【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明はプロクラマフルに電源電圧を変えることができ
る電源装置に係り、特には正負の方向に電源電圧の極性
を切り換えて負荷にその電源電圧を供給することができ
るプロクラマフルミ蒸装置に関する。
一般The present invention relates to a power supply device that can change the power supply voltage in a prochromatic manner, and more particularly to a prochromatic evaporator that can switch the polarity of the power supply voltage in the positive and negative directions and supply the power supply voltage to a load. general
【こ、例えば2次イオン簀量分析計において正負の
2次イオンの分析を行うとき、工不ルキアナライサに印
加する電圧の極性を正負方向に切り侠える必要かある。
ところで、このような分析のためのアナライサ用小:訴
装盾′としては一般に電圧を一般に■〜1数KV桿1隻
の41囲においてプロクラマフルに変えることができる
ものが必要である。
このようなアナライサ用電源装置において負荷に対する
電源電圧の軸釣を切り換えるに当たり、従来技術では串
に幡性切換スイッチを操作することによりその咄性を切
り換えるようにしている。
したかって、このような従来技術にあっては、極性切り
換えタイミンクを正確に制曲]して極性を連続的に切り
換えていくようにすることが比較的困錬であるとともに
、その操作もかなりiMi@なものとな−0ている。
本発明0月」的は、L述に舷み、印加電圧の極性か自動
的薔こ1帷に切り換わるようにし、したかつて連続的な
極性の正確な切侯えを1111串か一ノ容易に行うこと
かできるフロクラマフル141j4装置−を提供するこ
とである。
本発明は、上記目的を達成するため、正極性の電源電圧
を供給する正極性可変電圧電源と負極性の電源電圧を供
給する負極t!f:、可変亀圧電源電圧負荷に対して直
列に接続し、前記1i1il可変電圧電源の内、一方の
司変電圧竜源か作動状態にあることを検出することli
m 、l:し当該一方の可変電圧電源からの電圧を負荷
に印力1する一方不作動状態にある他方の可変−圧電源
の出力側を短絡する回路を設けてなるプロクラマブル電
源装置に、i:J構成されている。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
第1図は本発明の一実施例の基本的な電気回路図である
一正極性の電源電圧を供給する正極性可変電圧電源(C
C,)は、第157変面流電源(B1)と、第1ダイオ
ード(D])と、第1コンテンサ(cl)とを直列に接
続して構成される。負極性の電源電圧を供給する負極性
酊変亀圧電!cccz)は、第1可変曲流電源(B1)
と逆方向に電圧が増減する第2E]変直流岨源(B2)
と、第2タイオード(B2)と、第2コンテンサ((2
)とを直列に接続して構成される。これら+1101’
lJ変電圧Wt、 IQ (CCI ) (CC2)は
負荷(R1,)に対して直列に接続される。第1検出/
短絡回路(r)1)は、正極性可変電圧電源(CCI)
か不作動のときは吊にその出力側を短絡するものであっ
て、第1検出抵抗(R1)と、第1 % il+増幅器
(A、 )と、第1トランジスタ(TRt )とからな
シ、また第2検出/短絡回路(B2)は、負働性用変市
。
圧電DA (CC2)か不作動のときは常にその出力側
を短絡するものであって第2検出抵抗(R2)と、第2
左動増幅器(A2)と、第2トランジスタ(TR2)と
からなる。第1検出/短絡回路(1)])における第第
1トランジスタ′rR+)と第2恢出/短絡回路(1)
2)iこおける第2トランンスタ(”l’に2)とは、
互性町変電圧電vM(CCI )における第1「1」変
面流電隙(B+)の負=側と第1、コンデンサ(C1)
との第1接続部(右)と第11−ランンスタ(TR,)
のエミッタとの間に第1検出抵抗(R1)か挿入される
ととも【こ、第1検出抵抗(R1)の両端のそれぞれに
は第1差動増幅器(A1)の各入力部がそれぞれ接続さ
れる。同様に、負極性可変電圧電源(CC2)における
第2可変面流電源(B2)の負極側と第2コンテンサ(
C2)との第2接続部(12)と、第2トランジスタ(
TR2)のエミッタとの間に第2検出抵抗(R2)が挿
入されるとともに、第2検出抵抗(R2)の両端のそれ
ぞれは第2差動増1阻器(A2)の各入力部がそれぞれ
接続される。更に、正極性可変電圧電源(CCI )に
おける第1ダイオード(Do)のカソードと第1コンテ
ンサ(C1)との第3接続部(13)は第1トランジス
タ(TR1’)のコレクタに接続され、また負極性可変
電圧電源(CC2)における第2タイオード(B2)の
カソードと第2コンテンサ(C2)との第4接続部(ム
)は第2トランジスタ(TR2)のコレクタに接続され
る。また、第1.第2差動増幅器(Al )(A2 )
のそれぞれの出力部は、それぞれ第1.第2トランジス
タ(TRI )(TR2) のベースに接続される。
次に、動作を説明・rる。
先ず、正極性用変電圧&#JIC,乃;作動状態にある
のに対し、負極性可変電圧電源(CC2)か不作動状態
にある場合について説明する。このような場合は、第1
川変旧流屯綜(B+)からの出極性電H二が第1タイオ
ート(1)+)を介して第1コンテンサ(C1)iこ充
10されるとともに、負荷(R1,)に対して負伺電流
(11,)か点線経路を矢符方向に向がって流れる。こ
こで、負極性可変電圧電源(CC2)か不11、動であ
るために第2恢出/短絡回路(B2)における第2トラ
ンノスタC′rR2)のコレクタエミッタ]ハ1はhi
状しになっている。なお、この短絡のための第2トラノ
ンスタ(TI<2 )lこ対する尋通電庫は第2差動増
lpH,器(A2)の出力部から与えられる。
