[发明专利]一种高精度的激光遥感数控电源电路

说明书

本发明公开了一种高精度的激光遥感数控电源电路，包括BOOST PFC模块、芯片隔离供电模块、主电路降压模块、MOS驱动模块、控制模块、采样模块。由于对变压器隔离驱动的次级，驱动MOS电路进行了优化改进，该变压器隔离驱动电路模块的设计可以得到低功耗，无负电压，且有着快速上升沿和下降沿的驱动波形。当系统采用100KHz较高的开关工作频率时，该变压器隔离驱动电路模块依然可以得到较强的驱动MOS能力，获得较低温升效果。该电路采用了全隔离的电路设计，当电源故障后有效地减少激光器的损害输出较宽的工作范围，有效减少采样信号的扰动，实现主电路的高压和芯片供电低压的安全隔离，有效的保护芯片，实现整机的小型化。

技术领域

本发明涉及一种数控激光电源电路，特别是关于便于控制器PID调节控制，且能实现低功耗隔离驱动半桥功率MOS的电路，和整个数控电源模块电路。

背景技术

激光遥感，是将激光用于回波测距和定向，并通过位置、径向速度及物体反射特性等信息来识别目标。其中激光器采用的是人眼安全波段的短波段。由于所用探测束波长的缩短和定向性的加强,使激光雷达具有很高的空间、时间分辨能力和很高的探测灵敏度等优点,被广泛地应用于对大气、海洋、陆地和其他目标的遥感探测中。在遥感系统中，激光器是核心器件之一，而激光器驱动电源的恒流精度，温升等，对激光器的性能有着较大的影响，因而对激光器的驱动电源有着较高的要求。

该发明提出了对传统激光电源的改进和各个电路模块的针对性设计。该发明采用两级串联结构，为了提高电网的利用率，前级采用了PFC BOOST模块。传统的激光电源的隔离效果低，电源故障后往往对激光器损害较大，且难以输出较宽的工作范围，针对这个问题，电路采用了全隔离设计电路。这种全隔离设计电路中包括如下：在满足功率要求的前提下，后级采用了半桥结构的隔离电路，可以实现较宽的电流输出范围；对于电压电流的采集，同样也采用了光耦隔离电路设计，有效减少采样信号的扰动；在对芯片低压供电上，采用了变压器电磁隔离电路设计，实现了主电路的高压和芯片供电低压的安全隔离，当有故障时，可以有效的保护芯片；为了获得较强的MOS驱动能力，也采用了变压器隔离驱动，并对其进行了改进设计，以提高驱动效果。

系统采用100KHz较高的开关工作频率，这对传统的功率MOS驱动方式，会造成极大的开关损耗，温升严重，而且还要解决大功率电源中的安全隔离驱动方式的问题。因而，传统的模拟芯片驱动(不能实现隔离)，光耦隔离驱动(频率和驱动能量不能满足)，一般的变压器隔离驱动(开关损耗和驱动能力不能满足)，都有着自身的缺陷，满足不了工作要求，所以提出了便于控制器PID调节控制，且能实现低功耗隔离驱动半桥功率MOS的电路。因此该系统的电路设计可以满足激光遥感的安全恒定的供电要求，且表现较好的工作特性。

发明内容

本发明的目的是为解决半导体泵浦的激光器电源的数字化低；解决传统的激光电源的隔离效果差，安全性不够；以及为解决上述的传统功率MOS驱动问题，而提出了便于控制器PID调节控制，且能实现低功耗隔离驱动半桥功率MOS的电路以及全隔离电路设计，最终实现为激光遥感半导体泵浦激光器提供高精度的工作电流。