納秒脈沖激光電源硬件電路的制作方法
【專利摘要】納秒脈沖激光電源硬件電路。為了點燃脈沖氙燈，必須具有氙燈的觸發(fā)電路、儲能電容器的充電電路、以及儲能器的放電電路，從而組成激光器電源電路。本實用新型的組成包括:PWM信號生成電路（1），PWM信號生成電路分別與信號隔離驅動電路（2）、穩(wěn)壓電路（3）、控制器（4）連接，信號隔離驅動電路與全橋逆變充電電路（5）連接，全橋逆變充電電路分別與電源電路（6）、儲能電容器（7）連接，儲能電容器分別與放電開關（8）、電壓取樣電路（9）連接，電壓取樣電路分別與保護電路（10）、穩(wěn)壓電路連接，控制器分別與預燃電路（11）、放電開關、保護電路連接，預燃電路與脈沖氙燈（12）連接。本實用新型用于脈沖激光電源硬件電路。
【專利說明】納秒脈沖激光電源硬件電路
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種納秒脈沖激光電源硬件電路。
[0003]【背景技術】:
[0004]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，因此必須具有一臺與其相適應的氙燈供電電源。對于該激光器電源來說，它的負載是脈沖氙燈，當氙燈內(nèi)有脈動大電流流過時，脈沖氙燈進行弧光放電，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 μ m范圍內(nèi)的光能而形成受激輻射，從而發(fā)出激光。為了點燃脈沖氙燈，必須具有氙燈的觸發(fā)電路、儲能電容器的充電電路、以及儲能器的放電電路，從而組成一個完整的激光器電源電路。激光電源是激光器的能源，它向激光器提供泵浦能量，控制激光輸出強弱和重復頻率。因此，激光電源是激光器必不可少的重要組成部分。早期的脈沖激光電源，如諧振充電型或LC恒流充電型激光電源，都是用工頻交流變壓器進行升壓，并實現(xiàn)對電網(wǎng)的隔離。工頻交流變壓器體大笨重，且只能輸出工頻交流。
[0005]實用新型內(nèi)容:
[0006]本實用新型的目的是提供一種納秒脈沖激光電源硬件電路。
[0007]上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn):
[0008]一種納秒脈沖激光電源硬件電路，其組成包括:PWM信號生成電路，所述的PWM信號生成電路分別與信號隔離驅動電路、穩(wěn)壓電路、控制器連接，所述的信號隔離驅動電路與全橋逆變充電電路連接，所述的全橋逆變充電電路分別與電源電路、儲能電容器連接，所述的儲能電容器分別與放電開關、電壓取樣電路連接，所述的電壓取樣電路分別與保護電路、所述的穩(wěn)壓電路連接，所述的控制器分別與預燃電路、所述的放電開關、所述的保護電路連接，所述的預燃電路與脈沖氙燈連接。
[0009]有益效果:
[0010]本實用新型的采用過壓保護電路是為了防止儲能電容器上充電過高而損壞電容器，并且單次放電能量過大，達到氤燈的爆炸功率，而損壞氙燈或激光器。此過壓保護電路較簡單，電壓取樣經(jīng)跟隨器輸入到比較器的同相端，當取樣信號超過限定值時，比較器輸出高電平到控制器的外部中斷引腳，并立刻響應中斷，向SG3525發(fā)出高電平對逆變器封鎖。C7和R15組成濾波網(wǎng)絡消除電壓取樣信號中的毛刺，防止保護電路誤動作。
[0011]本實用新型將工頻交流整流成直流，再用開關功率變換方法，將直流逆變進行整流，給儲能電容器充電，最后經(jīng)氙燈放電給激光器提供泵浦能量。由于高頻變壓器的體積和重量遠小于同等容量的工頻變壓器，因此，整個激光電源的體積和重量大大減小。同時，由于頻率的提高，每周期給儲能電容器充電少，通過充電電壓的控制，使充電電壓實現(xiàn)穩(wěn)定可調(diào)，從而大大提高了激光輸出的穩(wěn)定性。
[0012]本實用新型的預燃電路的C9從R14兩端分得電壓，當VQ3觸發(fā)高電平時候，C9瞬間放電，觸發(fā)端出現(xiàn)4 000?6 000 V的高壓，使氙燈電離，氙燈內(nèi)阻很低，同時儲能電容器放電，氣燈發(fā)光。[0013]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0014]附圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中，8為工件，9為激光束。
[0015]附圖2是電源電路的電路原理圖。
[0016]附圖3是PWM信號生成電路的電路原理圖。
[0017]附圖4是保護電路的電路原理圖。
[0018]附圖5是預燃電路的電路原理圖。
[0019]【具體實施方式】:
[0020]實施例1:
[0021]一種納秒脈沖激光電源硬件電路，其組成包括:PWM信號生成電路I,所述的PWM信號生成電路分別與信號隔離驅動電路2、穩(wěn)壓電路3、控制器4連接，所述的信號隔離驅動電路與全橋逆變充電電路5連接，所述的全橋逆變充電電路分別與電源電路6、儲能電容器7連接，所述的儲能電容器分別與放電開關8、電壓取樣電路9連接，所述的電壓取樣電路分別與保護電路10、所述的穩(wěn)壓電路連接，所述的控制器分別與預燃電路11、所述的放電開關、所述的保護電路連接，所述的預燃電路與脈沖氙燈12連接。
【權利要求】
1.一種納秒脈沖激光電源硬件電路，其組成包括:PWM信號生成電路，其特征是:所述的PWM信號生成電路分別與信號隔離驅動電路、穩(wěn)壓電路、控制器連接，所述的信號隔離驅動電路與全橋逆變充電電路連接，所述的全橋逆變充電電路分別與電源電路、儲能電容器連接，所述的儲能電容器分別與放電開關、電壓取樣電路連接，所述的電壓取樣電路分別與保護電路、所述的穩(wěn)壓電路連接，所述的控制器分別與預燃電路、所述的放電開關、所述的保護電路連接，所述的預燃電路與脈沖氙燈連接。
【文檔編號】H01S3/09GK203645128SQ201420008506
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】吳哲, 翟文賀, 鄧濤 申請人:東北林業(yè)大學