JPS6122774A - ソリッドステート電圧増幅回路 - Google Patents
ソリッドステート電圧増幅回路Info
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- JPS6122774A JPS6122774A JP59199337A JP19933784A JPS6122774A JP S6122774 A JPS6122774 A JP S6122774A JP 59199337 A JP59199337 A JP 59199337A JP 19933784 A JP19933784 A JP 19933784A JP S6122774 A JPS6122774 A JP S6122774A
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- 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
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- 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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- H02M7/106—With physical arrangement details
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
- H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
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】
発明の背景
この発明はコウクロフト・ウォルトン（Ｃｏｃｋｒ。
ｆｔ−Ｗａｌｔｏｎ）型の縦続接続電圧増幅回路に関し
、さらに詳しくは、静電塗装用スプレーガンに適用され
る増幅回路に関する。
、さらに詳しくは、静電塗装用スプレーガンに適用され
る増幅回路に関する。
静電塗装用の高電圧を発生させるために、縦続接続電圧
増幅回路において、半導体ダイオードおよびコンデンサ
が使用されることはよく知られているところである。こ
のような回路は遠隔位置において高電圧を発生させるた
めに従来使用されている。ここで発生された高電圧はケ
ーブルを介してスプレーガンに伝達され、塗料等の塗着
に必要な静電圧を発生させるために、スプレーガンの電
極に印加される。最近、このような回路は小型化されて
いるので、スプレーガン本体内に収納させた状態で、交
流低電圧を所定の静電圧まで増幅させることができる。
増幅回路において、半導体ダイオードおよびコンデンサ
が使用されることはよく知られているところである。こ
のような回路は遠隔位置において高電圧を発生させるた
めに従来使用されている。ここで発生された高電圧はケ
ーブルを介してスプレーガンに伝達され、塗料等の塗着
に必要な静電圧を発生させるために、スプレーガンの電
極に印加される。最近、このような回路は小型化されて
いるので、スプレーガン本体内に収納させた状態で、交
流低電圧を所定の静電圧まで増幅させることができる。
このような電圧増幅回路の各段はよく知られた電圧増倍
回路で構成される。そして、５０ＫＶないし１５０にＶ
といった比較的高い電圧を発生させるために、複数の段
が縦続接続される。なお、このような範囲の電圧は、静
電塗装用に適した電圧である。
回路で構成される。そして、５０ＫＶないし１５０にＶ
といった比較的高い電圧を発生させるために、複数の段
が縦続接続される。なお、このような範囲の電圧は、静
電塗装用に適した電圧である。
このような縦続接続電圧増幅回路をスプレーガンに使用
する上での問題点の１つは、適正な静電圧を発生させう
る回路の寸法が比較的大きくなることである。また、こ
のような回路においては多数の段が接続されているので
、回路を収納させるスプレーガンの本体に充分な絶縁材
を使用して、絶縁破壊を防止しなければならない。さら
に、絶縁破壊を抑止するために、縦続接続電圧増幅回路
内の各回路部品の間隔を適切に設定して、各段の間にア
ークが発生しないようにする必要がある。
する上での問題点の１つは、適正な静電圧を発生させう
る回路の寸法が比較的大きくなることである。また、こ
のような回路においては多数の段が接続されているので
、回路を収納させるスプレーガンの本体に充分な絶縁材
を使用して、絶縁破壊を防止しなければならない。さら
に、絶縁破壊を抑止するために、縦続接続電圧増幅回路
内の各回路部品の間隔を適切に設定して、各段の間にア
ークが発生しないようにする必要がある。
静電塗装用スプレーガンに適用される高電圧を発生させ
るためには、多数の段が必要であるため、スプレーガン
を設計する場合にも問題となる。例えば、必要な電圧を
発生させるために、１０ないし１２の段を縦続接続する
ことは通常行なわれないことであり、このような多数の
段より成る増幅回路は相当長いものとなる。もし、この
ような増幅回路をスプレーガン本体内に直接取り付ける
ならば、スプレーガン本体はたいへん長くなるとともに
重いものとなるが、これは、スプレーガンの設ｈ１上好
ましいことではない。というのは、スプレーガンの設計
目的は、常に軽量で取り扱い易いものを作ることにある
からである。したがって、縦続接続電圧増幅回路をスプ
レーガン本体内に直接収納させる場合には、その寸法を
できるだけ小さくすることが望ましい。
るためには、多数の段が必要であるため、スプレーガン
を設計する場合にも問題となる。例えば、必要な電圧を
発生させるために、１０ないし１２の段を縦続接続する
ことは通常行なわれないことであり、このような多数の
段より成る増幅回路は相当長いものとなる。もし、この
ような増幅回路をスプレーガン本体内に直接取り付ける
ならば、スプレーガン本体はたいへん長くなるとともに
重いものとなるが、これは、スプレーガンの設ｈ１上好
ましいことではない。というのは、スプレーガンの設計
目的は、常に軽量で取り扱い易いものを作ることにある
からである。したがって、縦続接続電圧増幅回路をスプ
レーガン本体内に直接収納させる場合には、その寸法を
できるだけ小さくすることが望ましい。
発明の概要
この発明は静電塗装用スプレーガンに使用される縦続接
続電圧増幅回路であって、従来のものより小型の増幅回
路を提供するものである。この増幅回路の長さは個々の
段の長さの合計の関数として表わされ、また、各段の長
さはその段のコンデンサの長さの関数として表わされる
。電圧増幅回路の各段のコンデンサに加えられる最大電
圧ストレスは、増幅回路内におけるそのコンデンサの相
対位置の関数として表わされ、電源から離れた位置にあ
るコンデンサはど、加えられる電圧ストレスは小さい。
続電圧増幅回路であって、従来のものより小型の増幅回
路を提供するものである。この増幅回路の長さは個々の
段の長さの合計の関数として表わされ、また、各段の長
さはその段のコンデンサの長さの関数として表わされる
。電圧増幅回路の各段のコンデンサに加えられる最大電
圧ストレスは、増幅回路内におけるそのコンデンサの相
対位置の関数として表わされ、電源から離れた位置にあ
るコンデンサはど、加えられる電圧ストレスは小さい。
したがって、コンデンサの電圧定格は電圧増幅回路内に
おけるコンデンサの位置の関数として設定できる。そし
て、コンデンサの電圧定格はそのコンデンサの寸法に直
接的に関係するので、電源から離れた位置にあるコンデ
ンサはど短くできる。その結果、電圧増幅回路の全長を
短縮できる。
おけるコンデンサの位置の関数として設定できる。そし
て、コンデンサの電圧定格はそのコンデンサの寸法に直
接的に関係するので、電源から離れた位置にあるコンデ
ンサはど短くできる。その結果、電圧増幅回路の全長を
短縮できる。
発明の目的
この発明の目的は、スプレーガンに適用するための小型
電圧増幅回路を提供することである。
電圧増幅回路を提供することである。
この発明の別の目的は、全長の短い電圧増幅回路を提供
することである。
することである。
実施例の説明
次に、この発明の一実施例を図面に従って説明する。第
１図は１００段コラクロットウオルトン型（Ｃｏｃｋｒ
ｏｆｔ −Ｗａｌｔｏｎ）回路の略図である。この回路
においては、一般にコンデンサＣはづべて同じ要領であ
り、ダイオードＤはすべて同じ型のものが使用される。
１図は１００段コラクロットウオルトン型（Ｃｏｃｋｒ
ｏｆｔ −Ｗａｌｔｏｎ）回路の略図である。この回路
においては、一般にコンデンサＣはづべて同じ要領であ
り、ダイオードＤはすべて同じ型のものが使用される。
端子１０．１５によって入力端子が形成され、一方の端
子１５は通常接地される。
子１５は通常接地される。
端、子１０には所定の交流電圧が加えられる。この交流
電圧は電圧Ｊｔ９幅回路の連続段を通ることによって増
幅され、出力端子２０において高い直流電圧どなって現
われる。この回路の動作理論は従来より知られており、
電圧増幅の連続段を必要に応じて回路に加えることがで
きる。この実施例においては、第１図の電圧増幅回路の
１つの段はコンデンサ１２．１４およびダイオード１１
．１３より成る。そして、他の各段も同様なコンデンサ
およびダイオードの対で構成されている。したがって、
第１図の電圧増幅回路は１０段より成る。
電圧は電圧Ｊｔ９幅回路の連続段を通ることによって増
幅され、出力端子２０において高い直流電圧どなって現
われる。この回路の動作理論は従来より知られており、
電圧増幅の連続段を必要に応じて回路に加えることがで
きる。この実施例においては、第１図の電圧増幅回路の
１つの段はコンデンサ１２．１４およびダイオード１１
．１３より成る。そして、他の各段も同様なコンデンサ
およびダイオードの対で構成されている。したがって、
第１図の電圧増幅回路は１０段より成る。
第１図の増幅回路の各段によって、ピーク入力電圧は理
論的には２倍に増幅されるので、増幅回路の理論出力は
、ピーク入力電圧を２倍した値に段の数を乗じた値とな
る。従って、第１図の回路の場合、出力端子２０におけ
る理論出力値は２０［となるが、実際の出力はコンデン
サによる負荷時下、リップル降下、及びダイオードによ
る電圧降下によって理論値より低くなる。なお、ダイオ
ードによる電圧降下は微小なものであるので、この発明
においては無視しうる。同様に、リップルによる電圧降
下はほぼ使用されるコンデンサの容量の関数として現わ
されるから、容量の大きいコンデンサを使用すれば、リ
ップル降下を低く押えることができる。また、接続され
たすべでのコンデンサによる負荷降下は、各コンデンサ
による負荷降下の合計である。そして、このコンデンサ
の負荷降下によって、理論出力は２ＮＥ（Ｎは段の数、
Ｅはピーク人”力電圧である）よりいくぶん小さくなる
。
論的には２倍に増幅されるので、増幅回路の理論出力は
、ピーク入力電圧を２倍した値に段の数を乗じた値とな
る。従って、第１図の回路の場合、出力端子２０におけ
る理論出力値は２０［となるが、実際の出力はコンデン
サによる負荷時下、リップル降下、及びダイオードによ
る電圧降下によって理論値より低くなる。なお、ダイオ
ードによる電圧降下は微小なものであるので、この発明
においては無視しうる。同様に、リップルによる電圧降
下はほぼ使用されるコンデンサの容量の関数として現わ
されるから、容量の大きいコンデンサを使用すれば、リ
ップル降下を低く押えることができる。また、接続され
たすべでのコンデンサによる負荷降下は、各コンデンサ
による負荷降下の合計である。そして、このコンデンサ
の負荷降下によって、理論出力は２ＮＥ（Ｎは段の数、
Ｅはピーク人”力電圧である）よりいくぶん小さくなる
。
第５図は、Ｎ段増幅回路に関する電圧の実測値である。
第５図のグラフの右側の縦目盛、左側の縦目盛および下
の横目盛はそれぞれ、電圧増幅回路の出ツノ電圧、負荷
電圧降下および回路を構成する段の数を示す。曲線１は
各段における出力電圧値を示す。この曲線から明らかな
ように、段の数が増えるとともに電圧も増幅されるが、
その増幅率は低くなっている。曲線２は各段のコンデン
サによる負荷降下を示す。この曲線２から明らかなよう
に、第１段目のコンデンサによる降下が最も大きく、そ
の後各段ごとに降下率は減っている。
の横目盛はそれぞれ、電圧増幅回路の出ツノ電圧、負荷
電圧降下および回路を構成する段の数を示す。曲線１は
各段における出力電圧値を示す。この曲線から明らかな
ように、段の数が増えるとともに電圧も増幅されるが、
その増幅率は低くなっている。曲線２は各段のコンデン
サによる負荷降下を示す。この曲線２から明らかなよう
に、第１段目のコンデンサによる降下が最も大きく、そ
の後各段ごとに降下率は減っている。
曲線３は曲線２の電圧降下に対して２５％の安全率を加
えｌ〔コンデンサの電圧降下曲線を示す。このような曲
線に従ってコンデンサを選択すれば各段にお（プる各種
のコンデンサは安全に利用されうる。製品の寿命を損な
わずにコンデンサを確実に動作させるためには、約２５
％の電圧定格安全率が必要である。第５図の曲線から増
幅回路のすべてのコンデンサの電圧定格を均一に保持す
る必要はないということがわかる。例えば、曲線３の示
すところによれば、増幅回路の第１段のコンデンサの安
全な電圧定格は１５ＫＶ付近であるが、同じ増幅回路の
第１０段のコンデンサの安全電圧定格は約６にＶである
。
えｌ〔コンデンサの電圧降下曲線を示す。このような曲
線に従ってコンデンサを選択すれば各段にお（プる各種
のコンデンサは安全に利用されうる。製品の寿命を損な
わずにコンデンサを確実に動作させるためには、約２５
％の電圧定格安全率が必要である。第５図の曲線から増
幅回路のすべてのコンデンサの電圧定格を均一に保持す
る必要はないということがわかる。例えば、曲線３の示
すところによれば、増幅回路の第１段のコンデンサの安
全な電圧定格は１５ＫＶ付近であるが、同じ増幅回路の
第１０段のコンデンサの安全電圧定格は約６にＶである
。
このような回路に適用するのに適した電圧定格および容
量をもつセラミックコンデンサについて試験すれば、コ
ンデンサの物理的寸法がその電圧定格に応じて直接変化
することがわかる。これらのコンデンサは長方形に形成
され、高さが一定の場合は、長さが電圧定格に従って変
化するように形成される。例えば、同一の容量を有し、
電圧定格カッｔＬソｔＬ８ＫＶ、 １０ＫＶオＪ：び１
５ＫＶの３つのコンデンサはその長さが約５０％変化す
ることが明らかになった。換言すれば、電圧定格８ＫＶ
のセラミックコンデンサは、電圧定格１５ＫＶの・セラ
ミックコンデンサの約１７２の長さであり、電圧定格１
０ＫＶのセラミックコンデンサは電圧定格８ＫＶのコン
デンサに比べて約２０％程長い。このことは、電圧増幅
回路の配置設計上極めて有用である。
量をもつセラミックコンデンサについて試験すれば、コ
ンデンサの物理的寸法がその電圧定格に応じて直接変化
することがわかる。これらのコンデンサは長方形に形成
され、高さが一定の場合は、長さが電圧定格に従って変
化するように形成される。例えば、同一の容量を有し、
電圧定格カッｔＬソｔＬ８ＫＶ、 １０ＫＶオＪ：び１
５ＫＶの３つのコンデンサはその長さが約５０％変化す
ることが明らかになった。換言すれば、電圧定格８ＫＶ
のセラミックコンデンサは、電圧定格１５ＫＶの・セラ
ミックコンデンサの約１７２の長さであり、電圧定格１
０ＫＶのセラミックコンデンサは電圧定格８ＫＶのコン
デンサに比べて約２０％程長い。このことは、電圧増幅
回路の配置設計上極めて有用である。
第５図の曲線３は、増幅回路の各段にそって配列された
コンデンサの安全電圧定格が、通過する段の数の増加と
共に減少することを示している。
コンデンサの安全電圧定格が、通過する段の数の増加と
共に減少することを示している。
理論的には、この安全電圧定格は第１表のように減少さ
れうる。
れうる。
第１表
２ １１．２
３ １０．５
４９．５
６８．０
７７．２
９６．２
ｌ−（１５，７
コンデンサの物理的長さはその電圧定格の関数であるの
で、コンデンサの物理的長さは通過する段の数の増加と
共に減少されうろことは自明である。例えば、第１表に
示されるコンデンサの電圧定格を、そのコンデンサに必
要な長さおよび従来技術におけるコンデンサの長さと対
応させてみると、従来技術においては、すべてのコンデ
ンサの電圧定格が最大電圧低下を有する段の電圧ストレ
スに耐えつるように設定されているので、全長が減少さ
れることが認められる。第１段のコンデンサの標準長さ
を１０とした場合の各段のコンデンサの長さ対比を第２
表に示す。
で、コンデンサの物理的長さは通過する段の数の増加と
共に減少されうろことは自明である。例えば、第１表に
示されるコンデンサの電圧定格を、そのコンデンサに必
要な長さおよび従来技術におけるコンデンサの長さと対
応させてみると、従来技術においては、すべてのコンデ
ンサの電圧定格が最大電圧低下を有する段の電圧ストレ
スに耐えつるように設定されているので、全長が減少さ
れることが認められる。第１段のコンデンサの標準長さ
を１０とした場合の各段のコンデンサの長さ対比を第２
表に示す。
第２表
段番号 長さく本発明） 長さく従来）１ｉ、ｏ
ｉ、。
ｉ、。
２ ．９３ １’、０３
．８７ １．０４ ．７９
１．０５ ．７２ １．０６
．６７ １．０７ ．６０
１．０８ ．５５ １
．０９ ．５２ １．０第２表から
明らかなように、この発明に基づいてコンデン→ノの電
圧定格を選択すれば、１０段の電圧増幅回路においては
その長さを約３０％減縮することができる。このことは
、この電圧増幅回路が収納されるスプレーガンのバレル
の長さが、同じ機能を有する従来のスプレーガンのバレ
ルの長さに比べて約３０％短縮できることを意味してい
る。
．８７ １．０４ ．７９
１．０５ ．７２ １．０６
．６７ １．０７ ．６０
１．０８ ．５５ １
．０９ ．５２ １．０第２表から
明らかなように、この発明に基づいてコンデン→ノの電
圧定格を選択すれば、１０段の電圧増幅回路においては
その長さを約３０％減縮することができる。このことは
、この電圧増幅回路が収納されるスプレーガンのバレル
の長さが、同じ機能を有する従来のスプレーガンのバレ
ルの長さに比べて約３０％短縮できることを意味してい
る。
実際には、長さの減縮率は３０％よりいくぶん低いが、
これは、必要な電圧定格を有するコンデンサが必ずしも
市販されているとは限らないからである。例えば、この
発明の実施例においては、コンデンザ用のセラミックと
しては、アメリカ合衆国バージニア用ハンプトンのミャ
ーダ・デベロップメント・カンパニ（Ｈｙａｄａ Ｄｅ
ＶｅｌＯｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ ）製のものを使
用しているが、入手できるセラミックコンデンサは電圧
定格１５にＶ、１０ＫＶおよび８にＶの３種である。こ
の発明においては、充分な安全率を確保するために、予
想される電圧降下の２倍以上の電圧定格のものを使用し
ている。
これは、必要な電圧定格を有するコンデンサが必ずしも
市販されているとは限らないからである。例えば、この
発明の実施例においては、コンデンザ用のセラミックと
しては、アメリカ合衆国バージニア用ハンプトンのミャ
ーダ・デベロップメント・カンパニ（Ｈｙａｄａ Ｄｅ
ＶｅｌＯｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ ）製のものを使
用しているが、入手できるセラミックコンデンサは電圧
定格１５にＶ、１０ＫＶおよび８にＶの３種である。こ
の発明においては、充分な安全率を確保するために、予
想される電圧降下の２倍以上の電圧定格のものを使用し
ている。
増幅回路の各段に使用されるコンデンサは上記３種類の
中から選択されるが、その際、曲線２に示されるような
各段の電圧ストレスに充分間えうるものが選択される。
中から選択されるが、その際、曲線２に示されるような
各段の電圧ストレスに充分間えうるものが選択される。
すなわち、各段において使用されるコンデンサは第５図
の曲線４に示すものとなる。
の曲線４に示すものとなる。
第２図は従来の１０段電圧増幅回路の配置を示１図であ
る。便宜上、第２図においてはダイオード記号を用いて
いる。なお、この配置図はその回路図に非常によく類似
している。ここで使用されるコンデンサの容量お゛にび
電圧定格は同一と考えられ、かつこれらのコンデンサは
必要な耐電圧性を有するセラミックで形成される。
る。便宜上、第２図においてはダイオード記号を用いて
いる。なお、この配置図はその回路図に非常によく類似
している。ここで使用されるコンデンサの容量お゛にび
電圧定格は同一と考えられ、かつこれらのコンデンサは
必要な耐電圧性を有するセラミックで形成される。
第３図はこの発明によって構成された回路である。第３
図の回路において、最初の４段のコンデンサとしては電
圧定格１５にＶのものが使用され、次の３段のコンデン
サとしては電圧定格１０にＶのものが使用され、最後の
３段のコンデンυとしては電圧定格８にＶのものが使用
される。このようにしてコンデンサを選択することによ
って、第３図の電圧増幅回路の全長は第２図の電圧増幅
回路の全長に比べ著しく短縮される。全長が短縮された
ことによって軽量化され、その結果、コンデンサの電圧
定格を考慮づ“ると、同数の段より成る増幅回路にあっ
ても、より小型のものをつくることができる。
図の回路において、最初の４段のコンデンサとしては電
圧定格１５にＶのものが使用され、次の３段のコンデン
サとしては電圧定格１０にＶのものが使用され、最後の
３段のコンデンυとしては電圧定格８にＶのものが使用
される。このようにしてコンデンサを選択することによ
って、第３図の電圧増幅回路の全長は第２図の電圧増幅
回路の全長に比べ著しく短縮される。全長が短縮された
ことによって軽量化され、その結果、コンデンサの電圧
定格を考慮づ“ると、同数の段より成る増幅回路にあっ
ても、より小型のものをつくることができる。
第４図は第３図の４−４線断面図である。第４図の斜線
部は通常中実のエポキシ樹脂等で形成され、コンデンサ
およびダイオードは図示の位置に封入されている。電圧
増幅回路の重量のうちの大部分は、コンデンサやダイオ
ードを封入固定している中実エポキシ樹脂によって占め
られるので、電圧増幅回路の全長を短縮することは、直
ちにこの増幅回路の軽量化につながる。そのために、各
段におけるコンデンサの電圧定格を適切に選択し・て、
その段で生じる電圧ストレスに耐えうるように設定すれ
ば、増幅回路の全長および重量を減らすことができる。
部は通常中実のエポキシ樹脂等で形成され、コンデンサ
およびダイオードは図示の位置に封入されている。電圧
増幅回路の重量のうちの大部分は、コンデンサやダイオ
ードを封入固定している中実エポキシ樹脂によって占め
られるので、電圧増幅回路の全長を短縮することは、直
ちにこの増幅回路の軽量化につながる。そのために、各
段におけるコンデンサの電圧定格を適切に選択し・て、
その段で生じる電圧ストレスに耐えうるように設定すれ
ば、増幅回路の全長および重量を減らすことができる。
実施に際して、各段においてすべて異なる電圧定格を有
するコンデンサを選択することは好ましくない。その理
由は、コンデンサの種類を増やせば、それだけコストが
高くなるからである。しかし、理論的には、コンデンサ
の電圧定格は第５図の曲線３を基に選択されるので、全
長の最も短い電圧増幅回路を構成することができる。第
３図の増幅回路は理論的に最適な増幅回路に関する妥当
な増幅回路であるが、この増幅回路は販売コストとの関
係である程度の制限を余儀なくされている。
するコンデンサを選択することは好ましくない。その理
由は、コンデンサの種類を増やせば、それだけコストが
高くなるからである。しかし、理論的には、コンデンサ
の電圧定格は第５図の曲線３を基に選択されるので、全
長の最も短い電圧増幅回路を構成することができる。第
３図の増幅回路は理論的に最適な増幅回路に関する妥当
な増幅回路であるが、この増幅回路は販売コストとの関
係である程度の制限を余儀なくされている。
例えば、実際の電圧増幅回路は市販のコンデンサを使用
して製造される。また、この増幅回路は１０段より成り
、１２ＫＶの電圧用に設計されている。
して製造される。また、この増幅回路は１０段より成り
、１２ＫＶの電圧用に設計されている。
市販のコンデンサはその寸法および電圧定格によって選
択され、それらのコンデンサの容量は１３０ｐｆであっ
た。この増幅回路において、印加される電圧の範囲内で
の使用に適した市販のコンデンサは電圧定格１５ＫＶ、
１０にＶおよび８ＫＶのものであることがわかった。各
コンデンサの寸法を第３表に示す。
択され、それらのコンデンサの容量は１３０ｐｆであっ
た。この増幅回路において、印加される電圧の範囲内で
の使用に適した市販のコンデンサは電圧定格１５ＫＶ、
１０にＶおよび８ＫＶのものであることがわかった。各
コンデンサの寸法を第３表に示す。
第３表
電圧定格（ＫＶ） 幅 長さ１５
０．４１０ ０．１４０．１０
０．４１０ ０．０９５８ ０．４１０
０．０７５各段における電圧降下を第５図に示さ
れたデータを基に再検討した。その結果、電圧定格１５
にＶのコンデンサは最初の３段のコンデンサとして使用
でき、電圧定格１０ＫＶのコンデンサは次の３段のコン
デンサとして安全に使用でき、電圧定格８ＫＶのコンデ
ンサは残りの４段のコンデンサとして使用できることが
わかった。そこで、第３図のような増幅回路を形成して
充分にテストした結果、この増幅回路は満足に動作し、
その全長および重量はともに従来の増幅回路に比べて２
５％減縮された。
０．４１０ ０．１４０．１０
０．４１０ ０．０９５８ ０．４１０
０．０７５各段における電圧降下を第５図に示さ
れたデータを基に再検討した。その結果、電圧定格１５
にＶのコンデンサは最初の３段のコンデンサとして使用
でき、電圧定格１０ＫＶのコンデンサは次の３段のコン
デンサとして安全に使用でき、電圧定格８ＫＶのコンデ
ンサは残りの４段のコンデンサとして使用できることが
わかった。そこで、第３図のような増幅回路を形成して
充分にテストした結果、この増幅回路は満足に動作し、
その全長および重量はともに従来の増幅回路に比べて２
５％減縮された。
この実施例はこの発明を説明するための一実施例であっ
て、この発明を制限するものではない。
て、この発明を制限するものではない。
したがって、この発明はその精神もしくはその特性から
逸脱しない限り、様々に変更して実施することができる
。
逸脱しない限り、様々に変更して実施することができる
。
第１図はコラクロット・つＡルトン型電圧増幅回路の回
路図、第２図は従来型増幅回路の略平面図、第３図はこ
の発明の増幅回路の略平面図、第４図は第３図の４−４
線断面図、第５図は電圧グラフである。 １１．１３・・・ダイオード １２．１４・・・コンデンサ
路図、第２図は従来型増幅回路の略平面図、第３図はこ
の発明の増幅回路の略平面図、第４図は第３図の４−４
線断面図、第５図は電圧グラフである。 １１．１３・・・ダイオード １２．１４・・・コンデンサ
Claims (6)
- （１）Ｎ段接続されたコンデンサおよびダイオードを有
し、かつ第１段が予め設定された電源に接続され、第Ｎ
段が負荷に接続されるコウクロフト・ウォルトン型のソ
リッドステート電圧増幅回路であって、予め設定された
第１電圧定格を有する第１段のコンデンサと、前記第１
段のコンデンサの電圧定格より低く設定された電圧定格
を有する第Ｎ段のコンデンサより成り、これによって前
記増幅器の全長が短縮されることを特徴とするソリッド
ステート電圧増幅回路。 - （２）前記ソリッドステート電圧増幅回路が３段以上の
段で構成され、前記段のコンデンサが少なくとも３種類
の電圧定格を有するコンデンサより成ることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のソリッドステート電圧増
幅回路。 - （３）前記ソリッドステート電圧増幅回路が１０段で構
成され、前記段のコンデンサが３種類の電圧定格を有す
るコンデンサより成ることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載のソリッドステート電圧増幅回路。 - （４）第１段ないし第４段のコンデンサが第１電圧定格
を有し、第５段ないし第７段のコンデンサが第２電圧定
格を有し、第８段ないし第１０段のコンデンサが第３電
圧定格を有し、かつ前記第３電圧定格が前記第２電圧定
格より低く、前記第２電圧定格が前記第１電圧定格より
低いことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のソリ
ッドステート電圧増幅回路。 - （５）多段接続されたコンデンサおよびダイオードを有
するコウクロフト・ウォルトン型のソリッドステート電
圧増幅回路の全長を短縮するための前記電圧増幅器の製
造方法であって、第１電圧定格を有する第１段用のコン
デンサを選択する段階と、第２電圧定格を有する第２段
用のコンデンサを選択する段階とから成り、前記第１電
圧定格が前記第１段のコンデンサに印加される電圧スト
レスより大きく、前記第２電圧定格が前記第２段のコン
デンサに印加される電圧ストレスより大きく、かつ前記
第２電圧定格が前記第１電圧定格より小さいことを特徴
とするソリッドステート電圧増幅回路の製造方法。 - （６）前記段が５以上であり、少なくとも第３電圧定格
を有する別の段用のコンデンサを選択する段階をさらに
有し、前記第３電圧定格が前記別の段のコンデンサに印
加される電圧ストレスより大きく、かつ前記第３電圧定
格が前記第２電圧定格より小さいことを特徴とする特許
請求の範囲第５項記載のソリッドステート電圧増幅回路
の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US534740 | 1983-09-22 | ||
| US06/534,740 US4554622A (en) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | Compact voltage multiplier for spray guns |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6122774A true JPS6122774A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH0572193B2 JPH0572193B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=24131333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59199337A Granted JPS6122774A (ja) | 1983-09-22 | 1984-09-20 | ソリッドステート電圧増幅回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4554622A (ja) |
| JP (1) | JPS6122774A (ja) |
| CA (1) | CA1218697A (ja) |
| DE (1) | DE3434734A1 (ja) |
| FR (1) | FR2552596B1 (ja) |
| GB (1) | GB2147158B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013024198A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | 点火装置 |
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| US5288589A (en) * | 1992-12-03 | 1994-02-22 | Mckeever Mark R | Aqueous processable, multilayer, photoimageable permanent coatings for printed circuits |
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| WO2002092239A1 (en) | 2001-05-16 | 2002-11-21 | Graco Minnesota Inc. | Solvent resistant bearings for self-generating electrostatic spray gun |
| US8976552B2 (en) * | 2009-03-03 | 2015-03-10 | Gary Hanington | Power supply with integrated linear high voltage multiplier and capacitors therefor |
| RU2641823C2 (ru) | 2012-10-01 | 2018-01-22 | Грако Миннесота Инк. | Индикатор генератора переменного тока для электростатического распылительного пистолета |
| KR102177695B1 (ko) | 2012-10-01 | 2020-11-11 | 그라코 미네소타 인크. | 정전식 스프레이 건을 위한 교류 발전기 |
| CN107288689B (zh) | 2012-10-01 | 2019-09-10 | 固瑞克明尼苏达有限公司 | 用于静电喷枪的叶轮 |
| US11566495B2 (en) * | 2019-12-20 | 2023-01-31 | Schlumberger Technology Corporation | Compact high-voltage power supply systems and methods |
Family Cites Families (17)
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|---|---|---|---|---|
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| US2856575A (en) * | 1954-06-21 | 1958-10-14 | Rochar Electronique | High voltage direct current generators |
| CH335750A (de) * | 1955-03-29 | 1959-01-31 | Haefely & Cie Ag Emil | Mehrstufiger Kaskadengleichrichter |
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| US3599038A (en) * | 1969-07-28 | 1971-08-10 | Hipotronics | Apparatus and systems for high-voltage electrostatic charging of particles |
| US3593107A (en) * | 1969-08-19 | 1971-07-13 | Computer Diode Corp | High voltage multiplier circuit employing tapered monolithic capacitor sections |
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| GB1425506A (en) * | 1972-03-03 | 1976-02-18 | Redelec | High-voltage dc generator in an electrostatic apparatus |
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| IT1006799B (it) * | 1973-02-01 | 1976-10-20 | Air Ind | Cascata moltiplicatrice e fistola di spruzzatura elettrostatica a ca scata incorporata |
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-
1983
- 1983-09-22 US US06/534,740 patent/US4554622A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-09-17 GB GB08423439A patent/GB2147158B/en not_active Expired
- 1984-09-17 CA CA000463387A patent/CA1218697A/en not_active Expired
- 1984-09-20 JP JP59199337A patent/JPS6122774A/ja active Granted
- 1984-09-21 FR FR848414532A patent/FR2552596B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1984-09-21 DE DE19843434734 patent/DE3434734A1/de not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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|---|---|
| DE3434734A1 (de) | 1985-04-11 |
| FR2552596A1 (fr) | 1985-03-29 |
| FR2552596B1 (fr) | 1991-06-14 |
| GB8423439D0 (en) | 1984-10-24 |
| CA1218697A (en) | 1987-03-03 |
| US4554622A (en) | 1985-11-19 |
| GB2147158A (en) | 1985-05-01 |
| GB2147158B (en) | 1986-10-15 |
| JPH0572193B2 (ja) | 1993-10-08 |
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