特許 6146739 直流高電圧電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6146739

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】直流高電圧電源装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/04 20060101AFI20170607BHJP

   H02M 7/10 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   H02M7/04 D

   H02M7/10 A

   H02M7/10 B

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-118042(P2013-118042)

(22)【出願日】2013年6月4日

(65)【公開番号】特開2014-236628(P2014-236628A)

(43)【公開日】2014年12月15日

【審査請求日】2016年2月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】392026888

【氏名又は名称】京都電機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001069

【氏名又は名称】特許業務法人京都国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻本 正志

(72)【発明者】

【氏名】田中 宏継

【審査官】 麻生 哲朗

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０４１３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４９−０７２９４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−２８４０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６１５４３８２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ７／０４

Ｈ０２Ｍ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンデンサとダイオードとを含む倍電圧整流回路を複数段直列に接続した昇圧回路を用いて高電圧を生成する直流高電圧電源装置において、該昇圧回路は、１又は複数の倍電圧整流回路を実装した電気回路基板を複数枚積み重ねて構成するものであって、
前記複数の電気回路基板はそれぞれ同一の矩形状で且つ実装される部品の配置も同一であり、該矩形状である電気回路基板の一辺に沿って入力端子を配置するとともにこれと対向する辺に沿って出力端子を配置し、該複数の電気回路基板を積み重ねる際に、１つの電気回路基板の出力端子の直上に１つ上の段の電気回路基板の入力端子が位置するように、段毎に交互に電気回路基板の向きを入れ替える構造とし、積み重ねられた電気回路基板間に介在してそれぞれ電気回路基板に取り付けた、導電性の支柱部材と絶縁性の支柱部材とを含む複数の支柱部材により電気回路基板同士を所定間隔保って保持せしめ、
積み重ねられた或る１つの電気回路基板上に設けられた入力端子と、その１つ上の段又は１つ下の段の電気回路基板上に設けられた出力端子とを、前記導電性の支柱部材を介して電気的に接続する構造としたことを特徴とする直流高電圧電源装置。

【請求項2】

請求項１に記載の直流高電圧電源装置であって、
１つの電気回路基板の出力端子の直上に１つ上の段の電気回路基板の入力端子が位置する状態で、その出力端子と入力端子とを前記導電性の支柱部材を介して電気的に接続する一方、前記１つの電気回路基板の入力端子と、その直上に位置する、その１つ上の段の電気回路基板の出力端子とを、前記絶縁性の支柱部材を介して接続するようにしたことを特徴とする直流高電圧電源装置。

【請求項3】

請求項２に記載の直流高電圧電源装置であって、
前記入力端子及び前記出力端子は電気回路基板を貫通する貫通孔を有し、前記導電性の支柱部材と前記絶縁性の支柱部材の一方は前記貫通孔に挿通可能な雄ねじを備える一方、その他方は該雄ねじに螺合する雌ねじを備え、前記導電性の支柱部材と前記絶縁性の支柱部材の一方の雄ねじが前記貫通孔に挿通されてその他方の雌ねじに螺入されることで、１つの電気回路基板を間に挟んで前記導電性の支柱部材と前記絶縁性の支柱部材とが固定されるようにしたことを特徴とする直流高電圧電源装置。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の直流高電圧電源装置であって、
前記電気回路基板において、複数の入力端子は一直線上で且つ等間隔に設けられ、複数の出力端子も同様に一直線上で且つ前記入力端子の間隔と同一の等間隔に設けられてなることを特徴とする直流高電圧電源装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載の直流高電圧電源装置であって、
前記電気回路基板を複数枚積み重ねた状態で、その全体を樹脂材でモールドしてなることを特徴とする直流高電圧電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は直流高電圧電源装置に関し、さらに詳しくは、多段の倍電圧整流回路を用いて高電圧を発生する直流高電圧電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

負荷に対してkVオーダーの直流高電圧を印加するための電源装置として、倍電圧整流回路を多段接続した昇圧回路を用いた電源装置が知られている。この種の直流高電圧電源装置における昇圧回路として最も代表的で頻用されているのは、コッククロフト・ウォルトン回路（Cockcroft-Walton circuit）である。コッククロフト・ウォルトン回路にはいくつかの構成のバリエーションがあるが、その基本は、コンデンサとダイオードとを組み合わせた倍電圧整流回路であり、これを任意の段数だけ直列に接続することによって、所望の高電圧を出力することが可能である（特許文献１など参照）。

