JPH01223789A - Power source device for solid laser pumping lamp - Google Patents
Power source device for solid laser pumping lampInfo
- Publication number
- JPH01223789A JPH01223789A JP4885088A JP4885088A JPH01223789A JP H01223789 A JPH01223789 A JP H01223789A JP 4885088 A JP4885088 A JP 4885088A JP 4885088 A JP4885088 A JP 4885088A JP H01223789 A JPH01223789 A JP H01223789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lamp
- current
- discharge
- switching element
- pulse
- 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
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 64
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/0915—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light
- H01S3/092—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by incoherent light of flash lamp
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は固体レーザを励起するランプ用電源装置に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a lamp power supply device for exciting a solid-state laser.
ｉ＠１４図は従来の固体レーザ励起用ランプの電源装置
を示す回路図である。Figure i@14 is a circuit diagram showing a conventional power supply device for a solid-state laser excitation lamp.
図において＋１１は直流電源、（２）は昇圧トランス（
Ｔｒ’） Ｋよりランプ（４）の外周に設けたトリガ電
極（３）を印加するトリガ回路、（５）はランプ（４）
の陽極（Ａ）と陰極（８）との間に印加してランプ（４
）にシマー電流を流す直流高電圧電源、（６）は直流電
源（１）により充電されたコンデンサ（Ｃ１）の充電エ
ネルギーをランプ（４）に放電するスイッチング素子で
ある。In the figure, +11 is a DC power supply, (2) is a step-up transformer (
Tr') A trigger circuit that applies voltage to the trigger electrode (3) provided on the outer periphery of the lamp (4) from K, (5) is the lamp (4)
is applied between the anode (A) and the cathode (8) of the lamp (4).
), and (6) is a switching element that discharges the charging energy of the capacitor (C1) charged by the DC power source (1) to the lamp (4).
上記のように構成された固体レー廿励起用ランプの電ｙ
装置の動作について説明する。The electric power of the solid-state laser excitation lamp constructed as above
The operation of the device will be explained.
トリガ回路（２）はインパルス電圧を発生して昇圧トラ
ンス（Ｔｒ）を印加する。昇圧トランス（’ｒｒ）はラ
ンプ（４）の外周に設けたトリが電極（３）とランプ（
４）の陰極（Ｋ）の間に高電圧（例えば１０〜２０ＫＶ
）を印加してトリガ電極（３）とランプ（４）の陰極（
Ｋ）との間の浮遊キャパシタンスによりランプ（４）内
に封入されたガスをイオン化する。A trigger circuit (2) generates an impulse voltage and applies it to a step-up transformer (Tr). The step-up transformer ('rr) is a bird installed around the outer circumference of the lamp (4) that connects the electrode (3) and the lamp (
4) High voltage (e.g. 10-20KV) between the cathode (K)
) is applied to connect the trigger electrode (3) and the lamp (4) cathode (
The stray capacitance between the lamp (4) and the lamp (4) ionizes the gas enclosed within the lamp (4).
また直流高圧電源（５）は抵抗（Ｒ２）とランプ（４）
の電極とを直列に接続したシマー回路を形成しており。Also, the DC high voltage power supply (5) is connected to the resistor (R2) and the lamp (4).
A simmer circuit is formed by connecting the electrodes in series.
上記トリが回路（２）の動作で発生したランプ（４）内
のガスイオンにより陽極（Ａ）と陰極（Ｋ）との間に直
流高圧電源（５）のシマー電流を容易に流すことができ
る。The simmer current of the DC high voltage power supply (5) can be easily passed between the anode (A) and the cathode (K) by the gas ions in the lamp (4) generated by the operation of the circuit (2). .
シマーＮ流はランプ（４）の特性に応じて抵抗（Ｒ２）
で決された１〜１００ｍＡの微少電流で、この電流が流
れるとランプ（４）の電極間の放電々圧は非常に低くな
り、シマー電流を継続して流すことができる。The simmer N current has a resistance (R2) depending on the characteristics of the lamp (4)
When this current flows, the discharge voltage between the electrodes of the lamp (4) becomes extremely low, allowing the simmer current to flow continuously.
この状態が常時維持されることになり、この状態におい
て直流１諒ｔ＋１は抵抗（Ｒ１）を介してコンデンサ（
Ｃ１）を充電する。コンデンサ（Ｃ１）の両端電圧が上
昇し所定の値に達するとサイリスタ等のスイッチング素
子（６）をオンすることによってコンデンサ（Ｃ１）に
蓄えられたエネルギーがランプ（４）の陽極（Ａ）と陰
極（Ｋ）との間に放電を発生し、リアクトル（Ｌｌ）と
コンデンサ（Ｃ１）とにより決定される時定数の期間中
放電々流が流れる。This state will be maintained at all times, and in this state, one DC current t+1 will pass through the resistor (R1) and the capacitor (
C1). When the voltage across the capacitor (C1) increases and reaches a predetermined value, a switching element (6) such as a thyristor is turned on, and the energy stored in the capacitor (C1) is transferred to the anode (A) and cathode of the lamp (4). (K), and a discharge current flows during a time constant period determined by the reactor (Ll) and the capacitor (C1).
