大功率LD溫控系統(tǒng)的研究.pdf

1、大功率半導(dǎo)體激光器的輸出功率受溫度變化的影響很大，微小的溫度變化就會(huì)導(dǎo)致輸出功率很大的波動(dòng)，而且波長(zhǎng)、閾值電流和使用壽命也會(huì)受到影響。所以，工作溫度對(duì)于半導(dǎo)體激光器十分重要，必須給半導(dǎo)體激光器提供穩(wěn)定的工作溫度，研究大功率半導(dǎo)體激光器恒溫控制的意義極為重要。
　　熱電制冷器是一種依據(jù)帕爾貼效應(yīng)工作的固體熱泵，體積小，質(zhì)量輕，無噪音。采用熱定制冷器進(jìn)行半導(dǎo)體激光器的溫度控制，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，可以保證半導(dǎo)體激光器具有很高的溫度穩(wěn)定

2、性。在給定環(huán)境溫度條件下，熱電制冷器的選型是整個(gè)溫控系統(tǒng)有效控溫的關(guān)鍵。本文詳細(xì)分析了熱電制冷器的數(shù)學(xué)模型，并建立了相應(yīng)的spice仿真模型。通過仿真模型，分析了熱電制冷器在不同工作狀況下的工作特性，并據(jù)此提出了一種進(jìn)行熱電制冷器選型的有效方法。
　　鑒于熱電制冷器在加熱和制冷條件下，具有不同的工作特性。為了獲得最佳的控制效果，必須對(duì)其進(jìn)行分段控制。由于溫控系統(tǒng)是一個(gè)具有純滯后環(huán)節(jié)的一階慣性環(huán)節(jié)，本文通過理論分析和試驗(yàn)測(cè)試的方法確

3、定加熱、制冷條件下的系統(tǒng)傳遞函數(shù)。針對(duì)確定的傳遞函數(shù)，本文采用SIMULINK仿真的方法確定了系統(tǒng)在加熱和制冷兩個(gè)階段的控制參數(shù)。由于采用了分段控制，可以保證系統(tǒng)在加熱和制冷兩種情況下，都具有很好的溫度穩(wěn)定性。
　　針對(duì)傳統(tǒng)溫控電路不適合高功率驅(qū)動(dòng)的情況，本文提出一種改進(jìn)的H橋電路。采用H橋驅(qū)動(dòng)芯片IR2110，實(shí)現(xiàn)上橋臂的自舉充電，使得H橋的供電電壓可以做的很高，實(shí)現(xiàn)了高功率的驅(qū)動(dòng)。利用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)信號(hào)的分配和死區(qū)時(shí)