JPH027873A - パルス放電回路 - Google Patents

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） 本発明はエキシマレーザ、炭酸ガスレーザ等の励起電源
として用いられるパルス放電回路に関（従来の技術） 従来のこの種パルス放電回路としては、第３図に示すよ
うな構成のものがある。

即ち、第３図に示すように直流電源１の両出力端子間に
リアクトル１．充電用コンデンサ３および充電用リアク
トル４を直列接続し、また充電用リアクトル４と並列に
転流用コンデンサ６および放電ギャップ７をそれぞれ並
列に接続し、さらに転流用コンデンサ３のリアクトル２
側接続端と直流電源１の一方の出力端子との間にサイラ
トロン５を接続して、レーザを励起するパルス放電回路
を構成している。

このような構成のパルス放電回路において、転流用コン
デンサ３は直流電源１によりリアクトル２と充電用リア
クトル４を介して共振充電される。

この場合、リアクトル２のインダクタンスを充電用リア
クトル４のそれよりも充分大きくしておくことにより、
転流用コンデンサ６にはほとんど充電電流が流れない。

充電用コンデンサ３の充電が完了すると、その時の充電
用コンデンサ３の両端子間型圧は電源電圧に充電電圧が
重畳されるため、電源電圧の２倍の電圧となる。すると
、この時点でサイラトロン５が動作し、充電用コンデン
サ３に蓄積されていた電荷は転流用コンデンサ６に流れ
込む。このとき転流回路には漂遊のインダクタンスしか
存在しないため、転流コンデンサ６の両端子間型圧は高
周波となり、充電用リアクトル４への分流は無視できる
。そして、転流用コンデンサ６の両端子間型圧が所定の
電圧に達すると、放電ギャップ７は放電を開始し、転流
用コンデンサ６に蓄積された電荷は放電ギャップ７に流
入し、そのエネルギは光、熱等として消費される。

以上は充電用コンデンサ３の充電から転流コンデンサ６
への転流、そして放電ギャップ７が放電に至るまでの動
作であるが、レーザ電源の場合には放電ギャップ７で発
生する光を利用しているため、前述したような動作は高
周期で繰返し行なわれるものである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような従来のパルス放電回路においては
サイラトロン５の動作により転流用コンデンサ６が充電
されても、放電ギャップ７は放電電圧のバラツキにより
放電しないことがある。

この場合、サイラトロン５を通して流れる電流は転流用
コンデンサ６への充電電流以外に充電用リアクトル４に
分流する成分があり、したがって放電ギャップ７が放電
しないときにはこの充電用リアクトル４に分流する成分
が無視できなくなる。

すなわち、サイラトロン５は電流消弧能力がないため、
これらの電流が流れている間は導通状態となっている。

このため、次の放電動作に備えて直流電源１より充電用
コンデンサ３を充電しようとしてもサイラトロン５が導
通状態にあると充電できず、結果として放電ギャップ７
を繰返し放電させることができなくなる。

本発明は放電ギャップの放電失敗時における充電用コン
デンサのエネルギを瞬時に減少させて充電開始時間の短
縮を図り、高速充電及び放電を行なわせることができる
パルス放電回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、直流電源の出力端
子間にリアクトル、充電用コンデンサ及び充電用リアク
トルを直列接続すると共に前記充電用リアクトルに並列
に転流用コンデンサと放電ギャップとをそれぞれ接続し
、且つ前記充電用コンデンサの前記リアクトル側端と前
記直流電源の一方の出力端との間にスイッチ素子を接続
してなるパルス放電回路において、前記充電用リアクト
ルに直列に、前記放電ギャップの放電失敗時における前
記充電用コンデンサのエネルギを減衰させる抵抗を接続
する構成としたものである。

（作用） したがって、このような構成のパルス放電回路にあって
は、放電ギャップの放電失敗時に充電用コンデンサより
スイッチ素子を通して流れる電流がリアクトルと直列に
設けられた抵抗により減衰するので、充電用コンデンサ
のエネルギは短時間で消耗することになり、高速充電お
よび放電が可能となる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるパルス放電回路の構成例を示すも
ので、第３図と同一部分には同一記号を付して示す。第
１図において、１は直流電源で、この直流電源１の出力
端子間にリアクトル２．充電用コンデンサ３．充電用リ
アクトル４および抵抗８を直列接続する。また、充電用
リアクトル４および抵抗８の直列回路に並列に転流用コ
ンデンサ６、放電ギャップ７をそれぞれ並列に接続する
。

さらに、充電用コンデンサ３のリアクトル２側端と直流
電源１の一方の出力端子間にサイラトロン５を接続する
。

次に上記のように構成されたパルス放電回路の作用につ
いて述べる。

いま、リアクトル２のインピーダンスが充電用リアクト
ル４および抵抗８の直列回路のインピーダンスよりも充
分大きく設定されているものとする。このような状態で
直流電源１から直流電流が出力されると、充電用コンデ
ンサ３が充電される。

この場合、充電用コンデンサ３とリアクトル２とで共振
充電となるため、充電用コンデンサ３の端子間電圧は電
源電圧に充電電圧が重畳され、電源電圧の２倍になる。

また、充電用リアクトル４および抵抗８の直列回路のイ
ンピーダンスはりアクドル２のそれより充分小さく設定
されているので、転流用コンデンサ６にはほとんど充電
電流が流れない。

このように充電用コンデンサ３の端子間電圧が電源電圧
の２倍になった時点でサイラトロン５が動作すると、充
電用コンデンサ３からサイラトロン５を通して放電電流
が流れ、この電流は転流用コンデンサ６と充電用リアク
トル４および抵抗８の直列回路に分流して流れる。そし
て、転流用コンデンサ６が充電され、その両端子間電圧
が所定の電圧に達した時点で放電ギャップ７の放電が開
始されると、この転流コンデンサ７に蓄積されたエネル
ギが放電ギャップ部で消費され、サイラトロン５がオフ
すると同時に次の放電に備えて充電用コンデンサ３が充
電される。

しかし、放電ギャップ７が放電電圧のバラツキで放電が
起こらないと、転流用コンデンサ６と充電用リアクトル
４および抵抗８の直列回路のそれぞれに電流が流れ続け
ようとする。この場合、転流用コンデンサ６に流れる電
流は充電用コンデンサ３と転流用コンデンサ６およびこ
の転流回路の漂遊のインダクタンスで決まる高周波電流
となるため、転流回路に生ずる表皮効果等により抵抗分
が生じ、転流用コンデンサ６に流れる電流は急速に減衰
する。したがって、サイラトロン５には充電用リアクト
ル４および抵抗８の直列回路を介して電流が流れようと
するが、この電流も抵抗８により減衰し、短時間の内に
充分に小さくなる。このときの減少を図示すると第２図
に示すようになる。

そして、サイラトロン５に流れる電流が充分に小さくな
り、かつサイラトロン５の両端子間に電圧が加わってい
ない（あるいは充分に小さい）条件が成立すると、サイ
ラトロン５の極間は絶縁回復する。これにより、直流電
源１よりリアクトル２を介して充電用コンデンサ３が再
び前述同様に充電され、次の放電が可能となる。

なお、上記実施例ではサイラトロン５をスイッチ素子と
して用いたが、高速動作可能なものであれば、他のスイ
ッチ素子を用いてもよいことは勿論である。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、充電用コンデンサに
充電された電荷をスイッチ素子が動作しても放電ギャッ
プが動作しないとき、充電用リアクトルを介して流れよ
うとする電流を放電用抵抗と直列接続された抵抗により
減衰させて充電用コンデンサのエネルギが瞬時に減少す
るようにしたので、充電開始時間の短縮を図り得、高速
充電及び放電を行なわせることができるパルス放電回路
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパルス放電回路の一実施例を示す
構成図、第２図は同実施例の作用を説明するためのサイ
ラトロンの電流波形図、第３図は従来のパルス放電回路
を示す構成図である。 １・・・直流電源、２・・・リアクトル、３・・・充電
用コンデンサ、４・・・充電用リアクトル、６・・・転
流用コンデンサ、７・・・放電ギャップ、８・・・抵抗
。 出願入代・埋入　弁理士　鈴江武彦 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流電源の出力端子間にリアクトル、充電用コンデンサ
   及び充電用リアクトルを直列接続すると共に前記充電用
   リアクトルに並列に転流用コンデンサと放電ギャップと
   をそれぞれ接続し、且つ前記充電用コンデンサの前記リ
   アクトル側端と前記直流電源の一方の出力端との間にス
   イッチ素子を接続してなるパルス放電回路において、前
   記充電用リアクトルに直列に、前記放電ギャップの放電
   失敗時における前記充電用コンデンサのエネルギを減衰
   させる抵抗を接続する構成としたことを特徴とするパル
   ス放電回路。