JPS6377378A - Ｔｗｔのために特に適した高電圧の電源 - Google Patents

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】

…工 本発明は、高電圧の電源に関するもので、特に、それぞ
れがダイオード回路を動作する浦助的巻線有するトロイ
ド状の、フエラ・ｆトコアの変圧器を含む複数の、債み
重ねられた直列整流器モジュールを有する高電圧電源に
関するものである６本発明の一実施例においては、軟（
１ｇ（ｓｏｆｔ）の電源が、進行波管のコレクタ及び螺
旋電極に対する比を、両電極にそれぞれ］！流器を結合
することによって比較的−９・定に維持する１本発明の
池の実施例においては、フィードバック回路が、’Ｉ’
ＷＴのカソード−螺旋電極間の電源電圧を制御し、螺旋
電極−コレクタ間の電圧の比は、ＴＷＴ電源が軟性であ
るにもかかわらず、一定に維持される。 皮え１先 ｔｉｆ＝来の１ｔにｉ電圧電源の一つのタイプのものは
、２０からｌ　（’）　Ｏ［（Ｉ（ｚの周波数を７１す
るへ〇電源を３む。その電源は、低電圧の主巻線及びダ
イオードブリッジネットワークを動作する高電圧の浦助
的巻線を有する高電圧整流器を動１１三する。その最大
の周波数は約１００　Ｋ　＋４７．に限定された。その
理由は、整流器に使用されるダ・ｒオードが、］　（１
（ｌ　Ｋ　ｔｌ　ｙ、を越える周波数で動作されると十
分に回復することができないパワーディバーイスだから
である。しかし、１００　Ｋ　１１２以下の周波数が使
用されるので、整流器で使用される磁気コア素子は大き
くて、重いものとなる。さらに、磁気コア素子は比較的
高１ｉ［１ｉで、整流器で使用されるパワーダイオード
も同様である。大きさ、重さ及び：Ｊストといったこれ
らの要素は、進行波・管の螺ｈ；ｃ電陽及びコレクタ電
極のような高電圧の電（菟を１・ｊ′勢するためにミス
なく、そし“〔／または空輸システムにおいてＵＱ来の
高電圧の電源を使用することを困難にする。 説明してきた従来の高電圧の電源はまた、適切な予防が
収られない限り、アーキングやそれに関連した放電とい
った問題がある。このことは、高電圧の変圧器が比較的
大きくても生ずる。破壊といった問題は、アースや高電
圧が変圧器σ月１．＋部にあるので、生ずると思われる
。この問題を避（〕るために、ｂ゛Ｃ来技術には、特別
な技術やｔｌ４３Ｎ　’４＠を１・赴用；Ｊ−ることが
・ｅ・要であった。 ＵＱ来の一つのパワー変圧器アプローチの池の問題は、
パワーダイオード及び変圧器コアにお（する損失のため
発熱することである。ダイオードは一１１λ的に狭い領
域に位置するブこめに、そこではパワーや散逸した熱が
集中する。ゆえに、２！Ｓ　ｆｌ′Ｌ逸問題は、ダイオ
ードを広い♂上面領域にわたって分１１にさす゛ること
により防ぐことができる。 し／こが−）で１本発明σ目」的は、真空管の電圧に特
に適した新規で改良された、高電圧の電源を提１共する
ことである。 本発明の池の目的は、進行波管のコレクタ及び螺Ｅ〔電
（５）に対する比’ｌ’２的安価で小型の新規で改良さ
れた、高電圧の電源を提供することである。 さらに、本発明の池の目的は、１００　Ｋ　＋１７．を
越える周波数で動作される磁気回路素子を代用する間、
ミスなくそして稲送システムで・ｅ・要となる定価［３
で小型となる新規で改良された、高電圧のへ〇電ｉ１ｉ
；４を１足（共することである。 さらに、本発明の他の目的は、高価なパワース・ｆツチ
ングダ・ｆオードの代わりに、安ＩＩ！ｌｉな色好スイ
ッチングダイオードを有する１に流器を使用した新規で
改良された、高電圧のＡＣ電源を提供することである。 さらに、本発明の池の目的は、比較的狭い領域に配置さ
れるパワーダイオードに関ｊ±した熱消散の逸問題を避
けるためにス・ｆツチングダーｆオー１でを比較的広い
領域に配；ξした新規で改良された、高電圧のＤＣ交換
（Ｓ…ｉＬｃｂｉｎｇ＞電源を提供することである。 さらに、本発明の池の目的は、・一つの変圧器を利用し
た高電圧の電源に１・１随した破壊の問題を避けるため
に、比較広い表面１１１域にわたって多数の変圧器を分
散させた新］Ｊ１で改良された、高電圧のＤ　Ｃ：電源
を提供することである。 １ル」１皿 本発明の一実施例によれば、新規で改良されたｌ）０高
圧電源は、次数の積み重ねられ／、：八（、：　−１，
）Ｃ：１ンバータまたは整流：（ツモジュールを有する
。 それらσ）いずれも主巻線が通る１・１コイド状のフエ
ラ°イ１〜ａ′圧器コアを有する。各コアに巻かれた補
助的巻線が、全波ダイオード凹ｙｉｌｉを動作する。各
ダイオード回路によって導出されるＤ　Ｃ電圧が、所望
のＤＣ出力電圧を導出するために必要に応じて互いに庁
わぜられる。進行波管のコレクタ電極における２００ミ
リアンペアのような比較的高電力の例において、各全波
ゴ２流ダイオードはブリッジのように構成される。 ダ・ｆオード回路のダイオード索子は、回置時間がｉｌ
リーノ秒以上にならない高速で安（曲な信号スイッヂン
グダイオードである。これら非常に高速のダ、イオー１
では、少なくても５０１）　Ｋ　Ｈｚの周波数で主巻線
を動作−ノ″２）ことができる、主巻線に夕・１して次
ｑになず５００　Ｋ　Ｈｙ、の動作は、トロイド状のフ
エラ・ｆｌ・：２アの（史用を可能にす゛る。しかし、
低Ｃンタ′タタンスの主巻線（例えば、−巻きの巻線）
を介して少なくても５　Ｕ　（ｌ　Ｋ　ＩＩＺの周波数
を７１・Ｊ−る、＼（−二電源でトロイダル：１イルを
動作゛す°ることにより、コア飽、［ＩＪを避（するこ
とかできる、したがっ”ζ、電源は、Ｉｉａ　Ｔｌｌ　
”Ｊ−ることのない１・＋、ｖ　ｒド状フエライ１ヘ−
１アを動（１ミする少なくても所定の周波数を有し、そ
のダイオードは、周波数の−′］に対しでわり゛かな割
りとなる同腹時間をイ１する。 それぞれが、−重巻きの主巻線及び多重巻きの補助的巻
線を打する複数のフェライト、トロイダル＝１アは、Ｉ
ｉＣ來技１（、ｊのｒｔｌｋ壊という問題をけること力
儒できる。このｊ出出は、比較的低電圧（例えば、Ａ、
’、＋　７　　ｃ＋ｌ’ｌ　　−１’　＋１、首、ｒ’
＋　　Ｌ′Ｉ”ｌ　Ｊ＋ｆ　・父ｌ’ｌ’　ｌじ！”Ｌ
　／７１　＋＊ｌｉ　ＩＩｌ＋　を内Ｓ）ζ屹１！１１
でｆ、ｌｉ持され１．１ｕ数の整ｊぶｄ：）モジュール
はプリント回路ボード上で間隔をあけて配置され、その
ため各！３流器回ｂ’ｔｔによって発生した熱が広い表
面１＋ｌ’ｊ域にわたって分散される８本北門にＵ〔っ
て製造された電源の物理的な大きさ及び型巣はわずかな
しのである。そのｒ事由は、フェライ１−５１−ロイタ
ルコアが、−・′）のプリント回路ボードに設けられ、
ワイＡ・−が−重巻きの主巻線を形成する／、：めにそ
れらを通るようにイ１ミられているからである。抵抗及
び／又はコンデンサのよ−，）なＪ：’＝　ｊＪＩＬ　
器ダイオード及び受動ヌ：子が、Ｆ（を消失の目的のた
め主要な１１１１域にわたって配分された小さな古漬を
形成するために規則的なモジュールにしてプリンｌ−ｔ
ｉｊｌ路ボード上に収り１寸（すられている。 好適に実施された装置において、進行波管のカソード、
コレクタ及び螺ｈλの電極に対してＤ　Ｃｌ１ｉｌ＋起
電圧がニア４導される。比較的低電圧ＩＪ　Ｃ電源が、
東ｉ：　Ｊ６ｊ電…−カソード間の電圧により示された
電１近負荷条１′トより、フィードバックループを介し
て制御３１１される可変なデユーティサイクルと有する
ブリッジスイッチングネッｌ−ワークを動作する。ダイ
オ−トス・ｆツチングブリッジは、共振回路をｔｒ　Ｌ
、その回路は５００　Ｋ　Ｈｚを越える周波数でいろい
ろなモジュールの一重巻きの巻線を動作するために接続
される。進行波管のコレクタ電電圧、複数の全波ダ・ｆ
オードブリッジ回路が直列に重ねあわされようにして接
続されたモジュールから誘導される出力電圧に接続され
”（いる、進行波管の螺Ｍ電衛は、複数の全波岳ｉＡε
ダイオー１；電圧ダブラが直列に重ねごわされるように
して接わ“シされたモジュールから誘導される出力電圧
に接続されている。 共ＪＩ＋ｉ　ｔｉ！Ｉｉ／３の共振周波数は１′ｌ流器
モジユールの動作周波数を法定４°る。共振動作日ｉ／
ｉｓのインダクタンスは、動作回路のインダクタの固定
されたインダクタンス及び−重巻きの主巻線の１１１１
れリアクタンスのインダクタンスを含む、いろいろなモ
ジュールの漏れインダクタンスは、特定のモジュールの
すべてのダイオード素子が短絡し、動作回路の出力電圧
のみが血かに下降するように各ステージ分離される。し
かし、比較的高い漏れインダクタンスにより、電源の高
出力電圧が比較的軟性１＋ｏｒＬ）のもの、すなわち負
荷電流に非常に（ｒ＜有するものとなる。しかし、この
依存性は、カソード−螺旋電極間の電圧を一定に維持す
るために、スイッチイングブリッジ出力のデューティー
ザイクルを制御するフィードバックネットワークを１吏
川することにより除去することができる。 本発明にＵｅえば、コレクタに対する螺旋高電圧電極の
電圧の比（’ｌ’　ｗ　’ｒ’抑制比）は、電源が軟４
］、なものであるにも拘わらず、一定に＃ｉ持される本
発明において、抑制比は、！ＩＣｆ：旋電極の高電圧モ
ジュールのための一重巻きジ）主巻線のリード線を：２
レクク高電圧モジュールの変圧器に誘導結合することに
よって安くか−）容易に一定にｆ、ｌ持される。そのリ
ード線は螺旋電（支）及びコレクタのモジュールのフェ
ライト、１−ロイダルコアを通過する。そのリード線は
、各螺旋電極に印加される電圧が、一定の抑制比及び維
持するために、各コレクタモジュールに印加される電圧
に追随するように通過するのである。抑制比がこの基本
的な概念により螺だ〔電極及び：ルクタのＡ　Ｃ−Ｉ）
Ｃ：ｔンバータの変圧器を互いに誘導結りさぜることに
よりいかなる軟性のＴ　Ｗ　′ｒ主電源おいても−・定
に維持されることが分かるだろう。 したが・）て、本発明の目的は抑制比を安くかつ容Ｖに
一定に維持するために、乾性出力及び油漬回路をｆｌ−
４−る新規で改良された進行波管の電Ｘ（を提供するこ
とである。 本発明の０１ｆ記の及び他の目的、’Ｉ７１″Ｊ′Ｊ、
、刊点は以下で説明する５＆つかの実施例をｉ、ｒ：、
　（・１１２１面とどちに：Ｊｊ’　ｋＨすることによ
り明らかになるであろう。 九嵐区 カソード１１１及び＝１イル１５を有するＴＷＴ１３の
螺旋電（仏１１及びコレクタ電、模１まための電源に接
続された本願発明の好適実施例が第１図に図示されてい
る。螺旋電源１１はＩＮ　Ｆ入力及び出力電源を（ｊ　
Ｌ、それぞれはＲＦ入力１７及びＲ，Ｆ出：ＪＪ　１８
と接続されている。　３（！Ｓ行波管１３内の前述の要
素及びそれらの接続は、螺ｈ；Ｃ電源１１及びコレクタ
