一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路及方法，该电路包括：一VCSEL激光驱动电路，用于驱动VCSEL阵列；一储能电路，用于存储电能，提供所述VCSEL激光驱动电路驱动电能，所述储能电路电连接于所述VCSEL激光驱动电路；和一电源处理模块，用于提供电能于所述储能电路，所述电源处理模块电连接于所述储能电路，其中所述电源模块包括一USB接口和一电源处理模块，所述电源处理模块电连接于所述USB接口。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种VCSEL激光驱动电路，更进一步，涉及一种应用于手持式激光投影、3D扫描产品的VCSEL阵列驱动以及激光逆投影产品的检测供电模块。
技术介绍
VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser垂直腔面发射激光器)是一种新型半导体激光器，具有单纵模运行、圆截面出射光、易于构成二维阵列以及适于在线晶片级测试等优越性能，被广泛应用于光电通信以及光电控制等领域。VCSEL阵列是大功率恒流驱动器件，一般情况下需要外置专用大功率恒流电路驱动工作。因此当一些小功率设备，如手持式便携设备，3D扫描产品以及激光逆投影模组等在电路中应用VCSEL阵列时，由于设备的低电压，小电流等供电特性，使得在这些产品中不能很好的应用VCSEL阵列，从而限制了设备的性能。在一些手持便携设备中应用了VCSEL阵列，有锂电池或者PC(Personal Computer)机的USB(Universal Serial Bus通用串行总线)端口作为基础供电，众所周知，对于小型便携设备，如手持式激光投影笔，都是采用容量较小的电池，输出电压和电流都较低，而PC机的USB端口的输出电压一般为5V，也是属于低电压，因此，这些使用了VCSEL阵列的设备的供电方式，无法提供足够的驱动能量，使得VCSEL阵列正常工作。每个电子器件根据自身的电气性能，都存在各自的额定电流、额定电压等电学参数，因此不可能通过单纯改变整体电气设备自身的参数去适应VCSEL阵列工作，如何在不影响设备中原有电子器件的正常工作，同时使得VCSEL阵列可以正常工作，发挥其应有的性能，这是VCSEL应用于手持式激光投影、3D扫描产品的VCSEL阵列驱动以及激光逆投影产品的检测供电模块等电子设备时需要解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其通过电路实现了在低电压/小电流下高效驱动VCSEL阵列工作。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其通过电路实现在低电压/小电流下高效驱动VCSEL激光器工作。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其通过一储能单元，提供VCSEL激光驱动电路工作电流。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其通过一开关电路，控制电路电源处理模块和VCSEL激光驱动电路与储能单元的电路通断。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其通过超级电容器储存电能。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其通过超级电容器向VCSEL激光驱动电路提供驱动电能。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，开关电路包括场效应管，控制所述超级电容与所述电源处理模块以及VCSEL激光驱动电路的通断。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其对VCSEL阵列的驱动方式由原有的直流驱动变为脉冲驱动，使得VCSEL
阵列的发热量减小，从而工作更加稳定，可靠性增加。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其输出PWM脉冲，使得驱动方式由原有的直流驱动变为脉冲驱动。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其输出PWM脉冲，可调节输出电压，确保VCSEL激光器恒流正常工作。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其采用双PWM脉冲输出，控制驱动脉冲下降沿拖尾现象。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其驱动电路体积减小，实现产品的轻量化。本专利技术的另一目的在于提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其采用脉冲间隙对大容量超级电容快速充电，在脉宽时间内利用超级电容的快速放电与高能量密度特性，解决了毫秒级脉冲期间恒流大电流驱动。为了实现以上专利技术目的，本专利技术提供一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其包括：一VCSEL激光驱动电路，用于驱动VCSEL阵列；一储能电路，用于存储电能，提供所述VCSEL激光驱动电路驱动电能，所述储能电路电连接于所述VCSEL激光驱动电路；和一电源处理模块，用于提供电能于所述储能电路，所述电源处理模块电连接于所述储能电路,其中所述电源模块包括一USB接口和一电源处理模块，所述电源处理模块电连接于所述USB接口。优选地，所述储能保护电路包括一储能单元，当所述VCSEL激光驱动电路输出脉冲为低电平时，所述电源处理模块向所述储能单元充电。优选地，所述电源处理模块电连接于所述储能单元。优选地，所述电源处理模块电连接于所述微处理器单元。优选地，当所述VCSEL激光驱动电路输出为高电平时，所述储能单元向所述VCSEL激光驱动电路提供电能。优选地，其中所述储能保护电路包括一开关电路，所述开关电路控制所述电源处理模块和所述VCSEL激光驱动电路与所述储能单元的电路通断。