[其他]一種無變壓器穩流連續固體激光電源

無效

• 申請號: 87214389
• 申請日: 1987-10-17
• 公開（公告）號: CN87214389U
• 公開（公告）日: 1988-10-26
• 發明（設計）人: 寧喜發;姚建銓;李喜福;李昱
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02M5/257
• 代理公司: 天津大學專利代理事務所
• 代理人: 張銳,張強

本實用新型屬于激光電源技術領域。

在YAG、低溫冷卻紅寶石等固體激光器的泵浦技術方面，現有技術一般均采用三相調壓變壓器，并以幾十個大功率三極管列陣作為調整管實現穩流，因此使得電源過于笨重。另外，所用大功率三極管需嚴格選配，故此造價高、易損壞、穩流可靠性低、對外電網適應能力差。電源調壓部分有的采用半控或全控整流調壓，圖1顯示的是可控硅半控整流調壓，其缺點是可控硅的控制電路復雜，易受干擾。

本實用新型就是為了克服這些現有技術的缺點而發明的。圖2顯示了該電源的結構和技術方案。它由可控硅三相交流調壓器（1）、三相整流濾波電路（2）、電壓取樣電路（3）、電流取樣電路（4）、雙氪燈串聯負載（5）、觸發、預燃及降壓電路（6）、保護電路（7）、反饋控制網絡（8）組成。由電壓取樣電路（3）取出過壓信號輸入到保護電路（7）或由電流取樣電路（4）取出過流信號輸入到保護電路（7），再由保護電路（7）取出保護信號輸入到可控硅三相交流調壓器（1），以使其輸出為零，達到保護目的；由電流取樣電路（4）取出電流差分信號輸入到反饋控制網絡（8），由反饋控制網絡（8）取出穩流控制信號輸入到可控硅三相交流調壓器（1），以控制各相可控硅的導通角，達到系統穩流之目的；雙氪燈的啟動由觸發、預燃及降壓電路（6）完成；可控硅三相交流調壓器（1）的輸出交流電經三相整流濾波電路（2）給雙氪燈串聯負載（5）提供工作電流。

圖3顯示的是該電源的重要部分－反饋控制可控硅三相交流調壓器，該部分可獨立出來自成儀器，它不僅可廣泛應用于各種激光電源中，而且也可應用于使用三相電同時需要系統穩流的任何場合。可控硅三相交流調壓器（1）由該圖中的三相可控硅觸發器（9）、可控硅三相交流調壓中性線回路（10）、手動調壓電位器（11）組成；由手動調壓電位器（11）取出電位信號輸入到三相可控硅觸發器（9），由三相可控硅觸發器（9）取出脈沖觸發信號輸入到可控硅三相交流調壓中性線回路（10），以手動控制可控硅三相交流調壓器的輸出電壓。它不同于現有的類似圖1顯示的可控硅三相整流調壓，前者輸出為0－360伏連續可調的正弦交流缺塊波形，而后者則輸出為脈動直流缺塊波形，因此前者恰好取代三相調壓變壓器而后者則不能；由于前者采用合適的各相串聯電抗器，所以對電網的沖擊很小，在容性和電阻負載（正是用于激光電源中的情況）時，對輸出缺塊波形的突變點未見高、低頻振蕩、而對感性負載，采用阻容吸收回路較后者更易消除高、低頻振蕩。實測表明，只是在電源啟動瞬間才引起對電網的沖擊，而且其相對幅度小于0.02；若選擇串聯電抗器稍大些（大于理論值0.88毫亨），則對電網的瞬間沖擊更小；當電源正常工作后可認為對電網無沖擊。

一般來說，在額定負載（如40A直流電流通過氪燈）時，取各相交流電抗器的壓降為電源相電壓的0.04倍，所以交流電抗器的壓降應為0.04×220＝8.8伏；而通過進線電抗器的額定交流為40／1.26≈32安培，所以交流電抗器的電感量應為L＝X_L／ω＝（8.8／32）／314＝0.88毫亨。

由于該交流調壓器的三個輸出端均通過燈與中性線（重復接地線）形成交流通路，因此可將一些高、低頻干擾信號導入到地。故此本儀器抗干擾能力強，工作穩定可靠。

圖4顯示了三相可控硅觸發器（9）的具體電路，與A相同步的梯形波電源（12）為A相單結管振蕩器電路（15）提供過零梯形波電壓，從而使該單結管振蕩器產生的脈沖信號觸發A相的二個反并聯可控硅；與B相同步的梯形波電源（13）為B相單結管振蕩器電路（16）提供過零梯形波電壓，從而使該單結管振蕩器產生的脈沖信號觸發B相的二個反并聯可控硅；與C相同步的梯形波電源（14）為C相單結管振蕩器電路（17）提供過零梯形波電壓，從而使該單結管振蕩器產生的脈沖信號觸發C相的二個反并聯可控硅；而各相單結管振蕩器發出的第一個脈沖的相位均由加在各相三極管基極的一個共同的直流電位信號決定；該直流電位信號既可以是反饋控制網絡（8）的輸出也可以由手動調壓電位器（11）取得。