專利名稱：大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū) 動電源。本發(fā)明還涉及大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控制方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明作出以前，大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的輸出電路結(jié)構(gòu) 固定是不可擴(kuò)展的，輸出電流值不能按需靈活增減。整機(jī)電路框圖如
圖4所示。其電路主要采用高頻變壓器、PWM控制器、場效應(yīng)管、絕 緣柵雙極型晶體管(IGBT)等分立器件組成。圖4中的變換器是把直 流電壓變換成高頻交流電壓，并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的 作用。變換器中的振蕩電路的振蕩頻率一般僅為20-200KHz，因此難 以提高轉(zhuǎn)換效率和縮小電感元件乃至整機(jī)的體積。由于分立器件的離 散性較大，因此整機(jī)的調(diào)試點多，調(diào)試工作量大。由于單個輸出器件 的最大電流的限制，整^f幾的輸出電流受到限制。并且所采用的輸出器 件過載能力較弱，當(dāng)電源發(fā)生過電壓、過電流短路時，容易出現(xiàn)器件 受損的情況，或者需要較復(fù)雜的保護(hù)電路，導(dǎo)致整機(jī)出故障的慨率提 高。
綜上所述情況，已有技術(shù)的半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源由于電路結(jié)構(gòu) 所致，存在使用不靈活，生產(chǎn)調(diào)試、維修困難，體積較大，效率較低 等問題。
發(fā)明內(nèi)容
(一) 要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供一種輸出電流可靈活擴(kuò)展、體積小、效率高、 穩(wěn)定可靠的模塊化程控大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源。本發(fā)明的目的 還提供一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控制方法。
(二) 技術(shù)方案
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下方案
本發(fā)明的大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源，包括4莫塊化電流輸出電 路、控制電路、擴(kuò)展接口，其中，所述模塊化電流輸出電路，是用于 將大電流輸出級模塊化，針對不同的輸出電流要求，在擴(kuò)展接口上增 加或減少DC-DC模塊，以獲得所需的工作電流；所述控制電路，是用 于針對大電流輸出電路和半導(dǎo)體激光器的工作要求，對DC-DC模塊的 控制總線加以輸出電壓、輸出電流、輸出使能、慢啟動、慢關(guān)閉的控 制以及對鍵盤、LCD顯示器的管理控制。
其中，所述模塊化電流輸出電路是由若干個DC-DC模塊相并聯(lián)所 組成。
其中，所述控制電路包括微控器、輸入鍵盤、液晶顯示屏、電流 檢測電路、輸出電壓控制電路、輸出電流控制電路、輸出使能電路、 保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、整流濾波電路、輸入控制電路、模塊數(shù)量 輸入電路、風(fēng)扇控制電路，其中，微控器分別與輸入鍵盤、液晶顯示 屏、輸出電壓控制電路、輸出電流控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、輸入控 制電路、模塊數(shù)量輸入電路、風(fēng)扇控制電路連接。
本發(fā)明的大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控制方法，有以下步
驟
1 )在上電復(fù)位后，首先將各控制端口初始化為準(zhǔn)備狀態(tài)；控制顯 示屏初始化以及工作界面的顯示；
2)完成了上述的初始化工作后，系統(tǒng)程序進(jìn)入主循環(huán)，在每一 次循環(huán)過程中，首先對鍵盤進(jìn)行掃描，判斷是否有#:按下以及是那一 個鍵按下；若判斷無鍵按下，則返回進(jìn)入下一輪循環(huán)；若在掃描鍵盤 后，判斷有鍵按下，則繼續(xù)判別是功能鍵、命令鍵還是數(shù)字鍵；之后 進(jìn)入相應(yīng)的各鍵處理子程序。