コンデンサ（Ｃ１）は放電ののち放電々流が零になると
スイッチング素子（６）をオフし放電を終了する。以後
１次の放電を開始するにはコンデンサ（Ｃ１）の再充電
が終了したのち上記の動作をくり返すことになる。After the capacitor (C1) discharges, when the discharge current becomes zero, the switching element (6) is turned off and the discharge ends. Thereafter, in order to start the primary discharge, the above operation must be repeated after the capacitor (C1) has been recharged.
上記のように従来の固体レーザ励起用ランプの電源装置
ではコンデンサ自を充電するのに時間がかかり放電々流
のパルス周波数を高くできない。As described above, in the conventional power supply device for a solid-state laser excitation lamp, it takes time to charge the capacitor itself, and the pulse frequency of the discharge current cannot be increased.
また放電時間と放電々流はリアクトルＬ１とコンデンサ
Ｃ１により決定された一定値になってしまうので、放電
々流のパルス巾の制御さらに急峻なパルス応答ができな
く、特にパルス巾が短かい場合はＹＡＧレーザ等の励起
効率が低下し、′またパルスの尖頭値が高い場合はラン
プ寿命が短かく々る等の問題点があった。In addition, since the discharge time and the discharge current are fixed values determined by the reactor L1 and the capacitor C1, it is not possible to control the pulse width of the discharge flow or to achieve a steep pulse response, especially when the pulse width is short. There have been problems in that the excitation efficiency of YAG lasers and the like is reduced, and when the peak value of the pulse is high, the lamp life is shortened.
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、放電々流を一定値に保持し、放電々流のパルス巾また
はパルス周波数を任意に制御することにより固体レーザ
の励起効率が向上できる固体レーザ励起用ランプの電源
装置を得ることを目的とする。The present invention was made to solve this problem, and the excitation efficiency of a solid-state laser can be improved by holding the discharge current at a constant value and arbitrarily controlling the pulse width or pulse frequency of the discharge flow. The purpose is to obtain a power supply device for a solid-state laser excitation lamp.
また本発明の別の発明は上記目的に加えて放電停止時に
低パワーの持続電流をランプに供給して放電開始時のミ
ス点弧を防止し放電の開始を容易にできる固体レーザ励
起用ランプの電源装置を得ることを目的とする。In addition to the above object, another invention of the present invention provides a solid-state laser excitation lamp that supplies a low-power sustained current to the lamp when the discharge is stopped, thereby preventing mis-ignition at the start of the discharge and facilitating the start of the discharge. The purpose is to obtain a power supply device.
さらに本発明の他の別の発明は上記目的に加えて放電開
始時に高エネルギーをランプに印加し放電々流の急峻な
立上げを行なうことのできる固体レーザ励起用ランプの
１曾装置を得ることを目的とする、
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る固体レーザ励起用ランプの電源装置は直流
電源によりランプを放電する電流供給口跡にランプ電流
を断続するスイッチング素子と。Furthermore, another invention of the present invention is to obtain a device for a solid-state laser excitation lamp, which is capable of applying high energy to the lamp at the start of discharge to rapidly start up a discharge stream in addition to the above-mentioned object. [Means for Solving the Problems] A power supply device for a solid-state laser excitation lamp according to the present invention includes a switching element for intermittent lamp current at a current supply port for discharging the lamp using a DC power source.
ランプに直列ｗＥ９されたリアクトルと、ランプとリア
クトルとの間で閉回路を形成するダイオードとから構成
した直流チョッパ回路を有するとともにランプの放電々
流を一定値に制御する定電流制御手段を備えたものであ
る。It has a DC chopper circuit composed of a reactor connected in series with the lamp and a diode forming a closed circuit between the lamp and the reactor, and is equipped with constant current control means for controlling the discharge current of the lamp to a constant value. It is something.
さらに定電流制御手段はランプの放電が停止した時でも
ランプに低パワーの持続電流を供給できるようにアイド
ル電流指令器と電流険出器との出力差によりスイッチン
グ素子を匹瀾制御したものである。Further, the constant current control means controls the switching elements by using the output difference between the idle current command device and the current regulator so that a low power continuous current can be supplied to the lamp even when the lamp discharge has stopped. .
