脉冲激光电源电路原理图

脉冲激光电源电路原理图脉冲激光电源电路原理图 脉冲激光电源的原理方框图如图 1 所示。它由触发电路、主变换器电路和高压充放电电路 等三大部分组成。其电路原理图如图 2 所示。 图 1 脉 冲 激 光 电 源 的 原 理 方 框 图 图 2 脉 冲 激 光 电 源 电 路 原 理 图 3 电路的工作原理 3.1 触发电路的工作原理 从图 2 可以看出，触发电路部分主要是由触发指示电路和触发电路组成，具体由 IC1 的 LBI 和 LBO 端，V1、LED、VD1 以及 K1 和 K2 来完成，当变换器通过变压器 T1、二极管 VD2 和 VD3 向电容器充电时，取样电路（由 R10、R9、W1、W2、W3、R1 组成）将其充电电 压值反馈给 IC1 的 LBI 与 VFB 端，一旦电压充到所需的电压值时（大约为 1kV 左右），这 时 LBI 端的电压值将大于 1.3V，LBO 端就会变为高电平，V1 导通，LED 变亮，指示出电压 已充到可以触发的状态。另外取样电路将反馈信号还送入 IC1 的 VFB 端，若反馈信号的电 压值1.3V 时，即刻关断变换器，使高压维持到所需的值上，触发器件由高耐压、大电流 的汽车级的晶闸管 BT151/800R 来担任。 3.2 主变换器的工作原理 主变换器电路主要是由 IC1（MAX641/642/643）、变压器 T1 以及 V2 等元器件组成的 单端反激式升压电路。其电路的核心部分为 MAX641/642/643，所以这部分电路的工作原理 分析以及 MAX641/642/643 的技术参数及其应用请查阅文献1。这里只给出高频自耦升压 变压器的技术资料，以供同行们在制作时参考。铁芯选用 4kBEE 型铁氧体，骨架选用与铁 芯对应配套的 EE19 型立式骨架，其技术参数如图 3 所示。 图 3 T1 变 压 器 的 技 术 参 数 3.3 充放电电路的工作原理 充放电电路主要是由电容 C7C10、C8C11、C9C12、C13、R14、升压变压器 T2 等 组成。当电容 C7C10、C8C11、C9C12 被充到所设定的高压值时，电容 C13 中的电压 也同时被充到所要求的电压值（300V 左右），这时闭合 K1 或 K2，晶闸管 V3 被触发导通， 电容 C13 中所储存的能量通过变压器 T2 的初级绕组放电，使次级绕组感应出约 10kV 左右 的高压，将激光器中的气体电离。在电离的同时，电容器 C7C10、C8C11、C9C12 中 所储存的能量将这个电离的过程维持到一定的时间，从而就得了所需的激光脉冲。 4 重要元器件的选择及技术要求 1）储能电容由于储能电容 C7C10、C8C11、C9C12 要在很短的时间内为激光器提 供足够大的能量，所以在选择该电容时，除了要求其具有足够高的耐压值（350V）以外， 还必须要求其具有快速充电和放电的特性，即应选择印有“PHOTOFLASH”的光闪电容。 2）升压变压器升压变压器除了其初级绕组供电容 C13 放电，以使次级电压升高到 10kV 以上外，还要满足当气体被电离以后，通过次级绕组将电容 C7C10、C8C11、C9C12 中的能量全部释放给激光器，以便能够激发出很强的激光束 来。所以次级绕组既要匝数多，又要电阻很小，同时还要满足耐高压的要求。变压器磁芯 选择环形 3kB 的铁氧体材料，初级绕组选用?1.0 的聚四氟乙烯镀银高压线绕制，次级绕组 选用?0.32 的聚四氟乙烯镀银高压线绕制，铁芯磁环选用外径 35，内径 12，厚度 10 的软 磁铁氧体。其技术参数如图 4 所示。 图 4 T2 升 压 变 压 器 的 技 术 参 数 3）MAX641/642/643 选择时几点说明 （1）MAX641 输出的 PWM 信号驱动 V2 所输出的方波幅度为 5