JPH0782401B2 - DC high voltage power supply - Google Patents

DC high voltage power supply

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JPH0782401B2
JPH0782401B2 JP62302067A JP30206787A JPH0782401B2 JP H0782401 B2 JPH0782401 B2 JP H0782401B2 JP 62302067 A JP62302067 A JP 62302067A JP 30206787 A JP30206787 A JP 30206787A JP H0782401 B2 JPH0782401 B2 JP H0782401B2
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健三 戸田
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、直流高圧電源装置に係り、特に、細胞融合
装置あるいは遺伝子導入装置において、細胞懸濁液に高
電圧パルスを印加する際に必要な直流高電圧を供給する
電源装置に関する。
Description: A. Field of Industrial Application The present invention relates to a DC high-voltage power supply device, and is particularly required for applying a high voltage pulse to a cell suspension in a cell fusion device or a gene transfer device. The present invention relates to a power supply device that supplies a high DC voltage.

B.従来技術 近年、バイオテクノロジーの分野において、細胞懸濁液
に高電圧パルスを印加して、細胞融合あるいは遺伝子導
入を行う技術が研究・開発されている。
B. Conventional Technology In recent years, in the field of biotechnology, a technique for applying a high voltage pulse to a cell suspension for cell fusion or gene transfer has been studied and developed.

このような細胞融合は、例えば次のように行われてい
る。2種類の細胞を懸濁した細胞懸濁液に交流電圧を印
加して細胞どうしを近接させ、その後、高電圧パルスを
印加して2種類の細胞を融合させている。遺伝子導入
は、1種類の細胞と遺伝子(DNA)を懸濁した細胞懸濁
液を使用し、上述した細胞融合と同様の手順で遺伝子を
導入している。
Such cell fusion is performed as follows, for example. An alternating voltage is applied to a cell suspension in which two types of cells are suspended to bring the cells close to each other, and then a high voltage pulse is applied to fuse the two types of cells. For gene transfer, a cell suspension in which one type of cells and a gene (DNA) are suspended is used, and the gene is transferred in the same procedure as the above-mentioned cell fusion.

このような細胞融合あるいは遺伝子導入を行う装置に
は、高電圧パルスを発生するために必要な直流高圧電源
装置が備えられている。
A device for performing such cell fusion or gene transfer is equipped with a DC high voltage power supply device necessary for generating a high voltage pulse.

以下、この直流高圧電源装置の概略を第4図を参照して
説明する。
The outline of this DC high-voltage power supply device will be described below with reference to FIG.

同図において、符号40は直流高圧電源装置を、50は細胞
懸濁液が収容されている電極槽をそれぞれ示している。
In the figure, reference numeral 40 denotes a DC high-voltage power supply device, and 50 denotes an electrode tank containing a cell suspension.

直流高圧電源装置40は、直流高圧電源Eと、これに直列
に接続された抵抗R,充電コンデンサCおよび前記充電コ
ンデンサCの充電/放電を切り換える切り換えスイッチ
SWなどから構成されている。このような直流高圧電源装
置40の出力端子は、細胞懸濁液を収容する電極槽50の正
電極51および負電極52にそれぞれに接続されている。
The DC high-voltage power supply device 40 includes a DC high-voltage power supply E, a resistor R connected in series to the DC high-voltage power supply E, a charging capacitor C, and a changeover switch for switching charging / discharging of the charging capacitor C.
It is composed of SW, etc. The output terminal of the DC high-voltage power supply device 40 is connected to the positive electrode 51 and the negative electrode 52 of the electrode tank 50 containing the cell suspension, respectively.

第5図は、電極槽50の一例を示した外観斜視図である。
この電極槽50は、軸中心にある棒状の正電極51と、この
正電極51と同心状に配設された円筒形の負電極52とから
構成されている。そして、正電極51と負電極電51との間
に、細胞懸濁液60が収容されている。
FIG. 5 is an external perspective view showing an example of the electrode tank 50.
The electrode tank 50 is composed of a rod-shaped positive electrode 51 located at the center of the shaft, and a cylindrical negative electrode 52 concentrically arranged with the positive electrode 51. The cell suspension 60 is housed between the positive electrode 51 and the negative electrode 51.

以下に、高電圧パルスを出力させるための動作を説明す
る。
The operation for outputting the high voltage pulse will be described below.

