JPH07245549A - 高電圧パルス発生装置 - Google Patents

高電圧パルス発生装置

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JPH07245549A
JPH07245549A JP3273794A JP3273794A JPH07245549A JP H07245549 A JPH07245549 A JP H07245549A JP 3273794 A JP3273794 A JP 3273794A JP 3273794 A JP3273794 A JP 3273794A JP H07245549 A JPH07245549 A JP H07245549A
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JP
Japan
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pulse
capacitor
voltage
series
transformer
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Pending
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JP3273794A
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English (en)
Inventor
Yutaka Inatomi
裕 稲富
Hisashi Yanase
寿 柳瀬
Takehisa Koganezawa
竹久 小金澤
Kiyoshi Hara
喜芳 原
Takashi Sakukawa
貴志 佐久川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ON,OFFのタイミングのずれによるスイ
ッチ手段の破損をなくし、高電圧・大容量化を容易にす
る。 【構成】 高電圧VH/2で充電されるコンデンサ2C
0と、コンデンサ2C0からパルス電圧を出力させる半
導体スイッチQと、このパルス電圧を昇圧するパルスト
ランスPTからなる回路を複数用い、複数のパルストラ
ンスPTの二次側Sを直列に接続し、二次側S+Sの高
電圧で磁気スイッチSI1を介してコンデンサC1を充
電する。コンデンサC1に電荷を移行すると同時に飽和
される磁気スイッチSI12を介してコンデンサC1か
らコンデンサCPに電荷が移行しパルス圧縮され、負荷
Lに高電圧・大電流パルスを出力する。半導体スイッチ
Qを直列又は並列に接続することなく使用できるので、
ON,OFFのタイミングにずれがあっても過電圧,過
電流は発生しないので故障することはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種パルスレーザやパ
ルスプラズマ発生器、パルス応用装置のパルス発生用電
源回路、特に、コロナ予備電離方式の励起回路に適する
高電圧パルス発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】パルスレーザ励起やパルスプラズマ発生
用のパルス電源には、(1)サイラトロンやトリガトロ
ンスイッチ等の放電スイッチを用いて直接高電圧・大電
流をスイッチしてパルスを発生させる方法と、(2)半
導体スイッチと可飽和リアクトル等の磁気スイッチを組
み合わせてパルス圧縮を行いパルスを発生させる方法が
ある。
【0003】後者の磁気スイッチには、(1)電圧・電
流を変換するパルストランス、(2)鉄心の飽和を利用
した磁気スイッチ、及び(3)電流反転をブロックする
ブロッキングリアクトル(可飽和リアクトル)がある。
これらの磁気スイッチの初期状態の設定は外部電源によ
り、各磁気スイッチを貫通又は巻回したりセット巻線に
直流電流を流して行う。
【0004】従来磁気圧縮回路方式の高電圧パルス発生
装置の例を図5〜図7に示す。図5の装置は、直流高電
圧VHにより充電されているコンデンサC0の充電電荷
を直列に接続された半導体スイッチQのONにより磁気
スイッチSI0を介して昇圧用パルストランスPTの一
次側Pに放電させ、パルストランスPTの二次側Sに磁
気スイッチSI1を介して接続されたコンデンサC1に
移行させ、移行と同時に磁気スイッチSI0及びSI1
をOFF状態とすると共に、磁気スイッチSI2を磁気
飽和させON状態としてコンデンサC1の電荷をピーキ
ングコンデンサCPに移行させて圧縮し、負荷のレーサ
装置Lに高電圧パルスを供給する。
【0005】また、図6に示す装置は、一次側P1が図
5の場合と同様に構成されている昇圧用パルストランス
PTの二次側S1に電圧・電流を変換する可飽和トラン
スSTを接続し、その二次側S2の電圧により磁気スイ
ッチSI1を介してコンデンサC1を充電し、充電後可
飽和トランスSTを飽和させると共に、磁気スイッチS
I1をOFF状態としてコンデンサC1の電荷をピーキ
ングコンデンサCPに移行させて圧縮し、負荷のレーザ
装置Lに高電圧パルスを供給する。
【0006】図7に示す装置は、図6の回路のパルスト
ランスPTの一次側に大きなパルス電流を流すためを断
続する半導体スイッチQを並列にしたものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置において
半導体スイッチを直列又は並列に接続して使用している
