JP2003078191A - Yag laser power unit - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ランプ励起式Ｙ
ＡＧレーザ発振器に電力を供給するＹＡＧレーザ電源装
置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lamp excitation type Y
The present invention relates to a YAG laser power supply device that supplies electric power to an AG laser oscillator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ＹＡＧレーザ電源装置として
は図２に示されているようなＹＡＧレーザ電源装置１０
１が一般的である。すなわち、レーザ出力するための主
回路１０３では、電源１０５が、スイッチング素子
Ｑ１、インダクタＬ０、ダイオードＤ１を介してレーザ
光を発するランプＦＬに接続されている。また、還流ダ
イオードＤ２が設けられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a YAG laser power supply device, a YAG laser power supply device 10 as shown in FIG.
1 is common. That is, in the main circuit 103 for laser output, the power supply 105 is connected to the lamp FL that emits laser light via the switching element Q 1 , the inductor L 0 , and the diode D 1 . Further, a free wheeling diode D 2 is provided.
【０００３】一方、主回路１０３とは別個に、ランプＦ
Ｌ内の放電を最低限維持するためのシマー放電をさせる
ためのシマー回路１０７が設けられている。このシマー
回路１０７では、シマー電源１０９およびバラスト抵抗
ＲｓがランプＦＬに接続されている。On the other hand, separately from the main circuit 103, the lamp F
A simmer circuit 107 for providing a simmer discharge for maintaining the discharge in L to a minimum is provided. In the simmer circuit 107, the simmer power source 109 and the ballast resistor Rs are connected to the lamp FL.
【０００４】さらに、ランプＦＬには、ランプＦＬに強
力なパルスを印加して放電のきっかけをつくるトリガー
回路１１１が接続されている。Further, the lamp FL is connected to a trigger circuit 111 which applies a strong pulse to the lamp FL to trigger a discharge.
【０００５】このようなＹＡＧレーザ電源装置１０１に
より、ランプ励起式パルスＹＡＧレーザ発振器に使用さ
れているランプＦＬを放電させる工程は、以下のような
ステップで行なわれている。The process of discharging the lamp FL used in the lamp excitation type pulse YAG laser oscillator by such a YAG laser power supply device 101 is performed in the following steps.
【０００６】、ランプＦＬのアノード（＋）、カソー
ド（−）間にシマー回路１０７により約１５００Ｖの出
力電圧を印加しておく（このときのランプは高いインピ
ーダンス状態）。An output voltage of about 1500 V is applied between the anode (+) and the cathode (-) of the lamp FL by the simmer circuit 107 (the lamp at this time is in a high impedance state).
【０００７】、ランプの周りを取り囲んでいる金属製
の反射鏡（キャビティー）とカソード（−）間に高い電
圧（数十キロボルト）を印加して（トリガー回路１１１
によりトリガーをかけて）、アノードとカソードとの間
に電流を流して、シマー放電状態とする。A high voltage (tens of kilovolts) is applied between the metal reflector (cavity) surrounding the lamp and the cathode (-) (trigger circuit 111).
Then, a current is caused to flow between the anode and the cathode to bring about a simmer discharge state.
【０００８】、このとき、通常ランプＦＬにかかって
いる電圧は１００〜２００Ｖ、電流は１〜３Ａで、これ
以上低くなるとシマー放電が切れてしまい、もう一度工
程からなり直しとなる。At this time, the voltage normally applied to the lamp FL is 100 to 200 V and the current is 1 to 3 A. If it is lower than this, the simmer discharge is cut off, and the process is restarted.
【０００９】、シマーが通っている状態であれば、ラ
ンプＦＬは低いインピーダンス状態であるので、主電源
１０５から大きな電力（例えば平均電力１０ｋＷ、ピー
ク４００Ｖ、４００Ａ）を入れることができる。When the simmer is in the state of passing, since the lamp FL is in a low impedance state, a large amount of power (for example, average power 10 kW, peak 400V, 400A) can be input from the main power source 105.
【００１０】従って、主回路１０３の電源１０５は、通
常平均電力１０ｋＷ、ピークで４００Ｖ、４００Ａの出
力が必要な大きな電源である。また、ランプＦＬのシマ
ー電流を維持するシマー回路１０７は、通常、平均出力
数百Ｗ程度である。トリガー回路１１１によるトリガー
前のランプＦＬにシマー電流が流れる前において（ラン
プＦＬはハイインピーダンス状態）は、このシマー回路
１０７の出力は１５００Ｖ程度まで上昇している。トリ
ガー後、ランプＦＬに一旦シマー電流が流れた後は、シ
マー回路１０７がシマー電流を維持するための電圧約１
００〜２００Ｖ、電流１〜３Ａの出力をしている。Therefore, the power supply 105 of the main circuit 103 is a large power supply which usually requires an average power of 10 kW and a peak output of 400 V and 400 A. Further, the simmer circuit 107 for maintaining the simmer current of the lamp FL usually has an average output of several hundred W. Before the simmer current flows through the lamp FL before being triggered by the trigger circuit 111 (the lamp FL is in a high impedance state), the output of the simmer circuit 107 has risen to about 1500V. After the trigger, once the simmer current flows through the lamp FL, the simmer circuit 107 maintains a voltage of about 1 for maintaining the simmer current.
It outputs 0 to 200 V and a current of 1 to 3 A.
【００１１】通常、このシマー回路１０７を構成してい
るシマー電源１０９の出力には、バラスト抵抗Ｒｓが挿
入されており、シマー電流が小さくなってシマーが切れ
そうなときこの抵抗が抱えている電位差（Ｖｓｒ＝Ｉｓ
ｒ×Ｒｓ）が小さくなり、結果的にシマー回路１０７が
出力している、ランプＦＬに印加している前記シマーを
維持するための電圧（通常、約１００〜２００Ｖ）が上
昇するため、ランプ電流が再び流れ初めてシマー電流は
常に一定に維持されることになる。Normally, a ballast resistor Rs is inserted in the output of the simmer power source 109 which constitutes the simmer circuit 107, and when the simmer current becomes small and the simmer is likely to break, the potential difference held by the resistor is held. (Vsr = Is
r × Rs) becomes smaller, and as a result, the voltage (usually about 100 to 200 V) for maintaining the simmer applied to the lamp FL, which is output from the simmer circuit 107, rises, so that the lamp current is increased. The simmer current will always be kept constant for the first time that the current flows again.
【００１２】また、トリガー回路１１１では、通常数１
０ｋＶの短いパルス状の電圧を出力して、絶縁破壊を起
こすことによりシマー電流が流れるためのきっかけを作
っている。Further, in the trigger circuit 111, the normal number 1
By outputting a short pulsed voltage of 0 kV to cause dielectric breakdown, a trigger for the simmer current to flow is created.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、シマー回路１０７に必要な
バラスト抵抗はとても大きな電力を消費してしまうとい
う問題がある。例えば、シマー電流が流れた後の状態に
おいて、抵抗前の電圧１５００Ｖに対して出力が１００
Ｖであったとすると、抵抗Ｒｓに印加される電圧は１５
００Ｖ−１００Ｖ=１４００Ｖとなる。この状態でシマ
ー電流が３Ａ流れたとすると、１４００Ｖ×３Ａ=４．
２ｋＷの電力消費となる。従って、抵抗Ｒｓは、４．２
ｋＷ以上の許容電力を持った大きな抵抗が必要となる。
また、当然ながら、シマー電源１０９の消費電力もそれ
以上のものとなる。However, such a conventional technique has a problem that the ballast resistor required for the simmer circuit 107 consumes a very large amount of power. For example, in the state after the simmer current has flowed, the output is 100 with respect to the voltage before resistance of 1500V.
If it is V, the voltage applied to the resistor Rs is 15
It becomes 00V-100V = 1400V. If 3A of simmer current flows in this state, 1400V × 3A = 4.
The power consumption is 2 kW. Therefore, the resistance Rs is 4.2.
A large resistance with an allowable power of kW or more is required.
Further, as a matter of course, the power consumption of the simmer power source 109 is higher than that.
【００１４】なお、４００Ｖ、４００Ａを出力する主回
路１０３でシマー維持を行なえば、前述のような無駄な
電力消費は避けられるが、４００Ａをコントロールしな
ければならない電源にとってわずか１Ａの電流をコント
ロールするのは、一般にかなり難しいという新たな問題
が生じてくる。If the main circuit 103 that outputs 400V and 400A performs simmer maintenance, the above-mentioned useless power consumption can be avoided, but a current of only 1A is controlled for the power supply that must control 400A. There is a new problem that is generally quite difficult.
