一種倍壓式氦氖激光電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種倍壓式氦氖激光電源，它包括交流輸入單元、交流調(diào)節(jié)單元、多級倍壓電路單元、限流電阻和高壓輸出接口；所述交流輸入單元與交流電壓調(diào)節(jié)單元連接，交流電壓調(diào)節(jié)單元的另一端與多級倍壓電路單元連接；限流電阻兩端分別與多級倍壓電路單元和高壓輸出接口連接；高壓輸出接口與氦氖激光管連接。本實用新型提供的氦氖激光電源體積小輕便，輸出高壓和工作電流穩(wěn)定，電源耐壓性好，不易被擊穿。
【專利說明】
一種倍壓式氦氖激光電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型屬于激光治療儀領(lǐng)域，尤其涉及一種倍壓式氦氖激光電源。
【背景技術(shù)】
[0002]氦氖激光器是原子激光器，連續(xù)波發(fā)射，栗浦源由電流來實現(xiàn)，它的輸出功率從幾毫瓦到幾十毫瓦。當(dāng)工作物質(zhì)充滿長為15?20cm、直徑為1mm以下的氣體放電管中，在放電管的電極之間加上幾百伏到1kV的直流電壓，管內(nèi)就產(chǎn)生輝光放電，形成激光。
[0003]激光器工作時，幾乎全部的電壓降都發(fā)生在毛細(xì)管放電的陽極柱中，電流和電壓特性幾乎完全決定于陽極柱。除了很短的放電管，陽極和陰極區(qū)僅起著相對次要的作用，電源近似地作為一個電流電源，而不是電壓電源。
[0004]負(fù)載電流之間的關(guān)系稱電源的外特性，電路中的負(fù)載有激光器中的高強度非相干光的輻射源、各種氣體放電管、半導(dǎo)體二極管，它們必須與輸出電壓的伏安特性相匹配。同時，獲得高的動力指標(biāo)和運行指標(biāo)以及所要求的電栗浦參數(shù)，也是這種匹配的重要內(nèi)容之
O
[0005]由于激光器的電光轉(zhuǎn)化效率不高，并有一定的移動要求，目前市場上的氦氖激光電源體積較大、激光器工作時電源供電不穩(wěn)定。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的是針對以上不足之處，提供一種體積小輕便，輸出高壓和工作電流穩(wěn)定，電源耐壓性好，不易擊穿的氦氖激光電源。
[0007]本實用新型是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
[0008]—種倍壓式氦氖激光電源，它包括交流輸入單元、交流調(diào)節(jié)單元、多級倍壓電路單元、限流電阻和高壓輸出接口；所述交流輸入單元與交流電壓調(diào)節(jié)單元連接，交流電壓調(diào)節(jié)單元的另一端與多級倍壓電路連接;限流電阻兩端分別與多級倍壓電路單元和高壓輸出接口連接;高壓輸出接口與氦氖激光管連接；
[0009]所述交流輸入單元是用于給氦氖激光電源提供電源輸入；
[0010]所述交流調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)升壓電路輸入電壓的大?。?br>[0011]所述多級倍壓電路單元是用于提供氦氖激光管內(nèi)氣體擊穿所需的高壓和穩(wěn)定工作時所需要的電壓和電流；
[0012]所述限流電阻用于調(diào)節(jié)輸出直流電壓并進(jìn)行阻抗匹配；
[0013]所述高壓輸出接口用于連接氦氖激光管。
[0014]作為優(yōu)選，所述多級倍壓電路由多個電容和高壓二極管并聯(lián)、串聯(lián)或串并混連組成。
[0015]作為優(yōu)選，所述多級倍壓電路前級倍壓采用47微法/400V電容串聯(lián)使用。
[0016]作為優(yōu)選，所述多級倍壓電路后級倍壓采用0.1微法/1000V電容串聯(lián)使用。
[0017]作為優(yōu)選，所述多級倍壓電路采用的高壓二極管的型號為IN5408。
[0018]作為優(yōu)選，所述限流電阻由大功率電阻串聯(lián)組成。
[0019]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:
[0020]本實用新型氦氖激光電源通過在多級倍壓電路上設(shè)置兩個或多個電容串聯(lián)組成單級，解決以往單個電容耐壓值低易擊穿的問題，可實現(xiàn)多級倍壓，提供氦氖氣體擊穿所需的高壓，同時氦氖激光電源體積小輕便，輸出高壓和工作電流穩(wěn)定，電源耐壓性好，不易擊穿的氦氖激光電源。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型倍壓式氦氖激光電源的電路原理框圖；
[0022]圖2為本實用新型倍壓式氦氖激光電源的多級倍壓電路的原理圖；
[0023]圖2(a)為本實用新型倍壓式氦氖激光電源的多級倍壓電路負(fù)半周的工作原理圖；
[0024]圖2(b)為本實用新型倍壓式氦氖激光電源的多級倍壓電路正半周的工作原理圖。
[0025]圖中所示:1、交流輸入單元，2、交流調(diào)節(jié)單元，3、多級倍壓電路單元，4、限流電阻，
5、高壓輸出接口。
【具體實施方式】
[0026]為了使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的單元實施例，而不是全部實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0027]如圖1所示，本實用新型設(shè)計的一種倍壓式氦氖激光電源，它包括用于給氦氖激光電源提供輸入電源的交流輸入單元1、用于調(diào)節(jié)升壓電路輸入電壓的大小的交流調(diào)節(jié)單元
2、用于提供氦氖激光管內(nèi)氣體擊穿所需的高壓和穩(wěn)定工作時所需要的電壓和電流的多級倍壓電路單元3、用于調(diào)節(jié)輸出直流電壓并進(jìn)行阻抗匹配的限流電阻4和用于連接氦氖激光管高壓輸出接口 5;
[0028]所述交流輸入單元I與交流電壓調(diào)節(jié)單元2連接，交流電壓調(diào)節(jié)單元2的另一端與多級倍壓電路單元3連接;限流電阻4兩端分別與多級倍壓電路單元3和高壓輸出接口 5連接;尚壓輸出接口 5與氦氖激光管連接；
[0029]如圖2所示為本實用新型的所述多級倍壓電路(本實施例中為了簡化描述以二級倍壓電路為例進(jìn)行闡述，多級倍壓電路單元3的工作原理與其相同)，所述二級倍壓電路的工作原理為:I)負(fù)半周時，即A為負(fù)、B為正時，Dl導(dǎo)通、D2截止，電源經(jīng)Dl向電容器Cl充電，在理想情況下，此半周內(nèi)，DI可看成短路，同時電容器Cl充電到Vm，其電流路徑及電容器Cl的極性如上圖2(a)所示。2)正半周時，S卩A為正、B為負(fù)時，Dl截止、D2導(dǎo)通，此時供電電源和Cl串聯(lián)后電壓為2Vm，于是向C2充電，使C2充電至最高值2Vm，其電流路徑及電容器C2的極性如上圖2(b)所示。需要指出的是，其實C2的電壓并無法在一個半周內(nèi)即充至2Vm，它必須在幾周后才可漸漸趨近于2Vm。同時如果半波倍壓器被用于沒有變壓器的電源供應(yīng)器時，我們必須將Cl串聯(lián)一電流限制電阻，以保護(hù)二極管不受電源剛開始充電涌流的損害。當(dāng)然在整個倍壓電路中可以由多個電容和高壓二極管并聯(lián)、串聯(lián)或串并混連組成。在本實施例中，優(yōu)選多級倍壓電路前級倍壓采用47微法/400V電容串聯(lián)使用，后級倍壓采用0.1微法/1000V電容串聯(lián)使用，采用的高壓二極管的型號為IN5408。
[0030]所述限流電阻4由大功率電阻串聯(lián)組成，限流電阻4用于調(diào)節(jié)輸出直流電壓并進(jìn)行阻抗匹配，提高氦氖激光器輸出功率穩(wěn)定性。在使用的過程中要合理地選擇限流電阻以提高氦氖激光器輸出功率的穩(wěn)定性，所選取的限流電阻值太小，放電就不夠穩(wěn)定，限流電阻值選得太大，電阻上的功率損耗就會增加，從而降低激光器的能量轉(zhuǎn)換效率。
[0031]本實用新型氦氖激光電源通過在多級倍壓電路上設(shè)置兩個或多個電容串聯(lián)組成單級，解決以往單個電容耐壓值低易擊穿的問題，可實現(xiàn)多級倍壓，提供氦氖氣體擊穿所需的高壓，同時氦氖激光電源體積小輕便，輸出高壓和工作電流穩(wěn)定，電源耐壓性好，不易擊穿的氦氖激光電源。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種倍壓式氦氖激光電源，其特征在于:包括交流輸入單元、交流調(diào)節(jié)單元、多級倍壓電路單元、限流電阻和高壓輸出接口；所述交流輸入單元與交流電壓調(diào)節(jié)單元連接，交流電壓調(diào)節(jié)單元的另一端與多級倍壓電路單元連接;限流電阻兩端分別與多級倍壓電路單元和高壓輸出接口連接;高壓輸出接口與氦氖激光管連接； 所述交流輸入單元是用于給氦氖激光電源提供電源輸入； 所述交流調(diào)節(jié)單元用于調(diào)節(jié)升壓電路輸入電壓的大小； 所述多級倍壓電路單元是用于提供氦氖激光管內(nèi)氣體擊穿所需的高壓和穩(wěn)定工作時所需要的電壓和電流； 所述限流電阻用于調(diào)節(jié)輸出直流電壓并進(jìn)行阻抗匹配； 所述高壓輸出接口用于連接氦氖激光管。2.如權(quán)利要求1所述的倍壓式氦氖激光電源，其特征在于:所述多級倍壓電路由多個電容和尚壓一■極管并聯(lián)、串聯(lián)或串并混連組成。3.如權(quán)利要求2所述的倍壓式氦氖激光電源，其特征在于:所述多級倍壓電路前級倍壓采用47微法/400V電容串聯(lián)使用。4.如權(quán)利要求3所述的倍壓式氦氖激光電源，其特征在于:所述多級倍壓電路后級倍壓采用0.1微法/1OOOV電容串聯(lián)使用。5.如權(quán)利要求2至4任一項所述的倍壓式氦氖激光電源，其特征在于:所述多級倍壓電路采用的高壓二極管的型號為IN5408。6.如權(quán)利要求1所述的倍壓式氦氖激光電源，其特征在于:所述限流電阻由大功率電阻串聯(lián)組成。
【文檔編號】H01S3/09GK205609947SQ201620469051
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月20日
【發(fā)明人】肖志勇, 張少玲, 翁翔
【申請人】武漢三友創(chuàng)鑫科技有限公司