JP2002289950A - パルスレーザ電源 - Google Patents
パルスレーザ電源Info
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- JP2002289950A JP2002289950A JP2001088196A JP2001088196A JP2002289950A JP 2002289950 A JP2002289950 A JP 2002289950A JP 2001088196 A JP2001088196 A JP 2001088196A JP 2001088196 A JP2001088196 A JP 2001088196A JP 2002289950 A JP2002289950 A JP 2002289950A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体スイッチを速やかにターンオフさせ
て、キックバックエネルギーを回生することができるパ
ルスレーザ電源を提供する。 【解決手段】 パルス発生回路３と、磁気圧縮回路４と
を備え、パルスレーザ発生部５からのキックバックエネ
ルギーにより上記充放電用コンデンサＣｏが逆極性に充
電され、その充電エネルギーが上記充放電用コンデンサ
Ｃｏと並列に接続された高電圧直流電源１の全波整流回
路のダイオードＤｓを介して、回生されるパルスレーザ
電源において、上記充放電用コンデンサＣｏの逆電圧
を、磁気圧縮回路４側から、可飽和リアクトルＬｏに並
列接続したダイオードＤｏを経由して上記半導体スイッ
チＳＷに印加することを特徴としている。
て、キックバックエネルギーを回生することができるパ
ルスレーザ電源を提供する。 【解決手段】 パルス発生回路３と、磁気圧縮回路４と
を備え、パルスレーザ発生部５からのキックバックエネ
ルギーにより上記充放電用コンデンサＣｏが逆極性に充
電され、その充電エネルギーが上記充放電用コンデンサ
Ｃｏと並列に接続された高電圧直流電源１の全波整流回
路のダイオードＤｓを介して、回生されるパルスレーザ
電源において、上記充放電用コンデンサＣｏの逆電圧
を、磁気圧縮回路４側から、可飽和リアクトルＬｏに並
列接続したダイオードＤｏを経由して上記半導体スイッ
チＳＷに印加することを特徴としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパルス発生回路と磁
気圧縮回路を組み合わせたパルスレーザ電源に関わり、
主に半導体スイッチの遮断方法に関するものである。
気圧縮回路を組み合わせたパルスレーザ電源に関わり、
主に半導体スイッチの遮断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年エキシマレーザに代表されるパルス
レーザ装置は、半導体製造用の露光装置や物体の表面加
工等の光源に用いられて産業上の需要が高まっている。
このパルスレーザの励起を行うにはマイクロ秒以下の極
短パルスの電圧をレーザ装置に印加して放電を行わなけ
ればならないが、このような極短パルス電圧を発生させ
るには、初期充電されたコンデンサから半導体スイッチ
をオンすることによって初期パルスを発生させ、次段の
コンデンサを充電し、さらに可飽和リアクトルの飽和特
性を利用してパルス幅の圧縮を行う、いわゆる磁気パル
ス圧縮回路が用いられる。この種のパルスレーザ電源の
従来例を図２に示す。
レーザ装置は、半導体製造用の露光装置や物体の表面加
工等の光源に用いられて産業上の需要が高まっている。
このパルスレーザの励起を行うにはマイクロ秒以下の極
短パルスの電圧をレーザ装置に印加して放電を行わなけ
ればならないが、このような極短パルス電圧を発生させ
るには、初期充電されたコンデンサから半導体スイッチ
をオンすることによって初期パルスを発生させ、次段の
コンデンサを充電し、さらに可飽和リアクトルの飽和特
性を利用してパルス幅の圧縮を行う、いわゆる磁気パル
ス圧縮回路が用いられる。この種のパルスレーザ電源の
従来例を図２に示す。
【０００３】図２において、一次側より供給された交流
電圧を所定の電圧まで昇圧するための変圧器Ｔｒの二次
側に全波整流回路２を構成する整流回路用ダイオードＤ
ｓを設け、かつ、上記全波整流回路２の直流出力側と並
列に高周波吸収用コンデンサＣｓを接続し、その直流出
力端子の一端を電流抑制用のリアクトルＬｓとダイオー
ドＤｓｓを直列に接続して構成される高電圧直流電源１
にパルス発生回路３を接続する。
電圧を所定の電圧まで昇圧するための変圧器Ｔｒの二次
側に全波整流回路２を構成する整流回路用ダイオードＤ
ｓを設け、かつ、上記全波整流回路２の直流出力側と並
列に高周波吸収用コンデンサＣｓを接続し、その直流出
力端子の一端を電流抑制用のリアクトルＬｓとダイオー
ドＤｓｓを直列に接続して構成される高電圧直流電源１
にパルス発生回路３を接続する。
【０００４】パルス発生回路３は高電圧直流電源１によ
り初段の充放電用コンデンサＣｏを初期充電しておき、
半導体スイッチＳＷのオン制御で充放電用コンデンサＣ
ｏから可飽和リアクトルＬｏを介してコンデンサＣ１に
電荷を供給する。なお、可飽和リアクトルＬｏは半導体
スイッチＳＷのスイッチング損失を軽減するために設け
られた回路素子で磁気飽和を利用する磁気アシスト手段
として設けられることが多い。
り初段の充放電用コンデンサＣｏを初期充電しておき、
半導体スイッチＳＷのオン制御で充放電用コンデンサＣ
ｏから可飽和リアクトルＬｏを介してコンデンサＣ１に
電荷を供給する。なお、可飽和リアクトルＬｏは半導体
スイッチＳＷのスイッチング損失を軽減するために設け
られた回路素子で磁気飽和を利用する磁気アシスト手段
として設けられることが多い。
【０００５】磁気圧縮回路４はコンデンサＣ１と可飽和
リアクトルＬ１とを組み合わせて用いるもので、複数段
で用いることが多い。そのコンデンサをＣ１〜Ｃｎ、可
飽和リアクトルをＬ１〜Ｌｎ−１とする。また、より高
い電圧を必要とする場合には、コンデンサＣ１〜Ｃｎの
１つまたは複数個と並列にパルス変圧器を接続し昇圧し
て使用することもある。コンデンサＣ１に電荷が供給さ
れると電圧が上昇して可飽和リアクトルＬ１は励磁さ
れ、所定の電圧×時間（Ｖ・ｓｅｃ）に達すると可飽和
リアクトルＬ１が磁気飽和してインダクタンス値が激減
する。すなわち、磁気スイッチが動作したことになり次
段のコンデンサＣ２に電荷が移動しパルス充電が行われ
る。以下同じ動作が繰り返されて行き、後段のリアクト
ルほど飽和後のインダクタンスを小さく設計しているた
めに充電時間が短くなりパルス圧縮されることになる。
このようにして最終段のコンデンサＣｎは極めて狭幅に
パルス充電されることにより、パルスレーザ発生部５の
レーザ電極間ギャップの電圧が急上昇し絶縁が破壊され
てコンデンサＣｎに蓄積された電荷がレーザ触媒中に注
入されてレーザが励起される。
リアクトルＬ１とを組み合わせて用いるもので、複数段
で用いることが多い。そのコンデンサをＣ１〜Ｃｎ、可
飽和リアクトルをＬ１〜Ｌｎ−１とする。また、より高
い電圧を必要とする場合には、コンデンサＣ１〜Ｃｎの
１つまたは複数個と並列にパルス変圧器を接続し昇圧し
て使用することもある。コンデンサＣ１に電荷が供給さ
れると電圧が上昇して可飽和リアクトルＬ１は励磁さ
れ、所定の電圧×時間（Ｖ・ｓｅｃ）に達すると可飽和
リアクトルＬ１が磁気飽和してインダクタンス値が激減
する。すなわち、磁気スイッチが動作したことになり次
段のコンデンサＣ２に電荷が移動しパルス充電が行われ
る。以下同じ動作が繰り返されて行き、後段のリアクト
ルほど飽和後のインダクタンスを小さく設計しているた
めに充電時間が短くなりパルス圧縮されることになる。
このようにして最終段のコンデンサＣｎは極めて狭幅に
パルス充電されることにより、パルスレーザ発生部５の
レーザ電極間ギャップの電圧が急上昇し絶縁が破壊され
てコンデンサＣｎに蓄積された電荷がレーザ触媒中に注
入されてレーザが励起される。
【０００６】このレーザ電極間ギャップに到達したエネ
ルギーが、ここで全て消費されずに、一部のエネルギー
が充放電用コンデンサＣｏまで戻ってくることがある
（これをキックバックエネルギーと呼ぶ）。コンデンサ
Ｃｎに充電される電圧が最大値に到達する前にレーザ電
極間ギャップが放電すると、コンデンサＣｎ−１に電荷
が残った状態でコンデンサＣｎの両端がレーザ電極間ギ
ャップを通して短絡状態となるため、コンデンサＣ
ｎ−１の充電電圧は極性が反転して逆極性に充電され
る。そして、この反転した電荷は前段へと移動して行
き、最終的には充放電用コンデンサＣｏが逆極性に充電
される。
ルギーが、ここで全て消費されずに、一部のエネルギー
が充放電用コンデンサＣｏまで戻ってくることがある
（これをキックバックエネルギーと呼ぶ）。コンデンサ
Ｃｎに充電される電圧が最大値に到達する前にレーザ電
