JPH0731149A - 直流高電圧発生装置 - Google Patents

直流高電圧発生装置

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JPH0731149A
JPH0731149A JP16318093A JP16318093A JPH0731149A JP H0731149 A JPH0731149 A JP H0731149A JP 16318093 A JP16318093 A JP 16318093A JP 16318093 A JP16318093 A JP 16318093A JP H0731149 A JPH0731149 A JP H0731149A
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JP
Japan
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diode
capacitor
frequency power
voltage
phase
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Withdrawn
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JP16318093A
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English (en)
Inventor
Masato Tabata
政人 田畑
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Origin Electric Co Ltd
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Origin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】多段構成の倍電圧整流回路により,効率よく直
流高電圧出力を発生する回路を得る。 【構成】高周波電源1,3,5と,第1のダイオード列
7,..,59 と第2のダイオード列9,..,61 と第3のダイオ
ード列11,..,63とを備える。そしてこれら各ダイオード
列の偶数番目の接続点を共通接続してそれぞれ一端を接
地接続した平滑コンデンサ群25,45,65の端子に接続す
る。また各ダイオード列の奇数番目の接続点にはそれぞ
れ一端を高周波電源1,3,5に接続した押し上げコン
デンサ群25,45,65等の端子に接続する。倍電圧整流作用
については,高周波電源1,3,5の各相毎に独立に押
し上げて,平滑コンデンサ群25,45,65に並列給電する。
段数が大きい場合でも効率よく昇圧し,電圧変動率も小
さい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は直流高電圧発生装置,さ
らに詳しくは,多相交流入力で,複数個のコンデンサと
ダイオードとにより構成された多段倍電圧整流回路から
なる直流高電圧発生装置に関する。
【0002】
【従来技術】例えば粒子加速器のように超高圧の直流高
電圧を必要とする装置の電源としては,複数個のコンデ
ンサとダイオードとにより構成された多段倍電圧整流回
路からなる直流高電圧発生装置が使用されている。この
種の直流高電圧発生装置の回路としては,例えば特公昭
45-39775号公報に示されている。図2はその回路であっ
て,いわゆるコッククロフト回路を三相交流で駆動して
いる。この回路は多段を構成するときに,コンデンサを
互いに直列的に接続しており,整流された直流エネルギ
ーは順次,直列に上段へと伝達されるため,上段に進む
にしたがって浮遊静電容量によって充電電圧が減少する
傾向がある。そこで上記公報ではその充電電圧の減少解
決策として補償コイルを接続することが提案されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,このよ
うな従来の回路にあっては,構成段数が増加してくる
と,この補償コイルの数も段数に従って増加し,その絶
縁処理も含めて装置が複雑となる。また浮遊静電容量に
より上段に行くにしたがって昇圧率に限界があり,段数
を重ねても出力電圧の上限がでてくることもある。さら
に昇圧の仕組みが下から上へと順次汲み上げていく構造
のため,上段の蓄積エネルギーは少なくなり,全体とし
て電圧変動率が悪化する問題がある。
【0004】本発明は,多段構成の倍電圧整流回路によ
る直流高電圧発生装置であって,簡素な構成で電圧変動
率が良好で効率よく昇圧できる直流高電圧発生装置を得
ることを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために,以下の手段を提案するものである。中性点
が基準電位点に接続されたn相の高周波電源接続用端子
と;それぞれ一端が基準電位点に接続され,2m段のダ
イオードが同一方向に直列接続されてなるn組のダイオ
ード列と;各高周波電源接続用端子に接続されたm個の
コンデンサ手段の一端を共通接続してなる押し上げコン
デンサの枝状群と;それぞれ一端が前記基準電位点に接
続されたm個のコンデンサ手段からなる平滑コンデンサ
群とを備える。そして各ダイオード列の偶数段目の接続
点を共通接続してそれぞれ平滑コンデンサ枝状群の端子
に接続し,各相のダイオード列の奇数番目の接続点には
それぞれ各相の押し上げコンデンサ枝状群の端子に接続
し,平滑コンデンサ枝状群の端子から直流高電圧出力を
得ること提案するものである。
【0006】
【実施例】図1により,本発明にかかる直流高電圧発生
装置を説明する。同図において第1相の高周波電源1,
第2相の高周波電源3,第3相の高周波電源5はそれぞ
れ周波数100kHz,電圧波高値e=50kVのインバータによる
高周波電源であり,それぞれ位相が120 度づつずれてお
り,実質的には三相交流となっている。これら高周波電
源1,3,5はそれぞれ端子2,8間,端子4,10間,
端子6,12間に接続されており,このうち端子2,4,
6は共通接続されて接地点14に接続される。いわば三相
スター結線となっている。本発明による倍電圧整流回路
はダイオード列群と,平滑コンデンサ枝状群と,押し上
げコンデンサ枝状群とから構成されて,各段毎に順次に
整流昇圧されて,最終段の平滑コンデンサの端子間には
高周波電源のピーク・ピーク間電圧の段数倍の直流高電
圧出力が得られる。
【0007】先ずダイオード列群の構成については,ダ
イオード7,19,27,39,47,59は互いに一方向に直列
接続されて,第1のダイオード列を構成する。同様にダ
イオード9,21,29,41,49,61よりなる第2のダイオ
ード列とダイオード11,23,31,43,51,63よりなる第
3のダイオード列とが形成される。そしてこれら3組の
ダイオード列の始点たるダイオード7,9,11のアノー
ドは共通接続されて接地点14に接続される。
【0008】次に平滑コンデンサ枝状群について説明す
る。第1,第2,第3のダイオード列の2番目の接続点
(ダイオード19のカソードとダイオード27のアノードと
の接続点,ダイオード21のカソードとダイオード29のア
ノードとの接続点,ダイオード23のカソードとダイオー
ド31のアノードとの接続点)はそれぞれ,共通接続され
てコンデンサ25の一端に接続される。このコンデンサ25
の他端は接地点14に接続される。
【0009】次に第1,第2,第3のダイオード列の4
番目の接続点(ダイオード39のカソードとダイオード47
のアノードとの接続点,ダイオード41のカソードとダイ
オード49のアノードとの接続点,ダイオード43のカソー
ドとダイオード51のアノードとの接続点)はそれぞれ,
共通接続されてコンデンサ45の一端に接続される。この
コンデンサ45の他端は接地点14に接続される。
【0010】次に第1,第2,第3のダイオード列の終
点たるたるダイオード59,61,63のカソードは共通接続
されてコンデンサ65の一端に接続されると共に出力端子
99に接続される。コンデンサ65の他端は接地点14に接続
される。
【0011】次に押し上げコンデンサ枝状群について説
明する。第1のダイオード列の1番目の接続点である,
ダイオード7のカソードとダイオード19のアノードとの
接続点にコンデンサ13の一端が接続される。このコンデ
ンサ13の他端は第1相の高周波電源1の一端が接続され
る端子8に接続されている。同様に第2のダイオード列
の1番目の接続点である,ダイオード9のカソードとダ
イオード21のアノードとの接続点にコンデンサ15の一端
が接続される。このコンデンサ15の他端は第2相の高周
波電源3の一端が接続される端子10に接続されている。
また第3のダイオード列の1番目の接続点である,ダイ
オード11のカソードとダイオード23のアノードとの接続
点にコンデンサ17の一端が接続される。このコンデンサ
17の他端は第3相の高周波電源5の一端が接続される端
子12に接続されている。これらで,1段目の押し上げコ
ンデンサ枝状群が構成される。
【0012】次に2段目の押し上げコンデンサ枝状群に
ついても同様に構成される。第1のダイオード列の3番
目の接続点である,ダイオード27のカソードとダイオー
ド39のアノードとの接続点にコンデンサ33の一端が接続
される。このコンデンサ33の他端は第1相の高周波電源
1の一端が接続される端子8に接続されている。同様に
第2のダイオード列の3番目の接続点である,ダイオー
ド24のカソードとダイオード41のアノードとの接続点に
コンデンサ35の一端が接続される。このコンデンサ35の
他端は第2相の高周波電源3の一端が接続される端子10
に接続されている。また第3のダイオード列の3番目の
接続点である,ダイオード31のカソードとダイオード43
のアノードとの接続点にコンデンサ37の一端が接続され
る。このコンデンサ37の他端は第3相の高周波電源5の
一端が接続される端子12に接続されている。
【0013】次に3段目の押し上げコンデンサ枝状群に
ついても同様に構成される。第1のダイオード列の5番
目の接続点である,ダイオード47のカソードとダイオー
ド59のアノードとの接続点にコンデンサ53の一端が接続
される。このコンデンサ53の他端は第1相の高周波電源
1の一端が接続される端子8に接続されている。同様に
第2のダイオード列の5番目の接続点である,ダイオー
ド49のカソードとダイオード61のアノードとの接続点に
コンデンサ55の一端が接続される。このコンデンサ55の
他端は第2相の高周波電源3の一端が接続される端子10
に接続されている。また第3のダイオード列の5番目の
接続点である,ダイオード51のカソードとダイオード63
のアノードとの接続点にコンデンサ57の一端が接続され
る。このコンデンサ57の他端は第3相の高周波電源5の
一端が接続される端子12に接続されている。
【0014】次に動作を説明する。まず第1相の高周波
電源1に関連して説明する。高周波電源1の端子2の側
が正のときは,ダイオード7がオンしてコンデンサ13を
図示の極性で,波高値e に充電する。次に高周波電源1
の端子8の側が正のときは,ダイオード7はオフしてお
り,コンデンサ13の充電電圧と高周波電源1の電圧との
和の電圧がダイオード19を経由してコンデンサ25を図示
の極性で充電する。このコンデンサ25の充電電圧は2eで
ある。次にまた端子2の側が正のときは,高周波電源1
の電圧とコンデンサ25の電圧との和の電圧3eがダイオー
ド27をオンさせてコンデンサ33を充電する。このコンデ
ンサ33の充電電圧は3eである。尚,コンデンサ13の充電
電圧がe より減少しているときはその減少を補う電流が
ダイオード7を介して流れる。次に端子8がまた正の区
間では,コンデンサ33の充電電圧と高周波電源1の電圧
との和がダイオード39を通して流れて,コンデンサ45を
充電する。このコンデンサ45の充電電圧は4eである。次
にまた端子2の側が正のときは,高周波電源1の電圧と
コンデンサ45の電圧との和の電圧5eがダイオード47をオ
ンさせてコンデンサ53を充電する。このコンデンサ53の
充電電圧は5eである。次に端子8がまた正の区間では,
コンデンサ53の充電電圧と高周波電源1の電圧との和が
ダイオード59を通して流れて,コンデンサ65を充電す
る。このコンデンサ65の充電電圧は6eである。
【0015】次に第2相の高周波電源3については上記
の説明において,ダイオード列を第1のダイオード列か
ら第2のダイオード列によみかえ,押し上げコンデンサ
群をそれぞれ,第2の高周波電源3に対応するコンデン
サによみかえることにより平滑コンデンサ群25,45,65
にも,第1相の高周波電源1の場合と同様に整流充電が
される。第3相の高周波電源5についも同様にして平滑
コンデンサ群25,45,65にも充電される。このようにし
て,平滑コンデンサ群25,45,65には第1相,第2相,
第3相の高周波電源から順次,位相に対応して充電す
る。
【0016】以上述べた実施例において,本発明の趣旨
の範囲で以下のように変形可能である。まず,高周波電
源については,3相に限らず任意のn相に変更できる。
その場合には,それに対応した押し上げコンデンサの枝
状群の数とダイオード列の数とを任意の数に置き換える
ことにより目的を達成できるものである。また,段数に
ついても当然,任意の段数に増減可能である。また第3
にダイオードの極性を逆に変更することより,負極性の
直流高電圧出力を発生することができる。また,第4に
このようにして構成された負極性の直流高電圧発生装置
と,正極性の直流高電圧発生装置とを組み合わせて,両
極性の直流高電圧発生装置を構成することも可能であ
る。第5に出力電圧は平滑コンデンサ枝状群の最終段に
限らず,どの途中の段もからでも段数に応じた出力電圧
を取り出すことができる。第6に基準電位点はゼロボル
トに限らず,必要に応じた電位を基準電位点とすること
ができる。また各コンデンサは既製部品のコンデンサに
限らず,浮遊静電容量を利用したり,高電圧ケーブルの
中心導体と外被導体との間の静電容量を利用して構成で
きる。高周波電源についは,FETを利用した高周波イ
ンバータが一般的ではあるが,他の電子デバイスでも可
能である。また回転機の高周波発電機を利用することも
できる。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上述べたような特徴を有し,
高周波電源から直接押し上げコンデンサ枝状群にエネル
ギーが与えられ,その上,多相の高周波電源から駆動さ
れるので,整流器としての電圧変動率,リプルの特性が
向上する。そのため,必要なコンデンサの静電容量を減
らすこともでき,浮遊静電容量を利用する場合に有利で
ある。また倍電圧整流の動作が多重に並列的であるの
で,昇圧特性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる直流高電圧発生装置の一実施例
を示す図である。
【図2】従来の直流高電圧発生装置の一例を示す。
【符号の説明】
1,3,5…高周波電源 2,4,6,8,10,12…端子 7,9,11,19,21,23,27,29,31,39,41,43,4
7,49,51,59,61,63…ダイオード 13,15,17,25,30,35,37,45,53,55,57,65…コ
ンデンサ 14…接地点 99…出力端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】中性点が基準電位点に接続されたn相の高
    周波電源接続用端子と;それぞれ一端が前記基準電位点
    に接続され,2m段のダイオードが同一方向に直列接続
    されてなるn組のダイオード列と;前記各高周波電源接
    続用端子に接続されたm個のコンデンサ手段の一端を共
    通接続してなる押し上げコンデンサの枝状群と;それぞ
    れ一端が前記基準電位点に接続されたm個のコンデンサ
    手段からなる平滑コンデンサ群とを備えてなり:前記各
    ダイオード列の偶数段目の接続点を共通接続してそれぞ
    れ前記平滑コンデンサ枝状群の端子に接続し,前記各相
    のダイオード列の奇数番目の接続点にはそれぞれ前記各
    相の押し上げコンデンサ枝状群の端子に接続し,前記平
    滑コンデンサ枝状群の端子から直流高電圧出力を得るこ
    とを特徴とする直流高電圧発生装置。
JP16318093A 1993-06-07 1993-06-07 直流高電圧発生装置 Withdrawn JPH0731149A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7532074B2 (en) 2007-07-09 2009-05-12 Kontel Data System Limited Device and method for biasing a transistor amplifier
JP2009136106A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toyo Electric Mfg Co Ltd 風力発電の整流回路
GB2491475A (en) * 2011-05-31 2012-12-05 Christopher James Macdonald-Bradley Stacked voltage doublers fed by multiple sources
JP2016092985A (ja) * 2014-11-05 2016-05-23 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 直流昇圧回路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7532074B2 (en) 2007-07-09 2009-05-12 Kontel Data System Limited Device and method for biasing a transistor amplifier
JP2009136106A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toyo Electric Mfg Co Ltd 風力発電の整流回路
GB2491475A (en) * 2011-05-31 2012-12-05 Christopher James Macdonald-Bradley Stacked voltage doublers fed by multiple sources
GB2491475B (en) * 2011-05-31 2018-03-28 Christopher James Macdonald Bradley Voltage cascade using multiple alternating current supplies
JP2016092985A (ja) * 2014-11-05 2016-05-23 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 直流昇圧回路

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