[实用新型]一种用于激光器的高功率输出恒流驱动模块

说明书

本实用新型涉及一种用于激光器的高功率输出恒流驱动模块，以解决现有激光设备的电源部分，采用两级电源转换电路和一级电源转换电路输出的功率，均无法满足高功率激光器使用的技术问题。该驱动模块中电流监测与控制单元、输入电压监测单元、输出电压监测单元和参考电压发生单元分别与MCU控制单元的电流监测与控制信号输入端、输入电压监测信号输入端、输出电压监测信号输入端和VREF输入端连接；电流监测与控制单元通过电流信号输出I1端与保护单元连接；MCU控制单元的DAC输出端与保护单元相接；MCU控制单元的PWM输出端与开关电路单元相接；MCU控制单元还包括恒定电流控制信号输入端。

技术领域

本实用新型涉及恒流输出驱动模块，具体涉及一种用于激光器的高功率输出恒流驱动模块。

背景技术

高功率激光器在金属表面改性、材料焊接、板材切割等诸多加工制造行业中是必不可少的设备。高功率激光器一般由电源和光源两大部分组成，电源部分将电网电压转换为适合光源部分工作的电压，光源部分则是将电能量转换为光能量输出从而形成激光。因此，要开发高功率激光器，那就需要提高电源部分输出功率。

现有激光设备的电源部分，多采用两种模式：1、两级电源转换电路，即第一级采用降压恒压电路，第二级采用线性恒流或者恒压电路，目前线性恒流因无法输出高功率供光源部分使用，恒压电源则在使用过程中容易损坏光源都无法满足高功率激光器在金属熔覆行业的应用要求，已经逐步被淘汰。2、一级电源转换电路，直接将电网电压转换为激光器中光源部分的电压电流，能够满足功率500W以内的激光器，由于输出功率不大，远不能满足高功率激光器对于金属熔覆行业的要求。

因此，为了满足高功率激光器在金属熔覆行业的应用，现在亟需一种用于高功率激光器的高功率恒流驱动模块来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决现有激光设备的电源部分，采用两级电源转换电路和一级电源转换电路输出的功率，均无法满足高功率激光器使用的技术问题，提出一种用于激光器的高功率输出恒流驱动模块。

实用新型总体思路：本实用新型电路通过参考电压发生单元向MCU控制单元输入过电流保护参考电压信号，通过MCU控制单元逻辑运算后经DAC端输出DAC信号并经过数模转换后输出给第一运放，通过与电流监测与控制单元输出的电流信号对比判断电流是否在所需要的安全电流范围内，是否过流或异常，进而控制大功率晶体管的开或关。

将所需恒定电流值的控制信号输入MCU控制单元，通过将电流监测与控制单元、输入电压监测单元及输出电压监测单元的监测信号输送给MCU控制单元，MCU控制单元对信号进行逻辑处理和比较判断后，通过PWM端输出，调节PWM的占空比来调节输出功率，进而通过控制晶体管的开关间接控制和调节大功率晶体管，从而保证电流恒定输出。

本实用新型提出的技术方案为：

一种用于激光器的高功率输出恒流驱动模块，其特殊之处在于：

包括电流监测与控制单元、电压监测单元、保护单元、开关电路单元、MCU控制单元及参考电压发生单元；所述电压监测单元包括输入电压监测单元和输出电压监测单元；

所述MCU控制单元用于对输入的信号进行逻辑处理，并输出给开关电路单元和保护单元，MCU控制单元的电流监测与控制信号输入端、输入电压监测信号输入端和输出电压监测信号输入端分别连接所述电流监测与控制单元、输入电压监测单元和输出电压监测单元的输出端；MCU控制单元的参考电压VREF输入端连接参考电压发生单元的输出端，其恒定电流控制信号输入端连接外部恒定电流控制信号；MCU控制单元的DAC输出端连接所述保护单元，其PWM控制端连接所述开关电路单元；

所述保护单元包括数模转换模块和第一运放；

所述数模转换模块的输入端接MCU控制单元的DAC输出端，其输出端接第一运放的输入高端；