电源装置以及除电器的制作方法

本发明涉及将正的电流与负的电流平衡良好地输出的电源装置以及具备该电源装置的除电器。

背景技术：

在作为静电对策利用的除电器中例如有使用了如下方式的除电器，即，通过使电场向针状的放电电极集中来产生正负两极性的离子，并利用已离子化的空气来进行除电(去除静电)。在该方式的除电器的情况下，当正负的离子产生量不平衡时对象物带电，因此希望从除电器平衡良好地产生正负的离子。

在专利文献1中公开了一种用于平衡良好地产生正负离子的正负电源电路以及除电器。专利文献1所记载的正负电源电路通过对电源电压进行升压并施加于电极，从而产生正和负的离子。此时通过与变压器的次级线圈连接的电容器来自动地控制正负电压以使得正负电流相等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：jp专利第4367580号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，作为高压电源的高压产生方法，存在使用科克罗夫特沃尔顿(cockcroft-walton)电路方式的方法。在将该科克罗夫特沃尔顿电路用于专利文献1的情况下，若科克罗夫特沃尔顿电路是偶数级，则存在不能得到正负的直流电流相等的效果的问题。因此，为了得到必要的电压不仅需要增减整流电路的级数而且还需要改变变压器的输出电压。

因此，本发明的目的在于，提供一种以简易的结构来平衡良好地输出正负的电流的电源装置以及具备该电源装置的除电器。

用于解决课题的手段

本发明所涉及的电源装置的特征在于，具备：变压器，具有输入交流电压的初级绕组、和第1端被连接于地线的次级绕组；第1科克罗夫特沃尔顿电路，电容器与二极管被组合为m级(m为2以上的偶数)，被连接于所述次级绕组的第2端，对在所述次级绕组感应的正电压进行升压并输出到正侧输出端；第2科克罗夫特沃尔顿电路，电容器与二极管被组合为n级(n为2以上的偶数)，被连接于所述次级绕组的所述第2端，对在所述次级绕组感应的负电压进行升压并输出到负侧输出端；和第1端被连接于所述第1科克罗夫特沃尔顿电路以及所述第2科克罗夫特沃尔顿电路且第2端被连接于地线的电容器。

在该结构中，通过电容器来增减正负整流电路的各正负电压峰值以使得正负电流相等，由此，能够使从正侧输出端以及负侧输出端输出的电流总量相等。其结果，由于不需要反馈控制等，因此能够以简易的结构来平衡良好地输出正负的电流。此外，由于使用科克罗夫特沃尔顿电路，因此能够输出比变压器的线圈输出电压高的电压。

所述次级绕组的第1端也可以是被连接于所述电容器的所述第1端的结构。

本发明所涉及的电源装置的特征在于，具备：变压器，具有输入交流电压的初级绕组、和第1次级绕组以及第2次级绕组；第1倍压电路，具有阳极被连接于所述第1次级绕组的一端且阴极被连接于正侧输出端的第1二极管，对在所述第1次级绕组感应的正电压进行升压并输出到所述正侧输出端；第2倍压电路，具有阴极被连接于所述第2次级绕组的一端且阳极被连接于负侧输出端的第2二极管，对在所述第2次级绕组感应的负电压进行升压并输出到所述负侧输出端；和电容器，第1端被连接于所述第1倍压电路以及所述第2倍压电路，第2端被连接于地线。

在该结构中，通过电容器来增减正负整流电路的各正负电压峰值以使得正负电流相等，由此，能够使从正侧输出端以及负侧输出端输出的电流总量相等。其结果，由于不需要反馈控制等，因此能够以简易的结构来平衡良好地输出正负的电流。此外，由于使用倍压电路，因此能够输出比变压器的线圈输出电压高的电压。

本发明所涉及的除电器的特征在于，具备：本发明的电源装置；正离子产生元件，被连接于所述正侧输出端；和负离子产生元件，被连接于所述负侧输出端。

在该结构中，能够使从正离子产生元件以及负离子产生元件输出的电流总量即正负离子的产生量相等。

发明效果

本发明通过电容器来增减正负整流电路的各正负电压峰值以使得正负电流相等，由此，能够使从正离子产生元件以及负离子产生元件输出的电流总量即正负离子量相等。其结果，由于不需要反馈控制等，因此能够以简易的结构来平衡良好地输出正负的电流。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的除电器的电路图。

图2的(a)是表示在连接点a产生的电压波形、二极管的阳极侧以及二极管的阴极侧的电压波形、和向正离子产生元件以及负离子产生元件的施加电压波形的图，图2的(b)是表示向正离子产生元件以及负离子产生元件的电流波形的图，图2的(c)是表示分别在正侧整流电路以及负侧整流电路流出流入的电流波形的图。

图3的(a)是表示从初始状态到稳定状态的向正离子产生元件以及负离子产生元件的施加电压波形以及电容器的电压波形的图，图3的(b)是表示流向正离子产生元件以及负离子产生元件的电流波形的图。

图4的(a)是表示在稳定状态下刚刚向初级绕组施加正弦波交流输入电压之后的向正离子产生元件和负离子产生元件的施加电压波形的图，图4的(b)是表示流向正离子产生元件和负离子产生元件的电流波形的图，图4的(c)是表示流向正侧整流电路以及负侧整流电路的电流波形的图。

图5的(a)是表示脉冲电压波形的图，图5的(b)是表示回扫电压波形的图，图5的(c)是表示矩形波电压波形的图。

图6是表示具备多个正离子产生元件以及负离子产生元件的除电器1的例子的图。

图7是将正侧整流电路以及负侧整流电路的级数设为四级的情况下的除电器的电路图。

图8是正侧整流电路以及负侧整流电路的级数是奇数的情况下的除电器的电路图。

图9是另一例的除电器的电路图。

图10是另一例的除电器的电路图。

图11是另一例的除电器的电路图。

图12是另一例的除电器的电路图。

图13是另一例的除电器的电路图。

图14是另一例的除电器的电路图。

图15是实施方式2所涉及的除电器的电路图。

图16的(a)是表示次级绕组的输出端电压波形和向正离子产生元件以及负离子产生元件的施加电压波形的图，图16的(b)是表示向正离子产生元件以及负离子产生元件的电流波形的图，图16的(c)是表示从次级绕组的输出电压端向正侧整流电路以及负侧整流电路流出流入的电流波形的图。

图17的(a)是表示从初始状态到稳定状态的向正离子产生元件以及负离子产生元件的施加电压波形以及电容器c4的电压波形的图，图17的(b)是表示正离子产生元件以及负离子产生元件的电流波形的图。

图18的(a)是表示没有直流电流分量向电容器的流入的稳定状态下的次级绕组的输出端电压波形以及正离子产生元件和负离子产生元件的施加电压波形的图，图18的(b)是表示正离子产生元件和负离子产生元件的电流波形的图，图18的(c)是表示在正侧整流电路以及负侧整流电路流出流入的电流波形的图。

图19是表示具备两个变压器的除电器的例子的图。

图20是表示具备两个变压器的除电器的例子的图。

图21是表示具备两个变压器的除电器的例子的图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是实施方式1所涉及的除电器1的电路图。

除电器1具备电源装置10、正离子产生元件101和负离子产生元件102。电源装置10具有正侧输出端o1和负侧输出端o2。电源装置10从正侧输出端o1输出正极性的高电压(以下，称为正电压)。此外，电源装置10从负侧输出端o2输出负极性的高电压(以下，称为负电压)。

正离子产生元件101被连接于正侧输出端o1。负离子产生元件102被连接于负侧输出端o2。正离子产生元件101以及负离子产生元件102分别是针状的放电电极。若通过电源装置10向正侧的针状的放电电极施加正电压，向负侧的针状的放电电极施加负电压，则在各自的放电电极产生电晕放电，空气被电离从而分别生成正离子以及负离子。

电源装置10具备驱动电路11、变压器t1、正侧整流电路12以及负侧整流电路13。

变压器t1具有初级绕组n1以及次级绕组n2。初级绕组n1被连接于驱动电路11。驱动电路11将交流电压提供给变压器t1的初级绕组n1。若向变压器t1的初级绕组n1施加交流电压，则在变压器t1的次级绕组n2产生被施加于初级绕组n1的交流电压的匝数比倍的交流电压。以下，将被施加于初级绕组n1的交流电压称为“输入电压”。

变压器t1的次级绕组n2的第1端被连接于地线。次级绕组n2的第2端被连接于正侧整流电路12以及负侧整流电路13。

正侧整流电路12是组合二极管d11、d12以及电容器c11、c12而构成的科克罗夫特沃尔顿电路。在本例中，正侧整流电路12构成为二极管以及电容器被组合为两级，以使得对在次级绕组n2感应的正电压进行升压。第一级的二极管d11的阳极经由电容器c3而被连接于地线。此外，第二级的二极管d12与电容器c12的连接点被连接于电源装置10的正侧输出端o1。另外，正侧整流电路12也可以取代电容器c12而代用存在于部件间、布线间的分布电容。正侧整流电路12是本发明所涉及的“第1科克罗夫特沃尔顿电路”的一个例子。

负侧整流电路13是组合二极管d21、d22以及电容器c21、c22而构成的科克罗夫特沃尔顿电路。在本例中，负侧整流电路13构成为二极管以及电容器被组合为两级，以使得对在次级绕组n2感应的负电压进行升压。第一级的二极管d21的阴极经由电容器c3而被连接于地线。此外，第二级的二极管d22与电容器c22的连接点被连接于电源装置10的负侧输出端o2。另外，正侧整流电路12也可以取代电容器c22而代用存在于部件间、布线间的分布电容。负侧整流电路13是本发明所涉及的“第2科克罗夫特沃尔顿电路”的一个例子。

为了通过该结构的除电器1在正负电位不会不平衡的情况下将对象物除电，需要调整正与负的离子的产生平衡。为了调整正与负的离子的产生平衡，需要使流向正离子产生元件101的电流(以下，称为正电流)与流向负离子产生元件102的电流(以下，称为负电流)的绝对值相等，使在正离子产生元件101中生成的正离子量与在负离子产生元件102中生成的负离子量相等。在本实施方式中，通过设置电容器c3，从而能够使正电流与负电流的绝对值相等。

以下，对其理由进行说明。以下，将正侧整流电路12以及负侧整流电路13与次级绕组n2的连接点设为“a点”。此外，将正侧整流电路12以及负侧整流电路13与电容器c3的连接点设为“b点”。

图2的(a)表示在连接点a产生的电压波形、二极管d12的阳极侧以及二极管d22的阴极侧的电压波形、和向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的施加电压波形。图2的(b)是表示向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的电流波形的图。图2的(c)是表示分别在正侧整流电路12以及负侧整流电路13流出流入的电流波形的图。

在图2的(a)中，通过虚线的曲线来表示在连接点a产生的电压波形，通过实线的曲线来表示二极管d12的阳极侧的电压波形，通过点线的曲线来表示二极管d22的阴极侧的电压波形。此外，向正离子产生元件101的施加电压约为6kv，向负离子产生元件102的施加电压约为-6kv。在图2的(b)以及图2的(c)中，分别通过实线来表示与正离子产生元件101以及正侧整流电路12有关的波形，通过实线来表示与负离子产生元件102以及负侧整流电路13有关的波形。

作为初始状态，设为在电容器c3中未储存有电荷。在该情况下，若向初级绕组n1施加正弦波交流电压，则电容器c3的两端间电压几乎为零。因此，如图2的(a)所示，在连接点a产生的电压的正电压峰值与负电压峰值的绝对值几乎相等。这里，若用vpp来表示在连接点a产生的电压，则正电压峰值为vpp/2，负电压峰值为-vpp/2。

在正侧整流电路12中，正电压峰值(vpp/2)通过由电容器c11和二极管d11构成的半波整流电路而向电容器c11充电直流电压(vpp/2)。在二极管d12的阳极，产生在交流电压(vpp)叠加了直流电压(vpp/2)的电压(图2的(a)的实线曲线)。并且，峰值电压(vpp)通过由二极管d12和电容器c12构成的半波整流电路而被整流，直流电压(vpp)被施加于正离子产生元件101。

在负侧整流电路13中，通过正负与正侧整流电路12相反的动作，向负离子产生元件102施加直流电压(-vpp)。

并且，根据向正离子产生元件101施加的正电压和正离子产生元件101生成离子的容易性，在正离子产生元件101中产生正极性电晕放电并生成正离子。并且，在正离子产生元件101中流过与产生的离子电荷量相等的正离子电流。此外，根据向负离子产生元件102施加的负电压和负离子产生元件102生成离子的容易性，在负离子产生元件102中产生负极性电晕放电并生成负离子。并且，在负离子产生元件102中流过与产生的负离子电荷量相等的负离子电流。

例如，在负离子比正离子容易产生的情况下，如图2的(b)那样，负离子产生元件102中流动的电流的绝对值(＝负离子量)比正离子产生元件101中流动的电流的绝对值(＝正离子量)大。这些离子产生元件电流如图2的(c)那样作为分别向正侧整流电路12和负侧整流电路13的流出流入脉冲电流，从地线经由电容器c3而提供给正侧整流电路12或者负侧整流电路13。在该情况下，负脉冲电流绝对值比正脉冲电流绝对值大。鉴于这些可知，为了使正离子量与负离子量相等，只要使正电压峰值与负电压峰值变化，使得从b点流入到正侧整流电路12和负侧整流电路13的电流值之和(差异)为零即可。

接下来，对在负离子比正离子容易产生的状态下继续电路动作的状态进行说明。

图3的(a)是表示从初始状态到稳定状态的向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的施加电压波形以及电容器c3的电压波形的图，图3的(b)是表示流向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的电流波形的图。

在图3的(a)中，实线波形是电容器c3的电压波形，虚线波形是向正离子产生元件101的施加电压波形，点线波形是向负离子产生元件102的施加电压波形。此外，在图3的(b)中，实线波形表示流入到正离子产生元件101的电流波形，点线波形表示流入到负离子产生元件102的电流波形。

从b点向正侧整流电路12和负侧整流电路13流出流入的电荷总量经由地线而通过电容器c3的充放电来提供，但此时根据从电容器c3流出流入的电荷量而电容器c3的两端电压变化为v＝q(总电荷量)/c(电容器容量)。

在初始状态下，从a点流入到正侧整流电路12和负侧整流电路13的电流总和成为负电流。因此，电容器c3的电压增加负电流供给量(＝负电荷)所相应的量，b点电压(设为vcb)也增加。由此，向电容器c11充电的电压成为vcb-(-vpp/2)＝vpp/2+vcb，在二极管d12的阴极侧产生的电压是vpp+vcb。

向电容器c21充电的电压成为vcb-vpp/2，在二极管d22的阳极侧产生的电压是-vpp+vcb。

由此，正离子产生量增加，负离子产生量减少。如图3的(a)所示，电容器c3的电压的上升与向正离子产生元件101的施加电压的变化持续直到没有正负电流的差异(＝正负离子的产生量的差异)为止，若没有正负电流的差异，则也没有电流向电容器c3的流入和电容器电压的变化。

图4的(a)是表示在稳定状态下刚刚向初级绕组n1施加正弦波交流输入电压之后的向正离子产生元件101和负离子产生元件102的施加电压波形的图，图4的(b)是表示流向正离子产生元件101和负离子产生元件102的电流波形的图，图4的(c)是表示流向正侧整流电路12以及负侧整流电路13的电流波形的图。在该图中可知，a点处的电压波形向正侧偏移，正离子产生元件101和负离子产生元件102中流动的电流的绝对值与正侧整流电路12以及负侧整流电路13中流动的电流的绝对值分别相等。

这样，通过设置电容器c3，从而在正离子产生元件101以及负离子产生元件102中生成的正负的离子量相等，能够实现正与负的离子的产生平衡良好的除电器1。

此外，在本实施方式中，由于只是仅设置电容器c3，就可确保除电器1的正与负的离子的产生平衡，因此不需要进行正负离子量的检测或者离子电流检测和使用其的反馈控制。因此，不需要设置反馈控制电路，能够实现制造成本的削减、部件的削减所引起的成本降低、小型化。

此外，在本实施方式中，向变压器t1的初级绕组n1施加的输入电压是正弦波交流电压，但不是必须为正弦波交流电压，只要是交流波形就可以是任意波形形状。例如，也可以是图5那样的脉冲电压波形或者回扫电压波形、矩形波电压波形。图5的(a)是表示脉冲电压波形的图，图5的(b)是表示回扫电压波形的图，图5的(c)是表示矩形波电压波形的图。

以下，对实施方式1所涉及的除电器1的变形例进行说明。

除电器1也可以具备多个正离子产生元件101以及负离子产生元件102。

图6是表示具备多个正离子产生元件以及负离子产生元件的除电器1的例子的图。在本例中，除电器1具备五个正离子产生元件101以及负离子产生元件102。在该情况下，能够遍及宽范围地通过被正负平衡的离子来进行除电。

此外，在本实施方式中，将正侧整流电路与负侧整流电路各自的电容器以及二极管的级数设为两级，但正侧整流电路与负侧整流电路的级数是偶数即可。例如，也可正侧整流电路是四级，负侧整流电路的级数是两级。

图7是将正侧整流电路以及负侧整流电路的级数设为四级的情况下的除电器1a的电路图。

在本例中，除电器1a所具备的电源装置10a的变压器t1的次级侧的结构与图1不同。电源装置10a具备正侧整流电路12a和负侧整流电路13a。

正侧整流电路12a具备二极管d11、d12、d13、d14以及电容器c11、c12、c13、c14，二极管以及电容器被组合为四级而构成。第一级的二极管d11的阳极经由电容器c3而被连接于地线。此外，第四级的二极管d14与电容器c14的连接点被连接于电源装置10a的正侧输出端o1。正侧整流电路12a是本发明所涉及的“第1科克罗夫特沃尔顿电路”的一个例子。

负侧整流电路13a具备二极管d21、d22、d23、d24以及电容器c21、c22、c23、c24，二极管以及电容器被组合为四级而构成。第一级的二极管d21的阴极经由电容器c3而被连接于地线。此外，第四级的二极管d24与电容器c24的连接点被连接于电源装置10a的负侧输出端o2。负侧整流电路13a是本发明所涉及的“第2科克罗夫特沃尔顿电路”的一个例子。

由于该结构中的动作与图1的除电器1相同，因此省略说明。另外，只要正侧整流电路以及负侧整流电路的级数是偶数，其级数就不被特别限定。以下，表示不优选级数是奇数的情况的理由。

图8是正侧整流电路以及负侧整流电路的级数是奇数的情况下的除电器的电路图。

当从变压器次级绕组向a点施加正弦波交流电压vpp时，若电容器c3的两端间电压设为零，则vpp作为dc电压而充电至正侧整流电路12b的c13，正电压峰值vpp/2充电至电容器c11，因此正侧整流电路12b的输出成为+3/2*vpp。

另一方面，-vpp作为dc分量而充电至负侧整流电路13b的电容器c23，负电压峰值-vpp/2充电至电容器c21，因此负侧整流电路13b的输出成为-3/2*vpp。

正侧整流电路12b经由电容器c11，负侧整流电路13b经由电容器c21，分别与电容器c3连接，但电容器c11以及电容器c21不能流过dc电流，在电容器c3的两端间不会产生不平衡的dc电压，正负的输出电压不会根据电容器c3而变化。

由此正与负的输出电压的绝对值相等，由于正负输出电流根据输出电压和连接于正与负电路的各负载来规定，因此结果在该结构中正负电流不会平衡。

另外，在本实施方式中，以负离子比正离子容易产生的情况为例进行了说明，但在正离子比负离子容易产生的情况下也起到相同的效果。

图9是另一例的除电器1c的电路图。

该除电器1c的电源装置10c具备具有两个次级绕组n21、n22的变压器t2。次级绕组n21、n22各自的第1端被连接于地线。次级绕组n21的第2端连接有正侧整流电路12。次级绕组n22的第2端连接有负侧整流电路13。

即使是该结构，也与图1所示的除电器1同样地，能够通过设置电容器c3来确保除电器1c的正与负的离子的产生平衡。

图10是另一例的除电器1d的电路图。

在图1所示的除电器1中，电源装置10所具备的变压器t1的次级绕组n2的第1端被直接连接于地线。与此相对地，在图10所示的除电器1d中，电源装置10c的次级绕组n2的第1端被连接于b点。换句话说，次级绕组n2的第1端经由电容器c3而被连接于地线。另外，其他的结构与图1的除电器1相同。

从电源装置10d的正侧输出端o1和负侧输出端o2分别流出流入正负离子电流。在本例中，变压器t1的次级侧(高压侧)从地线经由电容器c3而浮置。因此，从电容器c3提供正负离子电流。

例如，在负离子比正离子容易产生的情况下，负离子产生元件102中流动的电流的绝对值(负离子量)比正离子产生元件101中流动的电流的绝对值(＝正离子量)大。由于从电容器c3提供正负离子电流，因此从正侧整流电路12以及负侧整流电路13向电容器c3流入作为正负电流的差分的负电流，电容器c3的两端电压变化为vcb＝q(总电荷量)/c(电容器容量)。

因此，在正侧输出端o1和负侧输出端o2产生的电压在将初始电压表示为v1和-v2时分别为v1+vcb和-v2+vcb。换句话说，由于正电压增加，因此正离子产生量增加，由于负电压减少，因此负离子产生量减少。电容器c3的电压的上升和向负离子产生元件102的施加电压的变化持续直到没有正负电流的差异(＝正负离子的产生量的差异)为止，若没有正负电流的差异，则也没有电流向电容器c3的流入和电容器电压的变化。

这样，通过设置电容器c3，从而在正离子产生元件101以及负离子产生元件102中生成的正负的离子量相等，能够实现正负离子的产生平衡良好的除电器1d。

图11是另一例的除电器1e的电路图。

该除电器1e的变压器的结构与图10所示的除电器1d不同。详细地，除电器1e的电源装置10e具备具有两个次级绕组n21、n22的变压器t2。次级绕组n21、n22各自的第1端经由电容器c3而被连接于地线。次级绕组n21的第2端连接有正侧整流电路12。次级绕组n22的第2端连接有负侧整流电路13。

即使是该结构，也能够通过电容器c3来确保除电器1e的正与负的离子的产生平衡。

图12是另一例的除电器1f的电路图。

除电器1f的电源装置10f具备具有两个次级绕组n21、n22的变压器t2。次级绕组n21、n22各自的第1端被连接于地线。

在次级绕组n21的第2端连接有正侧整流电路121和负侧整流电路131。正侧整流电路121与负侧整流电路131经由电容器c31而被连接于地线。正侧整流电路121被连接于正侧输出端o11，负侧整流电路131被连接于负侧输出端o21。在正侧输出端o11连接有正离子产生元件101a。在负侧输出端o21连接有负离子产生元件102a。

在次级绕组n22的第2端连接有正侧整流电路122和负侧整流电路132。正侧整流电路122与负侧整流电路132经由电容器c32而被连接于地线。正侧整流电路122被连接于正侧输出端o12，负侧整流电路132被连接于负侧输出端o22。在正侧输出端o12连接有正离子产生元件101b。在负侧输出端o22连接有负离子产生元件102b。

另外，正侧整流电路121、122是与正侧整流电路12(图1)相同的结构，对构成的各元件赋予相同的符号。同样地，负侧整流电路131、132是与负侧整流电路13(图1)相同的结构，对构成的各元件赋予相同的符号。

即使是该结构，也能够通过电容器c31、c32来确保除电器1f的正与负的离子的产生平衡。此外，通过改变次级绕组n21、n22的匝数，从而能够使得施加于正离子产生元件101a以及负离子产生元件102a和正离子产生元件101b以及负离子产生元件102b的电压不同。由此，针对各种要求规格能够灵活对应。

图13是另一例的除电器1g的电路图。

除电器1g的电源装置10g具备三个正侧整流电路121、122、123和三个负侧整流电路131、132、133。

电源装置10g具备正侧输出端o11、o12、o13和负侧输出端o21、o22、o23。在正侧输出端o11、o12、o13连接有正离子产生元件101a、101b、101c。在负侧输出端o21、o22、o23连接有负离子产生元件102a、102b、102c。

在次级绕组n2的第2端，连接有如在图12中说明过的由正侧整流电路121、122、负侧整流电路131、132和电容器c31、c32构成的结构的电路。进一步地，在次级绕组n2的第2端，经由电容器c33而连接有正侧整流电路123和负侧整流电路133。

正侧整流电路123具备二极管d15、d16、d17以及电容器c15、c16、c17，二极管以及电容器被组合为三级而构成。第一级的二极管d15的阳极经由电容器c4而被连接于次级绕组n2。此外，第三级的二极管d17与电容器c17的连接点被连接于电源装置10g的正侧输出端o13。

负侧整流电路133具备二极管d25、d26、d27以及电容器c25、c26、c27，二极管以及电容器被组合为三级而构成。第一级的二极管d25的阴极经由电容器c4而被连接于次级绕组n2。此外，第三级的二极管d27与电容器c27的连接点被连接于电源装置10g的负侧输出端o23。

在该结构中，除电器1g通过具备多个正离子产生元件101a、101b、101c和负离子产生元件102a、102b、102c，从而能够遍及宽范围地通过被正负平衡的离子来进行除电。若由于针的磨损或损伤导致一部分的针的离子变多或变少，则在该针的附近的离子平衡变差，但在本实施方式中，由于正离子元件与负离子元件的电流总量平衡，因此结果能够在宽范围内释放被离子平衡的除电离子。

此外，在本例中，从正侧整流电路121、122和负侧整流电路131、132输出几乎相同程度的电压，从正侧整流电路123和负侧整流电路133输出来自正侧整流电路121、122和负侧整流电路131、132的约1.5倍的电压，因此在正离子产生元件101c和负离子产生元件102c的附近，正负离子量更多，除电效果也能够提高。

此外，正负的整流电路与电容器的组合可以是任意组，各组合内的正负的整流电路的个数也分别只要是一个以上就可以是任意个，能够自由地设计、配置能够进行离子平衡输出的正负的整流电路。

图14是另一例的除电器1h的电路图。

除电器1h的电源装置10h具备正侧输出端o11、o12和负侧输出端o21、o22。在正侧输出端o11连接有三个正离子产生元件101a。在负侧输出端o21连接有两个负离子产生元件102a。在正侧输出端o12连接有两个正离子产生元件101b。在负侧输出端o22连接有三个负离子产生元件102b。

电源装置10h具备图1所示的正侧整流电路12以及负侧整流电路13和图7所示的正侧整流电路12a以及负侧整流电路13a。正侧整流电路12被连接于正侧输出端o11，负侧整流电路13被连接于负侧输出端o21。正侧整流电路12a被连接于正侧输出端o12，负侧整流电路13a被连接于负侧输出端o22。

如该结构所示，与整流电路连接的离子产生元件的数量可以是任意个。由于可通过电容器c3和整流电路来确保离子平衡，因此被连接于正侧输出端o11的正离子产生元件101的离子电流总量与被连接于负侧输出端o21的负离子产生元件102的离子电流总量的绝对值相等。此外，被连接于正侧输出端o12的正离子产生元件101的离子电流总量与被连接于负侧输出端o22的负离子产生元件102的离子电流总量的绝对值相等。

(实施方式2)

以下，对实施方式2所涉及的除电器进行说明。在实施方式1中，电源装置的变压器具备一个次级绕组，设置于其次级侧的正侧整流电路以及负侧整流电路是科克罗夫特沃尔顿电路。与此相对地，在实施方式2中，电源装置的变压器具备两个次级绕组，设置于其次级侧的正侧整流电路以及负侧整流电路是倍压电路。

图15是实施方式2所涉及的除电器2的电路图。

除电器2具备电源装置20、正离子产生元件101和负离子产生元件102。在电源装置20的正侧输出端o1连接有正离子产生元件101。在电源装置20的负侧输出端o2连接有负离子产生元件102。

电源装置20具有变压器t2。变压器t2具有初级绕组n1和两个次级绕组n21、n22。在初级绕组n1连接有驱动电路21。次级绕组n21是本发明所涉及的“第1次级绕组”的一个例子。次级绕组n22是本发明所涉及的“第2次级绕组”的一个例子。

在次级绕组n21连接有正侧整流电路22。正侧整流电路22是具备二极管d31、d32以及电容器c31、c32的倍压电路。二极管d31与电容器c31的连接点被连接于正侧输出端o1。二极管d32与电容器c32的连接点经由电容器c4而被连接于地线。

在次级绕组n22连接有负侧整流电路23。负侧整流电路23是具备二极管d33、d34以及电容器c33、c34的倍压电路。二极管d33与电容器c33的连接点被连接于负侧输出端o2。二极管d34与电容器c34的连接点经由电容器c4而被连接于地线。

正侧整流电路22是本发明所涉及的“第1倍压电路”的一个例子。二极管d31是本发明所涉及的“第1二极管”的一个例子。负侧整流电路23是本发明所涉及的“第2倍压电路”的一个例子。二极管d33是本发明所涉及的“第2二极管”的一个例子。

图16的(a)是表示次级绕组n21、n22的输出端电压波形和向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的施加电压波形的图，图16的(b)是表示向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的电流波形的图，图16的(c)是表示从次级绕组n21、n22的输出电压端向正侧整流电路22以及负侧整流电路23流出流入的电流波形的图。

在图16的(a)中，通过实线曲线来表示次级绕组n21的输出端电压波形，通过点线曲线来表示次级绕组n22的输出端电压波形。此外，向正离子产生元件101的施加电压约为6kv，向负离子产生元件102的施加电压约为-6kv。在图16的(b)以及图16的(c)中，分别通过实线来表示与正离子产生元件101以及正侧整流电路22有关的波形，通过实线来表示与负离子产生元件102以及负侧整流电路23有关的波形。

作为初始状态在电容器c4中未储存有电荷的情况下，电容器c4的两端间电压几乎为零。这里，若向初级绕组n1施加正弦波交流电压vpp，则在次级绕组n21的输出电压为负时，以次级绕组n21→电容器c32→二极管d32的路径，对电容器c32充电vpp/2。在次级绕组n21的输出电压为正时，以次级绕组n21→二极管d31→电容器c31的路径，对电容器c31充电vpp/2。因此，在正侧输出端o1产生电容器c31、c32的合计电压vpp，并施加于正离子产生元件101。

在负侧整流电路23中，通过正负与正侧整流电路22相反的动作，在负侧输出端o2产生直流电压-vpp并施加于负离子产生元件102。

例如，在负离子比正离子容易产生的情况下，如图16的(b)那样，负离子产生元件102中流动的电流的绝对值(负离子量)比正离子产生元件101中流动的电流的绝对值(正离子量)大。这些离子产生元件电流如图16的(c)那样作为向正侧整流电路22和负侧整流电路23的流出流入脉冲电流，从地线自电容器c4经由次级绕组n21来对电容器c31、c32进行充电。

图17的(a)是表示从初始状态到稳定状态的向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的施加电压波形以及电容器c4的电压波形的图，图17的(b)是表示正离子产生元件101以及负离子产生元件102的电流波形的图。

在图17的(a)中，实线波形是电容器c4的电压波形，虚线波形是向正离子产生元件101的施加电压波形，点线波形是向负离子产生元件102的施加电压波形。此外，在图17的(b)中，实线波形表示流入到正离子产生元件101的电流波形，点线波形表示流入到负离子产生元件102的电流波形。

从电容器c4向正侧整流电路22和负侧整流电路23流出流入的电荷总量经由地线而通过电容器c4的充放电来提供，但此时根据从电容器c4流出流入的电荷量而电容器c4的两端电压变化为v＝q(总电荷量)/c(电容器容量)。

在初始状态下，向正侧整流电路22和负侧整流电路23流入的电流总和成为负电流。因此，电容器c4的电压增加负电流供给量(＝负电荷)所相应的量，电容器c4的电压(设为vcb)也增加。因此，在正侧输出端o1产生的电压成为vpp+vcb，在负侧输出端o2产生的电压成为-vpp+vcb。

由此，正离子产生量增加，负离子产生量减少。如图14的(a)所示，电容器c4的电压的上升和向正离子产生元件101以及负离子产生元件102的施加电压的变化持续直到没有正负电流的差异(＝正负离子的产生量的差异)为止，若没有正负电流的差异，则也没有直流分量向电容器c4的流入和电容器c4的电压的变化。

图18的(a)是表示没有直流电流分量向电容器c4的流入的稳定状态下的次级绕组n21、n22的输出端电压波形以及正离子产生元件101和负离子产生元件102的施加电压波形的图，图18的(b)是表示正离子产生元件101和负离子产生元件102的电流波形的图，图18的(c)是表示在正侧整流电路22以及负侧整流电路23流出流入的电流波形的图。

在图18的(a)中，通过实线曲线来表示次级绕组n21的输出端电压波形，通过点线曲线来表示次级绕组n22的输出端电压波形。此外，向正离子产生元件101的施加电压约为8kv，向负离子产生元件102的施加电压约为-5kv。在图18的(b)以及图18的(c)中，分别通过实线来表示与正离子产生元件101以及正侧整流电路22有关的波形，通过实线来表示与负离子产生元件102以及负侧整流电路23有关的波形(在图18的(c)中几乎重叠)。

在该图中可知，次级绕组n21、n22的电压波形向正侧偏移，正离子产生元件101以及负离子产生元件102的电流的绝对值与正侧整流电路22以及负侧整流电路23的流入电流绝对值分别相等。这样，通过设置电容器c4，从而能够实现与实施方式1相同的效果。

此外，在本实施方式中，向变压器t1的初级绕组n1施加的输入电压是正弦波交流电压，但不是必须为正弦波交流电压，只要是交流波形就可以是任意波形形状。例如，也可以是图5那样的脉冲电压波形或者回扫电压波形、矩形波电压波形。

在实施方式1、2中，电源装置仅具备一个变压器，但也可以具备两个变压器。以下，对其例子进行说明。

图19、图20以及图21是表示具备两个变压器的除电器的例子的图。

图19所示的除电器3a所具备的电源装置30a具有两个变压器t11、t12。在本例中，两个变压器t11、t12是非绝缘型。

变压器t11具有初级绕组n11和次级绕组n21。在初级绕组n11连接有驱动电路311。在次级绕组n21连接有正侧整流电路12。正侧整流电路12经由电容器c3而被连接于地线。

变压器t12具有初级绕组n12和次级绕组n22。在初级绕组n12连接有驱动电路312。在次级绕组n22连接有负侧整流电路13。负侧整流电路13经由电容器c3而被连接于地线。

图20所示的除电器3b所具备的电源装置30b具有两个变压器t11、t12。在本例中，两个变压器t11、t12是绝缘型，在这一点上与图19的除电器3a不同。

图21所示的除电器3c所具备的电源装置30c具有两个变压器t11、t12。在本例中，两个变压器t11、t12是绝缘型。

变压器t11具有初级绕组n11和次级绕组n21。在初级绕组n11连接有驱动电路311。在次级绕组n21连接有正侧整流电路22。正侧整流电路22经由电容器c4而被连接于地线。

变压器t12具有初级绕组n12和次级绕组n22。在初级绕组n12连接有驱动电路312。在次级绕组n22连接有负侧整流电路23。负侧整流电路23经由电容器c4而被连接于地线。

在图19～图21的情况下，与图1所示的除电器1相比，能够进一步得到高功率。此外，在图1所示的除电器1等中，需要在变压器t1的次级绕组连接多个整流电路，但在本例中能够沿用现有变压器+现有整流电路，因此能够谋求产品设计的应用度的提高、设计的简单化。

符号说明

c11、c12、c13、c14、c15、c16、c17...电容器；

c21、c22、c23、c24、c25、c26、c27...电容器；

c27...电容器；

c3...电容器；

c31、c32、c33、c34...电容器；

c4...电容器；

d11、d12、d13、d14、d15、d16、d17...二极管；

d21、d22、d23、d24、d25、d26、d27...二极管；

d31、d32、d33、d34...二极管；

n1...初级绕组；

n11、n12...初级绕组；

n2...次级绕组；

n21、n22...次级绕组；

o1...正侧输出端；

o11、o12、o13...正侧输出端；

o2...负侧输出端；

o21、o22、o23...负侧输出端；

pp...-v；

t1...变压器；

t11...变压器；

t11、t12...变压器；

t12...变压器；

t2...变压器；

vpp...合计电压；

vpp...正弦波交流电压；

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h...除电器；

2...除电器；

3a、3b、3c...除电器；

10...电源装置；

10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h...电源装置；

11...驱动电路；

12、12a、12b...正侧整流电路；

13、13a、13b...负侧整流电路；

20...电源装置；

21...驱动电路；

22...正侧整流电路；

23...负侧整流电路；

30a、30b、30c...电源装置；

101、101a、101b、101c...正离子产生元件；

102、102a、102b、102c...负离子产生元件；

121、122、123...正侧整流电路；

131、132、133...负侧整流电路；

311、312...驱动电路。