YAG脈沖激光電源硬件電路的設(shè)計(jì)
摘要:深入分析了YAG脈沖激光電源的工作原理,根據(jù)氙燈特殊的電氣特性,設(shè)計(jì)了硬件電路和軟件程序。采用MOSFETS場(chǎng)效應(yīng)管半橋逆變器,以SG3525為驅(qū)動(dòng)的PWM技術(shù)的電源設(shè)計(jì),針對(duì)氙燈泵浦YAG激光器對(duì)驅(qū)動(dòng)源的要求,研制了YAG脈沖激光電源,并提高了開(kāi)關(guān)頻率,大大減小了電源的體積和重量。電源在實(shí)際運(yùn)行中穩(wěn)定可靠。
關(guān)鍵詞:氙燈;PWM;半橋逆變器;場(chǎng)效應(yīng)管
YAG激光器是一種固體激光器,它的電源是YAG激光器系統(tǒng)的重要組成部分。YAG激光器采用氙燈作為泵浦源,因此必須具有一臺(tái)與其相適應(yīng)的氙燈供電電源。對(duì)于該激光器電源來(lái)說(shuō),它的負(fù)載是脈沖氙燈,當(dāng)氙燈內(nèi)有脈動(dòng)大電流流過(guò)時(shí),脈沖氙燈進(jìn)行弧光放電,則YAG激光器的工作物質(zhì)一摻釹釔鋁石榴石晶體吸收0.7~0.9 μm范圍內(nèi)的光能而形成受激輻射,從而發(fā)出激光。
為了點(diǎn)燃脈沖氙燈,必須具有氙燈的觸發(fā)電路、儲(chǔ)能電容器的充電電路、以及儲(chǔ)能器的放電電路,從而組成一個(gè)完整的激光器電源電路。
1 激光電源整體設(shè)計(jì)方案
在仔細(xì)分析了YAG激光電源的工作原理和它在使用過(guò)程中對(duì)電源提出的具體技術(shù)指標(biāo)后,可提出以下的大致電路總體設(shè)計(jì)方案,并以框圖的方式表示,如圖1所示。
整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)單元的設(shè)計(jì)是圍繞著總體設(shè)計(jì)方案展開(kāi)的。對(duì)其中重要的、對(duì)技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)有較大影響的單元,有必要進(jìn)行方案的分析、對(duì)比、篩選,以及深入的理論分析。
2 激光電源的硬件電路設(shè)計(jì)
2.1 SG3525 PWM控制器及其外圍電路
由電源24 V供電,經(jīng)過(guò)LM7812穩(wěn)壓至12 V,從而作為SG3525的供電電源,變壓器的電源為電源直接引出24 V,進(jìn)行升壓操作。LM7812最大輸出電流為1 A,如下圖所示。
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