JPH03226266A - パルス電源装置 - Google Patents
パルス電源装置Info
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- JPH03226266A JPH03226266A JP2020606A JP2060690A JPH03226266A JP H03226266 A JPH03226266 A JP H03226266A JP 2020606 A JP2020606 A JP 2020606A JP 2060690 A JP2060690 A JP 2060690A JP H03226266 A JPH03226266 A JP H03226266A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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-
- H—ELECTRICITY
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- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/30—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp
- H05B41/34—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp to provide a sequence of flashes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、直流電源の出力電圧を任意の大きさの直流
電圧に変換する直流電力変換装置を備えたパルス電源装
置の改良に関するものである。
電圧に変換する直流電力変換装置を備えたパルス電源装
置の改良に関するものである。
［従来の技術］
第２１図は従来の直流電力変換装置として用いられるＣ
Ｕ Ｋコンバータをパルス動作させてパルス電流を出
力するパルス電源装置の回路構成図である。図において
、ＰＳｌは直流電源、Ｌｌ、Ｌ２はリアクトル、Ｃ１は
コンデンサ、Ｄ２はダイオード、ＴＲＩはトランジスタ
、ＧＡｌはゲート駆動回路、ＲＬ、は負荷、Ｖｌは直流
電源ＰＳ１の出力電圧、Ｖ２は負荷ＲＬの出力電圧、１
〜４は電流、１９はコンデンサＣＩの放電電流である。
Ｕ Ｋコンバータをパルス動作させてパルス電流を出
力するパルス電源装置の回路構成図である。図において
、ＰＳｌは直流電源、Ｌｌ、Ｌ２はリアクトル、Ｃ１は
コンデンサ、Ｄ２はダイオード、ＴＲＩはトランジスタ
、ＧＡｌはゲート駆動回路、ＲＬ、は負荷、Ｖｌは直流
電源ＰＳ１の出力電圧、Ｖ２は負荷ＲＬの出力電圧、１
〜４は電流、１９はコンデンサＣＩの放電電流である。
第２１図中で、トランジスタＴＲＩはＭＯ５型電界効果
トランジスタ（ＭＯＳ ＦＥＴ）を例にとって説明す
るが、ＩＧＢＴ、 静電誘導トランジスタ、静電誘導
サイリスタ、Ｃ；Ｔｏ（ゲートターンオフサイリスタ）
等の他の半導体スイッチにおいても同様である。
トランジスタ（ＭＯＳ ＦＥＴ）を例にとって説明す
るが、ＩＧＢＴ、 静電誘導トランジスタ、静電誘導
サイリスタ、Ｃ；Ｔｏ（ゲートターンオフサイリスタ）
等の他の半導体スイッチにおいても同様である。
次に、上記第２１図に示す従来のパルス電源装置の動作
について説明する。ゲート駆動回路ＧＡ１により導通率
を制御されるトランジスタＴＲＩがＯＮすると、直流電
源ＰＳｌに接続されているリアクトルＬ１から矢印で示
す電流１が流れる。
について説明する。ゲート駆動回路ＧＡ１により導通率
を制御されるトランジスタＴＲＩがＯＮすると、直流電
源ＰＳｌに接続されているリアクトルＬ１から矢印で示
す電流１が流れる。
トランジスタＴＲＩがＯＦＦすると、矢印で示す電流１
は矢印で示す電流２に変わり、この電流２はコンデンサ
Ｃ１を充電しダイオードＤ２を流れる。
は矢印で示す電流２に変わり、この電流２はコンデンサ
Ｃ１を充電しダイオードＤ２を流れる。
再度、トランジスタＴＲＩがＯＮすると、電流ｌはさら
に増加し、矢印で示す電流３がリアクトルＬ２． コ
ンデンサＣＩを通りトランジスタＴＲ１に流れる。この
時、負荷ＲＬに電流３が流れ電力を変換する。
に増加し、矢印で示す電流３がリアクトルＬ２． コ
ンデンサＣＩを通りトランジスタＴＲ１に流れる。この
時、負荷ＲＬに電流３が流れ電力を変換する。
さらに、トランジスタＴＲＩがＯＦＦすると、増加した
電流１が電流２に切り変わりコンデンサＣ１を充電する
と共に、リアクトルＬ２を流れる電流３は矢印で示す電
流４に切り変わり、負荷ＲＬに電流を連続して出力する
。以上のようにしてＣＵＫコンバータは動作して直流電
力変換を行う。
電流１が電流２に切り変わりコンデンサＣ１を充電する
と共に、リアクトルＬ２を流れる電流３は矢印で示す電
流４に切り変わり、負荷ＲＬに電流を連続して出力する
。以上のようにしてＣＵＫコンバータは動作して直流電
力変換を行う。
ＣＵ Ｋコンバータが動作中、コンデンサＣＩは第２１
図に示した極性に充電され、その充電電圧は、はぼ直流
電源ＰＳ１の出力電圧Ｖ１と負荷ＲＬの出力電圧Ｖ２と
の和になる。
図に示した極性に充電され、その充電電圧は、はぼ直流
電源ＰＳ１の出力電圧Ｖ１と負荷ＲＬの出力電圧Ｖ２と
の和になる。
第２２図は第２１図のＣＵＫコンバータをパルス動作さ
せるための制御回路の回路構成図である。
せるための制御回路の回路構成図である。
図において、５は三角波信号発生器、６は指令器、７は
パルス信号発生器、８，９はスイッチ、１０はインバー
タ、１１はコンパレータ、ＧＡＩはゲート駆動回路、１
２〜１４は信号、２４はパルス信号である。
パルス信号発生器、８，９はスイッチ、１０はインバー
タ、１１はコンパレータ、ＧＡＩはゲート駆動回路、１
２〜１４は信号、２４はパルス信号である。
第２３図は第２２図のＣＵＫコンバータをパルス動作さ
せる制御回路の動作を説明するための各部の信号のタイ
ミングチャートである。回において、１２． １３ ａ
、 １３ ｂ、 １４は信号、２４はパルス信号で
ある。
せる制御回路の動作を説明するための各部の信号のタイ
ミングチャートである。回において、１２． １３ ａ
、 １３ ｂ、 １４は信号、２４はパルス信号で
ある。
第２２図に示す制御回路において、三角波信号発生器５
は、第２３図（ｂ）に示す三角波の信号１２を発生する
。指令器６は、トランジスタＴＲ１（第２１図参照）の
導通率に相当する電圧を発生する。パルス信号発生器７
は、第２３［ｆｆ１（ａ）に示すパルス信号２４を発生
し、スイッチ８，９をインバータ１０により交互に開閉
する。コンパレータ１１は、三角波信号発生器５の信号
１２と指令器６の信号１３とを比較し、トランジスタＴ
Ｒ１を導通する信号１４をゲート駆動回路ＧＡ１に出力
する。このゲート駆動回路ＣＡＩへ出力する信号１４を
、第２３図（ｃ）及び（ｄ）に示す。
は、第２３図（ｂ）に示す三角波の信号１２を発生する
。指令器６は、トランジスタＴＲ１（第２１図参照）の
導通率に相当する電圧を発生する。パルス信号発生器７
は、第２３［ｆｆ１（ａ）に示すパルス信号２４を発生
し、スイッチ８，９をインバータ１０により交互に開閉
する。コンパレータ１１は、三角波信号発生器５の信号
１２と指令器６の信号１３とを比較し、トランジスタＴ
Ｒ１を導通する信号１４をゲート駆動回路ＧＡ１に出力
する。このゲート駆動回路ＣＡＩへ出力する信号１４を
、第２３図（ｃ）及び（ｄ）に示す。
第２３図（ｃ）は、第２３図（ｂ）に示す指令器６が出
力する信号１３ａの時の信号１４を示し、第２３図（ｄ
）は、第２３図（ｂ）に示す指令器６が出力する信号１
３ｂの時の信号１４を示す。
力する信号１３ａの時の信号１４を示し、第２３図（ｄ
）は、第２３図（ｂ）に示す指令器６が出力する信号１
３ｂの時の信号１４を示す。
しかして、指令器６が出力する信号が低下すると、トラ
ンジスタＴＲＩの導通率が小さくなり負荷ＲＬへの出力
電力が少なくなる。
ンジスタＴＲＩの導通率が小さくなり負荷ＲＬへの出力
電力が少なくなる。
［発明が解決しようとする課題］
上記従来のＣＵＫコンバータによるパルス電源装置は以
上のように構成されているので、次に述べるような問題
点が存在する。
上のように構成されているので、次に述べるような問題
点が存在する。
第２４図は従来のＣＵＫコンバータによるバルスミ源装
置と、この発明の実施例によるパルス電源装置との動作
を比較して説明するための各部の信号のタイミングチャ
ートである。図において、１５．１８．２０はトランジ
スタＴＲＩの出力電流、１６．１７．２１．２２はコン
デンサＣＩの電圧、２３は負荷ＲＬの出力電流である。
置と、この発明の実施例によるパルス電源装置との動作
を比較して説明するための各部の信号のタイミングチャ
ートである。図において、１５．１８．２０はトランジ
スタＴＲＩの出力電流、１６．１７．２１．２２はコン
デンサＣＩの電圧、２３は負荷ＲＬの出力電流である。
第２４図（ａ）はトランジスタＴＲＩがＯＮ。
ＯＦＦする時の動作特性を示している。第２２図に示す
パルス信号発生器７がＯＮ動作してＯＮ信号（パルス信
号２４）を出力すると、第２４図（ａ）に示す信号に従
ってトランジスタＴＲＩがスイッチングする。これによ
り、第２４図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲＩの
出力電流１５が増加する。また、コンデンサＣＩの電圧
は、第２４図（Ｃ）に示すように電圧１６から電圧１７
に上昇する。従って、コンデンサＣ１を充電する時間は
、トランジスタＴＲＩの出力電流１５の立ち上がり時間
ＴＩである。このコンデンサＣ１を充電する時間は、ト
ラジスタＴＲＩが５〜２０回スイッチングする必要があ
り、そのため出力電流１５の立ち上がり時間ＴＩは遅い
。
パルス信号発生器７がＯＮ動作してＯＮ信号（パルス信
号２４）を出力すると、第２４図（ａ）に示す信号に従
ってトランジスタＴＲＩがスイッチングする。これによ
り、第２４図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲＩの
出力電流１５が増加する。また、コンデンサＣＩの電圧
は、第２４図（Ｃ）に示すように電圧１６から電圧１７
に上昇する。従って、コンデンサＣ１を充電する時間は
、トランジスタＴＲＩの出力電流１５の立ち上がり時間
ＴＩである。このコンデンサＣ１を充電する時間は、ト
ラジスタＴＲＩが５〜２０回スイッチングする必要があ
り、そのため出力電流１５の立ち上がり時間ＴＩは遅い
。
また、パルス信号発生器７がＯＦＦ動作してＯＦＦ信号
を出力すると、第２４図（ａ）に示す信号に従ってトラ
ンジスタＴＲＩのスイッチングが停止する。これにより
、第２４図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲＩの出
力電流１８が減少する。これに伴い、コンデンサＣＩの
電圧は、第２４図（Ｃ）に示すように電圧１７から電圧
１６に低下する。これは、トランジスタＴＲＩのスイッ
チングが停止すると同時に、第２１図に矢印で示す放電
電流１９が流れるので、コンデンサＣ１の電圧が放電す
ることに起因する。この放電電流１９は負荷ＲＬを通る
ため、第２４図（ｂ）に示すように異常な出力電流２０
が発生する。この異常な出力型？Ａ２０は、指令器６が
出力する信号１３とは異なる出力電流波形を示している
。
を出力すると、第２４図（ａ）に示す信号に従ってトラ
ンジスタＴＲＩのスイッチングが停止する。これにより
、第２４図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲＩの出
力電流１８が減少する。これに伴い、コンデンサＣＩの
電圧は、第２４図（Ｃ）に示すように電圧１７から電圧
１６に低下する。これは、トランジスタＴＲＩのスイッ
チングが停止すると同時に、第２１図に矢印で示す放電
電流１９が流れるので、コンデンサＣ１の電圧が放電す
ることに起因する。この放電電流１９は負荷ＲＬを通る
ため、第２４図（ｂ）に示すように異常な出力電流２０
が発生する。この異常な出力型？Ａ２０は、指令器６が
出力する信号１３とは異なる出力電流波形を示している
。
第２５図は第２１図のパルス電源装置を実際に構成した
時の動作を説明するための各部の信号のタイミングチャ
ートである。図において、２４はパルス信号、２５．２
７はコンデンサＣＩの電圧、２６．２８は負ＲＲＬの出
力電流である。ここでは、三角波信号発生器５の信号１
２の周波数が２０ Ｋ Ｈｚ、 リアクトルＬｌ、Ｌ
２が１００μＨ。
時の動作を説明するための各部の信号のタイミングチャ
ートである。図において、２４はパルス信号、２５．２
７はコンデンサＣＩの電圧、２６．２８は負ＲＲＬの出
力電流である。ここでは、三角波信号発生器５の信号１
２の周波数が２０ Ｋ Ｈｚ、 リアクトルＬｌ、Ｌ
２が１００μＨ。
コンデンサＣＩが１００μＦ、直流電源ＰＳ１の出力電
圧が２３０ Ｖ、 負荷ＲＬの抵抗が１． ５Ω。
圧が２３０ Ｖ、 負荷ＲＬの抵抗が１． ５Ω。
トランジスタＴＲＩの導電率が５０％の動作条件におい
て、第２５図（ａ）に示すパルス信号２４に対し、コン
デンサＣ１を充電する電圧２５は第２５図（Ｃ）に示さ
れ、その立ち上がり時の充電時間は約０．５ｍ５ｅｃで
あり、また第２５図（ｂ）に示すように負荷ＲＬの出力
電流２６も同様の立ち上がりである。立ち下がり時のコ
ンデンサＣＩの電圧２７は第２５図（Ｃ）に示され、こ
の時、直流電源ＰＳ１の出力電圧は２３０ｖに下がって
いる。同時に、第２５図（ｂ）に示す負荷ＲＬの異常な
出力電流２８のために、負荷ＲＬには異常電流が流れて
いる。
て、第２５図（ａ）に示すパルス信号２４に対し、コン
デンサＣ１を充電する電圧２５は第２５図（Ｃ）に示さ
れ、その立ち上がり時の充電時間は約０．５ｍ５ｅｃで
あり、また第２５図（ｂ）に示すように負荷ＲＬの出力
電流２６も同様の立ち上がりである。立ち下がり時のコ
ンデンサＣＩの電圧２７は第２５図（Ｃ）に示され、こ
の時、直流電源ＰＳ１の出力電圧は２３０ｖに下がって
いる。同時に、第２５図（ｂ）に示す負荷ＲＬの異常な
出力電流２８のために、負荷ＲＬには異常電流が流れて
