[go: up one dir, main page]

JP2018068003A - Power supply for laser, switching converter - Google Patents

Power supply for laser, switching converter Download PDF

Info

Publication number
JP2018068003A
JP2018068003A JP2016204337A JP2016204337A JP2018068003A JP 2018068003 A JP2018068003 A JP 2018068003A JP 2016204337 A JP2016204337 A JP 2016204337A JP 2016204337 A JP2016204337 A JP 2016204337A JP 2018068003 A JP2018068003 A JP 2018068003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reactor
temperature
inductance
voltage
switching
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.)
Granted
Application number
JP2016204337A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6954733B2 (en
Inventor
英正 山口
Hidemasa Yamaguchi
英正 山口
挺 石
Ting Shi
挺 石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2016204337A priority Critical patent/JP6954733B2/en
Publication of JP2018068003A publication Critical patent/JP2018068003A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6954733B2 publication Critical patent/JP6954733B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

【課題】出力エネルギーを高精度に安定化可能なレーザ用電源を提供する。【解決手段】高周波電源は、入力がバンクコンデンサ104と接続され、レーザ光源に交番電圧を間欠的に供給する。充電回路102は、高周波電源の休止期間にバンクコンデンサ104を充電する第1スイッチングコンバータ120を含む。コントローラ124は温度センサ122が検出したリアクトルL1の温度にもとづいて、リアクトルL1のインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用してスイッチングトランジスタM1のオン時間を計算する。【選択図】図5A laser power source capable of stabilizing output energy with high accuracy is provided. A high-frequency power source has an input connected to a bank capacitor and intermittently supplies an alternating voltage to a laser light source. The charging circuit 102 includes a first switching converter 120 that charges the bank capacitor 104 during an idle period of the high-frequency power source. The controller 124 acquires the inductance of the reactor L1 based on the temperature of the reactor L1 detected by the temperature sensor 122, and calculates the ON time of the switching transistor M1 using the inductance. [Selection] Figure 5

Description

本発明は、スイッチングコンバータに関する。   The present invention relates to a switching converter.

産業用の加工ツールとして、レーザ加工装置が広く普及している。図1は、レーザ加工装置1rのブロック図である。レーザ加工装置1rは、COレーザなどのレーザ光源2と、レーザ光源2に交流電力を供給し、励振させるレーザ用電源4rを備える。レーザ用電源4rは、直流電源6および高周波電源8を備える。直流電源6は、PID(Proportional-Integral-Differential)制御やPI制御などを用いたフィードバック制御によってその出力である直流電圧VDCを目標値に安定化させる。高周波電源8は、直流電圧VDCを受け、それを交番電圧に変換して、負荷であるレーザ光源2に供給する。 Laser processing apparatuses are widely used as industrial processing tools. FIG. 1 is a block diagram of the laser processing apparatus 1r. The laser processing apparatus 1r includes a laser light source 2 such as a CO 2 laser, and a laser power source 4r that supplies AC power to the laser light source 2 and excites it. The laser power source 4 r includes a DC power source 6 and a high frequency power source 8. The DC power supply 6 stabilizes the output DC voltage VDC at a target value by feedback control using PID (Proportional-Integral-Differential) control or PI control. The high frequency power supply 8 receives the direct current voltage VDC , converts it into an alternating voltage, and supplies it to the laser light source 2 that is a load.

ドリル用のレーザ加工装置1rにおいて、レーザ光源2は不連続運転する。すなわち、比較的短い数マイクロ〜10マイクロ秒程度の発光期間と、それと同程度、あるいは短い、あるいは長い休止期間とが交互に繰り返される。レーザ光源2の出力エネルギーを安定化するためには、直流電圧VDCが所定の許容変動範囲に収まっていなければならない。 In the laser processing apparatus 1r for drilling, the laser light source 2 operates discontinuously. That is, a relatively short light emission period of several microseconds to 10 microseconds and a pause period that is the same, short, or long are alternately repeated. In order to stabilize the output energy of the laser light source 2, the DC voltage VDC must be within a predetermined allowable fluctuation range.

図2は、図1のレーザ加工装置1rの動作波形図である。本明細書において参照する波形図やタイムチャートの縦軸および横軸は、理解を容易とするために適宜拡大、縮小したものであり、また示される各波形も、理解の容易のために簡略化され、あるいは誇張もしくは強調されている。   FIG. 2 is an operation waveform diagram of the laser processing apparatus 1r of FIG. The vertical and horizontal axes of the waveform diagrams and time charts referred to in this specification are enlarged or reduced as appropriate for easy understanding, and each waveform shown is also simplified for easy understanding. Or exaggerated or emphasized.

レーザ光源2の点灯、消灯に応じて、高周波電源8は動作期間と休止期間を繰り返す。高周波電源8が休止期間から動作期間に移行するときに、直流電源6においてフィードバックの応答遅れが生じ、直流電圧VDCが低下し、許容変動範囲から逸脱するおそれがある。高周波電源8の動作期間から休止期間に移行したときに、フィードバック遅れにより直流電圧VDCが上昇し、許容変動範囲から逸脱するおそれがある。 The high frequency power supply 8 repeats an operation period and a rest period in accordance with the turning on and off of the laser light source 2. When the high-frequency power supply 8 shifts from the rest period to the operation period, a feedback response delay occurs in the direct-current power supply 6, and the direct-current voltage VDC may decrease and deviate from the allowable variation range. When the operation period of the high-frequency power supply 8 shifts from the operation period to the idle period, the direct-current voltage VDC increases due to a feedback delay, and may deviate from the allowable variation range.

また異なる加工に切りかえる際に、直流電圧VDCの目標値を切りかえる場合がある。ここでも直流電源6の応答速度が遅いと、直流電圧VDCが次の目標値に到達するまでの遷移時間が長くなる。直流電圧VDCが許容電圧範囲から逸脱している期間は、レーザ光源2を発光させることができないため、稼働率(繰り返し周波数)の低下の要因となる。 In addition, when switching to a different processing, the target value of the DC voltage VDC may be switched. Again, if the response speed of the DC power supply 6 is slow, the transition time until the DC voltage VDC reaches the next target value becomes long. Since the laser light source 2 cannot emit light during the period in which the DC voltage VDC deviates from the allowable voltage range, it causes a reduction in operating rate (repetition frequency).

許容電圧範囲を広くすると、ショットごとのレーザの出力エネルギーのばらつきが大きくなり、許容電圧範囲を狭くすると、稼働率が低下する。出力エネルギーの均一化と高い繰り返し周波数を両立するために、レーザ用電源1rには短時間で直流電圧VDCを目標電圧に近づけることが求められる。 When the allowable voltage range is widened, the output energy of the laser varies widely from shot to shot, and when the allowable voltage range is narrowed, the operating rate decreases. In order to achieve both uniform output energy and high repetition frequency, the laser power source 1r is required to bring the DC voltage VDC close to the target voltage in a short time.

