大功率半导体激光驱动电源（简称驱动电源）是大功率半导体激光器的重要组成部分，承担着驱动、控制、保护大功率半导体激光器的重任，其技术性能的优劣密切关系到大功率半导体激光器系统的可靠性和使用寿命。本文根据工业大功率半导体激光器的技术要求，对驱动电源的软启动、快速过流保护、恒流输出控制以及主从机控制技术开展了相关的理论分析和实验研究。研究驱动电源的关键技术，需要有模拟大功率半导体激光器电气特性的等效负载，目前现有的LD (Laser Diode)模型由于不包含寄生参数，无法模拟大功率LD的电气特性。本文在分析大功率LD速率方程的基础上，结合大功率半导体的串联叠阵工艺特性，建立了包含寄生电感和寄生电容的大功率半导体激光器等效电路模型。仿真测试表明，该模型的V-I曲线和P-I曲线与厂家给出的测试曲线一致，可作为驱动电源的等效负载。大功率半导体激光器要求驱动电源具有软启动功能，传统的软启动技术的启动电流呈非线性增长，导致实际的启动时间与设定值之间误差较大，多台驱动电源同时启动时，各台的输出电流不同步。为此，本文提出了一种基于恒流充电的线性软启动技术。该技术采用恒流源对电容充电，控制电容电压线性增加实现了输出电流的线性软启动，从而使多台驱动电源的启动时间误差大大降低。目前使用较多的基于软件关断的过流保护技术，由于软件滤波和相关程序运行需要耗时，使得过流保护响应时间慢。针对这一问题，本文提出了一种基于自锁串联截止型的快速过流保护技术，其主要由快速关断电路和自锁电路组成，当过流发生时，其中的高速比较器会监测到过流信号，此时JR触发器锁住过流状态，同时关断电路快速切断驱动电源的输出，整个过流保护过程可以在20μs内完成。通过仿真，验证了在启动上电、电磁干扰和负载突变等三种因素引起过流时，所提出的快速过流保护电路可以有效可靠地关断驱动电源。小功率半导体激光驱动电源中多采用PID（Proportion Integration Differentiation）反馈恒流输出控制技术，大功率半导体激光驱动电源中多采用PWM（Pulse WidthModulation）反馈控制恒流输出控制技术。对这两种控制技术进行的环路分析和传递函数推导表明，PID反馈控制环路可以获得良好的恒流输出性能，但驱动电源转换效率低；而PWM反馈控制转换效率高，但恒流输出性能较差。综合这两种控制技术的优点，本文提出了一种基于PID+PWM反馈控制的双闭环恒流输出控制技术，用PWM反馈控制电压环，用PID反馈控制电流环，可同时获得优良的恒流输出性能和较高的转换效率。采用本文提出的线性软启动技术、快速过流保护技术和基于PID+PWM反馈控制的双闭环恒流输出控制技术研制了5台大功率半导体激光驱动电源，单台电源的输出功率为10kW。驱动电源具有主从机控制功能，即所有从机的输出电流跟随主机的输出，每台驱动电源都可以被设置为主机或者从机。测试表明，所研制的驱动电源启动时电流线性增长，软启动时间误差小于1ms。过流保护响应时间小于20μs。输出电流纹波低于1%，输出电流稳定性小于0.04%，转换效率大于87%。五台驱动电源可组建成主从机系统，驱动五台大功率半导体激光器同步工作。