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パルス電源

技術者が語るパルスパワー
パルス電源
概要
 パルス電源 とは、マイクロ秒やナノ秒という短時間の瞬間的な大電力を出力する装置です。明電舎のパルス電源は、コンデンサ充電器と磁気パルス圧縮回路方式(可飽和リアクトル)によるパルス発生回路で構成されており、高精度で安定的な高繰り返し運転が可能です。
 現在、プラズマ応用機器の駆動電源として、パルス電源が幅広く利用されています。プラズマを利用した応用例としては、プラズマからの放射光や電子・イオン等の荷電粒子を対象物に作用させる各プロセス、パルスアーク放電による衝撃波の発生を利用した殺菌や水処理、レーザ発振、排気ガス浄化、オゾン生成、さらに高密度プラズマ放射による極端紫外線(EUV)光源などがあります。

パルスパワーはこんなフィールドで活躍しています
エキシマレーザ
EUV光源
・プラズマCVD
・スパッタ
・上下水処理(オゾナイザ)
アオコ処理
・排ガス処理
・プラズマ脱臭
・シンクロトロン
・荷電粒子ビーム
・大出力マイクロ波
・電磁加速器(レールガン)
・核融合
・DLC成膜
・滅菌、殺菌
・医療、バイオ
パルス電源はこんなフィールドで活躍しています

 明電舎のパルス電源は、エキシマレーザ、EUV光源、アオコ増殖防止装置など多種多様な電源として活躍しており、これらには、出力パルス幅が100ns以下、繰り返し周波数が20kHz、出力電圧が120kVなどそれぞれの特長があります。

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特長
  • 据付・メンテナンスが簡単で作業時間を短縮!
    パルスパワーシステムに必要な機能をユニット構造とすることで小型化・軽量化を実現します。また、電気的接続(入出力端子、アースなど)や機械的接続(配管、固定など)をお客様用途にマッチした形にカスタマイズでき、据付やメンテナンスを容易にし、作業時間短縮などに貢献します。
  • ナノ秒(ns)レベルの急峻な立ち上がり
    数10kV以上の高電圧を急峻な立ち上がりで供給します。
  • 高精度な出力パルス波形
    ・出力パルス電圧を高精度で出力できます。(ばらつきを当社従来比の40分の1に低減)
    ・時間軸ゆらぎ(ジッタ)を極小で出力できます。(当社従来比の55分の1に低減)
  • 長寿命
    半導体スイッチ+磁気パルス圧縮回路方式(可飽和リアクトル)による全固体化電源のため長寿命であり、長期間安定したパルス出力を供給します。
システム構成
パルスパワーシステムの主回路ブロック図 (例)
パルスパワーシステムの主回路ブロック図

パルスパワーシステム構成例
 制御系を含めたパルスパワーシステムの構成例。コントローラ、充電器ユニット、パルス発生ユニット、負荷の4ユニットで構成されます。電源は三相交流400Vから得て、充電器ユニットで2.5kV、パルス発生ユニットで-30kVのパルスを出力します。パルス電源の電圧検出や負荷放電管の観測系(センサなど)を使って制御することで安定したパルスパワー出力とパルス放電が得られます。
パルスパワーシステム構成例

主回路構成例
  • 充電器ユニット
    商用電力を直流に変換し、初段コンデンサを充電します。
  • パルス発生ユニット
    充電されたエネルギーをIGBTでパルス状に変換し、昇圧及び磁気パルス圧縮回路でパルス圧縮した高電圧短パルスを負荷へ出力します。
主回路構成例
関連資料

カタログ
カタログ 明電パルス電源
『明電パルス電源』
BA529-3119 (5,117KB)
パルス電源システム回路図
パルス電源システム回路図
(別ウィンドウにPDFが開きます)
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