电源电路中的气体激光器电源的特点

接线图 2023年10月21日 08:58 169 admin

大多数气体激光器的泵浦，是依靠工作物质的气体放电来实现的。众所周知、气体放电具有负阻特性，即随放电电流的增加，放电电压下降，其伏安特性 U=f(I) 式中，dU/dI﹤0。
　　因此，气体激光器电源必须能产生使气体放电所需的起燃高压(也叫触发电压)，而且还必须给出激光器维持正常工作所需的电流和电压。
　　为消除负阻的影响，电源输出端接激光器时要串联一个数值较大的电阻，如图4-1所示，这个电阻通常叫镇流电阻。

电源电路中的气体激光器电源的特点第1张

根据图4-1(a)，可写出回路方程

电源电路中的气体激光器电源的特点第2张

　　图4-1(b)中，曲线2表示气体放电的伏安特性，曲线1表示激光器的直流负载线。显然，在两条相交处，激光器才可能放电。它们通常有两个交点A和B，但只有B点是稳定工作点，它满足下列条件 RD + R+ RDG>0 (4-3) 式中，RDG为气体放电的动态电阻(负值)，它随气体混合物、压力和电流的大小而变化。He-Ne激光器的负阻为40～50k。
　　从式(4-3)可以看出，要满足稳定工作的条件，激光器电源的动态电阻RD愈大愈好。动态电阻无穷大的电源是理想的电流源，所以气体激光器的电源应该是稳流电源。
　　为了满足式(4-3)，设计中应努力提高激光器电源的动态电阻。但是，镇流电阻R一般不能省掉，原因有两个：一是如上所说可以抵消负阻RDG的影响，二是有利于减少寄生电容对激光器工作的影响。
　　在He-Ne激光器电源中，R的大小如下选择 R≥1.2RDG
　　如果要求放电电流是可调的，那么R值的大小对电源输出电压会产生较大影响。特别是在大的放电电流情况下，RDG变小，较小的R值也能满足式(4-3)的要求。此时使用固定值得R不仅降低了电源的输出电压，而且产生过多的功率损耗，使电源效率降低。为了解决这个问题，采用由电阻、稳压二极管组成的组合式镇流两络，可使R值得到步进式自动调节。

来源:阴雨

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