹脂に浸漬させモールドする。
In the above description, the case where two printed
また、容器に固定されるプリント基板11a、11bが2枚のときは、プリント基板11a、11bに支持具12を一体的に設けずに、支持部12を有した連絡用プリント基板18a、18bで2枚のプリント基板11a、11bを繋ぐようにしたが、少なくともプリント基板11a、11bのいずれかに支持部12を一体的に設け、連絡用プリント基板18a、18bには必ずしも支持部12を設けなくてもよい。
In addition, when there are two printed
図9は、本発明の実施形態の高電圧発生装置のプリント基板が2枚である場合のプリント基板構成の他の一例の説明図であり、図9(a)は1枚めのプリント基板の一例の概略平面図、図9(b)は2枚めのプリント基板の一例の概略平面図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of another example of the configuration of the printed circuit board when the number of printed circuit boards of the high voltage generator according to the embodiment of the present invention is two, and FIG. 9A is a diagram of the first printed circuit board. FIG. 9B is a schematic plan view of an example of a second printed circuit board.
また、図10は、図9(a)、図9(b)に示したプリント基板を繋ぐための本発明の実施形態における連絡用プリント基板の他の一例を示す平面図であり、図10(a)は支持部12及び把持部20を有していない連絡用プリント基板の一例の平面図、図10(b)は把持部20を有し支持部12を有していない連絡用プリント基板の一例の平面図、図10(c)は係止部34を有し支持部12を有していない連絡用プリント基板の一例の平面図である。また、図11は2枚のプリント基板11a、11b及び連絡用プリント基板18a、18b、18cの配置の他の一例を示す上部から見た平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing another example of the printed circuit board for connection in the embodiment of the present invention for connecting the printed circuit boards shown in FIGS. 9A and 9B. FIG. 10B is a plan view of an example of a printed circuit board for communication that does not have the
図9では、プリント基板11aには支持部12を一体的に設け、プリント基板11bには支持部12を設けず、図10に示す支持部12を有していない連絡用プリント基板18a、18b、18cにて、プリント基板11aとプリント基板11bとを繋ぐようにしたものである。
In FIG. 9, the printed
この場合、プリント基板11bに支持部12を設け、また、連絡用プリント基板18a、18b、18cにも支持部12を設けるようにしてもよい。このように、少なくともプリント基板11a、11bのいずれかに支持部12を一体的に設け、連絡用プリント基板18a、18b、18cには必ずしも支持部12を設けなくてもよい。
In this case, the
次に、プリント基板11に接続される導入端子14は、容器21の外面に位置するように設けた場合について説明したが、図12に示すように、支持部12に設けるようにしてもよい。
Next, although the case where the
図12は本発明の実施形態の高電圧発生装置の導入端子14を支持部12に設けた場合のプリント基板11aの説明図であり、図12(a)は、導入端子14をプリント基板11aの支持部12に設けた場合の平面図、図12(b)は導入端子14を把持部なしの連絡用プリント基板18aの支持部12に設けた場合の平面図、図12(c)は導入端子14を把持部20付きの連絡用プリント基板18bの支持部12に設けた場合の平面図、図12(d)は導入端子14を係止部34付きの連絡用プリント基板18cの支持部12に設けた場合の平面図である。導入端子14を支持部12に設けることでプリント基板11を樹脂でモールドする際に導入端子14の引き出しが容易に行える。
FIG. 12 is an explanatory diagram of the printed
ここで、後述するように、樹脂が硬化した状態において、通常は、容器21を解体し支持部12を切り取ることになるが、導入端子14を支持部12に設けたことに伴い、樹脂が硬化した状態において支持部12を完全に取り除くことができなくなる。そこで、図13に示すように、導入端子14が設けられた支持部12は取り除かないようにする。
Here, as will be described later, in a state where the resin is cured, the
図13は、導入端子14が設けられた支持部12を残した切り取り作業の説明図である。図13(a)に示すように、例えば、支持部12が3個の切欠部36a、36b、36cを有している場合には、図13(b)に示すように、点線で示すX−X線で支持部12を切断する。これにより、図13(c)に示すように、導入端子14を有した支持部12の部位12a、導入端子14を有しない支持部12の部位12b、12cが残る。そして、図13(d)に示すように、導入端子14を有した支持部12の部位12aを残し、導入端子14を有しない支持部12の部位12b、12cを取り除く。これにより、導入端子14が設けられた支持部12の部位12aは残すようにする。
FIG. 13 is an explanatory diagram of the cutting operation leaving the
図14は、本発明の実施形態に係る高圧発生装置の製造工程において樹脂が硬化した状態で容器を解体した状態の一例を示す斜視図であり、図14では、図6または図8に示した容器21にプリント基板を容器内に配置し樹脂を注入した場合の一例を示している。樹脂が硬化したことに伴い、図14に示すように、プリント基板は樹脂25でモールドされ、樹脂25の外部には支持部12が突出し、導入端子14、信号線16及び出力端部26が引き出されている。
FIG. 14 is a perspective view showing an example of a state in which the container is disassembled in a state where the resin is cured in the manufacturing process of the high-pressure generator according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 shows the state shown in FIG. An example in which a printed circuit board is placed in the
出力端部26から高圧配線導管24内の高圧配線が出力される。また、出力端部26の周囲にはテーパ状部27が形成されている。これは、高圧配電線を取出す出力端部26の電界強度の集中を防止し絶縁強度を高めるためである。
The high voltage wiring in the high
そして、この図14の状態から、プリント基板の支持部12を切り取り、樹脂25の表面を研磨し導電性塗料を塗る。これにより、図15に示すように高圧発生装置を得る。導電性塗料を塗るのは、樹脂の表面を保護するとともに接地を容易に行うためである。また、樹脂の色を選択することで美観も良くなる。
Then, from the state of FIG. 14, the
図16は、本発明の実施形態に係る高圧発生装置の製造工程において樹脂が硬化した状態で容器を解体した状態の他の一例を示す斜視図である。図16では、図12に示した支持部12に導入端子14を設けた場合のプリント基板11を図6または図8に示した容器21に配置し、樹脂を注入した場合の一例を示している。樹脂が硬化したことに伴い、図16に示すように、プリント基板は樹脂25でモールドされ、樹脂25の外部には、支持部12及び導入端子14付き支持部12が突出し、信号線16及び出力端部26が引き出されている。
FIG. 16 is a perspective view showing another example of a state in which the container is disassembled in a state where the resin is cured in the manufacturing process of the high-pressure generator according to the embodiment of the present invention. FIG. 16 shows an example in which the printed circuit board 11 in the case where the
そして、この図16の状態から、図17に示すように、プリント基板の導入端子14なし支持部12を切り取り、導入端子14付き支持部12は導入端子14が設けられた支持部12の部位12aは残す。これにより、支持部12は導入端子14の取付部としての役割を果たす。
Then, from the state of FIG. 16, as shown in FIG. 17, the
ここで、容器21を解体するようにしたが、必ずしも容器21を解体しなくてもよいし、外部に露出した導入端子14なし支持部12を切り取らなくてもよい。また、樹脂21の表面に導電性塗料を塗らなくてもよい。
Here, the
次に、図18は本発明の実施形態に係る高電圧直流電源装置のブロック構成図である。高電圧直流電源装置は、出力端子28から直流高電圧を出力して直流電力を供給する装置であり、例えば、電子ビームやイオンビームなどの荷電粒子ビームを必要とするマスク描画装置や電子顕微鏡などに用いられる。
Next, FIG. 18 is a block configuration diagram of the high-voltage DC power supply device according to the embodiment of the present invention. The high-voltage DC power supply device is a device that supplies a DC power by outputting a DC high voltage from the
高電圧直流電源装置は、電源として直流電源装置29を使用する。直流電源装置29は、例えば、太陽光発電設備、燃料電池、風力発電設備や、商用電源からの交流を整流器で整流して直流を供給する直流電源設備などである。直流電源装置29からの直流はインバータ30に入力され、インバータ30は所定の周波数の交流に変換する。インバータ30で得られた交流はトランス31で昇圧されて、本発明の実施形態に係る高電圧発生装置32に入力される。
The high voltage DC power supply uses a
高電圧発生装置32は、トランス31で昇圧された交流を入力して高電圧を発生し、出力端子28から負荷に直流高電圧を出力する。制御回路33は、高電圧発生装置32の検出部15で検出された電圧を入力し、昇圧回路の低圧から高圧の各段における電圧が所定値になるようにインバータ30の出力電圧を制御する。なお、出力端子28に外付けされる負荷の電力要求に応じて、例えば、トランス31に並列に複数台の高圧発生装置32を接続してもよい。
The
前述したように、本発明の実施形態に係る高電圧発生装置32は、部品を実装したプリント基板の低圧側を支持部で容器に固定し、プリント基板の高圧側を浮かせてプリント基板を樹脂でモールドして形成するので、組み立て工数が少なくなり作業性が向上しコストの低減が図れるという特徴を有するものである。また、プリント基板を支持する支柱を必要としないことからモールド内での沿面放電も抑制でき、絶縁耐力が強化できるものである。
As described above, in the
本発明の実施形態に係る高電圧直流電源装置は、このような本発明の実施形態に係る高電圧発生装置を用いるので、組み立て工数が少なく作業性が向上しコストの低減及び小型化が図れ、しかも絶縁耐力が強化できる高電圧直流電源装置を得られる。 Since the high voltage DC power supply device according to the embodiment of the present invention uses such a high voltage generator according to the embodiment of the present invention, the number of assembly steps is small, the workability is improved, the cost can be reduced, and the size can be reduced. In addition, a high-voltage DC power supply device that can enhance the dielectric strength can be obtained.
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
11…プリント基板、12…支持部、13…昇圧回路、14…導入端子、15…検出部、16…信号線、17…部品、18…連絡用プリント基板、19…基板連絡部、20…把持部、21…容器、22…高圧配線、23…導体部、24…高圧配線導管、25…樹脂、26…出力端部、27…テーパ状部、28…出力端子、29…直流電源装置、30…インバータ、31…トランス、32…高電圧発生装置、33…制御回路、34…係止部、35…固定用補助部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Printed circuit board, 12 ... Support part, 13 ... Booster circuit, 14 ... Introduction terminal, 15 ... Detection part, 16 ... Signal line, 17 ... Parts, 18 ... Printed circuit board for connection, 19 ... Board connection part, 20 ... Gripping , 21 ... container, 22 ... high-voltage wiring, 23 ... conductor part, 24 ... high-voltage wiring conduit, 25 ... resin, 26 ... output end, 27 ... taper-shaped part, 28 ... output terminal, 29 ... DC power supply device, 30 ... Inverter, 31 ... Transformer, 32 ... High voltage generator, 33 ... Control circuit, 34 ... Locking portion, 35 ... Auxiliary member for fixing
Claims (15)
前記プリント基板同士を繋ぐ連絡用プリント基板と、
前記連絡用プリント基板に設けられ前記プリント基板の高圧側を浮かせて前記プリント基板の低圧側を容器に固定する支持部と、
前記プリント基板に接続される導入端子及び出力端部を除いて前記プリント基板が浸漬するように前記容器に注入され前記プリント基板をモールドする樹脂とを備えたことを特徴とする高電圧発生装置。 A plurality of printed circuit boards mounted with components forming a booster circuit that boosts low pressure to high pressure from one side to the other;
A printed circuit board for connecting the printed circuit boards;
A support portion provided on the printed circuit board for communication, and a high-pressure side of the printed circuit board floating to fix the low-pressure side of the printed circuit board to a container;
A high voltage generator comprising: a resin that is injected into the container so as to immerse the printed board except for an introduction terminal and an output end connected to the printed board, and molds the printed board.
前記プリント基板の高圧側を浮かせて前記プリント基板の低圧側を前記連絡用プリント基板に設けられた支持部で容器に固定し、
前記プリント基板に接続される導入端子及び出力端部を除いて前記プリント基板が浸漬するように前記容器に樹脂を注入し、
前記樹脂でモールドされた高圧発生装置を製造することを特徴とする高電圧発生装置の製造方法。 Connecting multiple printed circuit boards with components that form a booster circuit that boosts low pressure to high pressure from one side to the other side with a printed circuit board for communication,
The high pressure side of the printed circuit board is floated and the low pressure side of the printed circuit board is fixed to the container with a support provided on the communication printed circuit board ,
Injecting resin into the container so that the printed circuit board is immersed except for the introduction terminal and the output end connected to the printed circuit board,
A method of manufacturing a high voltage generator, wherein the high voltage generator molded with the resin is manufactured.
前記インバータで得られた交流を昇圧するトランスと、
前記トランスで昇圧された交流を入力して高電圧を発生し負荷に出力する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の高電圧発生装置または請求項8乃至14のいずれか1項に記載の高電圧発生装置の製造方法で製造された高電圧発生装置とを備えたことを特徴とする高電圧直流電源装置。 An inverter that converts direct current into alternating current of a predetermined frequency;
A transformer that boosts the alternating current obtained by the inverter;
The high voltage generator according to any one of claims 1 to 7 or any one of claims 8 to 14, wherein an alternating current boosted by the transformer is input to generate a high voltage and output the load to a load. A high-voltage DC power supply device comprising: a high-voltage generator manufactured by the method for manufacturing a high-voltage generator according to claim 1;
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