JPS5916720B2 - パルスレ−ザ制御電源回路 - Google Patents
パルスレ−ザ制御電源回路Info
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- JPS5916720B2 JPS5916720B2 JP15464978A JP15464978A JPS5916720B2 JP S5916720 B2 JPS5916720 B2 JP S5916720B2 JP 15464978 A JP15464978 A JP 15464978A JP 15464978 A JP15464978 A JP 15464978A JP S5916720 B2 JPS5916720 B2 JP S5916720B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体レーザパルス励起電源など、特に大電力放
電まで広範囲なパルス電力を制御可能としたパルスレー
ザ制御電源回路に関する。
電まで広範囲なパルス電力を制御可能としたパルスレー
ザ制御電源回路に関する。
従来フラッシュランプのパルス発光を制御する ３曹た
めにフラッシュランプに直列にサイリスタ（以下ＳＣＲ
と略す）を設けて入力電力を制御することが行なわれて
いる。
めにフラッシュランプに直列にサイリスタ（以下ＳＣＲ
と略す）を設けて入力電力を制御することが行なわれて
いる。
この場合パルス幅をＳＣＲの導通時間で制御するために
はＳＣＲを強制的に消弧する必要があり、このために転
流用のコンデ ３■ソサが設けられている。一般にイン
バータ回路などでは負荷抵抗に見合つた回路定数が選ば
れ、転流失敗のおこらぬように十分ＳＣＲのターンオフ
時間以上の逆電圧がアノード・カソード間に印加される
ように設計されている。しかし、レーザ発振装置の励起
用フラッシュランプ制御用にＳＣＲ； を利用すると、
次のような問題があることがわかつた。すなわち、フラ
ッシュランプの放電抵抗Ｒ１は第１図に示す様に印加電
圧ＶＬの上昇とともに小さくなる特性がある。この様に
ＳＣＲで電流を遮断するには、フラッシュランプの印加
電圧０ＶＬが大きくなるにつれて、フラッシュランプの
放電抵抗（負荷抵抗）Ｒ１が小さくなるから、転流を確
実にするため転流コンデンサの容量を大きくし、規定の
ＳＣＲのターンオフ時間以上の間、アノード・カソード
間に逆電圧バイアスをかける５ 必要がある。しかし、
この様に放電抵抗Ｒ１が小さく、かつ大電流放電領域で
動作する様に回路を構成すると、パルスレーザ発振器の
発振特性から、転流電流成分によるレーザ出力がレーザ
パルス出力波形の中で占める割合が大きくなり、これは
レ０−ザ加工機などの分野にレーザを利用する場合には
無視できなくなる。すなわち、パルス放電電流の波形で
電流レベルがレーザ発振閾値に対応する放電電流レベル
以下ではレーザ出力としてあられれず、閾値以上の放電
電流レベルに対応したレー５ ザ出力のみがレーザ出力
波形となつて放出されるので、転流電流によつて放電さ
れた放電電流の高い部分が一層拡大されてレーザ出力波
形となつてあられれる。このことはフラッシュランプの
放電電流ＩＬとレーザ出力ＰＬとの間の関係が後に説フ
明する入出力変換特性Ａのようなレーザ発振開始に必
要な放電電流の閾値ＩＬｓをもつた特性のためである。
閾値電流ＩＬｓの近くのレベルでは放電電流ＩＬとレー
ザ出力ＰＬとの間に直線的関係がないために放電電流と
出力波形の対応が大きく１ ずれることがわかる。一般
にレーザ加工機などでレーザ出力を加工目的に合つた出
力条件に設定する場合、フラッシュランプの放電電流で
レーザ出力を制御することが多い。
はＳＣＲを強制的に消弧する必要があり、このために転
流用のコンデ ３■ソサが設けられている。一般にイン
バータ回路などでは負荷抵抗に見合つた回路定数が選ば
れ、転流失敗のおこらぬように十分ＳＣＲのターンオフ
時間以上の逆電圧がアノード・カソード間に印加される
ように設計されている。しかし、レーザ発振装置の励起
用フラッシュランプ制御用にＳＣＲ； を利用すると、
次のような問題があることがわかつた。すなわち、フラ
ッシュランプの放電抵抗Ｒ１は第１図に示す様に印加電
