一种辐射驱动电路、辐射驱动方法及辐射发射装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种辐射驱动电路、辐射驱动方法及辐射发射装置，其中，该辐射驱动电路包括：辐射产生模块和至少两个供电模块，辐射产生模块的输入端与至少两个供电模块的输出端连接；该至少两个供电模块包括：初始供电模块，用于向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压；终态供电模块，用于向辐射产生模块提供第二电压V2，使辐射产生模块的电流为预设阈值；该至少两个供电模块按照输出电压由高到低的次序，在满足预设条件时切换至下一供电模块，直至切换至终态供电模块。通过本发明专利技术缩短了辐射产生模块上升沿时间，同时降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种辐射驱动电路、辐射驱动方法及辐射发射装置
本专利技术属于辐射驱动领域，具体涉及一种辐射驱动电路、辐射驱动方法及辐射发射装置。
技术介绍
半导体激光器具有体积小、可靠性强、效率高、重量轻且价格低等优点，使得其在光电子领域的应用非常广泛。近年来，半导体激光器作为发射光源在激光测距、激光检测及目标识别等领域的应用发展尤为迅速。在实际应用过程中，对激光脉冲的上升沿时间提出越来越高的要求，为获得良好的应用效果通常要求激光脉冲的脉宽窄、上升沿快。尤其在激光雷达测距系统中，需要通过激光脉冲的发射和回波的时间差结合光的传播速度来确定距离，上升时间越长，引入的时间误差就会越大，将直接导致测量误差，降低了激光雷达测距的精度。激光脉冲的上升沿时间主要取决于驱动电路的性能。目前为获得上升沿快的激光脉冲，多采用电容作为储能器件，先对电容充电至电源电压，然后由电容放电供给激光器，产生瞬态大电流。但是，驱动路径上不可避免的会存在寄生电感，通常为数十nH，即使通过合理布线优化激光器的封装方式，也仍然会较高，无法满足高精度要求，该寄生电感的存在成为限制电流突变的主要因素。现有技术中，为了增加流过激光器电流的上升速度，在激光器的供电回路中增设了电阻，利用电阻在激光器工作时的分压作用提高了电源电压。激光器启动时，由于电流很小，电阻上的分压UR＝IR很小，因而在导通瞬间几乎使全部电源电压加载到寄生电感和激光器上，由电感电流和电感两端电压的关系UL＝L(di/dt)可知，UL越高，电流变化速度也将越大，从而实现快速发光，获得陡峭的上升沿。然而，根据P＝I2*R可知，由于限流电阻的存在，会额外增加驱动电路的功耗，尤其是针对大功率激光器，由于电流较大，功耗尤为严重。因此，亟待设计一种能够提高电流上升速度的、低功耗的驱动方案。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术实施例提供了一种辐射驱动电路、辐射驱动方法及辐射发射装置，以解决现有技术无法得到上升速度快、功耗低的脉冲信号的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：本专利技术实施方式的第一方面中，提供了一种辐射驱动电路，该辐射驱动电路包括辐射产生模块和至少两个供电模块。辐射产生模块的输入端与至少两个供电模块的输出端连接。上述至少两个供电模块包括：初始供电模块，用于向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压；终态供电模块，用于向辐射产生模块提供第二电压V2，使辐射产生模块的电流为预设阈值；其中，该至少两个供电模块按照输出电压由高到低的次序，在满足预设条件时切换至下一供电模块，直至切换至终态供电模块。在本专利技术的一个实施例中，初始供电模块包括驱动单元和第一储能单元，第一储能单元的第一端分别与驱动单元的输出端以及辐射产生模块的输入端连接。在本专利技术的一个实施例中，驱动单元包括第一电源和第一开关，第一电源通过第一开关与第一储能单元的第一端连接。在本专利技术的一个实施例中，终态供电模块包括第二电源和第二储能单元。第二储能单元的第一端分别与第二电源的输出端以及辐射产生模块的输入端连接。在本专利技术的一个实施例中，终态供电模块还包括第二开关，设于第二储能单元和第二电源的公共端与辐射产生模块的输入端之间。在本专利技术的一个实施例中，终态供电模块还包括自适应导通单元，设于第二储能单元和第二电源的公共端，以及辐射产生模块的输入端之间，用于满足预设条件时自动导通。在本专利技术的一个实施例中，满足预设条件时切换至下一供电模块，具体用于：若辐射产生模块的当前电压等于下一供电模块的输出电压，则切换至下一供电模块向辐射产生模块供电；或者基于预设时序切换至下一供电模块向辐射产生模块供电。在本专利技术的一个实施例中，辐射产生模块通过第三开关接地；其中，辐射产生模块包括至少一个辐射生成单元。在本专利技术实施方式的第二方面中，提供了一种辐射驱动方法，应用于如第一方面任一的辐射驱动电路中，包括：向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压；判断是否满足预设条件；若满足，则按照输出电压由高到低的次序，切换至下一供电模块向辐射产生模块提供电压；循环判断是否满足预设条件，并在满足预设条件时切换至下一供电模块，直至切换至终态供电模块时停止切换。