極間ギャップが放電すると、コンデンサＣｎ−１に電荷
が残った状態でコンデンサＣｎの両端がレーザ電極間ギ
ャップを通して短絡状態となるため、コンデンサＣ
ｎ−１の充電電圧は極性が反転して逆極性に充電され
る。そして、この反転した電荷は前段へと移動して行
き、最終的には充放電用コンデンサＣｏが逆極性に充電
される。
【０００７】その後充放電用コンデンサＣｏに蓄えられ
た電荷は、高電圧直流電源１の整流回路用ダイオードＤ
ｓを介してリアクトルＬｓ、ダイオードＤｓｓとで構成
される閉回路によって初期の極性に充電され、キックバ
ックエネルギーは回生されたことになる。したがって、
整流回路用ダイオードＤｓは充放電用コンデンサＣｏを
充電するための直流整流機能と充放電用コンデンサＣｏ
のエネルギーを回生する機能との両方の役割を果たすこ
とになる。
た電荷は、高電圧直流電源１の整流回路用ダイオードＤ
ｓを介してリアクトルＬｓ、ダイオードＤｓｓとで構成
される閉回路によって初期の極性に充電され、キックバ
ックエネルギーは回生されたことになる。したがって、
整流回路用ダイオードＤｓは充放電用コンデンサＣｏを
充電するための直流整流機能と充放電用コンデンサＣｏ
のエネルギーを回生する機能との両方の役割を果たすこ
とになる。
【０００８】一方、キックバックエネルギーを回生しな
いと、回生されないエネルギーが再度レーザ発生部へと
向かい不安定なレーザ発振を繰り返し、また、レーザ電
極の消耗を著しく大きくし、かつ、回路構成素子の寿命
の低下も招くことになる。それ故、エネルギーの回生は
長寿命化の達成、長期的な信頼性の向上、およびエネル
ギーの効率改善のために不可欠な手段である。
いと、回生されないエネルギーが再度レーザ発生部へと
向かい不安定なレーザ発振を繰り返し、また、レーザ電
極の消耗を著しく大きくし、かつ、回路構成素子の寿命
の低下も招くことになる。それ故、エネルギーの回生は
長寿命化の達成、長期的な信頼性の向上、およびエネル
ギーの効率改善のために不可欠な手段である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】充放電用コンデンサＣ
ｏに蓄えられたキックバックエネルギーを効率良く回生
させるには、積極的に半導体スイッチＳＷへ逆方向の電
圧を印加して、できるだけ早く安全に半導体スイッチＳ
Ｗをターンオフさせることが必要である。しかし、充放
電用コンデンサＣｏに逆充電された逆極性の電圧は、磁
気圧縮回路４と可飽和リアクトルＬｏと半導体スイッチ
ＳＷの閉回路の各素子に印加されるために、今までとは
逆方向の電流が流れて可飽和リアクトルＬｏは非飽和領
域に入り高インピーダンス値となる。従って、この閉回
路系では可飽和リアクトルＬｏが最も高いインピーダン
スを示し、上記の逆電圧のほとんどがこの可飽和リアク
トルＬｏに印加されてしまい、半導体スイッチＳＷには
ターンオフに必要な逆電圧・逆電流を充分に与えること
ができなくなる。
ｏに蓄えられたキックバックエネルギーを効率良く回生
させるには、積極的に半導体スイッチＳＷへ逆方向の電
圧を印加して、できるだけ早く安全に半導体スイッチＳ
Ｗをターンオフさせることが必要である。しかし、充放
電用コンデンサＣｏに逆充電された逆極性の電圧は、磁
気圧縮回路４と可飽和リアクトルＬｏと半導体スイッチ
ＳＷの閉回路の各素子に印加されるために、今までとは
逆方向の電流が流れて可飽和リアクトルＬｏは非飽和領
域に入り高インピーダンス値となる。従って、この閉回
路系では可飽和リアクトルＬｏが最も高いインピーダン
スを示し、上記の逆電圧のほとんどがこの可飽和リアク
トルＬｏに印加されてしまい、半導体スイッチＳＷには
ターンオフに必要な逆電圧・逆電流を充分に与えること
ができなくなる。
【００１０】そして、ターンオフが充分でない内に充放
電用コンデンサＣｏは整流回路用ダイオードＤｓとリア
クトルＬｓとダイオードＤｓｓを介して初期の充電時の
極性に変化してエネルギー回生が進み、その結果、半導
体スイッチＳＷは誤点弧して破壊したり、あるいはその
後に可飽和リアクトルＬｏが飽和領域に入って低インピ
ーダンス値に急変することによって、急峻で大きなパル
ス電流が半導体スイッチＳＷに逆電流として印加され、
逆回復損失が増大し熱的破壊を招くなどの問題があっ
た。
電用コンデンサＣｏは整流回路用ダイオードＤｓとリア
クトルＬｓとダイオードＤｓｓを介して初期の充電時の
極性に変化してエネルギー回生が進み、その結果、半導
体スイッチＳＷは誤点弧して破壊したり、あるいはその
後に可飽和リアクトルＬｏが飽和領域に入って低インピ
ーダンス値に急変することによって、急峻で大きなパル
ス電流が半導体スイッチＳＷに逆電流として印加され、
逆回復損失が増大し熱的破壊を招くなどの問題があっ
た。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、初期充電され
た充放電用コンデンサＣｏから半導体スイッチＳＷのオ
ン制御で可飽和リアクトルＬｏを介してパルス電圧を発
生するパルス発生回路３と、パルス電圧を磁気圧縮して
パルスレーザ発生部５に供給する磁気圧縮回路４とを備
え、パルスレーザ発生部５からのキックバックエネルギ
ーにより上記充放電用コンデンサＣｏが逆極性に充電さ
れ、その充電エネルギーが上記充放電用コンデンサＣｏ
と並列に接続された高電圧直流電源１の全波整流回路の
ダイオードＤｓを介して、回生されるパルスレーザ電源
において、上記充放電用コンデンサＣｏの逆電圧を、磁
気圧縮回路４側から、上記可飽和リアクトルＬｏに並列
接続したダイオードＤｏを経由して上記半導体スイッチ
ＳＷに印加することを特徴とするパルスレーザ電源であ
る。
た充放電用コンデンサＣｏから半導体スイッチＳＷのオ
ン制御で可飽和リアクトルＬｏを介してパルス電圧を発
生するパルス発生回路３と、パルス電圧を磁気圧縮して
パルスレーザ発生部５に供給する磁気圧縮回路４とを備
え、パルスレーザ発生部５からのキックバックエネルギ
ーにより上記充放電用コンデンサＣｏが逆極性に充電さ
れ、その充電エネルギーが上記充放電用コンデンサＣｏ
と並列に接続された高電圧直流電源１の全波整流回路の
ダイオードＤｓを介して、回生されるパルスレーザ電源
において、上記充放電用コンデンサＣｏの逆電圧を、磁
気圧縮回路４側から、上記可飽和リアクトルＬｏに並列
接続したダイオードＤｏを経由して上記半導体スイッチ
ＳＷに印加することを特徴とするパルスレーザ電源であ
る。
【００１２】また、上記可飽和リアクトルＬｏに並列接
続したダイオードＤｏに代えて、ダイオードＤｏと、
「抵抗および／またはリアクトル」（Ｚｏで表記）との
直列回路を接続したことを特徴とするパルスレーザ電源
である。
続したダイオードＤｏに代えて、ダイオードＤｏと、
「抵抗および／またはリアクトル」（Ｚｏで表記）との
直列回路を接続したことを特徴とするパルスレーザ電源
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の実施例で、ダイオードＤｏ
と電流抑制用の「抵抗および／またはリアクトル」（Ｚ
ｏで表記）とを直列に接続しその両端を、可飽和リアク
トルＬｏに並列に接続したものである。なお、図２と同
一回路を構成している素子については同一記号を付記し
たのでその説明を省略する。
て説明する。図１は本発明の実施例で、ダイオードＤｏ
と電流抑制用の「抵抗および／またはリアクトル」（Ｚ
ｏで表記）とを直列に接続しその両端を、可飽和リアク
トルＬｏに並列に接続したものである。なお、図２と同
一回路を構成している素子については同一記号を付記し
たのでその説明を省略する。
【００１４】図１において、ダイオードＤｏの極性は充
放電用コンデンサＣｏが初期放電を行う場合には、その
電流を阻止する方向に、キックバックエネルギーにより
逆極性に充電された場合には順方向になるように接続
し、半導体スイッチＳＷに逆極性の電圧が印加されるよ
うにする。
放電用コンデンサＣｏが初期放電を行う場合には、その
電流を阻止する方向に、キックバックエネルギーにより
逆極性に充電された場合には順方向になるように接続
し、半導体スイッチＳＷに逆極性の電圧が印加されるよ
うにする。
【００１５】図１では、図２の場合と同様にキックバッ
クエネルギーは充放電用コンデンサＣｏを逆極性に充電
する。この状態では半導体スイッチＳＷと可飽和リアク
トルＬｏは初期放電と同じ方向に導通された状態にあ
る。その後、次の二つの回路動作が行われる。
クエネルギーは充放電用コンデンサＣｏを逆極性に充電
する。この状態では半導体スイッチＳＷと可飽和リアク
トルＬｏは初期放電と同じ方向に導通された状態にあ
る。その後、次の二つの回路動作が行われる。
【００１６】第一は、充放電用コンデンサＣｏの逆電圧
が磁気圧縮回路４と可飽和リアクトルＬｏと半導体スイ
ッチＳＷとからなる閉回路に、初期状態と逆方向の電流
を流そうとする動作である。このとき、可飽和リアクト
ルＬｏ部では並列に接続されたダイオードＤｏを介して
逆方向の電流が半導体スイッチＳＷに積極的に印加さ
れ、そのキャリアを充分に抜きながらターンオフさせ
る。
が磁気圧縮回路４と可飽和リアクトルＬｏと半導体スイ
ッチＳＷとからなる閉回路に、初期状態と逆方向の電流
を流そうとする動作である。このとき、可飽和リアクト
ルＬｏ部では並列に接続されたダイオードＤｏを介して
逆方向の電流が半導体スイッチＳＷに積極的に印加さ
れ、そのキャリアを充分に抜きながらターンオフさせ
る。
【００１７】第二は、充放電用コンデンサＣｏの逆電圧
が高電圧直流電源１の整流回路用ダイオードＤｓを介し
てリアクトルＬｓ、ダイオードＤｓｓからなる閉回路に
よって初期の極性に回生される動作である。このとき、
ダイオードＤｏは半導体スイッチＳＷに適正な逆電流を
供給して、速やかに安全にターンオフさせるためのアシ
スト手段として設けられているので、その後のエネルギ
ー回生が効率的に行なわれる。
が高電圧直流電源１の整流回路用ダイオードＤｓを介し
てリアクトルＬｓ、ダイオードＤｓｓからなる閉回路に
よって初期の極性に回生される動作である。このとき、
ダイオードＤｏは半導体スイッチＳＷに適正な逆電流を
供給して、速やかに安全にターンオフさせるためのアシ
スト手段として設けられているので、その後のエネルギ
ー回生が効率的に行なわれる。
【００１８】一方、ダイオードＤｏに流れる電流の大き
さは充放電用コンデンサＣｏと磁気圧縮回路４とダイオ
ードＤｏと半導体スイッチＳＷとでなる閉回路のインピ
ーダンスによって決まる。この閉回路のインピーダンス
があまり小さ過ぎると、急峻な大電流が半導体スイッチ
ＳＷに流れて逆回復損失を増大させ、破損をまねく恐れ
もある。従ってこのような場合は、逆電流を抑制するた
めにダイオードＤｏと直列に「抵抗および／またはリア
クトル」（Ｚｏで表記）を接続して安全保護を行なう。
さは充放電用コンデンサＣｏと磁気圧縮回路４とダイオ
ードＤｏと半導体スイッチＳＷとでなる閉回路のインピ
ーダンスによって決まる。この閉回路のインピーダンス
があまり小さ過ぎると、急峻な大電流が半導体スイッチ
ＳＷに流れて逆回復損失を増大させ、破損をまねく恐れ
もある。従ってこのような場合は、逆電流を抑制するた
めにダイオードＤｏと直列に「抵抗および／またはリア
クトル」（Ｚｏで表記）を接続して安全保護を行なう。
【００１９】ここで、このＺｏは抵抗を用いるのが最も
手軽であるが、リアクトルあるいは両者の組合せでも効
果的である。このＺｏの適正値は半導体スイッチＳＷの
性能の許容範囲で決めることになる。
手軽であるが、リアクトルあるいは両者の組合せでも効
果的である。このＺｏの適正値は半導体スイッチＳＷの
性能の許容範囲で決めることになる。
【００２０】また、ダイオードＤｏにはもう一つの有効
な作用がある。充放電用コンデンサＣｏを初期充電して
おき、半導体スイッチＳＷのオン制御で充放電用コンデ
ンサＣｏから可飽和リアクトルＬｏを介してコンデンサ
Ｃ１に電荷を供給するとコンデンサＣ１の電圧は上昇を
続け、最大値に達する付近で可飽和リアクトルＬ１が磁
気飽和してインダクタンス値が激減し、次段のコンデン
サＣ２をパルス充電し始める。同時にコンデンサＣ１は
ダイオードＤｏを介して半導体スイッチＳＷに逆電流を
流し、コンデンサＣｏを充電しようとする。この現象は
コンデンサＣ２の電圧が最大値に達するまで続き、半導
体スイッチＳＷに逆電圧、逆電流を流しながらターンオ
フへと導くように作用する。なお、半導体スイッチＳＷ
のターンオフ特性は半導体自身の特性によるが、その条
件は逆電圧の大きさや回路のインピーダンス値などによ
り決まる。従って、コンデンサＣ１からの逆電圧のみで
ターンオフさせることが可能な場合や、充放電用コンデ
ンサＣｏの逆電圧を加味する必要がある場合もあり、逆
に「抵抗および／またはリアクトル」（Ｚｏで表記）を
挿入して逆電流を抑制する必要が生じる場合もある。い
ずれの作用、過程を経由しても有効かつ安全にターンオ
フさせることができる。
な作用がある。充放電用コンデンサＣｏを初期充電して
おき、半導体スイッチＳＷのオン制御で充放電用コンデ
ンサＣｏから可飽和リアクトルＬｏを介してコンデンサ
Ｃ１に電荷を供給するとコンデンサＣ１の電圧は上昇を
続け、最大値に達する付近で可飽和リアクトルＬ１が磁
気飽和してインダクタンス値が激減し、次段のコンデン
サＣ２をパルス充電し始める。同時にコンデンサＣ１は
ダイオードＤｏを介して半導体スイッチＳＷに逆電流を
流し、コンデンサＣｏを充電しようとする。この現象は
コンデンサＣ２の電圧が最大値に達するまで続き、半導
体スイッチＳＷに逆電圧、逆電流を流しながらターンオ
フへと導くように作用する。なお、半導体スイッチＳＷ
のターンオフ特性は半導体自身の特性によるが、その条
件は逆電圧の大きさや回路のインピーダンス値などによ
り決まる。従って、コンデンサＣ１からの逆電圧のみで
ターンオフさせることが可能な場合や、充放電用コンデ
ンサＣｏの逆電圧を加味する必要がある場合もあり、逆
に「抵抗および／またはリアクトル」（Ｚｏで表記）を
挿入して逆電流を抑制する必要が生じる場合もある。い
ずれの作用、過程を経由しても有効かつ安全にターンオ
フさせることができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のとおり本発明は、充放電用コンデ
ンサに逆充電した電圧を利用して、磁気圧縮回路を経て
ダイオード、またはダイオードと、「抵抗および／また
はリアクトル」との直列回路を介し半導体スイッチに適
正な逆電流を流せるため、可飽和リアクトルとの飽和特
性に左右されることなく、容易かつ安全にターンオフを
させるアシスト手段を設けることができる。その結果、
充放電用コンデンサに一旦蓄えたキックバックエネルギ
ーは高電圧直流電源１を介して有効に回生できる。さら
に、数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧で、１秒間に数千回の放
電をさせる場合は大容量のエネルギーが発生するが、本
発明によるパルスレーザ装置は、高繰返し運転でも半導
体スイッチを、速やかに、安全かつ確実にターンオフさ
せることができるので、高電圧、かつ大容量のキックバ
ックエネルギーを効率よく回収でき、工業的価値大なる
ものである。
ンサに逆充電した電圧を利用して、磁気圧縮回路を経て
ダイオード、またはダイオードと、「抵抗および／また
はリアクトル」との直列回路を介し半導体スイッチに適
正な逆電流を流せるため、可飽和リアクトルとの飽和特
性に左右されることなく、容易かつ安全にターンオフを
させるアシスト手段を設けることができる。その結果、
充放電用コンデンサに一旦蓄えたキックバックエネルギ
ーは高電圧直流電源１を介して有効に回生できる。さら
に、数ｋＶ〜数十ｋＶの高電圧で、１秒間に数千回の放
電をさせる場合は大容量のエネルギーが発生するが、本
発明によるパルスレーザ装置は、高繰返し運転でも半導
体スイッチを、速やかに、安全かつ確実にターンオフさ
せることができるので、高電圧、かつ大容量のキックバ
ックエネルギーを効率よく回収でき、工業的価値大なる
ものである。
【図１】図１は、本発明によるパルスレーザ電源の実施
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図２】図２は、従来例によるパルスレーザ電源の回路
図である。
図である。
１ 高電圧直流電源 ２ 全波整流回路 ３ パルス発生回路 ４ 磁気圧縮回路 ５ パルスレーザ発生部 Ｔｒ 変圧器 Ｄｓ 整流回路用ダイオード Ｌｓ リアクトル Ｄｓｓ ダイオード Ｄｏ ダイオード Ｚｏ 抵抗および／またはリアクトル ＳＷ 半導体スイッチ Ｃｏ 充放電用コンデンサ Ｃ１〜Ｃｎ コンデンサ Ｌｏ 可飽和リアクトル Ｌ１〜Ｌｎ−１ 可飽和リアクトル Ｃｓ 高周波吸収用コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F071 AA06 GG05 JJ07 JJ10 5H790 BA02 BB03 CC02 DD04 EA01 EA03 EA13 EA18
Claims (2)
- 【請求項１】 初期充電された充放電用コンデンサから
半導体スイッチのオン制御で可飽和リアクトルを介して
パルス電圧を発生するパルス発生回路と、パルス電圧を
磁気圧縮してパルスレーザ発生部に供給する磁気圧縮回
路とを備え、パルスレーザ発生部からのキックバックエ
ネルギーにより上記充放電用コンデンサが逆極性に充電
され、その充電エネルギーが上記充放電用コンデンサと
並列に接続された高電圧直流電源の全波整流回路のダイ
オードを介して、回生されるパルスレーザ電源におい
て、 上記充放電用コンデンサの逆電圧を、磁気圧縮回路側か
ら、上記可飽和リアクトルに並列接続したダイオードを
経由して上記半導体スイッチに印加することを特徴とす
るパルスレーザ電源。 - 【請求項２】 上記可飽和リアクトルに並列接続したダ
イオードに代えて、ダイオードと、抵抗および／または
リアクトルとの直列回路を接続したことを特徴とする請
求項１記載のパルスレーザ電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088196A JP2002289950A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | パルスレーザ電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001088196A JP2002289950A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | パルスレーザ電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002289950A true JP2002289950A (ja) | 2002-10-04 |
Family
ID=18943325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001088196A Pending JP2002289950A (ja) | 2001-03-26 | 2001-03-26 | パルスレーザ電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002289950A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008238589A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | 固定子の樹脂モールド成形方法、固定子の樹脂モールド成形装置、及び固定子構造 |
| CN101567519B (zh) * | 2009-05-27 | 2011-06-29 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | 大电流脉冲ld激光器驱动电源 |
| CN108258930A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-06 | 大连淡宁实业发展有限公司 | 一种获取调q高压脉冲的电路 |
-
2001
- 2001-03-26 JP JP2001088196A patent/JP2002289950A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008238589A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Toyota Motor Corp | 固定子の樹脂モールド成形方法、固定子の樹脂モールド成形装置、及び固定子構造 |
| JP4605172B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2011-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 固定子の樹脂モールド成形方法、及び固定子の樹脂モールド成形装置 |
| CN101567519B (zh) * | 2009-05-27 | 2011-06-29 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | 大电流脉冲ld激光器驱动电源 |
| CN108258930A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-06 | 大连淡宁实业发展有限公司 | 一种获取调q高压脉冲的电路 |
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Legal Events
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070911 |
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