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摘 要
随着科学技术的飞速发展,半导体激光器技术已深入到国民经济和国防建设的各个领域。在远距离通讯,激光雷达,数字信号的存储和恢复,激光测距,机器人,全息应用,医学诊断等方面都有广泛的应用。但半导体激光器是一种高功率密度并具有极高量子效率的器件,对工作条件要求非常苛刻。在不适当的工作或存放条件下,会造成性能的急剧恶化乃至失效。所以,使激光器正常工作的激光器驱动电源就显得尤为重要。
该设计研究了一种稳压型宽范围的开关半导体激光器(LD)的驱动电源,利用单片机进行自动调节开关电源的绝缘门极晶闸管(IGBT)的占空比,从而使电源输出稳定的电压来实现LD的恒流驱动。该电源还能够根据不同规格LD在一定的范围内进行功率自适应调节。以单片机为主控制器,结合外围电路,采用PID算法实现了LD的功率自适应调节和恒流驱动。即它是一种基于开关电源的并且有功率自适应功能的LD驱动电源。
该设计采用了单片机作为主控制器,其接收的数据经A/D转换后,再与设定参数进行比较,然后把得到的处理结果送至D/A转换器,最后送入被控对象。硬件电路设计运用了模块设计的方法,主要包括了V/I转换模块、恒流源模块、D/A转换模块、以及采
样模块。
关键词:开关电源;半导体激光器;功率自适应;PID算法
Abstract
With the rapid development of science and technology, the semiconductor laser technology has penetrated into all fields of national economy and national defense construction. In telecommunications, laser radar, digital signal storage and recovery, laser ranging, robot, holographic applications, medical Diagnosis and other aspects has a wide range of applications. However, the semiconductor laser is a high power density and high quantum efficiency devices, is very demanding for working conditions. Improper work or storage conditions will result in a sharp deterioration in the performance of even failure. So, so the normal work of the laser drive power supply is very important.
This Design research a design of wide range pressure switches semiconductor laser driving (LD) power supply, the use of single-chip microcomputer for automatic regulating switch power insulated gate bipolar transistor (IGBT) duty cycle, so that the power supply output a stable voltage to achieve LD constant current drive. The power supply also can accord to different specifications of LD in a certain range of adaptive power regulator. Taking SCM as the control core, combined with the external circuit, using PID algorithm LD power adaptive control and the constant current driving. It is based on a switching power supply and power adaptive function of LD driving power supply.
This design uses a single chip control, the received data after A/D conversion, wi
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