大功率射頻激光電源DSP控制系統(tǒng)研究.pdf

1、大功率射頻板條CO2激光器包括板條電極結(jié)構(gòu)、光腔結(jié)構(gòu)、射頻電源和控制系統(tǒng)等幾大核心關(guān)鍵技術(shù)，本文主要針對(duì)大功率射頻激勵(lì)電源，研究電源控制檢測(cè)系統(tǒng)，為激光器穩(wěn)定可靠運(yùn)行設(shè)計(jì)相關(guān)電路和軟件。論文主要研究工作如下：
　　 ⑴分析10KW它激式射頻電源的工作原理和系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)、控制方式和控制流程。射頻電源包括射頻信號(hào)發(fā)生器、300W功率前置放大、電子管末級(jí)放大電路和定向耦合器，工作頻率為95.6MHz，占空比從10％~90％連續(xù)可調(diào)，最

2、大輸出功率10kW，用于驅(qū)動(dòng)1kW射頻板條激光器。
　　 ⑵設(shè)計(jì)DSP射頻電源控制系統(tǒng)。以TMS320DSP2407為核心，利用光耦TPL521輸入和輸出的隔離，采用MAX430運(yùn)算放大器把外部輸入模擬采樣信號(hào)轉(zhuǎn)換為DSP可以接收處理的信號(hào)，采用CPLD進(jìn)行I/O口擴(kuò)展，選用SST39VF400和CY7C1021V進(jìn)行存儲(chǔ)器擴(kuò)展。
　　 ⑶以軟件CCS作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，完成開(kāi)關(guān)機(jī)的流程控制，自鎖互鎖保護(hù)，錯(cuò)誤報(bào)警輸出和狀態(tài)顯

3、示輸出的程序編寫(xiě)。其中開(kāi)機(jī)流程控制包括三種開(kāi)機(jī)方式即內(nèi)控手動(dòng)、內(nèi)控自動(dòng)、外控自動(dòng)開(kāi)，以滿(mǎn)足不同場(chǎng)合下的開(kāi)機(jī)要求。實(shí)現(xiàn)了對(duì)按鍵開(kāi)關(guān)量如開(kāi)機(jī)信號(hào)、開(kāi)冷卻信號(hào)、開(kāi)燈絲信號(hào)、開(kāi)光閘信號(hào)、開(kāi)高壓等信號(hào)的檢測(cè)，以及狀態(tài)開(kāi)關(guān)量如缺相、風(fēng)壓、水壓、燈絲電壓、燈絲電流、柵極電壓、柵極電流等信號(hào)的檢測(cè)，對(duì)屏壓電壓和屏壓電流等模擬信號(hào)采樣。
　　 本文研究工作對(duì)于發(fā)展高功率、高光束質(zhì)量CO2氣體激光器，保證激光器穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供了理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)依據(jù)。