基于MAX1968的半导体激光电源设计
半导体激光器(Laser Device,LD)作为一种新型激光光源以其小型高效结构简单、价格便宜等优点,在通讯、医疗和测量等各个领域得到了越来越广泛的应用。激光电源是激光装置的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到整个激光器装置的技术指标。所以激光电源的开发设计与改进就显得尤为重要。最初的半导体激光器采用直流线性电源和RC 充电电路,这种电源效率不高,体积和重量较大。利用专用的驱动芯片和微处理器控制技术, 能有效地提高激光电源的性价比,简化激光电源的硬件结构,增强整机的自动化程度,为整机功能的扩展提供有利的条件。随着半导体激光器与电子技术的发展, 有关LD 驱动电源性能的研究越来越受到人们的重视,专用电源驱动芯片不断出现,数字化控制技术逐步得到应用,性能优异的驱动电源为半导体激光器技术的发展提供了必要条件。
1 半导体激光电源的设计分析
1.1 元器件的选用。
元器件直接决定电源的可靠性,故元器件的选用非常重要。元器件的失效主要集中在以下4 个方面:
1)制造质量问题质量问题造成的失效与电应力无关。
质量不合格的可以通过严格的检验加以剔除,在工程应用时应选用定点生产厂家的成熟产品,不允许使用没有经过认证的产品。
2)元器件可靠性问题元器件可靠性问题即基本失效率的问题,这是一种随机性质的失效,与质量问题的区别是元器件的失效率取决于电应力。在一定的电应力下,元器件的失效率会大大下降。为剔除不符合使用要求的元器件,包括电参数不合格、密封性能不合格、外观不合格、稳定性差、早期失效等,应进行筛选试验,这是一种非破坏性试验。电源设备主要元器件的筛选试验一般要求:电阻在室温下按技术条件进行100%测试,剔除不合格品;普通电容器在室温下按技术条件进行100%测试,剔除不合格品。接插件按技术条件抽样检测各种参数;半导体器件按以下程序进行筛选:目检→初测→高温贮存→高低温冲击→电功率老化→高温测试→低温测试→常温测试。
3)设计问题设计方面的不完善可进行人为的改善,首先须恰当选用合适的元器件,其次须优化设计电路。选用合适元器件可从以下几点着手:尽量选用硅半导体器件,少用或不用锗半导体器件;多采用集成电路,减少分立器件的数目;输出整流管尽量采用具有软恢复特性的二极管;应选择金属封装、陶瓷封装、玻璃封装的器件。禁止选用塑料封装的器件;吸收电容器与开关管和输出整流管的距离应当很近,因流过高频电流,故易升温,所以要求这些电容器具有高频低损耗和耐高温的特性。
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