一种软开关逆变电路激光器驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种激光器的驱动电路，属于光电子技术领域。
【背景技术】
[0002]激光器的种类有很多种，像固体激光器，气体激光器，半导体激光器，光纤激光器等等。在这些激光器当中，除部分半导体激光器属于直接电流栗浦之外，其余激光器基本上都是通过栗浦源进行栗浦的，特别是对于大功率的激光器，需要使用大功率的驱动电路对栗浦源进行驱动，从而产生大功率的栗浦光，但是现有技术中一般是针对不同的激光器设计不同的驱动电路，一般的驱动电路很少通过简单改变即可适用到其它激光器上。并且，对于大功率激光器的驱动电路来说，高功率激光器一般需要的驱动电压也比较高，此时，变压器不易设计，主要体现在绝缘不好，寄生电容大，漏感大等问题，再者这样电路中变压器的次级器件不容易选取。本发明正是针对上述问题而提出来的。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一实施例，提供了一种软开关逆变电路激光器驱动电路，具体组成如下:
[0004]包括输入端，其中输入端包括正输入端vin+和负输入端vin-，正输入端分别连接到电容Cl的一端，电容C2的一端以及绝缘栅型场效应晶体管IGBTI的集电极，电容C2的另外一端连接到电容C3的一端，电感LI的一端以及电流传感器I SENl的一个输入端，电流传感器ISENl的另外一个输入端连接电感L3的一端，电感L3的另外一端与电感LI的另外一端连接后共同连接到绝缘栅型场效应晶体管IGBTl的发射极和绝缘栅型场效应晶体管IGBT2的集电极，电感LI与变压器Tl的初级并联，负输入端vin-与电容Cl和C3的另外一端连接后共同连接到IGBT2的发射极，IGBTl和IGBT2的门极都连接到微处理器M⑶。变压器Tl次级的两个输出端，一个输出端连接二极管Dl的阴极和二极管D2的阳极，另外一个输出端连接二极管D3的阴极和二极管D4的阳极，D2和04的阳极都连接到电感L2的一端，二极管Dl和D3的阳极都连接到直流滤波电容Cd的一端，直流滤波电容Cd的另外一端连接到电感L2的另外一端，输出电压检测电路和电感R3均与直流滤波电容Cd并联。输出电压检测电路的输出以及电流传感器ISENl的输出端均连接到微处理器MCU。电阻R3的一端还连接到可控硅SCR的阳极，SCR的阴极连接到激光器的一端，电阻R3的另外一端还连接到激光器的另外一端。
【附图说明】
[0005]附图1是本发明的激光器驱动电路的示意图。
【具体实施方式】
[0006]下面将在结合附图的基础上详细描述本发明的激光器驱动电路。本发明的激光器驱动电路具体组成如下:
[0007]包括输入端，其中输入端包括正输入端vin+和负输入端vin-，正输入端分别连接到电容Cl的一端，电容C2的一端以及绝缘栅型场效应晶体管IGBTI的集电极，电容C2的另外一端连接到电容C3的一端，电感LI的一端以及电流传感器I SENl的一个输入端，电流传感器ISENl的另外一个输入端连接电感L3的一端，电感L3的另外一端与电感LI的另外一端连接后共同连接到绝缘栅型场效应晶体管IGBTl的发射极和绝缘栅型场效应晶体管IGBT2的集电极，电感LI与变压器Tl的初级并联，负输入端vin-与电容Cl和C3的另外一端连接后共同连接到IGBT2的发射极，IGBTl和IGBT2的门极都连接到微处理器M⑶。变压器Tl次级的两个输出端，一个输出端连接二极管Dl的阴极和二极管D2的阳极，另外一个输出端连接二极管D3的阴极和二极管D4的阳极，D2和04的阳极都连接到电感L2的一端，二极管Dl和D3的阳极都连接到直流滤波电容Cd的一端，直流滤波电容Cd的另外一端连接到电感L2的另外一端，输出电压检测电路和电感R3均与直流滤波电容Cd并联。输出电压检测电路的输出以及电流传感器ISENl的输出端均连接到微处理器MCU。电阻R3的一端还连接到可控硅SCR的阳极，SCR的阴极连接到激光器的一端，电阻R3的另外一端还连接到激光器的另外一端。
[0008]本发明上述驱动电路为一种软开关逆变电路激光器驱动电路。其中Cl为直流滤波电容，C2，C3为谐振电容，DI，D2，D3，D4，L2，Cd为输出整流滤波电路，Rl，R2为驱动电阻，MCU为控制器。
[0009]工作方式如下，IGBTl导通，后关断，后IGBT2导通，后又关断，如此循环。其中IGBTl，与IGBT2的导通时间相同，各占同一开关周期的一半，交替导通的频率由需要的输出电压决定，需要的输出电压高时，MCU输出IGBTl和IGBT2的驱动频率变大，需要的输出电压低时，MCU输出IGBTl和IGBT2的驱动频率变小，通过调节驱动频率的大小来达到控制输出电压的目的，当驱动频率达到LI与C1+C2的谐振频率时，有最高的输出电压。整个工作过程中，IGBTl，IGBT2均为软开通，软关断。
[0010]由于实际电路中器件参数的差异，IGBT2和IGBTl的导通时间不可能完全相同，这会在变压器Tl上产生一个直流分量，此直流分量的累加可能会导致变压器Tl饱和。实际中解决此问题可以与Tl串接隔直电容阻断直流通路，但是此方法成本昂贵。也可以在Tl初级加入电流检测装置，时刻检测直流分量，从而时刻调节IGBT2和IGBTl导通之间达到消除直流分量的目的。但是由于一般回路中交流电流很大，而直流分量可能不到整个电流的1%，而这个小的直流分量就有可能导致变压器饱和，能检测整个电流范围的电流检测装置在检测小的直流分量时，精度不够，可能根本检测不到直流分量，小的量程的电流检测装置精度好，但是在这种大电流的情况下，无法应用。
[0011]本发明在Tl初级并入电感L3，且在L3上串接电流检测装置ISENl，L3的电感量远大于LI的电感量和Tl的励磁电感，但是L3的直流阻抗R远小于LI的直流阻抗和Tl的直流阻抗，这样，回路中的交流电流极少流过L3，但是大部分的直流分量会通过L3，这样I SENl就可以用小量程高精度电流检测装置，精确测量直流分量大小，从而时刻调节IGBT2和IGBTl导通时间达到消除直流分量的目的。
【主权项】
1.一种软开关逆变电路激光器驱动电路，具体组成如下: 包括输入端，其中输入端包括正输入端Vin+和负输入端vin-，正输入端分别连接到电容Cl的一端，电容C2的一端以及绝缘栅型场效应晶体管IGBTl的集电极，电容C2的另外一端连接到电容C3的一端，电感LI的一端以及电流传感器ISENI的一个输入端，电流传感器ISENl的另外一个输入端连接电感L3的一端，电感L3的另外一端与电感LI的另外一端连接后共同连接到绝缘栅型场效应晶体管IGBTl的发射极和绝缘栅型场效应晶体管IGBT2的集电极，电感LI与变压器Tl的初级并联，负输入端vin-与电容Cl和C3的另外一端连接后共同连接到IGBT2的发射极，IGBTl和IGBT2的门极都连接到微处理器M⑶。变压器Tl次级的两个输出端，一个输出端连接二极管Dl的阴极和二极管D2的阳极，另外一个输出端连接二极管D3的阴极和二极管D4的阳极，D2和04的阳极都连接到电感L2的一端，二极管Dl和D3的阳极都连接到直流滤波电容Cd的一端，直流滤波电容Cd的另外一端连接到电感L2的另外一端，输出电压检测电路和电感R3均与直流滤波电容Cd并联。输出电压检测电路的输出以及电流传感器ISENl的输出端均连接到微处理器MCU。电阻R3的一端还连接到可控硅SCR的阳极，SCR的阴极连接到激光器的一端，电阻R3的另外一端还连接到激光器的另外一端。
【专利摘要】本发明上述驱动电路为一种软开关逆变电路激光器驱动电路。其中C1为直流滤波电容，C2，C3为谐振电容，D1，D2，D3，D4，L2，Cd为输出整流滤波电路，R1，R2为驱动电阻，MCU为控制器。
【IPC分类】H01S3/09
【公开号】CN105680299
【申请号】CN201610214731
【发明人】李松涛, 刘洋
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月1日