特開2016−59932号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-59932

本発明者らは、レーザ用電源について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。レーザ用電源には、スイッチングコンバータが用いられる。スイッチングコンバータは、スイッチング素子、リアクトルなどを含む。リアクトルには大電流が流れるため、温度上昇が生ずる。リアクトルが発熱すると、そのインダクタンス値が変動する。スイッチングコンバータのコントローラが、スイッチング素子の制御演算にリアクトルのインダクタンス値を使用している場合、インダクタンス値の変動が直流電圧VDCの変動を引き起こしてしまう。 As a result of studying a laser power source, the present inventors have recognized the following problems. A switching converter is used for the laser power source. The switching converter includes a switching element, a reactor, and the like. Since a large current flows through the reactor, the temperature rises. When the reactor generates heat, its inductance value changes. When the controller of the switching converter uses the inductance value of the reactor for the control calculation of the switching element, the fluctuation of the inductance value causes the fluctuation of the DC voltage VDC .

ドリル用レーザ加工装置は年々高速化が要求されており、加工速度と加工精度の両立が求められる。レーザ用電源にもこれに寄与する改善が求められている。   Laser drilling machines for drills are required to increase in speed year by year, and both processing speed and processing accuracy are required. Improvements that contribute to this are also required for laser power supplies.

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、高い繰り返し周波数でも、出力エネルギーを高精度に安定化可能なレーザ用電源の提供にある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and one of exemplary purposes of an embodiment thereof is to provide a laser power source that can stabilize output energy with high accuracy even at a high repetition frequency.

本発明のある態様は、レーザ用電源に関する。レーザ用電源は、バンクコンデンサと、入力がバンクコンデンサと接続され、レーザ光源に交番電圧を間欠的に供給する高周波電源と、高周波電源の休止期間にバンクコンデンサを充電する第1スイッチングコンバータを含む充電回路と、を備える。第1スイッチングコンバータは、リアクトルと、スイッチングトランジスタと、リアクトルの温度を測定する温度センサと、温度センサが検出したリアクトルの温度にもとづいて、リアクトルのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用してスイッチングトランジスタのオン時間を計算するコントローラと、を含む。   One embodiment of the present invention relates to a laser power source. The laser power supply includes a bank capacitor, a high-frequency power source whose input is connected to the bank capacitor, and intermittently supplies an alternating voltage to the laser light source, and a charge that includes a first switching converter that charges the bank capacitor during a high-frequency power supply idle period. A circuit. The first switching converter acquires a reactor inductance based on a reactor, a switching transistor, a temperature sensor that measures the temperature of the reactor, and a reactor temperature detected by the temperature sensor, and uses the inductance to switch the switching transistor. And a controller for calculating the on-time of.

リアクトルのインダクタンスは、コア(鉄心)の透磁率に依存するところ、コアの透磁率は温度に応じて変動する。したがってコントローラにおいてリアクトルのインダクタンスを一定として、スイッチングトランジスタのオン時間を計算すると、インダクタンスが変動したときに、スイッチングトランジスタの1回のスイッチングによってリアクトルからバンクコンデンサに供給される充電電流の誤差が大きくなってしまう。そこでリアクトルの温度を監視し、オン時間の計算に反映させることにより、バンクコンデンサへの充電電流を高精度に制御することが可能となり、ひいてはレーザの出力エネルギーを高精度に安定化できる。   The inductance of the reactor depends on the magnetic permeability of the core (iron core), and the magnetic permeability of the core varies depending on the temperature. Therefore, if the inductance of the reactor is constant in the controller and the on-time of the switching transistor is calculated, when the inductance fluctuates, the error in the charging current supplied from the reactor to the bank capacitor increases by one switching of the switching transistor. End up. Therefore, by monitoring the temperature of the reactor and reflecting it in the calculation of the on-time, it becomes possible to control the charging current to the bank capacitor with high accuracy, and as a result, the output energy of the laser can be stabilized with high accuracy.

コントローラは、バンクコンデンサの電圧の検出値と目標電圧の差にもとづいて、スイッチングトランジスタのオン時間を計算してもよい。
バンクコンデンサの電圧の検出値と目標電圧の差がΔVであるとき、バンクコンデンサに供給すべき電荷量Qは、Q=C×ΔVで計算できる。したがって、この電荷量Qがバンクコンデンサに供給されるように、スイッチングトランジスタのオン時間を計算してもよい。
The controller may calculate the on-time of the switching transistor based on the difference between the detected value of the voltage of the bank capacitor and the target voltage.
When the difference between the detected value of the bank capacitor voltage and the target voltage is ΔV, the charge amount Q to be supplied to the bank capacitor can be calculated by Q = C × ΔV. Therefore, the on-time of the switching transistor may be calculated so that the charge amount Q is supplied to the bank capacitor.

温度センサは、リアクトルのコアの温度を測定するよう構成されてもよい。温度センサはコアの表面に取り付けてもよいし、コアに埋め込んでもよい。   The temperature sensor may be configured to measure the temperature of the core of the reactor. The temperature sensor may be attached to the surface of the core or embedded in the core.

充電回路は、第1スイッチングコンバータによるバンクコンデンサの粗い充電動作の後に、バンクコンデンサを高精度に充電する第2スイッチングコンバータをさらに含んでもよい。第2スイッチングコンバータは、リアクトルと、スイッチングトランジスタと、リアクトルの温度を測定する温度センサと、温度センサが検出したリアクトルの温度にもとづいて、リアクトルのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用してスイッチングトランジスタのオン時間を計算するコントローラと、を含んでもよい。
第2スイッチングコンバータのリアクトルのインダクタンスを、第1スイッチングコンバータのリアクトルのインダクタンスより小さくすることにより、第2スイッチングコンバータによる1回のスイッチング当たりの充電電荷量を小さくでき、高精度な充電が可能となる。
The charging circuit may further include a second switching converter that charges the bank capacitor with high accuracy after the rough charging operation of the bank capacitor by the first switching converter. The second switching converter acquires a reactor inductance based on a reactor, a switching transistor, a temperature sensor that measures the temperature of the reactor, and a reactor temperature detected by the temperature sensor, and uses the inductance to switch the switching transistor. And a controller for calculating the on-time of the.
By making the inductance of the reactor of the second switching converter smaller than the inductance of the reactor of the first switching converter, the amount of charge per switching by the second switching converter can be reduced, and highly accurate charging is possible. .

第2スイッチングコンバータは、バンクコンデンサを充電および放電可能な同期整流型(昇降圧型)であってもよい。これにより、バンクコンデンサが過充電されて、バンクコンデンサの電圧が目標電圧を超えた場合に、その電圧を低下させて目標電圧に近づけることができる。   The second switching converter may be a synchronous rectification type (buck-boost type) capable of charging and discharging the bank capacitor. As a result, when the bank capacitor is overcharged and the voltage of the bank capacitor exceeds the target voltage, the voltage can be lowered to approach the target voltage.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明のある態様によれば、高い繰り返し周波数でも、温度変動にかかわらず、レーザの出力エネルギーを安定化できる。   According to an aspect of the present invention, the output energy of a laser can be stabilized regardless of temperature fluctuations even at a high repetition frequency.

レーザ加工装置のブロック図である。It is a block diagram of a laser processing apparatus. 図1のレーザ加工装置の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of the laser processing apparatus of FIG. 実施の形態に係るレーザ加工装置のブロック図である。It is a block diagram of the laser processing apparatus which concerns on embodiment. 図3のレーザ加工装置の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of the laser processing apparatus of FIG. 図5は、実施の形態に係るレーザ用電源の充電回路のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a laser power supply charging circuit according to the embodiment. リアクトルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a reactor. インダクタンスの温度依存性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature dependence of an inductance. 第1スイッチングコンバータの動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of a 1st switching converter. 変形例に係る充電回路の回路図である。It is a circuit diagram of the charging circuit which concerns on a modification. 図9の充電電源の動作波形図である。FIG. 10 is an operation waveform diagram of the charging power supply of FIG. 9.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図3は、実施の形態に係るレーザ加工装置1のブロック図である。レーザ加工装置1は、レーザ光源2およびレーザ用電源100を備える。レーザ光源2は、たとえばCOレーザである。レーザ用電源100は、レーザ光源2に交流電力を供給し、励振させる。 FIG. 3 is a block diagram of the laser processing apparatus 1 according to the embodiment. The laser processing apparatus 1 includes a laser light source 2 and a laser power source 100. The laser light source 2 is, for example, a CO 2 laser. The laser power source 100 supplies AC power to the laser light source 2 to excite it.

レーザ用電源100は、充電回路102、バンクコンデンサ104、高周波電源106を備える。高周波電源106は、その入力108がバンクコンデンサ104と接続され、その出力がレーザ光源2に接続されている。高周波電源106は、バンクコンデンサ104に生ずる直流電圧VDCを受け、レーザ光源2に交番電圧(駆動電圧)VDRVを間欠的に供給する。すなわち、レーザ光源2の発光期間において高周波電源106はスイッチング動作し、レーザ光源2の消灯期間において高周波電源106のスイッチングは停止する。高周波電源106がスイッチングする期間を動作期間、スイッチングが停止する期間を休止期間という。高周波電源106の構成は特に限定されず、公知技術を用いればよい。 The laser power source 100 includes a charging circuit 102, a bank capacitor 104, and a high frequency power source 106. The high frequency power supply 106 has an input 108 connected to the bank capacitor 104 and an output connected to the laser light source 2. The high-frequency power source 106 receives the DC voltage VDC generated in the bank capacitor 104 and intermittently supplies an alternating voltage (drive voltage) V DRV to the laser light source 2. That is, the high frequency power supply 106 performs a switching operation during the light emission period of the laser light source 2, and the switching of the high frequency power supply 106 is stopped during the light extinction period of the laser light source 2. A period during which the high-frequency power source 106 is switched is referred to as an operation period, and a period during which the switching is stopped is referred to as a pause period. The configuration of the high-frequency power source 106 is not particularly limited, and a known technique may be used.

バンクコンデンサ104は、それ単体で高周波電源106に電力を供給する蓄電デバイスのような直流電源と把握することができる。充電回路102は、高周波電源106の休止期間中にバンクコンデンサ104を目標電圧VREFに充電する。高周波電源106の動作期間中は、バンクコンデンサ104への充電が停止するため、バンクコンデンサ104の電圧VDCは、高周波電源106による放電により低下する。したがってバンクコンデンサ104の容量は、高周波電源106による放電の過程においても、直流電圧VDCが許容範囲の下限を下回らないように設計される。 The bank capacitor 104 can be grasped as a direct current power source such as an electric storage device that supplies power to the high frequency power source 106 by itself. The charging circuit 102 charges the bank capacitor 104 to the target voltage V REF during the pause period of the high-frequency power source 106. During the operation period of the high-frequency power source 106, the charging of the bank capacitor 104 is stopped, so that the voltage VDC of the bank capacitor 104 decreases due to discharge by the high-frequency power source 106. Therefore, the capacity of the bank capacitor 104 is designed so that the direct-current voltage V DC does not fall below the lower limit of the allowable range even in the discharge process by the high-frequency power source 106.

以上がレーザ加工装置1の全体構成である。続いてその動作を説明する。図4は、図3のレーザ加工装置1の動作波形図である。高周波電源106は、5kHz程度の繰り返し周波数、デューティ比5%程度で間欠動作する。高周波電源106の動作期間中において、バンクコンデンサ104が高周波電源106に電力を供給する電源として振る舞う。この間、充電電源102は停止しており、放電によってバンクコンデンサ104の直流電圧VDCは低下する。ただし、バンクコンデンサ104の容量は十分に大きいため、直流電圧VDCは許容電圧範囲の下限を下回らない。 The above is the overall configuration of the laser processing apparatus 1. Next, the operation will be described. FIG. 4 is an operation waveform diagram of the laser processing apparatus 1 of FIG. The high frequency power supply 106 operates intermittently at a repetition frequency of about 5 kHz and a duty ratio of about 5%. During the operation period of the high frequency power source 106, the bank capacitor 104 behaves as a power source for supplying power to the high frequency power source 106. During this time, the charging power supply 102 is stopped, and the DC voltage VDC of the bank capacitor 104 is lowered by discharging. However, since the capacity of the bank capacitor 104 is sufficiently large, the direct voltage VDC does not fall below the lower limit of the allowable voltage range.

高周波電源106の動作が停止し、休止期間に入ると、充電電源102によるバンクコンデンサ104の充電が開始し、バンクコンデンサ104が目標電圧VREFに充電される。レーザ加工装置1はこの動作を繰り返す。 When the operation of the high-frequency power supply 106 is stopped and the suspension period starts, the charging of the bank capacitor 104 by the charging power supply 102 starts, and the bank capacitor 104 is charged to the target voltage VREF . The laser processing apparatus 1 repeats this operation.

