JP3064022B2 - Laser power supply - Google Patents
Laser power supplyInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はレーザ電源装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser power supply.
【０００２】[0002]
【従来の技術】第３図は従来の炭酸ガスレーザ電源装置
の概略説明図である。すなわち、商用交流を整流して得
られた直流電源１から、所定電圧の直流がインバータ３
へ供給され、ここでキャリア信号（周波数ｆc ）と、パ
ルスパターン発生器５からの制御信号（周波数ｆp ）に
よって、キャリア周波数と同一の交流がパルスパターン
信号のパルスの時間幅に対応して出力される。この出力
は次段の昇圧トランス７に供給され、適宜昇圧されたの
ち整流器９によって整流され、高圧の直流パルスとなっ
てレーザの放電部へ供給される。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a schematic explanatory view of a conventional carbon dioxide laser power supply. That is, a DC of a predetermined voltage is supplied from the DC power supply 1 obtained by rectifying the commercial AC to the inverter 3.
Is supplied to, wherein the carrier signal (frequency f c), the control signal from the pulse pattern generator 5 (frequency f p), the same exchange and the carrier frequency corresponding to the pulse time width of the pulse pattern signal Is output. This output is supplied to a boosting transformer 7 at the next stage, and after being appropriately boosted, rectified by a rectifier 9 to be supplied as a high-voltage DC pulse to a laser discharge unit.
【０００３】この図では、インバータ３がパルスパター
ン発生器５の信号によって制御されているが、直流電源
１の直流電圧をパルスパターン発生器５の信号によって
制御しているものもある。また、この図ではインバータ
の出力が、パルスパターンにしたがって完全にＯＮ，Ｏ
ＦＦされているが、放電電流のベース値を供給する等の
ため、これに対応する大きさの電圧をパルスのＯＦＦ間
に有するものもある。また、高周波レーザ電源では整流
器９はない。In this figure, the inverter 3 is controlled by the signal of the pulse pattern generator 5, but in some cases, the DC voltage of the DC power supply 1 is controlled by the signal of the pulse pattern generator 5. In this figure, the output of the inverter is completely turned on and off according to the pulse pattern.
Although it is flip-flopped, some have a voltage of a corresponding magnitude between the OFF periods of the pulses to supply a base value of the discharge current. Also, there is no rectifier 9 in the high frequency laser power supply.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ電源のイ
ンバータの出力波形は、例えば、第４図のように、キャ
リア信号波形を（Ｃ）とし、パルスパターン信号波形を
（Ｄ）とすると、一般に（Ｉ）のようになり、正負の波
形が非対称になる。これはキャリア信号とパルスパター
ン信号との間に、その立ち上り時期や幅に、一定の関係
がないためである。このようなインバータの正負非対称
な出力を次段の昇圧トランスへ加えると、トランスに直
流が流れ、トランスが飽和し、正常な出力が得られなく
なるほか、トランスのインピーダンスの低下による過電
流のためにインバータが破損することがある。For example, as shown in FIG. 4, the output waveform of an inverter of a conventional laser power supply generally has a carrier signal waveform of (C) and a pulse pattern signal waveform of (D). As shown in (I), the positive and negative waveforms become asymmetric. This is because there is no fixed relationship between the rising timing and the width between the carrier signal and the pulse pattern signal. If the positive / negative asymmetric output of such an inverter is applied to the next step-up transformer, direct current flows in the transformer, the transformer saturates, and a normal output cannot be obtained. The inverter may be damaged.
【０００５】この発明は、このような点に着目して創案
されたもので、パルスパターンの時間幅をキャリアの周
期の整数倍にすることにより、インバータの出力波形を
正負対称にし、所定の出力が得られるレーザ電源装置を
提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of such a point. By making the time width of a pulse pattern an integral multiple of the period of a carrier, the output waveform of the inverter is made positive and negative symmetric, and a predetermined output is obtained. It is an object of the present invention to provide a laser power supply device that can obtain the following.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、本発明は、直流電源から所定電圧の直流がインバー
タへ供給され、キャリア信号（周波数ｆc ）とパルスパ
ターン発生器からの制御信号（周波数ｆp ）によってキ
ャリア周波数と同一の交流がパルスパターン信号のパル
スの時間幅に対応して出力されて次段の昇圧トランスに
供給される構成のレーザ電源装置において、前記インバ
ータとパルスパターン発生器との間に、前記インバータ
に内蔵されたキャリアの信号及び前記パルスパターン発
生器の信号を入力として前記キャリア信号と同期した同
期パルスパターン信号を出力する同期回路を設け、前記
同期パルスパターンの時間幅をキャリアの周期の整数倍
としてインバータの出力波形を正負対称にする構成とし
てなるものである。Means for Solving the Problems] In view of the foregoing such problems, the present invention is a direct current of a predetermined voltage is supplied to the inverter from a DC power supply, control signals from the carrier signal (frequency f c) and the pulse pattern generator the laser power supply (frequency f p) the same exchange and the carrier frequency is output corresponding to a pulse time width of the pulse pattern signal supplied to the next stage of the step-up transformer by a configuration, the inverter and pulse pattern generator A synchronization circuit that outputs a synchronization pulse pattern signal synchronized with the carrier signal by inputting a signal of the carrier and a signal of the pulse pattern generator incorporated in the inverter, and a time of the synchronization pulse pattern. The width is set to an integral multiple of the carrier period and the output waveform of the inverter is made to be symmetrical.
【０００７】[0007]
【実施例】次にこの発明の実施例について図面に基づい
て説明する。第１図はこの発明を実施した炭酸ガスレー
ザ電源装置の概略説明図で、従来の電源装置と異なると
ころは、インバータ３とパルスパターン発生器５との間
に、同期回路としてＤ形フリップフロップ１１を設けた
ことで、他は同一であるので、その説明は省略する。こ
のＤ形フリップフロップ１１はＤ端子にパルスパターン
発生器５の信号（周波数ｆp ）が加えられ、Ｃ端子に、
インバータ３に内蔵されたキャリアの信号（周波数
ｆc ）が加えられている。出力端子Ｑはインバータ３へ
接続されている。このフリップフロップ１１は図示のよ
うにポジティブエッジトリガ形である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view of a carbon dioxide laser power supply device embodying the present invention. The difference from the conventional power supply device is that a D-type flip-flop 11 is provided between an inverter 3 and a pulse pattern generator 5 as a synchronization circuit. Since the other components are the same, the description is omitted. The D-type flip-flop 11 is a pulse pattern generator 5 of the signal (frequency f p) is applied to the D terminal, a C terminal,
Signal of a carrier incorporated in the inverter 3 (frequency f c) is added. Output terminal Q is connected to inverter 3. This flip-flop 11 is of a positive edge trigger type as shown.
【０００８】次に、この電源装置の作用について第２図
に基づいて説明する。図示のようにキャリア信号波形を
（Ｃ）とし、パルスパターン信号波形を（Ｄ）とすると
フリップフロップのＱ端子には同期パルスパターン信号
（Ｑ）が出力される。この信号はキャリア信号（Ｃ）と
同期し、またパルスの時間幅はキャリア信号（Ｃ）の周
期の整数倍（図では２倍，３倍）になっている。この同
期パルスパターン信号（Ｑ）によってインバータ３を制
御すると、インバータの出力波形は（Ｉ）のようにな
り、正負が対称な交流になる。したがって次段の昇圧ト
ランスには正常な電流が流れることになり、所定の電流
をレーザの放電部へ供給することができる。Next, the operation of the power supply device will be described with reference to FIG. As shown, when the carrier signal waveform is (C) and the pulse pattern signal waveform is (D), a synchronous pulse pattern signal (Q) is output to the Q terminal of the flip-flop. This signal is synchronized with the carrier signal (C), and the time width of the pulse is an integral multiple (two or three times in the figure) of the period of the carrier signal (C). When the inverter 3 is controlled by the synchronizing pulse pattern signal (Q), the output waveform of the inverter is as shown in (I), and the positive and negative are symmetrical alternating currents. Therefore, a normal current flows through the next step-up transformer, and a predetermined current can be supplied to the discharge unit of the laser.
【０００９】なお、キャリアとパルスパターンの同期に
ついては、インバータの種類によっては位相も適切な値
に設定したほうがよい場合もある。すなわち、キャリア
の１周期の間で、インバータの出力制御値を変更する適
切なタイミングがある場合には、キャリアとパルスパタ
ーンの相対位相を設定する部分を設けることが必要とな
る。この場合には例えば同期回路の後に遅延回路等を設
ければよい。[0009] Regarding the synchronization between the carrier and the pulse pattern, it may be better to set the phase to an appropriate value depending on the type of the inverter. That is, when there is an appropriate timing for changing the output control value of the inverter during one cycle of the carrier, it is necessary to provide a portion for setting the relative phase between the carrier and the pulse pattern. In this case, for example, a delay circuit or the like may be provided after the synchronous circuit.
【００１０】[0010]
【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、要するに本発明は、直流電源（１）から所定
電圧の直流がインバータ（３）へ供給され、キャリア信
号（周波数ｆc ）とパルスパターン発生器（５）からの
制御信号（周波数ｆp ）によってキャリア周波数と同一
の交流がパルスパターン信号のパルスの時間幅に対応し
て出力されて次段の昇圧トランス（７）に供給される構
成のレーザ電源装置において、前記インバータ（３）と
パルスパターン発生器（５）との間に、前記インバータ
（３）に内蔵されたキャリアの信号及び前記パルスパタ
ーン発生器（５）の信号を入力として前記キャリア信号
と同期した同期パルスパターン信号を出力する同期回路
（１１）を設け、前記同期パルスパターンの時間幅をキ
ャリアの周期の整数倍としてインバータ（３）の出力波
形を正負対称にする構成としてなるものであるから、イ
ンバータの出力波形が正負対称になり、次段に接続され
る昇圧トランスに正常な電流が流れる。したがって、レ
ーザの放電部へ所定の電流を供給することができ、前述
したごとき従来の問題を解消し得るものである。As will be understood from the above description of such embodiments according to the present invention, the present invention is short, a DC of a predetermined voltage from the DC power source (1) is supplied to the inverter (3), the carrier signal (frequency f c) supplied to the control signal (frequency f p) the next stage of the step-up transformer (7) alternating same carrier frequency is output corresponding to the pulse time width of the pulse pattern signals by a pulse pattern generator (5) and In the laser power supply device having the configuration described above, a signal of a carrier built in the inverter (3) and a signal of the pulse pattern generator (5) are provided between the inverter (3) and the pulse pattern generator (5). And a synchronization circuit (11) for outputting a synchronization pulse pattern signal synchronized with the carrier signal as input, and adjusting a time width of the synchronization pulse pattern to a period of a carrier. The output waveform of the inverter (3) since it is made a structure in which the positive-negative symmetrical doubler, the output waveform of the inverter becomes positive-negative symmetrical, normal current flows through the step-up transformer which is connected to the next stage. Therefore, a predetermined current can be supplied to the discharge portion of the laser, and the conventional problem as described above can be solved.
【図１】この発明を実施したレーザ電源の概略説明図で
ある。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a laser power supply embodying the present invention.
【図２】この発明の制御方法によるインバータの出力波
形の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an output waveform of an inverter according to a control method of the present invention.
【図３】従来の炭酸ガスレーザ電源の概略説明図であ
る。FIG. 3 is a schematic explanatory view of a conventional carbon dioxide laser power supply.
【図４】従来の制御方法によるインバータの出力波形の
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an output waveform of an inverter according to a conventional control method.
Claims (1)
ンバータ（３）へ供給され、キャリア信号（周波数
ｆc ）とパルスパターン発生器（５）からの制御信号
（周波数ｆp ）によってキャリア周波数と同一の交流が
パルスパターン信号のパルスの時間幅に対応して出力さ
れて次段の昇圧トランス（７）に供給される構成のレー
ザ電源装置において、前記インバータ（３）とパルスパ
ターン発生器（５）との間に、前記インバータ（３）に
内蔵されたキャリアの信号及び前記パルスパターン発生
器（５）の信号を入力として前記キャリア信号と同期し
た同期パルスパターン信号を出力する同期回路（１１）
を設け、前記同期パルスパターンの時間幅をキャリアの
周期の整数倍としてインバータ（３）の出力波形を正負
対象にする構成としてなることを特徴とするレーザ電源
装置。1. A DC predetermined voltage from the DC power source (1) is supplied to the inverter (3), the carrier by a control signal from the carrier signal (frequency f c) and the pulse pattern generator (5) (frequency f p) In the laser power supply device configured to output the same AC having the same frequency as the pulse width of the pulse of the pulse pattern signal and supply it to the next step-up transformer (7), the inverter (3) and the pulse pattern generator A synchronous circuit (5) which receives a signal of a carrier incorporated in the inverter (3) and a signal of the pulse pattern generator (5) as inputs and outputs a synchronous pulse pattern signal synchronized with the carrier signal; 11)
Wherein the time width of the synchronizing pulse pattern is an integral multiple of the period of a carrier, and the output waveform of the inverter (3) is set to be positive and negative.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015359A JP3064022B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Laser power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015359A JP3064022B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Laser power supply |
Publications (2)
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| JPH05121806A JPH05121806A (en) | 1993-05-18 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3015359A Expired - Fee Related JP3064022B2 (en) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | Laser power supply |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5159355B2 (en) * | 2008-02-12 | 2013-03-06 | 三菱電機株式会社 | Laser power supply |
-
1991
- 1991-02-06 JP JP3015359A patent/JP3064022B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH05121806A (en) | 1993-05-18 |
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