[发明专利]一种激光器温控系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种激光器温控系统及其控制方法，该方案包括有压缩机、冷凝器、节流元件、冷却器、第一电磁阀和第二电磁阀；压缩机依次通过管路与冷凝器、冷却器串联组成温控回路；第一电磁阀设置在压缩机出口与冷凝器入口之间的管路上；节流阀设置在冷凝器出口与冷却器入口之间的管路上；冷却器上设置有激光器；第二电磁阀一端与压缩机出口与第一电磁阀之间的管路连接，第二电磁阀的另一端与压缩机入口与冷却器出口之间的管路连接。该方案通过压缩机转速调节结合电磁阀实时卸载冷量；利用压缩机实时散热，不依赖于环控风或冷却液，能够灵活应用于不同机动平台；通过选择不同的压缩机，可适用于不同热负荷的激光器散热需求，可扩展性良好。

技术领域

本发明涉及的是激光技术领域，尤其是一种激光器温控系统及其控制方法。

背景技术

随着激光技术的迅猛发展，激光器性能在不断提升，同时其被广泛应用于国民经济的各个领域之中。越来越多的机动平台如飞机、汽车、轮船等对激光器提出了装配需求。这些机动平台应用环境通常较为苛刻，对激光器的体积、重量、功耗提出了十分严格的限制。因此，激光器的温控技术成为了制约激光器性能提升及应用扩展的关键因素之一。

目前，电子设备普遍使用风冷，半导体制冷以及压缩机蒸发循环和液冷相结合的方式进行冷却。其中，风冷技术散热能力有限，适用于对温度控制要求不高、热流密度不大的低功耗电子器件，随着热负荷的增加，采用风冷技术的温控系统体积、规模、功耗显著增大；半导体制冷结构简单，控制灵活，控温精度高，但其制冷效率低，功耗高，制冷量随着冷、热端温差的增大而减小，不适用于环境温度变化范围大，体积、功耗限制严格的环境。传统的实时液冷系统，通常采用压缩机蒸发循环结合液体冷却，其装置体积和重量规模较大，功耗较高，不利用工程实际应用。

发明内容

本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种激光器温控系统及其控制方法，该方案通过压缩机转速调节结合电磁阀实时卸载冷量，控温精度高；利用压缩机实时散热，不依赖于环控风或冷却液，能够灵活应用于不同机动平台；通过选择不同的压缩机，可适用于不同热负荷的激光器散热需求，可扩展性良好。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种激光器温控系统，包括有压缩机、冷凝器、节流元件、冷却器、第一电磁阀和第二电磁阀；压缩机依次通过管路与冷凝器、冷却器串联组成温控回路；第一电磁阀设置在压缩机出口与冷凝器入口之间的管路上；节流阀设置在冷凝器出口与冷却器入口之间的管路上；冷却器上设置有激光器；第二电磁阀一端与压缩机出口与第一电磁阀之间的管路连接，第二电磁阀的另一端与压缩机入口与冷却器出口之间的管路连接。

作为本方案的优选：第二电磁阀一端与压缩机出口与第一电磁阀之间的管路连接，第二电磁阀的另一端与冷却器入口与节流元件之间的管路连接。

作为本方案的优选：压缩机为变频压缩机。

作为本方案的优选：冷却器上设置有电加热器。

一种激光器温控系统控制方法，包括有以下步骤：

a、根据激光器工作情况，选择适当的变频压缩机；

b、控制系统根据冷却器表面温度控制压缩机转速，以及第一电磁阀和第二电磁阀的开闭，若冷却器表面温度低于设定温度下限阈值，打开第一电磁阀，关掉第二电磁阀，直至冷却器表面温度不低于设定温度下限阈值，若冷却器表面温度高于设定温度上限阈值，打开第二电磁阀，关掉第一电磁阀，直至冷却器表面温度不高于设定温度上限阈值，若冷却器表面温度介于设定温度上、下限阈值之间，则打开第二电磁阀，关掉第一电磁阀，实时调节压缩机转速，以匹配激光器热负荷使冷却器表面控温精度满足要求。