JPH08186476A - パルス電源 - Google Patents
パルス電源Info
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- JPH08186476A JPH08186476A JP15995A JP15995A JPH08186476A JP H08186476 A JPH08186476 A JP H08186476A JP 15995 A JP15995 A JP 15995A JP 15995 A JP15995 A JP 15995A JP H08186476 A JPH08186476 A JP H08186476A
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- capacitors
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷に供給するパルスの短パルス化を達成し
得るパルス電源を得ることを目的とする。 【構成】 並列充電した第１及び第２のコンデンサ
ＣO1，ＣO2を、スイッチＳＷの投入により直列接続し、
この直列接続に伴なう可飽和リアクトルＳＩ1 の磁気ス
イッチ作用によりパルス圧縮を行なうとともに、このパ
ルスで可飽和トランスＳＴ及び可飽和リアクトルＳＩ2
を介してコンデンサＣO3を充電し、このコンデンサＣO3
の充電が終了した時点で可飽和トランスＳＴが飽和領域
に移行するようにしておくことにより、コンデンサＣO3
の電荷をピーキング・コンデンサＣP に移行させてレー
ザヘッドＬＨに短パルスを得るようにしたものである。
得るパルス電源を得ることを目的とする。 【構成】 並列充電した第１及び第２のコンデンサ
ＣO1，ＣO2を、スイッチＳＷの投入により直列接続し、
この直列接続に伴なう可飽和リアクトルＳＩ1 の磁気ス
イッチ作用によりパルス圧縮を行なうとともに、このパ
ルスで可飽和トランスＳＴ及び可飽和リアクトルＳＩ2
を介してコンデンサＣO3を充電し、このコンデンサＣO3
の充電が終了した時点で可飽和トランスＳＴが飽和領域
に移行するようにしておくことにより、コンデンサＣO3
の電荷をピーキング・コンデンサＣP に移行させてレー
ザヘッドＬＨに短パルスを得るようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパルス電源に関し、特に
パルスレーザ及びパルスプラズマ発生装置等の励起電源
として有用なものである。
パルスレーザ及びパルスプラズマ発生装置等の励起電源
として有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】パルスレーザ励起及びパルスプラズマ発
生等にはパルス電源を必要とし、これらの用途に供すべ
く種々のパルス電源が提案されている。
生等にはパルス電源を必要とし、これらの用途に供すべ
く種々のパルス電源が提案されている。
【０００３】図５は、この種の従来技術に係るパルス電
源を示す回路図である。同図に示すパルス電源において
は、高圧直流電源ＨＤＣにてコンデンサＣ01，Ｃ02を並
列充電した後、スイッチＳＷをＯＮすることにより電流
Ｉ0 が流れ、コンデンサＣ01の電荷が反転し、コンデン
サＣ01，Ｃ02が直列接続となり、初めの充電電圧の約２
倍の電圧が直列接続したコンデンサＣ01，Ｃ02の両端に
発生する。
源を示す回路図である。同図に示すパルス電源において
は、高圧直流電源ＨＤＣにてコンデンサＣ01，Ｃ02を並
列充電した後、スイッチＳＷをＯＮすることにより電流
Ｉ0 が流れ、コンデンサＣ01の電荷が反転し、コンデン
サＣ01，Ｃ02が直列接続となり、初めの充電電圧の約２
倍の電圧が直列接続したコンデンサＣ01，Ｃ02の両端に
発生する。
【０００４】このとき可飽和リアクトルＳＩ1 が未飽和
領域から飽和領域になるようにしておけば電流Ｉ1 が流
れ、このループにおいて可飽和リアクトルＳＩ1 のイン
ダクタンスが小さくなっているので、次式で表わされる
パルス幅が小さくなりパルス圧縮がなされ、パルストラ
ンスＰＴの１次側に電圧が印加される。
領域から飽和領域になるようにしておけば電流Ｉ1 が流
れ、このループにおいて可飽和リアクトルＳＩ1 のイン
ダクタンスが小さくなっているので、次式で表わされる
パルス幅が小さくなりパルス圧縮がなされ、パルストラ
ンスＰＴの１次側に電圧が印加される。
【数１】
【０００５】この結果、パルストランスＰＴの昇圧作用
で昇圧されたパルス電圧に基づく電流Ｉ2 によりコンデ
ンサＣ03が充電される。コンデンサＣ03の充電が完了し
た直後に可飽和リアクトルＳＩ2 が未飽和領域から飽和
領域になるように構成しておくことにより、２回目のパ
ルス圧縮が行なわれコンデンサＣP にパルス圧縮した電
流Ｉ3 が流れ、このパルスによりレーザヘッドＬＨに高
電圧・大電流のパルスが供給される。
で昇圧されたパルス電圧に基づく電流Ｉ2 によりコンデ
ンサＣ03が充電される。コンデンサＣ03の充電が完了し