また本発明の他の別の発明に係る固体レーザ励起用ラン
プの電源装置は、上記のものにおいてランプに並列に第
２のスイッチング素子を接続してランプ放電をオン・オ
フ制御したものである。Further, a power supply device for a solid-state laser excitation lamp according to another aspect of the present invention is such that, in the above device, a second switching element is connected in parallel to the lamp to control lamp discharge on and off.
本発明においてはスイッチング素子のオン・オフ時間を
定電流制御手段によりＰＷＭ制御してランプの放電時間
と放電開始時間を制御することにより放電々流のパルス
巾、パルス周波数を抑制する。In the present invention, the on/off time of the switching element is PWM controlled by a constant current control means to control the discharge time and discharge start time of the lamp, thereby suppressing the pulse width and pulse frequency of the discharge current.
また本発−の別の発明においてはランプ放電の停止時に
定電流制御手段のアイドル電流指令によりスイッチング
素子ｆＰＷＭ制御してランプに低パワーの持続電流を供
給することによりランプ放電の開始を容易にしミス点弧
を防止する、さらに本発明の他の別の発明においてはラ
ンプに並列接続した第２のスイッチング素子をオン・オ
フすることによりランプ放電を開始または停止する。即
ち、第２のスイッチング素子がオフした蒔電流供給回路
を通じて流れる電流をＯＦＦすることによりリアクトル
に発生する高電圧をランプに印加しランプ放電を確実に
行い、放電パルスの急峻な立上げをする。Further, in another invention of the present invention, when the lamp discharge is stopped, the switching element fPWM is controlled by the idle current command of the constant current control means to supply a low-power sustained current to the lamp, thereby making it easier to start the lamp discharge. In another aspect of the present invention to prevent ignition, lamp discharge is started or stopped by turning on and off a second switching element connected in parallel to the lamp. That is, when the second switching element turns off the current flowing through the injected current supply circuit, the high voltage generated in the reactor is applied to the lamp to ensure lamp discharge and a steep rise of the discharge pulse.
以下第１図および第２図により本発明の実施例の構成に
ついて説明する。第１図は本発明のブロック回路図、第
２図は第１図のタイミングチャートである。なお第１図
において第１４図と同様の機能を果たす部分については
同一符号を付しその説明は省略する。The configuration of an embodiment of the present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block circuit diagram of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart of FIG. 1. In FIG. 1, parts that perform the same functions as those in FIG. 14 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
第１図において（８）は直流電源＋１１に直列接続され
たスイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ ）、 ＋
ｃＪｉｘイツチング素子（８）に直列接続されたリアク
トル（Ｌ２）とスイッチング素子（８）が開放時にリア
クトル（Ｌ２）の蓄積エネルギーを環流させランプ（４
）との間で閉回路を形成するダイオード（Ｄｌ）で構成
した直流チョッパ回路、αＧはスイッチング素子（８）
をＰＷＭ制御する定電流手段である。 定電流手段ａ〔
は放電々流指令器口１）とアイドル重加指令器αＪおよ
び直流チョッパ回路（９）を流れる電流を検出する電流
検出器Ｉの出力を加減演算して増巾する増巾器（Ｉり、
増巾器ｉｓの出力値と三角波発生器ａＳの出力を比較し
てＰＷＭ信号を出力するコンパレータαη。In FIG. 1, (8) is a switching element (e.g. MOSFET) connected in series to the DC power supply +11.
When the reactor (L2) and switching element (8) connected in series to the cJix switching element (8) circulate the energy stored in the reactor (L2), the lamp (4)
), αG is a switching element (8), and αG is a switching element (8).
This is a constant current means that performs PWM control. Constant current means a [
is an amplifier (I,
A comparator αη compares the output value of the amplifier is with the output of the triangular wave generator aS and outputs a PWM signal.
放電々流指令器口１１の指令電流をオン・オフするスイ
ッチ＋１２．パルス起動信号ＣＩ’ＤＫより始動されパ
ルス巾指令器α９によりスイッチ＋１２のオン・オフ時
間を制御するパルス発生回路■から構成されている。A switch for turning on and off the command current of the discharge flow command port 11 +12. It consists of a pulse generating circuit (2) which is started by a pulse starting signal CI'DK and controls the on/off time of the switch +12 by a pulse width command unit α9.
また第３図および第４図により本発明の別の発明の実施
例の構成について説明する。第３図はブロック回路図、
第４図は第３図のタイミングチャートである。なお第３
図において第１図および第１４図と同様の機能を果たす
部分については同一符号を付しその説明は省略する。Further, the configuration of another embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. Figure 3 is a block circuit diagram,
FIG. 4 is a timing chart of FIG. 3. Furthermore, the third
In the figures, parts that perform the same functions as those in FIGS. 1 and 14 are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted.
第３図において■けランプ（４）に並列接続され。In Fig. 3, it is connected in parallel to the lamp (4).
