(57)【要約】【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。【選択図】図１
2011142731.tif 000002
【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。
【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
【図１】
2011142731.tif 000003
【図２】
2011142731.tif 000004
【図３】
2011142731.tif 000005