JPS59501567A - 電気変換器 - Google Patents

電気変換器

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JPS59501567A
JPS59501567A JP50249782A JP50249782A JPS59501567A JP S59501567 A JPS59501567 A JP S59501567A JP 50249782 A JP50249782 A JP 50249782A JP 50249782 A JP50249782 A JP 50249782A JP S59501567 A JPS59501567 A JP S59501567A
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JP50249782A
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ホエ−グルント・レンナルト・ハリ−・エリツク
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ホエ−グルント,レンナルト ハリ− エリツク
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    • HELECTRICITY
    • 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
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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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】 (1)項に記載の電気変換器。
直線性が櫃めて良(、しかも、効率が高で、分割増幅器で構成された高効率型増 幅器は、現に提案されているが、このような増幅器の場合でも、クロスオーバー ひずみを完全になくすように、分割増幅器に関連したこの技法を、できt+nr 連続型のものにすることが望ましい。
この点が、本明細書でこれから説明する構成上の最も大切な特徴である。それと 同時に、ひずみも完全に制御可能であるから、所望によシ、程度が極めて高い非 直理性を作シ出すことができる。
従って、この連続型の構成は、変換のためのよシ一般的な技法であり、ここでは 、例えば電子が、コイル上のある巻線個所に案内される。
本明細書中に添付されている各図の示すところは、次の通りである。
1、 機械的に制御される接点を備えるコイル。
2、 コイルの部分図。
3 位置と電圧の変位図。
4 刷子付きDC/AC変換機。
5.6刷子の構造。
Z トランジスター付き変換機。
8 伝送ゲート付き変換機。
9 同位電位差のトランジスター付き変換機。
(2) 10 電子流がある変換機。
11 陰極。
12 グリッド。
13 電子流と蓄電池を備える変換機。
14−16陽極棒を備える陽極コイル。
17〜21電子流と磁気コアを備える変換機。
22 集積回路(IC)内の螺旋コイル。
23、IC内の接触方法。
24 第3信号音の変換機。
25 第2信号音の変換機。
26 電子流を有する変換機24゜ 27 陽極付き変換機26゜ 28 グリッド・リング付き変換器26゜29:30 カップリングと直列トラ ンジスターとを備える変換機。
61 コレクター・スパイラルとエミッター・スノくイラルを備える変換機。
32 スパイラル形状陰極を備える変換機。
63 電子流を備える発振器。
′54 コイルを接続する入力電圧を備えるスノ々イラル・コイル。
35 伝送ゲートによるコイルの遮断図。
36 コイル遮断のグラフ。
67 効率のグラフ。
38 正電圧、負電圧、0電圧に対する接点分岐線を備えるコイルの端部。
39 多数の電圧値に対する接点分岐線を備えるコイルの端部。
40 電界効果形トランジスターによるコイルの遮断図。
41.2極トランジスターを備える変換機。
4241に対するレイアウト。
43 分割増幅器を備える変換機。
44トランジスターを備える分圧器。
45 反転入力電圧を備える変換機。
46 管形半導体を備える変換機。
リ コイル内にICを備える変換機。
第1図は、定電圧EOから、負荷R2の交流電圧への変換を、二重の断面図で示 す。
この変換機は、多数の同心状コイルからなっている。
このコイルは、異なった形状、例えば、環状にすることもできるが、図面では、 直線状であると仮定する。
コイル全てを貫通するコアが、存在する場合と、存在しない場合が考えられるが 、理論上、簡単にする目的で、コイル内の電流によって誘導される磁束Bが、常 時すべてのコイルを通過するものと仮定する。
コイル1及び6は、直列に接続されている。コイル3は、全コイルの一部分であ り、整流子は備えていない。同様にして、コイル4がコイル2に接続されてい( 4〕 る。
コイル3とコイル4は巻数が同一であり、その中間点が定電圧EOに接続される よう、相互に接続されている。コイル1及びコイル2は、相互には接続されてい ないが、幾何学的には、同一の刷子6が、遮断を伴なわずに、コイルの自由端部 上を摺動出来るような形態で設置される。
コイル1及びコイル3は、ブツシュ・プル捲線とし、一方、コイル5は、負荷R 2に接続されている。定電圧E、は、刷子6と、コイルろ、4の間の中間点との 間に接続されている。
通常のブツシュ・プル回路において、コイルの端部は、例えばトランジスターに 接続されており、当該トランジスターは、定電圧Eoと、ブツシュ・プル型コイ ルの一方のコイル内の交流電圧との間の電圧差を受ける。
トランジスター内での電力損失は、交流電圧に比例する変圧の変動により、なく すことができる。これは、出力電圧を正にする時、多かれ少なかれコイル1及び コイル3が、定電圧Eoに接続されるよう刷子を摺動させることにより達成され る。一方、出力電圧を負にする時、刷子は、コイル2上を摺動し、多かれ少なか れ、コイル2又はコイル4を定電圧Eoに接続する。
刷子が、例えばクランクと、ホイール8によシ駆動されるロッドとで行なわれる 調和運動を呈する時ILc、正弦電圧が得られるものと仮定して、変換機の作動 について説明する。
問題は、コイルを整流子にする場合のコイルの捲線の締め方と、その厚さをどの 程度にするがである。
刷子の位置Xは、 x=Xsin ωt −= −(1) として表わすことができる。これにより、角周波数ωを有する交流電圧を得るこ とができる。Xの値は大きいので、コイル1及びコイル2全体が対象とされ、最 低捲線数で接続されるのは、捲数Noのコイル6及びコイル4である。
刷子のこの運動に適合する交流電圧は、正弦関数で表現できる。従って、磁束は 、余弦関数、即ちφ=φo cosωt ・・−(2) となる。
誘導法則によって、コイル5内の電圧u2ハ、u2 =N2φ0ωsinωt  ・−−131となり、′暖流12は、 i2”N2φ0ωsinωt / R2−−(4)となり、 瞬間電力P2は、 R2−N2φoωS I n ωt / R2−−(51となる。
(6) コイルろ内の電圧Uは、 u=N(1φo ωs in ωt −−(61となる。
刷子と中間点の間の誘導賦圧eは、 e=Nφ0ωsinωt ・= −(7)となる。
