JP2002354845A - High voltage pulse power source circuit - Google Patents
High voltage pulse power source circuitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネトロン又は
クライストロンの負荷に高電圧パルスを短時間印加する
高電圧パルス電源回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-voltage pulse power supply circuit for applying a high-voltage pulse to a magnetron or klystron load for a short time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図５は、従来の高電圧パルス電源回路で
ある。この図において、負荷６は、高周波電磁波を発生
させるためのマグネトロン又はクライストロンである。
マグネトロンは電磁波による滅菌等のため、クライスト
ロンは加速器等に用いられる。また、１は高圧直流電
源、２はパルス形成素子（ＰＦＮ：Ｐｕｌｓｅ Ｆｏｒ
ｍｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、３はスイッチング素子
（サイラトロン）、５はトランスであり、高圧直流電源
１（例えば、１０ｋＶ、３００Ａ）でＰＦＮ２を構成す
る複数のコンデンサに電荷を蓄積し、次いでトリガ信号
４によりサイラトロン３をＯＮして、コンデンサの電荷
を瞬時に放電させ、その際に発生するパルス電圧をトラ
ンス５で昇圧して、負荷６に高圧パルス電圧を印加する
ようになっている。2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional high voltage pulse power supply circuit. In this figure, a load 6 is a magnetron or a klystron for generating high-frequency electromagnetic waves.
Klystrons are used for accelerators and the like because magnetrons are sterilized by electromagnetic waves. Reference numeral 1 denotes a high-voltage DC power supply and 2 denotes a pulse forming element (PFN: Pulse For
3 is a switching element (thyratron), 5 is a transformer, and a high-voltage DC power supply 1 (for example, 10 kV, 300 A) accumulates electric charges in a plurality of capacitors constituting the PFN 2. Is turned on, the charge of the capacitor is discharged instantaneously, the pulse voltage generated at that time is boosted by the transformer 5, and a high-voltage pulse voltage is applied to the load 6.
【０００３】上述した従来の高電圧パルス電源回路は、
スイッチング素子（サイラトロン）４が異常の場合で
も、負荷６に対する影響は少なく安定して作動できる
が、パルス形成素子（ＰＦＮ）は、外形形状が大きく、
コンパクト化が困難であった。[0003] The above-mentioned conventional high-voltage pulse power supply circuit includes:
Even when the switching element (thyratron) 4 is abnormal, it has a small effect on the load 6 and can operate stably. However, the pulse forming element (PFN) has a large external shape.
It was difficult to make it compact.
【０００４】この問題を解決するために、図６に模式的
に示すように、ＰＦＮを半導体素子からなる主回路スイ
ッチングモジュール７で置き換えた回路が提案されてい
る。主回路スイッチングモジュール７は、複数のサイリ
スタ７ａとこれを保護するダイオード７ｂで構成されて
おり、ＤＣ電源１ａでコンデンサ１ｂに蓄積した電荷
を、トリガ信号４で光／電変換器８を介して主回路スイ
ッチングモジュール７をＯＮし、コンデンサ１ｂの電荷
をトランス４を通して放電させ、このパルス電圧をトラ
ンス５で昇圧して、負荷６に高圧パルス電圧を印加する
ようになっている。To solve this problem, a circuit has been proposed in which the PFN is replaced by a main circuit switching module 7 made of a semiconductor element, as schematically shown in FIG. The main circuit switching module 7 is composed of a plurality of thyristors 7a and diodes 7b for protecting the thyristors 7a. The charge accumulated in the capacitor 1b by the DC power supply 1a is transferred to the main circuit via the optical / electric converter 8 by the trigger signal 4. When the circuit switching module 7 is turned on, the electric charge of the capacitor 1b is discharged through the transformer 4, the pulse voltage is boosted by the transformer 5, and a high-voltage pulse voltage is applied to the load 6.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したマグネトロン
又はクライストロンの負荷６は、高電圧パルスを短時間
（例えば４〜６μｓｅｃ）印加するようになっている
が、高電圧パルスがそれ以上長くなる（例えば１２μｓ
ｅｃ以上）になると損傷を受ける問題点があった。ま
た、上述した主回路スイッチングモジュール７を構成す
るサイリスタ７ａは、使用中の過電流で導通状態になる
故障が起きやすく、その場合、トリガ信号４がＯＮから
ＯＦＦになっても、導通状態のサイリスタ７ａを通して
コンデンサ１ｂの電荷が放電を続け、トランス５を介し
て負荷６に許容時間以上の高電圧パルスが印加され、高