【００１５】また、主回路１０３のスイッチング周波数
を高くすると、スイッチング損失が発生して発熱が増え
て効率低下してしまうため、数キロから数十キロヘルツ
の低い周波数を用いるのが一般的である。この低い周波
数の電流を平滑するために、出力インダクタンスＬ０は
大きなものが必要となる。このため、主回路１０３の出
力応答性はあまり早いものではなく、シマー状態が変動
して大きな電流が必要となった場合、応答性が悪いた
め、シマーが切れてしまうおそれがある。Further, if the switching frequency of the main circuit 103 is increased, switching loss occurs, heat generation increases, and efficiency decreases, so it is general to use a low frequency of several kilos to several tens of kilohertz. In order to smooth this low frequency current, a large output inductance L 0 is required. For this reason, the output response of the main circuit 103 is not very fast, and when the simmer state changes and a large current is required, the responsiveness is poor and the simmer may be cut off.
【００１６】この発明の目的は、以上のような従来の技
術の問題点に着目してなされたものであり、無駄な電力
を消費せずにシマー放電を維持することのできるＹＡＧ
レーザ電源装置を提供することにある。The object of the present invention has been made by paying attention to the problems of the conventional techniques as described above, and it is possible to maintain the simmer discharge without wasteful power consumption.
It is to provide a laser power supply device.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のＹＡＧレーザ電源装置は、
ランプに電力を供給してレーザ出力するための主回路
と、前記ランプ内の放電を最低限維持するためにシマー
放電をさせるシマー回路と、ランプに強力なパルスを印
加して放電のきっかけをつくるトリガー回路と、を備え
たＹＡＧレーザ電源装置であって、前記シマー回路が、
前記ランプに高圧を印加して前記トリガー回路からのパ
ルスによりシマー放電を行なう高圧発生回路と、前記シ
マー放電を維持するシマー維持回路を有すること、を特
徴とするものである。In order to achieve the above object, a YAG laser power supply device of the invention according to claim 1 comprises:
A main circuit for supplying electric power to the lamp for laser output, a simmer circuit for causing a simmer discharge to maintain the discharge in the lamp to a minimum, and a trigger for the discharge by applying a powerful pulse to the lamp A YAG laser power supply device comprising: a trigger circuit, wherein the simmer circuit comprises:
A high voltage generation circuit for applying a high voltage to the lamp to perform a simmer discharge by a pulse from the trigger circuit, and a simmer maintenance circuit for maintaining the simmer discharge are provided.
【００１８】従って、シマー回路の高圧発生回路がラン
プに高圧を印加し、トリガー回路が強力なパルスをラン
プに印加することによりシマー放電を行い、シマー維持
回路が放電を維持するぎりぎりの放電状態であるシマー
放電を維持させる。このシマー放電の状態で、主回路が
電圧を印加して、ランプに大きな電力を供給してレーザ
出力する。このとき、シマー放電の維持は、高圧発生回
路を使用せずにシマー維持回路により行なわれる。Therefore, the high-voltage generating circuit of the simmer circuit applies a high voltage to the lamp, and the trigger circuit applies a strong pulse to the lamp to cause simmer discharge, and the simmer-maintaining circuit maintains the discharge in a marginal discharge state. Maintain a certain simmer discharge. In the state of this simmer discharge, the main circuit applies a voltage to supply a large amount of power to the lamp for laser output. At this time, the simmer discharge is maintained by the simmer maintenance circuit without using the high voltage generation circuit.
【００１９】請求項２による発明のＹＡＧレーザ電源装
置は、請求項1記載のＹＡＧレーザ電源装置において、
前記シマー維持回路が、前記ランプに供給される電流を
測定する電流センサと、前記ランプへの電流のＯＮ・Ｏ
ＦＦを切換えるスイッチング素子と、前記電流センサか
らの電流をフィードバックして電源から供給される電圧
をＯＮとＯＦＦの比を変えることにより所定の電流とす
べくスイッチング素子を制御する制御回路と、を備えて
なることを特徴とするものである。A YAG laser power supply device according to a second aspect of the present invention is the YAG laser power supply device according to the first aspect.
The simmer maintenance circuit measures a current supplied to the lamp, and a current sensor for turning on / off the current to the lamp.
