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JPH0817313B2 - Pulse generator and dust collector using the same - Google Patents
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JPH0817313B2 - Pulse generator and dust collector using the same - Google Patents

Pulse generator and dust collector using the same

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Publication number
JPH0817313B2
JPH0817313B2 JP4-507782A JP50778292A JPH0817313B2 JP H0817313 B2 JPH0817313 B2 JP H0817313B2 JP 50778292 A JP50778292 A JP 50778292A JP H0817313 B2 JPH0817313 B2 JP H0817313B2
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JP
Japan
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saturable reactor
storage capacitor
energy storage
load
pulse
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JP4-507782A
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JPH0817313B1 (en
JPWO1993000742A1 (en
Inventor
晋 中島
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/57Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device

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  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、パルス発生装置およびこれを用いたパルス
荷電方式の集塵装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pulse generator and a pulse charging type dust collector using the same.

背景技術 高抵抗ダストを効率よく集塵するためのパルス荷電方
式の集塵装置等のように、リアクタンス性負荷の場合に
は、パルス発生装置から負荷に供給したエネルギーの余
剰分を再び入力側に回生し、システムの高効率化を図る
ことが望ましい。
BACKGROUND ART In the case of a reactive load, such as a pulse charging type dust collector for efficiently collecting high-resistivity dust, it is desirable to regenerate the excess energy supplied from the pulse generator to the load back to the input side, thereby increasing the efficiency of the system.

このような、負荷に供給したエネルギーの余剰分を回
生する機能を持ったパルス発生装置としては、例えば、
特公昭57−43062号公報に記載されるパルス荷電方式の
集塵装置に用いられる装置が知られている。
Examples of such pulse generators that have the function of regenerating excess energy supplied to a load include:
A device used in a dust collecting apparatus of the pulse charging type is known, as described in Japanese Patent Publication No. 57-43062.

図14は特公昭57−43062号公報に記載されるパルス荷
電方式の集塵装置の一例であり、51は入力直流電源、52
は主コンデンサ53の充電抵抗、53は入力エネルギー蓄積
用の主コンデンサ、54は前記主コンデンサ53に蓄積され
た電荷を放電させるための主スイッチであるGTO(Gate
Turn Off Thyristor)、55はダイオード、56は昇圧変圧
器、57は昇圧変圧器56の一次巻線、58は昇圧変圧器56の
二次巻線、59および60はパルス発生回路の出力端、61は
第2の入力直流電源、62はサージ電流抑制用のリアクト
ル、63は直流電流阻止用のコンデンサ、64は集塵電極で
ある。
FIG. 14 shows an example of a dust collector of the pulse charging type described in Japanese Patent Publication No. 57-43062. 51 is an input DC power source, 52 is a
is a charging resistor of the main capacitor 53, 53 is a main capacitor for storing input energy, and 54 is a GTO (Gate Transformer) which is a main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 53.
Turn Off Thyristor), 55 is a diode, 56 is a step-up transformer, 57 is a primary winding of the step-up transformer 56, 58 is a secondary winding of the step-up transformer 56, 59 and 60 are output terminals of the pulse generating circuit, 61 is a second input DC power supply, 62 is a reactor for suppressing surge current, 63 is a capacitor for blocking DC current, and 64 is a dust collecting electrode.

図14において、入力直流電源61の正極、集塵電極64、
サージ電流抑制用のリアクトル62、入力直流電源61の負
極の経路で、常時直流電圧E61が図示V64の向きと反対に
集塵電極64に加えられている。つまり、集塵電極64に
は、GNDに対し直流電圧−E61が加えられている。
In FIG. 14, the positive electrode of the input DC power supply 61, the dust collection electrode 64,
A DC voltage E61 is constantly applied to the dust collection electrode 64 in the direction opposite to the direction of V64 in the figure through the surge current suppression reactor 62 and the negative electrode of the input DC power supply 61. In other words, a DC voltage −E61 is applied to the dust collection electrode 64 with respect to GND.

図14の破線内の部分がパルス発生回路であり、集塵電
極64に加えられている直流電圧−E61に、さらに負極性
の高電圧パルスを重畳する機能を有する。その動作を回
路構成を示す図14、図14中の主要各部の電圧および電流
波形を示す図15および図14の主要各部の電圧波形を示す
図16を用いて説明する。
The portion enclosed by the dashed line in Fig. 14 is a pulse generating circuit, which has the function of superimposing a negative high voltage pulse on the DC voltage -E61 applied to the collection electrode 64. Its operation will be explained using Fig. 14 showing the circuit configuration, Fig. 15 showing the voltage and current waveforms of the main parts in Fig. 14, and Fig. 16 showing the voltage waveforms of the main parts in Fig. 14.

本回路では、主コンデンサ53から集塵電極64へのエネ
ルギー転送効率を高めるため、昇圧変圧器56の一次巻線
57と二次巻線58の巻数比を1:Nとすると、主コンデンサ5
3の容量、直流電流阻止用のコンデンサ63の容量および
集塵電極64の容量比を0.9・N2:10:1程度とすることが望
ましい。
In this circuit, in order to improve the efficiency of energy transfer from the main capacitor 53 to the dust collecting electrode 64, the primary winding of the step-up transformer 56
If the turn ratio of the main capacitor 57 and the secondary winding 58 is 1:N,
It is desirable that the ratio of the capacitance of the capacitor 3, the capacitance of the DC current blocking capacitor 63 and the capacitance of the dust collecting electrode 64 is about 0.9·N 2 :10:1.

GTO54のゲートにターンオン信号が入力され、GTO54が
オンすると、主コンデンサ53に蓄積された電荷は、主コ
ンデンサ53の図示正極から昇圧変圧器56の一次巻線57、
GTO54、主コンデンサ53の図示負極の経路で、図15に示
すように図14のi1′と逆向きに流れる。このため昇圧変
圧器56二次巻線58には昇圧変圧器56の巻数比に応じた図
15のi2′に示すようなパルス電流が、図14の二次巻線58
の図示黒丸の極性から、集塵電極64、直流電流阻止用コ
ンデンサ63、前記二次巻線58の図示黒丸と逆極性の経路
で、図14のi2′の向きと逆に流れる。このi2′と逆向き
に流れるパルス電流により、集塵電極64は、図14のV64
と逆極性に波高値V64の電圧が加えられる。つまり集塵
電極64には、図15に示すようなGNDに対し波高値−V64の
電圧が加えられる。
When a turn-on signal is input to the gate of the GTO 54 and the GTO 54 is turned on, the charge stored in the main capacitor 53 flows from the positive terminal of the main capacitor 53 shown in the figure to the primary winding 57 of the step-up transformer 56,
14, as shown in FIG. 15. In the path of the negative pole of the GTO 54 and the main capacitor 53, a current flows in the opposite direction to i1' in FIG. 14. Therefore, a current corresponding to the turn ratio of the step-up transformer 56 flows in the secondary winding 58 of the step-up transformer 56.
A pulse current such as that shown in FIG. 15 i2' flows through the secondary winding 58 of FIG.
14, through the path of the polarity of the black circle in the figure, the dust collection electrode 64, the DC current blocking capacitor 63, and the secondary winding 58, which has the opposite polarity to the black circle in the figure.
That is, a voltage of peak value -V64 is applied to the collection electrode 64 with respect to GND as shown in FIG.

なお、前記電流i1′およびi2′が流れ始めてから再び
零になるまでの期間τ1′は、昇圧変圧器56の一次巻線
57から見た漏れインダクタンスをL561、主コンデンサ5
3、直流電流阻止用コンデンサ63および集塵電極64の昇
圧変圧器56の一次巻線から見た合成容量をCtとすると次
式で与えられる。
The period τ1' from when the currents i1' and i2' start to flow until they become zero again is
The leakage inductance seen from 57 is L561, the main capacitor 5
3. If the combined capacitance of the DC current blocking capacitor 63 and the dust collecting electrode 64 as viewed from the primary winding of the step-up transformer 56 is Ct, it is given by the following equation:

GTO54がオンしてからτ1′後に、集塵電極64に転送
された電荷は図15に示すように図14の電流i2′の向き
で、集塵電極64の正極から昇圧変圧器56の二次巻線58、
直流電流阻止用コンデンサ63、集塵電極64の負極の経路
で流れる。このため、図14において、昇圧変圧器56の一
次巻線57の図示黒丸の極性から、主コンデンサ53、ダイ
オード55、前記一次巻線57の図示黒丸と逆極性の経路で
図示i1′と同じ向きのパルス電流が流れ、前記集塵電極
64に転送された電荷は、入力エネルギー蓄積用の主コン
デンサ53に再度戻される。このi1′と同じ向きのパルス
電流が再度零になるまでの期間τ2′は、前記(1)式
で定まるτ1′にほぼ等しい。
After τ1' from when the GTO 54 is turned on, the charge transferred to the collection electrode 64 flows in the direction of the current i2' in FIG. 14 from the positive pole of the collection electrode 64 to the secondary winding 58 of the step-up transformer 56, as shown in FIG.
14, a pulse current flows from the polarity of the black circle in the primary winding 57 of the step-up transformer 56 through the main capacitor 53, the diode 55, and a path of opposite polarity to the black circle in the primary winding 57 in the same direction as the i1' shown in the figure, and flows through the negative electrode of the dust collecting electrode 64.
The charge transferred to 64 is returned to the main capacitor 53 for storing input energy. The period τ2' until this pulse current in the same direction as i1' becomes zero again is approximately equal to τ1' determined by the above equation (1).

本回路では、GTO54がオン後、τ1′からτ1′+τ
2′までの間に、GTO54はゲートに入力されるターンオ
フ信号により、オフ状態になっているため、前記集塵電
極64から入力エネルギー蓄積用の主コンデンサ53に再度
転送された電荷は、図16に示すτp′後に再度GTO54の
ゲートにターンオン信号が入力され、同GTO54がオン状
態になるまで、主コンデンサ53に蓄積されており、エネ
ルギーの回生が行われる。なお、このときにパルス発生
回路の出力端59と60から負荷である集塵電極64に出力さ
れるパルス電圧の幅は、τ1′+τ2′となる。
In this circuit, after GTO54 is turned on, τ1' to τ1' + τ
During this time up to τ2', GTO 54 is in the OFF state due to the turn-off signal input to its gate, so the charge transferred again from the collection electrode 64 to the main capacitor 53 for storing input energy is stored in the main capacitor 53 until a turn-on signal is input again to the gate of GTO 54 after τp' shown in Figure 16, turning GTO 54 on, thereby regenerating energy. At this time, the width of the pulse voltage output from output terminals 59 and 60 of the pulse generating circuit to the collection electrode 64, which is the load, is τ1' + τ2'.

従って、入力直流電源51から主コンデンサ53に入力す
るエネルギーは、図16に示すように、入力直流電源51の
電源電圧−E51と回生された電圧−V53の差分でよいこと
になり、効率の高いパルス荷電方式の集塵装置を実現で
きる。
Therefore, the energy input from input DC power supply 51 to main capacitor 53 is the difference between the power supply voltage −E51 of input DC power supply 51 and the regenerated voltage −V53, as shown in FIG. 16, thereby realizing a highly efficient pulse charging type dust collector.

ところで本パルス発生装置では、高電圧でかつ電流立
ち上がり率di/dtの大きなパルスを発生させる必要があ
るため、主スイッチには、高耐電圧、大電流、かつdi/d
t耐量の大きなGTO等の半導体スイッチ素子を、素子の耐
電圧、ピーク電流、およびdi/dt耐量に見合った数だけ
直並列接続したものが用いられている。
However, this pulse generator needs to generate pulses with high voltage and large current rise rate di/dt, so the main switch is required to have high withstand voltage, large current, and di/d
Semiconductor switching elements such as GTOs with high t resistance are used, connected in series and parallel in numbers commensurate with the withstand voltage, peak current, and di/dt resistance of the elements.

しかし、半導体スイッチ素子を直並列接続する場合、
特性の比較的揃った半導体スイッチを選別して使用する
と共に、直並列接続して動作させたときの各素子間に加
えられる電圧、および流れる電流を均一に分担するた
め、ドライブ回路の強化、ドライブ回路と各半導体スイ
ッチ素子間の接続や各半導体スイッチ素子の主電極間の
配線方法の工夫、分圧回路の挿入等の必要がある。
However, when semiconductor switching elements are connected in series and parallel,
In order to select and use semiconductor switches with relatively uniform characteristics and to evenly share the voltage applied between each element and the current that flows when they are connected in series and parallel and operated, it is necessary to strengthen the drive circuit, devise a method for connecting the drive circuit to each semiconductor switch element and for wiring between the main electrodes of each semiconductor switch element, and insert a voltage divider circuit, etc.

