Собственно интересует где и что почитать на эту тему, посмотреть готовые решения.
Примерные данные диодов 18-22V 150-250A

Если кто занимается разработкой таких питателей , естественно на серьезном уровне, возможно будет вариант разместить наш заказ на разработку.

Типичный сварочный инвертор.
Только заставить его работать непрерывно, а не 5 минут варим - 5 отдыхаем - достаточно сложно по конструкции.

Взять два инвертора и большое реле.

Теоретически можно вообще без электроники обойтись, как Гарин например, пирамидки жечь

Режим работы лазера: непрерывный? импульсный? параметры импульса?

Можно попробовать применить ТОРУС 250 (http://www.svarka.net/prod.htm)
Приходилось его чинить и испытывать. Но однофазная сеть должна быть очень могучей. Лучше поискать трёхфазный инвертор.

Бред. Не будем вспоминать о рампе тока для лазеров- в принципе ее реализовать можно и на сварочнике. А вот про такой параметр как крутизна характеристики ток-яркость лазерного диода и COD (катастрофическое оптическок поврежедние) слышать приходилось? А вот теперь подумайте, что случится с лазерным модулем, если на него подать ток с пульсациями, типичными для сварочника? Я уж не говорю о режимах стабилизации мощности излучения, где алгоритмы тоже очень хитрые, ведь перерегулировка недопустима.
Для начала скачайте мануал на Newport 5700-150 http://search.newport.com/?q=*&x2=sku&q2=5700-150 и посмотрите его характеристики в плане стабильностей и пульсаций. Особое внимание обратите на меню установки предельных параметров и защит.

Добавлю только, что это повреждение происходит не за привычные для тепловых процессов сотни микросекунд и больше, а практически мгновенно (ну, наносекунды, не более), поэтому никакие выбросы более нескольких процентов вообще недопустимы.
Можете, конечно, взять инвертор, но его выход нужно еще грамотно фильтровать.
И, действительно, принципиальный вопрос - какой режим работы.

Если пик тока не превысит допустимое значение для лазера, то ничего не случится.
А пульсации на выходе сварочника зависят от частоты преобразования и выходного дросселя. Да и сварочники бывают разные.Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Не нужно сходу грубить. Лучше поискать в словаре рампу.
Конечно же, применить сварочник напрямую никто не предлагает. Это просто топология и представление о масштабе схемы.
Условия задачи все равно пока не сформулированы полно.

А что Вы в IPG Photonics не обратитесь ? Или Вы - это она и есть ? Хотя, нет, Вы - это скорее Цейс.

В том и беда, что из-за высокой крутизны преобразования тока в оптическую мощность вряд ли кто согласится уменьшать средний ток на величину пульсаций - из решеток обычно выжимают максимум.

Вообще, у нас получалось сделать требуемые параметры намного компактнее, чем Вы изобразили - но, конечно, для импульсного режима со скважностью порядка 50 - 100.
Кстати, инвертор - не единственная в этом смысле возможная импульсная топология, а есть ведь еще и непрерывные источники. Опять же, вопрос требуемого режима, ну и габаритов.

Пульсации у сварочника с выходным дросселем 50мкГн примерно 3А.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Увеличив дроссель и частоту преобразования, легко получить доли ампера.
А про " непрерывные источники" ничего не понял.

Да, пульсации тока в такой штуке как правило нужны маленькие, отчасти по требованиям живучести диодов а от части от особенностей техпроцесса . Делали ватт на 150 оптической мощности. Многофазная структура. Две стадии. Можно попробовать на VICORах сделать, была такая идея. Хотя конечно дороговато .

Хорошо, скажем более литературно "Меня переполняют эмоции!" после общения с горе-конструктором устройста пободного вышеописанному. Особенно если учесть стоимость почивших лазерных модулей. И тоже на основании сварочника. От сварочника можно применить только три элемента- входной сетевой выпрямитель с фильтром, корпус и силовые токовые раземы -удобны для быстрого подсоединения, хотя медная лента надежнее. Лазерный блок питания намного сложнее тривиального сварочного аппарата. Подумайте хотя бы о реализации защиты от ситуации- бросок напряжения питания 10%- вполне допустимое явление. А однокаскадный импульсник в этом случае спалит матрицу гарантированно. А рампа (плавное повышение тока) нужна потому, что холодный диод имеет меньший пороговый ток, чем при рабочей температуре. И если не дать диоду прогреться, то можно легко попасть на COD при тех же самых режимах, при которых прогретый диод нормально работает тысячи часов.
Раз падение на диодах 18-20В значит режим или непрерыв, или квазиимпульсный (симуляция диодами флеш-лампы) при длительности импульса десятки миллисекунд . Короткими импульсами стеки линеек стараются не питать.

