JPH03103074A - 直流高電圧電源装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はシュンケル型昇圧回路を用いた直流高電圧電
源装置に関する． （従来の技術） 周知のようにこの種シュンケル型昇圧回路は、高周波電
圧を入力とし、高周波電極とコロナシールドとの間の浮
遊容量を，結合コンデンサとして使用し、これを向かい
合うコロナシールド間に接続されてある整流器を介して
充電することにより、直流高電圧を発生するようにした
ものである．（発明が解決しようとする課題） ところでこのような構成において，高周波電極間の中央
に位置する，Ｉｆ流器およびコロナシールドからなる直
流昇圧部に、高周波或分が重畳することを避けるために
は，高周波電極のそれぞれに、正負対称で同一の波高値
をもつ高周波電圧をｉｉｉｌ！すればよい． しかし実際にはそれぞれの高周波電極と直流昇圧部とを
幾何学的に完全に対称に設置することは，機械的寸法誤
差により極めて困難である．また高周波電極に高周波電
圧を課電する昇圧トランスによって，正負逆位相でしか
も同一の波高値の電圧を与えるのには、昇圧トランスの
インダクタンスを正負とも同一に製作する必要があるが
，しかしこのような製作も極めて困難である．この発明
は、高周波電極と直流昇圧部との幾何学的配置のずれ，
昇圧トランスにおけるインダクタンスの正逆の誤差を補
償し，直流昇圧部に対する高周波或分の重畳を容易に低
減させることによって、高安定度の直流高電圧を発生さ
せることを目的とする． （課題を解決するための手段） この発明は，シエンケル型昇圧回路の昇圧トランスの２
次コイルの低圧部に、可変インダクタンス素子を接続し
、これを調整することによって，昇圧トランスのインダ
クタンスを調整自在とするとともに、シエンケル型昇圧
回路の出力電圧を分圧する分圧器を設け、その最下段か
ら拡大されたリップル電圧を取り出してこれを基準電源
と比較し，その比較結果から前記可変インダクタンス素
子を調整することを特徴とする． （作用） シュンケル型昇圧回路の出力電圧を安定させるには，リ
ップル電圧を低減させればよい。リップル電圧は直流昇
圧部に高周波或分が重畳されることによって発生される
ので，高周波電極の高周波電圧をバランスさせればよい
。

そこで分圧器よりリップル電圧を検出し、これが基準値
より大きいときに、昇圧トランスに接続されている可変
インダクタンス素子をｍ整し、高周波電極の電位を調整
してバランスさせる。これによってリップル電圧の少な
い安定した直流高電圧が得られるようになる。

高周波電極と直流昇圧部との幾何学的配置のずれ、ある
いは昇圧トランスにおけるインダクタンスの正逆の誤差
などによって直流昇圧部に対して、高周波成分が重畳さ
れると，直流高電圧出力にリップル電圧が多く含まれる
ようになる．したがって高周波電極の電圧がバランスす
るようになれば，前記リップル分が少なくなる． （実施例） 第１図において、１は高周波電源、２は昇圧トランスで
、２Ａは高周波電源１によって励磁される１次コイル、
２Ｂは同じく２次コイルである．２次コイル２Ｂの高圧
側は一対の高周波電極３，４のそれぞれに接続される。

５，６は互いに対となっているリング状のコロナシール
ドで，複数段にわたって設けられてある。

７は同じく複数段にわたって配置されてある整流器であ
る。コロナシールド５，６と整流器７とによって直流昇
圧部８が構成される．直流昇圧部８は高周波電極３，４
の間に配置される。

高周波電極３，４と各コロナシールド５，６との間の浮
遊容量が．結合コンデンサとして利用される．９は最上
段のコロナシールドに接続される高圧ターミナル、１０
は出力端子、１ｌは絶縁ガスを封入した圧力容器である
。

一方のコロナシールド５にカソードが接続されている整
流器７は、そのアノードが他方のコロナシールド６に接
続される。そしてそのコロナシールド６に別の整流器７
のカソードが接続される。

この別の整流器７のアノードは、さきの整流器７のカソ
ードが接続されているコロナシールド６の上段にある他
のコロナシールド６に接続される，以下同様にして各整
流器７は順次反対側にある上段のコロナシールド５，６
に交互に接続されていくようになる．図の極性のように
整流器７を接続した場合は，出力端子１０より正の直流
高電圧が得られる．以上のようにしてシエンケル型昇圧
回路ｌ２が構成される。

この発明にしたがい．昇圧トランス２の２次コイル２Ｂ
のそれぞれの低圧部を，たとえば圧カ容器１１の外まで
導出し、その先端を可変インダクタンス素子１３を介し
て接地する。