１２の電源に対する接続を除きＵｅ前のらのである。し
たがって、進行波管１３及び関連した要素の説明は不要
と思われる。 螺ｈ：ｆ：電源１１及びコレクタ１２は典型的には力ソ
ードト１に対して数千ボルトの比較的高いＩ）　（−；
ボルトで動作゛す°るもので、いろいろな電流を必要と
する。一実施例の進行波管において、カソード１１１は
一１０ＫＶで、コレクタ１２は−５１くＶで、螺ｈλ電
１１ｉ１１はアースされる。　崎；　Ａ１ｆｆ電極及び
コレクタには約７ミリアンペアー及び２００ミリアンペ
ア−のそれぞれの電流が流される。５゛４なった進行波
管では、電極１１及び１２はいろいろな電圧及び電流を
必要とし、それら電（函は本発明の４１４　ｊｈ物によ
ってセミカスタム（ｓｃ＋ｏｉ　−ｃｕｓＬａ＋ｎ）基
檗で容易に１１４なされる。 螺り足電極１１の電源は１Ｍ数で同一のＡ’　Ｃ−Ｄ　
Ｃコンバータモジュール２１．］、、２１．２．・・２
１、ｎを有し、それぞれは約１０００ボルトＩ）　Ｃ出
力電圧を導出する。モジュール２ｔのＤ　Ｃ出力電圧は
それらが積み重なったものと考えられるように（ｌ互に
直列に接続されている。互いに積み工１１１、）られる
モジュール２１の数はカソード１４に対して螺ｈλ電唾
１１の必要な電圧に（衣有する。同１コニに、コレクタ
電圧の高電圧源はｌ！　、ｌ、＋４で同一の（Ｃ（み重
なったＡ　Ｃ−ｐ　Ｃコンバータモジュール２２．比２
２・２・°パ２２．！１を有し、それぞれは約５００ボ
ルトＤＯ出力電圧を導出する。モジュール２２はｔＩ２
数の積み！１ｊねられた、直列の出力をイ１し、その積
み重ねられたモジュール２２の数はコレクタ１２に必要
な電圧に依存り“る、典型的に、各モジュール２

【は電
圧ダブラ全波整流器ステージを有するが、各モジュール
２２はダイオードブリ・ソジ′１に流器を有し、そのた
めモジュール２１出力電圧はモジュール２２のものより
も大きくなるが、しかしモジュール２２出力電流はモジ
ュール２１のものよりもかなり超えたものとなる。モジ
ュール２２の１７（み重ねられた出力電圧は＝Ｊコレク
タカソードとの間にｊｉ２１；ｔされ、典型的には、そ
ｌしぞれ一５Ｋ　Ｖ及び−１０Ｋ　Ｖに維持されている
。モジュール２２の積み重ねられた出力電圧は螺旋上（
・Ｇ！Ｊ１とカン−１で１・１との間にかけられている
。好適なモジュール２１と２２との間の回ｂ“ｉｉ　ｌ
”＋！及びモジ−１゜−ル間の接続が第３及び第２図に
それぞれ（Ｊ示されている。 第３図に図示されているように、各モジュール２２はフ
エライ１−のトロイダルコア２３を含む変圧器を有し、
その−重巻きの主巻線を有する。同じ・−重１ユ気に１
リード線２ｔ１は各コア２３の穴を通る一重巻きの巻線
として通されている。Ｆれ）ミに第２１Ｘ＋に図示され
ているように、各モジュール２１はフェラ−（）のトロ
イダルコア２５を倉む変圧器を（Ｔする。同じ一つ磁気
リード線２６は各コア２５を通る一重巻きの巻線として
通される。コア２３及び２５は、それらが少なくても５
０　Ｕ　Ｉぐｆｉｚの周波数を打するＡＣ電圧に対応し
て不十分な飽和状態へと誘導されることのない小さな凹
面を（［する。 多重巻線の補助的巻線２７及び２８はそれぞれ各コア２
３及び２５に巻き吋けられている。０線２７及び２８は
全波ダイオードブリッジ２９及び電圧ダブラ凹＆３３０
のそれぞれを動作する。各ブリッジ２１）及び電圧ダブ
ラ３０はそれぞれ仝波１λ流グー（Ｊ　−Ｆを有する。 ダイオード３２及び３３は好適に安１＋ｌＨで低電圧、
低電流信号スイッチイブ素子で、その素子は約１２５ボ
ルトの電圧定格を有するＩ　Ｎ　ｌｓ　Ｌ　４８ダイオ
ードのような回（Ｍ時間が３−・１す、〕沙以上となら
ない高周波数の能力をイＩＸＪ〜る。ダイオードブリッ
ジ２　ｇ及び電圧ダブラ凹＋／ｉｔ　３０の各脚の交点
で必要とされき、電圧定１１５をｊＪるために、四つの
ターｆオード３２及び３３がそれぞれブリッジ及びダブ
ラにおいて互いに直列に接続されている。フィルタ及び
リッフ゛ル仰制ダイオード３・Ｉは６ブリツジ２９の一
対の対角線上のターミリ“ルの間に接続さｈている。フ
ィルタリングとりッフカレ抑制を１１う電圧ダブラ：１
ンデ〉′ザ３５及び３（゛）が電圧ダブラ３０の両側に
直列に接続されている。 各ブリッジ２Ｑの対角Ｒｈ；上の人力ターミナルに印加
されＺ＋　５　［、）　０ボルトΔＣ電ｊ工にほぼ笠し
いＩＩｃ出力電圧が各ブリッジの）・１角線上の出力ク
ーミリ〜＋ｌ　ｌ　−Ｊ、ｉ　Ｌｌｌ’　　−１１−、
−１１７−…　１．−２　　＋、　　＋　４１．、＋７
＋　Ｎ！、；　Ｉニー“団１！＋１　＝１−７−という
＋１的のために各ブリッジ２９の一′ノσ））・ｊ角線
上のターミナルに直列に接続されている。各電圧ダブラ
３０は直列に接続された：ｌンデンザー′、３５及び３
Ｇにがかる１）Ｃ出力電圧を誘導する。このＤ　Ｃ電圧
は各：１７の補助的巻線に印加されるＡＣ電圧の２１１
４にほぼ等しい、コンデンサー３５及び３　＋’ｒは電
１ｆｉ制限抵抗３Ｓ及び３つによ−）”ζ制限される。 それら抵抗はそれぞれコンデン→ノ“−３５及び３６の
反対の電１菟に接続されている。 したがって、各モジュール２１はフェライト・１・１コ
イダルニ１フ゛２５（ま、その−重の主巻線及び３亜の
浦助的：５線、並びに８四のダイオード３３、コンデン
