JPH0161219B2 - - Google Patents

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JPH0161219B2
JPH0161219B2 JP10927881A JP10927881A JPH0161219B2 JP H0161219 B2 JPH0161219 B2 JP H0161219B2 JP 10927881 A JP10927881 A JP 10927881A JP 10927881 A JP10927881 A JP 10927881A JP H0161219 B2 JPH0161219 B2 JP H0161219B2
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JP
Japan
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power supply
voltage
collector
capacitor
output terminal
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JP10927881A
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JPS5812570A (ja
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Masao Doi
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPH0161219B2 publication Critical patent/JPH0161219B2/ja
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS 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
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • H02M3/10Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microwave Tubes (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、進行波管、クライストロン等の大電
力増幅装置に使用される積上げ方式による直流高
圧電源に関し、特に電源投入の際コレクタボデイ
間に発生する過渡電圧を抑圧する過電圧保護回路
を備えた直流高圧電源に関するものである。
積上げ方式による直流高圧電源はコレクタ電源
と、この電源の出力リツプルを改善するための抵
抗およびコンデンサから成るフイルタと、この抵
抗とコンデンサの中間に接続したボデイ電源とを
主体とした電源装置であり、ふつう接地されるボ
デイ電源出力端子に対し、コレクタ電源出力端子
はボデイ電源出力電圧分だけマイナスになつてい
る。そしてコレクタ電源の立上り速度はふつう50
〜100ms程度であり、ボデイ電源の立上り速度
はふつう100ms程度あるいはそれより大きい値
を持つており、又フイルタの時定数はふつうコレ
クタ電源の立上り速度と同程度又はその前後であ
る。したがつてこのような電源装置に過電圧防止
機構を施すことなしに電源を投入すると、あとに
詳しく説明するが、上記の抵抗の両端に立上り過
渡電圧が発生し、この立上り過渡電圧とその時点
におけるボデイ電源の出力電圧の差がコレクタボ
デイ間に通常の電位に対し逆極性で印加される。
この逆極性の電圧は上記のふつうの使い方でもコ
レクタ電源出力電圧の半分近くに達し、又リツプ
ルを小さくするためにフイルタの時定数を大きく
するか、高電圧を短時間に得るためにコレクタ電
源の立上り速度を小にしたりすると、コレクタ電
源のほぼ全電圧が印加されて負荷の管球のコレク
タ、ボデイ間の耐電圧を超えることになる。この
ような現象は電源の投入順序としてコレクタ電源
をボデイ電源より先に投入するようにした場合、
および積上げたボデイ電圧を低くしてコレクタ電
圧を高く設定するいわゆるコレクタ・ポテンシヤ
ル・デイプレツシヨン(CPD)の浅い場合には
より一層顕著にあらわれる。
以上のような理由から、従来のこの種の直流高
圧電源においては、コレクタ電源の立上り速度を
遅くしたり、ステツプ的に上昇させたりするなど
の方法により過電圧を防止していた。しかしこの
対策は電源の立上りが遅くなると共に電源投入を
制御する制御回路が必要となる欠点があつた。
したがつて本発明の目的は電源電圧の立上りを
遅くすることなく而も構成が簡単で低価格の過電
圧保護回路を備えた積上げ方式による直流高圧電
源を得ようとするものである。
本発明によれば、コレクタ電源と、このコレク
タ電源の出力のリツプルを改善するための第1の
抵抗素子および第1のコンデンサから成るフイル
タと、前記第1の抵抗素子とコンデンサの間に接
続された積上げ用ボデイ電源とを有し、基準電圧
に対し所望の2つの直流の高電圧を発生するよう
にした直流高圧電源において、前記コレクタ電源
の出力端子と前記ボデイ電源の出力端子の間に、
第2の抵抗素子と、前記コレクタ電源の出力端子
から前記ボデイ電源の出力端子に向いているダイ
オードとの直列回路を設け、また前記ボデイ電源
の出力端子と前記コレクタ電源の基準電圧端子の
間に、前記第2の抵抗素子と組み合わさつて、前
記フイルタの時定数より小さい時定数を有する直
列回路を形成するような第2のコンデンサを設け
て成り、これにより電源立上り時に前記コレクタ
電源の出力端子と前記ボデイ電源の出力端子の間
に発生する過電圧を抑圧することを特徴とする積
上げ方式による直流高圧電源が得られる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
図は本発明の一実施例の構成を示すものであ
り、1は出力電圧が例えば17kVで立上り速度が
比較的早く約50msのコレクタ電源、2は出力電
圧が4wVで立上り速度が150ms程度のボデイ電
源、3は33kΩの抵抗、4は1μFのコンデンサで
あり、抵抗3とコンデンサ4は時定数33msのリ
ツプル消去用フイルタを構成している。なおここ
までの素子は積上げ方式直流高圧電源の本体を構
成している。
次に5は5kΩの抵抗、6は0.5μFのコンデン
サ、7はダイオードであり、これら素子5,6,
7は本発明の高圧電源における過電圧保護回路を
形成している。この抵抗5とコンデンサ6による
時定数は約2.5msであつて前記のフイルタを構
成する抵抗3とコンデンサ4による時定数33ms
より相当小さく設定してある。ダイオード7は、
コレクタ電源1の投入時にはその過渡電圧により
順バイアスにして上記過電圧保護回路の抵抗5と
コンデンサ6を導通させ、電源投入後の定常状態
においてはボデイ電圧により逆バイアスにして上
記抵抗5とコンデンサ6を非導通にするためのも
のである。又、Aはコレクタ電源1の出力端子、
Bはボデイ電源2の接地された出力端子、Pは上
記リツプル改善用フイルタ3,4の出力端子、Q
は上記両電源1と2を積上げた電源の共通の基準
電圧の出力端子であり、端子A,BおよびPの電
位は端子Qを基準として測るものとする。
今このような状態で両電源1,2を同時に投入
すると、抵抗3の両端子AP間にコレクタ電源の
過渡電圧が端子A側を正極性として発生し、同時
に端子BP間にボデイ電源の過渡電圧も接地端子
B側を正極性として発生する。そしてこれら両過
渡電圧はフイルタ出力端子Pにおいて互いに逆極
性で直列接続されるため、もし後に述べる過電圧
保護回路を設けなければ、両端子A,B間には先
に述べたように上記両過渡電圧の差に相当する電
圧が発生し、しかもこの場合コレクタ電源1の過
渡電圧はその出力電圧の半分に近い大きい値とな
り、而もこの時点でボデイ電源2の出力電圧は僅
かし上つていないので、接地端子Bに対してコレ
クタ出力端子Aには非常に大きい正電圧が印加さ
れ、コレクタとボデイ間の耐電圧を超えることに
なる。
しかしながら本発明においては、両端子A,B
間に抵抗5とダイオード7およびコンデンサ6か
ら成る過電圧保護回路を設けているので、コレク
タ電源1の投入と同時にこのコンデンサ6が抵抗
5およびダイオード7を経て極めて早く充電され
て接地端子Bが基準電位の端子Qに対して上記コ
ンデンサ6の充電電圧分だけ高くなり、このため
フイルタ出力端子Pの電位が接地端子Bに対して
上記コンデンサ6の充電電圧分だけ負側へ変化
し、したがつて両端子B,P間に発生する過渡電
圧はその分だけ見掛け上増加する。一方、両端子
A,P間に発生する過渡電圧は、上記過電圧保護
回路を付加する前後において変化しない。したが
つて両端子A,B間に発生する過渡電圧は減少す
る。
以上の説明を数式であらわすと次のようにな
る。すなわち、両端子A,P間の過渡電圧をEA
両端子B,P間の過渡電圧をEB、および抵抗5
によるコンデンサ6の充電電圧をΔECとすれば、
両端子A,B間に発生する過渡電圧は上記過電圧
保護回路を設けることにより従来におけるEA
EB(先述)からEA−(EB+ΔEC)となり、ΔECだけ
抑圧することが可能となる。而もこの過渡時期に
おいては、端子Aにおける電圧が端子Bにおける
電圧より高くなると、コンデンサ6の充電電圧
ΔECの値はコレクタ電源1の出力する電圧(電圧
EAより大)に短時間に追従するので、過渡電圧
EA−(EB+ΔEC)を零に近くすることができる。
以上の実施例においては抵抗5とコンデンサ6
の時定数と抵抗3とコンデンサ4のそれとの比を
10分の1以下にして両端子A,B間の過渡電圧を
極めて小さくする例を示したが、実際には過渡電
圧は電子管の耐電圧まではあつてもよいので、上
記の比はそれほど小さくしなくてもよく、他の諸
条件にもよるが、1程度でも使える場合もある。
ここに上記の他の諸条件とは、例えばコレクタ電
源より先にボデイ電源を投入しておく場合で、こ
のとき上記の比は比較的に大きくて済み、また逆
にコレクタ電源を投入したあとでボデイ電源が投
入されるようになつている場合、上記の比は比較
的小さくする必要があり、更に先に述べたCPD
の浅い動作にした場合には、上記の比は先の実施
例程度に小さくしておく必要が生じる。
なお前述の実施例においては時定数を決めるた
めの抵抗3と5を用いているが、これらの代りに
過渡期においては抵抗として電くコイルを用いて
もよく、或いは両者を用いてもよい。そこで本明
細書においては抵抗素子という表現で両者を代表
さすものとする。また従来の直流高圧電源におい
ては、図を援用すると、ボデイ電源2の出力を安
定させるためにコンデンサ6を設けることがある
が、その容量は単に出力安定化に必要なだけに止
まり、本発明のように抵抗素子3と5およびコン
デンサ4によつて容量値を決めるものとは本質的
には関連はない。
以上詳述したように、この発明に係る過電圧保
護回路を付加した高圧電源によれば、停電復帰後
の立上り速度が要求される大電力増幅装置、例え
ば衛生通信地球局の進行波管、クライストロン等
の大電力増幅装置などの高圧電源として使用した
場合でも、コレクタボデイ間にその逆耐圧を超す
ような過電圧は生じることはなく、而も特別の制
御回路を必要としない利点を有している。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例である積上げ方式による
直流高圧電源の回路構成を示した図である。 記号の説明:1はコレクタ電源、2は積上げ用
ボデイ電源、3は抵抗、4はコンデンサ、5は抵
抗、6はコンデンサ、7はダイオード、Aはコレ
クタ電源の出力端子、Bはボデイ電源の出力端
子、Pはフイルタ出力端子、Qは基準電圧端子を
それぞれあらわしている。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 コレクタ電源と、このコレクタ電源の出力の
    リツプルを改善するための第1の抵抗素子および
    第1のコンデンサから成るフイルタと、前記第1
    の抵抗素子とコンデンサの間に接続された積上げ
    用ボデイ電源とを有し、基準電圧に対し所望の2
    つの直流の高電圧を発生するようにした直流高圧
    電源において、前記コレクタ電源の出力端子と前
    記ボデイ電源の出力端子の間に、第2の抵抗素子
    と、前記コレクタ電源の出力端子から前記ボデイ
    電源の出力端子に向いているダイオードとの直列
    回路を設け、また前記ボデイ電源の出力端子と前
    記コレクタ電源の基準電圧端子の間に、前記第2
    の抵抗素子と組み合わさつて、前記フイルタの時
    定数より小さい時定数を有する直列回路を形成す
    るような第2のコンデンサを設けて成り、これに
    より電源立上り時に前記コレクタ電源の出力端子
    と前記ボデイ電源の出力端子の間に発生する過電
    圧を抑圧することを特徴とする積上げ方式による
    直流高圧電源。
JP10927881A 1981-07-15 1981-07-15 積上げ方式による直流高圧電源 Granted JPS5812570A (ja)

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JPS5812570A JPS5812570A (ja) 1983-01-24
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