JPS59175381A - 高電圧発生装置 - Google Patents
高電圧発生装置Info
- Publication number
- JPS59175381A JPS59175381A JP5086383A JP5086383A JPS59175381A JP S59175381 A JPS59175381 A JP S59175381A JP 5086383 A JP5086383 A JP 5086383A JP 5086383 A JP5086383 A JP 5086383A JP S59175381 A JPS59175381 A JP S59175381A
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- JP
- Japan
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- voltage
- rectifier
- high voltage
- voltage generator
- nonlinear resistance
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
- H02M7/10—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は緩慢な立上り、あるいは急峻な立上りの鼓形が
発生でき、かつ直流および脈流をも発生可能な高電圧発
生装置に関する。
発生でき、かつ直流および脈流をも発生可能な高電圧発
生装置に関する。
第１図は一例として従来のコッククロフトーワルトン型
の高電圧発生装置の要部の配線図を示したもので、１は
変圧器、２ないし７はコンデンサ。
の高電圧発生装置の要部の配線図を示したもので、１は
変圧器、２ないし７はコンデンサ。
８ないし１３は整流器、１４は出力端子である。
仄に第１図に示て従来のコッククロフトーワルトン型の
高電圧発生装置の動作について以下に説明Ｔる。１ず、
変圧器１の一久側に又流電源Ｅ。
高電圧発生装置の動作について以下に説明Ｔる。１ず、
変圧器１の一久側に又流電源Ｅ。
を供給てると二次側には電圧のピーク値Ｅが誘起される
。仄ＫＷ圧器１の２仄巻線接地端が正になる半周期の間
にコンデンサ２は整流器８を通じて電圧Ｅに充電される
。続いて変圧器１の２次巻線非接地端が正になる仄の半
周期にはコンデンサ３は変圧器１の２仄巻線、コンデン
サ２及び整流器９を弁して電圧２ＥＫ！で光電される。
。仄ＫＷ圧器１の２仄巻線接地端が正になる半周期の間
にコンデンサ２は整流器８を通じて電圧Ｅに充電される
。続いて変圧器１の２次巻線非接地端が正になる仄の半
周期にはコンデンサ３は変圧器１の２仄巻線、コンデン
サ２及び整流器９を弁して電圧２ＥＫ！で光電される。
続いて。
仄の半周期にコンデンサ４は変圧器１０２次巻線。
コンデンサ３とにエリ整流器１０を通じて２Ｅの電圧に
１で光電される。同様にしてコンデンサ５ないし７は半
周期ごとに久々に電圧２Ｅ１で光電される。このように
して出刃端子１４にはグラフ１０間に６Ｅの電圧が現わ
れる。本例はコンデンサ及び整流器が６段の場合につい
て説明したが一般にｎ段の場合にはｎ−Ｅの電圧が得ら
れる。
１で光電される。同様にしてコンデンサ５ないし７は半
周期ごとに久々に電圧２Ｅ１で光電される。このように
して出刃端子１４にはグラフ１０間に６Ｅの電圧が現わ
れる。本例はコンデンサ及び整流器が６段の場合につい
て説明したが一般にｎ段の場合にはｎ−Ｅの電圧が得ら
れる。
また、第１図の配線図において出刃端子１４及びグラフ
１０間に抵抗を接続し負荷電流を流すと。
１０間に抵抗を接続し負荷電流を流すと。
各コンデンサ２ないしγは牛周期ごとに光放電なくり返
すが、このために出刃電圧は均一な電圧ではなく脈動を
有Ｔる電圧が現われる。
すが、このために出刃電圧は均一な電圧ではなく脈動を
有Ｔる電圧が現われる。
更に、従来のコツククロフトーワルトン型高電圧発生装
置Ｆｉ＠流高電圧や脈動をもつ高電圧を発生することが
できても、急峻な立上りを有てるインパルスを容易に発
生てることはできない。仄にその理由について述べる。
置Ｆｉ＠流高電圧や脈動をもつ高電圧を発生することが
できても、急峻な立上りを有てるインパルスを容易に発
生てることはできない。仄にその理由について述べる。
第２図はコッククロ７トーワルトン型の高電圧発生装置
の出力端子１４に放電ギャップ１５を設は波形調整用の
