王维毕业论文.doc

中图分类号: TP3 32 论文编号: 1028704 14-S00 4 学科分类号: 080 9 02硕士学位论文激光器电源研究研究生姓名王维学科、专业电子科学与技术、电路与系统研究方向电子系统设计指导教师洪峰副教授南京航空航天大学研究生院电子信息工程学院二О一三年十二月 Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Electronic and Information Engineering The Study of Lazer Power Supply A Thesis in Electronic Science and Technolog y by Wang Wei Advised by Associate Professor Hong Feng Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering December, 20 13 承诺书本人郑重声明: 所呈交的学位论文, 是本人在导师指导下, 独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知, 除文中已经注明引用的内容外, 本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅, 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、缩印或其他复制手段保存论文。( 保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名: 日期: ________________ 南京航空航天大学硕士学位论文 i 摘要目前,激光器应用到电子、汽车、医疗、航空等各个领域,然而由于其本身固有特性,导致对其供电电源指标特性要求很高,一般电源都难以达到要求,国内许多激光器厂家都须进口国外昂贵的激光电源。本文针对激光电源的需求,设计并实现了一种最大功率为 500W 的激光电源系统。该系统采用两级式结构,前级为功率因数校正电路,后级为直直变换器,整机市电输入,直流输出,主要工作为设计系统的软硬件及各个模块的协调以使系统能够达到指标要求并能够长期正常的工作。首先结合指标并对比多种拓扑,分别确定了本系统前级采用有源功率因数校正电路和后级采用带有同步整流的移相全桥电路的主拓扑,并设计了前级与后级的控制策略;然后详细分析并设计了系统的硬件电路部分和软件电路部分,硬件部分包括前后级主功率电路、控制电路、驱动电路、保护电路、辅助电源电路、浪涌吸收电路、下电迅速放电电路、采样电路及人机互动电路, 软件部分包括采样模块、键盘模块、显示模块、保护单元及 D/A 单元; 最后本文给出了本激光电源系统原理样机的主要测试结果,并给出了展望工作。仿真验证和实验测试均表明:本课题所设计的激光电源系统样机不仅在输出功率、纹波系数、效率、功率因数、负载调整率、电流过冲等指标上能够满足所提要求,而且还具有良好的稳定性和散热效果,完善的保护和人机互动等功能。关键词:激光电源,功率因数校正电路,直直变换器,控制策略,浪涌吸收激光器电源研究 ii ABSTRACT At present, the laser is applied to the electronics, automotive, medical, aerospace and other fields, due to its inherent characteristics, however, lead ing to the high demand with indicator characteristics for power supply, general power supply is hard to meet the requirements, many laser manufacturers in the domestic are required to import expensive laser power supply abroad . According to the need of laser power supply, a kind of laser power supply system with maximum power of 500 W is designed and realized in this paper. T wo levels of structure are adopted in this system , the first level is