最后遇到的困难是晶压电源。实际上,晶压电源是我们开始就遇到的困难。晶压电源采用单端开关电源,其前级为可调稳压集成电路。开始调试时,晶压电源的参数可以达到,只不过晶压电源噪音大并且可调稳压集成电路发热严重。经过多次努力仍然无多大改善,只好放到最后解决。该晶压电源是按照某单位激光电源的图纸做的。由于其运行状况不好,我们最后才怀疑图纸有误。因为以前我们没有做过单端开关电源,只好从头学起。发现图纸上高频整流为倍压式整流→可能导致高频变压器磁通不能复位→高频变压器磁通进入饱和态→饱和必然导致负载电流过大→电流过大导致可调稳压集成电路发热严重。为了判断我们的分析是否正确,只将倍压式整流中的一个电容器的一个腿剪断,其它条件不变,刚一通电,往日的晶压电源噪音全无,可调稳压集成电路也不发热了。开始我们以为晶压电源坏了,可是晶压指示却奇迹般地稳稳地停在了5000V上了!
35不断地研究新问题
科学在进步,技术在发展,任何课题或产品的先进性都只能是暂时的。为此,我们要不断地学习,不断地研究新问题。激光电源就存在很多新问题,需要我们不断地研究。
比如激光电源的输入功率因数一般都比较低,这意味着有很多无功功率在无用地传递着,造成交流电源的利用率比较低,是一种很大的浪费。造成激光电源的输入功率因数比较低的原因是:开关电源都采用交流电源直接输入后经过整波滤波的环节,而滤波电容器上的电压在大部分时间内都高于交流电源的电压,整流器件的特性决定了它只有在交流电源电压的瞬时值高于滤波电容器上电压的小部分时间内才导通,这种小部分时间内导通的电流为尖脉冲电流,其中含有大量的谐波成分,而这些谐波成分均为无功分量。因此提高输入功率因数就成为当前需要研究并解决的新问题。
再一个问题是激光电源的电磁干扰。由于激光电源的主电路工作在高频、高压和大电流状态,因此激光电源是一种强干扰源。最近,我们对一台YAG激光电源的电磁干扰进行了检测,其结果证实激光电源的电磁干扰非常严重,特别是激光电源的电场发射值严重超过国军标GJB151A的限值,有的频段超标达千倍以上。如果在设计过程中不注意采取相应的电磁兼容性措施,必然会对弱电等敏感设备造成干扰而使整个系统不能正常工作。因此电磁兼容性问题也是当前需要继续研究并解决的新问题。
另外的问题还有激光输出时间稳定性、激光电源小型化等。
36团结协作精神
当今的科研课题越来越复杂,所涉及的专业越来越多。激光电源就是一个较复杂的课题,所涉及的专业包括供电、电器、电源、自动控制、电力电子、高电压、微电子、机械设计以及电磁兼容等多种专业。课题本身就是一个系统工程,它由许多不同专业组成的子系统,通过接口构成整个系统,这不是一个人可以独立完成的,离不开统筹和严密的组织分工,协调和协作。因此科研人员没有团结协作的精神是搞不好课题研究的。这也是我们克服一个又一个困难,有条不紊地提前完成了激光电源课题研究任务的思想保证和组织保证。
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