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半导体激光管电源设计方案

导读: 半导体激光管(LD)和普通二极管采用不同工艺,但电压和电流特性基本相同。在工作点时,小电压变化会导致激光管电流变化较大。

  半导体激光管(LD)和普通二极管采用不同工艺,但电压和电流特性基本相同。在工作点时,小电压变化会导致激光管电流变化较大。此外电流纹波过大也会使得激光器输出不稳定。二极管激光器对它的驱动电源有十分严格的要求;输出的直流电流要高、电流稳定及低纹波系数、高功率因数等。随着激光器的输出功率不断加大,需要高性能大电流的稳流电源来驱动。为了保证半导体激光器正常工作,需要对其驱动电源进行合理设计。并且随着高频、低开关阻抗的MOSFET技术的发展,采用以MOSFET为核心的开关电源出现,开关电源在输出大电流时,纹波过大的问题得到了解决。

  1系统构成

  装置输入电压为24V,输出最大电流为20A,根据串联激光管的数量输出不同电压。如果采用交流供电,前端应该采用AC/DC作相应的变换。该装置主要部分为同步DC/DC变换器,其原理图如图1所示。

同步DC/DC

图1 同步DC/DC

  Vin为输入电压,VM1、VM2为MOSFET,VM1导通宽度决定输出电压大小,快恢复二极管和VM2共同续流电路,整流管的导通损耗占据最主要的部分,因此它的选择至关重要,试验中选用通态电阻很低的M0SFET。电感、电容组成滤波电路。测量电阻两端电压与给定值比较后,通过脉冲发生器产生相应的脉宽,保持负载电流稳定。VM1关断,快恢复二极管工作,快恢复二极管通态损耗大,VM2接着开通续流,减少系统损耗。

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