JPS5838776Y2 - 高電圧発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、過電流および連続放電時に対する保護回路を
備えた高電圧発生装置に関する。

従来の高電圧発生装置は、過電流時の特性を利用した過
電流保護回路は有しているが、連続放電が発生した場合
の保護回路は特別に設けていなかった。

このため、従来の高電圧発生装置は、連続放電が発生し
た場合でも、その時に流れる放電電流が、実質的に保護
回路を動作させるに必要な電流値に達しないときには、
そのままの動作を維持する。

したがって、この場合には、高圧コンテ゛ンサや発振用
トランジスタの異常発熱現象が生じ、また放電時に生ず
るパルス電圧によって各部品の信頼性が劣下する等の問
題があった。

本考案は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、連続放電時に発生する数百止程度のパル
ス変動を検出し、それによってスイッチング素子の導通
状態を制御することにより、過電流とともに連続放電に
対して動作する保護回路を備えた高電圧発生装置を提供
する二とである。

以下、本考案を図面の実施例を用いて詳細に説明する。

図面は、本考案を実施した高電圧発生装置を示す図面で
ある。

図中、１は高圧トランスで、駆動巻線１ａ、高圧巻線１
ｂ、帰還巻線１Ｃ１制御巻線１ｄを有している。

上記駆動巻線１ａには共振用コンデンサ２が並列に接続
されており、その並列回路の一端はエミッタが接地され
た発振用トランジスタ３のコレクタに接続されている。

上記並列回路の他端Ｐは、ノンロック式のリセットスイ
ッチ４と、これに並列に挿入された保護回路５を構成す
るリレー６の接点６ａとを介して電源Ｂに接続されると
ともに、ベース抵抗７を介してトランジスタ３のベース
に接続されている。

なお、上記トランジスタ３のベースはまた、帰還抵抗８
を介して、一端が接地された帰還巻線ＩＣの他端に接続
されていて、全体としてトランジスタ３による公知の正
帰連形自励発振回路９を形成している。

高圧巻線１ｂは、上記発振回路９が動作することによっ
て駆動巻線１ａに生じる発振出力電圧Ｅ１を昇圧して交
流高電圧Ｅ２を得るもので、その一端は、一方の出力端
子１２′に接続されるとともに、抵抗１０を介して接地
されており、他端はカソードが他方の出力端子１２に接
続された高圧整流器１１のアノードに接続されている。

そして、上記出力端子１２．１２’間には負荷、例えば
電気集塵器の如き容量性負荷１３が接続されている。

なお、上記出力端子１２．１２’間にはまた、必要に応
じて高圧コンデンサ１１′が接続される。

制御巻線１ｄは、保護回路５を動作させるに必要な制御
電圧Ｅ４を得るもので、その一端は接地されており、他
端はダイオード１４のアノードに接続されている。

そして、ダイオ−ド１４のカソードは平滑用コンデンサ
１５を介して接地されるとともに、抵抗１６を介して電
界効果形トランジスタ（ＦＥＴ）１７のドレインに接続
されている。

そしてまた、前記ダイオード１４のカソードはカップリ
ングコンデンサ１８を介して、一端が接地されたポテン
ショメータ１９の他端に接続されている。

上記ポテンショメータ１９の調整接点は、アノードが抵
抗２１を介してＦＥＴ１７のゲートに接続されたダイオ
ード２０のカソードに接続されている。

上記ＦＥＴ１７のゲートはまた、抵抗２２とコンデンサ
２３の並列回路を介して接地されている。

そして、ＦＥＴ１７のソースはエミッタが接地されたス
イッチング用トランジスタ２４のベースに接続されると
ともに、可変抵抗２５を介して接地されている。

なお、上記トランジスタ２４のコレクターは、リレー６
の励磁コイル６ｂとダイオード２６の並列回路（ダイオ
ードの極性はアノードがコレクターに接続される方向）
を介して、上記駆動巻線１ａと共振用コンデンサ２の接
続点Ｐに接続されていて、全体として保護回路５を形成
している。

