JPS5947976A - 高圧発生回路 - Google Patents

高圧発生回路

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JPS5947976A
JPS5947976A JP15617182A JP15617182A JPS5947976A JP S5947976 A JPS5947976 A JP S5947976A JP 15617182 A JP15617182 A JP 15617182A JP 15617182 A JP15617182 A JP 15617182A JP S5947976 A JPS5947976 A JP S5947976A
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Japan
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rectifier
circuit
voltage
diodes
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JP15617182A
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Toshihiro Onodera
小野寺 利浩
Yoichi Masuda
増田 陽一
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はX線発生装置等へ電力を供給するに好適な高圧
発生回路に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
X線発生装置等の高電圧大電力負荷へ電力を供給する高
圧発生回路を構成する場合、数百がルトから数十キロビ
ルト以上の電圧変換を必要とすること、負荷電力の投入
・遮断頻度が1秒間に20回以上と高いこと、また静電
容量を有する長い高圧ケーブルを用いて電力伝送を行う
必要がある等の特殊性を考慮する必要がある。
しかして従来一般にこの種の高圧発生装置は、商用周波
乃至は数百ヘルツ程度の交流を50kV〜400kVに
昇圧すべく、珪素鋼板等を磁心とした変成器を用いて構
成されるが、この変成器と前記高圧ケーブルの遮断周波
数特性が数百ヘルツ以下と低い為、効率の良い電力供給
が困難であると云う問題を有していた。
ところで、上記変成器における遮断周波数を数キロヘル
ツ以上に高めるべく、家庭用テレビジョン受像機のブラ
ウン管高圧発生回路にあっては、変成器の高圧側巻線を
分割し、これらの巻線をダイオードで結合して高圧を得
ている。
このような分割巻きと、そのダイオード接続の構成を採
用すれば、変成器の一次側よシ見込んだ分布容量と洩れ
インダクタンスを少なくできるので、その分だけ遮断周
波数を高くして電力変換効率の向上を図ることが可能と
なる。
ところが、このテレビジョン受像機にみられる高圧発生
回路は、ダイオードにより電力を半波整流して取出すも
のであシ、前述したXa発生装置等を負荷とする場合に
は、そのまま利用することができないと云う不具合があ
った。即ち、X線発生装置が必要とする電圧は、受像機
用ブラウン管電圧に比して10倍以上も高圧であシ、こ
の為変成器の分割巻数が増える上、結合用ダイオードも
数多く必要とする。その上、必要とする電力量が非常に
大きく、その安定供給が困難である。換言すれば、受像
機のブラウン管は負荷として比較的軽く、しかもその陽
極容量が大きいので、高圧整流波形は殆んど& −り整
流波形となシ、従って半波整流方式によって十分対応で
きる。これに対してX線管等の負荷は上記ブラウン管に
比して1000倍程重い上、その陽極の容量は高圧ケー
ブルの容量と合せても高圧整流波形をピークホールドす
るには至らないと云う事情がある。これ故、従来では、
分割巻きされた変成器の出力巻線に得られる出力を個々
に両波整流し、これを直列に結合して取出したシ、或い
は多相両波整流方式を採用する等のことが考えられてい
た。
然し乍ら、例えば第1図に両波整流方式の高圧発生回路
の構成例を示すように、変成器1の複数の二次巻線2a
、2b〜2nのそれぞれに、その出力を両波整流すべき
ダイオードを4個ずつブリッジ回路を構成して設ける必
要があるので、回路構成が大損シなものとなシ、数多く
のダイオードを必要とすると云う凹題が生じた。
〔発明の目的〕
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするととろけ、少ない数のダイオードを有効に
用いて変圧器の分割巻き高圧出力を効果的に両波整流す
ることができ、電力伝送系の適応性良く安定に高電圧電
力を発生することのできる実用性の高い高圧発生回路を
提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は分割巻きされた積弊の二次巻線を備えた変圧器
と、複数の整流素子を一導電方向に直列接続してなる2
組の整流素子群を並列接続し、各整流素子群における整
流素子の対応する直列接続点間に橋絡するように前記二
次巻線を極性方向を交互に異ならせて接続してなる整流
回路とを備えたものである。
〔発明の効果〕
従って本発明によれば、整流回路は複数の二次巻線を二
列の整流素子群の各直列接続点間に橋絡して設けた所謂
はしご状の回路接続構成となシ、必要とする整流素子の
数を大幅に少なくすることが可能となる。しかも、これ
らの整流素子の相互接続によって、各二次巻線の高圧出
力を効果的に両波整流することが可能となシ、故にX線
発生装置等に電力を供給するに多大な効果を奏し、その
実用的利点は非常に大きい。
〔発明の実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例につ5− き説明する。
第2図は実施例に係る高圧発生回路の概略構成図であシ
、11は入力直流電源である。この入力直流電源11に
スイッチ素子12を介して変圧器13の一次巻線14が
接続される。この変圧器13は、分割巻きされた複数の
二次巻線15 m 、 1.5 bzl、5 nを備え
たものであシ、前記−次巻線14に入力された交流電力
を昇圧してそれぞれ出力するものとなっている。しかし
て、前記スイッチ素子12の両端間にはダイオード16
が逆並列に接続され、また前記−次巻線14に並列にコ
、ンデンサ17が接続されて、所謂電圧共振型シングル
エンド・スイッチ回路が構成されている。また前記変圧
器13の二次巻線側には、複数の整流素子、例えばダイ
オードを用いて整流回路18が形成されておシ、その出
力端間に負荷としてのX線管19が接続されるようにな
っている。
さて、前記整流−路18は、所定数のダイオードを一導
電方向に卓列接続してなる2組のダ6− イオード群を同一極性方向に並列接続し、その両端を出
力端としている。そして、各ダイオード群の相互に対応
する直列接続点間に橋絡して、つまシ上記直列接続点間
を橋渡しするように前記変圧器13の二次巻線15 a
 、 15 b〜15nを接続している。尚、二次巻線
15a、15b〜15nは、その巻線方向を交互に異な
らせて、前記直列接続点間に順に接続されている。これ
によって、整流回路18は、所謂はしご状の接続構成と
なっている。尚、上記二次巻線15a。
15b〜15nの巻線方向の異なシは、図におて・印に
て示される。そしてここでは、・印側の一端を巻始め端
として以下の説明を行う。また、整流回路18を構成す
るダイオードを図示する如く、18A1118A2〜1
8An+1118a1 +18〜18Bn+、力る符号
を付して示すものと2 する。
このように構成された高圧発生回路において、今、スイ
ッチ素子12が導通状態にあるとすると、変圧器13の
各二次巻線15h、15b〜15nには、・印で示され
る巻始め端側に正の電圧が誘起される。尚、このとき、
入力直流電源1ノの電圧はそのまま維持される。しかし
てとのとき、各二次巻線15hm15b〜15nにそれ
ぞれ誘起された電圧は、順方向にバイアスされるダイオ
ード18An+1,18Iln〜18B4゜18A3 
+ 18B2 e 18A1を経由してそれぞれ加算さ
れて、X線管19に印加されることに々る。
次に、前記スイッチ素子12が遮断状態になると、前記
変圧器13の洩れインダクタンスおよび励磁インダクタ
ンスにそれぞれ蓄っていたM、流エネルギがコンデンサ
17に流れ込む。このとき、−次巻線14に加わる電源
電圧Einは、共振の弧を描いて降下し、やがて負電位
に々る。
そして、その最大値(負電位の)を経過して再び前記電
源電圧Einに戻る。このようにしてコンデンサ17よ
り印加される電源電圧が負電位になった期間では、前記
変圧器13の一次巻線14には逆極性の、つまシ負電位
が印加されることになる。この結果、各二次巻線15a
15b〜15nには、・印を付してない側の巻終端側に
正の電位が誘起されることになる。そして、これらの誘
起電圧は、このとき順方向にバイアスされるダイオード
18Bn+1,18An〜18A4 # 1 BB5 
# 18A2 e 1 BB、を経由して加算され、X
線管19に供給されることになる。この電力供給は、ス
イッチ素子12の導通時におけるときと同じ極性で行わ
れ、結果的に二次巻線15m、15b〜15nに誘起さ
れた電圧はあたかも両波整流したときと同様にしてX線
管19に与えられることになる。
つまυ、変圧器13の一次巻線14側のスイ、チング回
路は、電圧共振波形を利用したインバータであるが、変
圧器13の励磁インダクタンスを殆んど利用するとと々
