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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛高性能大电流脉冲电源的设计与实现曹海源胡婷婷韦尚方万强孙斌卢常勇（武汉军械士官学校光电技术研究所，湖北武汉430075）摘要本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求，综合运用了ARM7单片机控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路，设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源，具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适
2、应性等特点。测试表明：电源整机运行稳定可靠，达到了很高的技术指标要求，可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域。关键词驱动电源；ARM7；电流脉冲；IGBT；VICOR模块中图分类号TN248.4文献标识码BDesignandRealizationofHighPerformanceandStrongCurrentPulsePowerSupplyCao,Hai-yuanHu,Ting-tingWei,Shang-fangWan,QiangSun,BinLu,Chang-yong(Opto
3、-electronicsFacility,WuhanOrdnanceNoncommissionedOfficersSchool,Wuhan,Hubei,430075,P.R.China)Abstract:Inthispaper,accordingtotherequestofthehighpowerpulseDPSSL,wedesignandimplementacompact,highefficiencypowersupplyforDPSSL,whichcombinesthecontroltech
4、nologyofARM7MCU,tunablevoltagestabilizerusingVICORmodulesinseriesstructure,IGBTpowercomponents,closedloopadjustingcircuit,andvariousprotectivemeasures.Itisspecifiedaswidetuningrangeofthevoltage,highpeakcurrent,highcontrolprecision,highstability,higha
5、daptabilitytothehigh-lowtemperature,andsoon.Testandmeasurementresultsshowthatourpowersupplyoperatessteadilyandreliably,andwellmeetstherequestoftheperformanceindexintheproject.Itcanbewidelyappliedinmilitarylaserrangefinder,Lidar,lasercounterwork,andso
6、on.Keywords:powersupply;ARM7;currentpulse;IGBT;VICORmodule1引言DPSSL（DiodePumpedSolid-StateLaser）出现于八十年代末，与传统的灯泵固体激光器相比，它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定性高等特点，广泛应用于军事、航空航天等领域中。我国从九十年代中期也开始把DPSSL作为激光应用领域的一个新方向来重点研究。而作为DPSSL的泵浦源，大功率半导体激光器对驱动电源的要求非常苛刻，不仅要提供几十甚至上百安培的电流，而
7、且要求电流非常稳定可靠。驱动电源已经成为DPSSL在各个领域应用的核心技术，近几年来一直是人们研究的热点。本文的任务是研制DPSSL中大功率半导体激光器的脉冲驱动电源，根据系统的要求，电源输出电压为100V～200V连续可调，峰值电流为40A～80A连续可调，工作频率为5Hz～40Hz可调，脉宽为150us～300us可调，脉冲前后沿转换时间小于10us，频率精度小于0.1％。同时，对驱动电源的保护机制和体积都有一定的要求。2系统设计原理脉冲电源的工作原理如图1所示，它由DC-DC变换、直流可调
8、稳压控制、脉冲电流生成、稳流控制等部分组成。本文的输入为24V的低压直流电源，工作电流达6A，可以采用功率匹配的直流稳压电源，也可采用聚合物锂电池。DC-DC变换模块和电压调节电路将该直流低压逆变成100V～200V的直流高压，再采用特定的功率开关器件及其控制电路将直流高压变成所需脉宽及频率的电流脉冲，最后通过稳流控制电路完成对脉冲电流的稳流和整形，使其波形特征符合性能指标要求。http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛低压
