JPH11145792A - 大容量パルス発生装置 - Google Patents
大容量パルス発生装置Info
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- JPH11145792A JPH11145792A JP32374197A JP32374197A JPH11145792A JP H11145792 A JPH11145792 A JP H11145792A JP 32374197 A JP32374197 A JP 32374197A JP 32374197 A JP32374197 A JP 32374197A JP H11145792 A JPH11145792 A JP H11145792A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 火力発電所からの排気ガス、一般工場からの
有毒ガス、ごみ焼却所からのダイオキシン分解等に用い
られる大容量パルス発生装置の提供。 【解決手段】 一次側コンデンサに蓄積され、短絡スイ
ッチの投入により生成される一次パルスエネルギーを、
多段式二次パルス圧縮回路に転送可能に構成した大容量
パルス発生装置よりなり、前記一次パルスエネルギーを
磁気スイッチがスイッチングする前に多段式二次パルス
圧縮回路に転送し、転送完了後に前記磁気スイッチを動
作させ大出力パルスを生成させるとともに、前記一次パ
ルスエネルギーを生成する短絡スイッチの出力側に、複
数の磁気スイッチと該スイッチ間に介在させた１又は複
数の充電コンデンサからなる一次パルス圧縮回路を配設
したことを特徴とする。
有毒ガス、ごみ焼却所からのダイオキシン分解等に用い
られる大容量パルス発生装置の提供。 【解決手段】 一次側コンデンサに蓄積され、短絡スイ
ッチの投入により生成される一次パルスエネルギーを、
多段式二次パルス圧縮回路に転送可能に構成した大容量
パルス発生装置よりなり、前記一次パルスエネルギーを
磁気スイッチがスイッチングする前に多段式二次パルス
圧縮回路に転送し、転送完了後に前記磁気スイッチを動
作させ大出力パルスを生成させるとともに、前記一次パ
ルスエネルギーを生成する短絡スイッチの出力側に、複
数の磁気スイッチと該スイッチ間に介在させた１又は複
数の充電コンデンサからなる一次パルス圧縮回路を配設
したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所からの
排気ガス、一般工場からの有毒ガス、ごみ焼却所からの
排ガス中に含まれるダイオキシン分解等に用いられる大
容量パルス発生装置に関する。
排気ガス、一般工場からの有毒ガス、ごみ焼却所からの
排ガス中に含まれるダイオキシン分解等に用いられる大
容量パルス発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のパルス発生装置は主に充電コンデ
ンサを用いたものと、分布定数線路（ブルームライン回
路）を用いたものがある。前者は図５に示すように、充
電回路１より充電コンデンサ１００にエネルギーを蓄積
し、短絡スイッチ１０１を投入することで負荷９にエネ
ルギーを転送するものである。後者は図６に示すよう
に、充電回路１より同軸ケーブル等の分布定数線路１０
２にエネルギーを蓄積し、短絡スイッチ１０１を投入す
ることでブルームライン回路動作理論に従い負荷９にエ
ネルギーが転送される。
ンサを用いたものと、分布定数線路（ブルームライン回
路）を用いたものがある。前者は図５に示すように、充
電回路１より充電コンデンサ１００にエネルギーを蓄積
し、短絡スイッチ１０１を投入することで負荷９にエネ
ルギーを転送するものである。後者は図６に示すよう
に、充電回路１より同軸ケーブル等の分布定数線路１０
２にエネルギーを蓄積し、短絡スイッチ１０１を投入す
ることでブルームライン回路動作理論に従い負荷９にエ
ネルギーが転送される。
【０００３】前記夫々の上記パルス発生装置に用いられ
る短絡スイッチとして下記「表１」に示す如く（ａ）半
導体スイッチ、（ｂ）サイラトロンスイッチ、（ｃ）ギ
ャップスイッチ、等が用いられている。
る短絡スイッチとして下記「表１」に示す如く（ａ）半
導体スイッチ、（ｂ）サイラトロンスイッチ、（ｃ）ギ
ャップスイッチ、等が用いられている。
【０００４】
【表１】
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし「表１」に示す
短絡スイッチはいずれも次の理由より高速スイッチング
（１０12Ａ／ｓ）が困難で数十ｎｍ秒程度の大出力パル
ス（例えば立ち上がり時間１０ｎ秒（１×１０-8ｓ）以
下、電圧１００ｋＶ以上、電流１０ｋＶ以上の矩形波）
を発生することができない。即ち、半導体スイッチでは
長寿命だが立ち上がりが非常に遅く高速スイッチングは
不可能である。又サイラトロンスイッチでは立ち上がり
速度が１０12Ａ／ｓに対し１桁遅く寿命がやや短い。さ
らにギャップスイッチは立ち上がり速度的には問題ない
が、寿命が非常に短い。従って前記いずれの装置でも長
寿命かつ高速スイッチング可能な素子が無いため大容量
パルス発生装置を実現できない。
短絡スイッチはいずれも次の理由より高速スイッチング
（１０12Ａ／ｓ）が困難で数十ｎｍ秒程度の大出力パル
ス（例えば立ち上がり時間１０ｎ秒（１×１０-8ｓ）以
下、電圧１００ｋＶ以上、電流１０ｋＶ以上の矩形波）
を発生することができない。即ち、半導体スイッチでは
長寿命だが立ち上がりが非常に遅く高速スイッチングは
不可能である。又サイラトロンスイッチでは立ち上がり
速度が１０12Ａ／ｓに対し１桁遅く寿命がやや短い。さ
らにギャップスイッチは立ち上がり速度的には問題ない
が、寿命が非常に短い。従って前記いずれの装置でも長
寿命かつ高速スイッチング可能な素子が無いため大容量
パルス発生装置を実現できない。
【０００６】しかしながらダイオキシン分解等の排ガス
処理等向けには大容量パルス発生装置が必要であるが、
この実現が不可能である場合は小容量パルス発生装置を
多くの台数を並列に接続する必要がある。そのためパル
ス発生装置コストが非常に大きくなり且つ装置構成が複
雑になるという課題があった。本発明はかかる課題に鑑
み、短絡スイッチを高寿命且つ高速スイッチング化する
ことで大容量パルス発生装置を実現でき、小容量パルス
発生装置の多数並列化が必要なく単位出力当たりの装置
コストを大幅に低減できるパルス発生装置を提供するこ
とにある。また本発明の他の目的は大容量化・長寿命化
にも貢献できるため設備費低減、メンテナンス等の維持
費の低減にもつながり総合的なコストダウンが可能とな
るパルス発生装置を提供することにある。又請求項２記
載の発明は、スイッチング遅れ時間を小さくすることが
でき、これによりスイッチング遅れ時間をあまり変更す
ることなく多段式二次パルス圧縮回路へ高電圧充電が容
易に可能となるパルス発生装置を提供することにある。
処理等向けには大容量パルス発生装置が必要であるが、
この実現が不可能である場合は小容量パルス発生装置を
多くの台数を並列に接続する必要がある。そのためパル
ス発生装置コストが非常に大きくなり且つ装置構成が複
雑になるという課題があった。本発明はかかる課題に鑑
み、短絡スイッチを高寿命且つ高速スイッチング化する
ことで大容量パルス発生装置を実現でき、小容量パルス
発生装置の多数並列化が必要なく単位出力当たりの装置
コストを大幅に低減できるパルス発生装置を提供するこ
とにある。また本発明の他の目的は大容量化・長寿命化
にも貢献できるため設備費低減、メンテナンス等の維持
費の低減にもつながり総合的なコストダウンが可能とな
るパルス発生装置を提供することにある。又請求項２記
載の発明は、スイッチング遅れ時間を小さくすることが
でき、これによりスイッチング遅れ時間をあまり変更す
ることなく多段式二次パルス圧縮回路へ高電圧充電が容
易に可能となるパルス発生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１記載の発明は、一次側コンデン