まず、スイッチSWが接点T1に接続される。これにより、
直流高圧電源Eから抵抗Rを介して充電コンデンサCに
充電される。充電コンデンサCの充電電圧の変化を第6
図(a)に示す。充電コンデンサCへの充電が完了する
と、スイッチSWを接点T2側に切り換えられる。そうする
と、充電コンデンサCに蓄積された電荷が電極槽50に向
けて放電され、第6図(b)に示すような高電圧パルス
が電極槽50内の細胞懸濁液60に印加される。
First, the switch SW is connected to the contact T 1 . This allows
The charging capacitor C is charged from the DC high voltage power supply E via the resistor R. Change the charging voltage of the charging capacitor C
It is shown in FIG. When the charging of the charging capacitor C is completed, the switch SW can be switched to the contact T 2 side. Then, the electric charge accumulated in the charging capacitor C is discharged toward the electrode tank 50, and the high voltage pulse as shown in FIG. 6B is applied to the cell suspension 60 in the electrode tank 50.

ところで、高電圧パルスを印加して細胞融合あるいは遺
伝子導入を行うにあたって、例えば10kV程度の非常に高
圧レベルの単発パルスを印加する手段の他に、それより
も低い電圧(例えば、1000V以下)レベルのパルスを連
続的に印加しても細胞融合などを行なえることが知られ
ている。
By the way, in performing cell fusion or gene transfer by applying a high voltage pulse, for example, a means for applying a single pulse of a very high voltage level of about 10 kV, as well as a voltage lower than that (for example, 1000 V or less) It is known that cell fusion and the like can be performed even when pulses are continuously applied.

あまり高い電圧を発生させる電源装置を用いると、装置
の絶縁を十分とる必要があるなど、種々の安全対策が必
要となるので、従来、比較的に低い電圧パルスを複数個
印加するという手段が用いられることが多い。
If a power supply device that generates a too high voltage is used, it is necessary to take various safety measures such as sufficient insulation of the device. Therefore, conventionally, a means of applying a plurality of relatively low voltage pulses has been used. It is often done.

C.発明が解決しようとする問題点 しかし、上述した従来装置によれば、直流高圧電源Eに
よって充電コンデンサCの充電を行っているため、充電
期間の初期では比較的に大きな電流が流れるが、充電コ
ンデンサCの充電電圧が上昇するにつれて、しだいに充
電電流が減少していき、所定の電圧レベル(この場合、
直流高圧電源Eの電圧値)に達するまでの充電時間が長
くなるという問題点がある。そのため、従来装置によれ
ば、連続パルスを印加するのに長時間かかるという問題
点がある。
C. Problems to be Solved by the Invention However, according to the above-described conventional device, since the charging capacitor C is charged by the DC high-voltage power source E, a relatively large current flows at the beginning of the charging period. As the charging voltage of the charging capacitor C increases, the charging current gradually decreases, and a predetermined voltage level (in this case,
There is a problem that the charging time until the voltage value of the DC high-voltage power source E) is reached becomes long. Therefore, according to the conventional device, it takes a long time to apply the continuous pulse.

一方、直流高圧電源装置40に備えられているスイッチSW
を連続的に切り換えて、パルス周期の短いパルスを連続
的に発生させることも考えられる。しかし、従来装置は
放電時間に比較して充電時間が長いから、第6図(c)
に示すように連続パルスの電圧レベルが次第に低下して
いくという問題点が生じる。
On the other hand, the switch SW provided in the DC high-voltage power supply device 40
It is also conceivable to continuously generate a pulse having a short pulse period by continuously switching the pulse. However, the charging time of the conventional device is longer than that of the discharging time, so that FIG.
As shown in, there arises a problem that the voltage level of the continuous pulse gradually decreases.

そこで、充電時間を短くするために、大電流を流すこと
ができる電源装置を用いると、装置が大型化するという
問題点を生じる。
Therefore, if a power supply device capable of supplying a large current is used in order to shorten the charging time, there arises a problem that the device becomes large.

