YAG脈沖激光電源硬件電路的設計

摘要：深入分析了YAG脈沖激光電源的工作原理，根據氙燈特殊的電氣特性，設計了硬件電路和軟件程序。采用MOSFETS場效應管半橋逆變器，以SG3525為驅動的PWM技術的電源設計，針對氙燈泵浦YAG激光器對驅動源的要求，研制了YAG脈沖激光電源，并提高了開關頻率，大大減小了電源的體積和重量。電源在實際運行中穩定可靠。
關鍵詞：氙燈；PWM；半橋逆變器；場效應管

YAG激光器是一種固體激光器，它的電源是YAG激光器系統的重要組成部分。YAG激光器采用氙燈作為泵浦源，因此必須具有一臺與其相適應的氙燈供電電源。對于該激光器電源來說，它的負載是脈沖氙燈，當氙燈內有脈動大電流流過時，脈沖氙燈進行弧光放電，則YAG激光器的工作物質一摻釹釔鋁石榴石晶體吸收0．7～0．9 μm范圍內的光能而形成受激輻射，從而發出激光。
為了點燃脈沖氙燈，必須具有氙燈的觸發電路、儲能電容器的充電電路、以及儲能器的放電電路，從而組成一個完整的激光器電源電路。

1 激光電源整體設計方案
在仔細分析了YAG激光電源的工作原理和它在使用過程中對電源提出的具體技術指標后，可提出以下的大致電路總體設計方案，并以框圖的方式表示，如圖1所示。

整個系統的各個單元的設計是圍繞著總體設計方案展開的。對其中重要的、對技術指標實現有較大影響的單元，有必要進行方案的分析、對比、篩選，以及深入的理論分析。

2 激光電源的硬件電路設計
2．1 SG3525 PWM控制器及其外圍電路
由電源24 V供電，經過LM7812穩壓至12 V，從而作為SG3525的供電電源，變壓器的電源為電源直接引出24 V，進行升壓操作。LM7812最大輸出電流為1 A，如下圖所示。