このため主スイッチの構成が複雑かつ大型化する問題
があった。また、直並列する半導体スイッチ素子の数が
増加するにつれて、ドライブ電力が増加すると共に、信
頼性が低下する問題もあった。
This resulted in a problem of the main switch becoming more complex and larger in size, and also in the problem of increased drive power and reduced reliability as the number of semiconductor switch elements connected in series and parallel increased.

さらに、主スイッチにGTO等の半導体スイッチ素子を
用いた場合には、半導体素子のdi/dt耐量の制約によ
り、渡部、亀島:「パルス荷電による既設電機集じん装
置の性能改善例」、公害と対策Vol.25No.4、pp.349〜35
3(1989)に記載されるように、前記パルス幅τ1′+
τ2′は数十μsから100μs程度に制限されていた。
Furthermore, when a semiconductor switch element such as a GTO is used for the main switch, due to the limitations of the semiconductor element's di/dt tolerance, Watanabe and Kamejima: "Example of performance improvement of an existing electric dust collector by pulse charging," Pollution and Countermeasures Vol. 25 No. 4, pp. 349-35
3 (1989), the pulse width τ1′+
τ2' was limited to several tens of μs to about 100 μs.

前記パルス幅τ1′+τ2′を10μs程度以下とする
ために、di/dt耐量の大きな特開昭61−185350号公報お
よび柳生、矢田、土屋、富松、松本:「集じん技術の現
状と開発動向」、三菱重工技報Vol.27No.4、pp.297〜30
2(1990)等に記載されるロータリーギャップの機械的
スイッチ素子やサイラトロン等の放電管スイッチ素子の
使用が検討されている。しかし、機械的スイッチ素子
は、半導体スイッチ素子に比べて、繰り返し周波数に制
限があるとともに、寿命が著しく短く、信頼性も低いと
いう問題があった。また、サイラトロン等の放電間スイ
ッチ素子は、繰り返し周波数を半導体スイッチ素子と同
程度まで高められることが可能だが、機械的スイッチ素
子同様半導体スイッチ素子に比べて素子の寿命が短く、
信頼性も低いという問題があった。
In order to make the pulse width τ1'+τ2' about 10 μs or less, a diode with a large di/dt tolerance is required, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-185350 and Yagyu, Yada, Tsuchiya, Tomimatsu, and Matsumoto, "Current Status and Development Trends of Dust Collection Technology," Mitsubishi Heavy Industries Technical Review, Vol. 27, No. 4, pp. 297-30.
The use of rotary gap mechanical switch elements and discharge tube switch elements such as thyratrons, as described in, for example, J.N.A. 2 (1990), has been considered. However, compared to semiconductor switch elements, mechanical switch elements have limitations on repetition frequency, a significantly shorter lifespan, and low reliability. Furthermore, discharge switch elements such as thyratrons can increase the repetition frequency to the same level as semiconductor switch elements, but like mechanical switch elements, they have a shorter lifespan compared to semiconductor switch elements.
There was also the problem of low reliability.

そこで本発明は、負荷に供給したエネルギーの余剰分
を回生することができるパルス発生装置において、上述
したスイッチ素子の有する問題点を解消することを課題
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the above-mentioned problems associated with the switching element in a pulse generating device that can regenerate surplus energy supplied to a load.

また本発明は、このようなパルス発生装置を用いた集
塵装置の提供を課題とする。
Another object of the present invention is to provide a dust collecting device using such a pulse generating device.

発明の開示 前記課題を解決するため、本発明はエネルギー蓄積用
コンデンサと、前記エネルギー蓄積用コンデンサに蓄積
された電荷を放出するための主スイッチと、可飽和リア
クトルとを有し、前記可飽和リアクトルを介して前記負
荷手段にエネルギーを供給するパルス発生装置であっ
て、前記負荷に供給したエネルギーを前記可飽和リアク
トルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用コンデンサに
回生せしめる回生手段を設けた。
Disclosure of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pulse generating device that has an energy storage capacitor, a main switch for discharging the charge stored in the energy storage capacitor, and a saturable reactor, and supplies energy to the load means via the saturable reactor, and is provided with regeneration means that regenerates the energy supplied to the load from one end of the saturable reactor on the load side to the energy storage capacitor.

以上の本発明パルス発生装置の望ましい態様として、
エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネルギー蓄積用
コンデンサに蓄積された電荷を放出するための主スイッ
チと、可飽和リアクトルとから構成される直列回路によ
り負荷にエネルギーを供給するパルス発生装置であっ
て、前記負荷に供給したエネルギーを、前記可飽和リア
クトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用コンデンサ
に回生せしめる回生手段を設けたパルス発生装置、およ
びエネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネルギー蓄積
用コンデンサに蓄積された電荷を放出するための主スイ
ッチと、可飽和リアクトルを用いた磁気パルス圧縮回路
とを有し、前記エネルギー蓄積用コンデンサから前記磁
気パルス圧縮回路を介して負荷手段にエネルギーを供給
するパルス発生手段であって、前記負荷に供給したエネ
ルギーを前記磁気パルス圧縮回路を構成する可飽和リア
クトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用コンデンサ
に回生せしめる回生手段を設けたことを特徴とするパル
ス発生装置がある。
As a desirable embodiment of the pulse generator of the present invention,
There is provided a pulse generator that supplies energy to a load through a series circuit composed of an energy storage capacitor, a main switch for discharging the charge stored in the energy storage capacitor, and a saturable reactor, the pulse generator including regeneration means for regenerating the energy supplied to the load from one end of the saturable reactor on the load side to the energy storage capacitor, and there is also provided a pulse generator that has an energy storage capacitor, a main switch for discharging the charge stored in the energy storage capacitor, and a magnetic pulse compression circuit using a saturable reactor, the pulse generator including regeneration means for regenerating the energy supplied to the load from the energy storage capacitor via the magnetic pulse compression circuit.

前者は磁気アシスト回路を利用したものであり、後者
は磁気パルス圧縮回路を利用したものである。
The former uses a magnetic assist circuit, and the latter uses a magnetic pulse compression circuit.

前記磁気アシスト回路を利用した本発明パルス発生装
置によれば、主スイッチがターンオン後に主スイッチの
主電極間を流れる電流が立ち上がるのを遅らせることが
できるためスイッチング損失を著しく低減でき、主スイ
ッチのdi/dtを大きくすることができる。このため主ス
イッチに半導体スイッチ素子を用いても10μs程度以下
のパルスを出力することができ、ロータリーギャップ等
の機械的スイッチ素子やサイラトロン等の放電管スイッ
チ素子を用いたときには長寿命化が図れる。
The pulse generator of the present invention, which utilizes the magnetic assist circuit, can delay the rise of the current flowing between the main electrodes of the main switch after the main switch is turned on, thereby significantly reducing switching loss and increasing the di/dt of the main switch. As a result, even if a semiconductor switch element is used for the main switch, it is possible to output a pulse of approximately 10 μs or less, and when a mechanical switch element such as a rotary gap or a discharge tube switch element such as a thyratron is used, it can achieve a long life.

また、磁気パルス圧縮回路を利用した本発明パルス発
生装置によれば、磁気パルス圧縮回路の働きにより、主
スイッチのdi/dtを大幅に低下させてdi/dtの大きな出力
パルスを得ることができる。このため、主スイッチに半
導体スイッチを用いた場合には、主スイッチに用いる直
並列した半導体スイッチ素子の数を減少させることがで
き、主スイッチにロータリーギャップ等の機械的スイッ
チ素子やサイラトロン等の放電管スイッチ素子を用いた
場合には、その寿命を2桁程度延ばすことができる。
Furthermore, in a pulse generator of the present invention that utilizes a magnetic pulse compression circuit, the di/dt of the main switch can be significantly reduced by the action of the magnetic pulse compression circuit, thereby producing an output pulse with a large di/dt. As a result, when a semiconductor switch is used as the main switch, the number of semiconductor switch elements connected in series and parallel can be reduced, and when a mechanical switch element such as a rotary gap or a discharge tube switch element such as a thyratron is used as the main switch, its life can be extended by about two orders of magnitude.

また、本発明はエネルギー回生手段を設けたのでシス
テムの高効率化も達成できるが、この回生手段を可飽和
リアクトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用コンデ
ンサに回生せしめる位置に設けたところに特徴がある。
すなわち、エネルギーの回生を前記可飽和リアクトルを
経由して行うことも考えられ、本発明者も検討を行った
が、前記可飽和リアクトルにおいて回生エネルギーの損
失が生じ効率の良い回生が行われなかった。そこで本発
明は回生エネルギーを前記可飽和リアクトルを経由せず
にエネルギー蓄積用コンデンサに回生できるように、可
飽和リアクトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用コ
ンデンサに回生せしめるエネルギー回生手段を設けたも
のである。
Furthermore, the present invention achieves high system efficiency by providing energy regeneration means, and is characterized in that this regeneration means is provided at a position where it regenerates energy from one end of the load side of the saturable reactor to the energy storage capacitor.
That is, it is possible to regenerate energy via the saturable reactor, and the inventors have also investigated this, but the regenerated energy is lost in the saturable reactor, and efficient regeneration is not possible. Therefore, the present invention provides an energy regeneration means that regenerates energy from one end of the load side of the saturable reactor to the energy storage capacitor so that the regenerated energy can be regenerated to the energy storage capacitor without passing through the saturable reactor.

前記エネルギー回生手段としては、整流器とリアクト
ル等のインダクタンス素子との組合せが好適である。
The energy regenerating means is preferably a combination of a rectifier and an inductance element such as a reactor.

また、前記エネルギー回生手段の整流器を、整流素子
と可飽和リアクトルの直列回路で達成することができ
る。この場合、前記負荷に供給したエネルギーを入力側
に回生した後に、前記整流素子に加えられる逆電圧にと
もない生じるリバース・リカバリー電流を抑制できるた
め、同整流素子のリバース・リカバリー損失の低減が図
れ信頼性が向上するとともに、前記リバース・リカバリ
ー電流が流れることにより失われる回生エネルギーも減
少させることができる。
Furthermore, the rectifier of the energy regeneration means can be realized by a series circuit of a rectifier element and a saturable reactor. In this case, after the energy supplied to the load is regenerated to the input side, the reverse recovery current generated due to the reverse voltage applied to the rectifier element can be suppressed, thereby reducing the reverse recovery loss of the rectifier element and improving reliability, and also reducing the regenerative energy lost due to the flow of the reverse recovery current.

本発明において前記可飽和リアクトルの出力側に変圧
器を設け、前記エネルギー蓄積用コンデンサから前記可
飽和リアクトルおよび前記変圧器を介して負荷手段にエ
ネルギーを供給するパルス発生装置も提供される。
The present invention also provides a pulse generator in which a transformer is provided on the output side of the saturable reactor, and energy is supplied from the energy storage capacitor to load means via the saturable reactor and the transformer.

変圧器を設けることにより、低い入力電圧で電圧波高
値の高いパルスを出力でき、前記エネルギー蓄積用コン
デンサに蓄積された電荷を放出するためのスイッチ素子
に耐電圧の低いものを用いることができる。
By providing a transformer, it is possible to output pulses with high voltage peak values with a low input voltage, and it is possible to use a switch element with a low withstand voltage for releasing the charge stored in the energy storage capacitor.

また、以上のパルス発生装置において、前記可飽和リ
アクトルには、主スイッチターンオン後の所定期間に前
記可飽和リアクトルが電圧パルスを阻止し得るように、
前記主スイッチがターンオンする前までに前記可飽和リ
アクトルを構成する磁心の磁束密度をリセットするため
のリセット回路を設けることができる。
In the pulse generator, the saturable reactor is provided with a resistor so that the saturable reactor can block a voltage pulse for a predetermined period after the main switch is turned on.
A reset circuit may be provided to reset the magnetic flux density of the magnetic core that constitutes the saturable reactor before the main switch is turned on.

このようなリセット回路を設けることにより、繰り返
し動作時のタイム・ジッター等の不安定動作を防止でき
るとともに、前記可飽和リアクトルと動作磁束密度量を
大きく取ることができるため小型化も図れる。
By providing such a reset circuit, unstable operation such as time jitter during repeated operation can be prevented, and the saturable reactor and the operating magnetic flux density can be made larger, which also allows for miniaturization.

以上のパルス発生装置を用いたパルス荷電方式の集塵
器は、簡単な回路構成で主スイッチ素子の安全動作を図
りつつ、di/dtの大きなパルス電流が得られ、負荷であ
る集塵電極に急峻な高電圧パルスを供給できると共に、
回生回路の働きにより、前記集塵電極に供給したエネル
ギーの大部分を入力側に回生することができるため、高
信頼性化、高効率化および小型化が実現でき好ましい。
The pulse charging type dust collector using the pulse generator described above has a simple circuit configuration, ensures safe operation of the main switch element, obtains a large pulse current with di/dt, and can supply a steep high voltage pulse to the dust collection electrode, which is the load.
The regenerative circuit functions to regenerate most of the energy supplied to the dust collection electrode to the input side, which is preferable because it allows for high reliability, high efficiency, and compact size.

