JPH11265826A - High voltage pulse generating circuit and magnetic component therefor - Google Patents

High voltage pulse generating circuit and magnetic component therefor

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JPH11265826A
JPH11265826A JP6638598A JP6638598A JPH11265826A JP H11265826 A JPH11265826 A JP H11265826A JP 6638598 A JP6638598 A JP 6638598A JP 6638598 A JP6638598 A JP 6638598A JP H11265826 A JPH11265826 A JP H11265826A
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JP
Japan
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voltage pulse
generating circuit
magnetic component
pulse generating
magnetic
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Application number
JP6638598A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuya Okamura
勝也 岡村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the need for dipping the whole magnetic component in a refrigerant and to make it possible to increase the stray capacitance of the magnetic component, by a method wherein magnetic cores and cooling fins are alternately laminated and the refrigerant is circulated in those cooling fins. SOLUTION: Doughnut-shaped cooling fins 10 and unit wound magnetic cores 11 are alternately laminated to form the interiors of the fins 10 into each cavity and the cavities are filled with a liquid refrigerant 20. Moreover, this refrigerant 20 is circulated in the interior of the fins 10 by a circulating pump provided on the outside of a magnetic component through as heat exchanger. In such a way, heat generated in the magnetic cores 11 is transferred to the fins 10 adjacent to the magnetic cores 11 and, moreover, is discharged to the outside by the refrigerant 20 being circulated in the interior of the fins 10. As a result, the heat generated in the cores 11 is never overheated and as the space on the periphery of the magnetic component is low permissivity gas, the stray capacitance of the magnetic component also is never increased, and degradation in the performance of the magnetic component due to the effect of the increase in the capacitance can be prevented from being caused.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は加速器あるいはエキ
シマレーザーなどの放電励起レーザーの電源回路に用い
られる高電圧パルス発生用磁性部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic component for generating a high-voltage pulse used in a power supply circuit of a discharge excitation laser such as an accelerator or an excimer laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】加速器やエキシマレーザーなどの放電励
起レーザーでは立ち上がりの速い高電圧、大電流のパル
ス放電回路が必要とされる。このようなパルス放電回路
ではコンデンサに貯えた電荷を高速スイッチを用いて放
電し、発生したパルスを磁気圧縮回路と称するパルス圧
縮回路や昇圧パルストランスを通すことによってパルス
幅の圧縮、電圧の昇圧などを行って負荷に導く。
2. Description of the Related Art A discharge pumping laser such as an accelerator or an excimer laser requires a high-voltage, large-current pulse discharge circuit with a fast rise. In such a pulse discharge circuit, the charge stored in the capacitor is discharged using a high-speed switch, and the generated pulse is passed through a pulse compression circuit called a magnetic compression circuit or a step-up pulse transformer to compress the pulse width, increase the voltage, etc. And lead to the load.

【0003】図8はそのようなパルス放電回路の例とし
て特開平6−61802号公報に開示されている回路を
例示したものである。図8のパルス放電回路はコンデン
サC0、Clと可飽和リアクトル51が第1の共振回路
を構成し、コンデンサCl、C2と可飽和リアクトル5
4が第2の共振回路を構成し、コンデンサC2、C3と
可飽和リアクトル56が第3の共振回路を、コンデンサ
C3、Cpkと可飽和リアクトル58が第4の共振回路
を構成している。
FIG. 8 illustrates a circuit disclosed in JP-A-6-61802 as an example of such a pulse discharge circuit. In the pulse discharge circuit of FIG. 8, the capacitors C0 and Cl and the saturable reactor 51 constitute a first resonance circuit, and the capacitors Cl and C2 and the saturable reactor 5
4 constitutes a second resonance circuit, the capacitors C2 and C3 and the saturable reactor 56 constitute a third resonance circuit, and the capacitors C3 and Cpk and the saturable reactor 58 constitute a fourth resonance circuit.

