發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 08:18

　　半導(dǎo)體激光器特殊的物理特性決定了其對(duì)電源的要求是比較嚴(yán)格的,需要較高的技術(shù)指標(biāo)和安全性能。高頻脈沖激光器更是在工業(yè)激光加工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,高頻脈沖電源則是實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的一種非常重要的手段。為了較好的維持激光器正常高效的工作狀態(tài),滿足系統(tǒng)特定參數(shù)的需求,本論文設(shè)計(jì)了一套激光器電源電路,以實(shí)現(xiàn)負(fù)載的供電需求。經(jīng)查閱,國(guó)內(nèi)外在此電源的研制上有一定的差距,市場(chǎng)上功能較完善的電源產(chǎn)品大多是同類型的國(guó)外產(chǎn)品。因此,研制一款效率高、成本低,并且具有較好的穩(wěn)定性、安全性,適用于激光器工作的電源是非常具有研究?jī)r(jià)值的,同時(shí)也是一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用意義的研究方向。本文綜合運(yùn)用單片機(jī)、集成芯片控制技術(shù)、功率變換電路等對(duì)激光電源電路進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案為:利用infineon公司生產(chǎn)的可允許多種電路配置的電源DC/DC集成控制芯片,采用SEPIC主拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu),結(jié)合單片機(jī)的實(shí)時(shí)控制組成一個(gè)完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在電路設(shè)計(jì)中,選取高精度采樣電阻來(lái)獲取輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)值,然后反饋到控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)算分析,完成對(duì)電路實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的控制。為增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性,采用過(guò)壓保護(hù)監(jiān)測(cè)電路,最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)負(fù)載激光管對(duì)電源輸出的要求,實(shí)... 

【文章來(lái)源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導(dǎo)體激光電源技術(shù)研究的現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究半導(dǎo)體激光電源的意義
    1.4 本論文的主要工作及結(jié)構(gòu)
第二章 半導(dǎo)體激光器的原理及對(duì)電源的要求
    2.1 半導(dǎo)體激光器基本原理
        2.1.1 激光二極管
    2.2 激光電源的基本要求
    2.3 本章小結(jié)
第三章 激光電源整體設(shè)計(jì)及電路分析
    3.1 電源系統(tǒng)方案
        3.1.1 電源的主要技術(shù)指標(biāo)
        3.1.2 電源整體設(shè)計(jì)
    3.2 開關(guān)電源的功率變換電路
    3.3 boost型變換器
        3.3.1 boost型變換器工作原理
        3.3.2 Boost型變換器參數(shù)關(guān)系
    3.4 Buck型變換器
        3.4.1 Buck型變換器工作原理
        3.4.2 Buck型變換器參數(shù)關(guān)系
    3.5 Buck-Boost變換器
        3.5.1 Buck-Boost型變換器工作原理
        3.5.2 Buck-Boost型變換器參數(shù)關(guān)系
    3.6 Sepic電路
        3.6.1 Sepic型變換器工作原理
        3.6.2 Sepic型變換器參數(shù)分析
    3.7 幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較
    3.8 Sepic電路具體分析
        3.8.1 開關(guān)器件的選型
        3.8.2 功率MOSFET的分析
    3.9 控制電路的設(shè)計(jì)
        3.9.1 單片機(jī)的介紹
        3.9.2 PWM波形輸出設(shè)計(jì)
        3.9.3 控制芯片
    3.10 本章小結(jié)
第四章 主要元器件的確定
    4.1 Sepic電路元器件的參數(shù)計(jì)算及選擇
        4.1.1 電感的參數(shù)
        4.1.2 功率二極管的參數(shù)
        4.1.3 MOSFET的參數(shù)
        4.1.4 電容的參數(shù)
        4.1.5 輸出電容的參數(shù)
    4.2 硬件電路元器件選擇
        4.2.1 場(chǎng)效應(yīng)管的選擇
        4.2.2 二極管的選擇
        4.2.3 電容的選擇
        4.2.4 電感的選擇
        4.2.5 關(guān)鍵電阻的選擇
    4.3 本章小結(jié)
第五章 PCB版的設(shè)計(jì)及電路測(cè)試與分析
    5.1 PCB版的繪制
    5.2 仿真數(shù)據(jù)分析
    5.3 電路調(diào)試
        5.3.1 開關(guān)管控制信號(hào)的測(cè)試
        5.3.2 輸出電壓電流測(cè)試
        5.3.3 輸出信號(hào)紋波測(cè)試分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]高速PCB設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)分析及研究[J]. 孫喜芬.  電子世界. 2017(12)
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博士論文
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碩士論文
[1]光纖激光器數(shù)控電源的軟硬件設(shè)計(jì)[D]. 劉康.南京理工大學(xué) 2017
[2]半導(dǎo)體激光器用高穩(wěn)定性雙路恒流源的研究與設(shè)計(jì)[D]. 薛慧云.天津大學(xué) 2014
[3]高穩(wěn)定度恒流源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王斯一.吉林大學(xué) 2012
[4]能夠檢測(cè)LD工作壽命的驅(qū)動(dòng)電源的研制[D]. 張書云.河南大學(xué) 2008
[5]半導(dǎo)體激光電源的全數(shù)字化設(shè)計(jì)及抗干擾研究[D]. 許國(guó)安.華中科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2910190