CO_2激光器高压脉冲触发系统的设计

作     者：张兴亮 郭立红 张传胜 孟范江 

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039 

出 版 物：《中国光学》 (Chinese Optics)

年 卷 期：2012年第5卷第4期

页      面：416-422页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0808[工学-电气工程] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：激光与物质相互作用国家重点实验室研究基金资助项目(No.SKLLIM0902-01) 

主　　题：CO2激光器 火花开关 绝缘栅双极晶体管 脉冲变压器 

摘      要：为了稳定可靠地触发CO2激光器旋转火花开关,设计了一套高压脉冲触发系统并且提出了一种新型的绝缘栅双极晶体管(IGBT)驱动与保护方法。根据CO2激光器中旋转火花开关的触发结构,应用复杂可编程逻辑器件(CPLD)芯片EPM3512开发了可以输出100～500 Hz重频脉冲信号以及单次脉冲信号的触发信号源;应用光耦HCPL-3120设计了具有过流、过压保护功能兼有电磁兼容(EMC)设计的IGBT驱动电路;对高压脉冲变压器进行建模并通过PSPICE软件仿真;搭建了实验平台,进行了联机性能测试。实验结果表明:在500 Hz的重复频率下,高压脉冲触发系统可连续稳定地输出高于38 kV的高压重频脉冲,基本满足CO2激光器的旋转火花开关稳定可靠触发的要求。