JPH05235449A - High-frequency power source for laser oscillator - Google Patents

High-frequency power source for laser oscillator

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Publication number
JPH05235449A
JPH05235449A JP3381392A JP3381392A JPH05235449A JP H05235449 A JPH05235449 A JP H05235449A JP 3381392 A JP3381392 A JP 3381392A JP 3381392 A JP3381392 A JP 3381392A JP H05235449 A JPH05235449 A JP H05235449A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
pulse
laser
frequency
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3381392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Yonekura
幹夫 米倉
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.)
Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Amada Co Ltd filed Critical Amada Co Ltd
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Publication of JPH05235449A publication Critical patent/JPH05235449A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the distortion of pulse waveforms in a wide range of pulse frequencies of a laser. CONSTITUTION:The title high-frequency power source for laser oscillator has a DC converter part 3 which converts a DC power into a DC power proportional to an output command of a laser, a high-frequency inverter part 7 which converts a DC power into a specified high-frequency power, and a switching part 5 which is arranged between the DC converter part 3 and the high-frequency inverter part 7 and converts a DC power into a pulse power proportional to a pulse wave output command of the laser.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はレーザ発振器用高周波
電源に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency power source for a laser oscillator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の炭酸ガスレーザ発振器用高周波電
源の一般的な回路は、図3のように整流部1,直流コン
バータ部3,高周波インバータ部7,出力制御部13,
出力トランスT,電流センサSI及び電流信号生成部S
G等から構成されている。
2. Description of the Related Art A general circuit of a conventional high-frequency power source for a carbon dioxide laser oscillator is as shown in FIG. 3, which is a rectifying section 1, a DC converter section 3, a high-frequency inverter section 7, an output control section 13,
Output transformer T, current sensor SI and current signal generator S
It is composed of G and the like.

【0003】整流部1は、200v の商用三相交流を整
流し約250v の平滑な直流電圧E1 に変換するもの
で、ブリッジに組んだ6個のダイオード群D1 及び平滑
コンデンサC1 からなっている。直流コンバータ部3
は、直流電圧E1 を指令信号に比例したパルス又は連続
波形の直流電圧E2 に変換するもので、FETトランジ
スタTR1 ,帰還ダイオードD2 ,チョークコイルL,
コンデンサC2 からなっている。高周波インバータ部7
は、直流電圧E2 を周波数(fc)100kHz 〜27mH
z 程度の高周波電圧E3 に変換するもので、4個のFE
TトランジスタTR2 〜TR5 ,高周波ドライブ部DR
及び高周波発振器GRからなっている。
The rectifying section 1 rectifies a 200 V commercial three-phase AC current and converts it into a smooth DC voltage E 1 of about 250 V, and is composed of six diode groups D 1 and a smoothing capacitor C 1 assembled in a bridge. ing. DC converter unit 3
Is for converting the DC voltage E 1 into a pulse or continuous waveform DC voltage E 2 proportional to the command signal. The FET transistor TR 1 , the feedback diode D 2 , the choke coil L,
It consists of a capacitor C 2 . High frequency inverter 7
DC voltage E 2 frequency (fc) 100kHz ~ 27mH
Converts to a high frequency voltage E 3 of about z.
T-transistors TR 2 to TR 5 , high-frequency drive unit DR
And a high frequency oscillator GR.