のは、高電圧・大電流のパルスを出力させるためであ
る。
【0008】しかし、半導体スイッチを直列に接続した
場合、半導体スイッチのゲートに分担電圧が生じたり、
タイミングのずれから一つのスイッチがすべての電圧を
分担する状態が生じ、絶縁対策が必要になる。また、並
列接続の場合、素子のターンオンのタイミングがずれた
場合や一つのスイッチが故障した時他のスイッチが電流
容量の限界を越えて破壊する。
【0009】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、O
N,OFFのタイミングのずれ等に基くスイッチ手段の
破損をなくしうる高電圧パルス発生装置を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高電圧パルス発生装置は、高電圧に充電さ
れる第1のコンデンサの電圧をスイッチ手段を介して昇
圧用パルストランスの一次側に印加し、このパルストラ
ンスの二次側電圧により逆流を防止する磁気スイッチ又
は可飽和トランスを介して第2のコンデンサを充電する
回路を備えた高電圧パルス発生装置において、第1のコ
ンデンサ,スイッチ手段及び昇圧用パルストランスから
なる回路を複数使用し、複数のパルストランスの二次側
を直列に接続し、又は複数のパルストランスの二次側に
それぞれ可飽和トランスを接続してこの複数の可飽和ト
ランスの二次側を直列接続し、直列に接続したパルスト
ランスの二次側又は可飽和トランスの二次側電圧により
前記第2のコンデンサを充電する。または、複数のパル
ストランスの二次側を並列に接続し、可飽和トランスを
介して第2のコンデンサを充電する。
【0011】
【作用】複数のパルストランスの二次側、又は複数のパ
ルストランスに接続される可飽和トランスの二次側を直
列に接続した場合は、直列に接続されたパルストランス
又は可飽和トランスの二次側電圧は、1個のパルストラ
ンス又は可飽和トランスから出力される電圧の複数倍と
なるので、装置の出力は複数倍となる。
【0012】このため、パルストランス回路を素子数1
のスイッチ手段使用回路としても高電圧・大電流パルス
の出力が可能となる。スイッチ手段毎にパルストランス
が設けられているので、ON,OFFタイミングのずれ
による故障がなくなる。
【0013】また、複数のパルストランスの二次側を並
列に接続し、可飽和トランスを介して第2のコンデンサ
を充電する場合は、複数のパルストランスの並列に接続
された二次側から可飽和トランスの一次側に入力する電
荷は1個のパルストランスを使用した場合の複数倍とな
り、第2のコンデンサに充電させる電荷は複数倍となる
ので、装置の出力は複数倍となる。
【0014】このため、パルストランス回路を素子数1
のスイッチ手段使用回路としても高電圧・大電流パルス
の出力が可能となる。スイッチ手段毎にパルストランス
が設けられているのでON,OFFタイミングのずれに
よる故障がなくなる。
【0015】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図1〜図4に各実施例の高電圧パルス発生装置の
回路構成を示す。なお、各実施例において、同一構成部
分には同一符号を付してその重複する説明を省略する。
【0016】実施例1 図1について、パルストランスPTを2個使用し、その
一次側の回路は、それぞれ直流高電圧VH/2で充電さ
れるコンデンサ2C0と、このコンデンサ2C0に接続
された磁気スイッチSI0とE1/2:E2/2のパル
ストランスPTの一次側P及び1ケの半導体スイッチQ
からなる直列回路で構成されている。
【0017】各パルストランスPTの二次側Sは出力パ
ルスが加算されるように直列に接続し、この直列に接続
された二次側S+Sに、従来図5の回路同様に、磁気ス
イッチSI1を介してコンデンサC1が接続され、この
コンデンサC1には磁気スイッチSI2を介してピーキ
ングコンデンサと負荷としてのレーザ装置Lが接続され
ている。
【0018】次に、この実施例の動作について説明す
る。各半導体スイッチQがONすると、コンデンサ2C
0の充電電荷がパルストランスPTの一次側Pに放電す
る。
【0019】コンデンサ2C0の容量及び直流高電圧V
H/2は従来図5のコンデンサC0容量の2倍及び直流
高電圧VHの1/2となっているので、上記放電により
コンデンサ2C0からパルストランスPTの二次側Sに
移行するパルス電圧,電流は、従来図5のコンデンサC
0からパルストランスPTの二次側Sに移行するパルス
電圧の1/2で電流は同じくなる。
【0020】このため、2個のパルストランスの直列に
接続された二次側S+Sから出力されるパルス電圧,電
流は従来図5の場合と同じくなる。そして、このパルス
トランスPTの二次側S+Sに接続されている回路は従
来図5の場合と同じであるので、従来同様の高電圧パル
スを出力する。
【0021】実施例2 図2について、パルストランスPTを2個使用し、その
一次側P1の回路は、それぞれ実施例1(図1)と同様
に構成され、その各二次側S1にそれぞれ可飽和トラン
スSTを接続されている。
【0022】各可飽和トランスSTの二次側S2は出力
パルス電圧が加算されるように直列に接続され、この直
列に接続された二次側S2+S2に、従来図6の回路と同
様に、コンデンサC1と磁気スイッチSI1が直列に接
続され、この磁気スイッチSI1と並列にピーキングコ
ンデンサCP及び負荷のレーザ装置Lが接続されてい
る。
【0023】各パルストランスPTの一次側P1の回路