Эмоции, они у всех есть, разная форма проявления только.
Да, понятно, что тут повышенные требования к стабилизации тока. Но чудес на свете не бывает, нет специальных "диодных" топологий.
Где-то должны стоять ключи, радиаторы, трансформатор, дроссель... все то же, что в сварочнике. Просто масшаб этих компонентов легко по сварочнику соответствующей мощности представить.

Возможно спалит, но может и нет. Вам виднее.Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Информация, что холодные диоды держат меньше, для меня несколько неожиданна, поспрашиваю.
Вообще, длительность импульсного режима определяется спецификой - как правило, лазерными решетками накачивают твердотельные лазеры, и если там время жизни инверсии сотни микросекунд, то и длительность импульса накачки похожая.
От нас обычно требовали фронт тока около 10 мкс (но не короче 5), для решеток примерно означенного класса.


Но, согласитесь - 50мкГн для 250А - не маленькая штучка Ну и это в теории - а практически, могут быть всякого рода короткие выбросы и переходные процессы, для решеток совершенно неприемлемые.
Непрерывные - это разряд с емкости через линейный стабилизатор тока (обычно импульсный режим, но не обязательно).

Стартер ничего не сообщил об импульсном режиме и вообще сюда давно заглядывал.
Что толку гадать?

Да вообще, причины заняться этим делом не ясны, потому что готовый прибор за 10000$ — это вполне нормально. Самоделка явно выйдет намного дороже.

50мкГн не маленькая. Но можно и так.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Думаю в дросселе "всякого рода выбросы " быть не могут.

Диоды не меньше держат, а ярче светят при том же токе. А контроль по свету в переходном режиме затруднен. Вот поэтому лучше рампу сделать, чем линейку попалить.

Китайцы - да. А серьезные производители специально закладывают запас в 30-40 процентов для компенсации уменьшения мощности диодов со временем. Это делают и для одноэммиторных диодов и для многоэммиторных пластинок.

Нашлась "не маленнькая штучка"Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Да, безусловно, но могут быть какого-либо рода пролезания при переключениях - в общем, вопрос анализа топологии..



Спасибо, буду знать. Интересно, что нас об этом никто не информировал, когда разработку начинали. В принципе, не так уж сложно создать фронт тока любой нужной формы, лишь бы не очень короткий.

Это Хамамацу, по-моему?

Ну да, что-то вроде этого СМД - для поверхностного монтажа?

Значит про термический roll off тоже не информировали? И про то что он характерен для неперрывного режима, а для импульсного маловероятен? А про то, что некоторым линейкам желательна ВЧ модуляция питания для "размазывания" модовой структуры излучения, иначе можно попалить активный элемент твердотельного лазера?

Уважаемый khach,
Приведенный Вами график изменения "ватт-амперной" характеристики со временем и есть этот самый температурный ролл-офф?
За какого порядка время происходят эти изменения? (секунды из-за температуры или это все-таки сотни часов старения)
Где можно об этом почитать (в том числе и о "размазывании" модовой структуры излучения)?
Спасибо,
Ф.С.

СМД- сильномогучий дроссель.

Спасибо большое. Да, придется эту тему немного попахать. Очередной урок, насколько нужно все данные самому проверять.
Правда, у нас изначально все задачи были импульсными - может, отчасти от этого.

Ролл-офф это загиб характеристики при высоких температрурах или мощностях. Происходит в частности от самопрогрева кристалла. Характерные времена определяются темплоемкостью кристалла и хеатспредера. В зависимости от конструкции- от сотен наносекунд до миллисекунд.
Почитать, если книги то например букварь
"High Power Laser Handbook" Hagop Injeyan, Gregory Goodno,

Так на импульсных это еще сильнее видно- характеристика не загибается, можно легко лазер до COD разогнать. А при прогреве он начинает сам себя ограничивать- характеристика может загнуться ниже уровня COD. Хотя конечно и сам COD - это статистическое понятие, но жо него лучше не доводить. А так при нормальном режиме эксплуатации считается что деградация может достигать 10% от первоначального уровня за время жизни прибора. При этом в зависимости от уровня мощности время жизни может быть разным.
Кстати, именно для импульсных устройств характерно иcпользование предимпульса с подпороговым током- прогрев струкутры именьшает вредный импульс света на переднем фронте основного импульса.
ВЧ модуляция характерна для использования в лазерах с боковой накачкой активного элемента внепрерывном режиме. Стуркутру интерференций рассеяного лазерного пучка от обычной указки все видели? Вот такая струкура и внутри активного элемента будет- где густо, а где и пусто. Получаем локальные перегревы, горячие точки и просие прелести. А ВЧ модуляция позволяет размазать интерференционную картинку.

