激光器控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光器控制系统，其包括控制器、RS422通信接口、驱动器和激光脉冲发生电路；本发明专利技术的激光器控制系统原理是：将电路连接后，接通+200V高压电源、VCC电源(+12V)和+3.3V电源；此时控制器通电；此时由单片机产生脉冲编码信号，经过驱动器来控制激光的输出；可见本发明专利技术的激光器控制系统采用单片机对激光发射进行控制，其反应速度快；而且本发明专利技术所采用的元件较少，因此，稳定性较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制激光器发光的设备，尤其涉及一种激光器控制系统。
技术介绍
发展高性能激光器对提高我国装备仪器研制水平、提升我军战斗力具有十分重大的现实意义。激光专利技术50年来，军事需求一直引领激光技术的发展。一台激光器重量由25公斤下降为3公斤，功耗下降5倍，并且各项技术指标还有提升是跨时代的技术飞跃，原来只能车载的重型装备，瘦身后可以应用于战斗机、直升机、无人机、遥控车，甚至单兵携带，高性能激光器技术决定了未来战争的形式。高性能激光器目前处在技术飞跃的关键时期。高性能激光器泵浦方式正由传统的氙灯泵浦源转变为半导体泵浦源，激光器效率由1-2％提高到10％左右，由此可以做到频率更高，能量更大，体积更小，重量更轻。20Hz以上激光器列装产品目前仍以水冷为主，受限于尺寸、重量，导弹、飞机上应用激光器比较有限，即使应用也有很多限制,会带来诸多问题。因此以前的激光制导激光器不装在弹上、飞机上，弹上或飞机上只有探测器，以被动激光制导和驾束激光制导为主。20Hz以上激光器国内最高指标为5.5kg，尚处在实验室阶段，远不能满足实际应用需求。主要瓶颈在于小型化设计、严酷环境下的热设计和高可靠设计。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种激光器控制系统，其能对激光器进行有效控制，并具有较高的可靠性。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：一种激光器控制系统，其包括控制器、RS422通信接口、驱动器和激光脉冲发生电路；所述控制器为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机，所述单片机包括44个管脚，其中所述单片机的第8管脚、第18管脚、第30管脚和第38管脚接地；所述单片机的第9管脚、第19管脚、第31管脚和第39管脚接+3.3V电源；所述控制器与RS422通信接口连接，所述RS422通信接口包括型号为MAX3490ESA的芯片；所述控制器的第26管脚连接所述型号为MAX3490ESA的芯片的第2管脚；所述控制器的第27管脚与所述型号为MAX3490ESA的芯片的第3管脚连接；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第4管脚接地；且所述型号为MAX3490ESA的芯片的第7管脚和第8管脚之间连接有电阻R8；第5管脚和第6管脚之间连接有电阻R9；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第1管脚连接于+3.3V电源，所述+3.3V电源为直流电源；所述控制器与驱动器信号连接，所述驱动器为型号为IXDN604的芯片，所述控制器的第12管脚通过电阻R4连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；且电阻R6的一端接地，另一端也连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；所述型号为IXDN604的芯片的GND管脚接地，所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚通过电阻R3连接于+12V直流电源；电容C3的一端接地，另一端连接于所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚；所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接，从而在所述驱动器的驱动下，产生激光脉冲；所述激光脉冲发生电路包括场效应管Q1、二极管D1以及半导体激光器D2；所述型号为IXDN604的芯片的OUTB管脚通过电阻R5连接于所述场效应管Q1的G端；所述场效应管Q1的D端通过电阻R2连接于+200V的电源；所述场效应管的S端接地；同时电容C1和C2的一端分别接地；另一端连接在一起，并连接于+200V电源；所述二极管D1的负极接地，所述半导体激光器D2的正极通过电阻R7接地；所述二极管D1的正极与所述半导体激光器D2的负极连接，并连接于电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接于所述场效应管Q1的D端。可选的，所述激光器控制系统还包括探测电路、第一放大电路、第二放大电路和采样电路；所述探测电路包括型号为APD1的光电探测器、电阻R10、电阻R20和电容C10；所述光电探测器的第1管脚通过电阻R10连接于+200V高压电源；且所述光电探测器的第一管脚还通过电容C10接地；所述光电探测器的第2管脚接地；所述探测电路连接于所述第一放大电路；所述第一放大电路包括型号为OPA356的芯片、电阻R20、电阻R30、电阻R40、电阻R50、电阻R60、电容C20和电容C30；所述光电探测器的负极端连接于所述型号为OPA356的芯片的-IN管脚，且所述光电探测器的负极端还通过电阻R50连接于所述型号为OPA356的芯片的OUT管脚；所述光电探测器的负极端还通过电容C20和电阻R60连接于所述型号为OPA356的芯片的OUT管脚；所述型号为OPA356的芯片的V+管脚连接于+5.0VVCC电源，所述型号为OPA356的芯片的V+管脚还通过电容C30接地；所述型号为OPA356的芯片的V-管脚通过电阻R40接地，所述型号为OPA356的芯片的+IN管脚通过电阻R20连接于+5.0VVCC电源，所述型号为OPA356的芯片的+IN管脚还通过电阻R30接地；所述第一放大电路连接于所述第二放大电路，所述第二放大电路包括型号为AD8369的芯片、电容C40、电容C50、电容C60、电容C70、电容C80、电容C90、电容C100、电阻R70和电阻R90；所述型号为OPA356的芯片的OUT管脚通过电阻R70和电容C40连接于所述型号为AD8369的芯片的第16管脚，所述型号为AD8369的芯片的第1管脚通过电容C50接地；所述型号为AD8369的芯片的第15管脚接地，所述型号为AD8369的芯片第12管脚、第13管脚、第14管脚均连接于+5.0VVCC电源；电容C60的一端连接于+5.0VVCC电源，另一端接地；所述型号为AD8369的芯片的第11管脚通过电容C70接地，所述型号为AD8369的芯片的第10管脚通过电容C80接地；所述型号为AD8369的芯片的第2管脚接地；所述型号为AD8369的芯片的第9管脚通过电容C90和电阻R90接地，所述型号为AD8369的芯片的第8管脚通过电容C100接地；所述第一放大电路连接于所述采样电路，所述采样电路包括型号为MCP3424的芯片，所述型号为MCP3424的芯片的第13管脚连接于所述型号为OPA356的芯片的OUT管脚；所述采样电路与所述控制器连接；所述单片机的第10管脚连接于所述型号为MCP3424的芯片的第7管脚，所述单片机的第11管脚连接于所述型号为MCP3424的芯片的第8管脚；所述第二放大电路与所述控制器连接，所述单片机的第3管脚连接至所述型号为AD8369的芯片的第7管脚；所述单片机的第4管脚连接至所述型号为AD8369的芯片的第6管脚；所述单片机的第5管脚连接至所述型号为AD8369的芯片的第5管脚；所述单片机的第6管脚连接至所述型号为AD8369的芯片的第4管脚；所述单片机的第7管脚连接至所述型号为AD8369的芯片的第3管脚。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的激光器控制系统原理是：将上述电路连接后，接通+200V高压电源、VCC电源(+12V)和+3.3V电源；此时控制器通电；此时由单片机产生脉冲编码信号，经过驱动器来控制激光的输出；可见本专利技术的激光器控制系统采用单片机对激光发射进行控制，其反应速度快；而且本专利技术所采用的元件较少，因此，稳定性较高。附图说明图1为本专利技术的RS422通信接口、驱动器和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器控制系统，其特征在于，包括控制器、RS422通信接口、驱动器和激光脉冲发生电路；所述控制器为型号为ATXMEGA32A4‑AU的单片机，所述单片机包括44个管脚，其中所述单片机的第8管脚、第18管脚、第30管脚和第38管脚接地；所述单片机的第9管脚、第19管脚、第31管脚和第39管脚接+3.3V电源；所述控制器与RS422通信接口连接，所述RS422通信接口包括型号为MAX3490ESA的芯片；所述控制器的第26管脚连接所述型号为MAX3490ESA的芯片的第2管脚；所述控制器的第27管脚与所述型号为MAX3490ESA的芯片的第3管脚连接；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第4管脚接地；且所述型号为MAX3490ESA的芯片的第7管脚和第8管脚之间连接有电阻R8；第5管脚和第6管脚之间连接有电阻R9；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第1管脚连接于