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脉冲激光充电电源

从早期的调压器整流充电,到后来的开关式充电电源,脉冲激光充电电源技术不断在迅速发展。脉冲激光充电电源的开关器件在谐振状态下开关条件大为改善,实现了电流谐振软开通和零电流关断,使得开关管和续流二极管的开关损耗大为减少。该类电源具有体积小、效率高、频率高,并且适应性广、调节范围大、电磁干扰小的特点,非常适合于激光电源而得到广泛的应用。以各种微处理器、DSP为核心的数字化控制技术,具有控制结构简单,控制方案灵活,精度高,可靠性高等特点,已经越来越广泛的应用于各种开关型脉冲激光充电电源中。

1 小功率场合常用的单端激励式变换电路

    单端激励式变换器电路(正激、反激)简单、使用元件少、易调试,非常适用于小型激光电源。这种开关型的的激光充电电源相对于传统的充电方式,已经彻底抛弃了在50 Hz下用工频变压器进行电压变化的传统方法,而是先将工频电压变换成直流,再采用开关变换电路和高频变压器将其变换成高频交变电压,并进行升压、整流后对负载充电。这种反激电路结构简单,是一种很适合于小功率激光器比如各种He一Ne激光器的电路结构,但其高频变压器利用率低,同样输出功率情况下对开关管的抗反压能力和允许通过的的最大电流要求高,不适用于作为大功率的气体脉冲激光充电电源 

2 全桥式PWM高频开关电源(高压侧带平波电抗器的方案)

    全桥式高频开关电源具有功率开关器件电压、电流额定值较小,功率变压器利用率高等优点,并且可以方便的实现各种控制方案,比较适合于作为中大功率脉冲激光充电电源 的主电路。

3 全桥式PFM高频开关电源《低压侧LC串联谐振方案)

    高频谐振变流技术为脉冲激光充电电源 的发展开辟了新的途经,谐振开关原理的目的是要改善半导体开关器件的开关条件,实现开关管的零压零流开关,减少开关损耗。谐振变换器有串联谐振变换器、并联谐振变换器和准谐振变换器等,采用这些谐振技术或其他软开关技术都是为了改善开关管的开通关断工作状态,更好的满足脉冲激光充电电源 的技术要求。为储能电容充电的DC一DC串联谐振式变换器(包括半桥式和全桥式)是一种应用比较广泛的电路,该电路在高压侧无平波电抗,恒流特性也较好,输出充电电流与负载基本无关,同时具有良好的短路特性,使该电路适用于高压大功率场合。这种以DSP为控制核心的高压大功率恒流开关电源,具有电路结构简单,控制灵活,精度高,可靠性高等优点。 

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