【0004】高周波インバータ部7の出力は、出力トラ
ンスTを経てレーザの放電部へ供給され、放電部の電流
は電流センサSI及び電流信号生成部SGにより出力制
御部13へフィードバックされる。出力制御部13は、
指令信号とフィードバック信号により直流コンバータ部
3の直流電圧E2 を制御するもので、比較器CMとPW
M増幅回路(三角波発振器を含む)からなっている。
The output of the high frequency inverter section 7 is supplied to the discharge section of the laser through the output transformer T, and the current of the discharge section is fed back to the output control section 13 by the current sensor SI and the current signal generating section SG. The output control unit 13
The DC voltage E 2 of the DC converter unit 3 is controlled by the command signal and the feedback signal.
It is composed of an M amplifier circuit (including a triangular wave oscillator).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記のように、直流コ
ンバータ部3は出力制御部13によって制御されるが、
出力制御部13のPWM増幅回路の三角波の周波数fs
は一般に10kHz 〜100kHz で、トランジスタTR1
はこの周波数でスイッチングされ、発生するパルス群は
帰還ダイオードD2 及び積分回路を形成するチョークコ
イルL,コンデンサC2 によって指令信号に対応した波
形の直流電圧E2 になる。
As described above, the DC converter section 3 is controlled by the output control section 13,
Triangle wave frequency fs of the PWM amplifier circuit of the output control unit 13
Is generally 10 kHz to 100 kHz, and transistor TR 1
Is switched at this frequency, and the generated pulse group becomes a DC voltage E 2 having a waveform corresponding to the command signal due to the feedback diode D 2, the choke coil L forming the integrating circuit, and the capacitor C 2 .

【0006】前記の積分回路は,高周波に対してはフイ
ルタとして作用し、図4に示すように、レーザのパルス
発振時のパルスの立上がり、立下がりが遅延し、パルス
波形に歪が発生する。更に、パルス周波数fpを高くす
ると隣接するパルスが連続し、パルス指令信号(a図)
とは大きく異なる波形の直流電圧E2 (b図),高周波
電圧E3 (c図)が出力される。この発明は,この点に
着目して創案されたもので、パルス変調位置を直流コン
バータ部3の後段へ変更することにより、レーザのパル
ス周波数fpの広い範囲でパルス波形の歪みの少ない,
レーザ発振器用高周波電源を提供することを目的とする
ものである。
The integrator circuit acts as a filter for high frequencies, and as shown in FIG. 4, the rise and fall of the pulse during the pulse oscillation of the laser are delayed, and the pulse waveform is distorted. Furthermore, if the pulse frequency fp is increased, adjacent pulses continue and the pulse command signal (Fig. A)
A DC voltage E 2 (Fig. B) and a high frequency voltage E 3 (Fig. C) having waveforms greatly different from the above are output. The present invention was devised with this point in mind. By changing the pulse modulation position to the subsequent stage of the DC converter unit 3, distortion of the pulse waveform is small over a wide range of the pulse frequency fp of the laser.
It is an object to provide a high frequency power supply for a laser oscillator.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明のレーザ発振器用高周波電源は、直流電
力をレーザの出力指令に比例した直流電力に変換する直
流コンバータ部と、該直流電力を所定の高周波電力に変
換する高周波インバータ部を備えると共に、前記直流コ
ンバータ部と高周波インバータ部の間に、直流電力をレ
ーザのパルス波指令に比例したパルス電力に変換するス
イッチング部を備えたものである。
In order to achieve the above object, a high frequency power source for a laser oscillator according to the present invention comprises a direct current converter portion for converting direct current power into direct current power proportional to a laser output command, and the direct current converter A high-frequency inverter unit for converting electric power into a predetermined high-frequency power, and a switching unit for converting the direct-current power into pulse power proportional to the pulse wave command of the laser, between the DC converter unit and the high-frequency inverter unit. Is.

【0008】[0008]

【作用】このように構成されているので、直流コンバー
タ部では、直流電力を出力指令に比例した直流電力への
変換が行われる。スイッチング部では、直流電力をパル
ス波出力指令に比例した歪のないパルス電力への変換が
行われる。高周波インバータ部では、これらの連続波又
はパルス波の直流電力を所定の周波数の高周波電力への
変換が行われる。従って指令信号の通りの出力が得られ
る。
With this configuration, the DC converter section converts the DC power into DC power proportional to the output command. In the switching unit, DC power is converted into pulse power without distortion that is proportional to the pulse wave output command. In the high frequency inverter section, the DC power of these continuous waves or pulse waves is converted into high frequency power of a predetermined frequency. Therefore, the output as the command signal is obtained.

