JPH03143275A - 直流パルス発生器 - 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］ 本発明は、直流−直流変換、直流−交流変換、点滅照明
装置、直流パルス磁界を利用した磁気治療器等に給電す
るのに適した直流パルス発生器。

特に熱損失を抑制すると共に放電電圧を高くするように
改良された直流パルス発生器に関する。

［従来の技術］ 従来このような用途に直流パルス発生器を用いることは
、知られている（特開昭５７−２２７７０号、第１．２
図参照）。　この装置では、作動により充電抵抗器の純
抵抗Ｒに発熱が生ずることが避けられず、そのために出
力の大きい装置にしようとすると、電流が増加し、発熱
による電力損失が大きくなるだけでなく、放熱を考慮し
なければならないため、装置の小型化は簡便にはできな
かった。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明では比較的低いインピーダンスの負荷に
一定の電気量の直流パルスを給電するのに適したもので
、発熱による熱損失が少なく、しかも出力の大きい、か
つ装置を小型化し得る、直流パルス発生器を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 第１．２図に掲げる従来技術を検討して、充電抵抗器り
、Ｈには、スイッチング素子の開閉に応じて直流のパル
ス電流が流れることに着目した。

充電抵抗器り、Ｈに換えてチョウクコイルを接続すると
、スイッチングにより、チョウクコイルの両端には強い
交流電圧が誘起されることを知見し、この交流電圧を整
流器を用いて整流すると、チョウクコイルとコンデンサ
で構成される共振回路の内部抵抗で熱損失になるべく電
気エネルギーが直流電源として利用できるのではないか
と考えた。実際に、直流電源回路から供給される電圧に
直列に、かつ電圧が高くなるように接続して用いると、
熱損失に伴う装置の発熱は非常に少なくなり、また放電
用コンデンサに供給される電圧は高くなり、その放電に
よる直流パルスの出力を増大させることができた。

図面に基づいて本発明を詳述する。

はじめに述べておくが、本発明の特徴は、チョウクコイ
ルと整流器を付加した点にあるので、その他の回路につ
いては、公知のものが用い得ることは言うまでもない。

本発明の装置の概念図は、第３図に示すように直流電源
回路に５直列に接続したチョウクコイルと整流器を介し
、直流パルス発生回路を直列に接続したものである。

各回路、素子を第４図に基づいて個々に説明する。

電源回路は整流素子１に並列に接続した電源平滑用コン
デンサ２で例示した。安定した直流が得られるものであ
れば、電池でも、両波整流回路でも、倍圧整流回路でも
使用できる。

チョウクコイル３は、鉄芯入りの低周波チョウクコイル
のほかに、空芯のものでも、また２次巻線のあるトラン
スでも用いることができる。

整流器４は電源平滑用のものが用いられる。

スイッチング素子ｌＯとしてサイリスクを例示した。同
じ機能を有するのであれば、トランジスタに置き換える
ことも可能である。

放電用コンデンサ５は所望の出力、周波数、電圧、パル
スの波形、トランスの容量等を考慮して選択されるが０
．５〜５０μＦ位が常用される。

また、切り換えスイッチで該コンデンサの投入容量を切
り替えることもできる。

発振周波数制御回路は可変抵抗器７と弛緩発振用コンデ
ンサ９とトリガーダイオード８から構成されたものを例
示した。発振周波数は、可変抵抗器７と弛緩発振用コン
デンサ９どの時定数と電圧により定まり、可変抵抗器７
により調整される。

負荷６は使用目的により抵抗器、コイル等のりアクタン
スを、第４図のように直列にも、また並列にも（図示な
し）接続できる。

本発明の直流パルス発生器の一例を、第４図を用いて説
明すると、本発明の直流パルス発生器は、直流電源回路
と直流パルス発生回路の間に、チョウクコイル３と整流
器４とを、直流電流の順方向に合わせて接続したもので
ある。

