KR940000550Y1 - 펄스 레이저용 고전압 전원장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

펄스 레이저용 고전압 전원장치

제1도는 본 고안의 회로도.

본 고안은 펄스레이저를 발진시키기 위한 고전압 전원장치에 관한 것이다.

일반적으로 펄스레이저용 전원장치에는 고전압을 축전기(Energy Storage Capacitor)에 충전하였다가 방전간극(Spark gap) 또는 사이라트론(Thyratron)등과 같은 스위치로 레이저 플라즈마 튜브를 통해 일시에 방전시키는 방법이 사용되어 왔다.

그러나 이러한 방전간극이나 사이라트론에는 내구성이나 수명 등에 제한이 있으며, 별도의 고압트리거 회로와 필라멘트 전원 등을 필요로 하는데 이는 회로가 복잡해지고 고압을 직접 스위칭 해야 하므로 감전 및 이상절연파괴 등의 위험부담이 크다.

본 고안에서는 고성능의 페라이트 코아(Ferrite core)와 직렬공진회로(Series Resonant Circuit)를 사용하여 위의 단점들을 해소하고 효율이 높고 안전한 전원을 구성하기 위한 것으로 모든 스위칭 소자를 반도체화하여 수명 및 내구성을 대폭으로 개선한 것이다.

이하 고안의 요지를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

3상교류를 정류기(1)에서 정류하여 고압전지 안정화 회로(2)를 경유 L-C로 구성된 높은 효율과 넓은소자 선택 범위를 갖는 직렬공진회로(3)에 연결하고 이어 고성능 페라이트 코아를 사용한 소형경량의 고압트랜스(T4)에 연결한 구조이다.

도면중 미설명부호 PT는 패스트랜지스터 B는 바라스터 4는 레이저 프라즈마튜브이다.

이와 같이된 본 고안은 제1도에서 보는 것과 같이 3상 교류를 정류기(1)에서 정류하여 고압전지 안정화 회로(High Voltage Pre-Regulator)(2)에서 전압조정한 후 L-C로 구성된 직렬공진회로(3)에 의해서 C는 레귤레이터 전압의 2-3배의 전압으로 충전된다.

C에 충전된 에너지는 스위칭 FET에 의해 매우 짧은 시간(수십㎲)에 방전되고, 이때 고압 트랜스(T4)의 1차 권선에 흐르는 높은 펄스 전류에 의해 T의 2차에서 20kV-30kV의 높고 빠른 고압 펄스가 유기된다.

이 펄스는 T의 1차 권선의 전류방향이 한 방향이고 C에 충전된 에너지가 거의 다 방전되므로 역기전력이 매우 적고 따라서 스위치 FET의 드레인-소스 전압(V_DSS)이 낮아도(상용 스위칭 방식의 1/2정도)된다는 장점이 있다.

FET의 입력 임피던스가 매우 높고 따라서 FET의 게이트 트리거 회로가 비교적 간단하게 구성되며, 스위칭 속도가 대단히 빨라서 매우 좁은 펄스폭을 얻는 것도 가능하며, 스위칭 손실도 상당히 줄어드는 이점도 있다.

본 고안의 이러한 장점은 펄스레이저의 전원장치를 매우 가볍고 수명이 긴 실용적인 전원으로 개선할 수 있으며, 산업용으로서 펄스레이저의 생산단가를 크게 경감할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 3상 교류를 정류기(1)에서 정류하여 고압전지 안정화 회로(2)를 경우 L-C로 구성된 높은 효율과 넓은소자 선택 범위를 갖는 직렬공진회로(3)에 연결하고 이어 고성능 페라이트 코아를 사용한 소형경량의 고압 트랜스(T4)에 연결함을 특징으로 하는 펄스 레이저용 고전압 전원장치.