JPS6277061A - 電圧逓倍回路 - Google Patents

電圧逓倍回路

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JPS6277061A
JPS6277061A JP21554185A JP21554185A JPS6277061A JP S6277061 A JPS6277061 A JP S6277061A JP 21554185 A JP21554185 A JP 21554185A JP 21554185 A JP21554185 A JP 21554185A JP S6277061 A JPS6277061 A JP S6277061A
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JP
Japan
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capacitor
circuit
capacitors
diodes
output
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JP21554185A
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English (en)
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Yoshio Takamura
高村 芳雄
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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〕 この発明は複数個のダイオード及びコンデンサを組合わ
せて構成され、交流入力を整流逓倍して高電圧を発生す
る電圧逓倍回路に関する。
[発明の技術的背景とその問題点コ 従来より、多数のダイオード及びコンデンサを組合わせ
、交流入力を整流逓倍することにより高電圧を発生ずる
電圧逓倍回路が種々考えられている。第2図にその構成
例を示す。
第2図において、Tはトランスであり、このトランスT
の一次巻mn1には交流?!f源Aが接続される。この
トランスTの二次巻線n2には中点タップが設けられて
いる。ここで、二次巻線n2の両側の端子及び中点タッ
プをそれぞれ第1乃至第3の入力端a、b、cとする。
尚、第3の入力端Cは接地される。また、この第3の入
力端Cと出力端にとの間には複数個(ここでは8個)の
ダイオードD1〜D8を整流の向きが同一となるように
直列に接続したダイオード回路が接続される。
すなわち、ダイオードD1のアノードが第3の入力端C
に接続され、ダイオードD8のカソードが出力端kに接
続される。ここで、上記ダイオード回路の各ダイオード
接続点をそれぞれd〜jとする。
上記第1の入力端aとダイオード[)7 、 [)8の
接続点jとの間にはコンデンサ01〜C3を直列に接続
した第1のコンデンサ回路が接続される。
そして、コンデンサCI 、C2、C3はそれぞれa−
d、 d−g、 g−j−間に接続される。上記第2の
入力1bとダイオード[)6.[)7の接続点iとの間
にはコンデンサC4、C5を直列接続した第2のコンデ
ンサ回路が接続される。そして、コンデンサC4,C5
はそtLソttb−f、  f−illに接続される。
上記第3の入力端Cと出力端にとの間にはコンデンサ0
6〜C8を直列接続した第3のコンデンサ回路が接続さ
れる。そして、コンデンサC6,C7,C8はそれぞれ
c−e、e−h、 h−に間に接続される。尚、出力端
には負荷Rを介して接地される。
このような構成の電圧逓倍回路は、例えばトランスTの
一次巻線n1に交流電源Aからの方形波交流電圧が印加
され、二次巻線n2の第1及び第2の入力端a、b間に
±2EVの電圧が交互に発生したとすれば、ダイオード
回路の各ダイオードによって決定される充電ループ毎に
、第1及び第2のコンデンサ回路の各コンデンサ01〜
C5の充電電圧にトランスTのa−0間、b−c間また
はa−b間に発生する電圧を加算した電圧が第3のコン
デンサ回路のコンデンサ06〜C8に充電され、結果的
に10EVの電圧を発生することができるものである。
この構成は逓倍率が高く、またトランスTに要求される
耐電圧を大幅に軽減できるという利点を有している。
また、出力リップルを小さくするために、第3図に示す
ような両波整流形の電圧逓倍回路もある。
この回路は一般に両波整流形コツククロフト・ウオルト
ン回路と称されている。尚、第3図において、第2図と
同一部分には同一符号を付して示す。
第3図において、前記第1乃至第3の入力端a〜Cには
それぞれ複数個(ここでは5個)のコンデンサをそれぞ
れ直列接続してなる第1乃至第3のコンデンサ回路が接
続されている。ここで、第1のコンデンサ回路の各コン
デンサC11〜CI5間の接続点を入力端側から順にd
〜qとし、さらにコンデンサC15の終端をhとする。
また、第2のコンデンサ回路の各コンデンサ016〜0
20間の接続点を入力端側から順にi〜2とし、さらに
コンデンサC20の終端をmとする。ざらに、第3のコ
ンデンサ回路の各コンデンサ021〜025間の接続点
を入力端側から順にn〜qとし、さらにコンデンサC2
5の終端をrとする。上記各コンデンサC11〜C25
の各接続点に対し、c−d−n−i−0間にはそれぞれ
ダイオードD11〜[)14がブリッジ接続され、同様
にn−e−o−j−n間、〇−f−p−に一0間、p−
Q−q−p−p間、q−h−r−m−q間にはそれぞれ
ダイオード[115〜[)18、[)19〜022、[
)23〜D26.027〜D30がブリッジ接続されて
いる。そして、出力端及び接地問には負荷Rが接続され
ている。
このような構成の電圧逓倍回路では、全てのコンデンサ
を同−容ff1c[F]とした場合、回路の出力電圧は
次のような設計計算式が知られており、種々の文献に記
されかつ実用化されている。
・・・(1) 但し、EOUt:出力電圧[Vコ [:in;入力電圧[V] n  :逓倍段数 I  :負荷電流[Aコ C;単位コンデンサの容置[F] f  :入力周波数[H2] 一方、コンバータ技術の発展により、交流電源の動作周
波数は年々高周波化されつつある。このため、上記のよ
うな電圧逓倍回路の入力にも高周波電源が使用できるよ
うになり、この回路の有用性はますます高まっている。
したがって、この電圧逓倍回路に対する技術的要求もよ
り高度なものになりつつあるが、この種の電圧逓倍回路
は等価内部インビーグンスが比較的高く、かつ発生電圧
の立上がりもかなり時間を要するばかりでなく、出力リ
ップルが大きく、負荷電流による電圧降下が大きい等の
問題があり、早急にこれらの問題が改善されることが望
まれている。
[発明の目的コ この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
、出力電圧の立上がり時間が短く、負荷電流による電圧
降下の少ない、極めて高性能な電圧逓倍回路を提供する
ことを目的とする。
[発明の概要] すなわち、この発明に係る電圧逓倍回路は、任意の電位
点に接続されかつ前記電位点に対し互いに逆相等電圧を
発生する第1及び第2の交流源と、複数個のダイオード
を整流の向きが同じになるように直列接続し一方端が出
力端に接続してなるダイオード回路と、このダイオード
回路の両端に少なくとも1個のコンデンサを出力コンデ
ンサとして並列に接続すると共にこのコンデンサが複数
のコンデンサからなる場合にはコンデンサ相互間の接続
点が前記ダイオード回路の第1のダイオード相互間の接
続点に接続してなる第1のコンデンサ回路と・複数個の
コンデンサを直列に接続してなり複数個の直列コンデン
サの一方端を前記第1の交流源の出力端に接続し他方端
をそれぞれ前記ダイオード回路の第2のダイオード相互
間の接続点に接続してなる第2のコンデンサ回路と、複
数個のコンデンサを直列に接続してなり複数個の直列コ
ンデンサの一方端を前記第2の交流源の出力端に接続し
他方端を前記ダイオード回路の第3のダイオード相互間
の接続点に接続してなる第3のコンデンサ回路とを有し
、前記第1及び第2の交流源の出力電圧を整流逓倍して
前記第1のコンデンサ回路の他方端に接続される出力端
に高電圧を発生させるものにおいて、前記ダイオード回
路の他方端及び前記電位点間、前記第1及び第2の交流
源の各出力端及び前記第1及び第2のコンデンサ回路の
各一方端間にそれぞれ第1乃至第3のコンデンサを介在
させ、前記第1の交流電源の出力端及び前記第3のコン
デンサの出力端間に第1のダイオードを介在させ、前記
第2の交流源の出力端及び前記第2のコンデンサの出力
