JP5194299B2

JP5194299B2 - パルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法および制御装置

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Publication number: JP5194299B2
Application number: JP2008017614A
Authority: JP
Inventors: 仁長野; 康文川筋; 博梅田
Original assignee: Gigaphoton Inc
Current assignee: Gigaphoton Inc
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-01-29
Also published as: JP2009182021A

Description

本願発明は、充電器の制御方法に関し、特に並列接続されたコンデンサに蓄積されたエネルギーを磁気パルス圧縮回路を介してレーザ放電部に転送供給してレーザパルス発振を行なわせるパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法に関する。

磁気パルス圧縮回路を介してレーザ放電部に転送供給してレーザパルス発振を行なわせるパルスレーザ用高圧電源では、充電器のエネルギーをタイミングに合わせて磁気パルス圧縮回路に設けたコンデンサに転送し蓄積させている。

（充電器の構成）
最初に充電器の基本構成について説明する。

図７は充電器の基本構成を説明するための図である。

図７において、図の左側が充電器１であり、充電器１には充電器１の出力を制御する制御部１５が設けられる。図の右側がパルスレーザ用高圧電源に設けた磁気パルス圧縮回路１００である。充電器１には入力電源２００から３相交流電圧が供給される。入力電源２００の入力電圧は充電器を使用する工場によって異なる。通常は４００Ｖ程度である。

充電器１の主要回路は、複数の内部素子、すなわち、入力電源側整流素子２と電界コンデンサ３とスイッチング素子４（たとえばＩＧＢＴ素子）とリーケージトランス５と高圧電源側整流素子６が順次並列接続される構成である。

さらに詳しくは、入力電源側整流素子２と電界コンデンサ３は入力電圧ライン７、８を介して電気的に並列接続される。電界コンデンサ３とスイッチング素子４は入力電圧ライン７、８を介して電気的に並列接続される。スイッチング素子４と高圧電源側整流素子６はリーケージトランス５を介して磁気的に並列接続される。高圧電源側整流素子６は磁気パルス圧縮回路１００の最初の蓄積コンデンサＣ０と出力電圧ライン９、１０を介して電気的に並列接続される。

また、入力電源２００の入力電圧を測定する第１の分圧抵抗器２１が、電界コンデンサ３に並列して入力電圧ライン７、８に電気的に接続される。第１の分圧抵抗器２１の分圧比はたとえば１００対１に設定され製造される。これにより、入力電圧ライン７、８に１００Ｖが印加されると、理論上は第１の分圧抵抗器２１で１Ｖが実測される。

また、磁気パルス圧縮回路１００に出力する出力電圧を測定する第２の分圧抵抗器２２が、高圧電源側整流素子６の出力電圧ライン９、１０に電気的に並列接続される。第２の分圧抵抗器２２の分圧比はたとえば１０００対１に設定され製造される。これにより、出力電圧ライン９、１０に１０００Ｖが印加されると、理論上は第２の分圧抵抗器２２で１Ｖが実測される。

磁気パルス圧縮回路１００は本願発明では本質的でないため、図７では充電器１から転送供給されるエネルギーが最初に蓄積されるコンデンサＣ０のみを示した。充電器１の高圧電源側整流素子６と磁気パルス圧縮回路１００のコンデンサＣ０は出力電圧ライン９、１０を介して電気的に並列接続される。

（充電器の動作）
次に充電器の動作について説明する。

図７において、入力電源２００から印加された電圧は入力電源側整流素子２を介して整流され、整流された電圧Ｖ１が入力電圧ライン７、８に印加される。電界コンデンサ３は印加された電圧Ｖ１に比例した電荷を蓄積する。

電界コンデンサ３に蓄積されたエネルギーはスイッチング素子４により所定のタイミングでリーケージトランス５に転送され、リーケージトランス５でさらに高電圧に変換される。高電圧に変換されたエネルギーは高圧電源側整流素子６で整流され、磁気パルス圧縮回路１００に出力される。充電器の出力電圧は数十ｋＶ程度である。

