一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，涉及脉冲激光电源技术领域，解决现有常规OPT设备存在激光功率不稳和设备在使用一段时间后会出现激光能量不足以及充电电源故障较多等问题。本发明专利技术通过控制充电电源对储能电容进行充电，同时读取储能电容反馈的实时电压；在设定时间内储能电容电压达到设定值后，则根据上位机输出的脉冲放电命令，控制脉冲驱动单元执行脉冲放电回路；当能量输出设定值减小或者长短脉冲切换放电时，调节储能电容电压值下降至设定值，电源控制板输出泄放命令，控制主动泄放电单元，对储能电容进行放电，并实时读取储能电容的电压值，达到设定之后停止泄放。本发明专利技术将长短脉冲激光集合到一台设备，降低成本，操作方便。操作方便。操作方便。
【技术实现步骤摘要】
一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源
[0001]本专利技术涉及一种脉冲激光电源，特别涉及一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源。
技术介绍
[0002]普通类型的激光电源应用在长脉冲激光时，输出的脉冲波形不规则，能量前高后低，高能量区域会造成皮肤灼伤，低能量区域的应用效果不明显，整体使用效果较低同时安全性得不到保证。为了解决普通电源型激光电源存在的上述问题，人们引入了完美脉冲的概念，即：OPT技术，OPT是一种均匀的方形信号，可在应用过程中全程进行有效控制：消除起始部分超出使用能量的峰值，提高了尾部低于使用能量部分的能量值，从而得整个应用过程中脉冲前后形成均匀的方波，但是常规OPT设备，存在如下问题：
[0003]1、为保证输出能量较为平直，采用了极大的储能电容，以保证在放电过程中储能电容产生的压降较低，从而使输出的波形接近方波。但是需要大能量输出时就无法保证储能电容电压下降范围较小，也就得不到接近平直的方波了。
[0004]2、由于在放电过程中注入氙灯的能量不受控，所以为防止瞬间能量过大，储能电压不宜过高，从而很多参数的能量点无法得到，如短脉冲的峰值功率不足。
[0005]3、放电脉宽不受控，长脉冲应用中，能量波形首脉冲过高而次脉冲能量又会不足。
[0006]4、放电环境不受控，回路电子元器件受到极大冲击，容易烧毁，造成设备工作不稳定。
[0007]5、长脉冲大能量放电过程中由于放电过程不受控会出现短时间内注入到氙灯的能量过大，从而导致氙灯的碎裂。
[0008]6、能量标定不准确，通常情况会根据激光器的光电效率，调整储能电容的电压值，以便调整注入的电功率从而得到想要的激光功率，但是激光器的光电效率随着使用的时间推移会有一定的衰减，同时储能电容的容值随着时间的推移也会出现减小的问题，另外设备在使用过程中对充电电压值的准确度要求极高，以便通过调整电压值来得到不同的激光功率。因此，常规OPT设备存在激光功率不稳和设备在使用一段时间以后会出现激光能量不足以及充电电源故障较多问题。
[0009]7、长脉冲激光和短脉冲激光在使用中存在配合使用的问题，常规OPT设备只能单纯的输出长脉冲激光或者短脉冲激光，在配合使用长短脉冲激光时，就需要准备两台设备，使用成本大大提高。
技术实现思路
[0010]本专利技术提供一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，直接采用输出激光能量大小作为反馈自动动态调整电路注入能量，从而得到稳定输出的激光能量。
[0011]一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，所述脉冲激光电源包括电源控制板、充电电源、氙灯预燃板、辅助电源板、储能电容、长脉冲驱动单元、短脉冲驱动单元、光反馈
采样单元和主动泄放电单元；
[0012]电网电源为充电电源和辅助电源板供电，辅助电源板工作后为充电电源提供辅助电源，为电源控制板提供工作电源，为氙灯预燃板提供辅助电源和工作电源；所述电源控制板的供电电源正常后，与上位机通讯，并读取上位机设定的参数和命令，控制氙灯预燃板预燃氙灯；
[0013]控制充电电源对储能电容进行充电，同时读取储能电容反馈的实时电压；
[0014]在设定的时间内储能电容的电压达到设定值后，则根据上位机输出的长脉冲放电命令或短脉冲放电命令，对应控制长脉冲驱动单元或短脉冲驱动单元对应执行长脉冲放电回路或短脉冲放电回路；
[0015]当能量输出设定值减小或者长脉冲放电切换为短脉冲放电时，调节储能电容电压值下降至设定值，电源控制板输出泄放命令，控制主动泄放电单元，对储能电容进行放电，并实时读取储能电容的电压值，达到设定之后停止泄放。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]1、本专利技术所述的脉冲激光电源，脉宽受控；脉冲幅值受控；输出能量受控。
[0018]2、本专利技术所述的脉冲激光电源，储能电容的容量可以得到充分有效利用，不用通过加入更多的储能电容来保证输出脉冲的平直度，只需要保证储能电容可以提供满足激光器所需能量即可。
[0019]3、本专利技术方法中，储能电压提高，短脉冲能量可以大幅提高，应用范围进一步提高。
[0020]4、本专利技术方法中，鉴于长脉冲激光在使用中有需要短脉冲激光配合应用的情况，本专利技术可以将长短脉冲激光集合到一台设备，降低成本，操作方便。
[0021]5、本专利技术通过光反馈采样单元，设备直接采用输出激光能量大小作为反馈来自动动态调整电路注入能量，从而得到稳定输出的激光能量。这种闭环反馈设计大大降低了对充电电源的充电准确度要求，并减少了设备后续的运营维护成本。在激光器光电效率出现衰减后，设备会自动调节注入能量以保持稳定的输出激光能量，而不需要频繁找专业人士进行设备维护。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所述的一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源的组成结构示意图。
[0023]图2为长短脉冲放电回路图。
[0024]图3为长脉冲放电回路图。
[0025]图4为短脉冲放电回路图。
[0026]图5为100mS脉宽激光波形示意图。
[0027]图6为5mS脉宽激光波形示意图。
[0028]图中，1、电源控制板；2、充电电源；3、氙灯预燃板；4、辅助电源板；5、储能电容；6、续流电感；7、长脉冲驱动单元；8、短脉冲驱动单元；9、电流采样单元I；10、电流采样单元II；11、光反馈采样单元；12、主动泄放电单元；13、氙灯。
具体实施方式
[0029]结合图1至图6说明本实施方式，一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，包括电源控制板1、充电电源2、氙灯预燃板3、辅助电源板4、储能电容5、续流电感6、长脉冲驱动单元7、短脉冲驱动单元8、电流采样单元I 9、电流采样单元II 10、光反馈采样单元11、主动泄放电单元12和氙灯13；
[0030]如图1所示，脉冲激光电源结构组成图，此流程图中的空心箭头代表强电回路，细线箭头代表弱电及控制信号。网电源给充电电源2和辅助电源板供电4，辅助电源板4工作后会给充电电源2提供辅助电源；给电源控制板1提供工作电源；给氙灯预燃板3提供辅助电源和工作电源(用于氙灯预燃工作使用)电源控制板1的供电电源正常后，可与上位机通讯，并读取上位机操作者设定的相关参数和命令，开始控制各部分工作：
[0031]控制氙灯预燃板3预燃氙灯13；控制充电电源2对储能电容5进行充电，同时读取储能电容5反馈的实时电压；在规定时间内储能电容5的电压达到设定值后，会根据上位机给出的相关放电命令(包含长脉冲放电和短脉冲放电)，在长脉冲放电过程中，给长脉冲驱动单元发出相关的设定值和放电命令，形成上述长脉冲驱动单元工作简介中的放电方式；短脉冲放电工作方式为上述短脉冲放电的工作方式。
[0032]在能量输出设定值减小或者长脉冲放电切换为短脉冲放电的时候，涉及到充电电压的下降时，需要调节储能电容5电压值下降至设定值，电源控制板1会放出相关泄放命令，控制主动泄放电单元12，对储能电容5进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，其特征是：所述脉冲激光电源包括电源控制板(1)、充电电源(2)、氙灯预燃板(3)、辅助电源板(4)、储能电容(5)、长脉冲驱动单元(7)、短脉冲驱动单元(8)、光反馈采样单元(11)和主动泄放电单元(12)；电网电源为充电电源(2)和辅助电源板(4)供电，辅助电源板(4)工作后为充电电源(2)提供辅助电源，为电源控制板(1)提供工作电源，为氙灯预燃板(3)提供辅助电源和工作电源；所述电源控制板(1)的供电电源正常后，与上位机通讯，并读取上位机设定的参数和命令，控制氙灯预燃板(3)预燃氙灯(13)；控制充电电源(2)对储能电容(5)进行充电，同时读取储能电容(5)反馈的实时电压；在设定的时间内储能电容(5)的电压达到设定值后，则根据上位机输出的长脉冲放电命令或短脉冲放电命令，对应控制长脉冲驱动单元(7)或短脉冲驱动单元(8)对应执行长脉冲放电回路或短脉冲放电回路；当能量输出设定值减小或者长脉冲放电切换为短脉冲放电时，调节储能电容(5)电压值下降至设定值，电源控制板(1)输出泄放命令，控制主动泄放电单元(12)，对储能电容(5)进行放电，并实时读取储能电容(5)的电压值，达到设定之后停止泄放。2.根据权利要求1所述的一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，其特征在于：所述脉冲激光电源还包括续流电感、电流采样单元I(9)和电流采样单元II(10)；所述电流采样单元I(9)和电流采样单元II(10)实时反馈给长脉冲驱动单元(7)和短脉冲驱动单元(8)电流；并实时向电源控制板(1)反馈实时放电回路的电流值大小；所述电流采样单元I(9)，读取续流电感的实时电流值后反馈到长脉冲驱动单元(7)，长脉冲驱动单元(7)判断实时电流，当电流超过设定的最大电流值后，长脉冲驱动单元(7)控制放电回路停止放电工作；电流采样单元II(10)，实时监控氙灯(13)放电的电流，并反馈到电源控制板(2)，提供给上位机。3.根据权利要求2所述的一种实现OPT均匀方波输出的脉冲激光电源，其特征在于：所述脉冲激光电源还包括光反馈采样单元(11)，所述光反馈采样单元(11)实时将激光强度以电压值的形式反馈给所述电源控制板(1)和长脉冲驱动单元(7)，采用光反馈信号作为氙灯放电控制的依据；在长脉冲放电过程中，所述长脉冲驱动单元(7)接收电源控制板(1)设定的放电脉宽和幅值后，通过读取光反馈采样单元(11)实时反馈的激光强度信号，控制长脉冲驱动单元的放电回路是否放电，以实现输出OPT方波。4.根据权利要求3所述的一种实现OP...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金录，朱珠，李钊，冯杰斌，
申请(专利权)人：吉林省科英医疗激光有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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