半導體(ti) 激光管(LD)和普通二極管采用不同工藝,但電壓和電流特性基本相同。在工作點時,小電壓變化會(hui) 導致激光管電流變化較大。此外電流紋波過大也會(hui) 使得激光器輸出不穩定。二極管激光器對它的驅動電源有十分嚴(yan) 格的要求;輸出的直流電流要高、電流穩定及低紋波係數、高功率因數等。隨著激光器的輸出功率不斷加大,需要高性能大電流的穩流電源來驅動。為(wei) 了保證半導體(ti) 激光器正常工作,需要對其驅動電源進行合理設計。並且隨著高頻、低開關(guan) 阻抗的MOSFET技術的發展,采用以MOSFET為(wei) 核心的開關(guan) 電源出現,開關(guan) 電源在輸出大電流時,紋波過大的問題得到了解決(jue) 。
由於(yu) 大電流激光二極管價(jia) 格昂貴,而且很容易受到過電壓,過電流損傷(shang) ,所以高功率僅(jin) 僅(jin) 有大電流開關(guan) 模塊還不能滿足高功率二極管激光器的要求,還需要相應的保護電路。要保證電壓、電流不要過衝(chong) 。因此,需要提出一整套切實可行的技術措施,來滿足高功率二極管激光器的需要。
1 係統構成
裝置輸入電壓為(wei) 24 V,輸出最大電流為(wei) 20 A,根據串聯激光管的數量輸出不同電壓。如果采用交流供電,前端應該采用AC/DC作相應的變換。該裝置主要部分為(wei) 同步DC/DC變換器,其原理圖如圖1所示。
Vin為(wei) 輸入電壓,VM1、VM2為(wei) MOSFET,VM1導通寬度決(jue) 定輸出電壓大小,快恢複二極管和VM2共同續流電路,整流管的導通損耗占據最主要的部分,因此它的選擇至關(guan) 重要,試驗中選用通態電阻很低的M0SFET。電感、電容組成濾波電路。測量電阻兩(liang) 端電壓與(yu) 給定值比較後,通過脈衝(chong) 發生器產(chan) 生相應的脈寬,保持負載電流穩定。VM1關(guan) 斷,快恢複二極管工作,快恢複二極管通態損耗大,VM2接著開通續流,減少係統損耗。
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