JPH0635672Y2 - 直流高電圧電源用制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は直流高電圧電源用制御装置に関する。

（従来の技術） たとえばシュンケル型のような昇圧回路を用いて、直流
高電圧電源を構成することはよく知られている。このよ
うな直流高電圧電源の出力電圧における安定化のために
は、その出力電圧のドリフト電圧ならびにリップル電圧
の低減化を図ることが必要である。

（考案が解決しようとする課題） 従来ではこのような直流高電圧電源において、ドリフト
の経時補正をフィードバック回路によって行なっている
が、リップルの補正はたとえば電源の運転使用開始前の
ように一時的にしか行なっていなかった。

そのため運転途上においてリップルが経時変化しても、
その補正は行なわれなかったので、出力電圧の安定度が
著しく損われる欠点があった。

もし運転中にリップルの補正を行なうとすると、直流出
力電圧に憂乱を与えることとなって好ましくない。

この考案は、運転中においても直流出力電圧に憂乱を与
えることなく、リップルの補正を可能にすることを目的
とする。

（課題を解決するための手段） この考案は、リップルの補正に先立って、ドリフトの補
正を必要としない状態に擬似的に補正回路を緩慢に強制
し、その強制環境下において、リップルの補正を行なう
ことを特徴とする。

（作用） ドリフトの補正回路は、擬似的にその補正を必要としな
いように強制されるため、直流高電圧にドリフトが発生
しても、ドリフト補正は行なわれない。そしてその間に
直流高電圧のリップル電圧を検出しそれを補正する。し
たがって運転中でもリップルの補正は可能となる。

ドリフト補正回路への擬似強制のための入力は、時間的
に緩慢に与えられる。したがって直流高電圧に憂乱を与
える恐れは、これをもって確実に回避できるようにな
る。

（実施例） この考案の実施例を図によって説明する。図において、
Ａは直流高電圧発生回路、たとえばシェンケル昇圧回路
で、１は高周波電源、２は昇圧トランス２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を各コロナシールド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、11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。

図の構成では、リップルの補正のために昇圧トランス２
の２次コイル2Bのそれぞれの低圧部を、たとえば圧力容
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を介して接地しておく。

直流高電圧にリップルが含まれるのは、高周波電極3,4
の電圧にアンバランスがあるときである。したがって各
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
調整すれば、そのアンバランスが解消される。これによ
ってリップルは解消されるようになる。

また直流高電圧のドリフトを補正するには、高周波電源
１の電圧を調整することによって可能である。

シエンケル型昇圧回路12から得られる直流高電圧のリッ
プルおよびドリフトを検出するのに、図の構成では直流
高電圧が課電される分圧器Ｂが用意される。分圧器Ｂ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、ここにシェンケル昇圧回路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に直列に開閉要素27を接続する。

開閉要素27がオンとされてある場合は、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によってドリフトの測定が可能とな
る。

このときの分圧端子25に現れる電圧は、そのときオンと
されている開閉要素28を経て、比較器29に入力される。
比較器29には基準電源30より基準電圧が与えられてあ
り、両電圧が比較される。

両電圧の差が一定値よりも大きくなると、これより出力
が出て、これにより補正回路31が動作し、高周波電源１
の出力電圧を調整する。この調整によって直流高電圧の
ドリフトが補正される。

直流高電圧に含まれるリップル電圧を補正するときは、
開閉要素27をオフとする。開閉要素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からはリップル電圧を拡大した電圧が現れ
る。

この電圧はそのときオンとされている開閉要素33を経
て、比較器34に入力される。比較器34には基準電源35よ
り基準電圧が与えられてあり、両電圧が比較される。

両電圧の差が一定値よりも大きくなると、これより出力
が出て、これにより補正回路36が動作し、可変インダク
タンス素子13のインダクタンス値を調整する。この調整
によって直流高電圧のリップルが補正される。

この実施例では比較器29の両入力端子間に開閉要素37を
接続しておく。したがって開閉要素37がオンとされてい
るときは、比較器29の両入力電圧が同じとなり、したが
ってそのとき出力は現れない。

開閉要素37はそのオン，オフの切換動作が緩慢なものが
利用される。たとえばソリッドステート可変抵抗器、具
体的には電界効果型トランジスタが利用される。

前述したドリフトの補正時には、開閉要素37はオフとさ
れている。なおこのとき開閉要素27,28はオン、開閉要
素33はオフとされている。

この状態からリップルの補正を行なおうとするときは、
最初に開閉要素37をオンに切り換える。この切り換え
は、緩慢にかつスムーズに行なわれる。この切り換えに
よって比較器29の出力はなくなる。

しかしこの状態の切り換えは、開閉要素37の動作によっ
て緩慢に行なわれるため、直流高電圧に憂乱を与える恐
れは全くない。

開閉要素37の切り換えのあと、開閉要素27,28をオフ、
開閉要素33をオンとし、リップル補正を行なえばよい。

なお開閉要素37以外の他の開閉要素を、開閉要素37と同
じ素子を利用して構成してもよい。

（考案の効果） 以上詳述したようにこの考案によれば、直流高電圧の安
定化のためにリップルおよびドリフトの補正を実施する
にあたり、直流高電圧に憂乱を与えることなく、両補正
の切り換えを可能とすることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す回路図である。 Ａ……直流高電圧電源（シェンケル昇圧回路）、Ｂ……
分圧器、25……分圧端子、27……第１の開閉要素、37…
…第２の開閉要素、29……比較器、31……ドリフト用の
補正回路、36……リップル用の補正回路、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】直流高電圧電源と、 分圧回路の複数を多段に接続し、最上段の分圧回路に前
   記直流高電圧電源の出力電圧が印加され、最下段の分圧
   回路から、分圧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第１の開閉要素を挿入
   してなる分圧器と、 前記第１の開閉要素をオンすることにより得られるドリ
   フト電圧に相当する電圧に基づいて、前記直流高電圧の
   ドリフトを補正する補正回路と、 前記第１の開閉要素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入力電圧とし、これを基準電
   圧と比較する比較器と、 前記比較器の入力電圧と基準電圧との差が所定値以外の
   ときに、前記直流高電圧のリップルを補正する補正回路
   と、 ドリフトの補正状態からリップルの補正状態に切り換え
   るときに、前記第１の開閉要素をオフとする以前に、前
   記比較器の入力電圧として基準電圧を印加するための、
   緩慢に切り換え動作する第２の開閉要素とを備えた 直流高電圧電源用制御装置。