CN204517136U - 一种激光电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于激光设备领域，尤其涉及一种激光电源，并运用在三维激光雕刻机领域。其包括CPU控制模块、主电源电路模块、储能电容、双极型晶体管、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块以及泵浦氪灯。采用此装置，其能够为激光管提供稳定地电源，使整个装置能够可靠的工作，并且还可以通过调节电子开光双极型晶体管的关断来调节泵浦氪灯的能量输出。
Description
技术领域
本实用新型属于激光设备领域，尤其涉及一种激光电源，并运用在三维激光雕刻机领域。
背景技术
三维激光雕刻机应用于工业生产，平常三维激光雕刻机都需要连续工作，而且工作环境也很恶劣，激光电源对三维激光雕刻机能够正常工作起到关键的作用。因此也对激光电源稳定性提出一定的要求：
1、100-120Hz高频要求稳定工作20个小时；
2、脉冲形成时间短，易于控制(开光延时，初始脉冲能量低)；
3、过烧问题的电源解决方案；
4、稳定性要求(预燃板，温度漂移，输出功率稳定性)。
解决这些问题，是提高整个系统稳定性的最关键问题。
实用新型内容
为了克服上述技术问题，本实用新型的目的旨在提供一种激光电源，其能够为激光管提供稳定地电源，使整个装置能够可靠的工作，并且还可以通过调节电子开光双极型晶体管的关断来调节泵浦氪灯的能量输出。
为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：包括CPU控制模块、主电源电路模块、储能电容、双极型晶体管、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块以及泵浦氪灯；其中，所述CPU控制模块分别和主电源电路模块、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块电性连接；所述双极型晶体管的集电极端分别与主电源电路模块、储能电容电性连接，储能电容的另一端接地；所述双极型晶体管的栅极端和反馈控制电路模块电性连接；所述双极型晶体管的发射极分别和预燃电路模块、触发电路模块、泵浦氪灯电性连接。
进一步，所述双极型晶体管为N沟道增强型绝缘栅双极晶体管。
进一步，所述主电源电路模块包括充电单元和放电单元。
进一步，所述充电单元通过电感与储能电容电性连接，所述放电单元通过另一电感与储能电容电性连接。
进一步，所述反馈控制电路模块包括电压反馈单元和电流反馈单元。
进一步，所述电压反馈单元或电流反馈单元分别和双极型晶体管的栅极端电性连接。
本实用新型的有益效果：反馈控制电路模块中电压反馈单元采集储能电容的电压和电流反馈单元采集储能电容的电流，通过CPU控制模块控制主电源电路模块的充放电单元，从而使整个激光电源装置能够稳定可靠地工作。并且，CPU控制模块还可通过反馈控制电路模块控制电子开关双极型晶体管的关断，从而可以调节泵浦氪灯的输出能量。
附图说明
图1是本实用新型电路连接框图。
具体实施方式
本实用新型的激光电源运用在三维激光雕刻机领域，由图1可知，激光电源包括CPU控制模块、主电源电路模块、储能电容、双极型晶体管、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块以及泵浦氪灯。其中，双极型晶体管为N沟道增强型绝缘栅双极晶体管。
CPU控制模块分别和主电源电路模块、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块电性连接。
双极型晶体管的集电极端分别与主电源电路模块、储能电容电性连接，储能电容的另一端接地；双极型晶体管的栅极端和反馈控制电路模块电性连接；双极型晶体管的发射极分别和预燃电路模块、触发电路模块、泵浦氪灯电性连接。
主电源电路模块包括充电单元和放电单元。充电单元通过电感与储能电容电性连接，放电单元通过另一电感与储能电容电性连接。反馈控制电路模块包括电压反馈单元和电流反馈单元。电压反馈单元或电流反馈单元分别和双极型晶体管的栅极端电性连接。
工作原理：
电源上电后，首先启动预燃电路，使泵浦氪灯预燃，进入辉光放电状态。待氪灯稳定预燃以后，自动给整个控制电路上电，使整个电源系统工作。
首先由CPU控制模块发出充电信号，启动充电单元向储能电容充电，并且由电压反馈单元实时监控电容器上的电压，当电容器充电到预定值时，CPU控制模块便自动产生封锁信号关闭充电单元，此时电源处于稳压状态，即准备放电状态。当CPU控制模块产生放电信号时，触发放电单元，储能电容里的电荷向泵浦氪灯快速放电，若放电能量到达一定值便可使泵浦氪灯发光。
由于本实用新型所采用的激光雕刻机所需的电源工作电压较大，若采用恒压源供电，因电源内阻太小，每当脉冲放电过后储能电容充电的初期，充电电流过大危及电源安全，更为严重的是，当脉冲使泵浦氪灯连通时，过大的灯电流会引发炸棒事故。因此，本实用新型在储能电容一端设有反馈控制电路模块，其中反馈控制电路模块包括电压反馈单元和电流反馈单元，电压反馈单元实时采集储能电容的电压，并通过CPU控制模块控制充电单元，使电源电压保持预定的恒压值。电流反馈单元实时采集储能电容的电流，并通过CPU控制模块控制充电单元，使电源电流保持预定的恒流值。
在充电过程中，为了防止由于电压突然升高而造成充电瞬时电流过大，因此充电单元通过电感与储能电容电性连接。用电感限流，不仅能减少能量损耗。而且可以产生振荡充电，有利于重复频率的提高，以此保证驱动泵浦发光的脉冲地持续性。放电回路也需要串接一只电感，以免冲击电流太大而烧坏氪灯。
反馈控制电路模块中，在每个充电周期的前期和后期，由电流反馈单元和电压反馈单元分时地调控IGBT脉冲信号的宽度(PWM)，以实现恒压限流的充电要求。触发电路模块使氪灯内的氙气电离，即称氪灯点燃，其中，本实用新型的触发电路模块采用内触发式，这种触发方式有利于工作频率的提高。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (6)
1.一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：包括CPU控制模块、主电源电路模块、储能电容、双极型晶体管、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块以及泵浦氪灯；其中，所述CPU控制模块分别和主电源电路模块、反馈控制电路模块、预燃电路模块、触发电路模块电性连接；所述双极型晶体管的集电极端分别与主电源电路模块、储能电容电性连接，储能电容的另一端接地；所述双极型晶体管的栅极端和反馈控制电路模块电性连接；所述双极型晶体管的发射极分别和预燃电路模块、触发电路模块、泵浦氪灯电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：所述双极型晶体管为N沟道增强型绝缘栅双极晶体管。
3.根据权利要求1所述的一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：所述主电源电路模块包括充电单元和放电单元。
4.根据权利要求3所述的一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：所述充电单元通过电感与储能电容电性连接，所述放电单元通过另一电感与储能电容电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：所述反馈控制电路模块包括电压反馈单元和电流反馈单元。
6.根据权利要求5所述的一种激光电源，运用在三维激光雕刻机领域，其特征在于：所述电压反馈单元或电流反馈单元分别和双极型晶体管的栅极端电性连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107350640A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-17 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种高效率多波长激光打孔方法 |
| CN116499717A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-07-28 | 成都沃达惠康科技股份有限公司 | 一种基于激光晶体的测试系统 |
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2015
- 2015-04-28 CN CN201520264869.7U patent/CN204517136U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN107350640A (zh) * | 2017-08-15 | 2017-11-17 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种高效率多波长激光打孔方法 |
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