JPH0515151B2 - - Google Patents
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- JPH0515151B2 JPH0515151B2 JP58177376A JP17737683A JPH0515151B2 JP H0515151 B2 JPH0515151 B2 JP H0515151B2 JP 58177376 A JP58177376 A JP 58177376A JP 17737683 A JP17737683 A JP 17737683A JP H0515151 B2 JPH0515151 B2 JP H0515151B2
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- Japan
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- switch element
- transformer
- primary winding
- voltage
- power
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/06—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
- H02M7/10—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion 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
- H02M3/125—Conversion 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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M3/135—Conversion 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 using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/02—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
- H05G1/20—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with high-frequency AC; with pulse trains
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はＸ線管等の負荷に高電圧大電力を供給
するに好適な高圧発生装置に関する。
するに好適な高圧発生装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
Ｘ線管は一般に100kV〜400kVの高電圧で、且
つ最大100kW以上の大電力で駆動される。この
ようなＸ線管等の高電圧大電力負荷を駆動する高
圧発生装置は、従来一般に珪素鋼板等を磁芯（コ
ア）とした変成器を用いて商用電源を昇圧してい
る。然し乍ら、このような低い動作周波数で大電
力変換を行うには極めて大型の変成器を必要とす
る。そこで最近では数百ヘルツ程度の高い周波数
で電力変換を行わしめることにより、変成器の小
型化と装置自身の電源容量の低減化を図ることが
試みられているが、上述した大電力変換において
1000A程度の大電流をスイツチングするに際し
て、そのスイツチング素子として高速GTOを用
いたとしても動作周波数を1kHz程度にしかでき
なかつた。この為、変成器の小型化にも限界があ
り、装置の大型化が否めなかつた。つまり、この
ような大電力変換にあつては、スイツチ素子にお
けるスイツチ損失や、変成器の電力伝送効率等に
起因してその動作周波数を高くすることが困難で
あり、結局変成器の小型化を図ることが難しかつ
た。そして、大型の変成器を用いるので、装置価
格が相当高くなる等の不具合もあつた。
つ最大100kW以上の大電力で駆動される。この
ようなＸ線管等の高電圧大電力負荷を駆動する高
圧発生装置は、従来一般に珪素鋼板等を磁芯（コ
ア）とした変成器を用いて商用電源を昇圧してい
る。然し乍ら、このような低い動作周波数で大電
力変換を行うには極めて大型の変成器を必要とす
る。そこで最近では数百ヘルツ程度の高い周波数
で電力変換を行わしめることにより、変成器の小
型化と装置自身の電源容量の低減化を図ることが
試みられているが、上述した大電力変換において
1000A程度の大電流をスイツチングするに際し
て、そのスイツチング素子として高速GTOを用
いたとしても動作周波数を1kHz程度にしかでき
