JPH0439978A - Laser oscillator - Google Patents

Laser oscillator

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JPH0439978A
JPH0439978A JP2148337A JP14833790A JPH0439978A JP H0439978 A JPH0439978 A JP H0439978A JP 2148337 A JP2148337 A JP 2148337A JP 14833790 A JP14833790 A JP 14833790A JP H0439978 A JPH0439978 A JP H0439978A
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voltage
power supply
discharge
smoothing capacitor
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Hidehiko Karasaki
秀彦 唐崎
Shuzo Yoshizumi
吉住 修三
Akio Tanaka
田中 昭男
Shigeki Yamane
茂樹 山根
Tsutomu Sugiyama
勤 杉山
Hitoshi Motomiya
均 本宮
Masashi Onishi
正史 大西
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Abstract

PURPOSE:To stabilize output power from a switching power source by detecting a terminal to terminal voltage of a primary side capacitor of a switching high voltage power source and controlling switching on time in conformity with the magnitude of fluctuations in a reference signal. CONSTITUTION:A voltage detector 21 detects a terminal to terminal voltage of a primary side smoothing capacitor 12 of a switching high voltage power source and inputs the detected value into an error amplifier 22. As the reference voltage of a reference voltage signal generation circuit 24 is input into the amplifier 22, differential voltage enters an output setting circuit 28. The circuit 28 controls the switching on time of a switching low voltage power source by the differential voltage to the reference voltage so that the power may be fixed and output. A drive circuit 23 switches a switching device 25 based on a switching frequency fixed from a switching frequency setting circuit 29. Therefore, the output power from the switching voltage power source does not rely on the terminal to terminal voltage of the primary side capacitor of the switching high voltage source.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、切断、溶接、熱処理などのためにレーザ光を
発生させるレーザ発振器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a laser oscillator that generates laser light for cutting, welding, heat treatment, and the like.

従来の技術 一般的なレーザ発振器の構成について第1図を参照して
説明する。1個または複数個の放電管からなる放電管群
lには、各放電管ごとに陽極2と陰極3からなる1組の
放電電極が具備されている。
2. Description of the Related Art The structure of a typical laser oscillator will be explained with reference to FIG. A discharge tube group 1 consisting of one or more discharge tubes is provided with a set of discharge electrodes consisting of an anode 2 and a cathode 3 for each discharge tube.

第1図において2組の放電管は対称的に配設されて放電
部が形成され、それぞれに高電圧電源4から電流が供給
される。また、放電管群1の両端には出力ミラー5、終
端ミラー6が配設されて光共振器を形成している。さら
に、放電管群1の両端部分の陰極電極3.3近傍と中央
部の陽極電極2閏は略E字型循環管体7により接続され
てガス循環路が形成されている。この循環管体7にはガ
スを循環させる送風機8や、ガスを冷却する熱交換器9
が配設されている。また、前記放電管群lには放電管ご
とに前記陽極2と陰極3の間にある放電管の外周に陽極
2または陰極3と電気的に接続された放電開始補助リン
グ10または放電開始補助管10が設けられている。
In FIG. 1, two sets of discharge tubes are arranged symmetrically to form a discharge section, and a current is supplied to each from a high voltage power supply 4. Furthermore, an output mirror 5 and an end mirror 6 are arranged at both ends of the discharge tube group 1 to form an optical resonator. Further, the vicinity of the cathode electrodes 3.3 at both ends of the discharge tube group 1 and the anode electrode 2 at the center are connected by a substantially E-shaped circulation tube body 7 to form a gas circulation path. This circulation pipe body 7 includes a blower 8 that circulates the gas and a heat exchanger 9 that cools the gas.
is installed. Further, the discharge tube group L includes a discharge starting auxiliary ring 10 or a discharge starting auxiliary tube electrically connected to the anode 2 or the cathode 3 on the outer periphery of the discharge tube between the anode 2 and the cathode 3 for each discharge tube. 10 are provided.

第8図は、従来のスイッチング高圧電R4の構成を示す
ブロック図である。3相200■を整流スタック11で
受は整流した後、1次側平滑コンデンサ12で電圧リア
ルを低減しハ スイッチング素子13でスイッチングし
てパルス信号に変換し、高周波トランス15に電力を電
送する。高周波トランス15では電力を2次側に電送す
るとともに2次側に高電圧を発生させ、高速高圧整流器
16て整流したあと、高圧コンデンサ17で平滑し、放
電管lの陽極2と陰極3間に電圧が印加される。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a conventional switching high voltage voltage R4. After rectifying the three-phase signal 200 in the rectifier stack 11, the voltage level is reduced by the primary smoothing capacitor 12, and the switching element 13 converts the signal into a pulse signal, which transmits the power to the high frequency transformer 15. The high-frequency transformer 15 transmits power to the secondary side and generates a high voltage on the secondary side, which is rectified by a high-speed high-voltage rectifier 16, smoothed by a high-voltage capacitor 17, and then connected between the anode 2 and cathode 3 of the discharge tube l. A voltage is applied.

一方、基準スイッチングオン時間を設定するスイッチン
グオン時間設定回路18の信号と、出力命令設定回路2
0からの指令に基づいてスイッチング周波数を決定する
出力設定回路19.(FM回路)の信号とを受けて、ド
ライブ回路14てはスイッチンクオン時間とスイッチン
グ周波数を決定しドライブ信号を発生して、スイッチン
グ素子13のゲートに送る。
On the other hand, the signal of the switching-on time setting circuit 18 that sets the reference switching-on time and the output command setting circuit 2
Output setting circuit 19 that determines the switching frequency based on the command from 0. (FM circuit), the drive circuit 14 determines the switching on time and switching frequency, generates a drive signal, and sends it to the gate of the switching element 13.

このように構成されているレーザ発振器は、ガス流方向
と放電方向とレーザ光の発振軸か同軸であるため光軸方
向から見たときに、その放電及びその放電によって形成
されるゲイン分布が同心で対称性がよい。従って、出力
されるレーザ光を用いて加工を行う場合加工性能が良い
とされている。
In a laser oscillator configured in this way, the gas flow direction, the discharge direction, and the laser beam oscillation axis are coaxial, so when viewed from the optical axis direction, the discharge and the gain distribution formed by the discharge are concentric. It has good symmetry. Therefore, it is said that the machining performance is good when machining is performed using the output laser light.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、1次側の平滑コンデンサの端子間電圧が
変動すると2次側の出力電力がそれに応して変動し、レ
ーザ出力も変動するという課題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, there has been a problem in that when the voltage between the terminals of the smoothing capacitor on the primary side fluctuates, the output power on the secondary side fluctuates accordingly, and the laser output also fluctuates.

本発明は、このような従来のレーザ発振器の課題を考慮
し、1次側の平滑コンデンサの端子間電圧が変動しても
、2次側の出力電力がそれに応して変動せず、レーザ出
力も変動しないレーザ発振器を提供ずろことを目的とす
る。
The present invention has been developed in consideration of such problems with conventional laser oscillators, and even if the voltage between the terminals of the smoothing capacitor on the primary side fluctuates, the output power on the secondary side does not change accordingly, and the laser output The object of the present invention is to provide a laser oscillator that does not fluctuate.

課題を解決するための手段 本発明は、陽極と陰極を有する放電電極を備えた1個ま
たは複数個の放電管の放電群と、この放電管に電力を供
給するスイッチング高圧1iR,と、前記放電群の両端
に配備されたレーザ共振用のミラーと、前記放電電極の
近傍で前記放電群に接続され、この放電群と共にガス循
環路を構成する循環管体と、前記ガス循環路にレーザ媒
質としてのガスを供給するガス供給装置とを備えたレー
ザ発振器において、スイッチング周波数を変化させて出
力電力を調節することの出来る前記スイッチング高圧電
源の上流側に、整流手段、平滑コンデンサおよびスイッ
チング素子を有し、また、前記スイッチング高圧電源の
1次側平滑コンデンサに、その端子間電圧を検出する電
圧検出手段を有し、その電圧検出手段により検出された
電圧に対応して、前記スイッチング高圧電源の最大スイ
ッチング周波数の2倍以上をスイッチング周波数として
、前記スイッチング素子のスイッチングオン時間を変化
させて、その出力電力制御が行われることを特徴とする
レーザ発振器である。
Means for Solving the Problems The present invention provides a discharge group of one or more discharge tubes with a discharge electrode having an anode and a cathode, a switching high voltage 1iR for supplying power to the discharge tubes, and a mirrors for laser resonance disposed at both ends of the group; a circulation pipe connected to the discharge group near the discharge electrode and forming a gas circulation path together with the discharge group; A laser oscillator equipped with a gas supply device for supplying a gas, the laser oscillator having a rectifying means, a smoothing capacitor, and a switching element on the upstream side of the switching high-voltage power supply that can adjust the output power by changing the switching frequency. Further, the primary side smoothing capacitor of the switching high voltage power supply has voltage detection means for detecting the voltage between its terminals, and the maximum switching of the switching high voltage power supply is determined in response to the voltage detected by the voltage detection means. The laser oscillator is characterized in that its output power is controlled by changing the switching-on time of the switching element using a switching frequency that is twice or more of the laser oscillator frequency.