【0009】[0009]

【実施例】次に、この発明の実施例について図1に基づ
いて説明する。図示のように、この発明は整流部1,直
流コンバータ部3,スイッチング部5,高周波インバー
タ部7,出力制御部9,ゲートドライブ部11,出力ト
ランスT,電流センサSI及び電流信号生成部SG等か
ら構成されている。以下、従来の技術の項で説明した図
3と異なる点について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the present invention includes a rectifying unit 1, a DC converter unit 3, a switching unit 5, a high frequency inverter unit 7, an output control unit 9, a gate drive unit 11, an output transformer T, a current sensor SI and a current signal generating unit SG. It consists of Hereinafter, differences from FIG. 3 described in the section of the related art will be described.

【0010】スイッチング部5は、GTO(ゲート.タ
ーンオフ.サイリスタ)からなり、レーザのパルス指令
信号を入力するゲートドライブ部11によって制御され
る。即ち、直流コンバータ部3でレーザの出力指令信号
に対応して制御され出力された直流電圧E2 を、パルス
指令信号に対応して制御するものである。スイッチング
部5から出力された直流電圧E2 は、高周波インバータ
部7で所定の高周波交流電圧に変換され、出力トランス
Tで適宜昇圧され、レーザの放電部へ出力される。放電
部の電流は電流センサSI,電流信号生成部SGを経て
出力制御部9へフィードバックされる。
The switching section 5 is composed of a GTO (gate turn-off thyristor) and is controlled by a gate drive section 11 which inputs a pulse command signal of a laser. That is, the DC voltage E 2 controlled and output by the DC converter unit 3 in response to the laser output command signal is controlled in response to the pulse command signal. The DC voltage E 2 output from the switching unit 5 is converted into a predetermined high frequency AC voltage by the high frequency inverter unit 7, appropriately boosted by the output transformer T, and output to the laser discharge unit. The current of the discharging section is fed back to the output control section 9 via the current sensor SI and the current signal generating section SG.

【0011】このように、パルス指令信号は直流コンバ
ータ部3を通らないので、図2に示すように、パルス指
令信号(a図)に対して直流電圧E2 (b図),高周波
電圧E3 (c図)は正確に対応し、波形が歪むことはな
い。この実施例では,スイッチング部5にGTO素子を
使用しているが、FET素子(MOSトランジスタやバ
イポーラトランジスタ)を使用しても同等の効果が得ら
れる。
As described above, since the pulse command signal does not pass through the DC converter unit 3, as shown in FIG. 2, a DC voltage E 2 (b) and a high frequency voltage E 3 are added to the pulse command signal (a). (Fig. C) corresponds exactly, and the waveform is not distorted. In this embodiment, the GTO element is used for the switching unit 5, but the same effect can be obtained by using the FET element (MOS transistor or bipolar transistor).

【0012】[0012]

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、この
発明は特許請求の範囲に記載の構成を備えているので、
レーザのパルス周波数の広い範囲でパルス波形の歪みの
少ないレーザ発振器用高周波電源を提供することができ
る。従って、パルス周波数の極めて高いレーザ加工を行
うことが可能になる。
As can be understood from the above description, since the present invention has the constitutions described in the claims,
It is possible to provide a high frequency power supply for a laser oscillator in which the pulse waveform is less distorted in a wide range of the laser pulse frequency. Therefore, it becomes possible to perform laser processing with an extremely high pulse frequency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明のレーザ発振器用高周波電源の実施例
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a high frequency power supply for a laser oscillator according to the present invention.

【図2】この発明のレーザ発振器用高周波電源のパルス
指令信号(a図)に対応する直流コンバータ部3及び高
周波インバータ部7の夫々の出力電圧E2 (b図),E
3 (c図)を示した図である。
2 shows respective output voltages E 2 (FIG. 2B) and E 2 of the DC converter unit 3 and the high frequency inverter unit 7 corresponding to the pulse command signal (FIG. 2A) of the high frequency power source for laser oscillator of the present invention.
It is the figure which showed 3 (c figure).

