JP2819198B2 - 固体レーザ電源装置 - Google Patents

固体レーザ電源装置

Info

Publication number
JP2819198B2
JP2819198B2 JP3072381A JP7238191A JP2819198B2 JP 2819198 B2 JP2819198 B2 JP 2819198B2 JP 3072381 A JP3072381 A JP 3072381A JP 7238191 A JP7238191 A JP 7238191A JP 2819198 B2 JP2819198 B2 JP 2819198B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
power
direct current
current
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3072381A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04282880A (ja
Inventor
実 斉藤
和義 数藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Miyachi Co Ltd
Original Assignee
Amada Miyachi Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amada Miyachi Co Ltd filed Critical Amada Miyachi Co Ltd
Priority to JP3072381A priority Critical patent/JP2819198B2/ja
Publication of JPH04282880A publication Critical patent/JPH04282880A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2819198B2 publication Critical patent/JP2819198B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ電源装置に関し、
詳しくはレーザの励起光源たるキセノンランプやクリプ
トンランプ等の駆動に適したレーザ電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ光には用途に合わせた波形制御が
要求される。例えば金属板の溶接に利用される場合、夫
々の板厚、素材、メッキの有無等に合わせて、図2
(A)〜(D)に示すような様々なレーザ出力の波形制
御が要求される。波形制御はレーザ媒質を励起する光源
の発光波形を制御することに依り行なわれる。
【0003】発光波形を制御する為の回路の従来例を図
4に示す。この回路は特公昭63−20032号公報に
記載されたものであり、詳細な動作は該公報の記載に依
るとして、この従来の回路では、高周波スイッチS1に
依り直流電源を断続して高周波パルス列を作り、コイル
LとコンデンサCから成る平滑回路に依り該高周波パル
ス列から高周波成分を除去する。そしてこの回路では、
高周波スイッチS1の断続の時間を変化させる、即ち該
高周波のマーク、スペース比を変化させて所望の輪郭の
パルス列を得るようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の回
路は、基本的には、高周波スイッチS1の導通時にコイ
ルLに流れる電流に依り、該コイルLにエネルギーを蓄
積し、これを該スイッチS1の非導通時にコンデンサC
に蓄積するというものである。キセノンランプやクリプ
トンランプの駆動には150ボルト〜500ボルトの電
圧とキロワット前後の電力を必要とする。この為コンデ
ンサCの容量はそのエネルギーを蓄積できるだけの大き
さが必要で、外形が大きく高価なものを用いなければな
らない。
【0005】また、大きなエネルギーが短時間にコンデ
ンサCに流れるので、ダイオードDには、許容電流が十
分に大きなものを用いなければならない。従来の回路で
は、多くの場合供給される直流電源電圧より高い電圧は
供給できないから、商用電源を昇圧し直流化するための
変圧器とダイオードが必要であり、それ等も自ずから電
力、電圧に見合った大きなもの、耐圧の高いものが必要
になって来る。
【0006】更に、従来の回路は、基本的にはコイルL
とコンデンサCからなる共振回路にパルス列を供給する
というものである。従って、その共振周波数とパルス間
隔(周波数)との間にはマッチングが必要であり、パル
ス間隔、デューティ比に対するコイルLとコンデンサC
の値の設定が難しい。これらの値が定められると、パル
ス間隔やデューティ比を自由に変えるということは出来
なくなる。従って、出力波形の制御は出来るとはいうも
のの、任意の波形を自由に生成するということは実際上
困難である。他の方法として、コンデンサバンクの切替
により波形を制御するという方法もあるが、これとても
制御可能なパルス幅や波形は限られている。本願各発明
の目的は、これら従来技術の問題点を解決し、上記制約
が無く、しかも用途に応じて第2の直流の電流波形、電
波形又は電力波形を自由に変えられる固体レーザ電源
装置を実現することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
では、商用交流電源を整流して第1の直流を出力する第
1の整流手段と、前記第1の直流を断続して前記商用交
流電源より高い周波数の高周波電力を発生する断続手段
と、前記高周波電力を変成する変成器と、前記変成され
た高周波電力を整流して第2の直流を出力する第2の整
流手段とを備え、前記第2の直流によりレーザ励起光源
を点灯するレーザ電源装置において、前記第2の直流の
電流波形、電圧波形又は電力波形を予め設定する設定回
路と、前記設定に基づいて前記第2の直流の波形が予め
設定されたものとなるように前記断続手段による第1の
直流の断続で生成されるパルスのパルス幅を制御する制
御手段とを備えることとして、上記課題の解決を図る。
また、請求項2の発明では、商用交流電源を整流して第
1の直流を出力する第1の整流手段と、前記第1の直流
を断続して前記商用交流電源より高い周波数の高周波電
力を発生する断続手段と、前記高周波電力を変成する変
成器と、前記変成された高周波電力を整流して第2の直
流を出力する第2の整流手段とを備え、前記第2の直流
によりレーザ励起光源を点灯するレーザ電源装置におい
て、前記第2の直流の電流波形、電圧波形又は電力波形
を予め設定する設定回路と、前記第2の直流の電圧を検
出する電圧検出手段と、前記第2の直流の電流を検出す
る電流検出手段と、前記設定に基づいて前記第2の直流
波形が予め設定されたものとなるように前記断続手段
による第1の直流の断続で生成されるパルスのパルス幅
を制御し、かつ前記検出された第2の直流の電圧と電流
フィードバックして前記第2の直流の波形が予め設定
されたものからずれないように前記パルス幅を調整する
制御手段とを備えることとして、上記課題の解決を図
る。
【0008】
【作用】即ち、請求項1の発明では、第2の直流の電流
波形、電圧波形又は電力波形を、設定回路により予め設
定する。ここに第2の直流とは、第1の整流手段が商用
交流電源を整流して第1の直流を出力し、これを断続手
段が断続して前記商用交流電源より高い周波数の高周波
電力を発生し、変成器がこれを変成し、その出力を第2
の整流手段が整流して出力したものである。レーザ励起
光源は、この第2の直流で駆動され、制御手段は、前記
設定回路に基づいてこの第2の直流の波形が予め設定さ
れたものとなるように前記断続手段による第1の直流の
断続で生成されるパルスのパルス幅を制御する。また、
請求項2の発明でも、前記第2の直流の電流波形、電圧
