基于DSP的高穩(wěn)定性雙路可控激光電源的開發(fā)與研究文案版

團(tuán)隊(duì)成員：薛慧云張巍峰指導(dǎo)教師：車延博滕文學(xué)校：天津大學(xué)基于DSP的高穩(wěn)定性雙路可控激光電源的開發(fā)與研究研究目標(biāo)研究現(xiàn)狀系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用前景研究現(xiàn)狀

對半導(dǎo)體激光器的研究，我國起步較晚，對其電源的研究上也大多繼承國外成熟的理論。在現(xiàn)有的產(chǎn)品中，為了滿足激光器對電流注入的要求，都使用線性電源作為輸出電流調(diào)節(jié)。但是線性電源體積大，效率低，功率小，應(yīng)用領(lǐng)域受到較大限制。相比之下，國外激光電源已取得不錯(cuò)的成果，電路集成化高，智能化程度高，但是價(jià)格昂貴研究現(xiàn)狀

隨著激光技術(shù)的發(fā)展，激光電源的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣闊，研制實(shí)用低廉的產(chǎn)品，將具有廣闊的市場前景本設(shè)計(jì)，摒棄傳統(tǒng)的線性電源設(shè)計(jì)，采用效率更高的開關(guān)電源，并且合理的器件選型，設(shè)計(jì)出的恒流源集成度高，可控性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，成本低，具有較高的市場應(yīng)用價(jià)值。研究目標(biāo)

設(shè)計(jì)出兩路獨(dú)立的輸出電流滿足要求的低噪聲、高穩(wěn)定性的恒流源電路，并配合激光系統(tǒng)的打標(biāo)控制卡，實(shí)現(xiàn)基于DSP的控制，使其滿足兩個(gè)目標(biāo)光纖激光器的正常工作。參數(shù)恒流源I恒流源II功率等級100W240W額定輸入電壓DC24VDC24V輸入電壓范圍20V~30V20V~30V開關(guān)頻率600KHZ600KHZ額定輸入電流DC10ADC10A輸出電壓1.9V10.8V紋波系數(shù)<2%<2%目標(biāo)負(fù)載K98S02F-10.00W-RKA3F-30.00W-R激光電源的尺寸及目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)：目標(biāo)負(fù)載恒流源I激光負(fù)載主要特性：

出纖功率10W光纖芯徑105μm0.22N.A.波長915nm,940nm,976nm帶1040nm-1100nm防反射功能應(yīng)用領(lǐng)域：光纖激光器泵源醫(yī)學(xué)材料處理恒流源II激光負(fù)載主要特性：出纖功率30W光纖芯徑105μm0.22N.A.波長915nm,940nm,976nm帶1030nm-1200nm防反射功能應(yīng)用領(lǐng)域：光纖激光器泵源醫(yī)學(xué)材料處理電源特點(diǎn)體積小重量輕集成度高穩(wěn)定性強(qiáng)應(yīng)用廣紋波系數(shù)小系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)輔助電源的設(shè)計(jì)恒流源電路的設(shè)計(jì)采樣放大電路的設(shè)計(jì)輸入輸出隔離濾波電路的設(shè)計(jì)有源濾波電路的設(shè)計(jì)控制電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖主電路圖電源正面核心器件DSP28035DC24V輸入濾波電感濾波電感MOSFET恒流源II輸出恒流源II輸出電源背部核心器件AD8226SN74LVC4245AMOSFETAD8226采樣電阻系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖中斷程序設(shè)計(jì)TMS320F28035主要資源分配情況

模塊管腳映射IOGPIO16-GPIO23上位機(jī)電流設(shè)定P0-P7輸入GPIO5GPIO40對應(yīng)4種告警信號的輸出GPIO27E1-C（LM3150使能）GPIO31E2-C（使能恒流源I）GPIO30E3-C（使能恒流源II）ADADCINA7LIGHT_P1（種子源脈沖電流檢測）ADCINA6LIGHT_P2（高反脈沖電流檢測）ADCINA0TS-1-P(溫度檢測)PWMPWM3A頻率跟蹤脈沖輸出PWM6ACUR-REF（占空比可調(diào)PWM輸出）eCAPeCAP1TTL-PRXintGPIO2PLATCH(鎖存信號輸入）輸出電流及紋波波形電流由開啟到穩(wěn)態(tài)再到到關(guān)閉的一個(gè)完整的過程恒流源在穩(wěn)態(tài)時(shí)的交流紋波波形激光現(xiàn)場調(diào)試場景由圖可以看出，激光器輸出光功率正常，可以實(shí)現(xiàn)光功率的連續(xù)穩(wěn)定可調(diào)應(yīng)用前景恒流源的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，然而不少應(yīng)該用恒流源供電的場合，不適當(dāng)?shù)氖褂昧朔€(wěn)