JPH10112637A - パルス電源 - Google Patents
パルス電源Info
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- JPH10112637A JPH10112637A JP26564996A JP26564996A JPH10112637A JP H10112637 A JPH10112637 A JP H10112637A JP 26564996 A JP26564996 A JP 26564996A JP 26564996 A JP26564996 A JP 26564996A JP H10112637 A JPH10112637 A JP H10112637A
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- current
- pulse
- semiconductor switch
- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサの充電エネルギーをパルス圧縮回
路で全て消費させた後に半導体スイッチのオフ制御を行
うと、余剰エネルギーによる装置の温度上昇や電源効率
の低下になる。 【解決手段】 コンデンサＣ0に並列に共振用リアクト
ルＬと逆流阻止用ダイオードＤFの直列回路を設け、半
導体スイッチＳＷのオンでコンデンサがパルス圧縮回路
に放電した後、リターンパルス電流でコンデンサが逆極
性に充電されたときにリアクトルとコンデンサに半波期
間の振動電流を発生させ、この振動電流でコンデンサを
反転充電させ、この反転充電したことをオフゲート信号
発生回路ＧOFFが検出してゲート回路ＧＡＴＥを強制的
にオフ制御し、半導体スイッチをオフ制御し、パルス圧
縮回路からの余剰エネルギーをコンデンサの充電電荷と
して回生する。
路で全て消費させた後に半導体スイッチのオフ制御を行
うと、余剰エネルギーによる装置の温度上昇や電源効率
の低下になる。 【解決手段】 コンデンサＣ0に並列に共振用リアクト
ルＬと逆流阻止用ダイオードＤFの直列回路を設け、半
導体スイッチＳＷのオンでコンデンサがパルス圧縮回路
に放電した後、リターンパルス電流でコンデンサが逆極
性に充電されたときにリアクトルとコンデンサに半波期
間の振動電流を発生させ、この振動電流でコンデンサを
反転充電させ、この反転充電したことをオフゲート信号
発生回路ＧOFFが検出してゲート回路ＧＡＴＥを強制的
にオフ制御し、半導体スイッチをオフ制御し、パルス圧
縮回路からの余剰エネルギーをコンデンサの充電電荷と
して回生する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源になるコ
ンデンサから半導体スイッチを通してパルス圧縮回路に
電流を供給することでパルス圧縮回路に高電圧・大電流
のパルスを発生するためのパルス電源に係り、特にコン
デンサに余剰エネルギーを回生する回路に関する。
ンデンサから半導体スイッチを通してパルス圧縮回路に
電流を供給することでパルス圧縮回路に高電圧・大電流
のパルスを発生するためのパルス電源に係り、特にコン
デンサに余剰エネルギーを回生する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】パルスレーザ励起やパルスプラズマ発
生、パルス脱硝装置等のパルス電源には、半導体スイッ
チと磁気スイッチになる可飽和トランスや可飽和リアク
トルを組み合わせたものがある。
生、パルス脱硝装置等のパルス電源には、半導体スイッ
チと磁気スイッチになる可飽和トランスや可飽和リアク
トルを組み合わせたものがある。
【０００３】このパルス電源は、例えば、図６に示す構
成にされる。高圧直流電源ＨＤＣによってコンデンサＣ
0を初期充電しておき、半導体スイッチＳＷのオンによ
ってコンデンサＣ0からパルス圧縮回路の入力段になる
可飽和トランスＳＴの一次側に放電電流を供給し、この
可飽和トランスＳＴによって昇圧さらに磁気スイッチ動
作とＬＣ反転による倍電圧発生回路ＬＣによって昇圧と
パルス圧縮し、さらに可飽和リアクトルＳＩ1のパルス
圧縮によってピーキング・コンデンサＣPとレーザ発振
器ＬＨへ超短パルスを発生させる。
成にされる。高圧直流電源ＨＤＣによってコンデンサＣ
0を初期充電しておき、半導体スイッチＳＷのオンによ
ってコンデンサＣ0からパルス圧縮回路の入力段になる
可飽和トランスＳＴの一次側に放電電流を供給し、この
可飽和トランスＳＴによって昇圧さらに磁気スイッチ動
作とＬＣ反転による倍電圧発生回路ＬＣによって昇圧と
パルス圧縮し、さらに可飽和リアクトルＳＩ1のパルス
圧縮によってピーキング・コンデンサＣPとレーザ発振
器ＬＨへ超短パルスを発生させる。
【０００４】なお、パルス圧縮回路の構成は、可飽和ト
ランスＳＴの前段に昇圧用トランスを設ける構成など、
種々の変形例がある。
ランスＳＴの前段に昇圧用トランスを設ける構成など、
種々の変形例がある。
【０００５】また、コンデンサＣ0の初期充電のための
高圧直流電源ＨＤＣは、例えばインバータＩＮＶとその
出力を整流する整流回路ＤＢ及び整流電流を平滑する直
流リアクトルＤＣＬで構成され、レーザ発振器ＬＨへの
高い繰り返し（例えば６００パルス／秒）のパルス電流
供給に合わせて高い繰り返しでコンデンサＣ0を充電す
る。
高圧直流電源ＨＤＣは、例えばインバータＩＮＶとその
出力を整流する整流回路ＤＢ及び整流電流を平滑する直
流リアクトルＤＣＬで構成され、レーザ発振器ＬＨへの
高い繰り返し（例えば６００パルス／秒）のパルス電流
供給に合わせて高い繰り返しでコンデンサＣ0を充電す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のパルス電源にお
いて、コンデンサＣ0と半導体スイッチＳＷによるパル
ス電流発生の制御は、図７に示すようにされる。
いて、コンデンサＣ0と半導体スイッチＳＷによるパル
ス電流発生の制御は、図７に示すようにされる。
【０００７】コンデンサＣ0が高圧充電された後、半導
体スイッチＳＷのゲート信号ＧＡＴＥがオン制御され、
その電圧ＶSWがオンレベルに下がる。このオンでコンデ
ンサＣ0から可飽和トランスＳＴと半導体スイッチＳＷ
の経路で振動電流ｉとしてメイン電流ｉ1が流れ、コン
デンサＣ0の電圧ＶCOが零レベルまで放電される。
体スイッチＳＷのゲート信号ＧＡＴＥがオン制御され、
その電圧ＶSWがオンレベルに下がる。このオンでコンデ
ンサＣ0から可飽和トランスＳＴと半導体スイッチＳＷ
の経路で振動電流ｉとしてメイン電流ｉ1が流れ、コン
デンサＣ0の電圧ＶCOが零レベルまで放電される。
【０００８】この後、コンデンサＣ0には、パルス発生
により放電した後、回路インピーダンスの不整合や負荷
での余剰エネルギーがトランスＳＴの磁気スイッチ動作
時に逆極性で戻り、このリターンパルス電流ｉ2で負の
電圧に充電される。
により放電した後、回路インピーダンスの不整合や負荷
での余剰エネルギーがトランスＳＴの磁気スイッチ動作
時に逆極性で戻り、このリターンパルス電流ｉ2で負の
電圧に充電される。
【０００９】この逆充電でコンデンサＣ0から整流回路
ＤＢを通して可飽和トランスＳＴ側に逆電流ｉ3が流れ
てコンデンサＣ0が正極性に充電され、この充電で半導
体スイッチＳＷ側に電流ｉ4を発生するという繰り返し
で最終的には零レベルに落ち着く。この後に半導体スイ
ッチＳＷがオフ制御される。
ＤＢを通して可飽和トランスＳＴ側に逆電流ｉ3が流れ
てコンデンサＣ0が正極性に充電され、この充電で半導
体スイッチＳＷ側に電流ｉ4を発生するという繰り返し
で最終的には零レベルに落ち着く。この後に半導体スイ
ッチＳＷがオフ制御される。
【００１０】したがって、半導体スイッチＳＷの制御
は、コンデンサＣ0に初期充電したエネルギーが全て消
費された後にオフ制御される。
は、コンデンサＣ0に初期充電したエネルギーが全て消
費された後にオフ制御される。
【００１１】ここで、リターンパルスになる電流ｉ2以
降の電流は、負荷となるレーザ発振器ＬＨのパルス電流
発生動作には寄与しないものであるし、むしろ電源内の
電力消費でその温度上昇の原因になる。
降の電流は、負荷となるレーザ発振器ＬＨのパルス電流
発生動作には寄与しないものであるし、むしろ電源内の
電力消費でその温度上昇の原因になる。
【００１２】このリターンパルス電流ｉ2以降のエネル
ギーは、余剰エネルギーになり、この余剰エネルギーを
回生できると電源内の温度上昇を防ぐことができ、さら
にコンデンサＣ0を初期充電する高圧直流電源ＨＤＣの
充電容量を下げると共に電源効率を高めることができ
る。
ギーは、余剰エネルギーになり、この余剰エネルギーを
回生できると電源内の温度上昇を防ぐことができ、さら
にコンデンサＣ0を初期充電する高圧直流電源ＨＤＣの
