YAG脈沖激光電源硬件電路的設計

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，設計了硬件電路和軟件程序。采用MOSFETS場效應管半橋逆變器，以SG3525為驅(qū)動的PWM技術(shù)的電源設計，針對氙燈泵浦YAG激光器對驅(qū)動源的要求，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。電源在實際運行中穩(wěn)定可靠。
關(guān)鍵詞：氙燈；PWM；半橋逆變器；場效應管

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，因此必須具有一臺與其相適應的氙燈供電電源。對于該激光器電源來說，它的負載是脈沖氙燈，當氙燈內(nèi)有脈動大電流流過時，脈沖氙燈進行弧光放電，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。
為了點燃脈沖氙燈，必須具有氙燈的觸發(fā)電路、儲能電容器的充電電路、以及儲能器的放電電路，從而組成一個完整的激光器電源電路。

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

整個系統(tǒng)的各個單元的設計是圍繞著總體設計方案展開的。對其中重要的、對技術(shù)指標實現(xiàn)有較大影響的單元，有必要進行方案的分析、對比、篩選，以及深入的理論分析。

2 激光電源的硬件電路設計
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，進行升壓操作。LM7812最大輸出電流為1 A，如下圖所示。