捲数は、ここでは、全時間が定電圧Eoと同じか、又は になるよう選択する。
式(1)と組合せると、捲線の位置Nは、で表わされるが、これは、EOが BO=NO(7Jφo −(9,1) であるためである。
捲線の位置は、第2図で、No=4の場合を一例として示しである。
時間t1刷子の位置x1及び捲数Nの関係は、s 1n ωI = X/X = NO/N ・= −(If)になっている。
Xの値が小さい時、捲線状態は極めて密であり、捲線は極めて細いが、この捲線 を細くすることは、実際(7) 上下可能である。
使用する捲線内の電流N1は、 N1= N2 i 2 ・・・・・・αυで得られる。
この場合、電流は、刷子がオリゴ(origo)を通過して、電圧が符号を変え る際、左側のコイルから右側のコイルへ変わる。
予期される抵抗性負荷に対し、右側のコイル内を流れる電流は正になるが、これ は、1〉0の場合に、前掲の式が有効であることを意味している。
式(11)と式(4)で、 前掲の式は、負荷R2が、 Ro−(No27N22)/Rz ・=・[3)によって、コイル6又はコイル 4に対し変圧されれば、一層簡単になる。
従って、コイル1内の電流lは、 になる。
(8) コイル3が出力であり、負荷Roの負荷がかがると、負荷電流IOは1 io =JIJ1/No =Io sinω1 ・==α■となる。
コイル内の電流密度と抵抗電圧降下を決定するには、線材もまた整流子となって いる場合の当該線材の幅b1が必要である。
高さhの線材に対する最大電流密度Sは、であり、線材に沿って殆んど一定値に なっている。
コイル1及びコイル6の抵抗は、線材の幅に僅かに修正を加えて、b−XNo/ N2とし、長さ!=2πDNから計算したdl=2rrDdNを、r即ち、に与 えることによシ計算できる。
従って、コイル6に対して変圧される電圧降下ΔUは、となる。この電圧降下は 、Nを無限にできる場合は一定である。
電圧降下riが一定であれば、電圧EOの減少がある。
電圧がOを通っている時、ΔUは、代わりに出力電圧の減少となり、かくしてク ロスオーバー歪みを呈する。
これは、コイルの僅かの軸方向動きと、捲数Nを、に減少させることによって、 完全に補償できる。式(イ)の値は、コイル1が左方へ、またコイル2が右方へ 、移動する時の新しいオリゴ(origo)である。
従って、コイルNoから判かる抵抗の式(1Bは、rOmax=No/Nmax 「=Ro ・ ・(22)となる。
これは、コイルが抵抗を得るように移動され、捲数Noのコイルに接続されてい ることを意味している(第3図参照)。
コイルが、オリゴ(origo)で切断されず、その近辺で切断される場合には 、歪みが再度得られ、その値は依然小さくなっている。
第1図の整流子が使用される場合、最大Eo / 2 Noであるセグメント間 の電圧段階は、重要である。・(10) 電圧段階を無くすか、又は少なくする他の整流方法について説明する。
コイル1及びコイル2を切断し、両コイルから、線材を部分的に並置状態にし、 両コイル内の電流を、O電圧に対して流すことにより、出力部に異なった電流を 得ることができ、極めて高い抵抗を伴なわずに、0となる。
刷子が、例えば環状コイル上を回転していれば、この利子は、加速力に十分耐え る。コイル1及びコイル2を、最外個迄2重に正確に捲き、かつ正確なピンチで 捲くと、当該コイルを整流子にできる。 1他の可能性については、コイル1及 びコイル6の使。 1用のみが考えられる。第4図に示す如き整流子では、 1 定電圧Eの極性切換えのみを利用する。
端部に接続した刷子の対を有する回転腕20によって、バッテリーの電極は、半 円形に形成せるコレクター・リング22からセグメント・リング21に結合され 、当該セグメント・リングは、コイル1の端部に接続されている。
整流子内のセグメントは、ロンドで作成可能である。
当該ロンドは、間に絶縁物を備えて積層されるので、刷子6は回転することがで き、得られる表面に対して摺動可能である。
各四分割体が、コイル1に接続されるよう、同時に(11) 形成された全てのセグメントを、一体的に接続しうる。
コイルろの外側端部は、完全なコレクター・リング23に接続され、当該コレク ター・リングは、第2の利子対によって、反対の半円形状のコレクター24に妾 続され、かつ当該コレクターは、定電圧Eの第2電匝に接続されている。
コイルとの直接的な整流作用を得る方法について、耶5図に示されている。
第5図において、分離皿30には、刷子6が備えらhでいる。この刷子は、導電 体31と共に導電軸62(接続され、刷子は、導電軸と共に、コイル内を軸方向 に移動しうる。磁界内の短絡を避けるため、刷子の司の分離化が必要である。
分離皿も、磁性材料で置換可能である。分離皿が導西状態である場合には、分離 皿は、刷子に対して半径方向に導通状態になるように、多数のセグメントにより 構成することができる。
刷子の代わりに、コイルを移動させることの方が容易になる。
第8図は、刷子6がコイル内の線材て追随し、螺旋犬に移動する状態を示す。今 日の技術においては、こ江は勿論半導体である。この半導体は、定電圧をコイル 1の接続点1(接続する目的で使用する。
第7図では、電界効果形トランジスタ(FET )が使用(12) されている。この電界効果形トランジスタは、正の半サイクル中、正バッテリー 40を接続点に接続し、負の半サイクル中、負バッテリー41を接続点に接続す る。
電流の径路は、エミッターが正バッテリー40に接続されているnチャンネル・ トランジスタのゲートの負の電圧によって閉じられる。ゲートにおける異なった バイアス電圧によって、大部分の捲線を提供する接続点は、低入力電圧Uinに 対して通過し、間接的に全てのゲートに接続され、かつトランジスタを連続的に 導通状態にし、入力電圧を増加させ、最高の利用可能入力電圧に対するうイル1 とコイル乙の間の最後θ接続点を成す。
電流は、1個以上の接続点に対する径路を避ける目的で、コレクターと接続点の 間のダイオード44によって遮断される。
入力電圧の反転化を避けるため、nチャンネル・トランジスタが使用され、負バ ッテリー41を、コイル1の接続点の一部の接続点に接続する。
電流は、ダイオード45によって遮断される。前記バイアス電圧は、例えば各々 バッチIJ−42,43によって得ることができる。このバッテリーは、間にあ るトランジスタに対する各分圧抵抗46.47を介して、第1トランジスタと最 後のトランジスタのゲートに接続されてい°る。
0交差を調節するため、入力電圧は、ゲートに供給される前に、各々バッテリ4 8.49によりノくイアスされる。その機能は、極性シフトの代わりに、2個の バッテリを使用する場合を除いて、第4図の機械的機能と同じである。
変換機は、線形高効率増幅器として作動し、その出力は、例えばコイル3の端部 になる。
クロック信号によって制御される発電機である幾分異なった技術を、第8図に示 す。
定電圧の接続は、最初、例えば伝送ゲートのブリッジで行なわれる。このゲート は、正及び負の半サイクルを提供するよう、極性を逆にしである。
コイル上の異なった接続点の接続は、例えば、リング状に接続したシフト・レジ スター52から制御される伝送ゲート51と、リング内を循環する伝送ゲートで 行なわれる。
この伝送ゲートがコイル1の端部に接続される毎に、制御論理56は、シフト・ レジスターから信号を受取る。制御論理の出力は、定電圧Eがコイルに対し極性 シフトを行なうよう、ブリッジ内の伝送ゲートを制御する。
発電機は、第4図の機械的発電機と完全に類似している。
(14) 第9図は、第1図と完全に類似しており、第7図と同じ接続技法を利用している 。
トランジスタは、例えばコイルの中心に設定できる。
第5図と類似した接続原理が得られるよう、多数のトランジスタが、1個の捲線 上にある状態で、コイルに接続できる。
第8図と類似している接続技法は、第10図に示した電子管技術により行なえる 。動作原理は、第1図に従っているが、コイルは、説明を簡単にする目的で交換 しである。
コイル14又はコイル15に対する接続は、陰極10.12から出る電子によっ て行なわれる。 ′陰極は、特に端部Ml、17において低電位差を得るよう、 第11図の如く構成される。電子発生部分は管12であり、その一端部は、電圧 源18の陽極に接続され、他端部は、導電体たる陰極11に接続され、当該管を 通って戻り、負の極に接続される。
このようにして、2〜ろボルトの電圧差が得られ、陰極外部に磁界を生じない。
第12図に示した如きグリッドが、陰極上にねじ込まれると、電子は、グリッド 電圧によって陰極の長い部分、又は短かい部分から、当該グリッドを貫通するこ とができる。このグリッド電圧は、第10図で入力変圧器19の均衡した2次巻 線から得られる。
(15) グリッドの外部に、陽極のコイル14.i5が設置されている。各コイルは、そ れぞれ、コイル2及びコイル4又はコイル1及びコイル3に対応し、当該コイル には、コイルの共通個所に接続され、かつ陰極例えば導電体たる陰極11に、通 常の様式をもって接続した負の極に接続されている。
増幅器からの出力は、コイルの端部、当該コイル上、又は外部コイルとの接続点 から得ることができる。
入力電圧がない場合、値の等しい大電流が、出力電圧Oを与えるコイルの端部に 供給されるよう、陰極の端部16,17でグリッド陰極の電圧がOになる。
入力電圧がある場合、第1グリツドは正であり、第2グリツドは負であり、第2 グリツドにおいて、電子の流れを遮断する。その代わりに、正の電圧を得たグリ ッドは、電子を、入力電圧に比例して、陰極の部分から通過させる。
コイルの正確な負荷がある状態で、当該部分の内端部における電圧は低くなる。
一方、コイルの端部は負になり、電子の流れをそこで遮断する。
入力電圧が更に増加すると、・電子の流れは、グリッドを通って中央駆付に近付 き、長くなる程、コイルの該当部分は負になって、電子の流れを閉塞する。しか し、閉塞がない場合、グリッドは電子の流れを通過させる。
(16) 入力電圧の極性が変化する時、電子の流れは、代わりに他のコイルへ流れる。
捲線を不均一に広げることによって、増幅器の直線性を調節できる。
グリッド上のバイアス電圧によって、又は陰極の内端部における非放出部分によ って、出力電圧の0通過を調節できる。これは、効率と、グリッドからの入力の 負荷に影響を与える。
従来は、式(2)及び(8)から 一般に、電荷面積Aと長さ!は、Nの関数であるが、これらの値は一定であって 、磁化電流im。
を発生すると仮定する。
出力部において、この電流は、 になる。
(17) n%昭59−5015Gマ(7)電子管の技術を使用すると、磁場は 、電子が陰極からコイルの線材に達する可能性に影響を与えることができる。
電子は、円の一部分を移動し、電子が半円に到達する時、この電子は、電流を飽 和状態にする。最大磁場BOは、 B、−φo/A=Eo/NoωA=μo No Iom /A −(27)とな る。円の半径は、公式 %式%(28) から得られる。ここで、Vは、電子が陰極を離れる時電子のエネルギーから得ら れる。それは、約2〜5電電子径路の直径はコイルの半径以下で、電流をの最大 値にする。
増幅器の雑音に関して云うと、この雑音は、例えば電子が作成する捲線の統計的 選択によって生じ、隔壁雑音を生じるが、電子は、常時出力電流を生じ、マルチ ・グリッド管内の場合の如く発生しない。一方、この雑音は、多数のグリッドを 有するミキサー管内で、少なくとも同程度に良好にすべきであると言え°る。
(18) 機械的カップリングでは、コイル内の捲線に対する直接的接触、又はセグメント を介しての接触を選択できる。
対応する方法では、電子は、コイル上の点に接続されている多数の陽極に衝突し うる。
陽極とコイルの組合せも有利である。従って、電子がコイル14.15上を移動 できる最内側の捲線は、この捲線に接続された短絡されていない陰極リングによ って決定できる。
コイルの端部も、陽極と連続状態にできる。この陽極は、低電力において、通常 のブツシュ・プル型増幅器として正確に作動する。中間捲線に対する陽極は、本 明細書で後に説明する特別の結果を得る目的に使用可能である。
陽極は、必ずしもコイルに接続する必要はない。
第13図は、DC接続出力段を示す。陰極とグリッドは、第10図の如く作成さ れ、一方、陽極55,56は、リング状になっている。電子管/ステムは、慣用 的な電子管の場合の如く、相互の上に描かれている。
下方のシステム内のグリッドは、下方のシステムに対する陽極電流全てが流れる 抵抗57内の電流により制御される。
負荷は、上方システム内の陰極と抵抗570間の共通点から供給される。負荷の 他方の端子は、陽極・1ツ(19) テリー58の中間点に供給される。このノ(ツテリーは、連続的に増加する電圧 を陽極リング55に給電するので、最大グリッド電圧を必要とするリングは、最 大陽極電圧を得る。
他のシステムに対する陽極は、その陽極リングに対して、直接に抵抗57に接続 される。この陽極リングは、最大グリッド電圧を必要とするが、他方のシステム に対しては、バッテリー59を介して必要とするので、連続的に低い電圧が、こ れら陽極リングで得られる。
機能は、通常のものである。これは、下方のシステムが負荷を通る電流を消費し 、一方、上方システムは、電流を負荷に対してドライブすることを意味している 。
その差は、上方システムにおいては、使用する陽極電圧が出力電圧の増加と共に 増加することにちる。
陽極−陰極電圧をバッテリー59で置換し、陽極の損失部分をなくすことによっ て、下方システムでは、増加出力電圧と併せて増加出力電圧を得る。
バッテリー59は、好ましくはアキュムレーターである。このアキュムレーター は、完全充電後に、陽極バッテリー58と置換できる。
他の態様では、下方/ステムが個別の電子管と交換される。この電子管の陰極は 、陽極バッテリー58の下方半分の点と、抵抗巨7に接続された全ての陽極に( 20) 接続されている。
陽極電流による磁気飽和の問題を解決する第14図の方法によれば、電子管シス テムを備えた増幅器の周液数範囲を減少きせる強磁性体を使用することも可能に なる。
陽極コイル60は、半径方向の陽極棒61を備えており、当該陽極コイルは、電 子の径路を一層短かくする。かくして、電子が陽極に衝突する前に、電子が戻る のを阻止する。
陽極棒の間で、強磁性体棒は、電子に対する妨害物にならずに設置できる。
機織的に見た場合、本システムは、多くの異なった様式で構成可能であるが、− 例として、第15図の如く捲回された金属製クンを考察する。第16図は、棒6 2、フラッジ63、管64を備える磁気システムを示している。
