KR20140103344A - 임펄스 전압 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
고전압 발생기(13)는 고전압(HVDC)을 발생한다. 신호 발생기(33)는, 1 주기가 펄스 공급 기간 및 펄스 중지 기간을 포함하는 기간 설정 신호와, 그 주파수가 기간 설정 신호의 주파수보다 높은 임펄스 반복 주파수이면서, 그 진폭치가 고전압(HVDC)의 값보다 낮은 전압치를 보이는 펄스 신호를 서로 겹쳐, 펄스 신호가 펄스 공급 기간에만 발생하는 합성 신호를 생성한다. 반도체 스위치(40)는, 합성 신호의 전압치가 게이트 설정 전압치보다 낮을 때에 고전압 발생기(13)로부터의 고전압(HVDC)에 의해 용량 소자(16)에 전하를 축적시켜, 합성 신호의 전압치가 게이트 설정 전압치 이상일 때, 용량 소자(16)로부터 방출되는 전하에 의해 고전압(HVDC)의 값을 피크치로 하는 임펄스 전압을 발생한다. 안정된 임펄스 전압을 반복하여 발생시키는 기간과, 임펄스 전압을 발생시키지 않는 기간을 교대로 행하는 시험을 실현할 수 있다.
Description
본 발명은 임펄스 전압 발생 장치에 관한 것이다.
임펄스 전압 발생 장치는, 예컨대, 모터와 인버터와 케이블을 구비하는 인버터 구동 시스템에 적용된다. 그 인버터 구동 시스템에 있어서, 인버터는, 스위칭 동작에 의해 직류 전압에서 펄스 전압으로 변환하고, 그 펄스 전압을, 케이블을 통해 모터에 공급한다. 모터는 이 펄스 전압에 의해 구동된다.
그러나, 인버터 구동 시스템에서는, 인버터와 케이블과 모터의 임피던스 부정합에 의해 반사파가 발생한다. 그 반사파가 펄스 전압에 중첩함으로써, 케이블과 모터 사이 부분, 특히, 케이블과 모터의 접속부에서 고전압 노이즈가 발생될 가능성이 있다. 이 고전압 노이즈를 뇌 서지와 구별하기 위해서, 여기서는 인버터 서지라고 부른다.
그래서, 인버터 구동 시스템을 평가하는 시험의 하나로서, 인버터 서지를 모의적으로 발생시켜, 예컨대 부하로서 상기 접속부에 인가하는 시험이 있다. 특히, 모의적인 인버터 서지로서 임펄스 전압을 반복하여 발생시켜, 그 임펄스 전압을 부하에 인가하는 기간과, 그 임펄스 전압을 발생시키지 않는 기간을 교대로 행하는 시험이 있다. 이 시험을 실현하기 위해서, 방전 갭을 이용한 임펄스 전압 발생 장치가 개발되어 있다.
그 임펄스 전압 발생 장치는, 고전압 발생기와, 용량 소자와, 제1 출력 단자와, 제2 출력 단자와, 제1 전극과, 제2 전극을 구비하고 있다.
제1 노드와 제2 노드 사이에는 고전압 발생기가 설치되어 있다. 또한, 제1 노드와 제2 노드 사이에는, 고전압 발생기에 대하여 병렬로 용량 소자가 설치되어 있다. 예컨대, 제1 출력 단자와 제2 출력 단자 사이에는, 임펄스 전압을 공급하는 부하로서 상기 접속부가 설치된다.
제1 노드와 제1 출력 단자 사이에는 제1 전극 및 제2 전극이 설치되어 있다. 제1 전극 및 제2 전극은 예컨대 공 모양의 금속 전극(텅스텐 등)이며, 제1 전극과 제2 전극은 떨어져 설치되어 있다.
고전압 발생기는 고전압을 발생하고, 용량 소자에는, 고전압 발생기로부터의 고전압에 의해 전하가 축적된다. 이때, 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압이 스파크 방전 시작 전압에 달했을 때에, 스파크 방전이 발생하고, 제1 출력 단자와 제2 출력 단자 사이에 임펄스 전압이 발생한다. 이 임펄스 전압의 피크치는, 대기 중의 스파크 방전에 의해 정해지며, 고전압 발생기가 공급하는 고전압보다 작다.
비특허문헌 1: Li Ming 등 「EFFECTS OF REPETITIVE PULSE VOLTAGES ON SURFACE TEMPERATURE INCREASE AT END CORONA PROTECTION REGION OF HIGH VOLTAGE MOTORS」, 10th Insucon International Conference Birmingham 2006.
방전 갭을 이용한 임펄스 전압 발생 장치에서는 스파크 방전에 의해 임펄스 전압을 발생시킨다. 이 때문에, 임펄스 전압의 전압치, 상승(rising) 시간, 하강(falling) 시간 및 임펄스 반복 주파수 등의 파라미터가 일정하게 되지 않는 경우가 많다.
스파크 방전은 대기 속에서 발생한다. 이 때문에, 상기 파라미터가 일정하게 되도록 일정한 압력(공기)을 제1 전극과 제2 전극 사이에 공급할 필요가 있다. 그래도 상기 파라미터가 일정하게 되지 않는 이유가 있다.
그 이유로서, 제1 전극 및 제2 전극의 표면은 스파크 방전에 의해 방전 흔적이 생긴다. 이 때문에, 상기 파라미터가 일정하게 되도록 제1 전극 및 제2 전극의 표면을 정기적으로 청소 또는 교환할 필요가 있다.
또한, 임펄스 전압의 피크치를 조정할 때마다, 제1 전극과 제2 전극 사이의 거리, 즉, 방전 갭을 조정할 필요가 있다. 방전 갭은 근소한 거리의 변화라도 상기 파라미터가 변하기 때문에, 방전 갭을 조정하는 것은 많은 시간을 요한다.
