JPH0529692A - パルス発生装置 - Google Patents
パルス発生装置Info
- Publication number
- JPH0529692A JPH0529692A JP17916091A JP17916091A JPH0529692A JP H0529692 A JPH0529692 A JP H0529692A JP 17916091 A JP17916091 A JP 17916091A JP 17916091 A JP17916091 A JP 17916091A JP H0529692 A JPH0529692 A JP H0529692A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch
- power source
- magnetic core
- power supply
- semiconductor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電用スイッチの寿命が長く、従来に比し、
経済性が悪く、品質の安定性を向上することができるパ
ルス発生装置を提供することを目的とする。 【構成】 高電圧電源１と、この高電圧電源１により充
電されるコンデンサと、このコンデンサの放電用スイッ
チ８とを備えるパルス発生装置において、放電用スイッ
チ８は多段接続された複数の半導体スイッチ８1 〜８N
により構成され、半導体スイッチ８1 〜８N の各々に対
応して設けた磁性体コア１０1 〜１０N を備え、放電用
スイッチの制御電源１２から伸びる出力線が全磁性体コ
ア１０1 〜１０N を貫通し、磁性体コア１０1 〜１０N
の各巻線１３1 〜１３N がそれぞれ対応する半導体スイ
ッチ８1 〜８N の制御器９1 〜９N の入力線となり、制
御電源１２は高周波電源であって、その出力周波数が磁
性体コア１０1 〜１０N の透磁率周波数特性の減衰域内
にあることを特徴とする。
経済性が悪く、品質の安定性を向上することができるパ
ルス発生装置を提供することを目的とする。 【構成】 高電圧電源１と、この高電圧電源１により充
電されるコンデンサと、このコンデンサの放電用スイッ
チ８とを備えるパルス発生装置において、放電用スイッ
チ８は多段接続された複数の半導体スイッチ８1 〜８N
により構成され、半導体スイッチ８1 〜８N の各々に対
応して設けた磁性体コア１０1 〜１０N を備え、放電用
スイッチの制御電源１２から伸びる出力線が全磁性体コ
ア１０1 〜１０N を貫通し、磁性体コア１０1 〜１０N
の各巻線１３1 〜１３N がそれぞれ対応する半導体スイ
ッチ８1 〜８N の制御器９1 〜９N の入力線となり、制
御電源１２は高周波電源であって、その出力周波数が磁
性体コア１０1 〜１０N の透磁率周波数特性の減衰域内
にあることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば銅蒸気レーザ、
エキシマレーザ、炭酸ガスレーザ等の励起用エネルギー
を発生させるためのパルス発生装置に関する。
エキシマレーザ、炭酸ガスレーザ等の励起用エネルギー
を発生させるためのパルス発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、例えば、刊行物「ＣＯＰＰＥＲ
ＶＡＰＯＲ ＬＡＳＥＲＳ ＣＯＭＥ ＯＦ ＡＧ
Ｅ」（ＬＡＳＥＲ ＦＯＣＯＳ、ＪＵＬＹ）に記載され
た従来の銅蒸気レーザ用のパルス発生装置の回路図であ
る。図において、１は高圧電源、２は充電用のリアクト
ル２、３は整流用のダイオード、４は主コンデンサ、５
は充電用の抵抗、６は放電用のスイッチ（サイラトロン
スイッチ）、７はレーザ放電管である。
ＶＡＰＯＲ ＬＡＳＥＲＳ ＣＯＭＥ ＯＦ ＡＧ
Ｅ」（ＬＡＳＥＲ ＦＯＣＯＳ、ＪＵＬＹ）に記載され
た従来の銅蒸気レーザ用のパルス発生装置の回路図であ
る。図において、１は高圧電源、２は充電用のリアクト
ル２、３は整流用のダイオード、４は主コンデンサ、５
は充電用の抵抗、６は放電用のスイッチ（サイラトロン
スイッチ）、７はレーザ放電管である。
【０００３】この構成において、高圧電源１ら発生され
る高電圧（数ＫＶ〜数１０ＫＶ）はリアクトル２→ダイ
オード３→抵抗５を通して主コンデンサ４を充電する。
サイラトロンスイッチ６がトリガされて導通すると、主
