(57)【要約】コイル円弧区分の数に等しい係数によってループ電圧を乗算するために、複数のコイル区分の倍数を使用して、１以上の巻数を有するコイルのループ電圧を乗算するためのシステムおよび方法を提供する。分数巻数巻線を生成するための本システムおよび方法は、キャパシタ内の所望の電圧の合計倍数と同倍によって、キャパシタから初期給送線を分割するステップと、給送量をコイルのそれぞれの分数巻数または円孤区分に印加するステップとを含む。
2016513366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧乗算回路であって、
電圧Ｖを有する電源と、
前記電源に結合される負荷であって、単巻数コイルを電気的に離散した円弧区画に分割する、Ｎ数のコイル円弧区分を有する単巻数コイルを備え、前記Ｎのコイル円弧区分の合計は、単巻数に等しく、前記負荷のループ電圧は、前記Ｎ数のコイル円弧区分によって乗算された前記電圧Ｖに等しい、負荷と、
を備える、回路。
【請求項２】
前記電源は、キャパシタと、複数のキャパシタを含むキャパシタバンクとのうちの一方を備える、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記負荷のインダクタンスは、非分割の単巻数コイルを備える負荷と比較して、前記Ｎ数のコイル円弧区分の関数として減少される、請求項１に記載の回路。
【請求項４】
前記電源の給送部に結合されるＴ本の伝送給送線と、前記電源の戻り部に結合されるＴ本の伝送戻り線とをさらに備え、Ｔは、前記Ｎ数のコイル円弧区分に等しい、請求項１に記載の回路。
【請求項５】
前記Ｔ本の伝送給送線および戻り線は、Ｔ本の同軸ケーブルを備える、請求項４に記載の回路。
【請求項６】
前記Ｔ本の伝送給送線のうちの１本上の中心導体は、前記電源に結合される他のＴ本の伝送給送線のうちの１本と関連付けられる、電流戻り経路を有する、請求項５に記載の回路。
【請求項７】
前記負荷および前記電源に介在するスイッチをさらに備え、前記スイッチは、前記電源から前記負荷の中に前記電圧Ｖを送達することが可能である定格電圧を有する、請求項１に記載の回路。
【請求項８】
前記電源の印加電圧は、単極性である、請求項１に記載の回路。
【請求項９】
前記電源の印加電圧は、逆極性である、請求項１に記載の回路。
【請求項１０】
前記負荷を前記電源に結合するＴ本の伝送給送線をさらに備える、請求項１に記載の回路。
【請求項１１】
前記Ｔ本の伝送給送線のうちの個々のものは、電流を前記Ｔ本の伝送給送線のうちの次の個々のものから戻す、請求項１０に記載の回路。
【請求項１２】
電圧乗算回路であって、
電圧Ｖを有する電源と、
前記電源に結合される負荷であって、前記負荷は、Ｍ数のコイル巻数を有する多巻数コイルを備え、Ｍのコイル巻数は、１以上の巻数に等しく、前記多巻数コイルを電気的に離散した円孤区画に分割するＮ数のコイル円弧区分を有し、前記Ｎのコイル円弧区分の合計は、前記Ｍのコイル巻数に等しく、前記負荷のループ電圧は、前記Ｎ数のコイル円弧区分によって乗算され、前記Ｍ数のコイル巻数によって分割された、前記電圧Ｖに等しい、負荷と、
を備える、電圧乗算回路。
【請求項１３】
前記Ｍ数のコイル巻数は、整数である、請求項１２に記載の回路。
【請求項１４】
前記整数は、２以上である、請求項１３に記載の回路。
【請求項１５】
前記Ｍ数のコイル巻数は、非整数である、請求項１２に記載の回路。
【請求項１６】
前記整数は、１未満である、請求項１５に記載の回路。
【請求項１７】
前記電源は、キャパシタと、複数のキャパシタを含むキャパシタバンクとのうちの一方を備える、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項１８】
前記負荷のインダクタンスは、非分割のコイルを備える負荷と比較して、前記Ｎ数のコイル円弧区分の関数として減少される、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項１９】
前記電源の給送部に結合されるＴ本の伝送給送線と、前記電源の戻り部に結合されるＴ本の伝送戻り線とをさらに備え、Ｔは、前記Ｎ数のコイル円弧区分に等しい、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項２０】