サに蓄積され、短絡スイッチの投入により生成される一
次パルスエネルギーを、磁気スイッチ５をａからｂに電
流が流れない様にセットしておき、多段式二次パルス圧
縮回路に転送可能に構成した大容量パルス発生装置より
なり、前記一次パルスエネルギーを磁気スイッチがスイ
ッチングする前に多段式二次パルス圧縮回路に転送し、
転送完了後に前記磁気スイッチを動作させ大出力パルス
を生成させることを特徴とする。
決するために、請求項１記載の発明は、一次側コンデン
サに蓄積され、短絡スイッチの投入により生成される一
次パルスエネルギーを、磁気スイッチ５をａからｂに電
流が流れない様にセットしておき、多段式二次パルス圧
縮回路に転送可能に構成した大容量パルス発生装置より
なり、前記一次パルスエネルギーを磁気スイッチがスイ
ッチングする前に多段式二次パルス圧縮回路に転送し、
転送完了後に前記磁気スイッチを動作させ大出力パルス
を生成させることを特徴とする。
【０００８】本発明によれば、一次側コンデンサに蓄積
され、短絡スイッチの投入により生成される一次パルス
エネルギーをそのまま負荷に投入するのではなく、更に
磁気スイッチの高速スイッチング動作を利用して大出力
パルスを生成させることが出来ると共に、前記二次パル
ス圧縮回路の短絡スイッチを、従来スイッチのスイッチ
ング速度の１０倍ほどの性能を持つ磁気スイッチに置き
換えることで高速スイッチング化が達成でき、この結
果、立ち上がりが非常に速く、電流値が大きいパルス高
電圧を発生することができる。
され、短絡スイッチの投入により生成される一次パルス
エネルギーをそのまま負荷に投入するのではなく、更に
磁気スイッチの高速スイッチング動作を利用して大出力
パルスを生成させることが出来ると共に、前記二次パル
ス圧縮回路の短絡スイッチを、従来スイッチのスイッチ
ング速度の１０倍ほどの性能を持つ磁気スイッチに置き
換えることで高速スイッチング化が達成でき、この結
果、立ち上がりが非常に速く、電流値が大きいパルス高
電圧を発生することができる。
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の大
容量パルス発生装置において、高電圧を前記多段式二次
パルス圧縮回路の分布定数線路に充電する際に、磁気ス
イッチの特性上高速充電が必要となる場合を考慮して一
次パルスエネルギーを磁気スイッチによる一次パルス圧
縮回路により圧縮させて高速化を図った点を要旨とす
る。即ち具体的には、前記一次パルスエネルギーを生成
する短絡スイッチの出力側に、複数の磁気スイッチと該
スイッチ間に介在させた１又は複数の充電コンデンサか
らなる一次パルス圧縮回路を配設したことを特徴とす
る。
容量パルス発生装置において、高電圧を前記多段式二次
パルス圧縮回路の分布定数線路に充電する際に、磁気ス
イッチの特性上高速充電が必要となる場合を考慮して一
次パルスエネルギーを磁気スイッチによる一次パルス圧
縮回路により圧縮させて高速化を図った点を要旨とす
る。即ち具体的には、前記一次パルスエネルギーを生成
する短絡スイッチの出力側に、複数の磁気スイッチと該
スイッチ間に介在させた１又は複数の充電コンデンサか
らなる一次パルス圧縮回路を配設したことを特徴とす
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の種類、回路配置、その
相対的接続状況等は特に特定的な記載がないかぎりは、
この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる
説明例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の種類、回路配置、その
相対的接続状況等は特に特定的な記載がないかぎりは、
この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる
説明例にすぎない。
【００１１】（第１実施形態）図１は本発明の実施形態
に係る大容量パルス発生装置で、充電回路１側に一次コ
ンデンサ３を並列接続すると共に、短絡スイッチとし
て、陽極側に一次短絡スイッチ４、共振コイル１０、二
次短絡スイッチ５を直列接続すると共に、二次短絡スイ
ッチ５を磁気スイッチ、一次短絡スイッチ４を半導体ス
イッチの固体素子で構成する。また負荷９へのパルス電
圧を大きくするために、同軸ケーブル等の分布定数線路
８を多段状に積層配列（並列接続）した多段式ブルーム
ライン回路を負荷９の入力側に接続し、前記磁気スイッ
チ５と多段式ブルームライン回路で多段式二次パルス圧
縮回路７を構成する。
に係る大容量パルス発生装置で、充電回路１側に一次コ
ンデンサ３を並列接続すると共に、短絡スイッチとし
て、陽極側に一次短絡スイッチ４、共振コイル１０、二
次短絡スイッチ５を直列接続すると共に、二次短絡スイ
ッチ５を磁気スイッチ、一次短絡スイッチ４を半導体ス
イッチの固体素子で構成する。また負荷９へのパルス電
圧を大きくするために、同軸ケーブル等の分布定数線路
８を多段状に積層配列（並列接続）した多段式ブルーム
ライン回路を負荷９の入力側に接続し、前記磁気スイッ
チ５と多段式ブルームライン回路で多段式二次パルス圧
縮回路７を構成する。
【００１２】次に本発明における大容量パルス発生装置
の夫々の詳細構成について説明する。先ず磁気スイッチ
５の特性を図２、図３を用いて説明する。図２に示すよ
うに磁気スイッチ５は薄いアモルファス合金を積層した
もので構成されたコア５Ａであり、そのコア５Ａにスイ
ッチングすべき配線５Ｂを施す。そこに高電圧を配線５
Ｂの両端子５Ｃ、５Ｄに印加すると図３に示すようなス
イッチング遅れ時間Δｔを生じる。つまり図３より明ら
かなように、電圧印加した直後は電圧Ｖを維持しΔｔ秒
後に高速に電流Ｉが立ち上がり（１０12Ａ／ｓ以上）、
それと同時に電圧が急降下（立ち下がり）するものであ
る。Δｔは下記１）式で表される。
の夫々の詳細構成について説明する。先ず磁気スイッチ
５の特性を図２、図３を用いて説明する。図２に示すよ
うに磁気スイッチ５は薄いアモルファス合金を積層した
もので構成されたコア５Ａであり、そのコア５Ａにスイ
ッチングすべき配線５Ｂを施す。そこに高電圧を配線５
Ｂの両端子５Ｃ、５Ｄに印加すると図３に示すようなス
イッチング遅れ時間Δｔを生じる。つまり図３より明ら
かなように、電圧印加した直後は電圧Ｖを維持しΔｔ秒
後に高速に電流Ｉが立ち上がり（１０12Ａ／ｓ以上）、
それと同時に電圧が急降下（立ち下がり）するものであ
る。Δｔは下記１）式で表される。
【００１３】 Δｔ＝２×Ｋ×Ｎ×ΔＢ×Ａ／ｖ …１） Ｎ：コイルの巻き数 ΔＢ：コア内の磁束密度変化分 Ａ：コア断面積 ｖ：印加電圧 Ｋ：コアの占積率 図２ではコイルの巻き数Ｎは１巻である。
【００１４】上記１）式及び図３より電圧を印加するタ
イミングと電流が流れ出すタイミングに時間的ずれが発
生するためスイッチングが可能となる。次に大容量パル
ス発生回路の動作原理について説明する。
イミングと電流が流れ出すタイミングに時間的ずれが発
生するためスイッチングが可能となる。次に大容量パル
ス発生回路の動作原理について説明する。
【００１５】図１において、磁気スイッチ５をａからｂ
に電流が流れない様にセットしておき、先ず充電回路１
より一次コンデンサ３を充電する。その後一次短絡スイ
ッチ４を短絡することで、該短絡により一次コンデンサ
３の放電により生成された一次パルスエネルギーによ
り、共振コイル１０による共振現象が発生し、多段式二
次パルス圧縮回路７の分布定数線路（コンデンサ）８を
充電する。
に電流が流れない様にセットしておき、先ず充電回路１
より一次コンデンサ３を充電する。その後一次短絡スイ
ッチ４を短絡することで、該短絡により一次コンデンサ
３の放電により生成された一次パルスエネルギーによ
り、共振コイル１０による共振現象が発生し、多段式二
次パルス圧縮回路７の分布定数線路（コンデンサ）８を
充電する。
【００１６】この場合前記分布定数線路８の充電時間が
先に述べた磁気スイッチ５のスイッチング遅れ時間Δｔ
より短ければ磁気スイッチ５は短絡せず分布定数線路８
を充電可能となる。充電開始Δｔ時間後に磁気スイッチ
５にて高速にスイッチングし二次パルス圧縮回路７がブ
ルームライン回路理論に従って動作し、負荷９に所定の
高出力パルスが印加される。
先に述べた磁気スイッチ５のスイッチング遅れ時間Δｔ
より短ければ磁気スイッチ５は短絡せず分布定数線路８
を充電可能となる。充電開始Δｔ時間後に磁気スイッチ
５にて高速にスイッチングし二次パルス圧縮回路７がブ
ルームライン回路理論に従って動作し、負荷９に所定の
高出力パルスが印加される。
【００１７】従って本実施形態によれば磁気スイッチ５
を二次パルス圧縮回路７の短絡スイッチとして用いたこ
とで、従来の短絡スイッチより１桁以上高速にスイッチ
ングできる。つまり、二次短絡スイッチを高速スイッチ
ング化することで大容量パルス発生装置を実現でき、小
容量パルス発生装置の多数並列化が必要なく単位出力当
たりの装置コストを大幅に低減できるものである。また
一次コンデンサ３から多段式二次パルス圧縮回路７に送
るための時間をある程度大きくとることができるため、
一次短絡スイッチ４を半導体スイッチ等で構成できる。
その結果、二次短絡スイッチを磁気スイッチ５、一次短
絡スイッチを半導体スイッチ４の固体素子で構成でき半
永久的に性能を維持することができる。また大容量化・
長寿命化にも貢献できるため設備費低減、メンテナンス
等の維持費の低減にもつながり総合的なコストダウンが
可能となる。
を二次パルス圧縮回路７の短絡スイッチとして用いたこ
とで、従来の短絡スイッチより１桁以上高速にスイッチ
ングできる。つまり、二次短絡スイッチを高速スイッチ
ング化することで大容量パルス発生装置を実現でき、小
容量パルス発生装置の多数並列化が必要なく単位出力当
たりの装置コストを大幅に低減できるものである。また
一次コンデンサ３から多段式二次パルス圧縮回路７に送
るための時間をある程度大きくとることができるため、
一次短絡スイッチ４を半導体スイッチ等で構成できる。
その結果、二次短絡スイッチを磁気スイッチ５、一次短
絡スイッチを半導体スイッチ４の固体素子で構成でき半
永久的に性能を維持することができる。また大容量化・
長寿命化にも貢献できるため設備費低減、メンテナンス
等の維持費の低減にもつながり総合的なコストダウンが
可能となる。
【００１８】（第２実施形態）第２実施形態は、前記図
１に示す第１実施形態において、一次コンデンサ３から
多段式二次パルス圧縮回路７にエネルギーを転送する場
合にさらにスイッチング遅れ時間Δｔを短くする必要が
ある時に、図４に示すように、前記共振コイル１０を一
次パルス圧縮回路２に置き換え、更なる高速充電を可能
にしたものである。
１に示す第１実施形態において、一次コンデンサ３から
多段式二次パルス圧縮回路７にエネルギーを転送する場
合にさらにスイッチング遅れ時間Δｔを短くする必要が
ある時に、図４に示すように、前記共振コイル１０を一
次パルス圧縮回路２に置き換え、更なる高速充電を可能
にしたものである。
【００１９】さて、高電圧パルスを必要とする場合、充
電圧ｖを高くする必要がある。しかし、充電圧ｖを高く
することは、先に述べたΔｔは充電圧ｖを分母（＝２×
Ｋ×Ｎ×ΔＢ×Ａ／ｖ）とする為に充電圧ｖに反比例し
てΔｔが小さくなり、短時間で充電しなければならな
い。そのため磁気スイッチ５ａ〜５ｃと充電コンデンサ
６ａ、６ｂを用いた一次パルス圧縮回路２を用いて分布
定数線路８を短時間で充電する必要がある。
電圧ｖを高くする必要がある。しかし、充電圧ｖを高く
することは、先に述べたΔｔは充電圧ｖを分母（＝２×
Ｋ×Ｎ×ΔＢ×Ａ／ｖ）とする為に充電圧ｖに反比例し
てΔｔが小さくなり、短時間で充電しなければならな
い。そのため磁気スイッチ５ａ〜５ｃと充電コンデンサ
６ａ、６ｂを用いた一次パルス圧縮回路２を用いて分布
定数線路８を短時間で充電する必要がある。
