一种光纤激光器控制板的驱动波形切换电路的制作方法

1.本实用新型涉及光纤控制技术领域，具体涉及一种光纤激光器控制板的驱动波形切换电路。


背景技术：

2.目前光纤激光器由于其光束质量好、高效率、散热特性好、结构紧凑和可靠性高等优点，被广泛的应用在激光光纤通讯、激光雕刻、激光打标、激光切割和激光焊接等领域。
3.光纤激光器的工作模式主要有准连续(qcw)模式和连续(cw)模式。其中，准连续模式中的光纤激光器控制板的驱动波形为脉冲波形，连续模式中的光纤控制器的波形需要能够调制，通过波形调制实现激光在发射状态和停止状态之间的频繁切换。然而现有光纤激光器的控制板输入的驱动波形单一，不能在准连续模式和连续模式中切换，应用存在限制。


技术实现要素：

4.鉴于背景技术的不足，本实用新型提供了一种光纤激光器控制板的驱动波形切换电路，所要解决的技术问题是现有光纤激光器控制板由于输入的驱动波形单一，工作模式单一，适用性较差。
5.为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种光纤激光器控制板的驱动波形切换电路，包括
6.信号输出端；
7.至少两个开关，所有开关的第一连接端分别与所述信号输出端电连接，每个开关的第二连接端被配置于输入驱动信号；
8.控制器，控制所述信号输出端与所述驱动信号的连接通断。
9.在某种实施方式中，所述控制器的io端子与一个开关的第二连接端电连接，向所述一个开关的第二连接端输入pwm波形的第一驱动信号。
10.在某种实施方式中，另一个开关的第二连接端输入cw波形的第二驱动信号。
11.在某种实施方式中，本实用新型包括四个开关。
12.在某种实施方式中，本实用新型还包括滤波单元、隔离单元和单稳触发单元，所述滤波单元对输入的外部信号进行滤波，所述隔离单元对所述滤波单元输出的滤波信号进行隔离并向所述单稳触发单元输入触发信号，所述隔离单元输出的触发信号输出端和所述单稳触发单元的信号输出端分别与剩下两个开关的第二连接端电连接，所述控制器与所述单稳触发单元电连接，调节所述单稳触发单元的输出信号的高低电平占空比。
13.在某种实施方式中，所述四个开关为四通道复用器，所述控制器向所述四通道复用器输入控制开关控制信号，用于选择一个通道复用器导通。
14.在某种实施方式中，所述控制器与所述信号输出端电连接。
15.在某种实施方式中，所述单稳触发单元包括单稳触发器、至少两个通道的复用器和数字电位器，所述复用器的输出端分别与所述数字电位器的输入端和单稳触发器的15号
引脚电连接，所述数字电位器的输出端通过电阻r3与5v电源电连接，所述复用器的输入端分别单独通过电容与单稳触发器的14号引脚电连接，所述控制器向所述复用器的控制端和数字电位器的控制端输入控制信号，来控制复用器的那路通道导通、控制数字电位器的阻值大小。
16.本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是：通过设置多个开关，让每个开关输入不同的驱动信号，以及使用控制器来控制开关的导通和关断，可以实现光纤激光器控制板的不同波形的驱动信号输入，以此使光纤激光器既能工作在准连续模式，也能工作在连续模式，增加了产品功能的多样性。
附图说明
17.图1为实施例中的本实用新型的结构示意图；
18.图2为实施例中的本实用新型的电路图。
19.图中：1、滤波单元，2、隔离单元，3、单稳触发单元、4、四通道复用器，5、控制器。
具体实施方式
20.现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
21.实施例一
22.一种光纤激光器控制板的驱动波形切换电路，包括
23.信号输出端o1；
24.至少两个开关，所有开关的第一连接端分别与所述信号输出端o1电连接，每个开关的第二连接端被配置于输入驱动信号；
25.控制器，控制所述信号输出端与所述驱动信号的连接通断。
26.本实施例中，开关可以是三极管、mos管或者多通道复用器，控制器通过向三极管或者mos管输入控制信号来控制三极管的导通和关断或者控制mos管的导通和关断，或者向多通道复用器输入控制信号来使多通道复用器中的一个通道复用器导通，以此实现光纤激光器控制板的不同波形的驱动信号输入。在某种实施方式中，开关也可以是继电器的常开触点，控制器通过控制继电器的线圈是否通电来控制继电器的常开触点的导通和关断，以此实现光纤激光器控制板的不同波形的驱动信号输入。
27.在实际使用时，当设置两个开关时，可以向一个开关输入一路控制光纤激光器工作在准连续模式的驱动信号，然后向另一个开关输入一路控制光纤激光器工作在连续模式的驱动信号，通过控制器控制两个开关的导通和关断来实现光纤激光器的驱动信号的切换输入。当设置多个开关时，可以向两个以上的开关输入使光纤激光器工作在准连续模式的驱动信号，可以向两个以上的开关输入使光纤激光器工作在连续模式的驱动信号。
28.在实际使用时，控制器可以采用8位、16位、32位或者64位的单片机，也可以采用fpga、cpu等其它具有运算处理能力的控制芯片。
29.本实施例中，控制器的io端子与一个开关的第二连接端电连接，向一个开关的第二连接端输入pwm波形的第一驱动信号，第一驱动信号的频率和高低电平占空比均可调。
30.本实施例中，控制器与信号输出端电连接。控制器可以对信号输出端处的波形进
行检测，来判断本实用新型输入到光纤激光器控制板的驱动信号是否与预设值相同。当光纤激光器工作在准连续模式时，如果控制器检测到信号输出端的出的驱动信号的高低电平占空比超过激光器额定工作范围时，控制器可以断开光纤激光器电源，确保光纤激光器的安全使用。
31.实施例二
32.参照图1，在实施例一的基础上，本实施例中包括四个开关，四个开关是四通道复用器，四通道复用器具有四个输入通道和一个输出通道，以及用于接收控制器控制信号的控制信号输入端，输入通道同输出通道的导通和关断受控制信号输入端的控制，控制器向四通道复用器的控制信号输入端输入控制开关控制信号，用于选择一个通道复用器导通。
33.在图1中，四通道复用器的一个输入通道与控制器电连接，控制器向该输入通道输入pwm波形的第一驱动信号，四通道复用器的另一个输入通道输入cw波形的第二驱动信号，四通道复用器剩下两个输入通道的输入的驱动信号产生如下：外部信号输入端bnc输入的外部信号经滤波单元滤波后输入到隔离单元，隔离单元对滤波单元输出的滤波信号进行隔离并向单稳触发单元输入触发信号，隔离单元输出的触发信号输出端和单稳触发单元的信号输出端分别与四通道多路复用器剩下的两个输入通道电连接，向四通道多路复用器剩下的两个输入通道输入mod波形的第三驱动信号和peg波形的第四驱动信号，第三驱动信号的频率和高低信号占空比可以受用户输入的外部信号控制，第四驱动信号的频率受用户输入的外部信号控制，第四驱动信号的高低电平占空比受控制器控制。
34.在实际使用时，当多台光纤激光器都使用本实用新型时，使每台光纤激光器的本实用新型的外部信号输入端bnc接入同一个外部信号，能实现多台光纤激光器的驱动波形同步。
35.在某种实施方式中，控制器连接有启动开关，用户通过操作启动开关的通断可以控制控制器是否发射第一驱动信号。在某种实施方式中，控制器电连接有操作屏，可以在操作屏上设置第一驱动信号的频率和高低电平占空比。
36.在实际使用时，当需要使光纤激光器工作在准连续模式时，可以将第一驱动信号、第三驱动信号或者第四驱动信号输入到光纤激光器控制板，光纤激光器此时能用于加工陶瓷和金属，对陶瓷进行切割和划线，对金属进行切割和焊接。第二驱动信号可以使光纤激光器工作在连续模式。另外当用户在外部输入端bnc输入不同的外部信号时可以使光纤激光器在准连续模式和连续模式之间切换。
37.需要注意的是，由于第三驱动信号的频率和高低电平占空比均由用户自己控制，简化了控制过程，因此第三驱动信号既可以使光纤激光器工作在准连续模式，也可以使光纤激光器工作在连续模式，区别在于准连续模式下高低电平占空比有额定范围的限制，而连续模式下占空比没有限制。
38.在实际使用时，第一驱动信号的波形完全由控制器控制，第四驱动信号的波形的正脉宽由控制器控制而频率由用户控制，第三驱动信号的波形完全由用户控制。可以由用户根据加工工艺和他们的控制方式选择不同驱动波形。使用第二驱动信号时，光纤激光器的发射与停止只受控制器控制，使用第三驱动信号时，光纤激光器的发射与停止不仅受控制器控制，也受第三驱动信号的控制。
39.在实际使用时，通过设置多个开关，让每个开关输入不同的驱动信号，以及使用控
制器来控制开关的导通和关断，可以实现光纤激光器控制板的不同波形的驱动信号输入，以此使同一台光纤激光器的工作模式可以在准连续模式和连续模式之间切换，方便用户使用，增加了产品功能的多样性。
40.图2为本实施例中的图1的具体电路图，其中控制器图标箭头的方向代表了信号是控制器发送到芯片/单元的输出信号还是控制器接收芯片/单元向控制器的输入信号，在图2中，滤波单元包括由电阻r1、r2和电容c1组成的滤波电路，隔离单元包括隔离芯片u2，单稳触发单元包括单稳触发器u3、二通道复用器u4和数字电位器u5，图2中的电路的工作原理如下：四通道复用器的控制端a0/a1分别受控制器输出的控制信号1和控制信号2控制，可以选择四个输入端(s1/2/3/4)中的某一个与输出端(d)导通。四通道复用器的输出端d作为整个电路的输出端o1，同时向控制器输入检测信号。
41.四通道复用器的输入端s1与控制器输出的pwm信号电连接，输入端s3与高电平电连接作为cw信号，输入端s4与隔离单元的输出端mod信号电连接，输入端s3与单稳触发单元的输出端peg信号电连接。
42.外部信号输入端bnc用于外部信号的输入，将外部信号输入到滤波单元去除信号杂波。滤波单元输出到隔离单元进行隔离，隔离的目的是将外部信号转化为光纤激光器内部的信号，同时防止外部信号出现故障时损坏激光器内部除隔离单元外的其他元器件。隔离单元输出的信号有两个作用：1、输出mod信号到四通道复用器的输入端s4，2、输出到单稳触发单元经过单稳触发器和周围电路产生peg信号输出到四通道复用器的输入端s2。单稳触发器需要外接电阻电容(rc)外围电路，电阻使用数字电位器u5，可以由控制器的信号控制阻值。电容使用一个双通道复用器u4在两个不同容值的电容即电容c6和c7之间进行切换选择，来扩大正脉宽的输出区间，也可根据需要增加复用器的通道数。
43.上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。