図面の簡単な説明 図1は本発明による高電圧パルス発生装置の第1重畳を
示す回路図である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing a first superposition of a high voltage pulse generator according to the present invention.

図2は図1の可飽和リアクトル5の動作磁化B−Hルー
プ概念を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the concept of the operating magnetization BH loop of the saturable reactor 5 of FIG.

図3は図1の回路における主要各部の電圧および電流波
形を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing voltage and current waveforms at major parts of the circuit of FIG.

図4は本発明による高電圧パルス発生装置の回生回路に
用いた整流器の一例であり、ダイオード30に可飽和リア
クトル31を直列接続して整流器のリバース・リカバリー
特性を改善した整流器24の回路構成を示す図である。
FIG. 4 shows an example of a rectifier used in the regeneration circuit of a high-voltage pulse generator according to the present invention, and is a diagram showing the circuit configuration of a rectifier 24 in which a saturable reactor 31 is connected in series with a diode 30 to improve the reverse recovery characteristics of the rectifier.

図5は図4における可飽和リアクトル31の動作磁化B−
Hループ概念を示す図である。
5 shows the operating magnetization B- of the saturable reactor 31 in FIG.
FIG. 1 illustrates the H-loop concept.

図6は図4における可飽和リアクトル31の主巻き線32の
電流i3の波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the waveform of the current i3 in the main winding 32 of the saturable reactor 31 in FIG.

図7は本発明による高電圧パルス発生装置の第2実施例
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a second embodiment of a high voltage pulse generator according to the present invention.

図8は本発明による高電圧パルス発生装置の第3実施例
を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a third embodiment of a high voltage pulse generator according to the present invention.

図9は図8における可飽和リアクトル103の動作磁化B
−Hループ概念を示す図である。
FIG. 9 shows the operating magnetization B of the saturable reactor 103 in FIG.
FIG. 1 illustrates the H loop concept.

図10は図8の回路における主要各部の電圧および電流波
形を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing voltage and current waveforms at the main parts of the circuit of FIG.

図11は図8の回路における集塵電極17と主コンデンサ3
の電圧波形を示す図である。
FIG. 11 shows the dust collection electrode 17 and the main capacitor 3 in the circuit of FIG.
FIG.

図12は本発明による高電圧パルス発生装置の第4実施例
を示す回路図である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of a high voltage pulse generator according to the present invention.

図13は本発明による高電圧パルス発生装置の第4実施例
を示す回路図である。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of a high voltage pulse generator according to the present invention.

図14は特公昭57−43067号公報に開示された回路を示す
図である。
FIG. 14 is a diagram showing a circuit disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-43067.

図15は図14における主要各部の電圧および電流波形を示
した図である。
FIG. 15 is a diagram showing voltage and current waveforms at the main parts in FIG.

図16は図14における主要各部の電圧および電流波形を示
した図である。
FIG. 16 is a diagram showing voltage and current waveforms at the main parts in FIG.

発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施例について詳しく説明するが、本
発明はこれら実施例に限るものではない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Examples of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1) 図1は本発明によるパルス発生装置の一実施例であ
り、パルス荷電方式の集塵装置に適用した場合の回路構
成例を示したものである。図1の波線内がパルス発生装
置であり、入力エネルギー蓄積用の主コンデンサ3に蓄
積された電荷を放電する主スイッチとして、半導体スイ
ッチ素子の一つであるGTO(Gate Turn Off Thyristor)
4を用いている。
(Embodiment 1) Figure 1 shows an embodiment of a pulse generator according to the present invention, and shows an example of the circuit configuration when applied to a pulse charging type dust collector. The area enclosed by the dotted line in Figure 1 is the pulse generator, and a GTO (Gate Turn Off Thyristor), which is one of the semiconductor switch elements, is used as the main switch to discharge the charge stored in the main capacitor 3 for storing input energy.
4 is used.

図1において、1はパルス発生装置の入力直流電源、
2は主コンデンサ3の充電抵抗、3は入力エネルギー蓄
積用の主コンデンサ、4は前記主コンデンサ3に蓄積さ
れた電荷を放電させるための主スイッチであるGTO、5
は可飽和リアクトル、6は可飽和リアクトル5の主巻
線、7は可飽和リアクトル5のリセット巻線、8および
9は可飽和リアクトル5のリセット巻線端、10はダイオ
ード、11はリアクトル、12はGTO4のdi/dtを制限するた
めのリアクトル、16および17はパルス発生回路の出力
端、18は直流電流阻止用のコンデンサ、19は集塵電極、
20はサージ電流抑制用のリアクトル、21は集塵電極19に
直流電圧を印加するための入力直流電源である。
In FIG. 1, 1 is an input DC power supply for a pulse generator;
2 is a charging resistor for the main capacitor 3, 3 is a main capacitor for storing input energy, 4 is a GTO which is a main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 3, and 5
is a saturable reactor, 6 is a main winding of the saturable reactor 5, 7 is a reset winding of the saturable reactor 5, 8 and 9 are reset winding ends of the saturable reactor 5, 10 is a diode, 11 is a reactor, 12 is a reactor for limiting di/dt of the GTO 4, 16 and 17 are output ends of the pulse generating circuit, 18 is a capacitor for blocking DC current, 19 is a dust collecting electrode,
Reference numeral 20 denotes a reactor for suppressing surge current, and 21 denotes an input DC power source for applying a DC voltage to the dust collection electrode 19 .

同図において、入力電源21の正極、集塵電極19、サー
ジ電流抑制用リアクトル20、入力電源21の負極の経路
で、常時直流電圧Eが図示の極性で集塵電極19に加えら
れている。
In the figure, a DC voltage E is constantly applied to the collecting electrode 19 with the polarity shown in the figure through a path extending from the positive electrode of the input power source 21, the collecting electrode 19, the surge current suppression reactor 20, and the negative electrode of the input power source 21.

パルス発生装置は、集塵電極19に加えられている直流
電圧Eにさらにパルス的に高電圧を重畳するためのもの
であり、その動作を図1の回路構成、図2の可飽和リア
クトル6の動作B−Hループ概念図および図3の主要各
部の電圧および電流波形を用いて説明する。
The pulse generator is used to superimpose a high voltage pulse on the DC voltage E applied to the collecting electrode 19. Its operation will be explained using the circuit configuration shown in FIG. 1, the conceptual diagram of the B-H loop operation of the saturable reactor 6 shown in FIG. 2, and the voltage and current waveforms of the main components shown in FIG. 3.

GTO4がオフの期間に、入力電源1から充電抵抗2を介
し、主コンデンサ3は図示の極性に電圧Eまで充電され
る。このとき、可飽和リアクトル5の動作点は図2の動
作B−Hループ上のa点にある。
While GTO 4 is off, main capacitor 3 is charged to voltage E with the polarity shown in the figure from input power supply 1 via charging resistor 2. At this time, the operating point of saturable reactor 5 is at point a on the operating B-H loop in Figure 2.

GTO4にゲート電流が流され、GTOの特性で定まるスト
レージタイムと呼ばれる所定の期間がすぎると、図3の
時間t=0において、GTO4の主電極間のインピーダンス
は急激に低下し、主コンデンサ3の正極、集塵電極19、
直流電流阻止用コンデンサ18、インダクタンス12、可飽
和リアクトル5の主巻線6、GTO4、主コンデンサ3の負
極の経路で、主コンデンサ3に蓄積されていた電荷が流
れ始める。このため、可飽和リアクトル5の動作点は、
図2の動作B−Hループ上のa点からb点に向かって変
化する。この間の可飽和リアクトル5の主巻線6のイン
ダクタンスは極めて大きいため、同主巻線に流れる電流
i4は微小な値となり、GTO4のターンオン時のスイッチン
グ損失を著しく少なくすることができる。また、損失を
無視すると、前記主巻線6は図示黒丸を正極とする波高
値Eの電圧を阻止し、図3のV6のようになる。
When a gate current flows through the GTO 4 and a predetermined period called storage time determined by the characteristics of the GTO has passed, at time t=0 in FIG. 3, the impedance between the main electrodes of the GTO 4 drops suddenly, and the positive electrode of the main capacitor 3, the dust collection electrode 19,
The charge stored in the main capacitor 3 starts to flow through the DC blocking capacitor 18, the inductance 12, the main winding 6 of the saturable reactor 5, the GTO 4, and the negative electrode of the main capacitor 3. Therefore, the operating point of the saturable reactor 5 is
The operation changes from point a to point b on the BH loop in Fig. 2. During this period, the inductance of the main winding 6 of the saturable reactor 5 is extremely large, so the current flowing through the main winding
i4 is a very small value, which can significantly reduce the switching loss when turning on GTO 4. If loss is ignored, the main winding 6 blocks the voltage of peak value E with the black circle shown as the positive polarity, and becomes V6 in Figure 3.

可飽和リアクトル5の主巻線6が電圧を阻止する時間
τsは、GTO4がターンオン後、その主電極間の飽和電圧
が十分小さくなるのに必要な値に設定され、次式の関係
にある。
The time τs during which the main winding 6 of the saturable reactor 5 blocks the voltage is set to a value required for the saturation voltage between the main electrodes to become sufficiently small after the GTO 4 is turned on, and is related by the following equation:

N6:可飽和リアクトル5の主巻線6の巻数 Ae:可飽和リアクトル5の有効断面積(m2) ΔBm:可飽和リアクトル5の動作磁束密度量(T) E :入力電源電圧(V) 可飽和リアクトル5の動作点が図2の動作B−Hルー
プ上のb点に達すると、可飽和リアクトル5は飽和し、
同可飽和リアクトル5の主巻線6のインダクタンスは急
激に低下し、同主巻線6に流れる電流i4は、図3のi12
波形の波高値がI4で示される正極側のようにdi/dtの極
めて大きなパルス電流となるが、GTO4の主電極間電圧は
十分低い飽和電圧となっているため、GTO4のオン損失も
十分に抑制できる。このため、可飽和リアクトル5を用
いないときに比べて、di/dtを数倍程度以上大きくして
も安全動作が図れる。また、このパルス電流により、可
飽和リアクトル6の動作点はb点から、C点を経由し
て、d点まで変化する。
N6: number of turns of the main winding 6 of the saturable reactor 5 Ae: effective cross-sectional area of the saturable reactor 5 (m 2 ) ΔBm: operating magnetic flux density of the saturable reactor 5 (T) E: input power supply voltage (V) When the operating point of the saturable reactor 5 reaches point b on the operating B-H loop in FIG. 2, the saturable reactor 5 is saturated,
The inductance of the main winding 6 of the saturable reactor 5 drops suddenly, and the current i4 flowing through the main winding 6 decreases to i12 in FIG.
Although the waveform has a peak value of I4 on the positive side, which is a pulse current with an extremely large di/dt, the voltage between the main electrodes of GTO 4 is a sufficiently low saturation voltage, so the on-state loss of GTO 4 can be sufficiently suppressed. As a result, safe operation can be achieved even if di/dt is several times larger than when saturable reactor 5 is not used. Furthermore, this pulse current causes the operating point of saturable reactor 6 to change from point b, via point C, to point d.

可飽和リアクトル5の飽和によって流れるパルス電流
のパルス幅τ1は、次式で近似できる。
The pulse width τ1 of the pulse current that flows due to saturation of the saturable reactor 5 can be approximated by the following equation:

C:主コンデンサ3の容量、直流電流阻止用コンデンサ
18の容量および集塵電極19の容量の合成値(F) L6s:可飽和リアクトル5の主巻線6の飽和後のインダク
タンス(H) L12:リアクトル12のインダクタンス(H) このパルス電流が、主コンデンサ3の正極、集塵電極
19、直流電流阻止用のコンデンサ81、インダクタンス1
2、可飽和リアクトル5の主巻線6、GTO4、主コンデン
サ3の負極の経路で流れ、電圧波高値Emの図3のV19に
示す電圧の高電圧パルスを集塵電極19に印加することが
できる。
C: Capacitance of main capacitor 3, DC current blocking capacitor
L6s: Inductance of the main winding 6 of the saturable reactor 5 after saturation (H) L12: Inductance of the reactor 12 (H) This pulse current flows through the positive pole of the main capacitor 3, the dust collecting electrode
19, DC blocking capacitor 81, inductance 1
2. A high voltage pulse having a peak voltage Em indicated by V19 in FIG. 3 flows through the main winding 6 of the saturable reactor 5, the GTO 4, and the negative electrode of the main capacitor 3, and can be applied to the dust collecting electrode 19.

集塵電極19は容量性負荷であるため、同集塵電極19に
電荷が完全に移行された時間t=τs+τ1の後、集塵
電極19に入力された電荷は逆向きのパルス電流となっ
て、同集塵電極19の正極、主コンデンサ3、ダイオード
10、インダクタンス11、インダクタンス12、直流電流阻
止用コンデンサ18、同集塵電極の負極の経路で流れ、主
コンデンサ3に電圧E′に相当するエネルギーを回生す
ることができる。
Since the collection electrode 19 is a capacitive load, after the time t = τs + τ1 when the charge is completely transferred to the collection electrode 19, the charge input to the collection electrode 19 becomes a pulse current in the reverse direction and flows through the positive electrode of the collection electrode 19, the main capacitor 3, and the diode.
The current flows through the path of 10, inductance 11, inductance 12, DC current blocking capacitor 18, and the negative electrode of the dust collecting electrode, and energy equivalent to the voltage E' can be regenerated in the main capacitor 3.

パルス電流i10のパルス幅τ2は次式で与えられる。The pulse width τ2 of the pulse current i10 is given by the following equation:

L11:リアクトル11のインダクタンス(H) なお、この回生期間に、GTO4の図示i4と逆向きの電流
がほとんど流れないのは、逆向きの電流が流れると可飽
和リアクトル5の動作点が図2の動作B−Hループ上の
d点からe点の方向に向かって変化するが、このときの
可飽和リアクトル5の主巻線6のインダクタンスは、リ
アクトル11のインダクタンスに比べて極めて高いため、
ほとんどの電流がi10の経路で流れるからである。
L11: Inductance of reactor 11 (H) During this regeneration period, almost no current flows in the opposite direction to the illustrated i4 of GTO 4. If a current flows in the opposite direction, the operating point of saturable reactor 5 changes from point d to point e on the operating B-H loop in Figure 2. At this time, the inductance of main winding 6 of saturable reactor 5 is extremely high compared to the inductance of reactor 11, so
This is because most of the current flows through the i10 path.

また、図3の時間t=τs+τ1+τ2までの間に、
ゲート電流を引き抜くことによりGTO4をオフ状態にして
おけば、図3に示すように主コンデンサ3に回生したエ
ネルギーを保持することができる。
Furthermore, during the time period up to time t=τs+τ1+τ2 in FIG. 3,
If the GTO 4 is kept in the OFF state by drawing out the gate current, the regenerated energy can be held in the main capacitor 3 as shown in FIG.

したがって、入力電源1から主コンデンサ3に供給す
るエネルギーは、前記回生した電圧E′と入力電源電圧
Eの差分だけで良いことになる。
Therefore, the energy supplied from the input power supply 1 to the main capacitor 3 needs to be only the difference between the regenerated voltage E' and the input power supply voltage E.

以上の動作により、集塵電極19に、(3)式と(4)
式より求められるパルス幅τ1+τ2の高電圧パルスを
加えることができる。集塵電極19に加えられる電圧波形
は図3のV19のようになる。
By the above operation, the dust collecting electrode 19 is charged according to the formulas (3) and (4).
A high voltage pulse with a pulse width τ1 + τ2 calculated from the formula can be applied. The voltage waveform applied to the dust collection electrode 19 is shown as V19 in Figure 3.

ここで集塵電極19に加えられる高電圧パルスのパルス
幅τ1+τ2を短くするには以下の理由により、τ1を
短くするよりもτ2を短くするほうが有利である。
Here, in order to shorten the pulse width τ1+τ2 of the high voltage pulse applied to the dust collecting electrode 19, it is more advantageous to shorten τ2 than to shorten τ1 for the following reasons.

可飽和リアクトル5の主巻線6が電圧を阻止する期間
τsをある一定値に維持しつつ、可飽和リアクトル5の
飽和によって主巻線6を流れるパルス電流のパルス幅τ
1を短くするためには、(3)式からも分かるように、
可飽和リアクトル5の主巻線6の飽和後のインダクタン
スL6sを小さくしなくてはならない。このためには、τ
sを一定値すなわち可飽和リアクトル5の有効断面積Ae
および主巻線6の巻数が一定値であるから、可飽和リア
クトル5の平均磁路長1eを長くする必要がある。したが
って、τ1を短くしようとすると可飽和リアクトル5の
大型化を招くことになる。また、パルス幅τ1を短くす
るとGTO4のdi/dtが上昇し、GTOのターンオン時のスイッ
チング損失が増加してしまうという弊害もある。
The pulse width τ of the pulse current flowing through the main winding 6 due to the saturation of the saturable reactor 5 is maintained at a certain value while the period τs during which the main winding 6 of the saturable reactor 5 blocks the voltage is maintained at a certain value.
To shorten 1, as can be seen from equation (3),
The inductance L6s after saturation of the main winding 6 of the saturable reactor 5 must be reduced.
s is a constant value, that is, the effective cross-sectional area Ae of the saturable reactor 5
And because the number of turns of the main winding 6 is a fixed value, it is necessary to increase the average magnetic path length 1e of the saturable reactor 5. Therefore, shortening τ1 will result in an increase in the size of the saturable reactor 5. Also, shortening the pulse width τ1 increases the di/dt of the GTO 4, which has the adverse effect of increasing the switching loss when the GTO is turned on.

これに対し、τ2を短くするには(4)式から分かる
ように、リアクトル11のインダクタンスL11を小さくす
れば良く、これは例えば、ダイオード10とリアクトル12
との間のリアクトル11を省略し単に結線するという簡単
な構成で実現できる。また、τ2が短くなることによ
り、ダイオード10を流れる電流i10の波高値110が上昇し
てリバースリカバリー電流による損失が問題になる場合
も、後記する図4の整流器24をダイオード10の代わりに
用いるなどして、リバースリカバリー電流による損失を
抑えることができる。
On the other hand, as can be seen from equation (4), in order to shorten τ2, it is sufficient to reduce the inductance L11 of the reactor 11. For example, this can be achieved by reducing the inductance L11 of the diode 10 and the reactor 12.
This can be realized with a simple configuration in which the reactor 11 between the diode 10 and the inverter 10 is omitted and only wired. Also, even if the peak value 110 of the current i10 flowing through the diode 10 increases due to the shortening of τ2, and loss due to reverse recovery current becomes a problem, loss due to reverse recovery current can be suppressed by using a rectifier 24 shown in Fig. 4 (to be described later) instead of the diode 10.

GTO4がオフ状態となった後の適当な時間t=τ3か
ら、GTO4を再度ターンオンさせるまでの間に、可飽和リ
アクトル5のリセット巻線端の8から9に向かってリセ
ット電流を流すことにより、可飽和リアクトル5の動作
点を図2の動作B−Hループ上のf点を経由して、再度
a点までリセットする。
From an appropriate time t=τ3 after GTO4 has turned off until GTO4 is turned on again, a reset current is passed from 8 to 9 at the reset winding end of saturable reactor 5, thereby resetting the operating point of saturable reactor 5 to point a again via point f on the operating B-H loop in Figure 2.

以下同様の動作が繰り返して行われることにより、半
導体スイッチ素子を用いた小形で信頼性の高い電流立ち
上がり率di/dtの大きなパルス電流を発生させることが
できるとともに、回生回路の働きにより、高効率化も実
現できる。
By repeating the same operation, it is possible to generate a small, highly reliable pulse current with a large current rise rate di/dt using semiconductor switching elements, and high efficiency can also be achieved through the action of the regenerative circuit.

なお、主コンデンサ3に回生した電圧E′の値は、図
3のt=τs+τ1+τ2後にダイオード10に加えられ
る逆電圧によって生ずる同ダイオード10のリバース・リ
カバリー電流によって低下するため、同ダイオード10に
はリバース・リカバリー特性に優れたダイオードを用い
る必要がある。しかし、高耐圧でリバース・リカバリー
特性に優れたダイオードを得ることは困難なため、図4
の波線内に示す整流器24を前記図1に示すダイオード10
の代わりに用いることにより、リバース・リカバリー特
性を改善できる。
The value of the voltage E' regenerated in the main capacitor 3 is reduced by the reverse recovery current of the diode 10, which is generated by the reverse voltage applied to the diode 10 after t = τs + τ1 + τ2 in Figure 3. Therefore, it is necessary to use a diode with excellent reverse recovery characteristics for the diode 10. However, since it is difficult to obtain a diode with high breakdown voltage and excellent reverse recovery characteristics, the diode 10 shown in Figure 4
The rectifier 24 shown in the dashed line is connected to the diode 10 shown in FIG.
By using it instead of the reverse recovery characteristic can be improved.

図4において、31は可飽和リアクトル、32は可飽和リ
アクトル21の主巻線、33は可飽和リアクトル31のバイア
ス巻線、34はサージ電流抑制用のリアクトル、35は抵
抗、36は直流電源、37はアノード、38はカソードであ
る。
In FIG. 4, 31 is a saturable reactor, 32 is a main winding of the saturable reactor 21, 33 is a bias winding of the saturable reactor 31, 34 is a reactor for suppressing surge current, 35 is a resistor, 36 is a DC power supply, 37 is an anode, and 38 is a cathode.

図4の整流器を図1のダイオード10の代わりに用いた
ときの整流器24の動作を図4の回路構成、図5の可飽和
リアクトル31の動作B−Hループ概念図、図3の各部電
圧電流波形、図6の可飽和リアクトル31の主巻線32の電
流i3波形を用いて説明する。
The operation of the rectifier 24 when the rectifier of FIG. 4 is used instead of the diode 10 of FIG. 1 will be explained using the circuit configuration of FIG. 4, the conceptual diagram of the B-H loop operation of the saturable reactor 31 of FIG. 5, the voltage and current waveforms of each part of FIG. 3, and the waveform of the current i3 of the main winding 32 of the saturable reactor 31 of FIG. 6.

可飽和リアクトル31のバイアス巻線33には、常時、図
4に示される直流電流Icが流されており、可飽和リアク
トル31は図5の図示黒丸の極性に直流磁化されている。
このため、可飽和リアクトル31の動作点は図7の動作B
−Hループ上のa′点にある。
A DC current Ic shown in FIG. 4 is always passed through the bias winding 33 of the saturable reactor 31, and the saturable reactor 31 is DC magnetized to the polarity of the black circle shown in FIG.
Therefore, the operating point of the saturable reactor 31 is the operating point B of FIG.
-It is at point a' on the H loop.

時間t=τs+τ1で整流器24のアノード37とカソー
ド38間が順バイアスされると、図6に示すパルス幅τ3
のパルス電流i3が図4の向きで可飽和リアクトル31の主
巻線32を流れ、可飽和リアクトル31を図示黒丸の極性に
磁化する。このため可飽和リアクトル31の動作点は、図
5のa′点からb′点を経由して再度a′点に戻る。
When the anode 37 and cathode 38 of the rectifier 24 are forward biased at time t=τs+τ1, a pulse width τ3 shown in FIG.
4 flows through the main winding 32 of the saturable reactor 31, magnetizing the saturable reactor 31 with the polarity of the black circle in the figure. As a result, the operating point of the saturable reactor 31 moves from point a' in Figure 5 to point b' and then back to point a' again.

時間t=τs+τ1+τ2になると、整流器24のアノ
ード37とカソード38間は逆バイアスされ、ダイオード30
の接合容量に蓄積されていた電荷は図4のi3と逆向きに
流れ始める。このため、可飽和リアクトル31の動作点
は、図5のa′点から、c′点を経由し、d′点まで変
化する。
At time t=τs+τ1+τ2, the anode 37 and cathode 38 of the rectifier 24 are reverse biased, and the diode 30
The charge stored in the junction capacitance of starts to flow in the direction opposite to i3 in Fig. 4. As a result, the operating point of the saturable reactor 31 changes from point a' to point d' in Fig. 5 via point c'.

可飽和リアクトル31の動作点が図5のa′点から、
c′点を経由して、d′点まで変化したときに、最大の
保磁力がd′点の時で、その値がHd′であったとする
と、リバース・リカバリー電流波高値−Ir3は下式
(5)で与えられる。
The operating point of the saturable reactor 31 changes from point a' in FIG.
When the coercive force reaches the maximum at point d' via point c' and changes to point d', if its value is Hd', the peak value of the reverse recovery current -Ir3 is given by the following equation (5):

Ie′:可飽和リアクトル31の平均磁路長(m) N32 :可飽和リアクトル31の主巻線32の巻数 前記ダイオード30に蓄積されていた電荷が失われる
と、前記バイアス巻線33を流れる直流電流Icによる直流
磁化力により、可飽和リアクトル31の動作点は、d′点
からe′点を経由して、再度a′点まで戻る。
Ie': average magnetic path length (m) of the saturable reactor 31 N32: number of turns of the main winding 32 of the saturable reactor 31 When the charge stored in the diode 30 is lost, the DC magnetizing force caused by the DC current Ic flowing through the bias winding 33 causes the operating point of the saturable reactor 31 to return from point d' to point a' again via point e'.