圧ＶＬの上昇とともに小さくなる特性がある。この様に
ＳＣＲで電流を遮断するには、フラッシュランプの印加
電圧０ＶＬが大きくなるにつれて、フラッシュランプの
放電抵抗（負荷抵抗）Ｒ１が小さくなるから、転流を確
実にするため転流コンデンサの容量を大きくし、規定の
ＳＣＲのターンオフ時間以上の間、アノード・カソード
間に逆電圧バイアスをかける５ 必要がある。しかし、
この様に放電抵抗Ｒ１が小さく、かつ大電流放電領域で
動作する様に回路を構成すると、パルスレーザ発振器の
発振特性から、転流電流成分によるレーザ出力がレーザ
パルス出力波形の中で占める割合が大きくなり、これは
レ０−ザ加工機などの分野にレーザを利用する場合には
無視できなくなる。すなわち、パルス放電電流の波形で
電流レベルがレーザ発振閾値に対応する放電電流レベル
以下ではレーザ出力としてあられれず、閾値以上の放電
電流レベルに対応したレー５ ザ出力のみがレーザ出力
波形となつて放出されるので、転流電流によつて放電さ
れた放電電流の高い部分が一層拡大されてレーザ出力波
形となつてあられれる。このことはフラッシュランプの
放電電流ＩＬとレーザ出力ＰＬとの間の関係が後に説フ
明する入出力変換特性Ａのようなレーザ発振開始に必
要な放電電流の閾値ＩＬｓをもつた特性のためである。
閾値電流ＩＬｓの近くのレベルでは放電電流ＩＬとレー
ザ出力ＰＬとの間に直線的関係がないために放電電流と
出力波形の対応が大きく１ ずれることがわかる。一般
にレーザ加工機などでレーザ出力を加工目的に合つた出
力条件に設定する場合、フラッシュランプの放電電流で
レーザ出力を制御することが多い。
このため励起用フラツシユランプの放電電流レベルを変
化させたときにレーザ出力波形が変化する現象は不都合
なことである。この発明は上記の点に鑑みてなされたも
ので、その目的はフラツシユランプのＳＣＲによるパノ
レス放電制御において、パルスレーザ出力の波形を、レ
ーザ出力エネルギーを変化させても、相似な波形を得る
ことができるようにしてレーザ出力波形の均一化をはか
り、またパルスの最終部にピーク出力の大きな部分をも
つたレーザパルス波形を制御することによつて所望のレ
ーザ加工を行ない得るようにし、加工性能の高いパルス
レーザ制御電源回路を提供するにある。
化させたときにレーザ出力波形が変化する現象は不都合
なことである。この発明は上記の点に鑑みてなされたも
ので、その目的はフラツシユランプのＳＣＲによるパノ
レス放電制御において、パルスレーザ出力の波形を、レ
ーザ出力エネルギーを変化させても、相似な波形を得る
ことができるようにしてレーザ出力波形の均一化をはか
り、またパルスの最終部にピーク出力の大きな部分をも
つたレーザパルス波形を制御することによつて所望のレ
ーザ加工を行ない得るようにし、加工性能の高いパルス
レーザ制御電源回路を提供するにある。
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第２図において、１１は直流町変電源、１２，１３は電
圧検出用抵抗分割器，１４〜１７は第１〜第４のＳＣＲ
（以下、第１のＳＣＲｌ４をＳＣＲｌ．第２のＳＣＲｌ
５をＳＣＲ２、第３のＳＣＲｌ６をＳＣＲ３、第４のＳ
ＣＲｌ７をＳＣＲ４という）であり、上記ＳＣＲｌ〜Ｓ
ＣＲ３はそれぞれ並列に接続されている。また、１８は
ＳＣＲｌのカソードに接続されたコイル １９はＳＣＲ
２のカソードに接続されたコイル、２０はコイル１９と
上記ＳＣＲ４のアノード間に接続されたダイオード、２
１は上記コイル１９とダイオード２０との接続点ａと電
源１１の負極間に接続された第１の転流コンデンサ、２
２はダイオード２０とＳＣＲ４との接続点ｂと電源１１
の負極間に接続された第２の転流コンデンサである。ま
た、２３はフラッシュランプ、２４はレーザロツド、２
５は集光反射光、２６１，２６２は共振器ミラ、２７は
上記フラツシユランプ２３の一端側に接続されたコイル
である。また、２８は基準電源、２９は電圧比較器、３
０はスイツチ制御回路、３１は上記スイツチ制衝回路３
０によりオン、オフ制御されるスイツチ、３２はパルス
発振繰返し周波数を設定するクロツクパルス発生回路、
３３はこのクロツクパルス発生回路３２からのクロツク
