JP2849876B2 - 充電制御を許容する手段を備えた、電気エネルギ蓄積手段充電装置 - Google Patents

充電制御を許容する手段を備えた、電気エネルギ蓄積手段充電装置

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JP2849876B2 JP3500177A JP50017791A JP2849876B2 JP 2849876 B2 JP2849876 B2 JP 2849876B2 JP 3500177 A JP3500177 A JP 3500177A JP 50017791 A JP50017791 A JP 50017791A JP 2849876 B2 JP2849876 B2 JP 2849876B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電気エネルギ蓄積手段充電手段に関する。本
発明はとくに金属蒸気レーザ、例えば銅蒸気レーザのパ
ルス型電源に向けられる動力発生器の製造に適用され
る。
従来の技術 金属蒸気レーザかつとくに銅蒸気レーザにおいて、反
転分布が高い瞬時の動力電気放電による蒸気により励起
することにより得られることは知られている。これらの
放電エネルギは電気エネルギ蓄積手段を有する動力パル
ス発生器から到来し、蓄積手段はそれら自体１または複
数のコンデンサを有しかつ予め高い電圧に充電される。
これらの電気エネルギ蓄積手段はこれらがそれにより
レーザに放電されるスイッチング手段と連係する。これ
らのスイツチング手段はレーザに到達するパルスの時間
幅の減少を可能にする１またはそれ以上の磁気圧縮段と
連係する。
動力パルス発生器は、参照される、「20ワット銅蒸気
レーザの設計および性能」と題しそして雑誌、物理電気
科学機器、1988年、21の388ないし392ページに発表され
たジェイ・ケイ・ミタル等による論文（１）に記載され
ている。
前記論文に記載された発生器は誘導コイル６およびダ
イオード８を横切って直流電圧源４の正の端子に接続さ
れるコンデンサ２を有する。一方で誘導コイル６は電圧
源４の正の端子に接続されかつ他方でそのカソードがコ
ンデンサ２の端子に接続されるダイオード８のアノード
に接続される。
供給されるべきレーザ10はコンデンサ２の他の端子と
電圧源４の負の端子との間に据え付けられる。サイラト
ロン12を組み込んでいるスイッチング手段は電圧源４の
負の端子とコンデンサ２とダイオード８との間の接続間
に据え付けられる。ピッキングコンデンサと呼ばれるコ
ンデンサ14および分流抵抗器16がレーザ10の電極間に設
けられる。
他の公知の発生器は半導体スイッチング装置（例えば
GTO型のサイリスタまたはIGBT型のトランジスタ）を有
する。
スイッチングを助けるために、またかかる半導体スイ
ッチング装置と飽和可能な磁気素子（飽和可能な誘導コ
イル）を連係することが知られている。これに関して、
「フェライト磁気スイッチを使用する効果的なレーザパ
ルサ」と題しかつ雑誌、物理電気科学機器、1988年、21
の218ないし224ページに発表されたエッチ・ジェイ・ベ
ーカー等による論文（２）を参照することができる。
従来技術から知られる動力パルス発生器はこれらのパ
ルスエネルギの変動かつそれゆえレーザによつてり発生
される光パルスの変動に至る不安定性を受ける。これら
のエネルギ変動は電気エネルギ蓄積手段の充電電圧の変
化による。この電圧変化はこれらの蓄積手段と連係する
レーザによりり吸収される電気エネルギの変動による。
この吸収されたエネルギはレーザの蒸気の放電条件に顕
著に依存する。
レーザ「ヘッド」で反射された電気エネルギ（蒸発、
該蒸気を収容するエンクロージャおよび蒸気中の放電電
極）は電気エネルギ蓄積手段の端子で可変電圧の形であ
りかつそれは、次の充電サイクルの間中、上述した変動
に至る。
かくして、論文（１）に記載された発生器において、
放電に追随するコンデンサ２の再充電電圧ｖは２（v1−
v0）に等しく、v1はコンデンサ２の供給電圧を示しかつ
v0はコンデンサ２の端子での「初期の」電圧（すなわ
ち、前期放電後の電圧）を表し、v0はレーザにより反射
される電気エネルギによる。それは電圧v0かつ次に変動
する電圧ｖである。
飽和可能な磁気素子と連係する半導体スイッチング装
置を有する場合において、前記発生器はまたジッタ、す
なわちレーザに供給された電気パルスの時間位置不安定
生じる不安定性を受ける。このジッタは増幅器として作
動する幾つかのレーザの直列配置の間中許容することが
できない。
本発明の目途は、前記発生器の蓄積手段に蓄えられた
電気エネルギを制御する問題を解決することにより、金
属蒸気レーザおよびとくに銅蒸気レーザを供給するため
の公知の発生器に固有の不安定の欠点を除去することに
ある。
より詳細には、本発明は前記蓄積手段が放電後有する
かも知れない残留電荷を考慮する電気エネルギ蓄積手段
（例えばコンデンサまたは直列または並列に接続される
コンデンサ群）の充電を制御することを目途とする。
アメリカ合衆国特許第4,405,889号は反復放電装置に
向けられる電源を開示しそしてフランス特許第2,575,01
0号は電気放電パルスレーザ用供給ユニットを開示す
る。
本発明は電気エネルギ蓄積手段を充電するための装置
に向けられ、該装置は前記蓄積手段の連続給電手段、給
電手段を蓄積手段に接続しかつその閉止が蓄積手段の充
電を許容するスイッチング手段、スイッチング手段用の
制御手段、磁気エネルギの一時的な蓄積のための誘導手
段および実質的に磁気起源を有しかつ蓄積手段の充電の
間中装置に発生しがちな過度の電気エネルギを該過度の
エネルギを吸収することができる手段に逸らすための手
段を組み込んでおり、前記スイッチングが開閉作動用の
直接制御スイッチング手段であり、前記制御手段が付与
されたしきい値と前記電気エネルギ蓄積手段の端子での
電圧を比較しかつしきい値が前記蓄積手段の端子での前
記電圧により達成されるとき前記スイッチング手段の開
放を制御しそして前記装置は誘導手段を形成しそして一
方でスイッチング手段にかつ他方で電気エネルギ蓄積手
段の連続給電手段への放電を阻止するダイオードを横切
って電気エネルギ蓄積手段に接続される１次巻線および
その極性が過度の電気エネルギの排出を許容する他のダ
イオードを横切って過度の電気エネルキを吸収すること
ができる手段へのその排出のための２次巻線を有する変
圧器からなる。
用語「ダイオード」は単一方向への電流の通過を許容
するのみ手段に使用される。
本発明はまた電気エネルギ蓄積手段の充電装置に関
し、該装置は前記蓄積手段の連続給電手段、給電手段を
蓄積手段に接続しかつその閉止が蓄積手段の充電を許容
するスイッチング手段、スイッチング手段用の制御手
段、磁気エネルギの一時的な蓄積のための誘導手段およ
び実質的に磁気起源のかつ蓄積手段の充電の間中装置に
発生しがちな過度の電気エネルギを該過度のエネルギを
吸収することができる手段に逸らすための手段を有して
おり、前記スイッチングが開閉作動用の直接制御スイッ
チング手段であり、前記制御手段が付与されたしきい値
と前記電気エネルギ蓄積手段の端子での電圧を比較しか
つしきい値が前記蓄積手段の端子での前記電圧により達
成されるとき前記スイッチング手段の開放を制御するた
めに設けられそして前記装置はまた前記連続給電手段に
対して前記電気エネルギ蓄積手段により供給される負荷
の電流絶縁用の手段からなりそして前記誘導手段が誘導
コイルからなりかつ前記スイッチング手段が一方で前記
連続給電手段の第１端子にかつ他方で第１ダイオードを
横切って前記連続給電手段の第２端子に接続される第１
スイッチおよび一方で第２ダイオードを横切って過度の
電気エネルギを吸収することができる手段にかつ他方で
前記連続給電手段の第２端子に接続される第２スイッチ
からなり、前記第１および第２スイッチが前記制御手段
により同時に制御され、前記電流絶縁手段は１次巻線お
よび２次巻線を有する変圧器からなり、前記２次巻線は
前記連続給電手段への電気エネルギ蓄積手段の放電を阻
止する第３ダイオードを横切って前記電気エネルギ蓄積
手段に接続されそして前記１次巻線が一方で前記第１ス
イッチと前記第１ダイオードとの間の接続にかつ他方で
第４ダイオードを横切って給電手段の第２端子にかつ前
記第２スイッチと前記誘導コイルを横切る第２ダイオー
ドとの間の接続に接続され、前記第１、第２および第４
ダイオードのそれぞれの極性が過度の電気エネルギの排
出を許容する。
本発明はまた電気エネルギ蓄積手段の充電装置に関
し、該装置は前記蓄積手段の連続給電手段、給電手段を
蓄積手段に接続しかつその閉止が蓄積手段の充電を許容
するスイッチング手段、スイッチング手段用の制御手
段、磁気エネルギの一時的な蓄積のための誘導手段およ
び実質的に磁気起源のかつ蓄積手段の充電の間中装置に
発生しがちな過度の電気エネルギを該過度のエネルギを
吸収することができる手段に逸らすための手段からな
り、前記スイッチングが開閉作動用の直接制御スイッチ
ング手段であり、前記制御手段が付与されたしきい値と
前起電気エネルギ蓄積手段の端子での電圧の比較しかつ
しきい値が前記蓄積手段の端子での前記電圧により達成
されるとき前記スイッチング手段の開放を制御するため
に設けられ、前記装置はまた前記連続給電手段に対して
前記電気エネルギ蓄積手段により供給されるべくなされ
る負荷の電流絶縁用手段からなりそして変圧器が誘導手
段を形成する第１巻線および第２巻線を有しそして前記
スイッチング手段が一方で前記連続給電手段の第１端子
にかつ他方で第１ダイオードを横切って前記連続給電手
段の第２端子に接続される第１スイッチおよび一方で第
２ダイオードを横切って前記連続給電手段の第１端子に
かつ他方で前記連続給電手段の第２端子に接続される第
２スイッチからなり、前記第１および第２スイッチが前
記制御手段により同時に制御され、前記電流絶縁手段は
１次巻線および２次巻線を有する補助変圧器を組み込
み、該補助変圧器の前記２次巻線は前記連続給電手段へ
の前記電気エネルギ蓄積手段の放電を阻止する第３ダイ
オードを横切って前記電気エネルギ蓄積手段に接続さ
れ、前記補助変圧器の前記１次巻線は一方で前記第１ス
イッチと前記第１ダイオードとの間の接続にかつ他方で
前記第２スイッチと前記変圧器の前記１次巻線を横切っ
て前記第２ダイオードとの間の接続に接続され、前記装
置はまた前記変圧器の前記１次巻線の端子がそれを横切
って過度の電気エネルギを吸収することができる手段に
接続される第４ダイオードからなりそして前記変圧器の
２次巻線の他方の端子が前記連続給電手段に接続され、
前記第１、第２および第４ダイオードのそれぞれの極性
が過度の電気エネルギの排出を許容する。
その実行を容易にるす本発明の特別な実施例におい
て、過度の電気エネルギを吸収することができる手段は
連続給電手段であり、後者は過度の電気エネルギを回収
するための電気エネルギ貯蔵手段を組み込んでいる。
この場合に、前記過度の電気エネルギを逸らすための
手段は過度の電気エネルギが、これが発生するとすぐ
に、連続給電手段により吸収されるような方法において
前記連続給電手段と協働することができる。
スイッチング手段は半導体スイッチング手段にするこ
とができる。
最後に、電気エネルギ蓄積手段は金属蒸気レーザに電
気を供給するのに使用されることができる。
本発明を非限定的な実施例に関連してかつ添付図面を
参照して以下により詳細に説明する。
図面の簡単な説明 第１図はすでに説明した、公知の電気パルス発生器を
示す回路である。
第２図は本発明による装置の特別な実施例を示す回路
図である。
第３図は電荷の電流絶縁を許容しかつ前記装置に給電
する直流電源に関連して第３図の装置の蓄積手段により
供給される他の実施例を示す回路図である。
第４図は第３図の実施例の変形例を示す回路図であ
る。
第５図はまたかかる電流絶縁を許容する他の実施例の
回路図である。
第６図は第５図の装置の変形例を示す回路図である。
発明を実施するための最良の形態 第２図には本発明による装置が示されかつ該装置はパ
ルス状方法においてコンデンサにより例えば構成される
電気エネルギ蓄積手段Ｃを充電する。コンデンサは直流
電圧源または電源Ｓによって充電される。
コンデンサＣは負荷CHに貯蔵する電力を供給する。コ
ンデンサＣの端子c1およびc2はそれぞれ前記負荷CHの端
子B1およびB2に接続される。
単に表示のかつ非限定的な方法において、コンデンサ
Ｃは、例えばサイラトロンであるスイッチ20を横切って
金属蒸気レーザ18のパルス型電気供給に使用される。ス
イッチ20は一方で端子B1にかつ他方でその他方の端子が
端子B2に接続されるレーザ18の端子の一方に接続され
る。ピッキングコンデンサ22はまたレーザ18の端子間に
接続される。コンデンサＣがいつたん充電されると、そ
れはスイッチ20を横切ってレーザ18にパルス状方法にお
いて充電される。
単なる表示のかつ非限定的な方法において、コンデン
サＣを充電するための電源Ｓは６個のダイオードD1ない
しD6、誘導コイルL11およびコンデンサC1からなる。ダ
イオードD2,D4およびD6のカソードはそれぞれダイオー
ドD1,D3およびD5のアノードに接続され、そのカソード
は誘導コイルL1に接続される。L1の他の端子はコンデン
サC1の端子a1に接続され、その他方の端子a2はダイオー
ドD2,D4およびD6のアノードに接続される。電源Ｓは３
相ネットワーク24により供給されそして後者の３つの導
体はそれぞれダイオードD1,D3およびD5のアノードにそ
れぞれ接続される。かくして、直流電圧源Ｓが設けら
れ、その正の端子はコンデンサC1の端子a1に対応しそし
てその負の端子は前記コンデンサC1の端子a2に対応す
る。
第２図に略示される本発明による装置は絶対的な制御
カードcmを備えるスイッチＫ、その１次巻線がｐで示さ
れかつ２次巻線がｓで示される変圧器Ｔ、ダイオードd1
およびダイオードd2からなる。
表示の、非限定的な方法において、スイッチＫはNPN
型IGBTトランジスタである。カードcmはそれらのパワー
トランジスタを制御するためにカツトオフ電源に使用さ
れる型からなる。
カードcmは差の入力をともに形成しかつそれぞれＣの
端子c1およびc2に接続される２つの入力を有する。カー
ドcmはまたトランジスタＫのベースを制御する出力を有
する。トランジスタＫのコレクタは電源Ｓの正の端子に
接続される。トランジスタＫのエミッタは変圧器Ｔの１
次巻線ｐの端子に接続されかつ前記巻線ｐの他方の端子
はダイオードd1のアノードに接続され、そのカソードは
コンデンサＣの端子c1に接続される。
電源Ｓの負の端子はコンデンサＣの端子c2にかつ変圧
器Ｔの２次巻線ｓに接続それ、前記２次巻線ｓの他方の
端子はダイオードd2のアノードに接続され、そのカソー
ドは電源ｓの正の端子に接続される。
留意されるべきことは、第２図に示した装置は変圧器
Ｔの１次巻線ｐを含んでいる磁気素子からなり、該磁気
素子は第１図の誘導コイル６に対応しかつ後者の機能を
充足するということである。第１図に示した装置におい
て、電源４からコンデンサ２への電気エネルギの転送は
誘導コイル６に蓄えられた磁気エネルギを介して行われ
る。
一般に、前記磁気エネルギは電源４により供給された
電圧以上にコンデンサ２を過充電するのにもつぱら使用
される。残念ながら、このエネルギ転送は制御されずか
つコンデンサ２の初期充電状態に依存する（すなわち、
前の放電に続く充電状態）。
しかしながら、第２図に略示した装置は前記装置の磁
気素子の過剰エネルギを逸らすことによりコンデンサＣ
の端子において安全な電圧の獲得を可能にしそしてとく
に１次巻線ｐを直流電圧源または電源Ｓにまたは後述さ
れる変形例にあいて前記過剰エネルギを吸収する手段に
含む。
制御カードcmはコンデンサＣの端子において電圧を測
定し、それを付与されたしきい値と比較しそして前記し
きい値が達成されるときスイッチＫの開放を制御する。
より詳細には、先行の充電−放電サイクルの終わりに
おいて、コンデンサＣの端子に、残りの電圧がありかつ
カードcmはコンデンサＣの端子での電圧が付与されたし
きい値（後者は存在しがちである残留電圧を超える）以
下であることを検出する。カードcmは次いでスイッチＫ
の閉止を制御する。したがつてコンデンサＣは充電され
かつコンデンサの端子での電圧が所望の電圧（付与され
たしきい値）を達成するとすぐに、これはカードcmによ
り検出され、該カードは次いでスイッチＫの開放を制御
する（その場合にコンデンサC1に残存するコンデンサＣ
を充電するのに使用されるコンデンサC1において利用し
得る過剰エネルギ）。
しかしながら、スイッチＫの開放の間中、エネルギは
変圧器Ｔに存在しかつ前記エネルギはコンデンサＣに通
すべきでない。この過剰エネルギはスイッチＫが開放さ
れるため変圧器Ｔの１次巻線を横切って排出されること
ができない。それゆえ過剰エネルギは変圧器Ｔの２次巻
線ｓおよび導通ダイオードd2を横切って排出されかつし
たがつてコンデンサC1における貯蔵により回収される場
合に、電源Ｓに戻る。
この磁気過剰エネルギの排出は変圧器Ｔの１次および
２次巻線の結合が正しい方向にある場合にのみ可能であ
る。この方向は参照されるべきである第２図に点線によ
り便宜的な方法において示される。
留意されるべきことは、前記過剰エネルギは装置に現
れるとすぐに電源Ｓにより吸収されるということであ
る。このことは、それに現れる過剰エネルギが発生する
とすぐに電源Ｓにより吸収される場合に、第３図および
第５図の装置に対して適用される。
指摘されることは、第２図の装置のダイオードd1が電
源Ｓに放出するコンデンサＣを阻止するのに使用される
ということである。第２図に鎖線形状で略示された変形
例において、過剰エネルギは電源Ｓに排出されずかつ代
わりに前記エネルギを吸収することができかつこの目的
のためにコンデンサ28および抵抗器30を有する手段26に
排出される。
装置は次いで以下の方法において変更される。ダイオ
ードd2のカソードはもはや電源Ｓの正の端子に接続され
ない。ダイオードd2のこのカソードはコンデンサ28の端
子に接続され、その他方の端子はは電源Ｓの負の端子に
接続される。抵抗器30はコンデンサ28の端子間に設けら
れ、その結果手段26により吸収される過剰エネルギはコ
ンデンサＣの２つの連続する放電間の前記抵抗器30によ
り消散される。
明らかなように、本発明による装置はダイオードd1お
よびd2の極性および電源Ｓの極性を反転することにより
り得られる（正の端子はその場合に端子c2にかつ負の端
子はトランジスタＫのコレクタに接続されている）。
留意されるべきことは、第２図に示した装置およびそ
れに鎖線形状において示したその変形例が電源Ｓに対す
る電荷または負荷CHの電流絶縁を許容しないということ
である。
IGBTの形になつているスイッチＫに代えて、スイッチ
はGTOサイリスタにすることができ、そのアノード、カ
ソードおよびゲートはそれぞれトランジスタのコレク
タ、エミッタおよびベースと同一の方法で接続される。
第３図に略示される本発明による装置はかかる電流絶
縁の獲得を可能にする。第３図のこの装置は非対称のＨ
ブリツジを使用する。
第３図に示した装置は、その端子c1およびc2が負荷CH
の端子B1およびB2にそれぞれ接続されるコンデンサＣを
充電するのに使用される。第３図の装置は２つのスイッ
チK1およびK2および絶対的な基礎に関して前記スイッチ
K1およびK2を同時に制御するためのカードCMを有する。
単なる表示のかつ非限定的な方法において、２つのス
イッチK1およびK2はNPN型IGBTトランジスタである。制
御カードCMはそのパワートランジスタを制御するための
カツトオフ電源に使用される型からなる。
カードCMはともに差の入力を形成する２つの入力を有
しそしてこれらの入力はコンデンサＣの端子c1およびc2
にそれぞれ接続される。カードCMはまたトランジスタK1
のベースおよびトランジスタK2のベースを制御する出力
を有する。
第３図の装置はまた４つのダイオードD1,D2,D3および
D4、その１次巻線がp1で示されかつその２次巻線がs1で
示される変圧器T1、および誘導コイルＬを有する。２次
巻線s1の一方の端子はダイオードD3のアノードに接続さ
れ、そのカソードはコンデンサＣの端子c1に接続され
る。２次巻線s1の他方の端子は前記コンデンサＣの端子
C2に接続される。
電源Ｓの正の端子はトランジスタK1のコレクタにかつ
前記ダイオードD2のカソードに接続される。電源Ｓの負
の端子はダイオードD1のアノードに、タイオードD4のア
ノードにそしてトランジスタK2のエミッタに接続され
る。ダイオードD1のカソードはトランジスタK1のエミッ
タにかつトランジスタT1の１次巻線o1に接続される。前
記１次巻線の他方の端子はダイオードD4のカソードにか
つ誘導コイルＬの一方の端子に接続され、その他方の端
子はダイオードD2のアノードにかつトランジスタK2のコ
ネクタに接続される。
第３図に示した装置の作動を次に示す。先行の放電の
間中、コンデンサＣが負荷CHに収容されるエネルギを供
給しかつその端子に残留電圧を有するとき、後者はカー
ドCMによりり検出され、該カードはスイッチK1およびK2
の同時の閉止をその場合に制御して変圧器T1を横切って
コンデンサＣを再充電するような電源Ｓを可能にする。
ダイオードD3の機能は電源D3に向けて放電することから
コンデンサＣを阻止することである。誘導コイルＬは第
１図の誘導コイル６に対応する。
変圧器T1の機能は電源Ｓからの負荷CHの電流絶縁また
は隔離を保証することでありかつまた前記変圧器T1の比
率を適宜に選択することにより負荷CHの電圧に電源Ｓの
電圧を適合させることを可能にする。
留意されるべきことは、第３図の装置において、変圧
器T1の１次巻線p1はその漏洩インダクタンスのみを示す
ということである。
コンデンサＣの端子ての変圧が所望の値（付与された
しきい値）に達すると、それがカードCMにより検出さ
れ、該カードはスイッチK1およびK2の開放を同時に制御
する。その場合に負の端子からD4,LおよびD2を通過する
電源Ｓの正の端子に、誘導コイルＬに過剰エネルギによ
る電流の流れがある。また、負の端子からD1,p1,1およ
びD4を通過する電源Ｓの正の端子に、変圧器T1の漏洩イ
ンダクタンスコイルの過剰エネルギによる電流の流れが
ある。それゆえ、これらの過剰エネルギは、それらがコ
ンデンサC1により吸収される場合に、電源Ｓに供給され
る。
第４図は第３図の装置の変形例を略示する。第４図に
おいて、過剰エネルギはもはや電源Ｓに供給されず、代
わりに上述した手段26に供給されている。このために、
第４図の装置において、ダイオードD2のカソードはもは
や電源Ｓの正の端子に接続されず、しかも代わりにその
他方の端子が電源Ｓの負の端子に接続される手段26のコ
ンデンサ28の一方の端子に接続される。電気抵抗器30は
コンデンサ28の端子間に設けられる。
明らかなように、本発明によるる装置は第３図および
第４図の装置において、ダイオードD1,D2,D3およびD4の
極性および電源Ｓの極性を反転することにより得られる
（正の端子はその場合にトランジスタK2のエミッタにか
つ負の端子はトランジスタK1のコレクタに接続され
る）。
第３図および第４図の作動を保証するために、変圧器
T1の１次p1および２次s1巻線は正しい方向に結合されね
ばならずかつこれは第３図および第４に点線で示され
る。
第５図はダイオードD4および誘導コイルＬがそこで除
去されるということにより第３図に示した装置と異なる
本発明による他の装置を示しそして第５図の装置は２つ
のの新たな素子、すなわち、補完ダイオードＤ′４とと
もに、その１次巻線がp2でありかつその２次巻線がs2で
ある補完変圧器T2を有する。
変圧器T2の２次巻線s2の一方の端子は電源Ｓの負の端
子に接続されそして前記巻線s2の他方の端子は、そのカ
ソードが電源Ｓの正の端子に接続それる、ダイオード
Ｄ′４のアノードに接続される。
前記のごとく、変圧器T1の１次巻線p1の一方の端子は
トランジスタK1のエミッタに接続されるが、巻線p1の他
方の端子は変圧器T2の１次巻線p2の端子に接続され、前
記巻線p2の他方の端子はダイオードD2のアノードに接続
され、前記アノードは、前述のごとく、トランジスタK2
のコレクタに接続されている。変圧器T2は第２図の変圧
器Ｔと同一の機能を有している。変圧器T2の２次巻線は
変圧器T2の磁気回路に存在する過剰エネルギの電源Ｓへ
の排出を許容する。ダイオードD1およびD2は電源Ｓに変
圧器T1およびT2の漏洩誘導コイルに蓄えられるエネルギ
を回復するのに使用される。
第５図に示した装置は、第３図に示した装置に比し
て、より大きな過剰エネルギ転送により装置の構成要素
の電流歪みを減少する利点を有する。かくして、第５図
の場合において、変圧器T2の２次巻線s2（消磁巻線）が
１以下の変圧比を有するならば、第３図の装置により不
可能である、電源Ｓの電圧を超える電圧を変圧器T2の１
次巻線p2の端子で回復することができる。
本発明によりかつ第６図に略示される装置は過剰エネ
ルギが電源Ｓにもはや供給されずそして代わりに前述さ
れた手段26に逸らされかつ前記エネルギを吸収するとい
う事実により第５図に示される装置と異なる。
第６図において、ダイオードＤ′４はもはや電源Ｓの
正の端子に接続されそして代わりに手段26の一部を形成
するコンデンサ28の一方の端子に接続され、コンデンサ
28の他方の端子は電源Ｓの負の端子に接続される。前述
のごとく、抵抗器30はコンデンサ28の端子間に接続され
る。
明らかなように、本発明による装置は第５図および第
６図の装置においてダイオードD1,D2,D′３およびD4の
極性および電源Ｓの極性を反転することにより得られる
（正の端子はトランジスタK2のエミッタにかつ負の端子
はトランジスタK1のコレクタに接続されている。） 第５図および第６図の装置は変圧器T1の１次巻線p1お
よび２次巻線s1の結合方向および変圧器T2の１次巻線お
よび２次巻線p2およびs2の結合方向が正しい場合にのみ
作動する。これらの方向は第５図および第６図に点線で
示される。
第3,4,5および６図に示した装置がコンデンサＣの端
子で電圧を精密に制御するために、変圧器T1には低い漏
洩インダクタンスを持つことがかつ変圧器T1の２次巻線
s1に接続される素子の配線に関しては低いインダクタン
スを有することが好ましい。
明らかなように、その実施例が例示の方法において前
述された電源Ｓは過剰エネルギを回収することができる
電気エネルギ貯蓄手段を有する他の直流電圧源により第
２図ないし第６図の装置に置き換えられることができ
た。
IGBTトランジスタに代えて、例えば、スイッチK1およ
びK2として、そのアノード、カソードおよびゲートがそ
れを置き換えるトランジスタのコレクタ、エミッタおよ
びベースの方法においてそれぞれ接続されめGTOサイリ
スタを使用することができる。

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）を充電するた
    めの装置で該装置が前記蓄積手段の連続給電手段
    （Ｓ）、該給電手段（Ｓ）を蓄積手段（Ｃ）に接続しか
    つその閉止が蓄積手段の充電を許容するスイッチング手
    段（K,K1,K2）、該スイッチング手段用の制御手段（cm,
    CM）、磁気エネルギの一時的な蓄積のための誘導手段
    （p,L,p2）、磁気起源のかつ前記蓄積手段（Ｃ）の充電
    の間中装置に発生しがちな過度の電気エネルギを該過度
    のエネルギを吸収することができる手段（S,26）に逸ら
    すための手段を組み込んでおり、前記スイッチング手段
    が開閉作動用の直接制御スイッチング手段であり、前記
    制御手段が付与されたしきい値と前記電気エネルギ蓄積
    手段（Ｃ）の端子での電圧を比較しかつしきい値が前記
    蓄積手段の端子での前記電圧により達成されるとき前記
    スイッチング手段の開放を制御しそして前記装置は誘導
    手段を形成しそして一方で前記スイッチング手段（Ｋ）
    にかつ他方で前記電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）の連続給
    電手段（Ｓ）への放電を阻止するダイオード（D1）を横
    切って前記電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）に接続される１
    次巻線（ｐ）およびその極性が過度の電気エネルギの排
    出を許容する他のダイオード（D2）を横切って過度の電
    気エネルギを吸収することができる手段（S,26）へのそ
    の排出のための２次巻線（ｓ）を有する変圧器（Ｔ）か
    らなることを特徴とする電気エネルギ蓄積手段の充電装
    置。
  2. 【請求項２】電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）の充電装置
    で、該装置が前記蓄積手段の連続給電手段（Ｓ）、該給
    電手段（Ｓ）を前記蓄積手段（Ｃ）に接続しかつその閉
    止が前記蓄積手段の充電を許容するスイッチング手段
    （K,K1,K2）、スイッチング手段用の制御手段（cm,C
    M）、磁気エネルギの一時的な蓄積のための誘導手段
    （p,L,p2）および実質的に磁気起源のかつ前記蓄積手段
    （Ｃ）の充電の間中装置に発生しがちな過度の電気エネ
    ルギを該過度のエネルギを吸収することができる手段
    （S,26）に逸らすための手段を有しており、前記スイッ
    チング手段が開閉作動用の直接制御スイッチング手段で
    あり、前記制御手段が付与されたしきい値と前記電気エ
    ネルギ蓄積手段（Ｃ）の端子での電圧を比較しかつしき
    い値が前記蓄積手段の端子での前記電圧により達成され
    るとき前記スイッチング手段の開放を制御するために設
    けられそして前記装置はまた前記連続給電手段（Ｓ）に
    対して前記電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）により供給され
    る負荷（CH）の電流絶縁用の手段（T1）からなりそして
    前記誘導手段が誘導コイル（Ｌ）からなりかつ前記スイ
    ッチング手段が一方で前記連続給電手段（Ｓ）の第１端
    子にかつ他方で第１ダイオード（D1）を横切って前記連
    続給電手段の第２端子に接続される第１スイッチ（K1）
    および一方で第２ダイオード（D2）を横切って過度の電
    気エネルギを吸収することができる手段（S,26）にかつ
    他方で前記連続給電手段（Ｓ）の第２端子に接続される
    第２スイッチ（K2）からなり、前記第１および第２スイ
    ッチが前記制御手段により同時に制御され、前記電流絶
    縁手段は１次巻線（p1）および２次巻線（s1）を有する
    変圧器（T1）からなり、前記２次巻線は前記連続給電手
    段（Ｓ）への電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）の放電を阻止
    する第３ダイオード（D3）を横切って前記電気エネルギ
    蓄積手段（Ｃ）に接続されそして前記１次巻線（p1）が
    一方で前記第１スイッチ（K1）と前記第１ダイオード
    （D1）との間の接続にかつ他方で第４ダイオード（D4）
    を横切って前記給電手段（Ｓ）の第２端子にかつ前記第
    ２スイッチ（K2）と前記誘導コイル（Ｌ）を横切る前記
    第２ダイオード（D2）との間の接続に接続され、前記第
    １、第２および第４ダイオードのそれぞれの極性が過度
    の電気エネルギの排出を許容することを特徴とする電気
    エネルギ蓄積手段の充電装置。
  3. 【請求項３】電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）の充電装置
    で、該装置が前記蓄積手段の連続給電手段（Ｓ）、該給
    電手段（Ｓ）を前記蓄積手段（Ｃ）に接続しかつその閉
    止が前記蓄積手段の充電を許容するスイッチング手段
    （K,K1,K2）、スイッチング手段用の制御手段（cm,C
    M）、磁気エネルギの一時的な蓄積のための誘導手段
    （p,L,p2）および実質的に磁気起源のかつ前記蓄積手段
    （Ｃ）の充電の間中装置に発生しがちな過度の電気エネ
    ルギを該過度のエネルギを吸収することができる手段
    （S,26）に逸らすための手段を有しており、前記スイッ
    チング手段が開閉作動用の直接制御スイッチング手段で
    あり、前記制御手段が付与されたしきい値と前記電気エ
    ネルギ蓄積手段（Ｃ）の端子での電圧を比較しかつしき
    い値が前記蓄積手段の端子での前記電圧により達成され
    るとき前記スイッチング手段の開放を制御するために設
    けられ、前記装置はまた前記連続給電手段（Ｓ）に対し
    て前記電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）により供給されるべ
    くなされる負荷（CH）の電流絶縁用手段（T1）からなり
    そして変圧器（T2）が誘導手段を形成する第１巻線8p
    2）および第２巻線（s2）を有しそして前記スイッチン
    グ手段が一方で前記連続給電手段（Ｓ）の第１端子にか
    つ他方で第１ダイオード（D1）を横切って前記連続給電
    手段（Ｓ）の第２端子に接続される第１スイッチ（K1）
    および一方で前記第２ダイオード（D2）を横切って前記
    連続給電手段（Ｓ）の第１端子にかつ他方で前記連続給
    電手段（Ｓ）の第２端子に接続される第２スイッチ（K
    2）からなり、前記第１および第２スイッチが前記制御
    手段により同時に制御され、前記電流絶縁手段は１次巻
    線（p1）および２次巻線（s1）を有する補助変圧器（T
    1）を組み込み、該補助変圧器（T1）の前記２次巻線（s
    1）は前記連続給電手段（Ｓ）への前記電気エネルギ蓄
    積手段（Ｃ）の放電を阻止する第３ダイオード（D3）を
    横切って前記電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）に接続され、
    前記補助変圧器（T1）の前記１次巻線（p1）は一方で前
    記第１スイッチ（K1）と前記第１ダイオード（D1）との
    間の接続にかつ他方で前記第２スイッチ（K2）と前記変
    圧器（T2）の前記１次巻線（p2）を横切って前記第２ダ
    イオード（D2）との間の接続に接続され、前記装置はま
    た前記変圧器（T2）の前記２次巻線（s2）の端子がそれ
    を横切って過度の電気エネルギを吸収することができる
    手段（S,26）に接続される第４ダイオード（D4）からな
    りそして前記変圧器（T2）の前記２次巻線（s2）の他方
    の端子が前記連続給電手段（Ｓ）に接続され、前記第
    １、第２および第４ダイオードのそれぞれの極性が過度
    の電気エネルギの排出を許容することを特徴とする電気
    エネルギ蓄積手段の充電装置。
  4. 【請求項４】過度の電気エネルギを吸収することができ
    る前記手段は連続給電手段（Ｓ）であり、後者は過度の
    電気エネルギを回収するための電気エネルギ貯蔵手段
    （C1）を有することを特徴とする請求の範囲第１項ない
    し第３項のいずれか１項に記載の電気エネルギ蓄積手段
    の充電装置。
  5. 【請求項５】前記過度の電気エネルギを吸収するための
    前記手段が連続給電手段（Ｓ）であり、後者が電気エネ
    ルギを貯蔵しかつ過度の電気エネルギを回収するのに役
    立つ手段（C1）を有しそして過度の電気エネルギを逸ら
    すための手段が前記過度の電気エネルギがそれが発生す
    るとすぐに前記連続給電手段により吸収されるように後
    者と協働することを特徴とする請求の範囲第１項、第２
    項および第３項のいずれか１項に記載の電気エネルギ蓄
    積手段の充電装置。
  6. 【請求項６】前記スイッチング手段（K,K1,K2）は半導
    体スイッチング手段であることを特徴とする請求の範囲
    第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の電気エネル
    ギ蓄積手段の充電装置。
  7. 【請求項７】前記電気エネルギ蓄積手段（Ｃ）が金属蒸
    気レーザ（18）に電力を供給するのに役立つことを特徴
    とする請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか１項に
    記載の電気エネルギ蓄積手段の充電装置。
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