【００２０】即ち図４（Ｂ）に、一次コンデンサ３から
多段式二次パルス圧縮回路７に一次パルスエネルギーを
転送する一次パルス圧縮回路２の構成を示すが、その構
成は一次短絡スイッチ４の出力側に３つの磁気スイッチ
５ａ〜５ｃを直列接続すると共に、該磁気スイッチ間５
ａ〜５ｃに２つの充電コンデンサ６ａ、６ｂを介装させ
る。
多段式二次パルス圧縮回路７に一次パルスエネルギーを
転送する一次パルス圧縮回路２の構成を示すが、その構
成は一次短絡スイッチ４の出力側に３つの磁気スイッチ
５ａ〜５ｃを直列接続すると共に、該磁気スイッチ間５
ａ〜５ｃに２つの充電コンデンサ６ａ、６ｂを介装させ
る。
【００２１】先ず磁気スイッチ５ａ、５ｂ、５ｃは、電
流の向きを示す矢印が図と逆方向に電流が流れるように
セットし、また、磁気スイッチ５は図に示すａからｂ方
向に電流が流れないようにし、分布定数線路（コンデン
サ）８を充電できる方向にセットする。そして、充電回
路１より一次コンデンサ３を充電し、短絡スイッチ４を
投入することで生成された一次パルスエネルギーを先ず
第一の充電コンデンサ６ａに充電する。充電が完了する
と同時に磁気スイッチ５ｂが短絡（飽和）するように、
即ち電流の向きが図と同方向となるように設計しておけ
ば、充電コンデンサ６ａの一次パルスエネルギーの全て
が磁気スイッチ５ｂを通して充電コンデンサ６ｂを充電
する。この時、磁気スイッチ５ｂの飽和時のインダクタ
ンスは磁気スイッチ５ａの飽和時のインダクタンスより
１／１０小さいため充電速度が１０1/2 倍速くなるので
共振周波数が大きくなりパルス圧縮される。
流の向きを示す矢印が図と逆方向に電流が流れるように
セットし、また、磁気スイッチ５は図に示すａからｂ方
向に電流が流れないようにし、分布定数線路（コンデン
サ）８を充電できる方向にセットする。そして、充電回
路１より一次コンデンサ３を充電し、短絡スイッチ４を
投入することで生成された一次パルスエネルギーを先ず
第一の充電コンデンサ６ａに充電する。充電が完了する
と同時に磁気スイッチ５ｂが短絡（飽和）するように、
即ち電流の向きが図と同方向となるように設計しておけ
ば、充電コンデンサ６ａの一次パルスエネルギーの全て
が磁気スイッチ５ｂを通して充電コンデンサ６ｂを充電
する。この時、磁気スイッチ５ｂの飽和時のインダクタ
ンスは磁気スイッチ５ａの飽和時のインダクタンスより
１／１０小さいため充電速度が１０1/2 倍速くなるので
共振周波数が大きくなりパルス圧縮される。
【００２２】同様に、コンデンサ６ｂの充電が完了する
と同時に磁気スイッチ５ｃが短絡（飽和）し、即ち磁気
スイッチ５ｃの電流の向きが図と同方向となり、磁気ス
イッチ５ｃを通して分布定数線路（コンデンサ）８を充
電する。この時、磁気スイッチ５ｃの飽和時のインダク
タンスは、磁気スイッチ５ｂより１／１０小さいため充
電速度が１０1/2 倍速くなり、充電毎に共振周波数が速
くなることから一次パルスが大幅に短くなり、分布定数
線路（コンデンサ）８への充電時間はマイクロ秒以下と
極めて短くなる。分布定数線路（コンデンサ）８に一次
パルスエネルギー全てが充電完了と同時に磁気スイッチ
５が短絡（飽和）するように、即ち図のａからｂ方向に
電流が流れるように設計しておけば、（多段式）二次パ
ルス圧縮回路７がブルームライン回路理論に従って動作
し、負荷９に所定の高出力パルスが印加される。
と同時に磁気スイッチ５ｃが短絡（飽和）し、即ち磁気
スイッチ５ｃの電流の向きが図と同方向となり、磁気ス
イッチ５ｃを通して分布定数線路（コンデンサ）８を充
電する。この時、磁気スイッチ５ｃの飽和時のインダク
タンスは、磁気スイッチ５ｂより１／１０小さいため充
電速度が１０1/2 倍速くなり、充電毎に共振周波数が速
くなることから一次パルスが大幅に短くなり、分布定数
線路（コンデンサ）８への充電時間はマイクロ秒以下と
極めて短くなる。分布定数線路（コンデンサ）８に一次
パルスエネルギー全てが充電完了と同時に磁気スイッチ