前記Ｔ本の伝送給送線および戻り線は、Ｔ本の同軸ケーブルを備える、請求項１９に記載の回路。
【請求項２１】
前記Ｔ本の伝送給送線のうちの１本上の中心導体は、前記電源に結合される他のＴ本の伝送給送線のうちの１本と関連付けられる電流戻り経路を有する、請求項２０に記載の回路。
【請求項２２】
前記負荷および前記電源に介在するスイッチをさらに備え、前記スイッチは、前記電圧Ｖを前記電源から前記負荷の中に送達することが可能である定格電圧を有する、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項２３】
前記電源の印加電圧は、単極性である、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項２４】
前記電源の印加電圧は、逆極性である、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項２５】
前記負荷を前記電源に結合するＴ本の伝送給送線をさらに備える、請求項１２〜１６に記載の回路。
【請求項２６】
前記Ｔ本の伝送給送線のうちの個々のものは、電流を前記Ｔ本の伝送給送線のうちの次の個々のものから戻す、請求項２５に記載の回路。
【請求項２７】
前記負荷のインダクタンスは、前記Ｍ数のコイル巻数の関数として増加される、請求項１８に記載の回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（分野）
本明細書中に記載される実施形態は、概して、コイルのループ電圧に関し、より具体的には、単巻数および多巻数のコイルのループ電圧をコイルが結合される電源またはスイッチが生成または調達し得るものと比べてより大きい巻数あたりのボルトに上昇させるシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の用途が、単巻数コイルを要求する。しかしながら、時として、単巻数コイルに対するキャパシタまたは他の電源によって提供される電圧を増加させ、単巻数コイルのループ電圧を増加することが望ましい。提供される電圧を増加させる必要性は、典型的には、用途のために必要とされるものより少ない、キャパシタまたは関連付けられるスイッチの定格電圧に起因する。キャパシタまたはスイッチの定格電圧を増加させることが、多くの場合、法外な費用がかかる解決策である。
【０００３】
１つの現在の解決策は、逆極性電圧を使用して、キャパシタが生成し得る、またはスイッチが調達し得るものより大きい巻数あたりのボルトを単巻数コイルに提供する。しかしながら、逆極性技術は、キャパシタが生成することができる電圧のわずか２倍に単巻数コイルのループ電圧を増加させることに制限する。
【０００４】
したがって、コイルのループ電圧をキャパシタまたは他の電源内に保存される任意の所望の倍数の電圧に増加させることを促進する、システムおよび方法を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に説明される実施形態は、コイルの巻数周囲のループ電圧として、コイルが接続されるキャパシタ、またはキャパシタバンク、他の電源内に保存される所望の倍数の電圧を生成するための分数巻数巻線の使用を対象とする。より具体的には、本明細書に説明される実施形態は、コイル円弧区分の数に等しい係数によってループ電圧を乗算するために、複数のコイル区分を使用して、単巻数コイルまたは多巻数コイルのループ電圧を乗算するためのシステムおよび方法を対象とする。
【０００６】
分数巻数巻線を生成するためのシステムおよび方法は、キャパシタ内の所望の電圧の合計倍数と同倍のものによって、キャパシタから初期給送線を分割するステップと、給送量をコイルのそれぞれの分数巻数または円孤区分に印加するステップとを含む。例えば、ループ電圧を２倍にするために、キャパシタ給送線を２つの給送量に分割し、これらを１８０°離れた接続部に印加するであろう。給送線が、同軸ケーブルである場合、各同軸給送線の中心導体は、コイルの隣接巻数または円孤区分の同軸給送線の遮蔽体に戻る。したがって、電圧は、コイルが実用的に分割されることができるものと同倍によって増加されることができる。
【０００７】
誘導結合システムを対象とする、本明細書に提供される本システムおよび方法は、任意のＡＣ回路システムにおいて完全に利用可能である。
【０００８】
例示的実施形態の他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図および発明を実施するための形態の検討によって、当業者には明白である、または明白となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
構造および動作を含む、例示的実施形態の詳細は、付随の図の吟味によって、部分的に得られ得る（同一参照番号は、同一部品を指す）。図中の構成要素は、必ずしも、正確な縮尺ではなく、代わりに、本発明の原理を例証するように、強調されている。さらに、すべての例証は、概念を伝達することを意図しており、相対的サイズ、形状、および他の詳細な属性は、文字通りまたは精密ではなく、図式的に例証され得る。
【図１】図１は、スイッチを通して単巻数コイルを備える負荷に結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う従来の回路の概略図である。
【図２】図２は、単巻数コイル内に、キャパシタまたはキャパシタバンク内に保存された電圧のＮ倍のループ電圧を生成するＮ個の円孤区分を有する単巻数コイルを備える負荷に、スイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【図３】図３は、単巻数コイル内に、キャパシタまたはキャパシタバンク内に保存された電圧のＮ倍のループ電圧を生成するＮ個の円孤区分を有する単巻数コイルを備える負荷に、１つ以上の３位置スイッチ機構を有するスイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【図４】図４は、単巻数コイル内に、キャパシタまたはキャパシタバンク内に保存された電圧のＮ倍のループ電圧を生成するＮ個の円孤区分を有する単巻数コイルを備える負荷に、複数のスイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【図５】図５は、多巻数コイル内に、キャパシタまたはキャパシタバンク内に保存された電圧のＮ／Ｍ倍のループ電圧を生成するＮ個の円孤区分を有する（Ｍ＝２）多巻数コイルを備える負荷に、スイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【図６】図６は、多巻数コイル内に、キャパシタまたはキャパシタバンク内に保存された電圧のＮ／Ｍ倍のループ電圧を生成するＮ個の円孤区分を有する（Ｍ＝３）多巻数コイルを備える負荷に、スイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【図７】図７は、多巻数コイル内に、キャパシタまたはキャパシタバンク内に保存された電圧のＮ／Ｍ倍のループ電圧を生成するＮ個の円孤区分を有する（Ｍ＝１．５）多巻数コイルを備える負荷に、スイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【図８】図８は、８-８に沿った図７の回路の概略断面図であり、磁場勾配を示す。
【図９】図９は、Ｎ個の円孤区分を有する（Ｍ＜１）分数巻数コイルを備える負荷に、スイッチを通して結合される、キャパシタまたはキャパシタバンクを伴う回路の概略図である。
【００１０】
類似構造または機能の要素は、概して、図面を通して、例証的目的のために、同一参照番号によって、表されることに留意されたい。また、図は、好ましい実施形態の説明を促進するためにのみ意図されることに留意されたい。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に開示される付加的特徴および教示はそれぞれ、別個に、または他の特徴および教示と併用して、利用され、単巻数かつ多巻数コイルのループ電圧を、コイルが接続されるキャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源内に保存される任意の所望の倍数の電圧に増加させることを促進するシステムおよび方法を生成する。ここで、別個および組み合わせの両方において、これらの付加的特徴および教示の多くを利用する、本発明の代表的実施例について、添付の図面を参照して、さらに詳細に説明される。本発明を実施するための形態は、単に、本教示の好ましい側面を実践するためのさらなる詳細を当業者に教示することを意図し、発明の範囲を限定することを意図するものではない。したがって、以下の詳細な説明に開示される特徴およびステップの組み合わせは、広い意味において、本発明を実践する必要がなく、代わりに、単に、特に、本教示の代表的実施例を説明するように教示されてもよい。
【００１２】
さらに、代表的実施例および従属請求項の種々の特徴は、本教示の付加的有用実施形態を提供するために、具体的かつ明示的に列挙されていない方法で組み合わせられてもよい。加えて、説明および／または請求項に開示されるすべての特徴は、元々の開示の目的のために、ならびに実施形態および／または請求項内の特徴の組成から独立して、請求される主題を制限する目的のために、相互から別個かつ独立して、開示されることが意図されることに、明示的に留意されたい。また、すべての値範囲または実体群の指示は、元々の開示の目的のために、ならびに請求される主題を制限する目的のために、あらゆる可能性のある中間値または中間実体を開示することにも、明示的に留意されたい。
【００１３】
本明細書に説明される実施形態は、コイル円弧区分の数に等しい係数によってループ電圧を乗算するために、複数のコイル区分を使用して、完全に効果的な単巻数コイルのループ電圧を乗算することを対象とする。本明細書に説明される他の実施形態は、コイル円弧区分の数に等しい係数によってループ電圧を乗算するために、複数のコイル区分を使用して、多巻数コイルのループ電圧を乗算することを対象とする。
【００１４】
図１を参照すると、単巻数コイル１２を備える負荷を有する、従来の回路１０が、描写される。図１に描写される単巻数コイル等の単巻数コイルは、多数の用途のために使用されることができる。
【００１５】
図１に描写されるように、単巻数コイル１２は、入力端部１１と、出力端部１３とを含み、好ましくは、キャパシタ２０内に保存される電荷または電圧を、負荷、すなわち、単巻数コイル１２の中に送達することが可能である定格を有する、スイッチ３０を通して、キャパシタまたはキャパシタバンク２０に結合される。例えば、同軸ケーブル、ストリップ線、または同等物等の伝送線４０が、コイル１２の入力１１に結合される給送構成要素４２Ｆと、コイル１２の出力１３に結合される戻り部構成要素４２Ｒとを含む。
【００１６】
動作時、２位置または２状態スイッチ機構３２が、キャパシタ２０内に保存される電圧をコイル１２に伝送するために閉鎖される。上記に留意されるように、単巻数コイル１２のループ電圧は、キャパシタ２０またはスイッチ３０の電圧定格に制限されている。
【００１７】
本明細書に説明される実施形態は、単巻数または多巻数コイルの周囲にあるループ電圧として、コイルが接続される、キャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源内に保存される所望の倍数の電圧を生成するための分数巻数巻線の使用を対象とする。分数巻数巻線を生成するための本システムおよび方法は、キャパシタ内の所望の電圧の合計倍数と同倍によって、キャパシタから初期給送線を分割するステップと、給送量をそれぞれの分数巻数またはコイルの円孤区分に印加するステップとを含む。例えば、ループ電圧を２倍にするために、キャパシタ給送線を２つの給送量に分割し、これらを１８０°離れた接続部に印加するであろう。給送線が、同軸ケーブルである場合、各同軸給送線の中心導体は、単巻数コイルの隣接巻数または円孤区分の同軸給送線の遮蔽体に戻る。したがって、電圧は、巻数コイルが実用的に分割されることができるものと同倍によって、増加されることができる。原則として、より大型のコイルが、より多く分割されることができる。したがって、分割の最大数は、接続部の有限サイズと、正と負のコイル端子間の最小分割長とに関連する。
【００１８】
また、単巻数コイルに伝送される電力は、有利には、回路インダクタンスおよび伝送線抵抗が、両方とも、低下されるにつれて、より大きい電流が、キャパシタまたはキャパシタバンクから引き出されるため、増加されることに留意されたい。
【００１９】
図２を参照すると、分数巻数巻線１１２、１１５、および１１８を含む単巻数コイル１１０を備える負荷を有する、回路１００の好ましい実施形態が、示される。例示的目的のみのために、３つの電気的に別々の分数巻数巻線区画または円孤区分１１２、１１５、および１１８を有するように描写されるが、分数巻数巻線が好ましい単巻数コイルは、単巻数コイルが実用的である数の円孤区分として分割されることができる、２つ以上の電気的に別々の円孤区分を有するであろう。描写されるように、円孤区分は、方位角的に対称であるが、方位角的に非対称でもあり得、すなわち、異なる孤長を有する。
【００２０】
単巻数コイル１１０は、キャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源１２０（キャパシタ）にスイッチ１３０を通して結合される。スイッチ１３０は、好ましくは、単一の２位置または２状態スイッチ機構１３１を備える。コイルを励起するために使用されるスイッチ１３０は、大幅により低い電圧要件を有することができるが、１つのスイッチ機構１３１のみが、図２に描写されるように使用される場合、より高い電流搬送能力を有していなければならない。固体スイッチへの移行は、所与の電圧のためのより大きい電流能力を提供する。
【００２１】
さらに、図２に描写されるように、キャパシタ１２０からの伝送給送線１４０は、それぞれ、３つの円孤区分１１２、１１５、および１１８の入力１１１、１１４、および１１７に結合される３つの給送部１４２Ｆ、１４４Ｆ、および１４６Ｆに分割される。各給送部１４２Ｆ、１４４Ｆ、および１４６Ｆの戻り電流は、同軸またはストリップ線であるかどうかにかかわらず、別の円孤区分、好ましくは、次の円孤区分の給送のための戻り経路上を流動し、同軸給送の場合、各同軸給送の電流は、別の円孤区分の同軸給送のために遮蔽体上を流動する。例えば、第２の円孤区分１１５のための給送部１４４Ｆの戻り部１４４Ｒは、第１の円孤区分１１２の出力１１３に結合され、したがって、第１の円孤区分１１２のための給送部１４２Ｆの戻り電流は、第２の円孤区分１１５のための給送部１４４Ｆの戻り部１４４Ｒ上を流動する。同様に、第３の円孤区分１１８のための給送部１４６Ｆの戻り部１４６Ｒは、第２の円孤区分１１５の出力１１６に結合され、したがって、第２の円孤区分１１５のための給送部１４４Ｆの戻り電流は、第３の円孤区分１１８のための給送部１４６Ｆの戻り部１４６Ｒ上を流動する。さらに、同様に、第１の円孤区分１１２のための給送部１４２Ｆの戻り部１４２Ｒは、第３の円孤区分１１８の出力１１９に結合され、したがって、第３の円孤区分１１８のための給送部１４６Ｆの戻り電流は、第１の円孤区分１１２のための給送部１４２Ｆの戻り部１４２Ｒ上を流動する。
【００２２】
図３に示されるように、回路２００の代替実施形態は、好ましくは、分割給送部１４２Ｆ、１４４Ｆ、および１４６Ｆと、分割戻り部１４２Ｒ、１４４Ｒ、および１４６Ｒとを、キャパシタ１２０から来る伝送給送線１４０の給送部１４１Ｆと、戻り部１４１Ｒとに動作可能に結合する２つの３位置スイッチ機構２３１および２３２を備える、スイッチ２３０を含む。
【００２３】
しかしながら、各給送部はまた、図４に示される回路３００のさらなる別の代替実施形態に描写されるような別個のスイッチによって制御されることができ、それによって、開示される設計によって可能にされた低下された電圧要件を保持しながら、各個々のスイッチ上の電流要件を減少させる。図４に示されるように、スイッチ３３０が、好ましくは、それぞれ、分割給送部１４２Ｆ、１４４Ｆ、および１４６Ｆと、分割戻り部１４２Ｒ、１４４Ｒ、および１４６Ｒとを、キャパシタ１２０の伝送給送線１４０から来る給送線１４１Ｆおよび戻り部１４１Ｒに結合する別個のスイッチ３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、および３３６を備える。
【００２４】
しかしながら、複数のスイッチの場合、スイッチの間の時間変動および同期化が、適切に制御されることが必要になるであろう。しかしながら、当業者は、多くの満足できる設計が、この制約を満たすために、考案されることができることを容易に認識するであろう。
【００２５】
有利には、負荷インダクタンスは、合計コイル円弧区分のパーセンテージとして減少される。複数の給送部の漂遊インダクタンスもまた、全てのそのような給送部が、並列であると回路によって見なされるため、増加された給送部の数に伴って減少する。同様に、負荷インダクタンスもまた、並列であると見なされる。Ｍ数のコイル巻数およびＮ数の円孤区分に対する閉ループ電圧およびインダクタンスの関係は、下記の表１に提供される。
【表１】
2016513366.tif 000003
【００２６】
図５を参照すると、多巻数コイル４１０（Ｍ＝２）と、分数巻数巻線４１２、４１５、４１８、４２２、および４２５とを備える負荷を有する、回路４００の代替実施形態が、示される。例示的目的のみのために、５つの電気的に別々の分数巻数巻線区画または円孤区分４１２、４１５、４１８、４２２、および４２５を有するように描写されるが、分数巻数巻線が好ましい多巻数コイルは、多巻数コイルが実用的である数の円孤区分として分割されることができる、２つ以上の電気的に別々の円孤区分を有するであろう。描写されるように、円孤区分は、方位角的に対称であるが、方位角的に非対称でもあり得、すなわち、異なる孤長を有する。
【００２７】
多巻数コイル４１０は、キャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源４２０（キャパシタ）にスイッチ４３０を通して結合される。スイッチ４３０は、好ましくは、単一の２位置または２状態スイッチ機構４３１を備える。コイルに電圧を加えるために使用されるスイッチ４３０は、大幅により低い電圧要件を有することができるが、図２に関して上記に留意されるように、固体スイッチ等の１つのスイッチ機構４３１のみの場合、より高い電流搬送能力を有していなければならない。
【００２８】
描写されるように、キャパシタ４２０からの伝送給送線４４０は、それぞれ、５つの円孤区分４１２、４１５、４１８、４２２、および４２５の入力４１１、４１４、４１７、４２１、４２４に結合される５つの給送部４４２Ｆ、４４３Ｆ、４４４Ｆ、４４６Ｆ、および４４８Ｆに分割される。各給送部４４２Ｆ、４４３Ｆ、４４４Ｆ、４４６Ｆ、および４４８Ｆの戻り電流は、同軸またはストリップ線であるかどうかにかかわらず、別の円孤区分、好ましくは、次の円孤区分の給送のための戻り経路４４２Ｒ、４４３Ｒ、４４４Ｒ、４４６Ｒ、および４４８Ｒ上を流動し、同軸給送の場合、各同軸給送の電流は、別の円孤区分の同軸給送のために遮蔽体上を流動する。例えば、第２の円孤区分４１５のための給送部４４３Ｆの戻り部４４３Ｒは、第１の円孤区分４１２の出力４１３に結合され、したがって、第１の円孤区分４１２のための給送部４４２Ｆの戻り電流は、第２の円孤区分４１５のための給送部４４３Ｆの戻り部４４３Ｒ上を流動する。同様に、第３の円孤区分４１８のための給送部４４４Ｆの戻り部４４４Ｒは、第２の円孤区分４１５の出力４１６に結合され、したがって、第２の円孤区分４１５のための給送部４４３Ｆの戻り電流は、第３の円孤区分４１８のための給送部４４４Ｆの戻り部４４４Ｒ上を流動する。さらに、同様に、第４の円孤区分４２２のための給送部４４６Ｆの戻り部４４６Ｒは、第３の円孤区分４１８の出力４１９に結合され、したがって、第３の円孤区分４１８のための給送部４４４Ｆの戻り電流は、第４の円孤区分４２２のための給送部４４６Ｆの戻り部４４６Ｒ上を流動する。また、さらに、同様に、第５の円孤区分４２５のための給送４４８Ｆの戻り部４４８Ｒは、第４の円孤区分４２２の出力４２３に結合され、したがって、第４の円孤区分４２２のための給送部４４６Ｆの戻り電流は、第５の円孤区分４２５のための給送部４４８Ｆの戻り部４４８Ｒ上を流動する。さらに、同様に、第１の円孤区分４１２のための給送部４４２Ｆの戻り部４４２Ｒは、第５の円孤区分４２５の出力４２６に結合され、したがって、第５の円孤区分４２５のための給送部４４８Ｆの戻り電流は、第１の円孤区分４１２のための給送部４４２Ｆの戻り部４４２Ｒ上を流動する。
【００２９】
表１から留意されるように、閉ループ電圧ＣＬＶは、以下のように定義される。
ＣＬＶ＝（Ｖ・Ｎ）／Ｍ
図５に描写される回路４００のコイル４１０に関して、式中、Ｎ＝５円孤区分、Ｍ＝２巻数、およびＣＬＶ＝５Ｖ／２または２．５Ｖである。
【００３０】
３の巻数（Ｍ＝３）を有し、２つの分数巻数巻線（Ｎ＝２）５１２および５１５を含む、多巻数コイル５１０を備える負荷を有するように図６に描写される、回路５００の別の代替実施形態が、示される。例示的目的のみのために、２つの電気的に別々の分数巻数巻線区画または円孤区分５１２および５１５を有するように描写されるが、分数巻数巻線が好ましい３以上の巻数（Ｍ≧３）を有する多巻数コイルは、多巻数コイルが実用的である数の円孤区分として分割されることができる、４つ以上の電気的に別々の円孤区分（Ｎ≧４）を有するであろう。描写されるように、円孤区分は、方位角的に対称であるが、方位角的に非対称でもあり得、すなわち、異なる孤長を有する。  
【００３１】
多巻数コイル５１０は、キャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源５２０（キャパシタ）にスイッチ５３０を通して結合される。スイッチ５３０は、好ましくは、単一の２位置または２状態スイッチ機構５３１を備える。描写されるように、キャパシタ５２０からの伝送給送線５４０は、それぞれ、２つ円孤区分５１２および５１５の入力５１１および５１４に結合される２つの給送部５４２Ｆおよび５４４Ｆに分割される。各給送部５４２Ｆおよび５４４Ｆの戻り電流は、同軸またはストリップ線であるかどうかにかかわらず、他の円孤区分の給送のために戻り経路５４２Ｒおよび５４４Ｒ上に流動し、同軸給送の場合、各同軸給送の電流は、別の円孤区分の同軸給送のために遮蔽体上を流動する。例えば、第２の円孤区分５１５のための給送部５４４Ｆの戻り部５４４Ｒは、第１の円孤区分５１２の出力５１３に結合され、したがって、第１の円孤区分５１２のための給送部５４２Ｆの戻り電流は、第２の円孤区分５１５のための給送部５４４Ｆの戻り部５４４Ｒ上を流動する。同様に、第１の円孤区分５１２のための給送部５４２Ｆの戻り部５４２Ｒは、第２の円孤区分５１５の出力５１６に結合され、したがって、第２の円孤区分５１５のための給送部５４４Ｆの戻り電流は、第１の円孤区分５１２のための給送部５４２Ｆの戻り部５４２Ｒ上を流動する。
【００３２】
図７を参照すると、回路６００の別の代替実施形態は、単巻数を超える巻数が全巻数を含まない（すなわち、Ｍ数のコイル巻数は、非整数である）単巻数より多い数を有する多巻数コイル６１０を備える負荷を有するように描写される。上記に留意される実施形態のように、コイル６１０は、分数巻数巻線６１２および６１５を含む。例示的目的のみのために、２つの電気的に別々の分数巻数巻線区画または円孤区分６１２および６１５を有するように描写されるが、多巻数コイルは、実用的である数の円孤区分として分割されることができる。描写されるように、円孤区分は、方位角的に対称であるが、方位角的に非対称でもあり得、すなわち、異なる孤長を有する。
【００３３】
多巻数コイル６１０は、キャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源６２０（キャパシタ）にスイッチ６３０を通して結合される。スイッチ６３０は、好ましくは、単一の２位置または２状態スイッチ機構６３１を備える。描写されるように、キャパシタ６２０からの伝送給送線６４０は、それぞれ、２つ円孤区分６１２および６１５の入力６１１および６１４に結合される２つの給送部６４２Ｆおよび６４４Ｆに分割される。各給送部６４２Ｆおよび６４４Ｆの戻り電流は、同軸またはストリップ線であるかどうかにかかわらず、他の円孤区分の給送のために戻り経路６４２Ｒおよび６４４Ｒ上を流動し、同軸給送の場合、各同軸給送の電流は、別の円孤区分の同軸給送のために遮蔽体上を流動する。例えば、第２の円孤区分６１５のための給送部６４４Ｆの戻り部６４４Ｒは、第１の円孤区分６１２の出力６１３に結合され、したがって、第１の円孤区分６１２のための給送部６４２Ｆの戻り電流は、第２の円孤区分６１５のための給送部６４４Ｆの戻り部６４４Ｒ上を流動する。同様に、第１の円孤区分６１２のための給送部６４２Ｆの戻り部６４２Ｒは、第２の円孤区分６１５の出力６１６に結合され、したがって、第２の円孤区分６１５のための給送部６４４Ｆの戻り電流は、第１の円孤区分６１２のための給送部６４２Ｆの戻り部６４２Ｒ上を流動する。
【００３４】
表１から留意されるように、閉ループ電圧ＣＬＶは、以下のように定義される。
ＣＬＶ＝（Ｖ・Ｎ）／Ｍ
図７に描写される回路６１０に関して、式中、Ｎ＝２円孤区分、Ｍ＝１．５巻数、およびＣＬＶ＝２Ｖ／１．５または１．３３Ｖである。
【００３５】
図８に示されるように、Ｍが非整数である、複数の巻数を有するコイルのための磁場は、均一ではなく、むしろ、描写されるような勾配を有するであろう。
【００３６】
図９を参照すると、回路７００が、１回の全巻数未満（すなわち、巻数Ｍ＜１）のものを有する部分的巻数コイル７１０を備える負荷を有するように描写される。上記に留意される実施形態のように、コイル７１０は、分数巻数巻線７１２および７１５を含む。例示的目的のみのために、２つの電気的に別々の分数巻数巻線区画または円孤区分７１２および７１５を有するように描写されるが、コイル７１０は、実用的である数の円孤区分として分割されることができる。描写されるように、円孤区分は、方位角的に対称であるが、方位角的に非対称でもあり得、すなわち、異なる孤長を有する。
【００３７】
部分的巻数コイル７１０は、キャパシタ、キャパシタバンク、または他の電源７２０（キャパシタ）にスイッチ７３０を通して結合される。スイッチ７３０は、好ましくは、単一の２位置または２状態スイッチ機構７３１を備える。描写されるように、キャパシタ７２０からの伝送給送線７４０は、それぞれ、２つ円孤区分７１２および７１５の入力７１１および７１４に結合される２つの給送部７４２Ｆおよび７４４Ｆに分割される。各給送部７４２Ｆおよび７４４Ｆの戻り電流は、同軸またはストリップ線であるかどうかにかかわらず、他の円孤区分の給送のために戻り経路７４２Ｒおよび７４４Ｒ上を流動し、同軸給送の場合、各同軸給送の電流は、別の円孤区分の同軸給送のために遮蔽体上を流動する。例えば、第２の円孤区分７１５のための給送部７４４Ｆの戻り部７４４Ｒは、第１の円孤区分７１２の出力７１３に結合され、したがって、第１の円孤区分７１２のための給送部７４２Ｆの戻り電流は、第２の円孤区分７１５のための給送部７４４Ｆの戻り部７４４Ｒ上を流動する。同様に、第１の円孤区分７１２のための給送部７４２Ｆの戻り部７４２Ｒは、第２の円孤区分７１５の出力７１６に結合され、したがって、第２の円孤区分７１５のための給送部７４４Ｆの戻り電流は、第１の円孤区分７１２のための給送部７４２Ｆの戻り部７４２Ｒ上を流動する。
【００３８】
図７に描写される回路６００のコイル６１０と同様に、部分的巻数コイル７１０の磁場は、均一ではないが、むしろ勾配を有する。
【００３９】
上記に議論される本システムおよび方法は、有利には、より低い電圧スイッチまたはより低い電圧キャパシタの使用が、逆極性電圧を使用する要件を伴わずに、キャパシタ自体が別様に生成し得るものよりも大きい巻数あたりのボルトをコイルに生成することを可能にし、これは、電圧を２倍することのみ可能である。しかしながら、逆極性技術はまた、本明細書に説明される分割コイルの実施形態と併用され、それによって、さらに、コイルのループ電圧を増加させることができる。
【００４０】
キャパシタ（またはキャパシタバンク）から利用可能である磁場エネルギーは、増加されない。これは、より短い時間尺度で送達される（実質的に、負荷インダクタンス未満の漂遊インダクタンスと仮定して）。
【００４１】
しかしながら、本明細書に提供される実施例実施形態は、単に、例証的実施例として意図され、任意の方法に限定されない。
【００４２】
前述の明細書では、本発明は、その具体的実施形態を参照して説明される。しかしながら、より広い発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の修正および変更が、それに行われてもよいことは、明白であろう。例えば、読者は、別様に記載されない限り、本明細書に説明されるプロセスフロー図に示される、プロセス作用の具体的順序および組み合わせが、単に、例証であって、本発明が、異なるまたは付加的プロセス作用、あるいはプロセス作用の異なる組み合わせまたは順序を使用して、行うことができることを理解されたい。別の実施例として、一実施形態の各特徴は、他の実施形態に示される他の特徴と混合および整合することができる。同様に、当業者に周知の特徴およびプロセスは、所望に応じて、組み合わせられてもよい。加えて、明らかに、特徴は、所望に応じて、追加または削除されてもよい。故に、本発明は、添付の請求項およびその均等物に照らしてのみ、制限されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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