气体放电激光器高频电源控制系统的研究

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射频板条CO2激光器因其体积小、免维护、光束质量好等特点,已成为工业加工和科研实验中重要的激光光源,而射频电源控制器是控制激光器射频放电、输出功率、脉冲波形的技术关键,因此研究射频电源的控制系统具有十分重要的现实意义。本文基于DSP控制芯片和LabVIEW软件设计了用于射频板条CO2激光器的控制系统,主要内容如下:(1)研究了射频电源的工作原理及其控制方法,设计了基于DSP控制芯片的射频电源的控制器。该控制器以芯片TMS320F28335为基础,设计了外围电路、PWM信号输出通道、激光器工作状态下的信息反馈通道等。(2)在CCS软件平台上,完成了DSP控制器嵌入式程序的开发,包括控制器PWM信号输出、激光器状态监测以及与PC上位机通信的程序。程序基于脉宽调制和重复频率调制方式,实现了PWM信号输出通道能够按照功率要求输出不同的占空比,并能够实时监控激光器的工作状态,保证激光器工作在安全状态。(3)基于LabVIEW软件为激光器控制器开发了友好的用户操作界面,通过RS232串口与控制器进行通信。PC端用户操作界面可以配置PWM信号的调制方式、脉宽、重复频率和激光器的输出功率等参数,以满足不同应用场景下对激光器输出脉冲的要求。本文的研究内容对于扩展脉冲射频CO2激光器控制技术,保证脉冲射频CO2激光器更好地满足工业加工的需求具有重要的意义。
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