JPH1146484A - パルス発生器 - Google Patents
パルス発生器Info
- Publication number
- JPH1146484A JPH1146484A JP19988797A JP19988797A JPH1146484A JP H1146484 A JPH1146484 A JP H1146484A JP 19988797 A JP19988797 A JP 19988797A JP 19988797 A JP19988797 A JP 19988797A JP H1146484 A JPH1146484 A JP H1146484A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- coil
- current
- charging
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Particle Accelerators (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
急放電し、パルス大電流を発生させるパルス発生器にお
いて、正負の波高値が等しい1サイクルのパルス発生器
を提供する。 【解決手段】 制御整流素子1とダイオード2を逆並列
接続してなる放電スイッチと、負荷コイル3と、充電用
直流電源4と、充電抵抗器5とからなるパルス発生回路
の該充電用直流電源4にコンデンサ6を並列接続して、
該コンデンサ6に充電された電荷を該放電スイッチを介
し該負荷コイル3に急放電し、パルス大電流を発生させ
るパルス発生器において、該負荷コイル3に補償用コイ
ル7とダイオード8とを直列接続してなる補償回路を並
列接続し、該負荷コイル3に流れる電流波形の第1波目
の波高値(i4p)と第2波目の波高値(i2p)とが
ほぼ等しくなるよう構成したことを特徴としている。
Description
ンクロトロン)等で光速近くに加速された荷電粒子(電
子、陽子、イオン等)をパルス磁界で偏向または振り分
ける電磁石を、1サイクル正弦波パルス電流で励磁する
ためのパルス発生器で、尖頭電流(例えば数1000
A)、パルス幅(例えば数10μs〜数ms)のパルス
発生器に関するものである。
す。この図3で、2はダイオード、4は充電用直流電
源、5は充電抵抗器、6はコンデンサ、9はサイリス
タ、10は電磁石コイル、11は放電回路を一巡する各
部に分散する抵抗成分を集中定数とした回路抵抗で、サ
イリスタ9とダイオード2は逆並列接続として放電スイ
ッチを構成している。充電用直流電源4から充電抵抗器
5を介してコンデンサ6に蓄えた電荷をサイリスタ9に
トリガパルスを加えターンオンさせると、回路抵抗11
と電磁石コイル10の直列回路に急放電される。そのと
きサイリスタ9を通じて電磁石コイル10に正弦波(サ
イン)状の電流i1 が流れると同時にコンデンサ6の電
圧は余弦波(コサイン)状に降下して行くが、放電電流
が反転しようとするゼロ時点で、サイリスタ9の整流機
能により自動的にターンオフして正弦波半波電流の発生
を完結する。
大電圧に達しており、サイリスタ9がターンオフすると
同時にダイオード2には負の最大電圧が加わりコンデン
サ6の負電圧は回路抵抗11と電磁石コイル10の直列
回路を通じて、電流i2 が流れ始める。電流i2 は電流
i1 とは逆方向に正弦波状に流れ、コンデンサ6の電圧
は余弦波状に再度正極に復帰して行く。引き続き電流i
2 が反転する時点で、ダイオード2の整流機能により電
流遮断され、負方向の正弦波半波電流の発生を完結す
る。コンデンサ6の電圧は正の尖頭値近くまで復帰した
状態で保持され、繰り返し正弦波を発生するまでの間に
初期電圧まで再充電される。これらの状態を図4
(a)、図4(b)に表しているが、図4(a)はコン
デンサ6の電圧波形であり、図4(b)は放電スイッチ
の電流波形である。
を電圧Eボルトに充電後、急放電した場合に放電スイッ
チに流れる電流i(t)およびコンデンサ6の電圧Vc
(t)は下記(1)および(2)式で表される。
の第1波目の正の波高値i1pと第2波目の負の波高値i
2pとの比として(3)式で表される。
第1波、第2波の波高値(i2p、i1p)並びにコンデン
サの反転電圧(Er )、コンデンサの復帰電圧(Ef )
を表すと次式となる。
抵抗やコンデンサの内部抵抗をはじめ、回路のリード抵
抗等の抵抗が存在し、図3では急放電回路を一巡する各
部に分散する抵抗を集中定数として回路抵抗11で示し
ているが、この回路抵抗の存在により指数関数的に減衰
する正弦波電流となり、正半サイクルの波高値と負の波
高値とは異なる。減衰率は回路抵抗11の関数となり極
力低減化が図られるが無視することはできず、正弦波振
動電流を得るために回路抵抗11の抵抗値Rは、R2≪
2L/Cを満たす充分小さな値が要求されるため、電磁
石コイルの巻線や配線部材には温度上昇や機械応力から
要求される導体断面以上の物が必要とされ、機器の大型
化が避けられず、コストが高価になる。
来の欠陥を補正して、第1波目の波高値と第2波目の波
高値が同じ値のパルス大電流を発生させるパルス発生器
を提供するものである。
解決するため、補正用コイルとダイオードを直列接続し
た補償回路を、負荷コイルと放電スイッチとの間に並列
接続し、第1波目と第2波目の波高値を同じ値とするも
のである。
並列接続してなる放電スイッチと、負荷コイル3と、充
電用直流電源4と充電抵抗器5とからなるパルス発生回
路の該充電用直流電源4にコンデンサ6を並列接続し
て、該コンデンサ6に充電された電荷を該放電スイッチ
を介し該負荷コイル3へ急放電し、パルス大電流を発生
させるパルス発生器において、該負荷コイル3に補償用
コイル7とダイオード8とを直列接続してなる補償回路
を並列接続し、該負荷コイル3に流れる電流波形の第1
波目の波高値(i4p)と第2波目の波高値(i2p)
とがほぼ等しくなるよう構成したことを特徴とするパル
ス発生器である。
イルとダイオードを直列接続した補償回路を、負荷コイ
ルに並列接続することで、負荷コイルに流れる第1波目
と第2波目の波高値を同じ値とすることができるもので
ある。
について説明する。充電用直流電源4より充電抵抗器5
を通じてコンデンサ6に充電後、制御整流素子1をトリ
ガパルスでターンオンして負荷コイル3へ急放電するの
は、先に説明した従来技術による図3の場合と同じであ
るが、ダイオード8と補償用コイル7を直列接続した補
償回路を負荷コイル3に並列接続している点が異なる。
回路抵抗11は、説明の便宜上、放電回路を一巡する各
部に分散する抵抗成分を集中定数として、この場所に置
く。尚、ここで用いる制御整流素子1はサイリスタとし
た。上記制御整流素子1をターンオンして急放電する
と、該制御整流素子から流れる電流i1 はダイオード8
の順方向として補償用コイル7に電流i3 並びに負荷コ
イル3に電流i4 となって分流して流れる。この間の電
圧、電流波形を図2(a)並びに図2(b)に区間T1
で示す。この区間T1 において、補償用コイル7と負荷
コイル3を並列接続した合成インダクタンスL0 は
(4)式に置き換えることができる。
うになる。
i1 は反転し遮断するとともに、ダイオード2に順方向
の電流i2 が流れ始める。電流i2 の通電開始時のコ
ンデンサ電圧は先の(7)式による反転電圧Er であ
り、かつ補償用コイル7に流れる電流は、ダイオード8
が逆方向となり阻止され、放電電流は全て負荷コイル3
を通じて流れる。すなわち、区間T2 における諸定数は
次のようになる。
を発生させるには(6)式で示す正の電流波高値i4p
と(9)式で示す負の電流波高値i2pとが等しくなるこ
とであり、補償用コイル7のインダクタンスを(10)
式を満たすよう調整することにより実現される。
合、 コンデンサ静電容量 C =1000μF 充電用直流電圧 E =1000V 負荷コイルのインダクタンス Lm =1.0mH 回路抵抗値 R = 50mΩ 適正補償コイルのインダクタンスは、上式の(4)、
(5)、(8)、(10)式より求めると、Ld =5.
