JPH07142794A - 高周波電源装置及びレーザ発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 停電等の電源異常が発生した場合に、高周波
電源部のインバータ部に短絡電流が流れることを防止す
る。 【構成】 高周波電源装置３６は、直流電源部１２及び
インバータ部１４からなる高周波電源部１１と、この高
周波電源部１１からの高周波電源を高周波交流放電によ
るレーザガス励起のレーザヘッド２８に供給するマッチ
ング回路１６とから構成されている。制御装置３３のＰ
ＬＬ制御部２０は、高周波電源部１１の出力電圧ＶＡと
出力電流ＩＡとを検出して、両者の位相が略一致するよ
うにインバータ制御部２３を介してインバータ部１４の
出力周波数をＰＬＬ制御する。そして、制御装置３３の
電源異常検出部３４は、商用交流電源の停電を検出する
と、インバータ部１４を構成するＳＩＴ１４ａ乃至１４
ｄの内のターンオフすべきＳＩＴに対してターンオフの
ゲート信号の出力を継続させるための継続指令信号をイ
ンバータ制御部２３に与えるとともに、直流電源部１２
の入力側の常閉スイッチ３５をオフさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波電源装置及びこ
れを用いたレーザ発振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の交流放電励起レーザ発振装置の一
例を図５に示す。即ち、高周波電源装置１は、高周波電
源部２，マッチング回路３，出力設定器４及び制御回路
５を備えている。

【０００３】高周波電源部２は、商用交流電源を高周波
電源に変換するものであり、その出力は、マッチング回
路３を介して放電性負荷たるレーザヘッド６の放電電極
７，７間に供給されるようになっている。このレーザヘ
ッド６は、共振器８，８を備えており、共振器８，８
は、放電電極７，７間の放電エネルギーを光変換及び増
幅してレーザＬＳを放出する。

【０００４】この場合、マッチング回路３は、放電電極
７，７間に加わる電圧を放電に必要な高電圧とするとと
もに、放電電流とのインピーダンスを整合し、高周波電
源のエネルギーが１００％レーザヘッド６に伝達される
ように作用する。又、制御回路５は、高周波電源部２の
出力電圧が出力設定器４による設定値となるように高周
波電源部２を制御する。

【０００５】このような高周波交流放電によりレーザガ
スを励起するレーザ発振装置では、直流放電によりレー
ザガスを励起するレーザ発振装置とは異なり、放電電極
７，７をレーザガス中に露出する必要がなく、従って、
放電時に電極材料がレーザガス中に蒸発，飛散すること
がないので、レーザガス，放電電極７，７及び共振器
８，８の寿命が長くなり、運転経費が安価になる利点が
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ発振装置
においては、マッチング回路３による高周波電源インピ
ーダンスと放電インピーダンスとの整合は、通常、レー
ザヘッド６の定格出力となる電源出力付近で行なわれ
る。そして、この種のレーザ発振装置では、高周波電源
部２から見た放電インピーダンスはその高周波電源部２
の出力に応じて変化するので、レーザ光ＬＳの出力を変
換させるべく高周波電源部２の出力を定格出力から低下
させていくと、高周波電源インピーダンスと放電インピ
ーダンスとの間で整合条件がくずれ、レーザヘッド６か
ら高周波電源部２への反射電力が増大し、結果として、
高周波電源部２における損失が増大し、レーザヘッド６
の発振不安定、或いは、高周波電源部２の破損等の悪影
響を及ぼす問題がある。

【０００７】而して、このような問題を解決するため
に、本発明者は他の複数の発明者とともに次のような技
術を改良開発した（特願平５−８９７３８号）。

【０００８】以下、その改良技術を図６に従って説明す
る。即ち、高周波電源部１１は、与えられる３相の商用
交流電源を整流して可変の直流電源を得る平滑用コンデ
ンサを含む直流電源部１２と、この直流電源部１２から
直流母線１３を介して与えられる直流電源から高周波電
源を得るべくスイッチング素子たる４個のＳＩＴ１４ａ
乃至１４ｄをブリッジ接続してなる電圧形インバータ１
４部とから構成されている。そして、インバータ部１４
の出力端子は出力線１５を介してインピーダンス整合手
段たる逆Ｌ形ＬＣ共振回路からなるマッチング回路１６
の入力端子に接続されている。