入力電圧ライン７、８に接続した第１分圧抵抗器２１は、入力電圧ライン７、８の電圧Ｖ１の分圧値を常時測定している。測定した分圧値は充電器１に設けた制御部１５に入力される。

出力電圧ライン９、１０に接続した第２分圧抵抗器２２は、出力電圧ライン９、１０の電圧Ｖ２の分圧値を常時測定している。測定した分圧値は充電器１に設けた制御部１５に入力される。

さて上記した充電器１では、充電器１に設けた制御部１５が、充電開始時の入力ライン電圧（＝電界コンデンサ電圧）、出力電圧設定値および磁気パルス圧縮回路１００のC0電圧等に基づいて演算処理を行い、その演算処理の結果を用いてスイッチング素子４のゲートの開閉を行い充電器１の制御を行っている。このような制御を「予測制御」という。また、制御部１５で行われる上記演算処理を「出力制御演算処理」という。

なお、以下では充電器の制御は入力ライン電圧および出力電圧設定値に基づいて行われるものとする。必要に応じて制御の条件設定項目を付加することができる。

ところで充電器１の内部素子（リーケージトランス、IGBT、高圧整流ダイオード等）にはロスが発生する。そのロス分は制御部１５で行われる出力制御演算処理に加味されていないため、出力制御演算処理した結果に基づいて充電器１の制御を行っても設定した出力電圧値を得ることができない。しかもロスは条件設定（ここでは入力ライン電圧および出力電圧設定値）により変動する。

（従来の充電器の出力制御方法）
そこで従来は以下のような充電器の制御方法を採用していた。

出荷前の充電器１の入力ライン電圧を４００Vに設定し、充電器１の出力電圧設定値を定格（ここでは１０００Vとする）の５０％（５００V）に設定した場合を想定する。

充電器１がオンされ、制御部１５にこれらの条件が設定されると、制御部１５は出力制御演算処理を行い、その結果に基づいて充電器１の出力制御を行う。その場合、設定した出力電圧値（ここでは５００V）が正確に出力されることはまれであり、たとえば定格の４９％（４９０V）が第２分圧抵抗器２２により実測される。

そこで従来は、充電器１の内部素子を調整して充電器１の出力電圧値が定格の５０％（５００V）になるように合わせ込んでいた。調整後、入力ライン電圧を４００Vとし、出力電圧設定値を定格の５０％とした場合は、設定した出力電圧値（５００V）を得ることができる。

ところで、工場によっては出荷後の充電器１に入力ライン電圧がたとえば５００V印加される場合がある。その場合、出荷前に調整済みの充電器１をオンして、たとえば入力ライン電圧５００V、出力電圧設定値５００V（５０％）の条件設定値を制御部１５に入力し、出力制御演算処理を行い充電器１の出力電圧値を実測すると、たとえば定格の４８％（４８０V）の出力電圧値になってしまう。

すなわち、充電器１は条件設定によりロス分が変動するため、出荷前に調整した条件設定と異なる条件設定で充電器１を制御した場合、出力電圧設定値と実際の出力電圧実測値でずれが出てしまう。パルスレーザ用高圧電源側から要求された出力電圧値を充電器１が出力できないと、パルスレーザ用高圧電源を用いたパルスレーザ装置の性能を悪化させる原因となる。

一方、充電器は出荷後どのような条件設定で使用されるか予め分からないため、すべての条件設定を想定して出荷前の充電器を調整することは困難であった。

本願発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであり、本願発明の目的は、出荷後の充電器の出力の制御を容易に行えるパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法を提供することである。

以上のような目的を達成するために、第１発明は、
制御部を備え、並列接続されたコンデンサに蓄積されたエネルギーを磁気パルス圧縮回路を介してレーザ放電部に転送供給してレーザパルス発振を行なわせるパルスレーザ用高圧電源の充電器に適用され、前記制御部に条件設定された少なくとも入力電源側の入力ライン電圧値と前記充電器の出力電圧設定値に基づき前記充電器の出力を制御する方法であって、
前記充電器の出力を制御する方法は、
前記充電器をオンし、次に前記制御部に予め複数の入力ライン電圧値と複数の出力電圧設定値の条件設定テーブルを記憶させ、次に前記条件設定テーブルの各条件設定において前記充電器の出力電圧を実測し、次に前記各出力電圧設定値と前記実測して取得した各出力電圧実測値との比から補正パラメータを求め、次に、求めた補正パラメータに基づき前記条件設定テーブルに対応する補正パラメータテーブルを作成し、次に前記制御部に前記補正パラメータテーブルを記憶させ、その後前記パルスレーザ用高圧電源に前記充電器を接続し前記充電器の制御を行うに際して、条件設定された前記制御部は、前記条件設定に対応する前記補正パラメータテーブルの補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求め、次に、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値に基づき前記充電器の出力を制御することを特徴とする。

第１発明を図１〜図４を参照して説明する。

充電器１をオンし、次に制御部１５に予め３個の入力ライン電圧値と３個の出力電圧設定値を組み合わせた図２の条件設定テーブル１７を記憶させる（ステップＳ１）。次に条件設定テーブル１７の各条件設定において充電器１の出力電圧を実測する（ステップＳ２）。次に各出力電圧設定値と実測して取得した各出力電圧実測値との比から補正パラメータを求める（ステップＳ３）。次に、求めた補正パラメータに基づき図２の条件設定テーブル１７に対応する図３の補正パラメータテーブル１８を作成する（ステップＳ４）。次に制御部１５に補正パラメータテーブル１８を記憶させる（ステップＳ５）。

その後パルスレーザ用高圧電源に充電器１を接続し、充電器１の制御を行うに際して、図２のいずれかの条件設定が行われた制御部１５は、前記条件設定に対応する図３の補正パラメータテーブル１８の補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求める（ステップＳ６）。次に、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値に基づき充電器１の出力を制御する（ステップＳ７）。

以上のように本願第１発明では、充電器１を出荷する前に、各条件設定において充電器１の出力電圧を実測して得た補正パラメータテーブルを予め作成しておき、出荷後、この補正パラメータテーブルを用いて出力電圧補正値を求め、この出力電圧補正値に基づき充電器１の出力を制御している。

第２発明は、第１発明において、
前記補正パラメータテーブルの補正パラメータ間で条件設定するときは、直線補間法により補正パラメータを求めることを特徴とする。

第２発明を図１〜３、４を用いて説明する。

第２発明の場合、ステップＳ１０〜ステップＳ１４は、第１発明のステップＳ１〜ステップＳ５と基本的に同じである。

ステップＳ１４の後、パルスレーザ用高圧電源に充電器１を接続し充電器１の制御を行うに際して、図２の９個の条件設定と異なる中間条件設定を行う（ステップＳ１５）。次に、制御部１５は、図３の補正パラメータテーブルを参照して、中間条件設定に対応する中間補正パラメータを求める（ステップＳ１６）。

中間条件設定された制御部１５は、前記中間条件設定に対応する前記中間補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求める（ステップＳ１７）。次に、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値に基づき前記充電器の出力を制御する（ステップＳ１８）。

以上のように本願第２発明では、充電器１を出荷する前に、各条件設定において充電器１の出力電圧を実測して得た補正パラメータテーブルを予め作成しておき、出荷後、この補正パラメータテーブルから直線補間法により中間補正パラメータを求め、求めた中間補正パラメータに基づき出力電圧補正値を演算し、演算した出力電圧補正値に基づき充電器１の出力を制御している。

第３発明は、第１発明または第２発明において、
充電器を動作中、所定の条件設定が変更された場合は、前記制御部は、前記制御部に記憶させた前記補正パラメータテーブルから変更後の条件設定に対応する補正パラメータを読み出し、次に前記読み出した補正パラメータと変更後の前記出力電圧設定値を乗算して変更後の出力電圧補正値を求め、次に前記変更後の出力電圧補正値および変更後の入力ライン電圧に基づき前記充電器の出力を制御することを特徴とする。

第３発明を図１〜３、４を用いて説明する。

第３発明の場合、ステップＳ２０〜ステップＳ２６は、第１発明のステップＳ１〜ステップＳ７と基本的に同じである。

ステップＳ２６の後、上記条件設定で充電器を動作中、ほかの条件設定に変更される（ステップＳ２７）。次に、制御部１５は変更された条件設定に応じて、図３を参照してただちに変更補正パラメータを求める（ステップＳ２８）。次に、上記条件設定で充電器を動作中、ほかの条件設定に変更される（ステップＳ２８）。次に、制御部１５は変更された条件設定に応じて、ただちに変更補正パラメータを求める（ステップＳ２９）。制御部１５は、前記求めた変更後の補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求める（ステップＳ３０）。次に、前記求めた出力電圧補正値と前記変更した入力ライン電圧値に基づき前記充電器の出力を制御する（ステップＳ３１）。

以上のように本願第３発明では、充電器１を出荷する前に、各条件設定において充電器１の出力電圧を実測して得た補正パラメータテーブルを予め作成しておき、出荷後、所定の条件設定で充電器１の動作中、条件設定が変更されたとき、制御部はただちに変更後の補正パラメータを求め、この変更後の補正パラメータに基づき出力電圧補正値を演算し、演算した出力電圧補正値に基づき充電器１の出力を制御している。

本願第１発明によれば、予め補正パラメータテーブルが作成されているので、工場出荷後どのような条件設定が行われても、所望した出力電圧値を出力できるので充電器の制御を容易に行うことができる。

第２発明によれば、予め設定した条件設定とは異なる任意の条件設定を行っても、直線補間法で求めた中間補正パラメータを用いて出荷後の充電器の制御を容易に行うことができる。

第３発明によれば、充電器を動作中、条件設定が変更されたとしても自動的に変更後の補正パラメータを求めることができ、その求めた補正パラメータに基づき充電器の制御を容易に行うことができる。

以下、本願発明のパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法の実施例について図を参照しながら説明する。

図１は本願発明が適用する充電器を説明するための図である。

図１に示す充電器は図７で説明した充電器１と基本構成が同じである。したがって図１と図７において全く同一部材であるものには同符号をつけている。図１が図７と異なるのはあとで説明するように制御部１５だけである。

図１において、図の左側が充電器１であり、図の右側がパルスレーザ用高圧電源に設けた磁気パルス圧縮回路１００である。充電器１には入力電源２００から３相交流電圧が供給される。入力電源２００の入力電圧は充電器を使用する工場によって異なる。通常は４００Ｖ程度である。

充電器１に設けた制御部１５は、入力ライン電圧と出力電圧設定値に基づいて出力制御演算処理を行い、その出力制御演算処理の結果を用いてスイッチング素子４のゲートの開閉を行い充電器１の出力の制御を行っている。また、制御部１５は記憶部１６に、条件設定テーブル１７と条件設定に対応する補正パラメータテーブル１８を設けており、補正パラメータテーブル１８に所定のパラメータを記憶できる。また、補正パラメータテーブル１８を用いて所定の演算が可能である。

なお、以下では充電器１の制御は、条件設定された入力ライン電圧および出力電圧設定値に基づいて行われるものとする。必要に応じて制御の条件設定項目を付加することができる。制御部１５の条件設定は、制御部１５に直接設定値を入力してもよく、あるいは制御部１５を外部コンピュータに接続し、外部コンピュータから制御部１５に設定値を入力してもよい。

磁気パルス圧縮回路１００は本願発明では本質的でないため、図１では充電器１から転送供給されるエネルギーが最初に蓄積されるコンデンサＣ０のみを示した。充電器１の高圧電源側整流素子６と磁気パルス圧縮回路１００のコンデンサＣ０は出力電圧ライン９、１０を介して電気的に並列接続される。

さて背景技術で述べたように、従来は、充電器の内部素子を調整して充電器の出力電圧値が所望の値になるように合わせ込んでいた。

しかしながら上記調整による制御方法の場合、以下の問題があった。

すなわち、充電器は条件設定によりロス分が変動するため、出荷前に調整した条件設定と異なる条件設定で充電器を出力制御した場合、出力電圧設定値と実際の出力電圧実測値でずれが出てしまう。一方、充電器は出荷後どのような条件設定で使用されるか予め分からないため、すべての条件設定を想定して出荷前の充電器を調整することは困難であった。

そこで本願発明は、上記の問題を全く考慮することなく、充電器の条件設定をどのように行っても充電器の出力を容易に制御できる方法を採用している。

すなわち、本願発明では、出荷後の充電器の条件設定において、充電器の出力電圧を実測し、次に内部素子を調整することにより、その実測した出力電圧実測値を出力電圧設定値に合わせ込む方法を取らない。本願発明では、設定した出力電圧設定値に合わせ込むかわりに、充電器の出力電圧を実測して得た補正パラメータを用いて充電器の出力を制御する方法を採用している。

本願第１発明に適用する充電器１は、図１に説明した制御部１５を備えている。

図２は充電器の制御部に設けた条件設定テーブルである。

図２において、縦のパラメータは入力ライン電圧値（３条件）であり、横のパラメータは出力電圧設定値（３条件）である。出力電圧値の定格は１０００Ｖである。組み合わせた条件設定の数は９個（条件設定１〜条件設定９）あり、たとえば条件設定４は、入力ライン電圧を４００Ｖ、出力電圧設定値６０％（ここでは６００Ｖ）が条件設定の具体的内容であることを意味する。図２の条件設定値は一例であり、条件設定の各条件値は任意に設定することができる。また、入力ライン電圧値と出力電圧設定値およびそれぞれの条件数を変更してもよい。たとえば入力ライン電圧値を４条件とし、出力電圧設定値を４条件にしてもよい。

図３は充電器の制御部に設けた補助パラメータテーブルである。

図３において、縦のパラメータは入力ライン電圧値（３条件）であり、横のパラメータは出力電圧設定値（３条件）である。すなわち、補助パラメータテーブル１８は図２の条件設定テーブル１７に対応している。図３には各条件設定に対応する補助パラメータが記載されているが、これについては以下の工程の説明のなかで説明する。

上記構成の充電器１をパルスレーザ用高圧電源の充電器１として適用し、前記充電器１の出力を制御する方法は以下のように行っている。

図４は本願発明の実施例１を説明するための工程図である。なお、以下におおける部品の符号は図１の部品の符号に対応する。

充電器１をオンし、次に制御部１５に予め３個の入力ライン電圧値と３個の出力電圧設定値の条件設定テーブル１７を記憶させる（ステップＳ１）。次に条件設定テーブル１７の各条件設定において充電器１の出力電圧を実測する（ステップＳ２）。次に前記各出力電圧設定値と前記実測して取得した各出力電圧実測値との比から補正パラメータを求める（ステップＳ３）。次に、求めた補正パラメータに基づき条件設定テーブル１７に対応する補正パラメータテーブル１８を作成する（ステップＳ４）。次に制御部１５に補正パラメータテーブル１８を記憶させる（ステップＳ５）。

ここでステップＳ２からステップＳ４の工程を具体的に説明しておく。

たとえば入力ライン電圧値が４００Ｖ、出力電圧設定値が６００Ｖ（６０％）の条件設定（図２の条件設定４）を行い、実測した出力電圧実測値が５９４Ｖであったとする。これは設定した電圧値（６００Ｖ）より低めの電圧値（５９４Ｖ）が出力されたことを意味する。その場合、出力電圧設定値と出力電圧実測値の比は１．０１であり、この値を条件設定４に対応する補助パラメータとする。ほかの８個の条件設定においても同様である。図３には、条件設定１〜９に対応する補助パラメータ１〜９の具体的な数値が載せてある。補助パラメータの数値が大きいほど出力電圧設定値と出力電圧実測値のずれが大きいことを意味する。

その後パルスレーザ用高圧電源に充電器１を接続し充電器１の制御を行うに際して、図２のいずれかの条件設定を行う（ステップＳ６）。制御部１５は、前記条件設定に対応する補正パラメータテーブル１８の補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求める（ステップＳ７）。次に、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値に基づき前記充電器の出力を制御する（ステップＳ８）。

次に、出荷前に補助パラメータテーブルが作成されている場合の充電器の制御の動作を具体的に説明する。

制御部１５に入力ライン電圧値が４００Ｖ、出力電圧設定値が６００Ｖの条件設定（図３の条件設定４）が行われたとする。すると制御部１５はステップＳ６により出力電圧設定値６００Ｖに補助パラメータ１．０１を乗算して出力電圧補正値６０６Ｖを求める。次に、制御部１５は、条件設定４の入力ライン電圧４００Ｖ、出力電圧設定値６００Ｖを用いるかわりに、ステップＳ６で求めた出力電圧補正値６０６Ｖと入力ライン電圧値４００Ｖを用いて出力制御演算処理を行い、その出力制御演算処理の結果に基づいて充電器１の出力の制御を行う。これにより、出力電圧設定値６００Ｖに近い出力電圧値を得ることができる。

以上のように本願第１発明では、充電器を出荷する前に、各条件設定において充電器１の出力電圧を実測して得た補正パラメータテーブルを予め作成しておき、出荷後、この補正パラメータテーブルを用いて出力電圧補正値を求め、この出力電圧補正値に基づき充電器１の出力を制御している。これにより、予め補正パラメータテーブルが作成されているので、工場出荷後どのような条件設定が行われても、所望した出力電圧値を出力できるので充電器の制御を容易に行うことができる。

実施例１の場合、補助パラメータテーブルに対応する所定の条件設定により受電器１の制御を行っている。

実施例２では、予め設定した条件設定に対応しない条件設定を行った場合の充電器１の出力の制御方法を説明する。

図５は本願発明の実施例２を説明するための工程図である。なお、以下におおける部品の符号は図１の部品の符号に対応する。

充電器１をオンし、次に制御部１５に予め３個の入力ライン電圧値と３個の出力電圧設定値の条件設定テーブル１７を記憶させる（ステップＳ１０）。次に前記条件設定テーブル１７の各条件設定において充電器１の出力電圧を実測する（ステップＳ１１）。次に前記各出力電圧設定値と前記実測して取得した各出力電圧実測値との比から補正パラメータを求める（ステップＳ１２）。次に、求めた補正パラメータに基づき前記条件設定テーブル１８に対応する補正パラメータテーブル１８を作成する（ステップＳ１３）。次に前記制御部に前記補正パラメータテーブル１８を記憶させる（ステップＳ１４）。ここまでは基本的に実施例１のステップＳ１〜ステップＳ５と同じである。

その後パルスレーザ用高圧電源に充電器１を接続し充電器１の制御を行うに際して、図２の９個の条件設定と異なる中間条件設定を行う（ステップＳ１５）。次に、制御部１５は、図３の補正パラメータテーブルを参照して、中間条件設定に対応する中間補正パラメータを求める（ステップＳ１６）。

ここで中間補正パラメータの求め方について説明しておく。

たとえば、中間条件設定Ａが入力ライン電圧４００Ｖ、出力電圧設定値７０％（７００Ｖ）とする。この条件設定は、図３の補正パラメータテーブル１８によれば、補正パラメータ１．０１と１．０３の間にある。そこで中間条件設定Ａに対応する中間補正パラメータとして比例計算により中間補正パラメータ１．０２を演算する。また、たとえば中間条件設定Ｂが入力ライン電圧４４０Ｖ、出力電圧設定値８０％（８００Ｖ）とする。この条件設定は、図３の補正パラメータテーブル１８によれば、補正パラメータ１．０３と１．０５の間にある。そこで中間条件設定Ｂに対応する中間補正パラメータとして比例計算により１．０４を演算する。なお、上記した中間補正パラメータを求める演算方法を本願発明では「直線補間法」という。他の中間条件設定の場合もその演算方法は明らかであるのでその説明は省略する。

上記実施例２によれば、予め設定した条件設定とは異なる任意の条件設定を行っても、直線補間法で求めた中間補正パラメータを用いて出荷後の充電器の制御を容易に行うことができる。

実施例１、２の場合、一旦条件設定がされると、その後その条件設定は変更されなかった。

実施例３では、充電器１の動作中、何らかの事情により条件設定が変更された場合の充電器１の出力の制御方法を説明する。

図６は本願発明の実施例３を説明するための工程図である。なお、以下におおける部品の符号は図１の部品の符号に対応する。

充電器１をオンし、次に制御部１５に予め複数の入力ライン電圧値と複数の出力電圧設定値の条件設定テーブル１７を記憶させる（ステップＳ２０）。次に前記条件設定テーブル１７の各条件設定において充電器１の出力電圧を実測する（ステップＳ２１）。次に前記各出力電圧設定値と前記実測して取得した各出力電圧実測値との比から補正パラメータを求める（ステップＳ２２）。次に、求めた補正パラメータに基づき前記条件設定テーブル１８に対応する補正パラメータテーブル１８を作成する（ステップＳ２３）。次に前記制御部に前記補正パラメータテーブル１８を記憶させる（ステップＳ２４）。

その後パルスレーザ用高圧電源に充電器１を接続し充電器１の制御を行うに際して、図２のいずれかの条件設定を行う（ステップＳ２５）。制御部１５は、前記条件設定に対応する前記補正パラメータテーブル１８の補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求める（ステップＳ２６）。次に、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値に基づき前記充電器の出力を制御する（ステップＳ２７）。ここまでは基本的に実施例１のステップＳ１〜ステップＳ８と同じである。

次に、上記条件設定で充電器を動作中、ほかの条件設定に変更される（ステップＳ２８）。次に、制御部１５は変更された条件設定に応じて、ただちに変更補正パラメータを求める（ステップＳ２９）。

ここで変更後の補正パラメータの求め方について説明しておく。

イ、変更後の条件設定が図２の条件設定１〜９のいずれかの場合
この場合は、図２の条件設定に対応する図３の補正パラメータが求める変更後の補正パラメータである。

ロ、変更後の条件設定が実施例２の中間条件設定の場合
この場合は、実施例２のステップＳ１６の方法により中間補正パラメータを求める。この中間補正パラメータが変更後の補正パラメータである。

次に、制御部１５は、前記求めた変更後の補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求める（ステップＳ３０）。次に、前記求めた出力電圧補正値と前記変更した入力ライン電圧値に基づき前記充電器の出力を制御する（ステップＳ３１）。

上記実施例３によれば、充電器を動作中、条件設定が変更されたとしても自動的に変更後の補正パラメータを求めることができ、その求めた補正パラメータに基づき充電器の制御を容易に行うことができる。

図１は本願発明が適用する充電器を説明するための図である。図２は充電器の制御部に設けた条件設定テーブルである。図３は充電器の制御部に設けた補助パラメータテーブルである。図４は本願発明の実施例１を説明するための工程図である。図５は本願発明の実施例２を説明するための工程図である。図６は本願発明の実施例３を説明するための工程図である。図７は充電器の基本構成を説明するための図である。

符号の説明

Ｃ０コンデンサ
１充電器
２、６整流素子
３電界コンデンサ
４スイッチング素子
５リーケージトランス
１１第１分圧抵抗器
１２第２分圧抵抗器
１５制御部
１６記憶部
１７条件設定テーブル
１８補助パラメータテーブル
１００磁気パルス圧縮回路

Claims

制御部を備え、並列接続されたコンデンサに蓄積されたエネルギーを磁気パルス圧縮回路を介してレーザ放電部に転送供給してレーザパルス発振を行なわせるパルスレーザ用高圧電源の充電器に適用され、前記制御部に条件設定された少なくとも入力電源側の入力ライン電圧値と前記充電器の出力電圧設定値を用いて前記充電器の出力を制御する方法であって、
前記充電器の出力を制御する方法は、
前記充電器をオンし、
次に前記制御部に予め複数の入力ライン電圧値と複数の出力電圧設定値の条件設定テーブルを記憶させ、
次に前記条件設定テーブルの各条件設定において前記充電器の出力電圧を実測し、
次に前記各出力電圧設定値と前記実測して取得した各出力電圧実測値との比を補正パラメータとして求め、
次に、求めた補正パラメータに基づき前記条件設定テーブルに対応する補正パラメータテーブルを作成し、
次に前記制御部に前記補正パラメータテーブルを記憶させ、
その後前記パルスレーザ用高圧電源に前記充電器を接続し前記充電器の制御を行うに際して、条件設定された前記制御部は、前記条件設定に対応する前記補正パラメータテーブルの補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求め、
次に、前記条件設定された入力電源側の入力ライン電圧値と前記充電器の出力電圧設定値を用いるかわりに、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値を用いて前記充電器の出力を制御することを特徴とするパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法。
前記補正パラメータテーブルの補正パラメータ間で条件設定するときは、直線補間法により補正パラメータを求めることを特徴とする請求項１記載のパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法。
充電器を動作中、所定の条件設定が変更された場合は、前記制御部は、前記制御部に記憶させた前記補正パラメータテーブルから変更後の条件設定に対応する補正パラメータを読み出し、次に前記読み出した補正パラメータと変更後の前記出力電圧設定値を乗算して変更後の出力電圧補正値を求め、
次に前記変更後の出力電圧補正値および変更後の入力ライン電圧を用いて前記充電器の出力を制御することを特徴とする請求項１または２記載のパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御方法。
制御部を備え、並列接続されたコンデンサに蓄積されたエネルギーを磁気パルス圧縮回路を介してレーザ放電部に転送供給してレーザパルス発振を行なわせるパルスレーザ用高圧電源の充電器に適用され、前記制御部に条件設定された少なくとも入力電源側の入力ライン電圧値と前記充電器の出力電圧設定値を用いて前記充電器の出力を制御する装置であって、
前記充電器の制御部には、
予め複数の入力ライン電圧値と複数の出力電圧設定値の条件設定テーブルが記憶されるとともに、
前記各出力電圧設定値と前記条件設定テーブルの各条件設定において前記充電器の出力電圧を実測して取得した各出力電圧実測値との比を補正パラメータとして、当該補正パラメータに基づき作成された、前記条件設定テーブルに対応する補正パラメータテーブルが記憶されており、
前記充電器の制御部は、前記パルスレーザ用高圧電源に前記充電器が接続されて条件設定が行われると、当該条件設定に対応する前記補正パラメータテーブルの補正パラメータと前記条件設定した出力電圧設定値を乗算して出力電圧補正値を求め、前記条件設定された入力電源側の入力ライン電圧値と前記充電器の出力電圧設定値を用いるかわりに、前記求めた出力電圧補正値と前記条件設定した入力ライン電圧値を用いて前記充電器の出力を制御するように動作することを特徴とするパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御装置。
前記充電器の制御部は、前記パルスレーザ用高圧電源に前記充電器が接続されて、前記補正パラメータテーブルの補正パラメータ間で中間条件設定が行われると、直線補間法により補正パラメータを求めるように動作することを特徴とする請求項４記載のパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御装置。
前記制御部は、充電器を動作中に所定の条件設定が変更された場合に、前記制御部に記憶された前記補正パラメータテーブルから変更後の条件設定に対応する補正パラメータを読み出し、前記読み出した補正パラメータと変更後の前記出力電圧設定値を乗算して変更後の出力電圧補正値を求め、前記変更後の出力電圧補正値および変更後の入力ライン電圧を用いて前記充電器の出力を制御するように動作することを特徴とする請求項１または２記載のパルスレーザ用高圧電源の充電器の制御装置。