電流模塊交錯(cuò)并聯(lián)的光纖激光器電源研制
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3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)
3．1 樣機(jī)設(shè)計(jì)
開關(guān)電源的印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)需要考慮的PCB和器件的抗電磁干擾和散熱。圖8是4路LTM4601并聯(lián)的激光電源PCB的布版圖。如此緊湊和小型化的PCB設(shè)計(jì)是為了能夠?qū)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電源">電源與激光器密封在同一小型封裝內(nèi)，可以很好地保護(hù)脆弱的激光器免受外界環(huán)境的影響，防止激光器的損傷，提升激光輸出的穩(wěn)定性；同時(shí)激光器與激光電源固定而短的連線，提升了激光電源的輸出動態(tài)響應(yīng)，降低了電流浪涌產(chǎn)生的可能。激光電源具有大電流輸入和輸出的特征，因此PCB版圖設(shè)計(jì)中采用大面積裸露的銅層作為輸入或輸出大電流路徑，保證電流通道低阻抗，同時(shí)擴(kuò)展電源的散熱，從而保證電源能夠長時(shí)間連續(xù)大電流穩(wěn)定工作。電源樣機(jī)如圖9所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/179156.htm
3．2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖10所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：輸入電壓5 V，輸出電壓2．47 V，測量電阻大約0．2 Ω，輸出電流12．6 A。此時(shí)輸出電壓紋波僅有2％。
效率測試：實(shí)驗(yàn)用56 A的特種二極管作為負(fù)載，不同輸入電壓內(nèi)的輸出電流及效率參見表1。
實(shí)驗(yàn)得到大電流二極管負(fù)載條件下最大輸出電流達(dá)到40 A。輸出電流值的調(diào)節(jié)控制，過電壓和過電流保護(hù)，強(qiáng)制關(guān)機(jī)功能等功能也得到驗(yàn)證。
4 總結(jié)
本文提出一種適用于LD泵浦光纖激光器的4路交錯(cuò)并聯(lián)SR-BUCK的設(shè)計(jì)方案，波形仿真和實(shí)驗(yàn)曲線結(jié)果表明，波形交錯(cuò)技術(shù)也適用于電流模式SR-BUCK模塊的并聯(lián)；輸出電流值的調(diào)節(jié)控制表明，輸出母線電流電流反饋環(huán)可實(shí)現(xiàn)并聯(lián)電源系統(tǒng)的電流模式控制。制成的小體積激光器電源僅有90 mmx36 mm，完全適用于便攜式或手持式的光纖激光器。對于高功率密度激光電源，其PCB大電流路徑和電源熱分布還需要進(jìn)一步的理論分析和優(yōu)化。
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