Q系列驱动器使用手册桂林星辰.doc

Q系列声光Q开关驱动器使用手册 1 欢欢迎迎您您使使用用我我公公司司生生产产的的Q Q系系列列声声光光Q Q开开关关驱驱动动器器 为确保驱动器能够安全 正常 高效地为您工作 在使用Q系列Q开关驱动器之前 请您务必仔细 阅读本手册 本手册适用于Q系列标准产品 对于用户有特殊要求的特制产品 请仔细阅读手册中另附的特别 说明 请您打开包装箱 核对随机附件 除本手册 产品合格证 产品保修单外的其它随机附件参见附 图1 使用手册 一份 产品合格证 一份 产品保修单 一份 电源线 一根 15芯计算机针式插头 一只 射频线接头 一只 产品合格证和保修单产品合格证和保修单是驱动器享受维修服务的凭证 请妥善保存 目目 录录 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 2 1 简介简介 3 1 1 概述 3 1 2 型号说明 3 1 3 主要性能和技术指标 4 2 驱动器与驱动器与Q开关元件的阻抗匹配开关元件的阻抗匹配 4 3 安装及操作说明安装及操作说明 5 3 1 安装条件 5 3 2 电气安装连线 5 3 3 操作流程说明 7 4 控制面板及对外接口控制面板及对外接口 8 4 1 控制面板 8 4 1 1 数码窗 8 4 1 2 RUN STOP 运行 指示灯 8 4 1 3 ALARM 报警 指示灯 8 4 1 4 TEST 测试 指示灯 8 4 1 5 M1 M2 M3 指示灯 9 4 1 6 按键说明 9 4 1 7 电源开关 11 4 2 对外接口 14 4 2 1 外控接口的定义及应用 14 4 2 2 与上位机的通信 16 5 结构及工作原理结构及工作原理 17 5 1 Q开关元件的结构及工作原理 17 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 3 5 1 1 Q开关元件的结构 17 5 1 2 Q开关关断激光原理 17 5 1 3 Q开关进行Q调制 18 5 1 4 Q开关的等效阻抗 19 5 2 驱动器的构成及工作原理 20 5 2 1 开关电源 20 5 2 2 射频单元 20 5 2 3 主控单元 21 5 3 控制方式 21 5 3 1 M1控制方式 21 5 3 2 M2控制方式 22 5 3 3 M3控制方式 23 5 4 调制脉冲及出光控制有效电平的设置 24 5 5 保护逻辑 25 5 5 1 超温保护 25 5 5 2 外控保护 25 5 5 3 反射保护 25 6 异常现象释疑异常现象释疑 26 附图附图 27 联系方法联系方法 1 简介简介 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 4 1 1 概述概述 Q系列声光Q开关驱动器是本公司精心设计的高品质的声光Q开关 Acousto Otipc Q switch 驱 动电源 是原QSD系列声光Q开关驱动器的换代产品 内部由多个单片机进行控制 它能接受外部的控 制信号 产生带调制的射频信号输出到Q开关元件 从而对固体YAG激光进行开 关控制和波形调制 凭借着独特的控制方式和调制技术 Q系列声光Q开关驱动器高频功率稳定 工作可靠性高 关断激 光功率大 驱动器包括Q Q5 50 02 27 71 1 Q Q7 75 52 27 71 1等型号 可驱动电气参数相匹配的声光Q开关元件 驱动器的射频输出功率稳定好 输出波形失真很小 驱动阻抗 5 50 0 相匹配的Q开关元件时 驻波比小于1 2 驱动器内软件集成了功能强大的多种控制方式 还有功能完善和配置方便的外部接 口 因而 能适应不同的材料进行打标 雕刻 切割等应用 具有极强的通用性 本驱动器的具有独特的首首脉脉冲冲抑抑制制功功能能 如M1控制方式 它能缓慢地 打开 声光Q开关 有效地抑制第一个调制脉冲释放的峰值激光功率 消除标刻加工中常见的俗称为 火柴头 的现象 使每一个标刻点的深度更均匀 首脉冲抑制的时间可由用户根据需要 设置 驱动器配置有测测试试功功能能 能脱离上位机独立地工作 这使得对光路的测试和调整更方便 驱动器结构紧凑 参数设置 操作简 单快捷 驱动器有丰富的功能及接口信号 操作界面方便 诸多优点使得Q系列声光Q开关驱动器广泛应用于激光打标 雕刻 切割等激光加工领域 以及激 光演示 激光医疗等设备 1 2 型号说明型号说明 Q 50 27 1 X 供电方式代码 缺省 AC220V L AC110V 设计序号 1 2 3 4 5 谐振频率 例如27代表27MHZ 输出最大功率 例如50代表50W 产品系列代码 Q系列 1 3 主要性能和技术指标主要性能和技术指标 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 5 1 输出最大射频功率 Q50 X X X X 50W 如有特殊要求 请在订货时说明 2 驻波比小于等于 1 2 3 输入电网电压可选 订货时声明 AC220V 15 或 AC110V 15 4 接受标准TTL电平作出光控制信号 出光有效电平 高 低 可设定 5 M1 M2 M3三种控制方式可选择 M4 M5为备用 特殊方式 6 调制脉冲可由内部产生或外部输入 调制脉冲重复频率和释放时间可调 7 机内有过热保护 射频输出端短路 开路保护 外控保护等功能 有一报警信号输出到外控口 8 射频输出包络线下降时间小于120纳秒 开激光 上升时间小于700纳秒 关激光 2 驱动器与驱动器与Q Q开关元件的开关元件的阻抗匹配阻抗匹配 Q开关元件都装有阻抗匹配元件 可调电容或可调电感 用来调节Q开关元件的等效阻抗 使得 它的网络阻抗与Q驱动器相配 需对Q开关元件进行阻抗匹配调节时 建议由专业人员用专用仪器进行 以下方法仅供参考 1 必须使用Q9插头和阻抗5 50 0欧欧姆姆的的射射频频同同轴轴电电缆缆进行连接 2 把Q驱动器的射频输出端接到透过式射频功率计 再接到 Q开关元件 3 打开电源总开关 使处于STOP状态 Q驱动器有射频信号输出 4 测量驻波比 调节可调电容或可调电感 使驻波比越小越好 驻波比越大 相应的反射功率就越大 效率越低 关断激光功率小 越容易损坏 Q驱动器 同 时 Q驱动器向外部发射的射频干扰越大 因此 一定要使 Q开关元件网络阻抗与Q驱动器相配 降低 驻波比 一般地 驻波比应小于1 2 3 安装及安装及操作说明操作说明 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 6 3 1 安安装装条条件件 驱动器外形尺寸如附附图图2 2所示 驱动器面板尺寸符合标准的2U机箱相应尺寸 安装时请给驱动 器提供良良好好的的通通风风散散热热条条件件 驱动器侧面通风散热空间的宽度不小于5 5cm 驱动器上方通风散热空间 的高度不小于5 5cm 勿勿将将重重物物压压于于驱驱动动器器上上方方 后面空间的深度不小于1 15 5cm 要保持驱动器表面 清洁和干燥 3 2 电气安装连线电气安装连线 驱动器后视图如图一所示 应用接线示意图如图二所示 图一 后视图 应用接线示意图中各项描述 1 进线电源插座 带保险座 2 风机 3 射频输出插座 4 外控接口 5 接地螺柱 1 接地 驱动器机壳通过电源插座或接地螺柱的引出线接大地 要求遵守电气安全操作规程 保保证证 机机壳壳可可靠靠接接地地 2 电源 用截面积 1平方毫米的多股铜芯线电缆从电源插座正确接入电源 注注意意 Q Q系系列列Q Q开开关关驱驱 动动器器有有A AC C2 22 20 0和和A AC C1 11 10 0两两种种供供电电方方式式 接接线线错错误误将将导导致致驱驱动动器器损损坏坏 3 保险管 电源保险管为2A 4 外控接口 15芯计算机孔式插座 请参阅图二 图五 图六 用随机附件 15芯计算机针式针式插头 电源插座接地螺柱风机射频输出插座外控接口 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 7 连接外控信号线 用户可以根据自己的控制方式来配置外控接口 5 外保护接点 外控接口的8 15脚 为保护Q开关元件 用户可将Q开关元件上的热敏开关触点 温度正常时接通 或水保护触点 水压正常时接通 接到外控保护接点上 或者 不采用外保 护接点时 直接把外控保护接点短接 注注 外外保保护护接接点点须须接接至至无无源源触触点点或或直直接接短短接接 6 射频输出插座 必须用Q9插头和阻阻抗抗5 50 0欧欧的的射射频频同同轴轴电电缆缆做好连接线 将输出端连接到Q开关元 件上 注注意意 要要保保证证阻阻抗抗匹匹配配 连连接接可可靠靠 否否则则 射射频频反反射射过过大大将将使使驱驱动动器器处处于于保保护护状状态态 长长时时间间易易导导 致致驱驱动动器器损损坏坏 图二 应用接线示意图 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 8 3 3 操作流程说明操作流程说明 驱动器与上位机连接之前 请按以下流程进行测试和调整 1 按第3 3 1 1 节 3 3 2 2 节要求完成电气安装连线 2 用射频功率计测量驱动器输出功率 50W 和驻波比 1 2 3 进入功能菜单中 选择控制方式P00X M1 M2或M3 选择出光有效电平 数字调制 模拟调制 A00X 设置首脉冲抑制宽度FXXX 落笔延时bXXX 释放时间dXX 或使用默认参数 设 置 P001P001 b000b000 F150F150 d06d06 A001A001 L001L001 5 0KHZ5 0KHZ 4 在确保Q开关已有冷却水流通的前提下 合上电源总开关 电源指示灯亮 上电时处于 RUN状态 RUN 灯亮 按RUN STOP键切换到STOP状态 RUN 灯灭 然后按TEST键进入测试状态 TEST 灯亮 应出出光光 再按TEST键返回STOP状态 TEST 灯灭 应不不出出光光 5 将驱动器与上位机连接 按RUN STOP键切换为RUN状态 RUN 灯亮 由上位机控制驱动器运 行 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 9 4 控制面板及对外接口控制面板及对外接口 4 1 控制面板控制面板 控制面板如图三所示 图三 前视图 4 1 1 数数码窗码窗 4位LED数码显示窗 显示内部调制频率或菜单选项 4 1 2 R RU UN N S ST TO OP P 运运行行 指指示示灯灯 指示运行状态 RUN为运行状态 在此状态下 指示灯亮 驱动器受外部输入的信号控制 输出 相应的调制射频信号 STOP为锁光状态 此时指示灯灭 驱动器不受外部输入信号的控制 强制发出 关断 命令 无调制射频输出 Q开关工作在关断状态 此时 驱动器输出射频功率最大 4 1 3 A AL LA AR RM M 报报警警 指指示示灯灯 当驱动器出现过热 反射较大或外保护接点断开时 保护单元动作 报警 ALARM 指示灯亮 此时 无射频信号输出 4 1 4 T TE ES ST T 测测试试 指指示示灯灯 测试状态下的射频输出如图四所示 当处于测试状态时 指示灯亮 非测试状态则指示灯灭 测 数码窗运行指示灯测试指示灯报警指示灯 电源总开关型号标签控制方式指示 灯 保存 确认 键 增 减键 菜单选择 键 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 10 试状态下 驱动器不受外部输入信号的控制 强制性地发出 出光 命令 用户可以在此状态下进行 光路的测试与调整 测试状态下 选M1控制方式时 以当前内部调制脉冲周期输出射频 选M2 M3 控制方式时 全出光 射频全关断 选M4 M5控制方式时 以当前内部调制脉冲周期 首脉冲抑制 时间及4mS的周期出光 图四 测试状态波形 4 1 5 M M1 1 M M2 2 M M3 3指指示示灯灯 M1灯亮 处于M1控制方式 M2灯亮 处于M2控制方式 M3灯亮 处于M3控制方式 M1 M2灯同 时亮 处于M4控制方式 M2 M3灯同时亮 处于M5控制方式 4 1 6 按按键键说说明明 内部调制脉冲频率及参数的增 减键增 减键 用这两个键可在RUN STOP TEST状态下改变调制 脉冲的重复频率 频率在0 20KHZ 50 0KHZ的范围可调 进入菜单选项后 用这两个键可改 变参数及选项的设置 SELECTSELECT 菜单选择键菜单选择键 在 STOP 锁光 或 TEST 测试 状态下按此键可进入功能菜单 进入菜单 状态后 有下列开放的选项 M4 M5下测试波形 射频输出 M1下测试波形 射频输出 设当前内部调制周期为T1 低电平出光 T1 T1 当前首脉冲抑制时间为Tf M2 M3下测试波形 射频输出 低电平 即全出光 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 11 1 P001 P005 对应M1 M5控制方式 M4 M5为备用方式 2 bXXX XXX代表0 999 S 落笔延时 3 FXXX XXX代表50 999 S 首脉冲缓下降时间 4 dXX XX代表2 20 S 即释放时间 输出激光脉宽 5 A000 A003 A000 低电平有效 外部模拟电压设定 面板按键失效 A001 低电平有效 面板按键设定 数据通信设定 A002 高电平有效 外部模拟电压设定 面板按键失效 A003 高电平有效 面板按键设定 数据通信设定 参见 5 4 调制脉冲及出光控制有效电平的调制脉冲及出光控制有效电平的设设置置 节 6 L000 L002 锁定及恢复出厂参数 需密码进入 a 处于闭锁状态时 显示L000 当前菜单中其它项不可改 需开锁时如下操作 处于 L000 项时 按SAVE ENTER键确认 待出现 字样后 依次按密码键 依次按密码键 SELECTSELECT SAVE ENTERSAVE ENTER则自动转为开锁状态L001 b 处于开锁状态时 显示L001 当前菜单中其它项可改 需闭锁时如下操作 处于 L001 项时 按SAVE ENTER键确认 待出现 字样后 依次按密码键 依次按密码键 SELECTSELECT SAVE ENTERSAVE ENTER则自动转为闭锁状态L000 c 需恢复出厂参数时 使功能菜单处于 L002 项 按SAVE ENTER键确认 待出现 字样后 依次按密码键 依次按密码键 SELECTSELECT SAVE ENTERSAVE ENTER则自动恢复出厂参数并退出功能菜 单 出厂配置出厂配置 默认默认 参数为 参数为 P001P001 b000b000 F150F150 d06d06 A001A001 L001L001 数字 内部 调制频率为数字 内部 调制频率为5 00KHZ5 00KHZ SAVE ENTERSAVE ENTER 保存保存 确认键确认键 按下此键可将 调制频率 及 菜单选项 的当前设置保存 作为 下次上电默认的设置 RUN STOPRUN STOP 运行运行 锁光状态切换键锁光状态切换键 RUN状态时 按此键切换为STOP状态 测试状态时 此键无效 上电默认为RUN状态 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 12 TESTTEST 测试功能键测试功能键 测试状态是为了方便用户将驱动器与上位机脱离单独进行测试而设置的状 态 STOP状态下 按此键切换为测试状态 RUN状态下 此键无效 测试状态下 可进入功 能菜单改变参数及选项 测试波形见图四 4 1 7 电电源源开开关关 面板右侧绿色按钮为带指示灯的电源总开关 用于接通 关断驱动器电源 接通电源时 指示灯亮 4 2 对外接口对外接口 4 2 1 外外控控接接口口的的定定义义及及应应用用 图五 外控接口应用接线图 驱动器设有外控接口 接收外部输入信号并向外部输出保护信号 外控接口由一只15芯计算机针 式插头引出 图五为外控接口应用接线图 图六为外控接口机内线路图 外控接口的脚号及定义见表 外调制信号 外调制信号 公共端 5V输出电源 模拟设定 模拟设定 GND 公共端 数据信号 同步信号 外控允许 外控允许 外控触点 出光信号 报警 外控接口 15芯计算机针式插头 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 13 一 两种接法举例两种接法举例 外控接口接线方式一如图五a所示 进入功能菜单中 选择任意控制方式P00X M1 M2或M3 设 置首脉冲抑制宽度FXXX 落笔延时bXXX 释放时间dXX 选择出光有效电平 数字调制 模拟调制 为A001 如 P001P001 b000b000 F150F150 d06d06 A001A001 面板调制频率设为5 0KHZ5 0KHZ 图五a 使用面板设置调制频率面板设置调制频率时的外控接口接线 外控接口接线方式二如图五b所示 进入功能菜单中 选择控制方式P001 M1 设置首脉冲抑 制宽度FXXX 落笔延时bXXX 释放时间dXX 如 P001P001 b000b000 F150F150 d06d06 用短路片短接主控板 上的J JP P3 3插针 具体位置参见附图4 设备将自动接收外控口输入的调制脉冲信号 15芯计算机针式插头 外控接口 外调制信号 外调制信号 公共端 外控允许 外控允许 外控触点 出光信号 图五b 使用外控口输入调制脉冲外控口输入调制脉冲时的外控接口接线 公共端 出光信号 外控触点 外控允许 外控允许 外控接口 15芯计算机针式插头 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 14 图五c 使用外控口数据同步通讯控制外控口数据同步通讯控制时的外控接口接线 15芯计算机针式插头 外控接口 外调制信号 外调制信号 公共端 出光信号 数据信号 同步信号 公共端 模拟设定 模拟设定 5V输出电源 GND 外控允许 外控允许 图六 外控接口处机器内部线路图 表一 外控接口的脚号及定义 脚脚号号定定义义说说明明 8 15 外控接点 8 外控允许 15 外控允许 8 15脚短接时 驱动器正常工作 8 15脚断开时 驱动器工作在保护状态 无射频输出 7 ALARM 报警输出信号 正常时 7脚输出TTL高电平 报警时 7脚输出TTL低电平 外控接口 15芯计算机针式插头 公共端 外调制信号 外调制信号 GND 数据信号 模拟设定 模拟设定 5V输出电源 同步信号 公共端 出光信号 外控允许 外控允许 公共端 同步信号 数据信号 公共端 出光信号 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 15 1 9 外部调制脉冲输入 1 外调制 9 外调制 需外调制脉冲时使用 输入电平为TTL 电平 出光时间为G7的导通时间 用短路 片短接主控板上的JP3插针 JP5插针的 2 3脚 靠近JP6的一侧 方可 3 10 模拟调制脉冲频率外设定输入 3 模拟电压 10 模拟电压 信号幅值为0 1 5 0V 对应频率为 1 0 50 0KHZ 可从3 10脚输入电压 不 推荐使用此设定 14 出光控制信号 计算机的出光控制信号可由14脚 6脚 接入 14脚接正 6脚接负 输入为TTL电平 4 11 13 6 外部电源 4 11 外部电源 13 6 外部电源 11 13 6 脚提供了一组 5V的电源 供外控口接线使用 最大输出电流不允许超 过150mA 5 12 5 同步信号 12 数据信号 同步信号SYN 数据信号DATA可用于与上位机 通讯 具体通讯协议及使用方法可向本公司 相关人员咨询 注注 要求输入的控制信号为标准TTL电平 如输入其它电平的信号时 流经各光耦二极管的电流须满 足 1 导通时 电流大于5mA并小于10mA 2 截止时 电流小于0 1mA 4 2 2 与与上位机的通信上位机的通信 以 13 脚为地 利用 5 和 12 信号引脚可进行串行同步通信实现重复调制频率 落笔延时 重复调制频率 落笔延时 首脉冲宽度 释放时间首脉冲宽度 释放时间等参数设定 每次可进行上述任意一种参数设定 上位机以串行同步方式发送 数据到下位机 下位机收到合法数据立刻使数据有效 无返回应答 通信接口使用的 3 根信号线分别 是 引脚 13 COM 地线 引脚 5 同步 引脚 12 数据 平时同步 数据信号均为高电 平 同时为低电平大于 100ms 作为数据传送启始信号 数据帧长 32bit 同步信号周期 40ms 以上 占 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 16 空比 0 5 同步信号上升沿发送端改变数据信号 同步信号下降沿由接收端读取数据信号 高位在前 低位在后 也可以采用我公司提供的打印口并口通讯软件进行参数设置 每帧数据共 2 个字 32bit 先传送高位再低位 第一个字是命令字 第二个字是命令字非 作 为校验 命令字说明如下 D15 D13 001Q 驱动器重复频率参数 010Q 驱动器落笔延时参数 011Q 驱动器首脉冲宽度参数 100Q 驱动器释放时间参数 D12 D0 参数值 注 重复频率实际值重复频率实际值 10 10 重复频率参数值 其它实际值与参数值相同 定时误差小于重复频率参数值 其它实际值与参数值相同 定时误差小于 20 20 每次通信时间加间隔时间不小于每次通信时间加间隔时间不小于 2 2 秒秒 时序定义见图七 图七 同步通信时序图 5 结构及工作原理结构及工作原理 5 1 Q Q开关元件的结构及工作原理开关元件的结构及工作原理 5 1 1 Q Q开关元件的结构开关元件的结构 Q开关元件主要由石英晶体 压电换能器 阻抗匹配元件 射频插座和壳体组成 如图八 D31 D30D1D0 20ms 40ms 引脚 5 引脚 12 D29 100ms 100ms Q系列声光Q开关驱动器使用手册 17 图八 Q开关元件结构示意图 5 1 2 Q Q开关关断激光原理开关关断激光原理 声光Q开关 Acousto Otipc Q switch 是激光光学系统中一个重要的光学器件 它通过阻断 或不阻断光的谐振通道来抑制或允许激光脉冲产生 参阅图九 当不给压压电电换换能能器器施加射频信号时 Q开关的石英晶体保持其原有的常规特性 由N Nd d Y YA AG G棒 俗 称宝石棒 发射出来的平行光直接透过石英晶体 经前 后反射镜反射 形成正常的谐振 此时允许 激光输出 一旦给压电换能器施加射频信号 压电换能器在石英晶体内产生超声波 超声波在石英晶 体传输使它原有的光学特性发生变化 透过石英晶体的光线的折射角度亦发生变化 经反光镜反射回 的光线将会偏离 谐振终止 无法输出激光 因此 给压电换能器 施施加加或或撤撤除除射频信号 可以关关断断 和和输输出出激光 参阅图十 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 18 图九 Q开关工作机理示意图 5 1 3 Q Q开关进行开关进行Q Q调制调制 施加射频信号期间 激发激光进程停止 此时Nd YAG棒仍然受泵浦光源的照射 继续吸收并储存能 量 因而其中积累了大量能量 一旦撤除射频信号 光路谐振通道回复 激光器将在短时间内释放出 峰值功率巨大的激光脉冲 参阅图十一 有目的地给 Q开关元件施加上一系列射频脉冲群 周期性 的关断和释放激光 是从平均功率相对低的激光器中获得脉宽窄 峰值高的激光脉冲的绝妙手段 这 种波形控制方式通常称为Q调制 图十 典型出光控制示意图 低电平出光 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 19 图十一 典型Q调制控制方式示意图 5 1 4 Q Q开关的等效阻抗开关的等效阻抗 Q开关元件的等效电气线路如下图 从外部看 Q开关元件可以归结于图十二 它的阻抗 Z R X L C f j 其中X是电感L 电容C及频率f的函数 对于确定的中心频率 通常为 27 12MHz 40MHz 调节L或C 总可以使X等于零 于是Z等于R 等效于纯阻性50欧电阻 Q开关元 件 传输导线 Q驱动器三者阻抗一定要匹配 详见第5 章 图十二 Q开关的等效阻抗 L RC L Q系列声光Q开关驱动器使用手册 20 5 2 Q Q驱动器的构成及工作原理驱动器的构成及工作原理 Q驱动器是一种驱动Q开关元件工作的专用电源 它根据外部控制信号将相应的射频信号施加到 Q开关元件上 完成激光有无控制及波形调制 Q驱动器由以下五个部分组成 参阅图十三 开关电源 射频单元 主控单元 对外接口 控制面板 图十三 Q驱动器结构框图 5 2 1 开关电源开关电源 开关电源给射频单元提供电源 开关电源输入电压为AC220V 15 或AC110V 15 出厂时已配置 为其中的一种 一般情况下 未经本公司技术人员指导 用户不应调节开关电源 5 2 2 射射频频单单元元 为了防止射频泄漏干扰 射频单元密封在一个金属盒里 它产生频率为27MHZ或27 125MHZ的射 频信号 并在主控单元的控制下 输出相应射频包络序列波 从而控制Q开关元件的工作 射频单元出 现过热 输出端短路或开路时会向主控板发出保护信号使驱动单元无射频信号输出 射频单元的频率精度很高 波形失真小 因而驱动纯阻性50 的Q开关元件时 电气参数匹配得很 好 驻波比接近1 0 但是 如果Q开关元件 传输导线的波阻抗与射频单元不匹配 射频反射与驻波 比会变大 必须调整Q开关元件的阻抗使它与驱动器相匹配 否则 射頻反射过大 将会使驱动器进入 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 21 保护 注意 必需用阻抗为注意 必需用阻抗为5050欧的同轴电缆连接驱动器和欧的同轴电缆连接驱动器和Q Q开关元件 开关元件 5 2 3 主控主控单元单元 主控单元是驱动器的控制中枢 包括控制电源 调制脉冲的产生 控制方式及保护逻辑等四部分 电路 它接受来自面板和外控接口的信号 控制和保护射率单元的工作 同时 它把驱动器运行的状 态信号输到面板和外控接口 其中 控制电源为一个多组输出的开关电源 它给主控板提供了 VCC 12V 12V 5V等工作电源 5 3 控制方式控制方式 5 3 1 M M1 1控控制制方方式式 M1方式是一种带有Q调制功能和首脉冲抑制的控制方式 参阅图七 通过菜单的P001项可将当 前控制方式设定为M1方式 在出光控制信号 图七中为低电平 有效期间 驱动器输出的射频信号会自 动迭加上一串调制脉冲信号进行波形调制 T2为调制脉冲周期 T3为释放时间 T1为首脉冲抑制宽度 其中 T1包括落笔延时Tb及首脉冲缓下降时间Tf两部分 参阅图十四 选择 数字调制 时 调节面 板上的 键即可以改变调脉制冲的重复频率 通过菜单的bXXX项可设定落笔延时Tb FXXX项可 设定首脉冲缓下降时间Tf dXX项可设定释放时间T3 释放时间T3在2 20uS范围可调 其中20uS时调 制频率最高可到约35 0KHZ 调节T2时 Tb Tf T3不改变 参数设置请参阅2 2 2 2 5 5 6 6 节节 出厂默认配置为 出厂默认配置为 T2 5 0KHZ T3 6uS T2 5 0KHZ T3 6uS T Tb b 0 0 T Tf f 150 S 150 S Q系列声光Q开关驱动器使用手册 22 激光输出 射频输出 控制信号 低电平出光 图十四 M1控制方式 低电平出光 图十五 首脉冲抑制宽度 低电平出光 在出光控制信号有效之前 射频信号施加了相对长的时间 因而宝石棒内积累了相对多的能量 因此 第一个激光脉冲的峰值功率比后序脉冲的高得多 参阅图十一 第一个烧蚀点深度也比后序 的深得多 出现俗称 火柴头 的现象 因此 Q系列驱动器引入首脉冲抑制功能 从出光控制信号有效的第一个沿起 射频包络线在T1 时间内线性线性下降 图十五 使Q开关元件 缓慢 打开 抑制第一个激光脉冲的峰值功率 使首脉冲 的峰值功率跟后续脉冲的相等 消除 火柴头 现象 使标刻深度均匀 T1 首脉冲抑制宽度 Tb 落笔延时 Tf 首脉冲缓下降时间 控制信号 射频输出 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 23 5 3 2 M2M2控控制制方式方式 M2是一种射频输出信号跟随出光控制信号的控制方式 参阅图十六 图十六中控制信号的出光 有效电平为低电平 对于M2方式 射频输出信号快速跟随控制信号 射频包络线下降时间不大于 120nS 上升时间小于700nS 图十六 M2方式 低电平出光 5 3 3 M3M3控制方式控制方式 M3方式是一种较特殊的控制方式 M3的控制时序见图十七 图中出光有效信号设置为低电平 从每一个出光有效信号前沿起 射频 信号包络线在t1时间 首脉冲抑制宽度 内缓慢下降 而后维持于出光状态直至控制信号变为无效电 平 控制信号一旦变为无效电平 射频信号迅速出现并维持至控制信号再变为有效电平 M3方式经 常应用于塑料和木材等材料的加工场合 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 24 图十七 M3控制时序图 低电平出光 5 4 调制脉冲调制脉冲及出光控制有效电平的及出光控制有效电平的设设置置 内部调制脉冲由主控板上的CPU产生 调制脉冲的重复频率 调制频率 可由面板上的 键来改变或通过外控口通讯信号来设定 又称 数字调制 也可由外控接口 3 10脚 输入电压 线性地调节调制脉冲 参阅表一 又称 模拟调制 输入电压为5 0V时对应调制频率50 0KHZ 低 高电平有效指出光控制信号 外控口14脚 对应出光时段的有效电平 如图十八 通过菜单A001 A003项可选择采用 数字调制 或 模拟调制 选择 低电平有效 或 高电平 有效 出出厂厂时时默默认认设设置置为为A A0 00 01 1 低电平有效 数字调制 低电平有效 数字调制 射频输出 射频输出 出光控制信号 出光控制信号 图十八 低 高电平分别有效时的输出波形 Q系列声光Q开关驱动器使用手册 25 5 5 保护逻辑保护逻辑 当射频单元内部过热 射频反射较大或外保护接点开路时 保护单元动作 保护逻辑将封锁射频 输出 以保护射频单元的安全 同时报警