説明

パルス電源

【課題】パルス電源を小型化すること。
【解決手段】パルス電源1は、パルスユニット10、交流電源AC、キャパシタC1、直流電源DC1、および抵抗Rを備える。パルスユニット10には、パルス信号が入力される入力端子INと、交流電源ACと、がそれぞれ直接接続される。また、パルスユニット10には、キャパシタC1を介して、抵抗Rの一端と、出力端子OUTと、が接続される。抵抗Rの他端には、直流電源DC1の正極が接続される。直流電源DC1の負極は、接地される。パルスユニット10は、交流電源ACの出力電圧を用いて、入力端子INに入力されるパルス信号の振幅を増幅する。パルスユニット10により振幅を増幅されたパルス信号は、抵抗Rにおいて直流電源DC1の出力電圧が重畳された後、出力端子OUTから出力される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パルス電源に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、パルス信号を出力するパルス電源がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
[パルス電源100の構成]
図2は、従来例に係るパルス電源100の回路図である。パルス電源100は、パルスユニット110と、直流電源DC1と、交流電源ACと、トランスTA、TBと、を備える。
【0004】
トランスTAの1次巻線TA1の両端には、入力端子IN1、IN2が接続される。トランスTAの2次巻線TA2の両端には、パルスユニット110が接続される。
【0005】
トランスTBの1次巻線TB1の両端には、交流電源ACの両端が接続される。トランスTBの2次巻線TB2の両端には、パルスユニット110が接続される。また、トランスTBの2次巻線TB2の一端には、直流電源DC1の正極が接続される。直流電源DC1の負極は、接地される。
【0006】
[パルス電源100の動作]
以上の構成を備えるパルス電源100は、パルスユニット110により、入力端子IN1、IN2に入力されるパルス信号の振幅を増幅させるとともに、このパルス信号の電圧レベルを上昇させ、出力端子OUTから出力する。これによれば、出力端子OUTから出力されるパルス信号の振幅は、後述のパルス電源DC2の出力電圧の振幅に等しくなる。また、出力端子OUTから出力されるパルス信号の下限値は、後述のパルス電源DC2の出力電圧の下限値、すなわち直流電源DC1の出力電圧に等しくなる。
【0007】
パルスユニット110は、パルス電源DC2を備え、パルス電源DC2の出力電圧を用いて、入力端子IN1、IN2に入力されたパルス信号を上述のように変圧する。このパルス電源DC2は、トランスTBを介して入力された交流電源ACの出力電圧に、直流電源DC1の出力電圧を重畳させて、出力する。このため、パルス電源DC2の出力電圧の振幅は、交流電源ACの出力によりトランスTBの2次巻線TB2に生じた電圧の振幅に等しく、パルス電源DC2の出力電圧の下限値は、直流電源DC1の出力電圧に等しくなる。
【0008】
ここで、直流電源DC1の出力電圧をVDC1とし、パルス電源DC2の出力電圧の振幅をVDC2とする。また、入力端子IN1、IN2に入力されるパルス信号の振幅をVINとする。すると、図3に示すように、パルス電源100の出力端子OUTから出力されるパルス信号の振幅はVDC2となり、パルス電源100の出力端子OUTから出力されるパルス信号の下限値はVDC1となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開平11−177839号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
パルス電源100は、パルスユニット110において、入力端子IN1、IN2に入力されるパルス信号に、直流電源DC1の出力電圧を重畳させる。このため、パルスユニット110と、入力端子IN1、IN2と、をトランスTAにより絶縁している。
【0011】
また、パルス電源100は、パルスユニット110において、トランスTBを介して入力された交流電源ACの出力電圧に、直流電源DC1の出力電圧を重畳させる。このため、パルスユニット110と、交流電源ACと、をトランスTBにより絶縁している。
【0012】
上述のパルス電源100のような、従来のパルス電源では、小型化が要請されていた。
【0013】
上述の課題を鑑み、本発明は、パルス電源を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、上述の課題を解決するために、以下の事項を提案している。
(1)本発明は、入力端子に入力されるパルス信号に基づいて、出力端子からパルスを出力するパルス電源であって、第1電源および第2電源と、前記入力端子に入力されるパルス信号の振幅を、前記第1電源の出力を用いて増幅するパルスユニットと、前記パルスユニットと前記出力端子との間に直列接続された第1キャパシタと、一端が前記出力端子に接続され、他端が前記第2電源に接続された抵抗と、を備えることを特徴とするパルス電源を提案している。
