KR930011912B1 - Unbalance detecting and restarting apparatus of co2 laser - Google Patents

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이재갑
최홍근
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금성전선 주식회사
박원근
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
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Abstract

The apparatus for restarting the laser after turning off the high voltage when the unbalanced discharge of the laser is occured comprises an inverter amplifier (1) amplifying the drop voltage of resistor (R1-4), a difference amplifier (2) amplifying the output of the amplifier (1), a timing controller (3) providing high signal when all of discharge lamps (K1-4) are discharged but pulse when the lamps are discharged with unbalance, a driver (4) controlling a high voltage relay (Ry1) with the output of the controller (3), and a high voltage generator (8) providing high voltage through a stop relay (5), a rectifier (6) and a high voltage transformer (6).

Description

고 출력형 이산화탄소 레이저의 불평형 검출 및 재기동장치Unbalance Detection and Restart of High Power CO2 Laser

제1도는 본 발명의 장치의 회로 구성도.1 is a circuit diagram of a device of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 인버터 증폭부 2 : 차등 증폭부1: Inverter amplification unit 2: Differential amplification unit

3 : 타이밍 제어부 4 : 고압 릴레이 구동부3: timing control part 4: high voltage relay drive part

5 : 정지 릴레이 6 : 실리콘 제어 정류 회로부5: stop relay 6: silicon controlled rectifier circuit

7 : 고압 트랜스 8 : 고압 발생부7: high pressure transformer 8: high pressure generating unit

K1,L4: 방전관 IC1: 단안정 밀더 바이브 레이터K 1 , L 4 : Discharge tube IC 1 : Monostable Milder Vibrator

IC2: 시간 제어용 IC PT : 포토 커플러IC 2 : Time Control IC PT: Photo Coupler

A1: 앤드 게이트 OR1OR2: 오어 게이트A 1 : AND gate OR 1 OR 2 : OR gate

N1, N3: 앤드 게이트 I1, I5: 인버터N 1 , N 3 : end gate I 1 , I 5 : inverter

Ry1: 고압 구동 릴레이 Q1: 트랜지스터Ry 1 : high voltage drive relay Q 1 : transistor

OP1, OP4: 연산증폭기 OP5OP8: 차동증폭기OP 1 , OP 4 : Operational Amplifiers OP 5 OP 8 : Differential Amplifiers

본 발명은 고출력형 이산화탄소 레이저의 불평형 검출 및 재기동장치에 관한 것으로서 특히 불평형(Unbalance) 발생시 자동적으로 고전압을 오프한 후 다시 재기동 시켜주기 위한 것이다.The present invention relates to an unbalance detection and restart device for a high power type carbon dioxide laser, and in particular, to restart the high voltage automatically after unbalance occurs.

종래의 고출력형 이산화탄소 레이저의 불평형 검출장치는 고전압 상태에서 불평형을 검출하기 때문에 인체에 매우 위험할 뿐만 아니라 불평형 발생시에는 수동으로 스위치를 조작하여 고전압을 오프시킨 다음 다시 스위치를 온 시켜야 하므로 사용상 매우 번거로운 문제점이 있었다.The unbalance detection device of the conventional high power CO2 laser is not only very dangerous for human body because it detects unbalance in high voltage state, but in case of unbalance, it is very troublesome to use because the switch must be switched off by turning off the high voltage by manual operation. There was this.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 방전관의 양극에 전극을 연결하여 불평형 상태를 검출하므로서 회로 구성을 간략화 할 수가 있고, 또한 저전압 상태에서 불평형을 검출하여 안전성을 유지함은 물론 레이저 방전시 불평형 발생시에는 자동적으로 고전압을 오프시킨 다음 온(재기동)시킬 수 있도록 하여 사용상 편리를 도모할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.The present invention can simplify the circuit configuration by connecting the electrode to the anode of the discharge tube to detect the unbalance in order to solve the above-mentioned conventional problems, and also detect the unbalance in the low voltage state to maintain safety and of course unbalance during laser discharge. When it occurs, it aims to be convenient in use by being able to turn off (restart) the high voltage automatically.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 나타낸 바와 같이 본 발명은 방진시 방전관(K1-K4)과 직렬 연결된 저항(R1-R4) 양단 전압 강하분을 증폭시키는 인버터 증폭부(1)와, 상기 인버터 증폭부(1)로부터 출력되는 신호를 차동증폭시키는 차동증폭부(2)와, 상기 차동증폭부(2)의 출력을 논리적한 신호와, 시간제어용 IC(IC2)에서 주파수가 결정된 신호와 고압발생 스위치(SW1)온시 압력되는 ＂하이＂신호를 받아 온 시간을 결정하는 단안정 멀티 바이브레이터(IC1)의 출력신호를 논리화한 신호를 조합하여 상기 방전관(K1-K4)이 모두 방전시 ＂하이＂신호를 출력하고 불평형시에는 펄스를 발생하는 타이밍 제어부(3)와, 상기 타이밍 제어부(3)의 출력상태에 따라 고압구동 릴레이(Ry1)의 온, 오프 구동을 제어하는 고압 릴레이 구동부(4)와, 상기 고압 릴레이 구동부(4)의 온, 오프 구동에 따라 정지 릴레이(5), 실리콘 제어정류 회로부(6) 및 고압 트랜스(7)를 통해 고전압을 발생시키는 고압 발생부(8)를 상호 연결하여 구성된 것이다.As shown in FIG. 1, the present invention provides an inverter amplifier unit 1 for amplifying a voltage drop across the resistors R 1 -R 4 connected in series with the discharge tubes K 1 -K 4 during dustproof, and the inverter amplifier unit. (1) a differential amplifier (2) for differentially amplifying the signal output from the output, a logical signal to the output of the differential amplifier (2), a signal whose frequency is determined by the time control IC (IC 2 ) and a high voltage generating switch (SW 1 ) When the discharge tube (K 1 -K 4 ) is all discharged by combining a signal obtained by logically outputting the output signal of the monostable multivibrator (IC 1 ) which determines the time for receiving the high voltage signal that is pressed when turned on. A timing controller 3 that outputs a high signal and generates a pulse when unbalanced, and a high voltage relay driver that controls on and off driving of the high voltage driving relay Ry 1 in accordance with the output state of the timing controller 3. (4) and the on and off driving of the high voltage relay drive unit (4) La shutdown relay (5), it is configured to interconnect the high-pressure generating section 8 to generate a high voltage through the silicon controlled rectifier circuit 6 and a high voltage transformer (7).

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.

먼저 방전이 일어나면 방전관(K1-K4)에 전류(I11-I14)가 흐르게되어 저항(R1-R4) 양단간에 전압강하가 발생하게 된다.First, when discharge occurs, currents I 11 -I 14 flow through the discharge tubes K 1 -K 4 to generate a voltage drop across the resistors R 1 -R 4 .

이 전압을 연산증폭기(OP1-OP4)를 거쳐 발광 다이오드(LED1-LED4)를 점등시키고 인버터 증폭(증폭도 100배임)을 시킨 후 재차 차동 증폭기(OP5-OP8)에 입력시켜 그들의 출력 안에는 방전시 정(+) 전압(약 15V)이 나타나고, 방전이 일어나지 않으면 부(-) 전압이 나타나게 된다.The voltage is turned on through the operational amplifiers (OP 1 -OP 4 ), the light emitting diodes (LED 1- LED 4 ) are turned on, inverter amplification (amplification is 100 times), and then input to the differential amplifier (OP 5 -OP 8 ) again. In their output, a positive voltage (about 15V) appears during discharge, and a negative voltage appears when discharge does not occur.

이 전압은 4압력 앤드게이트(A1)에 입력되어 불평형시에는 ＂노우＂신호를 출력하고, 평형시에는 ＂하이＂신호가 출력된다.This voltage is input to the four-pressure end gate A 1 to output a "no" signal when unbalanced and a "high" signal when balanced.

한편 시간제어용 IC(IC2)에서는 저항(R5-R6) 및 콘덴서(C1)에 의한 시정수 값에 의해 주파수가 결정되면 2의 출력단(O1)을 통해 펄스파형을 출력시키게 된다.On the other hand, in the time control IC (IC 2 ), when the frequency is determined by the time constant values of the resistors R 5 -R 6 and the capacitor C 1 , the pulse waveform is output through the output terminal O 1 of 2.

이때 고압 발생 스위치(SW1)를 온 시키게 되면 ＂하이＂신호가 인버터(I1,I2)를 거쳐 단안정 멀티 바이브데이터(IC1)에 ＂하이＂상태로 입력되고, 입력되는 시점에서 저항(R7) 및 콘덴서(C2)에 의한 시정수값에 따라 2의 출력단(O1)에 상기 시정수 기간동안 ＂하이＂신호를 출력하게 된다.At this time, when the high-voltage generation switch SW 1 is turned on, the high voltage signal is input to the monostable multi-vibration data IC 1 through the inverters I 1 and I 2 and is resistance at the time of input. According to the time constant value by R 7 and the capacitor C 2 , the high signal is output to the output terminal O 1 of 2 during the time constant period.

따라서 오어 게이트(OR1)의 2입력단에는 단안정 멀티 바이브레이터(IC1)와 시간제어용 IC(IC2)에 낸드게이트(N1,N2)를 통해 출력되는 신호를 논리화한 후 오어 게이트(OR2)의 일측 입력단에 가해주게 되고 오어 게이트(OR2)에서는 이 신호와 앤드게이트(A1) 출력신호와를 논리화하여 앤드게이트(N3) 및 인버터(I5)를 거쳐 포토 커플러(PT)의 발광소자를 구동시키게 된다.Therefore, at the two input terminals of the OR gate OR 1 , the signals output through the NAND gates N 1 and N 2 to the monostable multivibrator IC 1 and the time control IC 2 are logiced, and then the OR gate ( OR 2 ) is applied to one side of the input terminal, and in OR gate (OR 2 ), this signal and the AND gate (A 1 ) output signal are logically logicized through the AND gate (N 3 ) and the inverter (I 5 ). The light emitting element of PT) is driven.

이때 상기한 인버터(I5)의 출력단에는 불평형시에 펄스파형이 발생되고, 4개의 방전관이 모두 방전되면 ＂하이＂상태신호가 나타나게 된다.At this time, a pulse waveform is generated at the output terminal of the inverter I 5 when unbalanced, and when all four discharge tubes are discharged, a “high” state signal appears.

상기한 포토커플러(PT)가 구동되면 트랜지스터(Q1)가 도통되어 고압 구동 릴레이(Ry1)가 구동되어 그의 접점이 접속되므로 정지 릴레이(5)가 구동되어 실리콘 제어 정류회로부(6)에 고압(AC 330V)이 인가되어 고압트랜스(7)에 유기된 전압이 다이오드(D1-D6) 및 콘덴서(C3)에 의해 정류되어 고전압(-25KV)을 자동적으로 발생시키게 된다.When the photocoupler PT is driven, the transistor Q 1 is turned on so that the high voltage driving relay Ry 1 is driven and its contact is connected, so that the stop relay 5 is driven to supply the high voltage to the silicon control rectifier circuit 6. (AC 330V) is applied and the voltage induced in the high voltage transformer 7 is rectified by the diodes D 1 -D 6 and the capacitor C 3 to automatically generate a high voltage (-25 KV).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 이산화탄소 레이저에 있어 불평형시 자동적으로 재기동시킬 수가 있기 때문에 사용상 매우 편리함은 물론 저 전압(최대 2V)상태에서 불평형 상태를 검출할 수가 있으므로 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention can be restarted automatically when unbalanced in a carbon dioxide laser, which is very convenient in use and can detect an unbalanced state at low voltage (up to 2V), thereby ensuring stability. will be.

Claims (1)

방전시 방전관(K1-K4)과 직렬 연결된 저항(R1-R4) 양단 전압 강하분을 증폭시키는 인버터 증폭부(1)와, 상기 인버터 증폭부(1)로부터 출력되는 신호를 차등 증폭시키는 차동 증폭부(2)와, 상기 차동 증폭부(2)의 출력을 논리한 신호와, 시간제어용 IC(IC2)에서 주파수가 결정된 신호와 고압발생 스위치(SW1) 온시 입력되는 ＂하이＂신호를 받아 온 시간을 결정하는 단안정 멀티 바이브 레이터(IC1)의 출력신호를 논리화한 신호를 조합하여 상기 방전관(K1-K4)이 모두 방전시 ＂하이＂신호를 출력하고 불평형시에는 펄스를 발생하는 타이밍 제어부(3)와, 상기 타이밍 제어부(3)의 출력상태에 따라 고압 구동 릴레이(Ry1)의 온, 오프 구동을 제어하는 고압 릴레이 구동부(4)와, 상기 고압 릴레이 구동부(4)의 온, 오프 구동에 따라 정지 릴레이(5), 실리콘제어정류회로부(6) 및 고압 트랜스(7)을 통해 고전압을 발생시키는 고압발생부(8)를 상호 연결하여 구성된 고출력형 이산화탄소 레이저의 불평형 검출 및 재기동장치.The inverter amplifier 1 amplifies the voltage drop across the resistors R 1 -R 4 connected in series with the discharge tubes K 1 -K 4 during discharge, and differentially amplifies the signal output from the inverter amplifier 1. A high-frequency input switch (SW 1 ) and a signal of which the logic of the differential amplifying unit (2) and the output of the differential amplifying unit ( 2 ), the frequency of which is determined by the time control IC (IC 2 ), and the high voltage generation switch (SW 1 ) are turned on. When the discharge tube (K 1 -K 4 ) is discharged and outputs a “high” signal when all of the discharge tubes (K 1 -K 4 ) are discharged by combining a signal obtained by logically combining the output signal of the monostable multivibrator (IC 1 ) that determines the time of receiving the signal Includes a timing controller 3 for generating a pulse, a high voltage relay driver 4 for controlling on and off driving of the high voltage drive relay Ry 1 according to an output state of the timing controller 3, and the high voltage relay driver. Stop relay (5) and silicon control knob in accordance with on / off operation of (4) Circuit 6 and a high voltage transformer (7) the high-pressure generating section (8) interconnected by a high output carbon dioxide laser of the type imbalance detection and restart unit configured to generate a high voltage through.
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