JPH04123483A - Laser output controller - Google Patents

Laser output controller

Info

Publication number
JPH04123483A
JPH04123483A JP24244790A JP24244790A JPH04123483A JP H04123483 A JPH04123483 A JP H04123483A JP 24244790 A JP24244790 A JP 24244790A JP 24244790 A JP24244790 A JP 24244790A JP H04123483 A JPH04123483 A JP H04123483A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
signal
control
laser
setting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24244790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Nagano
修 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP24244790A priority Critical patent/JPH04123483A/en
Publication of JPH04123483A publication Critical patent/JPH04123483A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve transient output response of a laser beam and static output stability by selecting any of a deviation signal between a laser output feedback signal and an output set signal and an output signal of a discharge current setter by a set signal converter according to a switching timing signal output from timing generating means when a control type selecting switch selects an output control, and outputting it to a power source. CONSTITUTION:Timing generating means 16 is composed of a circuit connected to the output unit of an output setter 11 and the output unit of an output detector 9 to calculate the set output value and the detected output value. For example, if the detected output value reaches 80% of the set output value at the time of rising of the output, a signal is output to a set signal converter 140, the converter 140 receives the signal and switches the two input signals. Accordingly, a control system in which a current control is temporarily used at the rise of the output, at the abrupt change of the output set value and the output control is used in a steady state, can be simply realized. Thus, a laser output controller in which transient output response is improved and excellent static output stability is obtained is provided.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、レーザ加工などに用いるレーザ発振器の出
力制御装置に関し、特に出力を一定に制御する出力制御
と放電電流を一定に制御する電流制御とをダイナミック
に切換えて制御を行なうことができるレーザ出力制御装
置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an output control device for a laser oscillator used in laser processing, etc., and in particular, output control to keep the output constant and current control to keep the discharge current constant. This invention relates to a laser output control device that can perform control by dynamically switching between.

[従来の技術] 第6図は従来のレーザ出力制御装置の構成を示したブロ
ック図である。図において、(1)はレーザ発振器、(
2)は放電電力を供給する電源、(3A)。
[Prior Art] FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a conventional laser output control device. In the figure, (1) is a laser oscillator, (
2) is a power supply that supplies discharge power (3A).

(3B)は電極、(4)はレーザ媒質ガス、(5)は電
源(2)から電力を受けて電極(3A) 、 (3B)
間に発生する放電、(6)は全反射鏡、(7)は部分透
過鏡、(8εはレーザ発振器(1)から発振されたレー
ザ光、(8a)は全反射鏡(6)から取り出されるレー
ザ光(8〕σ)一部分、(9)はレーザ光の一部分(8
a)を入力して電気信号に変換する出力検出器、(10
)は出力検出器(9)の出力電気信号であり、これをレ
ーザ出力フィードバック信号と呼ぶ。(11)は所望の
レーザ出力を設定する出力設定器、(12)は誤差増幅
器、(13)は放電(5)に供給する放電電流を設定す
る放電電流設定器、(15)は制御方式選択スイッチ、
(]4)は誤差増幅器(12)、放電電流設定器(13
)及び制御方式選択スイッチ(15)に接続された設定
信号切換器であり、その出力は電源(2)に接続されて
いる。
(3B) is the electrode, (4) is the laser medium gas, and (5) is the electrode that receives power from the power source (2) (3A), (3B).
(6) is a total reflection mirror, (7) is a partial transmission mirror, (8ε is a laser beam oscillated from a laser oscillator (1), and (8a) is extracted from a total reflection mirror (6). A portion of the laser beam (8)σ, (9) is a portion of the laser beam (8)
a) an output detector for inputting and converting it into an electrical signal, (10
) is the output electrical signal of the output detector (9), which is called the laser output feedback signal. (11) is an output setting device for setting the desired laser output, (12) is an error amplifier, (13) is a discharge current setting device for setting the discharge current to be supplied to the discharge (5), and (15) is a control method selection. switch,
(]4) is an error amplifier (12), a discharge current setting device (13)
) and a control method selection switch (15), and its output is connected to the power source (2).

次に動作について説明する。第6図において、(1)は
レーザ発振器であり、電源(2)から供給される電力に
よって電極(3A) 、 (3B)間に放電(5)が生
じ、レーザ発振器(1)内に満たされているレーザ媒質
ガス(4)が励起される。この励起されたレーザ媒質ガ
ス(4)をはさんで全反射鏡(6)と部分透過鏡(7)
とか対応して配置されており、これらによって光共振器
が構成され、レーザ光(8)が発振する。レーザ光(8
)は部分透過鏡(7)から外部へ出力される。一方、全
反射鏡(6)から外部へ出力されるレーザ光の一部(8
a)は、出力検出器(9)に入力されており、二の出力
検出器(9)によってレーザ光(8)の強度に比例した
電気信号がレーザ出力フィードバック信号(10)とし
て出力される。
Next, the operation will be explained. In Fig. 6, (1) is a laser oscillator, and electric power supplied from a power source (2) causes a discharge (5) between electrodes (3A) and (3B), filling the laser oscillator (1). The laser medium gas (4) that is present is excited. A total reflection mirror (6) and a partial transmission mirror (7) sandwich this excited laser medium gas (4).
These elements constitute an optical resonator, and a laser beam (8) is oscillated. Laser light (8
) is output to the outside from the partially transmitting mirror (7). On the other hand, part of the laser beam (8) output from the total reflection mirror (6) to the outside
A) is input to an output detector (9), and the second output detector (9) outputs an electric signal proportional to the intensity of the laser beam (8) as a laser output feedback signal (10).

