JPH0956063A - 電子管用直流電源装置 - Google Patents

電子管用直流電源装置

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Publication number
JPH0956063A
JPH0956063A JP7237519A JP23751995A JPH0956063A JP H0956063 A JPH0956063 A JP H0956063A JP 7237519 A JP7237519 A JP 7237519A JP 23751995 A JP23751995 A JP 23751995A JP H0956063 A JPH0956063 A JP H0956063A
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
smoothing capacitor
tube
control tube
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP7237519A
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English (en)
Inventor
Kazuhiko Tanaka
和彦 田中
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Nissin High Voltage Co Ltd
Original Assignee
Nissin High Voltage Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin High Voltage Co Ltd filed Critical Nissin High Voltage Co Ltd
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Publication of JPH0956063A publication Critical patent/JPH0956063A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電子管に供給する直流電源装置の小型化及びコ
ンパクト化を図り低コストの電子管用直流電源装置を提
供すること。 【解決手段】サイリスタにより制御された交流電圧を整
流する整流器と、前記整流器の出力を平滑する平滑コン
デンサと、前記平滑コンデンサに充電された電圧を出力
する制御管とを有する電子管用直流電源装置であって、
出力当初の制御管の損失P=(平滑コンデンサの充電電
圧Vc−出力電圧Vo)×(制御管に流れる電流I)が
時間とともに減少していき、この減少傾向が制御管の短
時間過負荷特性と同一の傾向を示すことを利用して、平
滑コンデンサのt1以前の無負荷待機時の充電電圧Vc
1を、制御管の短時間負荷特性の許容範囲内で、負荷時
の充電電圧Vc2よりも高く制御し、平滑コンデンサの
容量を小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子管用直流電源
装置特に制御管を備えた直流電源装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】例えば100μs〜1msの高速の立ち
上げ/立ち下げが要求される電子管、例えばクライスト
ロン等の負荷に供給する直流電源装置では、その負荷の
高速要求に対応するために高速で応答する制御管を用い
て出力電圧の制御が行われている。
【0003】その直流電源装置の回路例を図3を参照し
て説明すると、サイリスタSCRが逆並列に接続され、
入力する交流電圧を制御する交流電圧制御回路1と、交
流電圧制御回路1に接続された整流用変圧器TRと、こ
の整流用変圧器TRで得られた電圧を整流する整流器R
fと、整流器Rfに平滑リアクトルLと制動抵抗Rと平
滑コンデンサCとが直列に接続され、制動抵抗Rと平滑
コンデンサCとの直列回路の両端から出力する平滑回路
2と、一方の電極例えばカソードKが平滑回路2の一方
の出力端に接続され、他方の電極例えばアノードAが負
荷への一方の出力端となり、出力電圧を制御する制御管
RTとにより直流電源回路が構成されている。
【0004】そして、平滑回路2の出力両端間に平滑コ
ンデンサCの充電電圧Vcを検出する充電電圧検出回路
3を接続し、また、制御管RTの回路に制御管RTに流
れる電流を検出する(図示矢印I)制御管電流検出回路
4を挿入し、更に直流電源の出力の両端間に出力電圧V
oを検出する出力電圧検出回路5をそれぞれ接続し、こ
れらの検出回路で検出した信号に基づいてサイリスタS
CRや制御管RTを制御し、これにより直流電源装置の
入力及び出力が制御されている。なお、図3では、制御
回路は省略されている。
