JP3477351B2 - サイラトロン駆動回路 - Google Patents
サイラトロン駆動回路Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電気集塵装
置用パルス発生装置に組み込まれている共振回路のスイ
ッチとして用いられるサイラトロンを駆動するためのサ
イラトロン駆動回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、電気集塵装置（以下、ＥＰ）
用のパルス発生装置には、図３に示されるようにサイラ
トロンをスイッチとして利用した共振回路が組み込まれ
ている。 【０００３】この例では、直流電源装置２１にコンデン
サ２２が接続され、このコンデンサ２２にインダクタン
ス要素２３およびインピーダンス要素２７を介してサイ
ラトロン２４が並列に接続され、さらにサイラトロン２
４に逆電流バイパス回路２５が逆並列に接続されてお
り、コンデンサ２２、インダクタンス要素２３、インピ
ーダンス要素２７、サイラトロン２４および逆電流バイ
パス回路２５によって共振回路が形成されている。ただ
し、インダクタンス要素２３は主に配線上のインダクタ
ンス成分、インピーダンス要素２７は主に配線およびＥ
Ｐ内での放電を原因とするインピーダンス成分によるも
のである。 【０００４】また、サイラトロン２４にはサイラトロン
２４の電気特性を良好にするためのヒータ電源３０が接
続され、サイラトロン２４はタイミング制御回路２９に
制御されたパルス発生回路２６およびオフバイアス回路
２８によってオン／オフされて、共振回路のスイッチと
して用いられる。 【０００５】具体的には、図４のタイミングチャートに
示されるように、直流電源装置２１によりコンデンサ２
２を充電するときは（時刻ｔ＝０〜ｔ1 ）、オフバイア
ス回路２８によってサイラトロン２４のグリッドにオフ
バイアス電圧が供給され、サイラトロン２４のオフ状態
が保持される。 【０００６】コンデンサ２２に電荷が蓄積された後、タ
イミング制御回路２９の指令によりパルス発生回路２６
からサイラトロン２４のグリッドに１ショットの櫛形の
パルス電圧が供給されると（時刻ｔ＝ｔ1 ）、サイラト
ロン２４は内部気体が放電してオン状態となる。この結
果、コンデンサ２２、インダクタンス要素２３、インピ
ーダンス要素２７およびサイラトロン２４による共振回
路が形成され、コンデンサ２２に蓄積された電荷が共振
電流となって流れ始める。 【０００７】共振回路の共振現象により、サイラトロン
２４のアノード（プレート）に負電圧が印加されると
（時刻ｔ＝ｔ2 ）、サイラトロン２４は自己消弧してオ
フ状態となり、次に順方向電流が流れ始めるまで（時刻
ｔ＝ｔ3 ）、誤点弧を防止するためにオフバイアス回路
２８によってオフバイアス電圧が供給される。この間
（時刻ｔ＝ｔ2 〜ｔ3 ）、共振回路の共振電流は逆電流
バイパス回路２５を介して流れている。 【０００８】以下、時刻ｔ＝ｔ3 ，ｔ5 ，ｔ7 ，…では
サイラトロン２４のグリッドに櫛形のパルス電圧を供給
し、それ以外ではオフバイアス電圧を供給することによ
り、共振回路の共振電流が減衰して流れなくなるまで同
様にサイラトロン２４を駆動する。 【０００９】一方、図５のタイミングチャートに示され
るように、コンデンサ２２が充電された後（ｔ＝ｔ
1 ）、サイラトロン２４のグリッドに予め設定されたオ
ン保持時間（ｔ＝ｔ1 〜ｔ9 ）の間、長幅のパルス電圧
（オンバイアス電圧）を供給し続けることにより、サイ
ラトロン２４の放電状態を保ち、共振回路の共振電流が
減衰して流れなくなるまで、サイラトロン２４のサイラ
トロン２４のオン状態を保持する方法もある。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では共振回路のスイッチとしてサイラトロンを用いると
きは、共振周期に合わせてサイラトロンのグリッドに櫛
形のパルス電圧を供給したり、長幅のパルス電圧を一定
時間供給し続けるといった方法がとられていた。 【００１１】しかし、櫛形のパルス電圧を供給する場
合、ＬＣＲ共振回路の共振周期からサイラトロンに順方
向の共振電流が流れるタイミングを予測して、パルス電