【0004】コンデンサC0をあらかじめ電圧V0に充
電しておき、スイッチ50をターンオンすると第lの共
振回路の共振周波数で決まるパルス幅でコンデンサC1
が充電され、次に第2の共振回路の共振周波数で決まる
パルス幅でコンデンサC2が充電され、次に第3の共振
回路の共振周波数で決まるパルス幅でコンデンサC3が
充電され、最後の第4の共振回路の共振周波数で決まる
パルス幅でコンデンサCpkが充電される。なお、コン
デンサC3が充電されるときには共振回路中にパルスト
ランス100か挿入されているからこの段階で電圧増幅
が行われる。
When the capacitor C0 is charged to the voltage V0 in advance and the switch 50 is turned on, the capacitor C1 has a pulse width determined by the resonance frequency of the first resonance circuit.
Is charged, then the capacitor C2 is charged with a pulse width determined by the resonance frequency of the second resonance circuit, and then the capacitor C3 is charged with a pulse width determined by the resonance frequency of the third resonance circuit. The capacitor Cpk is charged with a pulse width determined by the resonance frequency of the resonance circuit. When the capacitor C3 is charged, the voltage is amplified at this stage because the pulse transformer 100 is inserted in the resonance circuit.

【0005】このような高電圧パルス発生装置に用いら
れる可飽和リアクトル、変圧器などの磁性部品において
は、短パルス磁気特性に優れた非品質合金などの磁性箔
帯の層間をポリエステルフィルム等の高分子フイルムあ
るいは酸化マグネシウム等の絶縁材のコーティングによ
り絶縁して構成した巻磁心を積み重ねて使用している。
In magnetic components such as saturable reactors and transformers used in such high-voltage pulse generators, the layers of a magnetic foil strip made of a non-quality alloy or the like having excellent short-pulse magnetic properties are formed by a high-density material such as a polyester film. The wound cores insulated by coating with an insulating material such as molecular film or magnesium oxide are used in a stacked state.

【0006】また、高電圧パルス発生を繰返して発生さ
せる場合にはこれらの磁性部品は磁心損失によって発熱
する。ところがこれらの磁性部品は層間に絶縁材を挟ん
でいるために絶縁材を横切る方向即ち巻磁心の後方向の
熱伝導が悪く上下端面からしか放熱が期待できない。こ
のため一般には特公平7−16057公報に示されるご
とく絶縁油等に浸され、循環させることによって冷却さ
れる。
When high voltage pulses are generated repeatedly, these magnetic components generate heat due to core loss. However, since these magnetic components sandwich an insulating material between layers, heat conduction in a direction crossing the insulating material, that is, in a rearward direction of the wound core is poor, and heat can be expected only from the upper and lower end surfaces. For this reason, it is generally immersed in insulating oil or the like as shown in Japanese Patent Publication No. 7-16057 and cooled by circulation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絶縁油
などの液体絶縁物を冷媒として用いた場合には次のよう
な問題が生じていた。即ち液体絶縁物は2〜3の比誘電
率を持つため磁性部品全体を浸した場合には気中の場合
に比べて数倍の浮遊静電容量を持つようになる。これら
の浮遊静電容量は回路図の上では表現されないものであ
るが、あたかも可飽和リアクトルと並列にコンデンサが
接続されたり、トランスの一次、二次巻線間にコンデン
サが接続されたりしたのと同様な作用を行う。
However, when a liquid insulator such as insulating oil is used as a refrigerant, the following problems have occurred. That is, since the liquid insulator has a relative dielectric constant of 2 to 3, when the entire magnetic component is immersed, it has a floating capacitance several times that in the air. These stray capacitances are not represented on the circuit diagram, but as if a capacitor was connected in parallel with the saturable reactor or a capacitor was connected between the primary and secondary windings of the transformer. Performs a similar function.

【0008】その結果、共振回路の共振動作に悪影響を
与えたり、トランスの昇圧効率を劣化させたりすること
になる。これを防ぐためには磁心、コイル、筐体それぞ
れの間の距離を離すことか必要になるが、そうすると冷
媒の量の増加によるコスト高、あるいは配線距離が長く
なることによってインダクタンスが増加し発生パルスの
立ち上がりが鈍化してしまうという問題が生じる。
As a result, the resonance operation of the resonance circuit is adversely affected, and the step-up efficiency of the transformer is deteriorated. In order to prevent this, it is necessary to increase the distance between the magnetic core, the coil, and the housing. There is a problem that the rise is slowed down.

【0009】木発明は以上のような従来の高電圧パルス
発生用磁性部品の課題を解決するためになされたもので
浮遊静電容量の影響によっての性能の低下することが無
く、小型で絶縁性能も安定な高電圧パルス発生用磁性部
品と繰返し動作にも安定な高電圧パルス発生用磁性部品
及び高電圧パルス発生回路を得る事を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional magnetic components for generating a high-voltage pulse, and has a small size and an insulating performance without a decrease in performance due to the influence of stray capacitance. It is another object of the present invention to obtain a magnetic component for generating a high-voltage pulse, which is stable also, a magnetic component for generating a high-voltage pulse, and a high-voltage pulse generating circuit that are stable even in repetitive operations.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る高電圧パルス発生回路用磁
性部品では、磁心と冷却フィンとを交互に積層し、上記
冷却フィンの中に冷媒を循環することにより、磁心で発
生した熱は冷却フィンに伝わり更に冷却フィン内部に循
環する冷媒に伝わり外部に排出される。よって、全体を
冷媒に浸す必要が無くなり浮遊静電容量が増加すること
もなくなる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to the present invention, wherein magnetic cores and cooling fins are alternately laminated, and By circulating the refrigerant therein, the heat generated in the magnetic core is transmitted to the cooling fins, further transmitted to the refrigerant circulating inside the cooling fins, and discharged to the outside. Therefore, it is not necessary to immerse the whole in the refrigerant, and the floating capacitance does not increase.

【0011】本発明の請求項2に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、磁心と冷却フィンとを交互に積層
し、上記冷却フィンにヒートパイプを埋め込んだことに
より、磁心で発生した熱は冷却フィンに伝わり更にヒー
トパイプ内部の作動液を蒸発させる。作動液はヒートパ
イプ上部で熱を奪われ、最終的に磁心で発生した熱はヒ
ートパイプ上部に取り付けられた放熱板から外部に排出
される。よって、全体を冷媒に浸す必要が無くなり浮遊
静電容量が増加することもなくなる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a second aspect of the present invention, heat generated by the magnetic core is obtained by alternately laminating the magnetic core and the cooling fin and embedding the heat pipe in the cooling fin. It is transmitted to the cooling fins and further evaporates the working fluid inside the heat pipe. The working fluid is deprived of heat at the upper part of the heat pipe, and the heat finally generated by the magnetic core is discharged to the outside from a heat sink attached to the upper part of the heat pipe. Therefore, it is not necessary to immerse the whole in the refrigerant, and the floating capacitance does not increase.

【0012】本発明の請求項3に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、上記冷却フィンと上記磁心との間
に絶縁板を挟んだことにより、冷却フィンと磁性体との
間に絶縁板があるので隣接する磁性体箔が冷却フィンに
より電気的に短絡することが無くなり、磁心の層間絶縁
破壊が起きるのを防止することができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a third aspect of the present invention, an insulating plate is interposed between the cooling fin and the magnetic core, so that the insulating plate is provided between the cooling fin and the magnetic body. As a result, the adjacent magnetic material foils are not electrically short-circuited by the cooling fins, so that interlayer dielectric breakdown of the magnetic core can be prevented.

【0013】本発明の請求項4に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、上記冷却フィンを絶縁物で構成し
たことにより、隣接する磁性体箔が冷却フィンにより電
気的に短絡することが無くなり、磁心の層間絶縁破壊が
起きるのを防止することができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a fourth aspect of the present invention, since the cooling fin is made of an insulator, the adjacent magnetic material foil is not electrically short-circuited by the cooling fin. In addition, it is possible to prevent the interlayer dielectric breakdown of the magnetic core from occurring.

【0014】本発明の請求項5に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、上記絶縁物をセラミックとするこ
とで、放熱性能を損なうことなく磁心の層間絶縁破壊を
防止することができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 5 of the present invention, by using ceramic as the insulator, it is possible to prevent interlayer dielectric breakdown of the magnetic core without impairing the heat radiation performance.

【0015】本発明の請求項6に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、上記冷却フィンの表面に絶縁皮膜
を形成したことにより、放熱性能を損なうことなく磁心
の層間絶縁破壊を防止することができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 6 of the present invention, by forming an insulating film on the surface of the cooling fin, it is possible to prevent interlayer dielectric breakdown of the magnetic core without impairing heat radiation performance. Can be.

【0016】本発明の請求項7に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、上記絶縁皮膜はエポキシコーティ
ングとしたことにより、放熱性能を損なうことなく磁心
の層間絶縁破壊を防止することができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 7 of the present invention, since the insulating film is made of an epoxy coating, it is possible to prevent interlayer dielectric breakdown of the magnetic core without impairing the heat radiation performance.

【0017】本発明の請求項8に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、上記絶縁皮膜はセラミックコーテ
ィングとしたことにより、放熱性能を損なうことなく磁
心の層間絶縁破壊を防止することができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 8 of the present invention, since the insulating film is formed of a ceramic coating, it is possible to prevent interlayer dielectric breakdown of the magnetic core without impairing the heat radiation performance.