このレーザ出力フィードバック信号(lO〉と、出力設
定器(11)の出力信号との差は、誤差増幅器(12)
によって増幅され、設定信号切換器(14)へ、前記両
信号の偏差信号として出力される。
The difference between this laser output feedback signal (lO) and the output signal of the output setter (11) is determined by the error amplifier (12).
The signal is amplified by and output to the setting signal switch (14) as a deviation signal between the two signals.

一方、制御方式選択スイッチ(15)は、レーザ発振器
(1)の制御方式を選択するもので、例えば、レーザ光
(8)の出力を一定に制御する方式を選択するときには
、このスイッチをオン(以下ONと記す)とし、放電(
5)に供給する放電電流を一定に制御する方式を選択す
るときには、このスイッチをオフ(以下OFFと記す)
とする。
On the other hand, the control method selection switch (15) is used to select the control method for the laser oscillator (1). For example, when selecting a method for controlling the output of the laser beam (8) at a constant level, turn this switch on ( (hereinafter referred to as ON), and discharge (
5) When selecting a method of controlling the discharge current supplied to the device at a constant level, turn this switch off (hereinafter referred to as OFF)
shall be.

そして、設定信号切換器(14)は、制御方式選択スイ
ッチ(I5)がONのときには、その2つの入力信号の
うち誤差増幅器(12)からの入力信号を選択して電源
(2)へ出力する。逆に、制御方式選択スイッチ(15
)がOFFのときには、その2つの入力信号のうち、放
電電流設定器(13)からの入力信号を選択して、電源
(2)へ出力する。
Then, when the control method selection switch (I5) is ON, the setting signal switch (14) selects the input signal from the error amplifier (12) from among the two input signals and outputs it to the power supply (2). . Conversely, the control method selection switch (15
) is OFF, the input signal from the discharge current setter (13) is selected from the two input signals and output to the power source (2).

第7図は設定信号切換器(14)の論理回路の一例を示
す回路図であり、制御方式選択スイッチ(15)をON
にすると、インバータ(14A)の出力が“H”レベル
となり、第1のアナログスイッチ(14B)がONして
、誤差増幅器(12)の出力が電源(2)へ伝達され、
その結果、出力制御が行われる。このとき、第2のアナ
ログスイッチ(14c)はOFFしている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the logic circuit of the setting signal switch (14), in which the control method selection switch (15) is turned ON.
, the output of the inverter (14A) becomes "H" level, the first analog switch (14B) is turned on, and the output of the error amplifier (12) is transmitted to the power supply (2).
As a result, output control is performed. At this time, the second analog switch (14c) is OFF.

制御方式選択スイッチ(I5)をOFFにすると、第2
のアナログスイッチ(14C)がONして、放電電流設
定器(13)の出力が電源(2)へ伝達され、その結果
、電流制御が行われる。このとき、第1のアナログスイ
ッチ(14B)はOFFしている。
When the control method selection switch (I5) is turned OFF, the second
The analog switch (14C) is turned on, and the output of the discharge current setting device (13) is transmitted to the power source (2), and as a result, current control is performed. At this time, the first analog switch (14B) is OFF.

なお、Pは正電源、Rは抵抗である。Note that P is a positive power supply and R is a resistance.

ここで、出力を一定に制御する制御方式のことを出力制
御、放電電流を一定に制御する制御方式のことを電流制
御と呼ぶことにする。
Here, a control method for controlling the output to a constant value will be referred to as output control, and a control method for controlling the discharge current to a constant value will be referred to as current control.

すなわち、出力制御の場合は、所望の出力設定値と出力
フィードバック値との偏差を増幅した信号が電源(2)
に与えられ、電源(2)はその信号を目標値として、放
電電流を放電(5)に対して供給する。
In other words, in the case of output control, a signal obtained by amplifying the deviation between the desired output setting value and the output feedback value is sent to the power supply (2).
The power supply (2) supplies a discharge current to the discharge (5) using the signal as a target value.

一方、電流制御の場合は、所望の放電電流設定値、すな
わち放電電流設定器(13)の出力信号が電源に与えら
れ、電源(2)はその信号を目標値として、放電電流を
一定に制御する。
On the other hand, in the case of current control, the desired discharge current setting value, that is, the output signal of the discharge current setting device (13), is given to the power supply, and the power supply (2) uses the signal as a target value to control the discharge current to a constant value. do.

以下、上記の動作について、もう少し詳細に説明する。The above operation will be explained in more detail below.

第8図は電源(2)を示すブロック図である。第8図に
おいて、(2A)は商用電源(25)からの交流を整流
するコンバータ部、(2B)はコンバータ部(2人)の
整流出力を平滑するLCフィルタ部、(2C)は直流を
交流に逆変換するインバータ部、(2D)はインバータ
部(2D)と負荷とを絶縁すると共に昇圧を行なう高周
波トランス部、(2E)は電流検出部、(2F)は誤差
増幅器、(2G)は駆動アンプ部である。
FIG. 8 is a block diagram showing the power supply (2). In Figure 8, (2A) is a converter section that rectifies alternating current from the commercial power supply (25), (2B) is an LC filter section that smoothes the rectified output of the converter section (two people), and (2C) is a converter section that rectifies alternating current from the commercial power supply (25). (2D) is a high-frequency transformer that insulates the inverter (2D) from the load and boosts the voltage. (2E) is the current detection unit. (2F) is the error amplifier. (2G) is the drive. This is the amplifier section.

先ず、電流制御の場合は、設定信号切換器(14)の動
作により、電源(2)へ人力される設定信号eREFは
、放電電流設定器(13)の出力信号となる。
First, in the case of current control, the setting signal eREF inputted to the power supply (2) by the operation of the setting signal switch (14) becomes the output signal of the discharge current setting device (13).

一方、電流検出部(2E)は、放電電流i、に比例した
信号e を出力する。これらePB’  REFが誤B 差増幅部(2F)に入力されて、演算され、eFB<e
REFのときは、放電電流1pを増加させるべく、駆動
アンプ部(2G)、ンバータ部(2C)が動作する。
On the other hand, the current detection section (2E) outputs a signal e proportional to the discharge current i. These ePB' REFs are input to the error B difference amplification section (2F) and calculated, eFB<e
At the time of REF, the drive amplifier section (2G) and the inverter section (2C) operate to increase the discharge current 1p.

eFB>eREPのときは、放電電流ipを減少させる
ように動作する。つまり、e ζe  となるFB  
 l?EF ように、定電流制御が行なわれる。
When eFB>eREP, it operates to reduce the discharge current ip. In other words, the FB that becomes e ζe
l? Constant current control is performed as in EF.

次に、出力制御の場合は、設定信号切換器(I4)の動
作により、電源(2)へ入力される設定信号eREFは
誤差増幅器(12)の出力信号となる。すなわち、レー
ザ出力フィードバック信号(lO)と出力設定器(11
)の出力信号(以下、この出力信号を出力設定信号(1
7)と呼ぶことにする)との差を増幅した信号が、e 
 となる。
Next, in the case of output control, the setting signal eREF input to the power supply (2) becomes the output signal of the error amplifier (12) by the operation of the setting signal switch (I4). That is, the laser output feedback signal (lO) and the output setting device (11
) output signal (hereinafter, this output signal will be referred to as the output setting signal (1
The signal obtained by amplifying the difference between
becomes.

REF つまり、信号(10)<信号(17)のときは、eRE
F〉0となり、 信号(10)>信号(17)のときは、e REP <
 0となる。
REF In other words, when signal (10) < signal (17), eRE
F>0, and when signal (10)>signal (17), e REP<
It becomes 0.

一方、電流制御のときと同様、電流検出部(2E)は放
電電流i に比例した信号eFBを出力する。
On the other hand, as in the case of current control, the current detection section (2E) outputs a signal eFB proportional to the discharge current i.

これらePB’  REFが誤差増幅部(2F)に入力
されて演算され、e  <e   のとき(このとき、
信PB   REP 号(10)<信号(17)、e   >Qとなっている
)は、REF 放電電流i、を増加させるべく、駆動アンプ部(2G)
、インバータ部(2C)が動作し、その結果、レーザ出
力が増加して前記信号(10)が増加して、信号(10
)鴇信号(17)に近づく。
These ePB' REFs are input to the error amplification section (2F) and calculated, and when e < e (at this time,
The signal PB REP (signal (10) < signal (17), e > Q) is applied to the drive amplifier section (2G) in order to increase the REF discharge current i.
, the inverter section (2C) operates, and as a result, the laser output increases, the signal (10) increases, and the signal (10) increases.
) Approach the Tokou signal (17).

また、ePB>eREPのとき(このとき信号(10)
〉信号(17)、e   <0となっている)は、放電
FP 電流i、を減少させるべく、駆動アンプ部(2G)。
Also, when ePB>eREP (at this time, signal (10)
> signal (17), e < 0) is sent to the drive amplifier section (2G) in order to reduce the discharge FP current i.

インバータ部(2C)が動作し、その結果、レーザ出力
が減少して前記信号(lO)が減少して、信号(10)
鴇信号(17)に近づく。
The inverter section (2C) operates, and as a result, the laser output decreases, the signal (lO) decreases, and the signal (10) decreases.
Approach the Toki signal (17).

このようにして、定出力制御が行なわれる。In this way, constant output control is performed.

[発明が解決しようとする課題] 従来のレーザ出力制御装置は以上のように構成されてお
り、出力制御と電流制御を選択できるようになっている
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional laser output control device is configured as described above, and can select between output control and current control.

しかし、出力制御の場合は、出力を一定に制御できる反
面、現状の出力検出器の応答性の制約により、出力の立
上り時を含む、出力設定急変時の追従性が遅いという問
題点があった。また、電流制御の場合は、応答性は良い
が、レーザ発振効率の劣化時に出力を一定に制御できな
いという問題点があった。
However, in the case of output control, while it is possible to control the output to a constant level, there is a problem in that it is slow to follow sudden changes in the output setting, including when the output rises, due to the limited responsiveness of the current output detector. . Further, in the case of current control, although the responsiveness is good, there is a problem that the output cannot be controlled to be constant when the laser oscillation efficiency deteriorates.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、レーザ光の過渡的な出力応答性が良く、かつ
静的な出力安定性にもすぐれたレーザ出力制御装置を得
ることを目的とする。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a laser output control device that has good transient output response of laser light and excellent static output stability. purpose.

[a題を解決するための手段] この発明に係るレーザ出力制御装置は、レーザ光を出力
するレーザ発振器内に満たされたレーザ媒質に励起エネ
ルギを供給すると共に放電電流のフィードバック制御を
行なう電源を有し、出力制御及び電流制御の何れかを選
択して行なうことができるものにおいて、レーザ出力を
検出する出力検出器からのレーザ出力フィードバック信
号及び所望のレーザ出力を設定する出力設定器からの出
力設定信号に基づいて演算を行ない、出力制御を行なう
か電流制御を行なうかを決める切換タイミング信号を出
力するタイミング生成手段を設け、切換タイミング信号
を設定信号切換器に入力し、制御方式選択スイッチが出
力制御を選択したとき、タイミング生成手段が出力する
切換タイミング信号に従って、設定信号切換器が、レー
ザ出力フィードバック信号と出力設定信号との偏差信号
及び放電電流設定器の出力信号のうちの何れかを選択し
て電源に出力するものである。
[Means for Solving Problem a] A laser output control device according to the present invention includes a power source that supplies excitation energy to a laser medium filled in a laser oscillator that outputs laser light and performs feedback control of discharge current. A laser output feedback signal from an output detector that detects the laser output and an output from an output setting device that sets the desired laser output. A timing generating means is provided which performs calculations based on the setting signal and outputs a switching timing signal that determines whether output control or current control is to be performed, and inputs the switching timing signal to the setting signal switch, and when the control method selection switch is activated. When output control is selected, the setting signal switcher selects either the deviation signal between the laser output feedback signal and the output setting signal or the output signal of the discharge current setting device according to the switching timing signal output by the timing generating means. It selects and outputs it to the power supply.

[作用] この発明においては、タイミング生成手段が、レーザ出
力を検出する出力検出器からのレーザ出力フィードバッ
ク信号及び所望のレーザ出力を設定する出力設定器から
の出力設定信号に基づいて演算を行ない、出力制御を行
なうか電流制御を行なうかを決める切換タイミング信号
を出力し、設定信号切換器が、制御方式選択スイッチが
出力制御を選択したとき、タイミング生成手段の出力す
る切換タイミング信号に従って、レーザ出力フィードバ
ック信号と出力設定信号との偏差信号及び放電電流設定
器の出力信号のうちの何れかを選択して電源に出力する
から、レーザ出力を一定に制御する出力制御と放電電流
を一定に制御する電流制御とをダイナミックに切換える
ことができる。
[Operation] In the present invention, the timing generating means performs calculation based on a laser output feedback signal from an output detector that detects laser output and an output setting signal from an output setting device that sets a desired laser output, The setting signal switch outputs a switching timing signal that determines whether to perform output control or current control, and when the control method selection switch selects output control, the setting signal switch changes the laser output according to the switching timing signal output from the timing generation means. One of the deviation signal between the feedback signal and the output setting signal and the output signal of the discharge current setting device is selected and output to the power supply, so the output control that controls the laser output to a constant level and the discharge current to a constant level are performed. Current control can be dynamically switched.

[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例によるレーザ出力制御装置
を示すブロック図である。第1図において、(1)〜(
13) 、 (15)の部分は第6図に示す従来例と同
じである。(1B)はタイミング生成手段であり、出力
検出器(9)の出力信号である出力フィードバック信号
(10)及び出力設定器(11)の出力信号である出力
設定信号(17)を入力とする。ここで、タイミング生
成手段(16)の出力信号を切換タイミング信号(18
)と呼び、これは、設定信号切換器(140)に入力さ
れている。
FIG. 1 is a block diagram showing a laser output control device according to an embodiment of the present invention. In Figure 1, (1) to (
13) and (15) are the same as the conventional example shown in FIG. (1B) is a timing generation means, which inputs an output feedback signal (10) which is an output signal of an output detector (9) and an output setting signal (17) which is an output signal of an output setting device (11). Here, the output signal of the timing generation means (16) is switched to the timing signal (18).
), which is input to the setting signal switch (140).

次に、第2図について説明する。第2図はタイミング生
成手段(16)の内部をもう少し詳細に説明したブロッ
ク図である。第2図において、(19A)は第1の演算
器、(19B)は第2の演算器、(20^)は第1のコ
ンパレータ、(20B)は第2のコンノずレータ、(2
1)はOR回路(論理和回路)である。第1図の出力検
出器(9)の出力信号である出力フィードバック信号(
lO)は、第2図の第1のコンXレータ(2OA)及び
第2のコンパレータ(20B)に接続されている。また
、第1図の出力設定器(11)の出力信号である出力設
定信号(17)は、第2図の第1の演算器(19A)及
び第2の演算器(19B)に接続されている。また、第
2図のOR回路(21)の出力信号である切換タイミン
グ信号(1B)は、第1図の設定信号切換器(14)に
接続されている。
Next, FIG. 2 will be explained. FIG. 2 is a block diagram illustrating the inside of the timing generation means (16) in more detail. In FIG. 2, (19A) is the first arithmetic unit, (19B) is the second arithmetic unit, (20^) is the first comparator, (20B) is the second comparator, (2
1) is an OR circuit (logical sum circuit). The output feedback signal (
lO) is connected to the first comparator (2OA) and the second comparator (20B) in FIG. Further, the output setting signal (17), which is the output signal of the output setting device (11) in FIG. 1, is connected to the first computing device (19A) and the second computing device (19B) in FIG. There is. Further, the switching timing signal (1B), which is the output signal of the OR circuit (21) in FIG. 2, is connected to the setting signal switch (14) in FIG.

以下、この発明の一実施例について、その動作を説明す
る。
The operation of an embodiment of the present invention will be described below.

第2図において、第1の演算器(19A)は、入力され
た出力設定信号(17)に対し、vol−に1Xv11
(k、>1)のような演算を行う。ここで、■ は第1
の演算器(19A)の出力信号を、v1□は旧 第1の演算器(19A)の入力信号、すなわち、出力設
定信号(17)を表わす。klは定数である。また、第
2の演算器(19B)は、入力された出力設定信号(1
7)に対し、v  −k  x v l 2 < k2
 < 1 )のような演算を行う。ここで、volは第
2の演算器(19B)の出力信号を、v1□は入力信号
、すなわち、出力設定信号(17)を表わす。k2は定
数である。
In FIG. 2, the first arithmetic unit (19A) outputs 1Xv11 to vol- for the input output setting signal (17).
An operation such as (k, > 1) is performed. Here, ■ is the first
v1□ represents the input signal of the old first calculator (19A), that is, the output setting signal (17). kl is a constant. Further, the second arithmetic unit (19B) receives the input output setting signal (1
7), v −k x v l 2 < k2
<1). Here, vol represents the output signal of the second arithmetic unit (19B), and v1□ represents the input signal, that is, the output setting signal (17). k2 is a constant.

次に、第1のコンパレータ(2OA)は、2つの入力信
号V。1及び出力フィードバック信号(10) (以下
これをvfBと言う)に対し、比較を行い、vol〉■
 のとき、二値信号の“L”を、vo1≦vfBB のとき、“H″を出力する。
Next, the first comparator (2OA) receives two input signals V. 1 and the output feedback signal (10) (hereinafter referred to as vfB), vol〉■
When vo1≦vfBB, the binary signal “L” is output, and when vo1≦vfBB, “H” is output.

一方、第2のコンパレータ(20B)は、2つの入力信
号V 及びvfHに対して、v02≧vrBのとき“H
“を、vol<vrBのとき“L”を出力する。
On the other hand, the second comparator (20B) outputs “H” when v02≧vrB for the two input signals V and vfH.
", and outputs "L" when vol<vrB.

次に、OR回路(21)は、第2のコンパレータ(2O
A)及び第2のコンパレータ(20B)の出力の論理和
をとって、二値信号を出力し、これが切換タイミング信
号(18)となる。
Next, the OR circuit (21) connects the second comparator (2O
A) and the output of the second comparator (20B) are logically summed to output a binary signal, which becomes the switching timing signal (18).

すなわち、以上の動作をまとめると、vfB≦■ また
は■o1≦vfBのとき、切換タイミング信号(18)
は“H” となり、volくvfBくvolの場合、切
換タイミング信号(18)は“L”となる。(上述の式
よりvolくvolである。) 次に、第1図の設定信号切換器(140)の動作につい
て説明する。設定信号切換器(140)は、従来例と同
様に、2つの入力信号(誤差増幅器(12)の出力信号
及び放電電流設定器(13)の出力信号である放電電流
設定信号)のうち、いずれか1つを選択して、電源(2
)へ出力するという動作をする。
In other words, to summarize the above operations, when vfB≦■ or ■o1≦vfB, the switching timing signal (18)
becomes "H", and in the case of vol and vfB and small vol, the switching timing signal (18) becomes "L". (From the above equation, vol is vol.) Next, the operation of the setting signal switch (140) in FIG. 1 will be explained. As in the conventional example, the setting signal switch (140) selects which of the two input signals (the output signal of the error amplifier (12) and the discharge current setting signal which is the output signal of the discharge current setting device (13)). or select one, then turn on the power (2)
).

第1図において、切換タイミング信号(18)が“H2
のとき、すなわち、vfB≦vo2またはvo1≦vf
Bのときは、設定信号切換器(140)は、この“H“
信号により、2つの入力信号のうち、放電電流設定器(
13)からの入力信号を選択して電源(2)へ出力する
。すなわち、第1図の装置は、このとき電流制御を行う
。逆に、切換タイミング信号(18)が“Loのとき、
すなわち、V O2< V rB<volのときは、設
定信号切換器(140)は、この“L”信号により2つ
の入力信号のうち、誤差増幅器(12)からの入力信号
を選択して電源(2)へ出力する。すなわち、第1図の
装置は、このとき出力制御を行う。
In FIG. 1, the switching timing signal (18) is “H2
When vfB≦vo2 or vo1≦vf
When B, the setting signal switch (140)
Depending on the signal, one of the two input signals is the discharge current setter (
13) and outputs it to the power supply (2). That is, the device shown in FIG. 1 performs current control at this time. Conversely, when the switching timing signal (18) is "Lo",
That is, when V O2 < V rB < vol, the setting signal switch (140) selects the input signal from the error amplifier (12) from the two input signals by this "L" signal and switches the input signal to the power supply ( 2) Output to. That is, the apparatus shown in FIG. 1 performs output control at this time.

第3図は上述した動作をタイムチャートで表わしたもの
である。第3図(a)において、実線は出力フィードバ
ック信号vfBを、破線は出力設定信号(17)を示す
。また、出力設定信号(17)の上下の一点鎖線は、そ
れぞれ、vol及びV。2を示す。第3図において、時
刻10でレーザ発振がスタートしたとき、時間to〜1
1の間は、vfB≦vo2なので、切換タイミング信号
(18)は“H“となる。
FIG. 3 is a time chart representing the above-mentioned operation. In FIG. 3(a), the solid line indicates the output feedback signal vfB, and the broken line indicates the output setting signal (17). Further, the upper and lower dashed lines of the output setting signal (17) indicate vol and V, respectively. 2 is shown. In FIG. 3, when laser oscillation starts at time 10, time to~1
1, the switching timing signal (18) becomes "H" because vfB≦vo2.

すなわち、この間は電流制御が行われる。時間t 1 
′t 2の間は11vo2<vrB<volなので、切
換タイミング信号(18)は“L”となる。すなわち、
この間は出力制御が行われる。次に、時刻t2で出力設
定信号(17)が急変した場合は、時間t2〜t の間
は、■ロー≦vrBなので、切換タイミング信号(18
)は再び“H′となり、電流制御が行われる。そして、
時刻t 以降でvo2<vrB<volとなり、切換タ
イミング信号(18)は“L”に転し、出力制御が行わ
れる。第3図(b) 、 (c)で上記動作の様子を示
す。
That is, current control is performed during this period. time t1
Since 11vo2<vrB<vol during 't2, the switching timing signal (18) becomes "L". That is,
During this time, output control is performed. Next, when the output setting signal (17) suddenly changes at time t2, the switching timing signal (18
) becomes "H' again, and current control is performed. Then,
After time t, vo2<vrB<vol, the switching timing signal (18) changes to "L", and output control is performed. The above operation is shown in FIGS. 3(b) and 3(c).

このタイミング生成手段(1B)は、以上説明したよう
に、出力設定器(11)の出力部及び出力検出器(9)
の出力部に接続されており、さらに設定された出力値と
検出された出力値を演算できるような回路から構成され
ており、例えば出力の立上り時に、設定された出力値の
80%に、検出した出力値が到達すると、設定信号切換
器(140)に信号に出力し、設定信号切換器(140
)はこの信号を受けて、2つの入力信号を切換えるもの
である。従って、第3図に示すように出力の立上り部や
、出力設定値の急変部などで一時的に、電流制御を使い
、定常状態では出力制御を使うというような制御方式が
簡単に実現できる。そのため、過渡的な出力応答性が良
く、かつ、静的な出力安定性にもすぐれたレーザ出力制
御装置が得られる。
As explained above, this timing generation means (1B) includes the output section of the output setting device (11) and the output detector (9).
It is connected to the output section of the output section, and further consists of a circuit that can calculate the set output value and the detected output value. When the output value reached, it is output as a signal to the setting signal switch (140), and the setting signal switch (140)
) receives this signal and switches between two input signals. Therefore, as shown in FIG. 3, a control method can be easily implemented in which current control is temporarily used at the rise of the output or a sudden change in the output set value, and output control is used in a steady state. Therefore, a laser output control device with good transient output response and excellent static output stability can be obtained.

なお、第1図において、制御方式選択スイッチ(15)
は、従来例と同様、レーザ発振器の制御方式を選択する
ものであるが、上述したこの発明の一実施例の動作は、
制御方式選択スイッチ(15)がONのとき、すなわち
出力till amを選択したときのみ有効となる。つ
まり、設定信号切換器(140)は、制御方式選択スイ
ッチ(15)がONのときのみ、切換タイミング信号(
18)が有効となるような論理回路(141)を備えて
いる。逆に、制御方法選択スイッチ(15)がOFFの
ときは、切換タイミング信号(18)は無効となり、従
来例と同様に電流制御が行われる。
In addition, in FIG. 1, the control method selection switch (15)
As in the conventional example, the control method of the laser oscillator is selected, but the operation of the embodiment of the present invention described above is as follows.
It becomes effective only when the control method selection switch (15) is ON, that is, when the output till am is selected. In other words, the setting signal switch (140) uses the switching timing signal (
18) is provided with a logic circuit (141) that is effective. Conversely, when the control method selection switch (15) is OFF, the switching timing signal (18) becomes invalid and current control is performed as in the conventional example.

これを第4図に従って説明すると、スイッチ(15)が
ONのときは、AND回路(14E)の入力(2)が“
H”となり、切換タイミング信号(18)はAND回路
(14E)を通過できる(有効)。このときOR回路(
14F)の動作により、切換タイミング信号(18)が
“H“のときは電流制御、“Loのときは出力制御とな
る。
To explain this according to FIG. 4, when the switch (15) is ON, the input (2) of the AND circuit (14E) is "
H", and the switching timing signal (18) can pass through the AND circuit (14E) (valid). At this time, the OR circuit (
14F), current control is performed when the switching timing signal (18) is "H", and output control is performed when it is "Lo".

スイッチ(I5)がOFFのときはAND回路(14B
)の入力(2)が“L”となり、切換タイミング信号(
18)はAND回路(14E)を通過できない(無効)
When the switch (I5) is OFF, the AND circuit (14B
) input (2) becomes “L”, and the switching timing signal (
18) cannot pass through the AND circuit (14E) (invalid)
.

このとき、OR回路(14F)の動作により、電流制御
となる。
At this time, the current is controlled by the operation of the OR circuit (14F).

なお、第1図の実施例においては、タイミング生成手段
(1B)は、第2図のように第1及び第2の演算器(1
9A)、(19B) 、第1及び第2のコンパレータ(
20A)、(20B) 、OR回路(21)を用いて構
成しているが、これを第5図のように、第1.第2及び
第3のA/Dコンバータ(22A)、(22B)及び(
22C)、データバス(23)、マイクロコンピュータ
(24)を用いて構成し、前述した第2図の動作をマイ
クロコンピュータのソフトウェアに置き換えても実現で
き、同様の効果を奏する。
In the embodiment shown in FIG. 1, the timing generation means (1B) includes the first and second arithmetic units (1
9A), (19B), first and second comparators (
20A), (20B), and an OR circuit (21), as shown in FIG. Second and third A/D converters (22A), (22B) and (
22C), a data bus (23), and a microcomputer (24), and the operation shown in FIG. 2 described above can be realized by replacing the software of the microcomputer, and the same effect can be obtained.

[発明の効果] この発明は以上説明したとおり、タイミング生成手段が
レーザ出力を検出する出力検出器からのレーザ出力フィ
ードバック信号及び所望のレーザ出力を設定する出力設
定器からの出力設定信号に基づいて演算を行ない出力制
御を行なうか電流制御を行なうかを決める切換タイミン
グ信号を出力し、設定信号切換器が、制御方式選択スイ
ッチが出力制御を選択したとき、タイミング生成手段の
出力する切換タイミング信号に従って、レーザ出力フィ
ードバック信号と出力設定信号との偏差信号及び放電電
流設定器の出力信号のうちの何れかを選択して電源に出
力するから、レーザ出力を一定に制御する出力制御と放
電電流を一定に制御する電流制御とをダイナミックに切
換えることができる。従って、過渡的な出力応答性が良
く、かつ、静的な出力特性にもすぐれたレーザ出力制御
装置が得られるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, the timing generation means is based on the laser output feedback signal from the output detector that detects the laser output and the output setting signal from the output setting device that sets the desired laser output. It performs calculations and outputs a switching timing signal that determines whether to perform output control or current control, and when the control method selection switch selects output control, the setting signal switcher outputs a switching timing signal that determines whether to perform output control or current control. , the deviation signal between the laser output feedback signal and the output setting signal and the output signal of the discharge current setting device are selected and output to the power supply, so the output control that controls the laser output constant and the discharge current constant. It is possible to dynamically switch between current control and current control. Therefore, it is possible to obtain a laser output control device with good transient output response and excellent static output characteristics.

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

第1図はこの発明の一実施例によるレーザ出力制御装置
を示すブロック図、第2図は第1図のタイミング生成手
段の部分の詳細図、第3図は第1図のレーザ出力制御装
置の制御動作を示すタイムチャート図、第4図は第1図
の設定信号切換器の論理回路の一例を示す回路図、第5
図は第1図のタイミング生成手段の他の実施例を示す詳
細図、第6図は従来のレーザ出力制御装置を示すブロッ
ク図、第7図は第6図の設定信号切換器の論理回路の一
例を示す回路図、第8図は第6図の電源の部分のブロッ
ク図である。 図において、(1)はレーザ発振器、(2)は電源、(
3A) 、 (3B)は電極、(4)はレーザ媒質ガス
、(5)は放電、(6)は全反射鏡、(7)は部分透過
鏡、(8) 、 (8a)はレーザ光、(9)は出力検
出器、<10>はレーザ出力フィードバック信号、(1
1)は出力設定器、(12)は誤差増幅器、(13)は
放電電流設定器、(14)は設定信号切換器、(15)
は制御方式選択スイッチ、(16)はタイミング生成手
段、(17)は出力設定信号、(18)は切換タイミン
グ信号である。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 佐々木 宗 治
FIG. 1 is a block diagram showing a laser output control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of the timing generation means portion of FIG. 1, and FIG. 3 is a block diagram of the laser output control device of FIG. 1. FIG. 4 is a time chart diagram showing the control operation; FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the logic circuit of the setting signal switcher shown in FIG. 1;
The figure is a detailed diagram showing another embodiment of the timing generation means in Figure 1, Figure 6 is a block diagram showing a conventional laser output control device, and Figure 7 is a diagram of the logic circuit of the setting signal switcher in Figure 6. A circuit diagram showing an example, FIG. 8 is a block diagram of the power supply portion of FIG. 6. In the figure, (1) is a laser oscillator, (2) is a power supply, (
3A) and (3B) are electrodes, (4) is a laser medium gas, (5) is a discharge, (6) is a total reflection mirror, (7) is a partial transmission mirror, (8) and (8a) are laser beams, (9) is the output detector, <10> is the laser output feedback signal, (1
1) is an output setting device, (12) is an error amplifier, (13) is a discharge current setting device, (14) is a setting signal switcher, (15)
1 is a control method selection switch, (16) is a timing generation means, (17) is an output setting signal, and (18) is a switching timing signal. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agent Patent Attorney Muneharu Sasaki

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] レーザ光を出力するレーザ発振器内に満たされたレーザ
媒質に励起エネルギを供給すると共に放電電流のフィー
ドバック制御を行なう電源と、レーザ出力を検出しレー
ザ出力フィードバック信号として出力する出力検出器と
、所望のレーザ出力を設定するための出力設定信号を出
力する出力設定器と、所望の放電電流を設定するための
放電電流設定信号を出力する放電電流設定器と、前記レ
ーザ出力フィードバック信号と前記出力設定信号との偏
差信号及び前記放電電流設定器の出力信号を入力とし、
出力が前記電源に接続された設定信号切換器と、この設
定信号切換器に接続され出力制御または電流制御の何れ
かを選択する制御方式選択スイッチと、前記レーザ出力
フィードバック信号及び出力設定信号に基づいて演算を
行ない、出力制御を行なうか電流制御を行なうかを決め
る切換タイミング信号を出力するタイミング生成手段と
を備え、前記設定信号切換器は前記制御方式選択スイッ
チが出力制御を選択したとき前記タイミング生成手段が
出力する切換タイミング信号に従って、二つの入力信号
のうちの何れかを選択して出力する動作を行なうことを
特徴としたレーザ出力制御装置。
A power supply that supplies excitation energy to a laser medium filled in a laser oscillator that outputs laser light and performs feedback control of discharge current, an output detector that detects laser output and outputs it as a laser output feedback signal, and a desired an output setting device that outputs an output setting signal for setting a laser output; a discharge current setting device that outputs a discharge current setting signal for setting a desired discharge current; and the laser output feedback signal and the output setting signal. and a deviation signal from the discharge current setting device and an output signal of the discharge current setting device,
a setting signal switch whose output is connected to the power source; a control method selection switch connected to the setting signal switch and selecting either output control or current control; and timing generation means for outputting a switching timing signal that determines whether output control or current control is to be performed by performing calculations based on the control method selection switch, and the setting signal switching device is configured to generate a switching timing signal when the control method selection switch selects output control. 1. A laser output control device characterized by performing an operation of selecting and outputting one of two input signals according to a switching timing signal outputted by a generating means.
JP24244790A 1990-09-14 1990-09-14 Laser output controller Pending JPH04123483A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24244790A JPH04123483A (en) 1990-09-14 1990-09-14 Laser output controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24244790A JPH04123483A (en) 1990-09-14 1990-09-14 Laser output controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04123483A true JPH04123483A (en) 1992-04-23

Family

ID=17089232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24244790A Pending JPH04123483A (en) 1990-09-14 1990-09-14 Laser output controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04123483A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499257A (en) * 1993-01-07 1996-03-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Output control apparatus for laser oscillator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499257A (en) * 1993-01-07 1996-03-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Output control apparatus for laser oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5644214A (en) Power factor correction circuit
EP0264135B1 (en) Power supply system for discharge load
JPH06343261A (en) Switching power source circuit
KR100317851B1 (en) Power source device for arc processing
JP2004047538A (en) Switching power supply, laser power supply, laser device, and method of controlling laser power supply
JP2001037246A (en) System incorporated inverter
JPH04123483A (en) Laser output controller
JP6980934B1 (en) Uninterruptible power system
JPH10207559A (en) Link type power converter
JPH097784A (en) Discharge lamp lighting device
JP2866526B2 (en) Reactive power compensator
JP3284613B2 (en) Control circuit of PWM converter
JPH11185986A (en) Lighting system
JP2000068573A (en) Laser power unit
JPH08266045A (en) Dc-dc converter
JP2022164372A (en) Booster circuit and welding power supply device including booster circuit
JPH05252657A (en) Power supply control system
JPH0993811A (en) Step-up/step-down converter
JP3133772B2 (en) Inverter device
JP3821874B2 (en) X-ray high voltage device
JPH07135766A (en) Dc chopper apparatus
JP2008017680A (en) Power conversion system
JPH01101681A (en) Discharge power supplier for carbon dioxide laser
JPH10108463A (en) Power converter and power converting system
JPH08223941A (en) Control circuit of inverter