高性能大電流脈沖電源的設計與實現(xiàn)

《高性能大電流脈沖電源的設計與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、http://www.elecfans.com電子發(fā)燒友http://bbs.elecfans.com電子技術(shù)論壇高性能大電流脈沖電源的設計與實現(xiàn)曹海源胡婷婷韋尚方萬強孫斌盧常勇（武漢軍械士官學校光電技術(shù)研究所，湖北武漢430075）摘要本文針對高功率脈沖DPSSL對激光電源的要求，綜合運用了ARM7單片機控制技術(shù)、串聯(lián)VICOR模塊可調(diào)穩(wěn)壓源、IGBT功率器件及各種保護電路，設計并實現(xiàn)了小型、高效的半導體泵浦激光器驅(qū)動電源，具有電壓調(diào)節(jié)范圍寬、峰值電流高、控制精度高、良好的穩(wěn)定性和高低溫環(huán)境適

2、應性等特點。測試表明：電源整機運行穩(wěn)定可靠，達到了很高的技術(shù)指標要求，可廣泛應用于軍用激光測距、激光雷達、激光對抗等領(lǐng)域。關(guān)鍵詞驅(qū)動電源；ARM7；電流脈沖；IGBT；VICOR模塊中圖分類號TN248.4文獻標識碼BDesignandRealizationofHighPerformanceandStrongCurrentPulsePowerSupplyCao,Hai-yuanHu,Ting-tingWei,Shang-fangWan,QiangSun,BinLu,Chang-yong(Opto

3、-electronicsFacility,WuhanOrdnanceNoncommissionedOfficersSchool,Wuhan,Hubei,430075,P.R.China)Abstract:Inthispaper,accordingtotherequestofthehighpowerpulseDPSSL,wedesignandimplementacompact,highefficiencypowersupplyforDPSSL,whichcombinesthecontroltech

4、nologyofARM7MCU,tunablevoltagestabilizerusingVICORmodulesinseriesstructure,IGBTpowercomponents,closedloopadjustingcircuit,andvariousprotectivemeasures.Itisspecifiedaswidetuningrangeofthevoltage,highpeakcurrent,highcontrolprecision,highstability,higha

5、daptabilitytothehigh-lowtemperature,andsoon.Testandmeasurementresultsshowthatourpowersupplyoperatessteadilyandreliably,andwellmeetstherequestoftheperformanceindexintheproject.Itcanbewidelyappliedinmilitarylaserrangefinder,Lidar,lasercounterwork,andso

6、on.Keywords:powersupply;ARM7;currentpulse;IGBT;VICORmodule1引言DPSSL（DiodePumpedSolid-StateLaser）出現(xiàn)于八十年代末，與傳統(tǒng)的燈泵固體激光器相比，它具有效率高、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性高等特點，廣泛應用于軍事、航空航天等領(lǐng)域中。我國從九十年代中期也開始把DPSSL作為激光應用領(lǐng)域的一個新方向來重點研究。而作為DPSSL的泵浦源，大功率半導體激光器對驅(qū)動電源的要求非?？量?，不僅要提供幾十甚至上百安培的電流，而

7、且要求電流非常穩(wěn)定可靠。驅(qū)動電源已經(jīng)成為DPSSL在各個領(lǐng)域應用的核心技術(shù)，近幾年來一直是人們研究的熱點。本文的任務是研制DPSSL中大功率半導體激光器的脈沖驅(qū)動電源，根據(jù)系統(tǒng)的要求，電源輸出電壓為100V～200V連續(xù)可調(diào)，峰值電流為40A～80A連續(xù)可調(diào)，工作頻率為5Hz～40Hz可調(diào)，脈寬為150us～300us可調(diào)，脈沖前后沿轉(zhuǎn)換時間小于10us，頻率精度小于0.1％。同時，對驅(qū)動電源的保護機制和體積都有一定的要求。2系統(tǒng)設計原理脈沖電源的工作原理如圖1所示，它由DC-DC變換、直流可調(diào)

8、穩(wěn)壓控制、脈沖電流生成、穩(wěn)流控制等部分組成。本文的輸入為24V的低壓直流電源，工作電流達6A，可以采用功率匹配的直流穩(wěn)壓電源，也可采用聚合物鋰電池。DC-DC變換模塊和電壓調(diào)節(jié)電路將該直流低壓逆變成100V～200V的直流高壓，再采用特定的功率開關(guān)器件及其控制電路將直流高壓變成所需脈寬及頻率的電流脈沖，最后通過穩(wěn)流控制電路完成對脈沖電流的穩(wěn)流和整形，使其波形特征符合性能指標要求。http://www.elecfans.com電子發(fā)燒友http://bbs.elecfans.com電子技術(shù)論壇低壓