JPH0514408B2 - - Google Patents
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- JPH0514408B2 JPH0514408B2 JP58191444A JP19144483A JPH0514408B2 JP H0514408 B2 JPH0514408 B2 JP H0514408B2 JP 58191444 A JP58191444 A JP 58191444A JP 19144483 A JP19144483 A JP 19144483A JP H0514408 B2 JPH0514408 B2 JP H0514408B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- coil
- transformer
- diode
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 30
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
- H02M7/10—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
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- H02M7/068—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode mounted on a transformer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は高圧トランスに関し、特に整流器付き
の分割巻トランスの製造に関するものである。
の分割巻トランスの製造に関するものである。
従来の高圧トランスにあつては、二次側高圧を
整流して出力するために高圧整流器ブリツジを設
け、それを一次コイル、二次コイルと共に一つの
タンクの中にレイアウトしていた。このためそれ
ぞれの耐圧スペースを広く確保しなければなら
ず、装置の大型化を招くという問題があつた。
整流して出力するために高圧整流器ブリツジを設
け、それを一次コイル、二次コイルと共に一つの
タンクの中にレイアウトしていた。このためそれ
ぞれの耐圧スペースを広く確保しなければなら
ず、装置の大型化を招くという問題があつた。
また、二次側コイルから複数のタツプをとり出
し、各電位毎にダイオードを用いて全波整流する
ものもあるが、この方式にあつてはダイオードの
一本当りの耐圧が高くなると共に、二次コイルの
接続が交互となり結線が複雑になるという問題が
あつた。
し、各電位毎にダイオードを用いて全波整流する
ものもあるが、この方式にあつてはダイオードの
一本当りの耐圧が高くなると共に、二次コイルの
接続が交互となり結線が複雑になるという問題が
あつた。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、耐圧スペースを大幅に減少させると共に、小
型軽量化が図れる高圧トランスを提供することを
目的とするものである。
り、耐圧スペースを大幅に減少させると共に、小
型軽量化が図れる高圧トランスを提供することを
目的とするものである。
前記目的を達成するための本発明は、入力電源
が供給される空心型一次側コイルと前記空心型一
次側コイルに入力された交流電圧を昇圧して出力
する複数の二次側コイルとからなる変圧器と、複
数のダイオードを一導電方向に直列接続してなる
2組のダイオード群を同極性に並列接続すると共
に、前記2組のダイオード群の相互に対応した直
列接続点間を橋絡するように前記二次側コイルを
その巻線方向を交互に異ならせて接続してなる整
流回路とを有し、前記2組のダイオード群を構成
する複数のダイオードは、前記二次側コイルを取
り巻くと共に二次側コイルの巻線方向と平行に配
置され、かつそれぞれのダイオード群の相互に対
応するダイオードは二次側コイルに対して対向配
置してなることを特徴とするものである。
が供給される空心型一次側コイルと前記空心型一
次側コイルに入力された交流電圧を昇圧して出力
する複数の二次側コイルとからなる変圧器と、複
数のダイオードを一導電方向に直列接続してなる
2組のダイオード群を同極性に並列接続すると共
に、前記2組のダイオード群の相互に対応した直
列接続点間を橋絡するように前記二次側コイルを
その巻線方向を交互に異ならせて接続してなる整
流回路とを有し、前記2組のダイオード群を構成
する複数のダイオードは、前記二次側コイルを取
