JPH03237814A - パルス発生回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は例えばパルスレーザ−等に使用されるパルス
発生回路に関するものである。

【従来の技術】

第６図は例えばコツパー　ベーパ　レーザスカムオフ　
ｘ　−シ（ＣＯＰＰＥＲＶＡＰＯＲＬＡＳＥＲＳ　ＣＯ
ＭＥＯＰ　ＡＧＥ）レーザ　フォーカス　７月　１９８
２（ＬＡＳＥＲＦＯＣＵＳ、　ＪＵＬＹ、　１９Ｂ２）
に記載された従来の銅蒸気レーザ用のパルス発生回路を
示す図であり、図において、１は高圧電源、２は充電用
リアクトル、３は充電用ダイオード、４は充放電を行う
主コンデンサ、５は充電用抵抗、６はサイラトロンスイ
ッチ、７はガス放電によって内部に収容した金属（例え
ば銅）を加熱、気化させてレーザ出力を得る放電管（レ
ーザチューブ）である。 次に動作について説明する。高圧電源１から発生される
高圧電圧（数ＫＶ〜数＋ＫＶ）は、リアクトル２、ダイ
オード３、充電用抵抗５を介して主コンデンサ４に充電
される。 この充電状態において、サイラトロンスイッチ６が導通
すると、主コンデンサ４に蓄えられていた電荷は、サイ
ラトロンスイッチ６を通り放電管７に印加され、放電管
７の中にガス放電を形成する。その際、放電管７のイン
ピーダンスは充電用抵抗５の抵抗値より大幅に小さくな
るため、サイシトロンスイッチ６に流れる電流は主とし
て放電管７に流れることで、放電管７は励起されてレー
ザ発振を生ずる。しかしながら、このようなパルス発生
回路は以上のようにして急峻なパルス電圧を放電管７に
印加して、より高いレーザ出力を得るために、大電力用
で数ＩＱｎｓｅｃでスイッチングオンが可能なサイラト
ロンスイッチ６が必要であり、一方、このようなサイラ
トロンスイッチ６は真空管であるため寿命が短く、頻繁
に交換する必要があった。また、サイラトロンスイッチ
６はレーザ効率に影響する電流の立ち上がりやスイッチ
ング時間にバラツキがある等、品質の安定性に問題があ
った。 一方、このようなサイラトロンスイッチの問題に対処す
るため固体スイッチ素子を使った第７図に示すようなパ
ルス発生回路を、本出願人は提案している。これについ
て説明すると、８はパルス発生用スイッチで、固体スイ
ッチ素子としての複数個のＦＥＴ９を並列接続したもの
を多段にわたって直列接続したものからなる。また、１
０は主コンデンサ４に直列接続した振動抑制ダイオード
、１１はこの振動抑制ダイオード１０に対し並列接続し
たバイパス抵抗である。そして、これによれば全体とし
て数ＫＶ〜数１０ＫＶおよび数１００Ａ〜数ＫＡの電圧
、電流のスイッチングが可能になり、レーザチューブで
ある放電管７を励起するに十分なパルスエネルギを発生
することができる。 また、振動抑制ダイオード１０は、主コンデンサ４から
の放電管などの負荷に対する放電電流がレーザ発振終了
以後に正負に振動する場合に、その負の電流をカフ）し
て、無効の放電電力を負荷に人力しないようにし、これ
により負荷たる放電管のレーザ発振効率などを向上する
ように機能する。 つまり、第８図に示す電流波形における負の電流がカン
トされる。

【発明が解決しようとする諜Ｂ】

従来のパルス発生回路は以上のように構成されているの
で、サイラトロンスイッチ６を必要とせず、しかもレー
ザ発振終了後の振動電流を抑制してレーザ発振効率を向
上させることは達成できたが、振動抑制ダイオードｌＯ
を、多数の高速ダイオードを直並列接続して構成した場
合に、各高速ダイオードに付随するインダクタンス分が
ばらついて、各高速ダイオードに流れる電流が均等にな
らないという課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、直並列接続された各高速ダイオードのインダク
タンスを均等にして、各高速ダイオードに流れる電流を
均等化した効率のよい振動抑制ダイオードを有するパル
ス発生回路を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

請求項（１）記載の発明に係るパルス発生回路は、主コ
ンデンサに直列接続された振動抑制ダイオードを、複数
の高速ダイオードを直並列接続した構成とし、パルス発
生回路の一部を導体板で構成し、この導体板を、各高速
ダイオードとの距離が均等になる位置に配置したもので
ある。 また、請求項（２）記載の発明に係るパルス発生回路は
、各高速ダイオードよりなる直並列ダイオード群を内部
に収容する冷却容器と、この冷却容器に冷却媒体を流し
込む冷却媒体入口と、冷却容器から冷却媒体を取り出す
冷却媒体出口とをさらに備えたものである。

【作　用】

この発明における導体板は、各高速ダイオードに付随す
るインダクタンス分を均等化し、その結果、各高速ダイ
オードに流れる電流を均等化するように作用する。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は第７図に示すパルス発生回路の一部を示したもので
あり、第１図において、１２ａは導体板として実現され
る帰還回路である。第２図は振動抑制ダイオード１０と
して高速ダイオード１３を多数直並列接続した直並列ダ
イオード群１０ａで構成したものを示す回路図である。 振動抑制ダイオード１０には大電圧大電流がかかるため
、１個のダイオードで構成するよりも、特性が揃った高
速ダイオード１３を用いて、このような構成にした方が
定格面で有利である。 次に動作について説明する。主コンデンサ４に充電され
た電圧電流は、第１図には示していないスイッチ手段が
オンすることにより、瞬時に放電管７に供給される。供
給された電流は、帰還回路１２ａおよび振動抑制ダイオ
ード１０を通って帰還する。ここで、帰還回路１２ａは
、第３図に示すように導体板１２で構成され、振動抑制
ダイオード１０は直並列ダイオード群１０ａで構成され
ている。しかも、第３図において振動抑制ダイオード１
０ａと導体板１２とは平行に配置されているので、各高
速ダイオード１３に付随して存在するインダクタンス分
は、はぼ均等になっている。 従って、直並列ダイオード群１０ａの各高速ダイオード
１３を流れる電流は、はぼ均等になる。なお、第３図に
おいては、直並列ダイオード群１０ａは、筐体に収容さ
れた構造となっている。 第４図はこの発明の第２の実施例によるパルス発生回路
の一部を示したものである０図において、１２ｂは放電
管７に電流を流入させる注入回路であり、この注入回路
１２ｂが第３図に示す導体板１２で構成される。このよ
うに構成しても、各高速ダイオード１３に流れる電流が
均等になるとともに、パルス発生回路全体のインダクタ
ンスを低減させることができる。 第５図はこの発明の他の実施例によるパルス発生回路に
用いられる直並列ダイオード群１０ａ等の構造を示した
ものである０図において、１４は直並列ダイオード群１
０ａを収容するとともに、内部に水などの冷却媒体を流
しうるように形成された冷却容器、１５は冷却媒体入口
、１６は冷却媒体出口である。また、１７．１８はそれ
ぞれ直並列ダイオード群１０ａのアノード側またはカソ
ード側の端子であり、一方は導体板１２に接続される。 導体板１２は、上述のように帰還回路１２ａや注入回路
１２ｂとなっている。 このような構成によれば、直並列ダイオード群１０ａの
発熱を抑えることができ、高速ダイオード１３の特性劣
化や破壊を防ぐことができる。その結果、所定の特性を
長期間にわたって維持できるパルス発生回路を得ること
ができる。

【発明の効果】

以上のように、この発明によればパルス発生回路を、直
並列ダイオード群を構成する各高速ダイオードのインダ
クタンスが均等になるように導体板を設けた構成とした
ので、各高速ダイオードを流れる電流が均等になって、
電流の偏りに起因する特定の高速ダイオードへの負荷集
中がなくなり長寿命となるものが得られるとともに、直
並列ダイオード群の並列数を増やさずに済み低価格とな
るものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるパルス発生回路の主
要部を示す回路図、第２図は直並列ダイオード群の構成
を示す回路図、第３図は直並列ダイオード群および導体
板を示す斜視図、第４図はこの発明の第２の実施例によ
るパルス発生回路の主要部を示す回路図、第５図はこの
発明の他の実施例によるパルス発生回路の直並列ダイオ
ード群等を示す斜視図、第６図は従来のパルス発生回路
を示す回路図、第７図は固体スイッチ素子を用いたパル
ス発生回路を示す回路図、第８図は振動抑制ダイオード
に流れる電流を示す波形図である。 １０は振動抑制ダイオード、１０ａは直並列ダイオード
群、１２は導体板、１３は高速ダイオード、１４は冷却
容器、１５は冷却媒体入口、１６は冷却媒体出口。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高圧電源からの電流によって充電される主コンデ
   ンサと、この主コンデンサの電圧をスイッチングして負
   荷に供給するスイッチ手段と、上記主コンデンサに対し
   直列接続された振動抑制ダイオードとを備えたパルス発
   生回路において、前記振動抑制ダイオードを、複数の高
   速ダイオードを直列接続したものを複数個並列接続した
   直並列ダイオード群で構成するとともに、パルス発生回
   路の一部を導体板で構成し、この導体板を、前記直並列
   ダイオード群を構成する各高速ダイオードとの距離が均
   等になる位置に配置したことを特徴とするパルス発生回
   路。
2. （２）直並列ダイオード群を内部に収容する冷却容器と
   、この冷却容器に冷却媒体を流し込む冷却媒体入口と、
   前記冷却容器から前記冷却媒体を取り出す冷却媒体出口
   とをさらに備えた請求項（１）記載のパルス発生回路。