圧の供給タイミングを設定する必要があり、共振周期は
回路や周囲の状態により変動することから、タイミング
制御が非常に困難であるという問題があった。また、順
方向の共振電流が流れる度に、高電圧のパルスを供給し
ていたので損失が大きくなるという問題があった。 【００１２】一方、長幅のパルス電圧を供給し続ける場
合、一度オン状態になったサイラトロンのグリッドにい
くら電流を流しても影響がないため、供給エネルギーが
大量の無効エネルギーとして消費されて効率が低下し、
しかも装置自体の寸法が大きくなるという問題があっ
た。本発明は、このような問題を解決するためになされ
たもので、制御が容易で、しかも効率の高いサイラトロ
ン駆動回路を提供することを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は直流電源装置からの出力によって充電され
るコンデンサの放電路にインダクタンス要素及びインピ
ーダンス要素を介してサイラトロン及び該サイラトロン
に逆並列に接続された逆電流バイパス回路を接続し、こ
れらコンデンサ、インダクタンス要素、インピーダンス
要素、サイラトロン及び逆電流バイパス回路によって共
振回路を形成するサイラトロン駆動回路において、サイ
ラトロンをオン状態に励起するためのパルス電圧を発生
して前記サイラトロンに供給するパルス発生回路と、前
記パルス電圧の供給による前記サイラトロンのオン状態
を保持するために、前記パルス電圧発生回路が前記パル
ス電圧を発生した後、該パルス電圧より低いオンバイア
ス電圧を前記サイラトロンに供給するオンバイアス回路
と、サイラトロンをオン状態からオフ状態に戻すための
オフバイアス電圧を前記サイラトロンに供給するオフバ
イアス回路とを備えたことを特徴とする。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
るサイラトロン駆動回路の構成を示す図である。この回
路は、電気集塵装置用パルス発生装置に組み込まれるも
のであり、サイラトロン４はコンデンサ２、インダクタ
ンス要素３、インピーダンス要素１１および逆電流バイ
パス回路５と共にＬＣＲ共振回路を形成している。 【００１５】すなわち、直流電源装置１にはコンデンサ
２が接続されており、コンデンサ２の一端はインダクタ
ンス要素３、インピーダンス要素１１を介してサイラト
ロン２のアノード（プレート）に接続され、他端はサイ
ラトロン２のカソードに接続されている。 【００１６】インダクタンス要素３は、主に配線上のイ
ンダクタンス成分によるものであり、インピーダンス要
素１１は主に配線およびＥＰ内での放電を原因とするイ
ンピーダンス成分によるものである。 【００１７】サイラトロン４のアノードおよびカソード
には、逆電流バイパス回路５が並列接続されている。逆
電流バイパス回路５は、ダイオードやサイラトロン等に
よって形成されており、サイラトロン５に対し逆並列に
接続される。 【００１８】サイラトロン４を駆動するためのサイラト
ロン駆動回路は、パルス発生回路６、オンバイアス回路
７、オフバイアス回路８、タイミング制御回路９および
ヒータ電源１０によって形成される。 【００１９】パルス発生回路６は、サイラトロン４をオ
フ状態に励起するためのものである。オンバイアス回路
７は、サイラトロン４の放電状態を保持してオン状態を
保持するために、サイラトロン４に連続的にエネルギー
（オンバイアス電圧）を供給するためのものである。オ
フバイアス回路８は、サイラトロン４のオフ状態を保持
して、誤点弧を防止するために用いられる。タイミング
制御回路９は、パルス発生回路６、オンバイアス回路７
およびオフバイアス回路８の動作タイミングの制御を行
うためのものである。ヒータ電源１０は、サイラトロン
４の電気特性を良好にするための図示されていないヒー
タ回路の電源として用いられる。 【００２０】以下、図２に示されるタイミングチャート
を参照して、図１の回路の動作について説明する。図２
において、（ａ）はサイラトロン４の両端電圧（アノー
ド・カソード間電圧）、（ｂ）はサイラトロン４のアノ
ード電流（共振電流）、（ｃ）はサイラトロン駆動回路
の出力電圧（グリッド電圧）、（ｄ）はサイラトロン駆