パルス発生回路■の出力によりオン・オフ制御してラン
プの放電を停止または開始せしめる第２のスイッチング
素子である。This is a second switching element that is controlled on and off by the output of the pulse generating circuit (2) to stop or start discharging the lamp.
本発明に係る実施例の動作を第１図および第２図を参照
して説明する。トリガ回路（２）によってランプ（４）
内に封入されたガスのイオン化は上記従来技術の動作で
説明したので省略する。まずパルス発生回路■は外部か
ら供給されるパルス起動信号ｃ２１）により起動され（
第２図（ａ）参照）、パルス巾指令器１１９によってス
イッチ口ｚのオン時間とオフ時間を指令する（第２図（
ｂ）参照）。The operation of the embodiment according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. Lamp (4) by trigger circuit (2)
Ionization of the gas sealed therein has been explained in the operation of the prior art described above, so a description thereof will be omitted. First, the pulse generating circuit ■ is activated by a pulse activation signal c21) supplied from the outside (
(see FIG. 2(a)), the pulse width command device 119 commands the on time and off time of the switch port z (see FIG. 2(a)).
b)).
従ってパルス巾指令器Ｕ］のオン時間の指令によりスイ
ッチｒｉ”ａがオンした時、放電々流指令器旧）の指令
値はこれα１１とアイドル電流指令器α３の指令値との
和と電流検出器０４１により検出されたランプ（４）の
電流値との差を増巾器ａＳで増巾し、三角波発生器ｎ９
が出力する三角波とをコンパレータαηで比較すること
によりＰＷＭ信号をゲートアンプ益に 供給する（第２
図（Ｃ）参照）。このＰＷＭ信号によりスイッチング素
子（８）がＯＮ してランプ（４）に放電を生じ、リア
クトル（Ｌ２）により放電々流の ピークが短時間に生
ずる。この電流は放電々流指令器Ｃｌ１１で指令した一
定大きさの指令値に達すると放電々流指令器α１）およ
びアイドル電流指令器α（の指令値と電流検出器α４の
出力値との差によりコンパレータαηのＰＷＭ信号がオ
フし、スイッチング素子（８）がＯＦＦ してランプ電
流は減少する。 ランプ電流が放電々流指令値以下にな
るとこの電流による電流検出器Ｉの出力値と放電々流指
令器（ｉｌｌおよびアイドル電流指令器α３の指令値と
の差によりコンパレータ（１７）は再びＰＷＭ信号をオ
ンし、トランジスタ素子（８）をＯＮ してランプ電流
を増加させる。 このようにスイッチ１１３がオンして
いる期間、コンパレータαηのＰＷＭ制御によりランプ
電流を一定値に制御できる（第２図Ｃｄ） −ｕ＋参１
１ｆ）、次にパルス発生口ｉ％＋１９のオフ時間の指令
によりスイッチ＋１３がオフした時について説−する。Therefore, when the switch ri''a is turned on by the on-time command of the pulse width command U], the command value of the discharge current command (old) is the sum of α11 and the command value of the idle current command α3, and the current detection The difference between the current value of the lamp (4) detected by the amplifier 041 is amplified by the amplifier aS, and the triangular wave generator n9
By comparing the triangular wave output by the comparator αη, a PWM signal is supplied to the gate amplifier gain (second
(See figure (C)). This PWM signal turns on the switching element (8), causing discharge in the lamp (4), and a peak of the discharge current is generated in a short time by the reactor (L2). When this current reaches a certain value commanded by the discharge current command unit Cl11, it is determined by the difference between the command value of the discharge current command unit α1) and the idle current command α(and the output value of the current detector α4). The PWM signal of the comparator αη turns off, the switching element (8) turns OFF, and the lamp current decreases. When the lamp current becomes less than the discharge current command value, the output value of the current detector I and the discharge current command due to this current change. The comparator (17) turns on the PWM signal again due to the difference between the command value of the device (ill) and the command value of the idle current command device α3, which turns on the transistor element (8) and increases the lamp current. In this way, the switch 113 is turned on. During this period, the lamp current can be controlled to a constant value by PWM control of the comparator αη (Figure 2 Cd) -u+Reference 1
1f) Next, the case where the switch +13 is turned off by the command for the off time of the pulse generating port i%+19 will be explained.
ランプ電流はアイドル電流指令器１１３で指令した一定
大きさの指令値に達するまで減少する、この指令値に達
するとコンパレータｆｉηはアイドル電流指令器ａ３の
指令値と電流検出器０４で検出した出力値との差のＰＷ
Ｍ信号を出力してランプ（４）にアイドル電流を流す。The lamp current decreases until it reaches a command value of a certain magnitude commanded by the idle current command device 113. When this command value is reached, the comparator fiη changes the command value of the idle current command device a3 and the output value detected by the current detector 04. PW of the difference between
The M signal is output to cause idle current to flow through the lamp (4).
その後アイドル電流が増加してこの電流を電流検出器α
４が検出しアイドル電流指令器α１の指令値との比較に
よりコンパレータ（４）のＰＷＭ信号をオフサセスイツ
チング素子（８）をＯＦＦ してランプ（４）のアイド
ル電流を減少させる。従ってスイッチσ２がオフしてい
る期間、コンパレータ（１７′ｌのＰＷＭ制御によりラ
ンプ（４１に流れるアイドル電流を一定に制御できる（
第２図（ｄ） −＋２１参照）。After that, the idle current increases and this current is detected by the current detector α
4 detects and compares it with the command value of the idle current command device α1 to turn off the PWM signal of the comparator (4) and turn off the switching element (8) to reduce the idle current of the lamp (4). Therefore, while the switch σ2 is off, the idle current flowing through the lamp (41) can be kept constant by PWM control of the comparator (17'l).
(See Figure 2(d) -+21).
以上のごとく定電流制御手段αＧによりスイッチング素
子（８１をＰＷＭ制御し、ランプ（４）の放電々流およ
びアイドル電流を一定値に制御したが、パルス巾指令器
１１９のオン・オフ時間によりパルス発生回路■を作動
させスイッチαＺの開閉時間（Ｔｌ ）、 （Ｔ２ ）
を変化することによって放電パルス巾およびパルス周波
数を変化することができる（′＄２図（ｄ）参照）。As described above, the switching element (81) is PWM-controlled by the constant current control means αG, and the discharge current and idle current of the lamp (4) are controlled to a constant value. Activate circuit ■ and open/close time of switch αZ (Tl), (T2)
By changing the discharge pulse width and pulse frequency, the discharge pulse width and pulse frequency can be changed (see Figure 2 (d)).
本発甲に係る別の発明の動作ｆ第３図および第４図を参
照して説明する。第１図に構成したアイドル電流指令器
ｔｉ（およびスイッチα２を廃止して放τ々流指令器口
１）の指令値と電流検出器Ｉの出力値との差によりコン
パレータαコをＰＷＭ制御するとともにランプ（４）に
並列接続された第２のスイッチング素子のをパルス発生
回路■の出力によりオン・オフさせ、放電を開始または
停止できるようにしたものである。まずパルス発生回路
■は外部から供給されるパルス起動信号２＋１により起
動され（第４図（ａ）参照）、パルス巾指令器α９によ
って、第２のスイッチング素子■のオン・オフ時間を制
御する（第４図（ｂ）参照）。パルス発生回路■の出力
がＯＦＦ ｌ、た時ゲートアンプのを介してランプ（４
）の電極間に並列接続された第２のスイッチング素子の
けオフし、ランプ（４）に放電々流が流れる。この放マ
々流の開始は電流供給回路（７）のリアクトル（Ｌ２）
を流れている電流を第２のスイッチング素子■のオフに
よって阻止するので、リアクトル（Ｌ２）に高電圧を生
じ、この高圧がランプ（４）の電極（Ａ）に印加しラン
プ放電を確実に行なうとともに放電開始時の放電パルス
の急峻な立上げを行なう（第４図（ｅ）参照）。放電開
始後の定電流制御についてこの族１々流は電流検出器Ｉ
の出力値と放電々流指令器ｎｕの指令値との差を三角波
発生器部の出力値で比較シコンパレータαηによりスイ
ッチング素子（８）ｆＰＷＭ制御して放電々流を一定に
する（第４図（ｅ）−（１）参■）。The operation of another invention according to the present invention will be explained with reference to FIGS. 3 and 4. PWM control is performed on the comparator α based on the difference between the command value of the idle current command unit ti configured as shown in FIG. 1 (and the output value of the current detector I) and the output value of the current detector I At the same time, a second switching element connected in parallel to the lamp (4) is turned on and off by the output of the pulse generating circuit (2), so that discharge can be started or stopped. First, the pulse generation circuit (2) is activated by a pulse activation signal 2+1 supplied from the outside (see Fig. 4 (a)), and the on/off time of the second switching element (2) is controlled by the pulse width command α9 ( (See Figure 4(b)). When the output of the pulse generator circuit is OFF, the lamp (4) is output via the gate amplifier.
) is turned off, and a discharge current flows through the lamp (4). The start of this radiant flow is caused by the reactor (L2) of the current supply circuit (7).
Since the current flowing through the lamp is blocked by turning off the second switching element (2), a high voltage is generated in the reactor (L2), and this high voltage is applied to the electrode (A) of the lamp (4) to ensure lamp discharge. At the same time, the discharge pulse at the start of discharge rises sharply (see FIG. 4(e)). Regarding constant current control after the start of discharge, this group 1 current is current detector I.