また、本発明は、陽極と陰極を有する放電電極を備えた
1個または複数個の放電管の放電群と、この放電管に電
力を供給するスイッチング高圧電源と、前記放電群の両
端に配備されたレーザ共振用のミラーと、前記放電電極
の近傍で前記放電群に接続され、この放電群と共にガス
循環路を構成する循環管体と、前記ガス循環路にレーザ
媒質としてのガスを供給するガス供給装置とを備えたレ
ーザ発振器において、スイッチング周波数を変化させて
出力電力を調節することの出来る前記スイッチング高圧
電源の上流側に、整流手段、平滑コンデンサおよびスイ
ッチング素子を有し、また、前記スイッチング高圧電源
の1次側平滑コンデンサに、その端子間電圧を検出する
電圧検出手段を有し、その電圧検出手段により検出され
た電圧に対応して、前記スイッチング高圧電源の最大ス
イッチング周波数の2倍以−ヒをスイッチング周波数の
下限動作周波数として、前記スイッチング素子のスイッ
チングスイッチング周波数を変化させて、その出力電力
制御を行うことを特徴とするレーザ発振器である。
The present invention also provides a discharge group of one or more discharge tubes each having a discharge electrode having an anode and a cathode, a switching high-voltage power supply for supplying power to the discharge tubes, and a switching high-voltage power supply provided at both ends of the discharge group. a mirror for laser resonance; a circulation tube connected to the discharge group near the discharge electrode and forming a gas circulation path together with the discharge group; and a gas supplying gas as a laser medium to the gas circulation path. A laser oscillator equipped with a supply device includes a rectifying means, a smoothing capacitor, and a switching element on the upstream side of the switching high-voltage power supply that can adjust the output power by changing the switching frequency, and further includes a rectifier, a smoothing capacitor, and a switching element. The primary side smoothing capacitor of the power supply has a voltage detection means for detecting the voltage between its terminals, and in response to the voltage detected by the voltage detection means, the switching frequency is twice or more of the maximum switching frequency of the switching high voltage power supply. The laser oscillator is characterized in that the output power of the switching element is controlled by changing the switching frequency of the switching element, with H being the lower limit operating frequency of the switching frequency.

作用 本発明は、スイッチング周波数を変化させて出力電力を
調節することの出来る、レーザ発振器の放電群に電力を
供給するスイッチング高圧電源の1次側平滑コンデンサ
にあって、その端子間電圧を検出する電圧検出手段によ
り検出された電圧に対応して、スイッチング高圧電源の
上流側に設けられたスイッチング素子のスイッチングオ
ン時間を、前記スイッチング高圧電源の最大スイッチン
グ周波数の2倍以上をスイッチング周波数として、変化
させて、その出力電力制御が行う。
The present invention is a primary side smoothing capacitor of a switching high voltage power supply that supplies power to a discharge group of a laser oscillator, which can adjust the output power by changing the switching frequency, and detects the voltage between its terminals. In response to the voltage detected by the voltage detection means, the switching-on time of a switching element provided upstream of the switching high-voltage power supply is varied with a switching frequency of at least twice the maximum switching frequency of the switching high-voltage power supply. Then, the output power control is performed.

また、本発明は、スイッチング周波数を変化させて出力
電力を調節することの出来る、レーザ発振器の放電群に
電力を供給するスイッチング高圧電源の1次側平滑コン
デンサにあって、その端子間電圧を検出する電圧検出手
段により検出された電圧に対応して、スイッチング高圧
電源の上流側に設けられたスイッチング素子のスイッチ
ング周波数を、前記スイッチング高圧電源の最大スイッ
チング周波数の2倍以上をスイッチング周波数の下限動
作周波数として変化させて、その出力電力制御が行う。
The present invention also provides a smoothing capacitor on the primary side of a switching high-voltage power supply that supplies power to a discharge group of a laser oscillator, which can adjust the output power by changing the switching frequency, and detects the voltage between its terminals. In response to the voltage detected by the voltage detection means, the switching frequency of the switching element provided on the upstream side of the switching high-voltage power supply is set to a lower limit operating frequency of at least twice the maximum switching frequency of the switching high-voltage power supply. The output power control is performed by changing the output power as follows.

実施例 以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
2図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図においては第8図と比較すると明確なように、スイッ
チング高圧電源4の上流側におもに整流手段の一例とし
ての整流器27、平滑コンデンサ26およびスイッチン
グ素子25からなるスイッチング低圧電源が接続されて
いる。
EXAMPLE An example of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the same figure, as is clear when compared with FIG. 8, a switching low voltage power supply mainly consisting of a rectifier 27 as an example of rectifying means, a smoothing capacitor 26, and a switching element 25 is connected to the upstream side of the switching high voltage power supply 4. .

一方、スイッチング高圧電源の1次側平滑コンデンサ1
2に電圧検出手段の一例としての電圧検出器21が接続
され、その端子間電圧を検出している。また、その検出
電圧は、誤差増幅器22に誘導されている。誤差増幅器
22は、基準電圧信号発生回路240基準電圧とその検
出電圧を比較し、その誤差を増幅してスイッチング低圧
電源の出力設定回路2B(PWM回路)に出力するよう
になっている。その出力設定回路28は、スイッチング
オン時間を制御する回路である。さらに、スイッチング
低圧電源内のスイッチング周波数設定回路29は、固定
されたスイッチング周波数設定値を出力する回路である
。ドライブ回路23は、その出力設定回路28で発生し
たスイッチングオン時間設定値と、スイッチング周波数
設定回路29からの固定されたスイッチング周波数設定
値を人力して、それに基づき、スイッチング低圧電源内
のスイッチング素子25を制御するようになっている。
On the other hand, the primary side smoothing capacitor 1 of the switching high voltage power supply
A voltage detector 21 as an example of voltage detection means is connected to 2 and detects the voltage between its terminals. Further, the detected voltage is induced into the error amplifier 22. The error amplifier 22 compares the reference voltage of the reference voltage signal generation circuit 240 with the detected voltage, amplifies the error, and outputs it to the output setting circuit 2B (PWM circuit) of the switching low voltage power supply. The output setting circuit 28 is a circuit that controls switching-on time. Further, the switching frequency setting circuit 29 in the switching low voltage power supply is a circuit that outputs a fixed switching frequency setting value. The drive circuit 23 manually inputs the switching-on time setting value generated by the output setting circuit 28 and the fixed switching frequency setting value from the switching frequency setting circuit 29, and based on these, the switching element 25 in the switching low-voltage power supply is designed to be controlled.

なお、その際のスイッチング周波数は、スイッチング高
圧電源の最大スイッチング周波数の2倍以上である。
Note that the switching frequency at this time is more than twice the maximum switching frequency of the switching high voltage power supply.

次に、本発明の主要な動作に付いて説明する。Next, the main operations of the present invention will be explained.

第3図に、スイッチング高圧電源4の1次側平滑コンデ
ンサ12の端子間電圧が基準電圧に対して+側に撮れた
場合(A)、基準電圧時 (B)および−例に振れた場
合(C)に、スイッチング低圧電源内のドライブ回路2
3で発生する制御信号の例を示した。第3図からも明ら
かなように、スイッチング高圧電源の1次側平滑コンデ
ンサ12の端子間電圧が低下すると、電圧検出器21が
それを検出する。そして、誤差増幅器22に人力される
。他方、基準電圧信号発生回路24の基準電圧が誤差増
幅器22に人力されるので、その降下差が出力設定回路
28へ人力される。そこで、出力設定回路28は、電力
が一定になるように基準電圧に対する電圧降下分たけス
イッチング低圧電源のスイッチングオン時間を広げて出
力する。
Figure 3 shows the case where the voltage between the terminals of the primary smoothing capacitor 12 of the switching high voltage power supply 4 is on the positive side with respect to the reference voltage (A), the case where it is at the reference voltage (B), and the case where it is on the negative side ( C), drive circuit 2 in the switching low voltage power supply
An example of the control signal generated in 3 is shown below. As is clear from FIG. 3, when the voltage between the terminals of the primary smoothing capacitor 12 of the switching high voltage power supply decreases, the voltage detector 21 detects it. Then, the error amplifier 22 is manually inputted. On the other hand, since the reference voltage of the reference voltage signal generation circuit 24 is inputted to the error amplifier 22, the difference in drop is inputted to the output setting circuit 28. Therefore, the output setting circuit 28 extends the switching-on time of the switching low-voltage power supply by the voltage drop with respect to the reference voltage so that the power becomes constant and outputs the power.

ドライブ回路23は、そのそのスイッチング時間と、ス
イッチング周波数設定回路29からの固定されたスイッ
チング周波数で、スイッチング素子25をスイッチング
する。またスイッチング高圧電源の1次側平滑コンデン
サ12の端子間電圧が上昇すると、同様にして基準電圧
に対する電圧上昇分だけスイッチング低圧電源のスイッ
チングオン時間を狭め出力電力が一定になるように制御
する。
The drive circuit 23 switches the switching element 25 using its switching time and the fixed switching frequency from the switching frequency setting circuit 29. Furthermore, when the voltage between the terminals of the primary smoothing capacitor 12 of the switching high-voltage power supply increases, the switching-on time of the switching low-voltage power supply is similarly controlled by the voltage increase relative to the reference voltage to keep the output power constant.