動回路の出力電流（グリッド電流）を表している。 【００２１】まず、時刻ｔ＝０〜ｔ1 では、直流電源装
置１によってコンデンサ２が充電される。このとき、サ
イラトロン４のオフ状態が保持されるように、オフバイ
アス回路８はサイラトロン４のグリッドに負極性のオフ
バイアス電圧を供給する。なお、この例ではタイミング
制御回路９によってオフバイアス回路８を時刻ｔ＝０に
起動させ、時刻ｔ＝ｔ1 に停止させているが、仮にオフ
バイアス電圧をパルス発生回路９によるパルス電圧およ
びオンバイアス回路７によるオンバイアス電圧よりも小
さく設定した場合、オフバイアス回路８を一度起動した
後は動作を停止させずに、オフバイアス電圧が連続して
供給されるようにしてもよい。 【００２２】時刻ｔ＝ｔ1 において、コンデンサ２の充
電が終了し、タイミング制御回路９の指令信号がパルス
発生回路６に供給される。パルス発生回路６は、この指
令信号に応じてサイラトロン４のグリッドに立ち上がり
の急峻な１ショットのパルス電圧を供給する。 【００２３】サイラトロン４は、パルス発生回路６から
のパルス電圧によって内部気体が放電してオン状態にな
る。この結果、コンデンサ２、インダクタンス要素３、
インピーダンス要素１１およびサイラトロン４によって
ＬＣＲ共振回路が形成され、コンデンサ２に蓄えられた
電荷が共振電流として流れ始める。 【００２４】また、タイミング制御回路９はパルス発生
回路６によってサイラトロン４がオン状態なるまでに、
オンバイアス回路７に別の指令信号を出力する。オンバ
イアス回路７は、この指令信号に応じてサイラトロン４
のグリッドにオンバイアス電圧を供給し始める。オンバ
イアス電圧は、サイラトロン４のオン状態が保持される
程度、すなわちサイラトロン４の放電状態が保持される
程度の、パルス電圧よりも低い必要最小限の電圧値でよ
く、実際にはサイラトロン毎に異なる値となる。また、
オンバイアス電圧を供給し続ける時間（オン維持時間）
は、ＬＣＲ共振回路の共振電流が減衰して流れなくなる
時間（時刻ｔ＝ｔ1 〜ｔ9 ）に基づいて設定される。 【００２５】ＬＣＲ共振回路の共振現象によって、時刻
ｔ＝ｔ1 〜ｔ2 の間はサイラトロン４に対して順方向の
共振電流が流れる（１回目の順方向電流）。一回目の順
方向電流がサイラトロン４を流れ終ると、続く時刻ｔ＝
ｔ2 〜ｔ3 の間はＬＣＲ共振回路にサイラトロン４に対
して逆方向の共振電流が流れる。このとき、共振電流は
逆電流バイパス回路５を介して流れている。ただし、こ
の状態でもオンバイアス回路７によってサイラトロン４
のグリッドにオンバイアス電圧が供給され続けているの
で、サイラトロン４のオン状態は保持されている。 【００２６】時刻ｔ＝ｔ3 において、ＬＣＲ共振回路に
再びサイラトロンに対して順方向の共振電流が流れ始め
る（２回目の順方向電流）。この場合、オンバイアス回
路７によってサイラトロン４のオン状態が保持されてい
るため、共振電流は即座にサイラトロン４を流れ始め
る。 【００２７】以下同様に、ＬＣＲ共振回路の共振電流は
時刻ｔ＝ｔ3 〜ｔ4 ，ｔ5 〜ｔ6 ，ｔ7 〜ｔ8 ，…の間
はサイラトロン４を流れ、それ以外の時刻ｔ＝ｔ4 〜ｔ
5 ，ｔ6 〜ｔ7 ，…の間は逆電流バイパス回路５を流れ
る。そして、ＬＣＲ共振回路の共振電流はインピーダン
ス要素１１を始めとする回路中の抵抗成分で次第に減少
していく。 【００２８】ＬＣＲ共振回路に共振電流が流れなくなっ
た後、時刻ｔ＝ｔ9 においてオンバイアス回路７による
オンバイアス電圧の供給が停止される。これ以後は、オ
フバイアス回路８によってオフバイアス電圧がサイラト
ロンのグリッドに供給され、サイラトロン４の誤点弧が
防止される。 【００２９】このように、本実施形態のサイラトロン駆
動回路によれば、最初にパルス発生回路６からパルス電
圧を供給してサイラトロン４をオン状態にした後は、パ
ルス電圧よりも低い、サイラトロン４の放電状態が保持
される程度のオンバイアス電圧をオンバイアス回路７で
供給し続けるだけで、サイラトロン４のオン状態を保持
することができる。 【００３０】この場合、ＬＣＲ共振回路を流れる共振電
流がサイラトロン４に対して順方向電流になると、即座
にサイラトロン４を流れ始めるようになる。すなわち、