り巻くと共に二次側コイルの巻線方向と平行に配
置され、かつそれぞれのダイオード群の相互に対
応するダイオードは二次側コイルに対して対向配
置してなることを特徴とするものである。
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
第1図は本発明の高圧トランスを用いた高電圧発
生装置の一例を示す回路図である。
第1図は本発明の高圧トランスを用いた高電圧発
生装置の一例を示す回路図である。
11は入力直流電源である。この入力直流電源
11にスイツチ素子12を介して変圧器(トラン
ス)13の一次巻線14が接続される。この変圧
器13は、分割巻きされた複数の二次巻線15
(15a,15b〜15n)を備えたものであり、
前記一次巻線14に入力された交流電力を昇圧し
てそれぞれ出力するものとなつている。しかし
て、前記スイツチ素子12の両端間にはダイオー
ド16が逆並列に接続され、また前記一次巻線1
4に並列にコンデンサ17が接続されて、所謂電
圧共振型シングルエンド・スイツチ回路が構成さ
れている。また前記変圧器13の二次巻線側に
は、複数の整流素子、例えばダイオードを用いて
整流回路18が形成されており、その出力端間に
負荷としてのX線管19が接続されるようになつ
ている。
11にスイツチ素子12を介して変圧器(トラン
ス)13の一次巻線14が接続される。この変圧
器13は、分割巻きされた複数の二次巻線15
(15a,15b〜15n)を備えたものであり、
前記一次巻線14に入力された交流電力を昇圧し
てそれぞれ出力するものとなつている。しかし
て、前記スイツチ素子12の両端間にはダイオー
ド16が逆並列に接続され、また前記一次巻線1
4に並列にコンデンサ17が接続されて、所謂電
圧共振型シングルエンド・スイツチ回路が構成さ
れている。また前記変圧器13の二次巻線側に
は、複数の整流素子、例えばダイオードを用いて
整流回路18が形成されており、その出力端間に
負荷としてのX線管19が接続されるようになつ
ている。
さて、前記整流回路18は、所定数のダイオー
ドを一導電方向に直列接続してなる2組のダイオ
ード群を同一極性方向に並列接続し、その両端を
出力端としている。そして、各ダイオード群の相
互に対応する直列接続点間に橋絡して、つまり上
記直列接続点間を橋渡しするように前記変圧器1
3の二次巻線15a,15b〜15nを接続して
いる。尚、二次巻線15a,15b〜15nは、
その巻線方向を交互に異ならせて、前記直列接続
点間に順に接続されている。これによつて、整流
回路18は、所謂はしご状の接続構成となつてい
る。尚、上記二次巻線15a,15b〜15nの
巻線方向の異なりは、図において●印にて示され
る。そしてここでは、●印側の一端を巻始め端と
して以下の説明を行う。また、整流回路18構成
するダイオードを図示する如く、18A1,18
A2〜18Ao+1,18B1,18B2〜18Bo+1なる
符号を付して示すものとする。
ドを一導電方向に直列接続してなる2組のダイオ
ード群を同一極性方向に並列接続し、その両端を
出力端としている。そして、各ダイオード群の相
互に対応する直列接続点間に橋絡して、つまり上
記直列接続点間を橋渡しするように前記変圧器1
3の二次巻線15a,15b〜15nを接続して
いる。尚、二次巻線15a,15b〜15nは、
その巻線方向を交互に異ならせて、前記直列接続
点間に順に接続されている。これによつて、整流
回路18は、所謂はしご状の接続構成となつてい
る。尚、上記二次巻線15a,15b〜15nの
巻線方向の異なりは、図において●印にて示され
る。そしてここでは、●印側の一端を巻始め端と
して以下の説明を行う。また、整流回路18構成
するダイオードを図示する如く、18A1,18
A2〜18Ao+1,18B1,18B2〜18Bo+1なる
符号を付して示すものとする。
このように構成された高圧発生装置において、
今スイツチ素子12が導通状態にあるとすると、
変圧器13の各二次巻線15a,15b〜15n
には、●印で示される巻始め端側に正の電圧が誘
起される。尚、このとき、入力直流電源11の電
圧はそのまま維持される。しかしてこのとき、各
二次巻線15a,15b〜15nにそれぞれ誘起
された電圧は、順方向にバイアスされるダイオー
ド18Ao+1,18Bo〜18B4,18A3,18
B2,18A1を経由してそれぞれ加算されて、X
線管19に印加されることになる。
今スイツチ素子12が導通状態にあるとすると、
変圧器13の各二次巻線15a,15b〜15n
には、●印で示される巻始め端側に正の電圧が誘
起される。尚、このとき、入力直流電源11の電