波形又は電力波形を設定回路により予め設定する。前記
第2の直流の電圧が電圧検出手段で検出され、前記第2
の直流の電流が電流検出手段で検出される。制御手段
は、前記設定回路に基づいて前記第2の直流の波形が予
め設定されたものとなるように前記断続手段による第1
の直流の断続で生成されるパルスのパルス幅を制御し、
かつ前記検出された第2の直流の電圧と電流をフィード
バックして前記第2の直流の波形が予め設定されたもの
からずれないように前記パルス幅を調整する。
【0009】
【実施例】以下本発明の詳細を図1に示す実施の一例に
基いて説明する。図に於て1は第1の整流手段たる整流
ブロックで、100又は200ボルトの単相又は三相の
商用電源ACを整流し、第1の直流DC1を発生する。
2はコンデンサで、該直流DC1を平滑する。3は断続
手段たるスイッチング回路で、中央処理装置4から供給
される制御信号SWに従い、トランジスタ5と8の組が
導通している間、変成器9の一次巻線9Pに電流+I
を、トランジスタ6と7の組が導通している間、変成器
9の一次巻線9Pに逆方向の電流−Iを通電する。なお
以下の説明に於て、トランジスタ5,8の組は「第1組
トランジスタ」、トランジスタ6,7の組は「第2組ト
ランジスタ」と、中央処理装置は「CPU」と称す。
【0010】10,11は第2の整流手段たるダイオー
ドで、変成器の端子9A,9Bに発生する高周波FHを
整流し第2の直流DC2を発生する。該直流DC2はキ
セノンランプ13の一方の端子13Aに供給される。な
おキセノンランプ13の他端13Bは変成器9の二次巻
線9Sのセンタータップ9Cに接続されている。14は
電流検出プローブで、キセノンランプ13に流れる電流
を検出する。検出プローブ14の出力は電流検出回路1
5に供給される。該回路15は電流の大きさに対応した
デジタル値DIをCPU4に供給する。16はシマー回
路で、キセノンランプ13にシマー(SIMMER)電
流を供給する。
【0011】17は電圧検出器で、キセノンランプ13
の端子電圧に対応したデジタル値DVをCPU4に供給
する。18はトリガ回路で、キセノンランプ13にトリ
ガ電圧を供給する。19は設定回路で、前記第2の直流
DC2の波形、電圧、その他装置の作動に必要な種々の
値を設定するのに用いられる。20は表示回路で、CP
U4から供給される種々のデータを表示する。21はイ
ンターロック回路で、冷却水の流量や水温の検出手段、
筐体の開閉検出手段等を含み、それらが異常を検知した
場合、CPU4に割込み信号を供給し、装置作動を停止
させる。22は外部インターフェースで、他のコンピュ
ータ等とCPU4との間のデータの授受を行なう。CP
U4は内蔵されたリードオンリメモリのプログラムに従
い、装置全体の作動を制御する。
【0012】第2の直流DC2の波形制御は第1組トラ
ンジスタの導通時間TD1と第2組トランジスタの導通
時間TD2及びどちらの組も導通させない不導通時間T
HDの調節に依って行なう。要求される第2の直流DC
2の波形の第1例を図3(B)に示す。なお同図(A)
はそのときのスイッチング回路3の出力電流Iの波形で
ある。ここで例えば第2の直流DC2は、期間T2に於
て最大値DCMに保たれるものとし、その前後の期間T
1及びT3に於てその50パーセントの値(1/2DC
M)に保たれるものとする。
【0013】本実施例ではダイオード10,11により
全波整流を行なっている.従って期間T2に於ける値を
最大値DCMに保つには、この期間に於て、不導通時間
THDを「0」にし、第1組と第2組のトランジスタの
導通時間TD1およびTD2を等しくして、変成器9の
一次巻線9Pに+Iと−Iの電流を交互に通電する。こ
のときパルスデューティは100パーセントとなる。期
間T1とT3に於て、DC2の値を50パーセントに保
つには、第1組と第2組のトランジスタの導通時間TD
1およびTD2を上記パルスデューティを100パーセ
ントのときの2分の1の時間にすると共に、この第1組
と第2組のトランジスタの導通時間TD1およびTD2
の間に、これらと同じ長さの不導通時間THDを設け
る。なおこのときのパルスデューティは50パーセント
になる。要求される第2の直流DC2の波形の第2例を
図3(C)に示す。同図(D)はそのときのスイッチン
グ回路3の出力電流Iの波形である。この波形例(D)
は第1の例と形は同じであるが、期間T1,T2,T3
が第1の例の半分になっている。この波形を得るため、
この第2の例の各期間に於ける第1組と第2組のトラン
ジスタの導通時間TD1およびTD2並びにこれらの不
導通時間THDは夫々上記第1例の半分にされる。
【0014】導通時間TD1及びTD2並びにこれらの
不導通時間THDは、要求される波形に応じて変更され
る。制御の対象は電流波形、電圧波形の何れでも良い。
波形制御のみで無く、デジタル値DI、DVを利用して
励起光源に供給される電力の制御を行なっても良い。実
施例では、スイッチング回路3が4つのトランジスタか
ら成るフルブリッジで構成されているが、2個のトラン
ジスタに依るハーフブリッジで、或いは1個のトランジ
スタのみでこのスイッチング回路3を構成してもよい。
トランジスタに代るサイリスタその他の素子を用いても
良い。変成器9の出力は2個のダイオード10,11で
全波整流されているが、これもダイオード4個から成る
フルブリッジで、或いは1個のダイオードのみで行なう
ようにしてもよい。実施例では要求された波形で光源を
断続的に駆動しているが、連続的に駆動しながらその電
流や電圧の波形(増減)を制御する場合にも、本発明を
適用することができる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、レーザ励起光源を駆動する第2の直流の電流波形
電圧波形又は電力波形を、設定回路により予め設定し、
この設定に基づいてこの第2の直流の波形が予め設定さ
れたものとなるように、第1の直流の断続で生成される
パルスのパルス幅制御手段が制御するようにした。そ
の結果、例えば図2(A)〜(D)に示すような波形が
要求されても直ちに対応できるようになった。例えば、
図2(D)に示す波形が要求された場合、第2の直流を
図3(A)または(C)に示すような波形に制御するこ
とにより得られる。このように、第1の直流の断続で生
成されるパルスのパルス幅を制御することで第2の直流
の電流波形、電圧波形又は電力波形を自由に変えること
ができ、用途に応じ最適のレーザ励起ができるように
なった。
【0016】また、請求項2の発明では、前記第2の直
流の電流波形、電圧波形又は電力波形を設定回路により
予め設定し、前記第2の直流の電圧を電圧検出手段で検
出し、前記第2の直流の電流を電流検出手段で検出し、
前記設定回路に基づいて前記第2の直流の波形が予め設
定されたものとなるように第1の直流の断続で生成され
るパルスのパルス幅を制御手段が制御し、かつ前記検出
された第2の直流の電圧と電流をフィードバックして前
記第2の直流の波形が予め設定されたものからずれない
ように前記パルス幅を調整するようにした。これによ
り、請求項1の発明より更に精密にレーザ励起を制御す
ることができるようになった。
【0017】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
である。
【図2】要求される制御波形の一例を示す波形図であ
る。
【図3】要求される制御波形とその波形を得るための変
成器への供給電流の一例を示す波形図である。
【図4】従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
AC 商用電源 DC1 直流化出力 DC2 第2の整流手段出力 FH 高周波 1 第1の整流手段 3 断続手段 9 変成器 10,11 第2の整流手段 13 レーザ励起光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01S 3/0915

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用交流電源を整流して第1の直流を出
    力する第1の整流手段と、前記第1の直流を断続して前
    記商用交流電源より高い周波数の高周波電力を発生する
    断続手段と、前記高周波電力を変成する変成器と、前記
    変成された高周波電力を整流して第2の直流を出力する
    第2の整流手段とを備え、前記第2の直流によりレーザ
    励起光源を点灯するレーザ電源装置において、 前記第2の直流の電流波形、電圧波形又は電力波形を予
    め設定する設定回路と、 前記設定に基づいて前記第2の直流の波形が予め設定さ
    れたものとなるように前記断続手段による第1の直流の
    断続で生成されるパルスのパルス幅を制御する制御手段
    とを備えたことを特徴とする固体レーザ電源装置。
  2. 【請求項2】 商用交流電源を整流して第1の直流を出
    力する第1の整流手段と、前記第1の直流を断続して前
    記商用交流電源より高い周波数の高周波電力を発生する
    断続手段と、前記高周波電力を変成する変成器と、前記
    変成された高周波電力を整流して第2の直流を出力する
    第2の整流手段とを備え、前記第2の直流によりレーザ
    励起光源を点灯するレーザ電源装置において、 前記第2の直流の電流波形、電圧波形又は電力波形を予
    め設定する設定回路と、 前記第2の直流の電圧を検出する電圧検出手段と、 前記第2の直流の電流を検出する電流検出手段と、 前記設定に基づいて前記第2の直流の波形が予め設定さ
    れたものとなるように前記断続手段による第1の直流の
    断続で生成されるパルスのパルス幅を制御し、かつ前記
    検出された第2の直流の電圧と電流をフィードバック
    て前記第2の直流の波形が予め設定されたものからずれ
    ないように前記パルス幅を調整する制御手段とを備えた
    ことを特徴とする固体レーザ電源装置。
JP3072381A 1991-03-11 1991-03-11 固体レーザ電源装置 Expired - Fee Related JP2819198B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3072381A JP2819198B2 (ja) 1991-03-11 1991-03-11 固体レーザ電源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3072381A JP2819198B2 (ja) 1991-03-11 1991-03-11 固体レーザ電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04282880A JPH04282880A (ja) 1992-10-07
JP2819198B2 true JP2819198B2 (ja) 1998-10-30

Family

ID=13487658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3072381A Expired - Fee Related JP2819198B2 (ja) 1991-03-11 1991-03-11 固体レーザ電源装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2819198B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990007296A (ko) * 1997-06-27 1999-01-25 죠우찌 다까시 레이저 전원장치
TWI221791B (en) * 2002-04-02 2004-10-11 Mitsubishi Electric Corp Laser processing system and laser processing method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6377371U (ja) * 1986-11-07 1988-05-23
JPH02140984A (ja) * 1988-11-22 1990-05-30 Nec Corp エンハンスドパルス電流発生用レーザ電源
JPH04276674A (ja) * 1991-03-05 1992-10-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04282880A (ja) 1992-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8309878B2 (en) Universal input power supply utilizing parallel power modules
JPS63101083A (ja) 抵抗溶接機
US7902482B2 (en) Laser machining apparatus and control method for the apparatus
JP2819198B2 (ja) 固体レーザ電源装置
JP2002313547A (ja) 板材用誘導加熱装置
US5877952A (en) Power supply apparatus with initial arcing sustaining circuit
US6690142B2 (en) DC—DC converter
EP1511173B1 (en) Power conversion apparatus and dead time generator
JPH1174057A (ja) 無声放電用電源装置
JP3190622B2 (ja) 導電性材料の高周波誘導加熱システム
JP3190791B2 (ja) 抵抗溶接機の制御装置
JP3501548B2 (ja) 高周波変圧器の偏磁防止回路
JP2844873B2 (ja) 高周波加熱装置
JP2639985B2 (ja) 単相誘導電動機の制御方法
JPS58107265A (ja) 溶接用電源装置
JP3886608B2 (ja) 直流アーク溶接用電源装置
JPH07106085A (ja) 放電灯点灯装置
JPS628155Y2 (ja)
JP3295819B2 (ja) 放電灯点灯装置
JPH0697857B2 (ja) レ−ザ用光源の電源装置
JP2006180661A (ja) 放電負荷用電源装置
JPH05299743A (ja) レーザ用電源のパルス幅変調回路
JP3302548B2 (ja) 抵抗溶接制御装置
JPH0513860A (ja) レーザ電源装置
KR100331442B1 (ko) 공진형인버터식x선고전압장치

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees