Источник питания лазера

Источник питания лазера

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания изделий квантовой электроники. Цель изобретения - повышение надежности работы. Силовой контур источника составляет регулирующий элемент 2 регулятора 1 напряжения, параллельно включенные шунтирующий резистор 7 и регулирующий элемент 6 регулятора 5 тока, а также датчик 8 тока. Канал управления регулятора 1 напряжения выполнен на осно- . ве сравнивающего операционного усилителя 3. В канал управления регулятора 5 тока, помимо сравнивающего операционного усилителя 9, входят также интегрирующие операционные усилители 10,11. Эксплуатационная надежность источника повьш ается за счет дбеспечения отключения регуЛирукнцего элемента 6 при вводе устройства в работу . При этом прохождение тока разряда активного элемента .23 излучателя осуществляется через щунтирующий резистор 7. Включение регули1эующего элемента 6 произ.водится при устойчивости прохождения тока через активныА Q элемент 23. Граничные значения напряжений допускового контроля включения регулируюр{его элемента 6 определяются режимами интегрирующих операционных усилителей 10,11,1 ил. (Л с

ССФОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 05 F 1/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и автогеном свиДЯТЕЛьСтеу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (46) 07. 10,92. Бкат. У- 37 (21) 4269932/07 (22) 25.05,87 (72) А.В.Паршин и В.И.Пшеничников (53) 621.316.722.1 (088.8) (56) Заявка Франции Р 2162498, кл. Н 01 S 3/00, 1973.

Патент CHIA Н 39288!9, кл. 331-94.5, 1975. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЛАЗЕРА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам вторичного электропитания изделий квантовой электроники. Цель изобретения - повышение надежности работы.

Силовой контур источника составляет регулирующий элемент 2 регулятора 1 напряжения, параллельнсл включенные шунтирующий резистор 7 и регулирующий элемент 6 регулятора 5 тока, а также датчик 8 тока. Канал управления регу„„80„„1464741 лятора 1 напряжения выполнен на основе сравнивающего операционного усили.теля 3. В канал упраавления регулятора 5 тока, помимо сравнивающего операционного усилителя 9, входят также интегрирующие операционные усилители

10 11. Эксплуатационная надежность источника повышается эа счет обеспечения отключения регулирующего элемента 6 при вводе устройства в рабо" ту. При этом прохождение тока разряда активного элемента,23 излучателя осуществляется через шунтирующий резистор 7. Включение регулирующего элемента 6 проиэеонитсн при устойчивости прохождения тока через актив элемент 23. Граничные эначениа напражений допускового контроля включения регулирующего элемента 6 определяются режимами интегрирующих операционных усилителей 10 11 t ил.

1464741

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения иэделий квантовой электронити, в частности при реализации электрической. накачки ионных газораэрядных лазеров.

Нелью изобретения является повышение. надежности работы.

На чертеже -представлена функциональная схема описываемого источника питания лазера. устройство содержит. регулятор 1 напряжения (дискретный импульсный или фазовый) с первым регулирующим элементом 2, первым сравнивающим опе рационным усилителем (ОУ) 3 и первым делителем 4 напряжения, регулятор 5 .тока со вторым регулирующим элементом.6 (например, транзисторным),шунтирующим резистором 7., датчиком 8 тоха, вторым сравнивающим ОУ 9, первым интегрирующим ОУ 10, вторым ин- 25 тегрирующим ОУ 11, суммирующими ре« зисторами 12, 13, опорным стабилитроном 14 и потенциометром .15, разделительный диод 16. На схеме также отмечены выходные потенциальные выводы

17, 18 и 19 соответственно первого источника опорного напряжения, входящего в состав регулятора 1 напряжения, второго и третьего источников опорного напряжения, входящих в coc-.àâ регулятора 5 тоха. Кроме, того, отмечены первый вывод 20 для подключения потенциального полюса первичного источника питания (вторым подключающим выводом является шина нулевого потенциала) выводы 21,22 для подключения активного элемента 23 излучателя. Регулирующий элемент 2 включен между выводами 20 и 21. Опорный вход сравнивающего ОУ 3 подключен к выходу первого источника опорного напряжения (+Б „ ) (с выходным потенциальным выводом 18), а выход к управляющему входу регулирующего элемента 2, Делитель 4 напряжения включен входом между выходным выводом S0 регулирующего элемента 2 и шиной ну" левого потенциала и соединен с сигнальным входом сравнивающего ОУЗ.

Датчик 8 тока и регулирующий элемент

6 включены последовательно между шн- 55 ной нулевого потенциала и выводом 22., Сигнальный вход сравнивающего ОУ 9 подключен к выходу датчика 8 тока, а выход — к управвяющему входу регулнрующего элемента 6. Разделительный диод 16 включен между выводом 22 и выходным потенциальным выводом делителя 4 напряжения. Шунтирующий резистор 7 включен параллельно регулирующему элементу 6. Неинвертирующие входы интегрирующих ОУ 10, I1 подключены к выходам соответственно датчика 8 тока и второго источника опорно"

ro напряжения (с выходным потенциальным выводом 19). Инвертирующий вход интегрирующего 07 10 соединен с выходом третьего источника опорного напряжения (с выходным потенциальным выводом 19), а потенциальный вывод инвертирующего входа интегрирующего

ОУ 11 — с выводом 22. Опорный стабилитрон 14 и делитель 15 напряжения соединены параллельно и через суммирующие резисторы 12,13 подключены к выходам интегрирующих ОУ 1О, -11.

Опорный вход сравнивающего ОУ 9 соединен с выходом делителя 15 напряжения.

Источник питания лазера работает следующим образом.

При включении первичного источника питания на выходе регулятора 1 напряжения устанавливается напряжение холостого хода, которое для надежного инициирования разряда в капилляре активного элемента 23 излучателя превышает оптимальное напряЖение поддержания устойчивого разряда в капилляре излучателя. При отсутствии разрядного тока через активный элемент 23 напряжения на шунтирующем резисторе

7 и датчике 8 тока практически равны нулю. Поступающие на инвертирующий вход ОУ. 10 и неинвертирующий вход ОУ !

1 положительные опорные напряжения

+U»> и +П„„устанавливают ОУ 10 и

ОУ 1! в состояние, при котором на выходе ОУ !О имеет место максимальное, отрицательное напряжение, а на выходе

ОУ 11 — максимальное положительное.

Соотношение суммирующих резисторов

12,13 выбрано. с таким расчетом, что в указанном выше состоянии ОУ 10 и

ОУ 11 на стабилитроне 14 образуется небольшое отрицательное напряжение, достаточное для смещения неинвертирующего входа ОУ 9 в отрицательную

1 сторону относительно инвертирующего входа. Это приводит к тому, что на выходе ОУ 9 поддерживается отрицательное напряжение, обуславливающее надежное запираиие регулирующего элемента 6, 3 1464741 l

При воздействии на активный эле- да делителя 15 прецопределяет появлемент 23 излучателя импульса запуска ние на выходе ОУ 9 положительного в капилляре активного элемента 23 напряжения, приводящего к включению возникает разрядный ток по цепи; ре- Регулирующего элемента б.

5 гулирующий элемент 2, активный эле- Дальнейиая работа источника не отмент 23 излучателя, шунтирующий ре- личается от режима работы компенсазистор 7, датчик 8 тока. ционного стабилизатора тока последоПри протекании разрядного тока че- вательного типа непрерывного дейст" реэ шунтирующий резистор 7 и датчик 10 вия, где роль датчика выполняет дат8 тока на них возникают падения на- чик 8 тока источника опорного напряпряжения. Напряжение на датчике 8 то- жения — делитель 15 н апряжения, нулька превышает опорное напряжение +11 органа — ОУ 9 и регулирующего органаопу и вызывает нарастание выходного на- Регулирующий элемент 6. В установивпряжения ОУ 10 до максимального поло- 1В шемся режиме ток разряда будет опрежительного. Напряжение на инвертиру- деляться величиной сопротивления дат. ющем входе ОУ 11 превышает опорное чика 8 тока и величиной напряжения напряжение +Б „ и обуславливает сни- (коэффициентом деления) делителя 15. жение напряжения на выходе ОУ 11 до Таким образом, активное включенйе максимального отрицательного. 2 в работу регулирующего делителя 6

Время интегрирования ОУ 10 и Оу разрешается после завершения пере-

11 выбрано таким образом, что ско- ходных процессов, связанных с раэвирость нарастания положительного на- тием разряда и временем установления . ° пряжения на выходе ОУ 10 не превышает напряжения на выходе регулятора 1 скорости нарастания отрицательного . 2В напряжения, что исключает перегрузки напряжения на выходе ОУ 11. Это при- регулирующего элемента 6 регулятора водит к тому, что напряжение на ста- 5 тока по мощности. Это позволяет билитроне 12 в конце интервала инте- повысить надежность работы источника грирования будет иметь небольшое по- питания. ложительное напряжение, которое все же после делителя 15 оказывается ни- Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я же, чем напряжение на датчике 8 тока,i вызванное протеканием через послед-, Источник питания лазера, содерний разрядного тока. На выходе ОУ 9 жащий регулятор .напряжения с первым по-прежнему поддерживается отрица- регулирующим элементом, включенным тельное напряжение и, как следствие З5 между первыми выводами для подключеI регулирующий элемент 6 находится в ниЯ пеРвичного источника питаниЯ и запертом состоянии. активного элемента излучателя, перВыделяющееся от протекания раэ- вым сравнивающим операционным усилирядного тока напряжение на шунтирую- телемв подключенным опорным входом 40 щем резисторе 7 воздействует на ка- к выходу первого источника опорного нал управления регулятора 2 напряже- напряжения, а выходом — к управляюния и вызывает снижение его выходного щему входу пеРвого регулирующего эленапряжения до оптимальной для регули мента, первым делителем напряжения, I рующего элемента б величины. 45 включенным Входом меящjj выходным Вы

Установление оптимального напря-. водом первого регулирующего элемента жения на регулирующем элементе 6 приво- .и вторым выводом для подключения пердит к тому, что опорное напряжение +U „ вичного источника питания и соединенна неинвертирующем входе ОУ 11 ока- ным выходом с сигнальным входом,пер эывается вышее, чем Hà его инвертиру- вого сравнивающего операционного уси» ющем входе и выходное напряжение ОУ

50 лителя, регулятор тока с Латником

14 нарастает до максимального поло- тока и вторым регулирующим элементом, жительного. В этом режиме на выходах включенными последовательно между

ОУ 10 и ОУ 11 поддерживаются, поло- вторыми выводами для подключения пер" ,жительные напряжения, включающие в вичного источника питания и активного работу параметрический стабилизатор,, элемента излучателя, вторым сравни" образованный суммирующими резистора- вающим операционным усилителем, подми 12,13 и стабилитроном 12. Стабиль- ключенным сигнальным входом к выходу ное положительное напряжение с вьио датчика тока, а выходом †к управля1464741

Составитель Л.Морозов

Техред M,ÄHäûê Корректор O.Êðaâöîâà

Редактор Н,Тимонина

Заказ 4566 Тираж Подписное

ВНККПЯ Госуд рственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303 5, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород„ ул. Гагарина,101 ющему входу второго регулирующего элемента, и вторым источником опорного напряжения, разделительный диод, включенный между вторым выводом дпя подключения активного элемента излучателя и выходным потенциальным выводом:первого делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в регулятор тока введены шунтирующий резистор, два интегрирующих операци" онных усилителя, два суммирующих резистора, третий источник опорного напряжения, опорный стабилитрон. и второй делитель напряжения, причем шунтирующий резистор. включен параллельно второму регулирующему элементу, неинвертирующие входы первого и второго интегрирующих операционных усилителей подключены к выходам соответственно датчика тока и второго ис» точника опорного напряжения, инвер" тнрующий вход первого интегрирующего операционного усилителя соединен с выходом третьего источника опорного напряжения, а потенциальный вывод инI вертирукж(его входа второго интегрирующего операционного усилителя - с вторым выводом для подключения активного элемента излучателя, опорный

1р стабнлитрон. и второй делитель напряжения соединены параллельно и через суммирующие резисторы подключены к выходам обоих интегрирующих операционных усилителей, а опорный вход

1Б второго сравнивающего операционного усилителя соединен с выходом второго

-делителя напряжения, при этом суммирующий резистор в выходной цепи первого интегрирующего операционного р(1 усилителя выбирают с меньшим сопротивлением, чем суммирующий резистор в выходной цепи второго интегрирующего операционного усил1ттеля.