JP2008505595A - 高効率スイッチ保護電力スイッチング - Google Patents
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Abstract
Description
・PFN回路網の必要が無い
・よりコンパクトな構成が得られる
・浮遊損失が少ない
・期待寿命が長い
・パルス幅の電子的調整が可能。回路変更又は再調整の必要が無い。限界として、パルス幅は要すればパルス毎にさえ変更可能である。
・負荷に送出される電圧はコンデンサ電圧と同一であり、PFN型変調器の場合のように半分ではない。このことは、電力(全電圧x電流)の半分でなく、スイッチの全定格出力を用い得ることを意味する。
本発明の一般的目的は、電力装置の電力スイッチング装置を負荷故障等から保護を可能にすることである。
特に、スイッチ(単数又は複数)を負荷短絡から保護するのが望ましい。
本発明の一特定目的は、改良された電力スイッチング装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、改良された電力装置を提供することにある。
・送電遅延に基づく効率的スイッチ保護
・高い電力出力。本発明の電力装置は、遅延によるスイッチ保護を含まない対応する従来の電力装置と比較して、出力を4倍(!)まで高める。
短絡負荷故障からの保護
・負荷故障電流とスイッチの能動的ターンオフを検出して、遅延を少なくし、従って送電線の物理的寸法を低減する
・統合電圧ドループ補償をもつ送電遅延線
・開回路負荷故障からの保護
T=N(LC)1/2 (1)
20 スイッチ
22 電子オンオフ制御部
25 遅延線
30 変圧器
27 電流検出器
40 負荷
Claims (41)
- 電力入力部及び電力出力部と、
電力入力部側から電力出力部側へのエネルギーパルスをスイッチングするスイッチと、
該スイッチと電力出力部側間に接続され、負荷故障電流からのスイッチの保護を可能にする遅延をして前記エネルギーパルスを伝送するための送電線と
を含んで成る電力スイッチング装置。 - 更に、
前記負荷故障電流を検知する検出器と、
検出された負荷検出電流に応答して前記スイッチを能動的に保護するための手段と
を含んで成る請求項1に記載の電力スイッチング装置。 - 前記スイッチを能動的に保護する手段が、検出負荷故障電流に応答してスイッチを能動的にターンオフするように操作可能である請求項1に記載の電力スイッチング装置。
- 前記スイッチが、前記エネルギーパルスのスイッチングのターンオン・ターンオフ動作を電子的に制御可能にしており、前記送電線は遅延がスイッチのターンオフ遅延より長くなるように構成されて成る請求項1〜3の何れか一つに記載の電力スイッチング装置。
- 前記遅延がスイッチのターンオフ遅延と電流立下り時間の和より長くなるようにして成る請求項4に記載の電力スイッチング装置。
- 前記遅延が半パルス幅より長くなるようにして成る請求項4に記載の電力スイッチング装置。
- 前記スイッチを電子的にターンオン及びターンオフして前記エネルギーパルスを、それぞれ開始及び終了する手段が更に含まれて成る請求項4に記載の電力スイッチング装置。
- 前記スイッチが固体スイッチである請求項4に記載の電力スイッチング装置。
- 送電線がインダクタ・コンデンサ(LC)型送電線である請求項1に記載の電力スイッチング装置。
- 前記送電線がギレミンE型LC回路網である請求項9に記載の電力スイッチング装置。
- 更に非スパイクダイオードを、インダクタ・コンデンサ型送電線のコンデンサに並列に、前記送電線の入力側に接続して成る請求項9に記載の電力スイッチング装置。
- 前記送電線が、パルス波形を個別仕様にするため、不均一送電線である請求項1に記載の電力スイッチング装置。
- 送電遅延線の出力側のインピーダンスを送電遅延線の入力側のインピーダンスとは異にし、インピーダンスが遅延線に亘ってテーパー化するようにした請求項12に記載の電力スイッチング装置。
- 送電遅延線の出力側のインピーダンスを送電遅延線の入力側のインピーダンスより低くし、コンデンサ型電源の放電中の電圧ドループを補償するようにした請求項13に記載の電力スイッチング装置。
- 断面がテーパー状の導通ロッドを遅延線コイルに挿入して前記デーパー化を図るようにした請求項13又は14に記載の電力スイッチング装置。
- 前記送電線のインピーダンスを、電力スイッチング装置の使用対象とする負荷に整合させて成る請求項1に記載の電力スイッチング装置。
- 更に、電圧クランプ回路を前記送電線の出力側に設け、開回路負荷故障の保護を可能にして成る請求項1に記載の電力スイッチング装置。
- 前記送電線が、負荷側に接続される2つの出力端子を有して成る請求項1に記載の電力スイッチング装置。
- 前記出力端子の一方が接地され、他の通電端子を負荷側の通電端子への接続用として成る請求項18に記載の電力スイッチング装置。
- 電源と、
該電源から電力出力部側へのエネルギーパルスをスイッチングするスイッチと、
該スイッチと前記電力出力側間に接続され、
負荷故障電流からの前記スイッチの保護を可能にする遅延をして前記エネルギーパルスを伝送するための送電線と
を含んで成る電力装置。 - 更に、
前記負荷故障電流を検出する検出器と、
検出負荷故障電流に応答してスイッチを能動的に保護する手段
を含んで成る請求項20に記載の電力装置。 - 前記スイッチを能動的に保護する手段が、故障負荷電流に応答してスイッチを能動的にターンオフするように動作可能である請求項21に記載の電力装置。
- 前記スイッチが、前記エネルギーパルスをスイッチングするためターンオン及びターンオフ動作を電子的に制御でき、前記送電線は遅延がスイッチのターンオフ遅延より長くなるように構成されて成る請求項20〜22の何れか一つに記載の電力装置。
- 前記遅延がスイッチのターンオフ遅延と電流立下り時間の和より長くなるようにして成る請求項23に記載の電力装置。
- 前記遅延が半パルス幅より長くなるようにして成る請求項23に記載の電力装置。
- 前記スイッチを電子的にターンオン及びターンオフして前記エネルギーパルスを、それぞれ開始及び終了する手段が更に含まれて成る請求項23に記載の電力装置。
- 前記スイッチが固体スイッチである請求項23に記載の電力装置。
- 送電線がインダクタ・コンデンサ(LC)型送電線である請求項20に記載の電力装置。
- 前記送電線がギレミンE型LC回路網である請求項28に記載の電力装置。
- 更に非スパイクダイオードを、インダクタ・コンデンサ型送電線のコンデンサに並列に、前記送電線の入力側に接続して成る請求項28に記載の電力装置。
- 前記送電線が、パルス波形を個別仕様にするため、不均一送電線である請求項20に記載の電力装置。
- 送電遅延線の出力側のインピーダンスを送電遅延線の入力側のインピーダンスとは異にし、インピーダンスを遅延線に亘ってテーパー化するようにした請求項31に記載の電力装置。
- 前記電源がコンデンサ型電源であり、送電遅延線の出力側のインピーダンスを送電遅延線の入力側のインピーダンスより低くし、コンデンサ型電源の放電中の電圧ドループを補償するようにした請求項32に記載の電力装置。
- 断面がテーパー状の導通ロッドを遅延線に挿入して前記デーパー化を図るようにした請求項32又は33に記載の電力装置。
- 前記送電線のインピーダンスを負荷に整合させて成る請求項20に記載の電力装置。
- 更に、電圧クランプ回路を前記送電線の出力側に設け、開回路負荷故障の保護を可能にして成る請求項20に記載の電力装置。
- 前記送電線が、負荷側に接続される2つの出力端子を有して成る請求項20に記載の電力装置。
- 前記出力端子の一方が接地され、他の通電端子を負荷側の通電端子への接続用として成る請求項37に記載の電力装置。
- 更に、昇圧変圧器を前記送電線と負荷側の間に設けて成る請求項20に記載の電力装置。
- 前記変圧器がスプリットコア変圧器である請求項39に記載の電力装置。
- 前記電源がパルス出力電力を発生する電力変調器である請求項20に記載の電力装置。
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