いる。
さて、ＹＡＧレーザ励起アークランプの点灯用として、
又は放電加工装置の電極と被加工物間の極間の放電用と
してＣＵＫコンバータを使用するには、高速応答である
ことが必要である。さらに、異常電流が流れると、レー
ザビームも正常な出力を出すことができず、また、電極
と被加工物間の極間で正常な放電を発生することができ
ない。
又は放電加工装置の電極と被加工物間の極間の放電用と
してＣＵＫコンバータを使用するには、高速応答である
ことが必要である。さらに、異常電流が流れると、レー
ザビームも正常な出力を出すことができず、また、電極
と被加工物間の極間で正常な放電を発生することができ
ない。
従って、上記従来のＣＵＫコンバータは、ＹＡＧレーザ
励起アークランプを点灯するパルス電源装置、又は放電
加工装置の電極と被加工物間の極間に供給するパルス電
源装置としては不適当であり使用されていない。
励起アークランプを点灯するパルス電源装置、又は放電
加工装置の電極と被加工物間の極間に供給するパルス電
源装置としては不適当であり使用されていない。
以上述べたように、上記従来のＣＵＫコンバータは、そ
の出力電流の立ち上がりが遅く、また立ち下がり時に異
常な出力電流が発生する等の不都合な問題点があり、特
にＹＡＧレーザ励起アークランプを点灯するパルス電源
装置、又は放電加工装置の電極と被加工物間の極間に供
給するパルス電源装置のように、高速応答を必要とする
パルス電源装置として用いる場合には、応答速度が遅い
などの問題点があった。
の出力電流の立ち上がりが遅く、また立ち下がり時に異
常な出力電流が発生する等の不都合な問題点があり、特
にＹＡＧレーザ励起アークランプを点灯するパルス電源
装置、又は放電加工装置の電極と被加工物間の極間に供
給するパルス電源装置のように、高速応答を必要とする
パルス電源装置として用いる場合には、応答速度が遅い
などの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、特に出力電流に異常電流を発生ずることなく
、高速応答が可能なパルス電源装置を得ることを目的と
する。
たもので、特に出力電流に異常電流を発生ずることなく
、高速応答が可能なパルス電源装置を得ることを目的と
する。
［課題を解決するための手段］
この発明に係るパルス電源装置は、直流電源に対し、高
電位側から低電位側に向って順に直列に接続された第１
のダイオード、第１のリアクトル及び電気スイッチと、
この電気スイッチと並列に接続されたコンデンサと第２
のダイオードの直列体と、この第２のダイオードを並列
に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とより成
る回路構成を有する直流電力変換装置を備えたものであ
る。
電位側から低電位側に向って順に直列に接続された第１
のダイオード、第１のリアクトル及び電気スイッチと、
この電気スイッチと並列に接続されたコンデンサと第２
のダイオードの直列体と、この第２のダイオードを並列
に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とより成
る回路構成を有する直流電力変換装置を備えたものであ
る。
また、この発明の別の発明に係るパルス電源装置は、直
流電源に対し、高電位側から低電位側に向って順に直列
に接続された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第１
のダイオードと、上記第１のリアクトルと上記第１のダ
イオードの直列体と並列に接続されたコンデンサと第２
のダイオードの直列体と、上記第２のダイオードと並列
に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とより成
る回路構成を有し、昇圧・降圧が可能で回生機能を持つ
直流電力変換装置を備えたものである。
流電源に対し、高電位側から低電位側に向って順に直列
に接続された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第１
のダイオードと、上記第１のリアクトルと上記第１のダ
イオードの直列体と並列に接続されたコンデンサと第２
のダイオードの直列体と、上記第２のダイオードと並列
に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とより成
る回路構成を有し、昇圧・降圧が可能で回生機能を持つ
直流電力変換装置を備えたものである。
この発明の別の発明に係るパルス電源装置は、直流電源
に対し、高電位側から低電位側に向って順に直列に接続
された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第１のダイ
オードと、上記電気スイッチと並列に接続されたコンデ
ンサと第２のダイオードの直列体と、上記コンデンサと
上記第１のリアクトルと上記第１のダイオードの直列体
と並列に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体と
より成る回路構成を有し、昇圧が可能で回生機能を持つ
直流電力変換装置を備えたものである。
に対し、高電位側から低電位側に向って順に直列に接続
された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第１のダイ
オードと、上記電気スイッチと並列に接続されたコンデ
ンサと第２のダイオードの直列体と、上記コンデンサと
上記第１のリアクトルと上記第１のダイオードの直列体
と並列に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体と
より成る回路構成を有し、昇圧が可能で回生機能を持つ
直流電力変換装置を備えたものである。
［作用］
この発明におけるパルス電源装置は、電気スイッチによ
り直流電力変換装置の出力電流を断続制御することによ
って、直流電源の電圧を変化させる電力変換を行うこと
ができ、この時、コンデンサの放電を阻止するために設
けられた電流逆流防止用のダイオードによって、異常電
流が発生しない出力電流を、高速に立ち上がりと立ち下
がりするパルス出力として出力することができる。
り直流電力変換装置の出力電流を断続制御することによ
って、直流電源の電圧を変化させる電力変換を行うこと
ができ、この時、コンデンサの放電を阻止するために設
けられた電流逆流防止用のダイオードによって、異常電
流が発生しない出力電流を、高速に立ち上がりと立ち下
がりするパルス出力として出力することができる。
また、この発明の別の発明におけるパルス電源装置は、
電気スイッチにより直流電力変換装置の出力電流を断続
制御することによって、直流電源の電圧をこれと同一極
性に昇圧・降圧する電力変換を行うことができ、またこ
の時、電流逆流防止用のダイオードによって、異常電流
が発生しない出力電流を、高速に立ち上がりと立ち下が
りするパルス出力として出力することができる。
電気スイッチにより直流電力変換装置の出力電流を断続
制御することによって、直流電源の電圧をこれと同一極
性に昇圧・降圧する電力変換を行うことができ、またこ
の時、電流逆流防止用のダイオードによって、異常電流
が発生しない出力電流を、高速に立ち上がりと立ち下が
りするパルス出力として出力することができる。
また、この発明の別の発明におけるパルス電源装置は、
電気スイッチにより直流電力変換装置の出力電流を断続
制御することによって、直流電源の電圧をこれと同一極
性に昇圧する電力変換を行うことができ、またこの時、
電流逆流防止用のダイオードによって、異常電流が発生
しない出力電流を、高速に立ち上がりと立ち下がりする
パルス出力として出力することができる。
電気スイッチにより直流電力変換装置の出力電流を断続
制御することによって、直流電源の電圧をこれと同一極
性に昇圧する電力変換を行うことができ、またこの時、
電流逆流防止用のダイオードによって、異常電流が発生
しない出力電流を、高速に立ち上がりと立ち下がりする
パルス出力として出力することができる。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の実施例であるパルス電源装置の回路
構成図である。図において、ＰＳＩは直流電源、Ｌｌ、
Ｌ２はリアクトル、Ｃ１はコンデンサ、ＤＩ、Ｄ２はダ
イオード、ＴＲＩはトランジスタ、ＧＡＩはゲート駆動
回路、ＲＬは負荷である。この発明の実施例によれば、
直流電源ＰＳｌとＣＵＫコンバータのリアクトルＬｌと
の間に直列に電流逆流防止用ダイオードであるダイオー
ドＤＩを接続しである。このダイオードＤ１は直流電源
ＰＳＩの十極側に接続したが、−極側に接続しでも同様
の効果を奏する。
構成図である。図において、ＰＳＩは直流電源、Ｌｌ、
Ｌ２はリアクトル、Ｃ１はコンデンサ、ＤＩ、Ｄ２はダ
イオード、ＴＲＩはトランジスタ、ＧＡＩはゲート駆動
回路、ＲＬは負荷である。この発明の実施例によれば、
直流電源ＰＳｌとＣＵＫコンバータのリアクトルＬｌと
の間に直列に電流逆流防止用ダイオードであるダイオー
ドＤＩを接続しである。このダイオードＤ１は直流電源
ＰＳＩの十極側に接続したが、−極側に接続しでも同様
の効果を奏する。
上記第１図に示すこの発明の実施例であるパルス電源装
置の動作は、上記第２１図に示す従来のパルス電源装置
の動作とほぼ同等であるが、上記第２２図に示すパルス
信号発生器７が発生するパルス信号２４がＯＦＦの時、
ダイオ−Ｆ’ＤＩにより第１図に矢印（破線）で示すコ
ンデンサＣＩの放電電流１９が阻止されるので、コンデ
ンサＣ１の電圧は放電することなく、上記第２４図（ｅ
）に示すコンデンサＣＩの電圧２１のように、トランジ
スタＴＲＩがスイッチング時のコンデンサＣｌの電圧２
２のままに維持される。また、第２４図（ｂ）に示すよ
うなトランジスタＴＲＩの異常な出力電流２０は立ち下
がり時に発生しない。また、パルス信号２４がＯＮの時
、第２４図（ｅ）に示すコンデンサＣＩの電圧２２は電
圧２１と同じであるので、第２４図（ｄ）に示す負荷Ｒ
Ｌの出力電流２３の立ち上がり時間Ｔ２は高速に立ち上
がる。
置の動作は、上記第２１図に示す従来のパルス電源装置
の動作とほぼ同等であるが、上記第２２図に示すパルス
信号発生器７が発生するパルス信号２４がＯＦＦの時、
ダイオ−Ｆ’ＤＩにより第１図に矢印（破線）で示すコ
ンデンサＣＩの放電電流１９が阻止されるので、コンデ
ンサＣ１の電圧は放電することなく、上記第２４図（ｅ
）に示すコンデンサＣＩの電圧２１のように、トランジ
スタＴＲＩがスイッチング時のコンデンサＣｌの電圧２
２のままに維持される。また、第２４図（ｂ）に示すよ
うなトランジスタＴＲＩの異常な出力電流２０は立ち下
がり時に発生しない。また、パルス信号２４がＯＮの時
、第２４図（ｅ）に示すコンデンサＣＩの電圧２２は電
圧２１と同じであるので、第２４図（ｄ）に示す負荷Ｒ
Ｌの出力電流２３の立ち上がり時間Ｔ２は高速に立ち上
がる。
第２図は第１図のパルス電源装置を実際に構成した時の
動作を説明するための各部の信号のタイミングチャート
である。図において、３４はパルス信号、３５．３７．
３９はコンデンサＣＩの電圧、３６，３８は負荷ＲＬの
出力電流である。ここでは、三角波信号発生器５の信号
１２の周波数が２０ＫＨｚ、 リアクトルＬｌ、Ｌ２
が１００μＨ，コンデンサＣＩが１００μＦ、直流電源
ＰＳ１の出力電圧が２３０ Ｖ、 負荷ＲＬの抵抗が
１゜５Ω、トランジスタＴＲＩの導通率が５０％の動作
条件において、第２図（ａ）に示すパルス信号３４に対
し、コンデンサＣ１を充電する電圧３５は第２図（ｃ）
に示され、その立ち上がり時に電圧変動する電圧３９が
存在するが、はぼ一定の４５０〜５００■の電圧となり
、その立ち下がり時のコンデンサＣＩの電圧３７は、第
２図（Ｃ）に示されるように直流電源ＰＳｌの約２倍の
電圧になっている。この時、第２図（ｂ）に示す負荷Ｒ
Ｌの出力電流３８のように、負荷ＲＬには異常電流が流
れていない。また、負荷ＲＬの電流の立ち上がりは約０
． １ｍ ｓｅｃ、 同じく電流の立ち下がり速＜０
．２ｍ５ｅｃとなり、 これにより上記従来例に比べて
数倍の高速応答を実現することができる。
動作を説明するための各部の信号のタイミングチャート
である。図において、３４はパルス信号、３５．３７．
３９はコンデンサＣＩの電圧、３６，３８は負荷ＲＬの
出力電流である。ここでは、三角波信号発生器５の信号
１２の周波数が２０ＫＨｚ、 リアクトルＬｌ、Ｌ２
が１００μＨ，コンデンサＣＩが１００μＦ、直流電源
ＰＳ１の出力電圧が２３０ Ｖ、 負荷ＲＬの抵抗が
１゜５Ω、トランジスタＴＲＩの導通率が５０％の動作
条件において、第２図（ａ）に示すパルス信号３４に対
し、コンデンサＣ１を充電する電圧３５は第２図（ｃ）
に示され、その立ち上がり時に電圧変動する電圧３９が
存在するが、はぼ一定の４５０〜５００■の電圧となり
、その立ち下がり時のコンデンサＣＩの電圧３７は、第
２図（Ｃ）に示されるように直流電源ＰＳｌの約２倍の
電圧になっている。この時、第２図（ｂ）に示す負荷Ｒ
Ｌの出力電流３８のように、負荷ＲＬには異常電流が流
れていない。また、負荷ＲＬの電流の立ち上がりは約０
． １ｍ ｓｅｃ、 同じく電流の立ち下がり速＜０
．２ｍ５ｅｃとなり、 これにより上記従来例に比べて
数倍の高速応答を実現することができる。
第３図はこの発明の他の実施例であるパルス電源装置を
用いたＹＡＧレーザ発振器の構成図である。図において
、４１はアークランプ、４４はＹＡＧレーザ励起アーク
ランプ点灯用のパルス電源装置、４５はＹＡＧレーザ媒
質であるＹＡＧロッド、４６は全反射鏡、４７は部分透
過鏡ミ ４８はレーザ光である。
用いたＹＡＧレーザ発振器の構成図である。図において
、４１はアークランプ、４４はＹＡＧレーザ励起アーク
ランプ点灯用のパルス電源装置、４５はＹＡＧレーザ媒
質であるＹＡＧロッド、４６は全反射鏡、４７は部分透
過鏡ミ ４８はレーザ光である。
上記第３図に示すＹＡＧレーザ発振器では、ＹＡＧレー
ザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置４４により
アークランプ４１を点灯し、ＹＡＧレーザ媒質であるＹ
ＡＧロッド４５にアークランプ４１の光を集光すること
によりレーザ励起を行い、全反射Ｍ４６と部分透過鏡４