圧はそのまま維持される。しかしてこのとき、各
二次巻線15a,15b〜15nにそれぞれ誘起
された電圧は、順方向にバイアスされるダイオー
ド18Ao+1,18Bo〜18B4,18A3,18
B2,18A1を経由してそれぞれ加算されて、X
線管19に印加されることになる。
次に、前記スイツチ素子12が遮断状態になる
と、前記変圧器13の洩れインダクタンスおよび
励磁インダクタンスにそれぞれ蓄つていた電流エ
ネルギがコンデンサ17に流れ込む。このとき、
一次巻線14に加わる電源電圧Einは、共振の弧
を描いて降下し、やがて負電位になる。そして、
その最大値(負電位の)を経過して再び前記電源
電圧Einに戻る。このようにしてコンデンサ17
より印加される電源電圧が負電位になつた期間で
は、前記変圧器13の一次巻線14には逆極性
の、つまり負電位が印加されることになる。この
結果、各二次巻線15a,15b〜15nには、
●印を付してない側の巻終端側に正の電位が誘起
されることになる。そして、これらの誘起電圧
は、このとき順方向にバイアスされるダイオード
18Bo+1,18Ao〜18A4,18B3,18A2,
18B1を経由して加算され、X線管19に供給
されることになる。この電力供給は、スイツチ素
子12の導通時におけるときと同じ極性で行わ
れ、結果的に二次管線15a,15b〜15oに
誘起された電圧はあたかも両波整流したときと同
様にしてX線管19に与えられることになる。
と、前記変圧器13の洩れインダクタンスおよび
励磁インダクタンスにそれぞれ蓄つていた電流エ
ネルギがコンデンサ17に流れ込む。このとき、
一次巻線14に加わる電源電圧Einは、共振の弧
を描いて降下し、やがて負電位になる。そして、
その最大値(負電位の)を経過して再び前記電源
電圧Einに戻る。このようにしてコンデンサ17
より印加される電源電圧が負電位になつた期間で
は、前記変圧器13の一次巻線14には逆極性
の、つまり負電位が印加されることになる。この
結果、各二次巻線15a,15b〜15nには、
●印を付してない側の巻終端側に正の電位が誘起
されることになる。そして、これらの誘起電圧
は、このとき順方向にバイアスされるダイオード
18Bo+1,18Ao〜18A4,18B3,18A2,
18B1を経由して加算され、X線管19に供給
されることになる。この電力供給は、スイツチ素
子12の導通時におけるときと同じ極性で行わ
れ、結果的に二次管線15a,15b〜15oに
誘起された電圧はあたかも両波整流したときと同
様にしてX線管19に与えられることになる。
つまり、変圧器13の一次巻線14側のスイツ
チング回路は、電圧共振波形を利用したインバー
ターであるが、変圧器13の励磁イングクタンス
を殆んど利用することなく、一次巻線14と二次
巻線15a,15b〜15nとの間の洩れインダ
クタンスと、コンデンサ17との共振電圧波形を
用いて整流出力を得ることになる。従つて、前記
スイツチ素子12の導通時には、電源11からの
電流は洩れインダクタンスを経由して二次巻線1
5a,15b〜15nに電圧を誘起し、ダイオー
ド18A1,18B2〜18Ao+1なる経路でX線管
19に供給されることになる。そして、スイツチ
素子12の遮断時には、洩れインダクタンスに蓄
つていた電流が二次巻線15a,15b〜15n
およびダイオード18B1,18A2〜18Bo+1を
経由し、更にX線管19を経由してコンデンサ1
7を充電することになる。換言すれば、洩れイン
ダクタンスと、コンデンサ17とによつて主に共
振する前述した構成のシングルエンド・スイツチ
回路では、フオワードパルスと共にフライバツク
パルスも電力伝送に利用でき、ここにその両波整
流出力が可能となる。
チング回路は、電圧共振波形を利用したインバー
ターであるが、変圧器13の励磁イングクタンス
を殆んど利用することなく、一次巻線14と二次
巻線15a,15b〜15nとの間の洩れインダ
クタンスと、コンデンサ17との共振電圧波形を
用いて整流出力を得ることになる。従つて、前記
スイツチ素子12の導通時には、電源11からの
電流は洩れインダクタンスを経由して二次巻線1
5a,15b〜15nに電圧を誘起し、ダイオー
ド18A1,18B2〜18Ao+1なる経路でX線管
19に供給されることになる。そして、スイツチ
素子12の遮断時には、洩れインダクタンスに蓄
つていた電流が二次巻線15a,15b〜15n
およびダイオード18B1,18A2〜18Bo+1を
経由し、更にX線管19を経由してコンデンサ1
7を充電することになる。換言すれば、洩れイン
ダクタンスと、コンデンサ17とによつて主に共
