二极管消耗的功率为P=VtdI0。一般快恢复二极管压降0.4 V,当电流20 A时,二极管消耗功率为0.8 W。如采用MOSFET,则消耗的功率将小很多。本实验采用威世半导体公司的60 A的MOSFET,其导通等效电阻为0.0022 Ω。当电流为20 A时,消耗功率约为0.088 W。
由电流纹波公式可知,增大电感、减小ton都可以减小纹波。为了不提高电感容量,实验中采用200 kHz的工作频率,其中电感选用4.8-μH,根据公式可得激光管压降2 V时纹波电流约为1 000 mA。 系统采用了电流负反馈电路,以适应激光二极管的要求。当负载变化,电流略大于给定电流时,减小ton宽度,电压降低。电流略小于给定电流时,增加ton宽度,这样可以维持电流稳定。图3所示为脉冲发生器结构。
图3中,R1,R2为电压测量电阻,Rc为电流测量电阻。调节R1可以设定最大输出电压。Rc限制最大输出电流。当最大电压或电流其中一个达到给定值,则脉冲宽度最大。这样可以保证负载正常工作。
|