【0018】本発明の請求項9に係る高電圧パルス発生
回路用磁性部品では、不活性ガスとともに密閉筐体に収
納したことにより、高電圧に充電される部分の表面が清
浄に保たれるため装置を長期に渡り使用したときに汚損
による絶縁性能の低下が無くなり、絶縁距離を短くする
ことができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to the ninth aspect of the present invention, the surface of the portion charged with the high voltage is kept clean by being housed in the closed casing together with the inert gas. When the device is used for a long period of time, deterioration of insulation performance due to contamination is eliminated, and the insulation distance can be shortened.

【0019】本発明の請求項10に係る高電圧パルス発
生回路用磁性部品では、上記不活性ガスは窒素と六弗化
硫黄との混合ガスとしたことにより、地球温暖化に寄与
する割合も低く抑えることができる。
In the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 10 of the present invention, since the inert gas is a mixed gas of nitrogen and sulfur hexafluoride, the ratio contributing to global warming is low. Can be suppressed.

【0020】本発明の請求項11に係る高電圧パルス発
生回路では、構成要素である高電圧パルス発生回路用磁
性部品とスイッチング素子とコンデンサとを不活性ガス
を満たした密閉タンクに収納したことにより、接続導体
の引き出しに伴う配線距離の増加を最小限にとどめ、よ
り小型で軽量安価な高電圧パルス発生回路とすることが
できる。
In the high-voltage pulse generating circuit according to the eleventh aspect of the present invention, the magnetic components for the high-voltage pulse generating circuit, the switching elements, and the capacitors, which are the components, are housed in a closed tank filled with an inert gas. In addition, it is possible to minimize the increase in the wiring distance due to the connection conductor pull-out, and to provide a smaller, lighter and less expensive high-voltage pulse generating circuit.

【0021】本発明の請求項12に係る高電圧パルス発
生回路では、上記コンデンサに密着し他の機器との接続
を行う導体の内部に冷媒を循環したことにより、コンデ
ンサで発生した熱は、導体に伝わり更に導体の内部を流
れる冷媒に伝わり外部に排出される。
In the high-voltage pulse generating circuit according to the twelfth aspect of the present invention, the heat generated by the capacitor is reduced by circulating the refrigerant inside the conductor that is in close contact with the capacitor and connects to other equipment. To the refrigerant flowing inside the conductor and discharged to the outside.

【0022】本発明の請求項13に係る高電圧パルス発
生回路では、上記コンデンサに密着し他の機器との接続
を行う導体に管路を溶着し前記管路に冷媒を循環するこ
とにより、コンデンサで発生した熱は、導体に伝わり更
に導体に密着された管路の内部を流れる冷媒に伝わり外
部に排出される。
In a high-voltage pulse generating circuit according to a thirteenth aspect of the present invention, a conduit is welded to a conductor which is in close contact with the capacitor and connects to other equipment, and a refrigerant is circulated through the conduit to thereby form a capacitor. Is transmitted to the conductor and further transmitted to the refrigerant flowing through the inside of the pipe line closely contacted with the conductor, and is discharged to the outside.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の
実施の形態の高電圧パルス発生回路用磁性部品を示す図
である。同図においては、ドーナッツ形状の冷却フィン
10と、単位巻磁心11が交互に積層される。また、冷
却フィン10の内部は空洞であり、液体冷媒20によっ
て満たされている。またこの冷媒は外部に設けられた循
環ポンプによって熱交換器(図示せず)を通して循環す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a first embodiment of the present invention. In the drawing, donut-shaped cooling fins 10 and unit winding cores 11 are alternately stacked. Further, the inside of the cooling fin 10 is hollow and is filled with the liquid refrigerant 20. The refrigerant is circulated through a heat exchanger (not shown) by a circulation pump provided outside.

【0024】このように構成すると、巻磁心で発生した
熱は隣接した冷却フィンに伝わりさらにフィン内部を循
環する冷媒によって外部に排出される。よって、巻磁心
に発生する熱は循環する冷媒によって外部に排出される
ので過熱することがない。また、磁性部品周囲の空間は
誘電率の低い気体であるので浮遊静電容量が増加するこ
とも無く従ってその影響による性能の低下を防止するこ
とができる。
With this configuration, the heat generated in the wound core is transmitted to the adjacent cooling fins and further discharged outside by the refrigerant circulating inside the fins. Therefore, the heat generated in the winding core is discharged to the outside by the circulating refrigerant, so that it does not overheat. Further, since the space around the magnetic component is a gas having a low dielectric constant, the floating capacitance does not increase, so that a decrease in performance due to the influence can be prevented.

