[发明专利]一种具有恒定功率充电的激光电源装置

说明书

技术领域

本发明涉及到一种激光电源装置，尤其涉及到一种能够实现恒定功率充电的激光电源装置。

背景技术

激光，即Laser。激光以它独特的单色性、相干性和方向性加上由此而来的超高亮度、超短脉冲，给科学和技术将带来了深刻的影响，伴随光电产业的兴起，激光科学与技术将在不断成熟和发展中逐渐成为光电产业的灵魂技术。目前，激光已广泛应用于通信、信息检测、医疗和精密加工与军事等许多领域。而激光电源是激光装置的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到整个激光器装置的技术指标。

传统的激光充电电源通常采用以下两种方式：一种是电网电压经过桥式整流直接向储能元件充电，这种方式的优缺点是电路简单、成本低，但充电电压随着电网电压的变化而变化，从而影响激光器输出能量的稳定度，而且充电电压不能任意设定；另一种方式是电容器整流采用变压器升降压开关电源技术，这种方法的优点是储能电容器电压可以任意设定，但是功率因数太低，由于一般采用固定电流或充电电流与电网电压成正比的充电电路，电源输出功率随电网电压变化而变化，且成本较高。

传统式的功率因数改善式电源一般都采用定电流充电的方式，但是通常工业用电网的电压变动范围又非常大，由于电网电压的变化会引起充电电路的充电能力不足或过剩，影响激光输出功率的稳定性。同时，在负反馈放电系统出现问题时，控制系统很难判断负反馈控制是否工作正常。因此，激光电源的充电功率始终保持一定就显得非常重要。

发明内容

鉴于以上问题，有必要提供一种功率恒定的激光充电电源装置，解决电网电压的变化而引起充电电路充电能力不足或过剩，影响激光输出功率的稳定性。本发明所采用的技术方案是：一种具有恒定功率充电的激光电源装置，包括一整流电路，一滤波电路，一功率充电模块；所述整流电路对外部电网电压进行整流，得到一单方向大脉动直流电压；所述滤波电路对所述整流电路产生的单方向大脉动直流电压进行滤波，得到一较平滑的脉动小的直流电压；所述功率充电模块与所述整流电路以及所述滤波电路连接，并利用所述滤波电路产生的平滑的脉动小的直流电压对外部储能元件进行充电；所述激光电源装置还包括一检测模块、一开关控制模块以及一功率控制模块；所述检测模块对所述功率充电模块进行检测，并产生一检测信号；所述开关控制模块接收所述检测模块产生的检测信号，并产生一开关控制信号；所述功率控制模块接收所述开关控制模块所产生的开关控制信号并产生一功率控制信号，同时以所述功率控制信号对所述储能元件的充电功率进行调试控制，使储能元件的充电功率保持稳定。

作为实现本发明的一种实施方式：所述的调试模块包括一电流检测电路、一电压转换电路、一脉宽调制电路以及一执行电路；所述电流检测电路用于检测功率充电模块的电流变化值，并产生一电流检测信号；所述电压转换电路与所述滤波电路连接，并根据所述滤波电路产生的平滑的脉动小的直流电压，产生一个与所述外部电网电压成反比的电压信号，所述的电压转换电路包括一模拟乘法器所组成的电路以及一运算放大器所组成的电路。所述脉宽调制电路与所述电流检测电路和所述电压转换电路连接，并根据所述电流检测电路产生的电流检测信号以及所述电压转换电路产生的电压信号，产生一脉宽调制信号；所述执行电路与所述脉宽调制电路连接，并根据所述脉宽调制电路产生的脉宽调制信号对功率充电模块进行调制。

作为实现本发明的另一种实施方式：所述的调试模块包括一电流检测电路、一乘法电路、一功率比较电路、一脉宽调制电路以及一执行电路；所述电流检测电路用于检测功率充电模块的电流变化值，并产生一电流检测信号；所述乘法电路与所述滤波电路和所述电流检测电路相连接，并根据所述滤波电路产生的平滑的脉动小的直流电压以及所述电流检测电路产生电流检测信号，把所述的直流电压和所述的电流检测信号进行相乘产生一功率信号；功率比较电路根据所述乘法电路产生的功率信号与预先设置的功率进行比较，得到一功率比较信号；脉宽调制电路根据功率比较电路所产生的功率比较信号，产生一脉宽调制信号；所述执行电路与所述脉宽调制电路连接，并根据所述脉宽调制电路产生的脉宽调制信号对功率充电模块进行调制。

本发明能够实现激光充电电压装置的充电功率恒定，解决因电网电压的变化而引起功率充电模块充电能力不足或过剩的问题，整个电路结构简单易于实现。

附图说明

图1为本发明具有恒定功率充电的激光电源装置的系统结构框图；

图2为本发明具有恒定功率充电的激光电源装置的一种实施方式的结构框图；

图3本发明具有恒定功率充电的激光电源装置的另一种实施方式的结构框图。

具体实施方式