なかつた。この為、変成器の小型化にも限界があ
り、装置の大型化が否めなかつた。つまり、この
ような大電力変換にあつては、スイツチ素子にお
けるスイツチ損失や、変成器の電力伝送効率等に
起因してその動作周波数を高くすることが困難で
あり、結局変成器の小型化を図ることが難しかつ
た。そして、大型の変成器を用いるので、装置価
格が相当高くなる等の不具合もあつた。
本発明はこのような事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、変成器の小型化
を図ると共にその動作周波数を高めて効率の良い
高電圧大電力変換を行い得る実用性の高い高圧発
生装置を提供することにある。
ので、その目的とするところは、変成器の小型化
を図ると共にその動作周波数を高めて効率の良い
高電圧大電力変換を行い得る実用性の高い高圧発
生装置を提供することにある。
本発明は直流電源に変成器の１次巻線を介して
スイツチ素子を接続し、このスイツチ素子に逆並
列にダンパー用ダイオードを接続すると共に、上
記スイツチ素子或いは前記１次巻線に並列に電圧
共振用コンデンサを接続して電圧共振型シング
ル・エンド・スイツチ回路を構成し、一方前記変
成器の分割巻きされた複数の２次巻線に、各２次
巻線の出力電流を同一極性方向に重畳して整流す
る整流回路を設けたものであり、特に上記変成器
をコアレス構造としたことを特徴とするものであ
る。
スイツチ素子を接続し、このスイツチ素子に逆並
列にダンパー用ダイオードを接続すると共に、上
記スイツチ素子或いは前記１次巻線に並列に電圧
共振用コンデンサを接続して電圧共振型シング
ル・エンド・スイツチ回路を構成し、一方前記変
成器の分割巻きされた複数の２次巻線に、各２次
巻線の出力電流を同一極性方向に重畳して整流す
る整流回路を設けたものであり、特に上記変成器
をコアレス構造としたことを特徴とするものであ
る。
かくして本発明によれば、上述した構成の電圧
共振型シングル・エンド・スイツチ回路の作用に
より例えば1kHz以上の高い動作周波数で電圧共
振波形の弧を有効に利用して効率のよい大電力変
換を行い得る。しかも変成器のコアレス構造化お
よび上述した動作の高周波化によつてその小型化
を効率的に図ることができ、結局装置の小型化、
高効率化を図り得る等の実用上多大なる利点・効
果が奏せられる。
共振型シングル・エンド・スイツチ回路の作用に
より例えば1kHz以上の高い動作周波数で電圧共
振波形の弧を有効に利用して効率のよい大電力変
換を行い得る。しかも変成器のコアレス構造化お
よび上述した動作の高周波化によつてその小型化
を効率的に図ることができ、結局装置の小型化、
高効率化を図り得る等の実用上多大なる利点・効
果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例につき
説明する。
説明する。
第１図は実施例装置の概略構成を示すもので、
第２図はその等価回路構成図である。変成器１は
１次巻線２および分割巻きされた複数の２次巻線
３を備えたコアレス構造のものからなる。直流電
源４は例えば商用電源を整流平滑化したものから
なり、その両端間には前記変成器１の１次巻線２
を介してサイリスタ等のスイツチ素子５が接続さ
れる。このスイツチ素子５は、例えば10kHzの周
期で、且つ一定のパルス幅で開閉制御される。し
かしてこのスイツチ素子５の両端には電圧共振用
コンデンサ６が接続されると共に、ダンパー用ダ
イオード７が逆並列に接続され、ここに上記１次
巻線２を負荷とする電圧共振型シングル・エン
ド・スイツチ回路が構成されている。また前記変
成器１の２次巻線３には、その巻き方向を図中・
印で示すように上記２次巻線３の巻き方向を交互
に異ならせて複数の整流用ダイオード８が所謂梯
子状に接続されている。これらの整流用ダイオー
ド８は、前記複数の２次巻線３の出力電流を同一
極性方向に重畳し、且つこれを全波整流する整流
回路を構成するもので、この整流回路に高電圧電
力負荷であるＸ線管９が接続される。尚、図中１
０は上記Ｘ線管９へ電力を供給するケーブルに存
在する静電容量成分である。
第２図はその等価回路構成図である。変成器１は
１次巻線２および分割巻きされた複数の２次巻線
３を備えたコアレス構造のものからなる。直流電
源４は例えば商用電源を整流平滑化したものから
なり、その両端間には前記変成器１の１次巻線２
を介してサイリスタ等のスイツチ素子５が接続さ
れる。このスイツチ素子５は、例えば10kHzの周
期で、且つ一定のパルス幅で開閉制御される。し
かしてこのスイツチ素子５の両端には電圧共振用
コンデンサ６が接続されると共に、ダンパー用ダ
イオード７が逆並列に接続され、ここに上記１次
巻線２を負荷とする電圧共振型シングル・エン
ド・スイツチ回路が構成されている。また前記変
