[發明專利]一種儲能電容充電電路及脈沖激光電源

有效

• 申請號: 201611215725.8
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106602865B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 鄭毅;季云飛;朱虹;高中楠
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02J15/00;H02J7/00
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 于金平

本發明公開了一種儲能電容充電電路及脈沖激光電源。該儲能電容充電電路，包括：輸出電壓可調節的穩壓電源、電壓取樣模塊、第一控制模塊和第二控制模塊；其中，電壓取樣模塊，用于在穩壓電源為儲能電容充電的過程中，對儲能電容的電壓進行取樣，獲得電壓取樣信號；第一控制模塊，用于當電壓取樣信號大于第一閾值時，使穩壓電源停止為儲能電容充電；當電壓取樣信號小于第二閾值時，使第二控制模塊根據充電電流的大小，采用反饋控制的方式，調整穩壓電源的輸出電壓；第一閾值大于第二閾值。該脈沖激光電源包括儲能電容充電電路。本發明解決了充電電路為儲能電容充電時產生瞬間大峰值功耗及電流尖峰的問題。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，特別是涉及一種儲能電容充電電路及脈沖激光電源。

背景技術

半導體泵浦脈沖固體激光器是一種通過激光二極管光源泵浦固體激光工作物質，通過光學諧振腔及調Q裝置產生固定波長脈沖激光的固體激光器，其中激光二極管由半導體泵浦脈沖激光電源驅動。半導體泵浦脈沖激光電源輸出一定脈沖頻率、脈沖寬度和幅度的電流驅動激光二極管產生泵浦光，泵浦光泵浦固體激光工作物質產生激光。

由于激光二極管瞬時輸出功率高，平均功率相對較低，所以目前大多數脈沖激光電源都采用儲能元件進行電能量存儲，在電路中的儲能元件一般為電容。采用電容儲能的脈沖激光電源包括順序連接的充電電路、儲能電容裝置和脈沖放電控制電路。其中，充電電路以較低的功率為儲能電容裝置充電，儲能電容裝置通過脈沖放電控制電路為激光二極管提供較大的瞬時功率輸出。

通常由于應用條件的限制，對脈沖激光電源的供電電壓和功耗有一定的要求，因此必須通過電源變換電路將供電電壓轉換為激光二極管工作所需電壓，同時滿足脈沖激光電源的峰值功耗小于應用條件要求的最大功耗。在脈沖激光電源中，充電電路包括電源變換電路。充電電路在為儲能電容裝置充電時可以采用恒壓充電或者恒流充電。由于儲能電容裝置的負載為容性，且儲能電容裝置的電容工作在脈沖放電狀態，如果充電電路采用穩壓模塊為電容充電，那么在電容放電后電容電壓下降較大，穩壓模塊中的穩壓電源電路會產生較大的輸出電流尖峰，穩壓電源電路的輸入側也需要輸入較大電流，瞬時峰值功耗會很高，遠超出平均輸入功率限制指標，甚至對脈沖激光電源造成損害，因此充電電路一般選擇具有恒流充電控制功能的電源電路。當基于穩壓模塊通過外圍電路實現恒流控制時，如果僅采用電流取樣閉環反饋的方式控制穩壓電源電路的調節端，在儲能電容裝置充滿后電流趨近于零，儲能電容裝置輸出電壓最大，這時電容瞬時放電，電容電壓瞬時大幅下降，同樣會產生瞬間電流尖峰，產生較大瞬時功耗。

發明內容

本發明提供一種儲能電容充電電路及脈沖激光電源，用以解決現有脈沖激光電源瞬時功耗高的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案來解決的：

本發明提供了一種儲能電容充電電路，儲能電容充電電路，包括：輸出電壓可調節的穩壓電源、電壓取樣模塊、第一控制模塊和第二控制模塊；其中，所述電壓取樣模塊，用于在所述穩壓電源為儲能電容充電的過程中，對所述儲能電容的電壓進行取樣，獲得電壓取樣信號；所述第一控制模塊，用于當所述電壓取樣信號大于第一閾值時，使所述穩壓電源停止為所述儲能電容充電；當所述電壓取樣信號小于第二閾值時，使所述第二控制模塊根據充電電流的大小，采用反饋控制的方式，調整所述穩壓電源的輸出電壓；所述第一閾值大于所述第二閾值。