JP7098186B2 - Digital high voltage power supply - Google Patents

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Description

本出願は、同時係属中の「DIGITAL CONTROLLED HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY」(参照番号2296.004)と題する、2017年12月20日に出願された米国仮特許出願第62/608,016号、及び、同時係属中の「MULTI-CONTROLLABLE HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM」(参照番号2296.005)と題する、2017年12月20日に出願された米国仮特許出願第62/608,018号の、優先権及び利益を主張する。これらは、その全てが本明細書に参照として組み込まれる。 This application is entitled "DIGITAL CONTROLLLED HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY" (reference number 2296.004), which is pending at the same time, and is the US provisional patent application No. 62 / 608,016 filed on December 20, 2017, and Priorities and priorities of US Provisional Patent Application No. 62 / 608,018, filed December 20, 2017, entitled "MULTI-CONTROLLABLE HIGH VOLTAGE POWER SUPPLY SYSTEM" (reference number 2296.005), which is pending at the same time. Claim profit. All of these are incorporated herein by reference.

本実施形態は、全体的にデジタル高電圧電源装置に関する。 The present embodiment generally relates to a digital high voltage power supply device.

従来のアナログ電源装置と比較して、改善された性能及び軽減されたコストを伴う、デジタル電源装置に対する要望が存在する。 There is a need for digital power supplies with improved performance and reduced costs compared to traditional analog power supplies.

本実施形態は、これらの要望に対応する。 This embodiment corresponds to these demands.

詳細な説明は、以下の添付の図面を用いて、より良好に理解されよう。 A detailed description will be better understood using the accompanying drawings below.

1つまたは複数の実施形態による、デジタル高電圧電源装置の概要図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a digital high voltage power supply according to one or more embodiments. 1つまたは複数の実施形態による、第2の電源装置の概要図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a second power supply device according to one or more embodiments.

本実施形態は、記載した図を用いて以下で詳細に説明する。 This embodiment will be described in detail below with reference to the described figures.

本設備を詳細に説明する前に、本設備は特定の実施形態に限定されず、様々な方法で実施または実行され得ることを理解されたい。 Before discussing the equipment in detail, it should be understood that the equipment is not limited to a particular embodiment and can be implemented or implemented in various ways.

本発明は、デジタル高電圧電源装置に関する。 The present invention relates to a digital high voltage power supply device.

デジタル高電圧電源装置は、低電圧を受け取り、不要な正弦波状ノイズを含む高電圧信号を発生させるよう構成された、高電圧プラントを有する。この高電圧プラントは、変圧器、トランジスタ、及び高電圧倍率器、のうちの少なくとも1つを備える。 Digital high voltage power supplies have high voltage plants configured to receive low voltage and generate high voltage signals with unwanted sinusoidal noise. This high voltage plant comprises at least one of a transformer, a transistor, and a high voltage multiplier.

デジタル高電圧電源装置は複数のフィルタを有し、少なくとも1つのフィルタは、高電圧プラントに接続される。この少なくとも1つのフィルタは、高電圧出力を形成する。 The digital high voltage power supply has a plurality of filters, and at least one filter is connected to the high voltage plant. This at least one filter forms a high voltage output.

デジタル高電圧電源装置は、高電圧出力を受け取り、スケーリングした電圧フィードバック信号を生成するための、高電圧分圧器を有する。 The digital high voltage power supply has a high voltage divider for receiving the high voltage output and generating a scaled voltage feedback signal.

デジタル高電圧電源装置は、複数の動作設定ポイントを含んだメモリを伴う、プロセッサを有する。このプロセッサは、低電圧及び高電圧プラントに接続される。 The digital high voltage power supply has a processor with a memory containing a plurality of operation setting points. This processor is connected to low voltage and high voltage plants.

このプロセッサは:スケーリングした電圧フィードバック信号を高電圧分圧器から受け取るよう;スケーリングした電圧フィードバック信号をメモリ内の複数の動作設定ポイントと比較するよう;比較した、スケーリングした電圧フィードバック信号を使用して、修正した動作設定ポイントを計算して記憶するよう;修正した動作設定ポイントを使用して、同時かつ自動的に、出力電圧を全ての動作設定ポイント内に調節するよう;及び出力条件が任意の動作設定ポイントを超過した場合に、出力信号として警告を発生させるよう、構成される。 This processor: to receive the scaled voltage feedback signal from the high voltage divider; to compare the scaled voltage feedback signal to multiple operation setting points in memory; to use the compared, scaled voltage feedback signal. Calculate and store the modified operation setting points; use the modified operation setting points to simultaneously and automatically adjust the output voltage within all operation setting points; and any operation with arbitrary output conditions. It is configured to generate a warning as an output signal when the set point is exceeded.

デジタル高電圧電源装置は、人の耐性を超過する電源装置内のスパイクを防ぐことによって、電源装置の近くでの損傷及び事故を防止することができる。 Digital high voltage power supplies can prevent damage and accidents near the power supply by preventing spikes in the power supply that exceed human tolerance.

デジタル高電圧電源装置は、電源装置内のノイズを軽減させる明確なフィードバック信号をもたらす。デジタル高電圧電源装置は、電源装置を迅速かつ正確に停止させ、故障または高電圧による爆発を起こしやすい過電流状態になった場合に、火災及び爆発を防止する。 Digital high voltage power supplies provide a clear feedback signal that reduces noise in the power supply. Digital high voltage power supplies stop power supplies quickly and accurately to prevent fires and explosions in the event of an overcurrent condition that is prone to failure or explosion due to high voltage.

実施形態において、デジタル高電圧電源装置は、クリーンかつ正確な出力を提供できる、デジタル方式の補償回路を有する。デジタル高電圧電源装置は、明確かつ正確な医療撮像用途のための安定した電源を提供し、病気及び健康状態を早期に診断することを可能にする。 In embodiments, the digital high voltage power supply has a digital compensation circuit capable of providing a clean and accurate output. Digital high voltage power supplies provide a stable power source for clear and accurate medical imaging applications, enabling early diagnosis of illness and health.

デジタル高電圧電源装置は、より小さいサイズの電源装置を提供できる。小さいサイズの電源装置により、医療器具のサイズ及び重量を軽減させることができる。小さいサイズの電源装置は、天災または人災において使用することができる。 Digital high voltage power supplies can provide smaller size power supplies. The small size of the power supply can reduce the size and weight of the medical device. Small size power supplies can be used in natural or man-made disasters.

実施形態において、デジタル高電圧電源装置は、不正取引を検出する器具のための安定した電源を提供することができる。この安定かつ信頼できる長寿命の電源は、国家安全保障に対する脅威を検出するために、TSA及び国家安全局によって使用され得る。 In embodiments, the digital high voltage power supply can provide a stable power source for the appliance to detect fraudulent transactions. This stable, reliable and long-life power source can be used by the TSA and the National Security Administration to detect threats to national security.

デジタル高電圧電源装置は、広範な様々な入力電圧範囲を可能にし、それによって単独の機械を展開して、多くの地域に再配置させることができる。デジタル高電圧電源装置は、単独で軽量、小型、可搬式のデジタル高電圧電源装置を用いて、多くの電圧を提供する。例えば、電源装置は0.5~10ポンドとすることができる。デジタル高電圧電源装置は、各々の位置のために特別に構築した機械を必要とせずに、複数の位置に順次役立てることができる。 Digital high voltage power supplies allow a wide variety of input voltage ranges, thereby allowing a single machine to be deployed and relocated to many regions. The digital high voltage power supply alone provides a large amount of voltage using a lightweight, compact, portable digital high voltage power supply. For example, the power supply can be 0.5-10 pounds. Digital high voltage power supplies can be sequentially served in multiple locations without the need for specially constructed machines for each location.

