JPH10271849A - 大容量パルス電源装置 - Google Patents
大容量パルス電源装置Info
- Publication number
- JPH10271849A JPH10271849A JP8736897A JP8736897A JPH10271849A JP H10271849 A JPH10271849 A JP H10271849A JP 8736897 A JP8736897 A JP 8736897A JP 8736897 A JP8736897 A JP 8736897A JP H10271849 A JPH10271849 A JP H10271849A
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- Japan
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- output
- waveform
- pulse power
- power supply
- pulse
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- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 検出の遅れ要素を無くし、かつ高速に制御す
る事によりオーバーシュートを無くし、もって負荷に安
定したパルスエネルギーを供給することの出来る大容量
パルス電源装置を提供する事を目的とする。 【解決の手段】 出力電圧Ｖと平滑フィルタＬ、Ｃの前
段のＣＴより検出した出力電流Ｉとを、乗算器Ｘで掛算
して電力信号Ｐを得る。そして、電力信号Ｐと階段状の
基準信号Ｐｒｅｆとを比較器ＣＯＭで比較制御し、自走
発振周波数のＰＷＭ波形を作る。このＰＷＭ波形により
ＩＧＢＴをスイッチング制御して、定電圧入力ＤＣＶよ
り定電力のパルス出力を作りランプなどの負荷Ｒに供給
する。これにより、平滑フィルタや誤動作防止用コンデ
ンサによる検出遅れが無くなる。更に、自走発振周波数
のＰＷＭ波形であるので、自動的に周波数を変えて応答
速度を早くすることができる。また、立ち上がり時には
ＰＷＭデューティを最大にするので、これによっても応
答を早くすることが出来る。
る事によりオーバーシュートを無くし、もって負荷に安
定したパルスエネルギーを供給することの出来る大容量
パルス電源装置を提供する事を目的とする。 【解決の手段】 出力電圧Ｖと平滑フィルタＬ、Ｃの前
段のＣＴより検出した出力電流Ｉとを、乗算器Ｘで掛算
して電力信号Ｐを得る。そして、電力信号Ｐと階段状の
基準信号Ｐｒｅｆとを比較器ＣＯＭで比較制御し、自走
発振周波数のＰＷＭ波形を作る。このＰＷＭ波形により
ＩＧＢＴをスイッチング制御して、定電圧入力ＤＣＶよ
り定電力のパルス出力を作りランプなどの負荷Ｒに供給
する。これにより、平滑フィルタや誤動作防止用コンデ
ンサによる検出遅れが無くなる。更に、自走発振周波数
のＰＷＭ波形であるので、自動的に周波数を変えて応答
速度を早くすることができる。また、立ち上がり時には
ＰＷＭデューティを最大にするので、これによっても応
答を早くすることが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ加工などに
使用するパルス波形を生成する、大容量パルス電源装置
の制御方式に関する。
使用するパルス波形を生成する、大容量パルス電源装置
の制御方式に関する。
【０００２】
（２） 従来より、この種のパルス電源装置には定電流制御方式
が用いられていたが、ショット時に負荷の特性が変化し
てしまう為に、安定したエネルギーを供給出来ない等の
問題点があった。また、最近のレーザ加工では、波形制
御と呼ばれる階段状のパルス波形を使用した微細加工が
行われるようになり、電源の安定供給と高速応答が要求
されるようになり定電力制御方式が行われるようになっ
た。
が用いられていたが、ショット時に負荷の特性が変化し
てしまう為に、安定したエネルギーを供給出来ない等の
問題点があった。また、最近のレーザ加工では、波形制
御と呼ばれる階段状のパルス波形を使用した微細加工が
行われるようになり、電源の安定供給と高速応答が要求
されるようになり定電力制御方式が行われるようになっ
た。
【０００３】図１は従来より用いられている定電力制御
方式の大容量パルス電源装置の回路図であり、図２はこ
の回路を用いた時の制御波形と出力波形である。図１に
おいて、出力電圧Ｖと、Ｌ、Ｃからなる平滑フィルタ出
力のシャントＳＨから検出した出力電流Ｉとを、乗算器
Ｘで掛算して電力信号Ｐを得る。
方式の大容量パルス電源装置の回路図であり、図２はこ
の回路を用いた時の制御波形と出力波形である。図１に
おいて、出力電圧Ｖと、Ｌ、Ｃからなる平滑フィルタ出
力のシャントＳＨから検出した出力電流Ｉとを、乗算器
Ｘで掛算して電力信号Ｐを得る。
【０００４】そして、この電力信号Ｐと階段状の基準信