成器１の２次巻線３には、その巻き方向を図中・
印で示すように上記２次巻線３の巻き方向を交互
に異ならせて複数の整流用ダイオード８が所謂梯
子状に接続されている。これらの整流用ダイオー
ド８は、前記複数の２次巻線３の出力電流を同一
極性方向に重畳し、且つこれを全波整流する整流
回路を構成するもので、この整流回路に高電圧電
力負荷であるＸ線管９が接続される。尚、図中１
０は上記Ｘ線管９へ電力を供給するケーブルに存
在する静電容量成分である。
しかして今、上記コアレス構造の、つまり磁芯
（コア）を有さない変成器１を理想変成器１１、
励磁インダクタンス１２、１次巻線２と２次巻線
３との間に存在する洩れインダクタンス１３とに
より等価的に表わすものとすると、その構成は第
２図の如く示される。
（コア）を有さない変成器１を理想変成器１１、
励磁インダクタンス１２、１次巻線２と２次巻線
３との間に存在する洩れインダクタンス１３とに
より等価的に表わすものとすると、その構成は第
２図の如く示される。
次に上記の如く構成された装置の動作につき説
明する。但し、ここではスイツチ素子５が一定の
周期Ｔで、且つ一定のパルス幅Tpoで開閉
（ON／OFF）動作し、回路状態が定常化してい
るものとする。またスイツチ素子５は導通時に抵
抗値零、遮断時に抵抗値無限大となる理想スイツ
チとして働き、電圧共振条件は主として電圧共振
用コンデンサ６と洩れインダクタンス１ｃとによ
つて定まるものとする。尚、上記洩れインダクタ
ンス１ｃは変成器１の２次巻線３を短絡したとき
の１次巻線２側から見込まれるインダクタンスと
して定義される。
明する。但し、ここではスイツチ素子５が一定の
周期Ｔで、且つ一定のパルス幅Tpoで開閉
（ON／OFF）動作し、回路状態が定常化してい
るものとする。またスイツチ素子５は導通時に抵
抗値零、遮断時に抵抗値無限大となる理想スイツ
チとして働き、電圧共振条件は主として電圧共振
用コンデンサ６と洩れインダクタンス１ｃとによ
つて定まるものとする。尚、上記洩れインダクタ
ンス１ｃは変成器１の２次巻線３を短絡したとき
の１次巻線２側から見込まれるインダクタンスと
して定義される。
期間（０＜ｔ＜tpo）においてスイツチ素子５
が導通すると、そのときの等価回路は第３図ａの
如く示され、変成器１の励磁インダクタンス１ｂ
は電源４の両端間に直接繋がる。またこのとき、
負荷９は洩れインダクタンス１ｃを介して電源４
の両端に繋がることになる。従つて、この期間に
スイツチ素子５に流れる電流icは、上記励磁イン
ダクタンス１ｂの値をLp、洩れインダクタンス
１ｃの値をLe、電源４の電圧をEio、負荷９への
出力平均電圧をEputとしたとき、次のようにな
る。
が導通すると、そのときの等価回路は第３図ａの
如く示され、変成器１の励磁インダクタンス１ｂ
は電源４の両端間に直接繋がる。またこのとき、
負荷９は洩れインダクタンス１ｃを介して電源４
の両端に繋がることになる。従つて、この期間に
スイツチ素子５に流れる電流icは、上記励磁イン
ダクタンス１ｂの値をLp、洩れインダクタンス
１ｃの値をLe、電源４の電圧をEio、負荷９への
出力平均電圧をEputとしたとき、次のようにな
る。
ic(t)＝Eio／Lp×ｔ＋Eio−ｎ・Eput／Le×ｔ
但し、ｎは変成器１の巻数比である。つまり、こ
の期間には第４図にその電流波形を示すように、
スイツチ素子５に流れる電流icは直接的に増大す
ることになる。
の期間には第４図にその電流波形を示すように、
スイツチ素子５に流れる電流icは直接的に増大す
ることになる。
しかるのち前記スイツチ素子５が閉じ、ダイオ
ード７が導通する迄の期間（Tpo ＜ｔ≦Ｔ−TD）
には、その等価回路は第３図ｂに示す如くなり、
励磁インダクタンス１ｂに流れていた電流および
洩れインダクタンス１ｃに流れていた電流（慣性
電流）がそれぞれコンデンサ６に流れ込み、同コ
ンデンサ６を充電する。この結果、コンデンサ６
の端子電圧、つまりスイツチ素子５の両端間電圧
vcは第４図に示すように共振の弧を描いて上昇
し、その共振条件で定まる時間で最大値に達した
のち減少して再び零に戻る。そして、上記端子電
圧vcが零に戻つた時刻（ｔ＝Ｔ−TD）以後、上
記共振作用によつてコンデンサ６の端子電圧は第
４図中破線で示すように負の値になろうとする
が、このときダイオード７が順バイアスされて導
通することから、期間（Ｔ−TD＜ｔ＜Ｔ）にお
いては上記端子電圧vcは零に保たれることにな
る。然し乍ら、この期間における等価回路は第３
図ｃの如く示され、また励磁インダクタンス１ｂ
に流れていた慣性電流iLは第４図に示すように有
限な値を持つことから、前記ダイオード７を介し
て前記電源４に戻ることになる。
ード７が導通する迄の期間（Tpo ＜ｔ≦Ｔ−TD）
には、その等価回路は第３図ｂに示す如くなり、