其中，所述控制方法步驟1)還包括以下步驟
將輸出使能置于禁止?fàn)顟B(tài)；由微控器通過模塊數(shù)量輸入電路采集
實際裝入的DC-DC模塊數(shù)量，作為微控器控制輸出電流的一個控制參 數(shù)；將輸出電壓、輸出電流的控制值置為0;啟動散熱風(fēng)扇；輸入控 制置為允許，即給DC-DC功率模塊輸入加電；在此之后對液晶顯示屏 LCD進(jìn)行初始化、清屏和控制工作界面的顯示。
其中，所述控制方法步驟2)中所述鍵盤包括0-9十個數(shù)字鍵和 設(shè)置選擇鍵、工作方式鍵、準(zhǔn)備/預(yù)^4建、輸出啟動/停止鍵四個功能 設(shè)置及輸出命令鍵，每個鍵都有相應(yīng)的處理子程序。
其中，所述控制方法步驟2)還包括以下子程序步驟
① 工作方式鍵子程序步驟在當(dāng)前設(shè)置項為工作方式時，按此鍵 可在手動和自動兩個工作方式相互轉(zhuǎn)換。并控制LCD相應(yīng)顯示當(dāng)前的 工作方式；
② 準(zhǔn)備/預(yù)備睫子程序步驟按此鍵可在準(zhǔn)備和預(yù)備兩個工作狀 態(tài)相互轉(zhuǎn)換。并控制LCD相應(yīng)顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。在準(zhǔn)備狀態(tài)下允 許響應(yīng)輸出啟動命令，而在預(yù)備狀態(tài)下則禁止響應(yīng)輸出啟動命令。在 響應(yīng)其它的功能鍵或數(shù)字鍵時自動轉(zhuǎn)換為預(yù)備狀態(tài)。以避免誤觸發(fā)；
③ 設(shè)置選擇鍵子程序步驟即在按下該鍵后，微控器更換當(dāng)前參 數(shù)設(shè)置項，同時起到確認(rèn)上一參數(shù)設(shè)置的作用，并控制LCD對當(dāng)前設(shè) 置項作相應(yīng)的突出顯示和對數(shù)值項設(shè)定光標(biāo)，作為對當(dāng)前設(shè)置項的指
示；
④ 數(shù)字鍵處理子程序步驟在光標(biāo)處輸入相應(yīng)數(shù)字； 輸出啟動/停止鍵子程序步驟在預(yù)備狀態(tài)下，不響應(yīng)啟動/
停止鍵操作。在準(zhǔn)備狀態(tài)下，若啟動/停止標(biāo)志為0，按此鍵可啟動 輸出過程，若設(shè)定的是自動方式，根據(jù)設(shè)定的脈寬值設(shè)置微控器的定 時器和相應(yīng)計數(shù)器的初值，啟動定時中斷；若為手動方式則不啟動定 時器。微控器根據(jù)設(shè)定的輸出電壓值，通過輸出電壓控制電路，將控 制電壓加至輸出模塊的輸出電壓控制端；通過輸出電流控制電路，將 輸出電流為零的控制值加至輸出模塊的電流控制端。設(shè)定啟動/停止
標(biāo)志為！。通過輸出使能電路將輸出信號加至輸出模塊的輸出使能端， 開始產(chǎn)生輸出。再每次增加△ Is后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電 路，采集當(dāng)前輸出電流值，再與設(shè)定值比較，如果末達(dá)到設(shè)定值再一 次增加AIs。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸達(dá)到設(shè) 定值，然后保持此控制值不變，使其穩(wěn)定輸出，實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器
件無沖擊電流的慢啟動，啟動過程完成。返回主循環(huán)控制程序；
若啟動/停止標(biāo)志為1，按此鍵后微控器將啟動/停止標(biāo)志清0, 關(guān)閉定時中斷，且由微控器控制執(zhí)行一個慢關(guān)閉過程，即通過輸出電 流控制電路，每次減小△ Is后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 采集當(dāng)前輸出電流值，判斷輸出電流是否為O,如果沒減小到O則再 一次減小AIs。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸減至 0，然后通過輸出使能電路將禁止輸出信號加至輸出模塊的輸出使能 端，關(guān)閉輸出；關(guān)閉過程完成；返回主循環(huán)控制程序。 其中，所述定時中斷步驟包括