強磁性体を使用する時の磁気飽和を阻止する他の方法が、第17図に示されてい る。
例えば、フェライトからなる強磁性体管65は、軸線方向の陰極綴材66に平行 に包囲され、この骨材は、強磁性体管の両端部にある半径方向の線材67.68 から、電流の供給を受ける。
これらの半径方向に延びる線材は、棒69に接続され、この褌は、強磁性体管と 金属管70に螺合され、かつこの金属管は、当該棒の周りに設けられている。
第18図の如きグリッドは、DCにより、直接暖められる陰極の上に螺合される 。グリッドは、軸線に平行な線材を有し、リング形状の支持体が必要であれば、 当該支持体は絶縁材料で作成される。片側で線材は、金属管72又は棒に対して 、半径方向に延在している。
グリッド上には、第20図に示す如き出力コイルを被覆する、第19図の如き陽 極コイルが螺合されている。
両システムの周りには、強磁性体フランジ74、及び大型の強磁性体管76が、 第21図の如く設定されている。
従って、本システムは、第10図の如く機能する。
陰極線材内の電流が、強磁性体管65を強力に磁化する場合には、戻シ線材を、 前記管の外側面に沿って引くことができる。
コイルの接続のためトランジスターを使用する場合、出力電圧の段階が、セグメ ントの場合と同様に得られる。この段階を削減する第1方法は、多くのトランジ スターを各捲巌に接続することである。これによって、例えば、コイル中心にあ る棒に、トランジスターと制御回路を含むICから、半径方向に極めて多くの接 続が行なわれる。
例えば、高周波数に対する増幅器内のコイルが小型(22) である場合には、当該コイルをIC内に組込むことができる。
第24図は、第1図と同じ原理に従って、矩形状コイル・システムの内端部と外 為部が電圧源に接続された増幅器の例を示している。緊密な捲線は、コイル6及 びコイル4に対応し、一方、0篭圧をトランジスターにより接続する緩めの捲線 は、コイル1及びコイル2に対応している。
中央にある0点は、ここで?″i8個の等しいセル77に供給される。これらの セルは、トランジスターヲ含み、このトランジスターは、その角度でその捲線を 接続する。この角度は、中央から半径方向導緘体に対し平行に保給される入力信 号によって決定される。
電子なだれ流れ、又は破壊が達成される前に、ICが耐える電圧インターバルU maxは、電圧EOによって適合させることはできない。
代わりに、との電圧は、最大値、即ち Eo < (No / 2 Nm a x )・Umax −−(33)にする ことができる。
基体電圧■5S−0の場合、CM OS回路内のp型トランジスターに対する保 護リングが、この電圧に与えられる。一方、n型トランジスターに対する保護リ ングが、Umaxに設定できる。
従って、コイル・システムに対する0点は、電位差(26) 0、5 umax 十Eoになっていなければならない。
Nm3x−2No及びUmax=18Vに対して、E、は4.5 Vに等しい。
この値は、電界効果形トランジスターに対して受入れられる。
第26図では、セルを拡大しである。
上部に6個の導電体が通っている。この導電体は、捲数N。のコイルの一部分を 構成している。この後6個の導′亀体が、それ自体の間に間隙を以って続き、こ の導電体に0点を接続する。
セル内でコイル下方には導電体がある。このセルは、半導体材料で構成されるも のと仮定し、図面では点線にて描いである。
ゼロ導硫体Oと信号導電体Sの他に、異なった捲線に対する結合が正確な信号レ ベルで発生するよう、異なったゲートの間に分配されるバイアス電圧Fが与えら れる。
点線で表わした矩形はPポケットである。この矩形内で、接続図は、各々直接、 捲線に対しダイオードを介して、ゼロ導電体に接続された電界効果形トランジス ターを示す回路図に、部分的に変えである。
ゲートは、信号を得て、電圧を半導体チャンネルからなる分圧器から、最右方へ バイアスさせる。動作様式は、渠9図の増幅器に類似している。
効率を更に高めるサイリスターも、増幅器に使用で(24) きる。
本明細書で説明した増幅技術;を工、高い効率と高い直線性をもたらすが、制御 された高程度の非直線性と同時に、高い効率を達成することもできる。
第24図は、極めて高い川波数を有する正弦電圧を発生する正弦電圧が供給され る変換機の列を示す。
原則的には、不定の入出力転圧を選択できるが、その構成;は、この変換によっ て最も容易に表示される。
底部に基本的トーンが、時間を垂直方向にとって、かつ刷子位置を水平方向にと って示しである。
図の中央には、刷子の位置と第ろトーンの出力電圧の間の関係を、リサジューの 図形として示しである。
図の上部において、変換機は、ゼロ変換機Oを備える模式的形態で描いである。
この変換機上で、刷子6は摺動すると同時に、クロスとリングの印が付けられた 捲線に接触する。
定眠圧EOは、2Noの捲数を有する捲線上の中央点に供給される。この捲線は 、刷子と接触する可能性は有していないが、その端部は、最大電圧及び最低電圧 に対応するX位置で、捲線に接続されている。
これとは逆に、捲数N、に対する電圧が、刷子の存在する位置で、所望の様式に て削減されることを意味する捲線が存在している。クロスの印が付けられた捲線 内の電流は、正の出力電圧を発生し、一方、リングは負の出力′電圧を提供する 。
第24図に示されている調和波の位相針使用することが極めて普通である。他の 位相を使用すると、刷子が左方へ倒ねる場合と同様刷子が右方′−世[れる場合 に、同一コイルを使用できないよう、リサジューの図形がループを描・ζことに つながる。
第25図は、第2トーンの変換を行なうために使用しうる位相を示す。
勿論、第2トーンと第3トーンを、同時に発生し、別のトーンを発生させないこ とも可能である。
第26図は、第10図の場合と同降、電子管型の変換機を示すが、コイルは、第 2トーンを対象に作成しである。
グリッド−陰極システムは、原則的には不変であるが、入力電圧が0である時、 電子を中央部分に送出する。第25図の捲線とは別に、端子に連続的な電圧Eo が供給され、コンデンサーによって、基本周波数に調和される。
第2トーンに対する出力も調和される。組合ったグリッド・コイル81と、陽極 コイル82によって、基本周波数が、第10図の場合と同様に得られる。同時に 、以前説明したように、グリッド・コイル81、陽極コイル82の捲線の部分は 、制限された部分のみが電子を送り出すことで、効率が高められるよう、第2ト ーンに対するコイルへの電子の流れを閉塞している。
(26) 調和捲線の池の分割部分、おそらくは、直径が可変のコイルを使用することによ って、調和を得ることもできるが、その場合、電流は、2個の出力捲線の間で均 合っていなければならず、これが、効率を低下させることになる。
この構成は、第27図に示されている。この図で、83は入力電圧の上口交差中 における陽極消費電流である。
入力電圧の増加時に、入力電圧は電流がコイル84に流れて出力部に逆の極性を 与えるので、出力電圧に対する電流の影響を少なくする。
入力電圧が更に増加すると、電子がコイル86へ移動し、次に、コイル84が相 当低い負の状態になる。
そのため、このコイルには、陽極86が全体的に又は部分的に閉塞されるのと同 時点に電流が流れず、かくして、コイル86に対する電流は、正弦波電圧の逆極 性部分のピーク値が得られるよう優勢となる。