パルスを所定時間遅延させる第１の遅延回路、３４は第
１の遅延回路３３の出力をさらに所定時間遅延させる第
２の遅延回路，３５〜３７はＳＣＲゲート制御パルス発
生回路（以下ＳＣＲ制御回路という）である。上記ＳＣ
Ｒ制御回路３５は］ＳＣＲｌとＳＣＲ２のゲートＧｌ，
Ｇ２を制卸するものでＳＣＲ２側の制御はスイツチ制御
回路３０によつても制御される。
圧検出用抵抗分割器，１４〜１７は第１〜第４のＳＣＲ
（以下、第１のＳＣＲｌ４をＳＣＲｌ．第２のＳＣＲｌ
５をＳＣＲ２、第３のＳＣＲｌ６をＳＣＲ３、第４のＳ
ＣＲｌ７をＳＣＲ４という）であり、上記ＳＣＲｌ〜Ｓ
ＣＲ３はそれぞれ並列に接続されている。また、１８は
ＳＣＲｌのカソードに接続されたコイル １９はＳＣＲ
２のカソードに接続されたコイル、２０はコイル１９と
上記ＳＣＲ４のアノード間に接続されたダイオード、２
１は上記コイル１９とダイオード２０との接続点ａと電
源１１の負極間に接続された第１の転流コンデンサ、２
２はダイオード２０とＳＣＲ４との接続点ｂと電源１１
の負極間に接続された第２の転流コンデンサである。ま
た、２３はフラッシュランプ、２４はレーザロツド、２
５は集光反射光、２６１，２６２は共振器ミラ、２７は
上記フラツシユランプ２３の一端側に接続されたコイル
である。また、２８は基準電源、２９は電圧比較器、３
０はスイツチ制御回路、３１は上記スイツチ制衝回路３
０によりオン、オフ制御されるスイツチ、３２はパルス
発振繰返し周波数を設定するクロツクパルス発生回路、
３３はこのクロツクパルス発生回路３２からのクロツク
パルスを所定時間遅延させる第１の遅延回路、３４は第
１の遅延回路３３の出力をさらに所定時間遅延させる第
２の遅延回路，３５〜３７はＳＣＲゲート制御パルス発
生回路（以下ＳＣＲ制御回路という）である。上記ＳＣ
Ｒ制御回路３５は］ＳＣＲｌとＳＣＲ２のゲートＧｌ，
Ｇ２を制卸するものでＳＣＲ２側の制御はスイツチ制御
回路３０によつても制御される。
また，ＳＣＲ制御回路３６はＳＣＲ３のゲートＧ３を制
御するもので、ＳＣＲ制御回路３７はＳＣＲ４のゲート
Ｇ４を制御するものである。次に上記の様に構成された
この発明の動作を説明する。
御するもので、ＳＣＲ制御回路３７はＳＣＲ４のゲート
Ｇ４を制御するものである。次に上記の様に構成された
この発明の動作を説明する。
基準電源２８の電圧Ｅ２は可変電源１１の最大出力電圧
ＥＤＣより低い電圧に設定する。例えば、抵抗分割器１
２，１３によつて電圧比較器２９に供給される電圧ＥＤ
♂を最大動作電圧ＥＤＣの１／１００とすると、基準電
源２８をＥＤＣの１／２００に設定する。そして最大動
作電圧−ＥＤＣの１／２の電圧より高い電圧に可変電源
１１の出力があるときには、スイツチ制御回路３０によ
つてスイツチ３１がオンする様に設定されているものと
する。ここで可変電源１１がその最大電圧ＥＤＣの１／
２以上に設定されているものとすると、クロツクパルス
発生回路３２からのクロツクパルスによつて、ＳＣＲ制
御回路３５からＳＣＲｌ，ＳＣＲ２のゲートＧｌ，Ｇ２
へゲートパルスＰｌ，Ｐ２が、第４図に示す様にある時
刻Ｔ，に印加されると、ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２が導通し、
転流用コンデンサ２１，２２に可変電源１１の電圧の約
２倍の電圧が共振充電される。次に上記クロツクパルス
発生回路３２からのクロツクパルスは第１の遅延回路３
３で遅延されて上記時刻Ｔ，から遅れた時刻Ｔ，に出力
され、ＳＣＲ制御回路３６からＳＣＲ３のゲートＧ３へ
ゲートパルスＰ３が印加される。これにより、ＳＣＲ３
が導通して、可変電源１１からの直流電圧がコイル２７
を介してフラツシユランプ２３に印加されフラツシユラ
ンプ２３が発光する。そして、この時刻Ｔ２よりも遅れ
た時刻Ｔ３に第３の遅延回路３４で放電パルス幅Ｔ１
（＝Ｔ３−ｔ１ ）が設定され、これによりＳＣＲ制御
回路３７からＳＣＲ４のゲートＧ４へゲートパルスＰ４
が印加され、ＳＣＲ４が導通する。ＳＣＲ４が導通する
と、転流コンデンサ２１，２２に時刻ｔ１で充電された
電荷が放電され、ＳＣＲ３がオフする。上記転流コンデ
ンサ２１，２２には上記した様に時刻ｔ１で充電がなさ
れているから、Ｃ１＋Ｃ２の容量（Ｃ１は転流コンデン
サ２１の容量、Ｃ２は転流コンデンサ２２の容量）で転
流時のパルス幅Ｔ２が左右され、少なくともＣ１だけの
場合より広い転流パルス幅となつている。第４図は上記
動作を示すもので、時刻ｔ１〜Ｔ３における放電電流Ｉ
Ｌ及び転流コンデンサ２１，２２の両端電圧Ｃｌ，ＶＣ
２の状態を示している。このため、フラツシユランプの
印加電圧が十分大きい条件、すなわちフラツシユランプ
の放電抵抗がより小さい負荷条件でＳＣＲ３が転流する
様にしておけば、それより低いフラツシユランプ印加電
圧ＶＬの条件では放電抵抗がより大きな値を持つた負荷
条件となり、転流コンデンサ２１，２２の容量Ｃ，，Ｃ
２がより小さな値でも転流する条件となり得ることがわ
かる。この様に十分電圧が高い領域では、レーザ出力は
第３図に示す様に放電電流１Ｌが波形Ｂの如く変化した
場合、出力レーザ波形は波形Ｄの様になる。すなわち電
流波形の直流レベルＩＤＣ′と転流ピークレベルＩＴ′
はレーザ出力においても比較的同じ様な波形構成の割合
で現われる。一方可変電源１１の電圧が最大出力ＥＤＣ
よりΣ以下の場合はスイツチ３１はオフとなるので、Ｓ
ＣＲ２にはゲートパルスが供給されないため、時刻ｔ１
で転流用コンデンサ２１には充電されない。従つて、時
刻Ｔ３での転流用のパルス放電は転流コンデンサ２２だ
け、つまり転流コンデンサ２１，２２の両方から放電す
るより小さな容量で放電する。この場合、可変電源１１
は電圧ＥＤＣの１／２以下であるから第１図によりフラ
ツシユランプ印加電圧がより小さいので、フラツシユラ
ンプの放電抵抗もより大きく、従つて転流パルス放電の
放電時定数を大きくできる。すなわちＳＣＲ３のターン
オフ用の逆バイアス時間はコンデンサ容量がより小さく
ても放電抵抗の増大によつて補償できる。転流用コンデ
ンサを小容量にすることは転流電流によるエネルギが小
さくできる。第３図の波形Ｃの様に可変電源１１からＳ
ＣＲ３を通して放電した電流ビーク値１ＤＣと転流電流
ピーク値１Ｔの値がコンデンサ２１，２２を両方充電し
たときよりピーク値としては接近して得られているが、
フラツシユランプ放流電流１Ｌとレーザ出力ＰＬの入出
力変換特性Ａでレーザ出力に変換するとパルス電流波形
のなかで転流部分のピーク部分は再び拡大されレーザ出
力波形Ｅのようになり、印加電圧Ｌの大きな場合のレー
ザ出力波形Ｄの波形形状に近い形となつた。このように
転流コンデンサの実効静電容量を小さくしても放電抵抗
に反比例して変化するようにしたから転流失敗はなく、
更に不必要に大きな転流電流を必要とせずに、パルス波
形の構成要素としての転流パルスによる成分を減少する
ことができる。このようにすると、放電抵抗が大きい場
合は転流コンデンサ容量を小さくでき、したがつて転流
コンデンサへの充電時間を小さくでき、従つてパルスの
繰返し周波数を高速化し、フラツシユランプの入力電力
の増大を計れる。一方大電圧動作では１パルス当りの放
電エネルギが大きくできるから低速繰返し周波数でもフ
ラツシユランプを同様の入力電力レベルで駆動できるか
ら消費電力の均一化が計れる。なお、この発明は可変電
圧１１の電圧により、転流用コンデンサを２つ設けたが
、さらに多段に設けて放電抵抗の変化に応じてコンデン
サ容量を変えて転流パルス幅を変えることができる。
ＥＤＣより低い電圧に設定する。例えば、抵抗分割器１
２，１３によつて電圧比較器２９に供給される電圧ＥＤ
♂を最大動作電圧ＥＤＣの１／１００とすると、基準電
源２８をＥＤＣの１／２００に設定する。そして最大動
作電圧−ＥＤＣの１／２の電圧より高い電圧に可変電源
１１の出力があるときには、スイツチ制御回路３０によ
つてスイツチ３１がオンする様に設定されているものと
する。ここで可変電源１１がその最大電圧ＥＤＣの１／
２以上に設定されているものとすると、クロツクパルス
発生回路３２からのクロツクパルスによつて、ＳＣＲ制
御回路３５からＳＣＲｌ，ＳＣＲ２のゲートＧｌ，Ｇ２
へゲートパルスＰｌ，Ｐ２が、第４図に示す様にある時
刻Ｔ，に印加されると、ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２が導通し、
転流用コンデンサ２１，２２に可変電源１１の電圧の約
２倍の電圧が共振充電される。次に上記クロツクパルス
発生回路３２からのクロツクパルスは第１の遅延回路３
３で遅延されて上記時刻Ｔ，から遅れた時刻Ｔ，に出力
され、ＳＣＲ制御回路３６からＳＣＲ３のゲートＧ３へ
ゲートパルスＰ３が印加される。これにより、ＳＣＲ３
が導通して、可変電源１１からの直流電圧がコイル２７
を介してフラツシユランプ２３に印加されフラツシユラ
ンプ２３が発光する。そして、この時刻Ｔ２よりも遅れ
た時刻Ｔ３に第３の遅延回路３４で放電パルス幅Ｔ１
（＝Ｔ３−ｔ１ ）が設定され、これによりＳＣＲ制御
回路３７からＳＣＲ４のゲートＧ４へゲートパルスＰ４
が印加され、ＳＣＲ４が導通する。ＳＣＲ４が導通する
と、転流コンデンサ２１，２２に時刻ｔ１で充電された
電荷が放電され、ＳＣＲ３がオフする。上記転流コンデ
ンサ２１，２２には上記した様に時刻ｔ１で充電がなさ
れているから、Ｃ１＋Ｃ２の容量（Ｃ１は転流コンデン
サ２１の容量、Ｃ２は転流コンデンサ２２の容量）で転
流時のパルス幅Ｔ２が左右され、少なくともＣ１だけの
場合より広い転流パルス幅となつている。第４図は上記
動作を示すもので、時刻ｔ１〜Ｔ３における放電電流Ｉ
Ｌ及び転流コンデンサ２１，２２の両端電圧Ｃｌ，ＶＣ
２の状態を示している。このため、フラツシユランプの
印加電圧が十分大きい条件、すなわちフラツシユランプ
の放電抵抗がより小さい負荷条件でＳＣＲ３が転流する
様にしておけば、それより低いフラツシユランプ印加電
圧ＶＬの条件では放電抵抗がより大きな値を持つた負荷
条件となり、転流コンデンサ２１，２２の容量Ｃ，，Ｃ
２がより小さな値でも転流する条件となり得ることがわ
かる。この様に十分電圧が高い領域では、レーザ出力は
第３図に示す様に放電電流１Ｌが波形Ｂの如く変化した
場合、出力レーザ波形は波形Ｄの様になる。すなわち電
流波形の直流レベルＩＤＣ′と転流ピークレベルＩＴ′
はレーザ出力においても比較的同じ様な波形構成の割合
で現われる。一方可変電源１１の電圧が最大出力ＥＤＣ
よりΣ以下の場合はスイツチ３１はオフとなるので、Ｓ
ＣＲ２にはゲートパルスが供給されないため、時刻ｔ１
で転流用コンデンサ２１には充電されない。従つて、時
刻Ｔ３での転流用のパルス放電は転流コンデンサ２２だ
け、つまり転流コンデンサ２１，２２の両方から放電す
るより小さな容量で放電する。この場合、可変電源１１
は電圧ＥＤＣの１／２以下であるから第１図によりフラ
ツシユランプ印加電圧がより小さいので、フラツシユラ
ンプの放電抵抗もより大きく、従つて転流パルス放電の
放電時定数を大きくできる。すなわちＳＣＲ３のターン
オフ用の逆バイアス時間はコンデンサ容量がより小さく
ても放電抵抗の増大によつて補償できる。転流用コンデ
ンサを小容量にすることは転流電流によるエネルギが小
さくできる。第３図の波形Ｃの様に可変電源１１からＳ
ＣＲ３を通して放電した電流ビーク値１ＤＣと転流電流
ピーク値１Ｔの値がコンデンサ２１，２２を両方充電し
たときよりピーク値としては接近して得られているが、
フラツシユランプ放流電流１Ｌとレーザ出力ＰＬの入出
力変換特性Ａでレーザ出力に変換するとパルス電流波形
のなかで転流部分のピーク部分は再び拡大されレーザ出
力波形Ｅのようになり、印加電圧Ｌの大きな場合のレー
ザ出力波形Ｄの波形形状に近い形となつた。このように
転流コンデンサの実効静電容量を小さくしても放電抵抗
に反比例して変化するようにしたから転流失敗はなく、
更に不必要に大きな転流電流を必要とせずに、パルス波
形の構成要素としての転流パルスによる成分を減少する
ことができる。このようにすると、放電抵抗が大きい場
合は転流コンデンサ容量を小さくでき、したがつて転流
コンデンサへの充電時間を小さくでき、従つてパルスの
繰返し周波数を高速化し、フラツシユランプの入力電力
の増大を計れる。一方大電圧動作では１パルス当りの放
電エネルギが大きくできるから低速繰返し周波数でもフ
ラツシユランプを同様の入力電力レベルで駆動できるか
ら消費電力の均一化が計れる。なお、この発明は可変電
圧１１の電圧により、転流用コンデンサを２つ設けたが