く、−次巻線14と二次巻線15g、15b〜15nと
の間の洩れインダクタンスと、コンデンサ17との共振
電圧波形を用いて整流出力を得ることになる。
、従って、前記スイッチ素子12の導通時には、電源1
1からの電流は洩れインダクタンスを経9− 由して二次巻線15*、15b〜15nに電圧を誘起し
、ダイオード18 .18B2〜18AtI+1ム1 なる経路でX線管19に供給されることになる。
そして、スイッチ素子12の遮断時には、洩れインダク
タンスに蓄っていた電流が二次巻線15*、15b〜1
5nおよびダイオード18B1゜18.2〜18Rn+
1を経由し、更にX線管19を経由してコンデンサ17
を充電することになる。
換言すれば、洩れインダクタンスと、コンデンサ17と
によって主に共振する前述した構成のシングルエンド・
スイッチ回路では、フォワードパルスと共にフライパッ
クノ々ルスも電力AZ送に利用でき、ここにその両波整
流出力が可能となる。
以上説明したように本回路によれば、変圧器13の二次
巻線15h、11b〜15nに誘起された電圧を効果的
に両波整流して、これを取出すことができる。しかもこ
のとき、整流回路18を構成するダイオードの数は、二
次巻線15m、15b〜15nの数をNとしたとき10
− (2N+2)個で十分である。ちなみに、第1図に示す
従来の両波整流方式にあっては、各二次巻線にそれぞれ
対応して4個のダイオードを必要とし、結局(4N)個
のダイオードを必要とする。これに比較すれば、約半分
のダイオードを用いて同等の両波整流出力を得ることが
でき、回路構成の簡素化、製作コストの低廉化を図シ得
る等の実用上絶大なる効果が奏せられる。また前述した
ように高圧出力を両波整流して取出すことができるので
、その出力電圧波形は安定であシ、X線発生装置等の特
殊な負荷に対しても効率良く、安定に電力を供給するこ
とが可能となる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。こ
こでは、シングルエンドスイッチ回路によって入力段を
構成したが、要は変圧器13の一次巻線14に交流電圧
を入力するような高圧発生回路であれば同様に適用する
ことができる。また、二次巻線1 s a # J 5
b〜15nの分割数やその他の仕様は、供給電力仕様に
応じて定めればよいものである。要するに本発明は、そ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の両波整流方式の高圧発生回路を示す図、
第2図は本発明の一実施例を示す高圧発生回路の構成図
である。 13・・・変圧器、14・・・−次巻線、15a。 15b〜15n・・・二次巻線、18・・・整流回路、
18A、〜18An+1  ” 8B1〜18Bn+、
・・・ダイオード、19・・・X線管。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一次巻線に入力された交流電圧を昇圧して複数の二次巻
    線にそれぞれ出力する変圧器と、複数の整流素子を一導
    電方向に直列接続してなる2組の整流素子群を同極性に
    並列接続すると共に、前記2組の整流素子群の各整流素
    子の相互に対応した直列接続点間を橋絡するように前記
    変圧器の二次巻線をその巻線方向を交互に異ならせて接
    続してなる整流回路とを具備したことを特徴とする高圧
    発生回路。
JP15617182A 1982-09-08 1982-09-08 高圧発生回路 Pending JPS5947976A (ja)

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JP15617182A JPS5947976A (ja) 1982-09-08 1982-09-08 高圧発生回路
AU18537/83A AU543773B2 (en) 1982-09-08 1983-08-30 High tension dc voltage generating apparatus
DE8383305089T DE3365142D1 (en) 1982-09-08 1983-09-02 High tension dc voltage generating apparatus
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JP (1) JPS5947976A (ja)
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DE (1) DE3365142D1 (ja)

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