[发明专利]脉冲电源装置

说明书

本发明涉及一种例如铜蒸汽激光器、激发物激光器、二氧化碳气体激光器等脉冲激光器发生激发能量的脉冲电源装置。

图5示出的是例如特开平4-200281公报揭示的现有脉冲电源装置。图中，1为发生直流电压的直流电压源，2为一端与直流电压源1的正向输出端连接的电抗器，4为与直流电压源1并联连接的开关。5为一端与电抗器2另一端连接的电容器，6为与电容器5另一端连接的放电负载，而9为对开关4的通断进行控制的控制电路。

以下说明现有脉冲电源装置的动作。

控制电路9使开关4断开时，直流电压源1的正向输出端子便有电流经电抗器2，再经电容器5、放电负载6这一路径流过，对电容器5充电直到达到直流电压源的输出电压值。

接下来，控制电路9使开关4接通时，经开关4便有急剧的电流流至放电负载6一侧，贮存于电容器5的静电能量释放给放电负载6。

在放电负载6的内部，以该能量为激发源产生激光振荡，并与所释放能量成正比获得激光器光输出。这些动作结束后，再由控制电路9使开关4断开时，便开始对电容器5充电。这些动作在一秒钟内重复进行几百至几千次左右。开关4要高速重复进行高电压大电流的开关动作，因而利用半导体器件组成的半导体开关作为开关4。

现有的脉冲电源装置如上所述构成，因而为了使激光器输出稳定，需要高精度地设定电容器充电电压值。该充电电压值由直流电压源的输出电压精度确定，因而需要直流电压源不仅高电压，而且高精度，因此存在装置大型化、高成本这种问题。

本发明正是要解决上述问题，其目的在于提供一种直流电压源不需要高精度，而且可以大幅降低其输出电压值，而能确保充电电压高精度，使得装置小型化，并且能够实现低成本化的脉冲电源装置。

为了解决上述问题，本发明权项1的脉冲电源装置包括：产生直流电压的直流电压源；与该直流电压源连接的电抗器；限制流过该电抗器的电流方向为某一方向的二极管；与所述电抗器连接的充电用电容器；通过该电容器连接的放电负载；与所述电容器和所述放电负载并联设置，接通时由所述直流电压源和所述电抗器构成闭合回路，在所述电抗器中贮存电磁能量，而断开时由所述电抗器、所述电容器和所述放电负载构成闭合回路，将所述电磁能量变为所述电容器的静电能量，并且由所述直流电压使其充电电压升高贮存的开关；检测所述直流电压源电压的电压检测器；检测所述电抗器流过的电流的电流检测器；根据所述检测电压和所述检测电流使所述开关通断的控制电路。

本发明权项2的脉冲电源装置，相对于权项1的脉冲电源装置而言，将所述控制电路构成为根据所述检测电压，当所述检测电流为规定值时将所述开关切断。

本发明权项3的脉冲电源装置，相对于权项1的脉冲电源装置而言，所述控制电路按下述表达式运算电流值，当所述检测电流值达到上述运算求得的运算值时，将所述开关切断。

Im＝K·Is

其中， K = ( V * / E - 1 ) 2 - 1 ]]> Is = E · C / L ]]>

V*：负载电容器所需的充电电压值

E：直流电压源电压值

C：负载电容器静电电容值

L：电抗器电感值

本发明权项4的脉冲电源装置，相对于权项1至权项3中任一项的脉冲电源装置，所述直流电压源由与市售交流电源连接并使其输出电压升压的变压器；与该变压器连接使其交流电压整流的二极管所组成的整流电路构成。

图1是示意本发明实施例1脉冲电源装置组成的框图。

图2是示意本发明实施例2的工作时序图。

图3是示意本发明实施例3的控制框图。

图4是示意本发明实施例4的框图。

图5是示意现有脉冲电源装置的框图。

实施例1