励磁インダクタンス１ｂに流れていた電流および
洩れインダクタンス１ｃに流れていた電流（慣性
電流）がそれぞれコンデンサ６に流れ込み、同コ
ンデンサ６を充電する。この結果、コンデンサ６
の端子電圧、つまりスイツチ素子５の両端間電圧
vcは第４図に示すように共振の弧を描いて上昇
し、その共振条件で定まる時間で最大値に達した
のち減少して再び零に戻る。そして、上記端子電
圧vcが零に戻つた時刻（ｔ＝Ｔ−TD）以後、上
記共振作用によつてコンデンサ６の端子電圧は第
４図中破線で示すように負の値になろうとする
が、このときダイオード７が順バイアスされて導
通することから、期間（Ｔ−TD＜ｔ＜Ｔ）にお
いては上記端子電圧vcは零に保たれることにな
る。然し乍ら、この期間における等価回路は第３
図ｃの如く示され、また励磁インダクタンス１ｂ
に流れていた慣性電流iLは第４図に示すように有
限な値を持つことから、前記ダイオード７を介し
て前記電源４に戻ることになる。
ここで、本装置が負荷９に伝送し得る電力につ
いて検討してみると、第４図から明らかなように
期間（０＜ｔ＜Tpo）における供給電流に対応し
た電力Pio、つまり電源４から供給された電力と、
期間（Ｔ−TD＜ｔ＜Ｔ）において電源４に戻る
電流で示される戻り電力Pretに関連していること
が判る。従つて、電源４から負荷９へ伝送した正
味の電力Pputは Pput＝Pio−Pret となる。ここで期間（Ｔ−TD＜ｔ＜Ｔ）に電源
４に戻る電流iLを、スイツチ素子５を介して逆方
向に流れる電流icであると看做すると、上記正味
の伝送電力Pputは次のように示すことができる。
いて検討してみると、第４図から明らかなように
期間（０＜ｔ＜Tpo）における供給電流に対応し
た電力Pio、つまり電源４から供給された電力と、
期間（Ｔ−TD＜ｔ＜Ｔ）において電源４に戻る
電流で示される戻り電力Pretに関連していること
が判る。従つて、電源４から負荷９へ伝送した正
味の電力Pputは Pput＝Pio−Pret となる。ここで期間（Ｔ−TD＜ｔ＜Ｔ）に電源
４に戻る電流iLを、スイツチ素子５を介して逆方
向に流れる電流icであると看做すると、上記正味
の伝送電力Pputは次のように示すことができる。
Pput＝１／Ｔ∫Ton p｛ic(t)×Eio｝dt
＝１／2T｛Eio 2（Tpo 2−TD 2）／Lp
＋ｎ・Eput（Eio−ｎ・Eput）／Le・
（Tpo＋TD）2｝
この式から明らかなように、伝送電力Pputを大
きくする為には、励磁インダクタンス１ｂの値
Lpおよび洩れインダクタンス１ｃの値Leをそれ
ぞれ小さくすることが非常に重要となる。そし
て、これらのインダクタンスの値Lp，Leは、変
成器１の巻線構造に大きく依存する。
きくする為には、励磁インダクタンス１ｂの値
Lpおよび洩れインダクタンス１ｃの値Leをそれ
ぞれ小さくすることが非常に重要となる。そし
て、これらのインダクタンスの値Lp，Leは、変
成器１の巻線構造に大きく依存する。
しかして本装置では前述したようにコアレス構
造の変成器１を使用したことによつて、その形状
の小型化を図ることのみならず、前記各インダク
タンスの値Lp，Leもそれぞれ小さくすることが
できるので、ここに大電力伝送を効果的に行うこ
とが可能となる。またこれに加えてコアレス構造
の変成器１の採用により、変成器１自体の応答を
良好なものとして、その広帯域化を図り、また高
圧絶縁処理を容易化することができる等の効果が
奏せられる。この結果、変成器１の所謂鉄損等に
起因する問題がなくなり、スイツチング素子５の
スイツチング動作周波数の高周波化にも大きく寄
与することになる。
造の変成器１を使用したことによつて、その形状
の小型化を図ることのみならず、前記各インダク
タンスの値Lp，Leもそれぞれ小さくすることが
できるので、ここに大電力伝送を効果的に行うこ
とが可能となる。またこれに加えてコアレス構造
の変成器１の採用により、変成器１自体の応答を
良好なものとして、その広帯域化を図り、また高
圧絶縁処理を容易化することができる等の効果が
奏せられる。この結果、変成器１の所謂鉄損等に
起因する問題がなくなり、スイツチング素子５の
スイツチング動作周波数の高周波化にも大きく寄
与することになる。
尚、本装置に対する実験回路として、本発明者
らは、 Le＝0.5Lp なる条件の、Lp＝20μH、40μH、80μH、160μH
とする変成器１を製作し、これらを用いて高圧発
生装置をそれぞれ試作した。そして、これらの装
置において、Eio＝500V、Eput＝150kV、ｎ＝
１／500、Tpo／Ｔ＝0.4、TD／Ｔ＝0.1なる条件下
で動作周波数と供給電力量Pputとの関係について
調べたところ、第５図に示す如き関係が得られ
た。この第５図に示すデータは、例えば300kW
の伝送電力Pputを得る場合、Lp＝160μHとする変