は実施例1同様に構成されているので、各パルストラン
スPTの二次側S1に移行するパルス電圧,電流は従来
図5のコンデンサC0からパルストランスPTの二次側
1に移行するパルス電圧の1/2で電流は同じくな
る。この各パルストランスPTの二次側S1のパルス電
圧はそれぞれ可飽和トランスSTにより昇圧され、直列
に接続された二次側S2+S2により加算される。
【0024】可飽和パルストランスSTの二次側S1
1に接続されている回路は従来図6の場合と同じであ
るので、従来図6と同様に動作して高電圧パルスを出力
する。なお、可飽和トランスSTがコンデンサC1の充
電後飽和制御されると同時に磁気スイッチSI1はオフ
する。
【0025】実施例3 図3について、この回路は、実施例2(図2)の2個の
パルストランスPTの二次側S1及び2個の可飽和トラ
ンスSTの一次側P2をそれぞれパルス電圧が加算され
るように直列に接続したものである。したがって、各パ
ルストランスPTの出力パルス電圧及び各可飽和トラン
スの入力パルス電圧は実施例2の場合と変りがないの
で、この実施例は実施例2と同様に動作する。
【0026】上記実施例1〜3によれば、従来半導体ス
イッチQを直列に接続して使用しなければ出力し得なか
った高電圧・大電流の高電圧パルスを、半導体スイッチ
を直列に使用することなく出力させることができる。
【0027】実施例4 図4について、パルストランスPTを2個使用し、その
一次側回路を、それぞれ直流高電圧VHで充電されるコ
ンデンサC0/2と、このコンデンサに直列に接続され
た磁気スイッチSI0とパルストランスPTの一次側及
び1ケの半導体スイッチQで構成する。
【0028】2個のパルストランスの二次側S1は並列
に接続され、この二次側S1に可飽和トランスSTが接
続され、その二次側S2には、従来図6の回路と同様
に、コンデンサC1と磁気スイッチSI1が直列に接続
され、この磁気スイッチSI1と並列にピーキングコン
デンサCP及び負荷のレーザ装置Lが接続されている。
【0029】次に、この実施例の動作について説明す
る。各半導体スイッチQがONすると、コンデンサC0
/2の充電電荷がパルストランスPTの一次側P1に放
電する。
【0030】コンデンサ20/2の容量は従来図6のコ
ンデンサC0の1/2で直流高電圧VHの電圧は同じで
あるので、上記放電によりコンデンサC0/2からパル
ストランスPTの二次側S1に移行するパルスの電圧,
電流は従来図6のコンデンサC0からパルストランスP
Tの二次側S1に移行するパルスの電圧と同じで電流は
1/2となる。
【0031】2個のパルストランスPTの二次側S1
並列に接続されているので、可飽和トランスSTの一次
電流は従来図6の場合と同じくなる。そして、この可飽
和トランスの二次側に接続されている回路は従来図6と
同じであるので、従来同様の高電圧パルスを出力する。
【0032】上記実施例4によれば、従来半導体スイッ
チQを並列に接続して使用しなければ出力し得なかった
高電圧・大電流の高電圧パルスを、半導体スイッチを並
列に使用することなく出力させることができる。
【0033】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
【0034】(1)スイッチ手段毎にパルストランス設
けているので、各スイッチング手段間にON,OFFの
タイミングのずれがあっても過電圧又は過電流が発生し
て故障することはない。
【0035】(2)このため高電圧・大容化が容易とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1回路構成図。
【図2】実施例2を示す回路構成図。
【図3】実施例3を示す回路構成図。
【図4】実施例4を示す回路構成図。
【図5】従来例1を示す回路構成図。
【図6】従来例2を示す回路構成図。
【図7】従来例3を示す回路構成図。
【符号の説明】
C0,C1,2C0,C0/2…コンデンサ CP…ピーキングコンデンサ L…レーザ装置(負荷) PT…パルストランス Q…半導体スイッチ SI0,SI1,SI2…磁気スイッチ(可飽和リアク
トル) ST…可飽和トランス VH,VH/2…直流高電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 喜芳 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 佐久川 貴志 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ高電圧に充電される複数の第1
    のコンデンサと、この複数の第1のコンデンサからそれ
    ぞれパルス電圧を出力させる各のスイッチ手段と、前記
    各パルス電圧をそれぞれ昇圧しかつ二次側が直列に接続
    された複数のパルストランスと、この複数のパルストラ
    ンスの直列に接続された二次側電圧で充電される第2の
    コンデンサと、この第2のコンデンサの電荷の逆流を防
    ぐ第1の磁気スイッチと、前記第1のコンデンサの電荷
    が第2のコンデンサに移行と同時に磁気飽和させられる
    第2の磁気スイッチと、この第2の磁気スイッチを介し
    前記第2のコンデンサから移行する電荷をパルス圧縮し
    て出力する第3のコンデンサとを備えてなることを特徴
    とした高電圧パルス発生装置。
  2. 【請求項2】 それぞれ高電圧に充電される複数の第1
    のコンデンサと、この複数の第1のコンデンサからそれ
