昇圧比向上のためのLC共振を用いた無負荷Cockcroft-Walton回路の数値的検討

摘要

電気自動車や燃料電池を用いたシステムなどには，高電圧が用いられているため，システム内に髙昇压比を持った電力変換器が必要とされている.このような背景を受けて，髙昇圧比電力変換器の研究開発が見直されつつある.その中でも，古くから高昇庄比電力変換器としてCockcroft-Walton回路(以下，CW回路とする)が広く用いられている.CW回路は，回路構成が簡易であり，能動スイツチを必要としないという利点がある.さらに，それぞれのコンデンサに等電圧で充電される特性を利用して，電気二重層キャパシタの充電回路としても注目されている.しかしながら，負荷電流による昇圧比の減少や電源周波数の制約から，X線照射装置，粒子加速器，絶縁試験装置などの小電力機器を中心に用いられていた.昇圧比の改善には，段数の増加や回路構成の工夫が提案されている.従来，昇圧比の減少は負荷電流が主原因であると言われている.しかしながら，負荷電流が流れない無負荷状態においても昇圧比が減少することを著者らは示すとともに，その主原因がダイオードの接合容量であることを明らかにした.