本発明の直流パルス発生器の別の例を、第５．６．７．
８図に示す。

第８図のものは、放電用コンデンサ５の充電電圧を高く
することを意図して、タップを設けた例である。

また、チョウクコイルと整流器を回路中の他のところに
同じ目的で適用することは、本発明の範中である。

［作用］ 第４図に基づき、作用を説明する。

電流は、直流電源回路の高圧側と接続されたチョウクコ
イル３を通り、次に整流器４を通り、直流パルス発生回
路の高圧側に供給される。

直流パルス発生回路でのスイッチングに伴ないチョウク
コイル３には直流の脈流が通り、チョウクコイル３の両
端に交流電圧が励起される。チョウクコイル３に接続さ
れた整流器４を通った直流電圧は、直流電源回路の直流
電圧に加算されて放電用コンデンサ５に充電され、直流
パルス発生回路の高圧側に供給される。直流パルス発生
回路は高電圧になるので、それに応じて出力の大きい直
流パルスを発生する。

直流パルス発生回路に供給される直流には定常状態では
電圧の変動を起す要素はなく安定な直流パルスが継続し
て発生する。

第５〜８図に示す別の実施例の回路も同じ作用を有する
ことは、直ちに理解出来るところであろう。

［実施例］ 実施例１ 第４図の回路で、チョウクコイル３には３Ｈのものを、
放電用コンデンサ５に３．３μＦのものを、整流器４に
はシリコン整流器を、負荷７として２０Ωの抵抗器を用
い、電源回路を１００■の商用電源（測定値１０１　Ｖ
ＡＣ）に接続した。発振周波数を１〜１００Ｈｚに変化
させた。直流電源回路には１４０ｖ、放電用コンデンサ
の両端では５９０■の電位差があり、発振周波数の調整
による変化に伴って各電位差には変化はなく、安定に強
い発振が継続し、またチョウクコイルを含みパルス発生
回路全体に発熱はほとんど感じられなかった。

実施例２ 第４図の回路で、負荷６として直径１５ｃｍ巻数５０回
の空芯コイルを用いたほかは実施例１と同じ条件で行な
った。直流電源回路には１４０Ｖ、放電用コンデンサ５
の両端では５８０ｖの電位差があり、発振周波数の調整
による変化に伴って各電位差には変化はなく、安定に強
い発振が継続し、またチョウクコイルを含みパルス発生
回路全体に発熱はほとんど感じられなかった。

実施例３ 放電用コンデンサを５．３μＦにかえた以外は実施例２
と同条件で行った。直流電源回路には１４０Ｖ、放電用
コンデンサの両端では４２０■の電位差があり、発振周
波数の調整による変化に伴って各電位差には変化はなく
、安定に強い発振が継続した。また付加電源回路のトラ
ンスに若干の発熱が感じられたが、長時間の使用後も室
温プラス１０度以下にとどまり、小型の装置に密閉して
組み込んで使用することに支障はなかった。

実施例４ 放電用コンデンサを１３μＦにかえた以外は実施例２と
同条件で行った。直流電源回路には１４０■、放電用コ
ンデンサの両端では２８０ｖの電位差があり、発振周波
数の調整による変化に伴って各電位差には変化はなく、
安定に強い発振が継続した。また付加電源回路のトラン
スに若干の発熱が感じられたが、長時間の使用後も室温
プラス１０度以下にとどまり、小型の装置に密閉して組
み込んで使用することに支障はなかった。

［発明の効果］ 充電抵抗器で熱損失となっていた電気エネルギーを、直
流電源に変換して、直流パルス発生回路側の電圧を高く
するように電源に直列に接続することにより、熱損失が
抑制されるとともに放電電圧が高まることにより、パル
ス発生装置の電力効率が向上し、出力の増大と装置が小
型化が同時に実現された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例、第２図は第１図の装置の概念図、第３
図は本発明の装置の概念図、第４図は本発明の実施例、
第５図、第６図、第７図、第８図は本発明の別の実施例
である。 図面において １は整流素子、２は電源平滑用コンデンサ、３はチョウ
クコイル、４は整流器、５は放電用コンデンサ、６は負
荷、７は可変抵抗器、８はトリガーダイオード、 ９は弛緩発振用コンデンサ、 １０はサ イリスタ、 Ｌ。 Ｒは充電抵抗器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源回路に、放電用コンデンサと、スイッチング素
   子とスイッチング素子のスイッチング周波数を制御する
   制御回路からなる直流パルス発生回路を直列に接続した
   直流パルス発生器において、直流電源回路と直流パルス
   発生回路の間に、チョウクコイルと整流器とを直流電流
   の順方向に合わせて、直列に接続したことを特徴とする
   直流パルス発生器