従来のように共振周期に合わせてサイラトロン４にパル
ス電圧を供給する方法とは異なり、複雑なタイミング制
御なしにサイラトロン４を駆動し、連続的に順方向電流
を流すことができる。また、一般にサイラトロン４はオ
フ状態からオン状態に移行する回数によって寿命が規定
されているので、オン状態を保持し続けることによりサ
イラトロン４の劣化を緩和することもできる。 【００３１】さらに、一度サイラトロン４をオン状態に
励起すれば、その後はパルス発生回路６が発生するパル
ス電圧より低いオンバイアス電圧を供給するオンバイア
ス回路によって、サイラトロン４の放電が保持される程
度の必要最小限のエネルギーを供給するだけでよいの
で、従来のように長幅のパルス電圧を供給し続ける方法
とは異なり、高効率でサイラトロンを駆動することがで
きる。また、トランスなどの部品寸法が小さくてすむの
で、装置自体が小さくなり、コストも低下する。 【００３２】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
イラトロンにパルス電圧を供給してサイラトロンをオン
状態に励起した後は、パルス電圧よりも低いオンバイア
ス電圧を供給し続けるだけでオン状態を保持することが
できる。従って、サイラトロンを共振回路のスイッチと
して用いたとき、複雑なタイミング制御を行うことなく
サイラトロンに連続して順方向電流を流すことができ
る。 【００３３】また、サイラトロンをオン状態に励起する
ときのパルス電圧のみを高出力にすればよく、オン状態
を保持するためのオンバイアス電圧はサイラトロンの放
電が保持される程度の必要最小限のエネルギーでよいの
で、高効率でサイラトロンを駆動することができる。
置用パルス発生装置に組み込まれている共振回路のスイ
ッチとして用いられるサイラトロンを駆動するためのサ
イラトロン駆動回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、電気集塵装置（以下、ＥＰ）
用のパルス発生装置には、図３に示されるようにサイラ
トロンをスイッチとして利用した共振回路が組み込まれ
ている。 【０００３】この例では、直流電源装置２１にコンデン
サ２２が接続され、このコンデンサ２２にインダクタン
ス要素２３およびインピーダンス要素２７を介してサイ
ラトロン２４が並列に接続され、さらにサイラトロン２
４に逆電流バイパス回路２５が逆並列に接続されてお
り、コンデンサ２２、インダクタンス要素２３、インピ
ーダンス要素２７、サイラトロン２４および逆電流バイ
パス回路２５によって共振回路が形成されている。ただ
し、インダクタンス要素２３は主に配線上のインダクタ
ンス成分、インピーダンス要素２７は主に配線およびＥ
Ｐ内での放電を原因とするインピーダンス成分によるも
のである。 【０００４】また、サイラトロン２４にはサイラトロン
２４の電気特性を良好にするためのヒータ電源３０が接
続され、サイラトロン２４はタイミング制御回路２９に
制御されたパルス発生回路２６およびオフバイアス回路
２８によってオン／オフされて、共振回路のスイッチと
して用いられる。 【０００５】具体的には、図４のタイミングチャートに
示されるように、直流電源装置２１によりコンデンサ２
２を充電するときは（時刻ｔ＝０〜ｔ1 ）、オフバイア
ス回路２８によってサイラトロン２４のグリッドにオフ
バイアス電圧が供給され、サイラトロン２４のオフ状態
が保持される。 【０００６】コンデンサ２２に電荷が蓄積された後、タ
イミング制御回路２９の指令によりパルス発生回路２６
からサイラトロン２４のグリッドに１ショットの櫛形の
パルス電圧が供給されると（時刻ｔ＝ｔ1 ）、サイラト
ロン２４は内部気体が放電してオン状態となる。この結
果、コンデンサ２２、インダクタンス要素２３、インピ
ーダンス要素２７およびサイラトロン２４による共振回
路が形成され、コンデンサ２２に蓄積された電荷が共振
電流となって流れ始める。 【０００７】共振回路の共振現象により、サイラトロン
２４のアノード（プレート）に負電圧が印加されると
（時刻ｔ＝ｔ2 ）、サイラトロン２４は自己消弧してオ
フ状態となり、次に順方向電流が流れ始めるまで（時刻
ｔ＝ｔ3 ）、誤点弧を防止するためにオフバイアス回路
