JPH1052039A - コンデンサ充電装置 - Google Patents
コンデンサ充電装置Info
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- JPH1052039A JPH1052039A JP8201388A JP20138896A JPH1052039A JP H1052039 A JPH1052039 A JP H1052039A JP 8201388 A JP8201388 A JP 8201388A JP 20138896 A JP20138896 A JP 20138896A JP H1052039 A JPH1052039 A JP H1052039A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成部品点数を減少させる。
【解決手段】 それぞれ直列共振回路Ｃ１，Ｌ１及びＣ
２，Ｌ２を有し、それぞれＣ１，Ｌ１及びＣ２，Ｌ２に
よって決まる周波数に合わせてスイッチングを行う初期
充電用インバータＩＮＶ１及び微調整インバータＩＮＶ
２と、２つの１次巻線Ｐ1，Ｐ2を有し、Ｐ1，Ｐ2にそれ
ぞれＩＮＶ１，ＩＮＶ２の共振出力が入力する昇圧トラ
ンスＴ３と、このトランスの出力を整流して負荷コンデ
ンサＣOを充電する整流器ＲＦ３で構成した。従来はＩ
ＮＶ１，ＩＮＶ２の共振出力を２ケのトランスを用いて
各別に昇圧し、２ケの整流器で各別に整流していたもの
が、トランス及び間整流器を１ケとすることができた。
２，Ｌ２を有し、それぞれＣ１，Ｌ１及びＣ２，Ｌ２に
よって決まる周波数に合わせてスイッチングを行う初期
充電用インバータＩＮＶ１及び微調整インバータＩＮＶ
２と、２つの１次巻線Ｐ1，Ｐ2を有し、Ｐ1，Ｐ2にそれ
ぞれＩＮＶ１，ＩＮＶ２の共振出力が入力する昇圧トラ
ンスＴ３と、このトランスの出力を整流して負荷コンデ
ンサＣOを充電する整流器ＲＦ３で構成した。従来はＩ
ＮＶ１，ＩＮＶ２の共振出力を２ケのトランスを用いて
各別に昇圧し、２ケの整流器で各別に整流していたもの
が、トランス及び間整流器を１ケとすることができた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷コンデンサを
設定電圧まで周期的に充電するコンデンサ充電装置に関
する。
設定電圧まで周期的に充電するコンデンサ充電装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】エキシマレーザステッパー用電源に用い
られる磁気圧縮電源の初段のコンデンサ（負荷コンデン
サ）は周期的に繰り返し充電される。このコンデンサ充
電装置の回路を図３に示す。同図において、ＩＮＶ１は
初期充電用インバータ（以下単にＩＮＶ１という）で、
出力端子ａ1，ｂ1間に共振用のコンデンサＣ１とリアク
トルＬ１及び昇圧用トランスＴ１の１次巻線Ｐが直列に
接続され、Ｃ１，Ｌ１の共振周波数に合わせてスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ２を交互にスイッチングすることで、
共振インバータとして動作する。
られる磁気圧縮電源の初段のコンデンサ（負荷コンデン
サ）は周期的に繰り返し充電される。このコンデンサ充
電装置の回路を図３に示す。同図において、ＩＮＶ１は
初期充電用インバータ（以下単にＩＮＶ１という）で、
出力端子ａ1，ｂ1間に共振用のコンデンサＣ１とリアク
トルＬ１及び昇圧用トランスＴ１の１次巻線Ｐが直列に
接続され、Ｃ１，Ｌ１の共振周波数に合わせてスイッチ
ング素子Ｓ１，Ｓ２を交互にスイッチングすることで、
共振インバータとして動作する。
【０００３】ＩＮＶ２は徴調整用インバータ（以下単に
ＩＮＶ２という）で、出力端子ａ1，ｂ1間に共振用のコ
ンデンサＣ２とリアクトルＬ２及び昇圧用トランスＴ２
の１次巻線Ｐが直列に接続され、Ｃ２，Ｌ２の共振周波
数に合わせてスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４を交互にスイ
ッチングすることで、共振インバータとして動作する。
ＩＮＶ２という）で、出力端子ａ1，ｂ1間に共振用のコ
ンデンサＣ２とリアクトルＬ２及び昇圧用トランスＴ２
の１次巻線Ｐが直列に接続され、Ｃ２，Ｌ２の共振周波
数に合わせてスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４を交互にスイ
ッチングすることで、共振インバータとして動作する。
【０００４】トランスＴ１，Ｔ２のそれぞれの２次側Ｓ
には負荷コンデンサＣOを充電する整流器ＲＦ１，ＲＦ
２が接続されている。ＩＮＶ１はＩＮＶ２に比べ、スイ
ッチング周波数が高く、また１回あたりの充電電圧が低
くなるように設定してある。
には負荷コンデンサＣOを充電する整流器ＲＦ１，ＲＦ
２が接続されている。ＩＮＶ１はＩＮＶ２に比べ、スイ
ッチング周波数が高く、また１回あたりの充電電圧が低
くなるように設定してある。
【０００５】負荷コンデンサＣOの充電は図４に示すよ
うに、まず、初期充電用のＩＮＶ１を動作させて負荷コ
ンデンサＣOを目標電圧ＶCOに近い電圧Ｖ1まで高速充電
し、ＩＮＶ１を止めると同時に微調整用のＩＮＶ２を動
作させて負荷コンデンサＣOを少し遅い充電速度で目標
電圧ＶCOとなるよう微調整充電を行う。
うに、まず、初期充電用のＩＮＶ１を動作させて負荷コ
ンデンサＣOを目標電圧ＶCOに近い電圧Ｖ1まで高速充電
し、ＩＮＶ１を止めると同時に微調整用のＩＮＶ２を動
作させて負荷コンデンサＣOを少し遅い充電速度で目標
電圧ＶCOとなるよう微調整充電を行う。
【０００６】負荷コンデンサＣOの充電は繰り返し高速
に行う必要があるので、負荷コンデンサの目標電圧ＶCO
及び上記電圧Ｖ1を設定し、電源Ｅの直流電圧及び負荷
コンデンサＣOの充電電圧を検出してＣＰＵによりＩＮ
Ｖ１とＩＮＶ２の動作を制御する。（例、特願平８−１
２２０９５号）。
に行う必要があるので、負荷コンデンサの目標電圧ＶCO
及び上記電圧Ｖ1を設定し、電源Ｅの直流電圧及び負荷
コンデンサＣOの充電電圧を検出してＣＰＵによりＩＮ
Ｖ１とＩＮＶ２の動作を制御する。（例、特願平８−１
２２０９５号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のコンデンサ
充電装置は、負荷コンデンサを充電するために、トラン
ス，整流器をそれぞれ２組設けているため、不経済であ
り、装置が大きくなる。
充電装置は、負荷コンデンサを充電するために、トラン
ス，整流器をそれぞれ２組設けているため、不経済であ
り、装置が大きくなる。
【０００８】本発明は、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、装置が小型
で安価にできるコンデンサ充電装置を提供することにあ
る。
れたものであり、その目的とするところは、装置が小型
で安価にできるコンデンサ充電装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のコンデンサ充電
装置は、それぞれ直列共振回路を有し、それぞれ直列共
振回路によって決まる周波数に合わせてスイッチングを
行う初期充電用インバータ及び微調整インバータと、２
つの１次巻線を有し、各１次巻線にそれぞれ初期充電用
インバータ及び微調整インバータの共振出力が入力する
昇圧トランスとからなる。
装置は、それぞれ直列共振回路を有し、それぞれ直列共
振回路によって決まる周波数に合わせてスイッチングを
行う初期充電用インバータ及び微調整インバータと、２
つの１次巻線を有し、各１次巻線にそれぞれ初期充電用
インバータ及び微調整インバータの共振出力が入力する
昇圧トランスとからなる。
【００１０】または、３相インバータの主回路と同じく
半導体素子からなる第１，第２，第３の直列アームを有
し、第１，第３の直列アームと第１の直列共振回路で構
成され、第１の直列共振回路によって決まる周波数に合
わせてスイッチングを行う初期充電用インバータと、第
２，第３の直列アームと第２の直列共振回路で構成さ
れ、第２の直列共振回路によって決まる周波数に合わせ
てスイッチングを行う徴調整用インバータとからなるも
のである。
半導体素子からなる第１，第２，第３の直列アームを有
し、第１，第３の直列アームと第１の直列共振回路で構
成され、第１の直列共振回路によって決まる周波数に合
わせてスイッチングを行う初期充電用インバータと、第
２，第３の直列アームと第２の直列共振回路で構成さ
れ、第２の直列共振回路によって決まる周波数に合わせ
てスイッチングを行う徴調整用インバータとからなるも
のである。
【００１１】上記の各装置によれば従来それぞれ２ケづ
つ必要であったトランスと整流器がそれぞれ１ケに減少
する。
つ必要であったトランスと整流器がそれぞれ１ケに減少
する。
【００１２】
実施の形態１ 図１にコンデンサ充電装置の回路を示す。同図におい
て、ＩＮＶ１及びＩＮＶ２は初期充電用及び徴調整用イ
ンバータ、Ｃ１とＬ１及びＣ２とＬ２はＩＮＶ１及びＩ
ＮＶ２の共振用コンデンサとリアクトル、Ｔ３は２つの
１次巻線Ｐ1，Ｐ2を有する昇圧用トランスで、巻線Ｐ１
はコンデンサＣ１，リアクトルＬ２と共にＩＮＶ１の出
力端子ａ1，ｂ1間に直列に接続され、巻線Ｐ２はコンデ
ンサＣ２，リアクトルＬ２と共にＩＮＶ２の出力端子ａ
2，ｂ2間に接続されている。ＲＦ３はトランスＴ３の２
次巻線Ｓに接続された負荷コンデンサＣO充電用の整流
器である。
て、ＩＮＶ１及びＩＮＶ２は初期充電用及び徴調整用イ
ンバータ、Ｃ１とＬ１及びＣ２とＬ２はＩＮＶ１及びＩ
ＮＶ２の共振用コンデンサとリアクトル、Ｔ３は２つの
１次巻線Ｐ1，Ｐ2を有する昇圧用トランスで、巻線Ｐ１
はコンデンサＣ１，リアクトルＬ２と共にＩＮＶ１の出
力端子ａ1，ｂ1間に直列に接続され、巻線Ｐ２はコンデ
ンサＣ２，リアクトルＬ２と共にＩＮＶ２の出力端子ａ
2，ｂ2間に接続されている。ＲＦ３はトランスＴ３の２
次巻線Ｓに接続された負荷コンデンサＣO充電用の整流
器である。
【００１３】以上のように構成されているので、ＩＮＶ
１のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２をＣ１，Ｌ１の共振周
波数に合わせて交互にスイッチングすると、ＩＮＶ１は
共振インバータとして動作し、トランスＴ３，整流器Ｒ
Ｆ３を介して負荷コンデンサＣOを充電する。同様にＩ
ＮＶ２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４をＣ２，Ｌ２の共
振周波数に合わせて交互にスイッチングすると、ＩＮＶ
２は共振インバータとして動作し、トランスＴ３，整流
器ＲＦ３を介して負荷コンデンサＣOを充電する。
１のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２をＣ１，Ｌ１の共振周
波数に合わせて交互にスイッチングすると、ＩＮＶ１は
共振インバータとして動作し、トランスＴ３，整流器Ｒ
Ｆ３を介して負荷コンデンサＣOを充電する。同様にＩ
ＮＶ２のスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４をＣ２，Ｌ２の共
振周波数に合わせて交互にスイッチングすると、ＩＮＶ
２は共振インバータとして動作し、トランスＴ３，整流
器ＲＦ３を介して負荷コンデンサＣOを充電する。
【００１４】しかして、ＩＮＶ１及びＩＮＶ２を図４に
示すように動作させることで、従来同様に高速かつ精確
に負荷コンデンサＣOを目標電圧ＶCOに充電することが
できる。
示すように動作させることで、従来同様に高速かつ精確
に負荷コンデンサＣOを目標電圧ＶCOに充電することが
できる。
【００１５】この実施の形態によれば、従来それぞれ２
つ必要としていたトランス及び整流器がそれぞれ１つと
なるので装置が小形化できると共に安価になる。
つ必要としていたトランス及び整流器がそれぞれ１つと
なるので装置が小形化できると共に安価になる。
【００１６】実施の形態２ 図２にコンデンサ充電装置の回路を示す。同図におい
て、ＩＮＶ３は初期充電・微調整用インバータで、ダイ
オードが逆並列に接続されたスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ
６からなる主回路が３相インバータと同様に３つの直列
アームで構成されており、その第１の直列アーム（Ｓ
１，Ｓ４）と第３の直列アーム（Ｓ３，Ｓ６）を初期充
電用インバータとして使用し、第２の直列アーム（Ｓ
２，Ｓ５）と第３の直列アーム（Ｓ３，Ｓ６）を微調整
用インバータとして使用する。
て、ＩＮＶ３は初期充電・微調整用インバータで、ダイ
オードが逆並列に接続されたスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ
６からなる主回路が３相インバータと同様に３つの直列
アームで構成されており、その第１の直列アーム（Ｓ
１，Ｓ４）と第３の直列アーム（Ｓ３，Ｓ６）を初期充
電用インバータとして使用し、第２の直列アーム（Ｓ
２，Ｓ５）と第３の直列アーム（Ｓ３，Ｓ６）を微調整
用インバータとして使用する。
【００１７】Ｃ１とＬ１及びＣ２とＬ２は直列共振用の
コンデンサとリアクトル、Ｔ４は昇圧用トランスで、共
振用Ｃ１，Ｌ１は第１の直列アーム（Ｓ１，Ｓ４）出力
端子ａ1とトランスＴ４の１次巻線Ｐ1の一端との間に接
続され、共振用Ｃ２，Ｌ２は第２の直列アーム（Ｓ２，
Ｓ５）の出力端子ａ2と上記１次巻線Ｐ1の一端との間に
接続され、１次巻線Ｐ1の他端は第３の直列アーム（Ｓ
３，Ｓ６）の出力端子ｂに接続されている。ＲＦ３は整
流器で、トランスＴ４の２次巻線Ｓの出力を整流して負
荷コンデンサＣOへ出力するように接続されている。
コンデンサとリアクトル、Ｔ４は昇圧用トランスで、共
振用Ｃ１，Ｌ１は第１の直列アーム（Ｓ１，Ｓ４）出力
端子ａ1とトランスＴ４の１次巻線Ｐ1の一端との間に接
続され、共振用Ｃ２，Ｌ２は第２の直列アーム（Ｓ２，
Ｓ５）の出力端子ａ2と上記１次巻線Ｐ1の一端との間に
接続され、１次巻線Ｐ1の他端は第３の直列アーム（Ｓ
３，Ｓ６）の出力端子ｂに接続されている。ＲＦ３は整
流器で、トランスＴ４の２次巻線Ｓの出力を整流して負
荷コンデンサＣOへ出力するように接続されている。
【００１８】以上のように構成されているので、ＩＮＶ
３のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６とＳ３，Ｓ４をＣ１，
Ｌ１の共振周波数に合わせて交互にスイッチングする
と、素子Ｓ１，Ｓ４，Ｓ３，Ｓ６で構成される初期充電
用インバータは共振インバータとして動作し、トランス
Ｔ４，整流器ＲＦ３を介して負荷コンデンサＣOを充電
する。同様に、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ５とＳ３，Ｓ
６をＣ２，Ｌ２の共振周波数に合わせて交互にスイッチ
ングすると、素子Ｓ２，Ｓ５，Ｓ３，Ｓ６で構成される
徴調整用インバータは共振インバータとして動作し、ト
ランスＴ４，整流器ＲＦ３を介して負荷コンデンサＣO
を充電する。
３のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ６とＳ３，Ｓ４をＣ１，
Ｌ１の共振周波数に合わせて交互にスイッチングする
と、素子Ｓ１，Ｓ４，Ｓ３，Ｓ６で構成される初期充電
用インバータは共振インバータとして動作し、トランス
Ｔ４，整流器ＲＦ３を介して負荷コンデンサＣOを充電
する。同様に、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ５とＳ３，Ｓ
６をＣ２，Ｌ２の共振周波数に合わせて交互にスイッチ
ングすると、素子Ｓ２，Ｓ５，Ｓ３，Ｓ６で構成される
徴調整用インバータは共振インバータとして動作し、ト
ランスＴ４，整流器ＲＦ３を介して負荷コンデンサＣO
を充電する。
【００１９】しかして、上記初期充電用インバータ及び
微調整用インバータを図４に示すように動作させること
で、従来同様に高速かつ精確に負荷コンデンサＣOを目
標電圧ＶCOに充電することができる。この実施の形態に
よれば、インバータ，トランス，整流器がそれぞれ１つ
となるので、装置が更に小型化できると共に安価にな
る。
微調整用インバータを図４に示すように動作させること
で、従来同様に高速かつ精確に負荷コンデンサＣOを目
標電圧ＶCOに充電することができる。この実施の形態に
よれば、インバータ，トランス，整流器がそれぞれ１つ
となるので、装置が更に小型化できると共に安価にな
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明は、回路を構成するトランス，整
流器の数が１個となるので、経済的であり、装置が安価
になると共に小形にできる。
流器の数が１個となるので、経済的であり、装置が安価
になると共に小形にできる。
【図１】実施の形態１にかかるコンデンサ充電装置の回
路図。
路図。
【図２】実施の形態２にかかるコンデンサ充電装置の回
路図。
路図。
【図３】従来例にかかるコンデンサ充電装置の回路図。
【図４】切換時期を説明するグラフ。
ＩＮＶ１…初期充電用インバータ ＩＮＶ２…微調整用インバータ ＩＮＶ３…初期充電・徴調整用インバータ Ｃ１，Ｃ２…共振用コンデンサ Ｌ１，Ｌ２…共振用リアクトル ＴＲ１〜４…昇圧用トランス ＲＦ１〜ＲＦ３…整流器 ＣO…負荷コンデンサ Ｓ１〜Ｓ６…スイッチング素子 Ｅ…インバータの直流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｈ０１Ｓ 3/097 Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 それぞれ直列共振回路を有し、それぞれ
直列共振回路によって決まる周波数に合わせてスイッチ
ングを行う初期充電用インバータ及び微調整インバータ
と、 ２つの１次巻線を有し、各１次巻線にそれぞれ初期充電
用インバータ及び微調整インバータの共振出力が入力す
る昇圧トランスと、 この昇圧トランスの出力を整流して負荷コンデンサを充
電する整流器と、 からなることを特徴とするコンデンサ充電装置。 - 【請求項２】 ３相インバータの主回路と同じく半導体
素子で構成された第１，第２，第３の直列アームを有
し、第１，第３の直列アームと第１の直列共振回路で構
成され、第１の直列共振回路によって決まる周波数に合
わせてスイッチングを行う初期充電用インバータと、第
２，第３の直列アームと第２の直列共振回路で構成さ
れ、第２の直列共振回路によって決まる周波数に合わせ
てスイッチングを行う徴調整用インバータと、 上記初期充電用インバータ及び微調整用インバータの共
振出力が入力する昇圧トランスと、 この昇圧トランスの出力を整流して負荷コンデンサを充
電する整流器と、 からなることを特徴とするコンデンサ充電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20138896A JP3470511B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | コンデンサ充電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20138896A JP3470511B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | コンデンサ充電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1052039A true JPH1052039A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3470511B2 JP3470511B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=16440264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20138896A Expired - Lifetime JP3470511B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | コンデンサ充電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3470511B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1102388A3 (en) * | 1999-11-10 | 2001-10-04 | Electromed International, Ltd. | High-voltage X-ray generator |
| JP2002118976A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-19 | Origin Electric Co Ltd | コンデンサの充電方法及び充電装置 |
| US6661205B1 (en) | 2001-03-27 | 2003-12-09 | Origin Electric Company, Limited | Capacitor charging method and capacitor charger |
| US6737847B2 (en) | 2001-10-30 | 2004-05-18 | Origin Electric Company, Limited | Capacitor charging method and charging apparatus |
| US6738275B1 (en) | 1999-11-10 | 2004-05-18 | Electromed Internationale Ltee. | High-voltage x-ray generator |
| WO2005055407A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Ｄｃ−ｄｃコンバータ |
| AT500545A1 (de) * | 2002-05-15 | 2006-01-15 | Ess Schweisstechnik Gmbh | Inverter mit zwei asymmetrischen halbbrückenschaltungen |
| KR100954837B1 (ko) | 2003-03-13 | 2010-04-28 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 쌍방향 ｄｃ－ｄｃ 컨버터 |
| JP2011223646A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Toshiba Denpa Products Kk | 定電流電源 |
| US8571179B2 (en) | 1999-11-10 | 2013-10-29 | Robert Beland | Computed tomography systems |
| JP2021002902A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 株式会社日本製鋼所 | 充電装置 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20138896A patent/JP3470511B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8675378B2 (en) | 1999-11-10 | 2014-03-18 | Emd Technologies Inc. | High-voltage X-ray generator |
| US6967559B2 (en) | 1999-11-10 | 2005-11-22 | Electromed Internationale Ltee | Transformer for high-voltage X-ray generator |
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| US6661205B1 (en) | 2001-03-27 | 2003-12-09 | Origin Electric Company, Limited | Capacitor charging method and capacitor charger |
| US6737847B2 (en) | 2001-10-30 | 2004-05-18 | Origin Electric Company, Limited | Capacitor charging method and charging apparatus |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3470511B2 (ja) | 2003-11-25 |
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