なおもし可変インダクタンス素子１３を圧力容器１１の
内部に設置しておくと、これを調整する都度，圧力容器
１１を開封しなければならないが、前記のように圧力容
器１１の外まで導出しておけば，圧力容器１ｌを開封し
なくとも，調整が可能となる。

高周波電極３，４の電圧にアンバランスがあるときは、
各可変インダクタンス素子１３のインダクタンス値を適
当に調整することによって，そのアンバランスが解消さ
れるようになる．さらにこの発明にしたがい、シエンケ
ル型昇圧回路１２から得られる直流高電圧を分圧器２０
に課電する。分圧器２０は次のようにして構成されてい
る。

２１は抵抗２２とコンデンサ２３とを並列接続した分圧
回路で、その複数を多段に接続することによって分圧器
が構成される．そして最上段の分圧回路２１Ａに入力端
子２４を接続し，ここにシエンケル昇圧回路１２の出力
電圧すなわち直流高電圧を印加する． また最下段の分圧回路２１Ｂに分圧端子２５を接続し、
ここから分圧された電圧を取り出す．分圧回路２１Ｂに
おけるコンデンサ２３に直列に開閉器２７を接続する．
以上のようにして分圧器２０が構威される． 直流高電圧を測定する場合は、開閉器２７をオンとして
お＜．シたがってこの場合は，通常のＣＲ分圧器として
動作する．分圧端子２５に現れる電圧から，直流高電圧
を測定することができる。

直流高電圧に含まれるリップル電圧を測定するときは，
開閉器２７をオフとする．開閉器２７をオフとしたこと
によって，分圧回路２１Ｂのコンデンサ２３は切り離さ
れたことになる．したがって分圧端子２５より以下には
浮遊容量だけが存在するようになり、その値は極めて小
さく容量に対する影響は無視できるようになる． そしてリップル電圧が抵抗２２を通過することによって
、分圧端子２５からはリツプル電圧を拡大した電圧が現
れる． なお図の実施例では分圧回路２０を、圧力容器１１の外
に設けているが、これを圧力容器ｌｌ内に設置し、開閉
器２７を圧力容器１■の外に設けて，小型化を図るよう
にしてもよい． 分圧端子２５から得たリップル電圧を拡大した電圧は、
比較器として作用する誤差増幅器３■に与えられる．誤
差増幅器３１には基準電源３２より基準電圧が与えられ
ていて、ここで分圧端子２５からの電圧と比較される。

そしてこの両者の差が所定値以上となったとき，これか
らの出力によって、可変インダクタンス素子１３が調整
され，前記両者の差が所定値以下となるまで、高周波電
極３，４の高周波電圧が調整される。

なお基準電源３２および誤差増幅器３１は，恒温槽３３
内に設置しておくとよく，これによればこれらを構或し
ている素子として、温度係数の極めて小さいものが使用
できるようになる。したがって高精度の制御が可能とな
る。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、シエンケル昇圧
回路からリップル電圧が極めて小さい直流高電圧が発生
できる．ようになる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明の実施例を示す回路図である。 １・・・高周波電源、２・・・昇圧トランス、２Ａ・・
・１次コイル、２Ｂ・・・２次コイル、３，４・・・高
周波電極、５，６・・・コロナシールド、７・・・整流
器、８・・・直流昇圧部、１ｌ・・・圧力容器，１２・
・・シエンケル昇圧回路、１３・・・可変インダクタン
ス素子、２０・・・分圧器，２１．２ＬＡ，２１Ｂ・・
・分圧回路、２２・・・抵抗，２５・・・分圧端子，２
７・・・開閉器，３１・・・比較器（誤差増幅器）、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 高周波電源によって１次コイルが励磁される昇圧トラン
   スと、前記昇圧トランスの一対の２次コイルの高圧側が
   接続される高周波電極と、前記高周波電極の間に設置さ
   れる、コロナシールドと整流器とを多段に接続してなる
   直流昇圧部とを備え前記昇圧トランスの２次コイルの低
   圧部に、前記高周波電極の電圧のアンバランスを調整す
   るための可変インダクタンス素子を接続してなるシエン
   ケル型昇圧回路と、 分圧回路の複数を多段に接続し、最上段の分圧回路に前
   記シエンケル昇圧回路の出力直流電圧が印加され、最下
   段の分圧回路から、分圧された電圧を取り出すとともに
   、前記最下段の分圧回路に、コンデンサと直列に開閉器
   を挿入してなる分圧器と、 前記最下段の分圧回路の開閉器をオフすることにより得
   られるリップル電圧に相当する電圧を基準電圧と比較し
   、両者の差が所定値以上の値のときに、前記可変インダ
   クタンス素子を前記両高周波電極の電位がバランスする
   ように調整するための比較器とを備えた 直流高電圧電源装置。