コッククロフト・ウォルトン回路の出力電圧の理論値について

このQ&Aのポイント
  • コッククロフト・ウォルトン回路の出力電圧の理論値について
  • コッククロフト・ウォルトン回路の出力電圧の理論値について、ネット上で2種類の情報が出回っており、どちらが正しいか悩んでいます。
  • 自分で実験した結果からは、出力電圧=入力電圧×2×段数の式が正しいように感じますが、他の情報も確認したいです。
回答を見る
  • ベストアンサー

コッククロフト・ウォルトン回路の出力電圧の理論値について

コッククロフト・ウォルトン回路の出力電圧の理論値について ネット上を探すと2種類の情報が出てきて困っています。 次の式のどちらが正しいのでしょうか。 また自分で実験をしてみるとどうも1の式が合っているような気がするのですが,導いてみると2の式になってしまい,これも困っています。 もし下で示した導出が間違っていたら指摘をいただけると幸いです。 1.出力電圧=入力電圧×(段数+1) 2.出力電圧=入力電圧×2×段数 1の式を肯定するものと思われる情報 http://books.google.co.jp/books?id=R7VDv3_xHMQC&pg=PA12 2の式を肯定するものと思われる情報 http://books.google.co.jp/books?id=vxGO4_B98gsC&pg=PA5 http://books.google.co.jp/books?id=28CVMxEHrCQC&pg=PA30 http://books.google.co.jp/books?id=g9OFskS5cLUC&pg=PA120 GoogleBooksで探すと圧倒的に2の式が多いですが, 日本語でコッククロフト・ウォルトン回路について検索して出るページではほぼ確実に1の式であるのも悩みどころです。 自分でといたもの http://fx.104ban.com/up/src/up20548.jpg 1.元の回路です。入力は簡単のため±1[V]のパルス波形とします。 2.C1に電源から1[V]に充電されます。よく考えたら右側でダイオードが導通しているのは変ですが結果は変わらないので放置します 3.電源の方向が変わって,C1と電源の直列接続によってC2が2[V]に充電されます。 4.電源の方向が変わって,C2によってC3が2[V]に充電されます。 5.電源の方向が変わってC3によりC4が2[V]に充電されます。よって電圧4[V]を得ることができます。 同様にしてC6も2[V]に充電されるので6[V]を得ることができ,つまり式2が正しいといえます。

  • Horls
  • お礼率100% (1/1)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • eatern27
  • ベストアンサー率55% (635/1135)
回答No.1

私の昔の記憶によれば式2が正しかったはず。 1式を肯定する情報としてあげられている本では、 コッククロフト・ウォルトン回路の概念を説明しているだけで、 実際の回路の話はしていませんよ。したがって、式1も式2のどちらも否定も肯定もしていません。

Horls
質問者

お礼

本に関しては,確かに早とちりをしていたようです。 ご指摘頂きありがとうございました。 日本語サイトでは1式で殆ど統一されているため(補足参照),非常に困惑していたのですが, 1式を肯定する書籍が見当たらない以上2式の信ぴょう性が高いと感じました。 実験で1式のような結果になったのはなにかすごい損失があったからかもしれません。 ちなみに入力電圧500mVで3段構成したものをオシロスコープで測定したところ2[V]が出力されました。 今週中に方法を見直し再度実験をするつもりなので,回答締め切りはその後に行います。

Horls
質問者

補足

日本語でコッククロフト・ウォルトン回路についてgoogle検索して出るページ というのは例として以下のようなサイトとなります。 以下のサイトは特に選定せず,理論値について触れているサイトを検索ヒット上位から採ったものです。 驚くほど1式を肯定する情報しか出てきません。 http://www15.plala.or.jp/gundog/homepage/densi/highvoltage/highvoltage.html (ページ最下回路にて,5段組んでいるので,6倍と主張するからには1式に依ると思われる) http://ssetl.iza-yoi.net/aabatcha.htm (10段組むと10倍になる旨の記述) http://www5e.biglobe.ne.jp/~cup/electric/negative_ion.htm (2・3・4・・・倍とのことで,2式に依ったならばありえない倍数(奇数倍)が示されている) http://oshiete1.watch.impress.co.jp/qa4198684.html (600Vを10段で6000Vにするとの記述に対して一切の指摘なし) http://impulse1995.web.fc2.com/index/cock.html (1式そのものを記述)

関連するQ&A

  • コッククロフト・ウォルトン回路について

    コッククロフト・ウォルトン回路で、400V程度の電圧(コンデンサの充電用)を作ろうと考えています。 そこで質問なのですが、 四段のコッククロフトウォルトン回路でAC100Vを入力側に入れた場合、出力はDC400Vとなるはずです。 ですが、AC100Vは0~141Vの間をいったりきたりしているわけで、出力側で400Vを超える電圧(450Vとか500Vとか)は観測されないのでしょうか? 出力はほぼ一定の400Vと考えてよいのでしょうか?(場合によってはコンデンサが壊れるので)

  • コッククロフト・ウォルトンの回路の原理がわからない

    コッククロフト・ウォルトンの回路の原理が理解できません。 gundogさんのサイト http://www15.plala.or.jp/gundog/homepage/densi/highvoltage/highvoltage.html を見て、倍電圧整流回路と半波倍電圧整流回路 は説明を読むとなんとなく 理解できます。しかしコッククロフト・ウォルトンの回路の説明はあっさり していて理解できません。要はコンデンサーを並列にならべて充電して、 直列にならべて放電するらしいんですが、回路を何回見ても+、-が ごっちゃになって理解できません。 だれかわかりやすく説明していただけないでしょうか。

  • コッククロフトウォルトン回路について

    1.コッククロフト・ウォルトン回路では、出力は直流であると言う説明をよく見ます。 ではなぜ、出力から電磁波が発生するのでしょうか? 電磁波は交流だけの特性だと思っていたのですが… 2.入力が正弦波の場合、出力電圧はオシロなどで見るとどのような波形をしているのでしょう? 正弦波の全波整流後のようなものでしょうか?それとも平坦な電圧なのでしょうか? また、入力がAC100Vで最高電圧が100√2=141Vのとき、出力電圧や最高電圧はどうなるのでしょうか? 3.入力は矩形波や三角波、のこぎり波でも可能でしょうか? よろしくお願いします。

  • コッククロフト・ウォルトン回路について

    今コッククロフト・ウォルトン回路を作っているのですが、どうしたら出来るだけ大きな電圧を短い時間で出すことが出来ますか?教えて下さい。ちなみに制限としてコンデンサが0.1μFが1つ30円、1.0μFが1つ110円、2.2μFが1つ170円、ダイオードが1つ20円です。これらを使って1800円以内に抑えなくてはいけません。どういう組み合わせがいいですか?

  • コッククロフト-ウォルトン回路について

    まず、AC100Vをネオントランスで9kVで昇圧させて、その電圧を4段のコッククロフト-ウォルトン回路で4倍の電圧を得られるように設計をして、製作をしたのですが、出力端に平滑コンデンサ(2nF,21nF)と負荷抵抗(1MΩ)を接続して、出力電圧を測定したところ、2段の場合が一番、電圧が高くて、4段では、1段とほぼ同じでした。この理由を考えてみたんですが、分からなくて、こちらに質問してみることにしました。 分かる方がいましたら、教えてもらえると助かります。