号Ｐｒｅｆとを誤差増幅器ＯＰ１により比較制御する。
さらに、この出力信号と一定周波数の鋸歯状波とを比較
器ＣＯＭで比較し、一定周波数のＰＷＭ波形を得る。こ
のＰＷＭ波形によりＩＧＢＴなどの電圧駆動素子Ｑをス
イッチング制御することにより、定電圧入力ＤＣＶより
定電力のパルス出力を得て、ランプなどの負荷Ｒに供給
することが出来る。
号Ｐｒｅｆとを誤差増幅器ＯＰ１により比較制御する。
さらに、この出力信号と一定周波数の鋸歯状波とを比較
器ＣＯＭで比較し、一定周波数のＰＷＭ波形を得る。こ
のＰＷＭ波形によりＩＧＢＴなどの電圧駆動素子Ｑをス
イッチング制御することにより、定電圧入力ＤＣＶより
定電力のパルス出力を得て、ランプなどの負荷Ｒに供給
することが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
方式では、平滑フィルタＬ、Ｃの出力より電流を検出し
ていたり、誤動作防止用のコンデンサＣｘにより、検出
に遅れが生じてしまう。また、パルス電流値のある１点
では出力信号にオーバーシュートや遅れを生じないが、
それ以外の出力値ではこれらが発生してしまう等の問題
がある。
方式では、平滑フィルタＬ、Ｃの出力より電流を検出し
ていたり、誤動作防止用のコンデンサＣｘにより、検出
に遅れが生じてしまう。また、パルス電流値のある１点
では出力信号にオーバーシュートや遅れを生じないが、
それ以外の出力値ではこれらが発生してしまう等の問題
がある。
【０００６】そこで本発明は、検出の遅れ要素を無く
し、かつ高速に制御する事によりオーバーシュートを無
くし、もって負荷に安定したパルスエネルギーを供給す
ることの出来る大容量パルス電源装置を提供することを
目的とする。
し、かつ高速に制御する事によりオーバーシュートを無
くし、もって負荷に安定したパルスエネルギーを供給す
ることの出来る大容量パルス電源装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
（３） 本発明は、出力電圧と平滑フィルタの前段より検出した
出力電流とを、乗算器Ｘで掛算して電力信号Ｐを得る。
そして、この電力信号Ｐと階段状の基準信号Ｐｒｅｆと
を比較器ＣＯＭで比較して、自走発振周波数のＰＷＭ波
形を作り、このＰＷＭ波形によってＩＧＢＴなどの電圧
駆動素子をスイッチング制御する。
出力電流とを、乗算器Ｘで掛算して電力信号Ｐを得る。
そして、この電力信号Ｐと階段状の基準信号Ｐｒｅｆと
を比較器ＣＯＭで比較して、自走発振周波数のＰＷＭ波
形を作り、このＰＷＭ波形によってＩＧＢＴなどの電圧
駆動素子をスイッチング制御する。
【０００８】これによって、平滑フィルタのＬ、Ｃによ
る遅れもなく、また、誤差増幅器を用いないので誤動作
防止用コンデンサによる遅れ要因もなくなる。また、Ｐ
ＷＭ波形は自走発振周波数であるので、電流が低い時に
は周波数が高くなるので応答速度も早くなり、オーバー
シュートや立ち上がりの遅れも生じない。
る遅れもなく、また、誤差増幅器を用いないので誤動作
防止用コンデンサによる遅れ要因もなくなる。また、Ｐ
ＷＭ波形は自走発振周波数であるので、電流が低い時に
は周波数が高くなるので応答速度も早くなり、オーバー
シュートや立ち上がりの遅れも生じない。
【０００９】
【実施の形態】図３は本発明の定電力制御方式の大容量
パルス電源装置の回路図であり、図４はこの回路を用い
た時の制御波形と出力波形である。出力電圧Ｖと平滑フ
ィルタによる平滑前のリップル電流Ｉとを、乗算器Ｘで
掛算し電力信号Ｐを得る。そして、この電力信号Ｐと階
段状の基準信号Ｐｒｅｆとを比較器ＣＯＭで比較制御
し、自走発振周波数のＰＷＭ波形を作り、このＰＷＭ波
形によってＩＧＢＴなどの電圧駆動素子Ｑをスイッチン
グ制御する。これによって定電圧ＤＣＶの入力より定電
力のパルス出力を作り負荷Ｒに安定パルスを供給する事
が出来る。
パルス電源装置の回路図であり、図４はこの回路を用い
た時の制御波形と出力波形である。出力電圧Ｖと平滑フ
ィルタによる平滑前のリップル電流Ｉとを、乗算器Ｘで
掛算し電力信号Ｐを得る。そして、この電力信号Ｐと階
段状の基準信号Ｐｒｅｆとを比較器ＣＯＭで比較制御
し、自走発振周波数のＰＷＭ波形を作り、このＰＷＭ波
形によってＩＧＢＴなどの電圧駆動素子Ｑをスイッチン
グ制御する。これによって定電圧ＤＣＶの入力より定電
力のパルス出力を作り負荷Ｒに安定パルスを供給する事
が出来る。
【００１０】このとき、平滑フィルタ前段のインダクタ
ンスＬのリップル電流を、電流検出用ＣＴで検出してい
るので、乗算器Ｘで生成された電力信号Ｐにはフィルタ
による遅れ要素はなくなる。また、比較器ＣＯＭで生成
されたＰＷＭ波形は自走発振周波数であるので、電流が
低くなると周波数が高くなる性質を持っているため、出
力波形の立ち上がり時点で応答速度が速くなり、更に、
ＰＷＭデューティは出力波形の立ち上がり時点で最大幅
となるので、立ち上がりの遅れを防ぐ効果がある。
ンスＬのリップル電流を、電流検出用ＣＴで検出してい
