[實用新型]一種超大功率窄脈沖半導體激光電源

有效

• 申請號: 201820315551.0
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN208445496U
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 韓啟祥
• 申請（專利權）人: 江蘇德嘉源電子科技有限公司
• 主分類號: H02M9/06
• 分類號: H02M9/06;H01S5/042
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種超大功率窄脈沖半導體激光電源，其特征在于，包括APFC整流單元、LLC一次降壓單元、BUCK二次降壓單元、APFC采樣單元、APFC驅動單元、LLC采樣單元、LLC驅動單元、BUCK采樣單元、BUCK驅動單元和控制單元；其中，

所述APFC整流單元，用于將輸入的三相工頻交流電進行整流濾波后，輸出至所述LLC一次降壓單元；

所述LLC一次降壓單元，用于將整流濾波后的信號一次降壓，傳輸至BUCK二次降壓單元；

所述BUCK二次降壓單元，用于對一次降壓后的信號進行二次降壓后輸出脈沖電源；

所述APFC采樣單元、LLC采樣單元、BUCK采樣單元，分別對應用于采集APFC整流單元、LLC一次降壓單元、BUCK二次降壓單元的電源輸入電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流信號；將所述信號調理成標準的模數轉化器ADC輸入信號后通過ADC傳遞給所述控制單元；

所述控制單元由FPGA實現，用于完成APFC采樣單元、LLC采樣單元、BUCK采樣單元發送的電源電壓/電流采樣數據處理，并分別通過APFC驅動單元、LLC驅動單元、BUCK驅動單元將PWM驅動信號以及故障保護信號對應輸出至APFC整流單元、LLC一次降壓單元、BUCK二次降壓單元。

2.如權利要求1所述的一種超大功率窄脈沖半導體激光電源，其特征在于，所述APFC整流單元中包括緩起電路、輸入濾波電感、APFC電感、APFC整流電路和整流輸出濾波電容，其中：三相工頻交流電依次通過緩起電路、輸入濾波電感、APFC電感、APFC整流電路、整流輸出濾波電容輸出至LLC一次降壓單元。

3.如權利要求2所述的一種超大功率窄脈沖半導體激光電源，其特征在于，APFC整流單元中，所述整流輸出濾波電容由兩個電容串聯而成。

4.如權利要求2所述的一種超大功率窄脈沖半導體激光電源，其特征在于，所述LLC一次降壓單元包括第一功率開關管(K1)，第二功率開關管(K2)，第一電感(L1)，第二電感(L2)，第一二極管(D1)，第二二極管(D2)，第三二極管(D3)，第四二極管(D4),第一電容(C1)、第二電容(C2)和變壓器；

所述第一功率開關管(K1)的源極分別連接所述整流輸出濾波電容的正極以及第一二極管(D1)負極的公共端；所述第一二極管(D1)正極分別與所述第一功率開關管(K1)的射極、所述第二功率開關管(K2)的源極、所述第二二極管(D2)的負極和所述第一電容(C1)的一端連接；所述第二功率開關管(K2)的射極分別與第二二極管(D2)的正極、所述整流輸出濾波電容的負極、所述第二電感(L2)的一端和變壓器的原邊繞組的一端連接；變壓器的原邊繞組的另一端分別連接所述第二電感(L2)的另一端和所述第一電感(L1)的一端；所述第一電感(L1)的另一端連接所述第一電容(C1)的另一端；

變壓器的副邊繞組的兩端分別連接第三二極管(D3)的正極和第四二極管(D4)的正極，所述第三二極管(D3)的負極連接所述第四二極管(D4)的負極；所述副邊繞組的兩端之間設有一分接頭，第二電容(C2)一端連接該分接頭，另一端連接所述變壓器的副邊繞組兩端的其中一端。

5.如權利要求1所述的一種超大功率窄脈沖半導體激光電源，其特征在于，所述BUCK二次降壓單元包括多個同步BUCK電路；所述多個同步BUCK電路并聯輸出；所述同步BUCK電路包括：第三功率開關管(K3)，第四功率開關管(K4)，第五二極管(D5)，第六二極管(D6)，第三電感(L3)和第三電容(C3)；其中，

第五二極管(D5)并聯連接第三功率開關管(K3)，第六二極管(D6)并聯連接第四功率開關管(K4)，第三功率開關管(K3)的一端連接上一級同步BUCK電路的輸出，另一端連接第四功率開關管(K4)的一端和第三電感(L3)的一端；第三電感(L3)的另一端連接第三電容(C3)的正極和同步BUCK電路并聯輸出的一端；第四功率開關管(K4)的另一端和第三電容(C3)的另一端連接同步BUCK電路并聯輸出的另一端。

6.如權利要求1所述的一種超大功率窄脈沖半導體激光電源，其特征在于，所述控制單元的故障保護信號包括輸入過流信號、輸入欠壓信號、輸入缺相信號以及輸出過流信號。