[实用新型]一种高效率节能型大功率半导体激光器驱动电源

说明书

一种高效率节能型大功率半导体激光器驱动电源，涉及半导体激光器驱动电源技术领域。通用的半导体激光器驱动电源的设计分为两个能级的变换：第一级变换为PWM调制的AC/DC转换，第二级变换是以第一级变换的DC输出作为输入，再做线性恒流设计。这种两级变换的半导体激光器驱动电源存在整体变换效率低的缺点。本实用新型是在通用的半导体激光器驱动电源的基础上，增加了PWM调制恒流驱动电路，实现了半导体激光器驱动电源由AC输入到激光器驱动的直接变换，且为能量损耗很低的PWM调制变换设计，大大提高了半导体激光器驱动电源的整体转换效率，特别适合于大功率半导体激光器驱动的应用。

技术领域

本实用新型涉及激光器驱动电源技术领域，尤其是涉及半导体激光器驱动电源技术领域。

背景技术

半导体激光器驱动电源是为半导体激光器提供激发能量的一种装置，其实质是一种以恒定电流方式输出的电能转换装置。通常半导体激光器驱动电源的设计分为两个能级的变换：第一级变换为PWM调制的AC/DC转换，第二级变换是以第一级变换的DC输出作为输入，再做线性恒流设计。这种两级变换的半导体激光器驱动电源在性能与功能方面基本能够满足需要，但存在整体变换效率低、能耗大的缺点，尤其在大功率半导体激光器驱动的应用时，这一缺点更为明显。导致整体变换效率低的原因是：第一，两级变换相对于一级变换本身能耗要大；第二，线性恒流变换模式转换效率低。

发明内容

本实用新型是在通用的半导体激光器驱动电源的基础上增加了PWM调制恒流驱动电路，实现了半导体激光器驱动电源由AC输入到激光器驱动的直接变换，且为能量损耗很低的PWM调制变换设计，大大提高了半导体激光器驱动电源的整体转换效率，特别适合于大功率半导体激光器驱动的应用。

本实用新型在解决其技术问题所采用的方案是：本实用新型包含AC-DC转换电路、单片机控制电路、数据存储器、控制与显示界面、脚踏开关、急停开关、遥控连锁、输出接口，其特征是：增加了PWM调制恒流驱动电路。所述PWM调制恒流驱动电路与单片机控制电路、输出接口有电性连接。所述PWM调制恒流驱动电路包括：电容C1、C2、C3、C4、C5、C6，滤波电感L1、L2，整流桥UR1，电阻R1、R2、R3、R4，二极管D1、D2，高频变压器T1，晶体管VT1，PWM控制芯片U1。

本实用新型的有益效果是：提高了半导体激光器驱动电源整体变换效率、降低了制造成本和使用成本。

附图说明

图1是本实用新型电路原理框图。

图2是本实用新型所述PWM调制恒流驱动电路的电路原理图。

图中C1、C2、C3、C4、C5、C6为电容，L1、L2为滤波电感，UR1为整流桥，R1、R2、R3、R4为电阻，D1、D2为二极管，T1为高频变压器，VT1为晶体管，U1为PWM控制芯片，U0为所述单片机控制电路的单片机，U3为所述单片机控制电路的D/A转换器。

具体实施方式

在图1中，AC输入电源经过AC-DC转换电路给单片机控制电路、数据存储器提供直流电源。控制与显示界面、脚踏开关、急停开关、遥控连锁分别与单片机控制电路连接通讯。所述PWM调制恒流驱动电路的输入电源为AC输入，其输出直接与本实用新型的输出接口相连接，实现了半导体激光器驱动电源的驱动部件由AC输入到激光器驱动的直接变换。

在图2中，AC输入经过EMC滤波环节(包括电容C1、C2、C3，滤波电感L1、L2)之后，再经过整流桥UR1整流、滤波电容C4滤波输出为直流电压，该直流电压由高速开关晶体管VT1将其斩波为一定频率的、不同占空比的脉冲输出，其脉冲频率与占空比的大小由PWM控制芯片U1控制。PWM控制芯片将电流反馈信号(电阻R3产生)和单片机控制电路的信号作比较之后输出不同占空比的脉冲信号，这个脉冲信号便是高速开关晶体管VT1的控制信号。由晶体管VT1斩波后的脉冲输出电压再经过高频变压器T1变压、功率二极管D2和电容C6整流滤波之后，便输出平稳的、与负载相适应的驱动电流加载于激光器。