さらに、将来、異なる電圧レベルのパルスを細胞懸濁液
にそれぞれ加えて、細胞融合や遺伝子導入のメカニズム
を研究することも考えられる。しかし、従来装置によれ
ば、その構成上、電圧レベルの変更は困難である。ま
た、たとえ可変電圧電源を使用して電圧レベルを変更す
るようにしたとしても、充電時間が長いから、所定の電
圧レベルに変更するまでに長時間に要し、作業性が悪い
という問題点がある。
Furthermore, in the future, it may be possible to study the mechanism of cell fusion and gene transfer by applying pulses of different voltage levels to the cell suspension. However, according to the conventional device, it is difficult to change the voltage level due to its configuration. Even if a variable voltage power supply is used to change the voltage level, it takes a long time to change it to a predetermined voltage level because of the long charging time, resulting in poor workability. is there.

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、充電時間が比較的に短く、しかも、充電電圧の変
更を速やかに行うことができる小型の直流高圧電源装置
を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a small DC high-voltage power supply device that has a relatively short charging time and can quickly change the charging voltage. Has an aim.

D.問題点を解決するための手段 第1図は、この発明に係る直流高圧電源装置の構成を示
したブロック図である。
D. Means for Solving the Problems FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the DC high-voltage power supply device according to the present invention.

この発明に係る直流高圧電源装置は、非安定電圧を与え
られる制御素子1と、前記制御素子1の出力を与えられ
る充電コンデンサCと、前記充電コンデンサCの充電電
圧を設定する電圧設定手段2と、前記電圧設定手段2に
よって設定された電圧(設定電圧)と前記充電電圧とを
比較することに基づき、前記充電電圧が前記設定電圧よ
りも低い場合は、前記制御素子1を直流定電圧動作さ
せ、前記充電電圧が前記設定電圧の近くに達した場合
は、前記充電電圧が前記設定電圧に等しくなるように、
前記制御素子1を直流定電圧動作させる動作切り換え手
段3と、前記充電コンデンサCを放電させる放電手段4
と、前記設定電圧が前記充電電圧よりも低く設定された
場合に、前記放電手段4を駆動させる放電制御手段5と
を備えたことを特徴としている。
The DC high-voltage power supply device according to the present invention comprises a control element 1 to which an unstable voltage is applied, a charging capacitor C to which the output of the control element 1 is applied, and a voltage setting means 2 for setting the charging voltage of the charging capacitor C. When the charging voltage is lower than the set voltage based on the comparison between the voltage (set voltage) set by the voltage setting means 2 and the charging voltage, the control element 1 is operated at a constant DC voltage. When the charging voltage reaches near the set voltage, the charging voltage becomes equal to the set voltage,
Operation switching means 3 for operating the control element 1 at a constant DC voltage, and discharging means 4 for discharging the charging capacitor C.
And discharge control means 5 for driving the discharge means 4 when the set voltage is set lower than the charge voltage.

E.作 用 充電コンデンサCの充電電圧が設定電圧よりも低い場合
は、制御素子1が直流定電流動作するため、充電コンデ
ンサCは定電流によって速やかに充電される。充電電圧
が設定電圧の近くにまで達すると、制御素子1が直流定
電圧動作に切り換えられて、充電電圧が設定電圧に維持
される。
E. Operation When the charging voltage of the charging capacitor C is lower than the set voltage, the control element 1 operates in direct current constant current, so that the charging capacitor C is quickly charged by the constant current. When the charging voltage reaches close to the set voltage, the control element 1 is switched to the DC constant voltage operation, and the charging voltage is maintained at the set voltage.

一方、設定電圧が充電コンデンサCの充電電圧よりも低
く設定された場合は、放電手段が駆動され、充電コンデ
ンサCに蓄えられた電荷が放電される。充電電圧が新た
な設定電圧以下になると、上述した直流定電流動作およ
び直流定電圧動作が行われて、充電電圧が新たな設定電
圧に維持される。
On the other hand, when the set voltage is set lower than the charging voltage of the charging capacitor C, the discharging means is driven and the electric charge stored in the charging capacitor C is discharged. When the charging voltage becomes equal to or lower than the new setting voltage, the above-described DC constant current operation and DC constant voltage operation are performed, and the charging voltage is maintained at the new setting voltage.

F.実施例 第2図は、この発明の一実施例に係る直流高圧電源装置
の構成の概略を示したブロック図である。
F. Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a DC high voltage power supply device according to an embodiment of the present invention.