２８によってオフバイアス電圧が供給される。この間
（時刻ｔ＝ｔ2 〜ｔ3 ）、共振回路の共振電流は逆電流
バイパス回路２５を介して流れている。 【０００８】以下、時刻ｔ＝ｔ3 ，ｔ5 ，ｔ7 ，…では
サイラトロン２４のグリッドに櫛形のパルス電圧を供給
し、それ以外ではオフバイアス電圧を供給することによ
り、共振回路の共振電流が減衰して流れなくなるまで同
様にサイラトロン２４を駆動する。 【０００９】一方、図５のタイミングチャートに示され
るように、コンデンサ２２が充電された後（ｔ＝ｔ
1 ）、サイラトロン２４のグリッドに予め設定されたオ
ン保持時間（ｔ＝ｔ1 〜ｔ9 ）の間、長幅のパルス電圧
（オンバイアス電圧）を供給し続けることにより、サイ
ラトロン２４の放電状態を保ち、共振回路の共振電流が
減衰して流れなくなるまで、サイラトロン２４のサイラ
トロン２４のオン状態を保持する方法もある。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
では共振回路のスイッチとしてサイラトロンを用いると
きは、共振周期に合わせてサイラトロンのグリッドに櫛
形のパルス電圧を供給したり、長幅のパルス電圧を一定
時間供給し続けるといった方法がとられていた。 【００１１】しかし、櫛形のパルス電圧を供給する場
合、ＬＣＲ共振回路の共振周期からサイラトロンに順方
向の共振電流が流れるタイミングを予測して、パルス電
圧の供給タイミングを設定する必要があり、共振周期は
回路や周囲の状態により変動することから、タイミング
制御が非常に困難であるという問題があった。また、順
方向の共振電流が流れる度に、高電圧のパルスを供給し
ていたので損失が大きくなるという問題があった。 【００１２】一方、長幅のパルス電圧を供給し続ける場
合、一度オン状態になったサイラトロンのグリッドにい
くら電流を流しても影響がないため、供給エネルギーが
大量の無効エネルギーとして消費されて効率が低下し、
しかも装置自体の寸法が大きくなるという問題があっ
た。本発明は、このような問題を解決するためになされ
たもので、制御が容易で、しかも効率の高いサイラトロ
ン駆動回路を提供することを目的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は直流電源装置からの出力によって充電され
るコンデンサの放電路にインダクタンス要素及びインピ
ーダンス要素を介してサイラトロン及び該サイラトロン
に逆並列に接続された逆電流バイパス回路を接続し、こ
れらコンデンサ、インダクタンス要素、インピーダンス
要素、サイラトロン及び逆電流バイパス回路によって共
振回路を形成するサイラトロン駆動回路において、サイ
ラトロンをオン状態に励起するためのパルス電圧を発生
して前記サイラトロンに供給するパルス発生回路と、前
記パルス電圧の供給による前記サイラトロンのオン状態
を保持するために、前記パルス電圧発生回路が前記パル
ス電圧を発生した後、該パルス電圧より低いオンバイア
ス電圧を前記サイラトロンに供給するオンバイアス回路
と、サイラトロンをオン状態からオフ状態に戻すための
オフバイアス電圧を前記サイラトロンに供給するオフバ
イアス回路とを備えたことを特徴とする。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に係
るサイラトロン駆動回路の構成を示す図である。この回
路は、電気集塵装置用パルス発生装置に組み込まれるも
のであり、サイラトロン４はコンデンサ２、インダクタ
ンス要素３、インピーダンス要素１１および逆電流バイ
パス回路５と共にＬＣＲ共振回路を形成している。 【００１５】すなわち、直流電源装置１にはコンデンサ
２が接続されており、コンデンサ２の一端はインダクタ
ンス要素３、インピーダンス要素１１を介してサイラト
ロン２のアノード（プレート）に接続され、他端はサイ
ラトロン２のカソードに接続されている。 【００１６】インダクタンス要素３は、主に配線上のイ
ンダクタンス成分によるものであり、インピーダンス要
素１１は主に配線およびＥＰ内での放電を原因とするイ
ンピーダンス成分によるものである。 【００１７】サイラトロン４のアノードおよびカソード