充電容量を下げると共に電源効率を高めることができ
る。
【００１３】本発明の目的は、リターンパルス電流以降
の余剰エネルギーをコンデンサＣ0の充電電流として回
生できるパルス電源を提供することにある。
の余剰エネルギーをコンデンサＣ0の充電電流として回
生できるパルス電源を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、コンデンサが
逆極性に充電されたときにダイオードを通してリアクト
ルとコンデンサに半波期間の振動電流を発生させ、この
振動電流でコンデンサを反転充電させ、この状態で半導
体スイッチを強制的にオフ制御することにより、パルス
圧縮回路からの余剰エネルギーをコンデンサの充電電荷
として回生するものであり、高圧直流電源でコンデンサ
を初期充電しておき、半導体スイッチのオン制御で前記
コンデンサからパルス圧縮回路にパルス電流を供給し、
前記パルス圧縮回路から負荷に短パルス電流を供給する
パルス電源において、前記コンデンサに並列接続され、
前記パルス圧縮回路からのリターンパルス電流で前記コ
ンデンサが逆極性に充電されたときに振動電流を発生し
て該コンデンサを正極性に再充電させる逆流阻止用ダイ
オードと共振用リアクトルの直列回路と、前記コンデン
サが正極性に再充電されたときに前記半導体スイッチを
強制的にオフ制御するオフゲート信号発生手段とを備え
たことを特徴とする。
逆極性に充電されたときにダイオードを通してリアクト
ルとコンデンサに半波期間の振動電流を発生させ、この
振動電流でコンデンサを反転充電させ、この状態で半導
体スイッチを強制的にオフ制御することにより、パルス
圧縮回路からの余剰エネルギーをコンデンサの充電電荷
として回生するものであり、高圧直流電源でコンデンサ
を初期充電しておき、半導体スイッチのオン制御で前記
コンデンサからパルス圧縮回路にパルス電流を供給し、
前記パルス圧縮回路から負荷に短パルス電流を供給する
パルス電源において、前記コンデンサに並列接続され、
前記パルス圧縮回路からのリターンパルス電流で前記コ
ンデンサが逆極性に充電されたときに振動電流を発生し
て該コンデンサを正極性に再充電させる逆流阻止用ダイ
オードと共振用リアクトルの直列回路と、前記コンデン
サが正極性に再充電されたときに前記半導体スイッチを
強制的にオフ制御するオフゲート信号発生手段とを備え
たことを特徴とする。
【００１５】また、前記オフゲート信号発生手段は、前
記直列回路の振動電流の検出により前記半導体スイッチ
のオフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とする。
記直列回路の振動電流の検出により前記半導体スイッチ
のオフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とする。
【００１６】また、前記オフゲート信号発生手段は、前
記コンデンサの充電電圧の検出により前記半導体スイッ
チのオフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とす
る。
記コンデンサの充電電圧の検出により前記半導体スイッ
チのオフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とす
る。
【００１７】また、前記オフゲート信号発生手段は、前
記コンデンサの充電電流の検出により前記半導体スイッ
チのオフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とす
る。
記コンデンサの充電電流の検出により前記半導体スイッ
チのオフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とす
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
基本回路構成図であり、図６における可飽和トランスＳ
Ｔ以降の回路はパルス圧縮回路として示す。また、半導
体スイッチＳＷはスイッチとダイオードの直列接続にな
る等価回路で示す。また、高圧直流電源ＨＤＣとコンデ
ンサＣ0との間には、コンデンサＣ0を初期充電するため
のスイッチＣＳＷを示すが、このスイッチＣＳＷは半導
体スイッチを設けること、または電源ＨＤＣ内のインバ
ータＩＮＶの運転／停止制御で実現される。
基本回路構成図であり、図６における可飽和トランスＳ
Ｔ以降の回路はパルス圧縮回路として示す。また、半導
体スイッチＳＷはスイッチとダイオードの直列接続にな
る等価回路で示す。また、高圧直流電源ＨＤＣとコンデ
ンサＣ0との間には、コンデンサＣ0を初期充電するため
のスイッチＣＳＷを示すが、このスイッチＣＳＷは半導
体スイッチを設けること、または電源ＨＤＣ内のインバ
ータＩＮＶの運転／停止制御で実現される。
【００１９】図１において、コンデンサＣ0には、並列
に逆流阻止用ダイオードＤFと共振用リアクトルＬを設
ける。このダイオードＤFの接続極性は、コンデンサＣ0
が逆充電されたときにリアクトルＬとの間の振動電流ｉ
fでコンデンサＣ0を反転充電する方向にされる。
に逆流阻止用ダイオードＤFと共振用リアクトルＬを設
ける。このダイオードＤFの接続極性は、コンデンサＣ0
が逆充電されたときにリアクトルＬとの間の振動電流ｉ
fでコンデンサＣ0を反転充電する方向にされる。
【００２０】これらダイオードＤFとリアクトルＬを設
けることにより、コンデンサＣ0がリターンパルス電流
ｉ2（図７参照）で逆極性に充電されたとき、コンデン
サＣ0とリアクトルＬの共振による振動電流ｉfを発生さ
せ、この振動電流ｉfでダイオードＤFを通してコンデン
サＣ0を正極性に再充電させ、余剰エネルギーをコンデ
ンサＣ0の充電エネルギーとして回生する。
けることにより、コンデンサＣ0がリターンパルス電流
ｉ2（図７参照）で逆極性に充電されたとき、コンデン
サＣ0とリアクトルＬの共振による振動電流ｉfを発生さ
せ、この振動電流ｉfでダイオードＤFを通してコンデン
サＣ0を正極性に再充電させ、余剰エネルギーをコンデ
ンサＣ0の充電エネルギーとして回生する。
【００２１】半導体スイッチＳＷは、コンデンサＣ0が
再充電されたタイミングで強制的にオフ制御され、再充
電されたコンデンサＣ0からパルス圧縮回路側へのパル
ス電流発生を阻止する。このためのオフ制御は、コンデ
ンサＣ0が再充電されたタイミングをオフゲート信号発
生回路ＧOFFが検出し、この検出で半導体スイッチＳＷ
のゲート回路ＧＡＴＥへのオン・オフゲート信号がオフ
になる前にオフゲート信号を発生し、ゲート回路ＧＡＴ
Ｅにオフゲート出力を得る。
再充電されたタイミングで強制的にオフ制御され、再充
電されたコンデンサＣ0からパルス圧縮回路側へのパル
ス電流発生を阻止する。このためのオフ制御は、コンデ
ンサＣ0が再充電されたタイミングをオフゲート信号発
生回路ＧOFFが検出し、この検出で半導体スイッチＳＷ
のゲート回路ＧＡＴＥへのオン・オフゲート信号がオフ
になる前にオフゲート信号を発生し、ゲート回路ＧＡＴ
Ｅにオフゲート出力を得る。
【００２２】以上の構成により、コンデンサＣ0がリタ
ーンパルス電流で逆極性に充電された後に該コンデンサ
Ｃ0への振動電流ｉfとして正極性に再充電する。これに
より、余剰エネルギーは、コンデンサＣ0の充電電圧と
して回生され、次回に高圧直流電源ＨＤＣがコンデンサ
Ｃ0を充電するときの電力量を少なくすることができ
る。
ーンパルス電流で逆極性に充電された後に該コンデンサ
Ｃ0への振動電流ｉfとして正極性に再充電する。これに
より、余剰エネルギーは、コンデンサＣ0の充電電圧と
して回生され、次回に高圧直流電源ＨＤＣがコンデンサ
Ｃ0を充電するときの電力量を少なくすることができ
る。
【００２３】図２は、オフゲート信号発生回路ＧOFFに
よる半導体スイッチＳＷのオフタイミング発生の態様を
示す。半導体スイッチＳＷのオン制御において、コンデ
ンサＣ0の充電電圧ＶCOの大小によってメインパルス電
流ｉ1及びリターンパルス電流ｉ2の発生タイミングとレ
ベルが異なる。また、電流ｉfの波形は、コンデンサＣ0
とリアクトルＬの時定数で決まる比較的短い時間にな
る。
よる半導体スイッチＳＷのオフタイミング発生の態様を
示す。半導体スイッチＳＷのオン制御において、コンデ
ンサＣ0の充電電圧ＶCOの大小によってメインパルス電
流ｉ1及びリターンパルス電流ｉ2の発生タイミングとレ
ベルが異なる。また、電流ｉfの波形は、コンデンサＣ0
とリアクトルＬの時定数で決まる比較的短い時間にな
る。
【００２４】この違いを電流ｉminとｉmaxで示し、これ
ら違いにも、オフゲート信号発生回路ＧOFFはリターン
パルス電流ｉ2で逆充電されたコンデンサＣ0からリアク
トルＬ側に振動電流ｉfが流れたときのタイミングｔ1，
ｔ2を検出し、この検出によってオフゲート信号を発生
する。
ら違いにも、オフゲート信号発生回路ＧOFFはリターン
パルス電流ｉ2で逆充電されたコンデンサＣ0からリアク
トルＬ側に振動電流ｉfが流れたときのタイミングｔ1，
ｔ2を検出し、この検出によってオフゲート信号を発生
する。
【００２５】このタイミングｔ1，ｔ2の検出にはリアク
トルＬに流れる電流ｉfを検出する方法、コンデンサＣ0
が逆極性に充電されたとき又は正極性に再充電されたと
きの電圧ＶCOを検出する方法、コンデンサＣ0の充電電
流を検出する方法で実現される。
トルＬに流れる電流ｉfを検出する方法、コンデンサＣ0
が逆極性に充電されたとき又は正極性に再充電されたと
きの電圧ＶCOを検出する方法、コンデンサＣ0の充電電
流を検出する方法で実現される。
【００２６】図３は、電流ｉfの検出によるオフゲート
信号発生回路を示す。リアクトルＬとダイオードＤFの
直列回路に変流器ＣＴを結合し、この変流器ＣＴが検出
する電流ｉfのレベルが一定レベルに達したことをレベ
ルセンサＳＥＮで検出し、この検出信号にコンデンサＣ
0の再充電に必要な少しの遅れを持たせてフリップフロ
ップＦＦをリセットする。
信号発生回路を示す。リアクトルＬとダイオードＤFの
直列回路に変流器ＣＴを結合し、この変流器ＣＴが検出
する電流ｉfのレベルが一定レベルに達したことをレベ
ルセンサＳＥＮで検出し、この検出信号にコンデンサＣ
0の再充電に必要な少しの遅れを持たせてフリップフロ
ップＦＦをリセットする。
【００２７】ゲート回路ＧＡＴＥは、オン・オフゲート
信号に応じてオン・オフゲート出力を発生する。フリッ
プフロップＦＦは、半導体スイッチＳＷのオン・オフゲ
ート信号のオン状態でセットされており、ゲート回路Ｇ
ＡＴＥがオンゲート出力を発生させた状態でレベルセン
サＳＥＮの出力でリセットされたときにゲート回路ＧＡ
ＴＥにオフゲート出力を強制する。
信号に応じてオン・オフゲート出力を発生する。フリッ
プフロップＦＦは、半導体スイッチＳＷのオン・オフゲ
ート信号のオン状態でセットされており、ゲート回路Ｇ
ＡＴＥがオンゲート出力を発生させた状態でレベルセン
サＳＥＮの出力でリセットされたときにゲート回路ＧＡ
ＴＥにオフゲート出力を強制する。
【００２８】ダイオードＤFに並列に設ける抵抗Ｒ1は、
変流器ＣＴの直流磁化を防止するために電流ｉfとは逆
極性の電流を変流器ＣＴに流すために設ける。
変流器ＣＴの直流磁化を防止するために電流ｉfとは逆
極性の電流を変流器ＣＴに流すために設ける。
【００２９】なお、電流ｉfの検出には、変流器ＣＴに
代えて、シャント抵抗を設け、電流ｉfによる検出電圧
をレベルセンサＳＥＮに取り込む構成にして同等の作用
効果を得ることができる。
代えて、シャント抵抗を設け、電流ｉfによる検出電圧
をレベルセンサＳＥＮに取り込む構成にして同等の作用
効果を得ることができる。
【００３０】図４は、コンデンサＣ0の電圧検出による
オフゲート信号発生回路を示す。同図が図３と異なる部
分は、コンデンサＣ0に並列に分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3とダイ
オードＤ1の直列回路を設け、この分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3で
検出するコンデンサＣ0の逆電圧をレベルセンサＳＥＮ
の入力とする。
オフゲート信号発生回路を示す。同図が図３と異なる部
分は、コンデンサＣ0に並列に分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3とダイ
オードＤ1の直列回路を設け、この分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3で
検出するコンデンサＣ0の逆電圧をレベルセンサＳＥＮ
の入力とする。
【００３１】この構成において、コンデンサＣ0が逆電
圧に充電されたことを分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3で検出し、この
検出後にコンデンサＣ0の電圧ＶCOが負のピークから正
の傾きで変化するときタイミングで半導体スイッチＳＷ
をオフ制御する。
圧に充電されたことを分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3で検出し、この