A switching element that switches the FF, and a control circuit that controls the switching element so that the current supplied from the current sensor is fed back and the voltage supplied from the power supply is changed to a predetermined current by changing the ON / OFF ratio. It is characterized by
【００２０】従って、シマー維持回路では、ランプに供
給される電流を電流センサにより検出して制御回路にフ
ィードバックし、制御回路がスイッチング素子をＯＮ・
ＯＦＦ制御して、ＯＮとＯＦＦの比を変えることにより
所定の電流を得る。Therefore, in the simmer maintenance circuit, the current supplied to the lamp is detected by the current sensor and fed back to the control circuit, and the control circuit turns on the switching element.
A predetermined current is obtained by controlling OFF and changing the ratio of ON and OFF.
【００２１】請求項３による発明のＹＡＧレーザ電源装
置は、請求項２に記載のＹＡＧレーザ電源装置におい
て、前記シマー維持回路の電源が、前記主回路における
主電源であること、を特徴とするものである。A YAG laser power supply device according to a third aspect of the present invention is the YAG laser power supply device according to the second aspect, wherein the power source of the simmer maintenance circuit is the main power source in the main circuit. Is.
【００２２】従って、シマー維持に必要な電流は小さい
ため、スイッチング素子も電流容量の小さいものを使用
することができ、スイッチング速度が早くなるので、主
回路の主電源を電源としてＯＮ時間を短くすることによ
りシマー維持に必要な電圧を得ることができる。Therefore, since the current required for maintaining the simmer is small, a switching element having a small current capacity can be used, and the switching speed is increased, so that the main power supply of the main circuit is used as a power supply and the ON time is shortened. As a result, the voltage necessary for maintaining the simmer can be obtained.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【００２４】図１を参照するに、この発明に係るＹＡＧ
レーザ電源装置１では、主回路３、シマー維持回路５、
高圧発生回路７、トリガー回路９を有している。Referring to FIG. 1, a YAG according to the present invention.
In the laser power supply device 1, the main circuit 3, the simmer maintenance circuit 5,
It has a high voltage generation circuit 7 and a trigger circuit 9.
【００２５】前記主回路３は、ランプＦＬに電力を供給
してレーザ出力するための回路であり、主電源１１が、
スイッチング素子Ｑ１、インダクタＬ０、電流センサ１
３、ダイオードＤ１を介してレーザ光を発するランプＦ
Ｌに接続されている。また、還流ダイオードＤ２が設け
られている。The main circuit 3 is a circuit for supplying power to the lamp FL to output a laser, and the main power supply 11 is
Switching element Q 1 , inductor L 0 , current sensor 1
3, a lamp F that emits laser light through the diode D 1
It is connected to L. Further, a free wheeling diode D 2 is provided.
【００２６】すなわち、主回路３では、４００Ｖ以上
（通常６００Ｖ程度）の主電源１１から供給される電圧
を、制御回路１５がスイッチング素子Ｑ１によりＰＷＭ
変調（パルス幅変調）を行なって、インダクタＬ０によ
り電流を平滑してランプＦＬに電力を供給するものであ
る。ＰＷＭ変調では、電流センサ１３により検出された
電流を制御回路１５にフィードバックすることにより、
主回路３が指令に追従する電流となるように制御され
る。That is, in the main circuit 3, the control circuit 15 uses the switching element Q 1 to PWM the voltage supplied from the main power source 11 of 400 V or more (usually about 600 V).
Modulation (pulse width modulation) is performed, the current is smoothed by the inductor L 0, and power is supplied to the lamp FL. In the PWM modulation, by feeding back the current detected by the current sensor 13 to the control circuit 15,
The main circuit 3 is controlled so that the current follows the command.
【００２７】この主回路３で扱う最大電流は４００Ａ程
度なので、スイッチング素子Ｑ１および電流センサ１３
は、それに見合う電流容量のものを具備しなければなら
ない。すなわち、大きな電流を扱うので、ＰＷＭのキャ
リア周波数は２０ｋＨｚ程度である。Since the maximum current handled by the main circuit 3 is about 400 A, the switching element Q 1 and the current sensor 13
Must have a current capacity commensurate with it. That is, since a large current is handled, the PWM carrier frequency is about 20 kHz.
【００２８】また、前記シマー維持回路５は、前述した
主回路３の主電源１１を電圧源としており、構成は主回
路３と同様であって、スイッチング素子Ｑ２、出力イン
ダクタンスＬｓ、電流センサ１７、ダイオードＤ３を介
してレーザ光を発するランプＦＬに接続されている。ま
た、還流ダイオードＤ４が設けられている。The simmer maintaining circuit 5 uses the main power source 11 of the main circuit 3 described above as a voltage source and has the same configuration as that of the main circuit 3, and includes the switching element Q 2 , the output inductance Ls, and the current sensor 17. , And is connected to a lamp FL that emits laser light via a diode D 3 . Further, a free wheeling diode D 4 is provided.
【００２９】このシマー維持回路５においてもスイッチ
ング素子Ｑ２は制御回路１９によりＰＷＭで制御される
が、この制御回路１９は出力電流がある決められたシマ
ー電流（例えば２Ａ）になるようにスイッチング素子Ｑ
２のＤＵＴＹをコントロールしている。In the simmer maintaining circuit 5 as well, the switching element Q 2 is controlled by the control circuit 19 by PWM. The control circuit 19 switches the switching element so that the output current becomes a certain simmer current (for example, 2 A). Q
It controls DUTY of 2 .
【００３０】すなわち、供給電圧が４００Ｖ以上に対し
て出力電圧を１００Ｖ程度の低い電圧にしなければなら
ないため、スイッチング素子Ｑ２がＯＮしている時間
（ＰＷＭのＤＵＴＹ）は小さなものでなければならない
が、スイッチング速度が早いため、それが可能となる。
逆にいうと、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング速度
を早くすることにより、主回路３と同じ主電源１１でシ
マー維持回路５を構成することが可能となる。That is, since the output voltage must be a low voltage of about 100 V for a supply voltage of 400 V or more, the time during which the switching element Q 2 is ON (PWM DUTY) must be small. This is possible because of the high switching speed.
Conversely, by increasing the switching speed of the switching element Q 2 , the simmer maintaining circuit 5 can be configured with the same main power source 11 as the main circuit 3.
【００３１】また、シマー維持に必要な電流は、１〜３
Ａ程度なので、スイッチング素子Ｑ ２および電流センサ
１７はそれに見合う小さな電流容量のものでよい。すな
わち、電流容量の小さなスイッチング素子Ｑ２は、電流
容量の大きなスイッチング素子に比べてスイッチング速
度が速く、また扱う電流も小さいので、ここでの損失は
それほど大きなものにはならない。また、電流センサ１
７も1〜３Ａの検出をするためのものを用いることによ
り、シマー電流検出のダイナミックレンジが改善される
ため、精度の良い電流フィードバックが可能となる。The current required to maintain the simmer is 1 to 3
Since it is about A, switching element Q TwoAnd current sensor
17 may have a small current capacity corresponding thereto. sand
That is, a switching element Q with a small current capacityTwoIs the current
Switching speed is higher than that of switching elements with large capacity
Since the speed is fast and the current handled is small, the loss here is
It won't be that big. In addition, the current sensor 1
7 also uses the one for detecting 1-3A.
Improves the dynamic range of simmer current detection
Therefore, accurate current feedback is possible.
【００３２】シマー維持回路５の出力インダクタンスＬ
ｓは、ここに流れる電流が１〜３Ａであるため、小さな
ものですむ。また、上記スイッチング素子Ｑ２のスイッ
チング速度が早いため、ＰＷＭのキャリア周波数を数百
ｋＨｚまで上げることができ、そのためにインダクタン
ス値そのものを小さくすることができ、変動に対する応
答速度も向上する。Output inductance L of simmer maintenance circuit 5
s is small because the current flowing here is 1 to 3A. Further, since the switching speed of the switching element Q 2 is high, the PWM carrier frequency can be increased to several hundreds kHz, so that the inductance value itself can be reduced and the response speed to fluctuations is also improved.
【００３３】前記高圧発生回路７では、１５００Ｖの電
源２１が抵抗Ｒｓにより負荷と接続されている。但し、
この場合の高圧発生回路７は、トリガーをかけるための
高圧を発生するときのみ必要なものなので、従来のよう
にシマー維持には用いられない。このため、高圧発生回
路７には基本的に大きな出力電流が流れることはないの
で、漏れ電流程度の出力容量があればよい。In the high voltage generating circuit 7, a 1500 V power source 21 is connected to a load by a resistor Rs. However,
The high-voltage generating circuit 7 in this case is required only when generating a high voltage for applying a trigger, and thus is not used for maintaining the simmer unlike the prior art. Therefore, basically, a large output current does not flow in the high voltage generation circuit 7, so that it is sufficient that the high voltage generation circuit 7 has an output capacity of about the leakage current.
【００３４】すなわち、Ｒｓはバラスト抵抗の意味合い
ではないため、大きな抵抗値のものを用いることができ
るので、ここでの抵抗における損失はほとんど発生しな
い。従って、高圧発生回路７の電源容量はごく小さなも
のでよい。That is, since Rs does not mean ballast resistance, a resistor having a large resistance value can be used, so that a loss in resistance here hardly occurs. Therefore, the power supply capacity of the high voltage generation circuit 7 may be very small.
【００３５】以上の結果から、高圧発生回路７の出力抵
抗を大きな抵抗値のものを用いることができ、無駄な損
失が発生しないので無駄な電力消費をせずに、回路全体
の効率が向上する。From the above results, the output resistance of the high-voltage generating circuit 7 can be used with a large resistance value, and unnecessary loss is not generated, so that the efficiency of the entire circuit is improved without wasteful power consumption. .
【００３６】また、高圧発生回路７は、トリガーをかけ
るときだけ働けばよく、応答速度が要求されないので、
ゆっくりと昇圧すればよく、例えば商用電圧源をコック
ウォルトフォン回路で昇圧するなど、簡単な回路とする
ことができる。Further, the high-voltage generating circuit 7 only needs to work when a trigger is applied, and no response speed is required.
It suffices to raise the voltage slowly, and a simple circuit can be used, such as boosting a commercial voltage source with a Cockwalt phone circuit.
【００３７】さらに、応答速度が早く、精度がよいシマ
ー維持回路５が構成できるので、安定したシマー電流を
得ることができる。Furthermore, since the simmer maintaining circuit 5 having a high response speed and high accuracy can be constructed, a stable simmer current can be obtained.
【００３８】なお、この発明は前述の発明の実施の形態
に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、
その他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述
の発明の実施の形態においては、電流フィードバックに
より主電源１１の制御を行なっているが、この他、電圧
フィードバックや電力フィードバックにより制御するこ
ともできる。The present invention is not limited to the above-described embodiments of the invention, but can be made by making appropriate changes.
It can be implemented in other modes. That is, in the embodiment of the invention described above, the main power supply 11 is controlled by the current feedback, but in addition to this, the main power supply 11 can be controlled by the voltage feedback or the power feedback.
【００３９】また、前述の発明の実施の形態において
は、シマー維持回路５は主回路３の主電源１１を電源と
して電力の供給を受けているが、別個の電源を設けるよ
うにしても良い。Further, in the embodiment of the invention described above, the simmer maintenance circuit 5 is supplied with electric power by using the main power source 11 of the main circuit 3 as a power source, but a separate power source may be provided.
【００４０】さらに、高圧発生回路７はシマーが流れた
後は必要ないので、シマーが流れたことを確認した後は
ＯＦＦにしても良い。Further, the high-voltage generating circuit 7 is not necessary after the simmer flows, so it may be turned off after confirming that the simmer flows.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるＹＡＧレーザ電源装置では、シマー回路の高圧発生
回路がランプに高圧を印加し、トリガー回路が強力なパ
ルスをランプに印加することによりシマー放電を行い、
シマー維持回路が放電を維持するぎりぎりの放電状態で
あるシマー放電を維持させる。このシマー放電の状態
で、主回路が電圧を印加して、ランプに大きな電力を供
給してレーザ出力する。このとき、シマー放電を維持す
るのに高圧発生回路を使用しないため、高圧発生回路の
出力抵抗を大きくしても無駄な損失が発生せず、無駄な
電力を消費せずにシマー放電を維持することができる。As described above, in the YAG laser power supply device according to the invention of claim 1, the high voltage generation circuit of the simmer circuit applies a high voltage to the lamp, and the trigger circuit applies a strong pulse to the lamp. Simmer discharge,
The simmer maintenance circuit maintains simmer discharge, which is a discharge state at the very end of maintaining discharge. In the state of this simmer discharge, the main circuit applies a voltage to supply a large amount of power to the lamp for laser output. At this time, since the high voltage generating circuit is not used to maintain the simmer discharge, no unnecessary loss occurs even if the output resistance of the high voltage generating circuit is increased, and the simmer discharge is maintained without wasting power. be able to.
【００４２】請求項２の発明によるＹＡＧレーザ電源装
置では、シマー維持回路では、ランプに供給される電流
を電流センサにより検出して制御回路にフィードバック
し、制御回路がスイッチング素子をＯＮ・ＯＦＦ制御す
るので、ＯＮとＯＦＦの比を変えることにより所定の電
流を得ることができる。In the YAG laser power supply device according to the invention of claim 2, in the simmer maintenance circuit, the current supplied to the lamp is detected by the current sensor and fed back to the control circuit, and the control circuit controls ON / OFF of the switching element. Therefore, a predetermined current can be obtained by changing the ratio of ON and OFF.
【００４３】請求項３の発明によるＹＡＧレーザ電源装
置では、シマー維持に必要な電流は小さいため、スイッ
チング素子も電流容量の小さいものを使用することがで
き、スイッチング速度が早くなるので、主回路の主電源
を電源としてＯＮ時間を短くすることによりシマー維持
に必要な電圧を得ることができる。In the YAG laser power supply device according to the third aspect of the present invention, since the current required to maintain the simmer is small, it is possible to use a switching element having a small current capacity, and the switching speed is increased, so that the main circuit of the main circuit is improved. By using the main power source as the power source and shortening the ON time, it is possible to obtain the voltage required to maintain the simmer.
【図１】この発明に係るＹＡＧレーザ電源装置を示す回
路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a YAG laser power supply device according to the present invention.
【図２】従来より一般的なＹＡＧレーザ電源装置を示す
回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional YAG laser power supply device.
１ ＹＡＧレーザ電源装置 ３ 主回路 ５ シマー維持回路 ７ 高圧発生回路 ９ トリガー回路 １１ 主電源 １７ 電流センサ １９ 制御回路 ＦＬ ランプ Ｑ２ スイッチング素子1 YAG Laser Power Supply Device 3 Main Circuit 5 Shimmer Maintenance Circuit 7 High Voltage Generation Circuit 9 Trigger Circuit 11 Main Power Supply 17 Current Sensor 19 Control Circuit FL Lamp Q 2 Switching Element
Claims (3)
ための主回路と、前記ランプ内の放電を最低限維持する
ためにシマー放電をさせるシマー回路と、ランプに強力
なパルスを印加して放電のきっかけをつくるトリガー回
路と、を備えたＹＡＧレーザ電源装置であって、 前記シマー回路が、前記ランプに高圧を印加して前記ト
リガー回路からのパルスによりシマー放電を行なう高圧
発生回路と、前記シマー放電を維持するシマー維持回路
を有すること、を特徴とするＹＡＧレーザ電源装置。1. A main circuit for supplying electric power to a lamp to output a laser, a simmer circuit for performing a simmer discharge to maintain a discharge in the lamp to a minimum, and applying a strong pulse to the lamp. A YAG laser power supply device comprising: a trigger circuit for generating a trigger for discharge, wherein the simmer circuit applies a high voltage to the lamp to perform a simmer discharge by a pulse from the trigger circuit, and A YAG laser power supply device having a simmer maintaining circuit for maintaining a simmer discharge.
給される電流を測定する電流センサと、前記ランプへの
電流のＯＮ・ＯＦＦを切換えるスイッチング素子と、前
記電流センサからの電流をフィードバックして電源から
供給される電圧をＯＮとＯＦＦの比を変えることにより
所定の電流とすべくスイッチング素子を制御する制御回
路と、を備えてなることを特徴とする請求項1記載のＹ
ＡＧレーザ電源装置。2. The simmer maintenance circuit feeds back the current from the current sensor, a current sensor for measuring the current supplied to the lamp, a switching element for switching ON / OFF of the current to the lamp. 2. The Y according to claim 1, further comprising: a control circuit that controls the switching element so that the voltage supplied from the power supply has a predetermined current by changing the ON / OFF ratio.
AG laser power supply.
路における主電源であること、を特徴とする請求項2に
記載のＹＡＧレーザ電源装置。3. The YAG laser power supply device according to claim 2, wherein the power supply for the simmer maintenance circuit is a main power supply for the main circuit.
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2003078191A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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