이와 같이, 방전 갭을 이용한 임펄스 전압 발생 장치에서는, 상기 시험에 있어서, 안정된 임펄스 전압을 반복해서 발생시키기가 어렵다.
또한, 비특허문헌 1에서는, 반도체 스위치를 이용하여 고전압 펄스를 발생시키는 회로가 기재되어 있다. 그러나, 임펄스 전압을 반복하여 발생시키는 기간과, 그 임펄스 전압을 발생시키지 않는 기간을 교대로 행하는 시험을 실현하는 구성이 아니다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 안정된 임펄스 전압을 반복하여 발생시키는 기간과, 그 임펄스 전압을 발생시키지 않는 기간을 교대로 행하는 시험을 실현하는 데에 있다.
본 발명의 임펄스 전압 발생 장치는, 고전압을 발생하는 고전압 발생기와, 용량 소자와, 그 1 주기가 펄스 공급 기간 및 상기 펄스 공급 기간 후의 펄스 중지 기간을 포함하는 기간 설정 신호와, 그 주파수가 상기 기간 설정 신호의 주파수보다 높은 임펄스 반복 주파수이면서, 그 진폭치가 상기 고전압의 값보다 낮은 전압치를 보이는 펄스 신호를 서로 겹쳐, 상기 펄스 신호가 상기 펄스 공급 기간에만 발생하는 합성 신호를 생성하는 신호 발생기와, 상기 합성 신호의 전압치가 미리 설정된 게이트 설정 전압치보다 낮을 때에 상기 고전압 발생기로부터의 상기 고전압에 의해 상기 용량 소자에 전하를 축적시키고, 상기 합성 신호의 전압치가 상기 게이트 설정 전압치 이상일 때에, 상기 용량 소자에 축적된 전하를 방출시키고, 상기 용량 소자로부터 방출되는 전하에 의해 상기 고전압의 값을 피크치로 하는 임펄스 전압을 발생하여, 부하가 마련된 제1 출력 단자와 제2 출력 단자 사이에 상기 임펄스 전압을 공급하는 반도체 스위치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 안정된 임펄스 전압을 반복하여 발생시키는 기간과, 그 임펄스 전압을 발생시키지 않는 기간을 교대로 행하는 시험을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 입력용 직류 전원 및 제어용 직류 전원이 고전압 발생기에 발생시킬 수 있는 고전압의 파형으로서, 펄스파를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 2와 상이한 파형으로서, 램프파를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 2 및 도 3과 상이한 파형으로서, 펄스파나 램프파를 조합시켰을 때의 파형을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 신호 발생기가 발생하는 기간 설정 신호 및 펄스 신호와, 신호 발생기가 생성하는 합성 신호와, 반도체 스위치가 합성 신호에 기초하여 발생하는 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 6의 Y 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압의 상승을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 도 8과 상이한 예로서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 입력용 직류 전원 및 제어용 직류 전원이 고전압 발생기에 발생시킬 수 있는 고전압의 파형으로서, 펄스파를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 2와 상이한 파형으로서, 램프파를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 2 및 도 3과 상이한 파형으로서, 펄스파나 램프파를 조합시켰을 때의 파형을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 신호 발생기가 발생하는 기간 설정 신호 및 펄스 신호와, 신호 발생기가 생성하는 합성 신호와, 반도체 스위치가 합성 신호에 기초하여 발생하는 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 도 6의 Y 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압의 상승을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9는 도 8과 상이한 예로서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 실시형태에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.
[제1 실시형태]
본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치는, 예컨대 도 8에 도시되는 것과 같은 시스템에 적용된다. 그 시스템은, 회전 전기 기계(1)와, 인버터(2)와, 케이블(3)을 구비하고 있다.
케이블(3)은 인버터(2)와 회전 전기 기계(1)를 접속한다. 회전 전기 기계(1)로서는 전동기(모터)나 발전기가 예시된다. 인버터(2)는, 스위칭 동작에 의해 직류 전압에서 펄스 전압으로 변환되고, 그 펄스 전압을, 케이블(3)을 통해 회전 전기 기계(1)에 공급한다. 회전 전기 기계(1)는 펄스 전압에 의해 구동한다.
그러나, 상술한 시스템에서는, 인버터(2)와 케이블(3)과 회전 전기 기계(1)의 임피던스 부정합에 의해 반사파가 발생한다. 그 반사파가 펄스 전압에 중첩됨으로써, 케이블(3)과 회전 전기 기계(1)의 접속부(4)에서, 인버터 서지가 발생할 가능성이 있다.
이 인버터 서지는, 그 상승 시간이 매우 짧고(예컨대 50 ns~2 μs), 그 하강 시간이 상승 시간에 비해서 길다. 인버터 서지가 반복하여 발생할 때의 주파수는 예컨대 1 kHz~20 kHz이다.
그래서, 상술한 시스템 또는 그 시스템에 있어서의 회전 전기 기계(1)의 코일 부품을 평가하는 시험의 하나로서, 인버터 서지를 모의적으로 발생시켜, 예컨대 부하로서 상기 접속부에 인가하는 시험이 있다. 이 시험에서는, 모의적인 인버터 서지로서 임펄스 전압을 반복하여 발생시켜, 그 임펄스 전압을 부하에 인가하는 기간과, 그 임펄스 전압을 발생시키지 않는 기간을 교대로 행한다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에서는 상기 시험을 실현한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 구성을 도시하는 회로도이다.
도 1에 도시하는 것과 같이, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치는, 직류 전원(10)과, 고전압 발생기(HVDC)(13)와, 용량 소자(16)와, 충전 저항 소자(21)와, 부하 저항 소자(22)와, 조정 저항 소자(23)와, 제1 출력 단자(31)와, 제2 출력 단자(32)와, 신호 발생기(33)와, 스위치용 역전압 보호 다이오드(34)와, 반도체 스위치(40)를 구비하고 있다.