第28図は、1個所に到る電子の流れを制限する他の可能性を示している。
ダイオードに接続せるスクリーン・グリッド・リンク88は、抵抗を介して、正 電圧を得る。各スクリーン・グリッド・リングは、スクリーン・グリッド・リン グと制、@グリッドの間で、方位角的に変位される制御卸グリッド・リング89 に接続されている。このリン(27) グは、磁場を短絡しないよう開いている。
制御グリッドは、陰極の部分内の電流を、オリゴ(origo)からXへ流すこ とができるので、Xにおけるスクリーン・グリッド・リングは、低電圧を得る。
この低電圧は、ダイオードによって、制御グリッド・リングを経て、オリゴ(o rigo)へ至る。かくして、オリゴからXの附近まで延びる領域内の電子の流 れは閉基される。
第29図は、IC技術で使用する電界効果形トランジスターi備える同様の構造 を示す。
連続ライン内には、例えば、シリコン板肉のN層がある。一方、点線は、クロス 印が付けられた下側の層との接点がある個所を除いて、導電体、二酸化ケイ素に より、絶縁されたケ゛−トに印を付けている。
多くのMOSトランジスターに共通した長いエミッター90に沿って、直流は、 当該エミッターの一縁部に沿って、ゲート91まで異なったバイアス電圧が得ら れるよう供給される。
同じ縁部に沿って、多数のコレクター92がある。
これらのコレクターは、他端部において、トランジスターのエミッター96に変 えられ、当該トランジスターのコレクター94は、負荷、例えばコイルの接続点 に接続されている。
エミッター96とコレクター94の間のケ゛−トは、(28) 隣接するコレクター、例えば次の第2コレクター94に接続されている。
例えば、長いケート91に増加する入力電圧U が与えられた場合、トランジス ターは、一端部、例えば右側において導通状態にたり始め、かくして、電流がコ イル端部と定電圧E。に流れる。
分離されたトランジスターは、ゲートがコイルの接続点を介して電圧を得るので 、導通状態になっている。
長いエミッター上の多数のトランジスターが導通状態になるよう、入力電圧が増 加する際、コイルの他端部にある接続点上の電圧は、導通状態を停止する。
このようにして、コイル上の2〜3の接続点のみが接続され、短絡した捲線はな いことになる。
コイルの接続点を正確な入力電圧で結合する目的で、エミッターには、変化する 抵抗があり、例えば、エミッターの長さに沿った部分を変えることにより抵抗が 変化する。
例えば、コイルの接続点を段階的に結合することを達成するその他の方法を、第 30図に示す。
多数の接合型トランジスターに共通する多数のコレクター97に向って動作する エミッター95が、下側に設けられているp型の多数の接合型トランジスターに 共通した、例えば浸漬型ケイ素のゲート96は、ゲートを通る・電流の流れを設 けることにより、エミッターに向かう変化するバイアス電圧を得る。
同時に、当該ケ゛−トは、電流がバッテリーの正電圧に接続された、例えばn型 トランジスター101から流れ、バッテリーの負電圧に接続せるn型トランジス ター102を通過するので、入力電圧を得る。この入力電圧は、n型トランジス ター101、n型トランジスター102のゲートに流れる。
接合型トランジスターのコレクター97は、p型のW 列接続トラノシスターの エミッター98に接続されている。このトランジスターのコレクター100は、 例えばコイル上の端子に接続されており、一端部では、定電圧に接続されている 。
直列に接続したトランジスターは、共通ゲート99を有し、n型トランジスター 101とn型トランジスター102からの接合型トランジスターと、正確に同じ 様式をもって、トランジスター103,104から供給される。
しかし、共通ケ゛−ト99は、更に負の電圧レベルを有するべきである。この電 圧レベルは、n型トランジスター101、トランジスター104を、トランジス ター103、n型トラノジスタ−102より大きくすることによって達成できる 。
入力電圧が0である時、n型トランジスター101の次の第1接合型トランジス ターは、導通状態になる。
(30) 入力電圧が増加する場合、次の接合型トランジスターが導通状態になり、一方、 第1接合型トラ/シスターは、低抵抗型であるが、その直列接続トランジスター は、電流を遮断している。他方、第2の直列接涜トランジスターは依然導通状態 になっている。
入力電圧の増加に伴なって、電流は、更゛に高い順序で、接合型トラ/シスター 内を流れる。
トランジスターの周りに通常必要とされる保護リングは、図面に描かれていない が、回路の構成を幾分修正出来る。
第31図は、コイル105上の接続点を、1捲線より共に近接して設け、この接 続点を、集積回路内で結合する方法を示している。
中央部にちる螺旋においてエミッター95が捲回され、このエミッターに沿って 、ケ゛−ト96、共通ゲート99はn型トランジスター102、トランジスター 104に対する入力電圧と同様、平行になっている。
コイルに対する接続部は、内部螺旋システム内のコレクターから、半径方向に走 っている。
例えば、強磁性体コアによって、コイルのインダクタメス及び多分そのQ値も増 加可能である。
コア内には、内部螺旋システムのための孔があるが、螺旋システムの直ぐ外側で 、コアは管状形106であり、磁場は導電体が半径方向になっているケイ素板を (31) 通過する。周縁部107内でコアは閉じている。
コイルを備える他の型式の変換機がある。
第32図は、良導電性材料の2重捲線111を備えるコイルと陰極設計の線材を 示す。
加熱電圧は、コイルの内側に向かって捲回された陰極線材112により、線材の 間に加えられる。内側のコイルは、制御グリッド113を構成している。
コイルの中央に、陽極114が設置され、この陽極は、例えば導電性強磁性体の コアの形態を有している。
線材が、全て共に近接していれば、交流電圧は何ら発生しないが、加熱電圧は、 同時に、線材に沿って減少するバイアス・グリッド電圧を構成する。
増幅器は、原則として、第10図の片側半分と同様に作動するが、電子が反対方 向に移動している点が異なっている。
コイル・システムの外側には、陰極たる管12、及びグリッド29が存在し、2 重捲線111が陽極として利用されている。
グリッドは、入力電圧を変圧器115上の均合った捲線から、入力電圧を得る。
出力電圧は、コア114上の捲線によって得ることができる。あるいは、2重捲 線の端部から、間接的に得ることもできる。
螺旋状に捲回された陰極を使用する発振器を、第63図に示す。
バッテリー116は、コイルの中央において、線材の間に加熱電圧を与える。こ のコイルは、内部層内及び端部内においては、線材の陰極材料117,118で 、2重に捲回されている。
加熱電圧は定電圧である。このことから、端部におけるよりも中央部において、 高い電圧を陰極コイルに与えることが可能となる。
陰極コイルの内側には、捲回方向が同じで、捲数が同じグリッド・コイル119 がある。その中丸部で、当該コイルは、加熱電圧の負の極に接続されている。
コイルの中央部には、陰極の中央部に対して、相対的に正の電圧を有する陽極棒 120が存在している。
出力電圧は、陰極から間接的に、又は、全てのコイルの周りの分離した捲線12 1から得ることができる。
磁束が全コイルを通過する場合、このコイルは、全てグラフに示す如く、コイル の中央から外方に向って増加する交流電圧を得る。
