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半导体激光器重复频率脉冲功率电源研究

发布时间:2018-01-17 12:38

  本文关键词:半导体激光器重复频率脉冲功率电源研究 出处:《华中科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 重频电源 移相全桥 恒功率控制


【摘要】:随着半导体技术的不断发展,半导体激光器装置在军事行业、制造行业、计算机行业、电子通信行业、生物行业、医疗行业等领域广泛的应用,,半导体激光器电源作为供能量的部分,是半导体激光器装置不可或缺的一部分。 本文基于给出的技术指标,围绕用于半导体激光器的重复频率脉冲功率电源开展了系列研究。首先制定了将电源主电路分成三个部分的方案:前级电路(三相整流器和电容器组合整流电路)、中间级电路(移相全桥ZVS变换器)、后级电路(电流脉冲发生电路)。前级电流电路将三相交流电整流为直流点为中间级电路提供电;中间级电路可以平稳地向后级电路输送功率,也就是说中间级电路以恒功率状态工作;后级电路通过滞环在内部产生恒定的电流并且在内部形成续流回路,通过控制开关管输出重复频率的电流脉冲。 本文较为详细地分析了电源主电路的工作原理,给出了电源电路中元件参数选型的方法,并依照方法进行了设计。重点对中间级电路(移相全桥ZVS变换器)进行了数学建模,得到了开环传递函数。 提出了三种控制方法:恒电压充电模式、恒电流充电模式、恒功率充电模式,运用该三种控制方法对中间级电路和后级电路进行了仿真,验证了控制方法的正确性,并比对了三种控制方法各自的优缺点。 搭建硬件平台、编制控制程序、设计上位机界面进行了实验,得到了实验结果,证明了课题设计方案的有效性。并分析实验结果,对设计方案经行了优化。
[Abstract]:With the continuous development of semiconductor technology, semiconductor laser devices are widely used in military industry, manufacturing industry, computer industry, electronic communication industry, biological industry, medical industry and other fields. As a part of energy supply, semiconductor laser power supply is an indispensable part of semiconductor laser device. This paper is based on the given technical indicators. A series of studies have been carried out around the repetition rate pulse power supply for semiconductor lasers. Firstly, a scheme of dividing the main circuit of the power supply into three parts: the front stage circuit (. Three-phase rectifier and capacitor combination rectifier circuit. Middle stage circuit (phase shift full bridge ZVS converter, back stage circuit (current pulse generation circuit, current generation circuit). The front current circuit rectifies three phase alternating current into DC point to provide electricity for intermediate stage circuit; The intermediate stage circuit can smoothly transmit power to the back stage circuit, that is to say, the intermediate stage circuit works in a constant power state; The latter circuit generates a constant current inside the circuit through hysteresis and forms a continuous current loop inside the circuit. The current pulse of repetition rate is output by controlling the switch tube. In this paper, the working principle of the main circuit of the power supply is analyzed in detail, and the method of selecting the parameters of the components in the power supply circuit is given. The middle stage circuit (phase-shifted full-bridge ZVS converter) is modeled mathematically and the open-loop transfer function is obtained. Three control methods are proposed: constant voltage charging mode, constant current charging mode and constant power charging mode. The correctness of the control method is verified, and the advantages and disadvantages of the three control methods are compared. The hardware platform, the control program and the upper computer interface are designed, and the experimental results are obtained, which prove the validity of the design scheme, and analyze the experimental results, and optimize the design scheme.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM46;TN248.4

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本文编号:1436234


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