、さらに多段に設けて放電抵抗の変化に応じてコンデン
サ容量を変えて転流パルス幅を変えることができる。
また自動的に基準電圧２８と可変電圧１１を比較して転
流コンデンサの動作容量を設定したが，必ずしも自動的
に切換える手段を用いないでも良く、転流コンデンサを
動作領域における放電抵抗に応じて手動で切換えても良
い。さらに上記の例は転流パルス部のエネルギを最小限
にする手段について説明したが、この発明の別の目的と
しては、転流コンデンサの容量を可変として放電電流パ
ルス波形を制御することにあり、フラツシユランプの放
電波形にしたがつてレーザ出力パルス波形を大幅に変化
できる。すなわち転流コンデンサの容量を大きくすると
レーザパルス波形の最後尾にピーク出力の大きなパルス
が発生でき、加工目的に利用すると除去加工や穴あけ加
工などに適したレーザパルス波形を発生できる。一方転
流コンデンサを転流に必要な最小容量に設定することで
レーザパルス出力波形は矩形波に近く最後尾にピークの
大きな出力があられれるのを防止できるから溶接などの
目的に適したレーザ出力波形とすることができる。また
、本発明によれば特性の異なるフラツシユランプや同一
フラツシユランプで複数本直列もしくは並列に接続し直
して同一の電源で使用する場合、各条件でフラツシユラ
ンプの合成放電抵抗が変わるから、転流コンデンサ容量
を切換えることで、転流パルスによる波形の変化を制御
して目的に合つたレーザ出力波形とすることができるも
のである。以上説明した様にこの発明によれば、フラツ
シユランプのＳＣＲによるパルス放電制御において、パ
ルスレーザ出力の波形を、レーザ出力エネルギを変化さ
せても相似な波形を得ることができる様にしてレーザ出
力波形の均一化をはかり得、またパルスの最終部にピー
ク出力の大きな部分を持つたパルス波形を制御すること
によつて簡単な構成で所望とするレーザ加工が可能とな
り、加工性能が高く、極めて有用性のあるパルスレーザ
制御電源回路を提供できる。
流コンデンサの動作容量を設定したが，必ずしも自動的
に切換える手段を用いないでも良く、転流コンデンサを
動作領域における放電抵抗に応じて手動で切換えても良
い。さらに上記の例は転流パルス部のエネルギを最小限
にする手段について説明したが、この発明の別の目的と
しては、転流コンデンサの容量を可変として放電電流パ
ルス波形を制御することにあり、フラツシユランプの放
電波形にしたがつてレーザ出力パルス波形を大幅に変化
できる。すなわち転流コンデンサの容量を大きくすると
レーザパルス波形の最後尾にピーク出力の大きなパルス
が発生でき、加工目的に利用すると除去加工や穴あけ加
工などに適したレーザパルス波形を発生できる。一方転
流コンデンサを転流に必要な最小容量に設定することで
レーザパルス出力波形は矩形波に近く最後尾にピークの
大きな出力があられれるのを防止できるから溶接などの
目的に適したレーザ出力波形とすることができる。また
、本発明によれば特性の異なるフラツシユランプや同一
フラツシユランプで複数本直列もしくは並列に接続し直
して同一の電源で使用する場合、各条件でフラツシユラ
ンプの合成放電抵抗が変わるから、転流コンデンサ容量
を切換えることで、転流パルスによる波形の変化を制御
して目的に合つたレーザ出力波形とすることができるも
のである。以上説明した様にこの発明によれば、フラツ
シユランプのＳＣＲによるパルス放電制御において、パ
ルスレーザ出力の波形を、レーザ出力エネルギを変化さ
せても相似な波形を得ることができる様にしてレーザ出
力波形の均一化をはかり得、またパルスの最終部にピー
ク出力の大きな部分を持つたパルス波形を制御すること
によつて簡単な構成で所望とするレーザ加工が可能とな
り、加工性能が高く、極めて有用性のあるパルスレーザ
制御電源回路を提供できる。
第１図は一般的なフラツシユランプの放電抵抗特性を示
す図，第２図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、
第３図は同実施例におけるレーザ出力波形の均一化を説
明するための図、第４図は同実施例においてパルスレー
ザ出力波形を説明するための図である。 １１・・・直流可変電源、１４・・・サイリスタ（ＳＣ