た直後に可飽和リアクトルＳＩ2 が未飽和領域から飽和
領域になるように構成しておくことにより、２回目のパ
ルス圧縮が行なわれコンデンサＣP にパルス圧縮した電
流Ｉ3 が流れ、このパルスによりレーザヘッドＬＨに高
電圧・大電流のパルスが供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
おいては、可飽和リアクトルＳＩ2 には、高電圧・長パ
ルスの電圧が印加されるので、Ｖ・ｔ積の大きなものが
必要になる。このため、可飽和リアクトルＳＩ2 のイン
ダクタンスも大きくなり、コンデンサＣP に短パルスが
出ずらくなる。
おいては、可飽和リアクトルＳＩ2 には、高電圧・長パ
ルスの電圧が印加されるので、Ｖ・ｔ積の大きなものが
必要になる。このため、可飽和リアクトルＳＩ2 のイン
ダクタンスも大きくなり、コンデンサＣP に短パルスが
出ずらくなる。
【０００７】本発明は、上記従来技術に鑑み、負荷に供
給するパルスの短パルス化を達成し得るパルス電源を得
ることを目的とする。
給するパルスの短パルス化を達成し得るパルス電源を得
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第１
の発明の構成は、直流電源にて並列充電するように接続
した第１及び第２のコンデンサと、投入により、充電し
た後の第１のコンデンサの電荷を反転させて第１及び第
２のコンデンサを直列接続し、これら第１及び第２のコ
ンデンサの両端に並列充電時の充電電圧の２倍の電圧を
発生するスイッチ手段と、直列接続した第１及び第２の
コンデンサを通る閉ループ内でこれら第１及び第２のコ
ンデンサとそれぞれ直列になるように接続するととも
に、スイッチ手段の投入に伴なう第１及び第２のコンデ
ンサの直列接続により未飽和領域から飽和領域に移行す
る第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランスの１次側
巻線と、可飽和トランスの昇圧側である２次側巻線に接
続され、第１の可飽和リアクトルの飽和領域移行に伴な
う第１及び第２のコンデンサの放電電流により充電され
る第３のコンデンサ及びこの第３のコンデンサの充電電
流を流すための閉ループを形成する第２の可飽和リアク
トルと、第２の可飽和リアクトルに対しそれぞれ並列に
なるように、第３のコンデンサの充電終了時点で非飽和
領域から飽和領域に移行する可飽和トランスの２次側巻
線に接続されたピーキングコンデンサ及び負荷とを有す
ることを特徴とする。
の発明の構成は、直流電源にて並列充電するように接続
した第１及び第２のコンデンサと、投入により、充電し
た後の第１のコンデンサの電荷を反転させて第１及び第
２のコンデンサを直列接続し、これら第１及び第２のコ
ンデンサの両端に並列充電時の充電電圧の２倍の電圧を
発生するスイッチ手段と、直列接続した第１及び第２の
コンデンサを通る閉ループ内でこれら第１及び第２のコ
ンデンサとそれぞれ直列になるように接続するととも
に、スイッチ手段の投入に伴なう第１及び第２のコンデ
ンサの直列接続により未飽和領域から飽和領域に移行す
る第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランスの１次側
巻線と、可飽和トランスの昇圧側である２次側巻線に接
続され、第１の可飽和リアクトルの飽和領域移行に伴な
う第１及び第２のコンデンサの放電電流により充電され
る第３のコンデンサ及びこの第３のコンデンサの充電電
流を流すための閉ループを形成する第２の可飽和リアク
トルと、第２の可飽和リアクトルに対しそれぞれ並列に
なるように、第３のコンデンサの充電終了時点で非飽和
領域から飽和領域に移行する可飽和トランスの２次側巻
線に接続されたピーキングコンデンサ及び負荷とを有す
ることを特徴とする。
【０００９】第２の発明の構成は、直流電源にて並列充
電するように接続した第１及び第２のコンデンサと、投
入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反転
させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これら
第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電電
圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、直列接続し
た第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ内でこれら
第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列になるように
接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴なう第１及
び第２のコンデンサの直列接続により未飽和領域から飽
和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及び可飽和ト
ランスの１次側巻線と、可飽和トランスの昇圧側である
２次側巻線に接続され、第１の可飽和リアクトルの飽和
領域移行に伴なう第１及び第２のコンデンサの放電電流
により充電される第３のコンデンサ及びこの第３のコン
デンサの充電電流を流すための閉ループを形成する第２
の可飽和リアクトルと、第２の可飽和リアクトルに対し
それぞれ並列になるように、第３のコンデンサの充電終
了時点で非飽和領域から飽和領域に移行する可飽和トラ
ンスの２次側巻線に接続されたピーキングコンデンサ及
び負荷と、第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランス
の１次側巻線に対し並列になるよう第１及び第２のコン
デンサに接続して第１及び第２のコンデンサの充電ルー
プを形成するリアクトルとを有することを特徴とする。
電するように接続した第１及び第２のコンデンサと、投
入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反転
させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これら
第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電電
圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、直列接続し
た第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ内でこれら
第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列になるように
接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴なう第１及
び第２のコンデンサの直列接続により未飽和領域から飽
和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及び可飽和ト
ランスの１次側巻線と、可飽和トランスの昇圧側である
２次側巻線に接続され、第１の可飽和リアクトルの飽和
領域移行に伴なう第１及び第２のコンデンサの放電電流
により充電される第３のコンデンサ及びこの第３のコン
デンサの充電電流を流すための閉ループを形成する第２
の可飽和リアクトルと、第２の可飽和リアクトルに対し
それぞれ並列になるように、第３のコンデンサの充電終
了時点で非飽和領域から飽和領域に移行する可飽和トラ
ンスの２次側巻線に接続されたピーキングコンデンサ及
び負荷と、第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランス
の１次側巻線に対し並列になるよう第１及び第２のコン
デンサに接続して第１及び第２のコンデンサの充電ルー
プを形成するリアクトルとを有することを特徴とする。
【００１０】第３の発明の構成は、直流電源にて並列充
電するように接続した第１及び第２のコンデンサと、投
入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反転
させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これら
第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電電
圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、直列接続し
た第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ内でこれら
第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列になるように
接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴なう第１及
び第２のコンデンサの直列接続により未飽和領域から飽
和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及び可飽和ト
ランスの１次側巻線と、可飽和トランスの昇圧側である
２次側巻線に接続され、第１の可飽和リアクトルの飽和
領域移行に伴なう第１及び第２のコンデンサの放電電流
により充電される第３のコンデンサ及びこの第３のコン
デンサの充電電流を流すための閉ループを形成する第２
の可飽和リアクトルと、第２の可飽和リアクトルに対し
それぞれ並列になるように、第３のコンデンサの充電終
了時点で非飽和領域から飽和領域に移行する可飽和トラ
ンスの２次側巻線に接続されたピーキングコンデンサ及
び負荷と、第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランス
の１次側巻線に対し並列になるよう第１及び第２のコン
デンサに接続して第１及び第２のコンデンサの充電ルー
プを形成する第３の可飽和リアクトルと、を有すること
を特徴とする。
電するように接続した第１及び第２のコンデンサと、投
入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反転
させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これら
第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電電
圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、直列接続し
た第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ内でこれら
第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列になるように
接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴なう第１及
び第２のコンデンサの直列接続により未飽和領域から飽
和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及び可飽和ト
ランスの１次側巻線と、可飽和トランスの昇圧側である
２次側巻線に接続され、第１の可飽和リアクトルの飽和
領域移行に伴なう第１及び第２のコンデンサの放電電流
により充電される第３のコンデンサ及びこの第３のコン
デンサの充電電流を流すための閉ループを形成する第２
の可飽和リアクトルと、第２の可飽和リアクトルに対し
それぞれ並列になるように、第３のコンデンサの充電終
了時点で非飽和領域から飽和領域に移行する可飽和トラ
ンスの２次側巻線に接続されたピーキングコンデンサ及
び負荷と、第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランス
の１次側巻線に対し並列になるよう第１及び第２のコン
デンサに接続して第１及び第２のコンデンサの充電ルー
プを形成する第３の可飽和リアクトルと、を有すること
を特徴とする。
【００１１】第４の発明の構成は、第１〜第３の発明に
おいて、１次側巻線に上記第１の可飽和リアクトルを直
列に接続するとともに、２次側巻線に上記可飽和トラン
スの１次側巻線を接続したことを特徴とする。
おいて、１次側巻線に上記第１の可飽和リアクトルを直
列に接続するとともに、２次側巻線に上記可飽和トラン
スの１次側巻線を接続したことを特徴とする。
【００１２】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、第１のコンデンサの容量Ｑ1 と第２のコンデンサの
容量Ｑ2 との関係がＱ1 ≒Ｑ2 となるように構成したこ
とを特徴とする。
て、第１のコンデンサの容量Ｑ1 と第２のコンデンサの
容量Ｑ2 との関係がＱ1 ≒Ｑ2 となるように構成したこ
とを特徴とする。
【００１３】第６の発明は、第４の発明において、パル
ストランスの昇圧比を１：ｎとするとき、第１のコンデ
ンサの容量Ｑ1 、第２のコンデンサの容量Ｑ2 及びピー
キング・コンデンサの容量ＱP の関係が（Ｑ1 ×Ｑ2 ）
／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）≒ｎ2 ・ＱP となるように構成したこ
とを特徴とする。
ストランスの昇圧比を１：ｎとするとき、第１のコンデ
ンサの容量Ｑ1 、第２のコンデンサの容量Ｑ2 及びピー
キング・コンデンサの容量ＱP の関係が（Ｑ1 ×Ｑ2 ）
／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）≒ｎ2 ・ＱP となるように構成したこ
とを特徴とする。
【００１４】
【作用】上記構成の本発明によれば、スイッチ手段の投
入により第１及び第２のコンデンサが直列接続され、第
１の可飽和リアクトルが飽和領域に移行するため第１の
可飽和リアクトルが磁気スイッチとして動作し、第１段
のパルス圧縮がなされる。
入により第１及び第２のコンデンサが直列接続され、第
１の可飽和リアクトルが飽和領域に移行するため第１の
可飽和リアクトルが磁気スイッチとして動作し、第１段
のパルス圧縮がなされる。
【００１５】このとき流れるパルス電流により可飽和ト
ランスを介して第３のコンデンサが充電される。
ランスを介して第３のコンデンサが充電される。
【００１６】第３のコンデンサの充電終了により可飽和
トランスが飽和状態となり、ピーキングコンデンサに第
３のコンデンサの充電電荷が移行することにより負荷に
短パルスが得られる。
トランスが飽和状態となり、ピーキングコンデンサに第
３のコンデンサの充電電荷が移行することにより負荷に
短パルスが得られる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１８】図１に示すように、コンデンサＣ01，Ｃ02
は、高圧直流電源ＨＤＣにて並列充電するように接続し