以上の動作が繰り返し行われる。The above operations are repeated.

この結果、図4に示す整流器24を用いれば、図6の実
線で示すように、同図の波線で示すダイオード11を用い
た場合に比べて、リバース・リカバリー電流を抑制する
ことができ、整流器のリバース・リカバリー損失を大幅
に低減できるとともに、リバース・リカバリー電流が流
れることにより、主コンデンサ3に回生したエネルギー
が失われることも抑制できる。
As a result, by using the rectifier 24 shown in FIG. 4, the reverse recovery current can be suppressed as shown by the solid line in FIG. 6 compared to when the diode 11 shown by the dotted line in the same figure is used, and the reverse recovery loss of the rectifier can be significantly reduced, and the loss of energy regenerated in the main capacitor 3 due to the flow of the reverse recovery current can also be suppressed.

この結果、主スイッチの安全動作を図りつつ、電流立
ち上がり率di/dtの大きなパルス電流を繰り返して発生
させることができるとともに、回生回路の働きにより、
高効率化も実現できる。
As a result, while ensuring safe operation of the main switch, it is possible to repeatedly generate a pulse current with a large current rise rate di/dt, and by the action of the regenerative circuit,
High efficiency can also be achieved.

(実施例2) 図7は本発明による高電圧パルス発生装置の別の実施
例であり、パルス荷電方式の静電集塵装置へ適用した場
合の回路構成例を示したものである。図中の波線内がパ
ルス発生装置である。なお、実施例1と同一部分には同
一符号を付している。
(Embodiment 2) Figure 7 shows another embodiment of the high-voltage pulse generator according to the present invention, and shows an example of the circuit configuration when applied to a pulse-charging electrostatic precipitator. The pulse generator is enclosed within the wavy line in the figure. Note that the same parts as in embodiment 1 are given the same reference numerals.

本実施例のパルス発生回路の基本的な動作原理は前記
実施例1の場合と同様であり、昇圧変圧器13を設けるこ
とによって、入力直流電源電圧1よりも高い波高値の高
電圧パルスを集塵電極19に印加し得るようになっている
点が異なる。
The basic operating principle of the pulse generating circuit of this embodiment is the same as that of the first embodiment, except that a step-up transformer 13 is provided so that a high-voltage pulse having a peak value higher than the input DC power supply voltage 1 can be applied to the dust collecting electrode 19.

即ち、GTO4がターンオン後、可飽和リアクトル5が飽
和することによって、前記昇圧変圧器13の一次巻線14の
図示黒丸と逆極性側から流入するパルス電流により、同
変圧器13の二次巻線15の図示黒丸と逆極性側から集塵電
極19、直流電流阻止用コンデンサ18、前記二次巻線15の
図示黒丸の極性で流れるパルス電流により、集塵電極19
には図示の極性に予め加えられている入力直流電源1の
電源電圧に加えて図示の極性に昇圧変圧器13の巻数比に
応じた波高値の高電圧パルスが重畳される。集塵電極19
は容量性負荷であるため、同集塵電極19に電荷が完全に
移行された後、集塵電極19に移行された電荷は逆向きの
パルス電流となって、集塵電極19の正極、昇圧変圧器13
の二次巻線15、直流電流阻止用コンデンサ18、集塵電極
19の負極で流れる。このため昇圧変圧器13の一次巻線14
の図示黒丸と逆極性から主コンデンサ3、ダイオード1
0、インダクタンス11、インダクタンス12、昇圧変圧器1
3の一次巻線14の図示黒丸の極性の経路でパルス電流が
流れ、主コンデンサ3にエネルギーを回生することがで
きる。
That is, after the GTO 4 is turned on, the saturable reactor 5 is saturated, and a pulse current flows from the side of the primary winding 14 of the step-up transformer 13 opposite in polarity to the black circle in the figure, and flows from the side of the secondary winding 15 of the transformer 13 opposite in polarity to the black circle in the figure to the dust collecting electrode 19, the DC current blocking capacitor 18, and the secondary winding 15.
In addition to the power supply voltage of the input DC power supply 1 that is preliminarily applied with the polarity shown in the figure, a high voltage pulse with a peak value according to the turn ratio of the step-up transformer 13 with the polarity shown in the figure is superimposed on the dust collecting electrode 19.
Since the dust collecting electrode 19 is a capacitive load, after the charge is completely transferred to the dust collecting electrode 19, the charge transferred to the dust collecting electrode 19 becomes a pulse current in the reverse direction, and flows through the positive pole of the dust collecting electrode 19 and the step-up transformer 13.
secondary winding 15, DC blocking capacitor 18, dust collecting electrode
Therefore, the current flows through the negative pole of the primary winding 14 of the step-up transformer 13.
The black circle and reverse polarity of the main capacitor 3 and diode 1
0, inductance 11, inductance 12, step-up transformer 1
A pulse current flows through the path of the polarity indicated by the black circle in the primary winding 14 of 3, and energy can be regenerated in the main capacitor 3.

また、前記実施例1のように昇圧変圧器13を用いない
場合には、集塵電極19に直流電圧を印加するための入力
直流電源21とパルス発生装置の入力直流電源1を別々に
し、後者の電源電圧を前者の電源電圧よりも高くする必
要があるが、パルス発生装置に昇圧変圧器13を設けた場
合には、本実施例で示すように集塵電極19に直流電流を
印加するための入力直流電源電圧とパルス発生装置の入
力直流電源電圧は同一で良いため、前記パルス発生装置
の入力直流電源1を前記集塵電極19に直流電圧を印加す
るための入力直流電源としても利用することができる。
Furthermore, when the step-up transformer 13 is not used as in the first embodiment, the input DC power supply 21 for applying a DC voltage to the collecting electrode 19 and the input DC power supply 1 of the pulse generator must be separate, and the power supply voltage of the latter must be higher than that of the former. However, when the step-up transformer 13 is provided in the pulse generator, the input DC power supply voltage for applying a DC current to the collecting electrode 19 and the input DC power supply voltage of the pulse generator can be the same as shown in this embodiment, and therefore the input DC power supply 1 of the pulse generator can also be used as the input DC power supply for applying a DC voltage to the collecting electrode 19.

(実施例3) 図8は本発明による磁気パルス圧縮回路を用いたパル
ス発生装置の一実施例を示す図であり、入力エネルギー
蓄積用主コンデンサ3に蓄積された電荷を放電する主ス
イッチとして、半導体スイッチ素子の一つであるGTOを
用い、パルス荷電方式の集塵装置に適用した場合の回路
構成例を示したものである。
(Embodiment 3) Figure 8 is a diagram showing one embodiment of a pulse generator using a magnetic pulse compression circuit according to the present invention, and shows an example of the circuit configuration when a GTO, which is a type of semiconductor switch element, is used as the main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 3 for storing input energy and is applied to a pulse charging type dust collector.

図8において、1は入力直流電源、2は主コンデンサ
3の充電抵抗、3は入力エネルギー蓄積用の主コンデン
サ、4は前記主コンデンサ3に蓄積された電荷を放電さ
せるための主スイッチであるGTO、101はダイオード、12
はGTO4のdi/dtを制限するためのリアクトル、102は磁気
パルス圧縮回路を構成するためのコンデンサ、103は磁
気パルス圧縮回路を構成するための可飽和リアクトル、
104は抵抗、10はダイオード、11はリアクトル、16およ
び17はパルス発生回路の出力端、21は第二の入力直流電
源、20はサージ電流抑制用のリアクトル、18は直流電流
阻止用のコンデンサ、19は集塵電極である。
In FIG. 8, 1 is an input DC power supply, 2 is a charging resistor for a main capacitor 3, 3 is a main capacitor for storing input energy, 4 is a GTO which is a main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 3, 101 is a diode, 12
is a reactor for limiting di/dt of GTO4, 102 is a capacitor for configuring a magnetic pulse compression circuit, 103 is a saturable reactor for configuring a magnetic pulse compression circuit,
Reference numeral 104 denotes a resistor, 10 denotes a diode, 11 denotes a reactor, 16 and 17 denote output terminals of the pulse generating circuit, 21 denotes a second input DC power supply, 20 denotes a reactor for suppressing surge current, 18 denotes a capacitor for blocking DC current, and 19 denotes a dust collecting electrode.

図8において、入力直流電源21の正極、集塵電極19、
サージ電流抑制用リアクトル20、入力直流電源21の負極
の経路で、常時直流電流E21が図示V19の向きと反対に集
塵電極19に加えられている。つまり、集塵電極19には、
GNDに対し直流電圧−E21が加えられている。
In FIG. 8, the positive electrode of the input DC power supply 21, the dust collecting electrode 19,
A DC current E21 is constantly applied to the dust collection electrode 19 in the direction opposite to the direction of V19 in the diagram through the surge current suppression reactor 20 and the negative electrode of the input DC power supply 21.
A DC voltage -E21 is applied to GND.

図8の破線内の部分がパルス発生装置であり、集塵電
極19に加えられている直流電圧−E21に、さらに負極性
の高電圧パルスを重畳する機能を有する。その動作を回
路構成を示す図8、図8中の可飽和リアクトル103の動
作B−Hループ概念を示す図9、および図8中の主要各
部の電圧および電流波形を示す図10を用いて説明する。
The portion enclosed by the dashed line in Fig. 8 is the pulse generator, which has the function of superimposing a negative high voltage pulse on the DC voltage -E21 applied to the collection electrode 19. Its operation will be explained using Fig. 8, which shows the circuit configuration, Fig. 9, which shows the B-H loop concept of the operation of the saturable reactor 103 in Fig. 8, and Fig. 10, which shows the voltage and current waveforms of the main parts in Fig. 8.

なお、本実施例では、高効率化を図るため、主コンデ
ンサ3の容量、コンデンサ102の容量、直流電流阻止用
コンデンサ18の容量、および集塵電極19の容量の比を1
1:11:120:12とした。
In this embodiment, in order to achieve high efficiency, the ratio of the capacitance of the main capacitor 3, the capacitance of the capacitor 102, the capacitance of the DC current blocking capacitor 18, and the capacitance of the dust collecting electrode 19 is set to 1.
The time was 1:11:120:12.

GTO4がオフの期間に、入力電源1から充電抵抗2を介
し、主コンデンサ3は図示V3と逆極性に電圧E1まで、即
ち、GNDに対し−E1まで充電される。
During the period when the GTO 4 is off, the main capacitor 3 is charged from the input power supply 1 through the charging resistor 2 to a voltage E1 in the opposite polarity to V3 shown in the figure, that is, to -E1 with respect to GND.

このとき、可飽和リアクトル103の動作点は図9の動
作B−Hループ上のa点にある。
At this time, the operating point of the saturable reactor 103 is at point a on the operating BH loop in FIG.

GTO4にゲート電流が流され、GTOの特性で定まるスト
レージタイムと呼ばれる所定の期間が過ぎる図3の時間
t=0において、GTO4の主電極間のインピーダンスは急
激に低下し、主コンデンサ3のGND側から、コンデンサ1
02、リアクトル12、GTO4、主コンデンサ3のGNDと反対
側の経路で図8のi1と逆向きで流れる図10の破線で示す
電流i1により、主コンデンサ3に蓄積されていた電荷が
コンデンサ102に移行し、同コンデンサ102は図示V102と
逆極性に充電される。
At time t=0 in FIG. 3, when a gate current flows through GTO 4 and a predetermined period called storage time determined by the characteristics of the GTO has passed, the impedance between the main electrodes of GTO 4 drops suddenly, and the current flows from the GND side of main capacitor 3 to capacitor 1.
8 through the path opposite to GND of main capacitor 3, through reactor 12, GTO 4, and main capacitor 3, the charge stored in main capacitor 3 is transferred to capacitor 102, and capacitor 102 is charged with a polarity opposite to V102 shown in the figure.

このため、可飽和リアクトル103の動作点は、図9の
動作B−Hループ上のa点からb点に向かって変化す
る。この間の可飽和リアクトル103のインダクタンスは
極めて大きいため、同可飽和リアクトル103に、図8のi
2と逆向きに流れる図10の実線で示す電流i2は微小な値
となり、図10に示されるコンデンサ102の電圧V102とほ
ぼ同一の電圧を前記可飽和リアクトル103が阻止する。
即ち、前記可飽和リアクトル103は図8の黒丸を負極と
する前記図10に電圧V102とほぼ同一の電圧を阻止する。
したがって、GTO4のターンオン時のスイッチング損失を
著しく少なくすることができる。
Therefore, the operating point of the saturable reactor 103 changes from point a to point b on the operating BH loop in Fig. 9. Since the inductance of the saturable reactor 103 during this period is extremely large, the inductance of the saturable reactor 103 is changed to point i in Fig. 8.
10, the current i2 flowing in the opposite direction to current 2 is very small, and the saturable reactor 103 blocks a voltage that is almost the same as voltage V102 of capacitor 102 shown in FIG.
That is, the saturable reactor 103 blocks a voltage substantially equal to the voltage V102 in FIG. 10, with the black circle in FIG. 8 as the negative pole.
Therefore, the switching loss when the GTO 4 is turned on can be significantly reduced.