成器１を用いたときにはその動作周波数を0.96k
Hz、Lp＝80μHのときには1.82kHz、Lp＝40μHzの
ときには3.56kHz、20μHzのときには7.4kHzにそれ
ぞれ定めればよいことを示している。このことか
ら明らかなように、励磁インダクタンス１ｂの値
Lpを20〜30μHに設定可能な上述したコアレス構
造の変成器１を用いてなる本装置によれば、
100kWの大電力伝送を行う場合であつても、そ
の動作周波数を例えば5kHz以上と高くすること
が可能なことを意味している。換言すれば、動作
周波数を数ｋHzの高周波にして数百ワツト級の大
電力伝送を実現する為には、Lp＝20〜30μHとし
た変成器１を用いることが必要となり、本装置は
上記変成器１をコアレス構造とすることによつて
その実現を可能ならしめている。
らは、 Le＝0.5Lp なる条件の、Lp＝20μH、40μH、80μH、160μH
とする変成器１を製作し、これらを用いて高圧発
生装置をそれぞれ試作した。そして、これらの装
置において、Eio＝500V、Eput＝150kV、ｎ＝
１／500、Tpo／Ｔ＝0.4、TD／Ｔ＝0.1なる条件下
で動作周波数と供給電力量Pputとの関係について
調べたところ、第５図に示す如き関係が得られ
た。この第５図に示すデータは、例えば300kW
の伝送電力Pputを得る場合、Lp＝160μHとする変
成器１を用いたときにはその動作周波数を0.96k
Hz、Lp＝80μHのときには1.82kHz、Lp＝40μHzの
ときには3.56kHz、20μHzのときには7.4kHzにそれ
ぞれ定めればよいことを示している。このことか
ら明らかなように、励磁インダクタンス１ｂの値
Lpを20〜30μHに設定可能な上述したコアレス構
造の変成器１を用いてなる本装置によれば、
100kWの大電力伝送を行う場合であつても、そ
の動作周波数を例えば5kHz以上と高くすること
が可能なことを意味している。換言すれば、動作
周波数を数ｋHzの高周波にして数百ワツト級の大
電力伝送を実現する為には、Lp＝20〜30μHとし
た変成器１を用いることが必要となり、本装置は
上記変成器１をコアレス構造とすることによつて
その実現を可能ならしめている。
ちなみに、従来の珪素鋼板を磁芯とする変成器
にあつては、該磁芯の比誘磁率が“１”以上であ
るから、これによつて空芯コイルのインダクタン
スに比して、そのインダクタンスが増大すること
になる、例えば直径60mmφのボビンに30ターンの
巻線を形成し、上記ボビンを取り外しても、その
空芯状態にあるコイルのインダクタンスは40μH
もある。従つて、前記珪素鋼板を磁芯とした場
合、同じコイルであつてもそのインダクタンスは
大きくなる。即ち、この例における磁束密度は Ｂ＝100×10-6×500V／（π×32
）×30T×108＝1.768×105（ガウス） となり、珪素鋼板では18000ガウス程度であるこ
とから１桁以上の差が生じることになる。
にあつては、該磁芯の比誘磁率が“１”以上であ
るから、これによつて空芯コイルのインダクタン
スに比して、そのインダクタンスが増大すること
になる、例えば直径60mmφのボビンに30ターンの
巻線を形成し、上記ボビンを取り外しても、その
空芯状態にあるコイルのインダクタンスは40μH
もある。従つて、前記珪素鋼板を磁芯とした場
合、同じコイルであつてもそのインダクタンスは
大きくなる。即ち、この例における磁束密度は Ｂ＝100×10-6×500V／（π×32
）×30T×108＝1.768×105（ガウス） となり、珪素鋼板では18000ガウス程度であるこ
とから１桁以上の差が生じることになる。
以上のように本発明によれば、コアレス構造の
変成器１を用いて装置を構成することにより、変
成器１の小型化を図り得ることのみならず、動作
周波数の高周波化を図つて効果的な大電力伝送を
可能とする等の実用上絶大なる効果が奏せられ
る。
変成器１を用いて装置を構成することにより、変
成器１の小型化を図り得ることのみならず、動作
周波数の高周波化を図つて効果的な大電力伝送を
可能とする等の実用上絶大なる効果が奏せられ
る。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば動作周波数や変成器１のインダクタ
ンス値、その巻線数比等は仕様に応じて定めれば
よいものである。また共振用コンデンサをスイツ
チ素子５に並列接続することに代えて変成器１の
１次巻線に並列接続して、電圧共振回路を形成し
ても、同様に実施することができる。また負荷と
してもＸ線管に特定されないことは云うまでもな
い。要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することができる。
ない。例えば動作周波数や変成器１のインダクタ