Ｒｌ）、１５・・・サイリスタ（ＳＣＲ２）、１６・・
・サイリスタ（ＳＣＲ３）、１７・・・サイリスタ（Ｓ
ＣＲ４）、２１，２２・・・転流コンデンサ、２３・・
・フラツシユランプ、２８・・・基準電源、３２・・・
クロツクパルス発生器、３３・・・第１の遅延回路、３
４・・・第２の遅延回路、３５〜３７・・・ＳＣＲ制御
回路。
す図，第２図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、
第３図は同実施例におけるレーザ出力波形の均一化を説
明するための図、第４図は同実施例においてパルスレー
ザ出力波形を説明するための図である。 １１・・・直流可変電源、１４・・・サイリスタ（ＳＣ
Ｒｌ）、１５・・・サイリスタ（ＳＣＲ２）、１６・・
・サイリスタ（ＳＣＲ３）、１７・・・サイリスタ（Ｓ
ＣＲ４）、２１，２２・・・転流コンデンサ、２３・・
・フラツシユランプ、２８・・・基準電源、３２・・・
クロツクパルス発生器、３３・・・第１の遅延回路、３
４・・・第２の遅延回路、３５〜３７・・・ＳＣＲ制御
回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ フラッシュランプと、このフラッシュランプにサイ
リスタを通して電力を供給する直流電源と、上記サイリ
スタを遮断するために設けた複数の転流コンデンサと、
この転流コンデンサの充電を制御する回路及び放電を制
御する回路とから成り、上記転流コンデンサ容量を前記
フラッシュランプの放電抵抗の大小の変化に応じて切り
換え可能としたことを特徴とするパルスレーザ制御電源
回路。 ２ 転流用コンデンサの実質的な容量が負荷印加電圧に
より制御される特許請求の範囲第１項記載のパルスレー
ザ制御電源回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15464978A JPS5916720B2 (ja) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | パルスレ−ザ制御電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15464978A JPS5916720B2 (ja) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | パルスレ−ザ制御電源回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5581498A JPS5581498A (en) | 1980-06-19 |
| JPS5916720B2 true JPS5916720B2 (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=15588838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15464978A Expired JPS5916720B2 (ja) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | パルスレ−ザ制御電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5916720B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0320014Y2 (ja) * | 1985-07-02 | 1991-04-30 |
-
1978
- 1978-12-15 JP JP15464978A patent/JPS5916720B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0320014Y2 (ja) * | 1985-07-02 | 1991-04-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5581498A (en) | 1980-06-19 |
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