3kW射頻板條CO2激光器功率控制及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、射頻板條CO2激光器由于其緊湊的構造與布局、良好的調(diào)制特性、高質量的輸出光束以及經(jīng)久耐用等優(yōu)點，作為目前激光切割、焊接的主力光源。射頻電源的功率控制是其關鍵技術之一。論文以DSP微處理器TMS320LF2407為核心設計了脈寬調(diào)制器，利用轉折鏡調(diào)節(jié)方法補償了激光器整形系統(tǒng)的光路偏移，使得激光器輸出最佳光束模式。論文主要內(nèi)容如下。
　　(1)合理布局激光器功率控制系統(tǒng)，包含DSP選型、硬件電路、軟件設計、人機界面四個方面。采用DSP

2、微處理器TMS320LF2407設計了調(diào)制電路，通過控制相應的PWM控制信號的占空比來控制輸出光功率。
　　(2)研究了DSP與PLC、觸摸屏之間的串口通訊，尤其是激光器的工作模式的串口通訊，設計了DSP串口通訊主程序；分析了脈寬調(diào)制器常見的PWM信號的參數(shù)需求并完成了程序設計，滿足不同的激光加工需求。
　　(3)設計了人機界面，對激光器控制系統(tǒng)的激光電源、功率、溫度、報警、氣壓等參數(shù)進行顯示、控制、通訊等，實現(xiàn)觸摸屏、脈寬

3、調(diào)制器、PLC之間的通訊，可以實時地對激光器的各個狀態(tài)進行監(jiān)測控制，操作人員可根據(jù)實際需求改變相關參數(shù)，從而完成對光功率的反饋調(diào)節(jié)與監(jiān)測。
　　(4)研究了光束整形系統(tǒng)的外光路自適應調(diào)節(jié)，通過壓電陶瓷微位移驅動的余量調(diào)節(jié)補償激光器運行過程中的光路偏移問題，使得激光器的輸出功率恢復到正常值，保證了最佳的光束模式輸出，滿足激光加工行業(yè)對于高精度、高穩(wěn)定、高質量激光光束日益增長的需要。
　　論文設計的脈寬調(diào)制器用于課題組研制的3k