优选地，所述储能单元包括至少一超级电容器。优选地，所述开关电路包括一场效应管。优选地，当所述场效应管控制所述VCSEL激光驱动电路和所述电源模块与所述超级电容的通断。优选地，所述VCSEL激光驱动电路包括一DC/DC转换电源模块和一采样反馈模块，所述DC/DC转换电源模块用于转换所述储能单元输入电源，所述采样反馈模块用于反馈信息于所述微处理器单元。优选地，其中所述VCSEL激光驱动电路采用PWM脉冲驱动所述VCSEL激光器。优选地，其中所述VCSEL激光驱动电路采用双PWM脉冲驱动所述VCSEL激光器。优选地，其进一步包括一UART编程接口，连接于所述微处理器单元。根据本专利技术的另外一方面，还提供一种VCSEL激光器驱动方法，其包括如下步骤：提供一电源模块，一储能保护电路，所述电源模块向所述储能保护电路充电；提供一VCSEL激光驱动电路，所述储能保护电路向所述VCSEL激光驱动电路供电；和所述VCSEL激光驱动电路脉冲驱动所述VCSEL激光器。优选地，上述方法适用于USB供电方式。优选地，在上述方法中，在所述步骤(A)中，所述电源模块包括一USB接口和一电源处理模块，所述电源处理模块电联接于所述USB接口。优选地，在上述方法中，在所述步骤(A)中，所述储能保护电路包括一储能单元和一开关电路，所述开关电路控制所述储能单元和所述电源处理模块的通断。优选地，在上述方法中，所述VCSEL激光驱动电路采用脉冲驱动所述VCSEL激光器。优选地，在上述方法中，当所述VCSEL激光驱动电路输出脉冲为低电平时，所述电源处理模块向所述储能单元充电，当所述VCSEL激光驱动电路输出为高电平时，所述储能单元向所述VCSEL激光驱动电路提供电能。优选地，在上述方法中，所述储能单元包括至少一超级电容器。优选地，在上述方法中，所述开关电路包括一场效应管。优选地，在上述方法中，所述场效应管控制所述VCSEL激光驱动电路和所述电源模块与所述超级电容的通断。优选地，在上述方法中，所述VCSEL激光驱动电路采用PWM脉冲驱动所述VCSEL阵列。优选地，在上述方法中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其特征在于，包括：一VCSEL激光驱动电路，用于驱动一VCSEL激光器；一储能保护电路，用于存储电能，提供所述VCSEL激光驱动电路驱动电能，所述储能保护电路电连接于所述VCSEL激光驱动电路；一微处理器单元，用于控制所述储能保护电路和所述VCSEL激光驱动电路；和一电源模块，用于提供电能于所述储能保护单元和所述微处理器单元，其中所述电源模块包括一USB接口和一电源处理模块，所述电源处理模块电连接于所述USB接口。
【技术特征摘要】
1.一种基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其特征在于，包括：一VCSEL激光驱动电路，用于驱动一VCSEL激光器；一储能保护电路，用于存储电能，提供所述VCSEL激光驱动电路驱动电能，所述储能保护电路电连接于所述VCSEL激光驱动电路；一微处理器单元，用于控制所述储能保护电路和所述VCSEL激光驱动电路；和一电源模块，用于提供电能于所述储能保护单元和所述微处理器单元，其中所述电源模块包括一USB接口和一电源处理模块，所述电源处理模块电连接于所述USB接口。2.如权利要求1所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中所述储能保护电路包括一储能单元，当所述VCSEL激光驱动电路输出脉冲为低电平时，所述电源处理模块向所述储能单元充电。3.如权利要求2所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中，所述电源处理模块电连接于所述储能单元。4.如权利要求2所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中，所述电源处理模块电连接于所述微处理器单元。5.如权利要求2所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，当所述VCSEL激光驱动电路输出为高电平时，所述储能单元向所述VCSEL激光驱动电路提供电能。6.如权利要求2所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中所述储能保护电路包括一开关电路，所述开关电路控制所述电源处理模块和所述VCSEL激光驱动电路与所述储能单元的电路通断。7.如权利要求2所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中所述储能单元包括至少一超级电容器。8.如权利要求7所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中所述开关电路包括一场效应管。9.如权利要求8所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，当所述场效应管控制所述VCSEL激光驱动电路和所述电源模块与所述超级电容的通断。10.如权利要求1至9中任一基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中所述VCSEL激光驱动电路包括一DC/DC转换电源模块和一采样反馈模块，所述DC/DC转换电源模块用于转换所述储能单元输入电源，所述采样反馈模块用于反馈信息于所述微处理器单元。11.如权利要求1至9中任一所述的基于USB供电的脉冲VCSEL激光驱动电路，其中所述VCSEL激光驱动电路采用PWM脉冲驱动所述VCSEL激光器。12.如权利要求14至23...
【专利技术属性】
技术研发人员：周焕标，周炳，王宗泽，
申请(专利权)人：宁波舜宇光电信息有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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