(57)【要約】【課題】安定したストリーマ放電と電磁ノイズの低減を両立する。【解決手段】直流電源と第１の抵抗と昇圧トランスとスイッチング素子とダイオードと第２の抵抗と前記スイッチング素子を駆動する駆動手段を備え、前記直流電源と前記第１の抵抗と前記昇圧トランスの１次巻線と前記スイッチング素子を環状に直列に接続し、前記ダイオードのカソードを前記昇圧トランスの１次巻線の前記第１の抵抗が接続された側に接続し、前記ダイオードのアノードを前記第２の抵抗の一方の端子に接続し、前記第２の抵抗の他方の端子を前記昇圧トランスの１次巻線の前記スイッチング素子に接続された側に接続し、前記昇圧トランスの２次巻線に第３の抵抗と負荷を環状に接続し、前記スイッチング素子のオン、オフにより前記負荷に高電圧パルスを印加し、前記スイッチング素子のオン幅と前記第３の抵抗の抵抗値を所定の条件に基づき設定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源と第１の抵抗と昇圧トランスとスイッチング素子とダイオードと第２の抵抗と前記スイッチング素子を駆動する駆動手段を備え、前記直流電源と前記第１の抵抗と前記昇圧トランスの１次巻線と前記スイッチング素子を環状に直列に接続し、前記ダイオードのカソードを前記昇圧トランスの１次巻線の前記第１の抵抗が接続された側に接続し、前記ダイオードのアノードを前記第２の抵抗の一方の端子に接続し、前記第２の抵抗の他方の端子を前記昇圧トランスの１次巻線の前記スイッチング素子に接続された側に接続し、前記スイッチング素子をオン、オフし、オン幅を所定の範囲に設定することで前記昇圧トランスの２次巻線に接続した負荷に高電圧パルスを印加し、ストリーマ放電を発生させることを特徴とした電源装置。
【請求項２】
昇圧トランスの２次巻線の一方の端子と前記負荷の一方の端子とを接続するラインに第３の抵抗を挿入する構成とし、前記第３の抵抗の抵抗値Ｒを所定の条件に基づき設定することを特徴とした請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
第３の抵抗の抵抗値Ｒは、Ｒ≦Ｒｍａｘであることを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【請求項４】
第３の抵抗の抵抗値Ｒは、Ｒｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒｍａｘであることを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
第３の抵抗に替え、昇圧トランスと負荷を接続する両ラインの一方のラインに第４の抵抗を他方のラインに第５の抵抗を接続することを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【請求項６】
第４の抵抗と第５の抵抗の抵抗値の和Ｒは、Ｒ≦Ｒｍａｘであることを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【請求項７】
第４の抵抗と第５の抵抗の抵抗値の和Ｒは、Ｒｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒｍａｘであることを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【請求項８】
第４の抵抗と第５の抵抗に替え、昇圧トランスと負荷を接続する両ラインに抵抗成分を含有した電線を接続した構成とし、前記抵抗成分を含有した電線の抵抗値の和Ｒは、Ｒ≦Ｒｍａｘであることを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【請求項９】
抵抗成分を含有した電線の抵抗値の和Ｒは、Ｒｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒｍａｘであることを特徴とした、請求項３記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高電圧パルスの印加によりパルスストリーマ放電を発生させて殺菌等を行なう装置に使用可能な高電圧パルス発生用電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の高電圧パルス発生用電源装置として昇圧トランスの１次巻線に電流を流して電磁エネルギーを蓄積し、その電流を遮断することによる巻線の反発電圧を２次巻線に伝えて高電圧パルスを得る方法が種々考案されている。以下にこれら従来例の構成と動作を図面を用いて説明する。
