JPH02119576A - パルス電源装置 - Google Patents
パルス電源装置Info
- Publication number
- JPH02119576A JPH02119576A JP32919087A JP32919087A JPH02119576A JP H02119576 A JPH02119576 A JP H02119576A JP 32919087 A JP32919087 A JP 32919087A JP 32919087 A JP32919087 A JP 32919087A JP H02119576 A JPH02119576 A JP H02119576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse width
- power supply
- pulse
- width compression
- compression circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は磁気スイッチを内包するパルス電源装置に係り
、特に、炭酸ガスレーザ、金属蒸気レーザ等の高速繰り
返し励起に利用される装置に関する。
、特に、炭酸ガスレーザ、金属蒸気レーザ等の高速繰り
返し励起に利用される装置に関する。
従来より、パルスレーザの電源としては第４図に示すも
のが知られている。
のが知られている。
これは、高圧充電電源ＰＳの出力端にサイリスタＳＷが
並列に接続されているとともに、前記出力端はエネルギ
ー蓄積コンデンサＣを介して昇圧用の昇圧器Ｔの１次側
に接続されている。
並列に接続されているとともに、前記出力端はエネルギ
ー蓄積コンデンサＣを介して昇圧用の昇圧器Ｔの１次側
に接続されている。
この昇圧器Ｔの１次側にはコンデンサＣと可飽和インダ
クタＳｌｌとを並直列接続してなるパルス幅圧縮回路Ａ
１が接続されており、以下同様に、コンデンサＣ２及び
可飽和インダクタＳＴ２からなるパルス幅圧縮回路Ａ２
、コンデンサＣ３及び可飽和インダクタＳＩ３からなる
パルス幅圧縮回路Ａ３が縦続的に接続されている。
クタＳｌｌとを並直列接続してなるパルス幅圧縮回路Ａ
１が接続されており、以下同様に、コンデンサＣ２及び
可飽和インダクタＳＴ２からなるパルス幅圧縮回路Ａ２
、コンデンサＣ３及び可飽和インダクタＳＩ３からなる
パルス幅圧縮回路Ａ３が縦続的に接続されている。
そして、レーザ励起電源ｌの出力端２にレーザ負荷ＬＤ
が並列に接続されている。レーザ負荷ＬＤにはレーザ負
荷の構造的なインダクタンス（浮遊インダクタンス）が
あり、図中、コンデンサＣＰとレーザ負荷ＬＤとの間に
仮想的に直列接続されたインダクタンスＬＨとして示さ
れている。
が並列に接続されている。レーザ負荷ＬＤにはレーザ負
荷の構造的なインダクタンス（浮遊インダクタンス）が
あり、図中、コンデンサＣＰとレーザ負荷ＬＤとの間に
仮想的に直列接続されたインダクタンスＬＨとして示さ
れている。
前記可飽和インダクタのコアとしては、フェライト、ま
たはＦｅ系アモルファス金属が用いられている。
たはＦｅ系アモルファス金属が用いられている。
ところで、前記した従来の方式においてパルス幅圧縮回
路ＡＩ、Ａ２．Ａ３の各段の能率について測定したとこ
ろ、昇圧器Ｔの２次側を１００％とすると、パルス幅圧
縮回路Ａ＋では９７％、パルス幅圧縮回路Ａ２では９２
％、パルス幅圧縮回路Ａ３では６５％となった。
路ＡＩ、Ａ２．Ａ３の各段の能率について測定したとこ
ろ、昇圧器Ｔの２次側を１００％とすると、パルス幅圧
縮回路Ａ＋では９７％、パルス幅圧縮回路Ａ２では９２
％、パルス幅圧縮回路Ａ３では６５％となった。
ここでパルス幅圧縮回路Ａ３のエネルギ変換効率が他の
段に比較して低い理由としては、この最終段では人力さ
れるパルスの幅が既に相当狭く、コア素材のヒステンリ
スその他の磁気特性が顕著に現れ、周波数特性や角型特
性等の磁気特性において理想特性とのギャップが拡大さ
れるためと考えられる。
段に比較して低い理由としては、この最終段では人力さ
れるパルスの幅が既に相当狭く、コア素材のヒステンリ
スその他の磁気特性が顕著に現れ、周波数特性や角型特
性等の磁気特性において理想特性とのギャップが拡大さ
れるためと考えられる。
このように、終段のパルス幅圧縮回路は能率が低く、ま
た放熱にも配慮しなければならない等の問題がある。し
かも、大形の冷却装置が必要となり、装置全体も大形化
するという欠点がある。
た放熱にも配慮しなければならない等の問題がある。し
かも、大形の冷却装置が必要となり、装置全体も大形化
するという欠点がある。
本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、能率が高く
、装置の小形化をも図ることができるようにしたパルス
電源装置を提供することを技術的課題とする。
、装置の小形化をも図ることができるようにしたパルス
電源装置を提供することを技術的課題とする。
本発明は前記技術的課題を解決するために、電源ＰＳに
対して直列に接続された可飽和インダクタＳｌｉ、ＳＩ
２．ＳＩ３と、前記電源に対して並列に接続されたコン
デンサＣＩ、Ｃ２，Ｃ３とからなる複数のパルス幅圧縮
回路ＡＩ、Ａ２．Ａ３と、このパルス幅圧縮回路Ａｔ、
Ａ２．Ａ３に前記電源ＰＳを断続的に接続するスイッチ
手段ＳＷとを備え、前記パルス幅圧縮回路ＡＩ、Ａ２゜
Ａ３の最終出力端に接続されたレーザ負荷ＬＤを繰り返
し放電励起するためのパルス電源装置において以下の構
成とした。
対して直列に接続された可飽和インダクタＳｌｉ、ＳＩ
２．ＳＩ３と、前記電源に対して並列に接続されたコン
デンサＣＩ、Ｃ２，Ｃ３とからなる複数のパルス幅圧縮
回路ＡＩ、Ａ２．Ａ３と、このパルス幅圧縮回路Ａｔ、
Ａ２．Ａ３に前記電源ＰＳを断続的に接続するスイッチ
手段ＳＷとを備え、前記パルス幅圧縮回路ＡＩ、Ａ２゜
Ａ３の最終出力端に接続されたレーザ負荷ＬＤを繰り返
し放電励起するためのパルス電源装置において以下の構
成とした。
即ち、最終段パルス幅圧縮回路Ａ３における可飽和イン
ダクタＳＩ３のコアｌをコバルト系のアモルファス金属
で形成した。
ダクタＳＩ３のコアｌをコバルト系のアモルファス金属
で形成した。
前記レーザ負荷としては、パルス放電金属蒸気レーザ、
パルス放電炭酸ガスレーザを例示することができる。
パルス放電炭酸ガスレーザを例示することができる。
最終段のパルス幅圧縮回路Ａ３は他のパルス幅圧縮回路
に比較して、よりパルス幅が狭いパルス電力を扱うため
、損失が大きくなりゃすいが、この最終段のパルス幅圧
縮回路Ａ３における可飽和インダクタＳＩ３のコア１を
磁気特性に優れるコバルト系のアモルファス金属で形成
することにより、この部分での電力損失を大幅に低減で
きる。
に比較して、よりパルス幅が狭いパルス電力を扱うため
、損失が大きくなりゃすいが、この最終段のパルス幅圧
縮回路Ａ３における可飽和インダクタＳＩ３のコア１を
磁気特性に優れるコバルト系のアモルファス金属で形成
することにより、この部分での電力損失を大幅に低減で
きる。
このため、回路全体での能率が向上するとともに、信頼
性、寿命、及び出力の点で優れた特性が得られる。
性、寿命、及び出力の点で優れた特性が得られる。
本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明す
る。
る。
電源としての高圧充電電源ＰＳの出力端にサイリスタＳ
Ｗが並列に接続されているとともに、前記出力端はエネ
ルギー蓄積コンデンサＣを介して昇圧用の昇圧器Ｔの１
次側に接続されている。
Ｗが並列に接続されているとともに、前記出力端はエネ
ルギー蓄積コンデンサＣを介して昇圧用の昇圧器Ｔの１
次側に接続されている。
昇圧器Ｔの１次側にはコンデンサＣと可飽和インダクタ
Ｓｌｌとを並直列接続してなるパルス幅圧縮回路Ａｌが
接続されており、以下同様に、コンデンサＣ２及び可飽
和インダクタＳＩ２からなるパルス幅圧縮回路Ａ２、コ
ンデンサｃ３及び可飽和インダクタＳＩ３からなるパル
ス幅圧縮回路Ａ３が縦続的に接続されている。
Ｓｌｌとを並直列接続してなるパルス幅圧縮回路Ａｌが
接続されており、以下同様に、コンデンサＣ２及び可飽
和インダクタＳＩ２からなるパルス幅圧縮回路Ａ２、コ
ンデンサｃ３及び可飽和インダクタＳＩ３からなるパル
ス幅圧縮回路Ａ３が縦続的に接続されている。
ソシて、レーザ励起電源ｌの出力端にパルス放電金属蒸
気レーザＬＤが並列に接続されている。
気レーザＬＤが並列に接続されている。
パルス放電金属蒸気レーザＬＤにはレーザ負荷の構造的
なインダクタンス（浮遊インダクタンス）があり、図中
、コンデンサＣＰとレーザ負荷ＬＤとの間に仮想的に直
列接続されたインダクタンスしＨとして示されている。
なインダクタンス（浮遊インダクタンス）があり、図中
、コンデンサＣＰとレーザ負荷ＬＤとの間に仮想的に直
列接続されたインダクタンスしＨとして示されている。
前記レーザ負荷としては、前記したパルス放電金属蒸気
レーザの他、パルス放電炭酸ガスレーザを接続し駆動す
ることもできる。
レーザの他、パルス放電炭酸ガスレーザを接続し駆動す
ることもできる。
最終段パルス幅圧縮回路Ａ３における可飽和インダクタ
ＳＩ３のコアｌはコバルト系のアモルファス金属で形成
されている。Ｇｏを７０％含ませたアモルファス金属（
Ｐ ｅ ５ｃｏ ？ＯＳ １１５８ Ｉｎ）の履歴特性
の角型性は異方性５０％パーマロイと同程度に良好であ
り（第３図参照）、磁束飽和値もそれに近い。また、保
磁力がパーマロイの保磁力程度に小さく、渦電流損も小
さい。
ＳＩ３のコアｌはコバルト系のアモルファス金属で形成
されている。Ｇｏを７０％含ませたアモルファス金属（
Ｐ ｅ ５ｃｏ ？ＯＳ １１５８ Ｉｎ）の履歴特性
の角型性は異方性５０％パーマロイと同程度に良好であ
り（第３図参照）、磁束飽和値もそれに近い。また、保
磁力がパーマロイの保磁力程度に小さく、渦電流損も小
さい。
このような優れた特性を持つコバルト系アモルファス金
属でコア１を形成したので発熱が抑制され効率が改善さ
れた。実験の結果、最終段パルス幅圧縮回路Ａ３におけ
る効率は８７％となり、従来方式の６５％に比較して大
幅な改善が見られた。
属でコア１を形成したので発熱が抑制され効率が改善さ
れた。実験の結果、最終段パルス幅圧縮回路Ａ３におけ
る効率は８７％となり、従来方式の６５％に比較して大
幅な改善が見られた。
このため発熱を低減できるとともに、出力を向上させる
ことができた。
ことができた。
なお、前記スイッチング素子としてはサイリスタＳＷに
限定されるものではなく、５ＩＦＥＴ。
限定されるものではなく、５ＩＦＥＴ。
ＭＯＳ−ＰＥＴ、ＧＴＯ等に置換しても同様に動作する
ことは勿論である。
ことは勿論である。
本発明によれば、最終段のパルス幅圧縮回路における可
飽和インダクタのコアをコバルト系のアモルファス金属
で形成したので、電力損失を大幅に低減できる。
飽和インダクタのコアをコバルト系のアモルファス金属
で形成したので、電力損失を大幅に低減できる。
このため、回路全体で能率が向上するととしに、信頼性
、寿命、及び出力の点で優れた特性が得られ、放熱装置
の小形化をも図ることができる。
、寿命、及び出力の点で優れた特性が得られ、放熱装置
の小形化をも図ることができる。
また、損失が大きくなりやすい最終段パルス幅圧縮回路
の可飽和インダクタのみを改良するものであるため大幅
なコストアップとなる虞れはない。
の可飽和インダクタのみを改良するものであるため大幅
なコストアップとなる虞れはない。
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
回路図、第２図は要部の一部切欠した斜視図、第３図（
Ａ ＸＢ ）はコバルト系アモルファス金属のヒステリ
シス特性図、第４図は従来のパルス電源装置を示す回路
図である。 ｌ・・・コア、 ＰＳ・・・電源としての充電電源、 Ｓｌｌ、 Ｓ１２．Ｓｒ１・・・可飽和インダクタ、Ｃ
，ＣＩ、Ｃ２，Ｃ１・：＋ンデンサ、ＡＩ、Ａ２．Ａ３
・・・パルス幅圧縮回路、ＳＷ・・・スイッチ手段とし
てのサイリスタ、ＬＤ・・・レーザ負荷、 ＬＬ・・
バイパスインダクタ。 Ｓｒ３ 第２図
回路図、第２図は要部の一部切欠した斜視図、第３図（
Ａ ＸＢ ）はコバルト系アモルファス金属のヒステリ
シス特性図、第４図は従来のパルス電源装置を示す回路
図である。 ｌ・・・コア、 ＰＳ・・・電源としての充電電源、 Ｓｌｌ、 Ｓ１２．Ｓｒ１・・・可飽和インダクタ、Ｃ
，ＣＩ、Ｃ２，Ｃ１・：＋ンデンサ、ＡＩ、Ａ２．Ａ３
・・・パルス幅圧縮回路、ＳＷ・・・スイッチ手段とし
てのサイリスタ、ＬＤ・・・レーザ負荷、 ＬＬ・・
バイパスインダクタ。 Ｓｒ３ 第２図
Claims (3)
- （１）電源に対して直列に接続された可飽和インダクタ
と、前記電源に対して並列に接続されたコンデンサとか
らなる複数組のパルス幅圧縮回路と、このパルス幅圧縮
回路に前記電源を断続的に接続するスイッチ手段とを備
え、前記パルス幅圧縮回路の最終出力端に接続されたレ
ーザ負荷を繰り返し放電励起するためのパルス電源装置
において、最終段のパルス幅圧縮回路における可飽和イ
ンダクタのコアをコバルト系のアモルファス金属で形成
したことを特徴とするパルス電源装置。 - （２）前記レーザ負荷がパルス放電金属蒸気レーザであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパルス
電源装置。 - （３）前記レーザ負荷がパルス放電炭酸ガスレーザであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパルス
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32919087A JPH02119576A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | パルス電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32919087A JPH02119576A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | パルス電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119576A true JPH02119576A (ja) | 1990-05-07 |
Family
ID=18218659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32919087A Pending JPH02119576A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | パルス電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02119576A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179751A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-12 | Toshiba Corp | 可飽和リアクトル用非晶質合金 |
| JPS61201146A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-09-05 | ザ・パーキン‐エルマー・コーポレイシヨン | 熱機械的分析装置 |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP32919087A patent/JPH02119576A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59179751A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-12 | Toshiba Corp | 可飽和リアクトル用非晶質合金 |
| JPS61201146A (ja) * | 1985-02-21 | 1986-09-05 | ザ・パーキン‐エルマー・コーポレイシヨン | 熱機械的分析装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5764500A (en) | Switching power supply | |
| US4975821A (en) | High frequency switched mode resonant commutation power supply | |
| JP3199423B2 (ja) | 共振形フォワードコンバ−タ | |
| JP3318981B2 (ja) | パルス電源 | |
| Lord | Pulse transformers | |
| Nunnally | Magnetic switches and circuits | |
| JP2820722B2 (ja) | 高電圧パルス発生回路及びこれを用いた放電励起レーザならびに加速器 | |
| JPH11332258A (ja) | パルス電源 | |
| CN106575564A (zh) | 具有集成变换器的开关转换器电路 | |
| US5440472A (en) | Integrated magnetic power converter | |
| EP0720277B1 (en) | Snubber circuit, switching power-supply, and saturable inductor used for them | |
| JPH02119576A (ja) | パルス電源装置 | |
| CA3164649A1 (en) | Magnetic components with electrically variable characteristics | |
| JP2003124015A (ja) | 圧粉磁心、コイル部品、及びそれらを用いた電力変換装置 | |
| Teramoto et al. | All-solid-state triggerless repetitive pulsed power generator utilizing a semiconductor opening switch | |
| JP3278966B2 (ja) | 磁気スイッチの初期状態設定用直流電源 | |
| JPS6389060A (ja) | ５脚鉄心型３倍周波数逓倍器 | |
| JP2828107B2 (ja) | 高電圧パルス発生回路 | |
| Slavkova | Specific Applications of Nanocrystalline and Amorphous Soft Magnetic Materials with Different Hysteresis Loops | |
| JP2647106B2 (ja) | 高電圧高繰返しパルス発生電源装置 | |
| JPH06311726A (ja) | スナバー回路、スイッチング電源およびそれに用いられる可飽和インダクタ | |
| JPH09261014A (ja) | パルス電源 | |
| JPH09298452A (ja) | パルス電源 | |
| Taggart et al. | Optimizing linear power supply performance with line frequency toroidal transformers | |
| De Beer et al. | Considerations in the design of high frequency, high power nonlinear magnetic components |