Это предполагает зависимость длины волны от тока. А можно попросить картинку такой типичной зависимости?

Применять сварочник в "чистом виде" вряд ли кто-нибудь серьёзно планирует, но если подключить к выходу сварочника конденсатор, для сглаживания пульсаций выходного тока, как сделал упомянутый сетевой шутник,

то можно получить такие характеристики:


Сможет ли "переварить" светодиод то, что изображено на картинке, судить не могу т.к. не компетентен в вопросах применения мощных лазерных диодов.
По поводу всяких рамп и аппарелей замечу, что использование микропроцессора в схеме управления сварочником позволяет реализовать любой алгоритм изменения вых. тока.

С возростанием тока длина волны увеличивается. График на стр.6 http://www.ilxlightwave.com/appnotes/AN%20...%20Overview.pdf

Спасибо большое.

У меня была возможность поизучать некоторое количество источников питания для диодной накачки. Все они были двухступенчатые. Сначала получали промежуточное стабилизированное напряжение 50-70 вольт. Вторая ступень обычно многофазная, как в компьютерных материнских платах с кучей разных защит.


"Блажен кто верует..." Для начала посчитайте стоимость одного неудачного эксперимента.

Мне кажется что стоимость неудачного эксперимента будет одинаковой для любой схемы.(одноступенчатой - двухступенчатой)
Кучу разных защит можно навесить и на одноступенчатую схему. Нет проблем одноступенчатую схему сделать многофазной.

А зачем ставить неудачные эксперименты?
Для начала имеет смысл грамотно разработать источник питания под свои потребности, а будет ли он многоступенчатомногофазным или состоящим из импульсного и линейного стабилизатора, это уже, как говорится, дело раработчика.
Однако, прежде чем разрабатывать или обсуждать варианты, нужно иметь грамотно изложенные требования к параметрам питальника, чего, пмсм, до сих пор здесь не наблюдается, а есть лишь разговоры на эту тему с углублением в специфику работы лазерных светиков. Несомненно, юзерам сильномогучих лазерных диодов знать тонкости их применения и физику работы необходимо, но при разработке источника питания потребна несколько другая информация, причём в конкретных цифрах и алгоритме работы.
Что касаемо "Блажен кто верует...", то свобода веры у нас в стране гарантируется государством.

Прошу прощение коллеги, за долгое молчание. Конечно же, требования к питателю есть. В меру моих скромных познаний перевел на русский язык.
Прицепом идет вордовский файл.

Сейчас заметил, в переводе некорректно указал миллисекунды и микросекунды. Но рядом оригинальный текст, там верно.

Да, с интересом прочитал всю тему, знаний много не бывает )))

Ну так меж 3кВт и 500 ватт дистанция огромного размера.
Это же не совсем то или даже совсем не то, что в стартовом сообщении.

Это одно из техзаданий, для существующего излучателя. В первом сообщении я обозначил границы потребления применяемых диодов, но и 18В при 150А то же не мало, хоть и не 3000Вт.
Питатель для этого диода представляет собой достаточно сложное устройство.
Источник заряжает конденсатор и потом энергия расходуется из него. Вопрос лишь в том, на сколько быстро он сможет восполнить потерю заряда.
Емкость конденсатора может быть меньше или больше, это зависит от частоты импульсов и типа применяемой линейки. Наши оптики во главу угла ставят постоянство тока и крутизну нарастания-спада. Кроме того большое значение имеют защиты от неконтролируемого излучения, т.е. системы аварийного прерывания питания лазера.

Разрабатывать Источник питания самим, не имеет смысла, ни технического, ни финансового. Вопрос стоит несколько иначе, Для меня - ознакомиться с наработками в этой новой для меня облости. Для фирмы, найти того, кто за вразумительные деньги и сроки сможет разработать проект, изготовить несколько образцов для тестирования и наладить выпуск, или подготовить техдокументацию для выпуска питателя силами нашей фирмы.

Потому буду благодарен, если кто нибудь из коллег поделиться информацией на аналогичные устройства, с ознакомительной целью.

Последние пункты поясните.Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Имеются ввиду две нагрузки одновременно?

Нет, это о конструктиве соединения питателя. То что касается электроники я перевел