緊湊型激光電源的制作方法
本實用新型屬于電源領域。更具體地說，本實用新型涉及一種緊湊型激光電源。
背景技術：
隨著科技的發展，激光器在各個領域的使用越來越廣泛，比如測距、制導、雷達或者通信，為了提高使用的方便性，機載激光器脈沖驅動電源要求電源本身的小體積、輕重量和高效率。
技術實現要素：
為解決上述問題，本實用新型提供一種緊湊型激光電源，其包括：
整流電路，其輸入端連接至三相交流電源，且所述整流電路用于將三相交流電源的交流電轉換為直流電；
四個隔離穩壓DC-DC轉換器，其輸入端連接至所述整流電路的輸出端，所述四個隔離穩壓DC-DC轉換器包括：
將經過降壓的直流電輸出至兩路并聯激光器驅動電路的第一DC-DC轉換器，每路所述激光器驅動電路采用PWM脈沖寬度調制的方式對所述經過降壓的直流電進行處理，并為激光器提供電源；
兩個第二DC-DC轉換器，其并聯輸出且為熱控部件和晶體部件提供電源；
第三DC-DC轉換器，其為聲光調制部件提供電源，且所述第三DC-DC轉換器還外接至一控制板并為所述控制板提供電源。
優選的是，所述的緊湊型激光電源中，
所述交流電的電壓為200V，所述整流電路將其轉換為270V的直流電；
所述激光器的負載為直流或者脈沖為10％～90％占空比，重頻50HZ～1500HZ，所述激光器的輸入電壓為+48V，輸入電流為6A；
熱控部件和晶體部件的輸入電壓+48V，輸入電流16A；
聲光調制部件的輸入電壓+24V，輸入電流3.3A；
控制板的輸入電壓為+24V，輸入電流為1A。
優選的是，所述的緊湊型激光電源中，所述激光器驅動電路包括：
控制器，其用于接收DC-DC傳來的直流電數字信號；
驅動電流設置電路，其通過雙通道數模轉換器和IIC總線接收控制器傳來的直流電數字信號并通過隔離電路和D/A轉換電路將所述直流電數字信號轉換為激光器所需的模擬電壓信號，同時將所述模擬電壓信號輸出至所述控制器；
恒流電路，其包括與所述控制器連接的分壓電路和過壓保護電路，且所述恒流電路接收所述控制器輸出的模擬電壓信號，并將其處理為恒流電流信號；
電流脈沖成型電路，其與所述控制器和所述恒流電路電連接，且所述電流脈沖成形電路用于接收所述控制器發出的PWM信號和所述恒流電路輸出的恒流電流信號并根據所述PWM信號和恒流電流信號生成脈沖電流；
和輸出電流電壓檢測電路，其用于檢測所述電流脈沖成形電路的輸出電流和輸出電壓；
其中，所述電流脈沖成型電路上連接有兩個MOS驅動管；所述分壓電路連接于所述控制器的輸出端和FB引腳之間；所述電流脈沖成型電路包括：連接在所述控制器RT腳上的外部電阻器，或者所述控制器的SYNC引腳和外部時鐘。
優選的是，所述的緊湊型激光電源中，四個所述隔離穩壓DC-DC轉換器和兩個所述大功率MOS管設置在鋁合金外殼上。
優選的是，所述的緊湊型激光電源中，所述緊湊型激光電源中的正負電源線采用多股雙鉸連接。
優選的是，所述的緊湊型激光電源中，所述緊湊型激光電源采用多層電路板和高導熱鋁底板固定。
本實用新型實現了一種小體積，輕重量的緊湊型激光特種電源供電及監測。本電源是將三相三線制(電壓200VAC400Hz)的交流電，通過整流電路轉換為270V直流母線，再分別轉換為2路獨立隔離+48VDC/6A脈沖或直流恒流輸出，提供給負載為直流或者脈沖為10％～90％占空比，重頻50HZ～1500HZ的激光器使用。1路隔離聲光調制電源輸出+24VDC/5A供給Q開關實現激光輸出的脈沖成形。控制板用電部分從聲光調制電源中經隔離變換供給。1路隔離熱控電源及晶體電源共用+48VDC/16A對激光器實現精密溫控供電。分兩路激光組件現采用成熟的VICOR高效率的電源模塊MDCM系列及VI-HAM-IL功率因數控制系列產品，效率高達93％。本電源組件設計為多層電路板加高導熱鋁底板，能提供很好的熱傳遞和改進產品可靠性。
本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。
附圖說明
圖1為本實用新型提供的緊湊型激光電源的結構示意圖；
圖2為本實用新型提供的緊湊型激光電源中的激光器驅動電路圖；
圖3為本實用新型提供的緊湊型激光電源的脈沖上升沿仿真波形圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
如圖1所示，本實用新型提供一種緊湊型激光電源，其包括：
整流電路，其輸入端連接至三相交流電源，且所述整流電路用于將三相交流電源的交流電轉換為直流電；
四個隔離穩壓DC-DC轉換器，其輸入端連接至所述整流電路的輸出端，所述四個隔離穩壓DC-DC轉換器包括：
將經過降壓的直流電輸出至兩路并聯激光器驅動電路的第一DC-DC轉換器，每路所述激光器驅動電路采用PWM脈沖寬度調制的方式對所述經過降壓的直流電進行處理，并為激光器提供電源；
兩個第二DC-DC轉換器，其并聯輸出且為熱控部件和晶體部件提供電源；
第三DC-DC轉換器，其為聲光調制部件提供電源，且所述第三DC-DC轉換器還外接至一控制板并為所述控制板提供電源。
所述的緊湊型激光電源中，
所述交流電的電壓為200V，所述整流電路將其轉換為270V的直流電；
所述激光器的負載為直流或者脈沖為10％～90％占空比，重頻50HZ～1500HZ，所述激光器的輸入電壓為+48V，輸入電流為6A；
熱控部件和晶體部件的輸入電壓+48V，輸入電流16A；
聲光調制部件的輸入電壓+24V，輸入電流3.3A；
控制板的輸入電壓為+24V，輸入電流為1A。
如圖2所示，所述的緊湊型激光電源中，所述激光器驅動電路包括：
控制器，其用于接收DC-DC傳來的直流電數字信號；
驅動電流設置電路，其通過雙通道數模轉換器和IIC總線接收控制器傳來的直流電數字信號并通過隔離電路和D/A轉換電路將所述直流電數字信號轉換為激光器所需的模擬電壓信號，同時將所述模擬電壓信號輸出至所述控制器；
恒流電路，其包括與所述控制器連接的分壓電路和過壓保護電路，且所述恒流電路接收所述控制器輸出的模擬電壓信號，并將其處理為恒流電流信號；
電流脈沖成型電路，其與所述控制器和所述恒流電路電連接，且所述電流脈沖成形電路用于接收所述控制器發出的PWM信號和所述恒流電路輸出的恒流電流信號并根據所述PWM信號和恒流電流信號生成脈沖電流；
和輸出電流電壓檢測電路，其用于檢測所述電流脈沖成形電路的輸出電流和輸出電壓。所述控制器為LT3763降壓控制芯片。
所述電流脈沖成型電路上連接有兩個MOS驅動管；所述分壓電路連接于所述控制器的輸出端和FB引腳之間；
所述電流脈沖成型電路包括：
連接在所述控制器RT腳上的外部電阻器；
或者所述控制器的SYNC引腳和外部時鐘。
所述的緊湊型激光電源中，四個所述隔離穩壓DC-DC轉換器和兩個所述大功率MOS管設置在鋁合金外殼上。
所述的緊湊型激光電源中，所述緊湊型激光電源中的正負電源線采用多股雙鉸連接。
所述的緊湊型激光電源中，所述緊湊型激光電源采用多層電路板和高導熱鋁底板固定。
48V/500W模塊及后面電路的作用是將直流母線上的270V直流電，通過DC-DC轉換，轉換成48V輸出的直流電，對激光器實現精密溫控供電，控制板是用來實現對電源系統的電流和脈沖參數設置、輸出電流電壓檢測和溫度檢測及激光輸出狀態的控制。
LD用電源：
采用VICOR的與DCM300P480x500A40組合，單路額定輸出功率500W。+48V輸出電壓再經過LT3763恒流控制輸出30V/6A供給LD負載.同步降壓型LED驅動器控制器LT3763是LINEAR公司生產的用于LED調光控制，控制LD等的DC-DC變換器,轉換效率高達96％.
LT3763是一款固定頻率、同步降壓型DC/DC控制器，專為準確地調節高達20A的輸出電流而設計。平均電流模式控制器將在0V至55V的寬輸出電壓范圍內保持電感器電流調節作用。輸出電流由CTRL引腳上的模擬電壓和一個外部檢測電阻器設定。電壓調節和過壓保護利用一個連接于輸出和FB引腳之間的分壓器來設定。開關頻率可通過RT引腳上的一個外部電阻器或利用SYNC引腳和一個外部時鐘信號在200kHz至1MHz的范圍內進行設置。輸入和輸出電流檢測可提供輸入電流限制和這些電流的準確測量。FBIN引腳可供那些需要峰值功率跟蹤功能的應用之用。
該器件的其他特點包括一個與CTRL引腳配合使用的準確外部基準電壓、一個可提供可編程UVLO遲滯的準確UVLO/EN引腳、一個針對LED應用的PWM驅動器、輸出電壓故障檢測和熱停機功能.提供超過300W的LED功率，合理的設計功率輸出MOS管可實現更在功率的控制。其6V至60V的輸入電壓范圍使該器件非常適用于種類繁多的應用，包括汽車、工業和建筑照明。
聲光調制電源:
采用VICOR的DCM300P240x600A40可實現24V/3.3A輸出。滿足聲光調制模塊及控制板24V/1A的使用要求，降額達90％。
熱控電源與晶體電源:
采用VICOR的兩組DCM300P480x500A40并聯可實現48V/1000W輸出,與實際需求48V/750W降額達87％。
器件選擇上，使用供貨有質量保證的單位生產的器件，國外器件選擇工業級以上的器件并進行降額設計。經過合理布局進行散熱，將DC-DC模塊和大功率MOS管等發熱器件分布安裝在鋁合金外殼上，使電源易于散熱。保證工作的可靠性。
連接器的選擇采用航空系統使用的連接器，正負電源線多股雙鉸連接,并有50％的電流降額,結構設計采用鋁合金外殼。保證支撐和安裝強度。安裝可靠，使用過程中振動無故障。
要解決的問題：機載激光器脈沖驅動電源要求實現電源本身的小體積、輕重量和高效率的要求。為了實現這些要求，我們在電源電路設計中采用VICOR高效率的晶圓DCM系列進行設計，激光驅動部分采用PWM調制方式達到脈沖恒流要求。
脈沖恒流驅動電路仿真分析
根據對PWM方式脈沖恒流單元的模擬分析，我們擬采用如下方式實現激光二極管的恒流脈沖驅動。在該電路圖中，通過控制限流電壓和限流電壓加載方式、激光二極管的脈沖產生方式實現激光二極管的恒流驅動。
根據以前的脈沖恒流源技術方案，在陡上升電壓脈沖加載情況下，可以得到在激光二極管的驅動電流波形的上升沿為
tr＝2.2L/Rdyn＝2.2×0.11/0.011＝22μs。
由于要考慮基準匹配，恒流基準的上升時間要和驅動電流波形的上升沿要匹配。
從圖3可以得到結論，本設計可以達到相應的性能要求。
盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
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