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6 脉宽调制电路

脉宽调制电路如图6所示，该环节仅由集成脉宽调制器N6及其外围元器件构成。为确保变换器安全，其过电流保护分成两个层次来实施取样：一个是变换器主电路(高压包原边)中的过电流(见以下6.4节)，一个是高压包副边过电流(见以下6.5节)，这两个电流中有一个达到设定值，都会将电路推向限定状态，限定其不会进一步增加。

6.1 脉宽输出端

N6脉宽调制器为TL494，两路输出级晶体管的集极分别为11脚和8脚，两个调制脉宽(电角度相差180°)即由该二脚分别输出，二射极与地相连。

6.2 截止控制

截止端为4脚(死区控制端)，当控制电路未触发时，图8中的反相器N7A(2脚)输出高电平至N6的4脚，即将输出端关闭。当误差放大器的同相输入端1脚上的反馈电压升至最大时——等于或接近+5V时，N6也无脉宽输出。

6.3 脉宽控制

脉宽控制端为2脚，控制电压由IN处施加，经电阻R29到达误差放大器的反相输入端2脚，该电压值越大(小于5V)，输出电压就越高，与1脚电压的作用正好相反。

6.4 过流保护Ⅰ(变换器主电路过电流取样)

来自变换器主电路(高压包原边)中的过电流，流过电流互感器L3原边时，副边感生电压，电位器RP3的可调端电压经R31作用于N6的16脚(误差放大器的同相输入端)，误差放大器的反相输入端15脚的电压，由N6内部的基准电压+5V由13脚经R27和R26的分压值确定为2.5V，从而令输出脉宽不能无限制地增加。与RP3并联的电位器RP2的可调端，经二极管VD18加到另一误差放大器的同相输入端1脚，其反相输入端2脚电压则由与R29联通的功率控制端IN所设置的电压值来决定。C24、C27分别并接于1脚和16脚上，有平抑尖峰干扰电压的作用，增进系统稳定性。

6.5 过流保护Ⅱ (高压包副边过电流取样)

高压包副边的负端经R23接地，输出电流增大时，R23上的压降也增大。R21和R22串联后与R23并联，当R22上的电压高于2.5V时，基准电源N5导通，限制了R23电压不会快速增长。RP1电位器也与R23并联，其可调端电压经二极管VD21也并联于1脚，限制输出脉宽的增长。

7 高压输出端开路保护电路

高压输出端开路保护电路如图7所示。在实际操作中，常常会有一些疏忽，一种很大的疏忽就是——激光电源输出端未与激光管连接就去开机，如果这时几10 kV的高压对地放电，操作人未发现，电网单相三线供电中的PE保护零线又未连通，图2中的放电管VDF就会因为放电时间长而毁坏。那么，高压窜入机器电路，就会造成大面积的损坏，因为机器内所采用的电子元器件实在是没有几个能承受得了几10kV的高压。这时要修理好设备，费用可能比买一台新的还要贵。因此，仅仅采用放电管来预防和保护机器还是不够的。

7.1 高压负极采样

为了增添功能而又不增大体积和多少费用，图7的开路保护电路中没有直接从输出高压端采样，而是在T2高压包的磁芯上绕了2匝附加绕组，再将其输出电压经VD23—VD24整流桥整流(与高压包副边负极连通)分压后，输入运放N8A的同相输入端。

7.2 保护过程

在不开路情况下，R42上的电压总是小于R44上的电压，晶闸管SCR处于截止状态，运放N8B输出低电平。高压输出端一旦开路，2匝绕组电压骤然上升，N8A输出电压突升，SCR导通。N7B反相输入端电压降低，输出端呈高电平(与图6脉宽调制器N6的4脚直通)，N6输出截止，激光电源停止运行。由开路到实施保护，这过程小于1.5ms。但高压包输出端内部并有电容，在无放电情况下，电容上的高压泄放时间较长，人身切勿急于触及。

关键词： 电路 结构 组成部分 电源 CO2 激光 浅析