[發明專利]一種大功率激光電源控制系統與方法技術領域

無效

• 申請號: 201010576987.3
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102064466A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 何海鵬;高云峰
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/022
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科

技術領域

本發明涉及一種激光電源調節電變量領域，尤其涉及使用微控系統對激光電源進行反饋控制，使其穩定輸出的系統與方法。

背景技術

現有的激光器電源特別是氪燈激光電源的控制系統中，由于采用主控系統直接控制氪燈激光器電源輸出，主控系統直接檢測傳感器信號來判斷激光氪燈是否點著，直接發送模擬量電壓值來控制電源輸出電流值，然而在一些實際應用中，由于主控板到電源的控制信號線比較長，模擬量電壓值在傳輸過程中很容易受到環境的干擾，容易造成電源輸出電流值不穩定，造成氪燈點亮成功率低和氪燈電流值在工作中不穩定，特別是雙氪燈或者多氪燈激光器，經常造成激光器能量不均勻，使光斑能量不一樣，影響了激光工作效果。

發明內容

本發明實施例提供了一種大功率激光電源控制的系統與方法，旨在解決現有技術中由于主控板到電源的控制信號線比較長，模擬量電壓值在傳輸過程中很容易受到環境的干擾，使信號線電壓值不穩定，造成激光燈電壓電流值在工作不穩定的問題。

本發明時這樣實現的，一種大功率激光電源控制系統由一個主控系統與至少兩個分控系統組成，并且分控系統連接激光電源的一個控制端口，分控系統分別控制一個激光電源控制端口的電流輸出。首先是先給氪燈輸入一個默認設定電流值，然后通過傳感器采樣激光設備實際輸入的電流值，根據實際輸入的電流大小與激光設備預定輸入值進行比較，并根據對比的結果對激光電源的輸出電流進行反饋控制調節。

作為本發明的進一步改進，主控制系統通過串口方式與分控系統通信，通過接收與處理分控系統的反饋信號和發送控制指令信號來完成對分系統的控制。

本發明實施例提供的大功率激光電源控制方法，所述的方法包括如下步驟：

主控系統通過串口向分控系統發送電源輸出命令，該命令攜帶相應的輸出參數；

分控系統通過串口接收主控系統的控制指令與參數，并根據該指令與參數控制激光電源的輸出。

分控系統通過霍爾傳感器實時采集激光設備電源線上的霍爾電壓計算實際激光設備接收的電流大小數據，并根據采集的電流數據與預設電流數據對電源的輸出電流進行反饋微調。

分控系統通過串口向主系統返回分控系統的控制狀態數據，如當前輸出的電流，檢測到的激光設備輸入電流等工作狀態參數。

作為本發明的進一步改進，所述的方法還包括主控系統接收操作員通過鍵盤輸入的指令與參數或者采用默認的參數向分控系統發送控制指令。

本發明的有益效果是：由于采用數字串口通信方式對相對距離比較遠的激光設備的電源或其輸出進行控制，數碼量抗干擾性很強，所以就能很穩定控制激光器，使激光器輸出穩定能量，一方面提高激光燈點著成功率，使激光設備在復雜的工作環境中提供穩定的輸入電流；另一方面采用主從的控制系統，能提高多個激光器能量輸出一致性，穩定性。

附圖說明

圖1是本發明一種大功率激光電源控制系統提供的系統結構圖；

圖2是本發明一種大功率激光電源控制系統提供的主控系統結構圖；

圖3是本發明一種大功率激光電源控制系統提供的分控系統結構圖；

圖4是本發明一種大功率激光電源控制方法提供的通信過程流程圖。

具體實施方式

本發明實施例的提供的激光設備是雙氪燈激光器，當主控系統接到操作員發送啟動信號后，主控系統通過串口從分控系統獲取控制狀態參數，先判斷氪燈是否全部點亮，如果是，則主控系統與分控制系統通信，把操作員設定的電流值的信號發送給分控制系統，分控系統對恒流電源的輸出進行實時反饋調節，并向主控系統傳輸運行狀態數據，如果未能把氪燈全部點亮，則主控系統提示錯誤信息。

系統通過數模芯片MAX531輸出電壓模擬值（電壓模擬值是0V到3V）來調節電源輸出，延時一定時間（由于電源調節需要一定時間），再通過模數芯片MAX187采集霍爾傳感器返回的電壓值，該采集過程經過多次采樣取平均的方法獲取平均電壓值作為測量的霍爾電壓值，根據霍爾電壓與測試電流的正比關系，計算激光設備的實際輸入電流值，通過對比采樣的電流值與預定輸入值并獲取差值，判斷差值是否在設定差值之內。如果是在設定差值之內，就停止調節，并向主控制系統發送調整成功信息；如果不在設定差值之內，分控系統繼續通過數模芯片MAX531輸出電壓模擬值（電壓模擬值是0V到3V）來調節激光電源的電流輸出，直到差值在設定差值范圍之內才停止調節，同時實時把系統的狀態參數通過液晶顯示屏顯示，方便用戶的管理與操作。

下面結合附圖說明及具體實施方式對本發明進一步說明。