同図において、符号10は本実施例に係る直流高圧電源装
置を、30は直流高圧電源装置10から出力された直流高圧
電圧をスイッチングして連続パルスを発生させるパルス
発生回路である。
In the figure, reference numeral 10 is a DC high-voltage power supply device according to this embodiment, and 30 is a pulse generation circuit for switching a DC high-voltage voltage output from the DC high-voltage power supply device 10 to generate continuous pulses.

以下、直流高圧電源装置10の構成を説明する。The configuration of the DC high-voltage power supply device 10 will be described below.

交流電圧ACは、整流回路11および平滑回路12によって、
非安定の直流電圧に変換されて、制御トランジスタTrの
コレクタに与えられる。制御トランジスタTrのエミッタ
出力は、電流検出抵抗R1、逆流防止ダイオードDiを介し
て充電コンデンサCに与えられる。制御トランジスタTr
のコレクタ・ベース間に抵抗R2が接続されている。ま
た、制御トランジスタTrのベースは、差動増幅器13およ
び14の各出力端子に接続されている。
The AC voltage AC is rectified by the rectifier circuit 11 and the smoothing circuit 12.
It is converted into an unstable DC voltage and given to the collector of the control transistor Tr. The emitter output of the control transistor Tr is given to the charging capacitor C via the current detection resistor R 1 and the backflow prevention diode Di. Control transistor Tr
A resistor R 2 is connected between the collector and base of. The base of the control transistor Tr is connected to the output terminals of the differential amplifiers 13 and 14.

差動増幅器13は、電流検出抵抗R1の電圧降下値と基準電
圧VREFとの誤差を増幅するように構成されている。一
方、差動増幅器14は、抵抗R3,R4で分圧された充電コン
デンサCの充電電圧V0と、充電電圧設定器15で設定され
た設定電圧VSETとの誤差を増幅するように構成されてい
る。
The differential amplifier 13 is configured to amplify the error between the voltage drop value of the current detection resistor R 1 and the reference voltage V REF . On the other hand, the differential amplifier 14 amplifies an error between the charging voltage V 0 of the charging capacitor C divided by the resistors R 3 and R 4 and the set voltage V SET set by the charging voltage setter 15. It is configured.

充電電圧設定器15は、マイクロコンピュータあるいはデ
ジタルスイッチなどで構成されるもので、充電コンデン
サCの充電電圧をデジタル値として設定する。充電電圧
設定器15の設定出力は、フォトカップラなどのアイソレ
ーション16を介してデジタル−アナログ変換器(D/A変
換器)17に与えられる。D/A変換器17によってアナログ
信号に変換された設定電圧VSETは、上述したように差動
増幅器14の一方入力として与えられる。また、充電電圧
設定器15の出力は、アイソレーション18を介してD/A変
換器19に与えられる。D/A変換器19から出力された設定
電圧VSETは、比較器20の一方入力として与えられる。
The charging voltage setting device 15 is composed of a microcomputer, a digital switch or the like, and sets the charging voltage of the charging capacitor C as a digital value. The setting output of the charging voltage setting device 15 is given to a digital-analog converter (D / A converter) 17 via an isolation 16 such as a photocoupler. The set voltage V SET converted into an analog signal by the D / A converter 17 is given as one input of the differential amplifier 14 as described above. The output of the charging voltage setting unit 15 is given to the D / A converter 19 via the isolation 18. The set voltage V SET output from the D / A converter 19 is given as one input of the comparator 20.

比較器20は、抵抗R5およびスイッチング回路21とで構成
される放電回路の動作を制御するもので、その他方入力
として抵抗R6,R7で分圧された充電電圧が与えられる。
なお、スイッチング回路21は、スイッチング素子あるい
はリレーなどによって構成される。
The comparator 20 controls the operation of the discharge circuit composed of the resistor R 5 and the switching circuit 21, and is supplied with the charging voltage divided by the resistors R 6 and R 7 as the other input.
The switching circuit 21 is composed of a switching element or a relay.

次に、上述した構成を備えた実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment having the above configuration will be described.

(I)定電流動作 まず、オペレータが充電電圧設定器15を操作することに
より、充電コンデンサCの充電電圧が設定される。この
設定値をL1とする。設定値L1が設定されることにより、
差動増幅器14に設定値L1に対応した設定電圧VSET1が与
えられる。
(I) Constant Current Operation First, the operator operates the charging voltage setting device 15 to set the charging voltage of the charging capacitor C. This set value is L 1 . By setting the set value L 1 ,
The set voltage V SET1 corresponding to the set value L 1 is applied to the differential amplifier 14.