在本专利技术的一个实施例中，向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压之前，还包括：以预设周期的脉冲信号向第一储能单元充电至第一电压V1，用于向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压。在本专利技术的一个实施例中，向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压之前，还包括：闭合第一开关，以通过第一电源向第一储能单元充电至第一电压V1，用于向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压。在本专利技术的一个实施例中，闭合第三开关，以通过第一储能单元向辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压。在本专利技术的一个实施例中，向辐射产生模块提供第二电压V2之前，还包括：通过第二电源向第二储能单元充电，用于向辐射产生模块提供第二电压V2。在本专利技术的一个实施例中，在满足预设条件时，闭合第二开关，以使第二储能单元向辐射产生模块提供第二电压V2。在本专利技术的一个实施例中，第一开关、第二开关和第三开关的状态基于预设时序控制，或基于电路中电流或电压的检测进行控制。在本专利技术的一个实施例中，在满足预设条件时切换至下一供电模块向辐射产生模块提供电压，具体包括：辐射产生模块的当前电压等于下一供电模块的输出电压时切换至下一供电模块向辐射产生模块提供电压；或者，基于预设时序切换至下一供电模块向辐射产生模块提供电压。在本专利技术实施方式的第三方面中，包括至少一个如第一方面任一辐射驱动电路。本专利技术通过至少两个供电模块按照输出电压由高到低的次序依次切换，使得辐射产生模块以高电压快速启动，以获得陡峭的上升沿；最终切换至终态供电模块维持辐射产生模块正常工作所需电流，避免了限流电阻的使用，因此，工作过程中具有较低的功耗。附图说明图1为本专利技术实施例的一种辐射驱动电路结构示意图；图2为本专利技术实施例的一种可选的辐射驱动电路结构示意图；图3为本专利技术实施例的一种可选的辐射驱动电路结构示意图；图4为本专利技术实施例的一种可选的辐射驱动电路结构示意图；图5为本专利技术实施例的一种可选的辐射驱动方法的流程图；图6a为根据现有技术的一种辐射驱动仿真图；图6b为本专利技术实施例的一种可选的辐射驱动仿真图。具体实施方式下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。基于本专利技术中的实施例，本领域的技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射驱动电路，其特征在于，包括：辐射产生模块和至少两个供电模块；所述辐射产生模块的输入端与所述至少两个供电模块的输出端连接；/n所述至少两个供电模块包括：初始供电模块，用于向所述辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压；终态供电模块，用于向所述辐射产生模块提供第二电压V2，使所述辐射产生模块的电流为预设阈值；其中，/n所述至少两个供电模块按照输出电压由高到低的次序，在满足预设条件时切换至下一供电模块，直至切换至所述终态供电模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种辐射驱动电路，其特征在于，包括：辐射产生模块和至少两个供电模块；所述辐射产生模块的输入端与所述至少两个供电模块的输出端连接；
所述至少两个供电模块包括：初始供电模块，用于向所述辐射产生模块提供第一电压V1作为初始电压；终态供电模块，用于向所述辐射产生模块提供第二电压V2，使所述辐射产生模块的电流为预设阈值；其中，
所述至少两个供电模块按照输出电压由高到低的次序，在满足预设条件时切换至下一供电模块，直至切换至所述终态供电模块。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述初始供电模块包括驱动单元和第一储能单元；
所述第一储能单元的第一端分别与所述驱动单元的输出端以及所述辐射产生模块的输入端连接。


3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述驱动单元包括第一电源和第一开关，所述第一电源通过所述第一开关与所述第一储能单元的第一端连接。


4.根据权利要求1至3任一所述的电路，其特征在于，所述终态供电模块包括第二电源和第二储能单元；
所述第二储能单元的第一端分别与所述第二电源的输出端以及所述辐射产生模块的输入端连接。


5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述终态供电模块还包括第二开关，设于所述第二储能单元和所述第二电源的公共端以及所述辐射产生模块的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷述宇，
申请(专利权)人：宁波飞芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61