７によってレーザ光４８を外部に出力することができる
。ここで、アークランプ４１の放電電力を高くすること
により、レーザ光４８の出力もこれに比例して高くなる
。また、高速応答でアークランプ４１の放電電力を制御
することにより、レーザ光４８の出力も高速に制御でき
る。
ザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置４４により
アークランプ４１を点灯し、ＹＡＧレーザ媒質であるＹ
ＡＧロッド４５にアークランプ４１の光を集光すること
によりレーザ励起を行い、全反射Ｍ４６と部分透過鏡４
７によってレーザ光４８を外部に出力することができる
。ここで、アークランプ４１の放電電力を高くすること
により、レーザ光４８の出力もこれに比例して高くなる
。また、高速応答でアークランプ４１の放電電力を制御
することにより、レーザ光４８の出力も高速に制御でき
る。
第４図は第３図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置の一例を示す回路構成図で、第１図、
第３図及び第２２図と同一符号は同一部分を表示してお
り、その詳細な説明は省略する。図において、４０は増
幅器、４２はトリガパルス回路、４３は高圧直流電源、
Ｃ２，Ｃ３゜Ｃ４はコンデンサ、Ｄ３はダイオード、Ｔ
はトランス、ＣＴＩは電流検出器である。
のパルス電源装置の一例を示す回路構成図で、第１図、
第３図及び第２２図と同一符号は同一部分を表示してお
り、その詳細な説明は省略する。図において、４０は増
幅器、４２はトリガパルス回路、４３は高圧直流電源、
Ｃ２，Ｃ３゜Ｃ４はコンデンサ、Ｄ３はダイオード、Ｔ
はトランス、ＣＴＩは電流検出器である。
上記第４図に示すＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置の動作は、第１図に示すパルス電源装
置とほぼ同様であるが、コンデンサＣ４は、ダイオード
ＤＩに高電圧が発生しないようにするための比較的に小
容量のコンデンサである。このコンデンサＣ４によりＣ
ＵＫコンバータの動作は影響されることがない。リアク
トルＬ１、Ｌ２はほぼ同じインダクタンスで良く、磁気
的に結合させることにより出力電流のリップルの改善を
行う役目をする。コンデンサＣ２は、ダイオードＤ３に
高電圧が発生しないようにするための比較的に小容量の
コンデンサである。コンデンサＣ３はダイオードＤ３に
トリガパルス回路４２の発生する高周波の高電圧が加わ
らないようにするための比較的に小容量のコンデンサで
ある。コンデンサＣ２及びＣ３によりＣＵＫコンバータ
の動作は影響されることがない。ダイオードＤ３は高圧
直流電源４３の高電圧を阻止するためのものである。ト
リガパルス回路４２はトランスＴによりＹＡＧレーザ励
起アークランプ点灯用のパルス電源装置の出力とアーク
ランプ４１の陰極間に接統し、未点灯のアークランプ４
１を点灯させる時に作動する。
のパルス電源装置の動作は、第１図に示すパルス電源装
置とほぼ同様であるが、コンデンサＣ４は、ダイオード
ＤＩに高電圧が発生しないようにするための比較的に小
容量のコンデンサである。このコンデンサＣ４によりＣ
ＵＫコンバータの動作は影響されることがない。リアク
トルＬ１、Ｌ２はほぼ同じインダクタンスで良く、磁気
的に結合させることにより出力電流のリップルの改善を
行う役目をする。コンデンサＣ２は、ダイオードＤ３に
高電圧が発生しないようにするための比較的に小容量の
コンデンサである。コンデンサＣ３はダイオードＤ３に
トリガパルス回路４２の発生する高周波の高電圧が加わ
らないようにするための比較的に小容量のコンデンサで
ある。コンデンサＣ２及びＣ３によりＣＵＫコンバータ
の動作は影響されることがない。ダイオードＤ３は高圧
直流電源４３の高電圧を阻止するためのものである。ト
リガパルス回路４２はトランスＴによりＹＡＧレーザ励
起アークランプ点灯用のパルス電源装置の出力とアーク
ランプ４１の陰極間に接統し、未点灯のアークランプ４
１を点灯させる時に作動する。
さて、−度アークランプ４１が点灯すると、高圧力直流
電源４３により小電流でアークランプ４１の放電を維持
する。一般に、この放電維持の電流をシマー電流と云う
。アークランプ４１の放電パルス信号発生器７、このパ
ルス信号発生器７のパルス信号２４により開閉されるス
イッチ８．９、信号差を増幅する増幅器４０、三角波信
号発生器５、及びコンパレータ１１を備え、ＣＵＫコン
バータの半導体スイッチング素子であるトランジスタＴ
ＲＩの導通角を制御することにより、直流型ＲＰＳ１の
出力電圧を電力変換し、ＹＡＧレーザ励起用のアークラ
ンプ４１を点灯させる。
電源４３により小電流でアークランプ４１の放電を維持
する。一般に、この放電維持の電流をシマー電流と云う
。アークランプ４１の放電パルス信号発生器７、このパ
ルス信号発生器７のパルス信号２４により開閉されるス
イッチ８．９、信号差を増幅する増幅器４０、三角波信
号発生器５、及びコンパレータ１１を備え、ＣＵＫコン
バータの半導体スイッチング素子であるトランジスタＴ
ＲＩの導通角を制御することにより、直流型ＲＰＳ１の
出力電圧を電力変換し、ＹＡＧレーザ励起用のアークラ
ンプ４１を点灯させる。
このような電力変換方式は、直流電源ＰＳｌの出力電圧
が一定であれば、アークランプ４１の放電電力はＣＵ
Ｋコンバータの入力端子により決定され指令器６の設定
値に比例する。特に、アークランプ４１の放電電圧が電
流により変化し、またアークランプ４１のばらつきもあ
るために、これらに無関係にアークランプ４１の放電電
力が制御できることは、指令器６の設定値にレーザ光４
８の出力が比例することを示し、ＹＡＧレーザ発振器と
してレーザ光４８の出力を制御するのに適している。こ
のように、ＣＵＫコンバータは、その出力に大容量のコ
ンデンサＣＩ又は大きなインダクタンスのリアクトルＬ
ｌ、Ｌ２を使用することなく、出力電流のリップルを小
さくできるので、アークランプ４１の小電流時での放電
の安定性が非常に良くなる。
が一定であれば、アークランプ４１の放電電力はＣＵ
Ｋコンバータの入力端子により決定され指令器６の設定
値に比例する。特に、アークランプ４１の放電電圧が電
流により変化し、またアークランプ４１のばらつきもあ
るために、これらに無関係にアークランプ４１の放電電
力が制御できることは、指令器６の設定値にレーザ光４
８の出力が比例することを示し、ＹＡＧレーザ発振器と
してレーザ光４８の出力を制御するのに適している。こ
のように、ＣＵＫコンバータは、その出力に大容量のコ
ンデンサＣＩ又は大きなインダクタンスのリアクトルＬ
ｌ、Ｌ２を使用することなく、出力電流のリップルを小
さくできるので、アークランプ４１の小電流時での放電
の安定性が非常に良くなる。
第５図は第４図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置の動作を説明するための各部の信号の
タイミングチャートである。図において、５２〜５５は
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
４４の出力電流、５６はトランジスタＴＲＩのスイッチ
ング信号である。第５図（ａ）は周波数制御を行わない
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
４４の出力電流を示しており、大きい出力電流５２と小
さい出力電流５３のリップルはほぼ同じであり、特に小
さい出力電流５３の時、リップルの谷 斎によってアークランプ４１の電流が停止してしまう現
象が発生する。アークランプ４１の電流が停止すると、
ＣＵＫコンバータの出力電圧が異常にｈａし、トランジ
スタＴＲＩやダイオードＤ２が破壊してしまうことにな
り、そのために、ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置４４としての制御範囲が狭いものにな
ってしまう。
のパルス電源装置の動作を説明するための各部の信号の
タイミングチャートである。図において、５２〜５５は
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
４４の出力電流、５６はトランジスタＴＲＩのスイッチ
ング信号である。第５図（ａ）は周波数制御を行わない
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
４４の出力電流を示しており、大きい出力電流５２と小
さい出力電流５３のリップルはほぼ同じであり、特に小
さい出力電流５３の時、リップルの谷 斎によってアークランプ４１の電流が停止してしまう現
象が発生する。アークランプ４１の電流が停止すると、
ＣＵＫコンバータの出力電圧が異常にｈａし、トランジ
スタＴＲＩやダイオードＤ２が破壊してしまうことにな
り、そのために、ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置４４としての制御範囲が狭いものにな
ってしまう。
第５図（ｂ）は周波数制御を行ったＹＡＧレーザ励起ア
ークランプ点灯用のパルス電源装置４４の出力電流にお
いて、大きい出力電流５４と小さい出力電流５５のリッ
プルの違いを示したもので、第５図（Ｃ）に示すように
トランジスタＴＲＩのスイッチング信号５６の周波数を
高くすることにより、小ざい出力型？Ａ５５のリップル
をかなり小さくできる。
ークランプ点灯用のパルス電源装置４４の出力電流にお
いて、大きい出力電流５４と小さい出力電流５５のリッ
プルの違いを示したもので、第５図（Ｃ）に示すように
トランジスタＴＲＩのスイッチング信号５６の周波数を
高くすることにより、小ざい出力型？Ａ５５のリップル
をかなり小さくできる。
第６図は第３図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置の他の一例を示す回路構成図で、第４
図と同一符号は同一部分を表示しており、その詳細な説
明は省略する。図において、４９は基準電圧となる基準
電圧源、５０は増幅器、５１はスイッチ８，９によりパ
ルス化したパルス指令値である。第６図に示すＹＡＧレ
ーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置４４は、
スイッチ８，９によりパルス化したパルス指令値５１と
基準電圧源４９の基準電圧との和を増幅器５０により増
幅し、入力端子により発信周波数を変化できる三角波信
号発生器５が発生する信号１２の発信周波数をパルス指
令値５１に応じて変化させる構成を有する点で、上記第
４図に示すＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパル
ス電源装置４４と相違している。
のパルス電源装置の他の一例を示す回路構成図で、第４
図と同一符号は同一部分を表示しており、その詳細な説
明は省略する。図において、４９は基準電圧となる基準
電圧源、５０は増幅器、５１はスイッチ８，９によりパ
ルス化したパルス指令値である。第６図に示すＹＡＧレ
ーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置４４は、
スイッチ８，９によりパルス化したパルス指令値５１と
基準電圧源４９の基準電圧との和を増幅器５０により増
幅し、入力端子により発信周波数を変化できる三角波信
号発生器５が発生する信号１２の発信周波数をパルス指
令値５１に応じて変化させる構成を有する点で、上記第
４図に示すＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパル
ス電源装置４４と相違している。
第７図は第６図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用
のパルス電源装置の動作を説明するためのグラフを示す
図である。第７図は第６図のパルス指令値５１と三角波
信号発生器５の信号１２との関係を示す特性図である。
のパルス電源装置の動作を説明するためのグラフを示す
図である。第７図は第６図のパルス指令値５１と三角波
信号発生器５の信号１２との関係を示す特性図である。
第７図のグラフに示されるように、電流が大きくなるに
従って三角波信号発生器５が発生する信号１２の発信周
波数が低くなるように制御する。これは、トランジスタ
ＴＲＩがスイッチングすると、リアクトルＬｌ。
従って三角波信号発生器５が発生する信号１２の発信周
波数が低くなるように制御する。これは、トランジスタ
ＴＲＩがスイッチングすると、リアクトルＬｌ。
Ｌ２に流れる電流が大きい時は連続して流れるが、流れ
る電流が小さい時は電流断続モードとなるので、トラン
ジスタＴＲＩやダイオードＤ２の過電圧が発生するのを
防止したり、出力電流のリップルが大きくなることを軽
減したりする。また、大電流でのトランジスタＴＲＩの
スイッチング損失を減少させ、ＹＡＧレーザ励起アーク
ランプ点灯用のパルス電源装置４４としての電力変換効
率を向上させる。
る電流が小さい時は電流断続モードとなるので、トラン
ジスタＴＲＩやダイオードＤ２の過電圧が発生するのを
防止したり、出力電流のリップルが大きくなることを軽
減したりする。また、大電流でのトランジスタＴＲＩの
スイッチング損失を減少させ、ＹＡＧレーザ励起アーク
ランプ点灯用のパルス電源装置４４としての電力変換効
率を向上させる。
第８図はこの発明の別の発明の実施例であるパルス電源
装置の回路構成図である。図において、Ｐｓｉは直流電
源、ＬＩＯＩ、Ｌ１０２はリアクトル、Ｃ１０１はコン
デンサ、ＤＩＯＩ、ＤＩＯ２はダイオード、ＴＲ１０１
はトランジスタ、ＧＡＩＯＩはゲート駆動回路、ＲＬは
負荷、１００はパルス電源装置、１０１−１０４は電流
、１１９はコンデンサＣｌ０Ｉの放電電流である。
装置の回路構成図である。図において、Ｐｓｉは直流電
源、ＬＩＯＩ、Ｌ１０２はリアクトル、Ｃ１０１はコン
デンサ、ＤＩＯＩ、ＤＩＯ２はダイオード、ＴＲ１０１
はトランジスタ、ＧＡＩＯＩはゲート駆動回路、ＲＬは
負荷、１００はパルス電源装置、１０１−１０４は電流
、１１９はコンデンサＣｌ０Ｉの放電電流である。
次に、上記第８図に示すこの発明の別の発明の実施例で
あるパルス電源装置１００の動作について説明する。直
流電源ＰＳ１に接続され、ゲート駆動回路ＧＡＩＯＩに
より導通率を制御されるトランジスタＴＲ１０１がＯＮ
すると、矢印で示す電流１０１がリアクトルＬＩＯＩに
流れる。さらに、矢印で示す電流１０２がコンデンサＣ
１０１゜リアクトルＬ １０２． 負荷りに流れる。
あるパルス電源装置１００の動作について説明する。直
流電源ＰＳ１に接続され、ゲート駆動回路ＧＡＩＯＩに
より導通率を制御されるトランジスタＴＲ１０１がＯＮ
すると、矢印で示す電流１０１がリアクトルＬＩＯＩに
流れる。さらに、矢印で示す電流１０２がコンデンサＣ
１０１゜リアクトルＬ １０２． 負荷りに流れる。
トランジスタＴＲ１０１がＯＦＦすると、矢印で示す電
流１０１は矢印に示す電流１０３に変わり、この電流１
０３はコンデンサＣｌ０Ｉを充電し、ダイオードＤＩＯ
ＩとダイオードＤ１０２を流れる。
流１０１は矢印に示す電流１０３に変わり、この電流１
０３はコンデンサＣｌ０Ｉを充電し、ダイオードＤＩＯ
ＩとダイオードＤ１０２を流れる。
再度、トランジスタＴＲｌ０ＩがＯＮすると、電流１０
１はさらに増加し、電流１０２がトランジスタＴＲｌ０
Ｉ、 コンデンサｃ ｉ ｏ ｉ、 リアクトルＬ
１０２を通り負荷ＲＬに流れる。この時、負荷ＲＬに電
流１０２．１０４が連続して流れ電力を変換する。
１はさらに増加し、電流１０２がトランジスタＴＲｌ０
Ｉ、 コンデンサｃ ｉ ｏ ｉ、 リアクトルＬ
１０２を通り負荷ＲＬに流れる。この時、負荷ＲＬに電
流１０２．１０４が連続して流れ電力を変換する。
さらに、トランジスタＴＲｌ０ＩがＯＦＦすると、増加
した電流１０１が電流１０３に切り変わりコンデンサＣ
ｌ０Ｉを第８図に示す極性に充電すると共に、リアクト
ルＬ１０２を流れる電流１０２は電流１０４に切り変わ
り、負荷ＲＬにこの電流１０４を連続して出力する。以
上のようにしてパルス電源装置１００は動作して直流電
力変換を行う。このパルス電源装置１００の動作中、コ
ンデンサＣｌ０Ｉは第８図に示す極性に充電される。そ
の充電電圧はほぼ負荷ＲＬの出力電圧ｖ２になる。
した電流１０１が電流１０３に切り変わりコンデンサＣ
ｌ０Ｉを第８図に示す極性に充電すると共に、リアクト
ルＬ１０２を流れる電流１０２は電流１０４に切り変わ
り、負荷ＲＬにこの電流１０４を連続して出力する。以
上のようにしてパルス電源装置１００は動作して直流電
力変換を行う。このパルス電源装置１００の動作中、コ
ンデンサＣｌ０Ｉは第８図に示す極性に充電される。そ
の充電電圧はほぼ負荷ＲＬの出力電圧ｖ２になる。
第９図は第８図に示すパルス電源装置の動作を説明する
ための各部の信号のタイミングチャートである。図にお
いて、１１５，１１８，１２０はトランジスタＴＲ１０
１の出力電流、１１７，１２１．１２２はコンデンサＣ
１０１の電圧、１２３は負荷ＲＬの出力電流である。
ための各部の信号のタイミングチャートである。図にお
いて、１１５，１１８，１２０はトランジスタＴＲ１０
１の出力電流、１１７，１２１．１２２はコンデンサＣ
１０１の電圧、１２３は負荷ＲＬの出力電流である。
第９図（ａ）はトランジスタＴＲ１０１がＯＮ。
ＯＦＦする時の動作特性を示している。まず、第８図に
示すダイオードＤＩＯＩが存在しない場合の動作につい
て説明する。上記第２２図に示すパルス信号発生器７が
ＯＮ動作してＯＮ信号（パルス信号２４）を出力すると
、第９図（ａ）に示す信号に従ってトランジスタＴＲｌ
０Ｉがスイッチングする。これにより、第９図（ｂ）に
示すようにトランジスタＴＲｌ０Ｉの出力電流１１５が
増加する。また、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は、第９図
（Ｃ）に示すように電圧１１７に上昇する。
示すダイオードＤＩＯＩが存在しない場合の動作につい
て説明する。上記第２２図に示すパルス信号発生器７が
ＯＮ動作してＯＮ信号（パルス信号２４）を出力すると
、第９図（ａ）に示す信号に従ってトランジスタＴＲｌ
０Ｉがスイッチングする。これにより、第９図（ｂ）に
示すようにトランジスタＴＲｌ０Ｉの出力電流１１５が
増加する。また、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は、第９図
（Ｃ）に示すように電圧１１７に上昇する。
従って、コンデンサＣｌ０Ｉを充電する時間は、トラン
ジスタＴＲ１０１の出力電流１１５の立ち上がり時間Ｔ
ｌである。このコンデンサＣ１ｏｔを充電する時間は、
トランジスタＴＲｌ０Ｉが５〜２０回スイッチングする
必要があり、そのため出力電流１１５の立ち上がり時間
ＴＩは遅い。
ジスタＴＲ１０１の出力電流１１５の立ち上がり時間Ｔ
ｌである。このコンデンサＣ１ｏｔを充電する時間は、
トランジスタＴＲｌ０Ｉが５〜２０回スイッチングする
必要があり、そのため出力電流１１５の立ち上がり時間
ＴＩは遅い。
また、パルス信号発生器７がＯＦＦ動作してＯＦＦ信号
を出力すると、第９図（ａ）に示す信号に従ってトラン
ジスタＴＲｌ０Ｉのスイッチングが停止する。これによ
り、第９図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲｌ０Ｉ
の出力電流１１８が減少する。これに伴い、コンデンサ
Ｃｌ０Ｉの電圧は、第９図（Ｃ）に示すように電圧１１
７から０電圧に低下する。これは、トランジスタＴＲｌ
０１のスイッチングが停止すると同時に、第８図に矢印
（破線）で示す放電電流１１９が流れるので、コンデン
サＣ１０１の電圧が放電するためによる。この放電電流
１１９は負荷ＲＬを通るため、第９図（ｂ）に示すよう
に異常な出力電流１２０が発生する。この異常な出力電
流１２０は、指令器６が出力する信号１３とは異なる出
力電流波形を示している。
を出力すると、第９図（ａ）に示す信号に従ってトラン
ジスタＴＲｌ０Ｉのスイッチングが停止する。これによ
り、第９図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲｌ０Ｉ
の出力電流１１８が減少する。これに伴い、コンデンサ
Ｃｌ０Ｉの電圧は、第９図（Ｃ）に示すように電圧１１
７から０電圧に低下する。これは、トランジスタＴＲｌ
０１のスイッチングが停止すると同時に、第８図に矢印
（破線）で示す放電電流１１９が流れるので、コンデン
サＣ１０１の電圧が放電するためによる。この放電電流
１１９は負荷ＲＬを通るため、第９図（ｂ）に示すよう
に異常な出力電流１２０が発生する。この異常な出力電
流１２０は、指令器６が出力する信号１３とは異なる出
力電流波形を示している。
しかしながら、ここで第８図に示すダイオード０１ＯＮ
を挿入することにより、このダイオードＤＩＯＩにより
その逆電流となる上記放電電流１１９が阻止されるので
、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は放電することなく、第９
図（ｅ）に示すコンデンサＣ１０１の電圧１２１のよう
に、トランジスタＴＲｌ０Ｉがスイッチング時における
コンデンサＣｌ０Ｉの電圧１２２のままに維持される。
を挿入することにより、このダイオードＤＩＯＩにより
その逆電流となる上記放電電流１１９が阻止されるので
、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は放電することなく、第９
図（ｅ）に示すコンデンサＣ１０１の電圧１２１のよう
に、トランジスタＴＲｌ０Ｉがスイッチング時における
コンデンサＣｌ０Ｉの電圧１２２のままに維持される。
また、第９図（ｂ）に示すようなトランジスタＴＲ１０
１の異常な出力電流１２０は立ち下がり時に発生しない
。また、パルス信号２４がＯＮの時、第９図（ｅ）に示
すコンデンサＣｌ０Ｉの電圧１２２は電圧１２１と同じ
であるので、第９図（ｄ）に示す負？ｔ＃ＲＬの出力電
流１２３の立ち上がり時間Ｔ２は高速に立ち上がる。
１の異常な出力電流１２０は立ち下がり時に発生しない
。また、パルス信号２４がＯＮの時、第９図（ｅ）に示
すコンデンサＣｌ０Ｉの電圧１２２は電圧１２１と同じ
であるので、第９図（ｄ）に示す負？ｔ＃ＲＬの出力電
流１２３の立ち上がり時間Ｔ２は高速に立ち上がる。
上記第８図に示すパルス電源装置ｌＯＯは、上記従来の
ＣＵＫコンバータを使用したパルス電源装置が直流電源
ＰＳ１と逆極性の出力電圧を有するのに対し、同一極性
の出力電圧を有するので、直流電力変換装置として上記
従来装置のものより優れている。また、第８図に示すパ
ルス電源装置１００は、上記従来のＣＵＫコンバータを
使用しと たパルス電源装置−様に、第１の直流電源ＰＳ１の電圧
を昇圧・降圧のいずれでも可能であり、さらに各リアク
トルＬＩＯＩ、Ｌ１０２を磁気的に結合させることによ
り、出力電圧のリップルも少なくすることができるなど
、上記従来装置と比へて優れたパルス電源装置が得られ
る。
ＣＵＫコンバータを使用したパルス電源装置が直流電源
ＰＳ１と逆極性の出力電圧を有するのに対し、同一極性
の出力電圧を有するので、直流電力変換装置として上記
従来装置のものより優れている。また、第８図に示すパ
ルス電源装置１００は、上記従来のＣＵＫコンバータを
使用しと たパルス電源装置−様に、第１の直流電源ＰＳ１の電圧
を昇圧・降圧のいずれでも可能であり、さらに各リアク
トルＬＩＯＩ、Ｌ１０２を磁気的に結合させることによ
り、出力電圧のリップルも少なくすることができるなど
、上記従来装置と比へて優れたパルス電源装置が得られ
る。
第１θ図は第８図のパルス電源Ｈａの他の一例であるＹ
ＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置を
示す回路構成図で、第４図及び第８図と同一符号は同一
部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。図に
おいて、ＣｌＯ３はコンデンサ、Ｄｏｏ、Ｄ１０３．Ｄ
１０４はダイオード、ＴＲ１０２はトランジスタ、Ｔｌ
０Ｉはトランス、にＡｌ０２Ｃ，？ゲートｌｌ！動回路
である。
ＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置を
示す回路構成図で、第４図及び第８図と同一符号は同一
部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。図に
おいて、ＣｌＯ３はコンデンサ、Ｄｏｏ、Ｄ１０３．Ｄ
１０４はダイオード、ＴＲ１０２はトランジスタ、Ｔｌ
０Ｉはトランス、にＡｌ０２Ｃ，？ゲートｌｌ！動回路
である。
第１１図は第１０図に示すＹＡＧレーザ励起アークラン
プ点灯用のパルス電源装置の動作を説明するための各部
の信号のタイミングチャートである。図において、１４
４〜１５０は電流である。
プ点灯用のパルス電源装置の動作を説明するための各部
の信号のタイミングチャートである。図において、１４
４〜１５０は電流である。
次に、上記第１θ図に示すＹＡＧレーザ励起アークラン
プ点灯用のパルス電源装置の動作について説明する。上
記第８図に示すパルス電源装置１００の動作で説明した
ように、直流電源ＰＳ１の電圧を電力変換した後に、ト
ランジスタＴＲＩＯ２がＯＦＦ動作する時、第１Ｏ図に
示す電流Ｉ４をダイオードＤ００により直流電源ＰＳ１
に電力回生させる。この時、直流電源ＰＳｌの電圧■１
と電力変換後の電圧Ｖ３とは等しい。トランジスタＴＲ
ｌ０Ｉは、電流■３がアークランプ４１のピーク電流ｒ
Ｌになるようにスイッチングする。
プ点灯用のパルス電源装置の動作について説明する。上
記第８図に示すパルス電源装置１００の動作で説明した
ように、直流電源ＰＳ１の電圧を電力変換した後に、ト
ランジスタＴＲＩＯ２がＯＦＦ動作する時、第１Ｏ図に
示す電流Ｉ４をダイオードＤ００により直流電源ＰＳ１
に電力回生させる。この時、直流電源ＰＳｌの電圧■１
と電力変換後の電圧Ｖ３とは等しい。トランジスタＴＲ
ｌ０Ｉは、電流■３がアークランプ４１のピーク電流ｒ
Ｌになるようにスイッチングする。
この時の電流Ｉ３は、第１Ｉ図（Ｃ）に示される。
アークランプ４１には高圧直流電ｆｉ４３により高電圧
（一般的に８００〜１５００Ｖ）を加え、さらに、トリ
ガパルス回路４２により高電圧パルス（一般的に２０
Ｋ Ｖ、 パルス幅１μｓ）をトランスＴｌ０Ｉによ
り加えることによってアークランプ４１の放電をスター
トさせる。
（一般的に８００〜１５００Ｖ）を加え、さらに、トリ
ガパルス回路４２により高電圧パルス（一般的に２０
Ｋ Ｖ、 パルス幅１μｓ）をトランスＴｌ０Ｉによ
り加えることによってアークランプ４１の放電をスター
トさせる。
アークランプ４１の放電がスタートすると、高圧直流電
源４３により決められる出力電流によりアークランプ４
１に微小な電流を常に流しておく。
源４３により決められる出力電流によりアークランプ４
１に微小な電流を常に流しておく。
この電流を、一般にシマー電流と云う。そして、このシ
マー電流は、第１１１Ｊ（ｅ）に示す電流１４４である
。コンデンサＣｌＯ３は比較的に小容量のものであり、
トリガパルスによりダイオードＤ１０３の耐電圧が破壊
することを防止する役目を行う。また、コンデンサＣｌ
Ｏ３は、アークランプ４１が未点灯の時、高圧直流電源
４３による高電圧がパルス電源装置ｌＯＯに流れるのを
防止するためのものである。
マー電流は、第１１１Ｊ（ｅ）に示す電流１４４である
。コンデンサＣｌＯ３は比較的に小容量のものであり、
トリガパルスによりダイオードＤ１０３の耐電圧が破壊
することを防止する役目を行う。また、コンデンサＣｌ
Ｏ３は、アークランプ４１が未点灯の時、高圧直流電源
４３による高電圧がパルス電源装置ｌＯＯに流れるのを
防止するためのものである。
以上のようにアークランプ４１をシマー電流により点灯
した状態において、トランジスタＴＲＩＯ２が第１１図
（ｂ）に示す時間ｔ１０１においてＯＮ動作すると、今
まで流れていた電流Ｉ３が、アークランプ４１の放電電
圧Ｖ５の方が低いために電流ｆ４に切り変わる。これは
、第１．１図（Ｃ）の電流１４５、第１１図（ｄ）の電
流１４６に示される。従って、第１１図（ａ）の電圧ｖ
３は、直流電源ＰＳ１の電圧Ｖｌからアークランプ４１
の放電電圧Ｖ５になる。アークランプ４１の放電電流を
第１１図（ｅ）に示すと、シマー電流である電流１４４
に第１Ｉ図（ｄ）の電流Ｉ４が加わり、アークランプ４
１の電流■５が電流１４７に示すように高速に立ち上が
る。この立ち上がりの時間は、トランジスタＴＲ１０２
以降の配線のインダクタンスとアークランプ４１の放電
電圧によって決まり、上記配線のインダクタンスが５μ
Ｈ程度であっても、高速応答の電流の立ち上がりは可能
である。また、トランジスタＴＲＩ ０２が第１１図（
ｂ）ｃ、：示す時間ｔ１０２においＴＯＦＦ動作すると
、今まで流れていた電流■４が電流■３に切り変わる。
した状態において、トランジスタＴＲＩＯ２が第１１図
（ｂ）に示す時間ｔ１０１においてＯＮ動作すると、今
まで流れていた電流Ｉ３が、アークランプ４１の放電電
圧Ｖ５の方が低いために電流ｆ４に切り変わる。これは
、第１．１図（Ｃ）の電流１４５、第１１図（ｄ）の電
流１４６に示される。従って、第１１図（ａ）の電圧ｖ
３は、直流電源ＰＳ１の電圧Ｖｌからアークランプ４１
の放電電圧Ｖ５になる。アークランプ４１の放電電流を
第１１図（ｅ）に示すと、シマー電流である電流１４４
に第１Ｉ図（ｄ）の電流Ｉ４が加わり、アークランプ４
１の電流■５が電流１４７に示すように高速に立ち上が
る。この立ち上がりの時間は、トランジスタＴＲ１０２
以降の配線のインダクタンスとアークランプ４１の放電
電圧によって決まり、上記配線のインダクタンスが５μ
Ｈ程度であっても、高速応答の電流の立ち上がりは可能
である。また、トランジスタＴＲＩ ０２が第１１図（
ｂ）ｃ、：示す時間ｔ１０２においＴＯＦＦ動作すると
、今まで流れていた電流■４が電流■３に切り変わる。
これは、第１１図（Ｃ）の電流１４Ｂ、第１１図（ｄ）
の電流１４９に示される。
の電流１４９に示される。
従って、第１１図（ａ）の電圧■３は、アークランプ４
１の放電電圧Ｖ５から直流電源Ｐお１の電圧ｖ１になる
。アークランプ４１の放電電流を第１１図（ｅ）に示す
と、トランジスタＴＲ１０２がＯＦＦ動作する時、ダイ
オードＤ１０４． ダイオードＤ１０３．）ランスＴ
Ｉ ０１． アークランプ４１を経て電流が流れ、
アークランプ４１の電流■５は電流１５０に示すように
高速に立ち下がり、シマー電流である電流１４４になる
。この立ち下がり時間は、トランジスタＴＲ１０２以降
の配線のインダクタンスとアークランプ４１の放電電圧
によって決まり、上記配線のインダクタンスが５μＨ程
度であっても、高速応答の電流の立ち下がりは可能であ
る。
１の放電電圧Ｖ５から直流電源Ｐお１の電圧ｖ１になる
。アークランプ４１の放電電流を第１１図（ｅ）に示す
と、トランジスタＴＲ１０２がＯＦＦ動作する時、ダイ
オードＤ１０４． ダイオードＤ１０３．）ランスＴ
Ｉ ０１． アークランプ４１を経て電流が流れ、
アークランプ４１の電流■５は電流１５０に示すように
高速に立ち下がり、シマー電流である電流１４４になる
。この立ち下がり時間は、トランジスタＴＲ１０２以降
の配線のインダクタンスとアークランプ４１の放電電圧
によって決まり、上記配線のインダクタンスが５μＨ程
度であっても、高速応答の電流の立ち下がりは可能であ
る。
上記したように回生用のダイオードＤ１００と電気スイ
ッチング用のトランジスタＴＲ１０２を、第８図に示す
パルス電源装置１００に付は加えることにより、高速応
答が可能なＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパル
ス電源装置が得られる。
ッチング用のトランジスタＴＲ１０２を、第８図に示す
パルス電源装置１００に付は加えることにより、高速応
答が可能なＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパル
ス電源装置が得られる。
なお、上記実施例では、ＹＡＧレーザ励起アークランプ
点灯用のパルス電源装置について説明したが、他の放電
を利用した装置、すなわち水銀ランプ点灯装置、アーク
溶接機、ストロボ装置等においても適用でき、上記実施
例と同様の効果を奏する。
点灯用のパルス電源装置について説明したが、他の放電
を利用した装置、すなわち水銀ランプ点灯装置、アーク
溶接機、ストロボ装置等においても適用でき、上記実施
例と同様の効果を奏する。
第１２図は第１０図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点
灯用のパルス電源装置において、−例の高圧直流電源を
備える回路構成図である。第１２図に示す高圧直流電源
４３は、コンデンサＣｌ１Ｏ〜Ｃ１１５，ダイオードＤ
Ｉ １０〜Ｄ１１５゜抵抗Ｒ１１０により構成され、ダ
イオードＤＩＯ２のアノードとカソード間の電圧を電源
として倍電圧整流を行う倍電圧整流回路を形成している
。
灯用のパルス電源装置において、−例の高圧直流電源を
備える回路構成図である。第１２図に示す高圧直流電源
４３は、コンデンサＣｌ１Ｏ〜Ｃ１１５，ダイオードＤ
Ｉ １０〜Ｄ１１５゜抵抗Ｒ１１０により構成され、ダ
イオードＤＩＯ２のアノードとカソード間の電圧を電源
として倍電圧整流を行う倍電圧整流回路を形成している
。
例えば、ダイオードＤ１０２の電圧が２００ｖ程度であ
れば、ここに示した回路では６倍の電圧を出力すること
ができるので、１２００Ｖ程度の高電圧を出力すること
ができる。
れば、ここに示した回路では６倍の電圧を出力すること
ができるので、１２００Ｖ程度の高電圧を出力すること
ができる。
このような倍電圧整流回路はコツククロフト（Ｃｏｏｋ
ｃｒｏｆ ｔ）回路と呼ばれ、コンデンサとダイオード
の段数を増加させることにより任意の高電圧を得ること
歩できる。ダイオードＤＩＯ２は、トランジスタＴＲｌ
０Ｉが高い周波数でスイッチングしているので、コンデ
ンサＣＩ １０〜Ｃ１１５は小さな静電容量のもので良
い。また、抵抗ＲＩＩＯは、アークランプ４１の放電が
発生した時は放電電圧Ｖ５が下がるので、上記倍電圧整
流回路の出力電流を制限するためのものである。
ｃｒｏｆ ｔ）回路と呼ばれ、コンデンサとダイオード
の段数を増加させることにより任意の高電圧を得ること
歩できる。ダイオードＤＩＯ２は、トランジスタＴＲｌ
０Ｉが高い周波数でスイッチングしているので、コンデ
ンサＣＩ １０〜Ｃ１１５は小さな静電容量のもので良
い。また、抵抗ＲＩＩＯは、アークランプ４１の放電が
発生した時は放電電圧Ｖ５が下がるので、上記倍電圧整
流回路の出力電流を制限するためのものである。
このようなコツククロフト回路を使用した倍電圧整流回
路は、その電源をダイオードＤ１０２から得ているので
簡単な回路構成で低価格の高圧直流電源４３が得られる
効果がある。
路は、その電源をダイオードＤ１０２から得ているので
簡単な回路構成で低価格の高圧直流電源４３が得られる
効果がある。
第１３図は第８図のパルス電源装置のさらに他の一例で
ある放電加工用のパルス電源装置を示す回路構成図で、
第１０図と同一符号は同−又は相当部分を表示しており
、その詳細な説明は省略する。図において、Ｄ１０５は
ダイオード、ＴＲＩＯ３、ＴＲ１０４はトランジスタ、
ＧＡ１０３゜ＧＡ１０４はゲート駆動回路、ＰＳ２’、
ＰＳ３は直流電源、Ｒ１０４は抵抗、２０１は電極、２
０２は被加工物である。
ある放電加工用のパルス電源装置を示す回路構成図で、
第１０図と同一符号は同−又は相当部分を表示しており
、その詳細な説明は省略する。図において、Ｄ１０５は
ダイオード、ＴＲＩＯ３、ＴＲ１０４はトランジスタ、
ＧＡ１０３゜ＧＡ１０４はゲート駆動回路、ＰＳ２’、
ＰＳ３は直流電源、Ｒ１０４は抵抗、２０１は電極、２
０２は被加工物である。
第１４図は第１３図に示す放電加工用のパルスΦ
電源装置の動作を説明するための各部の信号ｌタイミン
グチャートである。図において、２１１゜２１２は電圧
、２１０，２１３〜２２３はｔｌｌ流である。
グチャートである。図において、２１１゜２１２は電圧
、２１０，２１３〜２２３はｔｌｌ流である。
次に、上記第１３図に示す放電加工用のパルス電源装置
の動作について説明する。トランジスタＴＲｌ０Ｉは、
第１４図（ｅ）の電流２１０である電流［１２が基底電
流ＩＢになるようにスイッチングする。放電発生用の直
流電源ＰＳ３の電圧は８０〜３５０ｖ程度に選ばれるが
、電流を断続するトランジスタＴＲ１０４、このトラン
ジスタＴＲ１０４のＯＮ、ＯＦＦ動作を制御するゲート
駆動回路ＧＡ１０４により、直流電源ＰＳ３の電圧Ｖ１
６を抵抗Ｒ１０４を介して電極２０１と被加工物２０２
問に印加する。
の動作について説明する。トランジスタＴＲｌ０Ｉは、
第１４図（ｅ）の電流２１０である電流［１２が基底電
流ＩＢになるようにスイッチングする。放電発生用の直
流電源ＰＳ３の電圧は８０〜３５０ｖ程度に選ばれるが
、電流を断続するトランジスタＴＲ１０４、このトラン
ジスタＴＲ１０４のＯＮ、ＯＦＦ動作を制御するゲート
駆動回路ＧＡ１０４により、直流電源ＰＳ３の電圧Ｖ１
６を抵抗Ｒ１０４を介して電極２０１と被加工物２０２
問に印加する。
第１４図（ａ）の時間ｔ２０１においてトランジスタＴ
Ｒ１０４及びトランジスタＴＲ１０２を、第１４図（Ｃ
）、 （ｄ）に示すようにＯＮ動作させると、第１４
図（ａ）の電圧２１１に示すように電極２０１と被加工
物２０２間の放電電圧■１５が直流電圧ＰＳ３の電圧Ｖ
１６に上昇する。第１４図（ａ）の時間ｔ２０２におい
て電極２０１と被加工物２０２閏に放電が発生すると、
電圧２１２は放電電圧Ｖａｒｃに下がる。この時、トラ
ンジスタＴＲＩ ０４はＯＦＦ動作し、それまでＯＮ動
作していたが電流の流れなかフたトランジスタＴＲ１０
２に、第１４図（ｂ）の電流２１３に示すように電流Ｉ
４が基底電流ＩＢまで流れる。
Ｒ１０４及びトランジスタＴＲ１０２を、第１４図（Ｃ
）、 （ｄ）に示すようにＯＮ動作させると、第１４
図（ａ）の電圧２１１に示すように電極２０１と被加工
物２０２間の放電電圧■１５が直流電圧ＰＳ３の電圧Ｖ
１６に上昇する。第１４図（ａ）の時間ｔ２０２におい
て電極２０１と被加工物２０２閏に放電が発生すると、
電圧２１２は放電電圧Ｖａｒｃに下がる。この時、トラ
ンジスタＴＲＩ ０４はＯＦＦ動作し、それまでＯＮ動
作していたが電流の流れなかフたトランジスタＴＲ１０
２に、第１４図（ｂ）の電流２１３に示すように電流Ｉ
４が基底電流ＩＢまで流れる。
さらに、第１４図（ｇ）の電流２１４に示すように電流
１１３は０になる。従って、電極２０１に流れる放電電
流１１５は、第１４図（ｈ）の電流２１５に示すように
基底電流ＩＢが流れる。
１１３は０になる。従って、電極２０１に流れる放電電
流１１５は、第１４図（ｈ）の電流２１５に示すように
基底電流ＩＢが流れる。
トランジスタＴＲｌ０Ｉの導電率を高くして出力電流１
１２を、第１４図（ｅ）の電流２１Ｂに示すように所定
の傾きで増加させ、ピーク電流ＩＰに達した時に出力電
流１１２を一定に制御する。
１２を、第１４図（ｅ）の電流２１Ｂに示すように所定
の傾きで増加させ、ピーク電流ＩＰに達した時に出力電
流１１２を一定に制御する。
従って、放電電流１１５も第１４図Ｃｈ）の電流２１７
に示すように同様の波形になる。
に示すように同様の波形になる。
第１４図（ｄ）に示す電流２１Ｂの時間ｔ２０３におい
てトランジスタＴＲ１０２をＯＦＦ動作させると、電流
１１４は第１４図（ｂ）の電流２１９に示すように０と
なり、第１４図（ｇ）の電流２２０に示すように電流１
１３はピーク電流ＩＰになる。第１４図（ｈ）の電流２
２１に示すようにｔ流１１５は、逆極性に接続されてい
る直流電源Ｐ Ｓ ２． ダイオードＤ１０４．
ダイオード１０３、電極２０１．被加工物２０２を経て
第１３図に示す電流２２２のように流れ、配線のインダ
速に減少する。第１４図（ｄ）に示す電流２１８の時間
ｔ２０３においてトランジスタＴＲＩＯ２及びトランジ
スタＴＲｌ０ＩをＯＦＦ動作させると同時に、第１４図
（ｆ）に示すようにトランジスタＴＲ１０３をＯＦＦ動
作させると、第１４図（ｅ）の電流２２２に示すように
電流１１２は、ダイオードＤ １０２． リアクトル
Ｌ１０２． ダイオード０１００を通り、リアクトル
Ｌ１０２に蓄積されたエネルギーを直流電源ＰＳｌに回
生じ、電流［１２をピーク電流ＩＰから基底電流ＩＢま
で高速に減少させる。また、電流１１７は、ダイオード
Ｄ １０２． コンデンサＣ１０１，リアクトルＬ
１０１． ダイオードＤ １０１． ダイオードＤ
１０５を通り、リアクトルＬ １０１に蓄積されたエネ
ルギーを直流電源ＰＳｌに回生じ、電流１１７をピーク
電流ＩＰから基底電流１．８まで高速に減少させる。従
って、第１４図（ｇ）の電流２２３に示すように電流［
１３も同様にピーク電流ＩＰから基底電流ＩＢまで高速
に減少する。
てトランジスタＴＲ１０２をＯＦＦ動作させると、電流
１１４は第１４図（ｂ）の電流２１９に示すように０と
なり、第１４図（ｇ）の電流２２０に示すように電流１
１３はピーク電流ＩＰになる。第１４図（ｈ）の電流２
２１に示すようにｔ流１１５は、逆極性に接続されてい
る直流電源Ｐ Ｓ ２． ダイオードＤ１０４．
ダイオード１０３、電極２０１．被加工物２０２を経て
第１３図に示す電流２２２のように流れ、配線のインダ
速に減少する。第１４図（ｄ）に示す電流２１８の時間
ｔ２０３においてトランジスタＴＲＩＯ２及びトランジ
スタＴＲｌ０ＩをＯＦＦ動作させると同時に、第１４図
（ｆ）に示すようにトランジスタＴＲ１０３をＯＦＦ動
作させると、第１４図（ｅ）の電流２２２に示すように
電流１１２は、ダイオードＤ １０２． リアクトル
Ｌ１０２． ダイオード０１００を通り、リアクトル
Ｌ１０２に蓄積されたエネルギーを直流電源ＰＳｌに回
生じ、電流［１２をピーク電流ＩＰから基底電流ＩＢま
で高速に減少させる。また、電流１１７は、ダイオード
Ｄ １０２． コンデンサＣ１０１，リアクトルＬ
１０１． ダイオードＤ １０１． ダイオードＤ
１０５を通り、リアクトルＬ １０１に蓄積されたエネ
ルギーを直流電源ＰＳｌに回生じ、電流１１７をピーク
電流ＩＰから基底電流１．８まで高速に減少させる。従
って、第１４図（ｇ）の電流２２３に示すように電流［
１３も同様にピーク電流ＩＰから基底電流ＩＢまで高速
に減少する。
電流１１２がピーク電流ＩＰから基底電流ＩＢまで減少
した時、第１４図（ｅ）の時ｒＷ１ｔ２０４において、
第１４図（ｆ）に示すようにトランジスタＴＲ１０３を
ＯＮ動作させる。さらに、電流１１２が基底型ｆｆ１Ｉ
ＢになるようにトランジスタＴＲｌ０Ｉの導電率を制御
する。
した時、第１４図（ｅ）の時ｒＷ１ｔ２０４において、
