[发明专利]用于高功率CO2激光器的高压接收控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于大功率激光器的CO₂高压接收控制装置，适用于在激光切割机等领域。 

背景技术

大功率CO₂激光器是一种较为复杂的工业设备,不仅具有高电压、大电流的电源以及多密封面的真空腔体,而且必须保持工作气体成分、气压的动态稳定,同时在运行过程中产生大量的热量需要进行冷却,对温度变化也比较敏感。 

现有的激光器接收控制电路都是采用光耦隔离的方式，将光信号转换为电信号后再进行数字信号的放大，会导致抗干扰能力差，不能给予大功率CO₂激光器稳定的电压电流，影响激光器的正常稳定工作。 

目前为了提高CO₂激光机的功率，必须采用高电压的接受信号，所以激光器接收控制电路必须提高控制板输出高电压的能力。 

发明内容

本发明目的是提供一种能够将光信号转换为电信号并稳定地进行功率放大的接收控制装置。 

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：用于高功率CO₂激光器的高压接收控制装置，包括顺序连接的恒率电源、光纤接收器、DAC数模转换器、模拟开关、运算放大器模块和功率放大器；所述恒率电源用于将外部交流电转换成直流电，为光纤接收器、DAC数模转换器、模拟开关、运算放大器模块和功率放大器供电；所述光纤接收器用于接受外部光纤信号，并转换为数字信号送至数模转换器；所述数模转换器用于将串行输入的数字信号转换成模拟电流输出信号，输出至模拟开关。 

所述光纤接收器为三个或以上，其中两个光纤接收器与模拟开关的控制端连接，其他的光纤接收器均与DAC数模转换器连接。 

所述功率放大器包括场效应管和运算放大器；场效应管的漏极D通过两个串联的二极管D3、D4与地连接，源极S通过电阻R31与地连接，栅极G通过电容C20和电阻R30的并联电路分别与电容C19和电阻R29组成的并联电路、运算放大器的输出端相连接，电容C19和电阻R29组成的并联电路另一端经电阻R27与场效应管的源极S连接，还与运算放大器的反相输入端相连；运算放大器的正相输入端与模拟开关的输出端连接；恒率电源的负极输出端连接电阻R70后、与漏极D作为一对输出端，用于与激光器的输入端连接。 

本发明具有以下有益效果及优点： 

1.本发明输入端采用光纤接收器，降低了成本，抗干扰能力强。 

2.采用了模拟开关，方便实现了模拟信号之间的切换。 

3.采用了分段控制，可以通过短路帽来分别控制前四路与后四路的功率放大电路。 

4.本发明结构简单，操作方便，本身消耗的功率小，运行成本低，可在多种复杂环境下使用。 

5.本发明低成本，抗干扰能力强；方便实现了模拟信号之间的切换；方便实现分段控制。 

附图说明

图1为本发明电路结构框图； 

图2为光纤接收器接收电路原理图； 

图3为光纤接收器与数模转换器连接电路图； 

图4为功率放大器电路图。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。 

如图1所示，本发明之结构设计是这样实现的：接收控制板包括：恒率电源、光纤接收器、DAC数模转换器、模拟开关、运算放大器模块、功率放大器。其连接是：恒率电源与各器件相连接为各个器件提供直流电；光纤接收器分别 与DAC数模转换器和模拟量开关相连接；DAC数模转换器的输出端与模拟开关相连接；模拟开关与运算放大器的输入端相连接；运算放大器的输出端与功率放大器相连接。 

恒率电源具有整流、滤波电路，电源稳压电路，将交流115V电转换成直流电，为其他功能模块提供+5V，+15V，-15V直流电源。 

光纤接收器为多个，用于接受光纤数字信号，其中一个提供模拟量开关的控制信号，其他用于提供DAC数模转换器的时钟、上载、串行输入信号；； 

DAC数模转换器采用MAX543芯片，用于将串行输入的数字信号转换成模拟电流输出信号；MAX543串行输入端SRI、时钟信号端CLK、上载端LOAD的信号分别来自光纤接收器的数字信号；MAX543的输出端与运算放大器连接。 

模拟开关完成信号链路中的信号切换功能，采用MC14066；它的输入端与数模转换器的RFB端通过电阻连接；两个控制端分别与两个光纤接收器的4脚连接。输出端与运算放大器的输入端连接。