てある。このときの充電電流を図中に点線の矢印で示
す。同矢印に示すように、コンデンサＣ02の充電電流は
リアクトルＬを通る。
は、高圧直流電源ＨＤＣにて並列充電するように接続し
てある。このときの充電電流を図中に点線の矢印で示
す。同矢印に示すように、コンデンサＣ02の充電電流は
リアクトルＬを通る。
【００１９】スイッチＳＷは、その投入により、充電し
た後のコンデンサＣ01の電荷を反転させてコンデンサＣ
01，Ｃ02を直列接続し、これらコンデンサＣ01，Ｃ02の
両端に並列充電時の充電電圧の２倍の電圧を発生するも
のである。すなわち、スイッチＳＷの投入に伴ない電流
Ｉ0 が流れる。
た後のコンデンサＣ01の電荷を反転させてコンデンサＣ
01，Ｃ02を直列接続し、これらコンデンサＣ01，Ｃ02の
両端に並列充電時の充電電圧の２倍の電圧を発生するも
のである。すなわち、スイッチＳＷの投入に伴ない電流
Ｉ0 が流れる。
【００２０】スイッチＳＷは、ＧＴＯ，ＳＩサイリス
タ，ＩＧＢＴ若しくはＳＣＲ等の半導体スイッチ又はサ
イラトロン若しくはトリガトロン等の放電スイッチで構
成することができる。このとき、スイッチＳＷに直列に
可飽和リアクトルＳＩ0 を接続しておくことによりこの
可飽和リアクトルＳＩ0 を磁気アシストとして用いるこ
とができ、スイッチング損失を低減することができる。
タ，ＩＧＢＴ若しくはＳＣＲ等の半導体スイッチ又はサ
イラトロン若しくはトリガトロン等の放電スイッチで構
成することができる。このとき、スイッチＳＷに直列に
可飽和リアクトルＳＩ0 を接続しておくことによりこの
可飽和リアクトルＳＩ0 を磁気アシストとして用いるこ
とができ、スイッチング損失を低減することができる。
【００２１】可飽和リアクトルＳＩ1 及び昇圧トランス
である可飽和トランスＳＴの１次側巻線は、コンデンサ
Ｃ01，Ｃ02とともに閉ループを形成するよう直列に接続
してある。一方、リアクトルＬに対しては並列に接続し
てある。
である可飽和トランスＳＴの１次側巻線は、コンデンサ
Ｃ01，Ｃ02とともに閉ループを形成するよう直列に接続
してある。一方、リアクトルＬに対しては並列に接続し
てある。
【００２２】可飽和リアクトルＳＩ1 は、スイッチＳＷ
の投入に伴なうコンデンサＣ01，Ｃ 02の直列接続により
未飽和領域から飽和領域に移行するものであり、この結
果スイッチＳＷの投入によりコンデンサＣ01，Ｃ02の両
端に発生する電圧により磁気スイッチとして機能し、直
列に接続した可飽和トランスＳＴの１次側巻線とともに
形成する閉ループに電流Ｉ1 を流してパルス圧縮を行な
う。
の投入に伴なうコンデンサＣ01，Ｃ 02の直列接続により
未飽和領域から飽和領域に移行するものであり、この結
果スイッチＳＷの投入によりコンデンサＣ01，Ｃ02の両
端に発生する電圧により磁気スイッチとして機能し、直
列に接続した可飽和トランスＳＴの１次側巻線とともに
形成する閉ループに電流Ｉ1 を流してパルス圧縮を行な
う。
【００２３】可飽和リアクトルＳＩ2 は、コンデンサＣ
03とともに可飽和トランスＳＴの２次側巻線に直列に接
続され、可飽和トランスＳＴの２次側巻線、可飽和トラ
ンスＳＩ2 及びコンデンサＣ02を通る閉ループを形成す
ることにより、スイッチＳＷの投入に伴なうコンデンサ
Ｃ01，Ｃ02の放電電流である電流Ｉ1 に基づき、コンデ
ンサＣ03に充電電流である電流Ｉ2 を流すように構成し
てある。すなわち、このとき可飽和リアクトルＳＩ2 に
は、電流Ｉ2 が正に流れたとき、飽和をさらに深める方
向になるようにコアを飽和させる直流あるいはパルス状
のリセット電流を流しておく。したがって、このときの
可飽和リアクトルＳＩ2 のインダクタンスは小さい。
03とともに可飽和トランスＳＴの２次側巻線に直列に接
続され、可飽和トランスＳＴの２次側巻線、可飽和トラ
ンスＳＩ2 及びコンデンサＣ02を通る閉ループを形成す
ることにより、スイッチＳＷの投入に伴なうコンデンサ
Ｃ01，Ｃ02の放電電流である電流Ｉ1 に基づき、コンデ
ンサＣ03に充電電流である電流Ｉ2 を流すように構成し
てある。すなわち、このとき可飽和リアクトルＳＩ2 に
は、電流Ｉ2 が正に流れたとき、飽和をさらに深める方
向になるようにコアを飽和させる直流あるいはパルス状
のリセット電流を流しておく。したがって、このときの
可飽和リアクトルＳＩ2 のインダクタンスは小さい。
【００２４】可飽和トランスＳＴは、コンデンサＣ03の
充電が終了した時点で非飽和領域から飽和領域へ移行す
る昇圧トランスである。ピーキングコンデンサＣP 及び
負荷であるレーザヘッドＬＨは、可飽和リアクトルＳＩ
2 に対しそれぞれ並列になるように可飽和トランスＳＴ
の２次側巻線に接続してある。
充電が終了した時点で非飽和領域から飽和領域へ移行す
る昇圧トランスである。ピーキングコンデンサＣP 及び
負荷であるレーザヘッドＬＨは、可飽和リアクトルＳＩ
2 に対しそれぞれ並列になるように可飽和トランスＳＴ
の２次側巻線に接続してある。