続いてレーザ用電源100の構成を説明する。図5は、実施の形態に係るレーザ用電源100の充電回路102のブロック図である。   Next, the configuration of the laser power source 100 will be described. FIG. 5 is a block diagram of the charging circuit 102 of the laser power source 100 according to the embodiment.

充電回路102は、整流平滑化回路110および第1スイッチングコンバータ120を備える。整流平滑化回路110は、商用交流電圧VACを受け、それを整流、平滑化し、直流電圧VINを生成する。たとえば商用交流電圧VACは、3相200Vであり、直流電圧VINは280Vである。図4に示すように整流平滑化回路110は、整流回路112と平滑キャパシタ114の組み合わせであってもよい。あるいは整流平滑化回路110は、AC/DCコンバータであってもよい。また商用交流電圧VACは単相であってもよい。 The charging circuit 102 includes a rectifying / smoothing circuit 110 and a first switching converter 120. Rectifier smoothing circuit 110 receives a commercial AC voltage V AC, rectifies it, and smoothed to produce a DC voltage V IN. For example the commercial AC voltage V AC is a three-phase 200V, DC voltage V IN is 280 V. As shown in FIG. 4, the rectifying / smoothing circuit 110 may be a combination of the rectifying circuit 112 and the smoothing capacitor 114. Alternatively, the rectifying / smoothing circuit 110 may be an AC / DC converter. The commercial AC voltage V AC may be a single phase.

バンクコンデンサ104の電圧VDCの目標電圧VREFは、たとえば500Vである。第1スイッチングコンバータ120は、直流電圧VINを受け、バンクコンデンサ104に充電電流ICHG1を供給する。第1スイッチングコンバータ120は、リアクトルL、スイッチングトランジスタM、整流ダイオードDを備えるダイオード整流型の昇圧コンバータ(Boost converter)である。この第1スイッチングコンバータ120が生成する充電電流ICHG1は、バンクコンデンサ104を充電する方向にのみ流れる。 The target voltage V REF of the voltage V DC of the bank capacitor 104 is, for example, 500V. The first switching converter 120 receives the DC voltage VIN and supplies a charging current I CHG1 to the bank capacitor 104. The first switching converter 120 is a diode rectification type boost converter including a reactor L 1 , a switching transistor M 1 , and a rectifier diode D 1 . The charging current I CHG1 generated by the first switching converter 120 flows only in the direction in which the bank capacitor 104 is charged.

温度センサ122は、リアクトルLの温度を測定する。温度センサ122は、熱電対やサーミスタ、ポジスタなどであり、測定した温度に応じた電気信号Sを発生する。この電気信号Sは、コントローラ124に入力される。 Temperature sensor 122 measures the temperature of the reactor L 1. Temperature sensor 122 is a thermocouple or a thermistor, a posistor or the like, for generating an electrical signals S 1 corresponding to the measured temperature. This electrical signal S 1 is input to the controller 124.

図6は、リアクトルを示す斜視図である。ここではリアクトルLとして環状ソレノイドを示す。インダクタンスLは、コア(鉄心)の透磁率μ、コイル巻線の巻数N、コイル巻線の半径r、環状コアの半径Rを用いて以下の式で表され、コアの透磁率μに比例する。
L=μN/(2R) …(1)
なおコア200の内部にはエアギャップが存在し、エアギャップの透磁率μもインダクタンスLに影響を与えるが、エアギャップの厚みはコアの厚みに比べて十分に小さいため、式(1)では省略している。
FIG. 6 is a perspective view showing the reactor. Here shows the annular solenoid as a reactor L 1. The inductance L is expressed by the following equation using the magnetic permeability μ of the core (iron core), the number N of coil windings, the radius r of the coil winding, and the radius R of the annular core, and is proportional to the magnetic permeability μ of the core. .
L = μN 2 r 2 / (2R) (1)
Note that an air gap exists inside the core 200, and the magnetic permeability μ 0 of the air gap also affects the inductance L. However, since the thickness of the air gap is sufficiently smaller than the thickness of the core, the equation (1) Omitted.

コアの透磁率μは温度依存性を有し、温度の関数f(T)で表すことができる。
μ=f(T) …(2)
式(2)を式(1)に代入すると、式(3)を得る。
L=f(T)・N/(2R) …(3)
/(2R)は定数Aであるから、
L=A・f(T) …(4)
となる。図7は、インダクタンスの温度依存性の一例を示す図である。
The magnetic permeability μ of the core has temperature dependence and can be expressed as a function f (T) of temperature.
μ = f (T) (2)
Substituting equation (2) into equation (1) yields equation (3).
L = f (T) · N 2 r 2 / (2R) (3)
Since N 2 r 2 / (2R) is a constant A,
L = A · f (T) (4)
It becomes. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of temperature dependence of inductance.

上述のように実際のインダクタンスは、コアの透磁率μとエアギャップの透磁率μの項を含むが、エアギャップの項は、コアの項よりも十分に小さく、さらに空気の透磁率μの温度依存性は実質的にゼロとみなすことができる。また発熱体であるコイル巻線202の熱は、エアギャップ204を介してコア200に伝わる。したがってコイル巻線202とコア200の温度は必ずしも一致するわけではなく、温度センサ122をコイル巻線202に取り付けると、コア200の温度を正確に測定することはできない。 As described above, the actual inductance includes terms of the core permeability μ and the air gap permeability μ 0 , but the air gap term is sufficiently smaller than the core term, and the air permeability μ 0. The temperature dependency of can be regarded as substantially zero. Further, the heat of the coil winding 202 that is a heating element is transmitted to the core 200 through the air gap 204. Therefore, the temperatures of the coil winding 202 and the core 200 do not necessarily match. If the temperature sensor 122 is attached to the coil winding 202, the temperature of the core 200 cannot be accurately measured.

これらの理由から、温度センサ122は、リアクトルLのコアの温度Tを直接的に測定するよう構成される。たとえば温度センサ122は、コアの表面に直接取り付けられてもよいし、コアに埋め込まれてもよい。これにより、インダクタンスLの温度変動を正確に検出できる。   For these reasons, the temperature sensor 122 is configured to directly measure the temperature T of the core of the reactor L. For example, the temperature sensor 122 may be directly attached to the surface of the core, or may be embedded in the core. Thereby, the temperature fluctuation of the inductance L can be detected accurately.

図5に戻る。コントローラ124は、温度センサ122が検出したリアクトルLの温度Tにもとづいて、リアクトルLのインダクタンスLを取得する。たとえば、あらかじめ測定された透磁率μと温度Tの関係を表す関数f(T)を、コントローラ124に記憶しておいてもよい。そしてコントローラ124は式(4)にしたがってインダクタンスLを計算してもよい。もちろんコントローラ124がインダクタンスLを計算する際にはエアギャップの項を考慮してもよい。 Returning to FIG. The controller 124 acquires the inductance L of the reactor L 1 based on the temperature T of the reactor L 1 detected by the temperature sensor 122. For example, a function f (T) representing the relationship between the magnetic permeability μ and the temperature T measured in advance may be stored in the controller 124. Then, the controller 124 may calculate the inductance L according to the equation (4). Of course, when the controller 124 calculates the inductance L, the air gap term may be taken into account.

あるいはコントローラ124は、温度Tと透磁率μの関係をルックアップテーブルとして保持しておき、テーブル参照によって、透磁率μを取得し、インダクタンスLを計算してもよい。あるいは、温度TとインダクタンスLの関係をルックアップテーブルとして保持してもよい。   Alternatively, the controller 124 may store the relationship between the temperature T and the magnetic permeability μ as a lookup table, obtain the magnetic permeability μ by referring to the table, and calculate the inductance L. Alternatively, the relationship between the temperature T and the inductance L may be held as a lookup table.

コントローラ124は、このようにして取得されたインダクタンスLを利用して、スイッチングトランジスタMのオン時間TONを計算する。コントローラ124は、バンクコンデンサ104の電圧VDCの検出値VDETと目標電圧VREFの差ΔVにもとづいて、スイッチングトランジスタMのオン時間TONを計算することができる。より詳しくは、バンクコンデンサ104の電圧VDCの検出値VDETと目標電圧VREFの差ΔVにもとづいて、バンクコンデンサ104に供給すべき電荷量Qを計算し、当該電荷量Qが得られるようにスイッチングトランジスタMのオン時間TONを計算してもよい。 The controller 124 calculates the ON time T ON of the switching transistor M 1 using the inductance L acquired in this way. The controller 124 can calculate the ON time T ON of the switching transistor M 1 based on the difference ΔV between the detected value V DET of the voltage V DC of the bank capacitor 104 and the target voltage V REF . More specifically, the charge amount Q to be supplied to the bank capacitor 104 is calculated based on the difference ΔV between the detected value V DET of the voltage VDC of the bank capacitor 104 and the target voltage V REF so that the charge amount Q can be obtained. the on-time T oN the switching transistor M 1 may be calculated on.

検出値VDETは、高周波電源106の動作が停止し、バンクコンデンサ104から高周波電源106に流れる電流IOUTがゼロになった状態で測定することが好ましい。そこでコントローラ124は、バンクコンデンサ104からの電流IOUTを監視し、この電流IOUTがゼロになった後に、バンクコンデンサ104の電圧VDCを測定するとよい。 The detection value V DET is preferably measured in a state where the operation of the high-frequency power source 106 is stopped and the current I OUT flowing from the bank capacitor 104 to the high-frequency power source 106 becomes zero. Therefore, the controller 124 may monitor the current I OUT from the bank capacitor 104 and measure the voltage V DC of the bank capacitor 104 after the current I OUT becomes zero.

バンクコンデンサ104の電圧VDCの測定値VDETと目標電圧VREFの差がΔVであるとする。このとき、第1スイッチングコンバータ120がバンクコンデンサ104に供給すべき電荷量Qは、
Q=C×ΔV=C×(VREF−VDET
である。Cはバンクコンデンサ104の容量である。
Assume that the difference between the measured value V DET of the voltage V DC of the bank capacitor 104 and the target voltage V REF is ΔV. At this time, the charge amount Q that the first switching converter 120 should supply to the bank capacitor 104 is:
Q = C × ΔV = C × (V REF −V DET )
It is. C is the capacity of the bank capacitor 104.

第1スイッチングコンバータ120は、スイッチングトランジスタMの1回のスイッチングで、この電荷Qをバンクコンデンサ104に供給する。 The first switching converter 120 supplies this charge Q to the bank capacitor 104 by one switching of the switching transistor M 1 .

図8は、第1スイッチングコンバータ120の動作波形図である。レーザの発光期間において、バンクコンデンサ104から出力電流IOUTが高周波電源106に供給される。この間、レーザ用電源100は休止状態であり、バンクコンデンサ104が出力電流IOUTによって放電され、電圧VDCが低下していく。やがて出力電流IOUTがゼロになると、電圧VDCが安定する。安定後の電圧VDCの検出値VDETは、コントローラ124に取り込まれる。 FIG. 8 is an operation waveform diagram of the first switching converter 120. During the laser emission period, the output current I OUT is supplied from the bank capacitor 104 to the high frequency power source 106. During this time, the laser power source 100 is in a rest state, the bank capacitor 104 is discharged by the output current I OUT , and the voltage V DC decreases. When the output current I OUT eventually becomes zero, the voltage V DC becomes stable. The detected value V DET of the stabilized voltage V DC is taken into the controller 124.

そしてコントローラ124は、検出値VDETと目標値VREFの差分にもとづいて、スイッチングトランジスタMのオン時間TONを計算する。 Then, the controller 124 calculates the ON time T ON of the switching transistor M 1 based on the difference between the detection value V DET and the target value V REF .

スイッチングトランジスタMのオン区間TONにおいて、リアクトルLの一端には入力電圧VINが、他端には接地電圧(0V)が印加される。したがって、スイッチングトランジスタMがターンオンすると、リアクトルLに流れる電流Iは、ゼロから傾きVIN/Lで増加していく。オン区間TONの終了時における電流Iの量(ピーク値)は、以下の式で与えられる。
PEAK=VIN/L×TON
スイッチングトランジスタMのオン期間におけるリアクトル電流Iは、バンクコンデンサ104には供給されない。
In the on-period T ON switching transistors M 1, to one end of the reactor L 1 input voltage V IN is, the other end a ground voltage (0V) is applied. Therefore, when the switching transistor M 1 is turned on, the current I L flowing through the reactor L 1 increases from zero with a slope V IN / L. The amount of current I L at the end of the on period T ON (peak value) is given by the following equation.
I PEAK = V IN / L × T ON
Reactor current I L during the ON period of the switching transistor M 1 is not supplied to the bank capacitor 104.

続いてスイッチングトランジスタMがターンオフする。スイッチングトランジスタMがオフのとき、リアクトルLの一端には入力電圧VINが、他端にはVDC+Vが印加される。Vは整流ダイオードDの順方向電圧である。スイッチングMのオフ期間TCHGにおいて、リアクトル電流Iは、ピーク値IPEAKを初期値として、傾き(VIN−VDC−V)/Lで減少していく。
=IPEAK−∫(VDC+V−VIN)/Ldt
≪VDC,V≪VINとすると、リアクトル電流I
=IPEAK−∫(VDC−VIN)/Ldt
となる。ハッチングを付したリアクトル電流Iが、バンクコンデンサ104への充電電流ICHGとなる。バンクコンデンサ104に供給される電荷量Qは、ハッチングを付した面積に相当する。
Q=∫{IPEAK−∫(VDC−VIN)/Ldt}dt
=∫{VIN/L×TON−∫(VDC−VIN)/Ldt}dt
Following the switching transistor M 1 and is turned off. When the switching transistor M 1 is turned off, the end of a reactor L 1 input voltage V IN is, V DC + V F is applied to the other end. V F is the forward voltage of the rectifier diode D 1 . In the off period T CHG switching M 1, the reactor current I L is the peak value I PEAK as an initial value, decreases with a slope (V IN -V DC -V F) / L.
I L = I PEAK −∫ (V DC + V F −V IN ) / Ldt
When V F << V DC and V F << V IN , the reactor current I L is I L = I PEAK −∫ (V DC −V IN ) / Ldt
It becomes. Reactor current I L which hatched, the charging current I CHG to the bank capacitor 104. The charge amount Q supplied to the bank capacitor 104 corresponds to a hatched area.
Q = ∫ {I PEAK −∫ (V DC −V IN ) / Ldt} dt
= ∫ {V IN / L × T ON −∫ (V DC −V IN ) / Ldt} dt

したがって、
C×(VREF−VDET)=∫{VIN/L×TON−∫(VDC−VIN)/Ldt}dt
を満たすように、オン時間TONを計算すればよいことが分かる。
Therefore,
C × (V REF −V DET ) = ∫ {V IN / L × T ON −∫ (V DC −V IN ) / Ldt} dt
To meet, it can be seen that may be calculated on-time T ON.

入力電圧VINの変動が大きい場合、その電圧レベルを直流電圧VDCとともに検出することが望ましい。一方、入力電圧VINが所定の電圧レベルに高精度に安定化されている場合、検出値ではなく規定値を用いることができる。 When the fluctuation of the input voltage VIN is large, it is desirable to detect the voltage level together with the DC voltage V DC . On the other hand, when the input voltage VIN is stabilized to a predetermined voltage level with high accuracy, a specified value can be used instead of the detected value.

以上が第1スイッチングコンバータ120の動作である。第1スイッチングコンバータ120によれば、リアクトルLのインダクタンスLの温度変動を考慮して、オン時間TONを正確に計算することができる。これにより、温度変動が生じていても、バンクコンデンサ104の電圧VDCを1回スイッチングで目標電圧VREFに近づけることができる。これによりショット不良を低減できる。また充電時間が短くなるため、レーザ発光の繰り返し周波数が低下するのを抑制でき、高い繰り返しレートが実現できる。 The above is the operation of the first switching converter 120. According to the first switching converter 120, taking into account the temperature variation of the inductance L of the reactor L 1, the on-time T ON can be accurately calculated. Thereby, even if temperature fluctuation occurs, the voltage V DC of the bank capacitor 104 can be brought close to the target voltage V REF by switching once. Thereby, shot defects can be reduced. Further, since the charging time is shortened, it is possible to suppress a decrease in the repetition frequency of laser light emission, and a high repetition rate can be realized.

図9は、変形例に係る充電回路102Aの回路図である。充電回路102は、第1スイッチングコンバータ120に加えて、第2スイッチングコンバータ140を備える。第2スイッチングコンバータ140は、第1スイッチングコンバータ120によるバンクコンデンサ104の粗い充電動作の後に、バンクコンデンサ104を高精度に充電する。   FIG. 9 is a circuit diagram of a charging circuit 102A according to a modification. The charging circuit 102 includes a second switching converter 140 in addition to the first switching converter 120. The second switching converter 140 charges the bank capacitor 104 with high accuracy after the first switching converter 120 performs a rough charging operation of the bank capacitor 104.

第2スイッチングコンバータ140は、リアクトルL、スイッチングトランジスタM、同期整流トランジスタMを含む同期整流昇圧コンバータである。第1スイッチングコンバータ120と同様に、第2スイッチングコンバータ140には、リアクトルLの温度を測定する温度センサ142が設けられる。コントローラ144は、温度センサ142が検出したリアクトルLの温度にもとづいて、リアクトルLのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用してスイッチングトランジスタMのオン時間TONおよびオフ時間(同期整流トランジスタMのオン時間TON)を計算する。 The second switching converter 140 is a synchronous rectification boost converter including a reactor L 2 , a switching transistor M 2 , and a synchronous rectification transistor M 3 . Similar to the first switching converter 120, the second switching converter 140 is provided with a temperature sensor 142 that measures the temperature of the reactor L 2 . The controller 144, based on the temperature of the reactor L 2 in which the temperature sensor 142 has detected, obtains the inductance of the reactor L 2, by utilizing the inductance switching transistor M 2 on-time T ON and the off time (synchronous rectification transistor M 3 of on-time to calculate the T oN).

第2スイッチングコンバータ140が生成する充電電流ICHG2は、バンクコンデンサ104を充電する方向のみでなく、それを放電する方向にも流れることが可能である。第1スイッチングコンバータ120による充電の結果、電圧VDCが目標値VREFに不足する場合には、第2スイッチングコンバータ140により、電圧DCを上昇させる方向に微調節可能であり、第1スイッチングコンバータ120による充電の結果、電圧VDCが目標値VREFを超過した場合には、第2スイッチングコンバータ140により、電圧DCを低下させる方向に微調節可能である。 The charging current I CHG2 generated by the second switching converter 140 can flow not only in the direction of charging the bank capacitor 104 but also in the direction of discharging it. As a result of charging by the first switching converter 120, when the voltage V DC is insufficient to the target value V REF , the second switching converter 140 can finely adjust the voltage DC to increase. When the voltage V DC exceeds the target value V REF as a result of charging by the above, the second switching converter 140 can finely adjust the voltage DC to decrease.

ここで第1スイッチングコンバータ120は、バンクコンデンサ104を急速充電する必要があり、1回のスイッチング動作で、なるべく多くの電流ICHG1をバンクコンデンサ104に供給することが求められる。したがってリアクトルLのインダクタンスLは、大きい値が選択される。 Here, the first switching converter 120 needs to rapidly charge the bank capacitor 104 and is required to supply as much current I CHG1 as possible to the bank capacitor 104 in one switching operation. Therefore the inductance L of the reactor L 1 is greater value is selected.

