大功率半导体激光器电源地设计.pdf

大功率半导体激光器电源的设计 中文摘要 随着科学技术的高速发展，半导体激光器因其结构简单、体积小、加工工艺 成熟、使用方便等优点，已经被广泛应用于医疗、工业加工、国防、通信等诸多 领域。驱动电源是激光器的一个重要组成部分，对激光器的性能有着举足轻重的 作用，如果驱动电源设计的不合理，在驱动电流发生瞬间变化时可能导致激光器 被击穿。因此，设计一台稳定性强、效率高的驱动电源对提高整个激光器的稳定 性、安全性至关重要。 本文基于逆变技术实现了大功率半导体机器驱动电源的设计。该驱动电源主 要包含输入整流滤波、功率转换单元，输出整流滤波单元，以及脉冲控制单元。 本文重点采用了 SCR （可控硅）单端谐振逆变技术，利用 TL494 及外围辅助器 件来实现一个单脉冲触发信号，进而控制可控硅MGB50-12 导通，使电路在采用 一个开关器件的条件下，实现较大功率的输出。该电路具有结构简单、成本低廉、 便于维修、体积小，性能稳定等优点。 本文所设计电路的参数在MATLAB Simulink 中进行了改进和优化，最终通过 实验实测实现了驱动电源60V\20A 的输出，功率达1200W。该电路的工作频率大 于 10KHz ，整机效率可达到 83% 以上。电源在进行长时间测试后，器件工作状 态稳定，且具有较强的带负载能力，该设计对于国内大功率电源的研究起到了借 鉴的作用。在本文最后对半桥逆变进行了设计，完善了整体电源的设计，可为今 后更大功率输出电源的设计打下基础、提供技术支持。 关键词：半导体激光器，SCR 逆变，TL494，大电流，MATLAB 仿真 I Design of the Power Supply of a High-Power Semiconductor Laser Abstract With the rapid development of science and technology, semiconductor lasers, which has simple Circuit structure, small volume, easy to use and many other advantages, is extensively used in the field of medical treatment, industry, national defense, communicate and so on. Laser power which is used to drive laser work is one of the key parts of the Laser, whose performance quality plays a key role in laser working condition. If the design of driving power is unreasonable, it can lead to the laser to be punctured when the driving current is changing immediately. Designing of power may lead to laser can’t normal work, and that will affect peoples work efficiency and cause bad economic interests. Thus researching a kind of high stability and efficient driving power is particularly important on improving stability and safety of the whole laser. In this paper, based on invert technology, a high-powe