基于DSP的高稳定性双路可控激光电源的开发与研究文案版

团队成员：薛慧云张巍峰指导教师：车延博滕文学校：天津大学基于DSP的高稳定性双路可控激光电源的开发与研究研究目标研究现状系统设计应用前景研究现状

对半导体激光器的研究，我国起步较晚，对其电源的研究上也大多继承国外成熟的理论。在现有的产品中，为了满足激光器对电流注入的要求，都使用线性电源作为输出电流调节。但是线性电源体积大，效率低，功率小，应用领域受到较大限制。相比之下，国外激光电源已取得不错的成果，电路集成化高，智能化程度高，但是价格昂贵研究现状

随着激光技术的发展，激光电源的应用领域越来越广阔，研制实用低廉的产品，将具有广阔的市场前景本设计，摒弃传统的线性电源设计，采用效率更高的开关电源，并且合理的器件选型，设计出的恒流源集成度高，可控性强，稳定性好，成本低，具有较高的市场应用价值。研究目标

设计出两路独立的输出电流满足要求的低噪声、高稳定性的恒流源电路，并配合激光系统的打标控制卡，实现基于DSP的控制，使其满足两个目标光纤激光器的正常工作。参数恒流源I恒流源II功率等级100W240W额定输入电压DC24VDC24V输入电压范围20V~30V20V~30V开关频率600KHZ600KHZ额定输入电流DC10ADC10A输出电压1.9V10.8V纹波系数<2%<2%目标负载K98S02F-10.00W-RKA3F-30.00W-R激光电源的尺寸及目标设计参数：目标负载恒流源I激光负载主要特性：

出纤功率10W光纤芯径105µm0.22N.A.波长915nm,940nm,976nm带1040nm-1100nm防反射功能应用领域：光纤激光器泵源医学材料处理恒流源II激光负载主要特性：出纤功率30W光纤芯径105µm0.22N.A.波长915nm,940nm,976nm带1030nm-1200nm防反射功能应用领域：光纤激光器泵源医学材料处理电源特点体积小重量轻集成度高稳定性强应用广纹波系数小系统的硬件设计系统硬件设计辅助电源的设计恒流源电路的设计采样放大电路的设计输入输出隔离滤波电路的设计有源滤波电路的设计控制电路的设计系统结构图主电路图电源正面核心器件DSP28035DC24V输入滤波电感滤波电感MOSFET恒流源II输出恒流源II输出电源背部核心器件AD8226SN74LVC4245AMOSFETAD8226采样电阻系统的软件设计主程序流程图中断程序设计TMS320F28035主要资源分配情况

模块管脚映射IOGPIO16-GPIO23上位机电流设定P0-P7输入GPIO5GPIO40对应4种告警信号的输出GPIO27E1-C（LM3150使能）GPIO31E2-C（使能恒流源I）GPIO30E3-C（使能恒流源II）ADADCINA7LIGHT_P1（种子源脉冲电流检测）ADCINA6LIGHT_P2（高反脉冲电流检测）ADCINA0TS-1-P(温度检测)PWMPWM3A频率跟踪脉冲输出PWM6ACUR-REF（占空比可调PWM输出）eCAPeCAP1TTL-PRXintGPIO2PLATCH(锁存信号输入）输出电流及纹波波形电流由开启到稳态再到到关闭的一个完整的过程恒流源在稳态时的交流纹波波形激光现场调试场景由图可以看出，激光器输出光功率正常，可以实现光功率的连续稳定可调应用前景恒流源的应用领域非常广阔，然而不少应该用恒流源供电的场合，不适当的使用了稳