上記の高電圧発生装置は、つぎの様に動作する。

すなわち、リセットスイッチ４がＯＮされて、発振回路
９に電源Ｂの電圧が供給されると、トランジスタ３は発
振状態を開始し、その状態を維持する。

発振回路９の構成および動作は公知なので、その動作の
説明は省略する。

発振回路９が動作することによって、高圧トランス１の
駆動巻線１ａには発振出力電圧Ｅ１が生起される。

この電圧Ｅ１は高圧巻線１ｂによって交流高電圧Ｅ２に
昇圧される。

そして、この高電圧Ｅ２が整流器１１およびコンデンサ
１１′によって直流電圧に整流平滑されて、負荷１３に
供給される。

いま、高圧巻線側の回路が正常に動作している場合、す
なわち出力端子１２に流れる電流が過電流状態でなく、
また負荷が連続放電を起していない場合を考えると、保
護回路５の制御巻線１ｄには、所定の電圧値の電圧Ｅ４
が誘起される。

そしてこの電圧Ｅ４は、ダイオード１４およびコンデン
サ１５によって直流電圧Ｅ５に整流平滑された後、抵抗
１６を介してＦＥＴ１７のドレインに供給される。

なおまた、上記直流電圧Ｅ５は、カップリングコンテ゛
ンサ１８．ポテンショメータ１９．ダイオード２０．抵
抗２１を介して、ＦＥＴ１７のゲートにも供給されてい
る。

このため、上記直流電圧Ｅ５に含まれている商用電源に
よるリップル成分が取り出されて、ポテンショメータ１
９に電流が流れる。

この結果、ポテンショメータ１９の抵抗値に応じたリッ
プル電圧が得られる。

この電圧は、ダイオード２０．コンデンサ２３によって
整流平滑されて、ＦＥＴ１７のゲートを負電圧にバイア
スする。

本考案の保護回路は、上記の商用電源によるリップル成
分のみでは、ゲートがピンチオフ電圧以下にバイアスさ
れない様に設定されている。

これは、ポテンショメータ１９の調整接点を調整するこ
とによって実現できる。

このため、ＦＥＴのドレイン・ソース間にはゲート電圧
に応じた電流が流れ、この電流が可変抵抗２５を流れる
ことによって、トランジスタ２４は正電圧にバイアスさ
れる。

本考案の保護回路はまた、制御巻線１ｄに所定の電圧値
の電圧が誘起され、ＦＥＴのゲート・ソース間に電流が
流れた場合には、トランジスタ２４を導通状態とする様
にバイアスする如く設定されている。

これは可変抵抗２５を調整することによって実現される
。

したがって、発振回路が発振を開始し、高圧側回路が正
常に動作した場合には、制御巻線に所定の電圧値の電圧
が誘起され、この電圧によって、トランジスタ２４は導
通状態となる。

この結果、リレー６の励磁コイル６ｂに電流が流れ、接
点６ｂが閉じる。

この状態においては、すなわち、リレー６が動作した後
は、リセットスイッチ４は、もはやＯＮされている必要
はなく、スイッチをＯＦＦした場合にも、発振回路は発
振状態を維持する。

以上の動作は、リセットスイッチをＯＮした後、極めて
短時間で行なわれる。

上記の高電圧発生装置において、過電流状態となった場
合に保護回路５は次の様に作用する。

過電流状態となり、高圧巻線１ｂに流れる電流が所定の
値以上になると、制御巻線１ｄに誘起される電圧Ｅ４の
電圧値は所定の値以下に低下する。

それによって、ＦＥＴ１７のドレイン・ソース間に流れ
る電流が減少し、トランジスタ２４のバイアス電圧が低
下する。

本考案の保護回路は、制御巻線１ｄに誘起される電圧が
所定の値以下となった時には、ＦＥＴのドレイン・ソー
ス間に流れる電流が減少し、それによってトランジスタ
２４を遮断状態とする様に設定されている。

したがって、過電流状態の場合には、リレー６の励磁コ
イル６ｂに流れる電流が遮断されて接点６ａが開かれる
。

その結果、発振回路９と電源Ｂとの接続が切断され、発
振回路９は発振状態を停止し、高電圧発生装置は動作を
停止する。

それゆえ、上記高電圧発生装置は、過電流に対して保護
される。

また、上記高電圧発生装置において連続放電が発生した
場合には、保護回路５は次の様に作用する。

すなわち、連続放電時には、それによって数百土程度の
周波数のパルスが発生するため、制御巻線１ｄに誘起さ
れた電圧Ｅ４を整流平滑した後の電圧Ｅ５にも、商用周
波数のリップル成分とともに、このパルス成分が含まれ
ている。

