CN203645128U - 纳秒脉冲激光电源硬件电路 - Google Patents
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Abstract
纳秒脉冲激光电源硬件电路。为了点燃脉冲氙灯，必须具有氙灯的触发电路、储能电容器的充电电路、以及储能器的放电电路，从而组成激光器电源电路。本实用新型的组成包括:PWM信号生成电路（1），PWM信号生成电路分别与信号隔离驱动电路（2）、稳压电路（3）、控制器（4）连接，信号隔离驱动电路与全桥逆变充电电路（5）连接，全桥逆变充电电路分别与电源电路（6）、储能电容器（7）连接，储能电容器分别与放电开关（8）、电压取样电路（9）连接，电压取样电路分别与保护电路（10）、稳压电路连接，控制器分别与预燃电路（11）、放电开关、保护电路连接，预燃电路与脉冲氙灯（12）连接。本实用新型用于脉冲激光电源硬件电路。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种纳秒脉冲激光电源硬件电路。
背景技术：
YAG激光器是一种固体激光器，它的电源是YAG激光器系统的重要组成部分。YAG激光器采用氙灯作为泵浦源，因此必须具有一台与其相适应的氙灯供电电源。对于该激光器电源来说，它的负载是脉冲氙灯，当氙灯内有脉动大电流流过时，脉冲氙灯进行弧光放电，则YAG激光器的工作物质一掺钕钇铝石榴石晶体吸收0.7～0.9 μm范围内的光能而形成受激辐射，从而发出激光。为了点燃脉冲氙灯，必须具有氙灯的触发电路、储能电容器的充电电路、以及储能器的放电电路，从而组成一个完整的激光器电源电路。激光电源是激光器的能源，它向激光器提供泵浦能量，控制激光输出强弱和重复频率。因此，激光电源是激光器必不可少的重要组成部分。早期的脉冲激光电源，如谐振充电型或LC恒流充电型激光电源，都是用工频交流变压器进行升压，并实现对电网的隔离。工频交流变压器体大笨重，且只能输出工频交流。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种纳秒脉冲激光电源硬件电路。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种纳秒脉冲激光电源硬件电路,其组成包括：PWM信号生成电路，所述的PWM信号生成电路分别与信号隔离驱动电路、稳压电路、控制器连接，所述的信号隔离驱动电路与全桥逆变充电电路连接，所述的全桥逆变充电电路分别与电源电路、储能电容器连接，所述的储能电容器分别与放电开关、电压取样电路连接，所述的电压取样电路分别与保护电路、所述的稳压电路连接，所述的控制器分别与预燃电路、所述的放电开关、所述的保护电路连接，所述的预燃电路与脉冲氙灯连接。
有益效果：
本实用新型的采用过压保护电路是为了防止储能电容器上充电过高而损坏电容器，并且单次放电能量过大，达到氤灯的爆炸功率，而损坏氙灯或激光器。此过压保护电路较简单，电压取样经跟随器输入到比较器的同相端，当取样信号超过限定值时，比较器输出高电平到控制器的外部中断引脚，并立刻响应中断，向SG3525发出高电平对逆变器封锁。C7和R15组成滤波网络消除电压取样信号中的毛刺，防止保护电路误动作。
本实用新型将工频交流整流成直流，再用开关功率变换方法，将直流逆变进行整流，给储能电容器充电，最后经氙灯放电给激光器提供泵浦能量。由于高频变压器的体积和重量远小于同等容量的工频变压器，因此，整个激光电源的体积和重量大大减小。同时，由于频率的提高，每周期给储能电容器充电少，通过充电电压的控制，使充电电压实现稳定可调，从而大大提高了激光输出的稳定性。
本实用新型的预燃电路的C9从R14两端分得电压，当VQ3触发高电平时候，C9瞬间放电，触发端出现4 000～6 000 V的高压，使氙灯电离，氙灯内阻很低，同时储能电容器放电，氙灯发光。
附图说明：
附图1是本实用新型的结构示意图。图中，8为工件，9为激光束。
附图2是电源电路的电路原理图。
附图3是PWM信号生成电路的电路原理图。
附图4是保护电路的电路原理图。
附图5是预燃电路的电路原理图。
具体实施方式：
实施例1：
一种纳秒脉冲激光电源硬件电路,其组成包括：PWM信号生成电路1，所述的PWM信号生成电路分别与信号隔离驱动电路2、稳压电路3、控制器4连接，所述的信号隔离驱动电路与全桥逆变充电电路5连接，所述的全桥逆变充电电路分别与电源电路6、储能电容器7连接，所述的储能电容器分别与放电开关8、电压取样电路9连接，所述的电压取样电路分别与保护电路10、所述的稳压电路连接，所述的控制器分别与预燃电路11、所述的放电开关、所述的保护电路连接，所述的预燃电路与脉冲氙灯12连接。
Claims (1)
1.一种纳秒脉冲激光电源硬件电路,其组成包括：PWM信号生成电路，其特征是：所述的PWM信号生成电路分别与信号隔离驱动电路、稳压电路、控制器连接，所述的信号隔离驱动电路与全桥逆变充电电路连接，所述的全桥逆变充电电路分别与电源电路、储能电容器连接，所述的储能电容器分别与放电开关、电压取样电路连接，所述的电压取样电路分别与保护电路、所述的稳压电路连接，所述的控制器分别与预燃电路、所述的放电开关、所述的保护电路连接，所述的预燃电路与脉冲氙灯连接。
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Cited By (2)
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| CN105226488A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-01-06 | 深圳市创鑫激光股份有限公司 | 一种激光器驱动电路 |
| CN111001090A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-14 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种氙灯放电方法、电路及物理治疗仪 |
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