1 南通大学机械工程学院, 江苏 南通 226019
2 硅湖职业技术学院, 江苏 苏州 215332
根据氦氖激光器直流高压的工作特点, 成功研制了一种氦氖激光器电源。该氦氖激光器电源基于PWM控制芯片SG3524, 采用恒频脉宽调制控制方式, 自动调整输出功率得到稳定的电源输出。对反激式变压器驱动电路进行合理的设计, 实现了对电源电流的有效控制和工作过程中电流的自稳定调节。在电流值为3、4和5 mA时, 对激光电源的电流稳定性以及激光器的出光功率稳定性进行测试。测试结果表明, 激光电源输出电流和激光器出光功率均稳定。该电源结构简单、工作高效稳定、体积小、重量轻、有较强的推广性。
氦氖激光器 激光电源 PWM控制 反激式变压器 MOS功率管 He-Ne laser laser power supply PWM control flyback transformer MOS power transistor
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
分析了大功率脉冲激光电源中IGBT模块所需驱动电路的基本要求,设计了一种IGBT驱动电路,并采用反激变换器作为其供电电源的解决方案.讨论了不连续导电模式情形下具有缓冲电路的反激变压器储能转换率的计算,由此确定了反激变压器和缓冲电路的核心参数.以单片开关电源VIPer22ADIP为关键器件,设计了输出为18V/5W的稳压型反激变换器,从而为实现全开关化的脉冲激光电源提供了可能.
IGBT驱动电路 反激变换器 不连续导电模式 缓冲电路 反激变压器储能转换率 激光电源 driver circuit for IGBT flyback converter discontinued conduction mode snubber circuit conversion efficiency of stored-energy in flyback laser power-supply
中南大学 机电工程学院 高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083
为了实现光纤的精确快速测量, 设计了一种高稳定功率连续可调的1310nm/1550nm半导体激光驱动电源。该电源采用电流串联负反馈技术组成精密恒流源驱动半导体激光二极管，恒温控制电路驱动半导体制冷器，从而保证了激光器输出功率的稳定。控制器局域网络总线电路实现激光源的功率连续可调及激光的选择，通过变速积分PID控制算法消除了积分饱和，加速系统温度的稳定。采用激光保护和软启动电路，实现半导体激光器可靠稳定运行。结果表明，半导体激光器工作在室温25℃时，温度稳定性达±0.01℃，激光长期输出功率稳定度达±0.018dB。相对于传统的1310nm/1550nm半导体激光光源，该光源稳定性高、稳定速度快、体积小，方便光纤在线测量。
激光技术 激光电源 恒温控制 比例-积分-微分 控制器局域网络总线 laser technique laser power supply constant temperature control proportion-integration-differentiation contrdler area network bus
1 华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室， 武汉 430074
2 西南技术物理研究所， 成都 610041
激光电源脉冲功率切换电路稳定工作是电源可靠性的保证。电路参数选取直接影响晶闸管、二极管的工况，而晶闸管的良好工况是保证切换激光电源长期可靠运行的基本条件。基于PSCAD软件建立切换电路的仿真模型，重点仿真分析了阻容电路参数配置、限流电阻、并联晶闸管触发同步性对晶闸管和二极管的影响。仿真结果表明，电流上升率过大是晶闸管门极损坏的原因，关断支路中的反向过压是二极管损坏的原因。并针对实际电路，提出晶闸管二极管保护的优化配置方案。
激光电源 晶闸管 二极管 电流上升率 laser power supply thyristor diode current-rising-rate
哈尔滨工业大学(威海)信息光电子研究所, 威海 264209
为了获得高功率、高重频半导体激光脉冲, 设计了一种体积小、重量轻、造价低的纳米级大功率半导体激光器驱动电源。采用改进的单稳态触发器产生窄脉冲, 经放大后驱动快速开关MOSFET获得大电流窄脉冲; 电源脉冲电流驱动能力0A~80A, 脉冲上升时间2.8ns, 下降时间3.8ns, 脉冲宽度5ns~500ns范围内可调, 最小5.2ns, 重复频率可达200kHz。用该电源实验测试了激光波长为905nm的半导体激光器, 在重复频率为10kHz时, 激光脉冲峰值功率达到70W以上。结果表明, 采用窄脉冲驱动MOSFET可以得到高重复频率10ns以内的大电流窄脉冲, 可以驱动大功率半导体激光器, 若驱动100A以上的激光器需进一步研究。
激光技术 激光器 半导体激光电源 MOSFET开关 窄脉冲 脉宽宽度可调 高重复频率 laser technique lasers laser diode power supply MOSFET switch narrow pulse pulse-width-tunable high pulse-repetition-frequency
1 长春理工大学 a. 光电工程学院
2 长春理工大学 b. 理学院, 长春 130022
3 镇江船舰学院, 江苏 镇江 212003
为了获得高质量小孔, 克服单脉冲激光打孔的不足, 设计了一种能够产生多脉冲激光波形的激光器电源.并在1 mm厚的薄钢片上得到直径小于1 mm的小孔.多脉冲打孔理论分析表明，多脉冲激光打孔不但减少了熔融物和等离子体的产生, 而且降低了激光打孔对高能量的要求, 获得的小孔质量优于单脉冲激光打孔. 另外脉冲宽度和脉冲间距的选择对激光小孔加工质量起决定性作用, 在加工高质量孔的时候, 应该选用较短的激光脉冲宽度.实验表明,利用三脉冲激光输出波形打孔所获得的小孔质量要优于单脉冲激光打孔效果,有效脉冲平均能量为350 mJ, 宽度为100 μs, 脉冲间距为100 μs.
激光器 激光打孔 激光电源 多脉冲 Laser Laser drilling Laser power Multipulse
华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430073
根据IGBT对驱动电路的各项要求,在采用专用驱动模块EXB841及带有过流保护功能的驱动电路的基础上,设计了简化的IGBT驱动电路,并提出了构建实际驱动电路的注意事项。通过对PWM信号、IGBT动态驱动信号、IGBT开通时驱动信号上升沿、IGBT关断时驱动信号下降沿等波形的实际观测,表明此驱动电路工作正常。该驱动电路已用于某型脉冲固体激光电源中,运行良好,可靠性较高。
绝缘栅双极型晶体管 专用驱动模块 驱动信号 激光电源 IGBTs specific driving module driving signal laser power supply
1 北京理工大学 光电工程系，北京 100081
2 长春理工大学 科技开发中心，长春 130022
为了研制一种用于抽运单频单块激光器的LD电源，采用恒流电路对LD进行驱动，并应用软件监测的方法对电流的长期稳定性和故障进行监测和调节。运用模糊和比例－积分－微分(PID)混合控制温度调节算法，具有超调小和控制精度高的优点，并对基本PID算法进行了简化。使用了一个分段取值的参数，在控制范围内使运算速度提高10倍以上。实验结果表明，实现LD驱动电流的稳定度优于2mA，LD温度长期波动小于0．1℃，激光输出的频率在一定温度范围内连续可调。
激光技术 激光电源 比例－积分－微分 温度控制 laser technique laser power supply proportional-integral-derivative temperature control
华中科技大学,激光技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074
微空心阴极放电(MHCD)是在普通空心阴极放电的基础上提出的一种高气压下亚毫米级微放电技术.将MHCD作为大体积辉光放电的外部电离源(即等离子体源),可以解决高气压下大体积辉光放电不稳定的问题.在MHCD实验的基础上,研制出可对MHCD气体放电模式(连续/脉冲)和输出功率进行调控的开关电源.这种开关电源可以与单片机、微机等其他外部控制设备相连.该电源采用全桥软开关技术,串联谐振并联输出,4个MOSFET管为主控制元件,实现了高频工作,响应快速.脉冲模式工作时避免了开关管的硬开关,减小了高次谐波对电网干扰;无需镇流电阻也可实现气体稳定放电.
激光器 微空心阴极放电 激光电源 软开关 气体放电
1 华中科技大学,武汉,430074
2 华中光电技术研究所,武汉,430073
介绍一种用于固体激光电源的Boost直流升压充电电路,对电路的充电过程进行理论计算,给出设计计算的公式;该电路可以将储能电容充电至900V,激光器工作频率可达20Hz,解决了小型高重复频率固体激光器用电池供电的难题.
boost电路 激光电源 boost circuit laser power IGBT IGBT