【0025】図2は本発明の第2の実施の形態の高電圧
パルス発生回路用磁性部品を示す図である。ここでは、
第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付し
説明を省略する。
FIG. 2 is a view showing a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a second embodiment of the present invention. here,
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0026】図2の冷却フィンにおいては、冷却フィン
の内部に冷媒を循環する循環路が設けられ、冷媒はそこ
を流れる。其の他の作用効果については第1の実施の形
態と同様であるので説明を省略する。
In the cooling fin of FIG. 2, a circulation path for circulating the refrigerant is provided inside the cooling fin, and the refrigerant flows therethrough. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

【0027】図3は本発明の第3の実施の形態の高電圧
パルス発生回路用磁性部品を示す図である。ここでは、
第1の実施の形態と同一部分については同一符号を付し
説明を省略する。
FIG. 3 is a view showing a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a third embodiment of the present invention. here,
The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

【0028】図3の冷却フィンにおいては、冷却フィン
の中にヒートパイプを埋め込み、ヒートパイプの上部に
は複数枚の放熱板を取り付け、外部に設けられたファン
(図示せず)によって空気を吹き付けられる。
In the cooling fin shown in FIG. 3, a heat pipe is embedded in the cooling fin, a plurality of heat radiating plates are mounted on the heat pipe, and air is blown by a fan (not shown) provided outside. Can be

【0029】このように構成すると、巻磁心で発生した
熱は隣接した冷却フィンに伝わりさらにヒートパイプ内
部の作動液の蒸発によりヒートパイプ上部に伝わり、最
終的には放熱板から外部に排出される。
With this configuration, the heat generated in the winding core is transmitted to the adjacent cooling fins, further transmitted to the upper portion of the heat pipe by evaporation of the working fluid inside the heat pipe, and finally discharged from the heat radiating plate to the outside. .

【0030】よって、巻磁心に発生する熱はヒートパイ
プによって外部に排出されるので過熱することがない。
また磁性部品周囲の空間は誘電率の低い気体であるので
浮遊静電容量か増加することも無く従ってその影響によ
る性能の低下を防止することができる。
Therefore, the heat generated in the wound core is discharged to the outside by the heat pipe, so that the heat is not overheated.
Further, since the space around the magnetic component is a gas having a low dielectric constant, the floating capacitance does not increase, so that a decrease in performance due to the influence can be prevented.

【0031】図4は本発明の第4の実施の形態を説明す
る図であり、巻磁心11、絶縁板21、冷却フィン10
の接触部の断面を拡大して示している。図4において、
巻磁心は磁性体箔12と絶縁フイルム13の層からなっ
ており、高電圧パルス発生用磁性部品は磁性体箔12と
絶縁フイルム13を交互に巻重ねた巻磁心の上に絶縁板
をおきその上に冷却フィンを積み重ねて構成される。
FIG. 4 is a view for explaining a fourth embodiment of the present invention, in which a winding core 11, an insulating plate 21, and cooling fins 10 are provided.
2 shows an enlarged cross section of the contact portion. In FIG.
The wound core is composed of a layer of a magnetic foil 12 and an insulating film 13, and a magnetic component for generating a high voltage pulse is provided by placing an insulating plate on a wound core in which the magnetic foil 12 and the insulating film 13 are alternately wound. It is composed by stacking cooling fins on top.

【0032】このように構成すると巻磁心で発生した熱
は絶縁板21を横切って冷却フィン10に伝達される。
よって、冷却フィンと磁性体との間に絶縁板があるので
隣接する磁性体箔が冷却フィンにより電気的に短絡され
ることが無くなる。もしも絶縁板かない場合には短絡を
防止するために例えば絶縁フイルム13を磁性体箔12
よりも出っ張らせるなどしなければならないがその場合
は磁性体箔12と冷却フィン10の間に空気層ができて
しまい熱伝達率が低下して冷却効率が低下する。従って
本実施の形態によれば冷却効率も絶縁性能も安定な高電
圧パルス発生用磁性部品を得ることができる。
With this configuration, heat generated in the winding core is transmitted to the cooling fins 10 across the insulating plate 21.
Therefore, since the insulating plate is provided between the cooling fin and the magnetic material, the adjacent magnetic material foil is not electrically short-circuited by the cooling fin. If there is no insulating plate, for example, an insulating film 13 is placed on the magnetic foil 12 to prevent a short circuit.
However, in this case, an air layer is formed between the magnetic foil 12 and the cooling fins 10, so that the heat transfer coefficient is reduced and the cooling efficiency is reduced. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to obtain a magnetic component for generating a high-voltage pulse with stable cooling efficiency and insulating performance.

