TEA CO-,2-激光器充電電源及其數(shù)字控制.pdf

1、TEA CO2激光器具有效率高、光束質(zhì)量好、功率高等特點(diǎn)，在工業(yè)加工、航天、國防領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。高功率的TEA CO2激光器要求電容充電電源具有充電快速、高功率、高效率的特點(diǎn)。傳統(tǒng)上，TEA CO2激光器常使用工頻充電電源。這種電源龐大笨重，精度低，并且對(duì)電網(wǎng)干擾嚴(yán)重。隨著功率電子學(xué)的發(fā)展，高頻逆變的具恒流源特性的串聯(lián)諧振充電電源以其結(jié)構(gòu)緊湊，能耗少，抗負(fù)載短路能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)取代傳統(tǒng)工頻電源應(yīng)用于脈沖TEA CO2激光器。隨著數(shù)字技術(shù)發(fā)

2、展，數(shù)字處理器件逐漸應(yīng)用于充電電源控制，很大地提高了電源性能。
　　 本文首先闡述了幾種開關(guān)式充電電源的工作原理和各自特點(diǎn)，重點(diǎn)講述了全橋串聯(lián)諧振電源的工作過程，對(duì)串聯(lián)諧振回路給出簡(jiǎn)化電路和數(shù)學(xué)模型，分析了串聯(lián)諧振回路的諧振電流與充電電容電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律，總結(jié)了諧振電壓峰值、充電電壓峰值等五條結(jié)論，并使用Pspice對(duì)串聯(lián)諧振回路進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　 依據(jù)上述分析，給出了已知充電電源最大平均功率和充電電壓等參數(shù)設(shè)計(jì)串

3、聯(lián)諧振回路參數(shù)的方法步驟和設(shè)計(jì)實(shí)例，分析了模擬控制充電電源的工作原理和基于SG3527芯片的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
　　 為進(jìn)一步提高充電電源的性能，引入數(shù)字控制，使用DSP TMS320LF2407A制作了電源數(shù)字控制板，實(shí)現(xiàn)了對(duì)諧振回路周期的實(shí)時(shí)跟蹤。闡述了從性能指標(biāo)要求到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，傳感器及主控CPU選擇，算法及系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)，制板調(diào)試的一系列設(shè)計(jì)過程。將數(shù)字控制電源的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬控制對(duì)比，比較了數(shù)字控制的優(yōu)點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的