[发明专利]一种大功率激光电源控制系统与方法技术领域

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光电源调节电变量领域，尤其涉及使用微控系统对激光电源进行反馈控制，使其稳定输出的系统与方法。

背景技术

现有的激光器电源特别是氪灯激光电源的控制系统中，由于采用主控系统直接控制氪灯激光器电源输出，主控系统直接检测传感器信号来判断激光氪灯是否点着，直接发送模拟量电压值来控制电源输出电流值，然而在一些实际应用中，由于主控板到电源的控制信号线比较长，模拟量电压值在传输过程中很容易受到环境的干扰，容易造成电源输出电流值不稳定，造成氪灯点亮成功率低和氪灯电流值在工作中不稳定，特别是双氪灯或者多氪灯激光器，经常造成激光器能量不均匀，使光斑能量不一样，影响了激光工作效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种大功率激光电源控制的系统与方法，旨在解决现有技术中由于主控板到电源的控制信号线比较长，模拟量电压值在传输过程中很容易受到环境的干扰，使信号线电压值不稳定，造成激光灯电压电流值在工作不稳定的问题。

本发明时这样实现的，一种大功率激光电源控制系统由一个主控系统与至少两个分控系统组成，并且分控系统连接激光电源的一个控制端口，分控系统分别控制一个激光电源控制端口的电流输出。首先是先给氪灯输入一个默认设定电流值，然后通过传感器采样激光设备实际输入的电流值，根据实际输入的电流大小与激光设备预定输入值进行比较，并根据对比的结果对激光电源的输出电流进行反馈控制调节。

作为本发明的进一步改进，主控制系统通过串口方式与分控系统通信，通过接收与处理分控系统的反馈信号和发送控制指令信号来完成对分系统的控制。

本发明实施例提供的大功率激光电源控制方法，所述的方法包括如下步骤：

主控系统通过串口向分控系统发送电源输出命令，该命令携带相应的输出参数；

分控系统通过串口接收主控系统的控制指令与参数，并根据该指令与参数控制激光电源的输出。

分控系统通过霍尔传感器实时采集激光设备电源线上的霍尔电压计算实际激光设备接收的电流大小数据，并根据采集的电流数据与预设电流数据对电源的输出电流进行反馈微调。

分控系统通过串口向主系统返回分控系统的控制状态数据，如当前输出的电流，检测到的激光设备输入电流等工作状态参数。

作为本发明的进一步改进，所述的方法还包括主控系统接收操作员通过键盘输入的指令与参数或者采用默认的参数向分控系统发送控制指令。

本发明的有益效果是：由于采用数字串口通信方式对相对距离比较远的激光设备的电源或其输出进行控制，数码量抗干扰性很强，所以就能很稳定控制激光器，使激光器输出稳定能量，一方面提高激光灯点着成功率，使激光设备在复杂的工作环境中提供稳定的输入电流；另一方面采用主从的控制系统，能提高多个激光器能量输出一致性，稳定性。

附图说明

图1是本发明一种大功率激光电源控制系统提供的系统结构图；

图2是本发明一种大功率激光电源控制系统提供的主控系统结构图；

图3是本发明一种大功率激光电源控制系统提供的分控系统结构图；

图4是本发明一种大功率激光电源控制方法提供的通信过程流程图。

具体实施方式

本发明实施例的提供的激光设备是双氪灯激光器，当主控系统接到操作员发送启动信号后，主控系统通过串口从分控系统获取控制状态参数，先判断氪灯是否全部点亮，如果是，则主控系统与分控制系统通信，把操作员设定的电流值的信号发送给分控制系统，分控系统对恒流电源的输出进行实时反馈调节，并向主控系统传输运行状态数据，如果未能把氪灯全部点亮，则主控系统提示错误信息。

系统通过数模芯片MAX531输出电压模拟值（电压模拟值是0V到3V）来调节电源输出，延时一定时间（由于电源调节需要一定时间），再通过模数芯片MAX187采集霍尔传感器返回的电压值，该采集过程经过多次采样取平均的方法获取平均电压值作为测量的霍尔电压值，根据霍尔电压与测试电流的正比关系，计算激光设备的实际输入电流值，通过对比采样的电流值与预定输入值并获取差值，判断差值是否在设定差值之内。如果是在设定差值之内，就停止调节，并向主控制系统发送调整成功信息；如果不在设定差值之内，分控系统继续通过数模芯片MAX531输出电压模拟值（电压模拟值是0V到3V）来调节激光电源的电流输出，直到差值在设定差值范围之内才停止调节，同时实时把系统的状态参数通过液晶显示屏显示，方便用户的管理与操作。

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。