JPH09223837A - レーザー電源装置 - Google Patents
レーザー電源装置Info
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- JPH09223837A JPH09223837A JP2940396A JP2940396A JPH09223837A JP H09223837 A JPH09223837 A JP H09223837A JP 2940396 A JP2940396 A JP 2940396A JP 2940396 A JP2940396 A JP 2940396A JP H09223837 A JPH09223837 A JP H09223837A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 立ち上がり時及び立ち下がり時の遅れがな
く、且つリップルを最小に抑えることのできるレーザー
電源装置を提供する。 【解決手段】 整流部Ｄ０が供給された交流を直流に変
換し、コントロール部１９が変換された直流をＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ部１７の第一のスイッチ素子Ｑ１を制御し
てパワーコントロールすると共にインダクタＬが電流を
平滑化する。さらに、第二のスイッチ素子Ｑ２により、
レーザー励起光源ＦＬへ電力を供給しない場合にはイン
ダクタＬに電流を流した状態でレーザー励起光源ＦＬへ
の電流をカットし、また、電力を供給する場合には電流
をレーザー励起光源ＦＬへ流すようにする。また、ＤＣ
／ＤＣコンバータ部１７が複数層設けられている場合に
は、コントロール部１９が各層の第一のスイッチ素子Ｑ
１を制御することにより電流を重ねて所望の波形の電流
を得る。
く、且つリップルを最小に抑えることのできるレーザー
電源装置を提供する。 【解決手段】 整流部Ｄ０が供給された交流を直流に変
換し、コントロール部１９が変換された直流をＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ部１７の第一のスイッチ素子Ｑ１を制御し
てパワーコントロールすると共にインダクタＬが電流を
平滑化する。さらに、第二のスイッチ素子Ｑ２により、
レーザー励起光源ＦＬへ電力を供給しない場合にはイン
ダクタＬに電流を流した状態でレーザー励起光源ＦＬへ
の電流をカットし、また、電力を供給する場合には電流
をレーザー励起光源ＦＬへ流すようにする。また、ＤＣ
／ＤＣコンバータ部１７が複数層設けられている場合に
は、コントロール部１９が各層の第一のスイッチ素子Ｑ
１を制御することにより電流を重ねて所望の波形の電流
を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はレーザー電源装置
に係り、さらに詳しくは、電源オンとした立ち上がり時
及び電源オフとした立ち下がり時の応答に特徴を有する
レーザー電源装置に関するものである。
に係り、さらに詳しくは、電源オンとした立ち上がり時
及び電源オフとした立ち下がり時の応答に特徴を有する
レーザー電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４を参照するに、従来より一般的なＣ
Ｏ２高周波放電レーザー電源装置１では、商用三相交流
Ａを直流に変換する整流ダイオードＤ１と、パワーコン
トロールするＤＣ／ＤＣコンバータ部３と、高周波に変
換するインバータ５と、放電電極７から放電するトラン
スマッチング９を有している。
Ｏ２高周波放電レーザー電源装置１では、商用三相交流
Ａを直流に変換する整流ダイオードＤ１と、パワーコン
トロールするＤＣ／ＤＣコンバータ部３と、高周波に変
換するインバータ５と、放電電極７から放電するトラン
スマッチング９を有している。
【０００３】また、図５を参照するに、ＹＡＧレーザー
電源装置１１では、商用三相交流Ａを直流に変換する整
流ダイオードＤ１と、パワーコントロールするＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ部１３と、レーザ光を発するフラッシュラ
ンプＦＬを有している。
電源装置１１では、商用三相交流Ａを直流に変換する整
流ダイオードＤ１と、パワーコントロールするＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ部１３と、レーザ光を発するフラッシュラ
ンプＦＬを有している。
【０００４】前記レーザー電源装置１、１１に使用され
ているＤＣ／ＤＣコンバータ部３、１３は、平滑コンデ
ンサＣ１と、スイッチ素子Ｑ１と、還流ダイオードＤ
２、インダクタＬ１、キャパシタＣ２等を有している。
ているＤＣ／ＤＣコンバータ部３、１３は、平滑コンデ
ンサＣ１と、スイッチ素子Ｑ１と、還流ダイオードＤ
２、インダクタＬ１、キャパシタＣ２等を有している。
【０００５】このＤＣ／ＤＣコンバータ部３、１３で
は、スイッチ素子Ｑ１でチョッパすることにより供給電
力のパワーコントロールを行っている。また、リップル
を抑えるためインダクタＬ１やキャパシタＣ２によりフ
ィルターをかけている。
は、スイッチ素子Ｑ１でチョッパすることにより供給電
力のパワーコントロールを行っている。また、リップル
を抑えるためインダクタＬ１やキャパシタＣ２によりフ
ィルターをかけている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、インダクタＬ１やキャパシ
タＣ２を用いているため、立ち上がり及び立ち下がり時
に遅れを生じる。これを回避するためにスイッチ素子Ｑ
１の切換えやフィードバックを速くする必要が有り、複
雑になるという問題がある。
うな従来の技術にあっては、インダクタＬ１やキャパシ
タＣ２を用いているため、立ち上がり及び立ち下がり時
に遅れを生じる。これを回避するためにスイッチ素子Ｑ
１の切換えやフィードバックを速くする必要が有り、複
雑になるという問題がある。
【０００７】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、立ち上がり時及び立
ち下がり時の遅れがなく、且つリップルを最小に抑える
ことのできるレーザー電源装置を提供することにある。
術に着目してなされたものであり、立ち上がり時及び立
ち下がり時の遅れがなく、且つリップルを最小に抑える
ことのできるレーザー電源装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のレーザー電源装置は、商用
電源を直流化する整流部と、レーザー励起光源に電力を
供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部とを有するレーザー電
源装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が、パワ
ーコントロール用の第一のスイッチ素子と、電流平滑用
のインダクタと、オン・オフ制御により前記インダクタ
に電流を流した状態で前記レーザー励起光源への電流を
カット可能に設けられた第二のスイッチ素子を有すると
共に、前記第一のスイッチ素子と第二のスイッチ素子を
制御するコントロール部を備えてなることを特徴とする
ものである。
めに、請求項１による発明のレーザー電源装置は、商用
電源を直流化する整流部と、レーザー励起光源に電力を
供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部とを有するレーザー電
源装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が、パワ
ーコントロール用の第一のスイッチ素子と、電流平滑用
のインダクタと、オン・オフ制御により前記インダクタ
に電流を流した状態で前記レーザー励起光源への電流を
カット可能に設けられた第二のスイッチ素子を有すると
共に、前記第一のスイッチ素子と第二のスイッチ素子を
制御するコントロール部を備えてなることを特徴とする
ものである。
【０００９】従って、整流部が供給された例えば商用２
００Ｖの三相交流を直流に変換し、コントロール部の制
御によりこの変換された直流をＤＣ／ＤＣコンバータ部
の第一のスイッチ素子を制御してパワーコントロールす
ると共に電流平滑用インダクタが電流を平滑化する。さ
らに、第二のスイッチ素子を制御することにより、レー
ザー励起光源へ電力を供給しない場合には電流平滑用イ
ンダクタに電流を流した状態でレーザー励起光源への電
流をカットし、また、レーザー励起光源へ電力を供給す
る場合には電流をレーザー励起光源へ流れるようにす
る。
００Ｖの三相交流を直流に変換し、コントロール部の制
御によりこの変換された直流をＤＣ／ＤＣコンバータ部
の第一のスイッチ素子を制御してパワーコントロールす
ると共に電流平滑用インダクタが電流を平滑化する。さ
らに、第二のスイッチ素子を制御することにより、レー
ザー励起光源へ電力を供給しない場合には電流平滑用イ
ンダクタに電流を流した状態でレーザー励起光源への電
流をカットし、また、レーザー励起光源へ電力を供給す
る場合には電流をレーザー励起光源へ流れるようにす
る。
【００１０】請求項２による発明のレーザー電源装置
は、請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ部が、並列に
二以上設けられていることを特徴とするものである。
は、請求項１記載のＤＣ／ＤＣコンバータ部が、並列に
二以上設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】従って、コントロール部が各層のＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ部の第一のスイッチ素子を制御することに
より電流を重ね合せる。
Ｃコンバータ部の第一のスイッチ素子を制御することに
より電流を重ね合せる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。
を図面に基づいて説明する。
【００１３】図１には、この発明にかかるレーザー電源
装置の回路図が示されている。図１（Ａ）を参照する
に、このレーザー電源装置１５では、例えば商用２００
Ｖの三相交流Ａ等を整流する整流ダイオードＤ１と、パ
ワーコントロールするＤＣ／ＤＣコンバータ部１７と、
を有している。
装置の回路図が示されている。図１（Ａ）を参照する
に、このレーザー電源装置１５では、例えば商用２００
Ｖの三相交流Ａ等を整流する整流ダイオードＤ１と、パ
ワーコントロールするＤＣ／ＤＣコンバータ部１７と、
を有している。
【００１４】前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部１７では、前
記整流ダイオードＤ１により整流された直流を平滑にす
る平滑コンデンサＣ１が接続され、この平滑コンデンサ
Ｃ１には、パワーコントロールを行うコントロール部１
９により制御される第一のスイッチ素子Ｑ１が接続され
ている。また、流れる電流値を検出する電流センサＳが
設けられており、検出信号を前記コントロール部１９に
伝達している。
記整流ダイオードＤ１により整流された直流を平滑にす
る平滑コンデンサＣ１が接続され、この平滑コンデンサ
Ｃ１には、パワーコントロールを行うコントロール部１
９により制御される第一のスイッチ素子Ｑ１が接続され
ている。また、流れる電流値を検出する電流センサＳが
設けられており、検出信号を前記コントロール部１９に
伝達している。
【００１５】前記第一のスイッチ素子Ｑ１には還流ダイ
オードＤ２及びインダクタＬが接続されており、さらに
前記コントロール部１９により制御される第二のスイッ
チ素子Ｑ２が接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバー
タ部１７はレーザー光を発するフラッシュランプＦＬに
接続されている。
オードＤ２及びインダクタＬが接続されており、さらに
前記コントロール部１９により制御される第二のスイッ
チ素子Ｑ２が接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバー
タ部１７はレーザー光を発するフラッシュランプＦＬに
接続されている。
【００１６】図２を参照して、前記ＤＣ／ＤＣコンバー
タ部１７における動作を説明する。フラッシュランプＦ
Ｌによりレーザー光を発しない場合にはコントロール部
１９の制御により第二のスイッチ素子Ｑ２を常にオンと
しておき、レーザー光を発する場合にはオフとする（図
２中Ｑ２参照）。
タ部１７における動作を説明する。フラッシュランプＦ
Ｌによりレーザー光を発しない場合にはコントロール部
１９の制御により第二のスイッチ素子Ｑ２を常にオンと
しておき、レーザー光を発する場合にはオフとする（図
２中Ｑ２参照）。
【００１７】電流を設定値にするためのパワーコントロ
ールは第一のスイッチ素子Ｑ１を用いてコントロール部
１９により行う。すなわち、第一のスイッチ素子Ｑ１を
オンとすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１７を流れる電
流値Ｉ１は徐々に増加し（図２中Ｉ１参照）、第一のス
イッチ素子Ｑ１をオフとすると所定の一定値を保持す
る。
ールは第一のスイッチ素子Ｑ１を用いてコントロール部
１９により行う。すなわち、第一のスイッチ素子Ｑ１を
オンとすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ部１７を流れる電
流値Ｉ１は徐々に増加し（図２中Ｉ１参照）、第一のス
イッチ素子Ｑ１をオフとすると所定の一定値を保持す
る。
【００１８】前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部１７に電流値
Ｉ１が流れている状態において第二のスイッチ素子Ｑ２
をオフとすると、フラッシュランプＦＬに電流Ｉ２が流
れる。このときの電流値Ｉ２のパワーコントロールを行
うために、コントロール部１９は、例えばＰＷＭ（パル
ス幅変調）方法により第一のスイッチ素子Ｑ１のオン時
間を制御して、電流値Ｉ２が所定の設定上限及び設定下
限の範囲内にくるようにして所定の平均電流値を得るよ
うにする（図２中Ｉ２参照）。
Ｉ１が流れている状態において第二のスイッチ素子Ｑ２
をオフとすると、フラッシュランプＦＬに電流Ｉ２が流
れる。このときの電流値Ｉ２のパワーコントロールを行
うために、コントロール部１９は、例えばＰＷＭ（パル
ス幅変調）方法により第一のスイッチ素子Ｑ１のオン時
間を制御して、電流値Ｉ２が所定の設定上限及び設定下
限の範囲内にくるようにして所定の平均電流値を得るよ
うにする（図２中Ｉ２参照）。
【００１９】以上の結果から、第二のスイッチ素子Ｑ２
を常にオンとしておくことにより、リップル低減用のイ
ンダクタＬに予め電流を流してエネルギーをためておく
ので、立ち上がり及び立ち下がり時に遅れを生じない。
を常にオンとしておくことにより、リップル低減用のイ
ンダクタＬに予め電流を流してエネルギーをためておく
ので、立ち上がり及び立ち下がり時に遅れを生じない。
【００２０】また、これに伴い、インダクタＬを大きく
できるので、第一のスイッチ素子Ｑ１のスイッチング周
波数が低くてもパワーコントロールが可能になり、スイ
ッチング損失を抑えることができる。
できるので、第一のスイッチ素子Ｑ１のスイッチング周
波数が低くてもパワーコントロールが可能になり、スイ
ッチング損失を抑えることができる。
【００２１】一方、図１（Ｂ）を参照するに、前述の図
１（Ａ）に示した回路図におけるＤＣ／ＤＣコンバータ
部１７に並行して同じ回路Ｂが設けられている。この回
路Ｂにおける第一のスイッチ素子Ｑ２１及び第二のスイ
ッチ素子Ｑ２２も前述の第一のスイッチ素子Ｑ１及び第
二のスイッチ素子Ｑ２と同様にして前記コントロール部
１９に制御されている。
１（Ａ）に示した回路図におけるＤＣ／ＤＣコンバータ
部１７に並行して同じ回路Ｂが設けられている。この回
路Ｂにおける第一のスイッチ素子Ｑ２１及び第二のスイ
ッチ素子Ｑ２２も前述の第一のスイッチ素子Ｑ１及び第
二のスイッチ素子Ｑ２と同様にして前記コントロール部
１９に制御されている。
【００２２】以上の結果から、同様のＤＣ／ＤＣコンバ
ータ部１７を複数設けることができるので、図３に示さ
れるように、電流の合成を容易に行うことができ、所望
の波形の電流を得ることができる。
ータ部１７を複数設けることができるので、図３に示さ
れるように、電流の合成を容易に行うことができ、所望
の波形の電流を得ることができる。
【００２３】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施の形態におけるコントロール部１９による電流制御
を、パルス幅を変えることにより行うＰＷＭで行った
が、このほか、一定幅のパルスの周波数を制御するＰＦ
Ｍ（パルス周波数変調）や、一定の範囲内に入るように
制御するヒステリシス制御で行っても全く同様である。
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施の形態におけるコントロール部１９による電流制御
を、パルス幅を変えることにより行うＰＷＭで行った
が、このほか、一定幅のパルスの周波数を制御するＰＦ
Ｍ（パルス周波数変調）や、一定の範囲内に入るように
制御するヒステリシス制御で行っても全く同様である。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるレーザー電源装置では、整流部が供給された例えば
商用２００Ｖの三相交流を直流に変換し、コントロール
部の制御によりこの変換された直流をＤＣ／ＤＣコンバ
ータ部の第一のスイッチ素子を制御してパワーコントロ
ールすると共に電流平滑用インダクタが電流を平滑化す
る。さらに、第二のスイッチ素子を制御することによ
り、レーザー励起光源へ電力を供給しない場合には電流
平滑用インダクタに電流を流した状態でレーザー励起光
源への電流をカットし、また、レーザー光を発すべくレ
ーザー励起光源へ電力を供給する場合には電流をレーザ
ー励起光源へ流れるようにする。このため、レーザー励
起光源を作動させない場合にも電流平滑用インダクタに
は常に電流を流しておくことができ、レーザー電源装置
をオンとした時に遅れなく立ち上げることができる。ま
た、これに伴い、電流平滑用インダクタを大きくするこ
とができ、低い周波数でも平滑な電流を供給することが
できる。
よるレーザー電源装置では、整流部が供給された例えば
商用２００Ｖの三相交流を直流に変換し、コントロール
部の制御によりこの変換された直流をＤＣ／ＤＣコンバ
ータ部の第一のスイッチ素子を制御してパワーコントロ
ールすると共に電流平滑用インダクタが電流を平滑化す
る。さらに、第二のスイッチ素子を制御することによ
り、レーザー励起光源へ電力を供給しない場合には電流
平滑用インダクタに電流を流した状態でレーザー励起光
源への電流をカットし、また、レーザー光を発すべくレ
ーザー励起光源へ電力を供給する場合には電流をレーザ
ー励起光源へ流れるようにする。このため、レーザー励
起光源を作動させない場合にも電流平滑用インダクタに
は常に電流を流しておくことができ、レーザー電源装置
をオンとした時に遅れなく立ち上げることができる。ま
た、これに伴い、電流平滑用インダクタを大きくするこ
とができ、低い周波数でも平滑な電流を供給することが
できる。
【００２５】請求項２の発明によるレーザー電源装置で
は、コントロール部が各層のＤＣ／ＤＣコンバータ部の
第一のスイッチ素子を制御することにより電流を重ねる
ことができるので、所望の波形の電流を容易に得ること
ができる。
は、コントロール部が各層のＤＣ／ＤＣコンバータ部の
第一のスイッチ素子を制御することにより電流を重ねる
ことができるので、所望の波形の電流を容易に得ること
ができる。
【図１】この発明にかかるレーザー電源装置の回路図で
ある。
ある。
【図２】コントロール部によるスイッチ素子の制御に伴
う電流の変化を示すグラフである。
う電流の変化を示すグラフである。
【図３】電流を重ね合せた状態を示す説明図である。
【図４】従来におけるＣＯ２高周波放電レーザーの電源
装置を示す回路図である。
装置を示す回路図である。
【図５】ＹＡＧ用のレーザー電源装置を示す回路図であ
る。
る。
１５ レーザー電源装置 １７ ＤＣ／ＤＣコンバータ部 １９ コントロール部 Ｄ０ 整流ダイオード（整流部） ＦＬ フラッシュランプ（レーザー励起光源） Ｌ インダクタ Ｑ１ 第一のスイッチ素子 Ｑ２ 第二のスイッチ素子
