[實用新型]一種激光電源放電保護電路

有效

• 申請號: 201520394472.X
• 申請日: 2015-06-09
• 公開（公告）號: CN204947584U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 張小彬;杜雪琴;孫鐵民
• 申請（專利權）人: 大連淡寧實業發展有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/00;H02M9/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;郭德忠

技術領域

本實用新型涉及一種激光電源放電保護電路，具體涉及低功耗大功率輸出的激光電源放電保護電路，屬于光電技術領域。

背景技術

我國目前市場上的激光電源技術日漸成熟，但電源的體積、重量、成本卻不盡人意，設計要求、思路等一成不變。而半導體激光器在設計、材料、工藝等方面原因，實際使用過程中器件很容易損壞，即俗稱的半導體激光器的“嬌嫩性”，降低了設備運行的可靠性應用，特別是在在線儀器中的應用。半導體激光器易損的主要原因是供電電源在設計、制作等方面存在問題，從而產生浪涌導致器件損壞，并且目前市場需求是產品的精簡化，無論質量、重量、體積上都要求輕巧，這就凸顯市場需求一款無論質量、重量、體積、功耗等都能達到理想的半導體激光電源產品。

現有的半導體激光電源電路，整體存在重量大、功耗高輸出能力差、高低溫性能差、電子模塊組件易損壞的弊端。主要是供電電源電路設計上缺乏保護在異常狀況時宜發生電子器件擊穿損壞；電路設計接口繁多、信號控制繁瑣、控制邏輯冗余的弊端導致任何一點出現問題就導致激光電源工作異常；電源電路設計功耗過大，所需供電電壓范圍狹窄在供電電源惡劣時無法正常運作且極易損壞；電路設計上高低溫性能差，尤其儲能器件在極端環境下性能下降嚴重導致激光電源在極端環境下不能正常運作，嚴重制約產品覆蓋的需求市場；體積大、重量重也是嚴重制約其市場的重要弊端。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種激光電源放電保護電路，負載接入電路的正負極接口，利用外部充電設備接入電路的充電接口，外部放電驅動信號從脈沖輸入口進入，最高放電電流能達到250A，電流脈沖寬度受控于外部放電驅動信號寬度可調。

一種激光電源放電保護電路，該電路受控于上位機控制系統，輸出到激光發光二極管使用，該電路包括超級儲能電容CF18、四個機械接口、電阻RF6～RF11、電容CF26、CF27、二極管DF6、DF7和放電MOS管QF3；

其中，所述的四個機械接口分別為正極接口LOAD+、負極接口LOAD-、充電接口Externalchargingequipment和脈沖輸入口Pusle；所述四個機械接口為硬連接，起到連接外部控制信號和充電設備和負載輸出接口的作用；

所述放電MOS管QF3為大電流高電壓的N溝道MOS管，受控于外部產生的驅動信號經脈沖輸入口Pusle來控制負載放電電流和放電寬度；

電路連接關系為：RF6一端連接脈沖輸入口Pusle，另一端連接RF7、CF26，并連接放電MOS管QF3的控制端；

所述電阻RF7和電容CF26并聯后，一端連接電阻RF6對外部放電控制信號進行整形，另一端連接放電MOS管QF3的柵極；

電阻RF8一端連接負載的負極接口LOAD-，一端連接放電MOS管QF3的柵極；

所述電阻RF9、電容CF17和二極管DF6并聯后一端連接負載的負極接口LOAD-，另一端連接負載的正極接口LOAD+，其中二極管DF6正端連接負載負端，負端連接負載正端；

所述電阻RF10、RF1和RF93并聯后一端連接放電MOS管QF3的柵極，另一端連接大地即地線；

所述二極管DF7正端連接外部充電設備，負端連接儲能電容CF18。

進一步的，所述超級儲能電容CF18為超級儲能電容，外部充電設備通過二極管DF7向其充電，主要起到儲能和快速放電的作用。

所述電阻RF6、RF7、CF26共同起到對外部放電控制信號進行整形的作用；

所述電阻RF8起到在不進行放電時對負載進行限流的作用；

所述電阻RF9、CF17、DF6共同防止負載正負極反接保護的作用；

所述電阻RF10、RF11、RF93起到放電電流脈沖整形的作用；

所述二極管DF7防止放電時放電電流脈沖回灌，從而保護外部充電設備，防止外部充電設備和放電保護電路之間相互干擾而無法正常工作；

所述電路由儲能電容CF18使用了高低溫性能穩定超級鉭電容，儲存外部充電設備產生的所需能量，電阻RF9、電容CF17和二極管DF6保護電路當負載反接時，一旦電路被啟動工作，它們和電阻RF8共同限制了負載上電流并且通過二極管DF6消除掉加載在負載上的反接電壓；電源輸出脈沖信號最高電流達到250A，脈沖寬度受控于外部放電驅動信號寬度可調，極限寬度達到1ms。

有益效果：

1、本實用新型使用了超級儲能器件，在高低溫極端環境下仍能保證正常的能量電流輸出，且輸出具有保護措施。