Блок питания лазера

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Пеленг(72) Авторы Батюшков Валентин Вениаминович Борисов Виктор Викторович Жуков Олег Николаевич Кирилин Владимир Иванович Михайлов Юрий Тимофеевич Ракуш Владимир Валентинович Руховец Владимир Васильевич Тареев Анатолий Михайлович(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Пеленг(57) Блок питания лазера, содержащий источник питания, устройство управления, выход которого электрически связан с входом источника питания, термодатчик, отличающийся тем, что содержит блок формирования термозависимого управляющего сигнала, вход которого электрически связан с выходом термодатчика, а выход указанного блока электрически связан с входом устройства управления.(56) 1. Шмелев К.Д., Королев Г.В. Источники электропитания лазеров. - М. Энергоиздат,1981. - С. 91-92. 2. Шмелев К.Д., Королев Г.В. Источники электропитания лазеров. - М. Энергоиздат,1981. - С. 96-98 (прототип). Полезная модель относится к силовой электронике, в частности к источникам питания, и может быть использована для создания источников питания лазеров. Известен блок питания лазера (БП) 1, включающий источник питания, устройство управления, выход которого электрически связан с входом источника питания, термодатчик. Источник питания содержит стабилизатор постоянного напряжения, устройство управления выполнено на резистивном делителе напряжения, в качестве термодатчика используется термосопротивление, находящееся в цепи резистивного делителя напряжения устройства управления. При увеличении температуры окружающей среды сопротивление термодатчика увеличивается, коэффициент деления резистивного делителя напряжения увеличивается, что вызывает увеличение входного сигнала источника питания и соответственное увеличение его выходного напряжения и мощности накачки лазера. В связи с примененной в устройстве управления конкретной схемы резистивного делителя напряжения описанный БП имеет узкий линейный температурный диапазон регулирования напряжения питания и соответственно мощности накачки лазера. Больший линейный температурный диапазон регулирования напряжения питания и соответственно мощности накачки лазера имеет БП, описанный в 2, являющийся наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранный в качестве прототипа. БП 2 включает источник питания, устройство управления, выход которого электрически связан с входом источника питания, термодатчик. Источник питания заряжает конденсатор накачки лазера, устройство управления выполнено на резистивном делителе напряжения, в составе термодатчика используются два термосопротивления, находящиеся в цепи резистивного делителя напряжения устройства управления. При увеличении температуры окружающей среды сопротивление термодатчиков увеличивается, коэффициент деления резистивного делителя напряжения увеличивается, что вызывает увеличение входного сигнала источника питания и соответственное увеличение его выходного напряжения и соответственно мощности накачки лазера. В связи с применением в устройстве управления резистивного делителя напряжения с двумя термосопротивлениями, имеющими существенно отличающиеся зависимости от температуры, описанный БП имеет более широкий линейный температурный диапазон регулирования напряжения источника питания и соответственно мощности накачки лазера. Однако указанный БП 2 позволяет получить только плавно нелинейно увеличивающееся или уменьшающееся с температурой напряжение питания и соответственно только плавно нелинейно увеличивающуюся или уменьшающуюся с температурой мощность накачки лазера. Задачей настоящей полезной модели является создание блока питания лазера с мощностью накачки лазера, постоянной в определенном диапазоне температур и увеличенной вне упомянутого диапазона температур. Сущность полезной модели заключается в том, что блок питания лазера, содержащий источник питания, устройство управления, выход которого электрически связан с входом 2 64272010.08.30 источника питания, термодатчик, в отличие от прототипа, содержит блок формирования термозависимого управляющего сигнала, вход которого электрически связан с выходом термодатчика, а выход указанного блока электрически связан с входом устройства управления. Введение в БП блока формирования термозависимого управляющего сигнала, электрическое соединение выхода термодатчика с входом указанного блока, выход которого электрически связан с входом устройства управления, позволяет получить на выходе БП мощность накачки лазера, постоянную в определенном диапазоне температур и увеличенную вне упомянутого диапазона температур. Полезная модель поясняется фигурой. На фигуре представлена функциональная схема БП. БП содержит источник питания 1, устройство управления 2, блок 3 формирования термозависимого управляющего сигнала, термодатчик 4. Источник питания 1 представляет собой генератор тока на микросхеме 2104,имеет регулировку тока в пределах от 0 до 7 . Источник питания 1 обеспечивает постоянный ток накачки лазера, в качестве которого используется лазерный диод. Устройство управления 2, выход которого электрически связан с входом источника питания 1, выдает управляющий сигнал на вход источника питания 1. Функционально устройство управления 2 включает в себя устройство сравнения 5 на микросхемах 397 и 71015, резистивный делитель с резисторами 6 и 7. На резистивный делитель с резисторами 6 и 7 подается опорное напряжение оп, при этом сигнал с переменного резистора 6 подается на вход устройства сравнения 5. Блок 3 формирования термозависимого управляющего сигнала, выход которого электрически связан с входом устройства управления 2, вырабатывает токовый сигнал управления, постоянный в определенном диапазоне температур и увеличенный вне упомянутого диапазона температур, поступающий на резистор 6 устройства управления 2. Указанный блок 3 включает в себя два устройства сравнения 8 и 9, каждое из которых выполнено на микросхеме 71015, и согласующее устройство 10 с токовыми зеркалами на двух микросхемах 62. Устройство сравнения 8 предназначено для сравнения сигнала с термодатчика 4 с нижним опорным напряжением и функционирует при температурах ниже установленной определенной величины. Устройство сравнения 9 предназначено для сравнения сигнала с термодатчика 4 с верхним опорным напряжением и функционирует при температурах выше установленной определенной величины. Выходы устройств сравнения 8 и 9 связаны с соответствующими входами согласующего устройства 10, с выхода которого суммарный токовый сигнал поступает на резистор 6 устройства управления 2. Термодатчик 4 на микросхеме 135, выход которого электрически связан с входом блока 3 формирования управляющего сигнала, постоянного в определенном диапазоне температур и увеличенного вне упомянутого диапазона температур, вырабатывает сигнал, зависящий от температуры. Термодатчик 4 установлен в корпусе лазера. БП работает следующим образом. Пока корпус лазера имеет температуру, находящуюся в определенных пределах выше нижней пороговой и ниже верхней пороговой, сигнал с выхода термодатчика 4 тоже находится в определенном диапазоне выше нижнего порогового и ниже верхнего порогового значения. В этом случае выключены устройства сравнения 8 и 9 блока 3 формирования термозависимого управляющего сигнала. Токи устройств сравнения 8 и 9, поступающие на вход согласующего устройства 10, равны нулю, суммарный ток с выхода согласующего устройства 10 указанного блока 3, поступающий на резистор 6 блока управления 2, равен нулю. На вход устройства сравнения 5 блока управления 2 поступает постоянный сигнал с переменного резистора 6, определяемый протекающим через резистивный делитель с резисторами 6 и 7 током источника опорного напряжения оп. 3 64272010.08.30 Устройство сравнения 5 блока управления 2 вырабатывает постоянный сигнал управления, не зависящий от температуры и поступающий с выхода устройства управления 2 на вход источника питания 1. Источник питания 1 обеспечивает постоянную мощность накачки лазера, в нашем случае постоянный ток накачки лазерного диода. Как только температура корпуса лазера становится ниже определенной нижней пороговой температуры, сигнал с выхода термодатчика 4, поступающий на вход блока 3 формирования термозависимого управляющего сигнала, будет меньше установленного определенного нижнего порогового значения. При этом значении сигнала с выхода термодатчика 4 срабатывает устройство сравнения 8, которое при этом увеличивает выходной ток, поступающий через согласующее устройство 10 на резистор 6 в блоке управления 2. Устройство сравнения 9 при этом выключено, и выходной ток его равен нулю. Суммарный ток с выхода согласующего устройства 10 блока 3, поступающий на резистор 6 блока управления 2, больше нуля. На вход устройства сравнения 5 блока управления 2 поступает увеличенный постоянный сигнал с переменного резистора 6, определяемый суммарным током, образованным током,протекающим через резистивный делитель с резисторами 6 и 7 от источника опорного напряжения оп блока управления 2, и выходным током согласующего устройства 10 блока управления 3, протекающим через резистор 6. Устройство сравнения 5 увеличивает сигнал с выхода устройства управления 2, поступающий на вход источника питания 1. Источник питания 1 при этом увеличивает постоянный ток накачки лазерного диода и соответственно мощность накачки лазера. Как только температура корпуса лазера становится выше определенной верхней пороговой температуры, сигнал с выхода термодатчика 4, поступающий на вход блока 3 формирования термозависимого управляющего сигнала, будет больше установленного определенного верхнего порогового значения. При этом значении сигнала с выхода термодатчика 4 срабатывает устройство сравнения 9, которое при этом увеличивает выходной ток, поступающий через согласующее устройство 10 на резистор 6 в блоке управления 2. Устройство сравнения 8 при этом выключено, и выходной ток его равен нулю. Суммарный ток с выхода согласующего устройства 10 блока 3, поступающий на резистор 6 блока управления 2, больше нуля. На вход устройства сравнения 5 блока управления 2 поступает увеличенный постоянный сигнал с переменного резистора 6, определяемый суммарным током, образованным током,протекающим через резистивный делитель с резисторами 6 и 7 от источника опорного напряжения оп блока управления 2, и выходным током согласующего устройства 10 блока управления 3, протекающим через резистор 6. Устройство сравнения 5 увеличивает сигнал с выхода устройства управления 2, поступающий на вход источника питания 1. Источник питания 1 при этом увеличивает постоянный ток накачки лазерного диода и соответственно мощность накачки лазера. Таким образом, обеспечивается создание блока питания лазера с мощностью накачки лазера, постоянной в определенном диапазоне температур и увеличенной вне упомянутого диапазона температур. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4