【０００３】
図１８は従来の電源装置の構成図で、直流電源１、１次巻線３ａ、２次巻線３ｂを有する昇圧トランス３、スイッチング素子４、ダイオード５、電源装置の負荷７、インダクタ１３、コンデンサ１４が図の通り接続されている。前記負荷７はパルスストリーマ放電をさせる電極構造を有し、電気的には主として静電容量の特性を示す。また駆動手段４１は前記スイッチング素子４を駆動する信号を生成する。
【０００４】
以上の構成において、その動作を説明する。スイッチング素子４が駆動手段４１からの信号によりオンさせられると、直流電源１から昇圧トランス３の１次巻線３ａに図１９に示すような概略直線状に増加する電流が流れ、前記１次巻線３ａに電磁エネルギーが蓄積される。次に駆動手段４１からの信号によりスイッチング素子４がオフさせられると、前記１次巻線３ａに反発電圧が発生する。それが昇圧トランス３の巻線比に応じて２次巻線３ｂに伝達され、２次巻線３ｂに大きな電圧が発生する。これを励振源としてインダクタ１３、コンデンサ１４で共振が起こり、図１９に示すようなピークが高く、幅の狭いパルス電圧が発生し、これが負荷７に印加されることとなる。２次側の共振により、再度昇圧トランス巻線３ａ、３ｂの電圧極性が反転して１次巻線３ａの電圧が直流電源１の電圧を超えるとダイオード５が導通し、直流電源１にエネルギーが回生される。２次側の共振により以上のような動作が繰返される結果、ダイオード５には図１９に示すような回生電流が流れる。これらの基本動作をもとに、さらに出力電圧パルスの立ち上がり速度を上げるために、図２０のように２次側に高圧スイッチ１５を設け、コンデンサ１４の電圧がピークに達した瞬間に高耐圧スイッチ１５を導通させて負荷７に電圧パルスを印加する方法が考案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２２４１８７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前記従来の構成では、出力電圧のピークはスイッチング素子４をオフした直後に発生するが、その波高値はスイッチング素子４のオフ時の速度に大きく依存するため、スイッチング素子４の部品ばらつきの影響を受けやすいという課題を有していた。また、出力電圧のパルス幅は２次側の共振時定数に依存するためパルス幅の制御ができないという課題も有していた。したがって、負荷７の電極において安定したストリーマ放電を実現できなかった。また、スイッチング素子４のオフ時に昇圧トランス３の漏れインダクタンスにより大きなサージ電圧が発生し、それがスイッチング素子４に印加されるためスイッチング素子４に高耐圧が必要になるとともに、スイッチングノイズが大きくなるという課題も有していた。さらに、特許文献１の例では２次側回路に高耐圧のスイッチング素子が必要となり、装置の大型化、コストアップにつながるという課題も有していた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電源装置は、直流電源と第１の抵抗と昇圧トランスとスイッチング素子とダイオードと第２の抵抗と前記スイッチング素子を駆動する駆動手段を備え、前記直流電源と前記第１の抵抗と前記昇圧トランスの１次巻線と前記スイッチング素子を環状に直列に接続し、前記ダイオードのカソードを前記昇圧トランス１次巻線の前記第１の抵抗が接続された側に接続し、前記ダイオードのアノードを前記第２の抵抗の一方の端子に接続し、前記第２の抵抗の他方の端子を前記昇圧トランス１次巻線の前記スイッチング素子に接続された側に接続し、前記昇圧トランスの２次巻線に負荷を接続する構成とすることにより、前記スイッチング素子の導通中に出力電圧がピークまで立ち上がり、その後自然に減少するため、スイッチング素子のオン幅で出力電圧パルスの波高値およびパルス幅が制御可能となり、ストリーマ放電の安定化、異常時の遮断等の安全設計が容易となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における電源装置の構成図である。図１において、直流電源１と第１の抵抗２と昇圧トランス３の１次巻線３ａとスイッチング素子４は環状に直列に接続されている。前記スイッチング素子４はその駆動信号を生成する駆動手段４１によりオン、オフされる。また、ダイオード５のカソードは前記昇圧トランス３の１次巻線３ａの前記第１の抵抗２が接続された側に接続され、前記ダイオード５のアノードは前記第２の抵抗６の一方の端子に接続され、前記第２の抵抗６の他方の端子は前記昇圧トランス３の１次巻線３ａの前記スイッチング素子４に接続された側に接続されている。さらに前記昇圧トランス３の２次巻線３ｂには電源装置の負荷７に相当するパルスストリーマ放電電極が接続されている。