  • コッククロフト・ウォルトン回路について

    こんにちは、コッククロフト・ウォルトン回路について質問させてください。 昇圧回路をインダクタを用いない方法で製作しようとしてコッククロフト・ウォルトン回路を作ることにしたのですが、電流が30mA程度しか出せません。どうすればもっと大きい電流を引き出せるのでしょうか? 構成は、LMC555で矩形波を出力し、それを入力側の一端に交流の代わりに入れています。もう一方はVccに繋がってます。そもそも30mAとはICの出力電流と一致するのでしょうか?一様電源に繋がっているので何Aでもいけそうな気が…。また、トランジスタを用いた発信回路を用いたほうが良い結果が出るならどのようなタイプがいいのでしょうか? 部品はコンデンサは220μの電解です--)c|+--で表してあり、+の方が正極です。ダイオードについては、A:アノード、K:カソードとしてありますダイオードは小信号用の物を使用しています。回路図が汚くてすみません。(メモ帳で作ったのでメモ帳ならきれい?に映るかもです)お手数ですが、宜しければメモ帳などで見てください。 よろしくお願いします。 out------)c|+--------------------)c|+-------------------)c|+-------------- | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | K A K A K A Diode Diode Diode Diode Diode Diode A K A K A K | | | | | | | | | | | | | | | | | | Vcc--------------------)c|+----------------------)c|+------------------)c|+-------10Ω----約30V

  • コッククロフト・ウォルトン回路でコンデンサの容量は・・・。

    こんにちは、コッククロフト・ウォルトン回路での ことについて質問させていただきます。 使い捨てカメラからの基板で 交流600Vを抽出することができたのですが これをコッククロフト・ウォルトン回路の10段構成で 6000Vにまで昇圧するとした場合、 コンデンサの容量はどのくらいの大きさにしたらいいのでしょうか? 近いうちに東京へ行くので秋月で買おうと思っているのですが コンデンサの容量はどのくらいにしたらいいかと思い、調べてみたのですがあまりいい結果がでなくて・・。 よろしければ回答くださると幸いです。失礼しました。

  • コッククロフト・ウォルトン回路でのコンデンサの容量

    こんにちは、コッククロフト・ウォルトン回路での ことについて質問させていただきます。 使い捨てカメラからの基板で 交流600Vを抽出することができたのですが これをコッククロフト・ウォルトン回路の10段構成で 6000Vにまで昇圧するとした場合、 コンデンサの容量はどのくらいの大きさにしたらいいのでしょうか? 近いうちに東京へ行くので秋月で買おうと思っているのですが コンデンサの容量はどのくらいにしたらいいかと思い、調べてみたのですがあまりいい結果がでなくて・・。 よろしければ回答くださると幸いです。失礼しました。

  • コッククロフト回路の各コンデンサーの静電容量はどうすれば良いですか

    コッククロフト回路を組むに当たって、 全ての段で同じ静電容量のコンデンサーを使うのと、 段数が上がっていくにつれて、徐々にコンデンサーの静電容量を減らしていくようにするのとでは、違いは出るでしょうか? 段数が上位になってくるにつれて、流れる電荷は少なくなって来るそうなので、 初段とn段目で同じ静電容量のコンデンサーを使っても、n段目のコンデンサーはすぐにフルチャージされず(電圧が極みに達しない)、複数回の充電が必要になると思います。 初段にxマイクロファラッドのコンデンサを使う場合、 二段目はx/2、三段目x/3、四段目x/4、五段目x/5…の容量で済みますよね? ですから、全ての段で同じ容量のコンデンサーを使うより、 段数が増すごとに容量を逓減させていった方が、コッククロフト回路の高出力・高効率化ができるかな等と考えたのですが、これは間違っていますか? 前者と後者では、回路の能力は結局変わりませんか?

  • コッククロフト回路による昇圧

    コッククロフト回路を製作しています。60段までは入力電圧に比例して昇圧しますが、それを超えると昇圧した電圧が飽和してしまいリニアな昇圧が得られません。60段までが限界なのでしょうか。 入力電源をAC100[V](家庭用コンセントより)や、5[V]の正弦波・パルス波(100~200[kHz])をいろいろ試してみたのですが、やはり60段で飽和します。 使用コンデンサも0.022~0.1[μF]まで種類を変えてみたのですが60段で飽和します。 計測器具は静電高圧電圧計です。原因は何なんでしょうか。 30000[V]まで昇圧したいのですが、入力電圧を上げるしか方法はないのでしょうか。