[發明專利]用于中紅外超快激光器的數控驅動電源

有效

• 申請號: 202010439702.5
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111585157B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 周偉;鮮安華;王敬如;曹雪;王昊天;沈德元;陳祥;朱強;鄧磊;李雷;李仙尼;李博雅;王聰慧;黃曉楠;江佳怡
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: H01S3/09
• 分類號: H01S3/09;H01S5/042;H02M3/156
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 湯金燕

1.一種用于中紅外超快激光器的數控驅動電源，其特征在于，包括供電模塊、控制模塊、恒流模塊、穩壓反饋模塊、保護模塊、智能診斷模塊以及人機交互模塊；

所述供電模塊包括開關電源和直流24伏轉直流5伏可調模塊；所述控制模塊包括FPGA模塊、數模轉換模塊和模數轉換模塊；所述恒流模塊包括調壓電路、比較電路和基準電路，所述穩壓反饋模塊包括可調穩壓模塊、分壓模塊、示波器、電容器件、三端穩壓器和LDO低壓差線性穩壓器；所述保護模塊包括延時模塊和保護繼電器；所述智能診斷模塊包括第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器、第四霍爾傳感器和溫度檢測模塊；所述人機交互模塊包括串口屏；

所述開關電源的輸出端分別連接直流24伏轉直流5伏可調模塊以及第一霍爾傳感器，第一霍爾傳感器的另一端連接延時模塊，所述延時模塊依次連接電容器件、三端穩壓器、低壓差線性穩壓器和第二霍爾傳感器，第二霍爾傳感器的輸出端接入恒流模塊的調壓電路，所述調壓電路、比較電路和基準電路共地，基準電路的輸出端串聯第三霍爾傳感器后依次連接比較電路和調壓電路，所述調壓電路串聯第四霍爾傳感器，并連接保護繼電器，保護繼電器的電流輸出端連接可調穩壓模塊，保護繼電器的控制信號輸入端連接數模轉換模塊，可調穩壓模塊連接分壓模塊，分壓模塊的輸出端分別連接負載端和示波器，直流24伏轉直流5伏可調模塊分別連接控制模塊中FPGA模塊的供電端和串口屏的供電端，模數轉換模塊的模擬量輸入端連接第一霍爾傳感器、第二霍爾傳感器、第三霍爾傳感器、第四霍爾傳感器、溫度檢測模塊、以及示波器的信號端，模數轉換模塊的數字量輸出端連接FPGA的信號輸入端，數模轉換模塊的模擬量輸出端分別連接調壓電路、保護繼電器、可調穩壓模塊，數模轉換模塊的數字量輸入端連接FPGA的信號輸出端，FPGA模塊的串口通信接口連接串口屏的串口通信接口；

其中，所述控制模塊用于根據示波器檢測到的電流紋波信號，經過遺傳算法的有限次數運算后，選擇輸出電流紋波系數最低的濾波電路。

2.根據權利要求1所述的用于中紅外超快激光器的數控驅動電源，其特征在于，所述供電模塊負責對輸入的電信號進行初步整流，輸出直流電信號，以驅動控制模塊；

所述控制模塊用于對負載端產生的運行數據進行計算處理，向恒流模塊發送恒流控制信號，向穩壓反饋模塊發送穩壓信號；

所述恒流模塊用于根據控制模塊發送的恒流控制信號對輸入負載端的電流進行恒流及濾波；

所述穩壓反饋模塊用于將監測到的負載端電流的紋波系數實時反饋到控制模塊，并根據控制模塊發送的穩壓信號調整濾波電路；

所述保護模塊用于保護電路及負載，以避免過流或過壓導致的電路和負載損壞；

所述智能診斷模塊用于將獲取的電流、電壓和溫度參數實時反饋給控制模塊，使所述控制模塊生成恒流控制信號和穩壓信號；

所述人機交互模塊用于提供控制界面和控制選項以及電源內部各參數的顯示。

3.根據權利要求1所述的用于中紅外超快激光器的數控驅動電源，其特征在于，所述可調穩壓模塊包括多個繼電器、1個數控可調電感、多個電容和1個數控可調電阻，通過電信號選通電感、電容、電阻所在支路的繼電器，其中各個繼電器的導通和閉合控制元器件所在電路的通斷，以實現不同元器件的選用，支持構建電感濾波模塊、電阻濾波模塊、電容濾波模塊和復式濾波模塊。

4.根據權利要求1所述的用于中紅外超快激光器的數控驅動電源，其特征在于，所述穩壓反饋模塊包括三級濾波網絡，所述三級濾波網絡對供電模塊的輸出進行濾波處理，輸出低紋波的電壓信號，使低紋波的電壓信號接入恒流模塊進行調制。

5.根據權利要求1所述的用于中紅外超快激光器的數控驅動電源，其特征在于，所述串口屏為電容觸摸串口屏，所述電容觸摸串口屏與FPGA模塊之間采用串口有線通信。