端間に第2のダイオードを介在させ、前記第2及び第3
のコンデンサの各出力端及び前記第1のコンデンサの出
力端間にそれぞれ第3及び4のダイオードを介在させ、
前記第1乃至第4のダイオードを前記ダイオード回路の
各ダイオードと整流の向きが同一となるように接続した
ことを特徴とするものである。
[発明の実滴例コ 以下、第1図を参照してこの発明の一実施例を詳細に説
明する。但し、第1図において、第2図と同一部分には
同一符号を付して示し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
第1図はその構成を示すもので、前記第2の入力端すと
前記第2のコンデンサ回路のコンデンサC4の入力端と
の間にはコンデンサCaが介在されている。ここで、こ
のコンデンサCaとC4との接続点を2とする。一方、
前記ダイオード回路のダイオードD1のアノードは第2
の入力端すに接続されている。また、第1の入力端aと
上記接続点りとの間にはダイオードQaが接続され、さ
らにB−e間にはダイオードDbが接続されている。上
記ダイオードDa 、Dbは前記ダイオード回路の各ダ
イオードD1〜D8と整流の向きが同じとなるようにな
されている。
すなわち、上記構成において、ダイオードD1゜[)a
は第1及び第2の入力端a、bとコンデンサCI 、C
aの両端に、互いに交差するようにたすきがけに接続さ
れ、[)2 、 [)bはコンデンサCI 。
Caの各出力端d、42と出力用のコンデンサC6の出
力端eとの間に接続されており、第2図に示した回路が
半波整流的な要素を含んでいるのに対し、上記構成によ
る回路は全波整流回路を有している。そこで、上記のよ
うに構成した電圧逓倍回路ついて、第2図及び第3図に
示した回路と比較したところ、以下のような優れた効果
を発揮することがわかった。以下、その具体例について
説明する。
まず、各回路の第1及び第3の入力端a−C間、第2及
び第3の入力端b−c間にはそれぞれ4000[V]の
電圧振幅を持つ対称方形波の電圧が印加されるものどじ
、各コンデンサの容量は全て1000[PFコとし、負
荷抵抗をR[MΩ]として、無負荷出力電圧40 [K
V]を得るときの、負荷時出力電圧、電圧降下、リップ
ル電圧、立上がり時間(負荷定常特電圧の90%に達す
るまでの時間)、コンデンサ個数、ダイオード個数につ
いて各回路毎に調べたところ、以下の表に示すようにな
った。
以上の表から明らかなように、上記構成による電圧逓倍
回路においては、従来の第2図に示した回路に比べて、
電圧逓倍率は10%増加し、負荷電流による電圧降下は
15%減少し、リップル電圧はそのままの比較で17%
減少、同一出力電圧に換算すれば32%減少しており、
しかも電圧の立上がりは同等である。さらに、その回路
構成部品においても、コンデンサ1個、ダイオード2個
の増加に過ぎない。また、従来量もリップル電圧が小さ
くなる回路として代表される第3図に示した両波整流形
コツククロフト・ウオルトン回路と比較しても、電圧逓
倍率は10%増加、電圧降下は35%減少、リップル電
圧については同一出力電圧に換算しても18%増加とや
や大きいが、電圧の立上がり時間は約半分に激減してお
り、しかも構成部品の点数は半分以下である。
つまり、一般に、出力電圧の負荷電流による電圧降下に
最も大きな影響を与えるのは最も入力端に近いコンデン
サに生じる電圧降下であることは回路解析によって明ら
かになっている。これに対し、上記構成による電圧逓倍
回路では入力端に最も近いコンデンサへの電源からの電
荷供給が半周期毎にiテわれるので、その電圧降下は約
1./2となる。そして、この入力端側に挿入したダイ
オードの低電圧降下とそれ以降のダイオードの効率的な
電圧逓倍性がその利点を相互に発揮している。
したがって、上記のように構成した電圧逓倍回路は、電
圧降下が少なく、また立上がり時間が短いという極めて
優れた出力特性を有し、しかも部品点数もさほど増加す
る必要がないという利点を有している。
尚、上記実施個の電圧逓倍回路は、逓倍段数増加に伴っ
てその二乗に従った割合で入力端に近いコンデンサの電
圧降下が全体の電圧降下に影響するので、逓倍段数が増
加してもその効果の割合はさほど悪くなるようなことは
ない。
この池、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
ても実施可能である。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、出力電圧の立上
がり時間が短く、負荷電流による電圧降下の少ない、啄
めて高性能な電圧逓倍回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る電圧逓倍回路の一実施例を示す
回路構成図、第2図及び第3図はそれぞれ従来の電圧逓
倍回路の構成を示す回路図である。 A・・・交流電源、T・・・トランス、nl・・・−次
巻線、n2・・・二次巻線、D1〜[)8 、 [)a
−[)b・・・ダイオード、C1〜C8、Ca・・・コ
ンデンサ、R・・・負荷。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 任意の電位点に接続されかつ前記電位点に対し互いに逆
    相等電圧を発生する第1及び第2の交流源と、複数個の
    ダイオードを整流の向きが同じになるように直列接続し
    一方端が出力端に接続してなるダイオード回路と、この
    ダイオード回路の両端に少なくとも1個のコンデンサを
    出力コンデンサとして並列に接続すると共にこの出力コ
    ンデンサが複数のコンデンサからなる場合にはコンデン
    サ相互間の接続点が前記ダイオード回路の第1のダイオ
    ード相互間の接続点に接続してなる第1のコンデンサ回
    路と、複数個のコンデンサを直列に接続してなり複数個
    の直列コンデンサの一方端を前記第1の交流源の出力端
    に接続し他方端をそれぞれ前記ダイオード回路の第2の
    ダイオード相互間の接続点に接続してなる第2のコンデ
    ンサ回路と、複数個のコンデンサを直列に接続してなり
    複数個の直列コンデンサの一方端を前記第2の交流源の
    出力端に接続し他方端を前記ダイオード回路の第3のダ
    イオード相互間の接続点に接続してなる第3のコンデン
    サ回路とを有し、前記第1及び第2の交流源の出力電圧
    を整流逓倍して前記第1のコンデンサ回路の他方端に接
    続される出力端に高電圧を発生させる電圧逓倍回路にお
    いて、前記ダイオード回路の他方端及び前記電位点間、
    前記第1及び第2の交流源の各出力端及び前記第1及び
    第2のコンデンサ回路の各一方端間にそれぞれ第1乃至
    第3のコンデンサを介在させ、前記第1の交流電源の出
    力端及び前記第3のコンデンサの出力端間に第1のダイ
    オードを介在させ、前記第2の交流源の出力端及び前記
    第2のコンデンサの出力端間に第2のダイオードを介在
    させ、前記第2及び第3のコンデンサの各出力端及び前
    記第1のコンデンサの入力端間にそれぞれ第3及び4の
    ダイオードを介在させ、前記第1乃至第4のダイオード
    を前記ダイオード回路の各ダイオードと整流の向きが同
    一となるように接続したことを特徴とする電圧逓倍回路
JP21554185A 1985-09-28 1985-09-28 電圧逓倍回路 Pending JPS6277061A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441148B1 (en) 1995-09-22 2002-08-27 Terragen Diversity, Inc. Method for isolation of xylanase gene sequences from soil DNA, compositions useful in such method and compositions obtained thereby

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6441148B1 (en) 1995-09-22 2002-08-27 Terragen Diversity, Inc. Method for isolation of xylanase gene sequences from soil DNA, compositions useful in such method and compositions obtained thereby

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