全桥型IGBT脉冲激光电源讲解全桥型IGBT脉冲激光电源全桥型IGBT脉冲激光电源类别：电源技术全桥型IGBT脉冲激光电源南京航空航天大学曾忠詹晓东（南京210116）摘要：文章介绍高压氙灯设计的IGBT脉冲式激光电源，详细阐述了工作原理、设计方法和仿真过程，并给出实验波形。其主电路采用全桥PWM工作方式，该电源具有很高的可靠性和良好的动态调节性能。关键词：脉冲激光电源PWMFull－bridgeIGBTPulsatileLaserPowerSupplyAbstract:ThepaperintroducestheIGBTpulsatilelaserpowersupplydesignedforhighvoltageXenonlamps,anddescribesitsoperationprinciple,designitionandsimulation.Experimentalresultsaregiven.Itsmaincircuitoperatesatfull－bridgePWMmode.Thispowersupplyhastheadvantagesofhighreliabilityandexcellentdynamicregulationperformance.Keyword:PulseLaserPowerSupplyPWM1引言近年来，高功率Nd：YAG固体激光器已广泛用于工业加工领域和医疗仪器领域，如材料加工、激光测距、激光打标、激光医疗、激光核聚变等。与气体激光器或其他激光器（如化学激光器，自由电子激光器等）相比，固体激光器具有结构紧凑、牢固耐用等优点，其运行方式多样，可在脉冲、连续、调Q及锁模下运行。2原理框图本文介绍的激光电源为工作于重复脉冲方式的固体激光器提供电能。该激光器采用氙灯作泵浦光源，在惰性气体灯中，氙气的总转换效率最高。激光器用于激光打标，工作频率每秒60次。电源系统采用IGBT管全桥逆变方式，工作频率为20kHz，控制电路采用PWM方式。图1原理框图图1示出电源原理框图，整个电路可分为主电路（电力变换电路）和控制电路两大部分。来自电网的380V交流电压经整流滤波后得到约520V左右的直流电压，加到桥式逆变器上。逆变器主功率开关采用三菱公司的CT60型IGBT管。PWM电路产生一对相位互差180°的脉冲电压控制逆变桥的四个功率管，将直流电压变换为高频方波电压，再经高频高压整流桥得到高压直流（约1400V），向储能电容Co充电。电容Co上电压充到预定值（1010V）后，控制电路发出信号，将放电晶闸管触发导通，Co上电压快速向负载氙灯释放，激光器正常工作。预燃触发电路针对负载氙灯特性而设，该型激光器要求先通入近两万伏的高压脉冲，将其内部击穿，再维持较低的连续电流（约101～200mA），激光器才能在电容Co的断续放电状态下正常工作。因此，电源的工作步骤应是：开机——预燃触发——电容放电。3工作原理及仿真波形图2示出电源主电路，V1—V4组成桥式逆变器，两端并联全桥型IGBT脉冲激光电源全桥型IGBT脉冲激光电源类别：电源技术全桥型IGBT脉冲激光电源南京航空航天大学曾忠詹晓东（南京210116）摘要：文章介绍高压氙灯设计的IGBT脉冲式激光电源，详细阐述了工作原理、设计方法和仿真过程，并给出实验波形。其主电路采用全桥PWM工作方式，该电源具有很高的可靠性和良好的动态调节性能。关键词：脉冲激光电源PWMFull－bridgeIGBTPulsatileLaserPowerSupplyAbstract:ThepaperintroducestheIGBTpulsatilelaserpowersupplydesignedforhighvoltageXenonlamps,anddescribesitsoperationprinciple,designitionandsimulation.Experimentalresultsaregiven.Itsmaincircuitoperatesatfull－bridgePWMmode.Thispowersupplyhastheadvantagesofhighreliabilityandexcellentdynamicregulationperformance.Keyword:PulseLaserPowerSupplyPWM1引言近年来，高功率Nd：YAG固体激光器已广泛用于工业加工领域和医疗仪器领域，如材料加工、激光测距、激光打标、激光医疗、激光核聚变等。与气体激光器或其他激光器（如化学激光器，自由电子激光器等）相比，固体激光器具有结构紧凑、牢固耐用等优点，其运行方式多样，可在脉冲、连续、调Q及锁模下运行。2原理框图本文介绍的激光电源为工作于重复脉冲方式的固体激光器提供电能。该激光器采用氙灯作泵浦光源，在惰性气体灯中，氙气的总转换效率最高。激光器用于激光打标，工作频率每秒60次。电源系统采用IGBT管全桥逆变方式，工作频率为20kHz，控制电路采用PWM方式。图1原理框图图1示出电源原理框图，整个电路可分为主电路（电力变换电路...