[發(fā)明專利]激光器冗余備份電源

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210431822.6
• 申請日: 2012-11-01
• 公開（公告）號(hào): CN102904328A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉俊文;侯瑋;林學(xué)春;李晉閩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H02J9/00
• 分類號(hào): H02J9/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光器冗余備份電源。

背景技術(shù)

目前，全固態(tài)激光器已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，而工業(yè)生產(chǎn)過程對(duì)激光器的可靠性提出了非常嚴(yán)格的要求，如果生產(chǎn)線上的激光器發(fā)生故障，會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)工廠造成巨大的損失。因此，技術(shù)人員需要不斷地提高激光器設(shè)備的可靠性以滿足生產(chǎn)需要。

目前在通訊電源、計(jì)算機(jī)電源或UPS中已經(jīng)有比較成熟的冗余備份電源技術(shù)，但是通訊電源和計(jì)算機(jī)電源為恒壓電源，UPS屬于逆變電源，輸出為交流電，他們的輸出一般是不可調(diào)的，這樣，其冗余備份系統(tǒng)的控制方式就有別于輸出為恒流源且連續(xù)可調(diào)的全固態(tài)驅(qū)動(dòng)電源，所以并不能簡單地將現(xiàn)在常用的冗余備份電源技術(shù)應(yīng)用到全固態(tài)激光器的電源上。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，申請人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)激光器電源存在如下技術(shù)缺陷：采用單一電源驅(qū)動(dòng)的方式，在電源發(fā)生故障的情況下，整個(gè)激光器都無法繼續(xù)工作，所以并不能滿足工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)其高可靠性要求。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為解決上述的一個(gè)或多個(gè)問題，本發(fā)明提供了一種激光器冗余備份電源，以提高激光器電源的可靠性。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種激光器冗余備份電源，包括：控制模塊和至少兩臺(tái)并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)電源；驅(qū)動(dòng)電源，連接至激光器負(fù)載，用于為激光器提供負(fù)載電流；控制模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測每一驅(qū)動(dòng)電源的工作狀態(tài)，當(dāng)某一驅(qū)動(dòng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，增加其他正常工作驅(qū)動(dòng)電源的輸出電流來保持總的負(fù)載電流恒定。

(三)有益效果

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明激光器冗余備份電源具有以下有益效果：

(1)采用了冗余備份的電源，在一臺(tái)或數(shù)臺(tái)激光器電源發(fā)生故障的情況下，控制模塊通過加大其余可正常工作激光器電源的驅(qū)動(dòng)電流來保證系統(tǒng)總驅(qū)動(dòng)電流的恒定，從而可以實(shí)現(xiàn)在電源故障的情況下不間斷地為激光器提供驅(qū)動(dòng)電流，大大提高了激光器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性；

(2)在輸出端串聯(lián)大電流繼電器或其他開關(guān)器件，將故障電源與整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行隔離，從而避免了故障電源對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的影響；

(3)提供了水冷機(jī)流量保護(hù)功能，在水冷機(jī)發(fā)生故障的情況下，通過控制模塊關(guān)閉系統(tǒng)中所有并聯(lián)電源，從而避免了由于水冷機(jī)發(fā)生故障而對(duì)激光器負(fù)載產(chǎn)生損壞；

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例激光器冗余備份電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例激光器冗余備份電源中電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例激光器冗余備份電源工作的流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例激光器冗余備份電源關(guān)機(jī)流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例激光器冗余備份電源水冷機(jī)故障中斷服務(wù)程序流程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例激光器冗余備份電源中某臺(tái)電源發(fā)生故障的中斷服務(wù)程序流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。

本發(fā)明就是從激光電源入手，通過采用冗余備份驅(qū)動(dòng)方式來提高整個(gè)激光器設(shè)備的可靠性。同時(shí)，為了保護(hù)激光器的安全運(yùn)行，提供了激光器水冷機(jī)流量保護(hù)接口。

在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種激光器冗余備份電源。如圖1所示，本實(shí)施例激光器冗余備份電源包括：MCU控制模塊和三組供電模塊，該多組供電模塊中的每一組均包含驅(qū)動(dòng)電源和相應(yīng)的繼電器。其中，該三臺(tái)驅(qū)動(dòng)電源，分別通過相應(yīng)的繼電器連接至激光器負(fù)載，其實(shí)時(shí)地將自身的狀態(tài)上報(bào)至MCU控制模塊，并在該MCU控制模塊的指令下，共同向激光器負(fù)載提供電流；MCU控制模塊，用于在上述三臺(tái)驅(qū)動(dòng)電源中的某一臺(tái)電源發(fā)生故障時(shí)，將該電源的工作狀態(tài)設(shè)為“停止”，并根據(jù)外部的電流給定值和可以正常工作的電源數(shù)目重新計(jì)算每臺(tái)電源需要輸出的電流，通過增加其他電源的輸出電流來保持總的負(fù)載電流恒定。

以下分別對(duì)電源和MCU控制模塊做詳細(xì)說明。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本實(shí)施例激光器冗余備份電源中驅(qū)動(dòng)電源的數(shù)目不限于3個(gè)，其可以為大于2的任何數(shù)。