CN102522686A - 一种双路激光电源高压隔离装置及其实现方法 - Google Patents

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李勇
彭琪
肖刚
曹敏
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Abstract

一种双路激光电源高压隔离装置实现的方法，包括高压采样电路和电流反馈放大电路。其优点在于：采用无接触式霍尔电流传感器LA50-P对激光电源高压电流进行采样，成功的实现大电流(十安级)的霍尔电流传感器对小电流(毫安级)的可靠有效采样，并进行信号处理，有效的实现了激光电源输出与输入之间的高压隔离，完全解决了的传统CO2激光电源因高压输出端的低电位点与机壳(即大地)相接，而不能应用于激光管多管串联等方式的供电系统中的问题。

Description

一种双路激光电源高压隔离装置及其实现方法
技术领域
本发明采用无接触式的霍尔电流传感器对高压输出电流采样反馈，实现激光电源高压输出的完全隔离，以满足对具有特殊要求的CO2激光管供电。
背景技术
目前CO2激光发展迅速，尤其是150W以下激光管基本解决了其相应技术的难题，技术渐趋成熟。但对150W以上的CO2激光管来说，它的制造，特别是能否满足长期稳定运行的需要，仍是一个困扰业界人士的问题。
传统的激光管制造技术主要采用增加玻璃管的长度和直径等方式来提高激光管的输出功率，但受玻璃制品本身的应力特性，其长度和直径必然局限于一定范围内，因此有必要转换思路，寻求新的方式以提高激光管的输出功率。在此形式下，一些激光管制造商采用多管串联等方式来实现提高激光管的输出功率。而给传统激光管配套的CO2激光电源由于高压输出负极与机壳共地，不能完全隔离，因此传统的CO2激光电源不能应用于串联方式联结的激光管中。
发明内容
本发明的目的是设计一种采用无接触式霍尔电流传感器采样激光电源高压输出电流，并对采样信号进行反馈放大，以实现激光电源高压隔离。
本发明一种双路激光电源高压隔离装置包括：高压电流采样电路、电流反馈放大电路。
所述的高压电流采样电路包括高压包T1的3脚(高压输出正端)用高压绝缘线与激光管A的阳极相接，高压包T1的4脚(高压输出负端)用高压绝缘线穿过霍尔电流传感器M1的通孔与激光管A的阴极相接。霍尔电流传感器M1采用型号LA50-P的无接触式传感器。霍尔电流传感器M1的1脚输出高压采样电流，2脚接-15V电源，3脚接+15V电源。
所述的电流反馈放大电路包括霍尔传感器M1的1脚输出信号与电阻R38的一端相接，电阻R38的另一端与运算放大器(LM358)U12的2脚相接。电容C17的正极与电阻R38的一端相接，电容C17的负极与信号地相接。电阻R36的一端与电容C17的正极相接，电阻R36的另一端与信号地相接。电阻R40的一端与运算放大器U12的2脚相接，电阻R40的另一端与信号地相接。可调电阻R42的1脚与信号地相接，可调电阻的R42的2、3脚与电阻R37的一端相接，电阻R37的另一端与运算放大器U12的1脚相接。电阻R41的一端与电源-15V相接，电阻R41的另一端与可调电阻R42的3脚相接。电阻R39的一端与运算放大器U12的1脚相接，电阻R39的另一端与运算放大器U12的3脚相接。电容C18的一端与运算放大器U12的1脚相接，电容C18的另一端与运算放大器U12的3脚相接。电容C19的正极与运算放大器U12的3脚相接，电容C19的负极与信号地相接。运算放大器U12的8脚与电源+5V相接，运算放大器U12的4脚与信号地相接。
本发明一种双路激光电源高压隔离实现的方法是这样实现的：双路激光电源每一路输出的高压导线分别穿过各自的无接触式霍尔电流传感器LA50-P的穿孔，利用霍尔传感器采样通过高压导线的输出电流，然后通过电流反馈放大电路对采样信号进行过滤放大，对高压输出电流进行调节，实现双路激光电源的高压隔离。
本发明一种双路激光电源高压隔离实现的方法的优点是：
采用无接触式霍尔电流传感器LA50-P对激光电源高压电流进行采样，成功的实现大电流(十安级)的霍尔电流传感器对小电流(毫安级)的可靠有效采样，并进行信号处理，有效的实现了激光电源输出与输入之间的高压隔离，完全解决了的传统CO2激光电源因高压输出端的低电位点与机壳(即大地)相接，而不能应用于激光管多管串联等方式的供电系统中的问题。
附图说明
图1为本发明一种双路激光电源高压隔离装置的高压电流采样电路图。
图2为本发明一种双路激光电源高压隔离装置的电流反馈放大电路图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的实施方式。
根椐图1-图2本发明一种双路激光电源高压隔离装置包括：高压电流采样电路、电流反馈放大电路。
所述的高压电流采样电路，包括高压包T1的3脚(高压输出正端)用高压绝缘线与激光管A的阳极相接，高压包T1的4脚(高压输出负端)用高压绝缘线穿过霍尔电流传感器M1的通孔与激光管A的阴极相接。霍尔电流传感器M1采用型号LA50-P的无接触式传感器。霍尔电流传感器M1的1脚输出高压采样电流，2脚接-15V电源，3脚接+15V电源。
所述的电流反馈放大电路，霍尔传感器M1测量的小电流信号通过该电路进行处理放大后输入数字信号处理芯片DSP中进行电源调整。具体连接方式如下：霍尔传感器M1的1脚输出信号与电阻R38的一端相接，电阻R38的另一端与运算放大器(LM358)U12的2脚相接。电容C17的正极与电阻R38的一端相接，电容C17的负极与信号地相接。电阻R36的一端与电容C17的正极相接，电阻R36的另一端与信号地相接。电阻R40的一端与运算放大器U12的2脚相接，电阻R40的另一端与信号地相接。可调电阻R42的1脚与信号地相接，可调电阻的R42的2、3脚与电阻R37的一端相接，电阻R37的另一端与运算放大器U12的1脚相接。电阻R41的一端与电源-15V相接，电阻R41的另一端与可调电阻R42的3脚相接。电阻R39的一端与运算放大器U12的1脚相接，电阻R39的另一端与运算放大器U12的3脚相接。电容C18的一端与运算放大器U12的1脚相接，电容C18的另一端与运算放大器U12的3脚相接。电容C19的正极与运算放大器U12的3脚相接，电容C19的负极与信号地相接。运算放大器U12的8脚与电源+5V相接，运算放大器U12的4脚与信号地相接。
一种双路激光电源高压隔离实现的方法，双路激光电源每一路输出的高压导线分别穿过各自的无接触式霍尔电流传感器LA50-P的穿孔，利用霍尔传感器采样通过高压导线的输出电流，然后通过电流反馈放大电路对采样信号进行过滤放大，对高压输出电流进行调节，实现双路激光电源的高压隔离。

Claims (2)

1.一种双路激光电源高压隔离装置，其特征在于：包括高压电流采样电路、电流反馈放大电路；所述的高压电流采样电路包括高压包T1的3脚用高压绝缘线与激光管A的阳极相接，高压包T1的4脚用高压绝缘线穿过霍尔电流传感器M1的通孔与激光管A的阴极相接，霍尔电流传感器M1的1脚输出高压采样电流，2脚接-15V电源，3脚接+15V电源；所述的电流反馈放大电路包括霍尔传感器M1的1脚输出信号与电阻R38的一端相接，电阻R38的另一端与运算放大器LM358U12的2脚相接，电容C17的正极与电阻R38的一端相接，电容C17的负极与信号地相接，电阻R36的一端与电容C17的正极相接，电阻R36的另一端与信号地相接，电阻R40的一端与运算放大器U12的2脚相接，电阻R40的另一端与信号地相接，可调电阻R42的1脚与信号地相接，可调电阻的R42的2、3脚与电阻R37的一端相接，电阻R37的另一端与运算放大器U12的1脚相接，电阻R41的一端与电源-15V相接，电阻R41的另一端与可调电阻R42的3脚相接，电阻R39的一端与运算放大器U12的1脚相接，电阻R39的另一端与运算放大器U12的3脚相接，电容C18的一端与运算放大器U12的1脚相接，电容C18的另一端与运算放大器U12的3脚相接，电容C19的正极与运算放大器U12的3脚相接，电容C19的负极与信号地相接，运算放大器U12的8脚与电源+5V相接，运算放大器U12的4脚与信号地相接。
2.根椐权利要求1所述的一种双路激光电源高压隔离装置实现的方法，其特征在于：双路激光电源每一路输出的高压导线分别穿过各自的无接触式霍尔电流传感器LA50-P的穿孔，利用霍尔传感器采样通过高压导线的输出电流，然后通过电流反馈放大电路对采样信号进行过滤放大，对高压输出电流进行调节，实现双路激光电源的高压隔离。
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