GTO4を流れる電流i1の波高値−I1とdi1/dtが、前記GT
O4の定格値内となるように、可飽和リアクトル103が前
記電圧V102を阻止する時間τ1は設定され、このτ1は
下記式で近似できる。
The peak value of the current i1 flowing through GTO4, −I1, and di1/dt are
The time τ1 during which the saturable reactor 103 blocks the voltage V102 is set so that the voltage V102 is within the rated value of O4, and this τ1 can be approximated by the following formula.

N103:可飽和リアクトル103の巻数 Ae:可飽和リアクトル103の有効断面積(m2) ΔBm:可飽和リアクトル103の動作磁束密度量(T) E1:入力電源電圧(V) なお、このとき主コンデンサ3に蓄積されていた電荷
が、完全にコンデンサ102に転送されるためには、下記
式を満たす必要がある。
N103: Number of turns of saturable reactor 103 Ae: Effective cross-sectional area of saturable reactor 103 ( m2 ) ΔBm: Operating magnetic flux density of saturable reactor 103 (T) E1: Input power supply voltage (V) In order for the charge stored in main capacitor 3 at this time to be completely transferred to capacitor 102, the following equation must be satisfied.

C:主コンデンサ3の容量(F) L12:リアクトル12のインダクタンス(H) 可飽和リアクトル103の動作点が図9の動作B−Hル
ープ上のb点に達すると、可飽和リアクトル103は飽和
し、同可飽和リアクトル103のインダクタンスは急激に
低下し、同可飽和リアクトル103には、図10実線で示さ
れるi2のように波高値−I2、パルス幅τ2のdi/dtの極
めて大きなパルス電流が流れる。また、このパルス電流
により、可飽和リアクトル103の動作点はb点から、c
点を経由して、d点まで変化する。
C: capacitance of main capacitor 3 (F) L12: inductance of reactor 12 (H) When the operating point of saturable reactor 103 reaches point b on the operating B-H loop in Figure 9, saturable reactor 103 is saturated, the inductance of saturable reactor 103 drops sharply, and an extremely large pulse current with a peak value of -I2, pulse width τ2, and di/dt flows through saturable reactor 103, as shown by the solid line in Figure 10. This pulse current also changes the operating point of saturable reactor 103 from point b to point c
It changes through point d to point d.

ここで、τ2は下記式で与えられる。Here, τ2 is given by the following formula:

C:コンデンサ102の容量(F) L103s:可飽和リアクトル103の飽和後のインダクタンス
(H) また、電流i1のパルス幅τ1と電流i2のパルス幅τ2
の比τ1/τ2を圧縮比と呼び以下の式(9)および式
(10)の関係が成立する。
C: capacitance of capacitor 102 (F) L103s: inductance after saturation of saturable reactor 103 (H) Also, pulse width τ1 of current i1 and pulse width τ2 of current i2
The ratio τ1/τ2 is called the compression ratio, and the following equations (9) and (10) hold true.

I2/I1=τ1/τ2 (9) di2/dt=(τ1/τ2)2・(di1/dt) (10) このため、可飽和リアクトル103を用いた磁気パルス
圧縮回路を用いれば、磁気パルス圧縮回路を用いないと
きに比べて、圧縮比τ1/τ2の2乗倍のdi/dtのパルス
を負荷である集塵電極に供給することができる。
I2/I1=τ1/τ2 (9) di2/dt=(τ1/τ2) 2 ·(di1/dt) (10) Therefore, by using a magnetic pulse compression circuit that uses saturable reactor 103, it is possible to supply pulses with di/dt that are the square of the compression ratio τ1/τ2 to the collection electrode, which is the load, compared to when a magnetic pulse compression circuit is not used.

このパルス電流i2がコンデンサ102のGND側から、集塵
電極19、直流電流阻止用コンデンサ18、可飽和リアクト
ル103、コンデンサ102のGNDと反対側の経路で流れ、図
8のV19と逆極性のパルス電圧を集塵電極19に加えるこ
とができる。
This pulse current i2 flows from the GND side of capacitor 102 through collection electrode 19, DC current blocking capacitor 18, saturable reactor 103, and the path opposite to the GND side of capacitor 102, and a pulse voltage of opposite polarity to V19 in FIG. 8 can be applied to collection electrode 19.

なお、抵抗104のインピーダンスは、直流電流阻止用
コンデンサ18と集塵電極19の直列回路のインピーダンス
に比べて、十分大きいため、同抵抗104を流れる電流は
前記パルス電流i2に比べ、無視し得るほど小さい。
The impedance of the resistor 104 is sufficiently larger than the impedance of the series circuit of the DC blocking capacitor 18 and the dust collecting electrode 19, so the current flowing through the resistor 104 is negligibly small compared to the pulse current i2.

集塵電極19は容量性負荷であるため、同集塵電極19に
電荷が完全に移行された時間t=τ1+τ2の後、集塵
電極19に入力された電荷は前記パルス電流i2とは逆向き
の図10の一点鎖線i3で示すパルス幅τ3のパルス電流と
なって、同集塵電極19のGND側から、主コンデンサ3、
ダイオード10、リアクトル11、直流電流阻止用コンデン
サ18、集塵電極19のGNDと反対側の経路で流れる。この
ため、主コンデンサ3に図10に示す電圧−V3′に相当す
るエネルギーを回生することができる。
Since the collection electrode 19 is a capacitive load, after the time t = τ1 + τ2 when the charge is completely transferred to the collection electrode 19, the charge input to the collection electrode 19 becomes a pulse current with a pulse width τ3 shown by the dashed line i3 in FIG. 10 in the opposite direction to the pulse current i2, and flows from the GND side of the collection electrode 19 to the main capacitor 3,
The current flows through the diode 10, reactor 11, DC current blocking capacitor 18, and the path opposite to the GND of the dust collection electrode 19. As a result, energy equivalent to the voltage −V3′ shown in FIG. 10 can be regenerated in the main capacitor 3.

τ3は下記式11で与えられる。τ3 is given by the following equation 11.

C:コンデンサ3の容量(F) L11:リアクトル11のインダクタンス(H) なお、このパルス電流i3が流れている期間、可飽和リ
アクトル103には図8の黒丸を正極性とする電圧が加え
られ、同可飽和リアクトル103の動作点は図9の動作B
−Hループ上のd点からe点に向かって変化する。この
ときの可飽和リアクトル103のインダクタンスは極めて
大きいため、同可飽和リアクトル103には、ほとんど電
流は流れない。
C: capacitance of capacitor 3 (F) L11: inductance of reactor 11 (H) During the period when this pulse current i3 is flowing, a voltage with a positive polarity indicated by the black circle in FIG. 8 is applied to saturable reactor 103, and the operating point of the saturable reactor 103 is the same as that of operation B in FIG.
The voltage changes from point d to point e on the -H loop. At this time, the inductance of the saturable reactor 103 is extremely large, so that almost no current flows through the saturable reactor 103.

また、図10の時間t=τ1+τ2+τ3までの間に、
GTO4のゲート電流を引き抜くことによりGTO4をオフ状態
にしておけば、図10に示すように主コンデンサ3に回生
したエネルギーを保持することができ、入力電源1から
主コンデンサ3に供給するエネルギーは、前記回生した
電圧−V3′と入力電源電圧−E3の差分だけで良いことに
なる。
Furthermore, during the time period up to time t=τ1+τ2+τ3 in FIG. 10,
If GTO4 is turned off by drawing out its gate current, the regenerated energy can be held in the main capacitor 3 as shown in Figure 10, and the energy supplied from the input power supply 1 to the main capacitor 3 will be just the difference between the regenerated voltage -V3' and the input power supply voltage -E3.

図10の時間t=τ1+τ2+τ3の後の適当な時間t
=τ4から、GTO4を再度ターンオンさせる時間t=τp
までの間に、可飽和リアクトル103と動作点は、図9の
e点およびf点に経由して、再度a点までリセットする
必要がある。このリセットに必要なエネルギーは、前記
集塵電極19から主コンデンサ3に回生しきれなかった微
小なエネルギーにより得られることが多いが、必要な場
合には、前記時間t=τ4からt=τpの期間に、図8
の可飽和リアクトル103の図示黒丸の極性にリセットす
るためのリセット回路を設けても良い。
An appropriate time t after time t=τ1+τ2+τ3 in FIG.
=τ4, the time t to turn on GTO4 again is t=τp
During this time, the saturable reactor 103 and the operating point must be reset to point a again via points e and f in Figure 9. The energy required for this reset is often obtained from the minute energy that could not be regenerated from the dust collection electrode 19 to the main capacitor 3, but if necessary, it can be obtained by resetting the saturable reactor 103 and the operating point to point a again via points e and f in Figure 9.
A reset circuit may be provided to reset the polarity of the saturable reactor 103 to the polarity of the black circle shown in the figure.

以下同様の動作が繰り返し行われることにより、前記
式8と数式11で求められるパルス幅τ+τ3のパルス電
圧が重畳された図10および図11のV19に示す電圧を集塵
電極19に加えることができる。また、主コンデンサ3の
電圧は図10および図11のV3の様になる。
By repeating the same operation thereafter, a voltage V19 in Figures 10 and 11, which is a superimposed pulse voltage with a pulse width τ+τ3 calculated using Equations 8 and 11, can be applied to the collection electrode 19. The voltage of the main capacitor 3 becomes V3 in Figures 10 and 11.

なお、前記回生した主コンデンサ3の電圧−V3′の絶
対値は、図10の時間t=τ1+τ2+τ3後にダイオー
ド10に加えられる逆電圧によって生ずる同ダイオード10
のリバース・リカバリー電流によって低下するため、前
記実施例1と同様に、図4の破線内に示す整流器24を前
記図8に示すダイオード10の代わりに用いることによ
り、リバース・リカバリー特性を改善できる。
The absolute value of the regenerated voltage -V3' of the main capacitor 3 is the reverse voltage applied to the diode 10 after the time t=τ1+τ2+τ3 in FIG.
Therefore, similarly to the first embodiment, the reverse recovery characteristic can be improved by using a rectifier 24 shown in the dashed line in FIG. 4 instead of the diode 10 shown in FIG. 8.

この結果、主スイッチ素子の安全動作を図りつつ、電
流立ち上がり率di/dtの大きなパルス電流を繰り返して
発生させることができるとともに、回生回路の働きによ
り、高効率化も実現できる。
As a result, it is possible to repeatedly generate a pulse current with a large current rise rate di/dt while ensuring safe operation of the main switching element, and high efficiency can also be achieved through the action of the regenerative circuit.

(実施例4) 図12は本発明による磁気パルス圧縮回路を用いたパル
ス発生装置の他の実施例であって、入力エネルギー蓄積
用コンデンサ3に蓄積された電荷を放電する主スイッチ
として、GTOを用い、磁気パルス圧縮回路の出力側に設
けた昇圧変圧器13を介して、集塵電極19にパルス電圧を
加えるようにしたパルス荷電方式の集塵装置に適用した
場合の回路構成例を示したものである。なお、実施例3
と同一部分には同一符号を付している。
(Embodiment 4) Figure 12 shows another embodiment of a pulse generator using a magnetic pulse compression circuit according to the present invention, and shows an example of the circuit configuration when applied to a pulse charging type dust collector in which a GTO is used as the main switch for discharging the charge stored in the input energy storage capacitor 3, and a pulse voltage is applied to the dust collection electrode 19 via a step-up transformer 13 provided on the output side of the magnetic pulse compression circuit.
The same parts are denoted by the same reference numerals.

図12において、1は入力電源、2は主コンデンサ3の
充電抵抗、3は入力エネルギー蓄積用の主コンデンサ、
4は前記主コンデンサ3に蓄積された電荷を放電させる
ための主スイッチであるGTO、101はダイオード、12はGT
O4のdi/dtを制限するためのリアクトル、102は磁気パル
ス圧縮回路を構成するためのコンデンサ、103は磁気パ
ルス圧縮回路を構成するための可飽和リアクトル、13は
昇圧変圧器、14は昇圧変圧器13の一次巻線、15は昇圧変
圧器13の二次巻線、11はダイオード、10はリアクトル、
16および17はパルス発生回路の出力端、18は直流電流阻
止用のコンデンサ、19は集塵電極、20はサージ電流抑制
用のリアクトルである。
In FIG. 12, 1 is an input power supply, 2 is a charging resistor for a main capacitor 3, 3 is a main capacitor for storing input energy,
4 is a GTO which is a main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 3, 101 is a diode, and 12 is a GT
A reactor for limiting di/dt of O4, 102 a capacitor for configuring a magnetic pulse compression circuit, 103 a saturable reactor for configuring a magnetic pulse compression circuit, 13 a step-up transformer, 14 a primary winding of the step-up transformer 13, 15 a secondary winding of the step-up transformer 13, 11 a diode, 10 a reactor,
Numerals 16 and 17 are output terminals of the pulse generating circuit, 18 is a capacitor for blocking direct current, 19 is a dust collecting electrode, and 20 is a reactor for suppressing surge current.

本実施例では、効率を考慮して、主コンデンサ3の容
量、コンデンサ102の容量、直流電流阻止用のコンデン
サ18の容量、および集塵電極19の容量を175:175:120:12
とした。また、昇圧変圧器13の一次巻線14と二次巻線15
の巻数比を1:4とした。
In this embodiment, taking efficiency into consideration, the capacitances of the main capacitor 3, the capacitor 102, the DC current blocking capacitor 18, and the dust collection electrode 19 are set to 175:175:120:12
In addition, the primary winding 14 and the secondary winding 15 of the step-up transformer 13 are
The turns ratio was set to 1:4.

図12において、入力電源1の正極、集塵電極19、サー
ジ電流抑制用リアクトル20、入力電源1の負極の経路
で、常時直流電圧E1が図示V19の向きと反対に集塵電極1
9に加えられている。つまり、集塵電極19には、GNDに対
し直流電圧−E1が加えられている。
In FIG. 12, in the path of the positive electrode of the input power supply 1, the dust collection electrode 19, the surge current suppression reactor 20, and the negative electrode of the input power supply 1, the DC voltage E1 flows in the opposite direction to the direction of V19 shown in the figure.
That is, a DC voltage −E1 is applied to the collection electrode 19 with respect to GND.

パルス発生回路は、図12破線内に示されており、集塵
電極19に加えられている直流電圧E1にさらにパルス的に
高電圧を重畳するためのものであり、その基本的な動作
は、前記実施例3と同一であり、昇圧変圧器13により、
昇圧したパルス電圧を集塵電極19に加える点が異なる。
The pulse generating circuit is shown within the broken line in FIG. 12, and is used to superimpose a high voltage in a pulsed manner on the DC voltage E1 applied to the dust collecting electrode 19. The basic operation of the pulse generating circuit is the same as that of the third embodiment, and the step-up transformer 13
The difference is that the boosted pulse voltage is applied to the dust collection electrode 19 .

可飽和リアクトル103が電圧を阻止する時間τ1は、
前記実施例3と同様にして、前記式6を満足するように
設定される。
The time τ1 during which the saturable reactor 103 blocks the voltage is
In the same manner as in the third embodiment, the setting is made so as to satisfy the formula 6.

主コンデンサ3に蓄積されていた電荷が、完全にコン
デンサ102に転送されるためには、前記実施例3と同様
前記数式7を満たす必要がある。
In order for the charge stored in the main capacitor 3 to be completely transferred to the capacitor 102, the above-mentioned formula 7 must be satisfied, as in the third embodiment.

可飽和リアクトル103が飽和後に、可飽和リアクトル1
03を流れるパルス電流i2′のパルス幅τ2′は次式で与
えられる。
After the saturable reactor 103 is saturated, the saturable reactor 1
The pulse width τ2′ of the pulse current i2′ flowing through O3 is given by the following equation:

C:コンデンサ102の容量(F) L103s:可飽和リアクトル103の飽和後のインダクタンス
(H) L131:昇圧変圧器13の一次巻線14から見た漏れインダク
タンス(H) このパルス電流i2′が昇圧変圧器13の一次巻線14に入
力されることにより、同昇圧変圧器13の二次巻線14の図
示黒丸と逆極性側から、集塵電極19、直流電流阻止用の
コンデンサ18、同二次巻線15の図示黒丸側の経路で流
れ、同昇圧変圧器13の巻数比に応じた電圧波高値の高電
圧パルスを集塵電極19に印加することができる。
C: capacitance of capacitor 102 (F) L103s: inductance after saturation of saturable reactor 103 (H) L131: leakage inductance seen from primary winding 14 of step-up transformer 13 (H) When this pulse current i2' is input to primary winding 14 of step-up transformer 13, it flows from the opposite polarity side of secondary winding 14 of step-up transformer 13 to collecting electrode 19, DC blocking capacitor 18, and the black circle side of secondary winding 15, and a high-voltage pulse with a voltage peak value according to the turns ratio of step-up transformer 13 can be applied to collecting electrode 19.

集塵電極19は容量性負荷であるため、同集塵電極19に
電荷が完全に移行された時間t=τ1+τ2′の後、集
塵電極19に入力された電荷は、同集塵電極19のGND側か
ら、主コンデンサ3、昇圧変圧器13の二次巻線15、直流
電流阻止用コンデンサ18、集塵電極19のGNDと反対側の
経路でパルス電流となって流れる。
Because the collection electrode 19 is a capacitive load, after the time t = τ1 + τ2' when the charge has been completely transferred to the collection electrode 19, the charge input to the collection electrode 19 flows as a pulse current from the GND side of the collection electrode 19 through the main capacitor 3, the secondary winding 15 of the step-up transformer 13, the DC blocking capacitor 18, and the path opposite the GND side of the collection electrode 19.

昇圧変圧器13の二次巻線15に流れるこのパルス電流に
より、同昇圧変圧器13の一次巻線14には、パルス電流i
3′が、図12に示す昇圧変圧器13の一次巻線14の図示黒
丸と逆極性側から、主コンデンサ3、ダイオード10、リ
アクトル11、前記昇圧変圧器13の一次巻線14の図示黒丸
側の経路で流れ、主コンデンサ3にエネルギーを回生す
ることができる。
This pulse current flowing through the secondary winding 15 of the step-up transformer 13 causes a pulse current i
12, flows from the side of the primary winding 14 of the step-up transformer 13 indicated by the black circle in the figure, opposite in polarity, through the main capacitor 3, the diode 10, the reactor 11, and the black circle side of the primary winding 14 of the step-up transformer 13, and energy can be regenerated in the main capacitor 3.

パルス電流i3′のパルス幅τ3′は次式で与えられ
る。
The pulse width τ3′ of the pulse current i3′ is given by the following equation:

C:コンデンサ3の容量(F) L11:リアクトル11のインダクタンス(H) このとき、可飽和リアクトル103の動作点は、昇圧変
圧器13を介して同可飽和リアクトル103に加えられる電
圧により、図9の動作B−Hループ上のd点からe点に
向かって変化する。このときの可飽和リアクトル103の
インダクタンスは極めて大きいため、同可飽和リアクト
ル103には、ほとんど電流は流れない。
C: capacitance of capacitor 3 (F) L11: inductance of reactor 11 (H) At this time, the operating point of saturable reactor 103 changes from point d to point e on the operating B-H loop in Figure 9 due to the voltage applied to saturable reactor 103 via step-up transformer 13. Since the inductance of saturable reactor 103 at this time is extremely large, almost no current flows through saturable reactor 103.

また、時間t=τ1+τ2′+τ3′までの間に、ゲ
ート電流を引き抜くことによりGTO4をオフ状態にしてお
けば、主コンデンサ3に回生したエネルギーを保持する
ことができる。
Furthermore, if the gate current is drawn out to keep GTO 4 in the OFF state until time t=τ1+τ2'+τ3', the regenerated energy can be held in the main capacitor 3.

したがって、入力電源1から主コンデンサ3に供給す
るエネルギーは、前記回生した電圧と入力電源電圧E1の
差分だけで良いことになる。
Therefore, the energy supplied from the input power supply 1 to the main capacitor 3 needs to be only the difference between the regenerated voltage and the input power supply voltage E1.

時間t=τ1+τ2′+τ3′の後の適当な時間t=
τ4から、GTO4を再度ターンオンさせる時間t=τpま
での間に、可飽和リアクトル103の動作点は、図9のe
点およびf点を経由して、再度a点までリセットする必
要がある。このリセットに必要なエネルギーは、前記集
塵電極19から主コンデンサ3に回生し切れなかった微小
なエネルギーにより得られることが多いが、必要な場合
には、前記時間t=τ4からt=τpの期間に、図12の
可飽和リアクトル103の図示黒丸に極性にリセットする
ためのリセット回路を設けても良い。
An appropriate time t after time t=τ1+τ2'+τ3'
From τ4 to the time t=τp when GTO4 is turned on again, the operating point of the saturable reactor 103 becomes
It is necessary to reset the voltage to point a again via points f and f. The energy required for this reset is often obtained from the minute amount of energy that was not regenerated from the dust collection electrode 19 to the main capacitor 3, but if necessary, a reset circuit for resetting the polarity to the black circle shown in Figure 12 for the saturable reactor 103 during the period from time t = τ4 to t = τp may be provided.

以上の動作により、集塵電極19に、数式12と数式13よ
り求められるパルス幅τ2′+τ3′の高電圧パルスを
重畳させることができる。
By the above operation, a high voltage pulse having a pulse width τ2'+τ3' calculated from the formulas (12) and (13) can be superimposed on the dust collection electrode 19.

以下同様の動作が繰り返し行われることにより、主ス
イッチ素子の安全動作を図りつつ、電流立ち上がり率di
/dtの大きなパルス電流を発生させることができるとと
もに、回生回路の働きにより、高効率化も実現できる。
また、昇圧変圧器13を併用することにより、耐電圧の低
い主スイッチを用いて高電圧パルスを集塵電極19に重畳
できるため、主スイッチに半導体スイッチ素子を用いて
も、主スイッチの構成が簡単になり、信頼性が向上する
利点もある。
By repeating the same operation, the current rise rate di
It is possible to generate a large pulse current with a frequency of 1/dt, and the regenerative circuit also makes it possible to achieve high efficiency.
Furthermore, by using the step-up transformer 13 in combination, a high voltage pulse can be superimposed on the dust collecting electrode 19 using a main switch with a low withstand voltage, which has the advantage of simplifying the configuration of the main switch and improving reliability even if a semiconductor switch element is used for the main switch.

なお、以上の実施例では、本発明による一段磁気パル
ス圧縮回路を用いたパルス発生回路のパルス集塵装置へ
の応用例について説明したが、磁気パルス圧縮回路が多
段である場合、あるいは負荷に供給したエネルギーに余
剰分の存在する他の負荷の場合にも同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。
In the above embodiment, an example of application of a pulse generating circuit using a single-stage magnetic pulse compression circuit according to the present invention to a pulse dust collector has been described. However, it goes without saying that the same effect can be obtained in the case of a multi-stage magnetic pulse compression circuit, or in the case of other loads in which surplus energy is supplied to the load.

(実施例5) 図13は本発明による磁気パルス圧縮回路を用いた高電
圧パルス発生装置の実施例であって、入力エネルギー蓄
積用主コンデンサ3に蓄積された電荷を放電する主スイ
ッチとして、半導体スイッチ素子の一つであるGTO(Gat
e Turn Off Thyristor)4を用い、パルス荷電方式の集
塵装置に適用した場合の回路構成例を示したものであ
る。
(Embodiment 5) FIG. 13 shows an embodiment of a high voltage pulse generator using a magnetic pulse compression circuit according to the present invention. A GTO (Gate Tolerance) is used as a main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 3 for storing input energy.
1 shows an example of a circuit configuration when a pulse charging type dust collector is used with a turn-off thyristor (Turn-Off Thyristor) 4.

なお、実施例4と同一部分には同一符号を付してい
る。
The same parts as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals.

図13において、1は入力電源、2は主コンデンサ3の
充電抵抗、3は入力エネルギー蓄積用主コンデンサ、4
は前記主コンデンサ3に蓄積された電荷を放電させるた
めの主スイッチであるGTO、101はダイオード、105は可
飽和リアクトル、102は磁気パルス圧縮回路を構成する
ためのコンデンサ、103は磁気パルス圧縮回路を構成す
るための可飽和リアクトル、13は昇圧変圧器、14は昇圧
変圧器13の一次巻線、15は昇圧変圧器13の二次巻線、16
および17はパルス発生回路の出力端、10はダイオード、
11はリアクトル、18は直流電流阻止用のコンデンサ、19
は集塵電極、20はサージ電流抑制用のリアクトルであ
る。
In FIG. 13, 1 is an input power supply, 2 is a charging resistor for the main capacitor 3, 3 is a main capacitor for storing input energy, and 4
indicates a GTO which is a main switch for discharging the charge stored in the main capacitor 3, 101 indicates a diode, 105 indicates a saturable reactor, 102 indicates a capacitor for configuring a magnetic pulse compression circuit, 103 indicates a saturable reactor for configuring a magnetic pulse compression circuit, 13 indicates a step-up transformer, 14 indicates a primary winding of the step-up transformer 13, 15 indicates a secondary winding of the step-up transformer 13, and 16 indicates a
and 17 is the output terminal of the pulse generating circuit, 10 is a diode,
11 is a reactor, 18 is a capacitor for blocking DC current, 19
denotes a dust collecting electrode, and 20 denotes a reactor for suppressing surge current.