には、逆電流バイパス回路５が並列接続されている。逆
電流バイパス回路５は、ダイオードやサイラトロン等に
よって形成されており、サイラトロン５に対し逆並列に
接続される。 【００１８】サイラトロン４を駆動するためのサイラト
ロン駆動回路は、パルス発生回路６、オンバイアス回路
７、オフバイアス回路８、タイミング制御回路９および
ヒータ電源１０によって形成される。 【００１９】パルス発生回路６は、サイラトロン４をオ
フ状態に励起するためのものである。オンバイアス回路
７は、サイラトロン４の放電状態を保持してオン状態を
保持するために、サイラトロン４に連続的にエネルギー
（オンバイアス電圧）を供給するためのものである。オ
フバイアス回路８は、サイラトロン４のオフ状態を保持
して、誤点弧を防止するために用いられる。タイミング
制御回路９は、パルス発生回路６、オンバイアス回路７
およびオフバイアス回路８の動作タイミングの制御を行
うためのものである。ヒータ電源１０は、サイラトロン
４の電気特性を良好にするための図示されていないヒー
タ回路の電源として用いられる。 【００２０】以下、図２に示されるタイミングチャート
を参照して、図１の回路の動作について説明する。図２
において、（ａ）はサイラトロン４の両端電圧（アノー
ド・カソード間電圧）、（ｂ）はサイラトロン４のアノ
ード電流（共振電流）、（ｃ）はサイラトロン駆動回路
の出力電圧（グリッド電圧）、（ｄ）はサイラトロン駆
動回路の出力電流（グリッド電流）を表している。 【００２１】まず、時刻ｔ＝０〜ｔ1 では、直流電源装
置１によってコンデンサ２が充電される。このとき、サ
イラトロン４のオフ状態が保持されるように、オフバイ
アス回路８はサイラトロン４のグリッドに負極性のオフ
バイアス電圧を供給する。なお、この例ではタイミング
制御回路９によってオフバイアス回路８を時刻ｔ＝０に
起動させ、時刻ｔ＝ｔ1 に停止させているが、仮にオフ
バイアス電圧をパルス発生回路９によるパルス電圧およ
びオンバイアス回路７によるオンバイアス電圧よりも小
さく設定した場合、オフバイアス回路８を一度起動した
後は動作を停止させずに、オフバイアス電圧が連続して
供給されるようにしてもよい。 【００２２】時刻ｔ＝ｔ1 において、コンデンサ２の充
電が終了し、タイミング制御回路９の指令信号がパルス
発生回路６に供給される。パルス発生回路６は、この指
令信号に応じてサイラトロン４のグリッドに立ち上がり
の急峻な１ショットのパルス電圧を供給する。 【００２３】サイラトロン４は、パルス発生回路６から
のパルス電圧によって内部気体が放電してオン状態にな
る。この結果、コンデンサ２、インダクタンス要素３、
インピーダンス要素１１およびサイラトロン４によって
ＬＣＲ共振回路が形成され、コンデンサ２に蓄えられた
電荷が共振電流として流れ始める。 【００２４】また、タイミング制御回路９はパルス発生
回路６によってサイラトロン４がオン状態なるまでに、
オンバイアス回路７に別の指令信号を出力する。オンバ
イアス回路７は、この指令信号に応じてサイラトロン４
のグリッドにオンバイアス電圧を供給し始める。オンバ
イアス電圧は、サイラトロン４のオン状態が保持される
程度、すなわちサイラトロン４の放電状態が保持される
程度の、パルス電圧よりも低い必要最小限の電圧値でよ
く、実際にはサイラトロン毎に異なる値となる。また、
オンバイアス電圧を供給し続ける時間（オン維持時間）
は、ＬＣＲ共振回路の共振電流が減衰して流れなくなる
時間（時刻ｔ＝ｔ1 〜ｔ9 ）に基づいて設定される。 【００２５】ＬＣＲ共振回路の共振現象によって、時刻
ｔ＝ｔ1 〜ｔ2 の間はサイラトロン４に対して順方向の
共振電流が流れる（１回目の順方向電流）。一回目の順
方向電流がサイラトロン４を流れ終ると、続く時刻ｔ＝
ｔ2 〜ｔ3 の間はＬＣＲ共振回路にサイラトロン４に対
して逆方向の共振電流が流れる。このとき、共振電流は
逆電流バイパス回路５を介して流れている。ただし、こ
の状態でもオンバイアス回路７によってサイラトロン４
のグリッドにオンバイアス電圧が供給され続けているの
で、サイラトロン４のオン状態は保持されている。 【００２６】時刻ｔ＝ｔ3 において、ＬＣＲ共振回路に
再びサイラトロンに対して順方向の共振電流が流れ始め
る（２回目の順方向電流）。この場合、オンバイアス回
路７によってサイラトロン４のオン状態が保持されてい
るため、共振電流は即座にサイラトロン４を流れ始め
る。 【００２７】以下同様に、ＬＣＲ共振回路の共振電流は
時刻ｔ＝ｔ3 〜ｔ4 ，ｔ5 〜ｔ6 ，ｔ7 〜ｔ8 ，…の間
はサイラトロン４を流れ、それ以外の時刻ｔ＝ｔ4 〜ｔ
5 ，ｔ6 〜ｔ7 ，…の間は逆電流バイパス回路５を流れ
る。そして、ＬＣＲ共振回路の共振電流はインピーダン
ス要素１１を始めとする回路中の抵抗成分で次第に減少
していく。 【００２８】ＬＣＲ共振回路に共振電流が流れなくなっ
た後、時刻ｔ＝ｔ9 においてオンバイアス回路７による
オンバイアス電圧の供給が停止される。これ以後は、オ
フバイアス回路８によってオフバイアス電圧がサイラト
ロンのグリッドに供給され、サイラトロン４の誤点弧が
防止される。 【００２９】このように、本実施形態のサイラトロン駆
動回路によれば、最初にパルス発生回路６からパルス電
圧を供給してサイラトロン４をオン状態にした後は、パ
ルス電圧よりも低い、サイラトロン４の放電状態が保持
される程度のオンバイアス電圧をオンバイアス回路７で
供給し続けるだけで、サイラトロン４のオン状態を保持
することができる。 【００３０】この場合、ＬＣＲ共振回路を流れる共振電
流がサイラトロン４に対して順方向電流になると、即座
にサイラトロン４を流れ始めるようになる。すなわち、
従来のように共振周期に合わせてサイラトロン４にパル
ス電圧を供給する方法とは異なり、複雑なタイミング制
御なしにサイラトロン４を駆動し、連続的に順方向電流
を流すことができる。また、一般にサイラトロン４はオ
フ状態からオン状態に移行する回数によって寿命が規定
されているので、オン状態を保持し続けることによりサ
イラトロン４の劣化を緩和することもできる。 【００３１】さらに、一度サイラトロン４をオン状態に
励起すれば、その後はパルス発生回路６が発生するパル
ス電圧より低いオンバイアス電圧を供給するオンバイア
ス回路によって、サイラトロン４の放電が保持される程
度の必要最小限のエネルギーを供給するだけでよいの
で、従来のように長幅のパルス電圧を供給し続ける方法
とは異なり、高効率でサイラトロンを駆動することがで
きる。また、トランスなどの部品寸法が小さくてすむの
で、装置自体が小さくなり、コストも低下する。 【００３２】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、サ
イラトロンにパルス電圧を供給してサイラトロンをオン
状態に励起した後は、パルス電圧よりも低いオンバイア
ス電圧を供給し続けるだけでオン状態を保持することが
できる。従って、サイラトロンを共振回路のスイッチと
して用いたとき、複雑なタイミング制御を行うことなく
サイラトロンに連続して順方向電流を流すことができ
る。 【００３３】また、サイラトロンをオン状態に励起する
ときのパルス電圧のみを高出力にすればよく、オン状態
を保持するためのオンバイアス電圧はサイラトロンの放
電が保持される程度の必要最小限のエネルギーでよいの
で、高効率でサイラトロンを駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るサイラトロン駆動
回路の構成を示す図 【図２】同実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート 【図３】従来のサイラトロン駆動回路の例を示す図 【図４】従来のサイラトロン駆動回路の動作を説明する
ためのタイミングチャート 【図５】従来のサイラトロン駆動回路の動作を説明する
ためのタイミングチャート 【符号の説明】 １…直流電源装置 ２…コンデンサ ３…インダクタンス要素 ４…サイラトロン ５…逆電流バイパス回路 ６…パルス発生回路 ７…オンバイアス回路 ８…オフバイアス回路 ９…タイミング制御回路 １０…ヒータ電源 １１…インピーダンス要素
回路の構成を示す図 【図２】同実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート 【図３】従来のサイラトロン駆動回路の例を示す図 【図４】従来のサイラトロン駆動回路の動作を説明する
