高效率高功率半导体激光器电源的研究与开发

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1、分类号学号M201173002学校代码10487密级硕士学位论文高效率高功率半导体激光器电源的研究与开发学位申请人：朱方顺学科专业：物理电子学指导教师：马新敏副教授答辩日期：2014.1.13万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchanddevelopmentonhighefficiencypowersupplyofhighpowersemiconductorlaserCandidate:ZhuFa

2、ngshunMajor:physicalelectronicsSupervisor:AssociateProf.MaXinminHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文

3、作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要本论文的主要内容为高效率高功率半导体激光器电源的研究与开发。高功率半导体激光器在工

4、业加工和激光泵浦领域有广泛的应用，而半导体激光器驱动电源的特性对激光器的性能和应用有较大的影响，研究高效率高功率半导体激光器的驱动电源具有重要的实用意义。本论文针对目前国内市场上的传统LD（激光二极管）模块驱动电源功耗大、效率低的特点，提出了高效率高功率LD模块驱动电源的研究与开发。电源采用移相全桥ZVS软开关技术和同步倍流整流技术，能够有效的降低损耗，提高电源效率。对研究开发的LD模块驱动电源进行了方案论证和可行性研究。对电源系统的结构、工作原理、控制方式、保护电路等作了详细分析。通过对电路的理论分析，建立了LD模块驱动电源的数学模型，分析了控制环路的特点，利用

5、Matlab建立了Bode图，分析了电源系统的稳定性，并通过PSPICE对电路进行了仿真分析。验证了研究开发的LD模块驱动电源方案的正确性和可行性。搭建了电源系统的硬件电路并进行了实验研究。通过实验证明了研究开发的LD模块驱动电源具有较高的效率，以及良好的输出特性。研究开发的LD模块驱动电源最大输出功率1200W，电流输出可调0-50A，输出限压0-24V可调，满载输出时电源效率超过90%。同时对比了同步整流与二极管整流的效率，证明了采用同步整流时电源效率明显要高于二极管整流时的电源效率。最后，总结了电源系统完成过程中的经验，并提出设计的电源系统改良的方向。关键词

6、：激光二极管同步整流倍流整流移相全桥软开关恒流限压I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractThemaincontentofthisthesisisabouthighefficiencypowersupplyofhighpowersemiconductorlaser.Highpowersemiconductorlasersarewidelyusedinindustrialprocessingandaslaserpump,andthecharacteristicofsemiconductorlaserdriverpowersupplyhasalargeeff

7、ectonperformanceandapplicationofthelasers.Therefore,ithasimportantpracticalsignificancetoresearchanddeveloponhighefficiencypowersupplyofhighsemiconductorlaser.Inthisthesis,AccordingtothedisadvantagesoftraditionalLDmoduledriverpowersupplyofcurrentdomesticmarket,researchanddevelopmentah

8、ighef