本実施例の基本的な動作は、前記実施例4と同一であ
るが、主スイッチであるGTO4と直列に可飽和リアクトル
105を設けた点が異なる。可飽和リアクトル105をGTO4と
直列に接続することにより、GTO4がターンオンするとき
に生じるスイッチング損失を低減させることができる。
このため、同一定格のGTOを用いた場合、実施例4の場
合に比べ電流立ち上がり率di/dtを数倍程度以上大きく
することができ、よりエネルギーの大きな出力パルスを
得ることができる。
The basic operation of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment, but a saturable reactor is connected in series with the GTO4, which is the main switch.
The difference is that saturable reactor 105 is provided. By connecting saturable reactor 105 in series with GTO 4, it is possible to reduce the switching loss that occurs when GTO 4 is turned on.
Therefore, when a GTO of the same rating is used, the current rise rate di/dt can be increased by several times or more compared to the fourth embodiment, and an output pulse with greater energy can be obtained.

なお、本実施例では、本発明のパルス集塵装置への応
用例について説明したが、パルス発生回路と負荷との間
のインピーダンス整合の取れない他の負荷の場合にも同
様の効果が得られることは言うまでもない。
In this embodiment, an example of application of the present invention to a pulse dust collector has been described, but it goes without saying that the same effect can be obtained in the case of other loads in which impedance matching cannot be achieved between the pulse generating circuit and the load.

産業上の利用可能性 以上説明したように、本発明によれば、可飽和リアク
トルを経由せずに負荷に供給したエネルギーの余剰分を
入力エネルギー蓄積用コンデンサに回生することができ
るため、高高率なパルス発生装置が得られる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, the surplus energy supplied to the load can be regenerated in the input energy storage capacitor without passing through a saturable reactor, thereby providing a highly efficient pulse generator.

特に、本発明による高電圧パルス発生装置をパルス荷
電方式の集塵装置に用いた場合には、従来の装置で問題
であった高効率化と信頼性を飛躍的に改善することがで
きる。
In particular, when the high voltage pulse generator according to the present invention is used in a dust collector of the pulse charging type, it is possible to dramatically improve the efficiency and reliability that have been problems in conventional devices.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネ
ルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出するた
めの主スイッチと、可飽和リアクトルを有し、前記可飽
和リアクトルを介して前記負荷手段にエネルギーを供給
するパルス発生装置であって、前記負荷に供給したエネ
ルギーを前記可飽和リアクトルの負荷側の一端からエネ
ルギー蓄積用コンデンサに回生せしめる回生手段を設け
たことを特徴とするパルス発生装置。
[Claim 1] A pulse generator having an energy storage capacitor, a main switch for discharging the charge stored in the energy storage capacitor, and a saturable reactor, which supplies energy to the load means via the saturable reactor, and which is characterized in that it further includes regeneration means for regenerating the energy supplied to the load from one end of the saturable reactor on the load side to the energy storage capacitor.
【請求項2】前記回生手段が、整流器とインダクタンス
素子からなる請求の範囲第1項に記載のパルス発生装
置。
2. The pulse generator according to claim 1, wherein said regenerating means comprises a rectifier and an inductance element.
【請求項3】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネ
ルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出するた
めの主スイッチと、可飽和リアクトルとから構成される
直列回路により負荷にエネルギーを供給するパルス発生
装置であって、前記負荷に供給したエネルギーを、前記
可飽和リアクトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用
コンデンサに回生せしめる回生手段を設けたことを特徴
とするパルス発生装置。
[Claim 3] A pulse generator that supplies energy to a load through a series circuit consisting of an energy storage capacitor, a main switch for discharging the charge stored in the energy storage capacitor, and a saturable reactor, characterized in that the pulse generator is provided with regeneration means that regenerates the energy supplied to the load from one end of the load side of the saturable reactor to the energy storage capacitor.
【請求項4】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネ
ルルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出する
ための主スイッチと、可飽和リアクトルと、変圧器とか
ら構成される直列回路により負荷にエネルギーを供給す
るパルス発生装置であって、前記負荷に供給したエネル
ギーを前記変圧器を介して、前記可飽和リアクトルの負
荷側の一端からエネルギー蓄積用コンデンサに回生せし
める回生手段を設けたことを特徴とするパルス発生装
置。
[Claim 4] A pulse generator that supplies energy to a load through a series circuit consisting of an energy storage capacitor, a main switch for releasing the charge stored in the energy storage capacitor, a saturable reactor, and a transformer, characterized in that the pulse generator is provided with regeneration means that regenerates the energy supplied to the load from one end of the saturable reactor on the load side to the energy storage capacitor via the transformer.
【請求項5】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネ
ルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出するた
めの主スイッチと、可飽和リアクトルとから構成される
直列回路により負荷にエネルギーを供給するパルス発生
装置であって、前記負荷に供給したエネルギーをエネル
ギー蓄積用コンデンサに回生せしめ整流器とインダクタ
ンス素子からなる回生手段を設けたことを特徴とするパ
ルス発生装置。
[Claim 5] A pulse generator that supplies energy to a load through a series circuit consisting of an energy storage capacitor, a main switch for discharging the charge stored in the energy storage capacitor, and a saturable reactor, characterized in that the pulse generator is provided with regeneration means consisting of a rectifier and an inductance element for regenerating the energy supplied to the load in the energy storage capacitor.
【請求項6】前記整流器は、整流素子と該整流素子のリ
バース・リカバリー電流を制限するための可飽和リアク
トルが直列に接続されて構成されている請求の範囲第5
項に記載のパルス発生装置。
6. The rectifier according to claim 5, wherein the rectifier is configured by connecting a rectifying element and a saturable reactor in series for limiting the reverse recovery current of the rectifying element.
Item 1. A pulse generator according to item 1.
【請求項7】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネ
ルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出するた
めの主スイッチと、可飽和リアクトルと、変圧器とから
構成される直列回路により負荷にエネルギーを供給する
パルス発生装置であって、前記負荷に供給したエネルギ
ーを前記変圧器を介して前記エネルギー蓄積用コンデン
サに回生せしめる整流器とインダクタンス素子からなる
回生手段を設けたことを特徴とするパルス発生装置。
[Claim 7] A pulse generator that supplies energy to a load through a series circuit consisting of an energy storage capacitor, a main switch for releasing the charge stored in the energy storage capacitor, a saturable reactor, and a transformer, characterized in that it further comprises regeneration means consisting of a rectifier and an inductance element that regenerates the energy supplied to the load into the energy storage capacitor via the transformer.
【請求項8】前記整流器は、整流素子と前記整流素子の
リバース・リカバリー電流を制限するための可飽和リア
クトルが直列に接続されて構成されている請求の範囲第
7項に記載のパルス発生装置。
8. The pulse generator according to claim 7, wherein the rectifier is configured by connecting a rectifying element and a saturable reactor in series for limiting the reverse recovery current of the rectifying element.
【請求項9】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エネ
ルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出するた
めの主スイッチと、可飽和リアクトルを用いた磁気パル
ス圧縮回路とを有し、前記エネルギー蓄積用コンデンサ
から前記磁気パルス圧縮手段を介して負荷手段にエネル
ギーを供給するパルス発生手段であって、前記負荷に供
給したエネルギーを前記磁気パルス圧縮回路を構成する
可飽和リアクトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積用
コンデンサに回生せしめる回生手段を設けたことを特徴
とするパルス発生装置。
[Claim 9] A pulse generating device comprising: an energy storage capacitor; a main switch for discharging the charge stored in said energy storage capacitor; and a magnetic pulse compression circuit using a saturable reactor; said pulse generating means supplies energy from said energy storage capacitor to a load means via said magnetic pulse compression means; and further comprising regeneration means for regenerating the energy supplied to said load from one end of the load side of the saturable reactor constituting said magnetic pulse compression circuit back into the energy storage capacitor.
【請求項10】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エ
ネルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出する
ための主スイッチと、可飽和リアクトルを用いた磁気パ
ルス圧縮回路とを有し、前記エネルギー蓄積用コンデン
サから前記磁気パルス圧縮手段を介して負荷手段にエネ
ルギーを供給するパルス発生手段であって、前記負荷に
供給したエネルギーを前記磁気パルス圧縮回路を構成す
る可飽和リアクトルの負荷側の一端からエネルギー蓄積
用コンデンサに回生せしめる整流器とインダクタンス素
子からなる回生手段を設けたことを特徴とするパルス発
生装置。
10. A pulse generating device comprising: an energy storage capacitor; a main switch for discharging the charge stored in said energy storage capacitor; and a magnetic pulse compression circuit using a saturable reactor; said pulse generating means supplies energy from said energy storage capacitor to a load means via said magnetic pulse compression means; and further comprising regeneration means consisting of a rectifier and an inductance element for regenerating the energy supplied to said load from one end of the load side of the saturable reactor constituting said magnetic pulse compression circuit back into the energy storage capacitor.
【請求項11】前記整流器は、整流素子と前記整流素子
のリバース・リカバリー電流を制限するための可飽和リ
アクトルが直列に接続されて構成されている請求の範囲
第10項に記載のパルス発生装置。
11. The pulse generator according to claim 10, wherein the rectifier is configured by connecting a rectifying element and a saturable reactor in series for limiting the reverse recovery current of the rectifying element.
【請求項12】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エ
ネルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出する
ための主スイッチと、可飽和リアクトルを用いた磁気パ
ルス圧縮回路と、変圧器とを有し、前記磁気パルス圧縮
回路と前記変圧器を介して負荷手段にエネルギーを供給
するパルス発生装置であって、前記変圧器を介して、前
記負荷に供給したエネルギーを前記磁気パルス圧縮回路
を構成する可飽和リアクトルの負荷側の一端からエネル
ギー蓄積用コンデンサに回生せしめる回生手段を設けた
ことを特徴とするパルス発生装置。
[Claim 12] A pulse generator having an energy storage capacitor, a main switch for releasing the charge stored in the energy storage capacitor, a magnetic pulse compression circuit using a saturable reactor, and a transformer, which supplies energy to load means via the magnetic pulse compression circuit and the transformer, characterized in that the pulse generator further comprises regeneration means for regenerating the energy supplied to the load via the transformer from one end on the load side of the saturable reactor constituting the magnetic pulse compression circuit to the energy storage capacitor.
【請求項13】エネルギー蓄積用コンデンサと、前記エ
ネルギー蓄積用コンデンサに蓄積された電荷を放出する
ための主スイッチと、可飽和リアクトルを用いた磁気パ
ルス圧縮回路と、変圧器とを有し、前記磁気パルス圧縮
回路と前記変圧器を介して負荷手段にエネルギーを供給
するパルス発生装置であって、前記変圧器を介して、前
記負荷に供給したエネルギーを前記磁気パルス圧縮回路
を構成する可飽和リアクトルの負荷側の一端からエネル
ギー蓄積用コンデンサに回生せしめる整流器とインダク
タンス素子からなる回生手段を設けたことを特徴とする
パルス発生装置。
[Claim 13] A pulse generator having an energy storage capacitor, a main switch for releasing the charge stored in the energy storage capacitor, a magnetic pulse compression circuit using a saturable reactor, and a transformer, and supplying energy to load means via the magnetic pulse compression circuit and the transformer, characterized in that the pulse generator further comprises regeneration means consisting of a rectifier and an inductance element for regenerating the energy supplied to the load via the transformer from one end on the load side of the saturable reactor constituting the magnetic pulse compression circuit to the energy storage capacitor.
【請求項14】前記整流器は、整流素子と前記整流素子
のリバース・リカバリー電流を制するための可飽和リア
クトルが直列に接続されて構成されている請求の範囲第
13項に記載のパルス発生装置。
14. The rectifier according to claim 1, wherein the rectifier is configured by connecting a rectifying element and a saturable reactor for controlling a reverse recovery current of the rectifying element in series.
14. A pulse generator according to item 13.
【請求項15】請求の範囲第1項乃至第14項のいずれか
に記載のパルス発生装置を用い、負荷を集塵電極とした
ことを特徴とするパルス荷電方式の集塵装置。
15. A pulse charging type dust collector, characterized in that the pulse generator according to any one of claims 1 to 14 is used and the load is a dust collecting electrode.
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