価な負荷６（マグネトロン又はクライストロン）を損傷
させるおそれがあった。更に、負荷６の損傷を防止する
ために、過電流リレー（継電器）を回路の途中に挿入す
ることも考えられるが、過電流リレーは応答速度が遅
く、その作動に例えば２０ｍｓｅｃ程度を要するため、
上記約１２μｓｅｃ前後の遅れは到底検出できなかっ
た。The above-mentioned magnetron or klystron load 6 applies a high voltage pulse for a short time (for example, 4 to 6 μsec), but the high voltage pulse becomes longer (for example, longer). 12 μs
ec) or more. Further, the thyristor 7a constituting the above-mentioned main circuit switching module 7 is liable to cause a failure in which the thyristor 7a becomes conductive due to an overcurrent in use. The electric charge of the capacitor 1b continues to be discharged through 7a, and a high voltage pulse for an allowable time or more is applied to the load 6 through the transformer 5, which may damage the expensive load 6 (magnetron or klystron). Further, in order to prevent the load 6 from being damaged, it is conceivable to insert an overcurrent relay (relay) in the middle of the circuit. However, the overcurrent relay has a slow response speed and requires about 20 msec for its operation.
The above delay of about 12 μsec could not be detected at all.
【０００６】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、マグ
ネトロン又はクライストロンの負荷に高電圧パルスを短
時間印加することができ、かつその印加時間が許容範囲
を超える前に、瞬時に印加を停止して負荷を保護するこ
とができる高電圧パルス電源回路を提供することにあ
る。The present invention has been made to solve such a problem. That is, an object of the present invention is to protect a load by applying a high voltage pulse to a load of a magnetron or a klystron for a short time and immediately stopping the application before the application time exceeds an allowable range. It is an object of the present invention to provide a high-voltage pulse power supply circuit that can achieve the above.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＤＣ電
源（１ａ）とコンデンサ（１ｂ）からなる高圧直流電源
（１）と、前記コンデンサの電荷を短時間放電させるよ
うにスイッチングする主回路スイッチングモジュール
（７）と、該主回路スイッチングモジュールにトリガ信
号（４）を入力するトリガ回路とを備えた高電圧パルス
電源回路において、前記放電電流を検出する電流検出器
（１２）と、保護信号により負荷（６）をバイパスして
前記放電電流を流す保護スイッチングモジュール（１
０）と、前記保護信号を出力する保護スイッチングモジ
ュールドライブ基板（１４）とを備え、負荷に一定時間
以上の電流を流さないように、高圧直流電源のコンデン
サに蓄電した電荷を保護スイッチングモジュール（１
０）を通して瞬時に放電させる、ことを特徴とする高電
圧パルス電源回路が提供される。According to the present invention, a high-voltage DC power supply (1) comprising a DC power supply (1a) and a capacitor (1b), and a main circuit for switching so as to discharge the charge of the capacitor for a short time. In a high voltage pulse power supply circuit including a switching module (7) and a trigger circuit for inputting a trigger signal (4) to the main circuit switching module, a current detector (12) for detecting the discharge current; The protection switching module (1) that allows the discharge current to flow by bypassing the load (6)
0) and a protection switching module drive board (14) that outputs the protection signal, and stores the charge stored in the capacitor of the high-voltage DC power supply in the protection switching module (1) so as to prevent a current from flowing to a load for a certain period of time or more.
0), a high-voltage pulse power supply circuit is provided which discharges instantaneously through 0).
【０００８】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
主回路スイッチングモジュール（７）及び保護スイッチ
ングモジュールドライブ基板（１４）は、半導体素子か
らなる。According to a preferred embodiment of the present invention, the main circuit switching module (7) and the protection switching module drive board (14) are made of semiconductor devices.