充電電荷量は、充電電流の時間積分量である。したがって一定の電荷量を充電する場合、電流ピーク値が高いほど、充電パルス時間幅は短くなる。言い換えると、インダクタンスが小さいほど、充電速度が速い。第2スイッチングコンバータ140は数回のスイッチング動作で、バンクコンデンサ104の電荷を素早く微調節することが求められる。したがってリアクトルLのインダクタンスは、リアクトルLのそれよりも小さい値が好ましい。 The charge amount is a time integration amount of the charge current. Therefore, when charging a certain amount of charge, the higher the current peak value, the shorter the charging pulse time width. In other words, the smaller the inductance, the faster the charging speed. The second switching converter 140 is required to quickly and finely adjust the charge of the bank capacitor 104 by several switching operations. Thus the inductance of the reactor L 2 is smaller than that of the reactor L 1 is preferred.

第2スイッチングコンバータ140のコントローラ144によるオン時間の計算は、コントローラ124と同様とすることができる。あるいはコントローラ144は、PI制御あるいはPID制御によって、オン時間TONを計算してもよい。 The calculation of the on-time by the controller 144 of the second switching converter 140 can be the same as that of the controller 124. Alternatively the controller 144, the PI control or PID control may be calculated on-time T ON.

続いて充電回路102Aの動作を説明する。
図10は、図9の充電電源102Aの動作波形図である。高周波電源106の休止期間に入ると、はじめに第1スイッチングコンバータ120によるバンクコンデンサ104の急速充電動作が行われる。続いて、第2スイッチングコンバータ140のトランジスタM,Mのスイッチングが開始し、バンクコンデンサ104の電圧VDCがさらに目標電圧VREFに近づけられる。
Next, the operation of the charging circuit 102A will be described.
FIG. 10 is an operation waveform diagram of the charging power source 102A of FIG. When the high-frequency power source 106 enters a rest period, first, the bank capacitor 104 is quickly charged by the first switching converter 120. Subsequently, switching of the transistors M 2 and M 3 of the second switching converter 140 starts, and the voltage V DC of the bank capacitor 104 is further brought closer to the target voltage V REF .

第1スイッチングコンバータ120と第2スイッチングコンバータ140の併用によって、第1スイッチングコンバータ120によりバンクコンデンサ104の電圧VDCを短時間で目標電圧VREFに近づけ、第2スイッチングコンバータ140により高い精度で、電圧VDCを目標電圧VREFにさらに近づけ、安定化することができる。 By the combined use of the first switching converter 120 and the second switching converter 140, the voltage V DC of the bank capacitor 104 is brought close to the target voltage V REF in a short time by the first switching converter 120, and the voltage is increased with high accuracy by the second switching converter 140. V DC can be brought closer to the target voltage V REF and stabilized.

実施の形態では、レーザ用電源に使用されるスイッチングコンバータの高精度化を説明したがその限りではなく、第1スイッチングコンバータ120と第2スイッチングコンバータ140の組み合わせ、あるいは各々は、さまざまな用途に使用することができる。本明細書には、以下の発明が開示される。   In the embodiment, the description has been given of the improvement in accuracy of the switching converter used for the laser power supply. However, the present invention is not limited to this. can do. The present invention discloses the following invention.

本発明のある態様は、スイッチングコンバータに関する。このスイッチングコンバータは、リアクトルと、スイッチングトランジスタと、リアクトルの温度を測定する温度センサと、温度センサが検出したリアクトルの温度にもとづいて、リアクトルのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用してスイッチングトランジスタのオン時間を計算するコントローラと、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a switching converter. The switching converter acquires a reactor inductance based on a reactor, a switching transistor, a temperature sensor that measures the temperature of the reactor, and a reactor temperature detected by the temperature sensor, and uses the inductance to switch the switching transistor. A controller for calculating an on-time.

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。   Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments merely show one aspect of the principle and application of the present invention. Many variations and modifications of the arrangement are allowed without departing from the spirit of the present invention defined in the scope.

1r…レーザ加工装置、2…レーザ光源、4r…レーザ用電源、6…直流電源、8…高周波電源、100…レーザ用電源、102…充電回路、104…バンクコンデンサ、106…高周波電源、110…整流平滑化回路、112…整流回路、114…平滑キャパシタ、120…第1スイッチングコンバータ、122…温度センサ、124…コントローラ、140…第2スイッチングコンバータ、142…温度センサ、144…コントローラ、200…コア、202…コイル巻線、204…エアギャップ、L,L…リアクトル、M…スイッチングトランジスタ、D…整流ダイオード、M…スイッチングトランジスタ、M…同期整流トランジスタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1r ... Laser processing apparatus, 2 ... Laser light source, 4r ... Laser power source, 6 ... DC power source, 8 ... High frequency power source, 100 ... Laser power source, 102 ... Charging circuit, 104 ... Bank capacitor, 106 ... High frequency power source, 110 ... Rectifier / smoothing circuit 112 ... rectifier circuit 114 ... smoothing capacitor 120 ... first switching converter 122 ... temperature sensor 124 ... controller 140 ... second switching converter 142 ... temperature sensor 144 ... controller 200 ... core , 202 ... coil winding, 204 ... air gap, L 1 , L 2 ... reactor, M 1 ... switching transistor, D 1 ... rectifier diode, M 2 ... switching transistor, M 3 ... synchronous rectifier transistor.

Claims (5)