【０００９】電圧検出器１７及び電流検出器１８は、出
力線１５に配設されていて、高周波電源部１１のインバ
ータ部１４の出力電圧及び出力電流を検出するもので、
夫々の出力端子は制御装置１９におけるＰＬＬ制御部２
０の高周波電圧検出部２１及び高周波電流検出部２２の
入力端子に夫々接続されている。そして、ＰＬＬ制御部
２０は、高周波電圧検出部２１及び高周波電流検出部２
２が電圧検出器１７及び電流検出器１８からの出力電圧
及び出力電流を位相検出信号として検出すると、これら
の位相差に応じた位相差信号を出力するようになってお
り、その出力端子はインバータ制御部２３の入力端子に
接続されている。インバータ制御部２３は、ＰＬＬ制御
部２０からの位相差信号に応じて制御信号を出力するも
ので、その出力端子はインバータ部１４の制御入力端子
に接続されている。

【００１０】制御回路１９の直流電源制御部２４は、そ
の入力端子が出力設定手段たる出力設定器２５の出力端
子に接続されていて、出力設定器２５から与えられる出
力設定値に応じた制御信号を出力するようになってお
り、その出力端子は高周波電源部１１の直流電源部１２
の制御入力端子に接続されている。尚、制御装置１９は
制御電源部２６を備えており、この制御電源部２６は、
商用交流電源を降圧し，全波整流し，平滑し且つ定電圧
化して制御電源を得るようになっており、この制御電源
を制御装置１９の各部に供給するようになっている。

【００１１】そして、以上の高周波電源部１１，マッチ
ング回路１６及び制御装置１９によって高周波電源装置
２７が構成されている。

【００１２】負荷例えば放電性負荷たるレーザヘッド２
８は、対向する放電電極２９，２９を有し、且つ、これ
らの放電電極２９，２９の間隔間を挾んで対向する共振
器３０，３０を有するものである。そして、このレーザ
ヘッド２８において、一方の放電電極２９は前記マッチ
ング回路１６の出力端子に接続され、他方の放電電極２
９は接地されている。

【００１３】次に、この改良技術の作用につき説明す
る。高周波電源部１１から高周波電源が出力されると、
その出力電圧ＶＡは、マッチング回路１６により放電に
必要な高電圧になされて放電電極２９，２９間に印加さ
れるとともに、放電電流（負荷電流）Ｉとの位相が整合
される。従って、放電電極２９，２９間に高周波交流放
電が発生して、その放電エネルギーが共振器３０，３０
により光変換及び増幅されてレーザ光ＬＳが取出され
る。

【００１４】更に、高周波電源部１１からの出力電圧Ｖ
Ａ及び出力電流ＩＡは、電圧検出器１７及び電流検出器
１８により検出されて制御装置１９の高周波電圧検出部
２１及び高周波電流検出部２２に与えられる。これによ
り、ＰＬＬ制御部２０は、出力電圧ＶＡと出力電流ＩＡ
との位相差を検出して位相差信号をインバータ制御部２
３に与え、インバータ制御部２３は、その位相差が略零
になるように発振周波数の制御信号を作り、インバータ
部１４に与えるようにする。そして、インバータ部１４
は、位相差が略零となるように、即ち、ＰＬＬ制御によ
り出力電圧ＶＡと出力電流ＩＡ戸の位相が略一致するよ
うに出力周波数を制御する。又、制御装置１９の直流電
源制御部２４は、出力設定器２５からの出力設定値ＶＲ
に応じた制御信号を出力して高周波電源部１１の直流電
源部１２に与えるようになる。これにより、直流電源部
１２は、出力電圧ＶＤが出力設定値ＶＲと略一致するよ
うにその出力電圧ＶＤを制御する。

【００１５】而して、ＰＬＬ制御部２０による位相制御
と逆Ｌ形ＬＣ共振回路で構成されたマッチング回路１６
によるインピーダンス整合とは、夫々単独で行なわれて
も意味をなさないが、両者を同時に行なうと、マッチン
グ回路１６が高周波電源部１１の出力電圧ＶＡと負荷電
流Ｉとを略１対１で対応させる機能をあわせもつことは
電気回路理論から証明されている。