コンデンサ４がサイラトロン６を通して、レーザ放電管
７に放電し、レーザ放電管７において、そノインピーダ
ンスが抵抗５の抵抗値より大幅に小さくなるため、電流
の殆どがレーザ放電管７に流れ、レーザ放電管７は励起
されてレーザ発振する。
る高電圧（数ＫＶ〜数１０ＫＶ）はリアクトル２→ダイ
オード３→抵抗５を通して主コンデンサ４を充電する。
サイラトロンスイッチ６がトリガされて導通すると、主
コンデンサ４がサイラトロン６を通して、レーザ放電管
７に放電し、レーザ放電管７において、そノインピーダ
ンスが抵抗５の抵抗値より大幅に小さくなるため、電流
の殆どがレーザ放電管７に流れ、レーザ放電管７は励起
されてレーザ発振する。
【０００４】銅蒸気レーザの場合、レーザ放電管７の印
加電圧が急峻なパルス電圧であるほど、より高いレーザ
出力が得られるので、サイラトロンスイッチ６には数１
０ｎｓｅｃのスイッチング速度が要求される。
加電圧が急峻なパルス電圧であるほど、より高いレーザ
出力が得られるので、サイラトロンスイッチ６には数１
０ｎｓｅｃのスイッチング速度が要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、レーザ放
電管７に供給するパルス電圧をできるたけ急峻にして効
率の向上を図るために、サイラトロンスイッチとして、
大電力用で、かつ数１０ナノ秒でスイッチングが可能な
ものを必要とする。
電管７に供給するパルス電圧をできるたけ急峻にして効
率の向上を図るために、サイラトロンスイッチとして、
大電力用で、かつ数１０ナノ秒でスイッチングが可能な
ものを必要とする。
【０００６】しかし、サイラトロンスイッチ４は真空管
であるために、寿命が短く、交換頻度が高くなるという
問題がある上、レーザ効率に影響する電流の立上りやス
イッチング時間にバラツキがあるので経済性が悪く、品
質の安定性の面からも問題があった。
であるために、寿命が短く、交換頻度が高くなるという
問題がある上、レーザ効率に影響する電流の立上りやス
イッチング時間にバラツキがあるので経済性が悪く、品
質の安定性の面からも問題があった。
【０００７】放電用スイッチ６として、高速動作の半導
体スイッチを用いることが考えられるが、単体で、数１
０ＫＶ、数ＫＡ、数１０ｎｓｅｃのスイッチングが可能
なものは無い。例えば、サイリスタは数ＫＡ〜数１０Ｋ
Ａの電流をスイッチング可能であるが、電圧やスイッチ
ング速度の面から放電用スイッチ６として利用すること
はできない。またスイッチング速度の速いＦＥＴやＳＩ
Ｔ等は電流・電圧定格の面から無理である。このため、
放電用スイッチ６として、高速動作の半導体スイッチを
用いる場合には、これを直並列接続する必要があるが、
この場合、各半導体スイッチをＯＮ／ＯＦＦする制御回
路の電源のアース電位は各直列段で異なり、制御電源と
して、各々絶縁されたものを導体スイッチの直列数と同
数容易しなくてはならず、更に電源電圧の変動はスイッ
チング特性の悪化を招くので、各制御電源に均一で安定
した電圧を発生なくてはならないという面倒さがある。
体スイッチを用いることが考えられるが、単体で、数１
０ＫＶ、数ＫＡ、数１０ｎｓｅｃのスイッチングが可能
なものは無い。例えば、サイリスタは数ＫＡ〜数１０Ｋ
Ａの電流をスイッチング可能であるが、電圧やスイッチ
ング速度の面から放電用スイッチ６として利用すること
はできない。またスイッチング速度の速いＦＥＴやＳＩ
Ｔ等は電流・電圧定格の面から無理である。このため、
放電用スイッチ６として、高速動作の半導体スイッチを
用いる場合には、これを直並列接続する必要があるが、
この場合、各半導体スイッチをＯＮ／ＯＦＦする制御回
路の電源のアース電位は各直列段で異なり、制御電源と
して、各々絶縁されたものを導体スイッチの直列数と同
数容易しなくてはならず、更に電源電圧の変動はスイッ
チング特性の悪化を招くので、各制御電源に均一で安定
した電圧を発生なくてはならないという面倒さがある。
【０００８】本発明はこの問題を解消するためになされ
たもので、放電用スイッチの寿命が長く、従来に比して
経済性が高く、品質の安定性を向上することができるパ
ルス発生装置を提供することを目的とする。
たもので、放電用スイッチの寿命が長く、従来に比して
経済性が高く、品質の安定性を向上することができるパ