電源装置10が始動すると、抵抗R2を介して制御トランジ
スタTrのベースにベース電流が供給される。これによ
り、制御トランジスタTrのコレクタから出力電流I0が流
れて、電流検出抵抗R1に電圧降下を生じる。このとき電
流検出抵抗R1による電圧降下(V1−V0=I0・R1)は、基
準電圧VREFよりも大きくなり、差動増幅器13は制御トラ
ンジスタTrに供給されるベース電流の一部を引き込む。
そうして、差動増幅器13は、電流検出抵抗R1における電
圧降下I0・R1と基準電圧VREFとが等しくなるように定電
流動作(I0=VREF/R1)することにより、第3図(a)
に示すように、充電コンデンサCの充電電圧がほぼ直線
的に増加して、設定値L1に近づいていく。
When the power supply device 10 starts, the base current is supplied to the base of the control transistor Tr via the resistor R 2 . As a result, the output current I 0 flows from the collector of the control transistor Tr, causing a voltage drop in the current detection resistor R 1 . At this time, the voltage drop (V 1 −V 0 = I 0 · R 1 ) due to the current detection resistor R 1 becomes larger than the reference voltage V REF , and the differential amplifier 13 becomes one of the base currents supplied to the control transistor Tr. Pull in the department.
Then, the differential amplifier 13 performs constant current operation (I 0 = V REF / R 1 ) so that the voltage drop I 0 · R 1 at the current detection resistor R 1 and the reference voltage V REF become equal. , Fig. 3 (a)
As shown in, the charging voltage of the charging capacitor C increases almost linearly and approaches the set value L 1 .

一方、抵抗R3およびR4で分圧された充電電圧V0のレベル
は、充電電圧設定器15で設定されて差動増幅器14の一方
入力して与えられている設定電圧VSET1よりも低いの
で、差動増幅器14は制御トランジスタTrにベース電流を
供給して充電電圧V0を上げようとする。しかし、前述し
たように差動増幅器13が引き込み動作をしているので、
差動増幅器14から出力された電流は、差動増幅器13に吸
い込まれる。換言すれば制御トランジスタTr1が定電流
動作をしている間、差動増幅器14による定電圧動作が禁
止される。
On the other hand, the level of the charging voltage V 0 divided by the resistors R 3 and R 4 is lower than the setting voltage V SET1 which is set by the charging voltage setting unit 15 and is applied to one input of the differential amplifier 14. Therefore, the differential amplifier 14 tries to raise the charging voltage V 0 by supplying the base current to the control transistor Tr. However, since the differential amplifier 13 is performing the pull-in operation as described above,
The current output from the differential amplifier 14 is sucked into the differential amplifier 13. In other words, the constant voltage operation by the differential amplifier 14 is prohibited while the control transistor Tr 1 is in the constant current operation.

(II)定電圧動作 充電コンデンサCの充電電圧V0が設定値L1に近づいてく
ると、出力電流I0が減少するとともに、差動増幅器13の
吸い込みが減少して、出力電流I0は次第に零になり、以
後、差動増幅器14による定電圧動作によって、充電電圧
V0が設定値L1に維持される。
(II) Constant voltage operation When the charging voltage V 0 of the charging capacitor C approaches the set value L 1 , the output current I 0 decreases, and the suction of the differential amplifier 13 decreases, so that the output current I 0 decreases. It gradually becomes zero, and thereafter, the constant voltage operation by the differential amplifier 14 causes the charging voltage.
V 0 is maintained at the set value L 1 .

(III)放電動作 次に、オペレータが充電電圧設定器15を操作することに
より、現在の設定値L1よりも低いレベルの設定値L2を設
定したとする。そうすると、抵抗R6およびR7によって分
圧された充電電圧のレベルは比較器20の一方入力として
与えられている設定電圧VSET2よりも高くなるため、比
較器20の出力が反転する。その結果、スイッチ回路21が
ON状態となり、充電コンデンサCに蓄積された電荷が抵
抗R5およびスイッチ回路21を介して放電され、第3図
(a)に示すように充電コンデンサCの充電電圧が次第
に減少する。
(III) Discharging Operation Next, it is assumed that the operator operates the charging voltage setting unit 15 to set the set value L 2 at a level lower than the current set value L 1 . Then, the level of the charging voltage divided by the resistors R 6 and R 7 becomes higher than the set voltage V SET2 provided as one input of the comparator 20, so that the output of the comparator 20 is inverted. As a result, the switch circuit 21
In the ON state, the charge accumulated in the charging capacitor C is discharged through the resistor R 5 and the switch circuit 21, and the charging voltage of the charging capacitor C gradually decreases as shown in FIG. 3 (a).

