一种水冷激光驱动电源装置的制作方法

本实用新型涉及激光焊接技术领域，更具体的说，特别涉及一种水冷激光驱动电源装置。

背景技术：

激光焊接是一种新兴的焊接工艺，它相对各种传统焊接最大的优势就是焊接能量密度高、热影响范围小、变形小且焊缝精美。激光焊接技术也具有熔池净化效应，能纯净焊接材料，对同种或者不同材料焊接特别有利，适用于相同和不同金属材料间、塑料等材料的焊接。

高功率半导体激光器由精密的电源驱动为LD(激光模块)提供电源，由于驱动电源采用线性恒流的控制方案，产生的热量大，其主要产生热量的部位为调流MOS管，MOS管温度过高将会导致MOS管特性变化，导致最终输出电流失真，使能量转换效率变低，直接影响激光器出光，因此需要对MOS管进行冷却。

目前采用的散热方式有风冷、水冷两种，但都存在缺点。风冷主要是采用风扇冷却，这种冷却方式的冷却效果不好，而且防尘效果差，影响机器使用寿命。水冷散热方式受环境温度影响大，在气温较低的情况下，机器启动慢且冷却水可能结露，从而导致机器不能正常工作，影响工作效率，而且水冷散热功耗也大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种水冷激光驱动电源装置，可以保证整个驱动电源装置的温度稳定，也使得其工作性能稳定，进而保证激光器出光稳定。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种水冷激光驱动电源装置，包括相对设置的电源驱动板和水冷铝板；所述电源驱动板上设置有MOS管，所述MOS管与所述水冷铝板紧密贴合并固定在所述水冷铝板上；所述水冷铝板上加工有用于通入冷却水的沟槽。

进一步地，所述水冷铝板上沟槽的分布与所述MOS管的分布一致。

进一步地，所述水冷铝板上并与所述MOS管相对的板面上镀有黑漆吸热层。

进一步地，所述水冷铝板上并位于所述MOS管与所述黑漆吸热层之间还涂覆有导热硅脂。

进一步地，所述电源装置包括MOS管Q1、MOS管Q2、使能控制电路、电流调节控制电路和主控制电路；

所述MOS管Q1的S脚连接开关电源，D脚连接MOS管Q2的D脚，G脚连接所述使能控制电路；所述MOS管Q2的S脚连接激光器模块，G脚连接所述电流调节控制电路；所述使能控制电路和所述电流调节控制电路分别与所述主控制电路连接。

进一步地，所述电源装置还包括采样电路，所述采样电路分别与所述主控制电路和所述激光器模块连接，所述采样电路还连接地端。

进一步地，所述电源装置还包括滤波电容C1和滤波电容C2，所述电容C1的正极接在开关电源和所述MOS管Q1的S脚之间，所述电容C1的负极接地，所述电容C2与所述电容C1并联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过采用水冷铝板与电源驱动板组成一体装置，水冷铝板上加工沟槽并通入冷却水对MOS管进行冷却，带走MOS管工作时产生的热量，从而保证整个驱动电源装置的温度稳定，也使得其工作性能稳定，进而保证激光器的工作可靠性即出光稳定，整个装置的结构简单、功能可靠也易于实现，激光驱动的效率高，散热效果也好。

此外，本实用新型区别于传统的激光焊接电源的控制方式，电源采用线性恒流的控制方式，即通过采样电路采集激光器模块的电流，主控制电路根据接收到的电路，并通过电流调节控制电路实现对MOS管Q2进行实时跟踪和控制，采用线性恒流电源可以根据激光器的性能做到纹波较低，整个电路的原理简单、控制方便也易于实现。

附图说明

图1为本实用新型水冷激光驱动电源装置的结构示意图。

图2为本实用新型中水冷铝板上沟槽的结构示意图。

图3位本实用新型中水冷激光驱动电源装置的电路原理图。

其中，1-电源驱动板、2-水冷铝板、3-MOS管、4-沟槽、5-黑漆吸热层。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参阅图1所示，本实用新型提供一种水冷激光驱动电源装置，包括电源驱动板1和水冷铝板2，两者相对设置。所述电源驱动板1上设置有MOS管3，所述MOS管3与所述水冷铝板2紧密贴合并固定在所述水冷铝板2上。所述水冷铝板2上加工有沟槽4(参阅图2所示)，用于通入冷却水实现对所述MOS管3进行冷却。

进一步地，所述水冷铝板2上沟槽4的分布与所述MOS管3的分布一致，这样可以保证所述沟槽4内的冷却水能够可靠有效地带走所述MOS管3产生的热量。

进一步地，所述水冷铝板2上并与所述MOS管3相对的板面上镀有黑漆吸热层5，用于在整个电源装置工作时，所述MOS管3产生的热量大部分能够传导到水冷铝板2上，从而使沟槽4内冷却水能有效的带走大量热量，达到较好的散热效果。

进一步地，所述水冷铝板2上并位于所述MOS管3与所述黑漆吸热层5之间还涂覆有导热硅脂(图上未显示)，用于增加所述水冷铝板2与所述MOS管3两者之间的导热性。

进一步地，参阅图3所示，所述电源装置包括MOS管Q1、MOS管Q2、使能控制电路、电流调节控制电路和主控制电路。

所述MOS管Q1的S脚连接开关电源，D脚连接MOS管Q2的D脚，G脚连接所述使能控制电路。所述MOS管Q2的S脚连接激光器模块，G脚连接所述电流调节控制电路。所述使能控制电路和所述电流调节控制电路分别与所述主控制电路连接。

进一步地，所述电源装置还包括采样电路，所述采样电路分别与所述主控制电路和所述激光器模块连接，所述采样电路还连接地端。

进一步地，所述电源装置还包括滤波电容C1和滤波电容C2，所述电容C1的正极接在开关电源和所述MOS管Q1的S脚之间，所述电容C1的负极接地，所述电容C2与所述电容C1并联。

上述中，前端电源经过滤波电容C1和滤波电容C2滤波处理后，到达了MOS管Q1。通过MOS管Q1来使能电路后，通过MOS管Q2来设定电流并输出给激光器模块实现对板材的激光焊接。根据需要可以调节得到所需要的焊接能量，满足大厚板焊材激光焊接需求。

同时，所述采样电路对所述激光器模块的电流进行采样、反馈，并将所述采样电路采样得到的电流输出给所述主控制电路。所述主控制电路根据接收到的电流分别通过所述使能控制电路控制MOS管Q1使能、通过所述电流调节控制电路对MOS管Q2进行实时控制、跟踪，保证输出电路能量的稳定。

本实用新型中整个电源装置的结构简单、安装方便合理，水冷铝板的散热效果较好，电路性能也较稳定。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。