1) 定時中斷是在主程序中執(zhí)行啟動/停止鍵處理子程序時啟動 的，所設(shè)定的定時器初值和相應(yīng)計數(shù)器初值是一艮據(jù)設(shè)置脈寬值來確定 的，脈寬的值等于單次定時值與相應(yīng)計數(shù)器初值的乘積；
2) 進(jìn)入中斷后首先將計數(shù)器的值減1,然后判斷計數(shù)器的值是 否為0。
其中，所述定時中斷的步驟2)還包括步驟
① 不為0則說明總的定時時間未到，恢復(fù)定時器初值為再次中 斷作準(zhǔn)備，然后返回主程序；
② 如果進(jìn)入中斷，計數(shù)器的值減1后為0,則說明總的定時時 間已到，微控器將啟動/停止標(biāo)志清0,關(guān)閉定時中斷，且由微控器 控制執(zhí)行一個慢關(guān)閉過程，即通過輸出電流控制電路，每次減小AIs 后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，采集當(dāng)前輸出電流值，判斷 輸出電流是否為O,如果沒減小到0則再一次減小AI,;如此進(jìn)入一
循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸減至0,然后通過輸出使能電路
將禁止輸出信號加至輸出模塊的輸出使能端，關(guān)閉輸出；關(guān)閉過程完 成；返回主程序。. (三)有益效果
1)由于輸出電路采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)輸出電流的大小，可 靈活增減DC-DC模塊數(shù)量。最大輸出電流可增至數(shù)百安培；2)由于 采用大功率DC-DC模塊作為輸出器件，因該器件的工作頻率高達(dá)到 lMHz，因此體積小、轉(zhuǎn)換效率高，能效達(dá)到88%以上；該器件將多項 功能電路集成封裝，平均故障間隔時間達(dá)100萬小時，使得整機(jī)穩(wěn)定 性大大提高。3)由于擯棄了高頻變壓器、電感等非標(biāo)分立器件，克
服了由于器件一致性較差帶來的調(diào)試?yán)щy復(fù)雜的問題，在大批量生產(chǎn) 過程中節(jié)約大量的工時費用。4)整機(jī)由微控器程序控制，量化更精
確，可根據(jù)半導(dǎo)體激光器的特殊要求實現(xiàn)慢啟動、慢關(guān)閉，避免了對 負(fù)載的沖擊電流，有助于半導(dǎo)體激光器的保護(hù)，延長半導(dǎo)體激光器的 使用壽命。
圖l是本發(fā)明總體系統(tǒng)方框示意圖2是本發(fā)明主程序流程圖； ，
圖3是定時器中斷程序流程圖4是已有技術(shù)工作原理圖5是本發(fā)明工作原理圖。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 參見圖5,本發(fā)明的大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源由凝:控器、輸 入4定盤、液晶顯示屏、電流檢測電路、輸出電壓控制電路、輸出電流 控制電路、輸出使能電路、保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、整流濾波電路、 輸入控制電路、模塊數(shù)量輸入電路、風(fēng)扇控制電路、以大功率DC-DC
模塊組成的可擴(kuò)展的模塊化電流輸出電路組成。
參見圖1、圖5,以微控器為中心的控制電路由微控器、輸入鍵 盤、液晶顯示屏、電流檢測電路、輸出電壓控制電路、輸出電流控制 電路、輸出使能電路、保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、整流濾波電路、輸 入控制電路、模塊數(shù)量輸入電路、風(fēng)扇控制電路組成，它通過鍵盤設(shè) 置輸出電壓、輸出電流、和輸出時間等參數(shù)。由啟動命令鍵啟動整個
輸出過程。微控器結(jié)合系統(tǒng)軟件通過電壓控制電路控制DC-DC模塊輸 出所設(shè)定電壓；通過電流控制電路控制DC-DC模塊逐漸增加激光器的 工作電流，直到輸出電流達(dá)到設(shè)定值，從而實現(xiàn)慢啟動。如果判斷為 關(guān)閉，則逐漸緩慢降低工作電流直至零，實現(xiàn)慢關(guān)閉。凝:控器通過電 流4全測電路和A/D轉(zhuǎn)換器來采集輸出電流實際值。程序中AL為激光 器工作電流的調(diào)整步長，為進(jìn)一步消除噪聲的影響，還必須對采樣信 號進(jìn)行數(shù)字平滑濾波。由模塊數(shù)量輸入電路傳遞當(dāng)前DC-DC模塊數(shù)， 微控器由此判斷當(dāng)前所能輸出的最大電流值，并據(jù)此作出相應(yīng)提示或 控制時序。當(dāng)發(fā)生過電流或短路時，保護(hù)電路控制DC-DC模塊停止輸 出以保護(hù)負(fù)載和電源本身。
