YAG脈沖激光電源硬件電路的設(shè)計(jì)

摘要：深入分析了YAG脈沖激光電源的工作原理，根據(jù)氙燈特殊的電氣特性，設(shè)計(jì)了硬件電路和軟件程序。采用MOSFETS場效應(yīng)管半橋逆變器，以SG3525為驅(qū)動(dòng)的PWM技術(shù)的電源設(shè)計(jì)，針對(duì)氙燈泵浦YAG激光器對(duì)驅(qū)動(dòng)源的要求，研制了YAG脈沖激光電源，并提高了開關(guān)頻率，大大減小了電源的體積和重量。電源在實(shí)際運(yùn)行中穩(wěn)定可靠。
關(guān)鍵詞：氙燈；PWM；半橋逆變器；場效應(yīng)管

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(tái)與其相適應(yīng)的氙燈供電電源。對(duì)于該激光器電源來說，它的負(fù)載是脈沖氙燈，當(dāng)氙燈內(nèi)有脈動(dòng)大電流流過時(shí)，脈沖氙燈進(jìn)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(diǎn)燃脈沖氙燈，必須具有氙燈的觸發(fā)電路、儲(chǔ)能電容器的充電電路、以及儲(chǔ)能器的放電電路，從而組成一個(gè)完整的激光器電源電路。

1 激光電源整體設(shè)計(jì)方案
在仔細(xì)分析了YAG激光電源的工作原理和它在使用過程中對(duì)電源提出的具體技術(shù)指標(biāo)后，可提出以下的大致電路總體設(shè)計(jì)方案，并以框圖的方式表示，如圖1所示。

整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)單元的設(shè)計(jì)是圍繞著總體設(shè)計(jì)方案展開的。對(duì)其中重要的、對(duì)技術(shù)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)有較大影響的單元，有必要進(jìn)行方案的分析、對(duì)比、篩選，以及深入的理論分析。

2 激光電源的硬件電路設(shè)計(jì)
2．1 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(jìn)行升壓操作。LM7812最大輸出電流為1 A，如下圖所示。