JPH0316416A - パルス発生回路 - Google Patents

パルス発生回路

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JPH0316416A
JPH0316416A JP15193789A JP15193789A JPH0316416A JP H0316416 A JPH0316416 A JP H0316416A JP 15193789 A JP15193789 A JP 15193789A JP 15193789 A JP15193789 A JP 15193789A JP H0316416 A JPH0316416 A JP H0316416A
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Akihiko Iwata
明彦 岩田
Hiroshi Ito
寛 伊藤
Tatsuki Okamoto
達樹 岡本
Yoshihiro Ueda
植田 至宏
Shinji Murata
信二 村田
Takashi Kumagai
隆 熊谷
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/097Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping by gas discharge of a gas laser

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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は例えばパルスレーザー等に使用されるパルス
発生回路に関するものである。
〔従来の技術〕
第6図は、例えばコツパ バッポア レーザスカム オ
ブ′ エージイ(COPPER  VAPOR   L
ASERS   COME   OF   AGE)レ
ーザ フォーカス ジュライ 1982  (LASE
R  FOCUS.JULY,1982)に記載された
従来の銅蒸気レーザ用のパルス発生回路を示す図であり
、第6図において,1は高圧電源、2は充電用リアクト
ル、3は充電用ダイオード、4は充放電を行う主コンデ
ンサ,5は充電用抵抗、6はサイラトロンスイッチ、7
はガス放電によって内部に収容した金属(例えば銅)を
加熱、気化させてレーザ出力を得る放電管(レーザTU
BE)である. 次に動作について説明する.高圧電源1から発生される
高圧電圧(数KV〜数十KV)は、リアクトル2、ダイ
オード3、充電用抵抗5を介してコンデンサ4に充電さ
れる。
この充電状態において、サイラトロンスイッチ6が導通
すると、主コンデンサ4に蓄えられていた電荷は、サイ
ラトロンスイッチ6を通り放電管7に印加され、放電管
7の中にガス放電を形戊する。その際、放電管7のイン
ピーダンスは充電用抵抗5の抵抗値より大幅に小さくな
るため、サイラトロンスイッチ6に流れる電流は主とし
て放電管7に流れることで、放電管7は励起されてレー
ザ発振を生ずる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のパルス発生回路は以上のように構威されているの
で、銅蒸気レーザの場合、より急峻なパルス電圧を放電
管7に印加して、より高いレーザ出力を得るために、大
電力用で数10nsecでスイッチングオンが可能なサ
イラトロンスイッチ6が用いられていた。しかし、サイ
ラトロンスイッチ6は真空管であるため寿命が短かく、
頻繁に交換する必要があった。またサイラトロンスイッ
チ6はレーザ効率に影響する電流の立ち上がりやスイッ
チング時間にバラツキがある等、品質の安定性に問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、安定性、信頼性の高いパルス発生回路を得る
ことを目的とする. 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係るパルス発生回路は、直並列接続した多数
の固体スイッチング素子の幾つかの並列接続群のそれぞ
れに導通信号を供給するゲート回路と,このゲート回路
の電源電圧が規定以下であることを検出した電圧検出回
路の検出信号を受けて、前記各固体スイッチング素子に
対する電源の給電をしゃ断する保護回路とを具備したも
のである。
〔作用〕
この発明におけるパルス発生回路は、多数の固体スイッ
チング素子を直並列接続して大電力用のスイッチ手段を
構成したことにより、寿命が長く、頻繁な交換を必要と
しない。また、固体スイッチング素子の幾つかの並列接
続群のそれぞれに導通信号を供給するゲート回路の電源
電圧を検出し、その電源電圧が規定値以下になったとき
は,上記固体スイッチング素子に対する電源の給電をし
ゃ断することにより、各固体スイチング素子をバランス
よく導通させることができ、一部の固体スイッチング素
子に過大電圧が印加して該固体スイッチング素子を破壊
することを防止する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実旅例を図について説明する。第1
図において、11は高圧制御電源、12は充電用リアク
トル、l3は充電用ダイオード、14は充放電用コンデ
ンサ、15は充電用抵抗であり、これ等は順次直列に接
続されている。16は充電用抵抗15と並列に接続され
た放電管、17は多数の固体スイッチング素子を直並列
接続して構或したスイッチ手段であり、このスイッチ手
段17は充放電用コンデンサ14の一端と放電管16の
一端との間に接続されている。
1 8 a = 1 8 nは固体スイッチング素子の
並列接続群1 7 a = 1 7 nのそれぞれに対
応して設けられ該固体スイッチング素子に導通信号を供
給するゲート回路、19a〜19nはゲート回路188
〜18nの電源電圧が規定値以上であるか否かを検出す
る電圧検出回路、20は電圧検出回路l9 a = 1
 9 nのいずれかが規定値以下であることを検出した
検出信号を受けて高圧制御電源1工の給電をしゃ断する
保護回路である。
第2図は高圧制御電源11の1例を示す回路図であり、
第2図において、21は商用電源22の出力電圧を所望
の電圧に変成するトランス、23はトランス21の出力
を整流する整流回路、24は整流回路23の直流出力端
子間に接続した平滑用コンデンサ、25はスイッチング
素子としてのトランジスタである。
第3図は電圧検出回路19a〜19nの1例を示す回路
図であり、各電圧検出回路19a (〜工9n)はそれ
ぞれ発光ダイオード26a (〜26n)とフォトトラ
ンジスタ27a (〜27n)からなるフォトカプラ2
8a (〜28n)と、そのフォトトランジスタ27a
 (〜27n)を直列抵抗30a (〜30n)を介し
て電源電圧印加端子al〜an(ゲート回路1 8 a
 − 1 8 nの電源電圧印加端子十Bに接続されて
いる。)に接続するツエナダイオード29a (〜29
n)とで構成され、電圧検出回路19aのフォトトラン
ジスタ27aが電圧検出回路19bの発光ダイオード2
6bに接続されるように順次接続され、電圧検出回路1
9nのフォトトランジスタ27nが出力端子Oに接続さ
れている。そして、電圧検出回路■9aの発光ダイオー
ド26nだけは、ツェナダイオード31と抵抗32を介
して電源電圧印加端子a■に接続されている。
第4図はゲート回路18a(〜18n)の1例を示す回
路図であり,第4図において、33は微分回路、34は
バッファ、35は増幅回路、十Bは電源電圧印加端子で
ある。
第5図は保護回路20の一例を示す回路図であり、電圧
検出回路19nからの出力を受ける抵抗36と、この抵
抗36の端子電圧を基準電圧と比較する比較器37とで
構成されている。
次に上記実施例の動作について説明する。いま、充放電
用コンデンサ14の充電状態において,不図示の発振器
からクロック信号が各ゲート回路18a〜18nに入力
されると、このクロツク信号に基づいて各ゲート回路1
8a〜18nから導通信号が出力され、この導通信号で
スイッチ手段17を構戊する各固体スイッチング素子を
同時に導通させる。
この導通により、充放電用コンデンサエ4に充電された
高圧電圧は放電管l6に印加され、内部にガス放電を形
成する。このとき、放電管l6のインピーダンスは充電
用抵抗■5の抵抗値より大幅に小さくなるため、充放電
用コンデンサ14からの放電電流は主として放電管16
に流れ、放電管16にレーザ発振を生じさせる。以後、
クロック信号に基づいて上記の動作を順次繰返すもので
ある. 上記スイッチ手段17を多数の固体スイッチング素子を
直並列接続して構成することは、数KV〜数10KVの
耐圧を得るためである。しかし、この構成の場合、直並
列接続した各固体スイッチング素子を同時に導通するこ
とが必要となる。固体スイッチング素子の導通時間は、
ゲート電圧の上昇速度に直接関係するため、導通信号を
供給するゲート回路18a〜18nの電源電圧の大きさ
がトラブル等により下がった場合、ゲート電圧の上昇速
度が低下し、スイッチング速度が低下する。
また、ゲート回路18a〜18nの電源電圧が下がった
段の固体スイッチング素子には、その段だけスイッチン
グが遅いために、過大電圧が加わり,固体スイッチング
素子が破壊したりする。
そこで、各ゲート回路18a〜18nの電源電圧を検出
し、その電源電圧が規定値以下の場合は固体スイッチン
グ素子に対する電源の給電をしゃ断するようにしたもの
である。
以下、第3図に基づいて、ゲート回路18a〜18nの
電源電圧の検出動作について説明する。
まず、端子a1に印加されるゲート回路18aの電源電
圧がツェナダイオード29aのツエナ電圧より高ければ
、フォトトランジスタ27aが導通し、この導通信号C
,で電圧検出回路19bの発光ダイオード26bを発光
させてフォトトランジスタ27bを導通許容状態にする
。このとき、端子a2に印加されるゲート回路18bの
電源電圧がツェナダイオード29bのツェナ電圧以上で
あれば、フォトトランジスタ27bが導通し、この導通
信号C2で電圧検出回路19cの発光ダイオード26c
を発光させてフォトトランジスタ27Cを導通許容状態
にする。
以上の動作が各段で繰り返され、最終的に電圧検出回路
19nのフォトトランジスタ27nから信号が出力され
て保護回路に入力される。
この場合,各ゲート回路18a〜18nのうち1個でも
電源電圧がツェナ電圧を下回ると、電圧検出回路19n
から保護回路20には出力が発生せず、保護回路20か
らは零出力dが出力される。
高圧制御電′g11は保護回路2oの出力を受けている
トランジスタ25が該出力が零になると不導通となり、
固体スイッチング素子に対する給電をしゃ断する。この
ように、各ゲート回路18a〜18nの電源電圧が1つ
でもツェナ電圧を下がった場合、高圧制御電源11は動
作せず、異常時の保護が行なわれる。
なお、固体スイッチング素子としては、FET,SIT
,IGBT,SIサイリスタ、トランジスタ、サイリス
タ等を用いる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、多数の固体スイッチ
ング素子を直並列接続してスイッチ手段を構威し、この
固体スイッチング素子の幾つかの並列接続群のそれぞれ
に導通信号を供給するゲート回路の電源電圧を検出し、
この電源電圧が規定値以下の場合は,上記固体スイッチ
ング素子に対する電源の給電をしゃ断するように構成し
たので、各固体スイッチング素子をバランスよく導通さ
せることができる。その結果、一部の固体スイッチング
素子に過大電圧が印加して該固体スイッチング素子を破
壊することを防止し、信頼性を向上する等の効果がある
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるパルス発生回路を示
す回路図、第2図は高圧制御電源の回路図,第3図は電
圧検出回路の回路図、第4図はゲート回路の回路図、第
5図は保護回路の回路図、第6図は従来のパルス発生回
路の回路図である。 17はスイッチ手段、17a〜17nは並列接続群、1
8a〜18nはゲート回路、19a〜工9nは電圧検出
回路、20は保護回路。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  多数の固体スイッチング素子を直並列接続して構成し
    たスイッチ手段と、前記固体スイッチング素子の幾つか
    の並列接続群のそれぞれに導通信号を供給する複数のゲ
    ート回路と、前記各ゲート回路の電源電圧が規定値以上
    か否かを検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路が
    規定値以下であることを検出した検出信号を受けて前記
    直並列接続群の固体スイッチング素子に対する電源の給
    電をしや断する保護回路とを備えたパルス発生回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05167155A (ja) * 1991-12-11 1993-07-02 Mitsubishi Electric Corp ゲートドライブ回路
JPH0631161U (ja) * 1992-09-24 1994-04-22 ミヤチテクノス株式会社 レーザ電源装置
JPH0685391U (ja) * 1993-05-18 1994-12-06 村田機械株式会社 ブレイダーの塵埃回収装置

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JPH0631161U (ja) * 1992-09-24 1994-04-22 ミヤチテクノス株式会社 レーザ電源装置
JPH0685391U (ja) * 1993-05-18 1994-12-06 村田機械株式会社 ブレイダーの塵埃回収装置

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