基于DSP的半導(dǎo)體激光器電源設(shè)計.pdf

1、半導(dǎo)體激光器具有轉(zhuǎn)換效率高、體積小、重量輕、可靠性高、能直接調(diào)制以及能與其他半導(dǎo)體器件集成等特點，正在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的各個領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。 半導(dǎo)體激光器電源系統(tǒng)對于激光器的可靠工作和壽命有著至關(guān)重要的影響，半導(dǎo)體激光器電源發(fā)展的趨勢是：智能化和模塊化。本文以TI公司最新推出的微處理器TMS320LF2407為控制核心,對半導(dǎo)體激光器電源模塊的二次開發(fā)提出了探索性的研究。利用DSP芯片的高運算能力以及專門用于控制

2、領(lǐng)域的豐富的外設(shè)，將數(shù)字控制所需的微處理器功能集成到一塊芯片中，與目前的電源控制系統(tǒng)相比，硬件數(shù)量大大減少，提高了集成度。首先，由于本芯片提出了新的硬件要求，所以在控制電路、低壓供電電路、外部基準電壓電路等硬件設(shè)計部分給出了優(yōu)化實現(xiàn)方案，其他硬件部分主要包括輸出電流的采集和處理以及數(shù)字電位器的驅(qū)動等。其次，本文提出了PID算法，以電源系統(tǒng)為仿真對象，運用MATLAB模型，采取PID算法進行電流閉環(huán)控制，對PID參數(shù)進行了仿真驗證和分析。

3、仿真結(jié)果表明，該方案的輸出電流波形質(zhì)量好，動態(tài)響應(yīng)快速，超調(diào)量小，性能滿足指標要求，提高了系統(tǒng)實時性，從而提高了電源系統(tǒng)的整體性能。 最后，設(shè)計了數(shù)字化控制系統(tǒng)的相關(guān)軟件。具體包含系統(tǒng)初始化、軟啟動的實現(xiàn)、A/D轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)、電路采樣和濾波、數(shù)字電位器驅(qū)動、PID調(diào)節(jié)器等，并通過實驗驗證了軟件的可行性。 本控制系統(tǒng)為全數(shù)字控制，控制是在軟件中實現(xiàn)的，可以在完全不改電路的情況下，對系統(tǒng)進行升級，完善其功能，同時數(shù)字控制還帶來