５が短絡（飽和）するように、即ち図のａからｂ方向に
電流が流れるように設計しておけば、（多段式）二次パ
ルス圧縮回路７がブルームライン回路理論に従って動作
し、負荷９に所定の高出力パルスが印加される。
【００２３】従って本実施形態によれば、前記した第１
実施形態の作用・効果に加えて、多段式二次パルス圧縮
回路７の一次側充電回路１側に、磁気スイッチ５ａ〜５
ｃと充電コンデンサ６ａ、６ｂを用いた一次パルス圧縮
回路２を用いた一次パルス圧縮方式（充電方式）を採用
することでスイッチング遅れ時間Δｔ（＝２×Ｋ×Ｎ×
ΔＢ×Ａ／ｖ）を小さくすることができ、スイッチング
遅れ時間Δｔをあまり変更することなく、多段式二次パ
ルス圧縮回路７へ高電圧充電が容易に可能となる。
実施形態の作用・効果に加えて、多段式二次パルス圧縮
回路７の一次側充電回路１側に、磁気スイッチ５ａ〜５
ｃと充電コンデンサ６ａ、６ｂを用いた一次パルス圧縮
回路２を用いた一次パルス圧縮方式（充電方式）を採用
することでスイッチング遅れ時間Δｔ（＝２×Ｋ×Ｎ×
ΔＢ×Ａ／ｖ）を小さくすることができ、スイッチング
遅れ時間Δｔをあまり変更することなく、多段式二次パ
ルス圧縮回路７へ高電圧充電が容易に可能となる。
【００２４】
【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、二次
パルス圧縮回路側の二次短絡スイッチを高寿命且つ高速
スイッチング化することで大容量パルス発生装置を実現
でき、小容量パルス発生装置の多数並列化が必要なく単
位出力当たりの装置コストを大幅に低減できる。又本発
明によれば、大容量化・長寿命化にも貢献できるため設
備費低減、メンテナンス等の維持費の低減にもつながり
総合的なコストダウンが可能となる。更に、請求項２記
載の発明によれば、スイッチング遅れ時間を小さくする
ことができ、これによりスイッチング遅れ時間をあまり
変更することなく多段式二次パルス圧縮回路へ高電圧充
電が容易に可能となる。
パルス圧縮回路側の二次短絡スイッチを高寿命且つ高速
スイッチング化することで大容量パルス発生装置を実現
でき、小容量パルス発生装置の多数並列化が必要なく単
位出力当たりの装置コストを大幅に低減できる。又本発
明によれば、大容量化・長寿命化にも貢献できるため設
備費低減、メンテナンス等の維持費の低減にもつながり
総合的なコストダウンが可能となる。更に、請求項２記
載の発明によれば、スイッチング遅れ時間を小さくする
ことができ、これによりスイッチング遅れ時間をあまり
変更することなく多段式二次パルス圧縮回路へ高電圧充
電が容易に可能となる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る大容量パルス発生
装置の回路構成図である。
装置の回路構成図である。
【図２】図１及び図４の大容量パルス発生装置に用いる
磁気スイッチ外観図である。
磁気スイッチ外観図である。
【図３】図２の磁気スイッチの特性図で、電圧電流値の
時間的変化を示す。
時間的変化を示す。
【図４】第２実施形態に係る大容量パルス発生装置の回
路構成図である。
路構成図である。
【図５】充電コンデンサを用いた従来のパルス発生装置
を示す。
を示す。
【図６】分布定数線路（ブルームライン回路）を用いた
従来のパルス発生装置を示す。
従来のパルス発生装置を示す。
１ 充電回路 ２ 一次パルス圧縮回路 ３ 一次コンデンサ ４ 短絡スイッチ ５、５ａ、５ｂ、５ｃ 磁気スイッチ ６ａ、６ｂ コンデンサ ７ 多段式二次パルス圧縮回路 ８ 分布定数線路（コンデンサ） ９ 負荷 １０ 共振コイル
Claims (2)
- 【請求項１】 一次側コンデンサに蓄積され、短絡スイ
ッチの投入により生成される一次パルスエネルギーを、
多段式二次パルス圧縮回路に転送可能に構成した大容量
パルス発生装置よりなり、前記一次パルスエネルギーを
磁気スイッチがスイッチングする前に多段式二次パルス
圧縮回路に転送し、転送完了後に前記磁気スイッチを動
作させ大出力パルスを生成させることを特徴とする大容