【0003】

コッククロフト・ウォルトン回路を用いた直流高電圧電源装置において倍電圧整流回路の段数を増やして高い電圧を得ようとすると、大きな回路基板が必要となり、装置が大形になる。そこで、装置を小型化するために、コンデンサとダイオードを含む倍電圧整流回路を１枚の電気回路基板（いわゆるプリント基板）上に実装し、それを基板の拡がり方向と直交する方向に複数枚積み重ねた構成の直流高電圧電源装置が知られている（特許文献２、３参照）。

【0004】

特許文献２に記載の装置では、同一形状の回路基板を多数枚積み重ね、その全体を可撓性の絶縁樹脂でモールドして一体化している。また、特許文献３に記載の装置では、上段にいくに従い小さい形状の回路基板を用いるとともに、その回路基板一つ一つを絶縁樹脂でモールドし、そのモールドされた回路基板を多数積み重ねることで昇圧回路ユニットを構成するようにしている。

【0005】

上述したように、倍電圧整流回路を実装した回路基板を積み重ねる構造を採ることにより装置の小型化を図ることができるものの、上述した従来の構造では次のような問題がある。

【0006】

即ち、こうした直流高電圧電源装置は様々な装置（負荷）の電源として利用されるが、当然、その負荷によって、必要とされる出力電圧値は相違する。１枚の回路基板による電圧増倍率は決まっている（典型的には２倍である）ので、積み重ねる回路基板の枚数を変更することで出力電圧を変更することができる。しかしながら、上述した従来の直流高電圧電源装置では、出力電圧の仕様に応じて回路基板の枚数を変更することは考慮されていない。そのため、そうした変更に簡単に対応できるような組立性、つまり装置を組み立てる際の容易性は考慮されておらず、組立て時に回路基板の枚数を変更しようとすると面倒で手間が掛かる。そのため、製造コストが高くなり、その分、装置のコストアップに繋がる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−３０４５０６号公報

【特許文献2】特開平７−３１２３００号公報

【特許文献3】特開２００８−４１３１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は上記課題に鑑みて成されたものであり、その主な目的は、その組立性を改善し、特に様々な出力電圧の仕様に対応する場合であってもそれに応じた組立てを容易に行えるようにすることにより、製造コストを引き下げることが可能な直流高電圧電源装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために成された本発明は、コンデンサとダイオードとを含む倍電圧整流回路を複数段直列に接続した昇圧回路を用いて高電圧を生成する直流高電圧電源装置において、該昇圧回路は、１又は複数の倍電圧整流回路を実装した電気回路基板を複数枚積み重ねて構成するものであって、
前記複数の電気回路基板はそれぞれ同一の矩形状で且つ実装される部品の配置も同一であり、該矩形状である電気回路基板の一辺に沿って入力端子を配置するとともにこれと対向する辺に沿って出力端子を配置し、該複数の電気回路基板を積み重ねる際に、１つの電気回路基板の出力端子の直上に１つ上の段の電気回路基板の入力端子が位置するように、段毎に交互に電気回路基板の向きを入れ替える構造とし、積み重ねられた電気回路基板間に介在してそれぞれ電気回路基板に取り付けた、導電性の支柱部材と絶縁性の支柱部材とを含む複数の支柱部材により電気回路基板同士を所定間隔保って保持せしめ、
積み重ねられた或る１つの電気回路基板上に設けられた入力端子と、その１つ上の段又は１つ下の段の電気回路基板上に設けられた出力端子とを、前記導電性の支柱部材を介して電気的に接続する構造としたことを特徴としている。

【0010】

本発明に係る直流高電圧電源装置では、倍電圧整流回路が実装された電気回路基板を複数枚積み重ねるが、その積層構造を形成するための支柱部材を利用して上下の電気回路基板の間の信号（各基板の電圧出力）の伝達を行う。そのため、上下の電気回路基板間を接続するケーブル線が不要になり、支柱部材を電気回路基板に固定するための例えば螺入などによる取付作業を行うだけで、上下の電気回路基板の電気的接続が行える。

【0011】

また、積み重ねる電気回路基板の形状や基板上の各部品（ダイオード、コンデンサなど）の配置は同一である。それにより、電気回路基板の設計コストや製造コストを抑えることができる。また、電気回路基板が共通であるので、昇圧回路を組み立てる際に電気回路基板を取り違えるようなミスの発生も防止できる。

【0013】

また本発明に係る直流高電圧電源装置では、１つの電気回路基板の出力端子の直上に１つ上の段の電気回路基板の入力端子が位置する状態で、その出力端子と入力端子とを前記導電性の支柱部材を介して電気的に接続する一方、前記１つの電気回路基板の入力端子と、その直上に位置する、その１つ上の段の電気回路基板の出力端子とを、絶縁性の支柱部材を介して接続してもよい。

【0014】

この構造によれば、各電気回路基板に設けられている入力端子及び出力端子を利用し、これに取り付けられる導電性支柱部材及び絶縁性支柱部材によって、積層構造である昇圧回路を形成することができる。また、この構造では、電気回路基板上で出力端子と入力端子とが必然的に離れた位置にあるので、入出力間の絶縁距離の確保が容易である。

【0015】

なお、上述したような構造とするためには、上記電気回路基板において、複数の入力端子は一直線上で且つ等間隔に設けられ、複数の出力端子も同様に一直線上で且つ前記入力端子の間隔と同一の等間隔に設けられてなるようにするとよい。
もちろん、入力端子や出力端子に取り付けられる導電性支柱部材及び絶縁性支柱部材だけでは十分な強度が確保できない場合には、補助的な支柱部材を別途設けてもよい。

【0016】

また本発明に係る直流高電圧電源装置では、電気回路基板を複数積み重ねた状態で、その全体を樹脂材でモールドして一体化するとよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る直流高電圧電源装置によれば、昇圧回路を構成する複数枚の電気回路基板同士をケーブル線で接続する必要がなく、各段の電気回路基板をそれぞれ保持するための支柱部材の取付作業と上下の電気回路基板の電気的接続の作業とを兼ねることができる。それにより、昇圧回路の組立てが簡便になり、特に、電気回路基板の枚数を減らしたり逆に増やしたりする場合でも、組立てを容易に行うことができる。それによって、製造コストの引き下げや製造効率の改善が可能であり、また使用する部品点数を削減することもでき、装置コストを引き下げることができる。

【0018】

また本発明に係る直流高電圧電源装置によれば、電気回路基板の積層構造を保持するための強固な支柱部材を電気的接続に利用できるので、例えば何らかの外力が加わった場合でも電気的接続が断絶するような事態を生じにくく、高い信頼性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施例による直流高電圧電源装置のブロック構成図。

【図2】本実施例の直流高電圧電源装置における１段の倍電圧整流回路の回路図。

【図3】本実施例の直流高電圧電源装置における１段の倍電圧整流回路を実装した電気回路基板の外観上面図。

【図4】本実施例の直流高電圧電源装置における昇圧回路ユニットに用いられる支柱部材の取付構造を示す概略一部断面図。

【図5】本実施例の直流高電圧電源装置における昇圧回路ユニットの外観斜視図。

【図6】図５に示した昇圧回路ユニットの正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の一実施例である直流高電圧電源装置について、添付図面を参照して説明する。図１は本実施例の直流高電圧電源装置のブロック構成図である。

【0021】

本実施例の直流高電圧電源装置は、外部の商用交流電源（例えばＡＣ２００Ｖ／２２０Ｖ単相）１に接続された商用交流整流回路２と、高周波インバータ回路３と、高周波昇圧トランス４と、Ｎ段の倍電圧整流回路５１〜５Ｎからなる昇圧回路ユニット５と、を備え、昇圧回路ユニット５における最終段の倍電圧整流回路５Ｎの出力電圧が、外部の負荷６に印加される。

【0022】

各部の動作を概略的に説明する。商用交流電源１から供給された交流電力は商用交流整流回路２において交流-直流変換され、この変換によって得られた直流電力が高周波インバータ回路３によって、上記商用交流電力よりも周波数の高い交流電圧（高周波電圧）に変換される。この高周波電圧が高周波昇圧トランス４によって所定振幅値の高周波電圧に昇圧される。高周波昇圧トランス４では、例えば１１０rms程度の振幅値を数kVrms程度まで昇圧することができる。こうして昇圧された高周波電圧を、昇圧回路ユニット５に含まれる倍電圧整流回路５１〜５Ｎの各段でそれぞれ２倍に昇圧しつつ整流し、最終的には例えば数十kV〜百数十kV程度の直流電圧を生成して昇圧回路ユニット５から出力する。

【0023】

昇圧回路ユニット５を構成するＮ段の倍電圧整流回路５１〜５Ｎの回路構成は同一である。図２は１段の倍電圧整流回路５０の回路図である。図２に示すように、本実施例の直流高電圧電源装置で用いられている昇圧回路ユニット５はいわゆる対称型コッククロフト・ウォルトン回路であり、１段分の倍電圧整流回路５０は、第２入力端子５０２と第２出力端子５０５との間に接続された直流コラムコンデンサ５１０と、第１入力端子５０１と第１出力端子５０４との間に接続された第１交流コラムコンデンサ５０８と、第３入力端子５０３と第３出力端子５０６との間に接続された第２交流コラムコンデンサ５０９と、全波整流回路を構成するようにブリッジ状に接続された４個のダイオード５１１〜５１４と、を含む。ここでは、３個のコンデンサ５０８、５０９、５１０はいずれもフィルムコンデンサであるが、これに限るものではない。

【0024】

高周波昇圧トランス４の出力に接続される初段の倍電圧整流回路５１においては、図２中に点線で示す枠内に記載したように、トランス４の２次巻線４ｂの一方の端子が第１入力端子５０１に接続され、他方の端子が第３入力端子５０３に接続され、センター端子が第２入力端子５０２に接続されている。

【0025】

倍電圧整流回路５０の電圧増倍動作はよく知られているの（例えば特許文献１参照）で詳しく説明しないが、ダイオード５１１〜５１４を通した各コンデンサ５０８〜５０９の電荷蓄積を入力電圧の１周期毎に繰り返すことで、入力端子５０１〜５０３に印加された入力電圧を２倍に昇圧して出力する。したがって、Ｎ段の倍電圧整流回路５０を直列に接続した昇圧回路ユニット５は、該昇圧回路ユニット５への入力電圧を２×Ｎ倍に昇圧して出力することになる。出力の直流高電圧は最終段の倍電圧整流回路５Ｎの第２出力端子５０５から取り出される。
なお、本実施例の直流高電圧電源装置は負極性の高電圧を出力するものであるが、正極性の高電圧を出力する構成に変更可能であることは当然である。

【0026】

図３は、図２に示した１段の倍電圧整流回路５０に含まれる各部品が実装された状態の電気回路基板５００の外観上面図である。図３中の符号は、図２に示した回路図中の各部品の符号と同一である。この電気回路基板５００はいわゆる片面プリント基板であり、図３では見えない裏面に銅などの金属箔によるパターン配線（図４中の符号５２３）が形成されている。図３中には、こうしたパターン配線によって実現される各部品間の電気的な接続を、太点線で示している。ダイオード５１１〜５１４、コンデンサ５０８〜５１０等の部品は、パターン配線により形成されたマウント部にハンダ付けされることで固定されている。なお、Ｎ段の倍電圧整流回路５１〜５Ｎに対応する電気回路基板５００の形状や部品配置は全く同一（つまり共通）である。

【0027】

図３に示すように、１枚の電気回路基板５００は上面視矩形状であり、対向する一方の辺（図３では左方の辺）に沿って略一直線上に、第１入力端子５０１、第２入力端子５０２、及び第３入力端子５０３が形成されている。また、対向する他方の辺（図３では右方の辺）に沿って略一直線上に、第１出力端子５０４、第２出力端子５０５、及び第３出力端子５０６が形成されている。図３中に示すように、第２入力端子５０２及び第２出力端子５０５は電気回路基板５００の上下方向の略中央の中央線Ｃ上に位置しており、第２入力端子５０２と第１入力端子５０１との距離、 第２入力端子５０２と第３入力端子５０３との距離、第２出力端子５０５と第１出力端子５０４との距離、及び、第２出力端子５０５と第３出力端子５０６との距離は、同一（距離ｄ）となっている。

【0028】

また、図４に示すように、３個の入力端子５０１〜５０３及び３個の出力端子５０４〜５０６は全て同一内径の円形状の貫通穴５２１を有し、電気回路基板５００のおもて面（図３で現れている部品面）及び裏面（図３では現れていないパターン面）において、その貫通穴５２１の周縁部及び該貫通穴５２１の内周面には、配線パターン５２３に連続する金属箔層５２２が形成され、電気回路基板５００のおもて面及び裏面に露出した金属箔層５２２が当該基板５００内の回路と外部との電気的接点となっている。

【0029】

図５は図３に示した倍電圧整流回路５０を複数段積み重ねることで構成される昇圧回路ユニット５の外観斜視図、図６は図５に示した昇圧回路ユニット５の正面図（ａ）及び右側面図（ｂ）である。この例では、倍電圧整流回路５０を実装した電気回路基板５００を８段積み重ね、入力電圧を２×８＝１６倍した出力電圧が得られるようになっている。なお、図５及び図６では、図面が煩雑になるのを避けるため、１枚の電気回路基板５００に実装される４本のダイオード５１１〜５１４のうち、２本のダイオード５１１、５１２の記載を省略している。

【0030】

上述したように、電気回路基板５００上で、３個の入力端子５０１〜５０３は略一直線上に設けられ、その間隔はいずれもｄであり、同様に、３個の出力端子５０４〜５０６も略一直線上に設けられ、その間隔はいずれもｄである。そのため、例えば図３に示した電気回路基板５００を紙面に直交する軸を中心に１８０°回転させ、その回転前の電気回路基板５００上に重ね合わせると、回転前の電気回路基板５００の第１入力端子５０１、第２入力端子５０２、及び第３入力端子５０３に、回転後の電気回路基板の第３出力端子５０６、第２出力端子５０５、及び第１出力端子５０４がそれぞれ重なり、回転前の電気回路基板５００の第１出力端子５０４、第２出力端子５０５、及び第３出力端子５０６に、回転後の電気回路基板の第３入力端子５０３、第２入力端子５０２、及び第１入力端子５０１がそれぞれ重なる。

【0031】

このため、倍電圧整流回路５０を実装した電気回路基板５００を複数段積み重ねるとき、或る段の電気回路基板５００のすぐ上の段の電気回路基板５００の向きを上述したように１８０°回転させると、或る段の電気回路基板５００に実装されている倍電圧整流回路５０の出力端子５０４〜５０６の垂直上方に、上の段の電気回路基板５００に実装されている倍電圧整流回路５０の入力端子５０１〜５０３を位置させることができる。そこで、本実施例の直流高電圧電源装置では、図５及び図６に示すように、電気回路基板５００の向きを１段ずつ交互に１８０°反転させるようにしている。そして、或る段の電気回路基板５００とその一つ上の段の電気回路基板５００とで電気的に接続する必要のある端子間に導電性支柱部材５３０を配する一方、電気的に接続しない端子間には導電性支柱部材５３０と同じ長さの絶縁性支柱部材５３１を配するようにしている。導電性支柱部材５３０は例えばステンレス等の金属である導電体からなり、絶縁性支柱部材５３１は例えばセラミック等の絶縁体からなる。

【0032】

具体的にいうと、最下段に位置する電気回路基板５００は、図５及び図６（ａ）中の右端側に入力端子５０１〜５０３が位置しており、これら入力端子５０１〜５０３にそれぞれ接続されたケーブル線５３３を通して高周波昇圧トランス４で昇圧された高周波電圧が入力される。下から２段目に位置する電気回路基板５００は、図５及び図６（ａ）中の左端側に入力端子５０１〜５０３が位置しており、それらは最下段に位置する電気回路基板５００における出力端子５０４〜５０６の直上に位置している。そこで、最下段に位置する電気回路基板５００の出力端子５０４〜５０６とその上の段に位置する電気回路基板５００の入力端子５０１〜５０３との間に３本の導電性支柱部材５３０を介設し、それによって各出力端子５０４〜５０６と各入力端子５０１〜５０３との間の電気的な接続を確保している。

【0033】

一方、最下段に位置する電気回路基板５００の入力端子５０１〜５０３とその上の段に位置する電気回路基板５００の出力端子５０４〜５０６との間には、それぞれ絶縁性支柱部材５３１を介設している。これにより、上の段の電気回路基板５００は、３本の導電性支柱部材５３０及び３本の絶縁性支柱部材５３１を支柱として下段の電気回路基板５００の直上に保持される。即ち、導電性支柱部材５３０は上下の電気回路基板５００の間で電気信号を伝達する配線として機能する一方、絶縁性支柱部材５３１と共に、上下の２枚の電気回路基板５００間の距離を所定距離に保持しつつ、それを積み重ねた構造を固定維持するための支柱として機能する。

【0034】

各段の電気回路基板５００についても同様に、３本の導電性支柱部材５３０及び３本の絶縁性支柱部材５３１を用いて積み重ねる。図５及び図６の例では、最上段の電気回路基板５００は図５及び図６（ａ）中の右端側に出力端子５０４〜５０６が位置するから、それら出力端子５０４〜５０６にそれぞれ電圧出力用のケーブル線５３４を接続する。

【0035】

導電性支柱部材５３０及び絶縁性支柱部材５３１は例えば円柱形状、円筒形状、多角柱形状、多角筒形状などであり、例えば図４（ａ）に示すように、一端に雄ねじ５３ａを形成し、他端に雌ねじ５３ｂを形成しておく。そして、図４（ｂ）に示すように、２本の支柱部材５３０、５３１の間に電気回路基板５００を挟み、入力端子５０１〜５０３又は出力端子５０４〜５０６の穴に挿通した一方の支柱部材の雄ねじ５３ａを他方の支柱部材５３０、５３１の雌ねじ５３ｂに螺入することで、それら支柱部材５３０、５３１同士を固定するとともに、電気回路基板５００をそれら支柱部材５３０、５３１の間に固定する構成としている。また、このとき、導電性支柱部材５３０の端面が入力端子５０１〜５０３又は出力端子５０４〜５０６の金属箔層５２２に密着することで、電気的な接触が確保される。

【0036】

なお、最上段の電気回路基板５００については、該基板５００の上からねじで導電性支柱部材５３０及び絶縁性支柱部材５３１を固定するようにしている。また、最下段の電気回路基板５００の下面には、絶縁性部材からなる脚部を取り付けている。

【0037】

このように本実施例の直流高電圧電源装置において、昇圧回路ユニット５は、それぞれ１段分の倍電圧整流回路５０を実装した電気回路基板５００と、複数本の導電性支柱部材５３０及び絶縁性支柱部材５３１とから、構成される。
さらに、図５に示したように電気回路基板５００を積み重ねて構成された昇圧回路ユニット５は、ケーブル線５３３、５３４を外側に延出させるようにした状態で、その全体が樹脂材によりモールドされる。樹脂モールドは、例えば箱状の型枠に組み上がった昇圧回路ユニット５を収納し、樹脂材を型枠に流し込んで固めることで成形することができる。

【0038】

本実施例の直流高電圧電源装置では、以上のように昇圧回路ユニット５を構成することによって、各電気回路基板５００間をケーブル線で接続する必要がない。そのため、ケーブル線を電気回路基板にハンダ付けしたり、ねじで取り付けたりする手間が軽減され、組立性が向上する。

【0039】

また、出力電圧の異なる直流高電圧電源装置を製造する際には、単に積み重ねる電気回路基板５００の枚数を減らしたり増やしたりすればよいので、出力電圧の変更への対応が容易である。また、電気回路基板５００に実装される部品（コンデンサやダイオード）を高さの異なるものに変更する場合には、導電性支柱部材５３０及び絶縁性支柱部材５３１の長さを変更し、電気回路基板５００上に実装されたコンデンサやダイオードの上面とのその上の段の電気回路基板５００の下面との間に、所定の距離（絶縁距離）が確保されるようにすればよい。したがって、こうした変更にも容易に対応できる。また、積み重ねる電気回路基板５００を共通化したので、組立て時に電気回路基板を取り違える等のミスを生じることも防止でき、その点でも組立性が良好である。また、製造上のコストのみならず、基板設計などに要するコストも軽減できる。

【0040】

なお、上記実施例は本発明の一例にすぎず、本発明の趣旨の範囲で適宜変形、修正、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることも当然である。

【0042】

また、上記実施例では、１枚の電気回路基板５００に１段分の倍電圧整流回路５０を実装していたが、１枚の電気回路基板５００に２段分等、複数段の倍電圧整流回路５０を実装し、それを積み重ねるようにしてもよい。

【0043】

また、導電性支柱部材５３０及び絶縁性支柱部材５３１と電気回路基板５００との接続の方法も上記実施例に記載のものに限らない。重要なことは、導電性支柱部材５３０と各電気回路基板５００上の入力端子５０１〜５０３又は出力端子５０４〜５０６とをできるだけ小さい電気抵抗で以て接続することである。

【0044】

さらにまた、上記実施例では、昇圧回路ユニット５を樹脂モールドしていたが、昇圧回路ユニット５を絶縁油や絶縁ガス中に設置することで、空間的な絶縁性を高める構成としてもよい。

【符号の説明】

【0045】

１…商用交流電源
２…商用交流整流回路
３…高周波インバータ回路
４…高周波昇圧トランス
５…昇圧回路ユニット
５０、５１、５Ｎ…倍電圧整流回路
５００…電気回路基板
５０１〜５０３…入力端子
５０４〜５０６…出力端子
５０８、５０９…交流コラムコンデンサ
５１０…直流コラムコンデンサ
５１１〜５１４…ダイオード
５２１…貫通穴
５２２…金属箔層
５２３…配線パターン
５３０…導電性支柱部材
５３１…絶縁性支柱部材
６…負荷

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】