二極管泵浦固�激光器(DPL)作為表演工�,在城市美化、廣告和舞臺表演上應用越來越�。在DPL 系統(tǒng)中,電源是一個重要組成部�,它直接影響著DPL的工作穩(wěn)定性和壽命。電源由兩部分構成:二極管激光器(LD)驅動和LD 及倍頻晶體的溫度控制。由于表演系�(tǒng)使用�(huán)境惡劣且是商�(yè)用�,對電源的基本要求是可靠性高、壽命長�
LD 是恒流驅動,在脈沖或直流狀�(tài)下工�。因�,電路結構設計為電流放大器形式,并采�MOSFET 為核心的功率輸出電路。驅動電源直流供電采用以UC3842 為核心的電流調制�開關電源。溫度控制電路用NTC 元件作為溫度傳感�,比例調節(jié)半導體致冷器( TEC) 的電流或電壓,簡單有效地實現(xiàn)精確溫度控制。同�,為了DPL 在高頻短脈沖調制與直流工作下,激光亮度有一致的視覺效果,設計了外控輸入識別處理電路,自動增加高頻脈沖調制時的LD驅動電流幅值。加上電源自身與負載的保護措�,整個電源可靠、緊�、高效,達到了預期目��
�1)管腳數(shù)量少,外圍電路簡�,價格低廉;
?�?)電壓調整率很好,可�0.01%�
?�?)負載調整率明顯改善�
?�?)頻響特性好,穩(wěn)定幅度大�
?�?)具有過流限制、過壓保護和欠壓鎖定功能�
對于電流型控制芯�,用它設計的開關電源反應更快,適合于負載大電流脈沖工�。但開關電紋波大,影響LD壽命。必須對開關電源的高、低頻紋�、控制環(huán)節(jié)引起的紋泀共模噪聲進行不同方式的抑�,使紋波大大低于普通開關電源,確保達到無害LD的程�??煽啃院碗姶偶嫒菰谠O計中也始終被考慮,確保研制的是一款適合LD工作的高品質開關電源。另外,考慮到是小功率供�,應用范圍又較窄,顧及成本,電源中沒有加入PFC 電路�
電源的基本指標:輸入為AC 85~260V,輸出為DC5V/10A,滿載時紋波峰峰值小�30mV�
與普通電源不同,DPL 電源保護是對電源和負載兩個方�。對負載必須保證LD能在各種類型的浪涌沖擊情況下安全工作,包括LD電源的任意開啟和關閉。因為,�3ns寬度的瞬�(tài)電壓或電流尖�,都能引起激光二極管內部小平面的瞬時過熱,造成損傷�
因此,電源電路中設計了一系列的負載保護電�。比如慢啟動、電源電壓檢�、電源浪涌電流抑�、快速吸收負載上電壓及電流尖峰、輸出端開路或短路保�、功率MOSFET過流保護等多種安全措施。這些保護在啟動電源工作時在線檢測以確定電路的工作狀�(tài),當檢測到電路處于非正常工作狀�(tài)時關斷功率MOSFET輸出,如工作正常,再打開功率輸出,提供激光二極管工作所需電流�
在短脈沖驅動下的DPL 輸出的激�,視覺上沒有直流或長脈沖時亮,增加短脈沖輸出電流的幅度可以提高或改善亮度。這要求在直流和短脈沖工作時,電路能自動實�(xiàn)電流幅度的加�。輸入信號經過一個單�(wěn)�(tài)的多諧振蕩器處理就能達到目的,有效地解決這個問題�
恒流形成電路的作用是在直流電平下,輸出是恒定的電�。而在脈沖電平下,輸出是恒流脈�,輸出大小由電位器調節(jié)。LD 驅動電流要求非常�(wěn)�,輸出電路是一種高�(wěn)�、高可靠、高輸出質量的穩(wěn)流形成電�,以大功率的MOSFET 為核心構�。因為MOSFET在線性工作時電流�(wěn)定�。在MOSFET 線型工作區(qū)間,實現(xiàn)對激光器的恒流供�,在必要的反饋控制下,輸出電流的�(wěn)定度可達到非常高。調節(jié)柵極電壓,可使電流在0~3.3 A 之間可調,滿足因LD 個體之間的差異而調節(jié)電流的要求。為防止電流在快速上升或下降時不致出�(xiàn)尖峰電流,對驅動進行了緩沖處理。MOSFET應選擇低內阻,即低壓功率管,否則,電流供應不�,且�(fā)熱嚴��
維庫電子�,電子知�,一查百��
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