[发明专利]一种宇航用大功率激光器恒流源电路

说明书

本发明公开了一种宇航用大功率激光器恒流源电路，包括：若干个相互并联的Superboost恒流驱动电源模块和若干个高压蓄电池组，每一Superboost恒流驱动电源模块的输入端对应并联在一高压蓄电池组的两端；若干个激光载荷电源泵模块，每一所述Superboost恒流驱动电源模块的输出端对应与一激光载荷电源泵模块连接；每一Superboost恒流驱动电源模块用于恒流驱动对应的激光载荷电源泵模块。本发明具备高稳定、大功率、高效率、高功率密度的特点，满足宇航用激光载荷对驱动电源的性能要求。

技术领域

本发明涉及空间激光载荷供电电源领域，尤其涉及一种宇航用大功率激光器恒流源电路。

背景技术

随着半导体激光技术的不断发展，半导体激光器已经从传统的小电流领域进入到大电流领域，在激光雷达、激光导航、激光测距等领域应用广泛。半导体激光器的工作方式大部分是通过采用电流注入的激励方式，激光器的负载特性为二极管特性，通过施加正向电流，控制受激原子，产生激光输出。因此，激光器恒流驱动电源的性能直接影响到激光器性能，研制一款稳定可靠的恒流驱动电源对整个激光器正常运行至关重要。

近年来，以大功率激光器为例的载荷在卫星平台上应用广泛，载荷对平台的用电需求向短时大功率、高效率、高功率密度方向发展。某卫星光源分系统的恒流源子系统为激光器模块的主放泵源提供能量，光源分系统由3套激光器子系统组成，每套激光器子系统包含3台激光器模块，每台激光器模块由8组3串电源泵组成，3串电源泵电压80V，电流不超过20A。设计采用一个恒流电源供给3串电源泵方式进行供电，因此每套激光器子系统需要24路恒流电源，光源分系统共需要72路恒流电源。空间激光载荷总功率86.4KW，在轨周期工作2mins，工作周期间隔3～4h，现有的宇航用恒流电源，功率密度不超过1000W/kg，因此针对激光载荷所配套的电源单机重量超过100kg，卫星平台无法提供如此庞大的资源，无法保证载荷配电方案的在轨实施。

目前，已公开的大功率恒流源电路大多为长时间稳定负载输出，由于空间环境对载荷驱动电源重量、体积、运行条件的限制，针对于空间激光载荷的恒流源电路有待于进一步开发。针对空间电源的应用环境，以及激光载荷对恒流驱动电源大功率、高功率密度、升压变换的技术特性要求，有必要发明一种宇航用大功率激光器恒流源电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种宇航用大功率激光器恒流源电路，实现该恒流源具备高稳定性、大功率、高功率密度的特性，为空间激光载荷提供能量的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种宇航用大功率激光器恒流源电路，包括：

若干个Superboost恒流驱动电源模块A；若干个所述Superboost恒流驱动电源模块A之间相互并联；

若干个高压蓄电池组，每一所述Superboost恒流驱动电源模块A的输入端对应并联在一所述高压蓄电池组的两端；

若干个激光载荷电源泵模块B，每一所述Superboost恒流驱动电源模块A的输出端对应与一所述激光载荷电源泵模块B连接；

每一所述Superboost恒流驱动电源模块A用于恒流驱动对应的所述激光载荷电源泵模块B。

可选地，每一所述Superboost恒流驱动电源模块A包括：

Superboost功率电路F，其输入端接入输入电压，其输出端与对应的所述激光载荷电源泵模块B连接；

反馈控制电路和PWM驱动电路；

所述反馈控制电路的输入端与所述Superboost功率电路F的输出端连接，述反馈控制电路的输出端与所述PWM驱动电路的输入端连接；

所述PWM驱动电路的输出端与所述Superboost功率电路F的控制端连接；