專利名稱：一種激光供能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高電壓電源領(lǐng)域，特別是涉及一種激光電源。
技術(shù)背景近年來(lái)，大功率激光技術(shù)快速發(fā)展，在印刷、醫(yī)療、照明、雕刻等領(lǐng)域已有大規(guī)模的應(yīng) 用。激光作為能源的應(yīng)用也在興起，數(shù)字化有源的電子式互感器是高壓互感器設(shè)備發(fā)展的一 個(gè)方向。大功率(1W 3W)的光纖激光為電子式互感器的傳感裝置提供能源，是有源的電子 式互感器常用的供能方法之一。激光供能是將能量通過(guò)光纖傳送，由于光纖材料的主要成分 是絕緣材料二氧化硅(Si02)，有極好的絕緣性能，所以激光供能在耐壓要求很高的高壓設(shè)備 中得到廣泛應(yīng)用。光纖取代金屬線供能，并通過(guò)光電轉(zhuǎn)換技術(shù)把光能轉(zhuǎn)換成最終的電能，使高壓設(shè)備的供 電變得很安全。在高壓電子式互感器中，常用一個(gè)激光模塊通過(guò)一條光纖對(duì)一個(gè)高壓互感器的傳感裝置供電。由于電力是三相的，所以需要三組設(shè)備，如圖1所示激光光源A、激光光源B、激光光源C分別通過(guò)光纖接至A相設(shè)備、B相設(shè)備、C相設(shè)備。這種以一對(duì)一的激光 供能方式有一些缺陷 一是成本很高；二是可靠性差， 一旦出了故障整套設(shè)備無(wú)法工作，嚴(yán) 重影響生產(chǎn)安全；三是不利于運(yùn)行維護(hù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種激光供能裝置，該裝置能同時(shí)滿足三相負(fù)載的 供電需求，成本低，可靠性好，易于維護(hù)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是激光供能裝置包括激光模塊和分光模塊，激光模塊通過(guò)光 纖接至分光模塊的輸入端。激光模塊輸出激光至分光模塊后，由分光模塊將激光分成三束，分別傳至A相設(shè)備、B相設(shè)備和C相設(shè)備。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)(1) 節(jié)約成本。激光發(fā)生器的價(jià)格與其功率大小無(wú)直接關(guān)系，如lw與3w的激光器價(jià)格相差很小，且激光光源模塊在整套設(shè)備中占的成本比例很高，故本發(fā)明用二個(gè)高倍功率激光發(fā)生器替代三個(gè)低倍功率激光發(fā)生器，以到達(dá)節(jié)約成本的目的；(2) 提高可靠性。在負(fù)載端，分別來(lái)自兩個(gè)光源的激光通過(guò)合光器合在一起，進(jìn)入光電轉(zhuǎn)換器，在兩個(gè)光源中都有控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)光源的工作狀態(tài)，在一個(gè)激光模塊出現(xiàn)輸出激光功率變化時(shí)，自動(dòng)控制其回到預(yù)置值； 一個(gè)激光模塊出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)激光模塊仍 在工作并可以滿足供能要求，若這個(gè)模塊處于備用狀態(tài)則立刻迸入工作狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)使得 負(fù)載得到不間斷供電，保障穩(wěn)定供電。(3) 方便維護(hù)。兩個(gè)激光模塊分別單獨(dú)安裝在機(jī)柜中，在一個(gè)激光模塊需要維護(hù)時(shí)可以 單獨(dú)拆裝，另一個(gè)激光模塊繼續(xù)供能，不會(huì)干擾整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。


圖1是現(xiàn)行高壓電子式互感器的激光供能結(jié)構(gòu)框圖。 圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本發(fā)明的另一種更優(yōu)實(shí)施例結(jié)構(gòu)框圖。 圖4是圖3所述實(shí)施例的具體器件連接圖。 圖5是圖3所述實(shí)施例的激光模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。 圖6是本發(fā)明使用的合光器結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
激光光源的價(jià)格與激光發(fā)出的功率無(wú)明顯的關(guān)系，也就是說(shuō)一倍功率的光源與三倍功率 的光源價(jià)格相差不大，且每個(gè)光源在整套設(shè)備中占的成本比例很高，如果能夠在光源上降低 成本，將直接大大降低成套設(shè)備成本。在光纖通信領(lǐng)域，使用耦合器實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的一路變多路，建立光纖網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明受此啟 發(fā)利用分光器和合光器，把大功率能量激光先分再合后，達(dá)到節(jié)約降低成本、相互保護(hù)、提 高可靠性與穩(wěn)定性的目的。下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，但不表示本發(fā)明受具體實(shí)施例的限制。如圖2所示，激光供能裝置包括激光模塊和分光模塊，激光模塊通過(guò)光纖接至分光模塊 的輸入端。激光模塊輸出激光至分光模塊后，由分光模塊將激光分成三束，分別傳至A相設(shè) 備、B相設(shè)備和C相設(shè)備。圖3所示的是另一種更優(yōu)實(shí)施例。為提高可靠性，本裝置可包括 合光模塊，分光模塊通過(guò)傳輸光纖接至合光模塊的輸入端。如圖4所示，具體而言，激光模 塊包括通過(guò)信號(hào)線互聯(lián)的第一激光器1和第二激光器2，分光模塊包括第一光分支器3和第 二光分支器4，合光模塊包括包括第一合光器5、第二合光器6和第三合光器7。第一激光器 1的輸出通過(guò)第一光分支器3分成三路，第二激光器的輸出通過(guò)第二光分支器4分成三路， 每一路分支激光都能滿足負(fù)載所需的激光功率。兩個(gè)激光器的三路輸出均分別接至第一合光 器5、第二合光器6、第三合光器7。合光器是一種合光裝置，把分別來(lái)自兩個(gè)不同分光器分 支的激光合在一起，與通信上耦合器不同的是本發(fā)明將兩條傳輸光纖合在一個(gè)光纖連接器的 接頭中共同輸出，沒(méi)有合光損耗。如圖6所示，光纖連接器包括第一連接頭ll、第二連接頭 12和第三連接頭13。合光器的輸入端包括連接單條光纖的第一連接頭11與第二連接頭12， 兩條激光分別通過(guò)第一連接頭11與第二連接頭12輸入后，在第三連接頭13上兩根光纖合在 一起，最后通過(guò)第三連接頭13輸出。由于激光接收模塊的有效接收面積大，雙纖纖芯輸入的 激光沒(méi)有合光損耗。第一合光器5、第二合光器6、第三合光器7分別與A相設(shè)備、B相設(shè)備、 C相設(shè)備上的光電轉(zhuǎn)換器相連。如圖5所示，第一激光器1和第二激光器2均包括激光發(fā)生器8、激光驅(qū)動(dòng)器9和激光 控制器IO。以第一激光器l為例，激光發(fā)生器8的光輸出端接至第一光分支器3，激光發(fā)生 器8與激光驅(qū)動(dòng)器9電連接，激光控制器10通過(guò)激光功率監(jiān)測(cè)端子和激光發(fā)生器8相連，激 光控制器10通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流控制端子和激光驅(qū)動(dòng)器9相連。激光控制器10還接至第二激光器 2。激光驅(qū)動(dòng)器9用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流，驅(qū)動(dòng)激光發(fā)生器8工作。激光發(fā)生器8用于產(chǎn)生大功率 的激光。激光控制器10檢測(cè)激光的輸出功率并控制其大小，同時(shí)監(jiān)測(cè)另一個(gè)激光器的工作狀 態(tài)。激光發(fā)生器8作為能量光源，其實(shí)際輸出光功率的大小由負(fù)載(A相設(shè)備、B相設(shè)備和C 相設(shè)備)所需功率的大小確定。兩個(gè)激光發(fā)生器還產(chǎn)生和光功率成正比的電壓信號(hào)，并將該 信號(hào)傳至激光控制器10上的功率監(jiān)測(cè)端子。激光控制器10檢測(cè)功率監(jiān)測(cè)端子的電壓，調(diào)整 激光激勵(lì)電流，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流控制端子將該激勵(lì)電流傳至激光發(fā)生器8，從而控制激光模塊 的輸出功率。第一激光器1和第二激光器2的工作方式可選， 一個(gè)激光器工作另一個(gè)激光器 備用或兩個(gè)激光器同時(shí)工作。
權(quán)利要求
1. 一種激光供能裝置，包括激光模塊，其特征是還包括分光模塊，激光模塊通過(guò)光纖接至分光模塊的輸入端。
2. 如權(quán)利要求l所述的激光供能裝置，其特征是還包括合光模塊，分光模塊通過(guò)傳輸 光纖接至合光模塊的輸入端。
3. 如權(quán)利要求2所述的激光供能裝置，其特征是激光模塊包括通過(guò)信號(hào)線互聯(lián)的第一 激光器(1)和第二激光器(2)，分光模塊包括第一光分支器(3)和第二光分支器(4),合 光模塊包括包括第一合光器(5)、第二合光器(6)和第三合光器(7);第一激光器(1)的 輸出通過(guò)第一光分支器(3)分成三路，第二激光器的輸出通過(guò)第二光分支器(4)分成三路， 兩個(gè)激光器的三路輸出均分別接至第一合光器(5)、第二合光器(6)、第三合光器(7)。
4. 如權(quán)利要求3所述的激光供能裝置，其特征是所述第一激光器(1)和第二激光器 (2)均包括激光發(fā)生器(8)、激光驅(qū)動(dòng)器(9)和激光控制器(10)，激光發(fā)生器(8)的光輸出端接至相應(yīng)光分支器，激光發(fā)生器(8)與激光驅(qū)動(dòng)器(9)電連接，激光控制器(10) 通過(guò)激光功率監(jiān)測(cè)端子和激光發(fā)生器(8)相連，激光控制器(10)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電流控制端子和 激光驅(qū)動(dòng)器(9)相連。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的激光供能裝置，其特征是第一合光器(5)、第二合光器(6)、 第三合光器(7)均分別通過(guò)一個(gè)光纖連接器將兩束輸入激光進(jìn)行耦合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種激光供能裝置。該裝置包括激光模塊和分光模塊，激光模塊通過(guò)光纖接至分光模塊的輸入端。激光模塊輸出激光至分光模塊后，由分光模塊將激光分成三束，分別傳至A相設(shè)備、B相設(shè)備和C相設(shè)備。該裝置能同時(shí)滿足三相負(fù)載的供電需求，成本低，可靠性好，易于維護(hù)。
文檔編號(hào)H02J17/00GK101399465SQ20081019758
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
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