一种激光器激励电源及其激励方法技术

本发明专利技术涉及一种激光器激励电源及其激励方法，它包括放电主电路、采样反馈控制电路和弱电单元；放电主电路包括依次电连接的抗干扰滤波电路、功率因数校正单元、功率变换单元和ＩＧＢＴ放电单元；采样反馈控制电路包括中央控制单元、预燃点灯单元和两电流传感器；中央控制单元分别连接功率因数校正单元、功率变换单元、ＩＧＢＴ放电单元、预燃点灯单元和两电流传感器；预燃点灯单元分别连接功率因数校正单元、ＩＧＢＴ放电单元、中央控制单元；二电流传感器采集功率因数校正单元和ＩＧＢＴ放电单元输出电流，输送给中央控制单元，中央控制单元对输送的电流进行判断，并根据判断结果控制功率因数校正单元和ＩＧＢＴ放电单元稳定地输出。本发明专利技术提高了输出功率因数和放电稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源及其使用方法，特别是关于一种激光器激励电源及其激 励方法。
技术介绍
近二十年来，激光加工技术在先进制造加工领域的地位越来越重要，特别是 在医疗领域，提高激光设备的可控性、运行的稳定性、高效率及安全可靠性己经 成为激光设备发展的核心。而在激光设备中，电源是其中最关键的技术，电源的 性能和指标决定着激光设备的技术水平。但是，现有的激光设备中使用的电源往 往存在功耗大、功率因数低、放电不稳定，且输出电压范围窄等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种输出功率因数高，输出电压范围广， 并且放电稳定的激光器激励电源及其激励方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种激光器激励电源，其特征 在于包括 一放电主电路、 一采样反馈控制电路和一弱电单元；所述放电主电路 包括依次电连接的一抗干扰滤波电路、 一功率因数校正单元、 一功率变换单元和 一 IGBT放电单元；所述采样反馈控制电路包括一中央控制单元、 一预燃点灯单 元和两电流传感器；其中，所述抗干扰滤波电路和弱电单元的输入端连接外电网 的输出端；所述中央控制单元分别连接所述功率因数校正单元、功率变换单元、 IGBT放电单元、预燃点灯单元和两电流传感器；所述预燃点灯单元分别连接所述 功率因数校正单元、IGBT放电单元、中央控制单元； 一所述电流传感器的输入端 连接在所述功率因数校正单元和功率变换单元之间，另一所述电流传感的输入端 连接所述IGBT放电单元的输出端，二所述电流传感器的输出端均连接所述中央 控制单元；所述弱电单元同时给所述功率因数校正单元、功率变换单元、IGBT放 电单元、中央控制单元和预燃点灯单元供电；二所述电流传感器采集所述功率因 数校正单元和IGBT放电单元输出电流，输送给所述中央控制单元，所述中央控 制单元对所述输送的电流进行判断，并根据判断结果控制所述功率因数校正单元 和IGBT放电单元稳定地输出。所述中央控制单元包括一中央处理单元和一逻辑控制单元，所述中央处理单 元通过所述逻辑控制单元分别连接所述功率因数校正单元、功率变换单元、IGBT放电单元、预燃点灯单元、各电流传感器和弱电单元。所述功率因数校正单元包括依次连接的一整流软启动电路、 一功率因数校正辅助电路和一功率因数校正无损吸收电路；所述整流软启动电路的输入端连接所 述抗干扰滤波电路的输出端；所述功率因数校正单元还包括依次串接的一使能控 制电路、 一脉宽调制单元、 一驱动电路和一保护电路；其中所述保护电路连接在 所述功率因数校正辅助电路的输出端和功率因数校正无损吸收电路的输入端之 间；所述功率因数校正无损吸收电路的输出端与所述功率变换单元的输入端连接， 且所述功率因数校正无损吸收电路与所述功率变换单元的接点连接一所述电流传感器的输入端；该电流传感器的采样电流输入所述逻辑控制单元，所述逻辑控制 单元与所述中央处理单元交互信息，所述中央处理单元将一电平指令和一脉宽调 制指令分别输送给所述使能控制电路和脉宽调制单元。所述IGBT放电单元包括一放电回路， 一保护电路， 一脉宽调制电路、一IGBT 驱动电路、 一电压处理电路和一频率调制电路；其中，所述保护电路依次连接所 述脉宽调制电路、IGBT驱动电路和放电回路；所述脉宽调制电路连接所述电压处 理电路和频率调制电路；所述放电回路的正输出端连接所述功率变换单元的输入 端和一所述电流传感器的输入端；该电流传感器的采样电流输入所述逻辑控制单 元，所述逻辑控制单元与所述中央处理单元交互信息，所述中央处理单元将一电 平指令和一脉宽调制指令分别输送给所述使保护电路和脉宽调制电路。所述IGBT放电单元中的放电回路包括依次连接的一IGBT管、一二极管、一 脉冲氙灯、 一电阻和一电容；所述放电回路的正输出端为所述IGBT管的漏极和 所述电容的正极板之间的接点；所述IGBT无损吸收电路的输入端连接在所述 IGBT管的源极和二极管的阳极之间，所述IGBT无损吸收电路的输出端为所述放 电回路的负输出端；所述IGBT驱动电路连接所述IGBT管的栅极。一种使用激光器激励电源的激励方法，其特征在于它包括以下步骤l)设 置一包括一抗干扰滤波电路、 一功率因数校正单元、 一功率变换单元、一 IGBT 放电单元、 一弱电单元、 一中央控制单元和一预燃点灯单元的电源装置，并将抗 干扰滤波电路和弱电单元的输入端连接外电网的输出端；2)抗干扰滤波电路对外 电网输入的电流滤波，输送给功率因数校正单元；3)功率因数校正单元将输入的 过高电压/电流钳位至一稳定值，输出给功率变换单元；4)功率变换单元将功率因 数校正单元校正后的低频直流电转变为高频直流电，输送给IGBT放电单元；5) 功率变换单元给IGBT放电单元充电。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、由于本专利技术采用了脉宽6调制的方式，提高了电源放电的稳定性，并且可以通过增大电功率的输入，获得 高电功率输出。2、由于本专利技术采用了功率因数校正电路，不仅获得了稳定的高电 功率输出，还降低了电功率的损耗。3、由于本专利技术采用了功率变换单元，其是将输出的电功率进一步放大，从而获得了更高电功率输出。4、本专利技术中的IGBT放电单元中设置了一无损吸收电路，其可以将输出的电功率进一步稳定，从而提高 了激励电源放电的稳定性。本专利技术采用的外电网输入电压和频率范围宽，可以广 泛应用于各种激光器。 附图说明图l是本专利技术的结构示意图图2是本专利技术中功率因数校正单元结构示意图 图3是本专利技术中IGBT放电单元的结构示意图 图4是本专利技术中预燃点灯单元的结构示意图 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术包括一抗干扰滤波电路l、 一功率因数校正单元2、 一功 率变换单元3、 一IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)放 电单元4、 一中央控制单元5、 一预燃点灯单元6、两电流传感器7和8以及一弱 电单元9。其中，抗干扰滤波电路1、功率因数校正单元2、功率变换单元3和IGBT 放电单元4依次电连接构成一放电主电路，中央控制单元5、预燃点灯单元6以及 两电流传感器7和8构成一采样反馈控制电路。上述放电主电路中，抗干扰滤波电路1的输入端连接外电网的输出端。功率 变换单元3为一逆变电路，其将低频直流电转变为高频直流电，用于给IGBT放 电单元4充电。上述采样反馈控制电路中，中央控制单元5包括一中央处理单元51和一逻辑 控制单元52，逻辑控制单元52与中央处理单元51进行信息交互，且中央处理单 元51通过逻辑控制单元52分别连接功率因数校正单元2、功率变换单元3、 IGBT 放电单元4、预燃点灯单元6、电流传感器7和8以及弱电单元9。其中的中央处 理单元51可采用单片机，也可采用其它控制设备，逻辑控制单元52采用一可编 程逻辑器件，但不限于此。预燃点灯单元6连接功率因数校正单元2、 IGBT放电 单元4、中央控制单元5。电流传感器7的输入端连接在功率因数校正单元2和功 率变换单元3之间，且其输出端连接逻辑控制单元52。电流传感器8的输入端连 接IGBT放电单元4的输出端，且其输出端连接逻辑控制单元52。弱电单元9，采用一弱电板，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器激励电源，其特征在于包括：一放电主电路、一采样反馈控制电路和一弱电单元；所述放电主电路包括依次电连接的一抗干扰滤波电路、一功率因数校正单元、一功率变换单元和一ＩＧＢＴ放电单元；所述采样反馈控制电路包括一中央控制单元、一预燃点灯单元和两电流传感器；　其中，所述抗干扰滤波电路和弱电单元的输入端连接外电网的输出端；　所述中央控制单元分别连接所述功率因数校正单元、功率变换单元、ＩＧＢＴ放电单元、预燃点灯单元和两电流传感器；所述预燃点灯单元分别连接所述功率因数校正单元、ＩＧＢＴ放电单元、中央控制单元；一所述电流传感器的输入端连接在所述功率因数校正单元和功率变换单元之间，另一所述电流传感的输入端连接所述ＩＧＢＴ放电单元的输出端，二所述电流传感器的输出端均连接所述中央控制单元；所述弱电单元同时给所述功率因数校正单元、功率变换单元、ＩＧＢＴ放电单元、中央控制单元和预燃点灯单元供电；　二所述电流传感器采集所述功率因数校正单元和ＩＧＢＴ放电单元输出电流，输送给所述中央控制单元，所述中央控制单元对所述输送的电流进行判断，并根据判断结果控制所述功率因数校正单元和ＩＧＢＴ放电单元稳定地输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屠醒，
申请(专利权)人：北京泰富瑞泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]