JPH11233861A - 電力回収装置 - Google Patents
電力回収装置Info
- Publication number
- JPH11233861A JPH11233861A JP31634598A JP31634598A JPH11233861A JP H11233861 A JPH11233861 A JP H11233861A JP 31634598 A JP31634598 A JP 31634598A JP 31634598 A JP31634598 A JP 31634598A JP H11233861 A JPH11233861 A JP H11233861A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- laser oscillation
- transformer
- pulse
- diode
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パルススイッチングまたはパルス放電回路上
でレーザー発振に寄与せず無駄に消費されている反射電
力を回収し、回収された反射電力を再びレーザー発振の
ための電力として用いることで、回路素子の負担を軽減
し、パルスレーザー発振装置に必要な消費電力を効果的
に低減するとともに、放電ノイズの発生を抑制すること
のできる、パルスレーザー発信装置の電力回収装置を提
供する。 【解決手段】 パルスレーザー発振装置における反射電
力を回収してパルスレーザー発振のために再利用する電
力回収装置（９）であって、ダイオード（９１）、トラ
ンス（９２）および整流器（９３）を備え、ダイオード
（９１）にトランス（９２）の一次側コイルが接続さ
れ、トランス（９２）の二次側コイルに整流器（９３）
が接続されており、ダイオード（９１）を介してトラン
ス（９２）の一次側コイルに吸収されてトランス（９
２）の二次側コイルに出力される反射電力が、整流器
（９３）によってレーザー発振に適した電気出力仕様に
変換される。
でレーザー発振に寄与せず無駄に消費されている反射電
力を回収し、回収された反射電力を再びレーザー発振の
ための電力として用いることで、回路素子の負担を軽減
し、パルスレーザー発振装置に必要な消費電力を効果的
に低減するとともに、放電ノイズの発生を抑制すること
のできる、パルスレーザー発信装置の電力回収装置を提
供する。 【解決手段】 パルスレーザー発振装置における反射電
力を回収してパルスレーザー発振のために再利用する電
力回収装置（９）であって、ダイオード（９１）、トラ
ンス（９２）および整流器（９３）を備え、ダイオード
（９１）にトランス（９２）の一次側コイルが接続さ
れ、トランス（９２）の二次側コイルに整流器（９３）
が接続されており、ダイオード（９１）を介してトラン
ス（９２）の一次側コイルに吸収されてトランス（９
２）の二次側コイルに出力される反射電力が、整流器
（９３）によってレーザー発振に適した電気出力仕様に
変換される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力回収装置に
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、大出
力のパルスレーザー光を必要とするレーザー加工用レー
ザー装置などに好適に用いることのできる、新しいパル
スレーザー発振装置の電力回収装置に関するものであ
る。
関するものである。さらに詳しくは、この発明は、大出
力のパルスレーザー光を必要とするレーザー加工用レー
ザー装置などに好適に用いることのできる、新しいパル
スレーザー発振装置の電力回収装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来のパルスレーザー発振装
置においては、パルス放電または大電力パルスのスイッ
チングの際に発生するミスマッチング、つまり不整合に
よって生ずる負荷からの反射電力が、投入電力の約１０
％〜３０％にもなり、放電ノイズの原因となっている。
また、パルスレーザー発振装置の規模が大型化するに従
って無駄に消費される絶対電力量が大きくなってしま
う。
置においては、パルス放電または大電力パルスのスイッ
チングの際に発生するミスマッチング、つまり不整合に
よって生ずる負荷からの反射電力が、投入電力の約１０
％〜３０％にもなり、放電ノイズの原因となっている。
また、パルスレーザー発振装置の規模が大型化するに従
って無駄に消費される絶対電力量が大きくなってしま
う。
【０００３】従来より、このような放電ノイズの原因と
なる反射電力を吸収・減衰させるために、以下のような
方法および装置が用いられている。（Ａ）スイッチング
素子自身または他の回路素子によって反射電力を吸収お
よび減衰させる。（Ｂ）スイッチング素子に逆バイアス
が印加しないようにスイッチング素子に印加される電圧
を補償するダイオードと抵抗等によって構成されるクリ
ッピング回路を設置し、このクリッピング回路によって
反射電力を吸収させて、スイッチング素子および回路素
子等を反射電力から保護するようにもしている。
なる反射電力を吸収・減衰させるために、以下のような
方法および装置が用いられている。（Ａ）スイッチング
素子自身または他の回路素子によって反射電力を吸収お
よび減衰させる。（Ｂ）スイッチング素子に逆バイアス
が印加しないようにスイッチング素子に印加される電圧
を補償するダイオードと抵抗等によって構成されるクリ
ッピング回路を設置し、このクリッピング回路によって
反射電力を吸収させて、スイッチング素子および回路素
子等を反射電力から保護するようにもしている。
【０００４】図１は、スイッチング素子が備えられてい
るパルスレーザー発振装置の回路構成の一例を示したも
のである。この図１に例示した従来のパルスレーザー発
振装置では、直流高圧電源からの電力は、ＬＣ共振充電
用チョークコイル（１）、充電用ダイオード（２）およ
び充電用抵抗（４）を通してストレージコンデンサー
（３）に蓄積される。この電力蓄積と同時に、スイッチ
ング素子として機能するサイラトロン（５）が閉じてピ
ーキングコンデンサー（６）、レーザー管（７）および
充電用抵抗（４）にパルスの電力が投入される。導入さ
れた電力の半分程度はレーザー管（７）に入るが、残り
の電力は回路上の素子に負荷であるレーザー管（７）よ
り反射して消費される。従来では、このようなパルスレ
ーザー発振装置に、ダイオード（８１）と抵抗器（８
２）とによりなるクリッピング回路（８）が設けられ、
このクリッピング回路（８）の抵抗器（８２）に反射す
る電力が集中的に吸収されて、回路上のスイッチング素
子などを保護するようにしている。
るパルスレーザー発振装置の回路構成の一例を示したも
のである。この図１に例示した従来のパルスレーザー発
振装置では、直流高圧電源からの電力は、ＬＣ共振充電
用チョークコイル（１）、充電用ダイオード（２）およ
び充電用抵抗（４）を通してストレージコンデンサー
（３）に蓄積される。この電力蓄積と同時に、スイッチ
ング素子として機能するサイラトロン（５）が閉じてピ
ーキングコンデンサー（６）、レーザー管（７）および
充電用抵抗（４）にパルスの電力が投入される。導入さ
れた電力の半分程度はレーザー管（７）に入るが、残り
の電力は回路上の素子に負荷であるレーザー管（７）よ
り反射して消費される。従来では、このようなパルスレ
ーザー発振装置に、ダイオード（８１）と抵抗器（８
２）とによりなるクリッピング回路（８）が設けられ、
このクリッピング回路（８）の抵抗器（８２）に反射す
る電力が集中的に吸収されて、回路上のスイッチング素
子などを保護するようにしている。
【０００５】しかしながら、これらのような従来の方法
および装置では、それぞれ、以下のような問題点があっ
た。すなわち、上記（Ａ）の従来方法では、反射電力が
スイッチング素子または回路素子にとって負担となり、
この反射電力をそれらの素子のみで消費するために標準
規格以上のワット数の大きなものを用いなければなら
ず、製造コストが高くなるといった問題があった。さら
には、反射電力を無駄に消費するためにパルスレーザー
発振装置自体の電気効率が低化され、運転コストが高価
になってしまっていた。
および装置では、それぞれ、以下のような問題点があっ
た。すなわち、上記（Ａ）の従来方法では、反射電力が
スイッチング素子または回路素子にとって負担となり、
この反射電力をそれらの素子のみで消費するために標準
規格以上のワット数の大きなものを用いなければなら
ず、製造コストが高くなるといった問題があった。さら
には、反射電力を無駄に消費するためにパルスレーザー
発振装置自体の電気効率が低化され、運転コストが高価
になってしまっていた。
【０００６】上記（Ｂ）の図１に例示したような従来装
置では、クリッピング回路を用いると、回路素子は標準
のものでよいが、反射電力を上述と同様に無駄にすると
いった問題があった。そこで、この発明は、以上の通り
の事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点
を解消し、パルススイッチングまたはパルス放電回路上
でレーザー発振に寄与せず無駄に消費されている反射電
力を回収し、回収された反射電力を再びレーザー発振の
ための電力として用いることで、回路素子の負担を軽減
し、パルスレーザー発振装置に必要な消費電力を効果的
に低減するとともに、放電ノイズの発生を抑制すること
のできる、パルスレーザー発信装置の電力回収装置を提
供することを目的としている。
置では、クリッピング回路を用いると、回路素子は標準
のものでよいが、反射電力を上述と同様に無駄にすると
いった問題があった。そこで、この発明は、以上の通り
の事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点
を解消し、パルススイッチングまたはパルス放電回路上
でレーザー発振に寄与せず無駄に消費されている反射電
力を回収し、回収された反射電力を再びレーザー発振の
ための電力として用いることで、回路素子の負担を軽減
し、パルスレーザー発振装置に必要な消費電力を効果的
に低減するとともに、放電ノイズの発生を抑制すること
のできる、パルスレーザー発信装置の電力回収装置を提
供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、パルスレーザー発振装置におけ
る反射電力を回収してパルスレーザー発振のために再利
用する電力回収装置であって、レーザー管にダイオー
ド、トランスおよび整流器を備え、トランスの一次側コ
イルおよび二次側コイルそれぞれにダイオードおよび整
流器が接続されており、ダイオードを介してトランスの
一次側コイルに反射電力が吸収されてトランスの二次側
コイルに出力される電力が、整流器によってレーザー発
振に適した電気出力仕様に変換されることを特徴とする
電力回収装置を提供する。
を解決するものとして、パルスレーザー発振装置におけ
る反射電力を回収してパルスレーザー発振のために再利
用する電力回収装置であって、レーザー管にダイオー
ド、トランスおよび整流器を備え、トランスの一次側コ
イルおよび二次側コイルそれぞれにダイオードおよび整
流器が接続されており、ダイオードを介してトランスの
一次側コイルに反射電力が吸収されてトランスの二次側
コイルに出力される電力が、整流器によってレーザー発
振に適した電気出力仕様に変換されることを特徴とする
電力回収装置を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に沿って実施
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく
説明する。
【０００９】
【実施例】図２は、この発明の一実施例である電力回収
装置を例示したものである。この図２に示した例では、
前述した図１のパルスレーザー発振装置におけるクリッ
ピング回路（８）の位置に、この発明の電力回収装置
（９）が組み込まれている。
装置を例示したものである。この図２に示した例では、
前述した図１のパルスレーザー発振装置におけるクリッ
ピング回路（８）の位置に、この発明の電力回収装置
（９）が組み込まれている。
【００１０】この発明の電力回収装置（９）は、ダイオ
ード（９１）、トランス（９２）および整流器（９３）
を備えており、トランス（９２）の一次側コイルにはダ
イオード（９１）が接続され、トランス（９２）の二次
側コイルには整流器（９３）が接続されている。また、
整流器（９３）からレーザー発振装置の電源に電力が供
給される。
ード（９１）、トランス（９２）および整流器（９３）
を備えており、トランス（９２）の一次側コイルにはダ
イオード（９１）が接続され、トランス（９２）の二次
側コイルには整流器（９３）が接続されている。また、
整流器（９３）からレーザー発振装置の電源に電力が供
給される。
【００１１】このような構成を有するこの発明の電力回
収装置（９）では、トランス（９２）の一次側コイルに
より吸収されて二次側コイルに出力される反射電力が整
流器（９３）を通してパルスレーザー発振に適した電気
出力使用に変換され、この電力が再びパルスレーザー発
振に利用される。したがって、この発明の電力回収装置
によって、従来のパルスレーザー発振装置においてパル
ス発振に寄与しないで無駄に消費されていた反射電力が
回収されて再利用されることで、消費電力を効果的に減
少することができ、且つ放電ノイズの発生を抑制するこ
とができる。
収装置（９）では、トランス（９２）の一次側コイルに
より吸収されて二次側コイルに出力される反射電力が整
流器（９３）を通してパルスレーザー発振に適した電気
出力使用に変換され、この電力が再びパルスレーザー発
振に利用される。したがって、この発明の電力回収装置
によって、従来のパルスレーザー発振装置においてパル
ス発振に寄与しないで無駄に消費されていた反射電力が
回収されて再利用されることで、消費電力を効果的に減
少することができ、且つ放電ノイズの発生を抑制するこ
とができる。
【００１２】実際に、図２に例示したパルスレーザー発
振装置においてこの発明の電力回収装置によって回収し
再利用された反射電力を測定したところ、投入電力（＝
約３．１ｋＷ）の約１０％、３００Ｗ程度を回収し再利
用することができた。この際、パルスレーザー発振装置
におけるレーザー管（７）としては定格１５Ｗの銅蒸気
レーザーを用いた。
振装置においてこの発明の電力回収装置によって回収し
再利用された反射電力を測定したところ、投入電力（＝
約３．１ｋＷ）の約１０％、３００Ｗ程度を回収し再利
用することができた。この際、パルスレーザー発振装置
におけるレーザー管（７）としては定格１５Ｗの銅蒸気
レーザーを用いた。
【００１３】もちろん、この発明は以上の例に限定され
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。
るものではなく、細部については様々な態様が可能であ
ることは言うまでもない。
【００１４】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、パルススイッチングまたはパルス放電回路上でレ
ーザー発振に寄与せず無駄に消費されている反射電力を
回収し、回収された反射電力を再びレーザー発振のため
の電力として用いることで、スイッチング素子やレーザ
ー管等の回路素子の負担を軽減して反射電力によるそれ
らの寿命低減を防ぎ、パルスレーザー発振装置に必要な
消費電力を効果的に低減して、投入電力に対するレーザ
ー出力の割合を向上させるとともに、放電ノイズの発生
を抑制することのできる、新しいパルスレーザー発信装
置の電力回収装置が提供される。
って、パルススイッチングまたはパルス放電回路上でレ
ーザー発振に寄与せず無駄に消費されている反射電力を
回収し、回収された反射電力を再びレーザー発振のため
の電力として用いることで、スイッチング素子やレーザ
ー管等の回路素子の負担を軽減して反射電力によるそれ
らの寿命低減を防ぎ、パルスレーザー発振装置に必要な
消費電力を効果的に低減して、投入電力に対するレーザ
ー出力の割合を向上させるとともに、放電ノイズの発生
を抑制することのできる、新しいパルスレーザー発信装
置の電力回収装置が提供される。
【図１】従来のクリッピング回路が備えられているパル
スレーザー発振装置を例示した回路構成図である。
スレーザー発振装置を例示した回路構成図である。
【図２】この発明の一実施例である電力回収装置を例示
した回路構成図である。
した回路構成図である。
１ ＬＣ共振充電用チョークコイル ２ 充電用ダイオード ３ ストレージコンデンサー ４ 充電用抵抗 ５ サイラトロン ５１ サイラトロントリガー電極 ６ ピーキングコンデンサー ７ レーザー管 ８ クリッピング回路 ８１ ダイオード ８２ 抵抗器 ９ 電力回収装置 ９１ ダイオード ９２ トランス ９３ 整流器
Claims (1)
- 【請求項１】 パルスレーザー発振装置における反射電
力を回収してパルスレーザー発振のために再利用する電
力回収装置であって、レーザー管にダイオード、トラン
スおよび整流器を備え、トランスの一次側コイルおよび
二次側コイルそれぞれにダイオードおよび整流器が接続
されており、ダイオードを介してトランスの一次側コイ
ルに反射電力が吸収されてトランスの二次側コイルに出
力される電力が、整流器によってレーザー発振に適した
電気出力仕様に変換されることを特徴とする電力回収装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31634598A JPH11233861A (ja) | 1997-11-14 | 1998-11-06 | 電力回収装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-313898 | 1997-11-14 | ||
| JP31389897 | 1997-11-14 | ||
| JP31634598A JPH11233861A (ja) | 1997-11-14 | 1998-11-06 | 電力回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233861A true JPH11233861A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=26567754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31634598A Pending JPH11233861A (ja) | 1997-11-14 | 1998-11-06 | 電力回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11233861A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10215095C1 (de) * | 2002-04-05 | 2003-09-18 | Tuilaser Ag | Excimer-Laser mit Energierückgewinnungsvorrichtung |
-
1998
- 1998-11-06 JP JP31634598A patent/JPH11233861A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10215095C1 (de) * | 2002-04-05 | 2003-09-18 | Tuilaser Ag | Excimer-Laser mit Energierückgewinnungsvorrichtung |
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