一种输出功率恒定的固体激光电源制造技术

本发明专利技术公开了一种输出功率恒定的固体激光电源，其包括有依次连接的EMI滤波模块、整流滤波电路、充电开关控制模块、实时检测模块、实时监控处理模块、隔离开关驱动模块、恒定功率充电模块和储能模块。本发明专利技术通过输出功率可靠的充电电压,来保证激光输出能量精确、稳定，有效地抑制了高次谐波电流的污染，显著提高了电力的利用率，解决了因工业电网电压的不规则的浮动变化，而导致充电电路充电能力欠缺或饱和的问题，保证了激光电源充电功率的恒定。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种输出功率恒定的固体激光电源，其包括有依次连接的EMI滤波模块、整流滤波电路、充电开关控制模块、实时检测模块、实时监控处理模块、隔离开关驱动模块、恒定功率充电模块和储能模块。本专利技术通过输出功率可靠的充电电压,来保证激光输出能量精确、稳定，有效地抑制了高次谐波电流的污染，显著提高了电力的利用率，解决了因工业电网电压的不规则的浮动变化，而导致充电电路充电能力欠缺或饱和的问题，保证了激光电源充电功率的恒定。【专利说明】—种输出功率恒定的固体激光电源
本专利技术涉及固体激光器电源，尤其涉及一种输出功率恒定的固体激光电源。
技术介绍
自I960年第一台激光器诞生，激光技术与应用的发展非常迅速，应用到各个
，激光加工技术也处在全面的发展和不断的改进完善之中，其激光设备已广泛的应用于航空航天、兵器制造、光通信、医疗器械、IT、电子器件、精密器械、钟表眼镜、首饰饰品、太阳能、汽车配件、工艺礼品及其他激光对外加工服务等各种制造行业。并且从应用的效果、加工的效率等方面看，激光加工技术已经逐步取代了传统的加工技术；并得到迅猛的发展。而激光电源作为激光器的核心部分，其性能的好坏直接影响到整个激光设备的技术指标，关系到激光工业设备使用的加工质量。当前的固体激光电源使用LC充电方式，主电路拓扑采用非隔离BOOST或BUCK电路，有恒压和恒流两种控制模式。以恒定的电压或电流给储能电容器充电，提高充电效率，改善了电源的稳定性，基本满足了高重复频率的要求。目前市场上还在大量使用这种类型的电源。其主要缺点是电源输出功率随电网输入电压变化而波动，激光输出的能量不稳定，功率因数太低，电源的谐波电流大，有较大的电磁干扰；安全可靠性不高，且生产成本高。其谐波电流污染的危害可概括为:1、对激光电源本身增大输入损耗，降低整机效率无功损耗过大；2、对电网邻近用户的尖刺噪声干扰，至使设备失控，配电装置过电流过热、温升过高而起火，危及电网的安全运行。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种输出功率恒定的固体激光电源，本专利技术通过输出功率可靠的充电电压，来保证激光输出能量精确、稳定，有效地抑制了高次谐波电流的污染，显著提高了电力的利用率，解决了因工业电网电压的不规则的浮动变化，而导致充电电路充电能力欠缺或饱和的问题，保证了激光电源充电功率的恒定。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。一种输出功率恒定的固体激光电源，其包括有依次连接的EMI滤波模块、整流滤波电路、充电开关控制模块、实时检测模块、实时监控处理模块、隔离开关驱动模块、恒定功率输出模块和储能模块，其中:所述EMI滤波模块用于抑制外部电网电压产生的差模干扰和共模干扰；所述整流滤波电路用于对EMI滤波模块输出的电信号进行整流和滤波，输出平滑的脉动直流电压分别至充电开关控制模块和恒定功率输出模块；所述充电开关控制模块通过控制其导通状态来控制主回路的充电状态；所述实时检测模块用于对主回路的电流和电压信号进行采集，输出实时检测信号至实时监控处理模块；所述实时监控处理模块用于对实时检测信号进行处理，根据处理结果输出PWM信号至隔离开关驱动模块；所述隔离开关驱动模块根据该PWM信号驱动恒定功率输出模块，以令恒定功率输出模块将整流滤波电路输出的脉动直流电压变换恒定的电压信号，并且输出至储能模块。优选地，所述实时监控处理模块还连接有多级联动保护装置，所述多级联动保护装置为过流保护电路、欠压保护电路、过热保护电路和过压保护电路中的任意一种或者几种的结合。优选地，所述充电开关控制电路包括有软启动保护电路，所述软启动电路用于调节电解电容的充电电流。优选地，所述实时检测模块包括电流检测模块、输出电压采样电路、基准电压源电路和比较电路，所述电流检测模块用于检测充电开关控制电路输出电流的变化值，并且输出电流检测信号至实时监控处理模块；所述输出电压采样电路对固体激光电源的输出电压进行分压取样，将取样电压传输至比较电路，所述基准电压源电路输出基准电压至比较电路，所述比较电路将取样电压和基准电压进行比较，输出电压检测信号至实时监控处理模块。优选地，所述电流检测模块是霍尔电流传感器。优选地，所述输出电压采样电路由分压电阻、运算放大器和光电耦合器构成。优选地，所述实时监控处理模块包括有PWM控制器。优选地，所述恒定功率输出模块包括由DC-DC变换器、电感L1、二极管Dl和电容C3构成的boost升压电路。优选地，所述DC-DC变换器为IGBT开关管。优选地，所述充电开关控制模块包括有电阻Rl和开关SI，电阻Rl和开关SI相互并联后连接于整流滤波电路的输出端。本专利技术公开了一种输出功率恒定的固体激光电源，其包括有依次连接的EMI滤波模块、整流滤波电路、充电开关控制模块、实时检测模块、实时监控处理模块、隔离开关驱动模块、恒定功率输出模块和储能模块。本专利技术通过输出功率可靠的充电电压，来保证激光输出能量精确、稳定，有效地抑制了高次谐波电流的污染，显著提高了电力的利用率，解决了因工业电网电压的不规则的浮动变化，而导致充电电路充电能力欠缺或饱和的问题，保证了激光电源充电功率的恒定。【专利附图】【附图说明】图1为固体激光电源的电路框图。图2为本专利技术第一实施例的电路框图。图3为本专利技术第二实施例的电路框图。图4为本专利技术第三实施例的电路框图。图5为本专利技术第四实施例的电路原理图。图6为本专利技术固体激光电源输出电流、电压波形示意图。图7为现有的激光电源输出电流、电压波形示意图。图8为现有的另一种激光电源输出电流、电压波形示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作更加详细的描述。本专利技术公开了一种输出功率恒定的固体激光电源，如图1所示，其包括有依次连接的EMI滤波模块1、整流滤波电路2、充电开关控制模块3、实时检测模块4、实时监控处理模块5、隔离开关驱动模块6、恒定功率输出模块7和储能模块8，其中:EMI滤波模块I用于抑制外部电网电压产生的差模干扰和共模干扰；整流滤波电路2用于对EMI滤波模块I输出的电信号进行整流和滤波，输出平滑的脉动直流电压分别至充电开关控制模块3和恒定功率输出模块7，充电开关控制模块3接收整流滤波电路2产生的脉动小的直流电压，并通过对其充电节点电压的实时监控，以一定的时序的完成充电，通过控制交流接触器的闭合，确保充电过程的顺利完成；充电开关控制模块3通过控制其导通状态来控制主回路的充电状态；实时检测模块4用于对主回路的电流和电压信号进行采集，输出实时检测信号至实时监控处理模块5 ;实时监控处理模块5优选包括有PWM控制器，该实时监控处理模块5用于对实时检测信号进行处理，根据处理结果输出PWM信号至隔离开关驱动模块6 ;隔离开关驱动模块6根据该PWM信号驱动恒定功率输出模块7，以令恒定功率输出模块7将整流滤波电路2输出的脉动直流电压变换恒定的电压信号，并且输出至储能模块8，从而实现主回路的恒功率充电。作为一种优选方式，实时监控处理模块5还连接有多级联动保护装置80，多级联动保护装置80为过流保护电路、欠压保护电路、过热保护电路和过压保护电路中的任意一种或者几种的结合。本专利技术通过输出功率可靠的充电电压，来保证激光输出能量精确、稳定，有效地抑制了高次谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输出功率恒定的固体激光电源，其特征在于，包括有依次连接的EMI滤波模块、整流滤波电路、充电开关控制模块、实时检测模块、实时监控处理模块、隔离开关驱动模块、恒定功率输出模块和储能模块，其中：所述EMI滤波模块用于抑制外部电网电压产生的差模干扰和共模干扰；所述整流滤波电路用于对EMI滤波模块输出的电信号进行整流和滤波，输出平滑的脉动直流电压分别至充电开关控制模块和恒定功率输出模块;所述充电开关控制模块通过控制其导通状态来控制主回路的充电状态；所述实时检测模块用于对主回路的电流和电压信号进行采集，输出实时检测信号至实时监控处理模块；所述实时监控处理模块用于对实时检测信号进行处理，根据处理结果输出PWM信号至隔离开关驱动模块；所述隔离开关驱动模块根据该PWM信号驱动恒定功率输出模块，以令恒定功率输出模块将整流滤波电路输出的脉动直流电压变换恒定的电压信号，并且输出至储能模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱平安，何林，
申请(专利权)人：深圳市光大激光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44