このように、点線経路を介して負荷電流(R+、)か流
れると、第1検出抵抗(1<+)の両端間蚤こ電位左か
発生し、これにより第1左動増幅器(A))の出力部か
らは、第1トランノスタ(TR,)を遮断させるための
遮断電圧か出力される。この遮断電圧により第11−ラ
ノノスタ(1゛lh)は遮断し、これにまり負荷(RL
)に対して正極性可変電圧電源(CQ)からの正極性電
圧が供給される。
次に、正極性可変電圧電源(CCV )から負荷(RL
)に印加される電圧か小さくなシ、例えば0になると、
第1検出抵抗(R1)に負荷電流(IL)が流れなくな
9、したがって第1検出抵抗(R1)の両端間に電位差
か生じなくなる結果、第1差動増幅器(A1)からは第
1トランジスタ(TRI )を導通させる導通電圧か出
力されることになる。この出力によシ第1トランジスタ
(TRI)は導通して正極性可変電圧電源(CCV)の
出力a1は短絡される。
一方、正極性5J変電圧電源(CC,)からの負荷(R
L)への印加電圧が0になると同時に負極性可変電圧電
源(CC2)からの負極性の電圧により、上述と同様に
して第2検出抵抗(R2)に負荷電流(IL)が流れる
。この負荷電流にまシ第2検出抵抗(R2)に電位差か
生しること1こまシ、第2差動増幅器(A2)の出力部
からは第2トランジスタ(TR2)を遮断する遮断電圧
が出力されることになる。この出力により第2トランジ
スタ(TR2)は遮断し、その結末負極性i+J変屯目
二電綜(CC2)の負極性電I;が負荷(RJ、)に印
加される。
このようにして、この実施例では負荷(RL)に対して
自動的に正負11+I極性のmIfを連続的に印加する
ことができる。
第2図は第1図の計細な電気回路図である。正極・1性
1】]変電[L屯隙(CCV )は、2個のトランジス
タ(月<ILI+ ) (’1”R+uz )と、トラ
ンス(′I’、 )と、2個のタイ4 − l’
(1)+o+ )(+)+uz )と、 抵抗(R
)ol)と、 自走型マルナハイル タヘ0と、可変’
N 源(V、 )とを含み、負極1〈1川変電圧電隙(
CC2)も同様ζこ、2個のトランジスタ(i’R2o
+ ) C′I I< 2112 )と、トランスC′
l’2 )と、2個のタイオーF (1)201 )(
1)m )と、抵抗(Rzoz )と、自走型マルチハ
イフレークへDと、+iJ笈電LQ (v、 )とを含
む。
第1検出/短絡回路(1)、)は、旧流電鯨(B1)と
、第1検出抵抗(R+o2)と、24hのタイオートC
D+oJ)(1)+04 )と、5個のトランジスタ(
TR113)(”’R1uv )とを含み、弔2検出/
短絡回LM(Dz)は同様に、直流”CM、 ty(B
2 )と、第2恢出抵抗(R202)と、2値のタイオ
ート(B203 )(B204 )と、5仏のトランジ
スタ(TRm )”(TR2o7)とを含む。
このまうな構成において、正極性可変電圧電源(CC1
)か作動状態にあり、負極性可変電圧電源(CC2)か
不作動状態にある場合、負荷電流(IL)が第1検出抵
抗(R102)を流れることにまυ第1検出/短絡回路
(DI)内のトランジスタ(TR]03 )が遮断状態
(こなる。ここで、第2検出/短絡回路(B2)におい
ては、直流電源(B2)からの直流電圧にまりトランジ
スタ(TR203)か導通状態になっているので、各ト
ランジスタ(TR204)(TR207)はいずれも導
通している。したがって、第1検出/短絡回路(Dl)
内の各トランジスタ(TR104)〜(TR107)は
いずれも遮断状態となり、正極性可変電圧電源(CC,
)の正極性電圧が負荷(RL)に印加されることになる
。なお、正極性可変電圧電源(CCV)における自走型
マルチハイフレータ(財)は、第1.第2出力端子を有
しており、これら各出力端子から交互にトランジスタ(
TRlo + ) (TR] 02 )を導通させるパ
ルスか出力される。したかって、このトランジスタ(T
klo+ )(TR+az )の尋逍タイミンクに対し
6してトランス(T1)の2次側には可変′市(In(
V+)の電圧を昇圧してなる異極114の電圧が受力に
挑起されることになるか、タイ:A−l’ (1)+0
1 )(B102 )のk Mt作出Iこまり負荷(R
L)iこは正慢性の電圧が印加される。なお、負極性i
1変kiLLJ、:4隙(CC2)iこおける自走型マ
ルチハイフレーク(Anは第3.第4出力giIIi了
を自しており、これら各出力端子から受力fこトランジ
スタ(′r+(2LI 1 ) < n< 2112
)をノ9aさせるパルスか出力され、1−述と同様にし
て負4ih (R」、)に対して負極性の電圧か印加さ
れる。このようにして、第2図の回路にヨルと、Fj1
1記しt、:各t−ランノy、夕(TR++++ )−
(−TRIa7)(TR2L14)(TR2117)に
尚1III」圧用I・ランノスタを使用することにより
、秒りえは+8 KV〜−8KVの聞て電圧を連続的に
変えて負荷に印加させることが+44能となる。
なお、上述の実施例においては、高圧用について説1す
]されているけれとも、1ルL1−入庫流用についても
同様に実施し、この実施例と同様の効果をあけることか
できる。
なお、上述の実施例においてフィードバックループを設
けるようにして高安定化のブロクラマフル電源装置とす
ることもできる。
以上説明したように、本発明によれば正極性の電源電圧
を供給する正極性可変電圧電源と負極性の電源電圧を供
給する負極性可変電圧電源とを直列に接続し、前記両回
変電圧電源の内、一方の可変電圧電源が作動状態にある
ことを検出することにます当該一方の可変電圧電源から
の電圧を負荷に印加する一方、不作11状態にある他方
の可変電圧電源の出力側を短絡するように構成している
ので、極性切換操作を要するとと々く、電源電圧の極性
を自動的に切換えて連続的に可変電圧を負荷に正確にか
つ容易に印加することができる。特に、本発明に誹れば
、例えば複合分析機において、オージェ電子分光用(負
極性電圧が必要)やX線光電子分光用(負極性電圧が必
要〕や2次イオン質量分析用(正極性電圧が必要)等に
使用されるエネルキアナライサ用電源で正負両極性に電
圧を切シ換える必要がある場合に切換スイッチにまるこ