【0005】ところで、このように構成される直流電源
装置では、負荷、例えばクライストロンの立上り速度1
00μs〜1msとサイリスタSCRの立上り速度数十
msと、両者の応答速度が異なるために、サイリスタS
CRの立上るまでの間の電力源を平滑コンデンサCによ
り確保する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そのために、制御管R
Tがオン駆動される以前、すなわち無負荷時に予め平滑
コンデンサCに充電することが行われている。従来、こ
の充電、すなわち無負荷時の平滑コンデンサCの充電電
圧は、制御管RTがオン駆動されて負荷に電流I(一
定)が供給されている負荷時の制御管RTの損失P、す
なわち平滑コンデンサCの充電電圧Vc、出力電圧Vo
としてP=(Vc−Vo)×Iが、制御管RTの許容損
失Pa以下にする必要性から、この負荷時の充電電圧V
cと同じ値になるように制御されている。
【0007】また、制御管RTには、制御可能なアノー
ドAとカソードK間電圧Vs(飽和電圧)があり、平滑
コンデンサCに充電された電圧をサイリスタSCRの立
上るまでの間負荷に供給し続けることにより平滑コンデ
ンサCの充電電圧Vcが減少してもVcは(Vo+V
s)以上とする必要があり、したがって、平滑コンデン
サCは大容量のものが使用されている。そのために直流
電源装置が構造的に大きくなり且つ複雑な構成となって
いる。
【0008】本発明は、この実情に鑑みなされたもの
で、電子管に供給する直流電源装置の小型化及びコンパ
クト化を図り低コストの電子管用直流電源装置を提供す
ることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、サイリ
スタにより制御された交流電圧を整流する整流器と、前
記整流器の出力を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑
コンデンサに充電された電圧を出力する制御管とを有す
る電子管用直流電源装置であって、前記平滑コンデンサ
の無負荷時の充電電圧を、前記制御管の短時間過負荷特
性の許容範囲内で、負荷時の充電電圧よりも高く制御し
てなることを特徴とする電子管用直流電源装置とするこ
とにより達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】制御管をオン駆動した時点から交
流電圧制御が応答するまでの期間、充電された平滑コン
デンサが電源として負荷へ電力が供給されるが、この期
間では制御管の損失P=(平滑コンデンサの充電電圧V
c−出力電圧Vo)×(制御管に流れる電流I)は時間
とともに減少していき、この減少傾向は制御管の短時間
過負荷特性と同一傾向である。
【0011】本発明に係る電子管用直流電源装置は、こ
のような特性を利用して無負荷時(待機時)の平滑コン
デンサの充電電圧Vc1を交流電圧制御が応答後の平滑
コンデンサの充電制御電圧Vc2よりも制御管の短時間
過負荷特性の許容範囲内で高くする制御を行う。
【0012】このように無負荷時の平滑コンデンサの充
電電圧Vc1を制御すると、平滑コンデンサの容量Cは
C=(Vc2−(Vo+制御管の制御可能な電圧V
s))/(Vc1−(Vo+Vs))の比で低減するこ
とができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照に
して以下説明する。なお、本発明の実施例における電子
管用直流電源装置の全体的回路接続構成は、図3を参照
して説明した回路接続構成と同様であるので、その具体
的説明は省略し、符号は図3と同一もしくは共通する部
分を示している。
【0014】図1は、本発明の実施例の電子管用直流電
源装置の動作を説明するための図であり、図2は、制御
管RTの許容負荷特性を対数で示す図である。
【0015】図1において、縦軸は電圧、横軸は時間を
示し、線Vcは平滑コンデンサCの充電電圧であり、線
Voは出力電圧である。また、t1は電子管用直流電源
装置に100μs〜1ms程度の高速の立ち上げ/立ち
下げが可能の電子管、例えばクライストロンが接続さ
れ、制御管RTがオン駆動した時点、t2はt1時点で
サイリスタSCRにより交流電圧の制御が開始され、そ
の交流電圧の制御に基づく電圧が所定の電圧(要求され
る出力電圧Vc2)に応答する時点、t3は制御管RT
がオフされる時点をそれぞれ示している。
【0016】制御管RTがオン駆動される以前、すなわ
ちt1以前の無負荷待機時は、平滑回路2の平滑コンデ
ンサCは、電圧Vc1に充電されて待機している。この
充電電圧Vc1は、負荷時すなわち負荷に電力が供給さ
れているときに制御されている充電電圧Vc2よりも高
く設定されている。この状態で制御管RTがオン駆動さ
れる(t1)と制御管RTは高速で立上り、制御管RT
は出力電圧Vo1となるように制御する。
【0017】充電電圧Vc2は、出力電圧Vo1に制御
