Главная  Источники питания лазеров 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

функциональным узлом является однофазовый Т-образный ИЕП, состоящий из дросселя Др1 и батареи конденсаторов С1 емкостью 100 мкФ. -С помощью ИЕП осуществляется преобразование напряжения сети в ток.

Дальнейщее преобразование выходного тока ИЕП производится трансформатором Тр1 и выпрямительным устройством. Трансформатор Тр1 имеет на первичной обмотке отводы, позволяющие изменять коэффициент

трансформации и соответственно величину тока нагруз-Г~~?у ки. Резистор R1 служит для

Ywi l/u j устранения режима холостого хода при переключени-W ях отводов трансформатора.

, , 1 На выходе двухполупериод-

I j ной схемы выпрямления

(диоды Д1-Д8 и конденса-Рис. 2.8. Схема стабилизатора торы С10, СП) прследова-тока иа базе ИЕП тельно В цепь нагрузки вклю-

чены резистор R3 и дроссель Др2. Первый необходим для ограничения броска разрядного тока конденсаторов СЮ, СП через нагрузку, а второй- совместно с R3 повышает устойчивость горения газового разряда. Конденсаторы С2 - С9 служат для выравнивания напряжения на высоковольтных диодах и защиты их от всплесков напряжения.

Устройство защиты на транзисторе Т1 служит для ограничения времени.работы ИЕП в режиме холостого хода. Сигнал на устройство защиты поступает с переменного резистора R4. Если в течение примерно 1 с после включения источника питания, в сеть по резистору R4 не начнет протекать ток, что указывает на отсутствие зажигания газового разряда, возрастающее напряжение на конденсаторе С13 пробьет динистор Д9. После этого реле Р срабатывает и отключает источник питания от сети. При наличии тока в резисторе R4 транзистор Т1 открыт и шунтирует конденсатор С13.

Основные технические характеристики СИТ-24М.: рабочий ток 40 ±2 мА при изменении напряжения сети от 200 до 240 В и сопротивлении нагрузки от 225 до 290 кОм; диапазон регулирования тока нагрузки от 35 до 45 мА при напряжении сети 220 В; выходное напряжение в режиме холостого хода не менее 25 кВ. Источник тока СИТ-24М. используется для питания промыш-



ленного СОг-лазера ЛГ-25 с мощностью излучения около 40 Вт [28].

На базе ИЕП могут быть построены компенсационные схемы регулирования (стабилизации) тока. Одна йз возможных схем, позволяющих плавно регулировать ток нагрузки, изображена на рис. 2.8. К дополнительной обмотке Шд согласующего трансформатора непосредственно или через выпрямитель подключается регулирующий элемент рэ. Сопротивление рэ изменяется в зависимости от сигнала, который должен быть пропорциональным отклонению величины тока от заданного уровня при изменении питающего напряжения, сопротивления нагрузки или сигнала уставки /уст- Поскольку ток на выходе иеп в идеальном случае неизменный, ток в цепи нагрузки и в цепи рэ обратно пропорционален величинам сопротивлений в этих цепях и коэффициенту трансформации каждой из обмоток.

2.3. Источники электропитания дугового газового разряда

Дуговой разряд в среде газов используется в лампах оптической накачки твердотельных лазеров и при разработке ионных газовых лазеров. Дуговой разряд характеризуется большими плотностями ток-а (1000 А/см), сравнительно низкими значениями напряжения между электродами газоразрядной трубки (100-400 В), высокой степенью ионизации плазмы газового разряда. В рабочем диапазоне вольт-амперной характеристики наблюдается слабая зависимость напряжения от тока разряда, что определяет способ управления дуговым разрядом - регулированием величины разрядного тока. При этом мощность дугового разряда изменяется линейно. Предельная величина тока разряда ограничивается конструктивными и технологическими возможностями создания разрядной трубки, выдерживающей большие на-:грузки.

Возрастающая ветвь вольт-амперной характеристики Дугового разряда допускает возможность питания разряда от источника напряжения. На рис. 2.9 показана Мостовая схема трехфазрюго выпрямителя с каскадами умножения напряжения для зажигания газоразрядной Лампы [17]. При разомкнутой цепи нагрузки напряжение на выходе схемы должно в пять раз превышать



амплитудное значение входного переменного напряжения. Фактически напряжение холостого хода несколько ниже из-за внутреннего сопротивления такого выпрямителя. Так, например, при подключении выпрямителя к трехфазной сети с линейным напряжением 380 В на выходе появляется напряжение около 2 кВ.

После пробоя газоразрядной трубки и установления рабочего тока схема начинает работать как обычная

С1-С15

Рис. 2.9. Трехфазная схема мостового выпрямителя с каскадами умножения напряжения

схема выпрямления (диоды д1 - д6) с выходным напряжением порядка 500 В при указанных выше параметрах сети и величине емкости конденсаторов умножителя с-0,1 мкФ. Максимальная величина емкости выбирается из условия cipae/umfc, где /раб - рабочий ток на нагрузке; um - амплитуда линейного входного напряжения; /с - частота сети. Минимальное значение емкости ограничивается, в основном, величиной обратного тока вентилей, и поэтому следует принимать C>/o6p/f/m/c, где /обр - обратный ток диодов.

Для повышения устойчивости газового разряда последовательно с трубкой включается балластный резистор R], а уменьшение пульсаций тока достигается установкой дросселя др. Последний служит также для ликвидации возникающих в лампе флюктуации тока до того момента, когда источник питания в силу своего быстродействия не восстановит прежнее значение параметров дугового разряда. Цепочка из резистора и диода,



1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34