JPS63103669A

JPS63103669A - 電源装置

Info

Publication number: JPS63103669A
Application number: JP61246630A
Authority: JP
Inventors: Osamu Tanaka; 修田中; Teruo Nakagawa; 中川　輝夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1988-05-09

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、例えば、レーザ光発生用の放電管に電力を供
給する電源装置に関する。

（従来の技術）レーザ光の発生にグロー放電を利用する放電管の電圧−
電流特性は、第２図の直線Ｊに示すように、電流Ｉが増
加するほど電圧Ｖが減少するという負の特性を有してい
る。電圧形の電力変換器を用いてこの放電管に電力を供
給するとき、このままでは放電々流を制御し難いので、
放電管と直列にバラスト抵抗と呼ばれる抵抗を接続し、
放電々流を流したことによって生ずる抵抗の電圧降下り
を利用して、第２図の直線Ｋに示すような、正の特性に
して放電々流を制御している。

一方、大きなレーザ光出力を得るには、グロー放電の極
数を増やして並列な放電負荷に電力を供給する構成が多
く、この場合は放電々極のそれぞれにバラスト抵抗を接
続することになる。

第３図はこの種の従来の電源装置の構成を示す回路図で
ある。同図において、商用の交流電源１の三相交流電圧
Ｍは、位相制御回路１０の位相制御信号Ｆにより制御さ
れるサイリスタ順変換回路２によって直流電圧Ｎに変換
されると同時に、平滑コンデンサ１２によって平滑され
る。この直流電圧Ｎは、ベースドライブ回路１１ａ、ｌ
ｌｂにより駆動されるトランジスタ逆変換回路４によっ
て矩形波交流電圧Ｐに変換され、さらに、昇圧トランス
１３によって定数倍の交流電圧Ｑに昇圧される。続いて
、この交流電圧Ｑは整流器６によって高圧直流電圧Ｒに
変換され、この高圧直流電圧Ｒがバラスト抵抗１４を介
して放電管７に供給されている。

また、放電管７に流れる負荷電流は負荷電流検出器１５
によって検出され、その検出信号と出力電流基準回路８
の出力電流基準とが比較されると共に、その偏差分が位
相制御回路１０に加えられる。ここで、例えば、検出電
流信号が出力電流基準より少ない場合には、位相制御回
路１０は直流・電圧Ｎが高くなるようにサイリスタ順変
換回路２を制御して負荷電流を増加せしめる。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来の電源装置においては、負荷電流を増加させる
ときに高圧直流電圧Ｒを増加させなければならないとい
う関係にあり、そのためには負荷の電圧−電流特性を、
いわゆる、正の特性にする必要がある。バラスト抵抗１
４はその必要性を満たすものであるが、このバラスト抵
抗１４での電力損失がかなり大きくなってしまうという
問題点があった。

一方、放電管を構成する複数の電極は１つの管内に配置
されているけれども、管内のガス圧、ガス温度、ガス流
速等によって各電極の負荷特性が異なるために、一定の
バランスをとって電流を流すことが難しいという問題点
もあった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
、電力損失を低く抑えると共に、複数の並列負荷に対す
る負荷電流のバランスを一定に保持し得る電源装置の提
供を目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は複数の放電管に電力を供給する電源装置におい
て、出力交流電流と基準値との偏差を検出し、この偏差
が零になるように制御することが可能な電流形の電力変
換器と、前記放電管の数に対応した二次巻線を有し、前
記電力変換器の出力交流電流を一次巻線に通流させる変
流器と、この変流器の二次巻線電流をそれぞれ整流して
前記放電管に供給する複数の整流器とを備えたことを特
徴とするものである。

（作　用）この発明においては、電流形の電力変換器を使用してバ
ラスト抵抗を不要化することにより電力損失を低く抑え
、放電管の数に対応した２次巻線を有する変流器の一次
巻線に電力変換器の出力電流を通流させ、且つ、その２
次巻線電流を整流してそれぞれ対応する放電管に供給す
ることにより、負荷電流のバランスを一定に保持してい
る。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図であり
、図中第３図と同一の符号を付したものはそれぞれ同一
の要素を示している。

