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大功率脉冲激光电源充电变换器的研究

本文是作者在参与课题激光电源系统中的重要部分电网充电基础上,对电网接入的大功率恒流脉冲充电电源进行研究。该课题所研究的电源是从电网输入对储能电容实现恒流充电,并满足充电电压高、充电电流小、功率大等特点,为激光系统提供大功率泵浦能量。目前,我国在高压大功率恒流充电方面技术还不成熟,本文通过理论分析、数值仿真对高压大功率开关电源进行了研究。本文简要介绍了脉冲激光电源的国内外发展水平,电力电子技术的发展及其在激光行业中的应用。分析了现阶段几种典型的电容充电方式,详细阐述了它们的工作原理,比较其优劣,选择LC谐振恒流充电方式作为该大功率充电电源的充电方式。在结构选择上也比较了不同高压充电电路的结构,最终确定了脉冲激光电源充电系统的结构。进而详细的分析了整个脉冲激光电源系统的谐振工作原理,实现恒流充电的目的。计算激光电源的各个参数,其中对高频变压器的设计也很关键和重要。用MATLAB中的Simulink对该充电系统进行仿真,验证了脉冲激光  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

大功率泵浦半导体激光器脉冲电源的研究

半导体激光泵浦固体激光器(Diode Pumped Solid-State Laser,DPSSL)具有体积小、效率高、可靠性好、工作寿命长的优点,在国防、科研、医疗、加工等领域有着广泛的应用。DPSSL系统是利用激光二极管作为泵浦光源,激光二极管发出的激光被固体激光器中的工作物质吸收,固体激光器从而产生激光。激光二极管的驱动电流的稳定度和纹波电流可以改变其发出激光的光功率、中心波长和波长光谱线宽纹。固体激光器理想的泵浦激光是线宽比较窄、中心波长稳定和合适的光子强度。激光二极管要发出这样的理想激光,驱动电流必须稳定度高,纹波电流小。因此,大功率泵浦半导体激光器驱动电源是DPSSL系统中一项十分关键的技术。为此,本文开展了大功率泵浦半导体激光器驱动电源方面的研究工作。本文首先分析了半导体激光器的工作原理和特性,总结出了大功率泵浦半导体激光器对脉冲驱动电源的要求。然后认真分析该领域内研究成果,确定了由前级充电单元和后级脉冲放电单元脉...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

《激光与光电子学进展》1988年11期
激光与光电子学进展

小型优质的激光电源

曾是庞大装置的激光电源现已成了小型系统。使用新式技术和元件,经过精心设计的开关电脾崔其技术范围内可以工作几千小时而故无故障。 图1示出典型激光开关电源的框图。交流输入功率通过浪涌限流电路到整流器和滤波器,把交流转换成直流,并逐步升高到326V。然后通过一个晶体管开关,流到变压器,主晶体管开关把直流斩波成高频的交流电(约80~50KH活),以便加到变压器。 一能量经过变压器转移到倍压电路,此电路把变压器的次级电压提高到激光器工作所需的电压。倍压电路也把这种高压转换成直流。工作期间,探测激光器的电流并通过控制电路送回晶体开关,在这里适当保持“接通时间”和“关闭时间”一的关系,由此控制流过激光管的电流量‘电流装凳图1典型激光开关电沮 一般考虑 高频工作可使元件尤其是变压器的尺寸和重量都很小。传统市电频率装置所光用的庞大笨重磁铁被淘汰。变压器和隔离线路给电网和激光器提供电隔离,这乃是防止便用者触电的一种安全措施。 当电网接到激光电源后,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国激光》1988年08期
中国激光

接地栅闸流管——用于激光电源的新型开关元件

接地栅闸流管是在氢闸流管基础上发展起来 之间进行,阴极只起触发作用,相当于二极管,从而的,它是专门为激光电源设计、研究的。这种闸流管 降低了阻抗八2)电感量小,只有 15 nH,故脉冲电靠金属气态流传导电流,使用时把栅极接地,阴极上 流的前沿陡,因此导致染料激光效率高,输出大。加负脉冲触发电压。初步试验证实,ZSJll20/35型接地型栅闸流 曾将我们的 ZSJI-120/35型接地栅闸流管在染 管在激光电源中使用比氢闸流管好,是一种比较理料激光器上试用,情况良好。与采用 ZQM12000/...  (本文共1页) 阅读全文>>

《成都气象学院学报》1988年02期
成都气象学院学报

20kv激光器电源的一种新型稳流电路的C.A.D.设计

1 前言光外差探测要求光信号频率与光本地振荡器频率保持恒定,’否则差频信号不能通过中频1988年 成 都 气 象 学 院 学 报 第2期放大器而使设备失效。由于市电电压起伏,CO。激光管腔长的变化,管内气体组成的变化,管内压强的变化,以及管内等离子噪音电压的干扰等因素均会带来·“流过激光管的电流”变化。流过激光管的电流每改变lmA,激光频率将改变数兆赫之巨。稳定激光管电流以稳定光频,是激光大气探测、激光雷达,激光外差通讯等设备的重要措施之一。 计算机可打印出计算的341个数据,它包括29个结点电压值,52条支路及其中包含的元件上的电压、电流与功率的数逍。每改变一次电路工作条件,又可打印出两个表和34i个数据,先后共改变七种不同的电略工作条件,共可打印14个表,合计34l×7=2387个数据。此外,计算机还可打印出全部输入的拓朴信息及各种中间计算过程。 10.6微米波长的二氧化碳激光器,广泛用于激光大气探测,激光雷达,激光外差通汛...  (本文共11页) 阅读全文>>

《激光技术》1988年02期
激光技术

JB-1超小型高效He-Ne激光电源

随着H。一N。激光器越来越多地应用在各类便携式仪器中,例如用于激光测距仪、激光准直仪、激光经纬仪等等。为满足仪器总体设计中要求耗能少、体积小,重量轻等技术指标,因而要求He一Ne激光器直流变换电源做到小型化,效率高和工作稳定可靠。为此我们研制了J一1型徽光电源。与一般通用的He一Ne激光电源相比,该电源最大特点是所用元件节省一半岛胜发电压电路与工作电压合一,从而大大减少电源体积和重量,降低了成本。此外还具有触发可书工作稳定,效率高的特点。 一、电路工作原理一般H一Ne激光器直流变换电源的工作原理方框图如图1所示 一般直流变换电路采用双管堆挽反俄振荡电路,将直流电压变换成几千赫兹的矩形波电压,经脉冲升压变压器提升到高压。一路经倍压整流得到触发电压,,一路经桥式整流得甲 1 ZVI尤图1┌───┐│ 3 │└───┘1.稳压控制电路.2.推挽振荡电路;3.高压升压变压器,4.高压整流;5.倍压整流触发电路,6.He一N。激光器到宜流...  (本文共4页) 阅读全文>>

《长春光学精密机械学院学报》1988年01期
长春光学精密机械学院学报

小型高效率新型CO_2激光电源

言CO:激光器以它能量转换效率高,连续输出功率大等优点而在工业、农业、国防、医疗、通讯等方面得到广泛应用。但做为纵向激励激励源,国内一般还沿用5川:市电升压的方式,便用笨重的土频变庄器将电压升到几万伏的高庄;经整流、’摊波后供激光器使用;同时,为补偿气体放电的负阻特性,’‘篓崔特毅稳念的辉先放龟;,‘般使用了阻值是放电管等效内阻1乃左右的大功率电阻限流,龟源体积大,苯重、效率仅35肠左右。器件水平的提高,对激光电源提出了小型,可靠、高效率的要求,我们用可控硅变换器,将工频升高到loKC,研制出一种新型CO:激光电源。电源输出功率300一500丽,体积36 x24又18cxn3,重量小于10公斤,效率大于80肠,基本上达到了小型、高效率、稳流输出。二、设计原理口草习 在CO:激光电源中,升压变压器,高压滤波电容器、限流电阻的大小决定电源的重量,体积和效率。要使电源小型化,根本途径是提高电源的频率。 图.1是逆变器筒化电路,1是谐振...  (本文共5页) 阅读全文>>