以上の構成において、その動作を図２を用いて説明する。まず駆動手段４１からのオン信号に基づきスイッチング素子４がオンすると、直流電源１から負荷７の容量を充電する電流と、昇圧トランス３の励磁インダクタンスに流れる電流が第１の抵抗２を介して供給される。前記負荷７の容量成分を充電する電流は、概略負荷容量の１次換算値と第１の抵抗２の積で表される時定数に基づいて増加する。
【００１０】
また、昇圧トランス３の励磁インダクタンスに流れる電流はスイッチング素子４のオンと同時に０から概略直線的に増加する。ここで、前記負荷容量成分を充電する電流が、前記励磁インダクタンスに流れる電流よりも速く立ち上がるように第１の抵抗２の抵抗値を選定することにより、負荷７に印加される出力電圧の立ち上がりを速くすることができる。前記励磁インダクタンスに流れる電流が増加すると、第１の抵抗２による電圧降下が増加し、昇圧トランス３の１次巻線３ａの電圧が負荷容量に充電された電圧の１次換算値より小さくなり、負荷容量の電圧、すなわち出力電圧の低下が始まる。この直後にスイッチング素子４をオフすると、前記励磁インダクタンスに流れていた電流は第２の抵抗６、ダイオード５を環流し、やがて０となる。
【００１１】
その後、昇圧トランス３の２次巻線３ｂと負荷７の容量の共振により、図２に示すような共振が発生し、そのエネルギーは主として第２の抵抗６で消費されながら減衰することとなる。以上の一連の動作によりパルス幅が２μｓ程度の高電圧パルス出力を得ることができる。なお、図２に示した波形は、直流電源１の電圧が２８０Ｖ、第１の抵抗２の抵抗値が１５Ω、昇圧トランス３の巻線比が１／３０、同励磁インダクタンスが２７μＨ、負荷７の容量が３７ｐＦ、第２の抵抗６の抵抗値が４．７Ωの場合の例である。
【００１２】
ここで、スイッチング素子４のオン幅を図２よりも小さくした場合の波形を図３に大きくした場合の波形を図４に示す。基本動作は同様であるが、図３の場合にはスイッチング素子４のオフと同時に直流電源１からのエネルギー注入が停止するため、出力電圧パルスの波高値およびパルス幅がともに図２の場合より小さくなる。逆に、図４の場合にはパルスの波高値およびパルス幅がともに図２の場合より大きくなる。図５にスイッチング素子４のオン幅と出力電圧パルスのピーク波高値の関係を示す。
【００１３】
出力電圧パルスのピーク波高値は概ね直流電源１の電圧と昇圧トランス３の巻数比と負荷７の容量により決まり、スイッチング素子４のオン幅に対して飽和特性を有する。
【００１４】
一方、負荷７に相当するパルスストリーマ放電電極がストリーマ放電を実現する条件を図６の出力電圧パルス波形を例に説明する。図６において、Ｖｓは負荷７のパルスストリーマ放電電極の放電開始電圧を、Ｔｗは負荷７の出力電圧パルスがＶｓに達している時間を示す。実験によりストリーマ放電を実現するためには負荷７の出力電圧パルスのピーク波高値ＶｏｐがＶｏｐ≧Ｖｓであり、Ｔｗ≦Ｔｗｍａｘであることが必要とわかっている。本実施の形態での負荷７の電極はＶｓ＝３．５ｋＶ、Ｔｗｍａｘ＝１．２μｓの特性を有するが、電極構造や環境によりＶｓ、Ｔｗｍａｘ値が変動してもストリーマ放電を実現するための条件については本実施の形態での説明が適用できる。
【００１５】
図７を用いて、本実施の形態においてストリーマ放電を実現するためのスイッチング素子４のオン幅の範囲を説明する。横軸にスイッチング素子４のオン幅を縦軸に負荷７の出力パルス電圧が放電開始電圧Ｖｓに達している時間を示す。
【００１６】
図７中のＰはスイッチング素子４のオン幅がＰのとき出力パルス電圧が放電開始電圧Ｖｓに到達することを意味し、図中Ｑはスイッチング素子４のオン幅がＱのとき出力パルス電圧に達している時間がＴｗｍａｘであることを意味する。従って、スイッチング素子４のオン幅ＤをＰ≦Ｄ≦Ｑと設定することで負荷７の電極はストリーマ放電を実現することができる。
【００１７】
以上の構成および動作により、スイッチング素子４のスイッチング速度に依存しない出力電圧パルスが得られ、出力電圧パルスの波高値およびパルス幅を制御することができる。さらにスイッチング素子４のオンパルス幅ＤをＰ≦Ｄ≦Ｑの範囲に制御することで、ストリーマ放電を実現できる。また、第１の抵抗２によって直流電源１から供給される電流を抑制できるため、スイッチング素子４の電流容量低減、負荷短絡時の保護が容易となる。さらに、第２の抵抗６とダイオード５による電流環流経路があるため、スイッチング素子４のオフ時のサージ電圧を抑制でき、スイッチング素子４に特別な高耐圧を必要とせず、不要輻射も低減できる。また、スイッチング素子４をオフすることにより、出力電圧上昇を抑えることができるため、保護制御が容易となる。
【００１８】
なお、本実施の形態では昇圧トランス３の１次巻線３ａと２次巻線３ｂを同極性としたが、極性を逆としてもよい。また、スイッチング素子４は双方向スイッチとしたが、昇圧トランス３から直流電源１へ導通する片方向スイッチでもよい。
【００１９】
また、直流電源１のプラス側ラインに第１の抵抗２を、マイナス側ラインにスイッチング素子４を挿入したが、プラス側ラインにスイッチング素子４を、マイナス側ラインに第２の抵抗６を挿入してもよく、また、いずれか一方のラインにスイッチング素子４および第１の抵抗２を直列にして挿入してもよい。
【００２０】
更に、ダイオード５および第２の抵抗６による直列回路は、図中、上側にダイオード５が、下側に第２の抵抗６が位置するが、上下の位置が反転しても差し支えない。
【００２１】
（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２における電源装置の構成図である。図８において図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。図８において、昇圧トランス３の２次巻線３ｂの一方の端子と負荷７の一方の端子とを接続するラインに第３の抵抗８を挿入した構成としている。
【００２２】
上記構成の動作を図９を用いて説明する。第３の抵抗８を挿入することにより、前記負荷７の容量成分を充電する電流は、概略第１の抵抗２と第３の抵抗８の１次換算値の和と負荷容量の１次換算値との積で表される時定数に基づいて増加する。図１０にスイッチング素子４のオン幅と負荷７の出力パルス電圧のピーク特性を図１１に負荷７を流れる電流のピーク特性を示す。図１０、図１１に示すとおり、出力パルス電圧のピークは第３の抵抗８による電圧降下のため低下し、負荷７を流れる電流は第３の抵抗によりピークが制限され、ともにスイッチングのオン幅に対し飽和特性を有する。
【００２３】
ここで、図１２を用いて、本実施例２においてストリーマ放電を実現するためのスイッチング素子４のオン幅の範囲を説明する。図１２中のＰ（５）は第３の抵抗８の抵抗値が５ｋΩ、スイッチング素子４のオン幅がＰ（５）のとき出力電圧パルスのピークが放電開始電圧Ｖｓに達し、ストリーマ放電を実現できるオン幅の最小値であることを意味する。一方図中Ｑ（５）はスイッチング素子４のオン幅がＱ（５）のとき出力パルス電圧に達している時間がＴｗｍａｘ´であり、ストリーマ放電を実現できるオン幅の最大値であることを意味する。
【００２４】
従って、第３の抵抗値８の抵抗値が５ｋΩのとき、スイッチング素子４のオン幅Ｄ（５）をＰ（５）≦Ｄ（５）≦Ｑ（５）と設定することで負荷７の電極はストリーマ放電を実現することができる。第３の抵抗値８の抵抗値が１５ｋΩのときには、スイッチング素子４のオン幅Ｄ（１５）はＰ（１５）≦Ｄ（１５）と設定する。
【００２５】
このときストリーマ放電を実現するという観点に限れば、スイッチング素子４のオン幅の制限なく、負荷７の電極はストリーマ放電を実現することができる。
【００２６】
また、第３の抵抗８を挿入することにより図１１に示す通り負荷７を流れる電流ピーク値が制限されるが、これにより放電電極において電荷の集中の発生が抑制できる。つまり、負荷７は電極の公差や経年変化、異物の挟み込み等が引き金となり電荷が集中しアーク放電に発展する可能性を有するが、第３の抵抗８を挿入することで放電の安定性が増す。
【００２７】
なお、本実施の形態では第３の抵抗８の抵抗値を５ｋΩと１５ｋΩとした場合について説明した。また、第３の抵抗８を昇圧トランス３の２次巻線３ｂと負荷７を接続するラインの片側どちらのラインに挿入してもよい。
【００２８】
（実施の形態３）
図８〜１３を用いて本発明実施の形態３を説明する。図８〜１２については本発明実施の形態２の通りであり説明を省略する。図１３は第３の抵抗８の抵抗値と負荷７の出力電圧パルスがスイッチング素子４のオン幅に対して飽和したピーク電圧の特性を示したものである。図１３より、放電開始電圧Ｖｓに達しうる第３の抵抗８の抵抗値はＲｍａｘであるので、第３の抵抗８の抵抗値ＲをＲ≦Ｒｍａｘと設定する。さらに、本発明の実施の形態２で説明したとおりスイッチング素子４のオン幅を設定することで、第３の抵抗８がＲ≦Ｒｍａｘ  の範囲であれば負荷７の電極は安定したストリーマ放電を実現できる。
【００２９】
さらに第３の抵抗８を大きいほど、第３の抵抗８を１次換算した抵抗値も大きくなり、第１の抵抗２に対し直列に接続されるので、第１の抵抗２を流れる電流のピーク値を低減でき、スイッチング素子４の電流容量を低減できる。さらに、第３の抵抗８の抵抗値が大きいほど、スイッチング素子４のオン幅の変動に対する負荷７の出力パルス電圧の変動が小さくなるので、スイッチング素子４を駆動する駆動手段４１に比較的低速なデバイスを使用できるので、電源装置を低コスト化できるという効果も有する。
【００３０】
（実施の形態４）
図８〜１４を用いて本発明実施の形態４を説明する。図８〜１３については本発明実施の形態２、３のとおりであり説明を省略する。図１４に第３の抵抗８の抵抗値と負荷７の出力パルス電圧の立ち上がり時のｄＶ／ｄｔ特性を示す。負荷７に印加される出力パルス電圧の立ち上がり時の充電電圧は概略第１の抵抗２と第３の抵抗８の１次換算値の和と負荷７の容量の１次換算値との積で表される時定数に基づく。したがって、出力パルス電圧の立ち上がり時のｄＶ／ｄｔは第３の抵抗８の抵抗値が大きいほど小さくなり、図１４に示す特性を有する。出力パルス電圧のｄＶ／ｄｔが大きいほど電源装置から発生する電磁ノイズが大きくなるが、図１４に示すとおり、実験により求めた電磁ノイズの基準を満足するｄＶ／ｄｔ値をＶｄ、このときの第３の抵抗８の抵抗値をＲｍｉｎとすると第３の抵抗８の抵抗値ＲをＲｍｉｎ≦Ｒとすることで、出力パルス電圧のｄＶ／ｄｔを抑制でき、電磁ノイズレベルの基準をクリアすることができる。なお、本実施の形態においてはＶｄ＝６ｋＶ／μｓである。さらに、実施の形態２と３に示すとおり第３の抵抗８の抵抗値ＲをＲｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒｍａｘ、スイッチング素子４のオン幅を上記のとおり設定することで、電磁ノイズレベルの低減とストリーマ放電の両立を実現することができる。
【００３１】
（実施の形態５）
図８〜１６を用いて本発明実施の形態５を説明する。図８〜１４については本発明実施の形態４のとおりであり説明を省略する。本実施の形態において、図１５に示すように第３の抵抗８に替え、昇圧トランス３の２次巻線３ｂと負荷７を接続する両ラインのうち一方のラインに第４の抵抗９を他方のラインに第５の抵抗１０を接続した構成としている。この構成により、負荷７の電極で発生した電磁ノイズが図１６に示す昇圧トランス３の１次巻線と２次巻線の容量結合１１を介して、昇圧トランス３の１次巻線３ａ側の回路に重畳する。
【００３２】
このコモンモードノイズは第４の抵抗９と第５の抵抗１０とを両ラインに分けて挿入することで大幅に抑制できる。さらに第４の抵抗９と第５の抵抗１０の抵抗値の和ＲをＲｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒｍａｘとすることで、電磁ノイズレベルの基準クリアを実現するとともに、実施の形態４で説明したとおりスイッチング素子４のオン幅を設定することで、電磁ノイズレベルのさらなる低減とストリーマ放電の両立を実現することができる。
【００３３】
（実施の形態６）
図８〜１７を用いて本発明実施の形態５を説明する。図８〜１６については本発明実施の形態５のとおりであり説明を省略する。本実施の形態において、図１７に示すように第４の抵抗９と第５の抵抗１０に替え、昇圧トランス３と負荷７を接続する両ラインに抵抗成分を含有した電線１２（例えば、カーボン系抵抗導体に絶縁体を被覆した高圧電線等）を接続した構成とする。
【００３４】
抵抗成分を含有した電線１２は分布抵抗のため電磁ノイズ防止効果が高いので電磁ノイズレベルを大幅低減できるとともに、抵抗成分を含有した電線１２の抵抗値の和ＲをＲｍｉｎ≦Ｒ≦Ｒｍａｘとし、実施の形態５で説明したとおりスイッチング素子４のオン幅を設定することで、電磁ノイズの低減とストリーマ放電の両立を実現することができる。
【００３５】
さらに、抵抗成分を含有した電線１２により高圧トランス３の２次巻線３ｂと負荷７の両ラインにおいて高圧接続部を実施の形態５の場合よりも少なくすることができる。これにより接続部の接触不良によるアーク放電、接続部の断線による昇圧トランス３への電圧ストレスを未然に防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の電源装置によれば、スイッチング素子のスイッチング速度に依存しない出力電圧パルスが得られ、スイッチング素子のオン幅を所定の範囲で制御することで、負荷である放電電極が安定してストリーマ放電を実現できる。
【００３７】
また、電流容量、耐圧の比較的小さなスイッチング素子が使用可能となり、装置の小型化、コストダウンができる。さらに、スイッチング素子のスイッチング時の不要輻射を低く抑えることができる。
【００３８】
さらに、第３の抵抗を挿入することにより放電電極においてアーク放電等の不安定な放電の発生が抑制でき、放電の安定性を増すことができる。また、第１の抵抗２を流れる電流のピーク値を低減でき、スイッチング素子４の電流容量を低減できる。
【００３９】
さらに、スイッチング素子のオン幅の変動に対する負荷の出力パルス電圧の変動が小さくなるので、スイッチング素子を駆動する駆動手段に比較的低速なデバイスを使用できるので低コスト化できるという効果も有する。
【００４０】
また、第３の抵抗の抵抗値Ｒを所定の範囲内に設定することで、出力パルス電圧のｄＶ／ｄｔを抑制でき、電磁ノイズレベルの低減とストリーマ放電の両立を実現することができる。
【００４１】
さらに、昇圧トランスと負荷を接続する両ラインに抵抗を挿入することで放電電極から両ラインに重畳する電磁ノイズを大幅に抑制できる。
【００４２】
さらに、昇圧トランスと負荷を接続する両ラインに抵抗成分を含有した電線を接続することで、分布抵抗のため電磁ノイズ低減効果を抵抗を接続した場合よりも大きくでき、さらに高圧接続部を少なくすることができるので、接続部の接触不良によるアーク放電、接続部の断線による昇圧トランスへの電圧ストレスを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における電源装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における電源装置の各部動作波形図
【図３】本発明の実施の形態１における電源装置の異なる条件下の各部動作波形図
【図４】本発明の実施の形態１における電源装置の異なる条件下の各部動作波形図
【図５】スイッチング素子のオン幅と出力パルス電圧のピーク値の関係を表すグラフ
【図６】ストリーマ放電を実現する条件を説明する出力パルス電圧の波形図
【図７】スイッチング素子のオン幅とＴｗの関係を表すグラフ
【図８】本発明の実施の形態２における電源装置の構成図
【図９】本発明の実施の形態２における電源装置の各部動作波形図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるスイッチング素子のオン幅と出力パルス電圧のピーク値の関係を表すグラフ
【図１１】本発明の実施の形態２におけるスイッチング素子のオン幅と出力電流のピーク値の関係を表すグラフ
【図１２】本発明の実施の形態２におけるスイッチング素子のオン幅とＴｗの関係を表すグラフ
【図１３】第３の抵抗の抵抗値と出力パルス電圧の飽和ピーク電圧の関係を表すグラフ
【図１４】第３の抵抗の抵抗値と出力パルス電圧ｄＶ／ｄｔの関係を表すグラフ
【図１５】本発明の実施の形態５における電源装置の構成図
【図１６】本発明の実施の形態５における電源装置の構成図において昇圧トランスの１次巻線と２磁巻線間の分布容量を示した図
【図１７】本発明の実施の形態６における電源装置の構成図
【図１８】従来の電源装置の構成図
【図１９】従来の電源装置の各部動作波形図
【図２０】従来の電源装置の異なる構成図
【符号の説明】
１  直流電源
２  第１の抵抗
３  昇圧トランス
４  スイッチング素子
５  ダイオード
６  第２の抵抗
７  負荷
８  第３の抵抗
９  第４の抵抗
１０  第５の抵抗
１１  昇圧トランスの１次巻線と２次巻線間の結合容量
１２  抵抗を含有した電線
１３  インダクタ
１４  コンデンサ
１５  高耐圧スイッチ
３ａ  １次巻線
３ｂ  ２次巻線
４１  駆動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2005039356.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2005039356.tif 000015
【図１４】
2005039356.tif 000016
【図１５】
2005039356.tif 000017
【図１６】
2005039356.tif 000018
【図１７】
2005039356.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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