振する前述した構成のシングルエンド・スイツチ
回路では、フオワードパルスと共にフライバツク
パルスも電力伝送に利用でき、ここにその両波整
流出力が可能となる。
以上説明したように上記装置によれば、変圧器
13の二次巻線15a,15b〜15nに誘起さ
れた電圧を効果的に両波整流して、これを取り出
すことができる。しかもこのとき、整流回路18
を構成するダイオードの数は、二次巻線15a,
15b〜15nの数をNとしたとき(2N+2)
個で十分である。従つて、従来の各電位毎に整流
ブリツチを接続していたものに比して約半分の数
のダイオードで足りることになる。また、前述し
たように高圧出力を両波整流して取り出すことが
できるので、その出力電圧波形は安定でありX線
発生装置等の特殊な負荷に対しても効率良く安定
に電力を供給することが可能となる。
13の二次巻線15a,15b〜15nに誘起さ
れた電圧を効果的に両波整流して、これを取り出
すことができる。しかもこのとき、整流回路18
を構成するダイオードの数は、二次巻線15a,
15b〜15nの数をNとしたとき(2N+2)
個で十分である。従つて、従来の各電位毎に整流
ブリツチを接続していたものに比して約半分の数
のダイオードで足りることになる。また、前述し
たように高圧出力を両波整流して取り出すことが
できるので、その出力電圧波形は安定でありX線
発生装置等の特殊な負荷に対しても効率良く安定
に電力を供給することが可能となる。
次に第2図〜第5図を参照して前記装置に用い
られる高圧トランスの構成を詳述する。
られる高圧トランスの構成を詳述する。
この高圧トランスは第2図に示すように、空心
型一次コイル14に、正極例と負極性を上下
に分割して複数のダイオード18A1〜18Ao+1
及び18B1〜18Bo+1をそれぞれ直列接続し、
かつ二次側分割巻線(コイル)15a〜15nを
各ダイオードの接続点間に接続してなる構成を有
する。このようなトランスの各部材の配置関係は
次のようになつている。
型一次コイル14に、正極例と負極性を上下
に分割して複数のダイオード18A1〜18Ao+1
及び18B1〜18Bo+1をそれぞれ直列接続し、
かつ二次側分割巻線(コイル)15a〜15nを
各ダイオードの接続点間に接続してなる構成を有
する。このようなトランスの各部材の配置関係は
次のようになつている。
例えば、第3図に示すように一次側コイル14
の表面を四つの面(A面、B面、C面、D面)に
仮想的に分割し、この四面を囲むように第4図に
示す如く二組のダイオード接続配線18A,18
Bを形成する。この二組のダイオード接続配線1
8A、18Bは、第2図に示すようにそれぞれ隣
接する二面(AとB、CとD)にダイオード接続
面に持つように折曲形成され、ジグザグ状に上か
ら下に向つて降りるようになつており、前記B面
とC面の境界部及びA面とD面の境界部において
各折曲点が隣接配置されるようになつている。そ
して、各面には上下逆方向となるように高速ダイ
オード18A1〜18Ao+1及び18B1〜18Bo+1
が直列接続されており、かつ前記二組のダイオー
ド接続用配線18A,18Bの隣接部分にはそれ
ぞれ、二次側分割コイル15a〜15nが接続さ
れている。この結果、このトランスのダイオード
及び二次側分割コイルの配置は第5図の展開図の
ように構成される。即ち、同図に示すように、
A、B面にはダイオード18B1〜18Bo+1の組
が上下に配置され、C、D面にはダイオード18
A1〜18Ao+1の組が上下に配置され、B面とC
面との境界に位置する端子〜には各分割コイ
ル15a,15c,15e……15nが接続さ
れ、A面とD面との境界に位置する各端子〜
には各分割コイル15b,15d,15f……1
5o-1がそれぞれ接続された状態となる。即ち、
耐圧が必要な部分間を可能な限り離隔して問題を
解決したものである。
の表面を四つの面(A面、B面、C面、D面)に
仮想的に分割し、この四面を囲むように第4図に
示す如く二組のダイオード接続配線18A,18
Bを形成する。この二組のダイオード接続配線1
8A、18Bは、第2図に示すようにそれぞれ隣
接する二面(AとB、CとD)にダイオード接続
面に持つように折曲形成され、ジグザグ状に上か
ら下に向つて降りるようになつており、前記B面
とC面の境界部及びA面とD面の境界部において
各折曲点が隣接配置されるようになつている。そ
して、各面には上下逆方向となるように高速ダイ
オード18A1〜18Ao+1及び18B1〜18Bo+1
が直列接続されており、かつ前記二組のダイオー
ド接続用配線18A,18Bの隣接部分にはそれ
ぞれ、二次側分割コイル15a〜15nが接続さ
れている。この結果、このトランスのダイオード
及び二次側分割コイルの配置は第5図の展開図の
ように構成される。即ち、同図に示すように、
A、B面にはダイオード18B1〜18Bo+1の組
が上下に配置され、C、D面にはダイオード18
A1〜18Ao+1の組が上下に配置され、B面とC
面との境界に位置する端子〜には各分割コイ
ル15a,15c,15e……15nが接続さ
れ、A面とD面との境界に位置する各端子〜
には各分割コイル15b,15d,15f……1
5o-1がそれぞれ接続された状態となる。即ち、
耐圧が必要な部分間を可能な限り離隔して問題を
解決したものである。
尚、本発明の結線方式は前記実施例に限らず、
例えば第6図a及びbに示すようにスパイラル結
線及びステツプ結線としてもよい。
例えば第6図a及びbに示すようにスパイラル結
線及びステツプ結線としてもよい。
以上詳述したように本発明では一次側コイルの
面を数方向に分けて、耐圧が問題となる素子同志
を反対面側に配置するようにして限られたスペー
ス内で可能な限り距離を離すようにしたので耐圧
スペースを大幅に削減できると共に電位間の耐圧
が小さくなるためのコロナの発生を抑制できる等
の優れた高圧トランスを提供することができる。
面を数方向に分けて、耐圧が問題となる素子同志
を反対面側に配置するようにして限られたスペー
ス内で可能な限り距離を離すようにしたので耐圧
スペースを大幅に削減できると共に電位間の耐圧
が小さくなるためのコロナの発生を抑制できる等
の優れた高圧トランスを提供することができる。
第1図は本発明に係る高圧トランスを使用した
高圧発生装置の回路図、第2図は高圧トランスの
組立状態の一例を示す概略図、第3図及び第4図
は前記組立の各部の構造を示す斜視図及び結線
図、第5図は前記組立状態図の展開図、第6図
a,bは他の実施例の結線図である。 11……入力電源、13……高圧トランス、1
4……一次側コイル、15……二次側コイル、1
5a〜15n……二次側分割コイル、18……整
流回路、18A1〜18Ao+1、18B1〜18Bo+1
……高速ダイオード。
高圧発生装置の回路図、第2図は高圧トランスの
組立状態の一例を示す概略図、第3図及び第4図
は前記組立の各部の構造を示す斜視図及び結線
図、第5図は前記組立状態図の展開図、第6図
a,bは他の実施例の結線図である。 11……入力電源、13……高圧トランス、1
4……一次側コイル、15……二次側コイル、1
5a〜15n……二次側分割コイル、18……整
流回路、18A1〜18Ao+1、18B1〜18Bo+1
……高速ダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 入力電源が供給される空心型一次側コイルと
前記空心型一次側コイルに入力された交流電圧を
昇圧して出力する複数の二次側コイルとからなる
変圧器と、複数のダイオードを一導電方向に直列
接続してなる2組のダイオード群を同極性に並列
接続すると共に、前記2組のダイオード群の相互
に対応した直列接続点間を橋絡するように前記二
次側コイルをその巻線方向を交互に異ならせて接
続してなる整流回路とを有し、 前記2組のダイオード群を構成する複数のダイ
オードは、前記二次側コイルを取り巻くと共に二
次側コイルの巻線方向と平行に配置され、かつそ
れぞれのダイオード群の相互に対応するダイオー
ドは二次側コイルに対して対向配置してなること
を特徴とする高圧トランス。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58191444A JPS6081813A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 高圧トランス |
DE8484112036T DE3472868D1 (de) | 1983-10-12 | 1984-10-08 | High voltage transformer |
EP84112036A EP0147544B1 (en) | 1983-10-12 | 1984-10-08 | High voltage transformer |
US06/659,432 US4587606A (en) | 1983-10-12 | 1984-10-10 | High voltage transformer and rectifier arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
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