【００２５】上記実施例によれば、高圧直流電源ＨＤＣ
にてコンデンサＣ01，Ｃ02を並列充電した後、スイッチ
ＳＷを投入すると電流Ｉ0 が流れコンデンサＣ01の電荷
が反転し、コンデンサＣ01，Ｃ02が直列接続となる。こ
の結果、初めの充電電圧の約２倍の電圧が直列接続した
コンデンサＣ01，Ｃ02の両端に発生する。
にてコンデンサＣ01，Ｃ02を並列充電した後、スイッチ
ＳＷを投入すると電流Ｉ0 が流れコンデンサＣ01の電荷
が反転し、コンデンサＣ01，Ｃ02が直列接続となる。こ
の結果、初めの充電電圧の約２倍の電圧が直列接続した
コンデンサＣ01，Ｃ02の両端に発生する。
【００２６】同時に可飽和リアクトルＳＩ1 が非飽和領
域から飽和領域へ移行して電流Ｉ1が流れる。この結
果、パルス圧縮がなされる。
域から飽和領域へ移行して電流Ｉ1が流れる。この結
果、パルス圧縮がなされる。
【００２７】このようにして圧縮されたパルスは、可飽
和トランスＳＴで昇圧される。この結果、可飽和トラン
スＳＴ、可飽和リアクトルＳＩ2 及びコンデンサＣ03で
閉ループが形成されコンデンサＣ03は充電電流Ｉ2 によ
り充電される。
和トランスＳＴで昇圧される。この結果、可飽和トラン
スＳＴ、可飽和リアクトルＳＩ2 及びコンデンサＣ03で
閉ループが形成されコンデンサＣ03は充電電流Ｉ2 によ
り充電される。
【００２８】コンデンサＣ03の充電が終了すると可飽和
トランスＳＴが飽和領域に移行する。この結果、可飽和
リアクトルＳＩ2 は一方の飽和領域から非飽和領域へ移
行してインダクタンスが大となる一方、コンデンサ
Ｃ03、可飽和トランスＳＴ及びピーキング・コンデンサ
ＣP で閉ループが形成されるので、コンデンサＣ03の充
電電荷が電流Ｉ3 となってピーキング・コンデンサＣP
に移行することによりレーザ・ヘッドＬＨに短パルスを
得る。
トランスＳＴが飽和領域に移行する。この結果、可飽和
リアクトルＳＩ2 は一方の飽和領域から非飽和領域へ移
行してインダクタンスが大となる一方、コンデンサ
Ｃ03、可飽和トランスＳＴ及びピーキング・コンデンサ
ＣP で閉ループが形成されるので、コンデンサＣ03の充
電電荷が電流Ｉ3 となってピーキング・コンデンサＣP
に移行することによりレーザ・ヘッドＬＨに短パルスを
得る。
【００２９】上記実施例においては、コンデンサＣ02の
充電ループにリアクトルＬを接続したが、これは図２に
示すように可飽和リアクトルＳＩ3 であっても良い。可
飽和リアクトルＳＩ3 の場合には充放電の周期の差の他
にインダクタンスの差をつけられるため、漏れがより小
さくなる。また、図３に示すように、リアクタンスＬを
除去しても良い。この場合には、充電電流に対して可飽
和リアクトルＳＩ1 及び可飽和トランスＳＴを、飽和が
さらに深まるようにリセットしておく。このことによ
り、さらに小形化を図り得る。
充電ループにリアクトルＬを接続したが、これは図２に
示すように可飽和リアクトルＳＩ3 であっても良い。可
飽和リアクトルＳＩ3 の場合には充放電の周期の差の他
にインダクタンスの差をつけられるため、漏れがより小
さくなる。また、図３に示すように、リアクタンスＬを
除去しても良い。この場合には、充電電流に対して可飽
和リアクトルＳＩ1 及び可飽和トランスＳＴを、飽和が
さらに深まるようにリセットしておく。このことによ
り、さらに小形化を図り得る。
【００３０】さらに、図４に示すように、可飽和トラン
スＳＴの前段にパルストランスＰＴを接続しても良く、
この場合には最終段のパルス幅をより小さくすることが
できる。この場合は可飽和リアクトルＳＩ1 及びパルス
トランスＰＴを図３の場合と同様にリセットとしてお
く。
スＳＴの前段にパルストランスＰＴを接続しても良く、
この場合には最終段のパルス幅をより小さくすることが
できる。この場合は可飽和リアクトルＳＩ1 及びパルス
トランスＰＴを図３の場合と同様にリセットとしてお
く。
【００３１】本発明の実施例における上記可飽和リアク
トルＳＩ0 ，ＳＩ1 ，ＳＩ2 、可飽和トランスＳＴ及び
パルストランスＰＴの磁心材には鉄基アモルファス、Ｃ
Ｏ基アモルファス、鉄系微結晶質等を好適に用いること
ができる。また、コンデンサＣ01の容量Ｑ1 とコンデン
サＣ02の容量Ｑ2 との関係がＱ1 ≒Ｑ2 となるととも
に、可飽和トランスＳＴ（可飽和トランスＳＴとパルス
トランスＰＴとを用いる場合は両者の和）の昇圧比を
１：ｎとし、且つピーキング・コンデンサＣP の容量Ｑ
P とするとき、（Ｑ1 ×Ｑ2 ）／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）≒ｎ2
・ＱP となるように構成してある。
トルＳＩ0 ，ＳＩ1 ，ＳＩ2 、可飽和トランスＳＴ及び
パルストランスＰＴの磁心材には鉄基アモルファス、Ｃ
Ｏ基アモルファス、鉄系微結晶質等を好適に用いること
ができる。また、コンデンサＣ01の容量Ｑ1 とコンデン
サＣ02の容量Ｑ2 との関係がＱ1 ≒Ｑ2 となるととも
に、可飽和トランスＳＴ（可飽和トランスＳＴとパルス
トランスＰＴとを用いる場合は両者の和）の昇圧比を
１：ｎとし、且つピーキング・コンデンサＣP の容量Ｑ
P とするとき、（Ｑ1 ×Ｑ2 ）／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）≒ｎ2
・ＱP となるように構成してある。
【００３２】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、最終段のインダクタンスを小さ
くすることができるので、短パルス化を達成し得る。可
飽和トランスの代わりに可飽和トランスとパルストラン
スとを組合せた場合には、さらに短パルス可を図り得
る。
うに、本発明によれば、最終段のインダクタンスを小さ
くすることができるので、短パルス化を達成し得る。可
飽和トランスの代わりに可飽和トランスとパルストラン
スとを組合せた場合には、さらに短パルス可を図り得
る。
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図。
【図２】本発明の第２の実施例の主要部を抽出して示す
回路図。
回路図。
【図３】本発明の第３の実施例の主要部を抽出して示す
回路図。
回路図。
【図４】本発明の第４の実施例の主要部を抽出して示す
回路図。
回路図。
【図５】従来技術を示す回路図。
ＨＤＣ 高圧直流電源 Ｃ01，Ｃ02，Ｃ03 コンデンサ ＳＷ スイッチ ＳＩ1 ，ＳＩ2 ，ＳＩ3 可飽和リアクトル ＳＴ 可飽和トランス ＰＴ パルストランス ＣP ピーキングコンデンサ ＬＨ レーザヘッド
Claims (6)
- 【請求項１】 直流電源にて並列充電するように接続し
た第１及び第２のコンデンサと、 投入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反
転させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これ
ら第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電
電圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、 直列接続した第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ
内でこれら第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列に
なるように接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴
なう第１及び第２のコンデンサの直列接続により未飽和
領域から飽和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及
び可飽和トランスの１次側巻線と、 可飽和トランスの昇圧側である２次側巻線に接続され、
第１の可飽和リアクトルの飽和領域移行に伴なう第１及
び第２のコンデンサの放電電流により充電される第３の
コンデンサ及びこの第３のコンデンサの充電電流を流す
ための閉ループを形成する第２の可飽和リアクトルと、 第２の可飽和リアクトルに対しそれぞれ並列になるよう
に、第３のコンデンサの充電終了時点で非飽和領域から
飽和領域に移行する可飽和トランスの２次側巻線に接続
されたピーキングコンデンサ及び負荷とを有することを
特徴とするパルス電源。 - 【請求項２】 直流電源にて並列充電するように接続し
た第１及び第２のコンデンサと、 投入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反
転させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これ
ら第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電
電圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、 直列接続した第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ
内でこれら第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列に
なるように接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴
なう第１及び第２のコンデンサの直列接続により未飽和
領域から飽和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及
び可飽和トランスの１次側巻線と、 可飽和トランスの昇圧側である２次側巻線に接続され、
第１の可飽和リアクトルの飽和領域移行に伴なう第１及
び第２のコンデンサの放電電流により充電される第３の
コンデンサ及びこの第３のコンデンサの充電電流を流す
