JPH0546174B2 - - Google Patents
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- JPH0546174B2 JPH0546174B2 JP61212622A JP21262286A JPH0546174B2 JP H0546174 B2 JPH0546174 B2 JP H0546174B2 JP 61212622 A JP61212622 A JP 61212622A JP 21262286 A JP21262286 A JP 21262286A JP H0546174 B2 JPH0546174 B2 JP H0546174B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザ励起用ランプにパルス状の
ランプ電流を供給するパルス電源装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a pulse power supply device that supplies a pulsed lamp current to a laser excitation lamp.
この種の電源装置は、直流電源をオン、オフす
るスイツチング回路を有し、そのオン、オフ比を
変えてレーザ励起用ランプにパルス状のランプ電
流を供給するようにしているのが一般的である。
This type of power supply device generally has a switching circuit that turns the DC power on and off, and the on/off ratio is changed to supply a pulsed lamp current to the laser excitation lamp. be.
つまり、従来はランプ電流のオン、オフ比を変
えるだけでそのスイツチング周波数は一定にして
駆動されるため、ランプ電流が小さいときはその
電流リツプル率が大きくなり、良好なレーザ光が
得られないと云う問題がある。
In other words, conventionally, the switching frequency is kept constant by simply changing the on/off ratio of the lamp current, so when the lamp current is small, the current ripple rate increases, making it difficult to obtain good laser light. There is a problem.
したがつて、この発明はランプ電流波形の改善
を図ることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to improve the lamp current waveform.
ランプ電流を検出する検出手段を設け、このラ
ンプ電流の大、小に応じて直流電源をオン、オフ
するスイツチング手段の周波数を変える。
A detection means for detecting the lamp current is provided, and the frequency of the switching means for turning on and off the DC power source is changed depending on whether the lamp current is large or small.
ランプ電流リツプル率は電流値が小さい程大き
くなるから、ランプ電流が小さいとき程スイツチ
ング周波数を高めることにより、電流リツプル率
を略一定にし、特に電流値が小さい領域でのラン
プ電流波形を改善する。
Since the lamp current ripple rate increases as the current value decreases, by increasing the switching frequency as the lamp current decreases, the current ripple rate becomes approximately constant and the lamp current waveform is improved, particularly in a region where the current value is small.
第１図はこの発明が適用されるパルス電源装置
を示す構成図、第２図はその動作を説明するため
の波形図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a pulse power supply device to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a waveform diagram for explaining its operation.
第１図において、１は交流電源、２は交流を直
流に変する整流器、３はフイルタコンデンサ、
４，７はトランジスタやサイリスタ等からなるス
イツチング回路、５はフリーホイールダイオー
ド、６は平滑りアクトル、８はフラツシユランプ
またはアークランプ等のレーザ励起用ランプ、９
は電流検出器、１０は平滑りアクトル６に流れる
電流値や設定されたパルス幅、パルス電流の周期
等にもとづいてスイツチング回路４，７のオン、
オフ制御を行う制御回路である。なお、この他に
ランプ８にトリガ電流を与えるトリガ回路、これ
によつて常時一定のシマー電流を供給するシマー
電源回路等が必要とされるが、こゝでは図示を省
略した。 In Figure 1, 1 is an AC power supply, 2 is a rectifier that converts AC to DC, 3 is a filter capacitor,
4 and 7 are switching circuits composed of transistors, thyristors, etc., 5 is a freewheel diode, 6 is a flat sliding actuor, 8 is a laser excitation lamp such as a flash lamp or an arc lamp, 9
10 is a current detector, and 10 turns on the switching circuits 4 and 7 based on the value of the current flowing through the smooth sliding actuator 6, the set pulse width, the period of the pulse current, etc.
This is a control circuit that performs off control. In addition, a trigger circuit for applying a trigger current to the lamp 8, a simmer power supply circuit for constantly supplying a constant simmer current, etc. are also required, but are not shown here.
ここで、第１図の動作について第３図を用いて
概略的に説明する。第３図はスイツチング回路
４，７のスイツチングタイミングおよびレーザ励
起用ランプ８に流れる電流波形を示した図であ
る。 Here, the operation shown in FIG. 1 will be schematically explained using FIG. 3. FIG. 3 is a diagram showing the switching timing of the switching circuits 4 and 7 and the waveform of the current flowing through the laser excitation lamp 8.
