[实用新型]半导体泵浦激光器一体化控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体泵浦激光器一体化控制器。

背景技术

激光聚光腔、驱动电源、Q开关、LED模块是半导体泵浦激光器的核心。由于LED模块作为光源，采用外购，LED驱动电源和Q开关驱动电源又是重中之重。中国由于半导体工业相对落后国外较多，又受到国外进口的限制，因而研制开发全固态激光器的起步较晚，还处于实验室水平。其中一个主要原因是驱动电源与国外技术水平差距较大，特别在半导体端面泵浦固体激光器驱动电源这一方面与国外的差距更大，基本上是一片空白。现有国产半导体激光器的Q开关驱动电源，LED模块的驱动电源借用普通的工控开关电源，无专业电源产品销售。进口的Q开关驱动电源价格昂贵，LED驱动电源也与业界主流控制软件接口不匹配。

常规工业控制辅助电源改制的电源不能完全满足激光器驱动的特殊要求。不具备数控功能，无法实现自动控制，并且手动调节时容易损害昂贵的LED模块。电源的EMC、可靠性指标欠佳，电源的稳压精度也不高，影响了联调效果，往往造成激光器不稳定的误导，对激光器本身的研究和产业化起不了支撑作用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种将LED驱动电源和Q开关驱动电源集成设计为半导体端面泵浦激光器提供专用驱动电源的半导体泵浦激光器一体化控制器。

本实用新型的技术方案在于：包括一个将交流电变换成稳定的高压直流电的PFC电路；一个将PFC电路的高压直流电变换为稳定的直流电输出的DC/DC电路；一个输出脉冲信号的RF功放电路；一个对PFC电路的输出电压/电流进行监测并根据监测结果对DC/DC电路的输出电压/电流进行控制的、对RF功放电路的脉冲的波形和频率监测并根据监测结果对脉冲的波形和频率进行调制的输出监测调制电路；一个给PFC电路、DC/DC电路、RF功放电路和输出监测调制电路供电的辅助电源。

本实用新型将Q开关驱动电源、LED模块驱动电源集成设计，为我国半导体泵浦激光器及驱动电源的产业化打下相应的基础，充分考虑到激光加工设备单机的需要，产品可以配套国内所有相同功率等级的激光加工设备，可广泛应用于科研领域、加工领域、医疗领域、演示领域等，具有很高的市场价值。填补由于国内暂无满足半导体泵浦激光器配套市场的LED和Q开关驱动一体化激光电源的市场空白。

本实用新型将通信电源技术引入到激光电源，在整流模块的设计中：采用有源功率因数矫正(APFC)技术，功率因数(PF)达0.98。采用通信技术中最可靠的双管正激变换器技术，保证激光电源工作时的高可靠性；超低压同步整流VS磁饱和放大器技术：对比研究超低压同步整流技术和磁饱和放大器技术，选择符合端面泵浦激光器驱动电源的效率要求的拓扑结构；将采用通信电源技术，按照国际标准，在EMC指标要求上，比国外同类产品更具竞争力；具备输入过欠压保护、输出过欠压保护、过流保护、过温保护、短路保护、防雷击、软启动、防反接等保护，有效提高电源和激光器的可靠性，防止出现异常状态时激光失控的现象。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详述。

图1为本实用新型的模块功能框图。

图2为本实用新型PFC电路框图。

图3为本实用新型DC/DC电路部分框图。

具体实施方式

图1中，包括一个将交流电变成稳定的高压直流电的PFC电路1；一个将PFC电路1的高压直流电变换为稳定的直流电输出的DC/DC电路2；一个输出脉冲信号的RF功放电路3，RF功放电路3包含混频器、RF电子衰减开关、功率放大、驻波比监测等；一个对PFC电路1的输出电压/电流进行监测并根据监测结果对DC/DC电路2的输出电压/电流进行控制的、对RF功放电路3的脉冲的波形和频率监测并根据监测结果对脉冲的波形和频率进行调制的输出监测调制电路4；一个给PFC电路1、DC/DC电路2、RF功放电路3和输出监测调制电路4供电的辅助电源5。辅助电源采用由3844构成的单端反激电路，实现三路隔离输出，其中原边一路+15v，副边两路(+15V，-5V；+5V)。