【００１６】一方、放電時の放電性負荷たるレーザヘッ
ド２８は、定電圧特性をもつ。従って、レーザヘッド２
８の放電エネルギーを制御するためには、放電電流Ｉを
パラメータとするのが最も効果的であり、ここでは、高
周波電源部１１の直流電源部１２の出力電圧ＶＤをパラ
メータとて制御することにより、負荷電流Ｉを間接的に
制御するようにしている。

【００１７】ところで、図６に示すレーザ発振装置にお
いては、高周波電源装置２７のインバータ部１４にＳＩ
Ｔ１４ａ乃至１４ｄを使用することにより、装置の簡略
化，コストの低減化を図るようにしている。この理由に
ついては、前述の特願平５−８９７３８号に詳述してあ
るが、概要は次のようなものである。

【００１８】即ち、放電性負荷たるレーザヘッド２８
は、放電点灯開始時に放電の維持に必要な電圧の数倍の
電圧が必要であり、しかも、このような高い電圧が必要
になるのは、放電開始時の約数百μｓの間の短時間に過
ぎない。しかしながら、このような短時間の高い電圧を
得るためであっても、高周波電源装置１１として定格の
大なるものを用いるか、或いは、放電開始時に高い電圧
が必要でなくなるように予備電離を行なう装置を付加す
る必要があった。

【００１９】ところで、ＳＩＴの代表的な安全動作領域
は、図８に示すように、数百μｓの期間には定常時の数
倍から十数倍の電流を流すことができる。このため、図
６に示すレーザ発振装置のようにインバータ部１４にス
イッチング素子としてＳＩＴ１４ａ乃至１４ｄを用いる
と、マッチング回路１６を経てレーザヘッド２８に対し
て数百μｓの期間に定常の数倍から十数倍の電圧を印加
することができる。この場合、高周波電源装置１１の定
格を大きくしたり、或いは、予備電離を行なう装置を付
加する必要はなくなり、レーザ発振装置の簡明化，小形
化を図ることができるものである。

【００２０】ここで、図７にはインバータ部１４の具体
回路が示され、図９（ａ）にはＳＩＴ１４ａ及び１４ｂ
のゲート−ソース間に与えられる制御信号（ゲート信
号）の波形が、及び、図９（ｂ）にはＳＩＴ１４ｃ及び
１４ｄのゲート−ソース間に与えられる制御信号（ゲー
ト信号）の波形が夫々示されている。図１０には、図７
で使用されるＳＩＴの出力特性が示されている。図９に
おいて、ゲート信号波形は矩形波である。ゲート信号波
形は、低レベル時には、直流電源部の定格電圧がＳＩＴ
のゲートーソース間に印加されたときのドレイン電流が
０となるターンオフレベルＬ（図９に一点鎖線で示す）
以下となり、高レベル時には、ＳＩＴのターンオフから
ターンオンへの切換時間を高速化するため及びターンオ
ン時の抵抗値を小さく抑えるためにプラス数Ｖ程度の値
となる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示すＳＩＴの
出力特性では、ゲート−ソース間電圧（ゲート信号）が
零（０）のときにはソース−ドレイン間はターンオン状
態になる。このため、図６に示すレーザ発振装置におい
て、商用交流電源の停電等によりインバータ部１４のＳ
ＩＴ１４ａ乃至１４ｄに与えられるゲート信号が０にな
ると（時刻Ｔ１）、直流電源部１２の平滑用コンデンサ
の残留電力によりＳＩＴ１４ａ，１４ｄの経路及びＳＩ
Ｔ１４ｃ，１４ｂの経路で短絡電流が流れ、高周波電源
部１１の破損を招く虞れがある。特に、瞬時停電発生時
において、主電源が遮断されないまま制御装置１９の動
作が停止すると、インバータ部１４に短絡電流が連続的
に流れるので、火災の発生等の深刻な事態に至る可能性
がある。

【００２２】このような瞬時停電発生時の不具合を解消
するためには、一般的に行なわれている保護装置を採用
することが考えられる。その一例を図１１図に示す。
尚、図１１においては、図６と同一部分には同一符号を
付して示す。即ち、制御装置１９には、電源異常検出部
３１が設けられており、その入力端子は商用交流電源に
接続されている。この電源異常検出部３１は、例えば電
磁接触器を備えており、その電磁接触器の常閉スイッチ
３２は、商用交流電源と高周波電源部１１の直流電源部
１２との間に配設されている。

【００２３】而して、電源異常検出部３１は、商用交流
電源が停電すると、これを検出して常閉スイッチ３２を
オフさせるようになっており、その常閉スイッチ３２
は、操作者によってリセット操作されるまで機械的にオ
フ状態に保持されるようになっている。尚、電源異常検
出部３１の停電検出の遅れ時間及び停電後の常閉スイッ
チ３２の操作時間は、制御装置１９の制御電源部２６の
平滑用コンデンサの充電保持により充分に保証すること
ができる。

【００２４】ところが、図１１に示すレーザ発振装置に
おいては、商用交流電源の遮断を電磁接触器の常閉スイ
ッチ３２により機械的に行なっているので、その常閉ス
イッチ３２の操作時間に相当する期間にインバータ部１
４に短絡電流が流れることになり、直流電源部１２或い
はインバータ部１４のＳＩＴ１４ａ乃至１４ｄの破損又
は寿命の低下を招く可能性がある。

【００２５】従って、本発明の第１の目的は、停電等の
電源異常時に対する保護機能を備えた高周波電源装置及
びレーザ発振装置を提供することにある。

【００２６】本発明の第２の目的は、停電等の電源異常
時に対しては勿論のこと、瞬時停電に対しても保護機能
を備えた高周波電源装置及びレーザ発振装置を提供する
にある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の高周波電
源装置は、商用交流電源を直流電源に変換する電圧形直
流電源部及びこの電圧形直流電源部の直流電源を高周波
電源に変換する電圧形インバータ部からなる高周波電源
部と、この高周波電源部のインバータ部と負荷との間に
設置され、負荷電流と前記インバータ部の出力電圧とを
略１対１の関係に整合するインピーダンス整合手段と、
前記インバータ部の出力電圧と出力電流との位相を検出
し、これらの位相が略一致するように前記インバータ部
の出力周波数を制御するとともに、前記高周波電源部の
高周波出力の設定をその直流電源部の出力電圧をパラメ
ータとして行なう制御装置とを具備し、前記制御装置
を、停電等の電源異常を検出したときには、前記インバ
ータ部を構成する複数個のスイッチング素子の内のター
ンオフとなるべきスイッチング素子にターンオフの制御
信号を継続して出力するように構成するところに特徴を
有する。

【００２８】請求項２記載の高周波電源装置は、商用交
流電源と高周波電源部の直流電源部との間にスイッチ手
段を備え、制御装置を、停電等の電源異常を検出したと
きには、前記スイッチ手段をオフさせるように構成する
ところに特徴を有する。

【００２９】請求項３に記載の高周波電源装置は、高周
波電源部の直流電源部の出力側に残留電力放電回路を備
え、制御装置を、停電等の電源異常を検出したときに
は、前記直流電源部の残留電力を前記残留電力放電回路
により放電させるように構成するところに特徴を有す
る。

【００３０】請求項４記載のレーザ発振装置は、請求項
１，２又は３記載の高周波電源装置を用いて高周波交流
放電によりレーザガスを励起するようにしたところに特
徴を有する。

【００３１】

【作用】請求項１記載の高周波電源装置によれば、停電
等の電源異常が発生した場合には、制御装置は、インバ
ータ部のスイッチング素子の内のターンオフとなるべき
スイッチング素子に制御電源の充電保持によりターンオ
フの制御信号を継続して出力するので、ターンオフすべ
きスイッチング素子がターンオフに保持されるようにな
り、インバータ部に短絡電流が流れることはない。

【００３２】請求項２記載の高周波電源装置によれば、
停電等の電源異常が発生した場合には、制御装置は、商
用交流電源と直流電源部との間のスイッチ手段をオフさ
せるので、瞬時停電が発生してもインバータ部に短絡電
流が流れることはない。

【００３３】請求項３に記載の高周波電源装置によれ
ば、停電等の電源異常が発生した場合には、制御装置
は、高周波電源部の直流電源部の残留電力を残留電力放
電回路により放電させるので、直流電源部の残留電力が
大なる場合でもインバータ部に短絡電流が流れることは
ない。

【００３４】請求項４記載のレーザ発振装置によれば、
請求項１，２又は３の高周波電源部と同様の作用効果が
得られる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき、図１及
び図２を参照して説明するに、図１においては図６と同
一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分
についてのみ説明する。

