强激光器开关电源控制系统设计与实现

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1、论文题目强激光器开关电源控制系统设计与实现专业学位类别工程硕士学号201192040310作者姓名刘林指导教师岳玲娜副教授分类号密级注1UDC学位论文强激光器开关电源控制系统设计与实现（题名和副题名）刘林（作者姓名）指导教师岳玲娜副教授电子科技大学成都李文辉高工芜湖国睿兆伏电子有限公司芜湖（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2014.04论文答辩日期2014.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分

2、类法UDC》的类号。DESIGNANDREALIZATIONOFCONTROLSYSTEMOFSTRONGLASERSWITCHINGPOWERSUPPLYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiuLinAdvisor:Vice-ProfessorYueLingnaSchool:SchoolofPhysicalElectronics独

3、创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技

4、大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要通过调研气体激光器及气体激光电源的发展，对比国内外气体激光器电源达到的技术状态，分析了激光器电源研制的意义，结合激光器的特点，总结气体激光器电源存在的问题及研究方向。针对激光器开关电源控制系统的特殊性，先分析了强激光器开关电源的工作原理，以及强激光器放电对控制系统的影响。分析了多种激光器充电模式，确定选用全桥串联谐振主

5、回路作为强激光器开关电源拓扑回路，既具有抗负载短路特性，也具有软开关特性，对外围电路干扰小，同时降低了了高次谐波对外电网的干扰。IGBT为主开关器件，可实现高频、高功率输出，可以快速关断，避免对负载造成更大的危害，综合考虑强激光器的特性，可选择DSP、FPGA或单片机作为开关电源主控系统，考虑到DSP等价格较高且编程较复杂，关键是供电电压较低，容易受强脉冲干扰，最终确定选用5V供电的AT89C52作为控制芯片。通过过上位机进行远程控制，对强激光器的各种功能进行控制，包括电压设置、频率设置、脉冲个数设置及各

6、种故障状态反馈，实现智能化控制系统。针对强激光器的特殊性，具有较强的电磁干扰，采取了理论和实践结合增加了多重抗干扰措施。屏蔽干扰是电源控制系统正常运行的基本保障，干扰信号不仅仅通过导线传递还可以同空间传递，当干扰环形相对恶劣时，无法通过硬件完全屏蔽干扰或者屏蔽代价过高时往往会使用软件和硬件结合的方式处理，单片机系统是通过循环执行指令来完成各种控制，在指令执行过程中检测到干扰信号会执行错误的判断，引起程序执行错误或者乱跑的现象，可以根据具体情况对软件进行优化，避免执行错误的指令。该控制系统采用单片机AT89

7、C52作为处理器，采取了一系列抗干扰措施实现了强激光器开关电源的可靠控制，通过和上位机通讯实现了对强激光器开关电源的智能化操作，兼容了小型化和模块化的设计，便于大规模生产。关键词：强激光器，强激光开关电源，IGBT，智能化控制IABSTRACTABSTRACTByresearchingthedevelopmentofthegaslaserandgaslaserpowersupplyandcomparingthetechnicallevelofdomesticgaslaserpowerandtheforei

8、gnone,theauthoranalyzedthesignificanceofresearchinglaserpowersupplyandsummarizedtheproblemsandresearchdirectionofgaspowersupplybycombiningthecharacteristicofthegaspowersupply.Accordingtotheparticularityofcontrolsyst