【０００９】上記本発明の構成によれば、ＤＣ電源（１
ａ）でコンデンサ（１ｂ）に蓄積した電荷を、トリガ信
号（４）で主回路スイッチングモジュール（７）をＯＮ
し、コンデンサの電荷を例えばトランスを通して放電さ
せ、マグネトロン又はクライストロンの負荷に高圧パル
ス電圧をトリガ信号がＯＮする短時間だけ印加すること
ができる。また、高電圧回路のスイッチングモジュール
（７）が過電流等で導通状態になった場合、トリガ信号
がＯＦＦになった後に継続する放電電流を電流検出器
（１２）で検出し、保護スイッチングモジュールドライ
ブ基板（１４）で保護信号を出力して、保護スイッチン
グモジュール（１０）を通して放電電流を負荷（６）を
バイパスして放電させることができる。従って、この作
動時間を短縮するために、半導体素子からなる主回路ス
イッチングモジュール（７）及び保護スイッチングモジ
ュールドライブ基板（１４）を用いれば、その印加時間
が許容範囲を超える前に、瞬時に印加を停止して負荷を
保護することができる。According to the configuration of the present invention, the DC power supply (1
The charge accumulated in the capacitor (1b) in (a) is turned on, and the main circuit switching module (7) is turned on by the trigger signal (4).
Then, the charge of the capacitor is discharged through, for example, a transformer, and a high-voltage pulse voltage can be applied to the load of the magnetron or the klystron for a short time when the trigger signal is turned on. Further, when the switching module (7) of the high-voltage circuit becomes conductive due to overcurrent or the like, the current detector (12) detects a discharge current that continues after the trigger signal is turned off, and the protection switching module drive The protection signal is output from the board (14), and the discharge current can be discharged through the protection switching module (10), bypassing the load (6). Therefore, if the main circuit switching module (7) composed of a semiconductor element and the protection switching module drive board (14) are used in order to shorten the operation time, the application is instantaneously performed before the application time exceeds the allowable range. Stop to protect the load.
【００１０】前記保護スイッチングモジュールドライブ
基板（１４）は、電流検出器（１２）で検出した電流信
号と、前記トリガ信号（４）とを比較し、電流信号がト
リガ信号より長く継続するときに保護信号を出力するコ
ンパレータを有する。この構成により、スイッチングモ
ジュール（７）が導通状態になったことを、コンパレー
タで瞬時に検出し、４〜５μｓｅｃ程度のわずかな遅れ
で保護信号を出力することができる。The protection switching module drive board (14) compares the current signal detected by the current detector (12) with the trigger signal (4), and protects when the current signal lasts longer than the trigger signal. A comparator for outputting a signal; With this configuration, it is possible to instantaneously detect that the switching module (7) has become conductive by the comparator and to output the protection signal with a slight delay of about 4 to 5 μsec.
【００１１】前記保護スイッチングモジュール（１０）
は、直列に接続された例えばサイラトロン（１０ａ）と
抵抗（１０ｂ）からなり、前記主回路スイッチングモジ
ュール（７）の上流側又は下流側とアースとの間に設置
される。サイラトロンの代わりにサイリスタ等の半導体
素子でもよい。この構成により、保護スイッチングモジ
ュールドライブ基板（１４）からの保護信号により、主
回路スイッチングモジュール（７）を流れる放電電流を
その上流側又は下流側からアースへ流し、放電電流を負
荷（６）をバイパスして放電させることができる。The protection switching module (10)
Consists of, for example, a thyratron (10a) and a resistor (10b) connected in series, and is installed between the upstream or downstream side of the main circuit switching module (7) and the ground. A semiconductor device such as a thyristor may be used instead of the thyratron. According to this configuration, the discharge current flowing through the main circuit switching module (7) flows from the upstream side or the downstream side to the ground and the discharge current bypasses the load (6) in response to the protection signal from the protection switching module drive board (14). To discharge.
【００１２】前記トリガ回路は、トリガ信号（４）を主
回路スイッチングモジュールに入力する光／電変換器
（８）からなる。この構成により、トリガ信号（４）の
ＯＮ／ＯＦＦ信号をほとんど遅れなく、かつ雑音に影響
されることなく主回路スイッチングモジュールに入力す
ることができる。The trigger circuit comprises an optical / electrical converter (8) for inputting a trigger signal (4) to the main circuit switching module. With this configuration, the ON / OFF signal of the trigger signal (4) can be input to the main circuit switching module with almost no delay and without being affected by noise.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【００１４】図１は、本発明による高電圧パルス電源回
路の第１実施形態図である。この図に示すように、本発
明の高電圧パルス電源回路は、ＤＣ電源１ａとコンデン
サ１ｂからなる高圧直流電源１と、コンデンサ１ｂの電
荷を短時間放電させるようにスイッチングする主回路ス
イッチングモジュール７と、主回路スイッチングモジュ
ール７にトリガ信号４を入力するトリガ回路とを備え
る。FIG. 1 is a first embodiment of a high-voltage pulse power supply circuit according to the present invention. As shown in this figure, the high-voltage pulse power supply circuit of the present invention comprises a high-voltage DC power supply 1 composed of a DC power supply 1a and a capacitor 1b, and a main circuit switching module 7 for switching so as to discharge the electric charge of the capacitor 1b for a short time. And a trigger circuit for inputting the trigger signal 4 to the main circuit switching module 7.
【００１５】高圧直流電源１は、ＤＣ電源１ａでコンデ
ンサ１ｂに、例えば１０ｋＶ、３００Ａに相当する高電
圧の電荷を蓄積する。また、主回路スイッチングモジュ
ール７は、複数のサイリスタ７ａとこれを保護するダイ
オード７ｂで構成されており、トリガ信号４でスイッチ
ングしてコンデンサ１ｂの電荷を短時間放電させるよう
になっている。更に、トリガ回路は、トリガ信号４を主
回路スイッチングモジュール７に入力する光／電変換器
８からなり、主回路スイッチングモジュール７をスイッ
チングして負荷６で必要とする短時間（例えば４〜６μ
ｓｅｃ）だけ導通状態にするようになっている。なお、
この例では、モジュール７の導通により、コンデンサ１
ｂの電荷が高電圧パルスとしてトランス５を通して放電
され、トランス５で更に昇圧してマグネトロン又はクラ
イストロンの負荷６に高電圧パルスを印加する。The high-voltage DC power supply 1 stores a high-voltage charge corresponding to, for example, 10 kV and 300 A in the capacitor 1b by the DC power supply 1a. The main circuit switching module 7 includes a plurality of thyristors 7a and diodes 7b for protecting the thyristors 7a. The switching is performed by the trigger signal 4 to discharge the capacitor 1b for a short time. Further, the trigger circuit is composed of an optical / electrical converter 8 for inputting the trigger signal 4 to the main circuit switching module 7, and for switching the main circuit switching module 7 for a short time (for example, 4 to 6 μm) required by the load 6.
The conduction state is established only for sec). In addition,
In this example, the conduction of the module 7 causes the capacitor 1
The charge b is discharged through the transformer 5 as a high voltage pulse, and the voltage is further increased by the transformer 5 to apply a high voltage pulse to the magnetron or klystron load 6.
【００１６】本発明の高電圧パルス電源回路は、更に、
保護スイッチングモジュール１０、電流検出器１２及び
保護スイッチングモジュールドライブ基板１４を備え
る。保護スイッチングモジュール１０は、直列に接続さ
れた例えばサイラトロン等のスイッチング素子１０ａと
抵抗１０ｂからなり、主回路スイッチングモジュール７
の上流側とアースとの間に設置され、保護信号により負
荷６をバイパスして放電電流をアースに流すようになっ
ている。電流検出器１２は、例えばカレントトランスフ
ォーマであり、この例では高圧直流電源１から主回路ス
イッチングモジュール７とトランス５を通ってアース９
に流れる高電圧パルス電流を検出する。The high-voltage pulse power supply circuit of the present invention further comprises:
It includes a protection switching module 10, a current detector 12, and a protection switching module drive board 14. The protection switching module 10 includes a switching element 10a such as a thyratron and a resistor 10b connected in series, and
Is arranged between the upstream side and the ground, and the protection signal bypasses the load 6 to flow the discharge current to the ground. The current detector 12 is, for example, a current transformer. In this example, the high-voltage DC power supply 1 passes through the main circuit switching module 7 and the transformer 5 to ground 9.
The high-voltage pulse current flowing through is detected.