+3.3V电源，所述+3.3V电源为直流电源；所述控制器与驱动器信号连接，所述驱动器为型号为IXDN604的芯片，所述控制器的第12管脚通过电阻R4连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；且电阻R6的一端接地，另一端也连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；所述型号为IXDN604的芯片的GND管脚接地，所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚通过电阻R3连接于+12V直流电源；电容C3的一端接地，另一端连接于所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚；所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接，从而在所述驱动器的驱动下，产生激光脉冲；所述激光脉冲发生电路包括场效应管Q1、二极管D1以及半导体激光器D2；所述型号为IXDN604的芯片的OUTB管脚通过电阻R5连接于所述场效应管Q1的G端；所述场效应管Q1的D端通过电阻R2连接于+200V的电源；所述场效应管的S端接地；同时电容C1和C2的一端分别接地；另一端连接在一起，并连接于+200V电源；所述二极管D1的负极接地，所述半导体激光器D2的正极通过电阻R7接地；所述二极管D1的正极与所述半导体激光器D2的负极连接，并连接于电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接于所述场效应管Q1的D端。...

【技术特征摘要】
1.一种激光器控制系统，其特征在于，包括控制器、RS422通信接口、驱动器和激光脉冲发生电路；所述控制器为型号为ATXMEGA32A4-AU的单片机，所述单片机包括44个管脚，其中所述单片机的第8管脚、第18管脚、第30管脚和第38管脚接地；所述单片机的第9管脚、第19管脚、第31管脚和第39管脚接+3.3V电源；所述控制器与RS422通信接口连接，所述RS422通信接口包括型号为MAX3490ESA的芯片；所述控制器的第26管脚连接所述型号为MAX3490ESA的芯片的第2管脚；所述控制器的第27管脚与所述型号为MAX3490ESA的芯片的第3管脚连接；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第4管脚接地；且所述型号为MAX3490ESA的芯片的第7管脚和第8管脚之间连接有电阻R8；第5管脚和第6管脚之间连接有电阻R9；所述型号为MAX3490ESA的芯片的第1管脚连接于+3.3V电源，所述+3.3V电源为直流电源；所述控制器与驱动器信号连接，所述驱动器为型号为IXDN604的芯片，所述控制器的第12管脚通过电阻R4连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；且电阻R6的一端接地，另一端也连接于所述型号为IXDN604的芯片的INB管脚；所述型号为IXDN604的芯片的GND管脚接地，所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚通过电阻R3连接于+12V直流电源；电容C3的一端接地，另一端连接于所述型号为IXDN604的芯片的VCC管脚；所述驱动器与所述激光脉冲发生电路连接，从而在所述驱动器的驱动下，产生激光脉冲；所述激光脉冲发生电路包括场效应管Q1、二极管D1以及半导体激光器D2；所述型号为IXDN604的芯片的OUTB管脚通过电阻R5连接于所述场效应管Q1的G端；所述场效应管Q1的D端通过电阻R2连接于+200V的电源；所述场效应管的S端接地；同时电容C1和C2的一端分别接地；另一端连接在一起，并连接于+200V电源；所述二极管D1的负极接地，所述半导体激光器D2的正极通过电阻R7接地；所述二极管D1的正极与所述半导体激光器D2的负极连接，并连接于电容C4的一端，所述电容C4的另一端连接于所述场效应管Q1的D端。2.根据权利要求1所述的激光器控制系统，其特征在于，还包括探测电路、第一放大电路、第二放大电路和采样电路；所述探测电路包括型号为APD1的光电探测器、电阻R10、电阻R20和电容C10；所述光电探测器的第1管脚通过电阻R10连接于+200V高压电源；且所述光电探测器的第一管脚还通过电容C10接地；所述光电探测器的第2管脚接地；所述探测电路连接于所述第一放大电路；所述第一放大电路包括型号为O...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵秀冕，
申请(专利权)人：北京国科欣翼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11