抵抗１６゜および供試体１７とを直列に接続したインパ
ルス発生供試配線図である。ここで変圧器１の２仄電圧
なＥｌｔｈＩωｔとし、すべてのコンデンサ２ないし７
が光電された状態を考える。このとき接続点１８゜ない
し２３の電位はそれぞれ仄の工うＫなる。接続点１８で
はＥ（１＋蜘ωｔ）、接続点１９では２Ｅ。
の出力端子１４に放電ギャップ１５を設は波形調整用の
抵抗１６゜および供試体１７とを直列に接続したインパ
ルス発生供試配線図である。ここで変圧器１の２仄電圧
なＥｌｔｈＩωｔとし、すべてのコンデンサ２ないし７
が光電された状態を考える。このとき接続点１８゜ない
し２３の電位はそれぞれ仄の工うＫなる。接続点１８で
はＥ（１＋蜘ωｔ）、接続点１９では２Ｅ。
接続点２０ではＥ（３＋蜘ωｔ）、接続点２１では４Ｆ
、接続点２２ではＥ（５＋地ωｔ）、接続点２３では６
Ｅである。したがって整流器８．１０゜１２にかかる電
圧はＥ（１＋内ωｔ）、１次、整流器９，１１．１３に
はＥ（１−由ωｔ）の電圧が印加される。すなわち、整
流器８ないし１３には最大で２Ｅの電圧がかカ）る。工
って整流器８ないし１３の逆耐電圧は２Ｅ以上であるこ
とが必要となる。この様な状態において放電ギャップ１
５が火花放電をすると瞬間的に接続点２３の電位はほぼ
零に立下がり、７ｔとえは整流器１３にＶｉＥ（５＋癲
ωｔ）の電圧がか力）ることになる。したがって、整流
器１３には最低で４Ｆ、最高で６Ｅの電圧が印加され大
きなサージ電流が流れることになる。この時他の整流器
８．ないし１２にも夫々過大なサージ電流が流れ整流器
１３に刀）刀）る電圧と供試体１７に流れる電流とを夫
々具体的な実験例で示すと第３図及び第４図に示す如く
なる。第３図及び第４図は放電ギャップ１５が火花放電
した時ｔｓを時間の原点にとり栴軸に時間の経過を示し
ている。第３図及び第４図かられかるように整流器１３
には初め大きなサージ電流が流れ仄に高い逆電圧がかか
ることがゎη）る。’Ｆ＊、コンデンサ１に着目てると
接続点２３の電位は放電ギャップ１５が火花放電する前
には６Ｅであったのが。
、接続点２２ではＥ（５＋地ωｔ）、接続点２３では６
Ｅである。したがって整流器８．１０゜１２にかかる電
圧はＥ（１＋内ωｔ）、１次、整流器９，１１．１３に
はＥ（１−由ωｔ）の電圧が印加される。すなわち、整
流器８ないし１３には最大で２Ｅの電圧がかカ）る。工
って整流器８ないし１３の逆耐電圧は２Ｅ以上であるこ
とが必要となる。この様な状態において放電ギャップ１
５が火花放電をすると瞬間的に接続点２３の電位はほぼ
零に立下がり、７ｔとえは整流器１３にＶｉＥ（５＋癲
ωｔ）の電圧がか力）ることになる。したがって、整流
器１３には最低で４Ｆ、最高で６Ｅの電圧が印加され大
きなサージ電流が流れることになる。この時他の整流器
８．ないし１２にも夫々過大なサージ電流が流れ整流器
１３に刀）刀）る電圧と供試体１７に流れる電流とを夫
々具体的な実験例で示すと第３図及び第４図に示す如く
なる。第３図及び第４図は放電ギャップ１５が火花放電
した時ｔｓを時間の原点にとり栴軸に時間の経過を示し
ている。第３図及び第４図かられかるように整流器１３
には初め大きなサージ電流が流れ仄に高い逆電圧がかか
ることがゎη）る。’Ｆ＊、コンデンサ１に着目てると
接続点２３の電位は放電ギャップ１５が火花放電する前
には６Ｅであったのが。
放電した瞬間にはほとんど零になり電位に急激な変化が
生じる。
生じる。
上記のサージ電流に対し回路の耐圧を上げる為には各整
流器８．ないし１３の整流器の数を増丁ことも可能であ
るが、装置が高価になり大型となるを免れ得ないという
欠点があった。
流器８．ないし１３の整流器の数を増丁ことも可能であ
るが、装置が高価になり大型となるを免れ得ないという
欠点があった。
本発明は上記の工うな従来のものの欠点を除去するため
になされたもので、コッククロ７トーワルトン型の高電
圧発生装置に通用される整弥器の１部、’Ｆｆｃは全て
に並列に１例えば酸化亜鉛を主成分とＴる焼結素子等で
構成されｘｉ電圧抑制効果有する非線形抵抗素子を接続
し、’Ｆｆｃ、夫々のコンデンサには逆極性の電圧が印
加されたときに９０％程度の反転率特性を有するコンデ
ンサを使用することによって急峻なインパルスを発生す
ることができ、カ）つ別に設はり鼓形調整用の抵抗を変
化させることによって緩慢な立上りのインパルス波形を
も発生でき、更に従来の装置と同様に直流や脈動を有す
