軸快流CO2激光器2MHz射頻電源的設(shè)計與仿真.pdf

1、射頻激勵軸快流CO2 激光器相對于直流激勵具有放電穩(wěn)定、注入功率密度高、電控特性優(yōu)良以及對放電氣體無污染等特點，更能滿足工業(yè)應(yīng)用中對高功率激光器的需求。傳統(tǒng)基于電子管的射頻激勵源的體積龐大且效率低，而半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，使得射頻激勵源的小型化有了更多的選擇。本文設(shè)計了基于小側(cè)面新型射頻功率半導(dǎo)體場效應(yīng)管的軸快流CO2 激光器的2MHz 射頻激勵單元。其主要內(nèi)容如下：
　　 首先，分析射頻激勵軸快流CO2 激光器的氣體放電特性，在此

2、基礎(chǔ)上確定了射頻激勵單元的頻率、電氣參數(shù)以及整體的電源結(jié)構(gòu)。
　　 其次，為實現(xiàn)小損耗的電力變換，分析了串聯(lián)諧振并聯(lián)負(fù)載結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)零電壓軟開關(guān)的開關(guān)模態(tài)及死區(qū)時間。隨后，引入半導(dǎo)體器件的仿真模型，利用PSPICE 軟件對回路以及開關(guān)模態(tài)進(jìn)行了仿真驗證。
　　 最后，對射頻激勵單元的主回路及控制保護(hù)隔離電路進(jìn)行了參數(shù)選擇、器件選型及硬件設(shè)計。為了減小回路寄生電感，實驗中選用了小側(cè)面封裝的射頻功率半導(dǎo)體場效應(yīng)管混合集成模塊，