このグラフで、Ukは、中央で曲った陰極賦圧を示すが、残りの部分は、中央部 からある距離をもって直線状に傾斜している。これ1は、グリッド・コイルが、 陰極コイルから中央領域内の陽極棒へ流れる電子を停止させるが、その電子が、 端子を通過できることを意味している。
グリッド・コイルの中央に、多数の捲線を加えることによって、その端部の1つ は、更に高い電圧を得て、電子を通過させることができる。一方、他端部1は閉 塞されるが、陰極とグリッドの端部がロンドより正の状態になる場合、電子は新 たに閉塞され、従って、電子の流れのディスクがコイル内を移動する。この状態 を、グラフの下側に示す。
グリッド・コイル上の余分な捲線は、正のフィード・/ぐツクを与えるので、シ ステム全体は、高い効率と低い調和成分をもって、自己発振することになる。
集積形態の半導体技術に、このシステムを転用したものを、第′54図に示す。
これは、CMO8技術の増幅器である。入力電圧は、トランジスター内のエミッ ターを構成する各p型/くンドと、n型バッドに、等間隔をもって変化する、導 電体と平行のゲートを構成する導電体内を通過する。
エミッターの変化する電圧しにルは、導電体の2つの端部を、正電圧121、負 電圧122の各々に接続することにより得られる。
トランジスターが、n型トランジスターである場合は、トランジスターのコレク ターは、バッテリー123に接続される。トランジスターがn型トランジスター である場合パd、当該トランジスターのコレクターは、ノ;ツテリ−124に接 続される。
コレクターは、図面に描かれている更に高°い電圧をと34) 生じるハツチIJ−125,126に接続されている保護リングに対し、平行な 螺旋をもって、半径方向に追随している。
半径方向導電体は、磁場が0になっている全システムの中央において、又は外部 の閉鎖リング内で共に結合できる。
磁場は、図面によれ1げ、例えば、フェライト・コア内を通り、各々リング12 フ、128内の半導体プレートを通る。 し 定電圧の間で、非結合コンデンサー129は、半導体、酸化物の層、導電体で構 成可能である。
本明細書中にて説明したシステムは、入力信号の大きさと、極性に応じて、エミ ッターが正確な個所で、螺旋を、バッチIJ−125,127Lの電圧に接続す るよう、エミッター上の異なった/ぐイアスミ圧を有するCMO8段ンステンス テム。
入力電圧の増加に伴なって、螺旋上の接続点は、更に周縁部に近接する。
バッテリー電圧を越える接続点を遮断することは、第23図の場合の如くダイオ ードで、又l1−i第29図、第30図の場合の如く、更に多くのトランジスタ ーで行なうことができる。
螺旋上の最外力捲回部は、いかなるトランジス夛−にも接続されず、出力部とし ても使用可能なコイルNOが接続され、しかも、フェライト・コア内の分離した 捲線も、使用可能である。
コイルの端部にあるトランジスターが、低入力電圧に対して閉じられ、再度、入 力電圧が更に増力口する際遮断されると、コイルの開端部における電圧力;増力 口し、遮断電圧より高くなることができる。この点について、第36図に示しで ある。
第36図において、0はコイルのアースした端部で。
あり、そのデッド状態においては、0電圧から端部Aまで存在している。
コイルの端部にあるトランジスターは、コイル上の電圧が、DとBの間に存在す るよう、正の電圧を高めさせることができる。
コイルと電圧も、模式的な第35図に示しである。
ここでは、刷子が、コイルの接続点を、正の又は負の一定電圧に接続している。
コイル上の電圧を減少させるため、これは、伝送ゲートとして、印が付けられた 多くの個所で遮断出来る。
遮断点は、刷子が遮断を許される前に、刷子によって通過されていなければなら ない。この点については、第36図に更に図解する。
端部が過電圧、例えば、2Eに達する前に、遮断が、例えば端部が電圧りに達し た時点でのコイル上の点Cで発生したに違いない。
C36) 遮断部分は、新しい端部が、電圧Gに増加して、コイルも点に等で遮断される間 に、無視できる。伝送ゲートが、遮断又は閉じる際のこれらの電圧には、小さい 水平ダッシュ線で印が付けである。
遮断コイルは、コイルN。で図解されたのと同じ傾斜を有する線によって示され る電圧を得る。
過電圧を阻止する目的で、コイルを遮断しなければならない場合、問題は、損失 を明らかに少なくする目的で、No/Nの比をどの程度にし、どれ位多Rの導断 点を必要とするかにである。
この計算は、コイルが、第65図の場合と同様に、その一端部にてアースに接続 されること、正弦波電圧を与える目的で、コイルの残部を正又は負の電圧に接続 できることを仮定して行なわれる。
コイルの端部は、直接、これらの電圧に接続できない。その代わりに、トランジ スターは、所定の電圧降下を取らねばならない。
第37a図には、完全な撓みにおいて、コイルの捲線Nが、捲線の捲数N。に対 して相対的に増加する時点で、効率ηがどの程度増加するかを示しである。電流 の位相角ψは、段階的に変化し、無効電力と併せた損失の増加は著しい。
負荷が無効の時点に、アース点も使用できる。場合には、効率が著しく高まる。
この点について、第37b(37) Tt1表昭59−501567 (12) 図に示す。
No/N = 1 、ψ=0である場合に、極めて慣用的な増幅器クラスBが得 られる。最も著しい点は%NO/ N=05の効率が、すでに相当高まったこと にある。
この効率は、有効負荷に対しては、97.3 %であシ、ψ二45’に対しては 、908%である。これは、コイルの遮断が、多分1個所にて必要となることを 意味している。遮断点を流れるのに要する電流は小さくなるので、遮断自体は、 要素に高過ぎる要求はなさない。
第58図は、コイルの端部において、増幅器が電界効果形トランジスターにより 作成可能であることを示すものである。
このトランジスターは飽和゛電圧を有しないので、特にカップリングの作成に適 している。コイルと2個の連続電圧の間に、通常の補償最終段階が接続されてい る。
バイアス電流の必要性を少なくするため、並列に接続された2個の補償トランジ スターを介して、アースする通常の方式がとられる。
このトランジスターは、抵抗i3a、135を介して、ケ′−トに対する電圧に より、コイル内の0電圧のあたシで導通状態にされる。
正の入力電圧に対してn型トランジスターは、ダイオードを介して、ゲートに対 しブロックさへ、一方、(38) n型トランジスターは、ダイオードを介して、コイルからブロックされる。
負電圧に対しては、トランジスターを閉塞する他のダイオードが2個存在する。
0電圧附近で、相対的に最大値となっている有効電流は、ここで、アースに対し 短かい径路をとる。
前述のカップリングは、最終段階136,137のクロスオーバー歪みを削減で きるよう、第39図に対し改変できる。その代わりに、従来並列に接続されたト ランジスターに、各々低い定電圧を適用し、入力電圧の適当な割合をもって、一 方のトランジスターを閉塞すれば、他方のトランジスターは、最終段階が電圧を 送るのを助けるようになる。
コイルの遮断は、理論的に前に説明した如く、第40図の場合のように、その最 も単純な様式で行なうことができる。
2個の補償電界効果形トランジスター13.8,139は、コイル及びバッテリ ー電圧E、−Eに接続されたケートと、各々直列になっている。従って、コイル の外側部分は、この点におけるコイルの電圧が、バッテリー電圧の一部の電圧を 通過する時、遮断される。
しかし、電圧は、コイルの他端部が、第66図の線F−Hで示される如く、電圧 Eを下回わるので、コイルのa断部外が、一端部ておける遮断電圧に達するよ( 39) う増加して、はならない。
コイルの定電圧を、コイルの端子に結合するため、2極トランジスターも有利に 使用できる。
第41[1:、PNP )ランシスターが入力電圧、ベースB1のバイアス電圧 を有する基本図を示している。
第1のトラ/シスター、反転入力電圧、ベースB2における他のバイアス電圧と 各々直列になっている他のPNP トラ/シスターは、NPN型の接合型トラン ジスターのベースに正電圧を供給するので、両方のPNPトランジスターが導通 状態である時のインター/2ル内で、負電圧を得るようになる。
ベースB1及びB2における、例えば第42図の対応する回路図内で変動する・ ・イアスミ圧によって、多数のコイル捲線を、正確な入力電圧において負電圧に 接続できる。1つの問題は、多数のベースが電流を消費することである。
入力部における負荷変動を削減する目的で、ベースに対する1つの導電体は、直 列接続の抵抗が、各ベースに対して得られるよう、クシの形態で与えられた。
2個のPNPトランジスターも、一般に接合型トランジスターの直列制御に比較 して、入力負荷を削減する。
一般に、高級なケート機能を有し、それ自体同士の間で同期化がされている増幅 器は、螺旋状導電体に設置できる。高効率の増幅器又は変換器が得ら9れるよう 、(40) この導電体を、半径方向導電体と共に結合できる。
分割増幅器で構成される増幅器が、第43図寓−例として示されている。
スウェーデン国特許出願第7508220−6号による分割増幅器が、図の上方 のブロック図に示されている。
補償分割増幅器は、P−で表わしである。最右方の4つの分割増幅器は、全て同 じ入力電圧を有し、同じ負荷に接続しである。
この分割増幅器は、バッテリー電圧E3と−E1、それぞしElと−E3を有す る2個の重なる補償最終段を形成し、変圧器なしの出力と併用可能という利点を 備えている。かくして、クロスオーバー歪みがなくなり、無効電力がなくなる。
本例では、分割増幅器が、前述の如く、コイルの端部に接続されている。他の2 つの分割増幅器は、コイルの中央に近い1/4の接続点におけるB、−0,5E 3とE3の間、各々−Elと−E3の間の1つのみの電流方向と、入力電圧の3 //4で動作する。
別の2つの分割増幅器は、E2= ’)/a E3とE3、各々−E2と−E3 の間と、入力電圧の半分の値で動作する。
最後の4つの分割増幅器が、螺旋状導電体の間の交差。
部における多数の増幅器によって置換された場合は、陽極コイル又は陰極コイル 又は両方のコイルを備えた電子管に類似のものが作り出される。
ゲートに、対する供給電圧のだめの分圧器は、第44図の如く作成できる。この 図において、直列に接続された多数のn型トランジスターは、直列に接続された n型トランジスターからなる分圧器より、そのゲートに対する電圧を得、第1分 圧器より、そのゲー、トに対する電圧を得る。
分圧器の2個の端部間の電圧によって、分圧器の抵抗を調節できる。
接合型トランジスターが、ダイオード又は直列接続トランジスターを伴なわずに 閉じ、かつ遮断するよう、バイアス電圧を、例えば当該接合型トランジスターに 対して発生することが有利である。
第45図は、その1つの方法を示すもので、連続的に増加するバイアス電圧が、 入力電圧に加えられ、連続的に減少するバイアス電圧が、反転入力電圧に加えら れ、その合計電圧が、対になって、最小ケ゛−ト(類似のANDゲート)へ達す る。
このゲートは、2つの電圧の最小電圧を、接合型トランジスターに供給する。接 合によって、接合型トランジスターは、増加する入力電圧で、適当な順序にて閉 じる。
電源に対する一定電圧の代わりに、正弦波電圧が使用される場合は、本例で説明 した多くの構成に、ミキシング又は変調が生じる。
(42) サファイア上に、半導体を設けると、絶縁問題が実質上削減されるので、この種 の高効率変換にはすぐれている。
極めて高い周波数で、インダクタンスを得ることができる。このインダクタンス は、コイル例えば棒又はU型の形態を有さす、アンテナ棒又は折りたたみ型グイ ポールの形態をとることができる。
しかし、前述の増幅器、又は発振器又は調和発生器の原理は、すでに説明したも のと類似する単純な幾何形態のものにも、適用可能である。
強磁性棒を含み、ベースとエミッターが、内側は長手方向バンドで、外側はコレ クターとしてのコイルの形態になった薄い管の半導体上に、プレーン・コイルの 代わりに、円筒状コイルを使用できる。
しかし結晶の方向が問題であり、その製造は、今日の技術のレベルでは、容易に 行なわれない。純粋に物理的にみて、磁場は、〈−ス・バンドとエミッター・バ ンドと、強磁性コアの外側のビットに到達させ、2個の強磁性皿体上に螺合させ て、コイルをこの皿体の間に設置することにより、リング状に共に連結させるこ とで、正確に機能させることができる。
強磁性皿体の外側周縁部は、強磁性管によって、共に結合できる。半導体管の代 わりに、これは分離した半導体によって、有利にンミュレートすることができ( 46) る。
心プラスチックの折半導体も、使用可會目(第46図)である。
第47図に示す如く、カプセル型ICを、内組11に設定し、コイルに接続する ことができる。
FrG、I FIG、 2 FIG、 3 FIG、 7 FIG、 15 FIG、 36 FIG、 37A、 FIG、 37]3国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) コイル(インダクタンス)(第19図、第22図の1.2.6.4;1 4.15、第64図、第65図、第45図乃至第47図の81.82.84,8 6.87.105.;111.112.113)として形成された導電体と1例 えば、摺動接点(第6図)によシ得られる導電体(6)上の3個の接続点と、多 数の切換え接点(第4図、第24図)と、真空中の電子(第10図、第16図、 第17図乃至第19図、第26図乃至第28図、第62図)と、半導体内のガス 又はチャージ内のイオン(第7図乃至第9図、第29図乃至第61図、第39図 乃至第47図)とを備え、導電体に沿った点又は部分まで移動可能に制御され、 従って、固定接続点と可動接続点の間の電圧(EO)と全時点での両固定接続点 の間の他の電圧が、所定関係にて相互に関連付けられている電気変換器。 (21導電体上の可動接続点(6)が、コイル(15)の中央に設置した長い陰 極(12)から、導電体の部分に案内される電子の流れにより作成され、例えば 、その加熱電圧(18)からの長手方向電圧降下を呈し、そのため、適当な電圧 を有する陰極の周りのグリッド(第12図)が、電子を陰極の一端部から、陰極 の制御可能部分、即ちグリッド電圧によシ制御される部包(45) 上へ流し゛、長手方向電圧を有する他のグリッド又はコイルの該当部分を備え、 当該部分は、グリッドを介して流れを得るも負電圧を誘導し、当該電圧は、陰極 の同一端部から制御可能部分への流れを閉塞するようにした請求の範囲(1)項 に記載の電気変換器。 (3) コイル内の抵抗性電圧降下が、入力信号に対する一定バイアス電圧(第 6図)又は導電体上の制御可能接続点の一定変位によシ、補償されるようになっ ている請求の範囲(1)項に記載の電気変換器。 (4)磁気的に結合された2個のコイル・システム(第10図)又は補償半導体 を有するコイル・システム(第9図)のいずれか一方よシ成る平衡型変換器にお いて、クロスオーバー歪みが、2個のコイル°システム、各々2個の補償半導体 に対し、同時に電圧と電流を制御し、かつ例えば、導電体の面積を削減すること によシ、抵抗又はコイルを変えることで、なくされるようにしてなる請求の範囲 (1)項に記載の電気変換器。 (5) 例えば、連続電圧(E)に接続された固定半円形部分(22,24)に より、連続電圧から極性変更を行なうことによシ、連続電圧から交流電圧に変換 する際、コイルが1個のみ必要とされ、回転腕(20)上の4つの刷子を経て、 当該電圧は、コイルの一端部に接触した集合リング(23)又はコイル上の接続 点に接触し(46) た部分に交互に接続され、例えば、連続電圧に接続されたブリッジ内の伝送ゲー ト(50)を備える電子の場合、当該ブリッジは、例えば、回転する刷子を備え るリング・カウンター(52)で制御され、当該カウンター轢、リング・カウン ターが同時に伝送ゲート(51)によシ、コイルの接続点に連続電圧を移送する ことを制御する際、各回転毎に、ブリッジの伝送を交換するようにした請求の範 囲(1)項に記載の電気変換器。 (6)トランジスター(又は管)が接点作成手段でsb、ダイオード(44)と 直列にトランジスターを結合する個所まで、制御可能接続点の運動が段階的に行 なわれ、制御が、各トランジスターのベース上の電圧により得られ、当該電圧が 、入力電圧と、連続電圧をコイル(3)の出力電圧に変換する個々のバイアス電 圧(46,42,48)の和であシ、ダイオードが使用されない場合、連続的に 増加するバイアス電圧(第45図)が入力電圧に加えられ、又、連続的に減少す るバイアス電圧が反転入力に加えられ、対になったこれらの電圧が、最低ゲート (アナログANDゲート)に接続され、その出力が、連続的に設けられり接合型 トランジスターのベースに接続される請求の範囲(1)項に記載の電気変換器。 (7) 例えば、(第46図で)コイルの導電体が半導体の管のp型バンド上の アルミニウムで作成され、導電体上の接続点に対する要素が、トランジスターと 直列のダイオードで作成され、当該トランジスターは、コレクターたるn浸漬矩 形体を備え、ダイオードを作成するパ/l−′と接触状態にあり、コイルより長 い矩形のp浸漬長手方向バンドの下でベースをなし、これらのバンドの下で、n 浸漬長手方向バンドがエミッターであり、磁束が、半導体材料の管の内側の強磁 性棒の中を流れ、当該棒は、コイルよシ長いが、ベースとエミッター・バンドよ シは短かくなっておシ、磁束は、更に当該管の外側のヨーク内を流れ、当該ヨー クは、例えば孔付きのフ、ランジを備えるシリンダーで作成され、当該シリンダ ーは、コイル端部と当該管の端部の間に嵌合し、当該管は、ベースとエミッター ・バンドの接続に供する導電性リングを備えておシ、当該リングは、バイアス電 圧を得るため長手方向電流を有することができるようにした請求の範囲(1)項 に記載の電気変換器。 (8)戻し線材(111)、グリッド線材(113)と共に陰極線材(112) が、コイルを形成し、電流を接続グリッド電圧により、位置が決められる点から 、コイル中央の強磁性導電性材料の陽極へ流し、陰極が、コイル外部で長手方向 電圧降下を呈し、当該陰極が、電子の流れを、戻シ線材(111)上の所定の点 ・に到達す(48) るよう、グリッド(29)により制御される個所から送出するようになっている 請求の範囲(1)項記載の電気変換器。 (9)導電性電圧降下を呈するコイルへ電流を送る代わりに、電圧降下を呈する 陰極が、電流を通常の陽極に送シ、陽極の電圧差が、例えばアキュ・ムンーター により作成され、当該アキュムレーター〃よ、通常の陽極損失を減少させるか、 又は完全に吸収する請求の範囲(1)項又は同(2)項に記載の電気変換器。 (11) 陽極コイルに、中央の陰極に向って陽極棒(第14図、61)が設け られ、当該陽極棒の間に、強磁性コアが設置されている請求の範囲(1)項に記 載の電気変換器。 αυ 陰極が、例えば、フェライト・コア(65)の周9の軸方向に延在する線 材(66)で作成され、当該線材カニ、中央線において共に接続せる端部にあり 、カロ熱用DCを備え、グリッド(18)が、同様に作成され、当該グリッドの 周りに、陽極コイル(第19図)力;設定され、コアが管(76)とフランジ( 74)によって、全体を包囲している請求の範囲(1)項又は(2)項に記載の 電気変換器。 α2 コイルの捲線(第24図乃至第28図、第30図)が分割され、分布され 、通常の陽極(83) 、:協働し、かくして、例えば入力電圧の調和を与える ようにしく49) た請求の範囲(1)項に記載の電気変換器。 αタ コイルに至る流れ径路が、流れからの長手方向電位差降下を有する長いエ ミッター(90)を備える半導体装置によシ提供され、当該エミッターは、ゲー ト(91)により、制御流れを多数のコレクター(92)に送出することかでき 、当該コレクターは、コレクター(92)が接続されている接続点以外の接続点 によシ制御される直列に接続されたトランジスターを介して、コイル上の接続点 に流れを送出するようにした請求の範囲(1)項に記載の電気変換器。 I コイルに至る流れ径路が、エミッター(95)を含む半導体装置によシ提供 され、当該エミッターは、流れを多くのトランジスターに送ることができ、当該 トランジスターは、例えば、浸漬ケイ素(第30図、第42図)のゲート、又は ベース(第41図)で制御され、当該流れ路は、多くのトランジスターを通り、 バイアス電圧を発生する流れであり、当該バイアス電圧は、入力電圧と共に、多 かれ少ながれゲートの一端部の周シを導通する共通のエミッター(95)でn型 トランジスターを作成し、一方、加えられた入力電圧を有するバイアスされた共 通ゲートによって、直列接続のn型トランジスターを備える前記トランジスター は、多かれ少なかれ、エミッターの他端部の周りに導通するn型トランジスター 8を形成し。 (50) 一部の選択可能な導通路が、例えば矩形又は螺旋形のコイルに対して、又はコイ ルの接続点又は接合型トランジスター(第41図)のベースに対して得られるよ うにした請求の範囲(1)項に記載の電気変換器。 α9 コイルに対する流れ路が、半導体装置によって得られ、当該半導体装置に おいて、入力電圧、ゲート中トランジスター、接合型トランジスターが、コイル の導電体(第64図)に追随することを特徴とする請求の範囲(1)項に記載の 電気変換器。 (161コイルが、例えば遮断部分が流れ路を有しない時の(第35図、第36 図)部分におけるトランジスター(第40図)によシ遮断され、無効負荷での電 力損失を削減するため、正、負及び0電圧(第38図)に、コイルの外端部を接 続でき、又は、コイルの端部における分離均衡した段(第39図)により、小信 号中に、クロス・オーバー歪みが同時に減少されるようになっていることを特徴 とする請求の範囲
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