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半导体激光电源是如何实现稳流输出的

半导体激光器极为精密,对电源供应要求很高,电压稳定电流稳定的输入输出是必要的条件。半导体激光电源相对于传统激光器的电源来说也相对更为精密,环节更加复杂,控制更加多样,才保证了为激光器的稳流输出的。
半导体激光电源将稳流功能分成了两个模块,恒压模块和恒流模块。恒压模块提供的是稳压的作用,恒流模块是分流稳流的作用。在实际的控制电路中采用了稳压、稳流自动转换方式稳流工作时,电压环饱和,电压环输出大于电流给定,从而电压环不起作用,只有电流环工作;在稳压工作时,电压环退饱和,电流给定大于电压环的输出,电流给定运算放大器饱和,电流给定不起作用,电压环及电流环同时工作,此时的控制器为双环结构。这种控制方式使得输出电压、输出电流均限制在给定范围内,具体的工作方式由给定电压、给定电流及负载三者决定。

稳压稳流电路
 
在稳压或稳流电源中,目前常用的是开关电源和线性电源,由于开关电源的瞬态响应较差、纹波系数较大,对瞬态特性和温度要求较高的半导体激光驱动电源采用线性电源较为合理。为了实现高的电流稳定度,驱动电路大多采用负反馈的控制,工作时,通过电阻电流采样反馈为驱动电流提供有源控制。方法是在功率晶体管的源极串联一个采样电阻RS,用于取样反馈,该取样电压经过I/U转后,作为反馈电压与设定电压进行比较,进而通过调整功率晶体管的电阻大小对输出电流If进行调整。整个闭环反馈系统处于动态平衡中,以达到稳定电流的目的。
半导体激光电源产品
半导体激光电源产品
 
半导体激光电源稳流的作用
在激光应用或生产过程时,稳定可控的激光才有利用价值。电源模块稳流的输出保证了激光器产生的激光可靠。稳定的电流输出也大大提高了激光器的使用寿命,工业电网负载大,电压电流变化多样,精密的激光器接入进来,会受到很大的损耗,稳定的电流输出能有效保证激光器的长时间使用。半导体激光器的核心是PN结一旦被击穿或谐振腔面部分遭到破坏,则无法产生非平衡载流子和辐射复合,视其破坏程度而表现为激光器输出降低或失效。
 
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