【0033】なお、絶縁板21の材質としては絶縁性能
も優れ熱伝達も優れたセラミックが適している。また、
冷却フィンそのものをセラミックなどの絶縁物で構成し
た場合には上で説明したような絶縁板は不要である。
The material of the insulating plate 21 is preferably a ceramic having excellent insulating performance and excellent heat transfer. Also,
When the cooling fin itself is made of an insulating material such as ceramic, the above-described insulating plate is unnecessary.

【0034】更に、冷却フィンが金属であってもその表
面に絶縁体皮膜を形成すれば絶縁板をおいたのと同様の
作用・効果が得られる。絶縁皮膜の種類としてはエポキ
シコーティングや、セラミックコーティングが適してい
る。
Further, even if the cooling fin is made of metal, if an insulating film is formed on the surface of the cooling fin, the same operation and effect as when an insulating plate is provided can be obtained. Epoxy coating or ceramic coating is suitable as the type of insulating film.

【0035】図5は本発明の第5の実施の形態の可飽和
リアクトルを示す図である。図5に示したリアクトル
は、交互に積層した冷却フィン10、巻磁心11と、そ
の内外周にコイル15を巻回して、不活性ガス16と共
に密閉筐体30に封入することのより構成される。な
お、筐体外部との電気的取り合いは貫通端子17を通じ
て行う。
FIG. 5 is a diagram showing a saturable reactor according to a fifth embodiment of the present invention. The reactor shown in FIG. 5 is constituted by alternately laminating the cooling fins 10, the winding core 11, and winding the coil 15 around the inner and outer peripheries thereof, and enclosing the coil 15 with the inert gas 16 in the closed casing 30. . The electrical connection with the outside of the housing is performed through the through terminal 17.

【0036】密閉した筐体に封入することにより高電圧
に充電される部分の表面が清浄に保たれるため装置を長
期間に渡り使用したときに汚損による絶縁性能の低下が
無くなり、絶縁距離を小さくすることができる。
By enclosing the device in a sealed housing, the surface of the portion charged with a high voltage is kept clean, so that when the device is used for a long period of time, the insulation performance does not decrease due to contamination, and the insulation distance is reduced. Can be smaller.

【0037】また、不活性ガスとしては窒素に六弗化硫
黄ガスを混合したものを用いると、絶縁性能も向上し地
球温暖化に寄与する割合も低く抑えることができて好都
合である。
The use of a mixture of nitrogen and sulfur hexafluoride gas as the inert gas is advantageous in that the insulation performance is improved and the rate of contribution to global warming can be reduced.

【0038】更に、磁性部品単独でなく、高電圧パルス
発生回路として必要な共の他の要素部品である高速スイ
ッチ、コンデンサも同一筐体に収納すれば接続導体の引
き出しに伴う配線距離の増加を最小限にとどめ、より小
型で軽量安価な高電圧パルス発生回路とすることができ
る。
Furthermore, not only the magnetic component alone, but also the other high-speed switches and capacitors required as a high-voltage pulse generating circuit are housed in the same housing, so that the wiring distance due to the connection conductor drawing-out increases. By minimizing it, a smaller, lighter and cheaper high-voltage pulse generating circuit can be obtained.

【0039】次に、高電圧パルス発生回路に使用される
コンデンサの冷却方法について説明する。高電圧パルス
発生回路では円筒状のセラミックコンデンサを複数個直
並列に接続して用いられることが多い。セラミックコン
デンサは耐電圧も高く、大電流通電にも適するなど優れ
た特徴を多くもつが、静電容量が温度依存するという欠
点がある。従って高電圧パルス発生回路に組み込んだと
きに繰返し動作を行うと誘電損失による自己発熱によっ
て静電容量か変化することになる。これを防ぐためには
コンデンサを冷却して温度変化を小さくする必要があ
る。以下はコンデンサの温度変化を小さくして繰返し動
作にも安定な高電圧パルス発生回路を得るためのもので
ある。
Next, a method of cooling a capacitor used in the high-voltage pulse generating circuit will be described. In a high-voltage pulse generating circuit, a plurality of cylindrical ceramic capacitors are often connected in series and parallel. Ceramic capacitors have many excellent features such as high withstand voltage and suitability for large current flow, but have the disadvantage that the capacitance is temperature-dependent. Therefore, if a repetitive operation is carried out when incorporated in a high-voltage pulse generating circuit, the capacitance changes due to self-heating due to dielectric loss. In order to prevent this, it is necessary to cool the condenser to reduce the temperature change. The following is for obtaining a high-voltage pulse generating circuit which is small in the temperature change of the capacitor and stable even in the repetitive operation.

【0040】図6は本発明の第6の実施の形態の高電圧
パルス発生回路に用いるコンデンサの取り付け部を示す
図である。本実施の形態においては、円筒状のセラミッ
クコンデンサ40は、内部に空洞を設け冷媒を流すよう
にした第1の導体板42と第2の導体板41に挟まれて
固定される。
FIG. 6 is a view showing a mounting portion of a capacitor used in a high-voltage pulse generating circuit according to a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the cylindrical ceramic capacitor 40 is fixed by being sandwiched between a first conductor plate 42 and a second conductor plate 41 which have a cavity therein and through which a coolant flows.

【0041】このようにすることによりコンデンサ40
で発生した熱は第1の導体板42に伝達されさらに導体
板42の内部を流れる冷媒により除去されるのでコンデ
ンサ40の温度上昇が抑えられる。
By doing so, the capacitor 40
Is transmitted to the first conductive plate 42 and is removed by the refrigerant flowing inside the conductive plate 42, so that the temperature rise of the capacitor 40 can be suppressed.

【0042】図7は本発明の第7の実施の形態の高電圧
パルス発生回路に用いるコンデンサの取り付け部を示す
図である。本実施の形態においては、円筒状のセラミッ
クコンデンサ40は、管路43を溶着し冷媒を流すよう
にした導体板44に挟まれて固定される。
FIG. 7 is a view showing a mounting portion of a capacitor used in a high-voltage pulse generating circuit according to a seventh embodiment of the present invention. In the present embodiment, the cylindrical ceramic capacitor 40 is fixed by being sandwiched by a conductor plate 44 that welds the conduit 43 and allows the coolant to flow.

【0043】このようにすることによりコンデンサ40
で発生した熱は導体板44に伝達されさらに導体板44
に溶着された管路を流れる冷媒により除去されるのでコ
ンデンサ40の温度上昇が抑えられる。
By doing so, the capacitor 40
The heat generated in the process is transmitted to the conductor plate 44 and
The temperature rise of the condenser 40 is suppressed because the refrigerant is removed by the refrigerant flowing through the pipeline welded to the pipe.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば浮遊
静電容量の影響によっての性能の低下することが無く、
小型で絶縁性能も安定な高電圧パルス発生用磁性部品及
び繰返し動作にも安定な高電圧パルス発生回路を得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the performance does not decrease due to the influence of the floating capacitance.
It is possible to obtain a high-voltage pulse generating magnetic component that is small in size and stable in insulation performance and a high-voltage pulse generating circuit stable in repetitive operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施の形態の高電圧パルス発
生回路用磁性部品を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施の形態の高電圧パルス発
生回路用磁性部品を示す図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施の形態の高電圧パルス発
生回路用磁性部品を示す図。
FIG. 3 is a view showing a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4の実施の形態の高電圧パルス発
生回路用磁性部品の一部拡大図。
FIG. 4 is a partially enlarged view of a magnetic component for a high-voltage pulse generation circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第5の実施の形態の可飽和リアクト
ルを示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a saturable reactor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第6の実施の形態の高電圧パルス発
生回路に用いるコンデンサの取り付け部を示す図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a mounting portion of a capacitor used in a high-voltage pulse generation circuit according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第7の実施の形態の高電圧パルス発
生回路に用いるコンデンサの取り付け部を示す図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a mounting portion of a capacitor used in a high-voltage pulse generation circuit according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】 従来の高電圧パルス発生回路の回路図。FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional high-voltage pulse generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…冷却フィン 11…巻磁心 12…磁性体箔 13…絶縁フィルム 15…コイル 16…不活性ガス 17…貫通端子 20…冷媒 21…絶縁板 30…筐体 40…コンデンサ 41、42、44…導体板 43…管路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Cooling fin 11 ... Winding core 12 ... Magnetic material foil 13 ... Insulating film 15 ... Coil 16 ... Inert gas 17 ... Through terminal 20 ... Refrigerant 21 ... Insulating plate 30 ... Housing 40 ... Capacitor 41, 42, 44 ... Conductor Plate 43 ... Pipe line

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁心と冷却フィンとを交互に積層し、前
記冷却フィンの中に冷媒を循環したことを特徴とする高
電圧パルス発生回路用磁性部品。
1. A magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit, wherein magnetic cores and cooling fins are alternately stacked, and a coolant is circulated in the cooling fins.
【請求項2】 磁心と冷却フィンとを交互に積層し、前
記冷却フィンにヒートパイプを埋め込んだことを特徴と
する高電圧パルス発生回路用磁性部品。
2. A magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit, wherein magnetic cores and cooling fins are alternately stacked, and a heat pipe is embedded in the cooling fins.
【請求項3】 前記冷却フィンと前記磁心との間に絶縁
板を挟んだことを特徴とする請求項1または請求項2記
載の高電圧パルス発生回路用磁性部品。
3. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 1, wherein an insulating plate is interposed between the cooling fin and the magnetic core.
【請求項4】 前記冷却フィンを絶縁物で構成したこと
を特徴とする請求項1または請求項2記載の高電圧パル
ス発生回路用磁性部品。
4. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 1, wherein said cooling fin is made of an insulating material.
【請求項5】 前記絶縁板はセラミックとしたことを特
徴とする請求項4記載の高電圧パルス発生回路用磁性部
品。
5. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 4, wherein said insulating plate is made of ceramic.
【請求項6】 前記冷却フィンの表面に絶縁皮膜を形成
したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の高
電圧パルス発生回路用磁性部品。
6. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 1, wherein an insulating film is formed on a surface of the cooling fin.
【請求項7】 前記絶縁皮膜はエポキシコーティングと
したことを特徴とする請求項6記載の高電圧パルス発生
回路用磁性部品。
7. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 6, wherein said insulating film is an epoxy coating.
【請求項8】 前記絶縁皮膜はセラミックコーティング
としたことを特徴とする請求項6記載の高電圧パルス発
生回路用磁性部品。
8. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 6, wherein said insulating film is a ceramic coating.
【請求項9】 不活性ガスとともに密閉筐体に収納した
ことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記
載の高電圧パルス発生回路用磁性部品。
9. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 1, wherein the magnetic component is housed in a closed casing together with an inert gas.
【請求項10】 前記不活性ガスは窒素と六弗化硫黄と
の混合ガスとしたことを特徴とする請求項9記載の高電
圧パルス発生回路用磁性部品。
10. The magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit according to claim 9, wherein said inert gas is a mixed gas of nitrogen and sulfur hexafluoride.
【請求項11】 少なくとも高電圧パルス発生回路用磁
性部品とスイッチング素子とコンデンサとを有する高電
圧パルス発生回路において、前記高電圧パルス発生回路
用磁性部品は請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の
高電圧パルス発生回路用磁性部品とし、不活性ガスを満
たした密閉タンクに収納したことを特徴とする高電圧パ
ルス発生回路。
11. A high-voltage pulse generating circuit having at least a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit, a switching element, and a capacitor, wherein the magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit is according to any one of claims 1 to 8. A high-voltage pulse generating circuit characterized by being housed in a sealed tank filled with an inert gas, as the magnetic component for the high-voltage pulse generating circuit described in the above.
【請求項12】 少なくとも高電圧パルス発生回路用磁
性部品とスイッチング素子とコンデンサとを有する高電
圧パルス発生回路において、前記コンデンサに密着し他
の機器との接続を行う導体の内部に冷媒を循環したこと
を特徴とする高電圧パルス発生回路。
12. A high-voltage pulse generating circuit having at least a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit, a switching element, and a capacitor, wherein a refrigerant is circulated inside a conductor that is in close contact with the capacitor and connects to another device. A high-voltage pulse generation circuit characterized by the following.
【請求項13】 少なくとも高電圧パルス発生回路用磁
性部品とスイッチング素子とコンデンサとを有する高電
圧パルス発生回路において、前記コンデンサに密着し他
の機器との接続を行う導体に管路を溶着し前記管路に冷
媒を循環することを特徴とする高電圧パルス発生回路。
13. A high-voltage pulse generating circuit having at least a magnetic component for a high-voltage pulse generating circuit, a switching element, and a capacitor, wherein a conduit is welded to a conductor that is in close contact with the capacitor and that is connected to another device. A high voltage pulse generation circuit characterized by circulating a refrigerant through a pipeline.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114496483A (en) * 2022-02-18 2022-05-13 上海华湘计算机通讯工程有限公司 High-power impedance converter

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