固體激光器高頻開關(guān)電源研究.pdf

1、激光具有單色性好、相干性好、高亮度與方向性好等優(yōu)點(diǎn)，在諸多領(lǐng)域里獲得了廣泛的應(yīng)用，如切割，焊接，鉆孔，劃片等。激光器的種類較多，有固體激光器、氣體激光器和半導(dǎo)體激光器等，但在激光加工領(lǐng)域以固體激光器為主。激光加工設(shè)備主要有以下幾種，激光打標(biāo)機(jī)、激光焊接機(jī)、激光切割機(jī)、激光雕刻機(jī)等。
　　固體激光器由多個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，包括電源模塊、冷卻模塊(內(nèi)外循環(huán)、水冷)、控制模塊、機(jī)械結(jié)構(gòu)和光學(xué)單元。
　　固體激光器電源模塊包括充電系統(tǒng)、放電

2、系統(tǒng)與預(yù)燃觸發(fā)系統(tǒng)。
　　本文的主要工作有以下幾方面：首先，闡述了固體激光器電源模塊的工作原理以及各個(gè)部分工作方式。具體分析了氙燈的光學(xué)特性與電學(xué)特性，基于氙燈的這些特性，比較分析了氙燈常見的幾種預(yù)燃觸發(fā)方式。對常見的激光器放電BUCK電路進(jìn)行了分析。其次，在論文中對BOOST變換器工作方式進(jìn)行了理論分析，區(qū)分了電感電流的連續(xù)與斷續(xù)方式，根據(jù)其臨界狀態(tài)得到了變換器電感的大小。再次，分析設(shè)計(jì)了輸出功率為25W的氙燈脈沖固體激光器充電

3、系統(tǒng)。早期的脈沖激光電源大多是諧振充電型或LC恒流充電型激光電源，本文提出了采用BOOST變換器實(shí)現(xiàn)固體激光器的充電系統(tǒng)。詳細(xì)分析與實(shí)驗(yàn)了從電網(wǎng)中220V交流電到儲(chǔ)能電容電壓的600V直流電過程，包括EMI濾波、整流濾波和高頻開關(guān)BOOST變換器，設(shè)計(jì)了高頻電感器。確定適合此電路的功率開關(guān)器件并設(shè)計(jì)了MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路。最后，對開關(guān)電源的控制方式進(jìn)行了闡述，對PWM的工作方式進(jìn)行了分析。在本設(shè)計(jì)中采用的控制芯片是TI公司的TL494