【００１７】主回路スイッチングモジュール７として
は、ＯＮ／ＯＦＦが可能なその他の半導体素子でもよ
い。その場合、負荷側の反射波等の影響で半導体素子に
異常が生じ、導通状態になる場合がある。負荷６として
マグネトロンやクライストロン等を使用した場合、定格
の電流がある一定時間以上負荷に流れると負荷を壊して
しまう可能性がある。そこで、保護スイッチングモジュ
ール１０をＯＮすることにより抵抗１０ｂに電流を流
し、コンデンサ１ｂに蓄電された電荷を放電させる機能
を有する。これにより負荷６に対して流れる電流は減衰
し、一定時間放電後電流電源の方で充電を停止すること
ができる。The main circuit switching module 7 may be another semiconductor element which can be turned on / off. In that case, an abnormality may occur in the semiconductor element due to the influence of a reflected wave or the like on the load side, and the semiconductor element may become conductive. When a magnetron, a klystron, or the like is used as the load 6, if the rated current flows through the load for a certain period of time or more, the load may be broken. Therefore, the protection switching module 10 has a function of turning on the protection switching module 10 to cause a current to flow through the resistor 10b and discharge the electric charge stored in the capacitor 1b. As a result, the current flowing to the load 6 is attenuated, and the charging can be stopped by the current power supply after discharging for a certain period of time.
【００１８】図２は、本発明を構成するドライブ基板の
ブロック図である。この図に示すように、保護スイッチ
ングモジュールドライブ基板１４は、コンパレータ１４
ａと複数のバッファ回路１４ｂとからなり、電流検出器
１２で検出した電流信号と、トリガ信号４とを比較し、
電流信号がトリガ信号より長く継続するときに保護信号
を出力するようになっいている。FIG. 2 is a block diagram of a drive board constituting the present invention. As shown in this figure, the protection switching module drive board 14 includes a comparator 14
a and a plurality of buffer circuits 14b, and compares the current signal detected by the current detector 12 with the trigger signal 4,
A protection signal is output when the current signal lasts longer than the trigger signal.
【００１９】図３は、図２のドライブ基板の動作タイム
チャートである。この図は、主回路スイッチングモジュ
ール７に異常が生じ、トリガ信号の出力時間（ＯＮの時
間）がｔ１の場合に、電流検出器１２で検出した電流信
号の検出時間がｔ１より長いｔ２の場合を示している。
ドライブ基板１４は、まずトリガー信号と電流信号を比
較し、電流信号の方がある一定時間以上長ければ、保護
スイッチングモジュール１０にＯＮ信号（保護信号）を
出力する。FIG. 3 is an operation time chart of the drive board of FIG. This figure shows a case where an abnormality occurs in the main circuit switching module 7 and the output time (ON time) of the trigger signal is t1, and the detection time of the current signal detected by the current detector 12 is t2 longer than t1. Is shown.
The drive board 14 first compares the trigger signal with the current signal, and outputs an ON signal (protection signal) to the protection switching module 10 if the current signal is longer than a certain time.
【００２０】保護スイッチングモジュールドライブ基板
１４は、半導体素子からなり、その電子回路内の遅延は
１〜２μｓｅｃ程度であり、保護スイッチングモジュー
ル１０の作動遅れも最大１μｓｅｃ程度である。従っ
て、本発明の構成により保護スイッチングモジュール１
０が作動するまでの遅延時間は、２〜３μｓｅｃ程度で
あり、通常の保護継電器が追従できない高速で、異常を
検出し保護することができる。なお、放電する電流値は
コンデンサの容量、抵抗値、スイッチの許容電流から決
定し、減衰する時間はコンデンサと抵抗の時定数（Ｃ
Ｒ）から算出できる。The protection switching module drive board 14 is made of a semiconductor element, and its electronic circuit has a delay of about 1 to 2 μsec, and the operation delay of the protection switching module 10 is about 1 μsec at the maximum. Therefore, according to the configuration of the present invention, the protection switching module 1
The delay time until 0 is activated is about 2 to 3 μsec, and the abnormality can be detected and protected at a high speed that cannot be followed by a normal protective relay. The discharging current value is determined from the capacitance and resistance value of the capacitor and the allowable current of the switch, and the decay time is determined by the time constant (C
R).
【００２１】図４は、本発明による高電圧パルス電源回
路の第２実施形態図である。この例では、高電圧パルス
が、トランスを介することなく直接負荷６に印加され
る。また、保護スイッチングモジュール１０は、主回路
スイッチングモジュール７の下流側とアース９との間に
設置されている。その他の構成は、図１と同様である。
この構成の回路の場合も、図１と同様のドライブ基板１
４で負荷６を保護することができる。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the high-voltage pulse power supply circuit according to the present invention. In this example, a high voltage pulse is applied directly to the load 6 without going through a transformer. The protection switching module 10 is installed between the downstream side of the main circuit switching module 7 and the ground 9. Other configurations are the same as those in FIG.
In the case of the circuit having this configuration, the same drive board 1 as that of FIG.
The load 4 can protect the load 6.
【００２２】上述した本発明の構成によれば、ＤＣ電源
１ａでコンデンサ１ｂに蓄積した電荷を、トリガ信号４
で主回路スイッチングモジュール７をＯＮし、コンデン
サの電荷を例えばトランスを通して放電させ、マグネト
ロン又はクライストロンの負荷に高圧パルス電圧をトリ
ガ信号がＯＮする短時間だけ印加することができる。ま
た、高電圧回路のスイッチングモジュール７が過電流等
で導通状態になった場合、トリガ信号がＯＦＦになった
後に継続する放電電流を電流検出器１２で検出し、保護
スイッチングモジュールドライブ基板１４で保護信号を
出力して、保護スイッチングモジュール１０を通して放
電電流を負荷６をバイパスして放電させることができ
る。従って、この作動時間を短縮するために、半導体素
子からなる主回路スイッチングモジュール７及び保護ス
イッチングモジュールドライブ基板１４を用いれば、そ
の印加時間が許容範囲を超える前に、瞬時に印加を停止
して負荷を保護することができる。According to the configuration of the present invention described above, the charge accumulated in the capacitor 1b by the DC power supply 1a is
Then, the main circuit switching module 7 is turned on, the electric charge of the capacitor is discharged through, for example, a transformer, and a high-voltage pulse voltage can be applied to the load of the magnetron or klystron for a short time when the trigger signal is turned on. Further, when the switching module 7 of the high voltage circuit becomes conductive due to an overcurrent or the like, the current detector 12 detects the discharge current that continues after the trigger signal is turned off, and is protected by the protection switching module drive board 14. By outputting a signal, the discharge current can be discharged through the protection switching module 10 bypassing the load 6. Therefore, if the main circuit switching module 7 and the protection switching module drive board 14 made of semiconductor elements are used to shorten the operation time, the application is instantaneously stopped before the application time exceeds the allowable range, and the load is reduced. Can be protected.
【００２３】なお本発明は以上に述べた実施形態に限ら
れるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種
の変更が可能である。The present invention is not limited to the embodiment described above, and various changes can be made without departing from the gist of the invention.
【００２４】[0024]
【発明の効果】上述したように、保護装置を装備してい
ない場合には、主回路スイッチが短絡状態になった場合
に負荷を壊すおそれがあり、負荷がマグネトロンやクラ
イストロン等の真空管の場合は大変高価なものとなる
が、本発明の保護装置を装備することによってこれらの
負荷を高速（数μｓ）で保護することができる。As described above, when the protective device is not provided, the load may be destroyed when the main circuit switch is short-circuited. When the load is a vacuum tube such as a magnetron or a klystron, the load may be damaged. Although very expensive, these loads can be protected at high speed (several μs) by equipping the protection device of the present invention.
【００２５】すなわち、本発明の高電圧パルス電源回路
は、マグネトロン又はクライストロンの負荷に高電圧パ
ルスを短時間印加することができ、かつその印加時間が
許容範囲を超える前に、瞬時に印加を停止して負荷を保
護することができる等の優れた効果を有する。That is, the high-voltage pulse power supply circuit of the present invention can apply a high-voltage pulse to a magnetron or klystron load for a short period of time, and immediately stops the application before the application time exceeds an allowable range. And has an excellent effect that the load can be protected.
【図１】本発明による高電圧パルス電源回路の第１実施
形態図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a high-voltage pulse power supply circuit according to the present invention.
【図２】本発明を構成するドライブ基板のブロック図で
ある。FIG. 2 is a block diagram of a drive board constituting the present invention.
【図３】図２のドライブ基板の動作タイムチャートであ
る。FIG. 3 is an operation time chart of the drive board of FIG. 2;
【図４】本発明による高電圧パルス電源回路の第２実施
形態図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of a high-voltage pulse power supply circuit according to the present invention.
【図５】従来の高電圧パルス電源回路の一例を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional high-voltage pulse power supply circuit.
【図６】従来の高電圧パルス電源回路の別の例を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing another example of a conventional high-voltage pulse power supply circuit.
１ 高圧直流電源、１ａ ＤＣ電源、１ｂ コンデン
サ、２ パルス形成素子（ＰＦＮ）、３ スイッチング
素子（サイラトロン）、４ トリガ信号、５ トラン
ス、６ 負荷（マグネトロン又はクライストロン）、７
主回路スイッチングモジュール、７ａ サイリスタ、
７ｂ ダイオード、８ 光／電変換器、９ アース、１
０ 保護スイッチングモジュール、１０ａ サイラトロ
ン、１０ｂ 抵抗、１２ 電流検出器、１４ 保護スイ
ッチングモジュールドライブ基板、１４ａ コンパレー
タ、１４ｂ バッファ回路1 High voltage DC power supply, 1a DC power supply, 1b capacitor, 2 pulse forming element (PFN), 3 switching element (thyratron), 4 trigger signal, 5 transformer, 6 load (magnetron or klystron), 7
Main circuit switching module, 7a thyristor,
7b diode, 8 optical / electrical converter, 9 ground, 1
0 protection switching module, 10a thyratron, 10b resistor, 12 current detector, 14 protection switching module drive board, 14a comparator, 14b buffer circuit
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H790 BA00 BB05 DD00 EA01 EA02 EA13 EA19 EB06 Continued on the front page F term (reference) 5H790 BA00 BB05 DD00 EA01 EA02 EA13 EA19 EB06
Claims (5)
からなる高圧直流電源（１）と、前記コンデンサの電荷
を短時間放電させるようにスイッチングする主回路スイ
ッチングモジュール（７）と、該主回路スイッチングモ
ジュールにトリガ信号（４）を入力するトリガ回路とを
備えた高電圧パルス電源回路において、 前記放電電流を検出する電流検出器（１２）と、保護信
号により負荷（６）をバイパスして前記放電電流を流す
保護スイッチングモジュール（１０）と、前記保護信号
を出力する保護スイッチングモジュールドライブ基板
（１４）とを備え、 負荷に一定時間以上の電流を流さないように、高圧直流
電源のコンデンサに蓄電した電荷を保護スイッチングモ
ジュール（１０）を通して瞬時に放電させる、ことを特
徴とする高電圧パルス電源回路。1. A DC power supply (1a) and a capacitor (1b)
A high-voltage DC power supply (1), a main circuit switching module (7) for switching so as to discharge the charge of the capacitor for a short time, and a trigger circuit for inputting a trigger signal (4) to the main circuit switching module. A high voltage pulse power supply circuit comprising: a current detector (12) for detecting the discharge current; a protection switching module (10) for passing the discharge current by bypassing a load (6) with a protection signal; A protection switching module drive board (14) that outputs a current, and discharges a charge stored in a capacitor of the high-voltage DC power supply through the protection switching module (10) instantaneously so as not to allow a current to flow to a load for a predetermined time or more. A high-voltage pulse power supply circuit, characterized in that:
（７）及び保護スイッチングモジュールドライブ基板
（１４）は、半導体素子からなる、ことを特徴とする請
求項１に記載の高電圧パルス電源回路。2. The high-voltage pulse power supply circuit according to claim 1, wherein the main circuit switching module (7) and the protection switching module drive board (14) are made of a semiconductor device.
ブ基板（１４）は、電流検出器（１２）で検出した電流
信号と、前記トリガ信号（４）とを比較し、電流信号が
トリガ信号より長く継続するときに保護信号を出力する
コンパレータを有する、ことを特徴とする請求項１に記
載の高電圧パルス電源回路。3. The protection switching module drive board (14) compares a current signal detected by a current detector (12) with the trigger signal (4), and when the current signal lasts longer than the trigger signal. 2. The high-voltage pulse power supply circuit according to claim 1, further comprising a comparator that outputs a protection signal.
０）は、直列に接続されたサイラトロン（１０ａ）と抵
抗（１０ｂ）からなり、前記主回路スイッチングモジュ
ール（７）の上流側又は下流側とアースとの間に設置さ
れる、ことを特徴とする請求項１に記載の高電圧パルス
電源回路。4. The protection switching module (1)
No. 0) comprises a thyratron (10a) and a resistor (10b) connected in series, and is installed between the upstream or downstream of the main circuit switching module (7) and the ground. The high-voltage pulse power supply circuit according to claim 1.
主回路スイッチングモジュールに入力する光／電変換器
（８）からなる、ことを特徴とする請求項１に記載の高
電圧パルス電源回路。5. The high voltage pulse power supply circuit according to claim 1, wherein said trigger circuit comprises an optical / electrical converter (8) for inputting a trigger signal (4) to a main circuit switching module. .
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