고전압 발생기(13)의 출력은 용량 소자(16)의 제1 전극(정전극)(11)에 접속되어 있다. 용량 소자(16)의 제2 전극(부전극)(12)은 제2 출력 단자(32)의 전위와 같은 전위이다. 구체적으로는, 제2 출력 단자(32)는 접지되어 있다. 고전압 발생기(13)는 후술하는 고전압(HVDC)을 출력한다. 고전압(HVDC)은, 고전압 발생기(13)의 제1 전위부터 제2 전위까지의 전위차를 보이고 있다. 본 실시형태에서는, 고전압 발생기(13)의 제1 전위를 0[V]으로 설정하고, 고전압 발생기(13)의 제2 전위를 고전압(HVDC)으로 설정하기 위해서, 고전압 발생기(13)의 제1 전위 측의 배선(도시하지 않음) 및 하우징(도시하지 않음)은 접지되어 있다.
직류 전원(10)은, 입력용 직류 전원(14)과, 제어용 직류 전원(15)을 포함하고 있다.
입력용 직류 전원(14)의 출력은 고전압 발생기(13)의 입력 포트(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 입력용 직류 전원(14)은 후술하는 직류 전압(VDC)을 출력한다. 직류 전압(VDC)은, 입력용 직류 전원(14)의 제1 전위부터 제2 전위까지의 전위차를 보이고 있다. 본 실시형태에서는, 입력용 직류 전원(14)의 제1 전위를 0[V]으로 설정하고, 입력용 직류 전원(14)의 제2 전위를 직류 전압(VDC)으로 설정하기 위해서, 입력용 직류 전원(14)의 제1 전위 측의 배선(도시하지 않음) 및 하우징(도시하지 않음)은 접지되어 있다.
제어용 직류 전원(15)의 출력은 고전압 발생기(13)의 입력 포트(도시하지 않음)에 접속되고, 제어용 직류 전원(15)은, 입력 포트에 의해 고전압 발생기(13)에 흘릴 수 있는 전류의 값을 제어하는 전압(후술하는 제어 신호)을 출력한다. 그 전압은, 제어용 직류 전원(15)의 제1 전위부터 제2 전위까지의 전위차를 보이고 있다. 본 실시형태에서는, 제어용 직류 전원(15)의 제1 전위를 0[V]으로 설정하고, 제어용 직류 전원(15)의 제2 전위를 상기 전압으로 설정하기 위해서, 제어용 직류 전원(15)의 제1 전위 측의 배선(도시하지 않음) 및 하우징(도시하지 않음)은 접지되어 있다.
고전압 발생기(13)의 출력과 용량 소자(16)의 제1 전극(11) 사이에는 저항 소자인 충전 저항 소자(21)가 설치되어 있다. 제1 출력 단자(31)와 제2 출력 단자(32) 사이에는 저항 소자인 부하 저항 소자(22)가 설치되어 있다. 예컨대, 제1 출력 단자(31)와 제2 출력 단자(32) 사이에는, 임펄스 전압을 공급하는 부하로서, 전술한 케이블(3)과 회전 전기 기계(1)의 접속부(4)가 설치된다.
반도체 스위치(40)는, 용량 소자(16)의 제1 전극(11)에 접속된 제1 단자(41)와, 제1 출력 단자(31)에 접속된 제2 단자(42)와, 게이트 단자(43)를 구비하고 있다. 제1 단자(41)와 제2 단자(42) 사이에는 저항 소자가 설치되어 있다. 반도체 스위치(40)는, 게이트 단자(43)에 공급되는 전압치가, 미리 설정된 게이트 설정 전압치 이상일 때 온으로 하여, 제1 단자(41)와 제2 단자(42)를 접속한다.
반도체 스위치(40)의 제2 단자(42)와 제1 출력 단자(31) 사이에는 저항 소자인 조정 저항 소자(23)가 설치되어 있다.
스위치용 역전압 보호 다이오드(34)는, 반도체 스위치(40)의 제1 단자(41)에 캐소드가 접속되고, 반도체 스위치(40)의 제2 단자(42)에 애노드가 접속되어 있다. 즉, 스위치용 역전압 보호 다이오드(34)는 반도체 스위치(40)에 대하여 병렬로 설치되어, 정류 다이오드로서 사용된다.
신호 발생기(33)의 출력은 반도체 스위치(40)의 게이트 단자(43)에 접속되어 있다.
이어서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 동작으로서, 고전압 발생기(13), 입력용 직류 전원(14) 및 제어용 직류 전원(15)의 동작에 관해서 설명한다.
입력용 직류 전원(14)은, 직류 전압(VDC)을 발생하여, 그 직류 전압(VDC)을 고전압 발생기(13)에 공급한다.
고전압 발생기(13)는, 입력용 직류 전원(14)으로부터 공급되는 직류 전압(VDC)에 비례하고, 또한 직류 전압(VDC)보다 높은 고전압(HVDC)(HVDC>>VDC)을 발생하여, 그 고전압(HVDC)을 용량 소자(16)에 인가한다. 이 고전압(HVDC)은, 전술한 인버터 서지의 피크 전압, 또는 그 피크 전압에 안전 계수를 곱한 값을 상정한 전압이다. 안전 계수는 인핸스먼트 팩터(Enhancement factor)라고도 불리고, 상술한 시스템 또는 그 시스템에 있어서의 회전 전기 기계(1)의 코일 부품을 시험에 의해 엄격하게 평가하는 경우에, 예컨대 1.3 등의 미리 정해진 수치가 이용된다.
