REVISTA DE INGENIERIA DYNA

Palabras clave:

semiconductor laser, drive circuit, Silicon Carbide, four-phase buck, interleaving parallel.

Tipo de artículo:

ARTICULO DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLE

Sección:

ARTICULOS DE INVESTIGACION / RESEARCH ARTICLES

Los circuitos de accionamiento, que son la parte central de los láseres semiconductores, son cruciales para el campo de la ciencia y la tecnología aeroespacial, como la guía láser y la detección y medición de luz. Dada la altísima eficiencia cuántica de los láseres semiconductores, los cambios en la corriente afectan fácilmente a la estabilidad de la potencia de salida de los láseres semiconductores, lo que no favorece su uso seguro. Dado que la longitud de onda y la potencia de salida de los láseres semiconductores cambian considerablemente incluso con cambios menores en la corriente de excitación, en este estudio se analizaron las características de funcionamiento de los láseres semiconductores y se obtuvieron los requisitos de diseño del circuito de excitación de los láseres semiconductores aeroespaciales. Mediante la simulación de circuitos, se estableció un convertidor reductor paralelo intercalado de cuatro fases como topología principal del circuito de potencia del láser semiconductor, seguido de un análisis de modelado y un diseño de red de compensación para el convertidor mediante el método de promediado del espacio de estados. A continuación, el circuito de accionamiento se controló mediante el método de control de corriente media combinando el esquema de todo carburo de silicio, y el circuito de accionamiento prototipo se verificó experimentalmente. Los resultados demuestran que el circuito de accionamiento del láser semiconductor aeroespacial diseñado con un convertidor reductor paralelo intercalado de cuatro fases puede reducir el coeficiente de ondulación de la corriente de salida de 0,244 a 0,015, mejorar eficazmente la estabilidad del sistema de alimentación y mejorar notablemente la frecuencia de conmutación y la densidad de potencia del láser semiconductor. El algoritmo propuesto proporciona pruebas para la optimización y la evaluación del rendimiento de los controladores de láser semiconductor para aplicaciones aeroespaciales.

Palabras clave: láser semiconductor, circuito de accionamiento, carburo de silicio, buck de cuatro fases, paralelo entrelazado.