[實(shí)用新型]一種輸出功率恒定的固體激光電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320877104.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN203707857U
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱平安;何林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市光大激光科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/02
• 分類號(hào): H02J7/02;H01S3/09
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 李新林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及固體激光器電源，尤其涉及一種輸出功率恒定的固體激光電源。

背景技術(shù)

自1960年第一臺(tái)激光器誕生，激光技術(shù)與應(yīng)用的發(fā)展非常迅速，應(yīng)用到各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，激光加工技術(shù)也處在全面的發(fā)展和不斷的改進(jìn)完善之中，其激光設(shè)備已廣泛的應(yīng)用于航空航天、兵器制造、光通信、醫(yī)療器械、IT、電子器件、精密器械、鐘表眼鏡、首飾飾品、太陽(yáng)能、汽車配件、工藝禮品及其他激光對(duì)外加工服務(wù)等各種制造行業(yè)。并且從應(yīng)用的效果、加工的效率等方面看，激光加工技術(shù)已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)的加工技術(shù)；并得到迅猛的發(fā)展。而激光電源作為激光器的核心部分，其性能的好壞直接影響到整個(gè)激光設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)，關(guān)系到激光工業(yè)設(shè)備使用的加工質(zhì)量。

當(dāng)前的固體激光電源使用LC充電方式，主電路拓?fù)洳捎梅歉綦xBOOST或BUCK電路，有恒壓和恒流兩種控制模式。以恒定的電壓或電流給儲(chǔ)能電容器充電，提高充電效率，改善了電源的穩(wěn)定性，基本滿足了高重復(fù)頻率的要求。目前市場(chǎng)上還在大量使用這種類型的電源。其主要缺點(diǎn)是電源輸出功率隨電網(wǎng)輸入電壓變化而波動(dòng),激光輸出的能量不穩(wěn)定，功率因數(shù)太低，電源的諧波電流大，有較大的電磁干擾；安全可靠性不高，且生產(chǎn)成本高。其諧波電流污染的危害可概括為：1、對(duì)激光電源本身增大輸入損耗，降低整機(jī)效率無(wú)功損耗過大；2、對(duì)電網(wǎng)鄰近用戶的尖刺噪聲干擾，至使設(shè)備失控，配電裝置過電流過熱、溫升過高而起火，危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸出功率恒定的固體激光電源，本實(shí)用新型通過輸出功率可靠的充電電壓,來(lái)保證激光輸出能量精確、穩(wěn)定，有效地抑制了高次諧波電流的污染，顯著提高了電力的利用率，解決了因工業(yè)電網(wǎng)電壓的不規(guī)則的浮動(dòng)變化，而導(dǎo)致充電電路充電能力欠缺或飽和的問題，保證了激光電源充電功率的恒定。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案。

一種輸出功率恒定的固體激光電源，其包括有依次連接的EMI濾波模塊、整流濾波電路、充電開關(guān)控制模塊、實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊、實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊、隔離開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊、恒定功率輸出模塊和儲(chǔ)能模塊，其中：所述EMI濾波模塊用于抑制外部電網(wǎng)電壓產(chǎn)生的差模干擾和共模干擾；所述整流濾波電路用于對(duì)EMI濾波模塊輸出的電信號(hào)進(jìn)行整流和濾波，輸出平滑的脈動(dòng)直流電壓分別至充電開關(guān)控制模塊和恒定功率輸出模塊;所述充電開關(guān)控制模塊通過控制其導(dǎo)通狀態(tài)來(lái)控制主回路的充電狀態(tài)；所述實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊用于對(duì)主回路的電流和電壓信號(hào)進(jìn)行采集，輸出實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)至實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊；所述實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊用于對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果輸出PWM信號(hào)至隔離開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊；所述隔離開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)該P(yáng)WM信號(hào)驅(qū)動(dòng)恒定功率輸出模塊，以令恒定功率輸出模塊將整流濾波電路輸出的脈動(dòng)直流電壓變換恒定的電壓信號(hào)，并且輸出至儲(chǔ)能模塊。

優(yōu)選地，所述實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊還連接有多級(jí)聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置，所述多級(jí)聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置為過流保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過熱保護(hù)電路和過壓保護(hù)電路中的任意一種或者幾種的結(jié)合。

優(yōu)選地，所述充電開關(guān)控制電路包括有軟啟動(dòng)保護(hù)電路，所述軟啟動(dòng)電路用于調(diào)節(jié)電解電容的充電電流。

優(yōu)選地，所述實(shí)時(shí)檢測(cè)模塊包括電流檢測(cè)模塊、輸出電壓采樣電路、基準(zhǔn)電壓源電路和比較電路，所述電流檢測(cè)模塊用于檢測(cè)充電開關(guān)控制電路輸出電流的變化值，并且輸出電流檢測(cè)信號(hào)至實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊；所述輸出電壓采樣電路對(duì)固體激光電源的輸出電壓進(jìn)行分壓取樣，將取樣電壓傳輸至比較電路，所述基準(zhǔn)電壓源電路輸出基準(zhǔn)電壓至比較電路，所述比較電路將取樣電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出電壓檢測(cè)信號(hào)至實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊。

優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)模塊是霍爾電流傳感器。

優(yōu)選地，所述輸出電壓采樣電路由分壓電阻、運(yùn)算放大器和光電耦合器構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述實(shí)時(shí)監(jiān)控處理模塊包括有PWM控制器。

優(yōu)選地，所述恒定功率輸出模塊包括由DC-DC變換器、電感L1、二極管D1和電容C3構(gòu)成的boost升壓電路。

優(yōu)選地，所述DC-DC變換器為IGBT開關(guān)管。

優(yōu)選地，所述充電開關(guān)控制模塊包括有電阻R1和開關(guān)S1，電阻R1和開關(guān)S1相互并聯(lián)后連接于整流濾波電路的輸出端。