CN106411126B - 一种便携式激光升压电源驱动模块 - Google Patents

一种便携式激光升压电源驱动模块 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种便携式激光升压电源驱动模块，包括电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、恒流取样电路、稳流电路、保护电路、输出电源电路和反馈控制电路；所述的电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、稳流电路、输出电源电路依次相连，输出不低于+50V电压；所述的软启动电路和高频升压变换电路均与保护电路相连，输出电源电路与反馈控制电路相连，反馈控制电路与恒流取样电路相连，恒流取样电路与高频升压变换电路相连。该驱动模块，便于移动使用，提高变换效率，缩小体积，减轻重量，便于携带，调试使用方便。

Description

一种便携式激光升压电源驱动模块
技术领域
本发明属于升压电源驱动技术领域，具体是一种便携式激光升压电源驱动模块。
背景技术
现有大功率连续激光器驱动电源通常使用交流220V供电，工作于工频50Hz，通过低频降压变换成所需直流电压，体积大，重量重，转换频率低，效率差，不便于携带，主要作为通用直流电源使用，用于实验室等固定场合的激光设备调试，当设备在室外，无市网供电等场合时，极为不便。其内部不包含大功率连续激光器调试时触发电源供电，触发时需外加触发电源，调试使用不便。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种便携式激光升压电源驱动模块，便于移动使用，提高变换效率，缩小体积，减轻重量，便于携带，调试使用方便。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种便携式激光升压电源驱动模块，包括电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、恒流取样电路、稳流电路、保护电路、输出电源电路和反馈控制电路；所述的电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、稳流电路、输出电源电路依次相连，输出不低于+50V电压；所述的软启动电路和高频升压变换电路均与保护电路相连，输出电源电路与反馈控制电路相连，反馈控制电路与恒流取样电路相连，恒流取样电路与高频升压变换电路相连。
所述的便携式激光升压电源驱动模块，还包括触发电路，由触发信号电路、触发控制电路、高压升压变换电路、输出电源电路、触发电源产生电路组成，触发信号电路与触发控制电路相连，触发控制电路、输出电源电路均与高压升压变换电路相连，高压升压变换电路与触发电源产生电路相连，产生不低于+180V的触发电压。
所述的软启动电路由大电流启动接触器、功率开关管、分压电阻、充电电容组件组成，大电流启动接触器线圈连接于启动信号段子与地线之间，电池输入电压正极连接功率开关管阳极，功率开关管阴极与分压电阻R1相连，分压电阻R1另一端与分压电阻R2相连，大电流启动接触器常开触点连接于功率开关管阳极与分压电阻R1、R2共接点之间；充电电容组件正极与分压电阻R1、R2共接点相连，充电电容组件负极接地。
所述的高频升压变换电路由高频大功率变压器、功率组件、电流取样元件、高功率整流管组成；高频大功率变压器原边绕组与功率组件Q1、Q2相连，电流取样信号由功率组件Q1、Q2发射极通过电阻R3、R4取出，高功率整流管D2~D5与高频大功率变压器绕组相连，组成高频整流电路。
所述的高频升压变换电路采用推挽电路结构。
所述的稳流电路由恒流取样元件、稳流功率组件、电容滤波元件组成，高频升压变换电路输出电压经保险丝FU2送入稳流电路中稳流功率组件Q8集电极，稳流取样信号由电阻R10、R11取样，经R12送入U1，经处理后控制晶体管Q3、Q4工作，晶体管Q3经电阻R27与稳流电路Q5基极相连，稳流电路Q5发射极与稳流功率组件Q8基极相连，稳流功率组件Q8发射极与滤波电感L1一端相连，滤波电感L1另一端与滤波电容元件C12相连。
所述的触发电源产生电路由触发信号电路、触发控制电路、高压升压变换电路、输出电源电路、触发电源产生电路组成，触发信号电路与触发控制电路相连，提供触发信号，高压升压变换电路由高频功率变压器、高频整流管D6~D9、电容元件C6、电阻R4、R5等组成，触发电源输出电压经电阻R29叠加在恒流输出电压上，二极管D10~D11构成保护电路，触发控制电路由集成电路U2、晶体管Q6、Q7、电阻R17~R23、电容C4~C5、电磁继电器K2组成；电磁继电器K2常开触点K2-1、K2-2并接在触发电源产生电路电容元件C6、电阻R4、R5之间。
有益效果：与现有技术相比，本发明便携式激光升压电源驱动模块具有的优点包括：
1）与现有大功率连续激光器驱动电源技术相比，本发明创造采用便携电池（直流20V~35V）供电代替交流220V供电，通过升压变换成直流电压不低于+50V，克服现有连续激光器驱动电源主要局限于市网供电等固定场合使用的缺点，便于移动使用。
2）采用集成脉宽控制技术和高频大功率变压器，运用推挽变换电路，进行高频升压变换，实现了大功率（1800W）输出，提高了变换效率，缩小了体积，减轻了重量，便于携带。
3）内部集成了激光器触发电源供电，克服了以往大功率连续激光器调试时需外加触发电源问题，调试使用方便。
4）采用触发电路，实现输出不低于+180V的触发电压。
附图说明
图1是便携式激光升压电源驱动模块的电路原理图；
图2是便携式激光升压电源驱动模块的触发电路原理图；
图3是便携式激光升压电源驱动模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本发明的便携式激光升压电源驱动模块，由电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、恒流取样电路、稳流电路、保护电路、输出电源电路、反馈控制电路组成。其中，电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、稳流电路、输出电源电路依次相连，并输出不低于+50V的直流电压，输出功率达1800W。软启动电路和高频升压变换电路均与保护电路相连，输出电源电路与反馈控制电路相连，反馈控制电路与恒流取样电路相连，恒流取样电路与高频升压变换电路相连。
软启动电路由大电流启动接触器、触发可控硅、充电电容组件组成。高频升压变换电路由高频大功率变压器、功率组件、电流保护元件、高功率整流管等组成。高频升压变换电路采用推挽电路结构，稳流电路由恒流取样元件、稳流功率组件、电容滤波元件等组成。触发电源产生电路由触发信号电路、触发控制电路、高压升压变换电路、输出电源电路、触发电源产生电路等组成。
实施例2
如图2所示，本发明的便携式激光升压电源驱动模块的触发电路，由触发信号电路、触发控制电路、高压升压变换电路、输出电源电路、触发电源产生电路组成，触发信号电路与触发控制电路相连，触发控制电路、输出电源电路均与高压升压变换电路相连，高压升压变换电路与触发电源产生电路相连，产生不低于+180V的触发电压。
实施例3
典型的便携式激光升压电源驱动模块电路，如图3所示，软启动电路由大电流启动接触器、功率开关管、分压电阻、充电电容组件组成，大电流启动接触器线圈连接于启动信号段子与地线之间，电池输入电压正极连接功率开关管阳极，功率开关管阴极与分压电阻R1相连，分压电阻R1另一端与分压电阻R2相连，大电流启动接触器常开触点连接于功率开关管阳极与分压电阻R1、R2共接点之间。充电电容组件正极与分压电阻R1、R2共接点相连，充电电容组件负极接地。高频升压变换电路由高频大功率变压器、功率组件、电流取样元件、高功率整流管组成。高频大功率变压器原边绕组与功率组件Q1、Q2相连，电流取样信号由功率组件Q1、Q2发射极通过电阻R3、R4取出，高功率整流管D2~D5与高频大功率变压器绕组相连，组成高频整流电路。高频升压变换电路采用推挽电路结构。稳流电路由恒流取样元件、稳流功率组件、电容滤波元件组成。高频整流电路输出电压经保险丝FU2送入稳流电路中稳流功率组件Q8集电极，稳流取样信号由电阻R10、R11取样，经电阻R12送入U1，经处理后控制晶体管Q3、Q4工作，晶体管Q3经电阻R27与稳流电路Q5基极相连，稳流电路Q5发射极与稳流功率组件Q8基极相连，稳流功率组件Q8发射极与滤波电感L1一端相连，滤波电感L1另一端与滤波电容元件C12相连。触发电源产生电路由触发信号电路、触发控制电路、输出电源电路、触发电源产生电路组成，触发信号电路与触发控制电路相连，提供触发信号，触发电源产生电路由高频功率变压器、高频整流管D6~D9、电容元件C6、电阻R4、R5等组成，输出电压经电阻R29叠加在恒流输出电压上，二极管D10~D11构成保护电路，触发控制电路由集成电路U2、晶体管Q6、Q7、电阻R17~R23、电容C4~C5、电磁继电器K2组成。电磁继电器K2常开触点（K2-1，K2-2）并接在触发电源产生电路电容元件C6、电阻R4、R5之间。

Claims (6)

1.一种便携式激光升压电源驱动模块，其特征在于：包括电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、恒流取样电路、稳流电路、保护电路、输出电源电路和反馈控制电路；所述的电池直流输入电路、软启动电路、高频升压变换电路、稳流电路、输出电源电路依次相连，输出不低于+50V电压；所述的软启动电路和高频升压变换电路均与保护电路相连，输出电源电路与反馈控制电路相连，反馈控制电路与恒流取样电路相连，恒流取样电路与高频升压变换电路相连；所述的软启动电路由大电流启动接触器、功率开关管、分压电阻、充电电容组件组成，大电流启动接触器线圈连接于启动信号端子与地线之间，电池输入电压正极连接功率开关管阳极，功率开关管阴极与分压电阻R1相连，分压电阻R1另一端与分压电阻R2相连，大电流启动接触器常开触点连接于功率开关管阳极与分压电阻R1、R2共接点之间；充电电容组件正极与分压电阻R1、R2共接点相连，充电电容组件负极接地。
2.根据权利要求1所述的便携式激光升压电源驱动模块，其特征在于：还包括触发电路，由触发信号电路、触发控制电路、高压升压变换电路、输出电源电路、触发电源产生电路组成，触发信号电路与触发控制电路相连，触发控制电路、输出电源电路均与高压升压变换电路相连，高压升压变换电路与触发电源产生电路相连，产生不低于+180V的触发电压。
3.根据权利要求1所述的便携式激光升压电源驱动模块，其特征在于：所述的高频升压变换电路由高频大功率变压器、功率组件Q1、Q2、电流取样元件、高功率整流管D2～D5组成；高频大功率变压器原边绕组与功率组件Q1、Q2相连，电流取样信号由功率组件Q1、Q2发射极通过电阻R3、R4取出，高功率整流管D2～D5与高频大功率变压器绕组相连，组成高频整流电路。
4.根据权利要求1所述的便携式激光升压电源驱动模块，其特征在于：所述的高频升压变换电路采用推挽电路结构。
5.根据权利要求1所述的便携式激光升压电源驱动模块，其特征在于：所述的稳流电路由恒流取样元件、稳流功率组件Q8、电容滤波元件组成，高频升压变换电路输出电压经保险丝FU2送入稳流电路中稳流功率组件Q8集电极，稳流取样信号由电阻R10、R11取样，经电阻R12送入集成电路U1，经处理后控制晶体管Q3、Q4工作，晶体管Q3经电阻R27与稳流电路Q5基极相连，稳流电路Q5发射极与稳流功率组件Q8基极相连，稳流功率组件Q8发射极与滤波电感L1一端相连，滤波电感L1另一端与滤波电容元件C12相连。
6.根据权利要求2所述的便携式激光升压电源驱动模块，其特征在于：所述的触发电源产生电路由触发信号电路、触发控制电路、高压升压变换电路、输出电源电路组成，触发信号电路与触发控制电路相连，提供触发信号，高压升压变换电路由高频功率变压器、高频整流管D6～D9、电容元件C6、电阻R4、R5组成，触发电源输出电压经电阻R29叠加在恒流输出电压上，二极管D10～D11构成反向保护电路，触发控制电路由集成电路U2、晶体管Q6、Q7、电阻R17～R23、电容C4～C5、电磁继电器K2组成；电磁继电器K2常开触点K2-1、K2-2并接在触发电源产生电路电容元件C6、电阻R4、R5之间。
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