となく自動的にその切り換えを行うことかできて都合が
良い。また、本発明によれば全てを固体素f・で構成す
ることができるので、故障の少ない装置を得ることかで
き、またコンピュータ制御に容易に過用することかでき
る等の効果を発揮することができる。[For example, when analyzing positive and negative secondary ions using a secondary ion capacity analyzer, it is necessary to be able to switch the polarity of the voltage applied to the mechanical analyzer between positive and negative directions. By the way, as a small analyzer for such an analysis, it is generally necessary to be able to change the voltage pro- grammatically in a range of 1 to 1 several KV per rod. In such an analyzer power supply device, when changing the axis of the power supply voltage to the load, in the prior art, the flexibility is changed by operating a changeover switch on the skewer. Therefore, with such conventional technology, it is relatively difficult to control the polarity switching timing accurately and switch the polarity continuously, and the operation is also quite difficult. @ Monotona-0. The purpose of the present invention is to switch the polarity of the applied voltage automatically to one line, and to make it easier to accurately set the continuous polarity. It is an object of the present invention to provide a flocramaful 141j4 device that can perform the following operations. In order to achieve the above object, the present invention provides a positive variable voltage power supply that supplies a positive power supply voltage and a negative pole t! that supplies a negative power supply voltage. f: Connect the variable voltage power source in series to the voltage load, and detect that one of the variable voltage power sources is in an operating state.
m, l: A programmable power supply device is provided with a circuit that applies voltage from one variable voltage power supply to a load and short-circuits the output side of the other variable voltage power supply that is in an inactive state. :J is configured. Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a basic electric circuit diagram of one embodiment of the present invention. A positive polarity variable voltage power supply (C
C,) is configured by connecting in series a 157th variable current power source (B1), a first diode (D]), and a first capacitor (cl). Negative polarity changeable turtle piezoelectric that supplies negative polarity power supply voltage! cccz) is the first variable curve power supply (B1)
2nd E] Variable DC source (B2) where the voltage increases and decreases in the opposite direction
, the second diode (B2), and the second capacitor ((2
) are connected in series. These +1101'
The lJ variable voltage Wt, IQ (CCI) (CC2) is connected in series to the load (R1,). 1st detection/
The short circuit (r) 1) is a positive polarity variable voltage power supply (CCI)
When the output side is inactive, the output side is short-circuited. Moreover, the second detection/short circuit (B2) is for negative action. When the piezoelectric DA (CC2) is inactive, its output side is always short-circuited, and the second detection resistor (R2) and the second
It consists of a left-handed amplifier (A2) and a second transistor (TR2). The first transistor 'rR+) in the first detection/short circuit (1)]) and the second detection/short circuit (1)
2) The second transistor at i (2 at “l”) is
The negative side of the first “1” variable current gap (B+) in the mutual variable voltage vM (CCI) and the first capacitor (C1)
1st connection part with (right) and 11th run star (TR,)
When a first detection resistor (R1) is inserted between the emitter of the be done. Similarly, the negative electrode side of the second variable surface current power supply (B2) in the negative polarity variable voltage power supply (CC2) and the second capacitor (
C2) and the second connection part (12) with the second transistor (
A second detection resistor (R2) is inserted between the emitter of TR2), and each input section of the second differential amplifier (A2) is connected to each end of the second detection resistor (R2). Connected. Furthermore, the third connection part (13) between the cathode of the first diode (Do) and the first capacitor (C1) in the positive polarity variable voltage power supply (CCI) is connected to the collector of the first transistor (TR1'), and A fourth connection part (mu) between the cathode of the second diode (B2) and the second capacitor (C2) in the negative polarity variable voltage power supply (CC2) is connected to the collector of the second transistor (TR2). Also, 1st. Second differential amplifier (Al) (A2)
The respective output sections of the first . It is connected to the base of the second transistor (TRI) (TR2). Next, the operation will be explained. First, a case will be described in which the variable voltage for positive polarity is in an operating state, while the variable voltage power source for negative polarity (CC2) is in an inactive state. In such a case, the first
The output polarity H2 from the Kawaden old flow tunnel head (B+) is charged to the first capacitor (C1) through the first tie (1)+), and the voltage is applied to the load (R1,). The negative current (11,) flows along the dotted line path in the direction of the arrow. Here, since the negative polarity variable voltage power supply (CC2) is not active, the collector-emitter of the second trannostar C'rR2) in the second output/short circuit (B2) is hi.