【0015】
この発明によれば、入力端子に入力されるパルス信号に基づいて、出力端子からパルスを出力するパルス電源に、第1電源、第2電源、パルスユニット、第1キャパシタ、および抵抗を設けた。そして、パルスユニットにより、入力端子に入力されるパルス信号の振幅を、第1電源の出力を用いて増幅することとした。また、第1キャパシタを、パルスユニットと出力端子との間に直列接続した。また、抵抗の一端を出力端子に接続し、抵抗の他端を第2電源に接続した。
【0016】
このため、入力端子に入力されたパルス信号は、パルスユニットで振幅を増幅された後、第1キャパシタを介して抵抗に印加される。また、抵抗の他端には、第2電源の出力電圧が印加される。以上より、抵抗の一端に接続された出力端子からは、パルスユニットから出力されたパルス信号に、第2電源の出力電圧を重畳したものが出力される。
【0017】
これによれば、入力端子に入力されるパルス信号に第2電源の出力電圧が重畳されるのは、パルスユニットの後段においてであり、第2電源の出力電圧は、第1キャパシタにより遮断され、パルスユニットには伝達されない。このため、パルスユニットと入力端子と、および、パルスユニットと第1電源と、のそれぞれを絶縁する必要がなくなるので、図2に示した従来例に係るパルス電源100では必須の構成であったトランスTA、TBが不要となる。そして、トランスは、抵抗や第1キャパシタと比べて大型である。したがって、パルス電源100と比べて、パルス電源を小型化できる。
【0018】
また、上述のように、図2に示した従来例に係るパルス電源100では必須の構成であったトランスTAが不要となるため、トランスTAによりパルス信号の伝達遅延が生じてしまうのを防止できる。
【0019】
また、上述のように、第2電源の出力電圧は、第1キャパシタにより遮断され、パルスユニットには伝達されないため、図2に示した従来例に係るパルス電源100に設けられたパルスユニット110と比べて、パルスユニットを低電圧化できる。このため、パルスユニットの取り扱いを容易化できる。
【0020】
(2)本発明は、(1)のパルス電源について、前記第2電源に並列接続された第2キャパシタを備えることを特徴とするパルス電源を提案している。
【0021】
この発明によれば、パルス電源に、第2電源に並列接続された第2キャパシタを設けたので、第2電源からの出力電圧を安定化させることができる。
【0022】
(3)本発明は、(1)または(2)のパルス電源について、前記第1キャパシタの耐圧は、前記第2電源の出力電圧以上であることを特徴とするパルス電源を提案している。
【0023】
この発明によれば、第1キャパシタの耐圧を、第2電源の出力電圧以上にした。このため、第2電源の出力電圧を、第1キャパシタにより遮断して、パルスユニットに伝達されないようにすることができる。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、パルスユニットと入力端子と、および、パルスユニットと第1電源と、のそれぞれを絶縁する必要がなくなるので、パルス電源を小型化できるとともに、トランスによりパルス信号の伝達遅延が生じてしまうのを防止できる。また、第2電源の出力電圧は、第1キャパシタにより遮断され、パルスユニットには伝達されないため、パルスユニットを低電圧化でき、パルスユニットの取り扱いを容易化できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係るパルス電源の回路図である。
【図2】従来例に係るパルス電源の回路図である。
【図3】前記パルス電源の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【0027】
[パルス電源1の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係るパルス電源1の回路図である。パルス電源1は、図2に示したパルス電源100とは、直流電源DC1が設けられる位置と、トランスTA、TBの代わりに抵抗RおよびキャパシタC1、C2を備える点と、が異なる。なお、パルス電源1において、パルス電源100と同一構成要件については、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0028】
パルスユニット10には、パルス信号が入力される入力端子INと、第1電源としての交流電源ACと、がそれぞれ直接接続される。また、パルスユニット10には、第1キャパシタとしてのキャパシタC1を介して、抵抗Rの一端と、出力端子OUTと、が接続される。抵抗Rの他端には、第2電源としての直流電源DC1の正極が接続される。直流電源DC1の負極は、接地され、直流電源DC1には、第2キャパシタとしてのキャパシタC2が並列接続される。
【0029】
[パルス電源1の動作]
以上の構成を備えるパルス電源1は、パルスユニット10により、入力端子INに入力されるパルス信号の振幅を増幅させた後、抵抗Rおよび直流電源DC1により、パルスユニット10により振幅を増幅させたパルス信号の電圧レベルを上昇させ、出力端子OUTから出力する。
【0030】
具体的には、パルスユニット10は、パルス電源DC2により、交流電源ACの出力電圧に基づいて、振幅がVDC2である出力電圧を生成する。そして、この振幅がVDC2であるパルス電源DC2の出力電圧により、入力端子INに入力されるパルス信号の振幅を増幅する。これによれば、パルスユニット10からは、振幅がVDC2であるパルス信号が出力される。
【0031】
パルスユニット10から出力される上述のパルス信号は、キャパシタC1を介して抵抗Rに印加される。また、抵抗Rの他端には、直流電源DC1の出力電圧が印加される。以上より、抵抗Rの一端に接続された出力端子OUTからは、パルスユニット10から出力される上述のパルス信号に、直流電源DC1の出力電圧を重畳したものが出力される。これによれば、出力端子OUTからは、振幅がVDC2で、下限値が直流電源DC1の出力電圧に等しいVDC1であるパルス信号が出力される。
【0032】
なお、キャパシタC1の耐圧は、直流電源DC1の出力電圧VDC1以上であるものとする。これによれば、直流電源DC1の出力電圧VDC1は、キャパシタC1により遮断され、パルスユニット10には伝達されない。
【0033】
以上のパルス電源1によれば、以下の効果を奏することができる。
【0034】
入力端子IN1、IN2に入力されるパルス信号に直流電源DC1の出力電圧が重畳されるのは、パルスユニット10の後段においてであり、直流電源DC1の出力電圧VDC1は、キャパシタC1により遮断され、パルスユニット10には伝達されない。このため、パルスユニット10と入力端子INと、および、パルスユニット10と交流電源ACと、のそれぞれを絶縁する必要がないので、図2に示した従来例に係るパルス電源100では必須の構成であったトランスTA、TBが不要となる。そして、トランスTA、TBのそれぞれは、抵抗RやキャパシタC1、C2と比べて、大型である。したがって、パルス電源100と比べて、パルス電源1を小型化できる。
【0035】
また、上述のように、図2に示した従来例に係るパルス電源100では必須の構成であったトランスTAが不要であるため、トランスTAによりパルス信号の伝達遅れが生じてしまうのを防止できる。
【0036】
また、上述のように、直流電源DC1の出力電圧VDC1は、キャパシタC1により遮断され、パルスユニット10には伝達されないため、図2に示した従来例に係るパルス電源100に設けられたパルスユニット110と比べて、パルスユニット10を低電圧化できる。このため、パルスユニット110と比べて、パルスユニット10の取り扱いを容易化できる。
【0037】
また、直流電源DC1にキャパシタC2が並列接続されるため、直流電源DC1からの出力電圧を安定化させることができる。
【0038】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【符号の説明】
【0039】
1、100;パルス電源
10、110;パルスユニット
AC;交流電源
C1、C2;キャパシタ
DC1;直流電源
DC2;パルス電源
IN、IN1、IN2;入力端子
OUT;出力端子
R;抵抗
TA、TB;トランス

【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力端子に入力される入力パルス信号に基づいて、出力端子から出力パルス信号を出力するパルス電源であって、
第1電源および第2電源と、
前記入力端子に入力されるパルス信号の振幅を、前記第1電源の出力を用いて増幅するパルスユニットと、
前記パルスユニットと前記出力端子との間に直列接続された第1キャパシタと、
一端が前記出力端子に接続され、他端が前記第2電源に接続された抵抗と、を備えることを特徴とするパルス電源。
【請求項2】
前記第2電源に並列接続された第2キャパシタを備えることを特徴とする請求項1に記載のパルス電源。
【請求項3】
前記第1キャパシタの耐圧は、前記第2電源の出力電圧以上であることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス電源。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2011−142731(P2011−142731A)
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−1441(P2010−1441)
【出願日】平成22年1月6日(2010.1.6)
【出願人】(000002037)新電元工業株式会社 (776)
【Fターム(参考)】