一款激光電源設(shè)計方案
YAG激光器是一種固體激光器，它的電源是YAG激光器系統(tǒng)的重要組成部分。YAG激光器采用氙燈作為泵浦源，因此必須具有一臺與其相適應(yīng)的氙燈供電電源。對于該激光器電源來說，它的負載是脈沖氙燈，當氙燈內(nèi)有脈動大電流流過時，脈沖氙燈進行弧光放電，則YAG激光器的工作物質(zhì)一摻釹釔鋁石榴石晶體吸收0．7～0．9 μm范圍內(nèi)的光能而形成受激輻射，從而發(fā)出激光。
為了點燃脈沖氙燈，必須具有氙燈的觸發(fā)電路、儲能電容器的充電電路、以及儲能器的放電電路，從而組成一個完整的激光器電源電路。
在仔細分析了YAG激光電源的工作原理和它在使用過程中對電源提出的具體技術(shù)指標后，可提出以下的大致電路總體設(shè)計方案，并以框圖的方式表示，如圖1所示。
整個系統(tǒng)的各個單元的設(shè)計是圍繞著總體設(shè)計方案展開的。對其中重要的、對技術(shù)指標實現(xiàn)有較大影響的單元，有必要進行方案的分析、對比、篩選，以及深入的理論分析。
SG3525 PWM控制器及其外圍電路
由電源24 V供電，經(jīng)過LM7812穩(wěn)壓至12 V，從而作為SG3525的供電電源，變壓器的電源為電源直接引出24 V，進行升壓操作。LM7812最大輸出電流為1 A，如下圖所示。
目前各種PWM器件很多，可用分離元件直接搭成，例如用單結(jié)晶體管。也可利用集成電路芯片，常用的如7 494，3524，3 525等，此電路的目的是產(chǎn)生全橋逆變器所需要的相位相差180°的兩組觸發(fā)信號。本節(jié)就SG3525為例，闡述該信號的產(chǎn)生及驅(qū)動。
SG3525A允許8～35 V的寬范圍工作電壓，可輸出可調(diào)頻率、脈寬可調(diào)驅(qū)動信號f=1／(C(0．7RT+3RD))，并可進行正負脈沖間死區(qū)時間調(diào)節(jié)，對輸出脈沖進行封鎖等功能。特別適合于全橋逆變器的驅(qū)動信號控制。
PWM技術(shù)逆變電源的核心技術(shù)。本文著重介紹了一種實際中針對YAG激光系統(tǒng)逆變電源的控制方案，并在實踐中得到進一步驗證，并且借助該方案，如圖3所示。
高頻變壓器的計算
1)功率容量的估算按照式150 W，70 kHz開關(guān)電源的設(shè)計功率容量為：
式中，PT-電源的額定輸出功率；η-電源的效率，這里取0．92；f-開關(guān)頻率70 kHz；Bm-最大磁通密度，這里選取1000 GS；δ-線圈導(dǎo)線的電流密度；Km-窗口的填充系數(shù)，這里取0．5；Kc-磁芯的填充系數(shù)，這里取Kc=1．0；
計算出Ap選用罐型PC40破芯符合尺寸要求，則有效截面積為：
代入式(5)中得出Ns=260．6，取261匝。原副邊匝數(shù)比，n=0．03。
4)線圈中電流的計算與選擇繞組導(dǎo)線
初級線圈峰值電流