The difference between the output value of and the command value of the discharge flow controller nu is compared with the output value of the triangular wave generator section.The switching element (8) fPWM is controlled by the comparator αη to keep the discharge flow constant (Fig. 4). (e)-(1) Reference ■).
次にパルス発生回路に）がＯＮ信号を出力した時につい
て説明すれば第２のスイッチング素子■がオンしてラン
プ（４）の電極間を短絡するので放電々流が急峻な立下
りとなって放電を停止することになる。Next, let us explain when the pulse generating circuit () outputs an ON signal.The second switching element (■) turns on and short-circuits the electrodes of the lamp (4), causing the discharge current to fall sharply. This will stop the discharge.
上記の１作説明においてパルス発生回路Ｃ！［）をオン
・オフして、パルス発生の間隔を変えることによって放
電々流のパルス周波数が変化でき、さらにオン時間を変
えることによって放電々流の持続時間即ちパルス巾を変
化することができる。In the explanation of the first work above, pulse generation circuit C! By turning on and off [) and changing the pulse generation interval, the pulse frequency of the discharge stream can be changed, and by changing the on time, the duration of the discharge stream, that is, the pulse width can be changed.
本発甲に係るシマー電力の供給方式として第５図〜第Ｔ
図は高周波電源艷の出力を同軸ケーブル（３Ｄを介して
ランプ（４）の電極間に加え、主放電がなされていない
時も低パワーの放電を行ないランプ（４）内のガスをイ
オン化したものである。この構成によれば高周波電波田
の電力を同軸ケーブルＧｌｌで任意の距離を伝送させ、
さらに同軸ケーブルＧυの長さを
ｍ：整数
に設定すること罠よりランプ（４）が点弧していない時
で本同軸ケーブルＧυは共振しランプ（４）の電極間に
高電圧を発生させることができトリガ回路として有効で
ある３
また上記実施例では１個の直流チョッパ回路（９）で構
成したものを示したが、第８図および第９図に示すごと
くスイッチング素子（８Ａ）、 （８Ｂ）とダイオード
（ＤｌＡ）、（ＤｌＢ）およびリアクトル（Ｌ２Ａ）
。Figures 5 to T show the simmer power supply system related to this project.
The figure shows the output of a high-frequency power supply being applied between the electrodes of the lamp (4) via a coaxial cable (3D), and even when the main discharge is not occurring, a low power discharge is performed to ionize the gas inside the lamp (4). According to this configuration, the power of the high frequency radio wave field can be transmitted over any distance using the coaxial cable Gll,
Furthermore, by setting the length of the coaxial cable Gυ to m: an integer, this coaxial cable Gυ will resonate when the lamp (4) is not lit, generating a high voltage between the electrodes of the lamp (4). In addition, in the above embodiment, a circuit composed of one DC chopper circuit (9) was shown, but as shown in FIGS. 8 and 9, switching elements (8A), (8B) ) and diodes (DlA), (DlB) and reactors (L2A)
.
（Ｌ２Ｂ）の２回路を使用し、 それぞれの電流値を少
なくしても上記実施例と同様の効果を奏する。Even if two circuits (L2B) are used and the current values of each are reduced, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
さらに複敬回路にすることにより大軍化も回部である。Furthermore, by making it a double salute circuit, it is also possible to turn it into a large army.
また第１０図はダイオード（Ｄ２）とコンデンサ（Ｃ２
） ？第２のスイッチング素子のに接続したもので、ラ
ンプ（４）までの配線が長い場合、配線に含まれるイン
ダクタンスにより第２のスイッチング素子■に高電圧が
発生するのでこの素子■の破壊を防止するためにダイオ
ード（Ｄ２）とコンデンサ（Ｃ２）によるスナバ回路を
設けたものである。Figure 10 also shows the diode (D2) and capacitor (C2).
)? This is connected to the second switching element. If the wiring to the lamp (4) is long, high voltage will be generated in the second switching element (■) due to the inductance contained in the wiring, so this will prevent the destruction of this element (■). Therefore, a snubber circuit including a diode (D2) and a capacitor (C2) is provided.
さらに第１１図はコンデンサ（Ｃ２）と抵抗（Ｒ３）を
直列接続することによりサージ吸収回路にしたもので、
これにより第２のスイッチング素子■の破壊が無くなる
。Furthermore, Figure 11 shows a surge absorption circuit made by connecting a capacitor (C2) and a resistor (R3) in series.
This eliminates the destruction of the second switching element (2).