まず、スイツチング回路７がオンの条件でスイ
ツチング回路４をオンにすると、整流器２および
フイルタコンデンサ３を経た直流電圧は、電流変
換手段としての平滑リアクトル６に与えられ、第
３図の期間t1の如く、リアクトル６のインダクタ
ンスと直流電圧とによつて決まる傾斜をもつて急
速に増加する直流電流に変換される。次いで、制
御回路１０のもとに同様のオン、オフ動作を行う
スイツチング回路７は、この直流電流がレーザ励
起用ランプ８を点灯させるに充分な値に達するま
での時間が経過したとき、第３図の時刻t2におい
てオフとなる。これによつて直流電流をスイツチ
ング回路７と並列に接続されたレーザ励起用ラン
プ８に流入させ、これを点灯させる。 First, when the switching circuit 4 is turned on under the condition that the switching circuit 7 is on, the DC voltage that has passed through the rectifier 2 and the filter capacitor 3 is applied to the smoothing reactor 6 as a current conversion means, and during the period t 1 in FIG. Thus, it is converted into a direct current that rapidly increases with a slope determined by the inductance of the reactor 6 and the direct current voltage. Next, the switching circuit 7, which performs similar on/off operations under the control circuit 10, switches on the third switch when the time elapses until the direct current reaches a value sufficient to light the laser excitation lamp 8. It turns off at time t2 in the figure. As a result, a direct current is caused to flow into the laser excitation lamp 8 connected in parallel with the switching circuit 7, and the lamp is turned on.
スイツチング回路４は制御回路１０より出力さ
れるパルスに基づいてオン、オフ動作を行つてい
て、一定期間t3経過後、時刻t4においてオフ状態
となる。するとレーザ励起用ランプ８に流れる電
流は、レーザ励起用ランプ８とダイオード５を含
む回路を循環し、その値を次第に低下させてい
く。さらに一定期間t3′経過後、時刻t5において再
びスイツチング回路４がオンされると、レーザ励
起用ランプ８に流れる電流は上昇を始め、一定周
期Ｔ（Ｔ＝t3＋t3′）でオン、オフを繰り返す。 The switching circuit 4 performs on/off operations based on pulses output from the control circuit 10, and turns off at time t4 after a predetermined period t3 has elapsed. Then, the current flowing through the laser excitation lamp 8 circulates through the circuit including the laser excitation lamp 8 and the diode 5, and its value gradually decreases. When the switching circuit 4 is turned on again at time t5 after a certain period of time t3' has elapsed, the current flowing through the laser excitation lamp 8 starts to rise and turns on at a certain period T (T= t3 + t3 '). , repeat off.
そして、スイツチング回路７がオフしてからあ
らかじめ定められた時間t6が経過すると、制御回
路１０からの指令によつてスイツチング回路７が
再びオン状態となり、レーザ励起用ランプ８に流
れる電流をバイパスさせ、これによりレーザ励起
用ランプ８を消灯させる。 When a predetermined time t6 has elapsed since the switching circuit 7 was turned off, the switching circuit 7 is turned on again in response to a command from the control circuit 10, bypassing the current flowing through the laser excitation lamp 8. , whereby the laser excitation lamp 8 is turned off.
さらに、ある一定の期間t7スイツチング回路７
がオフ状態を維持し、時刻t8においてオン状態と
なる。以下同様の動作を繰り返すことにより、レ
ーザ励起用ランプ８に周期t7＋t6のパルス状の直
流電流が供給される。 Furthermore, for a certain period of time t 7 switching circuit 7
maintains the off state and turns on at time t8 . Thereafter, by repeating the same operation, a pulsed DC current having a period of t 7 +t 6 is supplied to the laser excitation lamp 8.
スイツチング回路４に対しては、従来は例えば
電流検出器９を介して検出されるランプ電流L
の平均値をその設定値に一致させるべく、制御回
路１０にてそのオン、オフ比を変える如き制御、
つまり、第３図においてt3とt3′の比を変える制御
が行なわれる。このように制御したときのランプ
電圧E0とランプLとの関係を第２図イとロに示
す。 Conventionally, for the switching circuit 4, for example, a lamp current L detected via a current detector 9 is used.
control such as changing the on/off ratio in the control circuit 10 in order to make the average value of
That is, in FIG. 3, control is performed to change the ratio between t 3 and t 3 '. The relationship between the lamp voltage E 0 and the lamp L when controlled in this way is shown in Figure 2 A and B.
ここで制御回路１０に対しランプ電流Lの平
均値を小さくする指令が入力されると、電流検出
器９によつて検出される検出値と設定値のあいだ
に偏差ができ、この偏差を零にすべくオン、オフ
比を変える如き制御、つまり、、第３図において
t3とt3′の比を変える制御が行なわれる。このよう
に制御したときのランプ電圧E0とランプ電流L
との関係を第２図ハとニに示す。 When a command is input to the control circuit 10 to reduce the average value of the lamp current L , a deviation occurs between the detected value detected by the current detector 9 and the set value, and this deviation is reduced to zero. Control such as changing the on/off ratio as much as possible, that is, in Fig. 3
Control is performed to change the ratio between t 3 and t 3 '. Lamp voltage E 0 and lamp current L when controlled in this way
The relationship between the two is shown in Figure 2 C and D.
同図イはオンの比率が大きい場合、即ち、ラン
プ電流Lが大きい場合を示し、同図ハはオフの
比率が大きい場合、即ち、ランプ電流Lが小さ
い場合を示している。従つて、オン、オフのスイ
ツチング周波数（または周期Ｔ）が一定であると
すると、ランプ電流の小さな同図ニの場合のほう
が、ランプ電流の大きな同図ロの場合に比べて電
流リツプル率が大きくなる。 Figure A shows a case where the on ratio is large, that is, the lamp current L is large, and Figure C shows a case where the off ratio is large, that is, the lamp current L is small. Therefore, assuming that the on/off switching frequency (or period T) is constant, the current ripple rate will be larger in case 2 of the same figure where the lamp current is small than in case 2 of the same figure where the lamp current is large. Become.
そこで、この発明では、ランプ電流の設定値が
小さいときは同図ホの如くスイツチング周波数を
大きくする、すなわちスイツチング周期をＴから
T1（T1＜Ｔ）にすることにより、同図ヘの如くリ
ツプルを小さくし、電流リツプル率を全スイツチ
ング周波数範囲にわたつて略一定となるようにす
る。なお、かかる制御は制御回路１０によつて行
われる。この制御回路１０の構成を第４図に示
す。 Therefore, in this invention, when the set value of the lamp current is small, the switching frequency is increased as shown in the figure (e), that is, the switching period is changed from T to
By setting T 1 (T 1 <T), the ripple is reduced as shown in the figure, and the current ripple rate is made approximately constant over the entire switching frequency range. Note that this control is performed by the control circuit 10. The configuration of this control circuit 10 is shown in FIG.
第４図において、１１はキヤリアジエネレー
タ、１２は電流調節器、１３，１７は比較器、１
４は発振器、１５はタイマ、１６は反転素子であ
る。キヤリアジエネレータ１１はスイツチング回
路４をオン、オフするパルスの周波数を決定する
ものであり、第１図に示した電流検出器９のラン
プ電流検出値を入力し、この入力値に応じた周波
数の三角波を出力する。電流調節器１２は電流検
出器９の検出値の平均値と制御回路１０に設定さ
れた設定値との偏差を零にすべく電流指令値を出
力する。比較器１３では上記三角波と電流指令値
とを比較し、この比較結果に基づいてスイツチン
グ回路４をオン、オフするパルスを出力する。 In FIG. 4, 11 is a carrier generator, 12 is a current regulator, 13 and 17 are comparators, and 1
4 is an oscillator, 15 is a timer, and 16 is an inverting element. The carrier generator 11 determines the frequency of the pulse that turns the switching circuit 4 on and off.The carrier generator 11 inputs the lamp current detection value of the current detector 9 shown in FIG. 1, and adjusts the frequency according to this input value. Outputs a triangle wave. The current regulator 12 outputs a current command value in order to make the deviation between the average value of the detected values of the current detector 9 and the set value set in the control circuit 10 zero. The comparator 13 compares the triangular wave with the current command value, and outputs a pulse to turn on and off the switching circuit 4 based on the comparison result.
また、発振器１４は、スイツチング回路７をオ
ン、オフさせるパルスの周期を決定するものであ
り、前記検出値と設定値とを比較器１７により比
較した結果、該検出値の平均値が設定値を上回つ
た場合に、予め設定された周期でクロツクパルス
を出力する。タイマ１５は発振器１４からのパル
スが入力されるたびに所定時間だけパルスを出力
する。タイマ１５の出力パルスは反転素子１６を
介してスイツチング回路７に導かれ、スイツチン
グ回路７のオン、オフを指令するパルスとなる。 Further, the oscillator 14 determines the period of the pulse that turns the switching circuit 7 on and off, and as a result of comparing the detected value and the set value by the comparator 17, the average value of the detected values exceeds the set value. If the clock pulse exceeds the limit, a clock pulse is output at a preset period. The timer 15 outputs a pulse for a predetermined time every time a pulse from the oscillator 14 is input. The output pulse of the timer 15 is guided to the switching circuit 7 via the inverting element 16, and becomes a pulse for instructing the switching circuit 7 to turn on or off.
この発明によれば、ランプ電流の大、小に応じ
てスイツチング周波数を可変にし、全スイツチン
グ周波数範囲にわたつて電流リツプル率を略一定
となるようにしたので、特に低レベル範囲のラン
プ電流波形改善され、その結果、良好なレーザ加
工が可能となる利点がもたらされる。
According to this invention, the switching frequency is made variable according to the magnitude of the lamp current, and the current ripple rate is kept approximately constant over the entire switching frequency range, which improves the lamp current waveform especially in the low level range. As a result, there is an advantage that good laser processing is possible.
第１図はこの発明が適用されるパルス電源装置
を示す構成図、第２図、第３図はパルス電源装置
の動作を説明するための波形図、第４図は制御回
路１０の回路構成図である。
符号説明 １…交流電源、２…整流器、３…フ
イルタコンデンサ、４，７…スイツチング回路、
５…フリーホイールダイオード、６…平滑りアク
トル、８…レーザ励起用ランプ、９…電流検出
器、１０…制御回路、１１…キヤリアジエネレー
タ、１２…電流調節器、１３，１７…比較器、１
４…発振器、１５…タイマ、１６…反転素子。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a pulse power supply device to which the present invention is applied, FIGS. 2 and 3 are waveform diagrams for explaining the operation of the pulse power supply device, and FIG. 4 is a circuit configuration diagram of the control circuit 10. It is. Description of symbols 1... AC power supply, 2... Rectifier, 3... Filter capacitor, 4, 7... Switching circuit,
5... Freewheel diode, 6... Smooth sliding actor, 8... Lamp for laser excitation, 9... Current detector, 10... Control circuit, 11... Carrier generator, 12... Current regulator, 13, 17... Comparator, 1
4... Oscillator, 15... Timer, 16... Inverting element.
Claims (1)
チング手段４を有し、レーザ励起用ランプ８にパ
ルス状電流を供給するパルス電源装置において、 前記ランプ８を流れる電流を検出する検出手段
９と、 前記検出手段９により検出された検出値が大き
い場合、前記スイツチング手段４に対して出力さ
れるスイツチングパルスの周波数を低くし、前記
検出値が小さい場合、前記スイツチング手段４に
対して出力されるスイツチングパルスの周波数を
高くする制御回路１０とを備えたことを特徴とす
るパルス電源装置。[Claims] 1. A pulse power supply device having a switching means 4 for turning on and off the DC power supplies 1, 2, and 3 and supplying a pulsed current to a laser excitation lamp 8, comprising: If the detection value detected by the detection means 9 is large, the frequency of the switching pulse output to the switching means 4 is lowered, and if the detection value is small, the frequency of the switching pulse is output to the switching means 4. 1. A pulse power supply device comprising: a control circuit 10 for increasing the frequency of a switching pulse outputted to a pulse power source 4;
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61212622A JPS6369428A (en) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | Pulse source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61212622A JPS6369428A (en) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | Pulse source |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369428A JPS6369428A (en) | 1988-03-29 |
| JPH0546174B2 true JPH0546174B2 (en) | 1993-07-13 |
Family
ID=16625727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61212622A Granted JPS6369428A (en) | 1986-09-11 | 1986-09-11 | Pulse source |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6369428A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0955851A (en) * | 1995-08-16 | 1997-02-25 | Nec Corp | Facsimile equipment |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2549129Y2 (en) * | 1992-09-24 | 1997-09-30 | ミヤチテクノス株式会社 | Laser power supply |
| DE19748479C1 (en) * | 1997-11-03 | 1999-04-15 | Aloys Wobben | AC current converter with variable pulse frequency |
| JP2002330581A (en) * | 2001-05-07 | 2002-11-15 | Hitachi Ltd | Dc power supply device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57202793A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-11 | Mitsubishi Electric Corp | Laser device |
| JPS61151723A (en) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Ltd | Sensor |
-
1986
- 1986-09-11 JP JP61212622A patent/JPS6369428A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6369428A (en) | 1988-03-29 |
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