【図3】従来の炭酸ガスレーザ発振器用高周波電源の回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional high frequency power supply for a carbon dioxide laser oscillator.

【図4】従来の炭酸ガスレーザ発振器用高周波電源のパ
ルス指令信号(a図)に対応する直流コンバータ部3及
び高周波インバータ部7の夫々の出力電圧E2 (b
図),E3 (c図)を示した図である。
FIG. 4 shows respective output voltages E 2 (b) of the DC converter unit 3 and the high frequency inverter unit 7 corresponding to the pulse command signal (FIG. A) of the conventional high frequency power source for the carbon dioxide laser oscillator.
FIG) is a diagram showing E 3 and (c diagram).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 整流部 3 直流コンバータ部 5 スイッチング部 7 高周波インバータ部 9 出力制御部 11 ゲートドライブ部 1 Rectification part 3 DC converter part 5 Switching part 7 High frequency inverter part 9 Output control part 11 Gate drive part

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年5月14日[Submission date] May 14, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0003[Name of item to be corrected] 0003

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0003】整流部1は、200v の商用三相交流を整
流し約250v の平滑な直流電圧E1 に変換するもの
で、ブリッジに組んだ6個のダイオード群D1 及び平滑
コンデンサC1 からなっている。直流コンバータ部3
は、直流電圧E1 を指令信号に比例したパルス又は連続
波形の直流電圧E2 に変換するもので、FETトランジ
スタTR1 ,帰還ダイオードD2 ,チョークコイルL,
コンデンサC2 からなっている。高周波インバータ部7
は、直流電圧E2 を周波数(fc)100kHz 〜27MH
z 程度の高周波電圧E3 に変換するもので、4個のFE
TトランジスタTR2 〜TR5 ,高周波ドライブ部DR
及び高周波発振器GRからなっている。
The rectifying section 1 rectifies a 200 V commercial three-phase AC current and converts it into a smooth DC voltage E 1 of about 250 V, and is composed of six diode groups D 1 and a smoothing capacitor C 1 assembled in a bridge. ing. DC converter unit 3
Is for converting the DC voltage E 1 into a pulse or continuous waveform DC voltage E 2 proportional to the command signal. The FET transistor TR 1 , the feedback diode D 2 , the choke coil L,
It consists of a capacitor C 2 . High frequency inverter 7
Direct current voltage E 2 frequency (fc) 100kHz ~ 27MH
Converts to a high frequency voltage E 3 of about z . 4 FE
T-transistors TR 2 to TR 5 , high-frequency drive unit DR
And a high frequency oscillator GR.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電力をレーザの出力指令に比例した
直流電力に変換する直流コンバータ部と、該直流電力を
所定の高周波電力に変換する高周波インバータ部と、前
記直流コンバータ部と高周波インバータ部の間に直流電
力をレーザのパルス波出力指令に比例したパルス電力に
変換するスイッチング部とを備えてなるレーザ発振器用
高周波電源。
1. A DC converter unit for converting DC power into DC power proportional to a laser output command, a high-frequency inverter unit for converting the DC power into predetermined high-frequency power, and the DC converter unit and the high-frequency inverter unit. A high frequency power supply for a laser oscillator, comprising a switching unit for converting DC power into pulse power proportional to a laser pulse wave output command.
JP3381392A 1992-02-21 1992-02-21 High-frequency power source for laser oscillator Pending JPH05235449A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175137A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 三菱電機株式会社 Laser oscillator

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175137A1 (en) * 2015-04-28 2016-11-03 三菱電機株式会社 Laser oscillator
JPWO2016175137A1 (en) * 2015-04-28 2017-08-31 三菱電機株式会社 Laser oscillator

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