예컨대, 고전압 발생기(13)는, 입력용 직류 전원(14)으로부터 공급되는 직류 전압(VDC)에 대하여 3000배의 전압을 상기 고전압(HVDC)으로서 발생한다. 여기서, 고전압 발생기(13)는, 직류 전압(VDC)이 0 V~10 V의 범위일 때, 고전압(HVDC)을 0 V~30 kV의 범위에서 출력한다. 즉, 직류 전압(VDC)이 10 V일 때, 고전압 발생기(13)는, 직류 전압(VDC)의 10 V에 대하여 3000배의 전압인 30 kV를 상기 고전압(HVDC)으로서 발생한다.
도 2는, 입력용 직류 전원(14)이 고전압 발생기(13)에 발생시킬 수 있는 고전압(HVDC)의 파형으로서, 펄스파를 도시하는 도면이다. 도 3은, 도 2와 상이한 파형으로서, 램프파를 도시하는 도면이다. 도 4는, 도 2 및 도 3과 상이한 파형으로서, 펄스파나 램프파를 조합시켰을 때의 파형을 도시하는 도면이다.
제어용 직류 전원(15)은, 직류 전압(VDC)의 전압치, 상승 시간 및 하강 시간을 지정하기 위한 제어 신호를 입력용 직류 전원(14)에 출력한다. 도 3~도 5에 도시하는 것과 같이, 제어용 직류 전원(15)은, 제어 신호에 의해 직류 전압(VDC)의 전압치, 상승 시간 및 하강 시간을 조정함으로써, 일정한 고전압(HVDC) 외에, 고전압(HVDC)의 파형을 펄스파, 램프파 및 펄스파나 램프파를 조합시켰을 때의 파형으로 변형하는 것도 가능하다.
본 실시형태에서는, 제어용 직류 전원(15)은 고전압 발생기(13)에 흐르는 전류의 최대치를 설정할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 동작으로서, 신호 발생기(33) 및 반도체 스위치(40)의 동작에 관해서 설명한다.
우선, 신호 발생기(33)의 동작에 관해서 설명한다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 신호 발생기(33)가 발생하는 기간 설정 신호(50) 및 펄스 신호(53)와, 신호 발생기(33)가 생성하는 합성 신호(54)와, 반도체 스위치(40)가 합성 신호(54)에 기초하여 발생하는 임펄스 전압(55)을 도시하는 도면이다.
신호 발생기(33)에는, 제1 주파수로서 설정 주파수(f1)가 미리 설정되고, 제1 진폭치로서 제1 전압치(V1)가 미리 설정된다. 신호 발생기(33)는, 설정 주파수(f1)가 설정되었을 때에, 도 5에 도시되는 것과 같은 파형(함수)으로 나타내어지는 기간 설정 신호(50)를 발생한다.
기간 설정 신호(50)는, 그 주파수가 설정 주파수(f1)이고, 그 진폭이 제1 전압치(V1)이다. 기간 설정 신호(50)의 1 주기는, 펄스 공급 기간(51)과, 펄스 공급 기간(51) 후의 펄스 중지 기간(52)을 포함하고 있다.
기간 설정 신호(50)의 파형이 사각형파인 경우, 펄스 공급 기간(51)은, 기간 설정 신호(50)의 진폭치인 제1 전압치(V1)를 나타내는 기간이고, 펄스 중지 기간(52)은, 진폭치가 없는 기간이다. 기간 설정 신호(50)의 1 주기를 펄스 공급 기간(51)과 펄스 중지 기간(52)으로 나누는 것이 가능한 경우, 기간 설정 신호(50)의 파형은, 사각형파에 한하지 않고, 정현파, 삼각파라도 좋다.
또한, 신호 발생기(33)에는, 제2 주파수로서 설정 주파수(f1)보다 높게 설정된 임펄스 반복 주파수(f2)(f2>f1)가 미리 설정되고, 제2 진폭치로서 제2 전압치(V2)가 미리 설정된다. 임펄스 반복 주파수(f2)는, 상술한 인버터 서지가 반복하여 발생하는 경우(예컨대 1 kHz~20 kHz)를 상정한 주파수이다. 신호 발생기(33)는, 임펄스 반복 주파수(f2) 및 제2 전압치(V2)가 설정되었을 때에, 도 5에 도시되는 것과 같은 펄스 신호(53)를 발생한다.
펄스 신호(53)는, 그 주파수가 임펄스 반복 주파수(f2)이고, 그 진폭이 제2 전압치(V2)이다. 예컨대, 설정 주파수(f1)가 500 Hz인 경우, 임펄스 반복 주파수(f2)는 10 kHz이다.
신호 발생기(33)는, 펄스 신호(53)를 발생했을 때에, 기간 설정 신호(50)와 펄스 신호(53)를 서로 겹쳐, 도 5에 도시하는 것과 같이, 펄스 신호(53)가 펄스 공급 기간(51)에만 발생하는 합성 신호(54)를 생성하여, 반도체 스위치(40)의 게이트 단자(43)에 공급한다.
여기서, 합성 신호(54)의 전압치인 제3 전압치(V3)는, 펄스 신호(53)의 제2 전압치(V2)를 나타내고 있다(V3=V2). 또는, 제3 전압치(V3)는, 기간 설정 신호(50)의 제1 전압치(V1)와 펄스 신호(53)의 제2 전압치(V2)의 논리곱을 나타내고 있다(V3=V1 And V2). 이 제3 전압치(V3)는, 반도체 스위치(40)를 온으로 하기 위한 게이트 설정 전압치(Vg)(예컨대 5 V)와 신호 발생기(33)의 사양의 조합에 의해 결정되고, 고전압(HVDC)의 값보다 대폭 낮고, 게이트 설정 전압치(Vg)보다 높다(Vg<V3<<HVDC).
이어서, 반도체 스위치(40)의 동작에 관해서 설명한다.
이제 입력용 직류 전원(14)으로부터 제1 제어 신호가 발생된 것으로 하자. 이 제1 제어 신호는, 펄스 공급 기간(51)인 제1 펄스 공급 기간 중에 고전압(HVDC)인 제1 고전압(예컨대 10 kV)을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 즉, 입력용 직류 전원(14)으로부터 발생되는 제1 제어 신호에 의해, 지정된 전압치, 상승 시간 및 하강 시간에 따른 제1 직류 전압(3.3 V)이 고전압 발생기(13)에 공급된 경우, 고전압 발생기(13)는, 제1 직류 전압(3.3 V)에 대하여 3000배의 전압을 제1 고전압(10 kV)으로서 발생한다. 단, 고전압 발생기(13)에 흐르는 전류의 값이 제어용 직류 전원(15)에서 규정되어 있는 전류치를 넘는 경우에는, 제어용 직류 전원(15)에 의해서, 고전압(HVDC)인 제1 고전압(10 kV)은 발생하지 않는다.
반도체 스위치(40)는, 게이트 단자(43)에 공급되는 합성 신호(54)의 전압치인 제3 전압치(V3)가 게이트 설정 전압치(Vg)보다 낮을 때에 오프로 되어, 제1 단자(41)와 제2 단자(42)를 접속시키지 않는다. 이때, 고전압 발생기(13)로부터 용량 소자(16)에 인가된 고전압(HVDC){이 경우, 제1 고전압(10 kV)}에 의해, 용량 소자(16)의 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에는 전하가 축적된다. 즉, 반도체 스위치(40)는 용량 소자(16)를 충전한다.
반도체 스위치(40)는, 게이트 단자(43)에 공급되는 합성 신호(54)의 제3 전압치(V3)가 게이트 설정 전압치(Vg) 이상일 때에 온으로 되어, 제1 단자(41)와 제2 단자(42)를 접속시킨다. 이 경우, 용량 소자(16)의 제1 전극(11)은 반도체 스위치(40) 및 조정 저항 소자(23)를 통해 제1 출력 단자(31)에 접속된다. 이때, 용량 소자(16)에 축적된 전하가 방출된다. 즉, 반도체 스위치(40)는 용량 소자(16)를 방전한다.
그 결과, 반도체 스위치(40)는, 용량 소자(16)로부터 방출되는 전하에 의해, 도 5에 도시하는 것과 같이, 상기 고전압(HVDC){제1 고전압(10 kV)}의 값을 피크치로 하는 임펄스 전압(55)을 발생하여, 그 임펄스 전압(55)을 제1 출력 단자(31)와 제2 출력 단자(32) 사이에 출력한다.
도 6은 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압(55)을 도시하는 도면이다. 도 7은 도 6의 Y 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압(55)의 상승을 도시하는 도면이다.
도 6 및 도 7에 도시하는 것과 같이, 임펄스 전압(55)은, 그 상승 시간이 매우 짧고(예컨대 20 ns~200 ns), 그 하강 시간이 상승 시간에 비해서 길다(예컨대 20 μs). 임펄스 폭(임펄스 전압이 다 상승하고 나서 하강하기 시작할 때까지의 폭)은 1 μs~10 μs이며, 임펄스 반복 주파수(f2)는 1 kHz~20 kHz(전술하는 예에서는 10 kHz)이다.
이와 같이, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에 따르면, 안정된 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시키는 펄스 공급 기간(51)과, 그 임펄스 전압(55)을 발생시키지 않는 펄스 중지 기간(52)을 교대로 행하는 시험을 실현할 수 있다. 또한, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에 따르면, 상술하는 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시킴으로써, 상술한 시스템을 정확하게 평가할 수 있다.
또한, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에서는, 펄스 공급 기간(51)마다 고전압(HVDC)을 서서히 증가시키는 시험을 실현할 수도 있다.
예컨대, 입력용 직류 전원(14)으로부터, 제1 제어 신호 후에 제2 제어 신호가 발생된 것으로 하자. 예컨대, 제2 제어 신호는, 제1 펄스 공급 기간 다음의 펄스 공급 기간(51)인 제2 펄스 공급 기간 중에 제1 고전압과 상이한 고전압(HVDC)인 제2 고전압{예컨대 제1 고전압(10 kV)보다 높은 12 kV}을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 즉, 입력용 직류 전원(14)으로부터 발생되는 제2 제어 신호에 의해, 지정된 전압치, 상승 시간 및 하강 시간에 따른 제2 직류 전압(4.0 V)이 고전압 발생기(13)에 공급된 경우, 고전압 발생기(13)는, 제2 직류 전압(4.0 V)에 대하여 3000배의 전압을 제2 고전압(12 kV)으로서 발생한다. 단, 고전압 발생기(13)에 흐르는 전류의 값이 제어용 직류 전원(15)에서 규정되어 있는 전류치를 넘는 경우에는, 제어용 직류 전원(15)에 의해서, 고전압(HVDC)인 제2 고전압(12 kV)은 발생하지 않는다.
반도체 스위치(40)는, 게이트 단자(43)에 공급되는 합성 신호(54)의 전압치인 제3 전압치(V3)가 게이트 설정 전압치(Vg)보다 낮을 때에 오프로 하여, 제1 단자(41)와 제2 단자(42)를 접속시키지 않는다. 이때, 고전압 발생기(13)로부터 용량 소자(16)에 인가된 고전압(HVDC){이 경우, 제2 고전압(12 kV)}에 의해, 용량 소자(16)의 제1 전극(11)과 제2 전극(12) 사이에는 전하가 축적된다. 즉, 반도체 스위치(40)는 용량 소자(16)를 충전한다.
반도체 스위치(40)는, 게이트 단자(43)에 공급되는 합성 신호(54)의 제3 전압치(V3)가 게이트 설정 전압치(Vg) 이상일 때에 온으로 되어, 제1 단자(41)와 제2 단자(42)를 접속시킨다. 이 경우, 용량 소자(16)의 제1 전극(11)은 반도체 스위치(40) 및 조정 저항 소자(23)를 통해 제1 출력 단자(31)에 접속된다. 이때, 용량 소자(16)에 축적된 전하가 방출된다.
그 결과, 반도체 스위치(40)는, 용량 소자(16)로부터 방출되는 전하에 의해, 상기 고전압(HVDC){제2 고전압(12 kV)}의 값을 피크치로 하는 임펄스 전압(55)을 발생하여, 그 임펄스 전압(55)을 제1 출력 단자(31)와 제2 출력 단자(32) 사이에 출력한다.
제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에서는, 펄스 공급 기간(51)마다 고전압(HVDC)을 서서히 증가시키는 시험을 실현하기 위해서, 입력용 직류 전원(14)은, 예컨대 제1~제6 펄스 공급 기간(51) 중에 서서히 증가하는 고전압(HVDC)으로서 제1~제6 고전압(10 kV, 12 kV, 14 kV, 16 kV, 18 kV, 20 kV)}을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 그 결과, 반도체 스위치(40)가, 신호 발생기(33)에 의해 생성되는 합성 신호(54)에 기초하여, 스위칭 동작에 의해 제1~제6 펄스 공급 기간(51) 중에 상술한 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시킨다.
또한, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에서는, 펄스 공급 기간(51)마다 고전압(HVDC)을 서서히 증가시키고, 그 후, 소정 타이밍 혹은 임의 타이밍에, 펄스 공급 기간(51)마다 고전압(HVDC)을 서서히 감소시키는 시험을 실현할 수도 있다. 이 경우, 입력용 직류 전원(14)은, 예컨대 제1~제6 펄스 공급 기간(51) 중에 서서히 증가하는 고전압(HVDC)으로서 제1~제6 고전압(10 kV, 12 kV, 14 kV, 16 kV, 18 kV, 20 kV)를 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 이어서, 제7~제11 펄스 공급 기간(51) 중에 서서히 감소시키는 고전압(HVDC)으로서 제7~제11 고전압(18 kV, 16 kV, 14 kV, 12 kV, 10 kV)을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 그 결과, 반도체 스위치(40)가, 신호 발생기(33)에 의해 생성되는 합성 신호(54)에 기초하여, 스위칭 동작에 의해 제1~제11 펄스 공급 기간(51) 중에 상술한 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시킨다.
또한, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에서는, 펄스 공급 기간(51)마다 고전압(HVDC)을 서서히 증가시켜, 소정 타이밍 혹은 임의 타이밍에, 펄스 공급 기간(51)마다의 고전압(HVDC)을 일정하게 하는 시험을 실현할 수도 있다. 이 경우, 입력용 직류 전원(14)은, 예컨대, 제1~제6 펄스 공급 기간(51) 중에 서서히 증가하는 고전압(HVDC)으로서 제1~제6 고전압(10 kV, 12 kV, 14 kV, 16 kV, 18 kV, 20 kV)을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 이어서, 제7~제11 펄스 공급 기간(51) 중에 일정한 고전압(HVDC)으로서 제6 고전압(20 kV)을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 그 결과, 반도체 스위치(40)가, 신호 발생기(33)에 의해 생성되는 합성 신호(54)에 기초하여, 스위칭 동작에 의해 제1~제11 펄스 공급 기간(51) 중에 상술한 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시킨다.
또한, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에서는, 펄스 공급 기간(51)마다 고전압(HVDC)을 서서히 감소시켜, 소정 타이밍 혹은 임의 타이밍에, 펄스 공급 기간(51)마다의 고전압(HVDC)을 일정하게 하는 시험을 실현할 수도 있다. 이 경우, 입력용 직류 전원(14)은, 예컨대 제1~제6 펄스 공급 기간(51) 중에 서서히 감소시키는 고전압(HVDC)으로서 제1~제6 고전압(20 kV, 18 kV, 16 kV, 14 kV, 12 kV, 10 kV)을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 이어서, 제7~제11 펄스 공급 기간(51) 중에 일정한 고전압(HVDC)으로서 제6 고전압(10 kV)을 고전압 발생기(13)에 발생시킨다. 그 결과, 반도체 스위치(40)가, 신호 발생기(33)에 의해 생성되는 합성 신호(54)에 기초하여, 스위칭 동작에 의해 제1~제11 펄스 공급 기간(51) 중에 상술한 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시킨다.
이와 같이, 제1 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에 따르면, 안정된 임펄스 전압(55)을 반복하여 발생시키는 펄스 공급 기간(51)과, 그 임펄스 전압(55)을 발생시키지 않는 펄스 중지 기간(52)을 교대로 행하는 시험을 실현할 수 있는 데다, 복수 종류의 임펄스 전압(55)을 펄스 공급 기간(51)마다 발생시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에서는, 상술한 시스템(도 8 참조) 외에, 예컨대 도 9에 도시하는 것과 같은 시스템에도 적용할 수 있다.
도 9는, 도 8과 상이한 예로서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치가 적용되는 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
이 시스템에서는, 상술한 회전 전기 기계(1) 대신에, 리니어 모터(5)를 구비하고 있다. 리니어 모터(5)는, 예컨대 자기 부상식 리니어 모터 차량이나 그 밖의 용도로 이용되고 있다. 이 경우, 케이블(3)은, 인버터(2)와 리니어 모터(5) 또는 그 코일 부품을 접속시킨다. 인버터(2)는, 스위칭 동작에 의해 직류 전압에서 펄스 전압으로 변환하고, 그 펄스 전압을, 케이블(3)을 통해 리니어 모터(5)에 공급한다. 리니어 모터(5)는 펄스 전압에 의해 구동한다.
[제2 실시형태]
제2 실시형태에 관해서 제1 실시형태의 변경된 점만을 설명한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치의 구성을 도시하는 회로도이다. 도 11은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다. 도 12는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에 있어서, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 도 5의 X 부분을 확대했을 때의 임펄스 전압을 도시하는 도면이다.
도 10에 도시하는 것과 같이, 제2 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치는, 제1 실시형태의 구성에 더하여, 부하용 역전압 보호 다이오드(44)를 구비하고 있다. 부하용 역전압 보호 다이오드(44)는, 제1 출력 단자(31)에 캐소드가 접속되고, 제2 출력 단자(32)에 애노드가 접속되어 있다. 즉, 부하용 역전압 보호 다이오드(44)는, 부하 저항 소자(22) 및 부하에 대하여 병렬로 설치되어, 정류 다이오드로서 사용된다.
상술한 제1 실시형태에 따른 임펄스 전압 발생 장치에서는, 제1 출력 단자(31)와 제2 출력 단자(32) 사이의 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 그 인덕턴스 성분에 의해 역기전력이 발생한다. 이 때문에, 도 11에 도시하는 것과 같이, 펄스 공급 기간(51)에 임펄스 전압(55)을 발생시킬 때에, 정극성의 고전압(HVDC)을 피크치로 하는 제1파가 발생한 후에, 0[V]으로 안정될 때까지 제2파 이후의 전압이 발생한다. 예컨대, 인덕턴스 성분에 의해 발생하는 역기전력에 의해서, 제1파 후에 부극성의 전압을 피크치로 하는 제2파가 발생한다. 즉, 역전압이 발생한다. 그 역전압에 의해, 제2파 후에 정극성의 전압을 피크치로 하는 제3파가 발생하고, 제3파 후에 부극성의 전압을 피크치로 하는 제4파가 발생한다. 임펄스 전압(55)으로서 필요한 성분은 제1파이다.
한편, 제2 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에서는, 제1 출력 단자(31)와 제2 출력 단자(32) 사이의 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있는 경우, 부하용 역전압 보호 다이오드(44)에 의해 전술한 역전압을 방지한다. 이 때문에, 도 12에 도시하는 것과 같이, 펄스 공급 기간(51)에 임펄스 전압(55)을 발생시킬 때에, 부하에 인덕턴스 성분이 포함되어 있더라도, 정극성의 고전압(HVDC)을 피크치로 하는 제1파만이 발생한다. 따라서, 제2 실시형태의 임펄스 전압 발생 장치에 따르면, 임펄스 전압(55)으로서 필요한 성분만을 얻을 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시형태를 설명했지만, 이 실시형태는 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 이 신규의 실시형태는, 그 밖의 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양하게 생략, 치환, 변경할 수 있다. 이 실시형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함되는 동시에, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
1: 회전 전기 기계 2: 인버터
3: 케이블 4: 접속부
5: 리니어 모터 10: 직류 전원
11: 제1 전극(정전극) 12: 제2 전극(부전극)
13: 고전압 발생기 14: 입력용 직류 전원
15: 제어용 직류 전원 16: 용량 소자
21: 충전 저항 소자 22: 부하 저항 소자
23: 조정 저항 소자 31: 제1 출력 단자
32: 제2 출력 단자 33: 신호 발생기
34: 스위치용 역전압 보호 다이오드 40: 반도체 스위치
41: 제1 단자 42: 제2 단자
43: 게이트 단자 44: 부하용 역전압 보호 다이오드
50: 기간 설정 신호 51: 펄스 공급 기간
52: 펄스 중지 기간 53: 펄스 신호
54: 합성 신호 55: 임펄스 전압
f1: 설정 주파수 f2: 임펄스 반복 주파수
HVDC: 고전압 V1: 제1 전압치
V2: 제2 전압치 V3: 제3 전압치
VDC: 직류 전압 Vg: 게이트 설정 전압치
3: 케이블 4: 접속부
5: 리니어 모터 10: 직류 전원
11: 제1 전극(정전극) 12: 제2 전극(부전극)
13: 고전압 발생기 14: 입력용 직류 전원
15: 제어용 직류 전원 16: 용량 소자
21: 충전 저항 소자 22: 부하 저항 소자
23: 조정 저항 소자 31: 제1 출력 단자
32: 제2 출력 단자 33: 신호 발생기
34: 스위치용 역전압 보호 다이오드 40: 반도체 스위치
41: 제1 단자 42: 제2 단자
43: 게이트 단자 44: 부하용 역전압 보호 다이오드
50: 기간 설정 신호 51: 펄스 공급 기간
52: 펄스 중지 기간 53: 펄스 신호
54: 합성 신호 55: 임펄스 전압
f1: 설정 주파수 f2: 임펄스 반복 주파수
HVDC: 고전압 V1: 제1 전압치
V2: 제2 전압치 V3: 제3 전압치
VDC: 직류 전압 Vg: 게이트 설정 전압치
Claims (10)
- 고전압을 발생하는 고전압 발생기와,
용량 소자와,
그 1 주기가 펄스 공급 기간 및 상기 펄스 공급 기간 후의 펄스 중지 기간을 포함하는 기간 설정 신호와, 그 주파수가 상기 기간 설정 신호의 주파수보다 높은 임펄스 반복 주파수이면서, 그 진폭치가 상기 고전압의 값보다 낮은 전압치를 보이는 펄스 신호를 서로 겹쳐, 상기 펄스 신호가 상기 펄스 공급 기간에만 발생하는 합성 신호를 생성하는 신호 발생기와,
상기 합성 신호의 전압치가 미리 설정된 게이트 설정 전압치보다 낮을 때에 상기 고전압 발생기로부터의 상기 고전압에 의해 상기 용량 소자에 전하를 축적시키고, 상기 합성 신호의 전압치가 상기 게이트 설정 전압치 이상일 때, 상기 용량 소자에 축적된 전하를 방출시키고, 상기 용량 소자로부터 방출되는 전하에 의해 상기 고전압의 값을 피크치로 하는 임펄스 전압을 발생하여, 부하가 마련된 제1 출력 단자와 제2 출력 단자 사이에 상기 임펄스 전압을 공급하는 반도체 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제1항에 있어서, 상기 고전압 발생기의 출력은 상기 용량 소자의 제1 전극에 접속되고,
상기 반도체 스위치는, 상기 용량 소자의 제1 전극에 접속된 제1 단자와, 상기 제1 출력 단자에 접속된 제2 단자와, 상기 신호 발생기의 출력에 접속된 게이트 단자를 구비하고,
상기 반도체 스위치는,
상기 게이트 단자에 공급되는 상기 합성 신호의 전압치가 상기 게이트 설정 전압치보다 낮을 때에, 상기 반도체 스위치를 통해 상기 용량 소자의 제1 전극과 상기 제1 출력 단자를 접속시키지 않고서, 상기 고전압 발생기로부터의 상기 고전압에 의해 상기 용량 소자의 제1 전극과 제2 전극 사이에 전하를 축적시키고,
상기 게이트 단자에 공급되는 상기 합성 신호의 전압치가 상기 게이트 설정 전압치 이상일 때, 상기 반도체 스위치를 통해 상기 용량 소자의 제1 전극과 상기 제1 출력 단자를 접속시켜, 상기 용량 소자에 축적된 전하를 방출시키고, 상기 용량 소자로부터 방출되는 전하에 의해 상기 고전압의 값을 피크치로 하는 상기 임펄스 전압을 발생하여, 상기 제1 출력 단자와, 상기 용량 소자의 제2 전극의 전위와 같은 전위의 상기 제2 출력 단자 사이에 상기 임펄스 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제2항에 있어서, 상기 고전압 발생기의 출력과 상기 용량 소자의 제1 전극 사이에 설치된 저항 소자인 충전 저항 소자와,
상기 제1 출력 단자와 상기 제2 출력 단자 사이에 설치된 저항 소자인 부하 저항 소자와,
상기 반도체 스위치의 상기 제2 단자와 상기 제1 출력 단자 사이에 설치된 저항 소자인 조정 저항 소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 반도체 스위치의 상기 제1 단자에 캐소드가 접속되고, 상기 반도체 스위치의 상기 제2 단자에 애노드가 접속된 스위치용 역전압 보호 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 직류 전압을 발생하는 직류 전원을 더 구비하고,
상기 고전압 발생기는, 상기 직류 전원으로부터 공급되는 상기 직류 전압에 비례하고, 또한 상기 직류 전압보다 높은 상기 고전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제5항에 있어서, 상기 직류 전원은, 상기 고전압을 제어하기 위해서 미리 지정된 전압치, 상승 시간 및 하강 시간에 따라서 상기 직류 전압을 상기 고전압 발생기에 공급하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 직류 전원은,
상기 펄스 공급 기간인 제1 펄스 공급 기간 중에 상기 고전압인 제1 고전압을 상기 고전압 발생기에 발생시키기 위해서, 상기 제1 고전압에 비례한 상기 직류 전압인 제1 직류 전압을 상기 고전압 발생기에 공급하고,
상기 제1 펄스 공급 기간 다음의 제2 펄스 공급 기간 중에 상기 제1 고전압과 상이한 제2 고전압을 상기 고전압 발생기에 발생시키기 위해서, 상기 제2 고전압에 비례한 상기 직류 전압인 제2 직류 전압을 상기 고전압 발생기에 공급하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펄스 전압 발생 장치는, 회전 전기 기계와, 상기 회전 전기 기계를 구동하기 위한 펄스 전압을 출력하는 인버터와, 상기 인버터와 상기 회전 전기 기계를 접속시키는 케이블을 구비하는 시스템, 또는 그 시스템에 있어서의 상기 회전 전기 기계의 코일 부품을 평가할 때에 이용되고,
상기 고전압은, 상기 케이블과 상기 회전 전기 기계의 접속부에 발생할 가능성이 있는 인버터 서지의 피크 전압, 또는 그 피크 전압에 안전 계수를 곱한 값을 상정한 전압이고,
상기 임펄스 반복 주파수는, 상기 인버터 서지가 반복하여 발생하는 경우를 상정한 주파수인 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임펄스 전압 발생 장치는, 리니어 모터와, 상기 리니어 모터를 구동하기 위한 펄스 전압을 출력하는 인버터와, 상기 인버터와 상기 리니어 모터 또는 그 코일 부품을 접속시키는 케이블을 구비하는 시스템을 평가할 때에 이용되고,
상기 고전압은, 상기 케이블과 상기 리니어 모터의 접속부에 발생할 가능성이 있는 인버터 서지의 피크 전압, 또는 그 피크 전압에 안전 계수를 곱한 값을 상정한 전압이고,
상기 임펄스 반복 주파수는, 상기 인버터 서지가 반복하여 발생하는 경우를 상정한 주파수인 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 출력 단자에 캐소드가 접속되고, 상기 제2 출력 단자에 애노드가 접속되고, 상기 부하에 대하여 병렬로 설치된 부하용 역전압 보호 다이오드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 임펄스 전압 발생 장치.
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