[其他]重复频率脉冲电源

说明书

本实用新型是一种重复频率脉冲电源，特别是适用于重复频率固体激光器的电源。

目前在重复频率固体激光器的电源主要有两种：

1.L－C谐振升压充电的重复频率电源，基本结构如图1所示，主要由L－C谐振升压电路〔21〕，直流采样电压比较控制触发电路〔20〕、重复频率控制触发电路〔19〕，限流电阻〔1〕、调压可控硅〔2〕、整流二极管〔3〕、储能电容器〔4〕、主回路可控硅〔5〕、桥式整流〔22〕、滤波电容〔23〕、氙灯负载〔6〕组成。这种电路结构存在脉冲重复频率不够高，无功电流大，体积大，造价高等不足。如果对多台电源要求共电延时，则还需在〔19〕中增加其他电路。

2.逆变变频供电重复频率脉冲电源，基本结构如图2所示，图中3、4、5、6、19同图1，〔24〕为整流滤波电路，〔25〕是变流变频电路。这种电路的缺点是结构复杂，能量耦合效率低，调试困难，体积大，造价高。

本实用新型的目的在于提供一种高重复频率，高脉冲功率，高可靠性，低自耗，小体积，低造价的重复频率脉冲电源。

本实用新型的技术解决方案是：由限流电阻，调压可控硅、整流二极管、储能电容器，主回路可控硅组成主回路。工频电源通过升压限流电路向主回路充电，采用巅峰变压器〔见发明申请，公开号为GK85104371〕获得与工频电源同步移相的巅峰脉冲作为控制讯号源。因为工频电源交变一个周期内有两个巅峰脉冲，一个为正，一个为负。利用其中一个脉冲在0～π／2相角内作0－60°移相触发调压可控硅，以改变储能电容器上的充电电压，达到无级调压的目的，利用另一个极性相反的巅峰脉冲通过任意进制的分频电路和功放触发电路对主回路可控硅触发，达到脉冲重复频率调节控制的目的。如果对第二个巅峰脉冲也予以移相时，则可使独立工作的多台重复频率脉冲电源，在共电的条件下实现输出脉冲相互间延时，而不必增加延时电路和电缆联接。

所说的升压限流电路可有多种形式，如升压变压器加电阻，升压变压器加电容，升压变压器加电感，采用漏感变压器作为升压限流电路，有其独特的优点：具有短路保护，充电时间常数小，可以提高回路充电的速度，从而提高脉冲频率。

本实用新型的优点是：

1.由于巅峰变压器的采用，本实用新型的充电、放电和无级调压等过程都与工频电源实现了位相同步，提高了整机工作的可靠性和稳定性。

2.实验表明，在重复频率电源中实现移相无级调压，所调范围完全满足固体激光器对电源的使用要求。

3.电路结构较简单，重复频率高，体积小，造价低。

4.特别是多台共电联用时，可分别调节相互间的延时时间。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是L－C谐振升压充电的重复频率脉冲电源。

图2是逆变变频供电重复频率脉冲电源。

图3是本实用新型的一种实施例

图中，1－限流电阻，2－调压可控硅，3－整流二极管，4－储能电容，5－主回路可控硅，6－负载，用作固体激光器电源时是氙灯，以上另部件构成电源主回路。7－功放触发电路，8－任意进制分频电路。9是第一个巅峰变压器〔10、11、12〕的可调直流源，可改变电流的大小和方向，14是第二个巅峰变压器〔15、16、17〕的可调直流源，10和15是巅峰变压器的移相绕组，11和16是巅峰变压器的原边绕组，12和17是巅峰变压器的讯号绕组，13和18分别是与第一和第二巅峰变压器讯号绕组连接的脉冲抑制二极管，19是漏感变压器，构成升压限流电路。

图3所示的电源的工作过程是：工频电流经过漏感变压器进入主回路，在升压限流电路即漏感变压器之前，工频电流分流驱动两个巅峰变压器。第二个巅峰变压器工作时，讯号绕组〔17〕输出一个正的或负的巅峰脉冲控制调压可控硅〔2〕，当改变直流〔14〕进入移相绕组〔15〕的电流的大小和方向，使讯号绕组〔17〕输出的巅峰脉冲控制调压可控硅〔2〕，达到无级调压的目的。第一只巅峰变压器的讯号绕组〔12〕输出与第二只巅峰变压器讯号绕组巅峰脉冲符合相反的巅峰脉冲，即负的或正的巅峰脉冲经任意进制分频电路〔8〕，进行频率选择，再经功放和触发电路〔7〕，触发主回路可控硅〔5〕。当改变可调直流源〔9〕进入移相绕组〔10〕的电流大小和方向时，可改变触发的延时，即重复频率脉冲电源的放电时间。在多台共电条件下联用时，就可方便地调节相互间的延时时间。

图3所示的重复频率电源，经实验证明重复频率最高50次／秒，储能电容100微法，最大脉冲幅度为1400伏，幅度不稳定性小于3％，若外接稳压器则可小于1％，具有高可靠性，高稳定性，外形尺寸不大于600×400×400毫米。