量パルス発生装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の大容量パルス発生装置に
おいて、前記一次パルスエネルギーを生成する短絡スイ
ッチの出力側に、複数の磁気スイッチと該スイッチ間に
介在させた１又は複数の充電コンデンサからなる一次パ
ルス圧縮回路を配設したことを特徴とする大容量パルス
発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32374197A JPH11145792A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 大容量パルス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32374197A JPH11145792A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 大容量パルス発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145792A true JPH11145792A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18158106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32374197A Pending JPH11145792A (ja) | 1997-11-10 | 1997-11-10 | 大容量パルス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145792A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108390665A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-10 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种全固态方波脉冲发生器 |
| CN108494281A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种单开关型双脉冲输出高功率脉冲调制器 |
| CN110022082A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-16 | 浙江迅蓝智能科技有限公司 | 一种多路输出小型脉冲功率装置 |
-
1997
- 1997-11-10 JP JP32374197A patent/JPH11145792A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108390665A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-10 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种全固态方波脉冲发生器 |
| CN108494281A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-04 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种单开关型双脉冲输出高功率脉冲调制器 |
| CN110022082A (zh) * | 2019-04-04 | 2019-07-16 | 浙江迅蓝智能科技有限公司 | 一种多路输出小型脉冲功率装置 |
| CN110022082B (zh) * | 2019-04-04 | 2021-03-26 | 浙江迅蓝智能科技有限公司 | 一种多路输出脉冲功率装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |