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《华中科技大学》 2017年
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大功率激光射频电源高压软启动及灯丝控制研究

李帅  
【摘要】:在制造行业和激光加工行业中高功率射频板条CO_2激光器是主要的加工设备。激光器的正常工作取决于电源是否稳定。本论文主要旨在深入研究大功率射频板条CO_2激光器的射频电源特性,设计出可供大功率电子管使用的稳定电源,达到应用水平。主要内容包括:(1)根据射频电源的屏极高压原理设计屏极高压电路。屏极高压电路主要是由线性滤波电路、升压电路和整流电路等三部分电路组成。在升压之前,加载软启动电路,通过软启动装置控制升压缓慢进行,保障了电子管能够安全启动,防止电子管造成损害,对软启动系统启动时序进行分析,为后续设计做准备。通过滤波电路、升压电路和整流电路,可将三相工频电压整形为11kV直流高压,为电子管屏极提供稳定高压输入。(2)设计软启动系统。软启动系统是直流高压电路中至关重要的部分。它保障了高压电路不会对电子管及周围电路造成冲击,减小对元器件的损害。软启动系统设计包括了晶闸管调压设计、触发角控制和调节设计、同步信号检测设计、触发脉冲形成和隔离放大设计以及反馈量的检测。(3)进行软启动系统上电实验,完成反馈电路电压和电流实验,并分析实验数据。为了保护电路的稳定运行,检测电路中的故障,电路中增加了安全报警电路。对实验反映的问题进行改进,完善整个设计。(4)设计高精度的灯丝稳压系统。灯丝稳压系统中灯丝阴极稳压电路是根据电子管灯丝有效值稳压的原理设计的。通过在灯丝变压器次级加载稳压电路,调节可控硅控制端信号,得到0~380V交流输出。该系统是通过控制比例积分电路输出的给定信号完成调节系统信号的控制,并且输出的控制信号和给定信号相同。稳压板还加载了电子管适配电路,可以快速适配不同类型的电子管。该论文的研究内容为增加大功率射频电源的稳定性提供了理论基础,同时对射频板条CO_2激光器的高功率光束应用具有指导意义。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN248;TM573

【参考文献】
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