サ−３５，３ｔ：＋　、及び抵抗３８．３−）を有する
。各モジュール２２はフェライト１・１コイダルコア２
３及びその０線２１［及び２７を、８個のダイオード３
２、コンデン→／−−３４及び抵抗３７と組みｈってイ
Ｊずζ、、−ｆｆ１巻きの巻線２／ｌは各コアを通過す
るが、−重巻きの巻線２６は各コアを通過する。池の例
としては、８線２　ｔＩ及び２０は、５（１（ｌ　ｉ＜
　１−１７＜７１ツー、７−　ｔ、−ｔｌｌ１３　ＦＱ
　％ＪＩＺｔ　固１’、　ｒクイヤて・もよい。 々ｒ適実施例として、カソード１４に対するコレクタＪ
２及び螺ｈフ〔電（仮１１の間の電圧比は、モジュール
に印加される電圧が上下動したとき、モジュール２」に
印加される電圧が上下動するようにリードワイヤ２６を
コアに通ずことによって一定に（５２≦以内）維持され
る。入力電圧のモジュール２１及び２２に対する比は、
電圧１１及び１２の電源が軟性（ｓｏｒＬ）であるにも
かかわらり゛、比較的一定にｔＩ［持される。そのｆ！
ｌ！山は、コア２３によ−）てリード線に誘導結合が生
ずること及びそれらがコア２３を通るためにそれらが非
常に接近することによる＊　Ｎ：　ｈｏｅ電砺重囲ソー
ド電圧に苅“す゛るフィードバック制御回路（以下で説
明り°る）と接続されたこσ）抑制比制！卸四Ｆ８は、
広い範囲の負荷条Ｃ１にわたって正確なＴ　Ｗ　Ｔ電極
制菌を行うことができる。 ブリッジ２つの対角線上の出力ターミナルは、１（Ｊ！
Ｂ接したブリッジの反対の峰のターミナルが、カソード
１１１とコレクタ１２との間に電圧を与えるために電流
制限抵抗３７を介して４１１互に接続されるように魁て
互いに直列に接続さＪじ〔いる、モジュール２１のＤ　
Ｃ出力電圧は、相互に積み重なるように直列に接続され
、そのために、１ソ１接した対のモジュールの向かい会
った］）Ｃ出力ターミナルを電流制限回路（抵抗）３８
及び３９によって相互に直列に接続することによ−）て
コレクタ１２とカソード１４との間に電圧が与えられる
。 各モジュール２１及び２２が、小さな断面をもつフェラ
イトｌ−１コイダル＝１７の変圧器及び凹成時間が約３
−・ｌリーノ秒の高速スイッチ・ｒングダイオードを有
するので、モジュールはコアを飽和させることなく、５
００　Ｋ　Ｉ−ｒ　ｚ又はそれ以上の高周波数の励起電
圧によって動作されうる。このことは、広い表回領域に
わたってコアの熱損失及びダイード１１′１逸損失を減
少させる。この目的のため、第１図に図示されているよ
うに、モジュール２２のコアを通るワイＡ・（リード線
）２１１は、電界効果ｌ−ランシスター（ＦＥＴ）の直
列共振回路の交換（ｆｆｉ＋ｗｉｔｃｂｅｄ）ブリッジ
回路４．１と直列接続されている。交換ブリッジ回路ｌ
ｌ　１は、周波数が可変で、デユーティサイクルが可変
の制（卸元信器１１２によって動１１＝される。発信器
−ｔ　２は、”ｌ”　Ｗｉ’　Ｌ　３の螺旋電圧−カソ
ート電圧に応答する゛フィードバフ２人力を看し、そ力
人力は電圧ディバイダー−１３を介して発ｆ３　：：’
：Ｉに結合している。ブリッジ７１１及び電圧デイバ・
イター４２はＤＣ電源／１４に接続されている。 その電源は、２８−２８０ボルトｌ）Ｃの出力電圧を有
する。２８ｆＪボルトの出力電圧を有する電源・１・１
に対して、電圧ディバーイダ４５はその電源と止（Ｊ７
Ｆｊ＞・１２のｌ）　Ｃ出力ターミナルとの間に接続さ
れている。 電圧ディバイダ７１３から光１．５器−１２／＼の入力
１ユ４Ｊは、−し圧制菌発信器ｌ１２の周波数及びデユ
ーティザ・ｆクルを制＋、’ｌｌｌする０発信器４２の
周波数は、１００　Ｋ　１１７．からｌ　５　ＯＫ　＋
４７．までの間で可変である。各゛す゛イクルに対して
、イしｆ３器４２により誘導された波形は、固定された
正の期間をイｊし、その後を可変な休止時間が続き、そ
して固定された負の期間がわ°’Ａ　＜ｅ可変な１本Ｉ
Ｌ時間（Ｊ、デｒバイダ４′、３Ｉ〜　１．１１ｉ；／
ンツ’−＋１　　つ！−自１１ｎ＋七）１７、ｚｌ：’
　Ｈ：　ｔハｉ：６ｒ　Ｉ＜グＬ−十つて制御ｎされ、
二で°れにより通常の方法で発信器ｌＩ２のデユーティ
ザ・ｆクル及び周波数は制（卸される。 典型的に、固定された正又は負の期間の間隔は。 ｌｔ　（’）　Ｏナノ秒である。 発は器’１２の可変なデユーティサイクル、可変な周波
数が、ブリッジｌ＊ＬＪ＼とス・ｆツナイング制（卸の
ように印加される。ブリッジｌｌ　ｌは、エミッタ・コ
レクタ線をイｆする電界効果トランジスター１５−／１
８（ＦＩ？、Ｔ）を有する。その線は、それぞれを接続
Ｊ°るらので、電圧ディバイダｌ　ｌｌ　５の出力ター
ミナルに−）ながる。ｌ”　Ｅ　’Ｔ’　ｌｌ　５−−
１８　＋１、光はｊｆ：：　４２の出力が正である間、
ＦＥ′「４５及びｌｌ°８のソースドレーン線がＦ　Ｅ
Ｔ　４　（Ｊ　　４７を除外してしまうはど順バ仁アス
され、完は器Ｌｌ　２が［１，の出力を誘導している間
、Ｆ　Ｅ　Ｔ　４６及び４７ソースドレーン線がＩ”　
Ｅ　Ｔ　ｌｌ　５及びｌｌ　８を除外し°ζしようほど
順バイアスされるように、発信器４２の出力に接続され
た制（卸電砿を有する。　Ｆ　Ｅ　Ｔ　４５及び４７の
ソース及びドレーンのための共通のターミナル５１はタ
ンク回路５３の第１の末端ターミナルに接続されていＺ
　６その回路はＩＴ　ｌシＴ・１６及び・Ｉ８の共通タ
ーミナルに接続された第２の末端ターミプ・ルを′白′
Ｊ−る。 タンク（Ｌ　ａ　ＩＴ　ｋ　）回１ｔ３５３はコンデン
→ノ゛５４を有し、そのコンテンツはインダクタ５５と
直列に接続され、そしてモジュール２２の１・口・ｆダ
ルコア２３を通過するワイヤ２１１に接続されている。 タンク回′Ｊ８５３・の共振周波数は、コンテンツ５　
ｌｌの客足及びインダクタ５５のインダクタンス、並び
にモジ−１，−ル２１８ｔび２２のずべてによ−）てＩ
・１フイダル＝１イル２３を経由してワ・ｆヤに結合し
た３）−Ｉｎす”２゛クタンスによって決定される。減
衰正弦波は、発信器４２の正スは工１の出力の間、交換
ブリッジ回路ｌｌ　ｌによって誘導される。減シ゛友正
弦波は直列接続したコンデン→ノ“５１及びインダクタ
５５の共振周波数、並びにワイ−？　２　ｌｌに結なし
た分散リアクタンスによって決定される少なくとも５０
　（’）　ＫＨ７，の周波数を有する１選択された周波
数の調和はまた、ブリッジｌＬ　１のス・イツチイング
動イ１ミにより生ずる０発信器４２の各正又は負の出力
の隆に、余ったエネ・ルギがタンク回路５３のインダク
タンスに存在する。余分のエネルギにより生じた逆（ｂ
ｕｃｋ）　ＩＥ　ＭＦにより、ダイオード５６を通過し
て流れ、光１Δ器１１２の最先の起動器間の同順バイア
スされたＦＥＴのソースドレインに対する分流となる電
流が生ずる。したがって、たとえば、ＦＥＴ４５及び／
１８が発１，３器４　’）の正の出力に応答して順バイ
アス状態にあるときは、発信（社）・１２の出力が休止
Ｊｔｌ１間に正の値からゼロの値に至るとき、タンク回
路５３により生じた逆Ｅ　Ｍ　ｌ”はＦ　Ｆ、　Ｔ＝ｌ
　５及び４　ｓのソーストレインに対する分流となって
ダイオードを通過する。ブリッジ・１１の出力は、モジ
ュール２２に印加されたときに、定められた周波数を有
する第１の一連の正弦波を有する。その周波数は、タン
ク回路５３の共振周波数により決定され、その後には可
変の休止期間が続き、タンク回路５３の共振周波数によ
り決定される周波数を有する第２の一連の正弦波が続く
、第１及び第２の一連の正弦波の半サイクルの相、ｉｉ
的な極性は逆になる。な・τならば、ＩＴ　Ｆ、　Ｔ　
４５及び・１８が起動されている間、第１の一連の正弦
波が誘導され、Ｆ　Ｉ’；　１°４６及びｌｌ　７が起
動されている間、第２の一連の正弦波が誘導されるから
であζ）、１゛旧“１３の螺ｈ；〔電（φｊ−カッー１
での間の電圧によ−）て決定さｌしる、光信＜ｉｉ　４
２の出力におく３る体止１ｕｌ１間のＪ：ｃさは、ｊ３
：ｈλ１−し極１１とカソード１４の間に印加される′
、に圧の強度（許容誤差−４−，（’ｌ　、　　、１　
％　）を制御、ＩＩＩす′る。カソード１１■からコレ
クタＬ２とカソードがらｔ＋：：　ｈ：Ｅ−電１！ｉ　
ｌ　Ｉ　ノミ圧比はまた、：Ｉ　７’　２３　Ｂ＜び２
５の誘専結αにより、典型的には、約５ソ。以内に制（
卸さ！しる。　ＣＩ：ＥＣ電＋＋；ｉｉと二ルり・’１
２の電源は軟性の電源と考えられ、ぞのため、積み重ね
られたモジＪ、−ル２１及び２２の出力電圧は、ｊ’ｔ
　＋：：ｊ　’ｔｌｉ：流の（回数としてかなり変１ヒ
する傾向をもつ。ｊｋｌ　ｈｌεａＮＩ　Ｉ　１　）＝
　ニア　Ｌｚ／　９１２ノ軟性の電源は、ｌ＋Ｉｉ　ｆ
ｔｔＪｉｉ造が採用されない限り、螺ｈｋ電極１１の；
ｌレクタ１２に対する電圧とカソード１．４の−Ｌ圧と
の比（′ｒｗ’ｒ抑制比）の制御卸を田デＩｔにする。 ＴＷＴｌ　３の抑制比を一定にＪ、ＩＥ持するために、
すなわち、Ｉ！！′４ｉ／ｉ足電極１　、ｔ内電極１タ
１２に対４゛る電圧の比をカソード１１１に対して一定
にｊ、ＩＥ持するために、ワイＡ・２６はモジュール２
２のトロイダルコイル２３のそれぞれを通過する。この
単純な装置は、螺旋型１近及びコレクタ電圧を拘束する
ことができ、その１古果ブリツジ４　ｔからコレクタモ
ジュール２２ノ＼印加される電圧が増減したときに、ト
Ｖ′１イダル＝１イル２３によるワイＡ・２／１及び２
Ｇの間の誘導結合のために、モジュール２１に印加され
る電圧に対応し［１，つ比例する増減が存在する。螺旋
主将ｊｔｔが多くの電流を引き入れるたｙ）に、わり゛
かな電圧／ごるみ（ｓｕｉ？）が／ｆ在し、螺旋型面１
１及び：ｌレクタ１２に対−・Ｊ“る一定の電圧比がオ
・１［持される。 第７１図には、本発明にＵＣった四つグ］高電圧の螺ｈ
；Ｃモジ毎−ル７１−７１１のＩＩ儀１戒的な１１＋・
１３青のふ゛（１見１図が示されている。モジュール７
１−７−１は、基本的に回路が）′リントされた誘電性
のボー）で上しこ設（）らｌしている。そのため、モジ
ュールはプリンＩ・回路ボードのＪ七さに沿って配置さ
れている。各モジュール７１−・７４はフェライトモジ
ュール＝２７７（）をイ】・Ｊ゛ろ、コア７６は、各コ
アの円筒上グ）１則壁がプリント回路ボードにくっつき
、ｌ・１フイダルコアの軸９５：がボードのＴ・面に、
Ｔ１７−行に１１′Ｉ−うように、プリント回路ボード
に取り１・１けられている。磁気ワイヤ７７は、各コア
７６の中心に１を通過するためコアの１３合した軸線と
一致し、四つのコアを有する四つの総ての変圧器に対し
て共通の第１の巻線となる。第２の多重巻線７８が個・
・Ｚの各＝ｌア７Ｇに巻き（・１けられている。その巻
線８７は、プリント回路ボード上の半導木（図示せず）
に接続される末端ターミナルを有している。各モジュー
ル７１−７１１はダイオード、抵抗及び＝１ンデンザを
有している。６モジユール７１−７　ｌｌのダイオード
、抵抗及びコンデンサはプリント アと，そのコアの共通語（軸線と平１７になったグリン
ト回路ボードの縦方向の端との間の位置に配置されてい
る．各モジュール７　１　−　７　ｌｌのダイオード、
抵抗及びコンデンサは互いに接続され、プリント回路ボ
ード上でリード線（図示せず）により第２の巻線に接続
される．同様に、ｌ，Ｊｉ接したモジュールはフ′リン
ト回路ボー１く上でリード線（図示せず）を介して互い
に接続された高電圧ターミナルを有している．モジュー
ル７１及び７　４はそれぞれプラス、マイナスの高電圧
ターミナル７９及び８　０に接続されたリード線を有し
ている．そのターミナルは、プリント回路ボードの両側
で、コア７６の整音した縦軸線に対して直角になったプ
リント 同様に、必要なユニットをプリン１〜回路ボード上に配
置することができる．また、様）ｌな同様の回路ボード
が、近接して配置され、所望の高電圧を１１シるために
店切なジャンパーリード線により接続されてもよい。 第１１図の１１・１成は、各モジュールには比較的低電
圧がかけられるために特に利点を有する．このことは、
特定のモジュールへ）モジュール間におけるアーキング
の問題を非常に減少させる．１（ｔは比較的広い面積領
域にわたって一様に分散する．フェライトトロイダルコ
アが小さな断面積を有し、リード線７７に印加される少
なくとも約５００ＫＩＩｚの周波数を有するΔＣ電圧入
力より駆動される。 いろいろなコレクタ電極の電源モジュールの構成は、基
本的には螺旋モジュールに対して図示されているものと
同４：１なものである．しかし、コレクタモジュールに
おいて、二つの磁気ワイヤが１、ロイダルコアを通過し
、：１アの共通の縦軸線から等しく離して配；ζζされ
ている．熱の分散及び高電圧アー＝Ｖングという問題の
減少といった利点は、このようにして（１・ｉ成された
１見ｆｔ′１．のコレクタ７＋，！，　＋４モジユール
で与えられる。 ここでい＜′）かの１．７定の実施例を説明してきたが
、説明してきた実施例を特許請求の範囲により限定され
る（ｋｌ（・ｉ曲想７忠から逸脱することなくいろいろ
に変更、変形しうろことは明らかである．例えば、共振
駆動回路と同様にコレクタと螺り．：ｅのモジュールと
の間に直列及び並列の接続を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１１しＩは、ＩＶ数のダイオードモジュールが進行波
管のコレクク電髄２動作するために接続され、極を動作
するために接続された本発明の好適実施例の回路図であ
る。 第２図は、電圧ダブラを含むモジュールの回路図である
。 第３図は、ダイオードブリッジ整流器を含むモジュール
の回路図である。 第４図は、本発明の機械的（１４成の斜視図である。 〔主要１°γ号の説明〕 １１・・・螺旋化Ｍ！　　　１２・・・コレクタ［３・
・・’１’ＷＴ　　　　　ｌ１１・・・カソード１５・
・・コイル ２　１　、　ｏ・・・Ａ　Ｃ　−　Ｄ　Ｃコンバータモ
ジュール２２、ｎ・・・ＡＣ−　Ｄ　Ｃ　：７ンバータ
モジュール２３、２５・・・トロ・イダルコア ２７、２８・・・多重巻きの浦助的０線２つ・・・全波
整流ダイオード ３０・・・電圧ダブラ（回路） ３２、３３・・・ダ・イオード ３　ｌｌ・・・コンデンサ　　３５、３６・・・：２ン
デンザ３　７、、・１１［昂’　　　　　　　　　　３
８−　　３９・・・１氏抗４１・・・ミソを効果トラン
ジスタ交換（９ｗｉｌｃｌ＋ｄｅ）ブリッジ回路 ｌ１２・・・発信器　　　　／ｌ　３・・・電圧ディバ
イダ４　ｔ、ｌ・・弓）Ｃ電源 ｌｔ　５−　／＋　８・・・ＦＥＴ（電圧ディバイダ）
５Ｂ−・・タンク（ｔｎｎｋ）回路 ５／１・・・：１ンデンザ　　５５・・・インダクタ７
１−７４・・・高電圧螺旋モジュール７５・・・プリン
ト回路ボード ７６・・・トロイダルコア ７Ｓ・・・多重８きの補助的巻線 特許比１ｈ１人　　パリアン・アソシエイツ・インコー
ホレイテラ１；

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カソード、螺旋及びコレクタの電極を有す進行波管
   と該電極のための高電圧の電源手段とから成る装置であ
   つて、 前記電源手段は、少なくとも所定の周波数 を有するＡＣ電源、電源と前記各電極との間に結合した
   複数の整流器を有し、 各整流器は、トロイダルコアを有する変圧 器、ＡＣ電源に結合した主巻線及び多重巻線を有する補
   助的巻線を含み、 コレクタ電極に接続された整流器は、補助 的巻線により動作されるように接続されたダイオードブ
   リッジを有し、 そのダイオードブリッジは、出力電圧が重 ね合わされ、コレクタ電極に印加されるように互いに直
   列に接続され、 螺旋電極に接続された整流器は、補助的巻 線により動作されるように接続されたＡＣ−ＤＣ変換ダ
   イオード電圧マルチプライヤーを有し、 そのマルチプライヤーは、出力電圧が重ね 合わされ、コレクタ電極に印加されるように互いに直列
   に接続され、 マルチプライヤー及びブリッジに含まれる ダイオードは、前記周波数の一つのサイクル期間の極め
   わずかな一部分以下となる回復時間を有し、 変圧器にトロイダルコアの大きさは、それ らが前記周波数で動作されるときに飽和状態にならない
   程度のものである、 ところの装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 電源手段は軟性であり、 その電源手段は、コレクタ電極に対する螺 旋電極の電圧の比をほぼ一定に維持する手段を有する、 ところの装置。 ３、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 比を一定に維持する手段は、螺旋電極及び コレクタ電極に接続された整流器に結合される、 ところの装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載された装置であって、 比を一定に維持する手段は、螺旋電極及び コレクタ電極のための整流器の間でエネルギを誘導的に
   結合させる手段を有する ところの装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された装置であって、 誘導的に結合させる手段は、螺旋電極及び コレクタ電極のための整流器の変圧器のトロイダルコア
   を通過するリード線を有する、 ところの装置。 ６、特許請求の範囲第５項に記載された装置であって、 他のリード線が、コレクタのための整流器 のトロイダルコアを通過し、電源のＡＣ電力をコレクタ
   のための整流器のトロイダルコアに結合させるためにそ
   の電源に接続される、ところの装置。 ７、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 各変圧器の主巻線が、いくつかの整流器の 変圧器内の個々のトロイダルコアの穴を通る一重巻きの
   巻線として通過するリード線である、 ところの装置。 ８、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって、 ＡＣ電源は、そのＡＣ電源の前記周波数と 等しい共振周波数を有する直列の共振回路を動作する交
   換ブリッジ回路、及び共振周波数よりも小さな周波数で
   ブリッジ回路をスイッチングする手段から成り、 前記共振回路は、一方の電極のための整流 器の主巻線に直列に接続される、 ところの装置。 ９、特許請求の範囲第８項に記載された装置であって、 前記わずかな部分が０．５％である、 ところの装置。 １０、特許請求の範囲第８項に記載された装置であつて
   、 前記わずかな部分が０．２％である、 ところの装置。 １１、特許請求の範囲第８項に記載された装置であつて
   、 ＡＣ電源の前記周波数が少なくとも５００ ＫＨｚである、 ところの装置。 １２、特許請求の範囲第１１項に記載された装置であっ
   て、 前記回復時間が約４ナノ秒である、 ところの装置。 １３、高電圧ＤＣ電源であって、 少なくとも所定の値の周波数を有するＡＣ 電力を導出する電源、並びにＡＣ電源とＤＣ電源の高電
   圧ターミナルとの間に結合される複数の整流器から成り
   、 それぞれの整流器は、トロイダルコアを有 する変圧器、ＡＣ電源に結合した主巻線及び多重巻線を
   有す補助的巻線、並びにＤＣ電 圧を導出する補助的巻線に接続されるダイオード手段か
   ら成り、 各整流器のダイオード手段は、導出された ＤＣ電圧を加え合わせるために互いに直列に接続され、 そのダイオード手段に含まれるダイオード は、前記周波数の一つのサイクル期間に対して極めてわ
   ずかな部分となる回復時間を有し、変圧器のトロイダル
   コアの大きさは、それ らが前記周波数で動作さ飽和状態にならない程度である
   、 ところの電源。 １４、特許請求の範囲第１３項に記載された電源であっ
   て、 前記わずかな部分が０．５％である、 ところの電源。 １５、特許請求の範囲第１３項に記載された電源であっ
   て、 前記わずかな部分が０．２％である、 ところの電源。 １６、特許請求の範囲第１３項に記載された電源であっ
   て、 ＡＣ電源の前記周波数が少なくとも５００ ＫＨｚである、 ところの電源。 １７、特許請求の範囲第１６項に記載された電源であっ
   て、 前記回復時間が約４ナノ秒である、 ところの電源。 １８、特許請求の範囲第１３項に記載された電源であつ
   て、 ダイオード手段が全波ブリッジ整流器であ る、 ところの電源。 １９、特許請求の範囲第１３項に記載された装置であっ
   て、 ダイオード手段が電圧マルチプライヤー手 段である、 ところの電源。 ２０、特許請求の範囲第１３項に記載された電源であっ
   て、 各変圧器のための主巻線が、いくつかのト ロイダルコアの穴を通る一重巻きの巻線のように通過す
   るリード線である、 ところの電源。 ２１、コレクタ及び螺旋の電極のための軟性電源から成
   るコレクタ及び螺旋電極を有する進行波管のための電源
   であつて、 ＡＣ電源と、 コレクタ及び螺旋電極のそれぞれのために それぞれに設けられた第１及び第２の変圧器であって、
   それぞれが第１及び第２の主巻線手段並びに第１及び第
   ２の補助的巻線手段を有するところの第１及び第２の変
   圧器と コレクタ及び螺旋電極にそれぞれ印加され る別々のＤＣ電圧を導出するための、第１及び第２の補
   助的巻線手段にそれぞれ接続されたコレクタ及び螺旋の
   電極のための第１及び第２のダイオード手段と、 コレクタに対する螺旋電極の電圧比を制御 する手段と、 から成り、 前記主巻線手段が、ＡＣ電源に直接動作さ れるように接続され、 前記制御手段が、前記主巻線手段の一方と 関連した変圧器手段を前記主巻線手段に誘導的に結合さ
   れ、電圧の一方に印加される電圧が増減したときに、他
   方の電極に印加される電圧が対応して増減するように前
   記主巻線手段の他方に接続される巻線手段を更に有する
   、ところの電源。 ２２、特許請求の範囲第２１項に記載された電源であっ
   て、 前記巻線手段の一方が第１の変圧器のため のもので、前記巻線手段の他方が第２の変圧器のための
   ものである、 ところの電源。 ２３、特許請求の範囲第２２項に記載された電源であつ
   て、 第１及び第２の変圧器手段が、それぞれ第 １及び第２の磁気コアを有し、 巻線手段が、一重巻線のように第１及び第 ２の磁気コアに誘導的に結合するリード線を有し、 そのリード線は、第２の変圧器の主巻線手 段である、 ところの電源。 ２４、特許請求の範囲第２１項に記載された電源であっ
   て、 進行波管が、カソード電極を有し、更に螺 旋電極−カソード電極間の電圧を制御するフィードバッ
   ク手段を有する、 ところの電源。 ２５、特許請求の範囲第２４項に記載された電源であっ
   て、 ＡＣ電源が可変なデューティーサクルのパ ルス源を有し、 電極電圧制御手段がそのパルス源のデュー ティーサクルを制御する手段を有する、 ところの電源。 ２６、特許請求の範囲第２５項に記載された電源であっ
   て、 ＡＣ電源がパルス源に応答する直列の共振 回路を有する、 ところの電源。 ２７、特許請求の範囲第２１項に記載された電源であっ
   て、 その電源が少なくても所定の値の周波数を 誘導し、 第１及び第２の変圧器手段が、前記周波数 に応答して飽和することのない寸法のトロイド状のフェ
   ライトコアをそれぞれ有する複数の変圧器を有し、 ダイオード素子を有するダイオード手段が、前記周波数
   の一つのサイクル期間に対して極めてわずかな割合であ
   る回復時間であるを有する、 ところの電源。 ２８、特許請求の範囲第２７項に記載された電源であつ
   て、 前記わずかな割合が０．５％である、 ところの電源。 ２９、特許請求の範囲第２７項に記載された電源であっ
   て、 前記わずかな割合が０．２％である、 ところの電源。 ３０、特許請求の範囲第２７項に記載された電源であつ
   て、 ＡＣ電源の前記周波数が少なくとも５００ ＫＨｚである、 ところの電源。 ３１、特許請求の範囲第３０項に記載された電源であっ
   て、 前記回復時間が約４ナノ秒である、 ところの電源。 ３２、カソード、コレクタ及び螺旋の電極を有する進行
   波管のための電源であつて、 ＡＣ電源、 コレクタ及び螺旋電極に対して個々のＤＣ 付勢電圧を誘導する、ＡＣ電源に応答する個々の整流器
   を含むコレクタ及び螺旋の電極のための軟性の電源、 螺旋電極−カソード間の電圧を制御するフィードバック
   手段、及び コレクタに対する螺旋電極の電圧の比を制 御するための、螺旋電極及びコレクタ電極のための個々
   の整流器手段の間に結合した手段、から成る電源。 ３３、特許請求の範囲第３２項に記載された電源であっ
   て、 前記各整流器が変圧器を有し、 前記電圧比を制御する手段が、コレクタ及 び螺旋の電極のための変圧器を互いに誘導的に結合する
   ための手段を有する、 ところの電源。 ３４、カソード、コレクタ及び螺旋の電極を有する進行
   波管のための電源であって、 ＡＣ電源、 コレクタ及び螺旋電極のための別々のＤＣ 電圧を誘導し、それぞれが変圧器を有する個々の整流器
   手段、並びに コレクタに対する螺旋電極の電圧の比を制 御する、コレクタ及び螺旋電極のための個々の整流器手
   段に結合した手段、 を有するコレクタ及び螺旋電極のための軟性電源から成
   る、 ところの電源。 ３５、特許請求の範囲第３４項に記載された電源であっ
   て、 前記ＡＣ電源が少なくても５００ＫＨｚの 周波数で前記整流器手段を動作し、 前記各変圧器が、前記ＡＣ電源に応答して 飽和状態にならない寸法のフェライト、トロイダルコア
   を有する、 ところの電源。 ３６、特許請求の範囲第３５項に記載された電源であっ
   て、 前記整流器手段に含まれるダイオードが４ ナノ秒以下の回復時間を有する、 ところの電源。 ３７、特許請求の範囲第３５項に記載された電源であっ
   て、 前記各変圧器が主巻線を有し、 コレクタ又は螺旋の電極の一方に電圧を印 加する、整流器のための変圧器の主巻線が ＡＣ電源接続され、 コレクタ又は螺旋の電源の他方に電圧を印 加する、整流器のための変圧器の主巻線が、一方の電極
   の整流器のための変圧器に誘導的に結合される、 ところの電源。 ３８、特許請求の範囲第３４項に記載された電源であっ
   て、 前記各変圧器が主巻線を有し、 コレクタ又は螺旋の電極の一方に電圧を印 加する、整流器のための変圧器の主巻線が ＡＣ電源接続され、 コレクタ又は螺旋の電極の他方に電圧を印 加する、整流器のための変圧器の主巻線が、一方の電極
   の整流器のための変圧器に誘導的に結合される、 ところの電源。