このパルス成分はカップリングコンテ゛ンサ１８により
取り出された後、整流平滑されてＦＥＴ１７のゲートに
供給される。

本考案の保護回路は、ＦＥＴ１７の°ゲートに連続放電
時に発生するパルス成分によるバイアス電圧が供給され
た場合に、ゲート電圧はピンチオフ電圧以下となる様に
設定されている。

したがって、連続放電時には、ＦＥＴ１７が遮断状態と
なり、その結果トランジスタ２４のバイアス電圧が零に
なる。

そのため、トランジスタ２４も遮断状態となり、過電流
の場合と同様、高電圧発生装置は動作を停止する。

それゆえ、上記高電圧発生装置は、連続放電に対して保
護される。

なお、連続放電現象が発生した場合、上記保護回路５は
ある時定数をもって動作している。

すなわち、放電時に発生する数百ル程度のパルス成分は
、カップリングコンテ゛ンサ１８によって取り出された
後、抵抗２１およびコンデンサ２３より成る積分回路に
よって積分され、その積分された電圧値がある値以上に
なると保護回路を動作させる様になっている。

このことは、本考案の如き高電圧発生装置にとって重要
である。

なぜならば、本考案の如き高電圧発生装置は、主として
電気集塵器、イオナイザー、電着塗装器等の様に、容量
性負荷が接続されることが多い。

容量性負荷は、電圧が供給された瞬間に回路に与える影
響は、放電現象が発生した場合と類似している。

また、これらの容量性の負荷は、使用中の種々の条件に
より、正常な動作をしているにもかかわらず、瞬間的に
放電現象を起している場合がある。

この様な負荷が接続されることの多い高電圧発生装置に
、放電現象を起した瞬間に動作する保護回路を設けたな
らば、高電圧発生装置の使用に支障をきたすおそれがあ
る。

そのため、本考案の保護回路は、放電時に発生するパル
ス成分を積分し、その積分値がある値以上になった場合
にのみ動作する様に構成しである。

なお、上記の保護回路において、ポテンショメータ１９
の調整接点を調整することによって、連続放電が発生し
てから回路が動作するまでの時間を調整することができ
、また可変抵抗２５を調整することによって、過電流状
態に対する動作点を調整できる。

また、コンデンサ２３と並列に接続された抵抗２２は、
コンデンサ２３に蓄えられた電荷の放電経路を形成して
いる。

上記の実施例においては、保護回路が動作をすることに
よって、発振回路と電源との接続を切断するものであっ
たが、本考案はこれに限定されないことは言うまでもな
い。

要は、発振肘路の動作を停止させる構成であれば良い。

以上説明した様に、本考案の高電圧発生装置は、制橋巻
線を設け、制御巻線に誘起される電圧が所定の値以下と
なると動作するとともに、連続放電によって制御巻線に
誘起される電圧に生じるパルス成分を取り出し、このパ
ルス成分を積分した値がある値以上になった場合に動作
して発振回路の動作を停止させる保護回路を有するもの
である。

したがって、本考案の高電圧発生装置によれば、次の様
な有益な効果が得られる。

まず第１に、過電流時ばかりでなく、連続放電時にも動
作を停止するために、装置の安全性、信頼性が極めて向
上する。

そして連続放電の検出には、ある時定数を設けているた
めに、不都合な連続放電時の場合のみ確実に動作する。

また、制御巻線に誘起される電圧によってのみ制御する
構成であるため、高圧巻線側の回路と駆動巻線側の回路
とを直流的に絶縁することができる。

このため、トランスレス方式の高電圧発生装置において
も問題なく使用できる。

本考案は、上記の如きものであるから、今後波々需要の
高まる電気集塵器、電着塗装器等の高電圧発生装置とし
て極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案を実施した高電圧発生装置を示す回路接
続図である。 図中、１は高圧トランス、５は保護回路、６はリレ−、
９は発振回路、１３は負荷、Ｂは電源を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発振回路と、該発振回路の発振出力電圧を昇圧する高圧
   トランスとを有する高電圧発生装置において、前記高圧
   トランスに設けた制御巻線に誘起される電圧が所定の値
   以下になると動作するとともに、前記高圧トランスの高
   圧巻線側の回路で連続放電を起した場合に、該連続放電
   によって制御巻線に誘起される電圧中に生じるパルス成
   分を取り出し、該パルス成分を積分した値がある値以上
   になった場合に動作して、前記発振回路の発振動作を停
   止させる如く作用する保護回路を設けたことを特徴とす
   る高電圧発生装置。