發(fā)布時間：2017-05-25 08:07

  本文關鍵詞：觸發(fā)預燃一體化脈沖固體激光器電源的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：自問世以來,激光以其巨大的生命力推進了光電子技術及其相關行業(yè)的發(fā)展,應用遍布各個領域。脈沖固體激光器電源是激光器中最重要的組成部分之一,隨著激光器應用的不斷擴大,對電源的技術性能、可靠性、可維護性等要求也越來越高。本文的研究內容正是基于材料加工領域對激光器電源性能指標要求而展開的。針對傳統(tǒng)脈沖固體激光器電源結構復雜,體積大等缺點,本文做了一些相應的改進,優(yōu)化電源結構,將觸發(fā)電路與預燃電路結合為一部分,通過改變控制方式,使其在觸發(fā)階段為電壓源,預燃階段為恒流源,做到電源觸發(fā)可靠,能夠一次點火成功；對于觸發(fā)階段所需高壓,采用兩級變壓器升壓來達到要求值；產生激光,需要電源對固體激光器進行大功率放電,目前尚無法用平均功率與此相當?shù)碾娫粗苯庸╇?本文采用電容作為儲能元件,從低平均功率電路積累所需能量,然后電容儲能達到一定值后向固體激光器放電；對于儲能電容器的充電電路,分析對比了幾種常用方案,最終采用串聯(lián)諧振方式,對串聯(lián)諧振的工作過程進行分析,推導電路在工作過程中相關狀態(tài)量的函數(shù)關系式,得到電路的一些特性并為后期參數(shù)設計提供理論支持；針對儲能電容器在對脈沖氙燈初始放電階段di/dt過大,容易造成脈沖氙燈損壞的缺點,采用單節(jié)LC放電電路,并對其放電波形進行了分析與仿真；針對激光器工作可靠性的要求,本文也做了詳細的研究,增加了相關保護機制,減小激光器發(fā)生故障時對各元器件損壞的概率。通過仿真與實驗驗證證明了所設計的各部分電路應用的可行性,能夠達到固體激光器對供電電源的基本要求。對于保護電路的可靠性,進行了對電源破壞性較大的短路實驗,在發(fā)生短路5μs后,電源切斷固體激光器的供電,而且電源沒有受到損壞。
【關鍵詞】：脈沖固體激光器電源 觸發(fā)預燃 串聯(lián)諧振 恒流充電 電路保護
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義8-9
• 1.2 固體激光器簡介9-10
• 1.3 固體激光器電源研究現(xiàn)狀10-13
• 1.4 本文的主要研究內容13-14
• 第2章 負載特性分析與電路拓撲選擇14-22
• 2.1 引言14
• 2.2 脈沖固體激光器電源負載特性14-16
• 2.2.1 脈沖固體激光器電源的工作方式14-15
• 2.2.2 脈沖氙燈放電過程的伏-安特性15-16
• 2.3 電容器最佳充電拓撲的選擇16-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第3章 儲能電容器充放電設計22-31
• 3.1 引言22
• 3.2 串聯(lián)諧振恒流充電22-28
• 3.3 單節(jié)LC儲能放電設計28-30
• 3.4 本章小結30-31
• 第4章 硬件電路及參數(shù)設計31-45
• 4.1 引言31
• 4.2 電源結構和主要技術參數(shù)31-32
• 4.2.1 電源的主要性能指標31
• 4.2.2 電源結構31-32
• 4.3 儲能電容器充電電路設計32-35
• 4.3.1 高頻變壓器及諧振參數(shù)的設計32-33
• 4.3.2 控制電路的設計33-34
• 4.3.3 儲能電容器充電電壓調節(jié)顯示電路設計34-35
• 4.4 高壓觸發(fā)和預燃電路的設計35-37
• 4.4.1 預燃電路主拓撲35
• 4.4.2 高壓觸發(fā)和預燃控制電路設計35-36
• 4.4.3 高壓觸發(fā)電路設計36-37
• 4.5 儲能電容器放電電路設計37-40
• 4.5.1 儲能電容器放電主回路設計37-39
• 4.5.2 儲能電容器放電次數(shù)設置電路39-40
• 4.6 保護電路設計40-44
• 4.6.1 過流保護電路設計40-43
• 4.6.2 過壓保護電路設計43-44
• 4.7 本章小結44-45
• 第5章 硬件電路搭建和實驗結果分析45-52
• 5.1 引言45
• 5.2 主要電路仿真與實驗結果分析45-50
• 5.2.1 預燃電路實驗結果分析45-46
• 5.2.2 儲能電容器充電電路仿真分析46-49
• 5.2.3 儲能電容器充電電路實驗結果分析49-50
• 5.3 過流保護測試50-51
• 5.4 本章小結51-52
• 結論52-53
• 參考文獻53-58
• 致謝58

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王玨;王維明;趙健;宋刈非;;大功率短弧氙燈觸發(fā)器的設計[J];光電技術應用;2007年06期

2 張東輝;嚴萍;;高壓電容器充電電源的研究[J];高電壓技術;2008年07期

3 順迎;;激光應用中氙燈的觸發(fā)[J];激光與紅外;1972年09期

  本文關鍵詞：觸發(fā)預燃一體化脈沖固體激光器電源的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：393115