為激光器供電是一項精細的工作，因為激光器非常敏感，容易損壞。一個僅持續(xù)幾微秒的電流過大的單脈沖就會使激光二極管的發(fā)光面過熱并損壞。雖然激光二極管驅動器是最安全和最有效的激光供電方法，但在某些情況下，工作臺電源可能是一種選擇。答案取決于應用程序和所討論的特定臺式電源的性能。

在使用臺式電源為激光器供電之前，應對其進行徹底的測試和表征。需要評估工作臺供應中包含的控制和安全措施的質量，以確定其是否合適。

臺式電源的問題

1） 危險電流控制

激光二極管本質上是一種電流敏感器件，需要恒定電流才能正常工作。

圖1顯示，電壓的微小變化可能會導致電流的大幅變化。當使用電壓控制的工作臺電源時（只有輸出電壓是可調的），微小的調整會迅速產生意想不到的電流大變化，并很容易使激光器超過其最大額定值。切勿使用電壓控制電源。

圖1所示：一個假想的激光二極管的電壓-電流性能

2） 不可預測的通電

工作臺電源在啟動時是不可預測的（圖2）。即使電壓設定點為零，初始加電也會產生短暫但較大的電流尖峰。這種尖峰可以達到非常高的電流，可能只持續(xù)幾微秒或毫秒，但會嚴重損壞激光器。

3） 響應時間慢

作為對問題二的回應，一些用戶可能會想在連接激光之前打開零伏的工作臺電源，讓它穩(wěn)定下來。在這種情況下，在激光器連接之前，電路是打開的。即使設定點為零，通常也會有一個小電壓存在。當連接到激光器完成時，由于電源對幾乎為零的阻抗負載作出反應，電流可能會迅速飆升。工作臺電源將通過將電壓帶回接近零的設定值來響應，但該響應將不夠快，無法保護激光。

圖2：假設的工作臺電源在通電時的電流響應

4） 有限電壓和電流保護

唯一剩下的選擇是將激光器連接到工作臺電源，電壓和電流設定點為零。假設工作臺電源在通電時不允許電流尖峰，那么隨后電壓和電流的增加仍然存在固有風險。工作臺電源通常不是為了以必要的速度從電壓控制過渡到電流控制而設計的，并且可能會波動到足以損壞激光器。即使是具有電流限制的工作臺電源，在過電流情況下通常也不足以保護激光器。

5） 其他缺失的保障措施

替補席用品幾乎肯定會缺少其他保障措施，包括：

• 接觸保護不良：當連接恢復時，許多工作臺電源將遠遠超出其電流限制。
• 過電壓保護：當電壓超過預設限制時，驅動器會關閉。
• 短路保護：電源關閉時激光器發(fā)生機械和電氣短路。
• 其他工程保護，如交流電源故障時的安全關閉和電氣隔離。

面對所有這些潛在的困難，驗證特定工作臺電源是否適合應用的唯一方法是充分描述其性能。

表征臺式電源的性能

表征臺式電源需要能夠測量快速電壓和電流瞬態(tài)的設備，同時盡量減少測量過程中對電源性能的影響。電阻器與電源串聯，并測量電阻器兩端的電壓以得出電流。然而，添加串聯電阻器會改變回路的動態(tài)，并產生不同且不準確的電源性能圖。

圖3：具有電流限制的電壓控制臺式電源的假設性能

雖然這可能并不總是實用的，但更好的選擇是使用非接觸式直流電流探頭來測量電流，這不會改變控制回路的動態(tài)，因此不會影響測量。在任何一種情況下，都需要帶寬至少為300 MHz的示波器來捕捉任何瞬態(tài)事件。使用電流感測電阻器還需要了解電源和示波器使用的接地方案。如果電源的輸出也接地，則可能會形成電流回路并損壞設備。只有當操作員完全意識到這樣做的風險時，才應使用接地提升插頭斷開接地來浮動示波器。

另一個考慮因素是測試期間使用的負載。顯然，不應該使用激光器本身——表征的重點是首先確保電源與激光器一起使用是安全的。激光器可以通過使用高速整流二極管來近似，串聯足夠數量的二極管來產生與激光器相同的工作電壓。確保選擇具有足夠電流處理能力的整流二極管，并在必要時對設備進行散熱。

然后需要模擬工作臺電源響應的各種操作條件。首先，將負載連接到電源，并在以下情況下測量當前性能，以及可能相關的任何其他情況：

• 打開和關閉電源幾次。
• 在開路狀態(tài)下啟動電路，然后閉合電路。
• 從一個電壓和電流設定點移動到下一個。
• 測試間歇性連接，例如由電纜松動引起的連接。
• 如果電源接受函數發(fā)生器輸入，請在連接到函數發(fā)生器時測試工作臺電源的性能。
• 如果工作臺電源在這些情況下表現良好，則可能適用于激光應用。

什么時候使用激光工作臺電源?

臺式電源通常在高功率應用中更成功（例如，使用60-A條形激光器），在這種應用中，功率可以分布在多個光產生面上，因此對功率尖峰的容忍度更高。低功率激光器很容易損壞，對尖峰和功率傳輸差的容忍度要低得多。

無論如何，仔細表征電源對于降低激光損壞的風險至關重要。最終，最好的選擇可能是使用激光二極管驅動器。激光驅動器將包括各種特定于操作激光器的保護措施。即使是最便宜的激光驅動器也能提供比臺式電源更好的保護、更高的精度和更好的性能。

轉自：光子位

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