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宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究

曹茹茹 王德玉 赵清林 李述

曹茹茹, 王德玉, 赵清林, 等. 宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 091002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170481
引用本文: 曹茹茹, 王德玉, 赵清林, 等. 宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 091002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170481
Cao Ruru, Wang Deyu, Zhao Qinglin, et al. Wide range voltage of diode laser driver[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 091002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170481
Citation: Cao Ruru, Wang Deyu, Zhao Qinglin, et al. Wide range voltage of diode laser driver[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 091002. doi: 10.11884/HPLPB201830.170481

宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究

doi: 10.11884/HPLPB201830.170481
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51407154

河北省自然科学基金项目 E2016203237

详细信息
    作者简介:

    曹茹茹(1994—), 女,硕士研究生,从事大功率半导体激光器驱动电源研究;15033563627@163.com

  • 中图分类号: TM461.5

Wide range voltage of diode laser driver

  • 摘要: 介绍了一种大功率、宽输出电压范围的半导体激光器脉冲驱动电源的设计方法。根据半导体激光器脉冲驱动电源高电压、大电流的工作特性需求,脉冲放电环节采用多模块级联与功率开关管线性控制脉冲放电相结合的拓扑结构,这样既实现了脉冲电流平滑稳定,又提高了输出电压等级与功率。充电环节采取LCC谐振变换器结构,其抗负载短路和开路的能力非常适用于脉冲放电场合。该脉冲电源输出参数为:电压0~1000 V,电流1~160 A,脉宽200~250 μs,频率100 Hz内可调,具备较宽泛灵活的输出范围,可适应不同规模的激光二极管阵列。最后,分别通过单模块、两模块与三模块小功率级联型驱动实验验证了采用多模块级联与功率开关管线性控制脉冲放电相结合方法的可行性。
  • 图  1  驱动电源系统框图

    Figure  1.  System block diagram of power supply

    图  2  三模块串联拓扑结构图

    Figure  2.  Three modules cascade topology diagram

    图  3  三模块并联充电阶段

    Figure  3.  Three-module parallel charging stage

    图  4  模块a退出工作后阶段

    Figure  4.  Current flow without module a

    图  5  电流闭环调节电路

    Figure  5.  Current closed-loop regulation circuit

    图  6  模块c两端电压和前级驱动信号波形

    Figure  6.  Voltage and driving signal waveforms of module 3

    图  7  单模块脉冲电流波形

    Figure  7.  Single module pulse current waveforms

    图  8  两模块脉冲电流波形

    Figure  8.  Two modules' pulse current waveform

    图  9  单脉冲电流波形

    Figure  9.  Single pulse current waveform

    图  10  三模块功率开关管驱动电压

    Figure  10.  IGBT's driving voltages for three modules

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-27
  • 修回日期:  2018-04-25
  • 刊出日期:  2018-09-15

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