TEA CO-,2-激光器充電電源及其數(shù)字控制.pdf

1、TEA CO2激光器具有效率高、光束質量好、功率高等特點，在工業(yè)加工、航天、國防領域應用日益廣泛。高功率的TEA CO2激光器要求電容充電電源具有充電快速、高功率、高效率的特點。傳統(tǒng)上，TEA CO2激光器常使用工頻充電電源。這種電源龐大笨重，精度低，并且對電網(wǎng)干擾嚴重。隨著功率電子學的發(fā)展，高頻逆變的具恒流源特性的串聯(lián)諧振充電電源以其結構緊湊，能耗少，抗負載短路能力強等優(yōu)點取代傳統(tǒng)工頻電源應用于脈沖TEA CO2激光器。隨著數(shù)字技術發(fā)

2、展，數(shù)字處理器件逐漸應用于充電電源控制，很大地提高了電源性能。
　　 本文首先闡述了幾種開關式充電電源的工作原理和各自特點，重點講述了全橋串聯(lián)諧振電源的工作過程，對串聯(lián)諧振回路給出簡化電路和數(shù)學模型，分析了串聯(lián)諧振回路的諧振電流與充電電容電壓隨時間變化的規(guī)律，總結了諧振電壓峰值、充電電壓峰值等五條結論，并使用Pspice對串聯(lián)諧振回路進行仿真驗證。
　　 依據(jù)上述分析，給出了已知充電電源最大平均功率和充電電壓等參數(shù)設計串

3、聯(lián)諧振回路參數(shù)的方法步驟和設計實例，分析了模擬控制充電電源的工作原理和基于SG3527芯片的技術實現(xiàn)。
　　 為進一步提高充電電源的性能，引入數(shù)字控制，使用DSP TMS320LF2407A制作了電源數(shù)字控制板，實現(xiàn)了對諧振回路周期的實時跟蹤。闡述了從性能指標要求到系統(tǒng)結構設計，傳感器及主控CPU選擇，算法及系統(tǒng)程序實現(xiàn)，制板調試的一系列設計過程。將數(shù)字控制電源的實驗結果與模擬控制對比，比較了數(shù)字控制的優(yōu)點和不足，并提出進一步的