[其他]重復頻率脈沖電源

無效

• 申請號: 87201104
• 申請日: 1987-03-04
• 公開（公告）號: CN87201104U
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 茅建華;蔡希潔
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: H03K3/57
• 分類號: H03K3/57
• 代理公司: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 張澤純,李蘭英

本實用新型是一種重復頻率脈沖電源，特別是適用于重復頻率固體激光器的電源。

目前在重復頻率固體激光器的電源主要有兩種：

1.L－C諧振升壓充電的重復頻率電源，基本結構如圖1所示，主要由L－C諧振升壓電路〔21〕，直流采樣電壓比較控制觸發電路〔20〕、重復頻率控制觸發電路〔19〕，限流電阻〔1〕、調壓可控硅〔2〕、整流二極管〔3〕、儲能電容器〔4〕、主回路可控硅〔5〕、橋式整流〔22〕、濾波電容〔23〕、氙燈負載〔6〕組成。這種電路結構存在脈沖重復頻率不夠高，無功電流大，體積大，造價高等不足。如果對多臺電源要求共電延時，則還需在〔19〕中增加其他電路。

2.逆變變頻供電重復頻率脈沖電源，基本結構如圖2所示，圖中3、4、5、6、19同圖1，〔24〕為整流濾波電路，〔25〕是變流變頻電路。這種電路的缺點是結構復雜，能量耦合效率低，調試困難，體積大，造價高。

本實用新型的目的在于提供一種高重復頻率，高脈沖功率，高可靠性，低自耗，小體積，低造價的重復頻率脈沖電源。

本實用新型的技術解決方案是：由限流電阻，調壓可控硅、整流二極管、儲能電容器，主回路可控硅組成主回路。工頻電源通過升壓限流電路向主回路充電，采用巔峰變壓器〔見發明申請，公開號為GK85104371〕獲得與工頻電源同步移相的巔峰脈沖作為控制訊號源。因為工頻電源交變一個周期內有兩個巔峰脈沖，一個為正，一個為負。利用其中一個脈沖在0～π／2相角內作0－60°移相觸發調壓可控硅，以改變儲能電容器上的充電電壓，達到無級調壓的目的，利用另一個極性相反的巔峰脈沖通過任意進制的分頻電路和功放觸發電路對主回路可控硅觸發，達到脈沖重復頻率調節控制的目的。如果對第二個巔峰脈沖也予以移相時，則可使獨立工作的多臺重復頻率脈沖電源，在共電的條件下實現輸出脈沖相互間延時，而不必增加延時電路和電纜聯接。

所說的升壓限流電路可有多種形式，如升壓變壓器加電阻，升壓變壓器加電容，升壓變壓器加電感，采用漏感變壓器作為升壓限流電路，有其獨特的優點：具有短路保護，充電時間常數小，可以提高回路充電的速度，從而提高脈沖頻率。

本實用新型的優點是：

1.由于巔峰變壓器的采用，本實用新型的充電、放電和無級調壓等過程都與工頻電源實現了位相同步，提高了整機工作的可靠性和穩定性。

2.實驗表明，在重復頻率電源中實現移相無級調壓，所調范圍完全滿足固體激光器對電源的使用要求。

3.電路結構較簡單，重復頻率高，體積小，造價低。

4.特別是多臺共電聯用時，可分別調節相互間的延時時間。

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是L－C諧振升壓充電的重復頻率脈沖電源。

圖2是逆變變頻供電重復頻率脈沖電源。

圖3是本實用新型的一種實施例

圖中，1－限流電阻，2－調壓可控硅，3－整流二極管，4－儲能電容，5－主回路可控硅，6－負載，用作固體激光器電源時是氙燈，以上另部件構成電源主回路。7－功放觸發電路，8－任意進制分頻電路。9是第一個巔峰變壓器〔10、11、12〕的可調直流源，可改變電流的大小和方向，14是第二個巔峰變壓器〔15、16、17〕的可調直流源，10和15是巔峰變壓器的移相繞組，11和16是巔峰變壓器的原邊繞組，12和17是巔峰變壓器的訊號繞組，13和18分別是與第一和第二巔峰變壓器訊號繞組連接的脈沖抑制二極管，19是漏感變壓器，構成升壓限流電路。

圖3所示的電源的工作過程是：工頻電流經過漏感變壓器進入主回路，在升壓限流電路即漏感變壓器之前，工頻電流分流驅動兩個巔峰變壓器。第二個巔峰變壓器工作時，訊號繞組〔17〕輸出一個正的或負的巔峰脈沖控制調壓可控硅〔2〕，當改變直流〔14〕進入移相繞組〔15〕的電流的大小和方向，使訊號繞組〔17〕輸出的巔峰脈沖控制調壓可控硅〔2〕，達到無級調壓的目的。第一只巔峰變壓器的訊號繞組〔12〕輸出與第二只巔峰變壓器訊號繞組巔峰脈沖符合相反的巔峰脈沖，即負的或正的巔峰脈沖經任意進制分頻電路〔8〕，進行頻率選擇，再經功放和觸發電路〔7〕，觸發主回路可控硅〔5〕。當改變可調直流源〔9〕進入移相繞組〔10〕的電流大小和方向時，可改變觸發的延時，即重復頻率脈沖電源的放電時間。在多臺共電條件下聯用時，就可方便地調節相互間的延時時間。

圖3所示的重復頻率電源，經實驗證明重復頻率最高50次／秒，儲能電容100微法，最大脈沖幅度為1400伏，幅度不穩定性小于3％，若外接穩壓器則可小于1％，具有高可靠性，高穩定性，外形尺寸不大于600×400×400毫米。