ルス発生装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、放電用スイッチは多段接続された複数の半
導体スイッチにより形成され、上記半導体スイッチの各
々に対応して設けた磁性体コアを備え、放電用スイッチ
の制御電源から伸びる出力線が上記全磁性体コアを貫通
し、上記各磁性体コアの各巻線がそれぞれ対応する半導
体スイッチの制御器の入力線となり、上記上記制御電源
は高周波電源であって、その出力周波数が上記磁性体コ
アの透磁率周波数特性の減衰域内にある構成とした。
するために、放電用スイッチは多段接続された複数の半
導体スイッチにより形成され、上記半導体スイッチの各
々に対応して設けた磁性体コアを備え、放電用スイッチ
の制御電源から伸びる出力線が上記全磁性体コアを貫通
し、上記各磁性体コアの各巻線がそれぞれ対応する半導
体スイッチの制御器の入力線となり、上記上記制御電源
は高周波電源であって、その出力周波数が上記磁性体コ
アの透磁率周波数特性の減衰域内にある構成とした。
【００１０】
【作用】本発明では、放電用スイッチが半導体スイッチ
群からなるので、スイッチング時間のバラツキ、経時変
化がなく、寿命・安定性が高い。
群からなるので、スイッチング時間のバラツキ、経時変
化がなく、寿命・安定性が高い。
【００１１】半導体スイッチの制御用電源は各半導体ス
イッチに共通であるので、半導体スイッチに供給される
制御電圧は均一である。
イッチに共通であるので、半導体スイッチに供給される
制御電圧は均一である。
【００１２】磁性体コアはローパスフィルタとして作用
するので、半導体スイッチの制御器に供給される高周波
電圧は変動のない安定した電圧となる。
するので、半導体スイッチの制御器に供給される高周波
電圧は変動のない安定した電圧となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の１実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【００１４】図１において、８は放電用のスイッチであ
って、複数個の半導体スイッチ８1 〜８N を直列に接続
して構成したある。９1 〜９N ははそれぞれ半導体スイ
ッチ８1 〜８N の制御器である。１０1 〜１０N は磁性
体コアであって、絶縁材パイプ１１が貫通しており、各
々に巻数ｎの巻線１３1 〜１３N が巻回されている。１
２は高周波矩形波電源（制御電源）であって、その出力
線１２Ａが絶縁材パイプ１１内を貫通している。１４は
調整用リアクトルである。
って、複数個の半導体スイッチ８1 〜８N を直列に接続
して構成したある。９1 〜９N ははそれぞれ半導体スイ
ッチ８1 〜８N の制御器である。１０1 〜１０N は磁性
体コアであって、絶縁材パイプ１１が貫通しており、各
々に巻数ｎの巻線１３1 〜１３N が巻回されている。１
２は高周波矩形波電源（制御電源）であって、その出力
線１２Ａが絶縁材パイプ１１内を貫通している。１４は
調整用リアクトルである。
【００１５】本実施例においては、高圧電源１が発生す
る高電圧をＮ個の半導体スイッチ８1 〜８N が分担す
る。
る高電圧をＮ個の半導体スイッチ８1 〜８N が分担す
る。
【００１６】高周波矩形波電源１２が出力する高周波矩
形波電圧は、１／Ｎされて各巻線１３1 〜１３N から取
り出され、制御器９1〜９N にへ供給される。また、高
周波矩形波電源１２が出力する電流は、１／ｎされて制
御器９1 〜９N に供給される。
形波電圧は、１／Ｎされて各巻線１３1 〜１３N から取
り出され、制御器９1〜９N にへ供給される。また、高
周波矩形波電源１２が出力する電流は、１／ｎされて制
御器９1 〜９N に供給される。
【００１７】磁性体コア１０1 〜１０N としては、図２
に示す周波数−透磁率特性を持ち、高周波矩形波電源１
２の出力周波数ｆが当該特性の減衰域となるようにして
おくので、ローパスフィルタとして働く。従って、高周
波矩形波電源１２の出力電圧の正負反転時に発生するス
パイク電圧、放電用スイッチ８のスイッチング動作時に
高周波矩形波電源１２の出力に誘導する高周波電圧等が
制御器９1 〜９N に伝達されることがなく、制御器への
電源供給が安定する。
に示す周波数−透磁率特性を持ち、高周波矩形波電源１
２の出力周波数ｆが当該特性の減衰域となるようにして
おくので、ローパスフィルタとして働く。従って、高周
波矩形波電源１２の出力電圧の正負反転時に発生するス
パイク電圧、放電用スイッチ８のスイッチング動作時に
高周波矩形波電源１２の出力に誘導する高周波電圧等が
制御器９1 〜９N に伝達されることがなく、制御器への
電源供給が安定する。
【００１８】本実施例では、放電用スイッチ８が半導体
スイッチ群からなるので、スイッチング時間のバラツ
キ、経時変化がなく、寿命・安定性が高い。
スイッチ群からなるので、スイッチング時間のバラツ
キ、経時変化がなく、寿命・安定性が高い。
【００１９】また、半導体スイッチ８1 〜８N の制御用
電源１２は各半導体スイッチ８1 〜８N に共通であるの
で、半導体スイッチ８1 〜８N に供給される制御電圧は
均一である。また、リアクトル１４を調整することによ
り、電圧値を調整することができる。
電源１２は各半導体スイッチ８1 〜８N に共通であるの
で、半導体スイッチ８1 〜８N に供給される制御電圧は
均一である。また、リアクトル１４を調整することによ
り、電圧値を調整することができる。
【００２０】なお、高周波矩形波電源１２に代えて、高
周波正弦波電源等を使用する場合もある。
周波正弦波電源等を使用する場合もある。
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、放電用スイ
ッチとして、半導体スイッチを用いることができるの
で、従来に比し、寿命・安定性を向上することができ、
複数の半導体スイッチを用いるが、制御電源は１台で済
み、磁性体コアが制御電源と半導体スイッチ側とを絶縁
するので、コンパクトで信頼性の高いパルス電源を得る
ことができる。
ッチとして、半導体スイッチを用いることができるの
で、従来に比し、寿命・安定性を向上することができ、
複数の半導体スイッチを用いるが、制御電源は１台で済
み、磁性体コアが制御電源と半導体スイッチ側とを絶縁
するので、コンパクトで信頼性の高いパルス電源を得る
ことができる。
【図１】本発明の実施例を示す回路図である。
【図２】上記実施例における磁性体コアの透磁率周波数
特性図である。
特性図である。
【図３】従来のパルス発生装置の回路図である。
１ 高圧電源 ２ リアクトル ３ ダイオード ４ 主コンデンサ ７ レーザ放電管 ８ 放電用スイッチ ８1 〜８N 半導体スイッチ ９1 〜９N 制御器 １０1 〜１０N 磁性体コア １１ 絶縁パイプ １２ 高周波矩形波電源 １３1 〜１３N 巻線 １４ 調整用リアクトル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１０月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】この構成において、高圧電源１ら発生され
る高電圧（数ＫＶ〜数１０ＫＶ）はリアクトル２→ダイ
オード３→抵抗５を通して主コンデンサ４を充電する。
サイラトロンスイッチ６がトリガされて導通すると、主
コンデンサ４がサイラトロン６を通して、レーザ放電管
７に放電し、レーザ放電管７において、そのインピーダ
ンスが抵抗５の抵抗値より大幅に小さくなるため、電流
の殆どがレーザ放電管７に流れ、レーザ放電管７は励起
されてレーザ発振する。
る高電圧（数ＫＶ〜数１０ＫＶ）はリアクトル２→ダイ
オード３→抵抗５を通して主コンデンサ４を充電する。
サイラトロンスイッチ６がトリガされて導通すると、主
コンデンサ４がサイラトロン６を通して、レーザ放電管
７に放電し、レーザ放電管７において、そのインピーダ
ンスが抵抗５の抵抗値より大幅に小さくなるため、電流
の殆どがレーザ放電管７に流れ、レーザ放電管７は励起
されてレーザ発振する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】本発明は以上説明した通り、放電用スイ
ッチとして、半導体スイッチを用いることができるの
で、従来に比し、寿命・安定性を向上することができ、
複数の半導体スイッチを用いるが、制御電源は１台で済
み、磁性体コアが制御電源と半導体スイッチ側とを絶縁
するので、コンパクトで信頼性の高いパルス発生装置を
得ることができる。
ッチとして、半導体スイッチを用いることができるの
で、従来に比し、寿命・安定性を向上することができ、
複数の半導体スイッチを用いるが、制御電源は１台で済
み、磁性体コアが制御電源と半導体スイッチ側とを絶縁
するので、コンパクトで信頼性の高いパルス発生装置を
得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 高電圧電源、この高電圧源により充電さ
れるコンデンサ、このコンデンサの放電用スイッチを備
えるパルス発生装置において、上記放電用スイッチは多
段接続された複数の半導体スイッチにより形成され、上
記半導体スイッチの各々に対応して設けた磁性体コアを
備え、放電用スイッチの制御電源から伸びる出力線が上
記全磁性体コアを貫通し、上記各磁性体コアの各巻線が
それぞれ対応する半導体スイッチの制御器の入力線とな
り、上記制御電源は高周波電源であって、その出力周波
数が上記磁性体コアの透磁率周波数特性の減衰域内にあ
ることを特徴とするパルス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17916091A JPH0529692A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | パルス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17916091A JPH0529692A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | パルス発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529692A true JPH0529692A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16060995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17916091A Pending JPH0529692A (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | パルス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529692A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000004059A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ用電源装置 |
| JP2009284562A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波交流電源装置 |
| JP2010284027A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波交流電源装置 |
| KR20150056821A (ko) * | 2012-09-14 | 2015-05-27 | 이떼아슈뻬뻬 | 경사 조절 가능한 실질적 구형파형을 가지는 고출력 펄스 제너레이터 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP17916091A patent/JPH0529692A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000004059A (ja) * | 1998-06-16 | 2000-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | レーザ用電源装置 |
| JP2009284562A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波交流電源装置 |
| JP2010284027A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波交流電源装置 |
| KR20150056821A (ko) * | 2012-09-14 | 2015-05-27 | 이떼아슈뻬뻬 | 경사 조절 가능한 실질적 구형파형을 가지는 고출력 펄스 제너레이터 |
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