62mHとなり、この数値のインダクタンスの補償用コ
イルを用いることで1サイクルの正の波高値i4pと負
の波高値i2pはほぼ等しくなり、その前後のインダク
タンスで波高値比は正負何れにも調整可能であるが、両
者の値は±2%の範囲で合わせることが望ましい。上記
範囲を外れると、減衰量を充分に抑えることができず、
補償効果が低下する。(参考までに補正回路を用いない
場合、正負の波高値には約2.5%以上の差を生じ
る。) なお、制御素子として上記実施例では、サイリスタを用
いたが、他に外部制御信号でも通電制御できる。すなわ
ち、サイラトロン、イグナイトロン、トランジスタ、F
ET、GTOでも上記と同等の作用を有することを確認
した。
電流を発生させる従来方式においては、回路抵抗によ
り、1サイクルの正負の波高値を等しくすることはでき
ず、減衰量を抑えるには回路抵抗を下げるしかなかっ
た。このため発熱や機械強度等で要求される導体断面以
上のものが必要になり、寸法、重量が大形化するのみな
らず経済性からも限界があった。本発明によれば回路抵
抗に直接制約されず補償回路で過補償も可能になり、経
済性のみならず小形、軽量化の面でも有利であり、従来
方式では物理的に不可能であった分野へも活用範囲を広
げることができる。
回路図である。
し、(a)はコンデンサの電圧波形、(b)は放電スイ
ッチの電流波形である。
路図である。
し、(a)はコンデンサの電圧波形、(b)は放電スイ
ッチの電流波形である。
Claims (1)
- 【請求項1】 制御整流素子(1)とダイオード(2)
を逆並列接続してなる放電スイッチと、負荷コイル
(3)と、充電用直流電源(4)と、充電抵抗器(5)
とからなるパルス発生回路の該充電用直流電源(4)に
コンデンサ(6)を並列接続して、該コンデンサ(6)
に充電された電荷を放電スイッチを介し該負荷コイル
(3)に急放電し、パルス大電流を発生させるパルス発
生器において、該負荷コイル(3)に補償用コイル
(7)とダイオード(8)とを直列接続してなる補償回
路を並列接続し、該負荷コイル(3)に流れる電流波形
の第1波目の波高値(i4p)と第2波目の波高値(i
2p)とがほぼ等しくなるよう構成したことを特徴とす
るパルス発生器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19988797A JP3881090B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | パルス発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19988797A JP3881090B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | パルス発生器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1146484A true JPH1146484A (ja) | 1999-02-16 |
JP3881090B2 JP3881090B2 (ja) | 2007-02-14 |
Family
ID=16415269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19988797A Expired - Lifetime JP3881090B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | パルス発生器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3881090B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110759439A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-07 | 北京航天国环技术有限公司 | 一种降解含氮化合物废物的装置 |
-
1997
- 1997-07-25 JP JP19988797A patent/JP3881090B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110759439A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-02-07 | 北京航天国环技术有限公司 | 一种降解含氮化合物废物的装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3881090B2 (ja) | 2007-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6104143A (en) | Exciter circuit with solid switch device separated from discharge path | |
KR940020653A (ko) | 용접용 인버터 전원 장치 | |
JPS63134114A (ja) | スパーク浸食材料加工用パルス発生器 | |
US4473875A (en) | Inductive storage pulse circuit device | |
JP6673801B2 (ja) | ゲートパルス発生回路およびパルス電源装置 | |
JPH1146484A (ja) | パルス発生器 | |
JP4502659B2 (ja) | パルス発生装置 | |
JPS6362305A (ja) | コイル励磁回路 | |
JPH0356072A (ja) | 発振回路およびマグネトロン装置 | |
US20230420171A1 (en) | Electronic switching device for demagnetizing ferromagnetic material | |
CN105431705B (zh) | 用于运行感应元件的方法和装置 | |
JPS6096182A (ja) | 高電圧パルス発生装置 | |
US20050067409A1 (en) | Induction heating system for reduced switch stress | |
JP3011435B2 (ja) | 磁気パルス圧縮回路および磁気パルス圧縮用可飽和リアクトルの磁気リセット方法 | |
JP2002093590A (ja) | 放電灯点灯装置 | |
JP3090279B2 (ja) | 磁気パルス圧縮回路 | |
RU2115214C1 (ru) | Импульсный источник питания электрических аппаратов с коронообразующими разрядными электродами | |
KR100555898B1 (ko) | 레이저 구동용 전원공급장치 | |
JPH0687652B2 (ja) | 電力供給回路における電圧振動抑制方法 | |
SU637043A1 (ru) | Устройство дл формировани импульсных магнитных полей | |
JPS63286275A (ja) | 交流ア−ク溶接機用電源装置 | |
JP2856284B2 (ja) | 磁気パルス圧縮回路 | |
JPS63299288A (ja) | パルスガスレ−ザ装置 | |
SU953700A1 (ru) | Устройство дл зар да емкостного накопител от сети переменного тока | |
JPS5838075B2 (ja) | 高周波インバ−タ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040510 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060529 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060727 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091117 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101117 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111117 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121117 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121117 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131117 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |