Principio de funcionamiento del circuito de control de potencia del láser de pulso
La parte de control de la fuente de alimentación de láser pulsado consiste principalmente en fuente de señal, procesamiento de señal y regulación de retardo, amplificación de potencia de pulso, control de voltaje de almacenamiento de energía y otros circuitos. La estructura del circuito principal de la fuente de alimentación de láser pulsado que desarrollamos adopta tecnología de conmutación resonante, que se puede cerrar cuando la corriente pasa a cero, lo que reduce efectivamente la pérdida de conmutación y mejora la eficiencia de conversión. De acuerdo con la composición del circuito principal, el circuito de control completa principalmente el control de carga, el control de descarga, la cadena de tiempo entre carga y descarga, el control de retardo Q y otras funciones. Agregue medidas de aislamiento entre el circuito principal y la interfaz del circuito de control para evitar que el circuito principal interfiera con el circuito de control.
Control de carga de energía láser de pulso
El circuito de carga del circuito principal se compone de dos circuitos. IGBT es un circuito de medio puente compuesto por componentes de interruptor inversor. La diferencia de fase de los dos interruptores alcanza los 180 grados, por lo que la diferencia de fase de las dos señales de control también debe garantizarse en 180 grados. En el ciclo del inversor, cada interruptor del inversor IGBT debe completarse para desviar y cerrar la corriente intermitente, respectivamente. Para evitar que pase el circuito de medio puente, se establece el tiempo entre los ciclos de pulso adyacentes de las dos señales de control de modo que los dos interruptores del inversor se cierren al mismo tiempo.
Cuando el circuito está funcionando, los dos anchos de pulso se pueden ajustar, la diferencia de fase es de 180 grados y la frecuencia de síntesis de las dos señales de oscilación es de 22 KHz. Durante la carga, la cadena de carga y descarga y el terminal de control de parada de carga son altos, lo que permite que la señal de control de carga pase a través del circuito de la puerta y luego controle el interruptor del inversor del circuito principal a través del circuito de amplificación y aislamiento de pulsos. Cuando el capacitor de almacenamiento de energía del circuito principal esté cargado al voltaje predeterminado, cambie el terminal de control de carga a un nivel bajo, bloquee la señal de control de carga y detenga el proceso de carga. Además, durante la descarga, el extremo de control de la cadena de carga-descarga generará una señal de control de carga de bloqueo de nivel bajo de 1-2 ms de ancho para evitar la detención oportuna de la carga en caso de descarga repentina.
Control de descarga de fuente de alimentación de láser pulsado
El circuito de descarga del circuito principal está controlado por la señal de control de descarga del interruptor SCR, que se cierra cuando la corriente de descarga llega a cero. Configuramos varias frecuencias de descarga fijas como 1 Hz, 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz y 40 Hz. Además, también tiene la función de control de codificación de reloj externo y descarga única manual. Tiene las características de diversa frecuencia de descarga, ajuste conveniente y flexibilidad.
Cuando el circuito está funcionando, el oscilador genera un pulso de reloj de 2 MHz para que el contador cuente. Cuando el conteo final del contador es igual al número preestablecido del comparador numérico, el extremo Q del comparador numérico emite una señal de pulso igual al ancho del pulso del reloj. Al mismo tiempo, la señal de pulso reinicia el contador y hace que el contador comience a contar nuevamente. Cuando la segunda cuenta del contador es igual al número preestablecido del comparador numérico, se emiten dos señales de pulso en el extremo Q del comparador numérico. De esta forma, se obtienen una serie de pulsos a la salida del comparador numérico con un ancho de pulso de reloj (ie 250ns) y una frecuencia de F=2MHz* y el número preestablecido recíproco.
El error de división de frecuencia obtenido por este método es de ±250ns de alta precisión. Dado que los circuitos subsiguientes están en modo activado por flanco, no existe un requisito especial para el cambio de ancho de pulso, por lo que la precisión total de la descarga es de ±250 ns. Después de una mayor división de frecuencia, conformación, amplificación de pulso y aislamiento de la señal de pulso, se activa el interruptor de descarga SCR y se obtienen la señal de control de la cadena de carga-descarga y la señal de sincronización de ajuste de retardo Q.