検出後にコンデンサＣ0の電圧ＶCOが負のピークから正
の傾きで変化するときタイミングで半導体スイッチＳＷ
をオフ制御する。
【００３２】なお、ダイオードＤ1は、コンデンサＣ0の
初期充電時に分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3を通した放電ロスを無く
すためのものである。
初期充電時に分圧抵抗Ｒ2，Ｒ3を通した放電ロスを無く
すためのものである。
【００３３】図５は、コンデンサＣ0の電流検出による
オフゲート信号発生回路を示す。コンデンサＣ0には変
流器ＣＴを結合し、この変流器ＣＴでコンデンサＣ0の
充電電流が一定レベルに達したことをレベルセンサＳＥ
Ｎで検出し、このときの検出極性がコンデンサＣ0を正
極性に充電になることを極性判別回路ＰＯＬＥで検出し
たときにフリップフロップＦＦをリセットし、半導体ス
イッチＳＷをオフ制御する。
オフゲート信号発生回路を示す。コンデンサＣ0には変
流器ＣＴを結合し、この変流器ＣＴでコンデンサＣ0の
充電電流が一定レベルに達したことをレベルセンサＳＥ
Ｎで検出し、このときの検出極性がコンデンサＣ0を正
極性に充電になることを極性判別回路ＰＯＬＥで検出し
たときにフリップフロップＦＦをリセットし、半導体ス
イッチＳＷをオフ制御する。
【００３４】この構成において、コンデンサＣ0が正極
性に充電されるのは、初期充電の場合と余剰エネルギー
の回生の場合になり、初期充電の場合の半導体スイッチ
ＳＷのオフ制御は既に半導体スイッチがオフ制御されて
おり、応動しない。
性に充電されるのは、初期充電の場合と余剰エネルギー
の回生の場合になり、初期充電の場合の半導体スイッチ
ＳＷのオフ制御は既に半導体スイッチがオフ制御されて
おり、応動しない。
【００３５】なお、変流器ＣＴに代えて、シャント抵抗
を設け、このシャント抵抗によりコンデンサＣ0の充電
電流を検出することもできる。
を設け、このシャント抵抗によりコンデンサＣ0の充電
電流を検出することもできる。
【００３６】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、コンデ
ンサが逆極性に充電されたときにダイオードを通してリ
アクトルとコンデンサに半波期間の振動電流を発生さ
せ、この振動電流でコンデンサを反転充電させ、この状
態で半導体スイッチを強制的にオフ制御することによ
り、パルス圧縮回路からの余剰エネルギーをコンデンサ
の充電電荷として回生するようにしたため、以下の効果
がある。
ンサが逆極性に充電されたときにダイオードを通してリ
アクトルとコンデンサに半波期間の振動電流を発生さ
せ、この振動電流でコンデンサを反転充電させ、この状
態で半導体スイッチを強制的にオフ制御することによ
り、パルス圧縮回路からの余剰エネルギーをコンデンサ
の充電電荷として回生するようにしたため、以下の効果
がある。
【００３７】（１）余剰エネルギーを回生して電源効率
を高めることができる。
を高めることができる。
【００３８】（２）コンデンサを充電する電源が必要と
する容量を小さくできる。
する容量を小さくできる。
【００３９】（３）コンデンサを充電する電源や半導体
スイッチ及びパルス圧縮回路での冷却能力を下げること
ができる。
スイッチ及びパルス圧縮回路での冷却能力を下げること
ができる。
【図１】本発明の実施形態を示す基本回路構成図。
【図２】実施形態におけるオフタイミングの態様。
【図３】実施形態における電流検出によるオフゲート発
生回路図。
生回路図。
【図４】実施形態における電圧検出によるオフゲート発
生回路図。
生回路図。
【図５】実施形態における電流検出によるオフゲート発
生回路図。
生回路図。
【図６】パルス電源例。
【図７】従来の電圧、電流波形図。
ＨＤＣ…高圧直流電源 Ｃ0…コンデンサ ＳＷ…半導体スイッチ ＧOFF…オフゲート信号発生回路 ＧＡＴＥ…ゲート回路 ＤF…逆流阻止用ダイオード Ｌ…共振用リアクトル ＣＴ…変流器 ＳＥＮ…レベルセンサ ＦＦ…フリップフロップ
Claims (4)
- 【請求項１】 高圧直流電源でコンデンサを初期充電し
ておき、半導体スイッチのオン制御で前記コンデンサか
らパルス圧縮回路にパルス電流を供給し、前記パルス圧
縮回路から負荷に短パルス電流を供給するパルス電源に
おいて、 前記コンデンサに並列接続され、前記パルス圧縮回路か
らのリターンパルス電流で前記コンデンサが逆極性に充
電されたときに振動電流を発生して該コンデンサを正極
性に再充電させる逆流阻止用ダイオードと共振用リアク
トルの直列回路と、 前記コンデンサが正極性に再充電されたときに前記半導
体スイッチを強制的にオフ制御するオフゲート信号発生
手段とを備えたことを特徴とするパルス電源。 - 【請求項２】 前記オフゲート信号発生手段は、前記直
列回路の振動電流の検出により前記半導体スイッチのオ
フ制御のタイミング信号を得ることを特徴とする請求項
１に記載のパルス電源。 - 【請求項３】 前記オフゲート信号発生手段は、前記コ
ンデンサの充電電圧の検出により前記半導体スイッチの
オフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とする請求
項１に記載のパルス電源。 - 【請求項４】 前記オフゲート信号発生手段は、前記コ
ンデンサの充電電流の検出により前記半導体スイッチの
オフ制御のタイミング信号を得ることを特徴とする請求
項１に記載のパルス電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26564996A JPH10112637A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | パルス電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26564996A JPH10112637A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | パルス電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112637A true JPH10112637A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17420078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26564996A Pending JPH10112637A (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | パルス電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112637A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007104797A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Meidensha Corp | パルス電源装置 |
| KR101875413B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-07-09 | 주식회사 대경산전 | 전자기 성형 가공법을 이용한 배선용 압착단자의 압착 장치 |
| JP2020092511A (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 京都電機器株式会社 | プラズマ装置用直流パルス電源装置 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP26564996A patent/JPH10112637A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007104797A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Meidensha Corp | パルス電源装置 |
| KR101875413B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-07-09 | 주식회사 대경산전 | 전자기 성형 가공법을 이용한 배선용 압착단자의 압착 장치 |
| JP2020092511A (ja) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | 京都電機器株式会社 | プラズマ装置用直流パルス電源装置 |
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