半導體激光熔覆機驅動電源及能量控制研究.pdf

1、長春工業(yè)大學碩士學位論文摘要在激光加工方面，以全固態(tài)激光器取代閃光燈泵浦固體激光已經(jīng)是大勢所趨。驅動電源作為半導體激光加工設備的核心部分，其性能好壞直接影響到整個激光裝置的技術指標。本文以半導體激光熔覆機驅動電源為研究背景，設計了相關硬件電路和應用程序，并進行了仿真和實驗驗證。論文完成以下研究工作：第一，根據(jù)半導體激光熔覆機驅動電源的技術要求，對驅動電源進行了軟硬件設計。在研究恒流源的穩(wěn)流原理的基礎上，對恒流源驅動電路和光功率采集電路硬

2、件進行了設計。恒流源驅動電路采用串聯(lián)反饋式恒流源驅動模式，并設計了驅動器的浪涌消除電路、過流過壓檢測電路，同時對相關軟件進行了設計。第二，對半導體激光器溫度控制單元硬件和軟件進行設計。包括溫度采樣電路、恒溫控制電路、熱電制冷電路。采用數(shù)字PI算法完成半導體激光器溫度閉環(huán)控制。第三，對激光熔覆機能量控制進行了研究。通過光功率采集，采用數(shù)字PI算法，完成了光功率的閉環(huán)調(diào)節(jié)。第四，對半導體激光熔覆機驅動電源的主回路進行了仿真和實驗驗證，同時對

3、主回路瞬態(tài)、直流穩(wěn)態(tài)和噪聲進行了仿真分析。最后，對半導體激光器溫控單元及光功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，進行了閉環(huán)仿真實驗。通過以上仿真及實驗測試結果，證明了文中設計的半導體激光熔覆機驅動電源的正確性。關鍵詞：半導體激光熔覆機驅動電源溫度控制光功率調(diào)節(jié)長春工業(yè)大學碩士學位論文目錄摘要IAbstractII第一章緒論111課題的來源和意義112半導體激光熔覆機電源現(xiàn)狀1121半導體激光熔覆機電源國內(nèi)現(xiàn)狀1122半導體激光熔覆機驅動電源的國外現(xiàn)狀213半導

4、體激光熔覆機特性及驅動電源的技術要求3131半導體激光熔覆機特性3132半導體激光熔覆機的驅動電源要求4133半導體激光熔覆機驅動電源的技術指標414論文的主要內(nèi)容5第二章半導體激光熔覆機驅動電源設計621半導體激光熔覆機電源的指標分析622電源的整體設計方案6221半導體激光熔覆機的總體設計方案6222恒流電路的主要指標723半導體激光熔覆機恒流源的穩(wěn)流原理824恒流源驅動器設計10241恒流源電路原理圖10242主控回路中器件的選擇