以大功率DC-DC模塊組成的可擴(kuò)展的模塊化電流輸出電路，是由 若干大功率DC-DC模塊相并聯(lián)所組成的輸出電路，由統(tǒng)一的控制總線 控制其輸出電壓、輸出電流以及輸出使能。由于所采用的DC-DC模塊 是標(biāo)準(zhǔn)器件， 一致性好，本身具有輸出電壓、輸出電流、輸出使能等 控制端口以及模塊間均流和通信功能，所以輸出電路結(jié)構(gòu)簡單，可擴(kuò) 展，易與上述控制電路接口，整機(jī)電路結(jié)構(gòu)清晰。
為了保證在一個并聯(lián)系統(tǒng)中所有模塊精確地分配電流，DC-DC模
塊上設(shè)有均流接口，并聯(lián)使用時將其連在一起。均流接口上的電壓值 表示每個模塊的平均負(fù)載電流，每個模塊將其本身輸出的電流值與平 均負(fù)載電流值比較，自動調(diào)節(jié)它的輸出值，修正偏差。這樣模塊維持 精確的電流分配，達(dá)到均流功能。
DC-DC模塊上的電流監(jiān)控接口提供一個該模塊輸出電流的量的指 示，是一個與模塊輸出電流成比例的電流源。將并聯(lián)使用的各模塊的 電流監(jiān)控接口并聯(lián)可以指示并聯(lián)系統(tǒng)的總電流。
下面結(jié)合附圖，對大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控制方法作進(jìn) 一步的所明。
1、參見圖2，本發(fā)明控制方法的控制過程如下
1 )在上電復(fù)位后，控制程序首先將各控制端口初始化為準(zhǔn)備狀態(tài): 將輸出使能置于禁止?fàn)顟B(tài)；由微控器通過模塊數(shù)量輸入電路采集實際 裝入的DC-DC模塊數(shù)量，作為樣i控器控制輸出電流的一個控制參數(shù)； 將輸出電壓、輸出電流的控制值置為O;啟動散熱風(fēng)扇；輸入控制置 為允許，即給DC-DC功率才莫塊輸入加電；在此之后對液晶顯示屏LCD 進(jìn)行初始化、清屏和控制工作界面的顯示。在工作界面中有工作方式 (自動/手動)、輸出電流、輸出電壓、輸出脈寬(自動方式下)等參 數(shù)設(shè)置顯示項。在開機(jī)后自動調(diào)入上次關(guān)機(jī)時的設(shè)置參數(shù)。設(shè)啟動/ 停止標(biāo)志為0 (為停止輸出狀態(tài))。
2) 完成了上述的初始化工作后，系統(tǒng)程序進(jìn)入主循環(huán)，在一次 次循環(huán)過程中，首先對鍵盤進(jìn)行掃描，判斷是否有鍵按下以及是那一 個鍵按下。本設(shè)備睫盤包括0-9十個數(shù)字鍵和設(shè)置選擇鍵、工作方式 鍵、準(zhǔn)備/預(yù)備鍵、輸出啟動/停止鍵四個功能設(shè)置及輸出命令鍵。每 個鍵都有相應(yīng)的處理子程序。若判斷無鍵按下，則返回重新掃描鍵盤； 若在掃描鍵盤后，判斷有鍵按下，則繼續(xù)判別是功能鍵、命令鍵還是 數(shù)字鍵，之后進(jìn)入相應(yīng)的各鍵處理子程序。
3) ①設(shè)置選擇鍵子程序在按下該鍵后，微控器更換當(dāng)前參數(shù) 設(shè)置項，同時起到確認(rèn)上一參數(shù)設(shè)置的作用，并控制LCD對當(dāng)前設(shè)置 項作相應(yīng)的突出顯示和對數(shù)值項設(shè)定光標(biāo)，作為對當(dāng)前設(shè)置項的指 示。
②工作方式鍵子程序在當(dāng)前設(shè)置項為工作方式時，按此鍵可在 手動和自動兩個工作方式相互轉(zhuǎn)換。并控制LCD相應(yīng)顯示當(dāng)前的工作 方式。
③ 準(zhǔn)備/預(yù)備鍵子程序按此鍵可在準(zhǔn)備和預(yù)備兩個工作狀態(tài)相 互轉(zhuǎn)換。并控制LCD相應(yīng)顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。在準(zhǔn)備狀態(tài)下允許響 應(yīng)輸出啟動命令，而在預(yù)備狀態(tài)下則禁止響應(yīng)輸出啟動命令。在響應(yīng) 其它的功能鍵或數(shù)字鍵時自動轉(zhuǎn)換為預(yù)備狀態(tài)。以避免誤觸發(fā)。
④ 數(shù)字鍵處理子程序在光標(biāo)處輸入相應(yīng)數(shù)字。
⑤ 輸出啟動/停止鍵子程序在預(yù)備狀態(tài)下，不響應(yīng)啟動/停止鍵 操作。在準(zhǔn)備狀態(tài)下，若啟動/停止標(biāo)志為0，按此鍵可啟動輸出過 程，若設(shè)定的是自動方式，根據(jù)設(shè)定的脈寬值設(shè)置微控器的定時器和 相應(yīng)計數(shù)器的初值，啟動定時中斷；若為手動方式則不啟動定時器。 微控器根據(jù)設(shè)定的輸出電壓值，通過輸出電壓控制電路，將控制電壓 加至輸出模塊的輸出電壓控制端；通過輸出電流控制電路，將輸出電 流為零的控制值加至輸出模塊的電流控制端。設(shè)定啟動/停止標(biāo)志為 1。通過輸出使能電路將輸出信號加至輸出模塊的輸出使能端，開始 產(chǎn)生輸出。再每次增加AIs (激光器工作電流的調(diào)整步長)后啟動電 流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，采集當(dāng)前輸出電流值，再與設(shè)定值比 較，如果末達(dá)到設(shè)定值再一次增加AIs。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序， 直到輸出電流值逐漸達(dá)到設(shè)定值，然后保持此控制值不變，使其穩(wěn)定 輸出，實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器件無沖擊電流的慢啟動，啟動過程完成。 返回主循環(huán)控制程序。
若啟動/停止標(biāo)志為1,按此鍵后微控器將啟動/停止標(biāo)志清0， 關(guān)閉定時中斷(在自動方式下也可實現(xiàn)手動關(guān)閉)，且由微控器控制 執(zhí)行一個慢關(guān)閉過程，即通過輸出電流控制電路，每次減小AL(激 光器工作電流的調(diào)整步長)后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 采集當(dāng)前輸出電流值，判斷輸出電流是否為O,如果沒減小到0則再 一次減小AIs。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸減至
0，然后通過輸出使能電路將禁止輸出信號加至輸出模塊的輸出使能 端，關(guān)閉輸出。關(guān)閉過程完成。返回主循環(huán)控制程序。
2、參見圖3，本發(fā)明控制方法定時中斷的控制過程如下
1 )定時中斷是在主程序中執(zhí)行啟動/停止鍵處理子程序時啟動 的，所設(shè)定的定時器初值和相應(yīng)計數(shù)器初值是根據(jù)設(shè)置脈寬值來確定 的。脈寬的值等于單次定時值與相應(yīng)計數(shù)器初值的乘積。
2)進(jìn)入中斷后首先將計數(shù)器的值減1,然后判斷計數(shù)器的值是 否為0。
① 不為0則說明總的定時時間未到，恢復(fù)定時器初值為再次中 斷作準(zhǔn)備，然后返回主程序；
② 如果進(jìn)入中斷，計數(shù)器的值減1后為0，則說明總的定時時 間已到，微控器將啟動/停止標(biāo)志清0，關(guān)閉定時中斷，且由微控器 控制執(zhí)行一個慢關(guān)閉過程，即通過輸出電流控制電路，每次減小AIs
(激光器工作電流的調(diào)整步長)后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電 路，采集當(dāng)前輸出電流值，判斷輸出電流是否為0，如果沒減小到0 則再一次減小△ Is。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸 減至0,然后通過輸出使能電路將禁止輸出信號加至輸出模塊的輸出 使能端，關(guān)閉輸出。關(guān)閉過程完成。返回主程序。
權(quán)利要求
1、一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源，其特征在于包括模塊化電流輸出電路、控制電路、擴(kuò)展接口，其中，所述模塊化電流輸出電路，是用于將大電流輸出級模塊化，針對不同的輸出電流要求，在擴(kuò)展接口上增加或減少DC-DC模塊，以獲得所需的工作電流；所述控制電路，是用于針對大電流輸出電路和半導(dǎo)體激光器的工作要求，對DC-DC模塊的控制總線加以輸出電壓、輸出電流、輸出使能、慢啟動、慢關(guān)閉的控制以及對鍵盤、LCD顯示器的管理控制。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源，其 特征在于所述模塊化電流輸出電路是由若干個DC-DC模塊相并聯(lián)所 組成。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源，其 特征在于所述控制電路包括微控器、輸入鍵盤、液晶顯示屏、電流 檢測電路、輸出電壓控制電路、輸出電流控制電路、輸出使能電路、 保護(hù)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、整流濾波電路、輸入控制電路、模塊數(shù)量 輸入電路、風(fēng)扇控制電路，其中，微控器分別與輸入鍵盤、液晶顯示 屏、輸出電壓控制電路、輸出電流控制電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、輸入控 制電路、模塊數(shù)量輸入電路、風(fēng)扇控制電路連接。
4、 一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控制方法，其特征在于 有以下步驟1 )在上電復(fù)位后，首先將各控制端口初始化為準(zhǔn)備狀態(tài)；控制顯 示屏初始化以及工作界面的顯示；2)完成了上述的初始化工作后，系統(tǒng)程序進(jìn)入主循環(huán)，在每次 循環(huán)過程中，首先對鍵盤進(jìn)行掃描，判斷是否有鍵按下以及是那一個 鍵按下；若判斷無鍵按下，則返回進(jìn)入下一輪循環(huán)；若在掃描鍵盤后， 判斷有鍵按下，則繼續(xù)判別是功能鍵、命令鍵還是數(shù)字鍵；之后進(jìn)入 相應(yīng)的各鍵處理子程序。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控 制方法，其特征在于所述步驟1 )還包括以下步驟將輸出使能置于禁止?fàn)顟B(tài)；由微控器通過模塊數(shù)量輸入電路采集 實際裝入的DC-DC模塊數(shù)量，作為微控器控制輸出電流的一個控制參 數(shù)；將輸出電壓、輸出電流的控制值置為0;啟動散熱風(fēng)扇；輸入控 制置為允許，即給DC-DC功率模塊輸入加電；在此之后對液晶顯示屏 LCD進(jìn)行初始化、清屏和控制工作界面的顯示。
6、 如權(quán)利要求4所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控 制方法，其特征在于步驟2)中所述鍵盤包括O-9十個數(shù)字鍵和設(shè)置 選擇鍵、工作方式鍵、準(zhǔn)備/預(yù)備建、輸出啟動/停止鍵四個功能設(shè)置 及輸出命令鍵，每個鍵都有相應(yīng)的處理子程序。
7、 如權(quán)利要求4所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控 制方法，其特征在于所述步驟2)還包括以下子程序步驟① 工作方式鍵子程序步驟在當(dāng)前設(shè)置項為工作方式時，按此鍵 可在手動和自動兩個工作方式相互轉(zhuǎn)換。并控制LCD(相應(yīng))顯示當(dāng)前 的工作方式；② 準(zhǔn)備/預(yù)備鍵子程序步驟按此鍵可在準(zhǔn)備和預(yù)備兩個工作狀 態(tài)相互轉(zhuǎn)換。并控制LCD相應(yīng)顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。在準(zhǔn)備狀態(tài)下允 許響應(yīng)輸出啟動命令，而在預(yù)備狀態(tài)下則禁止響應(yīng)輸出啟動命令。在 響應(yīng)其它的功能鍵或數(shù)字鍵時自動轉(zhuǎn)換為預(yù)備狀態(tài)。以避免誤觸發(fā)；③ 設(shè)置選擇鍵子程序步驟即在按下該鍵后，微控器更換當(dāng)前參 數(shù)設(shè)置項，同時起到確認(rèn)上一參數(shù)設(shè)置的作用，并控制LCD對當(dāng)前設(shè) 置項作相應(yīng)的突出顯示和對數(shù)值項設(shè)定光標(biāo)，作為對當(dāng)前設(shè)置項的指 示5 .④ 數(shù)字鍵處理子程序步驟在光標(biāo)處輸入相應(yīng)數(shù)字；⑤ 輸出啟動/停止鍵子程序步驟在預(yù)備狀態(tài)下，不響應(yīng)啟動/ 停止鍵操作。在準(zhǔn)備狀態(tài)下，若啟動/停止標(biāo)志為0,按此鍵可啟動輸出過程，若設(shè)定的是自動方式，根據(jù)設(shè)定的脈寬值設(shè)置微控器的定時器和相應(yīng)計數(shù)器的初值，啟動定時中斷；若為手動方式則不啟動定 時器。微控器根據(jù)設(shè)定的輸出電壓值，通過輸出電壓控制電路，將控 制電壓加至輸出模塊的輸出電壓控制端；通過輸出電流控制電路，將 輸出電流為零的控制值加至輸出模塊的電流控制端。設(shè)定啟動/停止 標(biāo)志為1。通過輸出使能電路將輸出信號加至輸出模塊的輸出使能端， 開始產(chǎn)生輸出。再每次增加△ Is后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電 路，采集當(dāng)前輸出電流值，再與設(shè)定值比較，如果末達(dá)到設(shè)定值再一 次增加AIs。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸達(dá)到設(shè) 定值，然后保持此控制值不變，使其穩(wěn)定輸出，實現(xiàn)對半導(dǎo)體激光器 件無沖擊電流的慢啟動，啟動過程完成。返回主循環(huán)控制程序；若啟動/停止標(biāo)志為1,按此鍵后微控器將啟動/停止標(biāo)志清0， 關(guān)閉定時中斷，且由微控器控制執(zhí)行一個慢關(guān)閉過程，即通過輸出電 流控制電路，每次減小△ Is后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路， 采集當(dāng)前輸出電流值，判斷輸出電流是否為O，如果沒減小到O則再 一次減小△ Is。如此進(jìn)入一循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸減至 0，然后通過輸出使能電路將禁止輸出信號加至輸出模塊的輸出使能 端，關(guān)閉輸出；關(guān)閉過程完成；返回主循環(huán)控制程序。
8、 如權(quán)利要求7所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控 制方法，其特征在于所述定時中斷步驟包括1) 定時中斷是在主程序中執(zhí)行啟動/停止鍵處理子程序時啟動 的，所設(shè)定的定時器初值和相應(yīng)計數(shù)器初值是根據(jù)設(shè)置脈寬值來確定 的，脈寬的值等于單次定時值與相應(yīng)計數(shù)器初值的乘積；2) 進(jìn)入中斷后首先將計數(shù)器的值減1，然后判斷計數(shù)器的值是 否為0。
9、 如權(quán)利要求8所述的一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源的控 制方法，其特征在于所述步驟2)還包括步驟① 不為0則說明總的定時時間未到，恢復(fù)定時器初值為再次中 斷作準(zhǔn)備，然后返回主程序；② 如杲進(jìn)入中斷，計數(shù)器的值減1后為0，則說明總的定時時 間已到，微控器將啟動/停止標(biāo)志清0，關(guān)閉定時中斷，且由微控器 控制執(zhí)行一個慢關(guān)閉過程，即通過輸出電流控制電路，每次減小AIs 后啟動電流檢測電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，采集當(dāng)前輸出電流值，判斷 輸出電流是否為O,如杲?jīng)]減小到0則再一次減小AIs;如此進(jìn)入一 循環(huán)控制程序，直到輸出電流值逐漸減至0，然后通過輸出使能電路 將禁止輸出信號加至輸出模塊的輸出使能端，關(guān)閉輸出；關(guān)閉過程完 成；返回主考呈序。
全文摘要
本發(fā)明涉及激光電源，本發(fā)明公開了一種大電流半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電源及其控制方法，包括模塊化電流輸出電路、控制電路、擴(kuò)展接口，所述模塊化電流輸出電路，用于將大電流輸出級模塊化，對不同輸出電流要求，在擴(kuò)展接口上增減DC-DC模塊以獲所需工作電流；所述控制電路，用于針對大電流輸出電路和激光器工作要求，對DC-DC模塊的控制總線加以輸出電壓、輸出電流、輸出使能、慢啟動、慢關(guān)閉的控制以及對鍵盤、LCD的管理控制。方法首先將各控制端口初始化和控制顯示屏初始化以及工作界面的顯示；然后進(jìn)入主循環(huán)程序，對鍵盤進(jìn)行掃描；并執(zhí)行相應(yīng)按鍵處理子程序。本發(fā)明可靈活擴(kuò)展輸出級功率模塊、具有體積小、效率高、穩(wěn)定可靠的特點。
文檔編號H01S5/042GK101170241SQ20061012487
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者俞守剛, 文 孫, 張峻洪 申請人:武漢楚天激光(集團(tuán))股份有限公司