第１２図は高周波電源■の出力をランプ（４）の外側に
巻いたコイル（至）により電磁誘導を利用して放１を発
生させるもので、直流チョッパ回路（９）に高周波の影
響を与えずにトリが放電、シマー放電全発生することが
できる。Figure 12 shows a system in which the output of a high-frequency power supply ■ is generated by a coil (to) wound around the outside of a lamp (4) using electromagnetic induction, which has a high-frequency influence on the DC chopper circuit (9). Without the bird being discharged, a shimmer discharge can occur at all.
上記実施例では直流チョッパ回路（９）にリアクトル（
Ｒ２）を設けたものを示したが、第１３図はフェライト
ｔたけアモルファス等のトロイダルコア（至）を配線に
挿入してリアクトルとして動作させても上記実施例と同
様の効果を奏する。In the above embodiment, a reactor (
Although FIG. 13 shows a toroidal core made of ferrite and amorphous, etc., inserted into the wiring to operate as a reactor, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
上ｇＣ実施例に使用したリアクトルは超電導コイルであ
ってもよく、これに流れる電流による発熱を零にでき効
率の高い電源装置が得られる、〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば低電流制御手段によりラン
プの放電々流をＰ罪制御して放電々流を一定値に保持す
るとともに放電時間または放電開始持間を任意に制御す
ることにより放電パルス巾または放電パルス周波敬を変
化させ固体レーザの励起効率を向上できるものが得られ
ると云う効果がある。The reactor used in the above gC embodiment may be a superconducting coil, and the heat generation due to the current flowing through the reactor can be reduced to zero, and a highly efficient power supply device can be obtained. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention. The discharge current of the lamp is controlled by low current control means to maintain the discharge current at a constant value, and the discharge pulse width or discharge pulse frequency is changed by arbitrarily controlling the discharge time or discharge start duration. This has the effect of improving the excitation efficiency of a solid-state laser.
また本発明の別の発明はランプ放電の停止時にも低パワ
ーの持続電流を供給することにより放電開始時の放電を
容易にしミス点弧を防止できるという効果がある。Another aspect of the present invention has the effect that by supplying a low-power sustained current even when lamp discharge is stopped, it is possible to facilitate discharge at the start of discharge and prevent mis-ignition.
なお本発明の他の別の発明は第２のスイッチング素子を
ランプに並列接続してランプ放電をオン・オフするよう
に構成したので、オフ時に発生する高圧によりランプ放
電を確実に行い、放電パルスの急峻な立上げができると
いう効果がある。In another aspect of the present invention, the second switching element is connected in parallel to the lamp to turn the lamp discharge on and off, so that the high voltage generated when the lamp is turned off ensures the lamp discharge, and the discharge pulse This has the effect of allowing a steep start-up.
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の動作を説明するタイミングチャート。
第３図は本発明の他の別の発明の一実施例を示す回路図
、第４図は筆３図の１作を説明するタイミングチャート
、第５図〜第１３図は本発明のさらに他の実施例を示す
回路図、第１４図は従来のランプの電源装置を示す回路
図である。
図においてｔｘｔは直流１少、＋４１はランプ、（７）
は電流供給回路、（８）はスイッチング素子、（９）は
直流チョッパ回路、ｒｌ［ｌは定電流手段、Ｃ２は第２
のスイッチング素子、■は高周波ＩＩｔ源である。
なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。Fig. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
A timing chart explaining the operation shown in the figure. FIG. 3 is a circuit diagram showing an embodiment of another invention of the present invention, FIG. 4 is a timing chart explaining one of the three brush strokes, and FIGS. 5 to 13 are still other embodiments of the present invention. FIG. 14 is a circuit diagram showing a conventional lamp power supply device. In the figure, txt is 1 little DC, +41 is lamp, (7)
is a current supply circuit, (8) is a switching element, (9) is a DC chopper circuit, rl [l is a constant current means, and C2 is a second
The switching element 2 is a high frequency IIt source. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (3)
る電源装置において、上記ランプへの電流供給回路を断
続するスイッチング素子と、上記電流供給回路に直列接
続されたリアクトルと、上記ランプとリアクトルとの間
で閉回路を形成し、上記スイッチング素子の開放時に上
記リアクトルの蓄積エネルギーを環流せしめるダイオー
ドとから構成されている少なくとも１個の直流チョッパ
回路、上記ランプを流れる電流値を検出しこれに応じて
上記スイッチング素子をＰＷＭ制御して上記ランプの放
電々流を一定値に制御する定電流制御手段を備えたこと
を特徴とする固体レーザ励起用ランプの電源装置。(1) In a power supply device that discharges a solid-state laser excitation lamp using a DC power source, a switching element that connects and disconnects a current supply circuit to the lamp, a reactor connected in series to the current supply circuit, and a switch between the lamp and the reactor. at least one DC chopper circuit comprising a diode that forms a closed circuit between the switching elements and allows the accumulated energy of the reactor to circulate when the switching element is opened; detects the value of the current flowing through the lamp; A power supply device for a solid-state laser excitation lamp, comprising constant current control means for controlling the discharge current of the lamp to a constant value by PWM controlling the switching element.
ンプに低パワーの持続電流を供給するように構成した請
求項１記載の固体レーザ励起用ランプ電源装置。(2) A lamp power supply device for excitation of a solid-state laser according to claim 1, wherein the constant current control means is configured to supply a low-power sustained current to the lamp even when lamp discharge is stopped.
絡することによりランプ放電を停止せしめる第２のスイ
ッチング素子を備えたことを特徴とする請求項１記載の
固体レーザ励起用ランプの電源装置。(3) A power supply device for a solid-state laser excitation lamp according to claim 1, further comprising a second switching element connected in parallel to the lamp and configured to stop lamp discharge by short-circuiting the discharge current of the lamp. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4885088A JPH01223789A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Power source device for solid laser pumping lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4885088A JPH01223789A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Power source device for solid laser pumping lamp |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223789A true JPH01223789A (en) | 1989-09-06 |
Family
ID=12814736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4885088A Pending JPH01223789A (en) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | Power source device for solid laser pumping lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01223789A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0631161U (en) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | ミヤチテクノス株式会社 | Laser power supply |
| EP1762124A2 (en) * | 2004-05-06 | 2007-03-14 | Continuum Electro-Optics, Inc. | Methods and apparatus for an improved amplifier for driving a non-linear load |
| JP2009070948A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus |
| JP2009099758A (en) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment equipment and heat treatment method |
| US7564673B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-07-21 | Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Control circuit for converters |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP4885088A patent/JPH01223789A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0631161U (en) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | ミヤチテクノス株式会社 | Laser power supply |
| US7564673B2 (en) | 2004-02-24 | 2009-07-21 | Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Control circuit for converters |
| KR101109820B1 (en) * | 2004-02-24 | 2012-02-13 | 오스람 아게 | Control circuit for converters |
| EP1762124A2 (en) * | 2004-05-06 | 2007-03-14 | Continuum Electro-Optics, Inc. | Methods and apparatus for an improved amplifier for driving a non-linear load |
| EP1762124A4 (en) * | 2004-05-06 | 2014-02-19 | Continuum Electro Optics Inc | Methods and apparatus for an improved amplifier for driving a non-linear load |
| JP2009070948A (en) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment apparatus |
| US8447177B2 (en) | 2007-09-12 | 2013-05-21 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus heating substrate by irradiation with light |
| US8781309B2 (en) | 2007-09-12 | 2014-07-15 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Heat treatment apparatus heating substrate by irradiation with light |
| US9295107B2 (en) | 2007-09-12 | 2016-03-22 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Heat treatment apparatus heating substrate by irradiation with light |
| JP2009099758A (en) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Heat treatment equipment and heat treatment method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4240009A (en) | Electronic ballast | |
| US3969652A (en) | Electronic ballast for gaseous discharge lamps | |
| US6888319B2 (en) | Flashlamp drive circuit | |
| EP0457383B1 (en) | Spark plug ignition system | |
| US20020149326A1 (en) | Flashlamp drive circuit | |
| US5977725A (en) | Resonance type power converter unit, lighting apparatus for illumination using the same and method for control of the converter unit and lighting apparatus | |
| JP4253341B2 (en) | Discharge lamp lighting control device | |
| JPH03226266A (en) | Pulse power supply | |
| JPH1197195A (en) | Discharge lamp lighting circuit | |
| US6154473A (en) | Power supply apparatus for laser | |
| US4266165A (en) | High intensity discharge lamp starting circuit | |
| US7692391B2 (en) | Discharge lamp ballast, lighting system and projector | |
| JPH01223789A (en) | Power source device for solid laser pumping lamp | |
| CN110651422A (en) | Ignition device for GTAW welding equipment | |
| US5550434A (en) | Boost-mode energization and modulation circuit for an arc lamp | |
| US20050023994A1 (en) | DC-DC converter and device for operation of a high pressure discharge lamp using said converter | |
| KR100317390B1 (en) | Power controlling apparatus and a pulsed laser power supplying apparatus using the same | |
| JP3040637B2 (en) | Solid-state laser device | |
| JP3206521B2 (en) | High frequency heating equipment | |
| US4961029A (en) | Discharge lamp lighting device | |
| JP2870137B2 (en) | High pressure discharge lamp lighting device | |
| EP1686837A1 (en) | Ignition circuit and ballast for a high intensity discharge lamp | |
| RU2097910C1 (en) | Pulse generator | |
| JP4151107B2 (en) | High pressure discharge lamp lighting device | |
| JP3618025B2 (en) | Laser power supply |