ンス値、その巻線数比等は仕様に応じて定めれば
よいものである。また共振用コンデンサをスイツ
チ素子５に並列接続することに代えて変成器１の
１次巻線に並列接続して、電圧共振回路を形成し
ても、同様に実施することができる。また負荷と
してもＸ線管に特定されないことは云うまでもな
い。要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲
で種々変形して実施することができる。
図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
装置の概略構成図、第２図はその等価回路図、第
３図ａ，ｂ，ｃ状態に応じて示した等価回路図、
第４図は動作波形を示す図、第５図は動作周波数
と伝送電力との関係を示す図である。 １……変成器（コアレス構造）、１ａ……理想
変成器、１ｂ……励磁インダクタンス、１ｃ……
洩れインダクタンス、２……１次巻線、３……２
次巻線、４……直流電源、５……スイツチ素子、
６……共振用コンデンサ、７……ダンパー用ダイ
オード、８……整流用ダイオード、９……Ｘ線
管。
装置の概略構成図、第２図はその等価回路図、第
３図ａ，ｂ，ｃ状態に応じて示した等価回路図、
第４図は動作波形を示す図、第５図は動作周波数
と伝送電力との関係を示す図である。 １……変成器（コアレス構造）、１ａ……理想
変成器、１ｂ……励磁インダクタンス、１ｃ……
洩れインダクタンス、２……１次巻線、３……２
次巻線、４……直流電源、５……スイツチ素子、
６……共振用コンデンサ、７……ダンパー用ダイ
オード、８……整流用ダイオード、９……Ｘ線
管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １次巻線および分割巻きされた複数の２次巻
線を備えたコアレス構造の変成器と、この変成器
の上記１次巻線を介して直流電源に接続され、一
定の周期で、且つ一定のパルス幅で開閉駆動され
るスイツチ素子と、このスイツチ素子または前記
１次巻線に並列接続されて前記１次巻線との間で
共振回路を形成する電圧共振用コンデンサと、前
記スイツチ素子に逆並列に接続されたダンパー用
ダイオードと、前記複数の２次巻線に接続されて
その出力電流を整流し、同一極性方向に重畳して
負荷へ供給する整流回路とを具備し、 前記スイツチ素子の断時に前記スイツチ素子に
加わる電圧が、前記共振回路の共振条件で定まる
共振の弧を描くように上昇して最大値に達した後
減少して零にもどつた後前記１次巻線の電流が再
びほぼ零になるまで前記スイツチ素子をOFF状
態にして、この電圧共振波形の弧を利用して電力
伝送するようにしたことを特徴とする高圧発生装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177376A JPS6070968A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 高圧発生装置 |
| EP84111492A EP0141985B2 (en) | 1983-09-26 | 1984-09-26 | High voltage generator |
| DE8484111492T DE3468080D1 (en) | 1983-09-26 | 1984-09-26 | High voltage generator |
| US06/912,657 US4725938A (en) | 1983-09-26 | 1986-09-29 | High voltage resonant DC/DC converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177376A JPS6070968A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 高圧発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070968A JPS6070968A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0515151B2 true JPH0515151B2 (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16029858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58177376A Granted JPS6070968A (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 高圧発生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4725938A (ja) |
| EP (1) | EP0141985B2 (ja) |
| JP (1) | JPS6070968A (ja) |
| DE (1) | DE3468080D1 (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6081813A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-09 | Toshiba Corp | 高圧トランス |
| NL8702115A (nl) * | 1987-09-07 | 1989-04-03 | Alcatel Nederland | Spanningsomvormer. |
| FR2687514A1 (fr) * | 1992-02-14 | 1993-08-20 | Cableco Sa | Dispositif-variateur de l'intensite du courant electrique dans un recepteur. |
| WO1993023913A1 (en) * | 1992-05-11 | 1993-11-25 | Electric Power Research Institute | Optimized high power voltage sourced inverter system |
| WO1993023914A1 (en) * | 1992-05-11 | 1993-11-25 | Electric Power Research Institute | Harmonic blocking converter system |
| US5519312A (en) * | 1993-11-29 | 1996-05-21 | Alfred University | Hybrid system of fuel cell and superconducting magnetic energy storage device |
| DE4418518A1 (de) * | 1994-05-27 | 1995-11-30 | Philips Patentverwaltung | Leistungsgenerator mit einem Transformator |
| US7768371B2 (en) | 1998-02-05 | 2010-08-03 | City University Of Hong Kong | Coreless printed-circuit-board (PCB) transformers and operating techniques therefor |
| EP1180265B1 (en) | 1999-05-25 | 2007-01-17 | Gendex Corporation | Dental x-ray apparatus |
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| DE102007032808A1 (de) * | 2007-07-13 | 2009-01-15 | Siemens Ag | Potenzialsteuerung bei Hochspannungsvorrichtungen |
| CN101635514B (zh) | 2009-08-27 | 2012-05-23 | 北京交通大学 | 采用多分裂变压器的高压电源电路 |
| US9800133B2 (en) * | 2016-03-22 | 2017-10-24 | Infineon Technologies Ag | Active common mode cancellation |
| JP6725756B2 (ja) | 2016-11-08 | 2020-07-22 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 高周波及び高出力アプリケーション用のインダクタ |
| US11103207B1 (en) * | 2017-12-28 | 2021-08-31 | Radiation Monitorng Devices, Inc. | Double-pulsed X-ray source and applications |
| US11901153B2 (en) * | 2021-03-05 | 2024-02-13 | Pct Ebeam And Integration, Llc | X-ray machine |
