激光与红外

作者：苏令师

单位：华北光电技术研究所,北京 100015；

关键词：激光电源;现场可编程逻辑门阵列(FPGA);MOS管栅极驱动电压智能控制;Cuk电路;高效率

随着测距测照用的固体激光器对驱动源提出小型化、高效化的更高性能要求。传统利用MOS管线性区控制脉冲电流的方法因热损耗过大,导致低压大电流脉冲电源效率极低。本研究采用创新设计的MOS管栅极驱动电压智能控制方式,利用FPGA(现场可编程门阵列)实现算法动态调整,并结合双闭环(电流闭环控制与基于Cuk电路的电压闭环控制)控制架构,突破传统电源效率低的瓶颈,实现脉冲电源快速上升沿、无过冲与高效的性能。实验表明,15 A脉冲输出时过冲率小于2,上升沿缩短至992 μs,电源效率达9094。系统通过FPGA可编程性实现工作脉冲电流10～50 A可调,步进1 A；重复频率1～100 Hz可调；脉宽150～400 μs可调,适配8～20 V的激光器负载。该技术以数字化控制替代模拟线性调节,解决了动态响应与精度控制的矛盾,为高精度脉冲电源的高效化与小型化提供新方案。

来源：2026年第2期

《激光与红外》期刊编辑部

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