る高電圧を発生することができる高電圧発生装置を提供
することを目的とする。
になされたもので、コッククロ７トーワルトン型の高電
圧発生装置に通用される整弥器の１部、’Ｆｆｃは全て
に並列に１例えば酸化亜鉛を主成分とＴる焼結素子等で
構成されｘｉ電圧抑制効果有する非線形抵抗素子を接続
し、’Ｆｆｃ、夫々のコンデンサには逆極性の電圧が印
加されたときに９０％程度の反転率特性を有するコンデ
ンサを使用することによって急峻なインパルスを発生す
ることができ、カ）つ別に設はり鼓形調整用の抵抗を変
化させることによって緩慢な立上りのインパルス波形を
も発生でき、更に従来の装置と同様に直流や脈動を有す
る高電圧を発生することができる高電圧発生装置を提供
することを目的とする。
以下１本発明の一実施例を図について説明する。
図中、第１図と同一の部分は同一の杓号な以って図示し
た第５図において、２Ａないし７Ａは逆極性の電圧をか
けたときに９０％程度の反転率を有するコンデンサ、２
４ないし２９は非線形抵抗素子、３０ないし３５は整流
器８ないし１３を保護するための抵抗である。
た第５図において、２Ａないし７Ａは逆極性の電圧をか
けたときに９０％程度の反転率を有するコンデンサ、２
４ないし２９は非線形抵抗素子、３０ないし３５は整流
器８ないし１３を保護するための抵抗である。
次に第５図の如く構成された本発明の高電圧発生装置の
動作について以下に説明する。ここで非線形抵抗素子２
４ないし２９１；を第６図に示す工うな電圧−電流特性
、っ１り電圧抑制効果を有する。
動作について以下に説明する。ここで非線形抵抗素子２
４ないし２９１；を第６図に示す工うな電圧−電流特性
、っ１り電圧抑制効果を有する。
１ず、初期動作としては従来の装置と同様に各コンデン
サ２ＡないしγＡＫは光電々流が流れて充電が行われる
。この時、非線形抵抗素子２４ないし２９の両端にかか
る電圧は２Ｅであり、この電圧２Ｅは第６図では８点に
相当し電流は殆んど蒲れない。
サ２ＡないしγＡＫは光電々流が流れて充電が行われる
。この時、非線形抵抗素子２４ないし２９の両端にかか
る電圧は２Ｅであり、この電圧２Ｅは第６図では８点に
相当し電流は殆んど蒲れない。
仄に放電ギャップ１５は火花放電をするとこのとき整流
器１３に刀）力）る電圧と電流の波形は夫々第７図及び
第８図となる。また、非直線抵抗素子２９にかかる電圧
の波形、および繍れる′電流の波形は夫々第９図及び第
１０図の如くなる。さらに供試体１７にρ１かる電圧は
第１１図に示す如くなる。ここで電圧及び電流は整流器
１３の順万回な正にとっている。仄に放電ギャップ１５
が火花放電なした瞬間接続点２３の電位は瞬時に殆んど
零に立下り、接続点２２と２３の間には高いサージ電圧
がかかるが非線形抵抗素子２９にＪり第１０図に示す工
うな電流が流れ、その結果、第９１刀）ら理解されるよ
うに非線形抵抗素子２９の両端の電圧は抑えられる。上
記の如く電圧が抑えられると整流器１３に直列に抵抗３
５が接続さｎていることによって第８図に示″ｆ′よう
に整流器１３に流れる電流は制限されて整流器１３が保
護される。このとき非線形抵抗素子２９は第６図のＰの
状態にある。１次第７図かられかるように整流器１３に
か力）る逆電圧も非線形抵抗素子２９によって抑えられ
る。他の非線形抵抗素子２４ないし２８．抵抗３０ない
し３４も夫々上述と同様の作用をする。
器１３に刀）力）る電圧と電流の波形は夫々第７図及び
第８図となる。また、非直線抵抗素子２９にかかる電圧
の波形、および繍れる′電流の波形は夫々第９図及び第
１０図の如くなる。さらに供試体１７にρ１かる電圧は
第１１図に示す如くなる。ここで電圧及び電流は整流器
１３の順万回な正にとっている。仄に放電ギャップ１５
が火花放電なした瞬間接続点２３の電位は瞬時に殆んど
零に立下り、接続点２２と２３の間には高いサージ電圧
がかかるが非線形抵抗素子２９にＪり第１０図に示す工
うな電流が流れ、その結果、第９１刀）ら理解されるよ
うに非線形抵抗素子２９の両端の電圧は抑えられる。上
記の如く電圧が抑えられると整流器１３に直列に抵抗３
５が接続さｎていることによって第８図に示″ｆ′よう
に整流器１３に流れる電流は制限されて整流器１３が保
護される。このとき非線形抵抗素子２９は第６図のＰの
状態にある。１次第７図かられかるように整流器１３に
か力）る逆電圧も非線形抵抗素子２９によって抑えられ
る。他の非線形抵抗素子２４ないし２８．抵抗３０ない
し３４も夫々上述と同様の作用をする。
１７ｔ、逆極性の電圧な刀）けたときには９ｏチ程度の
反転率を有てるコンデンサ２Ａないし７Ａｋ使用するこ
とに工って電圧の急激な変化に対応できる。
反転率を有てるコンデンサ２Ａないし７Ａｋ使用するこ
とに工って電圧の急激な変化に対応できる。
この様にして第１１図のような急峻なインパルス波な発
生することができる。’ｆ７’ｃ、波形調整用の抵抗１
６を変化させることによって、自由な立上りのインパル
ス波を発生することが可能となる。
生することができる。’ｆ７’ｃ、波形調整用の抵抗１
６を変化させることによって、自由な立上りのインパル
ス波を発生することが可能となる。
第５図に示し１′ｃ実流例では、Ｔべての整流器８ない
し１３に並列に非線形抵抗素子２４ないし２９を接続し
た回路例について示したが放電側に近い整流器はど高い
サージ電圧がかかるので設計的に耐圧の厳しい整流器に
だけ非線形抵抗素子な接続しても同様の効果が得られる
。
し１３に並列に非線形抵抗素子２４ないし２９を接続し
た回路例について示したが放電側に近い整流器はど高い
サージ電圧がかかるので設計的に耐圧の厳しい整流器に
だけ非線形抵抗素子な接続しても同様の効果が得られる
。
以上のように本発明によればコッククロフトーワルトン
型の高電圧発生装置の整流器に並列に非線形抵抗素子を
接続しであるので、放電ギャップに火花放電が発生しサ
ージ電流が流れた時に非線形抵抗素子が前記サージ電流
な吸収して整流器を保護するため、急峻な立上りを有す
る高電圧インパルスな確実に発生することができ、かつ
波形調整用の抵抗な策えることによって立上り時間を任
意に変化させることができ１種々、立上り波形を変化さ
せ試験な行う高電圧発生装置にとって大変優れた特性を
有し、しかも従来のように直流高電圧や脈動をもつに高
電圧をも発生させることができる優れた効果がある。
型の高電圧発生装置の整流器に並列に非線形抵抗素子を
接続しであるので、放電ギャップに火花放電が発生しサ
ージ電流が流れた時に非線形抵抗素子が前記サージ電流
な吸収して整流器を保護するため、急峻な立上りを有す
る高電圧インパルスな確実に発生することができ、かつ
波形調整用の抵抗な策えることによって立上り時間を任
意に変化させることができ１種々、立上り波形を変化さ
せ試験な行う高電圧発生装置にとって大変優れた特性を
有し、しかも従来のように直流高電圧や脈動をもつに高
電圧をも発生させることができる優れた効果がある。
第１図は従来のコツククロフトーワルトン型の高電圧発
生装置の配線図、第２図は第１図の放電ギャップ波形調
整用の抵抗、および供試体を接続しπ配線図、第３図、
第４図は夫々従来装置における整流器の放電時の電圧及
び、電流波形図、第５図は本発明の一実施例による高電
圧発生装置の配線図、第６図Ｆｉ第１図に用いる非線形
抵抗素子の１．圧−電流特性図例、第７図及び第８図は
夫々本発明による高電圧発生装置の整流器の電圧と電流
の波形図、第９図及び第１０図は夫々非線形抵抗素子の
電圧と電流の波形図、第１１図は供試体にη）かる電圧
の波形図である。 ２ないし７，２Ａない、し７Ａ・・・コンデンサ、８な
いし１３−・・整流器、２４ないし２９・・・非線形抵
抗素子、３０ないし３５・・・抵抗。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分な示す。 代理人 葛 野 信 −（ほか１名）第 ｌ 図 ＥＯ 第 ２ 図 第 ４ 図 叶Ｖｌ［ハＳｅｃ ］ 第 １０ 図 第 ｉＩ 図
生装置の配線図、第２図は第１図の放電ギャップ波形調
整用の抵抗、および供試体を接続しπ配線図、第３図、
第４図は夫々従来装置における整流器の放電時の電圧及
び、電流波形図、第５図は本発明の一実施例による高電
圧発生装置の配線図、第６図Ｆｉ第１図に用いる非線形
抵抗素子の１．圧−電流特性図例、第７図及び第８図は
夫々本発明による高電圧発生装置の整流器の電圧と電流
の波形図、第９図及び第１０図は夫々非線形抵抗素子の
電圧と電流の波形図、第１１図は供試体にη）かる電圧
の波形図である。 ２ないし７，２Ａない、し７Ａ・・・コンデンサ、８な
いし１３−・・整流器、２４ないし２９・・・非線形抵
抗素子、３０ないし３５・・・抵抗。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分な示す。 代理人 葛 野 信 −（ほか１名）第 ｌ 図 ＥＯ 第 ２ 図 第 ４ 図 叶Ｖｌ［ハＳｅｃ ］ 第 １０ 図 第 ｉＩ 図
Claims (1)
- （１）複数の整流器、コンデンサ及び１組の変圧器を回
路要素として構成するコツククロフトーワルトン型の高
電圧発生装置において、前記夫々の整流器の一部、ある
いは全てに並列に接続され、該整流器の端子電圧に電圧
抑制効果を与える非線形抵抗素子と、前記コンデンサは
逆極性の電圧が印加された時に高反転率特性を有するこ
とを特徴とする高電圧発生装置。 （２１前記筒電圧発生装置の出力端子に放電ギャップを
設け、該放電ギャップに直列に接続された供試体に波形
調整用抵抗を接続し、任意の立上りのインパルス鼓形を
発生し得る様にしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の高電圧発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086383A JPS59175381A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 高電圧発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5086383A JPS59175381A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 高電圧発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175381A true JPS59175381A (ja) | 1984-10-04 |
Family
ID=12870555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5086383A Pending JPS59175381A (ja) | 1983-03-24 | 1983-03-24 | 高電圧発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175381A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7944719B2 (en) * | 2005-08-08 | 2011-05-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Voltage multiplier with improved power efficiency and apparatus provided with such voltage multiplier |
| JP2015211601A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 日置電機株式会社 | 電圧生成回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4117301Y1 (ja) * | 1964-08-22 | 1966-08-11 | ||
| JPS5418643U (ja) * | 1978-03-20 | 1979-02-06 |
-
1983
- 1983-03-24 JP JP5086383A patent/JPS59175381A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4117301Y1 (ja) * | 1964-08-22 | 1966-08-11 | ||
| JPS5418643U (ja) * | 1978-03-20 | 1979-02-06 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7944719B2 (en) * | 2005-08-08 | 2011-05-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Voltage multiplier with improved power efficiency and apparatus provided with such voltage multiplier |
| JP2015211601A (ja) * | 2014-04-30 | 2015-11-24 | 日置電機株式会社 | 電圧生成回路 |
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