论文导读：本文针对激光器电源的要求，设计了恒流充电式小型YAG固体激光电源。通过分析恒流充电式电路的基本工作原理，电路各参数的计算及控制电路的实现方法，运用实验计算的结果进行电路的设计、安装、调试，达到了预想电源要求的技术指标，对于实际的生产实验具有一定的实用价值。

　　关键词：RC谐振网络，恒流变换器，YAG激光器

　　一。激光器电源的特点

　　随着新型激光装置的不断出现，对激光电源提出了高效率、高重复率、低成本和高可靠性等诸多要求。为满足在低频大能量工作下的激光装置，而研制出LC恒流充电电路。其特点是以恒流电源给储能电容器充电，既提高了充电效率，又提高了电源的稳定性。有效地解决了激光器电源在高频下工作的充电效率问题，亦克服了脉冲氙灯的连通现象。存在的主要问题，是体积和重量不能明显减小，但这种类型的电源目前仍广泛使用。脉冲激光电源的负载是脉冲氙灯，氙灯为具有负阻特性的气体放电灯，他对电源的要求如下：1.高压触发电脉冲，为大约2万伏左右的高压脉冲。2.使氙灯预燃的所需要的预燃电源标准电流，一般在80mA?200mA。3.有激光储能电容充电的电路，并伴有激光储能电容向氙灯放电的放电电路。论文检测，RC谐振网络。

　　RC谐振网络RC谐振网络

　　图1 脉冲式激光电源组成图2 储能电容器电压变化规律

　　二。充电电路设计中储能电容器的充电要求

　　固体脉冲激光器电源的设计，必须满足激光器对电源提出的各项技术指标。同时必须考虑到电源的经济特性、通用特性、可靠性等其他性能。脉冲激光器电源的核心部分是充电电路，所以必须根据指标来选择它，以使充电电路的效率很高。

　　在脉冲激光电源中，储能电容器必须是漏电很小的无极性耐高压电容器。论文检测，RC谐振网络。在重复频率的每一个周期里，储能电容器两端的电压是变化的，如图2所示。其中时间内，要求电容器两端的电压保持不变（等于），而在时间内，电容器的能量迅速向负载释放。

　　三。充电控制电路设计

　　激光电源要正常工作，就需要使电源各个部分协调工作的控制信号，这些信号是由控制电路产生的。控制电路部分要完成的功能如下：

　　1.产生使触发电路导通的外触发信号。外触发电路是电容经放电晶闸管与脉冲变压器初级相接，当晶闸管导通后，储能器上的能量才能达到变压器的初级，才能在次级上响应出脉冲高压。故需要控制可控硅晶闸管导通从而产生脉冲高压的外触发信号。论文检测，RC谐振网络。

　　2.在放电过程中，必须使恒流充电电路停止向储能电容器充电，因此控制电路还要产生使横六充电电路停止充电的封锁信号。

　　3.控制电路还必须有使储能电容器上的电压稳定的功能，当储能电容上的电压略高于预定的要求时，控制电路就产生一系列的高频脉冲电压，使双向可控晶闸管导通从而使恒流源充电电路停止向储能电容器充电。

　　四。氙灯的触发电路

　　对于脉冲放电灯或气体放电管，只有两端所施加的电压达到一定值时，气体才开始触电。我们称气体开始电离放电的电压为击穿电压，通常用UJ来表示，UJ与灯的结构和气压及气体类型有关。例如，氙灯在气压为53.3kPa时，弧长为70cm的时候，击穿电压UJ≥7kV。因此为了点燃气体放电灯必须有一高压触发电源。该高压电源可以是直流高压源、脉冲高压源或高频高压源。

　　五。激光电源总体设计参数计算

　　横流电源充电的激光电源电路的组成和工作原理都非常简单（如图3所示）。论文检测，RC谐振网络。由形恒流逆变器，双向可控硅晶闸管、变压器、单节L、C放电电路、取样电路及触发电路组成。论文检测，RC谐振网络。其中形恒流变换器中，L、C的选取及变压比N的选取应满足恒流充电的最佳匹配原则，为了方便L、C、N的选取，特列出如下程序。论文检测，RC谐振网络。

　　形恒流变换器的参数计算程序如下，已知参数：

　　工作周期： 毫秒，工作电压： 伏特，存能电路： 微法

　　计算结果：变比 ， 毫亨， 微法

　　初级电流： 毫安，次级电流： 毫安

　　计算；打印；退出。

　　图3 横流源充电的激光电源电路图

　　参考文献

　　[1]梁作亮梁国忠，《激光电源电路》，兵器工业出版社，1995

　　[2]张占松蔡宣三，《开关电源的原理与设计》，电子工业出版社，1998

　　[3]康华光，《电子技术基础》第四版，高等教育出版社，2000

　　[4]马养武陈钰轻，《激光器件》，浙江大学出版社，2001

　　[5]詹晓东曾忠，《全桥型IGBT脉冲激光电源》，南京航空航天大学，2000.01

　　[6]宁天夫李铁英等，信息产业部电子第53研究所《研制激光电源的体会》，电源技术应用，2001.5