| US12282045B2 (en) | 2022-12-02 | 2025-04-22 | Infineon Technologies Ag | Common mode evaluation in a differential galvanic isolation signal transmission circuit |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3197691A (en) * | 1962-01-02 | 1965-07-27 | Gen Electric | Regulated power supply |
| US3419786A (en) * | 1966-12-27 | 1968-12-31 | Westinghouse Electric Corp | Electrical converter apparatus for rectifying and adding a plurality of a.c. voltages |
| DE2750544A1 (de) | 1977-11-11 | 1979-05-17 | Siemens Ag | Roentgendiagnostikgenerator mit einem seinen hochspannungstransformator speisenden wechselrichter |
| GB2050081B (en) * | 1979-03-15 | 1982-12-08 | Tokyo Shibaura Electric Co | High frequency switching regulator circuit |
| JPS56150968A (en) * | 1980-04-22 | 1981-11-21 | Toshiba Corp | Switching circuit of single end high frequency |
| US4339704A (en) * | 1980-07-07 | 1982-07-13 | General Electric Company | Series parallel transition for power supply |
| US4386395A (en) * | 1980-12-19 | 1983-05-31 | Webster Electric Company, Inc. | Power supply for electrostatic apparatus |
| JPS57138866A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-27 | Toshiba Corp | Voltage resonance type high frequency switching circuit |
| US4366532A (en) * | 1981-05-11 | 1982-12-28 | Westinghouse Electric Corp. | AC/DC or DC/AC Converter system with improved AC-line harmonic reduction |
| JPS5947976A (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-17 | Toshiba Corp | 高圧発生回路 |
| US4480298A (en) * | 1983-01-25 | 1984-10-30 | Westinghouse Electric Corp. | Multiple output DC-to-DC voltage converter apparatus |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP58177376A patent/JPS6070968A/ja active Granted
-
1984
- 1984-09-26 DE DE8484111492T patent/DE3468080D1/de not_active Expired
- 1984-09-26 EP EP84111492A patent/EP0141985B2/en not_active Expired
-
1986
- 1986-09-29 US US06/912,657 patent/US4725938A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4725938A (en) | 1988-02-16 |
| EP0141985B1 (en) | 1987-12-09 |
| EP0141985B2 (en) | 1992-08-05 |
| JPS6070968A (ja) | 1985-04-22 |
| DE3468080D1 (en) | 1988-01-21 |
| EP0141985A1 (en) | 1985-05-22 |
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