つぎに、第4図に本発明を用いた場合と従来の方法の場
合についてスイッチング高圧電源4の1次側平滑コンデ
ンサ12の端子間電圧の変動割合と出力電力の変動割合
の関係の比較をした。この第4図からも明白なように、
スイッチング高圧電源4の1次側コンデンサ12の端子
間電圧を検出し基準信号に対する変動幅に応してスイッ
チングオン時間を制御することで、スイッチング電源か
らの出力電力は安定になり、レーザ出力はスイッチング
高圧電源の1次側平滑コンデンサ12の端子間電圧に依
存しないようになる。
Next, FIG. 4 compares the relationship between the variation rate of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor 12 of the switching high-voltage power supply 4 and the variation rate of the output power in the case of using the present invention and the case of the conventional method. . As is clear from this figure 4,
By detecting the voltage between the terminals of the primary side capacitor 12 of the switching high-voltage power supply 4 and controlling the switching on time according to the fluctuation range with respect to the reference signal, the output power from the switching power supply becomes stable, and the laser output becomes stable during switching. It becomes independent of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor 12 of the high voltage power supply.

このように、スイッチング高圧電源の1次側平滑コンデ
ンサ12の端子間電圧を検出し基準信号に対する変動幅
に応じてスイッチング低圧電源のスイッチングオン時間
を制御することで、スイッチング高圧電源からの出力電
力はスイッチング高圧電源の1次側平滑コンデンサ12
の端子間電圧に依存せず、レーザ出力も安定化する。
In this way, by detecting the voltage between the terminals of the primary smoothing capacitor 12 of the switching high-voltage power supply and controlling the switching-on time of the switching low-voltage power supply according to the fluctuation width with respect to the reference signal, the output power from the switching high-voltage power supply can be adjusted. Primary side smoothing capacitor 12 of switching high voltage power supply
The laser output is also stabilized without depending on the voltage between the terminals.

以下に別の本発明の一実施例を図面を参照して説明する
。第5図は、その本発明の一実施例を示すブロック図で
ある。同図においても、第8図と比較すると明確なよう
に、スイッチング高圧電源4の上流側におもに整流手段
の一例としての整流器27、平滑コンデンサ26および
スイッチング素子25からなるスイッチング低圧電源が
接続されている。一方、スイッチング高圧電源の1次側
平滑コンデンサ12に電圧検出手段の一例としての電圧
検出器21が接続され、その端子間電圧を検出している
。また、その検出電圧は、誤差増幅器22に誘導されて
いる。誤差増幅器22は、基準電圧信号発生回路240
基準電圧とその検出電圧を比較し、その誤差を増幅して
スイッチング低圧電源の出力設定回路30 (FM回路
)に出力するようになっている。その出力設定回路30
は、スイッチング周波数を制御する回路である。さらに
、スイッチング低圧電源内のスイッチングオン時間設定
回路31は、固定されたスイッチングオン時間設定値を
出力する回路である。ドライブ回路23は、その出力設
定回路30て発生したスイッチングオン周波数(1aと
、スイッチングオン時間設定回路31からの固定された
スイッチングオン時間設定値を人力して、それに基づき
、スイッチング低圧電源内のスイッチング素子254制
御するようになっている。なお、前記スイッチング高圧
電源の最大スイッチング周波数の2倍以上をスイッチン
グ周波数の下限動作周波数として、前記スイッチング素
子25のスイッチングスイッチング周波数を変化させて
、その出力電力制御を行なっている。
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the same figure, as is clear when compared with FIG. 8, a switching low-voltage power supply mainly consisting of a rectifier 27 as an example of rectifying means, a smoothing capacitor 26, and a switching element 25 is connected to the upstream side of the switching high-voltage power supply 4. There is. On the other hand, a voltage detector 21 as an example of voltage detection means is connected to the primary side smoothing capacitor 12 of the switching high voltage power supply, and detects the voltage between its terminals. Further, the detected voltage is induced into the error amplifier 22. The error amplifier 22 includes a reference voltage signal generation circuit 240
The reference voltage and the detected voltage are compared, and the error is amplified and output to the output setting circuit 30 (FM circuit) of the switching low voltage power supply. Its output setting circuit 30
is a circuit that controls the switching frequency. Furthermore, the switching-on time setting circuit 31 in the switching low-voltage power supply is a circuit that outputs a fixed switching-on time setting value. The drive circuit 23 manually inputs the switching-on frequency (1a) generated by the output setting circuit 30 and the fixed switching-on time setting value from the switching-on time setting circuit 31, and controls the switching in the switching low-voltage power supply based on this. The output power of the switching element 254 is controlled by changing the switching frequency of the switching element 25 with the lower limit operating frequency of the switching frequency set to twice or more the maximum switching frequency of the switching high voltage power supply. is being carried out.

次に、本発明の主要な動作に付いて説明する。Next, the main operations of the present invention will be explained.

第6図に、スイッチング高圧電r1.4の1次側平滑コ
ンデンサ12の端子間電圧が基準電圧に対して+側に振
れた場合(A)、基準電圧時(B)および−例に振れた
場合(C)に、スイッチ、ング低圧電源内のドライブ回
路23て発生する制御信号の例を示した。第6図からも
明らかなように、スイッチング高圧電源の1次側平滑コ
ンデンサ12の端子間電圧が低下すると、電圧検出器2
1がそれを検出する。そして、誤差増幅器22に人力さ
れる。他方、基準電圧信号発生回路24の基準電圧が誤
差増幅器22に人力されるので、その降下差が出力設定
回路30へ入力される。そこで、出力設定回路30は、
電力が一定になるように基準電圧に対する電圧降下分だ
けスイッチング低圧電源のスイッチング周波数を上げて
出力する。ドライブ回路23は、そのそのスイッチング
周波数と、スイッチングオン時間設定回路31からの固
定されたスイッチングオン時間で、スイッチング素子2
5をスイッチングする。またスイッチング高圧電源の1
次側平滑コンデンサ12の端子間電圧が上昇すると、同
様にして基準電圧に対する電圧上昇分だけスイッチング
低圧電源のスイッチング周波数を下げ出力電力が一定に
なるように制御する。
Figure 6 shows a case where the voltage between the terminals of the primary smoothing capacitor 12 of a switching high voltage r1.4 swings to the + side with respect to the reference voltage (A), a case where the voltage swings to the - side at the reference voltage (B), and a case where the voltage swings to the - side with respect to the reference voltage (A). In case (C), an example of the control signal generated by the drive circuit 23 in the switching low-voltage power supply is shown. As is clear from FIG. 6, when the voltage across the terminals of the primary side smoothing capacitor 12 of the switching high voltage power supply decreases, the voltage detector 2
1 detects it. Then, the error amplifier 22 is manually inputted. On the other hand, since the reference voltage of the reference voltage signal generation circuit 24 is input to the error amplifier 22, the difference in voltage drop is input to the output setting circuit 30. Therefore, the output setting circuit 30
The switching frequency of the switching low-voltage power supply is increased by the voltage drop relative to the reference voltage so that the power is constant. The drive circuit 23 drives the switching element 2 at its switching frequency and the fixed switching on time from the switching on time setting circuit 31.
Switching 5. Also, one of the switching high voltage power supplies
When the voltage between the terminals of the next-side smoothing capacitor 12 increases, the switching frequency of the switching low-voltage power supply is similarly controlled to be lowered by the voltage increase relative to the reference voltage so that the output power is constant.

つぎに、第7図に本発明を用いた場合と従来の方法の場
合についてスイッチング高圧電源4の1次側平滑コンデ
ンサ12の端子間電圧の変動割合と出力電力の変動割合
の関係の比較をした。この第7図からも明白なように、
スイッチング高圧電R4の1次側コンデンサ12の端子
間電圧を検出し基準信号に対する変動幅に応してスイッ
チング周波数を制御することで、スイッチング電源から
の出力電力は安定になり、レーザ出力はスイッチング高
圧電源の1次側平滑コンデンサ12の端子間電圧に依存
しないようになる。
Next, FIG. 7 compares the relationship between the variation rate of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor 12 of the switching high-voltage power supply 4 and the variation rate of the output power in the case of using the present invention and the case of the conventional method. . As is clear from this figure 7,
By detecting the voltage between the terminals of the primary side capacitor 12 of the switching high voltage power supply R4 and controlling the switching frequency according to the fluctuation width with respect to the reference signal, the output power from the switching power supply becomes stable, and the laser output is adjusted to the switching high voltage. It becomes independent of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor 12 of the power supply.

このように、スイッチング高圧電源の1次側平滑コンデ
ンサ12の端子r:I電圧を検出し基準信号に対する変
動幅に応じてスイッチング低圧電源のスイッチング周波
数を制御することで、スイッチング高圧電源からの出力
電力はスイッチング高圧電源の1次側平滑コンデンサ1
2の端子間電圧に依存せず、レーザ出力も安定化する。
In this way, by detecting the terminal r:I voltage of the primary side smoothing capacitor 12 of the switching high-voltage power supply and controlling the switching frequency of the switching low-voltage power supply according to the fluctuation range with respect to the reference signal, the output power from the switching high-voltage power supply can be controlled. is the primary side smoothing capacitor 1 of the switching high voltage power supply
The laser output is also stabilized without depending on the voltage between the two terminals.

発明の詳細 な説明したところから明らかなようここ、木発明を用い
ることで、1次側の平滑コンデンサの端子間電圧が変動
してもレーザ出力は変動せず、レーザ加工の信頼性が著
しく向上させることが出来る。
As is clear from the detailed explanation of the invention, by using the invention, the laser output does not fluctuate even if the voltage across the terminals of the primary side smoothing capacitor fluctuates, significantly improving the reliability of laser processing. I can do it.

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

第1図は木発明に係るレーザ発振器の一実施例の構成を
示す概略断面図、第2図は同実施例の回路構成を示すブ
【コック図、第3図はスイッチング高圧電源の1次側平
滑コンデンサの端子間電圧が基準電圧に対して+側に振
れた場合(A)、基準電圧時(B)、および−例に振れ
た場合(C)に、スイッチング低圧電源内のドライブ回
路で発生する制御信号を示すグラフ、第4図は、本発明
の場合と従来の場合についてスイッチング高圧電源の1
次側平滑コンデンサの端子間電圧の変動割合と出力電力
の変動割合の関係を示すグラフ、第5図は別の本発明に
係るレーザ発振器の一実施例の回路構成を示すブロック
図、第6図はスイッチング高圧電源の1次側平滑コンデ
ンサの端子間電圧が基準電圧に対して+側に振れた場合
(A)、基準電圧時(B)および−側に振れた場合(C
)に、スイッチング低圧電源内のドライブ回路で発生す
る制御信号を示すグラフ、第7図は本発明の場合と従来
の場合についてスイッチング高圧電源の1次側平滑コン
デンサの端子間電圧の変動割合と出力電力の変動割合の
関係を示すグラフ、第8図は従来のレーザ発振器の回路
構成を示すブロック図である。 1・・・放電管群、2・・・陽極、3・・・陰極、4・
・・高圧電源、5・・・出力ミラー 6・・・終端ミラ
ー7・・・循環管体、8・・・送風器、9・・・熱交換
器、lO・・・放電開始補助リング、11・・・整流ス
タック、12・・何次側平滑コンデンサ、13・・・ス
イッチング素子、14・・・ドライブ回路、15・・・
高周波トランス、16・・・高速高圧整流器、I7・・
・高圧コンデンサ、18・・・スイッチングオン時開設
定回路、19・・・出力設定回路(FM回路)、2o・
・・出力命令設定回路、21・・・電圧検出手段、22
・・・誤差増幅器、23・・・スイッチング低圧電源ド
ライブ回路、24・・・基準電圧信号発生回路、25・
・・スイッチング低圧電源スイッチング素子、26・・
・平滑コンデンサ、27・・・整流手段、′、28・・
・スイッチング低圧電源出力設定回路(PWM回路)、
29・・・スイッチング低圧電源スイッチンク周波数設
定回路、30・・・出力設定回路(FM回′#J)、3
1・・・スイッチングオン時間設定回路。 代理人 弁理士 松 1)正 道 第 図 0: 放電開始補助リング 第 図 第 図 壊′″8−度 Jtスi−t ta s  ¥6に−(’10)第6図 第7 図 鳩チ閤 t7s−1h /l II & (’10 )第8図 ]b 七
Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of the laser oscillator according to the invention, Fig. 2 is a Bucock diagram showing the circuit configuration of the same embodiment, and Fig. 3 is a primary side of a switching high-voltage power supply. Occurs in the drive circuit in the switching low-voltage power supply when the voltage between the terminals of the smoothing capacitor swings to the positive side with respect to the reference voltage (A), at the reference voltage (B), and when it swings to the negative side (C). FIG. 4 is a graph showing the control signals of the switching high voltage power supply in the case of the present invention and in the conventional case.
A graph showing the relationship between the variation rate of the voltage between the terminals of the next-side smoothing capacitor and the variation rate of the output power, FIG. 5 is a block diagram showing the circuit configuration of another embodiment of the laser oscillator according to the present invention, and FIG. 6 The voltage between the terminals of the primary smoothing capacitor of a switching high-voltage power supply swings to the + side with respect to the reference voltage (A), at the reference voltage (B), and when it swings to the - side (C).
) is a graph showing the control signal generated in the drive circuit in the switching low-voltage power supply, and Figure 7 shows the fluctuation rate of the voltage between the terminals of the primary side smoothing capacitor of the switching high-voltage power supply and the output for the case of the present invention and the conventional case. FIG. 8 is a graph showing the relationship between power fluctuation rates and is a block diagram showing the circuit configuration of a conventional laser oscillator. 1... Discharge tube group, 2... Anode, 3... Cathode, 4...
...High voltage power supply, 5...Output mirror 6...Terminal mirror 7...Circulation pipe body, 8...Blower, 9...Heat exchanger, lO...Discharge start auxiliary ring, 11 ... Rectifier stack, 12... Any-order smoothing capacitor, 13... Switching element, 14... Drive circuit, 15...
High frequency transformer, 16...High speed high voltage rectifier, I7...
・High voltage capacitor, 18... Open setting circuit when switching on, 19... Output setting circuit (FM circuit), 2o・
. . . Output command setting circuit, 21 . . . Voltage detection means, 22
...Error amplifier, 23.. Switching low voltage power supply drive circuit, 24.. Reference voltage signal generation circuit, 25.
...Switching low voltage power supply switching element, 26...
・Smoothing capacitor, 27... Rectifier means, ', 28...
・Switching low voltage power supply output setting circuit (PWM circuit),
29...Switching low voltage power supply switching frequency setting circuit, 30...Output setting circuit (FM circuit'#J), 3
1...Switching-on time setting circuit. Agent Patent Attorney Matsu 1) Tadashi Michi No. 0: Discharge starting auxiliary ring No. 0: Discharge starting auxiliary ring no.閤t7s-1h /l II &('10) Fig. 8]b 7

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)陽極と陰極を有する放電電極を備えた1個または
複数個の放電管の放電群と、この放電管に電力を供給す
るスイッチング高圧電源と、前記放電群の両端に配備さ
れたレーザ共振用のミラーと、前記放電電極の近傍で前
記放電群に接続され、この放電群と共にガス循環路を構
成する循環管体と、前記ガス循環路にレーザ媒質として
のガスを供給するガス供給装置とを備えたレーザ発振器
において、スイッチング周波数を変化させて出力電力を
調節することの出来る前記スイッチング高圧電源の上流
側に、整流手段、平滑コンデンサおよびスイッチング素
子を有し、また、前記スイッチング高圧電源の1次側平
滑コンデンサに、その端子間電圧を検出する電圧検出手
段を有し、その電圧検出手段により検出された電圧に対
応して、前記スイッチング高圧電源の最大スイッチング
周波数の2倍以上をスイッチング周波数として、前記ス
イッチング素子のスイッチングオン時間を変化させて、
その出力電力制御を行うことを特徴とするレーザ発振器
(1) A discharge group of one or more discharge tubes equipped with a discharge electrode having an anode and a cathode, a switching high-voltage power supply that supplies power to the discharge tubes, and a laser resonance installed at both ends of the discharge group. a circulation pipe body connected to the discharge group near the discharge electrode and forming a gas circulation path together with the discharge group; and a gas supply device for supplying gas as a laser medium to the gas circulation path. A laser oscillator comprising: a rectifying means, a smoothing capacitor, and a switching element on the upstream side of the switching high-voltage power supply capable of adjusting the output power by changing the switching frequency; The next-side smoothing capacitor has a voltage detection means for detecting the voltage between its terminals, and the switching frequency is set to at least twice the maximum switching frequency of the switching high-voltage power supply in response to the voltage detected by the voltage detection means. , by changing the switching on time of the switching element,
A laser oscillator characterized by controlling its output power.
(2)陽極と陰極を有する放電電極を備えた1個または
複数個の放電管の放電群と、この放電管に電力を供給す
るスイッチング高圧電源と、前記放電群の両端に配備さ
れたレーザ共振用のミラーと、前記放電電極の近傍で前
記放電群に接続され、この放電群と共にガス循環路を構
成する循環管体と、前記ガス循環路にレーザ媒質として
のガスを供給するガス供給装置とを備えたレーザ発振器
において、スイッチング周波数を変化させて出力電力を
調節することの出来る前記スイッチング高圧電源の上流
側に、整流手段、平滑コンデンサおよびスイッチング素
子を有し、また、前記スイッチング高圧電源の1次側平
滑コンデンサに、その端子間電圧を検出する電圧検出手
段を有し、その電圧検出手段により検出された電圧に対
応して、前記スイッチング高圧電源の最大スイッチング
周波数の2倍以上をスイッチング周波数の下限動作周波
数として、前記スイッチング素子のスイッチングスイッ
チング周波数を変化させて、その出力電力制御を行うこ
とを特徴とするレーザ発振器。
(2) A discharge group of one or more discharge tubes equipped with a discharge electrode having an anode and a cathode, a switching high-voltage power supply that supplies power to this discharge tube, and a laser resonance installed at both ends of the discharge group. a circulation pipe body connected to the discharge group near the discharge electrode and forming a gas circulation path together with the discharge group; and a gas supply device for supplying gas as a laser medium to the gas circulation path. A laser oscillator comprising: a rectifying means, a smoothing capacitor, and a switching element on the upstream side of the switching high-voltage power supply capable of adjusting the output power by changing the switching frequency; The next-side smoothing capacitor has a voltage detection means for detecting the voltage between its terminals, and in response to the voltage detected by the voltage detection means, the switching frequency is set to at least twice the maximum switching frequency of the switching high voltage power supply. A laser oscillator characterized in that the output power of the switching element is controlled by changing the switching frequency of the switching element as the lower limit operating frequency.
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