充電電圧が設定値L2よりも低くなると、前述したように
制御トランジスタTrが定電流動作し、充電電圧を設定値
L2に近づけようとする。充電電圧が設定値L2に達する
と、制御トランジスタTrの定電圧動作によって、その電
圧値が維持される。
When the charging voltage becomes lower than the set value L 2 , the control transistor Tr operates in constant current as described above, and the charging voltage is set to the set value.
I try to get closer to L 2 . When the charging voltage reaches the set value L 2 , the voltage value is maintained by the constant voltage operation of the control transistor Tr.

以上のようにして直流高圧電源装置10から出力された高
圧直流電圧は、パルス発生回路30に与えられる。パルス
発生回路30は図示しないマイクロコンピュータなどから
のパルス周期コントロール信号に基づき、スイッチング
することにより、第3図(b)に示すように、所定周期
の高電圧パルスを出力する。高電圧パルス出力により、
充電電圧に変動があると、上述した制御トランジスタTr
の定電流動作および定電圧動作によって、前記充電電圧
が速やかに設定電圧に維持される。
The high-voltage DC voltage output from the DC high-voltage power supply device 10 as described above is given to the pulse generation circuit 30. The pulse generation circuit 30 switches based on a pulse cycle control signal from a microcomputer (not shown) or the like to output a high voltage pulse of a predetermined cycle as shown in FIG. 3 (b). With high voltage pulse output,
If the charging voltage fluctuates, the control transistor Tr described above
Due to the constant current operation and the constant voltage operation, the charging voltage is quickly maintained at the set voltage.

なお、上述の実施例では、交流電圧ACを整流・平滑して
制御トランジスタTrに供給するように構成したが、平滑
回路12は必ずしも必要とされない。即ち、整流回路11か
ら出力された脈流電圧を制御トランジスタTrに直接供給
するように構成してもよい。この場合、充電コンデンサ
Cへの充電時間が若干長くなるが、装置を簡易形に構成
することができる。
In the above-described embodiment, the AC voltage AC is rectified / smoothed and supplied to the control transistor Tr, but the smoothing circuit 12 is not always necessary. That is, the pulsating voltage output from the rectifier circuit 11 may be directly supplied to the control transistor Tr. In this case, the charging time for the charging capacitor C becomes slightly longer, but the device can be configured in a simple form.

また、充電電圧設定器15としてマイクロコンピュータを
用いた場合、プログラムによって充電電圧を順次変更す
ることができるので、電圧レベルの異なる高電圧パルス
を細胞懸濁液に連続的に加えて、細胞融合や遺伝子導入
のメカニズムを研究する上で好都合である。
When a microcomputer is used as the charging voltage setter 15, the charging voltage can be sequentially changed by a program, so that high voltage pulses with different voltage levels are continuously applied to the cell suspension for cell fusion or It is convenient for studying the mechanism of gene transfer.

G.発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明に係る直流高
圧電源装置は、充電コンデンサへの充電期間にあっては
制御素子を定電流動作させ、充電電圧が設定値に達した
後は制御素子を定電圧動作させることによって充電電圧
を設定値に維持するように構成したので、電圧源によっ
て充電している従来装置に比較して充電時間が短くな
る。したがって、この発明に係る直流高圧電源装置は、
高圧パルスを連続的に加えて細胞融合などを行う場合
に、高圧パルスを出力させるための電源としてたいへん
適している。
G. Effects of the Invention As is clear from the above description, the DC high-voltage power supply device according to the present invention operates the control element at a constant current during the charging period of the charging capacitor, and the charging voltage reaches the set value. After that, since the charging voltage is maintained at the set value by operating the control element at a constant voltage, the charging time becomes shorter than that of the conventional device that is charged by the voltage source. Therefore, the DC high-voltage power supply device according to the present invention,
It is very suitable as a power source for outputting a high voltage pulse when cell fusion etc. are performed by continuously applying a high voltage pulse.

また、電圧源によって充電時間を短くしようとすると、
大電流を流す必要があるために、電源が大型化するが、
この発明によれば、定電流で充電するから、比較的に小
型の電源装置であっても充電時間を短くすることができ
る。
Also, if you try to shorten the charging time by the voltage source,
Since a large current needs to flow, the power supply becomes larger,
According to the present invention, since charging is performed with a constant current, the charging time can be shortened even with a relatively small power supply device.

さらに、この発明に係る装置は、充電電圧の設定値を現
在の充電電圧よりも低い値に設定した場合に、放電手段
を駆動させて充電コンデンサの放電を行い、充電電圧が
新たな設定値よりも低くなったときは、定電流動作で充
電電圧を持ち上げ、以後、定電圧動作によって充電電圧
をその設定値に維持するから、充電電圧の設定値の変更
を速やかに行うことができる。
Further, in the device according to the present invention, when the set value of the charging voltage is set to a value lower than the current charging voltage, the discharging means is driven to discharge the charging capacitor, so that the charging voltage becomes lower than the new setting value. When it becomes low, the charging voltage is raised by the constant current operation, and thereafter, the charging voltage is maintained at the setting value by the constant voltage operation, so that the setting value of the charging voltage can be changed quickly.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明に係る直流高圧電源装置の構成を示し
たブロック図、第2図はこの発明の一実施例の構成を示
したブロック図、第3図は前記実施例の動作波形図、第
4図は従来の電源装置の構成の概略を示した回路図、第
5図は細胞懸濁液が収容される電極槽の一例の斜視図、
第6図は従来装置の動作波形図である。 1……制御素子 2……充電電圧設定手段 3……動作切り換え手段 4……放電手段 5……放電制御手段 C……充電コンデンサ 10……直流高圧電源装置 13、14……差動増幅器 15……充電電圧設定器 20……比較器 21……スイッチ回路 Tr……制御トランジスタ R1……電流検出抵抗 30……パルス発生回路 50……電極槽 60……細胞懸濁液
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a DC high voltage power supply device according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an operation waveform diagram of the embodiment, FIG. 4 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a conventional power supply device, and FIG. 5 is a perspective view of an example of an electrode tank containing a cell suspension.
FIG. 6 is an operation waveform diagram of the conventional device. 1 ... Control element 2 ... Charging voltage setting means 3 ... Operation switching means 4 ... Discharging means 5 ... Discharge control means C ... Charging capacitor 10 ... DC high-voltage power supply device 13, 14 ... Differential amplifier 15 ...... Charging voltage setter 20 …… Comparator 21 …… Switch circuit Tr …… Control transistor R 1 …… Current detection resistance 30 …… Pulse generation circuit 50 …… Electrode cell 60 …… Cell suspension

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非安定電圧を与えられる制御素子と、前記
制御素子の出力を与えられる充電コンデンサと、前記充
電コンデンサの充電電圧を設定する電圧設定手段と、前
記電圧設定手段によって設定された電圧(設定電圧)と
前記充電電圧とを比較することに基づき、前記充電電圧
が前記設定電圧よりも低い場合は、前記制御素子を直流
定電流動作させ、前記充電電圧が前記設定電圧の近くに
達した場合は、前記充電電圧が前記設定電圧に等しくな
るように、前記制御素子を直流定電圧動作させる動作切
り換え手段と、前記充電コンデンサを放電させる放電手
段と、前記設定電圧が前記充電電圧よりも低く設定され
た場合に、前記放電手段を駆動させる放電制御手段とを
備えたことを特徴とする直流高圧電源装置。
1. A control element to which an unstable voltage is applied, a charging capacitor to which the output of the control element is applied, a voltage setting means for setting a charging voltage of the charging capacitor, and a voltage set by the voltage setting means. When the charging voltage is lower than the setting voltage based on the comparison between the (setting voltage) and the charging voltage, the control element is operated with a constant DC current, and the charging voltage reaches near the setting voltage. In this case, the operation switching means for operating the control element in the direct current constant voltage mode, the discharging means for discharging the charging capacitor, and the setting voltage being higher than the charging voltage so that the charging voltage becomes equal to the setting voltage. A DC high-voltage power supply device comprising: a discharge control unit that drives the discharge unit when the discharge voltage is set low.
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