るので、乗算器Ｘで生成された電力信号Ｐにはフィルタ
による遅れ要素はなくなる。また、比較器ＣＯＭで生成
されたＰＷＭ波形は自走発振周波数であるので、電流が
低くなると周波数が高くなる性質を持っているため、出
力波形の立ち上がり時点で応答速度が速くなり、更に、
ＰＷＭデューティは出力波形の立ち上がり時点で最大幅
となるので、立ち上がりの遅れを防ぐ効果がある。
【００１１】このような作用が相俟って、図４に示すよ
うに、出力波形はオーバーシュート （４） や立ち上がりの遅れ、更には立ち下がり時の落ち込みの
ないパルス波形となる。
うに、出力波形はオーバーシュート （４） や立ち上がりの遅れ、更には立ち下がり時の落ち込みの
ないパルス波形となる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によって、負荷に合った任意の形
状のパルス波形でも、負荷側に安定したエネルギーを供
給することが出来る。したがって、レーザ加工などの応
用分野へのパルス負荷装置に使用すれば、出力に安定し
たパワーを供給することが出来る。
状のパルス波形でも、負荷側に安定したエネルギーを供
給することが出来る。したがって、レーザ加工などの応
用分野へのパルス負荷装置に使用すれば、出力に安定し
たパワーを供給することが出来る。
【図１】従来より用いられている定電力制御方式の大容
量パルス電源装置の回路図。
量パルス電源装置の回路図。
【図２】従来回路を用いた時の制御波形と出力波形。
【図３】本発明の定電力制御方式の大容量パルス電源装
置の回路図。
置の回路図。
【図４】本発明回路を用いた時の制御波形と出力波形。
ＤＣＶ 定電圧入力 Ｃ１ エネルギー蓄積用コンデンサ Ｑ 電圧駆動素子（ＩＧＢＴ） Ｌ インダクタンス Ｃ フィルタ用コンデンサ ＳＨ シャント ＣＴ 電流検出用ＣＴ Ｒ 負荷 Ｘ 乗算器 ＯＰ１ 誤差増幅器 ＣＯＭ 比較器 （５） Ｐｒｅｆ 基準信号 Ｃｘ 誤動作防止用コンデンサ
Claims (5)
- 【請求項１】 出力電圧と出力電流を掛算して電力信号
を得る乗算器と、 前記電力信号と基準信号を比較して自走発振周波数のＰ
ＷＭ信号を得る比較器と、 前記ＰＷＭ信号により定電圧入力を定電力出力に制御す
る電圧駆動型スイッチング素子とを備えた事を特徴とす
る大容量パルス電源装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の大容量パルス電源装置に
おいて、 前記出力電流は、出力平滑フィルタの前段より検出され
る事を特徴とする大容量パルス電源装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の大容量パルス電源装置に
おいて、 前記出力電流は、空芯ＣＴにより検出したリップル電流
である事を特徴とする大容量パルス電源装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項記載の大容
量パルス電源装置において、 前記基準電圧は階段波状の波形である事を特徴とする大
容量パルス電源装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項記載の大容
量パルス電源装置において、 前記電圧駆動型スイッチング素子はＩＧＢＴである事を
特徴とする大容量パルス電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8736897A JPH10271849A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 大容量パルス電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8736897A JPH10271849A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 大容量パルス電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10271849A true JPH10271849A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13912964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8736897A Pending JPH10271849A (ja) | 1997-03-21 | 1997-03-21 | 大容量パルス電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10271849A (ja) |
-
1997
- 1997-03-21 JP JP8736897A patent/JPH10271849A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |