保护电路、灯泵充电电路以及固体激光器的电源系统的制作方法

本申请涉及固体激光器，特别是涉及一种保护电路、灯泵充电电路以及固体激光器的电源系统。

背景技术：

1、随着固体激光器技术的发展，出现了固体激光器，由于固体激光器的电源系统中，氙灯放电瞬间需要大电流和高电压，往往由大容量储能电容提供能量，为了保护电路，给储能电容充电的储能电容充电电路在储能电容对氙灯放电时需要处于停止工作的状态。

2、传统技术中，给储能电容充放电的充电或放电指令一般由单片机发出，然而，单片机在发出指令时可能出错，这将导致在储能电容给氙灯充电时储能电容充电电路会持续给储能电容充电，从而导致储能电容充电电路烧毁等危险情况的发生。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高固体激光器的电源系统的安全性的保护电路、灯泵充电电路和固体激光器的电源系统。

2、第一方面，提供一种保护电路，应用于固体激光器的电源系统的灯泵充电电路，包括充放电调控单元、第一逻辑单元和第二逻辑单元；

3、充放电调控单元的第一端用于接入输入信号，充放电调控单元的第二端接地，充放电调控单元的第三端连接第一逻辑单元的第一输入端，第一逻辑单元的第二输入端连接供电电压，第一逻辑单元的输出端连接第二逻辑单元的第一输入端，第二逻辑单元的第二输入端用于接入输入信号，第二逻辑单元的输出端用于输出输出信号；

4、第一逻辑单元，用于将输入的信号的电平进行与非运算后输出；

5、第二逻辑单元，用于将输入的信号的电平进行与非运算后输出；

6、充放电调控单元，用于在输入信号为第一电平时，使得第二逻辑单元的输出端的输出信号在充放电调控单元充电完成后由第二电平转变为第一电平；

7、充放电调控单元，还用于在输入信号为第二电平时，使得第二逻辑单元的输出端的输出信号在充放电调控单元放电完成后仍保持第一电平。

8、在一些实施例中，保护电路还包括信号转换单元，输入信号包括目标输入信号和初始输入信号；信号转换单元的第一端用于接入初始输入信号，信号转换单元的第二端连接充放电调控单元的第一端；信号转换单元，用于将初始输入信号转化为与保护电路的供电系统相匹配的目标输入信号，且维持初始输入信号与目标输出信号的电平属性一致。

9、在一些实施例中，充放电调控单元包括电容元件、整流元件和电阻元件；电阻元件的第一端连接信号转换单元的输出端，电阻元件的第二端连接第一逻辑单元的第一输入端；整流元件的负极端连接电阻元件的第一端，整流元件的正极端连接电阻元件的第二端；电容元件的正极端连接电阻元件的第二端，电容元件的负极端接地。

10、在一些实施例中，电阻元件的阻值可调节；和/或，电容元件的电容量可调节。

11、在一些实施例中，信号转换单元包括2n的与非门元件，或，信号转换单元包括2n的非门元件，其中，n为正整数。

12、在一些实施例中，第一逻辑单元设置为与非门元件，第二逻辑单元设置为与非门元件。

13、在一些实施例中，保护电路还包括电平控制单元；电平控制单元连接信号转换单元的输入端，电平控制单元用于在未接入输入信号时控制保护电路处于预设电平状态。

14、在一些实施例中，保护电路还包括开关电路；开关电路包括场效应管元件，场效应管元件的栅极接入输出信号，以使得输出信号为第一电平时，开关电路处于断开状态。

15、第二方面，提供一种灯泵充电电路，包括：氙灯、储能电容、储能电容充电电路、单片机以及根据第一方面任一项实施例的保护电路；其中，

16、储能电容用于在氙灯放电时为氙灯提供能量；

17、单片机用于为保护电路接入输入信号；

18、储能电容充电电路用于为储能电容充电；

19、在储能电容对氙灯进行放电以提供能量的过程中，

20、在输入信号为第一电平时，保护电路的输出信号在充放电调控单元充电完成后由第二电平转变为第一电平，以使得储能电容的储能电容充电电路处于断开状态；

21、在输入信号为第二电平时，保护电路的输出信号在充放电调控单元充电完成后仍为第一电平，以使得储能电容的储能电容充电电路处于断开状态。

22、第三方面，提供一种固体激光器的电源系统，包括第二方面的灯泵充电电路。

23、上述保护电路、灯泵充电电路以及固体激光器的电源系统，无论输入信号为第一电平还是第二电平，输出信号均是处在第一电平的状态，仅有在输入信号为第一电平时，输出信号会短暂在第二电平停留，且其在第二电平停留的时间依赖于充放电调控单元的充电时间，因此，可以通过控制充放电调控单元的充电时间来矫正输出信号，以使得无论输入信号是否正常，输出信号均能够维持在理想电平状态，从而保护输出信号所接续的后续电路的安全性，从而提高固体激光器的电源系统的安全性。

技术特征：

1.一种保护电路，应用于固体激光器的电源系统的灯泵充电电路，包括充放电调控单元、第一逻辑单元和第二逻辑单元；

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路还包括信号转换单元，所述输入信号包括目标输入信号和初始输入信号；

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述充放电调控单元包括电容元件、整流元件和电阻元件；

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电阻元件的阻值可调节；和/或，所述电容元件的电容量可调节。

5.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述信号转换单元包括2n的与非门元件，或，所述信号转换单元包括2n的非门元件；其中，n为正整数。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一逻辑单元设置为与非门元件，所述第二逻辑单元设置为与非门元件。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路还包括电平控制单元；

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护电路还包括开关电路；其中，

9.一种灯泵充电电路，包括：氙灯、储能电容、储能电容充电电路、单片机以及根据权利要求1-8任一项所述的保护电路；其中，

10.一种固体激光器的电源系统，包括根据权利要求9所述的灯泵充电电路。

技术总结
本申请涉及一种保护电路、灯泵充电电路以及固体激光器的电源系统。该保护电路应用于固体激光器的电源系统的灯泵充电电路，包括充放电调控单元、第一逻辑单元和第二逻辑单元；充放电调控单元的第一端用于接入输入信号，充放电调控单元的第二端接地，充放电调控单元的第三端连接第一逻辑单元的第一输入端，第一逻辑单元的第二输入端连接供电电压，第一逻辑单元的输出端连接第二逻辑单元的第一输入端，第二逻辑单元的第二输入端用于接入输入信号，第二逻辑单元的输出端用于输出输出信号。采用该保护电路，无论输入信号是否正常，输出信号均能够维持在理想电平状态，从而提高固体激光器的电源系统的安全性。

技术研发人员：王冬春,沈磊
受保护的技术使用者：上海瑞柯恩激光技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15