基于光纤耦合脉冲激光器的高压生成用于简化接收电路结构

几乎所有用于低功耗应用的高压直流生成要么通过静电电机，要么通过电压倍增器实现。静电电机使用机械运动部件将电荷和能量从低压侧传输到高压侧。电压倍增器使用电容和电感网络来实现相同的能量传输目的。考虑到这些机械、电容和电感能量传输固有的优缺点，一种新的能量传输方式可能提供 superior 的高压直流发电机设计。在此我们研究基于光功率传输的高压发电机设计。通过光纤电缆传输的光功率可实现广泛的输入-输出直流绝缘和空间分离。这些特性在绝缘简便性、电磁屏蔽简便性和可扩展性方面带来优势。我们通过构建并测试一个仅由 20 kHz 脉冲激光器供电的 5.5 kV 直流发电机模块，并将三个此类模块级联以获得 14.7 kV 直流输出电压，实验验证了该想法。然后我们讨论电路设计可能的改进，以使其对实际应用有用。最后，我们展示了一个光供电的电粘附抓取器，以证明所提出的高压发电机的实用性。