第１４図（ｆ）に示すようにトランジスタＴＲ１０３を
ＯＮ動作させる。さらに、電流１１２が基底型ｆｆ１Ｉ
ＢになるようにトランジスタＴＲｌ０Ｉの導電率を制御
する。
以上のようにして電極２０１と被加工物２０２閏に、第
１４図（ｈ）に示すように基底電流ＩＢの高速な立ち上
がりと、ピーク電流ＩＰの高速な遮断と、所定の波形の
放電電流を流すことができ、省エネルギーを実現するこ
とができる放電加工用のパルス電源装置を得ることがで
きる効果がある。
１４図（ｈ）に示すように基底電流ＩＢの高速な立ち上
がりと、ピーク電流ＩＰの高速な遮断と、所定の波形の
放電電流を流すことができ、省エネルギーを実現するこ
とができる放電加工用のパルス電源装置を得ることがで
きる効果がある。
第１５図はこの発明の別の発明の実施例であるパルス電
源装置の回路構成図で、第８図と同一符号は同−又は相
当部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。第
１５図に示すパルス電源装置ｌＯＯの回路構成は、第８
図に示すパルス電源装置１００の回路構成中にあるダイ
オードＤＩＯ２の接続箇所を変更した点で相違している
。すなわち、第１５図に示すパルス電源装置１００は、
ダイオードＤ１０２のアノードを直流電源ＰＳ１とトラ
ンジスタＴＲｌ０Ｉとの接続点に接続し、カソードをコ
ンデンサＣｌ０ＩとリアクトルＬ１０２との接続点に接
続した回路構成とされている。
源装置の回路構成図で、第８図と同一符号は同−又は相
当部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。第
１５図に示すパルス電源装置ｌＯＯの回路構成は、第８
図に示すパルス電源装置１００の回路構成中にあるダイ
オードＤＩＯ２の接続箇所を変更した点で相違している
。すなわち、第１５図に示すパルス電源装置１００は、
ダイオードＤ１０２のアノードを直流電源ＰＳ１とトラ
ンジスタＴＲｌ０Ｉとの接続点に接続し、カソードをコ
ンデンサＣｌ０ＩとリアクトルＬ１０２との接続点に接
続した回路構成とされている。
次に、上記第１５図に示すこの発明の別の発明の実施例
であるパルス電源装置１００の動作について説明する。
であるパルス電源装置１００の動作について説明する。
直流電源ＰＳｌに接続され、ゲート駆動回路ＧＡＩＯＩ
により導通率を制御されるトランジスタＴＲｌ０ＩがＯ
Ｎすると、矢印で示す電流１０１がリアクトルＬＩＯＩ
に流れる。さらに、矢印で示す電流１０２がコンデンサ
Ｃｌ０１．リアクトルＬ１０２． 負荷ＲＬに流れる
。トランジスタＴＲｌ０ＩがＯＦＦすると、矢印で示す
電流１０１は矢印で示す電流１０３に変わり、この電ｍ
１０３はダイオードＤ１０２． コンデンサＣ１０
１，ダイオードＤＩＯＩを流れ、コンデンサＣ１０１を
充電する。
により導通率を制御されるトランジスタＴＲｌ０ＩがＯ
Ｎすると、矢印で示す電流１０１がリアクトルＬＩＯＩ
に流れる。さらに、矢印で示す電流１０２がコンデンサ
Ｃｌ０１．リアクトルＬ１０２． 負荷ＲＬに流れる
。トランジスタＴＲｌ０ＩがＯＦＦすると、矢印で示す
電流１０１は矢印で示す電流１０３に変わり、この電ｍ
１０３はダイオードＤ１０２． コンデンサＣ１０
１，ダイオードＤＩＯＩを流れ、コンデンサＣ１０１を
充電する。
再度、トランジスタＴＲｌ０ＩがＯＮすると、電流１０
１はざらに増加し、電流１０２がトランジスタＴＲｌ０
Ｉ、 コンデンサＣ１０１，リアクトルＬ１０２を通
り負荷ＲＬに流れる。この時、負Ｗｆ７ＲＬに電流１０
２が連続して流れ電力を変換する。
１はざらに増加し、電流１０２がトランジスタＴＲｌ０
Ｉ、 コンデンサＣ１０１，リアクトルＬ１０２を通
り負荷ＲＬに流れる。この時、負Ｗｆ７ＲＬに電流１０
２が連続して流れ電力を変換する。
ざらに、トランジスタＴＲＩ Ｏ１がＯＦＦすると、増
加した電流１０１が電流１０３に切り換わりコンデンサ
Ｃｌ０Ｉを第１５ｆｆｌに示す極性に充電すると共に、
リアクトルＬ１０２を流れる電流１０２は電流１０４に
切り換わり、負荷ＲＬにこの電流１０４を連続して出力
する。以上のようにしてパルス電源装置１００は動作し
て直流電力変換を行う。このパルス電源装置１００の動
作中、コンデンサＣｌ０Ｉは第１５図に示す極性に充電
される。その充電電圧はほぼ負荷ＲＬの出力電圧Ｖ２に
なる。
加した電流１０１が電流１０３に切り換わりコンデンサ
Ｃｌ０Ｉを第１５ｆｆｌに示す極性に充電すると共に、
リアクトルＬ１０２を流れる電流１０２は電流１０４に
切り換わり、負荷ＲＬにこの電流１０４を連続して出力
する。以上のようにしてパルス電源装置１００は動作し
て直流電力変換を行う。このパルス電源装置１００の動
作中、コンデンサＣｌ０Ｉは第１５図に示す極性に充電
される。その充電電圧はほぼ負荷ＲＬの出力電圧Ｖ２に
なる。
第１６図は第１５図に示すパルス電源装置の動作を説明
するための各部の信号のタイミングチャートである。図
において、１１５，１１８，１２０はトランジスタＴＲ
ｌ０Ｉの出力電流、１１６゜１１７．１２１，１２２は
コンデンサＣ１０１の電圧、１２３は負荷ＲＬの出力電
流である。
するための各部の信号のタイミングチャートである。図
において、１１５，１１８，１２０はトランジスタＴＲ
ｌ０Ｉの出力電流、１１６゜１１７．１２１，１２２は
コンデンサＣ１０１の電圧、１２３は負荷ＲＬの出力電
流である。
第１６図（ａ）はトランジスタＴＲｌ０ＩがＯＮ、ＯＦ
Ｆする時の動作特性を示している。まず、第１５図に示
すダイオードＤＩＯＩが存在しない場合の動作について
説明する。上記第２２図に示すパルス信号発生器７がＯ
Ｎ動作してＯＮ信号（パルス信号２４）を出力すると、
第１６図（ａ）に示す信号に従ってトランジスタＴＲ１
０１がスイッチングする。これにより、第１６図（ｂ）
に示すようにトランジスタＴＲｌ０Ｉの出力電流ｌ１５
が増加する。また、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は、第１
６図（ｃ）に示すように電圧１１７に上昇する。従って
、コンデンサＣｌ０Ｉを充電する時間は、トランジスタ
ＴＲｌ０Ｉの出力電流ｌ１５の立ち上がり時間ＴＩであ
る。コンデンサＣ１０１を充電する時間は、トランジス
タＴＲｌ０１が５〜２０回スイッチングする必要があり
、そのため出力電流１１５の立ち上がり時間Ｔ１は遅い
。
Ｆする時の動作特性を示している。まず、第１５図に示
すダイオードＤＩＯＩが存在しない場合の動作について
説明する。上記第２２図に示すパルス信号発生器７がＯ
Ｎ動作してＯＮ信号（パルス信号２４）を出力すると、
第１６図（ａ）に示す信号に従ってトランジスタＴＲ１
０１がスイッチングする。これにより、第１６図（ｂ）
に示すようにトランジスタＴＲｌ０Ｉの出力電流ｌ１５
が増加する。また、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は、第１
６図（ｃ）に示すように電圧１１７に上昇する。従って
、コンデンサＣｌ０Ｉを充電する時間は、トランジスタ
ＴＲｌ０Ｉの出力電流ｌ１５の立ち上がり時間ＴＩであ
る。コンデンサＣ１０１を充電する時間は、トランジス
タＴＲｌ０１が５〜２０回スイッチングする必要があり
、そのため出力電流１１５の立ち上がり時間Ｔ１は遅い
。
また、パルス信号発生器７がＯＦＦ動作してＯＦＦ信号
を出力すると、第１６図（ａ）に示す信号に従ってトラ
ンジスタＴＲｌ０Ｉのスイッチングが停止する。これに
より、第１６図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲｌ
０Ｉの出力電流１１８が減少する。これに伴い、コンデ
ンサＣｌ０Ｉの電圧は、第１６図（Ｃ）に示すように電
圧１１７から電圧１１６に低下する。これは、トランジ
スタＴＲｌ０Ｉのスイッチングが停止すると同時に、第
１５図に矢印（破線）で示す放電型ｔｉｉＥ １１９が
流れるので、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧が放電するため
による。この放電電流１１９は負荷ＲＬを通るため、第
１６図（ｂ）に示すように異常な出力電流１２０が発生
する。この異常な出力電流１２０は、指令器６が出力す
る信号１３とは異なる出力信号波形を示している。
を出力すると、第１６図（ａ）に示す信号に従ってトラ
ンジスタＴＲｌ０Ｉのスイッチングが停止する。これに
より、第１６図（ｂ）に示すようにトランジスタＴＲｌ
０Ｉの出力電流１１８が減少する。これに伴い、コンデ
ンサＣｌ０Ｉの電圧は、第１６図（Ｃ）に示すように電
圧１１７から電圧１１６に低下する。これは、トランジ
スタＴＲｌ０Ｉのスイッチングが停止すると同時に、第
１５図に矢印（破線）で示す放電型ｔｉｉＥ １１９が
流れるので、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧が放電するため
による。この放電電流１１９は負荷ＲＬを通るため、第
１６図（ｂ）に示すように異常な出力電流１２０が発生
する。この異常な出力電流１２０は、指令器６が出力す
る信号１３とは異なる出力信号波形を示している。
しかしながら、ここで第１５図に示すダイオードＤＩＯ
Ｉを挿入することにより、このダイオードＤＩＯＩによ
りその逆電流となる上記放電電流１１９が阻止されるの
で、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は放電することなく、第
１６図（ｅ）に示すコンデンサＣｌ０Ｉの電圧１２１の
ように、トランジスタＴＲｌ０Ｉがスイッチング時にお
けるコンデンサＣ１０１の電圧１２２のままに維持され
る。また、第１６図（ｂ）に示すようなトランジスタＴ
Ｒ１０１の異常な出力型？ＡＩ ２０は立ち下がり時に
発生しない。また、パルス信号２４がＯＮの時、第１６
図（ｅ）に示すコンデンサＣｌ０１の電圧１２２は電圧
１２１と同じであるので、第１６図（ｄ）に示す負Ｗｉ
ＩＲＬの出力電流１２３の立ち上がり時ｍＴ２は高速に
立ち上がる。
Ｉを挿入することにより、このダイオードＤＩＯＩによ
りその逆電流となる上記放電電流１１９が阻止されるの
で、コンデンサＣｌ０Ｉの電圧は放電することなく、第
１６図（ｅ）に示すコンデンサＣｌ０Ｉの電圧１２１の
ように、トランジスタＴＲｌ０Ｉがスイッチング時にお
けるコンデンサＣ１０１の電圧１２２のままに維持され
る。また、第１６図（ｂ）に示すようなトランジスタＴ
Ｒ１０１の異常な出力型？ＡＩ ２０は立ち下がり時に
発生しない。また、パルス信号２４がＯＮの時、第１６
図（ｅ）に示すコンデンサＣｌ０１の電圧１２２は電圧
１２１と同じであるので、第１６図（ｄ）に示す負Ｗｉ
ＩＲＬの出力電流１２３の立ち上がり時ｍＴ２は高速に
立ち上がる。
第１７図は第１５図のパルス電源装置における出力電圧
特性を示す図である。第１７図の出力電圧特性に示され
るように、トランジスタＴＲｌ０１の導通率を変化する
と、出力電圧は直流電源ＰＳｌの電圧■１を１〜３倍に
任意に変化できる。
特性を示す図である。第１７図の出力電圧特性に示され
るように、トランジスタＴＲｌ０１の導通率を変化する
と、出力電圧は直流電源ＰＳｌの電圧■１を１〜３倍に
任意に変化できる。
上記第１５図に示すパルス電源装置１００は、上記従来
のＣＵＫコンバータを使用したパルス電Ｒ装置が直流電
源ＰＳｌと逆極性の出力電圧を有するのに対し、同一極
性の出力電圧を有するので、直流電力変換装置として上
記従来装置のものより優れている。また、第１５図に示
すパルス電源装置１００は、直流電源ｐｓｉの電圧ｖ１
を１〜３倍に昇圧することが可能であり、さらに各リア
クトルＬＩＯＩ、Ｌ１０２を磁気的に結合させることに
より、出力電圧のリップルも少なくすることができるな
ど、上記従来装置と比べて優れたパルス電源装置が得ら
れる。
のＣＵＫコンバータを使用したパルス電Ｒ装置が直流電
源ＰＳｌと逆極性の出力電圧を有するのに対し、同一極
性の出力電圧を有するので、直流電力変換装置として上
記従来装置のものより優れている。また、第１５図に示
すパルス電源装置１００は、直流電源ｐｓｉの電圧ｖ１
を１〜３倍に昇圧することが可能であり、さらに各リア
クトルＬＩＯＩ、Ｌ１０２を磁気的に結合させることに
より、出力電圧のリップルも少なくすることができるな
ど、上記従来装置と比べて優れたパルス電源装置が得ら
れる。
第１８図は第１５図のパルス電源装置の他の一例である
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
を示す回路構成図で、第１０図と同一符号は同−又は相
当部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。図
において、４１Ａ。
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
を示す回路構成図で、第１０図と同一符号は同−又は相
当部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。図
において、４１Ａ。
４１Ｂはアークランプである。
第１９図は第１８図のパルス電源装置におけるアークラ
ンプの電圧・電流特性を示す図である。
ンプの電圧・電流特性を示す図である。
図において、６５．６６はアークランプの電圧・電流特
性曲線、６７は最低の放電電圧点、１３０゜１３１は電
圧作動点である。
性曲線、６７は最低の放電電圧点、１３０゜１３１は電
圧作動点である。
次に、上記第１８図に示すＹＡＧレーザ励起アークラン
プ点灯用のパルス電源装置の動作について説明する。ア
ークランプ４１Ａ、４１Ｂには高圧直流電源４３により
高電圧（一般的に８００〜１５００Ｖ）を加え、さらに
、トリガパルス回路４２により高電圧パルス（一般的に
２０ Ｋ Ｖ、 パルス幅１μｓ）をトランスＴ１０
１により加えることによってアークランプ４１Ａ、４１
Ｂの放電をスタートさせる。
プ点灯用のパルス電源装置の動作について説明する。ア
ークランプ４１Ａ、４１Ｂには高圧直流電源４３により
高電圧（一般的に８００〜１５００Ｖ）を加え、さらに
、トリガパルス回路４２により高電圧パルス（一般的に
２０ Ｋ Ｖ、 パルス幅１μｓ）をトランスＴ１０
１により加えることによってアークランプ４１Ａ、４１
