JPH1052039A - コンデンサ充電装置 - Google Patents

コンデンサ充電装置

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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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capacitor
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rectifier
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Masao Azuma
征男 東
Koichi Kuwabara
浩一 桑原
Tadashi Shibuya
忠士 渋谷
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【0012】
【発明の実施の形態】
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
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