され、制御管RTに流れる電流Iであるとき、制御管R
Tの損失P=(Vc2−Vo1)×Iが制御管RTの許
容損失Pa以下、すなわち(Vo1+Pa/I)以下に
設定されている。充電電圧Vc1は、制御管RTの許容
負荷特性Pが、図2に示すようにt0(100ms程
度)以内の短時間であればt0以降の連続時に比べて大
きくすることができ、P/Iの推移に従いVc2よりも
高く設定する。
【0018】すなわち、制御管RTがオン駆動されると
同時にサイリスタSCRにより平滑コンデンサCの充電
電圧がVc2となるように交流電圧の制御が開始される
が、その立上りが数十msと遅く、その間(図1のT期
間)負荷への電力源は平滑コンデンサCが荷う。
【0019】このとき平滑コンデンサCの充電電圧Vc
は時間経過とともに減少し、その減少は、出力電圧Vo
1の上昇後の負荷への供給電流Iを一定として、充電電
圧Vcの交流制御が応答するまでの時間をTとすると、
この間の充電電圧Vcの降下電圧ΔVは、ΔV=IT/
Cとなり、t2時点寸前にはほぼVc2の電圧となるよ
うに設定されている。この電圧降下に伴い制御管RTの
損失P=(Vc−Vo1)×Iも時間と共に減少して行
き、その減少傾向は図2に示す許容負荷特性Pの推移傾
向と等しくなっている。つまり、制御管RTの短時間過
負荷特性の許容範囲内で決まるレベルまでVc1を高く
している。
【0020】t2以降から制御管RTをオフする時点t
3までは、従来と同様にコンデンサCの充電電圧はサイ
リスタSCRによる交流電圧の制御で、また、出力電圧
は制御管RTの制御でそれぞれ所定値Vc2、Vo1に
保持される。負荷への供給電力を停止するとき、すなわ
ち制御管RTをオフする時点t3では、一旦充電電圧V
cの制御を絞り込んでVc2より電圧を下げ、この後、
入力電圧Vc1レベルへ上昇させる制御を行う。この制
御により時点t3直後の充電電圧Vcの過充電を避ける
ことができる。
【0021】このように、無負荷時(待機時)の平滑コ
ンデンサCの充電電圧Vcを制御管RTの短時間負荷特
性の許容範囲内で決まるレベルまでVc1を高めると、
制御管RTの制御可能なA−K間電圧Vs(飽和電圧)
及び出力電圧Vo1すなわちVo1+Vsよりも降下す
ることなく、平滑コンデンサCの容量を小さくすること
ができる。
【0022】すなわち、従来は無負荷時の充電電圧Vc
は、Vc=Vc2に制御されていて充電電圧Vcの降下
電圧ΔVはVc2−(Vo1+Vs)以下となるように
平滑コンデンサCの容量が設定されているが、本実施例
においては、ΔVはVc1−(Vo1+Vs)以下とな
るように平滑コンデンサCの容量が設定されているの
で、コンデンサ容量Cは、(Vc2−(Vo1+Vs)
/(Vc1−(Vo1+Vs))の比で低減できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
平滑コンデンサの容量を小さくすることが可能になっ
て、電子管用直流電源装置の小型化及びコンパクト化を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の電子管用直流電源装置の動作
を説明するための図である。
【図2】制御管RTの許容負荷特性を対数で示す図であ
る。
【図3】電子管用直流電源装置の回路図である。
【符号の説明】
1 交流電圧制御回路 2 平滑回路 3 平滑コンデンサCの充電電圧検出回路 4 制御管RTの電流検出回路 5 出力電圧検出回路 TR 整流用変圧器 Rf 整流器 L 平滑リアクトル R 制動抵抗 C 平滑コンデンサ RT 制御管 Vc 充電電圧 Vo 出力電圧 Pa 制御管RTの許容損失 Vc1 無負荷待機時の平滑コンデンサCの充電電圧 Vc2 負荷時の平滑コンデンサCの充電電圧

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】サイリスタにより制御された交流電圧を整
    流する整流器と、前記整流器の出力を平滑する平滑コン
    デンサと、前記平滑コンデンサに充電された電圧を出力
    する制御管とを有する電子管用直流電源装置であって、
    前記平滑コンデンサの無負荷時の充電電圧を、前記制御
    管の短時間過負荷特性の許容範囲内で、負荷時の充電電
    圧よりも高く制御してなることを特徴とする電子管用直
    流電源装置。
JP7237519A 1995-08-10 1995-08-10 電子管用直流電源装置 Pending JPH0956063A (ja)

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JP7237519A JPH0956063A (ja) 1995-08-10 1995-08-10 電子管用直流電源装置

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