[实用新型]一种输出功率恒定的固体激光电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及固体激光器电源，尤其涉及一种输出功率恒定的固体激光电源。

背景技术

自1960年第一台激光器诞生，激光技术与应用的发展非常迅速，应用到各个技术领域，激光加工技术也处在全面的发展和不断的改进完善之中，其激光设备已广泛的应用于航空航天、兵器制造、光通信、医疗器械、IT、电子器件、精密器械、钟表眼镜、首饰饰品、太阳能、汽车配件、工艺礼品及其他激光对外加工服务等各种制造行业。并且从应用的效果、加工的效率等方面看，激光加工技术已经逐步取代了传统的加工技术；并得到迅猛的发展。而激光电源作为激光器的核心部分，其性能的好坏直接影响到整个激光设备的技术指标，关系到激光工业设备使用的加工质量。

当前的固体激光电源使用LC充电方式，主电路拓扑采用非隔离BOOST或BUCK电路，有恒压和恒流两种控制模式。以恒定的电压或电流给储能电容器充电，提高充电效率，改善了电源的稳定性，基本满足了高重复频率的要求。目前市场上还在大量使用这种类型的电源。其主要缺点是电源输出功率随电网输入电压变化而波动,激光输出的能量不稳定，功率因数太低，电源的谐波电流大，有较大的电磁干扰；安全可靠性不高，且生产成本高。其谐波电流污染的危害可概括为：1、对激光电源本身增大输入损耗，降低整机效率无功损耗过大；2、对电网邻近用户的尖刺噪声干扰，至使设备失控，配电装置过电流过热、温升过高而起火，危及电网的安全运行。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种输出功率恒定的固体激光电源，本实用新型通过输出功率可靠的充电电压,来保证激光输出能量精确、稳定，有效地抑制了高次谐波电流的污染，显著提高了电力的利用率，解决了因工业电网电压的不规则的浮动变化，而导致充电电路充电能力欠缺或饱和的问题，保证了激光电源充电功率的恒定。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种输出功率恒定的固体激光电源，其包括有依次连接的EMI滤波模块、整流滤波电路、充电开关控制模块、实时检测模块、实时监控处理模块、隔离开关驱动模块、恒定功率输出模块和储能模块，其中：所述EMI滤波模块用于抑制外部电网电压产生的差模干扰和共模干扰；所述整流滤波电路用于对EMI滤波模块输出的电信号进行整流和滤波，输出平滑的脉动直流电压分别至充电开关控制模块和恒定功率输出模块;所述充电开关控制模块通过控制其导通状态来控制主回路的充电状态；所述实时检测模块用于对主回路的电流和电压信号进行采集，输出实时检测信号至实时监控处理模块；所述实时监控处理模块用于对实时检测信号进行处理，根据处理结果输出PWM信号至隔离开关驱动模块；所述隔离开关驱动模块根据该PWM信号驱动恒定功率输出模块，以令恒定功率输出模块将整流滤波电路输出的脉动直流电压变换恒定的电压信号，并且输出至储能模块。

优选地，所述实时监控处理模块还连接有多级联动保护装置，所述多级联动保护装置为过流保护电路、欠压保护电路、过热保护电路和过压保护电路中的任意一种或者几种的结合。

优选地，所述充电开关控制电路包括有软启动保护电路，所述软启动电路用于调节电解电容的充电电流。

优选地，所述实时检测模块包括电流检测模块、输出电压采样电路、基准电压源电路和比较电路，所述电流检测模块用于检测充电开关控制电路输出电流的变化值，并且输出电流检测信号至实时监控处理模块；所述输出电压采样电路对固体激光电源的输出电压进行分压取样，将取样电压传输至比较电路，所述基准电压源电路输出基准电压至比较电路，所述比较电路将取样电压和基准电压进行比较，输出电压检测信号至实时监控处理模块。

优选地，所述电流检测模块是霍尔电流传感器。

优选地，所述输出电压采样电路由分压电阻、运算放大器和光电耦合器构成。

优选地，所述实时监控处理模块包括有PWM控制器。

优选地，所述恒定功率输出模块包括由DC-DC变换器、电感L1、二极管D1和电容C3构成的boost升压电路。

优选地，所述DC-DC变换器为IGBT开关管。

优选地，所述充电开关控制模块包括有电阻R1和开关S1，电阻R1和开关S1相互并联后连接于整流滤波电路的输出端。