It has become a state of affairs. The second transponder (TI<2) for this short circuit is supplied from the output section of the second differential amplifier (A2). In this way, when the load current (R+, ) flows through the dotted line path, a voltage potential is generated between both ends of the first detection resistor (1<+), which causes the first left-hand dynamic amplifier (A) A cutoff voltage for cutting off the first trannoster (TR,) is output from the output section. This cutoff voltage cuts off the 11th Lannostar (1゛lh), and the load (RL
) is supplied with a positive voltage from a positive variable voltage power supply (CQ). Next, from the positive polarity variable voltage power supply (CCV) to the load (RL
) when the voltage applied to ) becomes small, for example 0,
The load current (IL) no longer flows through the first detection resistor (R1)9, and as a result, no potential difference is generated between both ends of the first detection resistor (R1). A conduction voltage that makes (TRI) conductive will be output. This output makes the first transistor (TRI) conductive, and the output a1 of the positive variable voltage power supply (CCV) is short-circuited. On the other hand, the load (R
At the same time as the voltage applied to L) becomes 0, a load current (IL) flows through the second detection resistor (R2) in the same manner as described above due to the negative voltage from the negative variable voltage power supply (CC2). In response to this load current, a potential difference is generated in the second detection resistor (R2), and a cutoff voltage that cuts off the second transistor (TR2) is output from the output section of the second differential amplifier (A2). will be done. This output shuts off the second transistor (TR2), and as a result, the negative polarity I of the negative i+J converter second electric wire (CC2) is applied to the load (RJ, ). In this manner, in this embodiment, mIf of positive and negative 11+I polarities can be automatically and continuously applied to the load (RL). FIG. 2 is a detailed electrical circuit diagram of FIG. [Positive electrode / 1 character 1]] Transformation [L ton gap (CCV) consists of two transistors (month<ILI+) ('1"R+uz), a transformer ('I', ), and two ties 4-l '
(1)+o+ )(+)+uz ) and resistance (R
)ol), self-propelled Marunahair Tahe0, and variable'
N source (V, ) and negative electrode 1〈1 river voltage gap (
Similarly, CC2) has two transistors (i'R2o
+) C'I I< 2112) and transformer C'
l'2 ) and two Taioh F (1)201 )(
1) m), a resistor (Rzoz), a self-propelled multi-high flake D, and a +iJ electric current LQ (v, ). The first detection/short circuit (1), ) consists of the old current electric whale (B1), the first detection resistor (R+o2), and the 24h tie auto C.
