Для накачки активных элементов импульсных твёрдотельных лазеров часто применяют импульсные ксеноновые лампы накачки. Срок службы таких ламп увеличивается, если в них постоянно держать зажжённую дугу. Устройство, создающее дугу в лампе, называют симмером. Вариант исполнения самодельного симмера и будет представлен в этой статье.
Конструктивно любой симмер представляет собой просто источник постоянного тока. Таким образом, от симмера требуется сделать первичный пробой разрядного промежутка лампы, выполнить развитие плазменного канала до дуги и производить удержание полученной дуги.
Свой самодельный симмер я построил на основе резонансного LLC-преобразователя по следующей схеме.
Схема симмера.
Полумостовой инвертор на базе IR2153 нагружен на повышающий трансформатор через конденсатор C16 и дроссель L3. Вместе они и образуют LLC-контур. С выхода трансформатора напряжение около 250 В отправляется на совмещённый с умножителем выпрямительный мост. Напряжения с выхода моста и умножителя объединяются через диоды. Таким образом, исходно на непробитой лампе присутствует напряжение с умножителя. После пробоя разрядного канала умножитель уже не может удерживать высокое напряжение на электродах лампы, так как сопротивление дуги резко уменьшается, и в дело вступает напряжение с моста, который уже может выдавать необходимый ток лампы и держать дугу.
Для зажигания дуги используется трансформатор поджига примерно такого вида (это мой старый трансформатор поджига; сейчас в симмере трансформатор гораздо меньших габаритов). Поджигающий импульс инициируется разрядником EPSOC на 1.4 кВ.
Для расчётов LLC-преобразователя я использовал эту статью.
Результаты расчёта и заданные параметры симмера приведены на картинке ниже. Зелёным отмечены задаваемые параметры, жёлтым результаты расчёта.
Результаты расчёта LLC-симмера.
После сборки симмер требует установки частоты около 30 кГц (с учётом параметров реальных элементов).
Вот тестовый прогон варианта такого симмера.
Данный симмер был установлен в ранее разработанный блок питания из прошлой статьи. Симмер я использовал для ламп ИФП-800 и ИНП3-7/80А.
Результат работы симмера с моими твёрдотельными лазерами.
Файл расчёта в excel.
P.S. Выражаю благодарность SparkPower с сайта Lasers.org.ru за большую помощь в разработке симмера.
Ну и напоследок :)