【００３６】即ち、図１において、制御装置３３は、制
御装置１９と同様に、ＰＬＬ制御部２０，インバータ制
御部２３，直流電源制御部２６を有するとともに、電源
異常検出部３４を有するものである。そして、この電源
異常検出部３４において、入力端子は商用交流電源に接
続され、出力端子はインバータ制御部２３の制御端子に
接続されている。この場合、電源異常検出部３４は、例
えば電磁接触器を備えており、その電磁接触器のスイッ
チ手段としての常閉スイッチ３５は、商用電源と高周波
電源部１１の直流電源部１２との間に配設されている。

【００３７】而して、電源異常検出部３４は、商用交流
電源が停電すると、これを検出して常閉スイッチ３５を
オフさせるようになっており、その常閉スイッチ３５
は、操作者によってリセット操作されるまで機械的にオ
フ状態に保持されるようになっている。尚、電源異常検
出部３４の停電検出の遅れ時間及び停電後の常閉スイッ
チ３５の操作時間は、制御装置３３の制御電源部２６の
平滑用コンデンサの充電保持により充分に保証すること
ができる。又、電源異常検出部３４は、商用交流電源の
停電を検出すると、出力端子から継続指令信号を出力し
てインバータ制御部２３の制御端子に与えるようになっ
ており、インバータ制御部２３は、そのときにインバー
タ部１４の制御端子に与えられているゲート信号を継続
するように制御するようになっている。

【００３８】尚、制御装置３３は、高周波電源部１１及
びマッチング回路１６とともに高周波電源装置３６を構
成するものである。

【００３９】次に、本実施例の作用につき、図２をも参
照しながら説明する。尚、インバータ制御部２３からイ
ンバータ部１４のＳＩＴ１４ａ，１４ｂ及びＳＩＴ１４
ｃ，１４ｄに図２（ａ）及び（ｂ）に示すようなゲート
信号が与えられて負荷たるレーザヘッド２８が正常に発
振してレーザ光ＬＳを出力する場合の動作は、図６に示
す改良技術と同様である。この場合、インバータ制御部
２３からＳＩＴ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃ，１４ｄに与
えられるゲート信号（ゲート−ソース間電圧）は、制御
電源部２６からの制御電源を用いて作られる。

【００４０】今、商用交流電源に停電が発生して、これ
を制御装置３３の電源異常検出部３４が検出すると（図
２の時刻Ｔ１）、その電源異常検出部３４は、出力端子
から継続指令信号を出力してインバータ制御部２３に与
えるとともに、電磁接触器の常閉スイッチ３５をオフさ
せる。この場合、電源異常検出部３４の停電検出時点
（時刻Ｔ１）において、図２（ａ）及び（ｂ）で示すよ
うに、インバータ部１４のＳＩＴ１４ａ，１４ｂがター
ンオフで且つＳＩＴ１４ｃ，１４ｄがオンの状態にあっ
たとすると、インバータ制御部２３は、継続指令信号が
与えられることにより、ターンオフ状態となるべきＳＩ
Ｔ１４ａ，１４ｂに対するターンオフのゲート信号を継
続して出力するように制御する。従って、ＳＩＴ１４
ａ，１４ｂのゲート信号は、図２（ａ）に示すように、
制御電源部２６の平滑用コンデンサの放電に従ってカッ
トオフレベルＬに向って順次増加していくが、それで
も、ＳＩＴ１４ａ，１４ｂはカットオフ状態に保たれ
る。又、ＳＩＴ１４ｃ，１４ｄに対するゲート信号は、
図２（ｂ）に示すように、停電検出と同時に０になる
が、ＳＩＴ１４ｃ，１４ｄはその特性上オン状態に保た
れる。

【００４１】その後、制御電源部２６の平滑コンデンサ
の放電によりＳＩＴ１４ａ，１４ｂに対するゲート信号
がカットオフレベルＬより大きくなると（図２の時刻Ｔ
２）、ＳＩＴ１４ａ，１４ｂはその特性上オン状態とな
るが、このときまでには常閉スイッチ３５がオフ動作を
完了するものである。

