發(fā)布時間：2020-12-11 08:18

　　半導(dǎo)體激光器特殊的物理特性決定了其對電源的要求是比較嚴格的,需要較高的技術(shù)指標和安全性能。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)計了一套激光器電源電路,以實現(xiàn)負載的供電需求。經(jīng)查閱,國內(nèi)外在此電源的研制上有一定的差距,市場上功能較完善的電源產(chǎn)品大多是同類型的國外產(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價值的,同時也是一個具有實際應(yīng)用意義的研究方向。本文綜合運用單片機、集成芯片控制技術(shù)、功率變換電路等對激光電源電路進行合理的設(shè)計。設(shè)計方案為: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主拓撲電路結(jié)構(gòu),結(jié)合單片機的實時控制組成一個完整的閉環(huán)控制系統(tǒng)。在電路設(shè)計中,選取高精度采樣電阻來獲取輸出信號的實時數(shù)值,然后反饋到控制系統(tǒng)進行運算分析,完成對電路實時、精準的控制。為增強系統(tǒng)的安全性,采用過壓保護監(jiān)測電路,最終實現(xiàn)目標負載激光管對電源輸出的要求,實... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：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 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(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
        3.1.2 電源整體設(shè)計
    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 幾種拓撲結(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
        3.9.1 單片機的介紹
        3.9.2 PWM波形輸出設(shè)計
        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)計及電路測試與分析
    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)管控制信號的測試
        5.3.2 輸出電壓電流測試
        5.3.3 輸出信號紋波測試分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]SEPIC型高頻功率變換器及其磁性元件的設(shè)計[J]. 胡西紅,管樂詩,王懿杰,徐殿國.  電力電子技術(shù). 2017(12)
[4]開關(guān)電源的原理與特點分析[J]. 盧小強,宋昊杰.  集成電路應(yīng)用. 2017(12)
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[7]激光無線能量傳輸用低紋波半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源[J]. 周瑋陽,金科.  中國科技論文. 2017(11)
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博士論文
[1]開關(guān)電源多元質(zhì)量穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計技術(shù)[D]. 周月閣.哈爾濱工業(yè)大學 2015

碩士論文
[1]光纖激光器數(shù)控電源的軟硬件設(shè)計[D]. 劉康.南京理工大學 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[D]. 薛慧云.天津大學 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 2012
[4]能夠檢測LD工作壽命的驅(qū)動電源的研制[D]. 張書云.河南大學 2008
[5]半導(dǎo)體激光電源的全數(shù)字化設(shè)計及抗干擾研究[D]. 許國安.華中科技大學 2008



本文編號：2910190