[发明专利]脉冲氙灯泵浦激光焊接机的调压电源

说明书

本发明涉及一种脉冲氙灯泵浦激光焊接机的调压电源，包括整流电路、储能电容、升压电路、整流电压采样电路、储能电容电压采样电路、电压调节控制电路；整流电路的输出正极连接储能电容的负极，升压电路的输出端与储能电容的正极连接；电压调节控制电路包括差分放大器；通过整流电压采样电路采集整流电路输出正极的电压输入差分放大器；储能电容电压采样电路采集储能电容正极电压输入差分放大器；电压调节控制电路根据差分放大器输出的反馈电压来控制升压电路的运行和停止，从而控制储能电容电压的宽范围调节，可以实现储能电容电压的宽范围调节，即可大于或等于整流输出的电压，也可小于整流输出的电压，并且功率器件少，体积大幅减小。

技术领域

本发明涉及激光电源技术领域，具体涉及一种脉冲氙灯泵浦激光焊接机的调压电源。

背景技术

脉冲氙灯泵浦激光器广泛应用于激光焊接，用于脉冲氙灯泵浦激光器的电源一般简称激光焊接电源。激光焊接电源是脉冲氙灯泵浦YAG激光器的能源，它向氙灯泵浦激光器提供泵浦能量，控制激光输出的能量，是一种用于氙灯泵浦YAG激光焊接机的电源装置，应用于首饰激光焊接机、模具激光焊接机和自动化激光焊接机等激光焊接设备。在激光焊接应用中，单次脉冲激光能量的波形影响焊接效果，脉冲氙灯泵浦YAG激光焊接电源的常用功率范围为1KW至20KW，脉冲电流范围30A至400A，脉冲宽度1毫秒至20毫秒。

现有用于脉冲氙灯泵浦激光器的电源有两种方式：A调流方式，工频交流电经过半波倍压整流滤波后，用开关斩波模块与空心电感控制氙灯的脉冲电流，滤波电容总容量达2万uF以上，对电网冲击干扰很大，空心电感的电磁辐射非常大；B调压方式，要求储能电容电压调节范围100V至500V，工频交流电直接整流滤波后，用半桥或者全桥电路进行调压，需要大功率的储能变压器、大功率谐振电感和谐振电容，电路复杂，功率器件过多，体积大，重量大，电网干扰比较大，成本过高。

综上所述，目前激光焊接机电源电磁兼容性差，体积大，成本高。当前国家电网正在推行新的电磁兼容标准，电源的效率、体积、重量、抗干扰性、纹波等都提出了全新的要求。传统的激光焊接电源功率损耗大，电路零件过多，效率低，电网干扰大，体积庞大。随着激光焊接技术的不断发展，使得激光焊接电源要求效率越来越高、体积越来越小，给电源设计提出了新的难题。因此，电磁干扰小、电磁兼容性高、高效率、小体积的激光焊接调压电源将成为发展的主流。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种脉冲氙灯泵浦激光焊接机的调压电源，可以实现储能电容电压的宽范围调节，即可大于或等于整流输出的电压，也可小于整流输出的电压，并且功率器件少，体积大幅减小。

本发明提供了一种脉冲氙灯泵浦激光焊接机的调压电源，包括：整流电路、储能电容、升压电路、整流电压采样电路、储能电容电压采样电路、电压调节控制电路；所述整流电路的输入端连接交流电源，所述整流电路的输出正极连接储能电容的负极，所述整流电路的输出负极接地；所述升压电路的输入端与所述整流电路的输出正极连接，所述升压电路的输出端与所述储能电容的正极连接，所述升压电路的控制端与所述电压调节控制电路连接；所述电压调节控制电路包括差分放大器；所述整流电压采样电路的采样端连接所述整流电路的输出正极，所述整流电压采样电路的输出端与所述差分放大器的负输入端连接；所述储能电容电压采样电路的采样端连接所述储能电容的正极，所述储能电容电压采样电路的输出端与差分放大器的正输入端连接；所述电压调节控制电路根据所述差分放大器输出的反馈电压来控制所述升压电路的运行和停止，从而控制所述储能电容电压的宽范围调节。

本发明中，储能电容的正极分别与续流二极管的负极连接，储能电容的负极和整流电路的输出正极连接，使得储能电容两端的电压差值可大于或等于整流电路输出的电压，也可小于整流电路输出的电压，储能电容的电压调节范围最低可以达到0V，储能电容可调电压的最高值取决于功率开关器件和储能电容的耐压值。相比现有技术中的调压方式，本实施例的方案能提供更宽的电压调节范围。