Claims (2)
- 【請求項１】 商用電源を直流化する整流部と、レーザ
ー励起光源に電力を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ部と
を有するレーザー電源装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコ
ンバータ部が、パワーコントロール用の第一のスイッチ
素子と、電流平滑用のインダクタと、オン・オフ制御に
より前記インダクタに電流を流し且つ前記レーザー励起
光源への電流をカット可能に設けられた第二のスイッチ
素子を有すると共に、前記第一のスイッチ素子と第二の
スイッチ素子を制御するコントロール部を備えてなるこ
とを特徴とするレーザー電源装置。 - 【請求項２】 前記ＤＣ／ＤＣコンバータ部が、並列に
二以上設けられていることを特徴とする請求項１記載の
レーザー電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2940396A JPH09223837A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | レーザー電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2940396A JPH09223837A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | レーザー電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223837A true JPH09223837A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12275181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2940396A Pending JPH09223837A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | レーザー電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09223837A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359979A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Ngk Insulators Ltd | 高電圧パルス発生回路 |
| US8237417B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-08-07 | Fujitsu Semiconductor Limited | DC-DC converter, DC-DC converter control method, and electronic device |
| US11370228B2 (en) | 2019-11-28 | 2022-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Image recording apparatus, output control method, and storage medium |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP2940396A patent/JPH09223837A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002359979A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Ngk Insulators Ltd | 高電圧パルス発生回路 |
| US8237417B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-08-07 | Fujitsu Semiconductor Limited | DC-DC converter, DC-DC converter control method, and electronic device |
| US11370228B2 (en) | 2019-11-28 | 2022-06-28 | Ricoh Company, Ltd. | Image recording apparatus, output control method, and storage medium |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050627 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050719 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051122 |