【００４２】尚、電源異常検出部３４の停電検出時にお
いて、ＳＩＴ１４ａ，１４ｂがオン状態にあり且つＳＩ
Ｔ１４ｃ，１４ｄがターンオフ状態にあった場合には、
インバータ制御部２３からはターンオフすべきＳＩＴ１
４ｃ，１４ｄに対するターンオフのゲート信号が継続し
て出力されるようになる。

【００４３】このように、本実施例によれば、商用交流
電源が停電したときには、電源異常検出部３４がこれを
検出してインバータ制御部２３に継続指令信号を与え、
これに応じてインバータ制御部２３は、インバータ部１
４のＳＩＴ１４ａ，１４ｂ及び１４ｃ，１４ｄの内のタ
ーンオフすべきＳＩＴ１４ａ，１４ｂ或いは１４ｃ，１
４ｄに対してターンオフのゲート信号を継続して出力し
てターンオフ状態に保つようにしたので、インバータ部
１４が短絡状態になることを防止でき、従ってインバー
タ部１４に直流電源部１１の平滑用コンデンサによる残
留電力により短絡電流が流れることはなくなり、インバ
ータ部１４が破損することはない。

【００４４】又、電源異常検出部３４が停電を検出した
ときには、その電源異常検出部３４により常閉スイッチ
３５をオフさせるとともに、その常閉スイッチ３５をオ
フ状態に機械的に保持するようにしたので、商用交流電
源が瞬時停電した場合でも常閉スイッチ３５がオフする
ことになって、商用交流電源の復電によりインバータ部
１４に短絡電流が流れることを防止できる。

【００４５】ところで、上記第１の実施例においては、
商用交流電源の停電時には、直流電源部１２の残存電力
はインバータ部１４のオン状態にあるＳＩＴ１４ｃ，１
４ｄ或いは１４ａ，１４ｂを経てレーザヘッド２８によ
って放電されるのであるが、その残存電力が大なる場
合、時刻Ｔ２以降も残存することがあって、インバータ
部１４にその残存電力により短絡電流が流れる可能性が
ある。

【００４６】図３及び図４は以上の問題に対処した本発
明の第２の実施例であり、前記第１の実施例と同一部分
には同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分
についてのみ説明する。

【００４７】即ち、図３において、制御装置３３の電源
異常検出部３４の電磁接触器は常閉スイッチ３５の他に
常開スイッチ３７を備えている。そして、この常開スイ
ッチ３７は抵抗器３８と直列に接続され、その直列回路
は直流電源部１２の出力側においてインバータ部１４と
並列接続され、以て、残留電力放電回路３９が構成され
ている。

【００４８】而して、電源異常検出部３４は、商用交流
電源の停電を検出すると（図４の時刻Ｔ１）、出力端子
から継続指令信号を出力してインバータ制御部２３に与
えるようになるが、インバータ制御部２３は、この場合
には、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、インバータ
部１４のＳＩＴ１４ａ，１４ｂのみならず、ＳＩＴ１４
ｃ，１４ｄに対してもターンオフのゲート信号を与える
ようになり、従って、ＳＩＴ１４ａ乃至１４ｄは全てタ
ーンオフ状態になる。

【００４９】一方、電源異常検出部３４は、停電を検出
すると、常閉スイッチ３５をオフさせるとともに、常開
スイッチ３７をオンさせるようになる。従って、常開ス
イッチ３７のオンにより、直流電源部１２の平滑用コン
デンサの残留電力は残留電力放電回路３９の抵抗器３８
を介して放電するようになる。

【００５０】この場合、図４の時刻Ｔ２以降はインバー
タ部１４のＳＩＴ１４ａ乃至１４ｄは全てオン状態とな
るのであるが、これまでには、常開スイッチ３７がオン
動作して残存電力の放電を完了するようになっている。
従って、直流電源部１２の残存電力によってインバータ
部１４に短絡電流が流れることを確実に防止することが
できる。

【００５１】尚、上記実施例では、インバータ部１４を
構成する複数個のスイッチング素子としてＳＩＴを用い
るようにしたが、代りに、接合形ＦＥＴを用いるように
してもよい。

【００５２】又、上記実施例では、電源異常検出部３４
に商用交流電源の停電を検出させるようにしたが、代り
に、制御電源部２６の制御電源電圧が一定レベル未満と
なる電源異常を検出させるようにしてもよい。

【００５３】その他、本発明は上記し且つ図面に示す実
施例に限定されるものではなく、例えば、高周波電源装
置はレーザ発振装置のみならず高周波電源を必要とする
負荷全般に適用し得る等、要旨を逸脱しない範囲内で適
宜変形し得ることは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】本発明は、以上説明した通りであるの
で、次のような効果を奏する。請求項１記載の高周波電
源装置によれば、停電等の電源異常が発生した場合に
は、制御装置は、インバータ部のスイッチング素子の内
のターンオフとなるべきスイッチング素子に制御電源部
の充電保持によってターンオフの制御信号を継続して出
力するので、ターンオフすべきスイッチング素子がター
ンオフに保持されるようになり、インバータ部に短絡電
流が流れることを防止する保護機能を有する。

【００５５】請求項２記載の高周波電源装置によれば、
停電等の電源異常が発生した場合には、制御装置は、商
用交流電源と直流電源部との間のスイッチ手段をオフさ
せるので、瞬時停電が発生してもインバータ部に短絡電
流が流れることを防止する保護機能を有する。

【００５６】請求項３に記載の高周波電源装置によれ
ば、停電等の電源異常が発生した場合には、制御装置
は、高周波電源部の直流電源部の残留電力を残留電力放
電回路により放電させるので、直流電源部の残留電力が
大なる場合でもインバータ部に短絡電流が流れることを
防止する保護機能を有する。

【００５７】請求項４記載のレーザ発振装置によれば、
請求項１，２又は３の高周波電源装置と同様の作用効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】ＳＩＴに対するゲート信号の波形図

【図３】本発明の第２の実施例を示す電気的構成図

【図４】ＳＩＴに対するゲート信号の波形図

【図５】従来例を示す電気的構成図

【図６】改良技術を示す電気的構成図

【図７】インバータ部の結線図

【図８】ＳＩＴの安全動作領域図

【図９】ＳＩＴに対するゲート信号の波形図

【図１０】ＳＩＴの出力特性図

【図１１】改良技術の問題点を解決する一例を示す電気
的構成図

【符号の説明】

図中、１１は高周波電源部、１２は直流電源部、１４は
インバータ部、１６はマッチング回路（インピーダンス
整合手段）、２０はＰＬＬ制御部、２１は高周波電圧検
出部、２２は高周波電流検出部、２３はインバータ制御
部、２４は直流電源制御部、２５は出力設定器、２６は
制御電源部、２８はレーザヘッド（負荷）、２９は放電
電極、３０は共振器、３３は制御装置、３４は電源異常
検出部、３５は常閉スイッチ（スイッチ手段）、３６は
高周波電源装置を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用交流電源を直流電源に変換する電圧
   形直流電源部及びこの電圧形直流電源部の直流電源を高
   周波電源に変換する電圧形インバータ部からなる高周波
   電源部と、 この高周波電源部のインバータ部と負荷との間に設置さ
   れて、負荷電流と前記インバータ部の出力電圧とを略１
   対１の関係に整合するインピーダンス整合手段と、 前記インバータ部の出力電圧と出力電流との位相を検出
   し、これらの位相が略一致するように前記インバータ部
   の出力周波数を制御するとともに、前記高周波電源部の
   高周波出力の設定をその直流電源部の出力電圧をパラメ
   ータとして行なう制御装置とを具備し、 前記制御装置は、停電等の電源異常を検出したときに
   は、前記インバータ部を構成する複数個のスイッチング
   素子の内のターンオフとなるべきスイッチング素子にタ
   ーンオフの制御信号を継続して出力するように構成され
   ていることを特徴とする高周波電源装置。
2. 【請求項２】 商用交流電源と高周波電源部の直流電源
   部との間にスイッチ手段を備え、 制御装置は、停電等の電源異常を検出したときには、前
   記スイッチ手段をオフさせるように構成されていること
   を特徴とする請求項１記載の高周波電源装置。
3. 【請求項３】 高周波電源部の直流電源部の出力側に残
   留電力放電回路を備え、 制御装置は、停電等の電源異常を検出したときには、前
   記直流電源部の残留電力を前記残留電力放電回路により
   放電させるように構成されていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の高周波電源装置。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載の高周波電源
   装置を用いて高周波交流放電によりレーザガスを励起す
   るようにしたことを特徴とするレーザ発振装置。