D+oJ)(1)+04) and five transistors (
TR113) ("'R1uv), and 2 detection/
Similarly, the short circuit LM (Dz) is a direct current “CM, ty (B
2), a second drawn resistor (R202), a binary tie-out (B203) (B204), and a five-channel transistor (TRm)" (TR2o7). In this perfect configuration, the positive polarity Variable voltage power supply (CC1
) is in the active state and the negative polarity variable voltage power supply (CC2) is in the inactive state, the load current (IL) flows through the first detection resistor (R102). ) in the transistor (TR203) is in a cut-off state (this is the case).Here, in the second detection/short circuit (B2), the transistor (TR203) becomes conductive due to the DC voltage from the DC power supply (B2). Therefore, each transistor (TR204) (TR207) is conductive.Therefore, the first detection/short circuit (Dl)
Each of the transistors (TR104) to (TR107) is in a cut-off state, and the positive polarity variable voltage power supply (CC,
) will be applied to the load (RL). In addition, the self-running multi-high inflator (incorporated) in the positive polarity variable voltage power supply (CCV) is the first. It has a second output terminal, and transistors (
A pulse is output that makes TRlo + ) (TR] 02 ) conductive. This transistor (T
6, the secondary side of the transformer (T1) has a variable rate (In(
Is the voltage of the different pole 114 created by boosting the voltage of V+) challenged by the passive force?Tie: A-l' (1)+0
1) (B102) k Mt production I clog load (R
L) A positive voltage is applied. Note that negative polarity i
1st change kiLLJ: 4th gap (CC2) i is a self-running multi-high flake (An has the 3rd and 4th outputs giIIi), and the receiving force f is transmitted from each of these output terminals to the transistor ('r+( 2LI 1 ) < n < 2112
) is outputted, and a voltage of negative polarity is applied to negative 4ih (R'', ) in the same manner as described in 1-1. In this way, Fj1 is added to the circuit shown in Figure 2.
1 marked t,: each t-ranno y, evening (TR+++++)-
(-TRIa7) (TR2L14) (TR2117) By using an I-Lannostar for 1III" pressure, it is possible to continuously change the voltage from +8 KV to -8 KV and apply it to the load. becomes. In the above-mentioned embodiment, although the explanation is given for high pressure use, it can be implemented in the same way for 1L L1-warehousing diversion, and the same effect as this embodiment can be obtained. In addition, in the above-described embodiment, a feedback loop can be provided to provide a highly stable block diagram full power supply device. As explained above, according to the present invention, a positive polarity variable voltage power supply that supplies a positive polarity power supply voltage and a negative polarity variable voltage power supply that supplies a negative polarity power supply voltage are connected in series, The purpose is to detect that one of the variable voltage power supplies is in an operating state.While applying the voltage from the one variable voltage power supply to the load, the output side of the other variable voltage power supply is in a poor harvest state. Since it is configured to short-circuit the power supply voltage, the polarity of the power supply voltage can be automatically switched as soon as a polarity switching operation is required, and a variable voltage can be continuously applied to the load accurately and easily. In particular, in accordance with the present invention, for example, in a compound analyzer, for Auger electron spectroscopy (requires negative polarity voltage), When it is necessary to switch the voltage between positive and negative polarities in the Enerquia analyzer power supply used for applications such as those that require a switch, it is convenient because the switching can be done automatically without having to use a changeover switch.Also. According to the present invention, everything can be constructed from solid elements, so it is possible to obtain a device with fewer failures, and it can also be easily overused for computer control. can.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第1図は本発明の一実施例の電気回路図、第2図は第1
図の訂細な電気回路図である。
(CCI )(CC2>正極性可変電圧電源、負極性可
変電圧電源、(山)(1)2)・第1.第2検出/短絡
回路、(RJ・負41fFig. 1 is an electrical circuit diagram of one embodiment of the present invention, and Fig. 2 is an electrical circuit diagram of an embodiment of the present invention.
It is a detailed electrical circuit diagram of the figure. (CCI) (CC2>Positive polarity variable voltage power supply, negative polarity variable voltage power supply, (mountain) (1) 2)・1st. 2nd detection/short circuit, (RJ/negative 41f