そして、サイリスタ順変換回路２とトランジスタ逆変換
回路４との間に、従来は平滑コンデンサ１２を並列接続
して電圧形変換器を形成していたけれども、ここでは、
平滑リアクトル３を直列に挿入して電流形の電力変換器
を形成している。また、従来は電圧形変換器に対応して
その出力側に昇圧トランスを接続し、さらに、昇圧トラ
ンスの出力電圧を整流器で一括整流した電圧を並列負荷
に供給していたけれども、ここでは、電流形変換器に対
応してその出力側に変流器５を接続し、この変流器５の
電流検出値が電流基準に近づくようにサイリスク順変換
回路２を制御するようになっている。この場合、変流器
５は放電管７ａ・・・７ｂに個別に電力を供給する二次
巻線を有し、この二次巻線電流を整流器６ａ・・・６ｂ
で整流して放電管７ａ・・・７ｂに供給する構成になっ
ている。

」１記のように構成された本実施例の動作を以下に説明
する。

先ず、商用の交流電源１から流れ込む三相交流電流Ａは
、位相制御回路１０の位相制御信号Ｆにより制御される
サイリスタ順変換回路２によって直流電流Ｂに変換され
、平滑リアクトル３によって直流電流源としてトランジ
スタ逆変換回路４に供給される。

次に、トランジスタ逆変換回路４では、ベースドライブ
回路１１ａ、ｌｌｂからのベースドライブ信号Ｇａ、Ｇ
ｂによって、直流電流を矩形波交流電流Ｃに変換してい
る。この矩形波交流電流Ｃを変流器５の一次巻線に流す
ことによって、変流比によって定まる定数倍の交流電流
Ｄａ・・・Ｄｂが二次巻線に流れる。

続いて、この交流電流Ｄａ・・・Ｄｂは整流器６ａ・・
・６ｂで直流電流Ｅａ・・・Ｅｂに変換されて放電管７
ａ・・・７ｂに供給される。

かかる構成によれば、電力変換器が電流形になっている
ため、電圧と電流との間で負の特性を持つ放電管であっ
ても、バラスト抵抗を接続するこ゛となく電流を安定的
に制御することができる。したがって、バラスト抵抗を
用いたことにより大きな電力損失を伴うという従来装置
の欠点が解消される。

また、上記構成によれば、放電管に対応した個数の二次
巻線を有する変流器を用い、これらの二次巻線に流れる
電流を個別に整流して放電管に供給しているので、放電
管双互間の電流バランスを一定に保つことができる。

ところで、レーザ発振器において好ましくないアーク放
電が発生した場合、放電管内の逆起電圧は正常時のグロ
ー放電のそれに比べて極めて小さくなり放電負荷が短絡
したと同じようになるものであるが、上記実施例では電
流形の電力変換器を用いているのでアーク放電が発生し
たとしても電流が制限されて整流素子やスイッチング素
子を破壊から保護することができる。

なお、上記実施例では複数の放電管を並列駆動する場合
について説明したが、同一の管内に複数の電極を配置し
たものにも本発明を適用することができる。

なおまた、上記実施例ではレーザ光発生用の放電管につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、
複数の放電管を並列駆動する殆んどの装置に適用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、本発明によれば従
来装置で問題とされた電力損失を著しく低く抑えると共
に、放電効率を著しく改善し得、さらに、並列負荷に対
する負荷電流のバランスを一定に保持できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図、第２図
は放電管の電圧と電流との関係を示す線図、第３図は従
来の電源装置の構成を示す回路図である。２・・・サイリスク順変換回路、３・・・平滑リアクト
ル、４・・・トランジスタ逆変換回路、５・・・変流器
、６ａ、６ｂ・・・整流器、７ａ、７ｂ・・・放電管。

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の放電管に電力を供給する電源装置において、
出力交流電流と基準値との偏差を検出し、この偏差が零
になるように制御することが可能な電流形の電力変換器
と、前記放電管の数に対応した二次巻線を有し、前記電
力変換器の出力交流電流を一次巻線に通流させる変流器
と、この変流器の二次巻線電流をそれぞれ整流して前記
放電管に供給する複数の整流器とを備えたことを特徴と
する電源装置。２、前記電力変換器は交流を直流に変換する順変換回路
と、この順変換回路の出力を交流に変換する逆変換回路
と、これらの変換回路の間に設けられた電流平滑用のリ
アクトルとを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の電源装置。