バンクコンデンサと、
入力が前記バンクコンデンサと接続され、レーザ光源に交番電圧を間欠的に供給する高周波電源と、
前記高周波電源の休止期間に前記バンクコンデンサを充電する第1スイッチングコンバータを含む充電回路と、
を備え、
前記第1スイッチングコンバータは、
リアクトルと、
スイッチングトランジスタと、
前記リアクトルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサが検出した前記リアクトルの温度にもとづいて、前記リアクトルのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用して前記スイッチングトランジスタのオン時間を計算するコントローラと、
を含むことを特徴とするレーザ用電源。
A bank capacitor;
A high-frequency power source whose input is connected to the bank capacitor and intermittently supplies an alternating voltage to the laser light source;
A charging circuit including a first switching converter for charging the bank capacitor during an idle period of the high-frequency power source;
With
The first switching converter includes:
Reactor,
A switching transistor;
A temperature sensor for measuring the temperature of the reactor;
Based on the temperature of the reactor detected by the temperature sensor, acquiring the inductance of the reactor, and calculating the on-time of the switching transistor using the inductance;
A laser power supply comprising:
前記コントローラは、前記バンクコンデンサの電圧の検出値と目標電圧の差にもとづいて、前記スイッチングトランジスタのオン時間を計算することを特徴とする請求項1に記載のレーザ用電源。   2. The laser power source according to claim 1, wherein the controller calculates an ON time of the switching transistor based on a difference between a detected value of the voltage of the bank capacitor and a target voltage. 前記温度センサは、前記リアクトルのコアの温度を測定するよう構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のレーザ用電源。   The laser power supply according to claim 1, wherein the temperature sensor is configured to measure a temperature of a core of the reactor. 前記充電回路は、前記第1スイッチングコンバータによる前記バンクコンデンサの粗い充電動作の後に、前記バンクコンデンサを高精度に充電する第2スイッチングコンバータをさらに含み、
前記第2スイッチングコンバータは、
リアクトルと、
スイッチングトランジスタと、
前記リアクトルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサが検出した前記リアクトルの温度にもとづいて、前記リアクトルのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用して前記スイッチングトランジスタのオン時間を計算するコントローラと、
を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のレーザ用電源。
The charging circuit further includes a second switching converter that charges the bank capacitor with high accuracy after a rough charging operation of the bank capacitor by the first switching converter;
The second switching converter includes:
Reactor,
A switching transistor;
A temperature sensor for measuring the temperature of the reactor;
Based on the temperature of the reactor detected by the temperature sensor, acquiring the inductance of the reactor, and calculating the on-time of the switching transistor using the inductance;
The laser power supply according to claim 1, comprising:
リアクトルと
スイッチングトランジスタと、
前記リアクトルの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサが検出した前記リアクトルの温度にもとづいて、前記リアクトルのインダクタンスを取得し、当該インダクタンスを利用して前記スイッチングトランジスタのオン時間を計算するコントローラと、
を備えることを特徴とするスイッチングコンバータ。
A reactor, a switching transistor,
A temperature sensor for measuring the temperature of the reactor;
Based on the temperature of the reactor detected by the temperature sensor, acquiring the inductance of the reactor, and calculating the on-time of the switching transistor using the inductance;
A switching converter comprising:
JP2016204337A 2016-10-18 2016-10-18 Laser power supply Active JP6954733B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204337A JP6954733B2 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Laser power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204337A JP6954733B2 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Laser power supply

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018068003A true JP2018068003A (en) 2018-04-26
JP6954733B2 JP6954733B2 (en) 2021-10-27

Family

ID=62086407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016204337A Active JP6954733B2 (en) 2016-10-18 2016-10-18 Laser power supply

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6954733B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111157828A (en) * 2020-02-26 2020-05-15 东莞立德电子有限公司 Load test circuit and test method for alternating current reactor
CN113098268A (en) * 2019-12-23 2021-07-09 住友重机械工业株式会社 Power supply device and laser device
JP2023166674A (en) * 2022-05-10 2023-11-22 住友重機械工業株式会社 Power supply device and laser device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068573A (en) * 1998-08-18 2000-03-03 Nec Corp Laser power unit
JP2002218743A (en) * 2001-01-23 2002-08-02 Meidensha Corp Charger for capacitor
JP2004047538A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Mitsubishi Electric Corp Switching power supply device, laser power supply device, laser device, and control method for laser power supply device
JP2005086970A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Meidensha Corp Charger and charging system for capacitor
US6956361B1 (en) * 2004-07-14 2005-10-18 Delphi Technologies, Inc. DC/DC converter employing synchronous rectification
JP2007037204A (en) * 2005-07-22 2007-02-08 Meidensha Corp Capacitor charger
JP2011151881A (en) * 2010-01-19 2011-08-04 Daikin Industries Ltd Temperature detector mounting member
JP2014131420A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Sharp Corp Power-supply device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000068573A (en) * 1998-08-18 2000-03-03 Nec Corp Laser power unit
JP2002218743A (en) * 2001-01-23 2002-08-02 Meidensha Corp Charger for capacitor
JP2004047538A (en) * 2002-07-09 2004-02-12 Mitsubishi Electric Corp Switching power supply device, laser power supply device, laser device, and control method for laser power supply device
JP2005086970A (en) * 2003-09-11 2005-03-31 Meidensha Corp Charger and charging system for capacitor
US6956361B1 (en) * 2004-07-14 2005-10-18 Delphi Technologies, Inc. DC/DC converter employing synchronous rectification
JP2007037204A (en) * 2005-07-22 2007-02-08 Meidensha Corp Capacitor charger
JP2011151881A (en) * 2010-01-19 2011-08-04 Daikin Industries Ltd Temperature detector mounting member
JP2014131420A (en) * 2012-12-28 2014-07-10 Sharp Corp Power-supply device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113098268A (en) * 2019-12-23 2021-07-09 住友重机械工业株式会社 Power supply device and laser device
CN111157828A (en) * 2020-02-26 2020-05-15 东莞立德电子有限公司 Load test circuit and test method for alternating current reactor
CN111157828B (en) * 2020-02-26 2022-06-28 东莞立德电子有限公司 A kind of AC reactor load test circuit and test method
JP2023166674A (en) * 2022-05-10 2023-11-22 住友重機械工業株式会社 Power supply device and laser device

Also Published As

Publication number Publication date
JP6954733B2 (en) 2021-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6456832B2 (en) Driving apparatus and driving method for driving load
JP5722959B2 (en) Hybrid adaptive power factor correction scheme for switching power converter
KR101268162B1 (en) Power supply circuit
JP5978575B2 (en) Switching power supply control circuit and switching power supply
JP5822304B2 (en) Charger
KR20130080293A (en) Pwm control circuit, flyback converter and method for controlling pwm
JP2009296840A (en) Switching power supply
JP2012231557A (en) Power supply device
JP2014099948A (en) Switching power supply device
JP5109775B2 (en) Switching power supply
JP2018068003A (en) Power supply for laser, switching converter
US9444352B2 (en) Current resonance type power supply device
TW202121096A (en) Power converters, and methods and controllers for controlling the same
JP6195273B2 (en) Control device for power conversion circuit
JP2008236999A (en) Power supply system
JP5112258B2 (en) Switching control circuit and switching power supply device using the same
JP6661439B2 (en) Laser drive
JP5974549B2 (en) Switching power supply
JP2017028783A (en) Switching power supply
JP2010011606A (en) Power supply circuit using piezoelectric transformer
JP6072480B2 (en) Adjustment device and adjustment method
JP5791567B2 (en) Power converter
JP2015194417A (en) Electromagnetic flow meter
JP6810150B2 (en) Switching power supply and semiconductor device
JP2017077076A (en) Switching power supply

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200707

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200902

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20201013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210107

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20210107

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20210119

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20210126

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20210219

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20210224

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20210601

C23 Notice of termination of proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23

Effective date: 20210824

C03 Trial/appeal decision taken

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03

Effective date: 20210928

C30A Notification sent

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012

Effective date: 20210928

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6954733

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150