    ぞれパルス電圧を出力させる各スイッチ手段と、前記各
    パルス電圧をそれぞれ昇圧する複数のパルストランス
    と、この複数のパルストランスにそれぞれ接続され、か
    つ二次側が直列に接続された充電出力完了時間で磁気飽
    和される複数の可飽和トランスと、この複数の可飽和ト
    ランスの直列に接続された二次側電圧で充電される第2
    のコンデンサとを備えてなることを特徴とした高電圧パ
    ルス発生装置。
  3. 【請求項3】 それぞれ高電圧に充電される複数の第1
    のコンデンサと、この複数の第1のコンデンサからそれ
    ぞれパルス電圧を出力させる各スイッチ手段と、前記各
    パルス電圧をそれぞれ昇圧し、かつ二次側が直列に接続
    された複数のパルストランスと、この複数のパルストラ
    ンスの直列に接続された二次側に、一次側を直列にして
    接続され、かつ二次側が直列に接続された出力完了時間
    で磁気飽和される複数の可飽和トランスと、この複数の
    可飽和トランスの直列に接続された二次側電圧により充
    電される第2のコンデンサとを備えてなることを特徴と
    する高電圧パルス発生装置。
  4. 【請求項4】 それぞれ高電圧に充電される複数の第1
    のコンデンサと、この複数の第1のコンデンサからそれ
    ぞれパルス電圧を出力させる各スイッチ手段と、前記各
    パルス電圧をそれぞれ昇圧する二次側が並列に接続され
    た複数のパルストランスと、この複数のパルストランス
    の並列に接続された二次側に接続された充電出力完了時
    間で磁気飽和される可飽和トランスと、この可飽和トラ
    ンスの二次側電圧で充電される第2のコンデンサとを備
    えてなることを特徴とする高電圧パルス発生装置。
JP3273794A 1994-03-03 1994-03-03 高電圧パルス発生装置 Pending JPH07245549A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002046726A (ja) * 2000-05-26 2002-02-12 Kanazawa Inst Of Technology 高分子化合物製容器の表面改質方法とその装置
JP2002280648A (ja) * 2001-03-22 2002-09-27 Gigaphoton Inc 高電圧パルス発生装置及び露光用放電励起ガスレーザ装置
JP2007288466A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Meidensha Corp パルス電源
JP2009099472A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Shishido Seidenki Kk 送風式イオン生成装置
JP2013172493A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Meidensha Corp パルス電源装置
WO2016152738A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 国立大学法人長岡技術科学大学 高電圧パルス発生装置及びガスレーザ装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002046726A (ja) * 2000-05-26 2002-02-12 Kanazawa Inst Of Technology 高分子化合物製容器の表面改質方法とその装置
JP2002280648A (ja) * 2001-03-22 2002-09-27 Gigaphoton Inc 高電圧パルス発生装置及び露光用放電励起ガスレーザ装置
JP4573455B2 (ja) * 2001-03-22 2010-11-04 ギガフォトン株式会社 高電圧パルス発生装置及び露光用放電励起ガスレーザ装置
JP2007288466A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Meidensha Corp パルス電源
JP4702156B2 (ja) * 2006-04-17 2011-06-15 株式会社明電舎 パルス電源
JP2009099472A (ja) * 2007-10-18 2009-05-07 Shishido Seidenki Kk 送風式イオン生成装置
JP2013172493A (ja) * 2012-02-20 2013-09-02 Meidensha Corp パルス電源装置
WO2016152738A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 国立大学法人長岡技術科学大学 高電圧パルス発生装置及びガスレーザ装置
WO2016151796A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 国立大学法人長岡技術科学大学 高電圧パルス発生装置及びガスレーザ装置
JPWO2016152738A1 (ja) * 2015-03-25 2018-01-11 国立大学法人長岡技術科学大学 高電圧パルス発生装置及びガスレーザ装置

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