ためのタイミングチャート 【図５】従来のサイラトロン駆動回路の動作を説明する
ためのタイミングチャート 【符号の説明】 １…直流電源装置 ２…コンデンサ ３…インダクタンス要素 ４…サイラトロン ５…逆電流バイパス回路 ６…パルス発生回路 ７…オンバイアス回路 ８…オフバイアス回路 ９…タイミング制御回路 １０…ヒータ電源 １１…インピーダンス要素
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭64−80122（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−135566（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−23330（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−136545（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 1/00 - 1/30
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】直流電源装置からの出力によって充電され
るコンデンサの放電路にインダクタンス要素及びインピ
ーダンス要素を介してサイラトロン及び該サイラトロン
に逆並列に接続された逆電流バイパス回路を接続し、こ
れらコンデンサ、インダクタンス要素、インピーダンス
要素、サイラトロン及び逆電流バイパス回路によって共
振回路を形成するサイラトロン駆動回路において、 前記 サイラトロンをオン状態に励起するためのパルス電
圧を発生して前記サイラトロンに供給するパルス発生回
路と、前記パルス電圧の供給による前記サイラトロンのオン状
態を保持するために、前記パルス電圧発生回路が前記パ
ルス電圧を発生した後、該 パルス電圧より低いオンバイ
アス電圧を前記サイラトロンに供給するオンバイアス回
路と、 前記サイラトロンをオン状態からオフ状態に戻すための
オフバイアス電圧を前記サイラトロンに供給するオフバ
イアス回路とを備えたことを特徴とするサイラトロン駆
動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21458097A JP3477351B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | サイラトロン駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21458097A JP3477351B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | サイラトロン駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1169776A JPH1169776A (ja) | 1999-03-09 |
| JP3477351B2 true JP3477351B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=16658079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21458097A Expired - Fee Related JP3477351B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | サイラトロン駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477351B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP21458097A patent/JP3477351B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1169776A (ja) | 1999-03-09 |
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