Ｂの放電をスタートさせる。
アークランプ４１Ａ、４１Ｂの放電がスタートすると、
高圧直流電源４３により決められる出力電流によりアー
クランプ４１Ａ、４１Ｂに微小な電流を常に流しておく
。この電流を、一般にシマー電流と云う。
高圧直流電源４３により決められる出力電流によりアー
クランプ４１Ａ、４１Ｂに微小な電流を常に流しておく
。この電流を、一般にシマー電流と云う。
アークランプ４１Ａ、４１Ｂがシマー電流により点灯し
た状態では、放電電圧Ｖ５は比較的に低い電圧の２００
〜３００■になる。コンデンサＣｌＯ３は比較的に小容
量のものであり、トリガパルスによりダイオードＤ１０
３の耐電圧が破壊することを防止する役目を行う。また
、コンデンサＣｌＯ３は、アークランプ４１Ａ、４１Ｂ
が未点灯の時、高圧直流電源４３による高電圧がパルス
電源装置１００に流れるのを防止するためのものである
。
た状態では、放電電圧Ｖ５は比較的に低い電圧の２００
〜３００■になる。コンデンサＣｌＯ３は比較的に小容
量のものであり、トリガパルスによりダイオードＤ１０
３の耐電圧が破壊することを防止する役目を行う。また
、コンデンサＣｌＯ３は、アークランプ４１Ａ、４１Ｂ
が未点灯の時、高圧直流電源４３による高電圧がパルス
電源装置１００に流れるのを防止するためのものである
。
以上のようにアークランプ４１Ａ、４１Ｂをシマー電流
により点灯した状態において、第１９図に示すアークラ
ンプの電圧・電流特性を見ると、６５はアークランプ４
１Ａ又はアークランプ４１Ｂの１本分のアークランプの
電圧・電流特性曲線を示している。また、６６はアーク
ランプ４１Ａとアークランプ４１Ｂを直列接続した時の
アークランプの電圧・電流特性曲線を示しており、その
電圧は第１８図の放電電圧■５に相当する。そして、ア
ークランプの電圧・電流特性曲線６６中の最低の放電電
圧点６７は、直流電源ＰＳＩの電圧Ｖｌよりも高くなる
ようにアークランプ４１Ａ。
により点灯した状態において、第１９図に示すアークラ
ンプの電圧・電流特性を見ると、６５はアークランプ４
１Ａ又はアークランプ４１Ｂの１本分のアークランプの
電圧・電流特性曲線を示している。また、６６はアーク
ランプ４１Ａとアークランプ４１Ｂを直列接続した時の
アークランプの電圧・電流特性曲線を示しており、その
電圧は第１８図の放電電圧■５に相当する。そして、ア
ークランプの電圧・電流特性曲線６６中の最低の放電電
圧点６７は、直流電源ＰＳＩの電圧Ｖｌよりも高くなる
ようにアークランプ４１Ａ。
４１Ｂの放電特性を設定する。
トランジスタＴＲｌ０Ｉの導通率を高くすると、第１８
図に示す出力電流Ｉ５が増加し、これにより上記第１６
図（ｄ）に示す出力電流１２３のよ答 うに高速量Ｑパルス出力電流を出力することができ、ア
ークランプ４１Ａ、４１Ｂに有効的に放電電力を供給す
ることが可能である。アークランプ４１Ａ、４１Ｂをシ
マー電流により点灯した状態において、アークランプの
電圧・電流特性曲線６６中の電圧作動点１３０でアーク
ランプ４１Ａ。
図に示す出力電流Ｉ５が増加し、これにより上記第１６
図（ｄ）に示す出力電流１２３のよ答 うに高速量Ｑパルス出力電流を出力することができ、ア
ークランプ４１Ａ、４１Ｂに有効的に放電電力を供給す
ることが可能である。アークランプ４１Ａ、４１Ｂをシ
マー電流により点灯した状態において、アークランプの
電圧・電流特性曲線６６中の電圧作動点１３０でアーク
ランプ４１Ａ。
４１Ｂの放電を作動している時、トランジスタＴＲｌ０
Ｉの導通率を高くして、例えば１００Ａ（アンペア）の
放電電流が流れるようにすると、電圧作動点１３０は電
圧作動点１３１に移動し、これに伴い放電電圧■５も高
くなり４００ｖ程度になる。
Ｉの導通率を高くして、例えば１００Ａ（アンペア）の
放電電流が流れるようにすると、電圧作動点１３０は電
圧作動点１３１に移動し、これに伴い放電電圧■５も高
くなり４００ｖ程度になる。
上記したような第１８図に示すパルス電源装置１００は
、その出力電圧を直流電源ＰＳｌの電圧Ｖｌの１倍から
３倍にした電圧の場合において実用的に使用されており
、特に２倍の電圧に昇圧した時に最も効率が良く、ＹＡ
Ｇレーザ励起アークランプ点灯用として好適で、小型、
かつ低価格なパルス電源装置が得られる効果がある。
、その出力電圧を直流電源ＰＳｌの電圧Ｖｌの１倍から
３倍にした電圧の場合において実用的に使用されており
、特に２倍の電圧に昇圧した時に最も効率が良く、ＹＡ
Ｇレーザ励起アークランプ点灯用として好適で、小型、
かつ低価格なパルス電源装置が得られる効果がある。
第２０図は第１８図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点
灯用のパルス電源装置において、−例の高圧直流電源を
備える回路構成図で、第１２図と同一符号は同−又は相
当部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。第
２０図に示す高圧直流電源４３は、第１２図と同様に、
コンデンサ０１１０〜Ｃ１１５、ダイオードＤ１１０＝
−Ｄｌ１５、抵抗Ｒ１１０により構成され、ダイオード
Ｄ１０２とコンデンサＣｌ０Ｉとの接続点６８の電圧を
電源として倍電圧整流を行う倍電圧整流回路を形成して
いる。例えば、接続点６８の電圧が２００ｖ程度であれ
ば、ここに示した回路では６倍の電圧を出力することが
できるので、１２００Ｖ程度の高電圧を出力することが
できる。
灯用のパルス電源装置において、−例の高圧直流電源を
備える回路構成図で、第１２図と同一符号は同−又は相
当部分を表示しており、その詳細な説明は省略する。第
２０図に示す高圧直流電源４３は、第１２図と同様に、
コンデンサ０１１０〜Ｃ１１５、ダイオードＤ１１０＝
−Ｄｌ１５、抵抗Ｒ１１０により構成され、ダイオード
Ｄ１０２とコンデンサＣｌ０Ｉとの接続点６８の電圧を
電源として倍電圧整流を行う倍電圧整流回路を形成して
いる。例えば、接続点６８の電圧が２００ｖ程度であれ
ば、ここに示した回路では６倍の電圧を出力することが
できるので、１２００Ｖ程度の高電圧を出力することが
できる。
このような倍電圧整流回路はコツククロフト（Ｃｏｏｋ
ｃｒｏｆ ｔ）回路と呼ばれ、コンデンサとダイオード
の段数を増加させることにより任意の高電圧を得ること
ができる。ダイオード０１０２は、トランジスタＴＲ１
０１が高い周波数でスイッチングしているので、コンデ
ンサＣＩ １０〜Ｃ１１５は小さな静電容量のもので良
い。また、抵抗Ｒ１１０は、アークランプ４１の放電が
発生した時は放電電圧ｖ５が下がるので、上記倍電圧整
流回路の出力電流を制限するためのものである。
ｃｒｏｆ ｔ）回路と呼ばれ、コンデンサとダイオード
の段数を増加させることにより任意の高電圧を得ること
ができる。ダイオード０１０２は、トランジスタＴＲ１
０１が高い周波数でスイッチングしているので、コンデ
ンサＣＩ １０〜Ｃ１１５は小さな静電容量のもので良
い。また、抵抗Ｒ１１０は、アークランプ４１の放電が
発生した時は放電電圧ｖ５が下がるので、上記倍電圧整
流回路の出力電流を制限するためのものである。
ここで、コンデンサＣＩ １０〜Ｃ１１５の静電容量を
小さくすることにより、コツククロフト回路自体に電流
制限機能を持たせることもできる。このようなコツクク
ロフト回路を使用した倍電圧整流回路は、その電源を上
記接続点４４から得ているので、簡単な回路構成で低価
格の高圧直流電源４３が得られる効果がある。
小さくすることにより、コツククロフト回路自体に電流
制限機能を持たせることもできる。このようなコツクク
ロフト回路を使用した倍電圧整流回路は、その電源を上
記接続点４４から得ているので、簡単な回路構成で低価
格の高圧直流電源４３が得られる効果がある。
［発明の効果］
以上のように、この発明のパルス電源装置によれば、直
流電源に対し、高電位側から低電位側に向って順に直列
に接続された第１のダイオード。
流電源に対し、高電位側から低電位側に向って順に直列
に接続された第１のダイオード。
第１のリアクトル及び電気スイッチと、この電気スイッ
チと並列に接続されたコンデンサと第２のダイオードの
直列体と、この第２のダイオードと並列に接続された第
２のリアクトルと負荷の直列体とより成る回路構成を有
する直流電力変換装置を備え、上記電気スイッチにより
出力電流を断続制御するように構成したので、単にコン
デンサの放電防止を行う電流逆流防止用のダイオードを
接続するという簡単な回路構成により、特に出力電流に
異常電流を発生することなく、高速応答ができるパルス
電源装置が得られるという優れた効果を奏する。
チと並列に接続されたコンデンサと第２のダイオードの
直列体と、この第２のダイオードと並列に接続された第
２のリアクトルと負荷の直列体とより成る回路構成を有
する直流電力変換装置を備え、上記電気スイッチにより
出力電流を断続制御するように構成したので、単にコン
デンサの放電防止を行う電流逆流防止用のダイオードを
接続するという簡単な回路構成により、特に出力電流に
異常電流を発生することなく、高速応答ができるパルス
電源装置が得られるという優れた効果を奏する。
また、この発明の別の発明のパルス電源装置によれば、
直流電源に対し、高電位側から低電位側に向って順に直
列に接続された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第
１のダイオードと、上記第１のリアクトルと上記第１の
ダイオプトの直列体と並列に接続されたコンデンサと第
２のダイオードの直列体と、」二記第２のダイオードと
並列に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とよ
り成る回路構成を有し、昇圧・降圧が可能で回生機能を
持つ直流電力変換装置を備え、上記電気スイッチにより
出力電流を断続制御するように構成したので、簡単な回
路構成により、直流電源の電圧をこれと同一極性に昇圧
・降圧する電力変換を行うことができ、また、特に出力
電流に異常電流を発生することなく、高速応答ができる
パルス電源装置が得られるという優れた効果を奏する。
直流電源に対し、高電位側から低電位側に向って順に直
列に接続された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第
１のダイオードと、上記第１のリアクトルと上記第１の
ダイオプトの直列体と並列に接続されたコンデンサと第
２のダイオードの直列体と、」二記第２のダイオードと
並列に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とよ
り成る回路構成を有し、昇圧・降圧が可能で回生機能を
持つ直流電力変換装置を備え、上記電気スイッチにより
出力電流を断続制御するように構成したので、簡単な回
路構成により、直流電源の電圧をこれと同一極性に昇圧
・降圧する電力変換を行うことができ、また、特に出力
電流に異常電流を発生することなく、高速応答ができる
パルス電源装置が得られるという優れた効果を奏する。
また、この発明の別の発明のパルス電源装置によれは、
直流電源に対し 高電位側から低電位側に向って順に直
列に接続された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第
１のダイオードと、上記電気スイッチと並列に接続され
たコンデンサと第２のダイオードの直列体と、上記コン
デンサと上記第１のリアクトルと上記第１のダイオード
の直列体と並列に接続された第２のリアクトルと負荷の
直列体とより成る回路構成を有し、昇圧が可能で回生機
能を持つ直流電力変換装置を備え、上記電気スイッチに
より出力電流を断続制御するように構成したので、簡単
な回路構成により、直流電源の電圧をこれと同一極性に
昇圧する電力変換を行うことができ、また、特に出力電
流に異常電流を発生することなく、高速応答ができるパ
ルス電源装置が得られるという優れた効果を奏する。
直流電源に対し 高電位側から低電位側に向って順に直
列に接続された電気スイッチ、第１のリアクトル及び第
１のダイオードと、上記電気スイッチと並列に接続され
たコンデンサと第２のダイオードの直列体と、上記コン
デンサと上記第１のリアクトルと上記第１のダイオード
の直列体と並列に接続された第２のリアクトルと負荷の
直列体とより成る回路構成を有し、昇圧が可能で回生機
能を持つ直流電力変換装置を備え、上記電気スイッチに
より出力電流を断続制御するように構成したので、簡単
な回路構成により、直流電源の電圧をこれと同一極性に
昇圧する電力変換を行うことができ、また、特に出力電
流に異常電流を発生することなく、高速応答ができるパ
ルス電源装置が得られるという優れた効果を奏する。
第１図はこの発明の実施例であるパルス電源装置の回路
構成図、第２図は第１図のパルス電源装置を実際に構成
した時の動作を説明するための各部の信号のタイミング
チャート、第３図はこの発明の他の実施例であるパルス
電源装置を用いたＹＡＧレーザ発娠器の構成図、第４図
は第３図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパル
ス電源装置の一例を示す回路構成図、第５図は第４図の
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
の動作を説明するための各部の信号のタイミングチャー
ト、第６図は第３図のＹ Ａ、 Ｇレーザ励起アークラ
ン１点灯用のパルス電′源装置の他の一例を示す回路構
成図、第７図は第６図のＹＡＧレーザ励起アークランプ
点灯用のパルス電源装置の動作を説明するためのグラフ
を示す図、第８図はこの発明の別の発明の実施例である
パルス電源装置の回路構成図、第９図は第８図に示すパ
ルス電源装置の動作を説明するための各部の信号のタイ
ミングチャート、第１０図は第８図のパルス電源装置の
他の一例であるＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用の
パルス電源装置を示す回路構成図、第１１図は第１０図
に示すＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電
源装置の動作を説明するための各部の信号のタイミング
チャート、第１２図は第１０図のＹＡＧレーザ励起アー
クランプ点灯用のパルス電源装置において、−例の高圧
直流電源を備える回路構成図、第１３図は第８図のパル
ス電源装置のさらに他の一例である放電加工用のパルス
電源装置を示す回路構成図、第１４図は第１３図に示す
放電加工用のパルス電源装置の動作を説明するための各
部の信号のタイミングチャート、第１５［Ｊはこの発明
の別の発明の実施例であるパルス電源装置の回路構成図
、第１６図は第１５図に示すパルス電源装置の動作を説
明するための各部の信号のタイミングチャート、第１７
図は第１５図のパルス電源装置における出力電圧特性を
示す図、第１８図は第１５図のパルス電源装置の他の一
例であろＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス
電源装置を示す回路構成図、第１９図は第１８図のパル
ス電源装置にお（するアークランプの電圧・電流特性を
示す図、第２０図は第１８図のＹＡＧレーザ励起アーク
ランプ点灯用のパルス電源装置において、−例の高圧直
流電源を備える回路構成図、第２１図は従来の直流電力
変換装置として用いられるＣＵＫコンバータをパルス動
作させてパルス電流を出力するパルス電源装置の回路構
成図、第２２図は第２１図のＣＵＫコンバータをパルス
動作させるための制御回路の回路構成図、第２３図は第
２２図のＣＵ Ｋコンバータをパルス動作させる制御回
路の動作を説明するための各部の信号のタイミングチャ
ート、第２４図は従来のＣＵＫコンバータによるパルス
電源装置と、この発明の実施例によるパルス電源装置と
の動作を比較して説明するための各部の信号のタイミン
グチャート、第２５図は第２１図のパルス電源装置を実
際に構成した時の動作を説明するための各部の信号のタ
イミングチャートである。 図において、ＰＳ１〜ＰＳ３・・・直流電源、Ｌｌ。 Ｌ２．ＬＩＯＩ、Ｌ１０２・・・リアクトル、Ｃ１〜Ｃ
４，Ｃｌ０１〜ＣｌＯ３，Ｃ１１０〜Ｃ１１５・・・コ
ンデンサ、ＤＩ、Ｃ２，Ｃ３，０１００〜Ｄ１０５、Ｄ
ＩＩＯ〜ＤＩ １５・・・ダイオード、Ｒ１０４、ＲＩ
ＩＯ・・・抵抗、 ＴＲＩ、 ＴＲｌ０Ｉ〜ＴＲ１０
４・・・トランジスタ、ＧＡＩ、ＧＡＩＯＩ〜ＧＡ１０
４・・・ゲート駆動回路、ＲＬ・・・負荷、Ｖｌ。 Ｖ２・・・出力電圧、１〜４・・・電流、５・・・三角
波信号発生器、６・・・指令器、７・・・パルス信号発
生器、８゜９・・・スイッチ、１０・・・インバータ、
１１・・・コンパレータ、１２． １３． １３ａ、１
３ｂ、 １４・・・信号、 １５． １８． ２０．
２３． ２６． ２８． ３６゜３８．５２〜５５・
・・出力電流、１６． １７． ２１゜２２、 ２５．
２７． ３５． ３７． ３９・・・電圧、 １９・
・・放電電流、２４．３４・・・パルス信号、４０゜５
０・・・増幅器、４１．４１Ａ、４１Ｂ・・・アークラ
ンプ、４２・・・トリガパルス回路、４３・・・高圧直
流電源、４４・・・パルス電源装置、４５・・・ＹＡＧ
ロッド、４６・・・全反射鏡、４７・・・部分透過鏡、
４８・・・レーザ光、４９・・・基準電圧源、５１・・
・パルス指令値、５６・・・スイッチング信号、ＣＴＩ
・・・電流検出器、Ｔ、Ｔｌ０Ｉ・・・トランス、ＴＩ
、Ｔ２・・・立ち上がり時閉、１００・・・パルス電源
装置、１０１〜１０４・・・電流、１１９・・・放電電
流、１１５，１１８．１２０・・・出力電流、１１６，
１１７，１２１゜１２２・・・電圧、１２３・・・出力
電流、１４４〜１５０・・・電流、６５．６６・・・ア
ークランプの電圧・電流特性曲線、６７・・・最低の放
電電圧点、６８・・・接続点、１３０，１３１・・・電
圧作動点、２０１・・・電極、 ２０２・・・被加工物
、 ２１１．２１２・・・電圧、２１０．２１３〜２２
３・・・電流 である。 なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。
構成図、第２図は第１図のパルス電源装置を実際に構成
した時の動作を説明するための各部の信号のタイミング
チャート、第３図はこの発明の他の実施例であるパルス
電源装置を用いたＹＡＧレーザ発娠器の構成図、第４図
は第３図のＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパル
ス電源装置の一例を示す回路構成図、第５図は第４図の
ＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電源装置
の動作を説明するための各部の信号のタイミングチャー
ト、第６図は第３図のＹ Ａ、 Ｇレーザ励起アークラ
ン１点灯用のパルス電′源装置の他の一例を示す回路構
成図、第７図は第６図のＹＡＧレーザ励起アークランプ
点灯用のパルス電源装置の動作を説明するためのグラフ
を示す図、第８図はこの発明の別の発明の実施例である
パルス電源装置の回路構成図、第９図は第８図に示すパ
ルス電源装置の動作を説明するための各部の信号のタイ
ミングチャート、第１０図は第８図のパルス電源装置の
他の一例であるＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用の
パルス電源装置を示す回路構成図、第１１図は第１０図
に示すＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス電
源装置の動作を説明するための各部の信号のタイミング
チャート、第１２図は第１０図のＹＡＧレーザ励起アー
クランプ点灯用のパルス電源装置において、−例の高圧
直流電源を備える回路構成図、第１３図は第８図のパル
ス電源装置のさらに他の一例である放電加工用のパルス
電源装置を示す回路構成図、第１４図は第１３図に示す
放電加工用のパルス電源装置の動作を説明するための各
部の信号のタイミングチャート、第１５［Ｊはこの発明
の別の発明の実施例であるパルス電源装置の回路構成図
、第１６図は第１５図に示すパルス電源装置の動作を説
明するための各部の信号のタイミングチャート、第１７
図は第１５図のパルス電源装置における出力電圧特性を
示す図、第１８図は第１５図のパルス電源装置の他の一
例であろＹＡＧレーザ励起アークランプ点灯用のパルス
電源装置を示す回路構成図、第１９図は第１８図のパル
ス電源装置にお（するアークランプの電圧・電流特性を
示す図、第２０図は第１８図のＹＡＧレーザ励起アーク
ランプ点灯用のパルス電源装置において、−例の高圧直
流電源を備える回路構成図、第２１図は従来の直流電力
変換装置として用いられるＣＵＫコンバータをパルス動
作させてパルス電流を出力するパルス電源装置の回路構
成図、第２２図は第２１図のＣＵＫコンバータをパルス
動作させるための制御回路の回路構成図、第２３図は第
２２図のＣＵ Ｋコンバータをパルス動作させる制御回
路の動作を説明するための各部の信号のタイミングチャ
ート、第２４図は従来のＣＵＫコンバータによるパルス
電源装置と、この発明の実施例によるパルス電源装置と
の動作を比較して説明するための各部の信号のタイミン
グチャート、第２５図は第２１図のパルス電源装置を実
際に構成した時の動作を説明するための各部の信号のタ
イミングチャートである。 図において、ＰＳ１〜ＰＳ３・・・直流電源、Ｌｌ。 Ｌ２．ＬＩＯＩ、Ｌ１０２・・・リアクトル、Ｃ１〜Ｃ
４，Ｃｌ０１〜ＣｌＯ３，Ｃ１１０〜Ｃ１１５・・・コ
ンデンサ、ＤＩ、Ｃ２，Ｃ３，０１００〜Ｄ１０５、Ｄ
ＩＩＯ〜ＤＩ １５・・・ダイオード、Ｒ１０４、ＲＩ
ＩＯ・・・抵抗、 ＴＲＩ、 ＴＲｌ０Ｉ〜ＴＲ１０
４・・・トランジスタ、ＧＡＩ、ＧＡＩＯＩ〜ＧＡ１０
４・・・ゲート駆動回路、ＲＬ・・・負荷、Ｖｌ。 Ｖ２・・・出力電圧、１〜４・・・電流、５・・・三角
波信号発生器、６・・・指令器、７・・・パルス信号発
生器、８゜９・・・スイッチ、１０・・・インバータ、
１１・・・コンパレータ、１２． １３． １３ａ、１
３ｂ、 １４・・・信号、 １５． １８． ２０．
２３． ２６． ２８． ３６゜３８．５２〜５５・
・・出力電流、１６． １７． ２１゜２２、 ２５．
２７． ３５． ３７． ３９・・・電圧、 １９・
・・放電電流、２４．３４・・・パルス信号、４０゜５
０・・・増幅器、４１．４１Ａ、４１Ｂ・・・アークラ
ンプ、４２・・・トリガパルス回路、４３・・・高圧直
流電源、４４・・・パルス電源装置、４５・・・ＹＡＧ
ロッド、４６・・・全反射鏡、４７・・・部分透過鏡、
４８・・・レーザ光、４９・・・基準電圧源、５１・・
・パルス指令値、５６・・・スイッチング信号、ＣＴＩ
・・・電流検出器、Ｔ、Ｔｌ０Ｉ・・・トランス、ＴＩ
、Ｔ２・・・立ち上がり時閉、１００・・・パルス電源
装置、１０１〜１０４・・・電流、１１９・・・放電電
流、１１５，１１８．１２０・・・出力電流、１１６，
１１７，１２１゜１２２・・・電圧、１２３・・・出力
電流、１４４〜１５０・・・電流、６５．６６・・・ア
ークランプの電圧・電流特性曲線、６７・・・最低の放
電電圧点、６８・・・接続点、１３０，１３１・・・電
圧作動点、２０１・・・電極、 ２０２・・・被加工物
、 ２１１．２１２・・・電圧、２１０．２１３〜２２
３・・・電流 である。 なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、直流電源の出力電圧を任意の大きさの直流電圧に変
換する直流電力変換装置を備えたパルス電源装置におい
て、上記直流電力変換装置として、上記直流電源に対し
、高電位側から低電位側に向って順に直列に接続された
第１のダイオード、第１のリアクトル及び電気スイッチ
と、この電気スイッチと並列に接続されたコンデンサと
第２のダイオードの直列体と、この第２のダイオードと
並列に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とよ
り成る回路構成を備えたことを特徴とするパルス電源装
置。 ２、直流電源の出力電圧を任意の大きさの直流電圧に変
換する直流電力変換装置を備えたパルス電源装置におい
て、上記直流電力変換装置として、上記直流電源に対し
、高電位側から低電位側に向って順に直列に接続された
電気スイッチ，第１のリアクトル及び第１のダイオード
と、上記第１のリアクトルと上記第１のダイオードの直
列体と並列に接続されたコンデンサと第２のダイオード
の直列体と、上記第２のダイオードと並列に接続された
第２のリアクトルと負荷の直列体とより成る回路構成を
備えたことを特徴とするパルス電源装置。 ３、直流電源の出力電圧を任意の大きさの直流電圧に変
換する直流電力変換装置を備えたパルス電源装置におい
て、上記直流電力変換装置として、上記直流電源に対し
、高電位側から低電位側に向って順に直列に接続された
電気スイッチ，第１のリアクトル及び第１のダイオード
と、上記電気スイッチと並列に接続されたコンデンサと
第２のダイオードの直列体と、上記コンデンサと上記第
１のリアクトルと上記第１のダイオードの直列体と並列
に接続された第２のリアクトルと負荷の直列体とより成
る回路構成を備えたことを特徴とするパルス電源装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020606A JPH0832160B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | パルス電源装置 |
| US07/608,861 US5164892A (en) | 1990-01-31 | 1990-11-05 | Pulse electric power unit |
| CH3911/90A CH684139A5 (fr) | 1990-01-31 | 1990-12-10 | Bloc d'alimentation électrique à impulsions. |
| DE4040374A DE4040374A1 (de) | 1990-01-31 | 1990-12-17 | Elektrische impulsstromversorgung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020606A JPH0832160B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | パルス電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03226266A true JPH03226266A (ja) | 1991-10-07 |
| JPH0832160B2 JPH0832160B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=12031926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020606A Expired - Lifetime JPH0832160B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | パルス電源装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5164892A (ja) |
| JP (1) | JPH0832160B2 (ja) |
| CH (1) | CH684139A5 (ja) |
| DE (1) | DE4040374A1 (ja) |
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| WO2014108964A1 (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-17 | パナソニック株式会社 | 点灯装置および、これを用いた照明器具，車載用照明器具 |
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| DE4212189A1 (de) * | 1992-04-10 | 1993-10-14 | Lambda Physik Forschung | Schaltungsanordnung zum gepulsten Laden zumindest eines Kondensators |
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