デジタル高電圧電源装置は、小型X線ユニットに使用して、荒廃した領域に迅速な救援を提供できる。 Digital high voltage power supplies can be used in small X-ray units to provide rapid relief to devastated areas.

本明細書では、以下の定義が使用される。 The following definitions are used herein.

用語「警告」は、いつ特定の条件が満たされたかを明示する信号を指すことができる。例えば、入力電圧が高電圧出力リミットを超過した場合、警告はLED発光とすることができる。 The term "warning" can refer to a signal that indicates when a particular condition has been met. For example, if the input voltage exceeds the high voltage output limit, the warning can be LED emission.

用語「通信プロトコルまたは離散的I/O信号」は、高電圧電源装置と相互作用するよう使用される信号、または信号のグループを指すことができる。例えば、通信プロトコルは、分圧器からのフィードバック信号から受け取った信号、または高電圧出力をオンもしくはオフするためのコンピュータからの通信、とすることができる。 The term "communication protocol or discrete I / O signal" can refer to a signal or group of signals used to interact with a high voltage power supply. For example, the communication protocol can be a signal received from a feedback signal from a voltage divider, or communication from a computer to turn on or off a high voltage output.

用語「デジタル高電圧電源装置」は、デジタル技術が、高電圧電源装置の制御のためのフィードバックループ内で使用される、高電圧電源装置を指すことができる。例えば、デジタル高電圧電源装置は、アナログ設定ポイントを使用して高電圧出力を増加または減少させて、1パーセントを超過する望ましくない電圧変動から、システムを予防することができる。 The term "digital high voltage power supply" can refer to a high voltage power supply in which digital technology is used within a feedback loop for the control of the high voltage power supply. For example, a digital high voltage power supply can use analog set points to increase or decrease the high voltage output to prevent the system from unwanted voltage fluctuations in excess of 1 percent.

用語「フィルタ」は、特定の周波数または周波数範囲の電流を通過させる一方で、異なる周波数または異なる周波数範囲の電流の通過を防止する、デバイスまたは物質を指すことができる。例えば、フィルタは、ホワイトノイズを信号から取り除くか、または小さい電圧変動を正弦波から取り除くデバイスとすることができる。 The term "filter" can refer to a device or substance that allows currents in a particular frequency or frequency range to pass while preventing the passage of currents in different frequencies or frequency ranges. For example, the filter can be a device that removes white noise from the signal or removes small voltage fluctuations from the sine wave.

用語「高電圧」は、125~百万ボルトの可変電圧プラットフォームを表わし、使用者は、1つのプラットフォームにおいて、125~百万ボルトの可変電圧のうちの任意の電圧を選択できるか、または分離した電圧プラットフォームにおいて、それらの電圧のうちの任意の電圧を有することを可能にする。 The term "high voltage" refers to a variable voltage platform of 125 to 1 million volts, and the user can select or separate any voltage of 125 to 1 million volts on one platform. Allows you to have any of those voltages in a voltage platform.

用語「高電圧分圧器」は、高電圧分圧器の入力電圧の一部分である出力電圧を生成する、受動線形回路を指すことができる。例えば、高電圧分圧器は、高電圧を受け取って、6000ボルトを低電圧3.3ボルトに分割する。これは、アナログ設定ポイントまたはデジタル設定ポイントに基づいて、高電圧電源装置によって使用され得る。 The term "high voltage divider" can refer to a passive linear circuit that produces an output voltage that is part of the input voltage of the high voltage divider. For example, a high voltage divider receives a high voltage and divides 6000 volts into a low voltage 3.3 volts. It can be used by high voltage power supplies based on analog or digital setpoints.

用語「高電圧倍率器」は、コンデンサ、及び高いDC電圧を発生させるために使用されることが多い整流ダイオードの装置を指すことができる。例えば、高電圧倍率器は、Cockcroft-Walton(登録商標)の三段階連続倍率器を指すことができる。 The term "high voltage multiplier" can refer to a capacitor and a device of a rectifying diode often used to generate a high DC voltage. For example, the high voltage multiplier can refer to a Cockcroft-Walton® three-step continuous multiplier.

用語「高電圧出力」は、人、野生動物、家畜、または物体に怪我または損傷を与えるのに十分な大きさの電位である。低電圧が本発明の電源装置に入って来ても、この電源装置は高電圧出力を作り出すことができる。「高電圧出力」は、100~1,000,000Vdcの範囲にわたる場合がある。出力電圧は、ピン、ケーブル、またはコネクタを介して提供され得る。 The term "high voltage output" is a potential large enough to injure or damage a person, wildlife, livestock, or object. Even if a low voltage enters the power supply of the present invention, the power supply can produce a high voltage output. The "high voltage output" may range from 100 to 1,000,000 Vdc. The output voltage may be provided via pins, cables, or connectors.

用語「高電圧プラント」は、組み合わせて高電圧を生成する、キャパシタダイオード、及び/または変圧器の装置を指すことができる。1つの例として、ダイオード、及び500Vdcを生成するコンデンサを伴う、高電圧変圧器が挙げられる。 The term "high voltage plant" can refer to a capacitor diode and / or transformer device that is combined to produce a high voltage. One example is a high voltage transformer with a diode and a capacitor that produces 500 Vdc.

用語「低電圧」は、100Vdc未満の電圧を指すことができる。例えば、低電圧は、高電圧電源装置の入力のための24Vdc、またはスケーリングした電圧フィードバック信号のための3.3Vdcとすることができる。 The term "low voltage" can refer to voltages below 100 Vdc. For example, the low voltage can be 24Vdc for the input of the high voltage power supply, or 3.3Vdc for the scaled voltage feedback signal.

用語「メモリ」は、コンピュータと通信するソリッドステートメモリなどの、非一時的コンピュータ可読媒体を指すことができる。 The term "memory" can refer to non-temporary computer-readable media, such as solid-state memory that communicates with a computer.

用語「非一時的コンピュータ可読媒体」は、任意の一時的信号を排除するが、例えばバッファ及びキャッシュなどの任意の非一時的データ記憶回路を含む。非一時的コンピュータ可読媒体は、電源がデバイスから除かれたとき、またはデバイスが停止されたときに消えない。 The term "non-temporary computer-readable medium" excludes any transient signals, but includes any non-temporary data storage circuits such as buffers and caches. Non-temporary computer-readable media does not disappear when power is removed from the device or when the device is shut down.

用語「動作設定ポイント」は、使用者が動作させたいポイントを指すことができる。例えば、動作高電圧設定ポイントは、オペレータによって3000Vに設定することができ、この高電圧電源装置は3000Vを生成することになる。 The term "operation setting point" can refer to a point that the user wants to operate. For example, the operating high voltage setting point can be set to 3000V by the operator, and this high voltage power supply will generate 3000V.

用語「事前設定起動」は、工場または使用者がプログラムした起動条件を指すことができる。電源装置は始動して、高電圧出力のために、正確に工場がプログラムした電圧設定ポイントまで進む。この高電圧出力は、電源装置の出力電圧能力の、ほぼ0.001~100パーセントとすることができる。 The term "preset activation" can refer to a factory or user programmed activation condition. The power supply starts and proceeds to the exact factory programmed voltage setting point for high voltage output. This high voltage output can be approximately 0.001 to 100 percent of the output voltage capacity of the power supply.

用語「プロセッサ」は、コンピュータ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、複合プログラマブル論理デバイス(CPLD)、またはクラウドベースの計算システムを指すことができる。例えば、プロセッサはマイクロプロセッサとすることができる。 The term "processor" can refer to a computer, field programmable gate array (FPGA), complex programmable logic device (CPLD), or cloud-based computing system. For example, the processor can be a microprocessor.

用語「修正した動作設定ポイント」は、誤差計算に基づき電源装置によって設定された、動作ポイントを指すことができる。動作設定ポイントが3000Vに設定されるが、電源装置が3010Vを生成する場合、電源装置から修正した動作設定ポイントは、次に出力電圧が3000Vとなるよう、動作設定ポイントを修正する。 The term "corrected motion setting point" can refer to an motion point set by the power supply based on the error calculation. The operation setting point is set to 3000V, but when the power supply generates 3010V, the operation setting point modified from the power supply next modifies the operation setting point so that the output voltage becomes 3000V.

用語「スケーリングした電圧フィードバック信号」は、高電圧分圧器から入って来る信号を指すことができる。高電圧信号は、3.3Vdcのような、より小さい実用可能な電圧にスケーリングされる。次に高電圧電源装置は、この信号を使用して調節できる。 The term "scaled voltage feedback signal" can refer to a signal coming in from a high voltage divider. The high voltage signal is scaled to a smaller, practical voltage, such as 3.3Vdc. High voltage power supplies can then be tuned using this signal.

用語「変圧器」は、基本的に単一のコアに巻かれた2つ以上の巻線から成る電気デバイスを指すことができ、電磁誘導によって、1つまたは複数の回路のうちの1つのセットからの電気エネルギーを、1つまたは複数の回路のうちの別の回路に変換し、それによってエネルギーの周波数を不変かつ一定に保ち、一方では一般的に電圧及び電流が変化する。例えば、高電圧電源装置の変圧器は、24Vacを1200Vacに変換することができる。 The term "transformer" can basically refer to an electrical device consisting of two or more windings wound around a single core, by electromagnetic induction, one set of one or more circuits. The electrical energy from is converted into another circuit of one or more circuits, thereby keeping the frequency of the energy constant and constant, while generally changing the voltage and current. For example, a transformer in a high voltage power supply can convert 24Vac to 1200Vac.

用語「トランジスタ」は、電流または電圧のフローを調節して、電子信号のためのスイッチまたはゲートとして作用するデバイスを指すことができる。例えば、トランジスタは、「オン、オフ」の電源スイッチとして動作する、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)とすることができる。 The term "transistor" can refer to a device that regulates the flow of current or voltage and acts as a switch or gate for an electronic signal. For example, the transistor can be a metal oxide semiconductor field effect transistor (PWM) that operates as an "on, off" power switch.

次に図を見ると、図1は、デジタル高電圧電源装置10の概要図である。 Next, looking at the figure, FIG. 1 is a schematic diagram of the digital high voltage power supply device 10.

デジタル高電圧電源装置10は、高電圧プラント20を有する。 The digital high voltage power supply 10 has a high voltage plant 20.

高電圧プラント20は、低電圧22を受け取り、不要な正弦波状ノイズ23を含んだ高電圧信号を発生させる。 The high voltage plant 20 receives the low voltage 22 and generates a high voltage signal containing unnecessary sinusoidal noise 23.

電圧プラント20は、変圧器24、トランジスタ25、及び高電圧倍率器26のうちの少なくとも1つを有することができる。 The voltage plant 20 can have at least one of a transformer 24, a transistor 25, and a high voltage multiplier 26.

実施形態において、電圧プラント20は、トランシスタ25に接続された、1つの変圧器24を有することができる。実施形態において、電圧プラントは、複数のトランジスタに接続された複数の変圧器を有し、各ペアは直列及び/または並列に接続され得る。 In embodiments, the voltage plant 20 can have one transformer 24 connected to the transista 25. In embodiments, the voltage plant has a plurality of transformers connected to a plurality of transistors, each pair of which may be connected in series and / or in parallel.

実施形態において、電圧プラント20は、高電圧倍率器26に接続された、変圧器24を有することができる。実施形態において、電圧プラントは、複数の高電圧倍率に接続された複数の変圧器を有し、各ペアは直列及び/または並列に接続され得る。 In an embodiment, the voltage plant 20 can have a transformer 24 connected to a high voltage multiplier 26. In an embodiment, the voltage plant has a plurality of transformers connected to a plurality of high voltage magnifications, and each pair may be connected in series and / or in parallel.

実施形態において、電圧プラント20は、高電圧倍率器26に接続された変圧器24に接続された、トランジスタ25を有することができる。トランジスタ、変圧器、及び高電圧倍率器のセットは、直列または並列に接続することができる。 In an embodiment, the voltage plant 20 can have a transistor 25 connected to a transformer 24 connected to a high voltage multiplier 26. A set of transistors, transformers, and high voltage multipliers can be connected in series or in parallel.

複数のトランジスタ、変圧器、及び高圧倍率器を、実施形態において使用することができる。トランジスタ、変圧器、及び高電圧倍率器の各セットは、別のセットと、直列または並列に接続することができる。 Multiple transistors, transformers, and high voltage multipliers can be used in embodiments. Each set of transistors, transformers, and high voltage multipliers can be connected in series or in parallel with another set.

デジタル高電圧電源装置10は複数のフィルタ60a~60cを有し、少なくとも1つのフィルタ60a~60cは、高電圧プラント20に接続される。 The digital high voltage power supply device 10 has a plurality of filters 60a to 60c, and at least one of the filters 60a to 60c is connected to the high voltage plant 20.

実施形態において、少なくとも1つのフィルタ60aは、第1の高電圧出力50a及び第2の高電圧出力50bを形成することができる。実施形態において、単一の高電圧出力を作り出すことができる。 In embodiments, the at least one filter 60a can form a first high voltage output 50a and a second high voltage output 50b. In embodiments, a single high voltage output can be produced.

1つの実施形態において、第1のフィルタ60aは、誘導抵抗コンデンサフィルタ「LRCフィルタ」とすることができ、第2のフィルタ60bに直列で接続される。第2のフィルタ60bは、第3のフィルタ60cにさらに直列で接続された、抵抗コンデンサ「RC」フィルタとすることができる。第3のフィルタ60cは、第2のフィルタ60bと同一または異なる値の、RC抵抗コンデンサフィルタとすることができる。 In one embodiment, the first filter 60a can be an inductive resistance capacitor filter "LRC filter" and is connected in series with the second filter 60b. The second filter 60b can be a resistance capacitor "RC" filter further connected in series with the third filter 60c. The third filter 60c can be an RC resistance capacitor filter having the same or different values as the second filter 60b.

第3のフィルタ、または1つ、2つ、もしくは3つよりも多いフィルタが使用される場合の最後のフィルタは、高電圧出力を提供する。 The third filter, or the last filter when one, two, or more than three filters are used, provides a high voltage output.

高電圧出力は、4500ボルトの出力とすることができる。 The high voltage output can be an output of 4500 volts.

高電圧分圧器33は、高電圧出力50a及び50bを受け取り、スケーリングした電圧フィードバック信号35を発生させることができる。 The high voltage divider 33 can receive the high voltage outputs 50a and 50b and generate a scaled voltage feedback signal 35.

例えば、高電圧分圧器は、1500Vdcの高電圧出力を受け取り、2Vdcのスケーリングした電圧フィードバック信号35を発生させることができる。 For example, a high voltage divider can receive a high voltage output of 1500 Vdc and generate a 2 Vdc scaled voltage feedback signal 35.

デジタル高電圧電源装置10は、マイクロプロセッサなどのプロセッサ30を含むことができる。 The digital high voltage power supply device 10 can include a processor 30 such as a microprocessor.

プロセッサ30は、3000ビットの動作設定ポイントなど複数の動作設定ポイント36を含むことができるメモリ32を有する。 The processor 30 has a memory 32 that can include a plurality of operation setting points 36 such as 3000-bit operation setting points.

実施形態において、プロセッサ30は、低電圧22及び高電圧プラント20に接続することができる。 In embodiments, the processor 30 can be connected to the low voltage 22 and the high voltage plant 20.

プロセッサ30は:スケーリングした電圧フィードバック信号35を高電圧分圧器33から受け取るよう;スケーリングした電圧フィードバック信号35をメモリ内の複数の動作設定ポイント36a~36bと比較するよう;比較した、スケーリングした電圧フィードバック信号35を使用して、少なくとも1つの修正した動作設定ポイント38を計算して記憶するよう;修正した動作設定ポイント38を使用して、同時かつ自動的に、高電圧出力50を全ての動作設定ポイント内に調節するよう;及び出力条件が任意の動作設定ポイントを超過した場合に警告37を発生させるよう、構成することができる Processor 30: to receive the scaled voltage feedback signal 35 from the high voltage divider 33; to compare the scaled voltage feedback signal 35 with multiple operation setting points 36a-36b in memory; compared, scaled voltage feedback. Use signal 35 to calculate and store at least one modified operation setting point 38; use modified operation setting point 38 to simultaneously and automatically set the high voltage output 50 to all operation settings. It can be configured to adjust within a point; and to generate a warning 37 if the output conditions exceed any action setting point.

動作設定ポイントは、使用者が定義したパラメータに基づき、可変である。 The operation setting points are variable based on the parameters defined by the user.

実施形態において、事前設定ポイント及び動作設定ポイントのうちの少なくとも1つを、アナログ、デジタル、またはアナログ及びデジタル両方の設定ポイントとすることができる。 In embodiments, at least one of the preset points and the operation set points can be analog, digital, or both analog and digital set points.

実施形態において、同時に警告37を、通信プロトコル47または離散的I/O信号49を介して自動的に送信することができる。 In embodiments, the warning 37 can be simultaneously transmitted automatically via the communication protocol 47 or the discrete I / O signal 49.

例として、使用可能な通信プロトコルは、RS-232とすることができる。 As an example, the available communication protocol can be RS-232.

実施形態において、リップル及びデジタルハンチング緩和部61を、メモリ32に位置させることができる。リップル及びデジタルハンチング緩和部61の例は、出力信号から取り除く必要がある、公知の連続周波数正弦波である。 In the embodiment, the ripple and digital hunting relaxation unit 61 can be located in the memory 32. An example of the ripple and digital hunting relaxation unit 61 is a known continuous frequency sine wave that needs to be removed from the output signal.

実施形態において、メモリ32は、出力が高電圧電源装置で使用可能となった後に、出力電圧が動作設定ポイントに到達する時点の速度を調整するための、第1の事前設定値64と、電流負荷条件を変えることによって出力電圧が調整された時点の速度を調整するための、メモリ内の第2の事前設定値66と、を含むことができる。 In an embodiment, the memory 32 has a first preset value of 64 and a current for adjusting the speed at which the output voltage reaches the operation set point after the output is available in the high voltage power supply. A second preset value 66 in the memory for adjusting the speed at the time when the output voltage is adjusted by changing the load condition can be included.

第2のフィードバックループ42を、電流から電圧への変換器75に接続して、別のフィードバック信号76をプロセッサ30に提供することができる。フィードバック信号76は、メモリ内の修正した動作設定ポイント38を調整するために使用される。フィードバック信号76は、動作設定ポイント36a~36bのうちの1つを超過しない。例として、電流から電圧への変換器は、Texas Instruments(登録商標)で入手可能な変換器など、適切に構成された演算増幅器とすることができる。 A second feedback loop 42 can be connected to the current-to-voltage converter 75 to provide another feedback signal 76 to the processor 30. The feedback signal 76 is used to adjust the modified operation setting point 38 in memory. The feedback signal 76 does not exceed one of the operation setting points 36a to 36b. As an example, the current-to-voltage converter can be a well-configured operational amplifier, such as a converter available from Texas Instruments®.

実施形態において、警告37は、複数の通信信号を含むことができ、それら全ては同時に動作して、異なる命令及びデータを伝達する。 In embodiments, the warning 37 can include multiple communication signals, all of which operate simultaneously to convey different instructions and data.

実施形態において、事前設定値は、出力が高電圧電源装置で使用可能となった後に、出力電圧が動作設定ポイントに到達する時点の速度と、負荷条件を変えることによって出力電圧が調整された時点の速度とを、調整することができる。 In embodiments, the preset values are the speed at which the output voltage reaches the operating set point after the output is available in the high voltage power supply, and the time when the output voltage is adjusted by changing the load conditions. And the speed of, can be adjusted.

図2は、プロセッサ30と高電圧プラント20との間に電気接続された、第2の電源装置63を示す。 FIG. 2 shows a second power supply 63 electrically connected between the processor 30 and the high voltage plant 20.

温度センサ51は、プロセッサに接続することができる。温度センサは、電源装置の構成要素の周りの温度を検出するために使用される。 The temperature sensor 51 can be connected to the processor. Temperature sensors are used to detect the temperature around the components of a power supply.

電圧分圧器65は、第2の電圧出力67を高電圧プラントから受け取り、第2のスケーリングした電圧フィードバック信号69を発生させるよう、構成することができる。 The voltage divider 65 can be configured to receive a second voltage output 67 from the high voltage plant and generate a second scaled voltage feedback signal 69.

例えば、第1の電圧出力67が2000Vdcである場合、第2のスケーリングした電圧フィードバック信号69は、電圧分圧器65によって発生されたように、10Vdcとすることができる。 For example, if the first voltage output 67 is 2000 Vdc, the second scaled voltage feedback signal 69 can be 10 Vdc, as generated by the voltage divider 65.

実施形態において、非同期バック101、非同期ブースト102、同期バック103、または同期ブースト104は、第2の電源装置63として各々動作することができる。 In the embodiment, the asynchronous back 101, the asynchronous boost 102, the synchronous back 103, or the synchronous boost 104 can each operate as the second power supply device 63.

例えば、電源装置における非同期バック101は、24Vdcから19Vdcに電圧を変換する電圧変換器とすることができる。 For example, the asynchronous back 101 in the power supply device can be a voltage converter that converts a voltage from 24Vdc to 19Vdc.

例えば、電源装置における非同期ブースト102は、24Vdcから36Vdcに電圧を変換する電圧変換器とすることができる。 For example, the asynchronous boost 102 in the power supply can be a voltage converter that converts the voltage from 24Vdc to 36Vdc.

例えば、電源装置で使用可能な同期バック103は、29Vdcから15Vdcに電圧を変換する電圧変換器とすることができる。 For example, the synchronization back 103 that can be used in the power supply device can be a voltage converter that converts a voltage from 29Vdc to 15Vdc.

例えば、電源装置で使用可能な同期ブースト104は、12Vdcから28Vdcに電圧を変換する電圧変換器とすることができる。 For example, the synchronous boost 104 that can be used in a power supply can be a voltage converter that converts voltage from 12Vdc to 28Vdc.

電源装置の3つの異なる例は、以下のとおりである。 Three different examples of power supplies are:

実施例1:プラスチックケースを伴うデジタル高電圧電源装置 Example 1: Digital high voltage power supply with a plastic case

実施形態において、デジタル高電圧電源装置は、封止されたプラスチックケース内に含まれる。デジタル高電圧電源装置は、1/2~2ポンドの重量とすることができる。 In embodiments, the digital high voltage power supply is contained within a sealed plastic case. Digital high voltage power supplies can weigh 1/2 to 2 pounds.

高電圧プラントはケース内にあり、エポキシなどを用いてケースに装着され得る。この例における高電圧プラントは、12ボルトDCなどの低電圧を受け取る。 The high voltage plant is inside the case and can be mounted on the case using epoxy or the like. The high voltage plant in this example receives a low voltage such as 12 volt DC.

高電圧プラントは、12ボルトを、通話における電波障害のような6Vac信号などの不要な正弦波ノイズを含んだ、1000Vacなどの高電圧信号に変換する。 The high voltage plant converts 12 volts into a high voltage signal such as 1000Vac that contains unwanted sinusoidal noise such as a 6Vac signal such as radio interference in a call.

高電圧プラントは、12ボルトを1000ボルトに変換する変圧器、または同じ電圧変換だが別様に変換する昇圧デバイスを、含むことができる。 A high voltage plant can include a transformer that converts 12 volts to 1000 volts, or a boosting device that converts the same voltage but differently.

高電圧プラントは、MOSFETトランジスタなどのトランジスタを含む。MOSFETトランジスタは、変圧器を介して低電圧12ボルトの電流を引張り、水パイプに接続された水弁のような、電圧の通過を制御する磁界を作り出す。 High voltage plants include transistors such as MOSFET transistors. The MOSFET transistor pulls a low voltage 12 volt current through a transformer and creates a magnetic field that controls the passage of voltage, such as a water valve connected to a water pipe.

高電圧プラントは、6倍率器などの高電圧倍率器を含む。6倍率器は、変圧器からの電圧を、変圧器の電圧の6倍の高電圧信号に増加させる。高電圧プラントの例として、テキサス州アディソンのDean Technology社によって作られた、倍率器の標準的なシリーズを挙げることができる。 High voltage plants include high voltage multipliers such as 6 multipliers. The 6 multiplier increases the voltage from the transformer to a high voltage signal that is 6 times the voltage of the transformer. An example of a high voltage plant is the standard series of multipliers made by Dean Technology of Addison, Texas.

この例において、2つのフィルタが使用される。第1のフィルタは高電圧プラントに接続され、第2のフィルタは高電圧プラントに、第1のフィルタと直列で接続される。 In this example, two filters are used. The first filter is connected to the high voltage plant and the second filter is connected to the high voltage plant in series with the first filter.

第2のフィルタは、高電圧出力を形成する。 The second filter forms a high voltage output.

この例における第1のフィルタは、10マイクロヘンリーの誘導器などの誘導器と、共に地中に並列に接続された、1マイクロファラッドのコンデンサなどのコンデンサとの、組み合わせとすることができる。 The first filter in this example can be a combination of an inducer such as a 10 microhenry inducer and a capacitor such as a 1 microfarad capacitor both connected in parallel in the ground.

第2のフィルタは、第1のフィルタと直列の抵抗器と、地中に接続されたコンデンサとの、組み合わせとすることができる。抵抗器は、10キロオームの抵抗器とすることができる。第2のフィルタにおけるコンデンサは、2マイクロファラッドのコンデンサとすることができる。 The second filter can be a combination of a resistor in series with the first filter and a capacitor connected underground. The resistor can be a 10 kiloohm resistor. The capacitor in the second filter can be a 2 microfarad capacitor.

高電圧分圧器はケースの中にあり、高電圧信号との間で電気接続され、スケーリングした電圧フィードバック信号を生成する。高電圧分圧器は、直列で接続された複数の抵抗器から形成される。高電圧分圧器は、1つの10ギガオーム抵抗器及び1つの10キロオーム抵抗器などの、異なるサイズの抵抗器を使用することができる。 The high voltage divider is inside the case and is electrically connected to and from the high voltage signal to produce a scaled voltage feedback signal. The high voltage divider is formed from a plurality of resistors connected in series. High voltage dividers can use resistors of different sizes, such as one 10 giga ohm resistor and one 10 kilo ohm resistor.

高電圧分圧器は、1000ボルトの高電圧出力を受け取り、3ボルトDCのスケーリングした電圧フィードバック信号を発生させることができる。 The high voltage divider can receive a high voltage output of 1000 volts and generate a scaled voltage feedback signal of 3 volts DC.

プログラム可能周辺器を伴うマイクロプロセッサなどのプロセッサ、ならびに様々なハードウェア特徴部及びメモリ。 Processors such as microprocessors with programmable peripherals, as well as various hardware features and memory.

この例のためのメモリは、4096箇所の動作設定ポイントを含む。いくつかの設定ポイントは、動作のために電源装置が設定され得る特定の電圧または電流である。他の設定ポイントは、時間間隔、または再開間隔、停止時間長である。例えば、使用者が定義した値をプロセッサのメモリに入力することによって、特定の電圧を2000ボルトから5000ボルトに変えることができる。 The memory for this example includes 4096 operation setting points. Some setting points are specific voltages or currents at which the power supply can be set for operation. Other setting points are the time interval, or restart interval, and stop time length. For example, a particular voltage can be changed from 2000 volts to 5000 volts by inputting a user-defined value into the memory of the processor.

時間間隔の設定ポイントの例として、5分間に設定することができる。 As an example of the setting point of the time interval, it can be set to 5 minutes.

再開始間隔の例として、1秒毎に再開するよう試みることができる。 As an example of a restart interval, you can try to restart every second.

停止時間長の例として、5秒間の停止を設定することができる。 As an example of the stop time length, a stop of 5 seconds can be set.

プロセッサは、低電圧及び高電圧プラントに接続される。 The processor is connected to low voltage and high voltage plants.

プロセッサは:スケーリングした電圧フィードバック信号を高電圧分圧器から受け取るよう;スケーリングした電圧フィードバック信号をメモリ内の複数の動作設定ポイントと比較するよう;比較した、スケーリングした電圧フィードバック信号を使用して、少なくとも1つの修正した動作設定ポイントを計算してメモリに記憶させるよう、構成される。 The processor: to receive the scaled voltage feedback signal from the high voltage divider; to compare the scaled voltage feedback signal to multiple operation setting points in memory; at least using the compared, scaled voltage feedback signal. It is configured to calculate one modified operation setting point and store it in memory.

例えばプロセッサは、4000ボルトまたは1000ボルト、及び2000または4096のA-D値の計算など、消費者の要望に応じて、高電圧または低電圧の少なくとも1つの修正した動作設定ポイントを計算する。 For example, the processor calculates at least one modified operating setting point of high voltage or low voltage, depending on the consumer's request, such as calculating the AD value of 4000 or 1000 volts and 2000 or 4096.

プロセッサは、修正した動作設定ポイントを使用して、同時かつ自動的に、高電圧出力を全ての動作設定ポイント内に調節する。 The processor simultaneously and automatically adjusts the high voltage output within all operation setting points using the modified operation setting points.

実施例2:オープンボードを伴うデジタル高電圧電源装置 Example 2: Digital high voltage power supply with an open board

1つの実施形態において、デジタル高電圧電源装置は、封止されたオープンボードに含まれる。デジタル高電圧電源装置は、1.5~2ポンドの重量とすることができる。 In one embodiment, the digital high voltage power supply is included in a sealed open board. Digital high voltage power supplies can weigh between 1.5 and 2 pounds.

高電圧プラントはケース内にあり、エポキシなどを用いてケースに装着され得る。この例における高電圧プラントは、12ボルトDCなどの低電圧を受け取る。 The high voltage plant is inside the case and can be mounted on the case using epoxy or the like. The high voltage plant in this example receives a low voltage such as 12 volt DC.

高電圧プラントは、12ボルトを、通話における電波障害のような6ボルトAC信号などの不要な正弦波ノイズを含んだ、1000ボルトDCなどの高電圧信号に変換する。 The high voltage plant converts 12 volts to a high voltage signal such as 1000 volt DC, which contains unwanted sinusoidal noise such as a 6 volt AC signal such as radio interference in a call.

高電圧プラントは、12ボルトを1000ボルトに変換する変圧器を含むことができ、または同じ電圧変換だが別様に変換する昇圧デバイスを使用することができる。 High voltage plants can include transformers that convert 12 volts to 1000 volts, or can use boosting devices that convert the same voltage but differently.

高電圧プラントは、MOSFETトランジスタなどのトランジスタを含む。MOSFETトランジスタは、変圧器を介して低電圧12ボルトの電流を引張り、水パイプに接続された水弁のような、電圧の通過を制御する磁界を作り出す。 High voltage plants include transistors such as MOSFET transistors. The MOSFET transistor pulls a low voltage 12 volt current through a transformer and creates a magnetic field that controls the passage of voltage, such as a water valve connected to a water pipe.

高電圧プラントは、6倍率器などの高電圧倍率器を含む。6倍率器は、変圧器からの電圧を、変圧器の電圧の6倍の高電圧信号に増加させる。高電圧プラントの例として、テキサス州アディソンのDean Technology社によって作られた、倍率器の標準的なシリーズを挙げることができる。 High voltage plants include high voltage multipliers such as 6 multipliers. The 6 multiplier increases the voltage from the transformer to a high voltage signal that is 6 times the voltage of the transformer. An example of a high voltage plant is the standard series of multipliers made by Dean Technology of Addison, Texas.

この例において、2つのフィルタが使用される。第1のフィルタは高電圧プラントに接続され、第2のフィルタは高電圧プラントに第1のフィルタと直列で接続される。 In this example, two filters are used. The first filter is connected to the high voltage plant and the second filter is connected to the high voltage plant in series with the first filter.

第2のフィルタは、高電圧出力を形成する。 The second filter forms a high voltage output.

この例における第1のフィルタは、10マイクロヘンリーの誘導器などの誘導器と、共に地中に並列に接続された、1マイクロファラッドのコンデンサなどのコンデンサとの、組み合わせとすることができる。 The first filter in this example can be a combination of an inducer such as a 10 microhenry inducer and a capacitor such as a 1 microfarad capacitor both connected in parallel in the ground.

第2のフィルタは、第1のフィルタと直列の抵抗器と、地中に接続されたコンデンサとの、組み合わせとすることができる。抵抗器は、10キロオームの抵抗器とすることができる。第2のフィルタにおけるコンデンサは、2マイクロファラッドのコンデンサとすることができる。 The second filter can be a combination of a resistor in series with the first filter and a capacitor connected underground. The resistor can be a 10 kiloohm resistor. The capacitor in the second filter can be a 2 microfarad capacitor.

高電圧分圧器はケースの中にあり、高電圧信号との間で電気接続され、スケーリングした電圧フィードバック信号を生成する。高電圧分圧器は、直列で接続された複数の抵抗器から形成される。高電圧分圧器は、1つの10ギガオーム抵抗器及びに1つの10キロオーム抵抗器などの、異なるサイズの抵抗器を使用することができる。 The high voltage divider is inside the case and is electrically connected to and from the high voltage signal to produce a scaled voltage feedback signal. The high voltage divider is formed from a plurality of resistors connected in series. High voltage dividers can use resistors of different sizes, such as one 10 giga ohm resistor and one 10 kilo ohm resistor.

高電圧分圧器は、1000ボルトの高電圧出力を受け取り、3Vdcのスケーリングした電圧フィードバック信号発生させることができるよう構成される。 The high voltage divider is configured to receive a high voltage output of 1000 volts and generate a 3Vdc scaled voltage feedback signal.

プログラム可能周辺器を伴うマイクロプロセッサなどのプロセッサ、ならびに様々なハードウェア特徴部及びメモリ。 Processors such as microprocessors with programmable peripherals, as well as various hardware features and memory.

この例のためのメモリは、4096箇所の動作設定ポイントを含む。いくつかの設定ポイントは、動作のために電源装置が設定され得る特定の電圧または電流である。他の設定ポイントは、時間間隔、または再開間隔、停止時間長である。例えば、使用者が定義した値をプロセッサのメモリに入力することによって、特定の電圧を2000ボルトから5000ボルトに変えることができる。 The memory for this example contains 4096 operation setting points. Some setting points are specific voltages or currents at which the power supply can be set for operation. Other setting points are the time interval, or restart interval, and stop time length. For example, a particular voltage can be changed from 2000 volts to 5000 volts by inputting a user-defined value into the memory of the processor.

時間間隔の設定ポイントの例として、5分間に設定することができる。 As an example of the setting point of the time interval, it can be set to 5 minutes.

再開始間隔の例として、1秒毎に再開するよう試みることができる。 As an example of a restart interval, you can try to restart every second.

停止時間長の例として、5秒間の停止を設定することができる。 As an example of the stop time length, a stop of 5 seconds can be set.

プロセッサは、低電圧及び高電圧プラントに接続される。 The processor is connected to low voltage and high voltage plants.

プロセッサは:スケーリングした電圧フィードバック信号を高電圧分圧器から受け取るよう;スケーリングした電圧フィードバック信号をメモリ内の複数の動作設定ポイントと比較するよう;比較した、スケーリングした電圧フィードバック信号を使用して、少なくとも1つの修正した動作設定ポイントを計算してメモリに記憶させるよう、構成される。 The processor: to receive the scaled voltage feedback signal from the high voltage divider; to compare the scaled voltage feedback signal to multiple operation setting points in memory; at least using the compared, scaled voltage feedback signal. It is configured to calculate one modified operation setting point and store it in memory.

例えばプロセッサは、4000ボルトまたは1000ボルト、及び2000または4096のA-D値の計算など、消費者の要望に応じて、高電圧または低電圧の少なくとも1つの修正した動作設定ポイントを計算する。 For example, the processor calculates at least one modified operating setting point of high voltage or low voltage, depending on the consumer's request, such as calculating the AD value of 4000 or 1000 volts and 2000 or 4096.

プロセッサは、修正した動作設定ポイントを使用して、同時かつ自動的に、高電圧出力を全ての動作設定ポイント内に調節する。 The processor simultaneously and automatically adjusts the high voltage output within all operation setting points using the modified operation setting points.

実施例3:金属ケースを伴うデジタル高電圧電源装置 Example 3: Digital high voltage power supply with a metal case

1つの実施形態において、デジタル高電圧電源装置は、封止された金属ケース内に含まれる。デジタル高電圧電源装置は、2~3ポンドの重量とすることができる。 In one embodiment, the digital high voltage power supply is contained within a sealed metal case. Digital high voltage power supplies can weigh 2-3 pounds.

高電圧プラントはケース内にあり、エポキシなどを用いてケースに装着され得る。この例における高電圧プラントは、12Vdcなどの低電圧を受け取る。 The high voltage plant is inside the case and can be mounted on the case using epoxy or the like. The high voltage plant in this example receives a low voltage such as 12Vdc.

高電圧プラントは、12ボルトを、通話における電波障害のような6Vac信号などの不要な正弦波ノイズを含んだ、1000ボルトDCなどの高電圧信号に変換する。 The high voltage plant converts 12 volts to a high voltage signal such as 1000 volt DC, which contains unwanted sinusoidal noise such as a 6 Vac signal such as radio interference in a call.

高電圧プラントは、12ボルトを1000ボルトに変換する変圧器を含むことができ、または同じ電圧変換だが別様に変換する昇圧デバイスを使用することができる。 High voltage plants can include transformers that convert 12 volts to 1000 volts, or can use boosting devices that convert the same voltage but differently.

高電圧プラントは、MOSFETトランジスタなどのトランジスタを含む。MOSFETトランジスタは、変圧器を介して低電圧12ボルトの電流を引張り、水パイプに接続された水弁のような、電圧の通過を制御する磁界を作り出す。 High voltage plants include transistors such as MOSFET transistors. The MOSFET transistor pulls a low voltage 12 volt current through a transformer and creates a magnetic field that controls the passage of voltage, such as a water valve connected to a water pipe.

高電圧プラントは、6倍率器などの高電圧倍率器を含む。6倍率器は、変圧器からの電圧を、変圧器の電圧の6倍の高電圧信号に増加させる。高電圧プラントの例として、テキサス州アディソンのDean Technology社によって作られた、倍率器の標準的なシリーズを挙げることができる。 High voltage plants include high voltage multipliers such as 6 multipliers. The 6 multiplier increases the voltage from the transformer to a high voltage signal that is 6 times the voltage of the transformer. An example of a high voltage plant is the standard series of multipliers made by Dean Technology of Addison, Texas.

この例において、2つのフィルタが使用される。第1のフィルタは高電圧プラントに接続され、第2のフィルタは高電圧プラントに第1のフィルタと直列で接続される。 In this example, two filters are used. The first filter is connected to the high voltage plant and the second filter is connected to the high voltage plant in series with the first filter.

第2のフィルタは、高電圧出力を形成する。 The second filter forms a high voltage output.

この例における第1のフィルタは、10マイクロヘンリーの誘導器などの誘導器と、共に地面に並列に接続された、1マイクロファラッドのコンデンサなどのコンデンサとの、組み合わせとすることができる。 The first filter in this example can be a combination of an inducer such as a 10 microhenry inducer and a capacitor such as a 1 microfarad capacitor both connected in parallel to the ground.

第2のフィルタは、第1のフィルタと直列の抵抗器と、地中に接続されたコンデンサとの、組み合わせとすることができる。抵抗器は、10キロオームの抵抗器とすることができる。第2のフィルタにおけるコンデンサは、2マイクロファラッドのコンデンサとすることができる。 The second filter can be a combination of a resistor in series with the first filter and a capacitor connected underground. The resistor can be a 10 kiloohm resistor. The capacitor in the second filter can be a 2 microfarad capacitor.

高電圧分圧器はケースの中にあり、高電圧信号との間で電気接続され、スケーリングした電圧フィードバック信号を生成する。高電圧分圧器は、直列で接続された複数の抵抗器から形成される。高電圧分圧器は、1つの10ギガオーム抵抗器及び1つの10キロオーム抵抗器などの、異なるサイズの抵抗器を使用することができる。 The high voltage divider is inside the case and is electrically connected to and from the high voltage signal to produce a scaled voltage feedback signal. The high voltage divider is formed from a plurality of resistors connected in series. High voltage dividers can use resistors of different sizes, such as one 10 giga ohm resistor and one 10 kilo ohm resistor.

高電圧分圧器は、1000ボルトの高電圧出力を受け取り、3Vdcのスケーリングした電圧フィードバック信号を発生させることができる。 The high voltage divider can receive a high voltage output of 1000 volts and generate a 3Vdc scaled voltage feedback signal.

プログラム可能周辺器を伴うマイクロプロセッサなどのプロセッサ、ならびに様々なハードウェア特徴部及びメモリ。 Processors such as microprocessors with programmable peripherals, as well as various hardware features and memory.

この例のためのメモリは、4096箇所の動作設定ポイントを含む。いくつかの設定ポイントは、動作のために電源装置が設定され得る特定の電圧または電流である。他の設定ポイントは、時間間隔、または再開間隔、停止時間長である。例えば、使用者が定義した値をプロセッサのメモリに入力することによって、特定の電圧を2000ボルトから5000ボルトに変えることができる。 The memory for this example contains 4096 operation setting points. Some setting points are specific voltages or currents at which the power supply can be set for operation. Other setting points are the time interval, or restart interval, and stop time length. For example, a particular voltage can be changed from 2000 volts to 5000 volts by inputting a user-defined value into the memory of the processor.

時間間隔の設定ポイントの例として、5分間に設定することができる。 As an example of the setting point of the time interval, it can be set to 5 minutes.

再開始間隔の例として、1秒毎に再開するよう試みることができる。 As an example of a restart interval, you can try to restart every second.

停止時間長の例として、5秒間の停止を設定することができる。 As an example of the stop time length, a stop of 5 seconds can be set.

プロセッサは、低電圧及び高電圧プラントに接続される。 The processor is connected to low voltage and high voltage plants.

プロセッサは:スケーリングした電圧フィードバック信号を高電圧分圧器から受け取るよう;スケーリングした電圧フィードバック信号をメモリ内の複数の動作設定ポイントと比較するよう;比較した、スケーリングした電圧フィードバック信号を使用して、少なくとも1つの修正した動作設定ポイントを計算してメモリに記憶させるよう、構成される。 The processor: to receive the scaled voltage feedback signal from the high voltage divider; to compare the scaled voltage feedback signal to multiple operation setting points in memory; at least using the compared, scaled voltage feedback signal. It is configured to calculate one modified operation setting point and store it in memory.

例えばプロセッサは、4000ボルトまたは1000ボルト、及び2000または4096のA-D値の計算など、消費者の要望に応じて、高電圧または低電圧の少なくとも1つの修正した動作設定ポイントを計算する。 For example, the processor calculates at least one modified operating setting point of high voltage or low voltage, depending on the consumer's request, such as calculating the AD value of 4000 or 1000 volts and 2000 or 4096.

プロセッサは、修正した動作設定ポイントを使用して、同時かつ自動的に、高電圧出力を全ての動作設定ポイント内に調節する。 The processor simultaneously and automatically adjusts the high voltage output within all operation setting points using the modified operation setting points.

これらの実施形態を、実施形態において強調して説明してきたが、添付の特許請求の範囲内で、これらの実施形態は、特に本明細書で説明した以外で実施され得ることを理解されたい。 Although these embodiments have been emphasized in the embodiments, it should be understood that, within the scope of the appended claims, these embodiments may be implemented in ways other than those specifically described herein.

Claims (15)

デジタル高電圧電源装置であって、
a.低電圧信号を受け取り、不要な正弦波状ノイズを含む125ボルト~100万ボルトの高電圧信号を発生させるよう構成され、変圧器、トランジスタ、及び高電圧倍率器、のうちの少なくとも1つを備えた、高電圧プラントと、
b.複数のフィルタであって、複数の前記フィルタのうちの少なくとも1つの前記フィルタは前記高電圧プラントに接続され、複数の前記フィルタのうちの少なくとも1つの前記フィルタは高電圧出力を形成する、複数のフィルタと、
c.前記高電圧出力を受け取り、スケーリングした電圧フィードバック信号を発生させるよう構成された、高電圧分圧器と、
d.電圧を示す複数の動作設定ポイントを含むメモリを伴い、低電圧及び前記高電圧プラントに接続された、プロセッサであって、
(i)前記スケーリングした電圧フィードバック信号を、前記高電圧分圧器から受け取るよう構成され、
(ii)前記スケーリングした電圧フィードバック信号を、前記メモリ内の複数の前記動作設定ポイントとデジタル的に比較するよう構成され、
(iii)比較した、前記スケーリングした電圧フィードバック信号を使用して、少なくとも1つの修正した前記動作設定ポイントを計算して前記メモリ内に記憶させるよう構成され、
(iv)少なくとも1つの修正した前記動作設定ポイントを使用して、同時かつ自動的に、前記高電圧出力を、複数の前記動作設定ポイントによって画定される範囲内にデジタル的に調節するよう構成された
プロセッサと
を備える、デジタル高電圧電源装置。
It ’s a digital high-voltage power supply.
a. It is configured to receive a low voltage signal and generate a high voltage signal of 125 to 1 million volts with unwanted sinusoidal noise, and is equipped with at least one of a transformer, a transistor, and a high voltage multiplier. , High voltage plant,
b. A plurality of filters, wherein at least one of the filters is connected to the high voltage plant and at least one of the filters forms a high voltage output. With a filter,
c. A high voltage divider configured to receive the high voltage output and generate a scaled voltage feedback signal.
d. A processor connected to a low voltage and high voltage plant, with a memory containing multiple operation setting points indicating the voltage.
(I) configured to receive the scaled voltage feedback signal from the high voltage divider.
(Ii) The scaled voltage feedback signal is configured to be digitally compared to the plurality of operation setting points in the memory.
(Iii) Using the scaled voltage feedback signal compared, at least one modified operation setting point is configured to be calculated and stored in the memory.
(Iv) configured to simultaneously and automatically adjust the high voltage output digitally within the range defined by the plurality of operation setting points using at least one modified operation setting point. A digital high voltage power supply with a processor.
通信プロトコルまたは離散的I/O信号を介して、警告を同時かつ自動的に送信することを備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply according to claim 1, wherein warnings are simultaneously and automatically transmitted via a communication protocol or discrete I / O signals. 前記プロセッサに接続された温度センサを備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, further comprising a temperature sensor connected to the processor. 複数の前記動作設定ポイントは、使用者が定義したパラメータに基づいて可変である、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, wherein the plurality of operation setting points are variable based on a parameter defined by the user. 電流から電圧への変換器に接続された第2のフィードバックループを備え、別のフィードバック信号を前記プロセッサに提供する、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply according to claim 1, wherein a second feedback loop connected to a current-to-voltage converter is provided to provide another feedback signal to the processor. 複数の前記動作設定ポイントのうちの少なくとも1つの前記動作設定ポイントは、アナログ動作設定ポイント、デジタル動作設定ポイント、またはアナログ及びデジタル動作設定ポイントである、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of operation setting points is an analog operation setting point, a digital operation setting point, or an analog and digital operation setting point. リップル及びデジタルハンチング緩和部を前記メモリ内に備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, further comprising a ripple and digital hunting relaxation unit in the memory. 前記プロセッサと前記高電圧プラントとの間に電気接続された、第2の電源装置を備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, further comprising a second power supply device electrically connected between the processor and the high voltage plant. 第2の電圧出力を前記高電圧プラントから受け取り、第2のスケーリングした電圧フィードバック信号を発生させるよう構成された、電圧分圧器を備える、請求項8に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply according to claim 8, comprising a voltage divider configured to receive a second voltage output from the high voltage plant and generate a second scaled voltage feedback signal. 前記第2の電源装置は、非同期バック、非同期ブースト、同期バック、または同期ブーストを備える、請求項9に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 9, wherein the second power supply device includes an asynchronous back, an asynchronous boost, a synchronous back, or a synchronous boost. 警告は、全てが同時に動作して異なる命令及びデータを伝達する複数の通信信号を備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The warning is the digital high voltage power supply according to claim 1, wherein all of them operate simultaneously and include a plurality of communication signals for transmitting different instructions and data. 少なくとも1つの修正した前記動作設定ポイントを調整するために使用されるフィードバック信号を、前記プロセッサに提供する、電流から電圧への変換器を備え、前記フィードバック信号は、前記メモリ内に記憶された複数の前記動作設定ポイントのうちの1つの前記動作設定ポイントを超過しない、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 A current-to-voltage converter is provided that provides the processor with a feedback signal used to adjust at least one modified operation setting point, the feedback signal being stored in the memory. The digital high voltage power supply device according to claim 1, wherein the operation setting point of one of the operation setting points of the above is not exceeded. 出力が前記デジタル高電圧電源装置で使用可能となった後に、出力電圧が複数の前記動作設定ポイントのうちの1つの前記動作設定ポイントに到達する時点の速度を調整するため、前記メモリ内に第1の事前設定値を備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 In order to adjust the speed at which the output voltage reaches the operation setting point of one of the plurality of operation setting points after the output becomes available in the digital high voltage power supply device, a second unit is stored in the memory. The digital high voltage power supply device according to claim 1, further comprising a preset value of 1. 負荷条件の変化のために出力電圧が調整される時点の速度を調整するため、前記メモリ内に第2の事前設定値を備える、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, further comprising a second preset value in the memory for adjusting the speed at which the output voltage is adjusted due to a change in load conditions. 出力条件が、複数の前記動作設定ポイントのうちの任意の前記動作設定ポイントを超過したとき、前記プロセッサは警告を発生させるよう構成される、請求項1に記載のデジタル高電圧電源装置。 The digital high voltage power supply device according to claim 1, wherein the processor is configured to generate a warning when the output condition exceeds any of the operation setting points among the plurality of operation setting points.
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