JPH01235391A - Method and device for supplying laser power source - Google Patents

Method and device for supplying laser power source

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JPH01235391A
JPH01235391A JP6246588A JP6246588A JPH01235391A JP H01235391 A JPH01235391 A JP H01235391A JP 6246588 A JP6246588 A JP 6246588A JP 6246588 A JP6246588 A JP 6246588A JP H01235391 A JPH01235391 A JP H01235391A
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JP
Japan
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voltage
voltages
circuit
power supply
discharge tube
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Application number
JP6246588A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Mori
彰 森
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to supply a voltage of a desired waveform by separately controlling generation times of a plurality of DC currents whose voltage levels are different stepwise, and by supplying the sum of the controlled DC voltages to a discharge tube for laser light excitation. CONSTITUTION:When trigger pulses PA-PC generated from a trigger circuit 50, switching elements 41-43 are turned on in correspondence with the on-times of these pulses. As a result of this, there are obtained voltages which are chopped by their corresponding modes respectively depending on an area shown as the (a) area via an element 41, an area shown as the (b) area via an element 42, and an area shown as the (c) area via an element 43. Each of these voltages is added via an addition circuit 60, with the result that these chopped voltages are output from an output terminal 70 as a voltage having the waveform corresponding to their envelope. Accordingly, in a discharge tube for exciting laser light which is supplied with such a voltage, pulse waveform of an excited laser light is determined by tracking to the discharge mode of the discharge tube. Laser light having various pulse waveforms appropriate to such a situation can be led out.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、YAGレーザ等の固体レーザを用いたレー
ザ加工装置に採用して好適なレーザ電源供給方法および
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a laser power supply method and apparatus suitable for use in a laser processing apparatus using a solid-state laser such as a YAG laser.

(従来の技術〕 第5図に、こうした固体レーザの電源装置として、従来
一般に採用されている装置の二側を示す。
(Prior Art) FIG. 5 shows two sides of a device generally employed in the past as a power supply device for such a solid-state laser.

すなわちこの装置は、同第5図に示されるように、入力
される交流(AC)電圧を所要に昇圧するトランス1、
ダイオードD1〜D4のブリッジ回路からなってこの昇
圧された交流電圧を全波整流する整流回路2、そしてコ
イルLとコンデンサCおよび抵抗RとコンデンサC2の
直列回路からなって上記整流された電圧をこれらコンデ
ンサCおよびC2に充電しつつ平滑化する平滑回路3、
を具えて構成され、この平滑化した直流電圧(コンデン
サ充電電rf)を、出力端子4を介してキセノン放電管
などのレーザ光励起用tJ!i電管(図示せず)へ印加
するようになる。
That is, as shown in FIG. 5, this device includes a transformer 1 that boosts the input alternating current (AC) voltage as required;
A rectifier circuit 2 consists of a bridge circuit of diodes D1 to D4 and performs full-wave rectification of this boosted AC voltage, and a rectifier circuit 2 consists of a series circuit of a coil L and a capacitor C, and a resistor R and a capacitor C2 to convert the rectified voltage into these. a smoothing circuit 3 for smoothing while charging capacitors C and C2;
The smoothed DC voltage (capacitor charging current rf) is transmitted through the output terminal 4 to a tJ! for laser light excitation of a xenon discharge tube or the like. The voltage is applied to an i-tube (not shown).

因みにこの放電管へ印加される電圧、すなわち同電源装
置の上記端子4を介した出力電圧は、第6図に示される
ように、時間の経過とともに、飽和曲線を描きながら、
例えば数KVといった所要の電圧値に達し、その後上記
放電管へのトリガの印加によって一気に放電される。f
i雷管にあっては、こうした放電に伴ってフラッシュ光
を発光し、固体レーザ装置(図示せず)からのレーザ光
の励唱起を促す。
Incidentally, as shown in FIG. 6, the voltage applied to this discharge tube, that is, the output voltage through the terminal 4 of the power supply device, increases over time while drawing a saturation curve.
After reaching a required voltage value, for example several kilovolts, the discharge tube is discharged all at once by applying a trigger to the discharge tube. f
In the i-detonator, a flash light is emitted in conjunction with such discharge to encourage excitation of laser light from a solid-state laser device (not shown).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

レーザ加工装置にあっては、例えばこれが溶接に用いら
れる場合、溶接部面積が小さく、かつ適切な強度が得ら
れるよう、その溶接時に瞬間的にパワーコントロールで
き、ひいてはレーザ光パルス波形も任意に変換できるこ
とが望ましい。
For example, when a laser processing device is used for welding, the power can be controlled instantaneously during welding so that the weld area is small and appropriate strength is obtained, and the laser beam pulse waveform can also be arbitrarily converted. It is desirable to be able to do so.

ここに、上述した従来の電源装置の場合、その出力電圧
波形は、上記平滑回路3を構成する各素子の時定数によ
って専ら決定されるため、入力される電圧が一定である
場合には、この出力電圧波形も一義的に固定される。勿
論これでは、上述したレーザ光パルス波形の変換はおろ
か、電源装置としての任意なパワーコントロールすら光
束ない。
In the case of the above-mentioned conventional power supply device, the output voltage waveform is determined exclusively by the time constant of each element constituting the smoothing circuit 3, so if the input voltage is constant, this The output voltage waveform is also uniquely fixed. Of course, in this case, not only the above-mentioned conversion of the laser beam pulse waveform but also arbitrary power control as a power supply device is not possible.

なお、レーザ電源装置としての上記の要求に答えるべく
、その電源0銘にパルス幅変調技術を組み入れ、このパ
ルス幅変調技術とLCフィルタ(平滑回路)との組み合
わせによって任意波形の出力電圧波形を得る技術(米国
特許4,276.497丹、名称rLAsERFLAS
旧υBE POI4ER5UPPLYJ 、発明考Bu
rbeck et at、)なども提案されてはいるが
、レーザ光パルス波形を任意自在に変換できる実用上有
効な電圧波形を腎るためにはなお、その設計性、(作り
易さ)、操作性(使い易さ)等の面で難がある。
In order to meet the above requirements for a laser power supply, pulse width modulation technology is incorporated into the power supply, and an arbitrary waveform output voltage waveform is obtained by combining this pulse width modulation technology and an LC filter (smoothing circuit). technology (U.S. Patent 4,276.497, name rLAsERFLAS
Old υBE POI4ER5UPPLYJ, Invention Bu
However, in order to create a practically effective voltage waveform that can arbitrarily convert the laser beam pulse waveform, it is still necessary to improve its design, ease of creation, and operability. There are difficulties in terms of (ease of use) etc.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり
、レーザ光パルス波形を任意自在に変換し冑る電源電圧
波形を容易かつ迅速に作り出してこれをレーザ光励起用
放電管に供給することができるレーザ電源供給方法およ
び装置を提供することを目的とする。
This invention has been made in view of these circumstances, and it is possible to arbitrarily convert a laser light pulse waveform to easily and quickly create a power supply voltage waveform that can be supplied to a discharge tube for laser light excitation. An object of the present invention is to provide a laser power supply method and device.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明では、電圧レベル範囲が段階的に異なる複数の
直流電圧の各発生時間を各別に制御し、これ等制御した
直流電圧の加n電圧を前記レーザ光励起用放電管へ供給
するようにする。
In the present invention, the generation times of a plurality of DC voltages having stepwise different voltage level ranges are individually controlled, and the applied voltages of these controlled DC voltages are supplied to the discharge tube for excitation with laser light.

〔作用〕[Effect]

上記態様の直流電圧は、例えばトランスタップによる交
流電圧の分割、および該分割電圧の各別の整流並びに平
滑、といった処理を通じて容易に得ることができる。し
たがって、こうした各直流電圧を各別のスイッチング素
子を通じて各別にチョッピングするなどすれば、例えば
この場合は、上記各スイッチング素子に印加するトリガ
パルスのパルス幅を任意に制御することで、上記各直流
電圧のR1時間(スイッチング素子後段への出力時間)
も各別任意に制御することが可能である。
The DC voltage of the above embodiment can be easily obtained through processing such as dividing an AC voltage using a transformer tap, and rectifying and smoothing each of the divided voltages. Therefore, if each of these DC voltages is individually chopped through each different switching element, for example, in this case, by arbitrarily controlling the pulse width of the trigger pulse applied to each of the above-mentioned switching elements, each of the above-mentioned DC voltages can be chopped. R1 time (output time to the subsequent stage of the switching element)
It is also possible to control each separately as desired.

こうしてそのR1時間が制御される各直流電圧の上記の
如くの加算により、その電圧波形は、上記各電圧レベル
範囲毎の制御時間幅に応じた任意形状の波形となる。
By adding the DC voltages whose R1 times are controlled in this manner as described above, the voltage waveform becomes an arbitrary shaped waveform corresponding to the control time width for each voltage level range.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に、この発明にがかるレーザ電源供帖装置の一実
施例を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of a laser power supply device according to the present invention.

同第1図に示されるように、この実施例装置は、入力さ
れる交流(A C) Z圧を所要に昇圧しつつ、これを
この例では、その出力タップ11aおよび11b、12
aおよび12b、13aおよび13bを通じて3段階の
電圧レベル範囲に設定される電圧群に分割するトランス
10と、各々ダイオードD 〜D  SD  〜D  
、D  〜D のブリッジ回路からなって、上記各分割
出力されたトランス出力を11流する第1〜第3の整流
回路21〜23と、各々コイルL1およびコンデンサC
1、コイルL2およびコンデンサC2、コイルL3およ
びコンデンサC3が図示の如く接続されて、上記ft4
1〜第3の整流回路21〜23の各対応する整流電圧を
平滑する、すなわち同整流電圧に含まれるリップル(脈
流電圧)を十分に小さくする第1〜第3の平滑回路31
〜33と、各々サイリスタ、あるいはバイポーラパワー
トランジスタ、FET、パワーMO8F E T、等々
からなって、上記第1〜第3の平滑回路31〜33の各
対応する平滑出力をチョッピングする第1〜第3のスイ
ッチング素子41〜43と、これらスイッチング素子4
1〜43の各ゲート端子A、B、Cに、そのパルス幅お
よび発生タイミングが各別に制御される各別のトリガパ
ルスP^、P、、PCを印加するトリガ回路50と、こ
れらトリガパルスP、P、、Poの印加に基づきそれぞ
れ対応するスイッチング素子を通じてチョッピングされ
る各段の電圧を、ダイオードD1〜D4の逆流防止作用
を利用して加算する加算回路60、とをそれぞれ具えて
構成される。この加p回路60によって加締された電圧
が、該実施例装置の出力電圧として、出力端子70を介
して図示しないレーザ光励起用欣電管に供給される。
As shown in FIG. 1, this embodiment device boosts the input alternating current (AC) Z pressure as required, and in this example, outputs the output taps 11a, 11b, 12.
a and 12b, 13a and 13b, a transformer 10 that divides into voltage groups set in three voltage level ranges, and diodes D to D SD to D, respectively.
, D to D, first to third rectifier circuits 21 to 23 which flow 11 of the divided output transformer outputs, each of which has a coil L1 and a capacitor C.
1. Coil L2 and capacitor C2, coil L3 and capacitor C3 are connected as shown in the figure, and the above ft4
First to third smoothing circuits 31 that smooth the corresponding rectified voltages of the first to third rectifier circuits 21 to 23, that is, sufficiently reduce ripples (pulsating voltage) included in the rectified voltages.
- 33, each consisting of a thyristor, bipolar power transistor, FET, power MO8FET, etc., and chopping the corresponding smoothed output of the first to third smoothing circuits 31 to 33. switching elements 41 to 43 and these switching elements 4
A trigger circuit 50 that applies different trigger pulses P^, P, PC, whose pulse widths and generation timings are individually controlled, to each of the gate terminals A, B, and C of 1 to 43, and these trigger pulses P , P, , and an adding circuit 60 that adds the voltages of each stage chopped through the corresponding switching elements based on the application of Po, using the backflow prevention effect of the diodes D1 to D4. . The voltage increased by this addition circuit 60 is supplied as the output voltage of the device of this embodiment to a laser beam excitation tube (not shown) via an output terminal 70.

第2図は、この第1図に示した実施例装置の動作例を示
すタイミングチャートであり、以下、この第2図を併せ
参照して、上記実施例装置の動作を詳述する。
FIG. 2 is a timing chart showing an example of the operation of the apparatus of the embodiment shown in FIG. 1. Hereinafter, the operation of the apparatus of the embodiment will be described in detail with reference to FIG.

上記トリガ回路50から発せられるトリガパルスP、P
、、Poは、基本的に低い側の電圧のチョッピングに用
いられるスイッチング素子に対応してはそのパルス幅が
大きく、逆に高い側の電圧のチョッピングに用いられる
スイッチング素子に対応してはそのパルス幅が小さく設
定される。
Trigger pulses P, P emitted from the trigger circuit 50
, Po basically has a large pulse width corresponding to the switching element used for chopping the low voltage, and conversely, the pulse width of Po corresponds to the switching element used for chopping the high voltage. The width is set small.

したがってこの実施例においては、 (P  のパルス幅)>(PBのパルス幅)〉(PCの
パルス幅) といった関係をもって、その各パルス幅が設定される。
Therefore, in this embodiment, each pulse width is set with the following relationship: (pulse width of P)>(pulse width of PB)>(pulse width of PC).

これにより、高い側の電圧のチョッピングに用いられる
スイッチング素子はどそのオンデユーテイ−が知くなり
、換言すれば、オンデユーテイ−の長いスイッチング素
子はど低い側の電圧のチョッピングに用いられることと
なり、スイッチング素子全体としての耐圧負荷は軽減す
る。この実施例装置では、こうした前提のもとに上記第
1〜第3のスイッチング素子41〜43のデユーティ−
コントロールを実施し、その出力電圧波形として任意所
望の波形を得る。
As a result, the switching element used for chopping the voltage on the high side knows which on-duty it is.In other words, the switching element with a long on-duty is used for chopping the voltage on the low side, and the switching element The overall pressure load is reduced. In this example device, based on this premise, the duty ratio of the first to third switching elements 41 to 43 is
Control is performed to obtain any desired waveform as the output voltage waveform.

さていま、トリガ回路50を通じて、上記のトリガパル
スP、P、Poが、それぞれ例えばB 第2図(a) 、 (b) 、 (c)に示す態様をも
って発せられたとすると、これらパルスのオン時間に対
応して上記第1〜第3のスイッチング素子41〜43が
それぞれターンオンする。
Now, assuming that the trigger pulses P, P, and Po mentioned above are emitted through the trigger circuit 50 in the manner shown in FIGS. 2(a), (b), and (c), respectively, the ON time of these pulses is In response to this, the first to third switching elements 41 to 43 are turned on, respectively.

これにより、第1のスイッチング素子41を通じては、
第2図(d)中affi域として示す領域に対応した態
様でチョッピングされる電圧が得られ、また第2のスイ
ッチング素子42を通じては、同第2図(d)中す領域
として示す領域に対応した態様でチョッピングされる電
圧が得られ、そして第3のスイッチング素子43を通じ
ては、同第2図(d)中C領域として示す領域に対応し
た態様でチョッピングされる電圧が得られ、これら各電
圧が前記加算回路60を通じて加算されることにより、
前記出力端子70からは、同第2図(d)の輪郭線に対
応した波形を有する電圧としてこれらチョッピングされ
た電圧が出力されることとなる。
As a result, through the first switching element 41,
A voltage is obtained which is chopped in a manner corresponding to the region shown as the affi region in FIG. Through the third switching element 43, voltages are obtained that are chopped in a manner corresponding to the region C in FIG. 2(d), and each of these voltages is are added through the addition circuit 60, so that
These chopped voltages are output from the output terminal 70 as a voltage having a waveform corresponding to the contour line in FIG. 2(d).

したがって、こうした電圧が供給されるレーザ光励起用
放電管(図示せず)にあっては、見かけ上、第2図(e
)に示す態様をもってその放電が実行されることとなり
、これにより励起されるレーザ光も、放電管のこうした
放電態様に追従してそのパルス波形が決定されるように
なる。
Therefore, in a discharge tube for laser light excitation (not shown) to which such a voltage is supplied, the apparent
The discharge is executed in the manner shown in ), and the pulse waveform of the laser light excited thereby also follows the discharge manner of the discharge tube.

このように、この実施例装置によれば、°上記励起され
るレーザ光のパルス波形は、トリガ回路50から発せら
れる上記トリガパルスPA、PB。
As described above, according to the apparatus of this embodiment, the pulse waveform of the excited laser light is the same as the trigger pulses PA and PB emitted from the trigger circuit 50.

PCの各元止タイミング並びに各パルス幅によって決定
されるものであり、該レーザ光パルス波形の変換も、こ
れらトリガパルスPA、PB、P。
These trigger pulses PA, PB, and P are determined by each stop timing and each pulse width of the PC, and the conversion of the laser light pulse waveform is also determined by these trigger pulses PA, PB, and P.

の発生タイミング並びにパルス幅といった要素の変更に
応じて、任意かつ容易に実現されるようになる。
This can be realized arbitrarily and easily by changing factors such as the generation timing and pulse width.

またこのため、実際のレーザ加工に際しても、ワーク等
の変化に応じた理想加工値(理想のレーザ光パルス波形
)を見い出すことは容易であり、例えば溶接結果等を参
照しながら、前記複数段に分割された電圧の低い側から
順次その対応するトリガパルスを設定していくようにす
ることで、最適加工値に応じた微妙な電圧波形を容易に
見い出し、これを形成することができる。
For this reason, even during actual laser processing, it is easy to find the ideal processing value (ideal laser beam pulse waveform) according to changes in the workpiece, etc., and for example, by referring to the welding results etc. By sequentially setting the corresponding trigger pulses starting from the lowest divided voltage, it is possible to easily find and form a delicate voltage waveform that corresponds to the optimum machining value.

なお、上記トリガパルスの発生源であるトリガ回路50
自体は、周知の技術に基づいて容易に構成されるもので
あり、例えば周知の可変タイミング発生器や、マイクロ
コンピュータ等を通じたソフトプログラミングによって
容易に実現される。
Note that the trigger circuit 50, which is the source of the trigger pulse,
The system itself is easily configured based on well-known technology, and can be easily realized, for example, by a well-known variable timing generator or software programming through a microcomputer or the like.

またこの実施例において、スイッチング素子41〜43
各々の耐圧負荷が軽減されることは前述した通りであり
、このために低耐圧の安価な素子を用いることができる
ようにもなる。
Further, in this embodiment, the switching elements 41 to 43
As described above, each voltage resistance load is reduced, and therefore it becomes possible to use inexpensive elements with low voltage resistance.

また、こうしたスイッチング素子41〜43を通じて、
電圧のチョッピング自体がその電圧レベルに応じた複数
段(実施例では3段)に分けられて実施されるため、放
電管のストレスも茗しく軽減されるようになる。
Moreover, through these switching elements 41 to 43,
Since the voltage chopping itself is performed in multiple stages (three stages in the embodiment) depending on the voltage level, the stress on the discharge tube is also reduced in a gentle manner.

第3図は、この発明にがかるレーザ電源供給装置の他の
実施例を示すものである。
FIG. 3 shows another embodiment of the laser power supply device according to the present invention.

この第3図に示す実施例は、比較的電圧の低い電源装置
に採用して好適なものであり、ここでは3相交流(例え
ば200V)源からトランスレスにてその交F&電圧を
抽出して、任m N圧波形を形成するようにしている。
The embodiment shown in FIG. 3 is suitable for use in a relatively low voltage power supply device, and here the AC F & voltage is extracted from a 3-phase AC (for example, 200V) source without a transformer. , m N pressure waveforms are formed.

すなわちこの装置は、同第3図に示されるように、3対
のダイオードアレイと1個のショットキー障壁ダイオー
ドSKDからなって、上記抽出した3相交流電圧を一括
整流する整流回路110と、図示の如く接続されるコイ
ル、コンデンサおよび抵抗器からなって、この整流され
た直流電圧(例えば200V)を平滑する平滑回路12
0と、この平滑された直流電圧を3岐に並列分岐する分
岐回路130と、先の第1図に示した実施例と同様各々
サイリスタ、あるいはバイポーラパワートランジスタ、
FET、パワーMO8FET、等々からなって、上記分
岐された直流電圧を各別にチョッピングする第1〜第3
のスイッチング素子141〜143と、これも先の実施
例と同様これらスイッチング素子141〜143の名ゲ
ート端子A、B、Cに、そのパルス幅および発生タイミ
ングが各別に制御される各別のトリガパルスPA。
That is, as shown in FIG. 3, this device includes a rectifier circuit 110 that includes three pairs of diode arrays and one Schottky barrier diode SKD and rectifies the extracted three-phase AC voltage all at once, and A smoothing circuit 12 consists of a coil, a capacitor, and a resistor connected as shown in FIG.
0, a branch circuit 130 that branches this smoothed DC voltage into three branches in parallel, and a thyristor or bipolar power transistor, as in the embodiment shown in FIG.
FET, power MO8FET, etc., and chop the branched DC voltage separately.
As in the previous embodiment, the switching elements 141 to 143 are connected to the gate terminals A, B, and C of these switching elements 141 to 143, respectively, and each trigger pulse whose pulse width and generation timing is individually controlled is provided. P.A.

P  、P  を印加するトリガ回路150と、それC ぞれ逆流防止用のダイオード並びに図示の如く接続され
るコイル、コンデンサおよび抵抗器からなって、上記ト
リガパルスPA、P8.PCの印加に基づく上記第1〜
第3のスイッチング素子141〜143の各対応するチ
ョッパ出力を平滑する平滑回路161〜163と、ダイ
オードの逆流防止作用を利用して、これら各平滑された
チョッパ出力を積み重ね加算する加p回路170と、を
それぞれ具えて構成され、この積み小ね加締されたチョ
ッパ出力Jを、該実施例装置の出力電圧として、出力端
子180を介して図示しないレーザ光励起用放電管へ供
給する。
The trigger circuit 150 applies the trigger pulses PA, P8.C, and each of the trigger circuits 150 includes a diode for preventing backflow, and a coil, a capacitor, and a resistor connected as shown in the figure. The above first to based on the application of PC
Smoothing circuits 161 to 163 that smooth the corresponding chopper outputs of the third switching elements 141 to 143, and an addition circuit 170 that stacks and adds these smoothed chopper outputs using the backflow prevention effect of diodes. , respectively, and the chopper output J subjected to the stacking and caulking is supplied as the output voltage of the embodiment device to a discharge tube for laser excitation (not shown) via an output terminal 180.

このように、この第3図に示す実施例装置の場合、整流
回路110および平滑回路120を通じて得た直流電圧
を分岐回路130によって分岐し、更に第1〜第3のス
イッチング素子141〜143およびトリガ回路150
によってこれら分岐電圧を各別のタイミング、各別の時
間間隔でチョッピングした後、その各平滑化電圧を積み
市ね加算してレーザ光励起用放電管への供給電圧を得る
ようにしているが、上記第1〜第3のスイッチング水子
141〜143およびトリガ回路150を通じての名分
岐された電圧に対する発生時間制御は、先の第1図に示
した実施例装置における第1〜第3のスイッチング素子
41〜43およびトリガ回路50を通じての予めレベル
分割された電圧に対する発生時間制御と基本的には同一
のものであり、結局は、この第3図に示した実施例装置
によっても、上記放電管の放電によって励起されるレー
ザ光のパルス波形は、トリガ回路150から発せられる
上記トリガパルスP、PB、P。
In this way, in the case of the embodiment shown in FIG. 3, the DC voltage obtained through the rectifier circuit 110 and the smoothing circuit 120 is branched by the branch circuit 130, and further connected to the first to third switching elements 141 to 143 and the trigger. circuit 150
After chopping these branch voltages at different timings and at different time intervals, the respective smoothed voltages are accumulated and summed to obtain the voltage supplied to the discharge tube for excitation with laser light. Generation time control for the voltage branched through the first to third switching water elements 141 to 143 and the trigger circuit 150 is performed by the first to third switching elements 41 in the embodiment shown in FIG. 43 and the generation time control for the voltage divided into levels in advance through the trigger circuit 50. In the end, the embodiment shown in FIG. 3 also controls the discharge of the discharge tube. The pulse waveform of the laser beam excited by is the trigger pulses P, PB, and P emitted from the trigger circuit 150.

の各発生タイミング並びに各パルス幅に応じて、任意所
望に決定されるようになる。
can be arbitrarily determined depending on the timing of each occurrence and each pulse width.

ところで、これら第1図および第3図に示した実施例で
は、いずれも3段階の直流電圧を各別に形成してこれを
加算するようにしたが、こうした段数の設定は任意であ
り、トリガ回路50あるいは150から発生させるトリ
ガパルスの種類も、この設定した段数に応じてその都度
設定するようにすればよい。
Incidentally, in the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, three stages of DC voltage are formed separately and added. However, the number of stages can be set arbitrarily, and the trigger circuit The type of trigger pulse to be generated from 50 or 150 may also be set each time according to the set number of stages.

また、一般にチョッパ出力は、放電管に対してオン−オ
フの激しいストレスを与えることから、上記第1図に示
した実施例装置であれ、第3図に示した実施例装置であ
れ、その出力端に、例えば第4図に示すような平滑回路
200を設け、この平滑回路200を介してその出力電
圧を上記放電管へ供給するようにすれば、こうしたスト
レスは良好に緩和される。
In addition, since the chopper output generally applies severe on-off stress to the discharge tube, whether it is the embodiment shown in Fig. 1 or the embodiment shown in Fig. 3, the output If, for example, a smoothing circuit 200 as shown in FIG. 4 is provided at the end and the output voltage is supplied to the discharge tube via this smoothing circuit 200, such stress can be satisfactorily alleviated.

また、上記各実施例装置における直流電圧形成、発生手
段の構成も任意であり、第1図あるいは第3図に示した
構成に限定されφものでないことは勿論である。
Furthermore, the structure of the DC voltage forming and generating means in each of the above-mentioned embodiments may be arbitrary, and it goes without saying that it is limited to the structure shown in FIG. 1 or FIG.

(発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、レーザ光励起
用放電管に任意波形の電圧を供給することができ、状況
に合ゼた種々のパルス波形を有するレーザ光を取り出す
ことができる。またこれにより、エネルギ効率も著しく
向上されることとなる。しかもこの発明の場合、回路構
成も簡素化され、任意波形を得るに、複雑な計篩等は何
ら必要とされない。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, it is possible to supply a voltage with an arbitrary waveform to the discharge tube for laser light excitation, and to extract laser light having various pulse waveforms that suit the situation. This also significantly improves energy efficiency.Moreover, in the case of the present invention, the circuit configuration is also simplified, and no complicated meter sieve or the like is required to obtain an arbitrary waveform.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明にがかるレーザ電源供給に買の一実施
例を示す回路図、第2図は第1図に示した実施例装置の
動作例を示すタイミングチャート、第3図はこの発明に
がかるレーザ電源供給装置の他゛の実施例を示す回路図
、第4図は第1図あるいは第3図に示した実施例装置の
出力端に付加・接続して好適な平滑回路の一例を示す回
路図、第5図は従来のレーザ電源装置の一例を示す回路
図、第6図は第5図に示した電源装置の出力電圧特性を
示す線図である。 10・・・トランス、21.22.23.110・・・
整流回路、31,32.33,120,161゜162
.163.200・・・平滑回路、41.42゜43.
141,142.143・・・スイッチング素子、50
.150・・・トリガ回路、60.170・・・加算回
路、70.180・・・出力端子。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the laser power supply according to the present invention, FIG. 2 is a timing chart showing an example of the operation of the embodiment device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the operation of the embodiment device shown in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of such a laser power supply device, and FIG. 4 shows an example of a smoothing circuit that is suitable for being added to and connected to the output end of the embodiment device shown in FIG. 1 or 3. FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional laser power supply device, and FIG. 6 is a diagram showing output voltage characteristics of the power supply device shown in FIG. 5. 10...Trans, 21.22.23.110...
Rectifier circuit, 31, 32. 33, 120, 161° 162
.. 163.200...Smoothing circuit, 41.42°43.
141, 142.143... switching element, 50
.. 150...Trigger circuit, 60.170...Addition circuit, 70.180...Output terminal.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電圧レベル範囲が段階的に異なる複数の直流電圧
の各発生時間を各別に制御し、 これら制御した直流電圧の加算電圧をレー ザ光励起用放電管へ供給する レーザ電源供給方法。
(1) A laser power supply method that separately controls the generation time of a plurality of DC voltages with stepwise different voltage level ranges, and supplies the summed voltage of these controlled DC voltages to a discharge tube for excitation with laser light.
(2)電圧レベル範囲が段階的に異なる複数の直流電圧
を発生する直流電圧発生回路と、 これら発生される複数の直流電圧を各別に チョッピングする複数のスイッチング素子 と、 これらスイッチング素子にパルス幅および 発生タイミングが各別に制御される各別のトリガパルス
を印加するトリガ回路と、 これらトリガパルスの印加に基づき前記各 スイッチング素子を通じてチョッピングされた電圧を加
算する加算回路と、 を具え、前記加算された電圧をレーザ光励 起用放電管へ供給する レーザ電源供給装置。
(2) A DC voltage generation circuit that generates multiple DC voltages with stepwise different voltage level ranges, multiple switching elements that individually chop these generated DC voltages, and a pulse width and a trigger circuit that applies different trigger pulses whose generation timings are individually controlled; and an adder circuit that adds the voltages chopped through each of the switching elements based on the application of these trigger pulses; Laser power supply device that supplies voltage to the discharge tube for laser light excitation.
(3)前記トリガパルスは、前記発生される直流電圧の
電圧レベルに応じて、高い電圧をチョッピングするスイ
ッチング素子に対応するもの程、そのパルス幅が短く制
御される 請求項(2)記載のレーザ電源供給装置。
(3) The laser according to claim (2), wherein the pulse width of the trigger pulse is controlled to be shorter as the trigger pulse corresponds to a switching element that chops a higher voltage, depending on the voltage level of the generated DC voltage. Power supply device.
(4)前記レーザ電源供給装置は更に、前記加算回路に
よって加算された電圧を平滑化する平滑回路を具え、こ
の平滑化された電圧をレーザ光励起用放電管へ供給する 請求項(3)記載のレーザ電源供給装置。
(4) The laser power supply device further includes a smoothing circuit for smoothing the voltage added by the adding circuit, and supplies the smoothed voltage to the discharge tube for laser beam excitation. Laser power supply device.
(5)直流電圧を複数に並列分岐する分岐回路と、これ
ら分岐された電圧を各別にチョッピン グする複数のスイッチング素子と、 これらスイッチング素子にパルス幅および 発生タイミングが各別に制御される各別のトリガパルス
を印加するトリガ回路と、 これらトリガパルスの印加に基づき前記各 スイッチング素子を通じてチョッピングさ れた電圧を所定に積み重ね加算する加算回路と、 を具え、前記積み重ね加算された電圧をレ ーザ光励起用放電管へ供給する レーザ電源供給装置。
(5) A branch circuit that branches DC voltage into multiple parallels, multiple switching elements that chop these branched voltages separately, and separate triggers whose pulse widths and generation timings are individually controlled for these switching elements. a trigger circuit that applies pulses, and an adder circuit that accumulates and adds the voltages chopped through the switching elements based on the application of these trigger pulses to a predetermined value, and applies the accumulated and added voltages to a discharge tube for excitation with laser light. Laser power supply device.
(6)前記レーザ電源供給装置は更に、前記加算回路に
よつて加算された電圧を平滑化する平滑回路を具え、こ
の平滑化された電圧をレーザ光励起用放電管へ供給する 請求項(5)記載のレーザ電源供給装置。
(6) The laser power supply device further includes a smoothing circuit for smoothing the voltage added by the adding circuit, and supplies the smoothed voltage to the discharge tube for laser light excitation. The laser power supply device described.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7897242B2 (en) 2004-10-14 2011-03-01 Olympus Corporation Injection molded article
WO2016151796A1 (en) * 2015-03-25 2016-09-29 国立大学法人長岡技術科学大学 High-voltage pulse generating device and gas laser device

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