JPS6235349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、絶縁トランスを複数個縦続接続して
直流高電圧を得る直流高電圧発生装置に関する。

従来、絶縁トランスを複数個縦続接続して直流
高電圧を得る直流高電圧発生装置は、第１図に示
すように１次巻線１上に１段の発生高電圧に充分
耐え得る絶縁を施した後、２次巻線２を巻回し、
更にその上に高圧巻線３を巻回して成る高電圧ト
ランス４の高圧巻線３に整流装置５、平滑用コン
デンサ６を接続し、上記高電圧トランス４、整流
装置５及び平滑用コンデンサ６を数段縦続接続し
て出力端子７，７′間に直流高電圧を得るもので
ある。

しかし、このような従来装置では、高電圧トラ
ンス４の１次巻線１と２次巻線２間に高電圧に絶
縁する間隙を設けると共に、２次巻線２と高圧巻
線３間も該高圧巻線の発生電圧に耐え得る構造と
しなければならず、更に高圧巻線３は巻回数が非
常に多いので、高電圧トランス４の構造はかなり
大型のものとなり、又製作上も非常に困難な点が
多々存在する。又、このような従来装置において
1000KV乃至数千KVという非常に電圧の高い直流
高電圧を発生させようとする場合、高電圧トラン
ス４を何段も縦続接続することとなるが、このよ
うにすると必然的に装置が大型化するのみならず
１次巻線１と２次巻線２との間に存在する漏洩イ
ンダクタンスの為に高電圧側になればなるほどそ
の出力エネルギが減少し縦続接続した段数に比較
してその出力電圧が比例上昇し得ないという欠点
を有する。

本発明は以上述べたような従来装置の欠点を除
去して、小型且つ高性能な直流高電圧発生装置を
提供するものである。

第２図は本発明の一実施例を説明する為の図で
ある。該図において、１１は、１次巻線１２と２
次巻線１３間がエポキシ樹脂或はシリコンゴム等
の高耐電圧性樹脂で絶縁隔離された巻数比が略
１：１の絶縁トランスであり、直流高電圧発生装
置の出力電圧に従つて必要個数が縦続接続されて
いる。縦続接続された絶縁トランス１１の各１次
巻線及び最終段の２次巻線には夫々別個の高電圧
トランス１４の１次巻線が接続され、更に高電圧
トランス１４の２次巻線に昇圧整流回路１５を接
続し、該昇圧整流回路の出力端子１５ａ，１５ｂ
を夫々直列に接続して直流高電圧出力を出力端子
７，７′間に得る。尚、昇圧整流回路としては一
般的にはコツククロフトウオルトン回路或は倍電
圧整流回路等が使用される。

以上の如く構成された本発明実施例の装置にお
いては、先ず縦続接続する絶縁トランス１１の構
造を略１：１に巻回された１次巻線及び２次巻線
のみとし、絶縁トランスから高電圧巻線を除去し
たことによりその巻線構造は充分簡単化され、更
に１次巻線と２次巻線間の絶縁を施すに当つて高
耐電圧性樹脂を使用することにより更に小型化で
きる。又、別個の高電圧トランス１４と昇圧整流
回路１５とによつて１段ごとの直流高電圧を得る
構成になつているので、小型の高電圧トランス１
４でもつて直流高電圧を発生することが可能とな
る。このように本発明は絶縁トランス１１と高電
圧トランス１４とを別個のトランスとすることに
よりトランスの製作が容易となると共に小型化さ
れるので装置全体をコンパクトに構成できる。

第３図は本発明の他の一実施例を説明する為の
図である。該図において１６は絶縁トランス１１
の漏洩インダクタンスを打消す為のコンデンサで
ある。第２図の実施例で説明したように本発明に
おいては、縦続接続用の絶縁トランス１１は充分
小型に製作可能となり、従つて該絶縁トランスの
１次巻線と２次巻線間の漏洩インダクタンスも従
来装置の絶縁トランスに比較してかなり減少し得
る。しかし縦続接続の段数が相当多くなると、上
段へのエネルギ伝達効率が低下する結果となるこ
とは免れ得ない。本実施例はこのような欠点を補
う為、第３図に示すように各絶縁トランス１１の
２次巻線１３に直列にコンデンサ１６を挿入し、
該コンデンサの値を絶縁トランス１１の漏洩イン
ダクタンスと直列共振して電源１７の周波数に等
しくなるように選んで漏洩インダクタンスによる
エネルギ伝達効率の低下を補償して最終段まで効
率良くエネルギを伝達せしめる。ここに、電源１
７の周波数は商用周波数に限定されるものではな
く適当な周波数変換装置或は発振装置により電源
の周波数を可変できるようにすれば、コンデンサ
１６の値を調整する必要もなく、電源の周波数を
可変することによつて該電源の周波数を絶縁トラ
ンス１１の漏洩インダクタンスとコンデンサ１６
の直列共振周波数に容易に合致させることができ
る。

次に第４図は、本発明の他の一実施例を説明す
る為の図である。該図において、絶縁トランス１
１の２次巻線の一端に直列にコンデンサ１６を挿
入し、他端に直列にチヨークコイル１８を挿入し
ている。これは、絶縁トランス１１の漏洩インダ
クタンスが比較的小さい値の時、前記チヨークコ
イル１８によつてコンデンサ１６の値の無用な増
加をさけて、電源１７の周波数とコンデンサ１
６、チヨークコイル１８及び絶縁トランス１１の
漏洩インダクタンスの共振周波数とを合致せしめ
たとするものである。勿論、この場合も第３図の
実施例の場合と同様電源１７の周波数は商用周波
数に限定されるものではない。又、チヨークコイ
ル１８はコンデンサ１６と直列接続して、絶縁ト
ランス１１の一端に直列に挿入してもよい。

更に第３図及び第４図の実施例において、コン
デンサ１６及びチヨークコイル１８は必要に応じ
て１段目乃至数段目までとすることができる。即
ち絶縁トランス１１の必要とする伝達エネルギは
上段に行く程少なくて済むので、従つてその漏洩
インダクタンスによるエネルギロスの影響が最も
大きい１段目或は１段目から数段目までコンデン
サ１６及びチヨークコイル１８を挿入すれば良
い。

さて、ここで本発明の更に特筆されるべき効果
を述べると、1000KV乃至数千KVに達する直流高
電圧を発生させる場合、本発明においては各段の
直流高電圧の発生に比較的低昇圧比の高電圧トラ
ンス１４と昇圧整流回路１５を採用したことによ
り直流高電圧発生部が高電圧交流電界によつて誘
導されることが殆んどなくなり出力端子に生ずる
誘導リツプルを大幅に減じることができる。即ち
例えば各段に発生する直流高電圧を100KVとした
場合、昇圧整流回路に５倍圧のものを採用すれば
高電圧トランスの発生電圧は僅か20KV（Ｐ−
Ｐ）程度で良いことになり、殆んど直流高電圧発
生部に影響しなくなる。従来装置では各段の発生
電圧分の交流高電圧が必要であり、これによる誘
導電圧が直流高電圧発生部に生じて大きな出力リ
ツプル電圧を発生することになる。本発明では、
このような欠点は全て除去され非常に良質の直流
高電圧を負荷に供給することができる。

以上述べたように本発明は１次巻線と２次巻線
間を高耐電圧性樹脂で絶縁隔離した絶縁トランス
を複数個縦続接続し且つ上記各巻線間に夫々別個
の高電圧発生トランスの１次側を接続し、該高電
圧発生トランスの２次側に夫々昇圧整流回路を接
続し、該各昇圧整流回路の出力端子を直列に接続
したことを特徴とする直流高電圧発生装置であ
る。本発明は以上のような特徴を有するので構造
の簡単な小型の絶縁トランス及び高電圧トランス
を使用して、1000KV乃至数千KVの高電圧を得る
ことができる。又本発明においては各段の直流高
電圧の発生に比較的低昇圧比の高電圧トランスと
昇圧整流回路を採用しているので直流高電圧発生
部が高電圧交流電界によつて誘導されることが殆
んどなくなり出力端子に生ずる誘導リツプルを大
幅に減じることができ、非常に良質の直流高電圧
を負荷に供給することができるなどの効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直流高電圧発生装置を示す図で
あり、第２図乃至第４図は夫々本発明の一実施例
を示す図である。 １……１次巻線、２……２次巻線、３……高圧
巻線、４……高電圧トランス、５……整流装置、
６……平滑用コンデンサ、７，７′……出力端
子、１１……絶縁トランス、１２……１次巻線、
１３……２次巻線、１４……高電圧トランス、１
５……昇圧整流回路、１６……コンデンサ、１７
……電源、１８……チヨークコイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １次巻線と２次巻線間を高耐電圧性樹脂で絶
   縁隔離した絶縁トランスを複数個縦続接続し且つ
   上記各巻線間に夫々別個の高電圧発生トランスの
   １次側を接続し、該高電圧発生トランスの２次側
   に夫々昇圧整流回路を接続し、該各昇圧整流回路
   の出力端子を直列に接続したことを特徴とする直
   流高電圧発生装置。 ２ 特許請求の範囲１の記載において、上記各絶
   縁トランスの２次巻線に直列にコンデンサを夫々
   接続したことを特徴とする直流高電圧発生装置。 ３ 特許請求の範囲１の記載において、上記各絶
   縁トランスの２次巻線に直列にコンデンサ及びチ
   ヨークコイルを夫々接続したことを特徴とする直
   流高電圧発生装置。