ための閉ループを形成する第２の可飽和リアクトルと、 第２の可飽和リアクトルに対しそれぞれ並列になるよう
に、第３のコンデンサの充電終了時点で非飽和領域から
飽和領域に移行する可飽和トランスの２次側巻線に接続
されたピーキングコンデンサ及び負荷と、 第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランスの１次側巻
線に対し並列になるよう第１及び第２のコンデンサに接
続して第１及び第２のコンデンサの充電ループを形成す
るリアクトルとを有することを特徴とするパルス電源。 - 【請求項３】 直流電源にて並列充電するように接続し
た第１及び第２のコンデンサと、 投入により、充電した後の第１のコンデンサの電荷を反
転させて第１及び第２のコンデンサを直列接続し、これ
ら第１及び第２のコンデンサの両端に並列充電時の充電
電圧の２倍の電圧を発生するスイッチ手段と、 直列接続した第１及び第２のコンデンサを通る閉ループ
内でこれら第１及び第２のコンデンサとそれぞれ直列に
なるように接続するとともに、スイッチ手段の投入に伴
なう第１及び第２のコンデンサの直列接続により未飽和
領域から飽和領域に移行する第１の可飽和リアクトル及
び可飽和トランスの１次側巻線と、 可飽和トランスの昇圧側である２次側巻線に接続され、
第１の可飽和リアクトルの飽和領域移行に伴なう第１及
び第２のコンデンサの放電電流により充電される第３の
コンデンサ及びこの第３のコンデンサの充電電流を流す
ための閉ループを形成する第２の可飽和リアクトルと、 第２の可飽和リアクトルに対しそれぞれ並列になるよう
に、第３のコンデンサの充電終了時点で非飽和領域から
飽和領域に移行する可飽和トランスの２次側巻線に接続
されたピーキングコンデンサ及び負荷と、 第１の可飽和リアクトル及び可飽和トランスの１次側巻
線に対し並列になるよう第１及び第２のコンデンサに接
続して第１及び第２のコンデンサの充電ループを形成す
る第３の可飽和リアクトルとを有することを特徴とする
パルス電源。 - 【請求項４】 １次側巻線に上記第１の可飽和リアクト
ルを直列に接続するとともに、２次側巻線に上記可飽和
トランスの１次側巻線を接続したことを特徴とする［請
求項１］〜［請求項３］に記載するパルス電源。 - 【請求項５】 第１のコンデンサの容量Ｑ1 と第２のコ
ンデンサの容量Ｑ2との関係がＱ1 ≒Ｑ2 となるように
構成したことを特徴とする［請求項１］〜［請求項４］
に記載するパルス電源。 - 【請求項６】 パルストランスの昇圧比を１：ｎとする
とき、第１のコンデンサの容量Ｑ1 、第２のコンデンサ
の容量Ｑ2 及びピーキング・コンデンサの容量ＱP の関
係が（Ｑ1 ×Ｑ2 ）／（Ｑ1 ＋Ｑ2 ）≒ｎ2 ・ＱP とな
るように構成したことを特徴とする［請求項４］に記載
するパルス電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15995A JPH08186476A (ja) | 1995-01-05 | 1995-01-05 | パルス電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15995A JPH08186476A (ja) | 1995-01-05 | 1995-01-05 | パルス電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08186476A true JPH08186476A (ja) | 1996-07-16 |
Family
ID=11466268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15995A Withdrawn JPH08186476A (ja) | 1995-01-05 | 1995-01-05 | パルス電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08186476A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102592808A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-18 | 山东大学 | 一种有载分接开关及其工作方法 |
-
1995
- 1995-01-05 JP JP15995A patent/JPH08186476A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102592808A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-18 | 山东大学 | 一种有载分接开关及其工作方法 |
| CN102592808B (zh) * | 2012-02-14 | 2014-09-03 | 山东大学 | 一种有载分接开关及其工作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |