一种倍压式氦氖激光电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种倍压式氦氖激光电源，它包括交流输入单元、交流调节单元、多级倍压电路单元、限流电阻和高压输出接口；所述交流输入单元与交流电压调节单元连接，交流电压调节单元的另一端与多级倍压电路单元连接；限流电阻两端分别与多级倍压电路单元和高压输出接口连接；高压输出接口与氦氖激光管连接。本实用新型提供的氦氖激光电源体积小轻便，输出高压和工作电流稳定，电源耐压性好，不易被击穿。
【专利说明】
一种倍压式氦氖激光电源
技术领域
[0001 ]本实用新型属于激光治疗仪领域，尤其涉及一种倍压式氦氖激光电源。
【背景技术】
[0002]氦氖激光器是原子激光器，连续波发射，栗浦源由电流来实现，它的输出功率从几毫瓦到几十毫瓦。当工作物质充满长为15?20cm、直径为1mm以下的气体放电管中，在放电管的电极之间加上几百伏到1kV的直流电压，管内就产生辉光放电，形成激光。
[0003]激光器工作时，几乎全部的电压降都发生在毛细管放电的阳极柱中，电流和电压特性几乎完全决定于阳极柱。除了很短的放电管，阳极和阴极区仅起着相对次要的作用，电源近似地作为一个电流电源，而不是电压电源。
[0004]负载电流之间的关系称电源的外特性，电路中的负载有激光器中的高强度非相干光的辐射源、各种气体放电管、半导体二极管，它们必须与输出电压的伏安特性相匹配。同时，获得高的动力指标和运行指标以及所要求的电栗浦参数，也是这种匹配的重要内容之
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[0005]由于激光器的电光转化效率不高，并有一定的移动要求，目前市场上的氦氖激光电源体积较大、激光器工作时电源供电不稳定。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供一种体积小轻便，输出高压和工作电流稳定，电源耐压性好，不易击穿的氦氖激光电源。
[0007]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0008]—种倍压式氦氖激光电源，它包括交流输入单元、交流调节单元、多级倍压电路单元、限流电阻和高压输出接口；所述交流输入单元与交流电压调节单元连接，交流电压调节单元的另一端与多级倍压电路连接;限流电阻两端分别与多级倍压电路单元和高压输出接口连接;高压输出接口与氦氖激光管连接；
[0009]所述交流输入单元是用于给氦氖激光电源提供电源输入；
[0010]所述交流调节单元用于调节升压电路输入电压的大小；
[0011]所述多级倍压电路单元是用于提供氦氖激光管内气体击穿所需的高压和稳定工作时所需要的电压和电流；
[0012]所述限流电阻用于调节输出直流电压并进行阻抗匹配；
[0013]所述高压输出接口用于连接氦氖激光管。
[0014]作为优选，所述多级倍压电路由多个电容和高压二极管并联、串联或串并混连组成。
[0015]作为优选，所述多级倍压电路前级倍压采用47微法/400V电容串联使用。
[0016]作为优选，所述多级倍压电路后级倍压采用0.1微法/1000V电容串联使用。
[0017]作为优选，所述多级倍压电路采用的高压二极管的型号为IN5408。
[0018]作为优选，所述限流电阻由大功率电阻串联组成。
[0019]本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
[0020]本实用新型氦氖激光电源通过在多级倍压电路上设置两个或多个电容串联组成单级，解决以往单个电容耐压值低易击穿的问题，可实现多级倍压，提供氦氖气体击穿所需的高压，同时氦氖激光电源体积小轻便，输出高压和工作电流稳定，电源耐压性好，不易击穿的氦氖激光电源。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型倍压式氦氖激光电源的电路原理框图；
[0022]图2为本实用新型倍压式氦氖激光电源的多级倍压电路的原理图；
[0023]图2(a)为本实用新型倍压式氦氖激光电源的多级倍压电路负半周的工作原理图；
[0024]图2(b)为本实用新型倍压式氦氖激光电源的多级倍压电路正半周的工作原理图。
[0025]图中所示:1、交流输入单元，2、交流调节单元，3、多级倍压电路单元，4、限流电阻，
5、高压输出接口。
【具体实施方式】
[0026]为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的单元实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
[0027]如图1所示，本实用新型设计的一种倍压式氦氖激光电源，它包括用于给氦氖激光电源提供输入电源的交流输入单元1、用于调节升压电路输入电压的大小的交流调节单元
2、用于提供氦氖激光管内气体击穿所需的高压和稳定工作时所需要的电压和电流的多级倍压电路单元3、用于调节输出直流电压并进行阻抗匹配的限流电阻4和用于连接氦氖激光管高压输出接口 5;
[0028]所述交流输入单元I与交流电压调节单元2连接，交流电压调节单元2的另一端与多级倍压电路单元3连接;限流电阻4两端分别与多级倍压电路单元3和高压输出接口 5连接;尚压输出接口 5与氦氖激光管连接；
[0029]如图2所示为本实用新型的所述多级倍压电路(本实施例中为了简化描述以二级倍压电路为例进行阐述，多级倍压电路单元3的工作原理与其相同)，所述二级倍压电路的工作原理为:I)负半周时，即A为负、B为正时，Dl导通、D2截止，电源经Dl向电容器Cl充电，在理想情况下，此半周内，DI可看成短路，同时电容器Cl充电到Vm，其电流路径及电容器Cl的极性如上图2(a)所示。2)正半周时，S卩A为正、B为负时，Dl截止、D2导通，此时供电电源和Cl串联后电压为2Vm，于是向C2充电，使C2充电至最高值2Vm，其电流路径及电容器C2的极性如上图2(b)所示。需要指出的是，其实C2的电压并无法在一个半周内即充至2Vm，它必须在几周后才可渐渐趋近于2Vm。同时如果半波倍压器被用于没有变压器的电源供应器时，我们必须将Cl串联一电流限制电阻，以保护二极管不受电源刚开始充电涌流的损害。当然在整个倍压电路中可以由多个电容和高压二极管并联、串联或串并混连组成。在本实施例中，优选多级倍压电路前级倍压采用47微法/400V电容串联使用，后级倍压采用0.1微法/1000V电容串联使用，采用的高压二极管的型号为IN5408。
[0030]所述限流电阻4由大功率电阻串联组成，限流电阻4用于调节输出直流电压并进行阻抗匹配，提高氦氖激光器输出功率稳定性。在使用的过程中要合理地选择限流电阻以提高氦氖激光器输出功率的稳定性，所选取的限流电阻值太小，放电就不够稳定，限流电阻值选得太大，电阻上的功率损耗就会增加，从而降低激光器的能量转换效率。
[0031]本实用新型氦氖激光电源通过在多级倍压电路上设置两个或多个电容串联组成单级，解决以往单个电容耐压值低易击穿的问题，可实现多级倍压，提供氦氖气体击穿所需的高压，同时氦氖激光电源体积小轻便，输出高压和工作电流稳定，电源耐压性好，不易击穿的氦氖激光电源。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种倍压式氦氖激光电源，其特征在于:包括交流输入单元、交流调节单元、多级倍压电路单元、限流电阻和高压输出接口；所述交流输入单元与交流电压调节单元连接，交流电压调节单元的另一端与多级倍压电路单元连接;限流电阻两端分别与多级倍压电路单元和高压输出接口连接;高压输出接口与氦氖激光管连接； 所述交流输入单元是用于给氦氖激光电源提供电源输入； 所述交流调节单元用于调节升压电路输入电压的大小； 所述多级倍压电路单元是用于提供氦氖激光管内气体击穿所需的高压和稳定工作时所需要的电压和电流； 所述限流电阻用于调节输出直流电压并进行阻抗匹配； 所述高压输出接口用于连接氦氖激光管。2.如权利要求1所述的倍压式氦氖激光电源，其特征在于:所述多级倍压电路由多个电容和尚压一■极管并联、串联或串并混连组成。3.如权利要求2所述的倍压式氦氖激光电源，其特征在于:所述多级倍压电路前级倍压采用47微法/400V电容串联使用。4.如权利要求3所述的倍压式氦氖激光电源，其特征在于:所述多级倍压电路后级倍压采用0.1微法/1OOOV电容串联使用。5.如权利要求2至4任一项所述的倍压式氦氖激光电源，其特征在于:所述多级倍压电路采用的高压二极管的型号为IN5408。6.如权利要求1所述的倍压式氦氖激光电源，其特征在于:所述限流电阻由大功率电阻串联组成。
【文档编号】H01S3/09GK205609947SQ201620469051
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】肖志勇, 张少玲, 翁翔
【申请人】武汉三友创鑫科技有限公司