光耦隔离PWM调制电路及固体激光器LD泵浦的电流控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光耦隔离PWM调制电路，包括控制芯片、带使能端的第一三态缓冲器芯片、带使能端的第二三态缓冲器芯片、第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；其中，所述控制芯片、带使能端的第一三态缓冲器芯片、带使能端的第二三态缓冲器芯片、第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻电连接。本实用新型专利技术还公开了一种固体激光器LD泵浦的电流控制装置。本申请能够解决如何调节LD泵浦固体激光器的电流大小的问题。

【技术实现步骤摘要】
光耦隔离PWM调制电路及固体激光器LD泵浦的电流控制装置
本技术涉及固体激光器的电流控制领域。更具体地说，本技术涉及光耦隔离PWM调制电路及固体激光器LD泵浦的电流控制装置。
技术介绍
需要声明的是，本文于此处涉及的
技术实现思路
，是为提高对于本申请的理解而作出的，并不代表这些内容必然地能够被视为现有技术。随着高效率、高功率的LD(激光二极管)以及其阵列突破性发展，LD泵浦的固体激光器的应用越来越广泛。LD泵浦的固体激光器具有高效率、高稳定型、窄线宽、较长的使用寿命及小型化等优点，已经在激光打标，激光切割、激光医学、飞行打标、光谱分析等很多领域取得了广泛的应用。但是，目前LD泵浦固体激光器的应用中还存在诸多缺陷，如下所述：首先，LD泵浦固体激光器对电流冲击很敏感，较强的峰值电流很容易把LD泵浦给损坏，所以在连接LD泵浦固体激光器的电路中必须有严密的保护电路，避免LD泵浦固体激光器受破坏。其次，LD泵浦固体激光器发射的光束质量对电流纹波很敏感，电流的纹波越小，激光光束质量越好，所以要求连接LD泵浦固体激光器的电路中的电压纹波比较小，来保证LD泵浦固体激光器的激光腔体出光口的光束质量。
技术实现思路
基于背景中所提出的在先技术缺陷，本技术提出了一个目的，即，至少解决上述在先技术缺陷导致的问题，并提供至少后面将说明的优点。本申请提出的另一个技术目的是：解决如何调节LD泵浦固体激光器的电流大小的问题，以及如何降低电流纹波的问题，避免LD泵浦固体激光器受电流影响而遭损害。>更进一点讲，本技术通过以下诸方面的技术方案实现：<第一方面>第一方面提供了一种光耦隔离PWM调制电路，用于控制固体激光器LD泵浦的电流大小；其中，所述光耦为MOSFET驱动光耦，所述光耦用于放大PWM信号，并根据放大后的PWM信号控制MOSFET的开关来实现对所述固体激光器LD泵浦的电流大小的控制；所述光耦隔离PWM调制电路100包括：控制芯片，用于发出PWM调制信号；和带使能端的第一三态缓冲器芯片，第一三态缓冲器芯片的输入端与控制芯片输出端的第一引脚连接；和带使能端的第二三态缓冲器芯片，第二三态缓冲器芯片的输入端与控制芯片输出端的第二引脚连接；和第一光耦芯片，第一光耦芯片输入端的第一引脚与第一三态缓冲器芯片的输出端连接；和第二光耦芯片，第二光耦芯片输入端的第一引脚与第二三态缓冲器芯片的输出端连接；和第一电阻，第一电阻的一端与第一三态缓冲器芯片的输出端连接，第一电阻R1的另一端接地；和第二电阻，第二电阻的一端与第一光耦芯片输入端的第二引脚连接，第二电阻的另一端接地；和第三电阻，第三电阻的一端与第二光耦芯片输出端的第一引脚连接，第三电阻的另一端与一供电电压源连接；和第四电阻，第四电阻的一端与第二光耦芯片输出端的第二引脚连接，另一端接地。<第二方面>第二方面提供了一种固体激光器LD泵浦的电流控制装置，包括第一方面所述的光耦隔离PWM调制电路。在一些技术方案中，所述电流控制装置还包括：功率模块充电电路、功率模块放电电路和过流保护自锁电路；其中，光耦隔离PWM调制电路与过流保护自锁电路连接，功率模块充电电路、功率模块放电电路分别与固体激光器LD泵浦连接。在一些技术方案中，所述电流控制装置还包括电流采集放大电路。在一些技术方案中，所述功率模块充电电路用于实施对固体激光器LD泵浦的电流上升控制和电流恒流控制；所述功率模块充电电路包括：第一场效应管、电感、电容、第五电阻、第七电阻、第十电阻；所述功率模块放电电路用于实施对固体激光器LD泵浦电流下降控制；所述功率模块放电电路包括：第二场效应管、第六电阻、第八电阻，第九电阻；其中，第一场效应管的栅极通过第五电阻与第一光耦芯片的输出端相连，第一场效应管的源极接供电电源的正极，第一场效应管的漏极与电感一端连接，电感的另外一端分别与电容的正极、第二场效应管的源极、固体激光器LD泵浦的正极连接，第七电阻的两端分别与第一场效应管的栅极和源极连接，第十电阻的一端与固体激光器LD泵浦的负极连接，另外一端接地，第二场效应管的栅极通过第六电阻与第二光耦芯片的输出端相连，第二场效应管的源极分别与电感一端、电容的正极和固体激光器LD泵浦的正极连接，第二场效应管的漏极分别与第八电阻、第九电阻的一端相连，第九电阻的另外一端接地，第八电阻的另外一端与第二场效应管的栅极连接。在一些技术方案中，所述过流保护自锁电路包括运放芯片、第一二极管、第二二极管、第十一电阻；其中，运放芯片的同相输入端与第一二极管的负极相连，运放芯片的反相输入端用于与一基准电压源REF+相连，第一二极管的正极与第十一电阻的一端相连，第十一电阻的另外一端分别与运放芯片的输出端和第二二极管的D2的正极相连，第二二极管的负极分别与第二三态缓存器芯片使能端的引脚、第三三态缓存器芯片使能端的引脚和控制芯片的第三引脚相连。本申请至少具备以下有益效果：在本申请的一些实施例的光耦隔离PWM调制电路中：控制芯片IC1发出PWM调制信号后，带使能端的第一三态缓冲器芯片IC2与带使能端的第二三态缓冲器芯片IC3对前述PWM调制信号的电压进行转换，驱动第一光耦芯片IC4、第二光耦芯片IC5运行，进而实现对于光耦的驱动。在驱动所述光耦后，所述光耦放大PWM调制信号，并根据放大后的PWM调制信号控制MOSFET的开关，来实现对固体激光器LD泵浦电流大小的控制。更详细的原理如下：在过流报警到来时，第一三态缓冲器芯片IC2与第二三态缓冲器芯片IC3的使能端关闭；在使能端关闭时，第一三态缓冲器芯片IC2与第二三态缓冲器芯片IC3输出的三态逻辑信号是高阻信号，此时通过下拉第一电阻R1和上拉第三电阻R3，即可有效控制光耦的逻辑输出，进而能够控制对于固体激光器LD的充放电工作(具体是：使与固体激光器LD连接的功率模块充电电路处于关闭状态，功率模块放电电路处于打开状态)，保护固体激光器LD泵浦。在本申请的一些实施例的电流控制装置中：1、采用在固体激光器LD泵浦的两端串联电感L1和并联电容C4，通过电感L1和电容C4的能量存储和释放，可以有效的降低PWM调制信号在固体激光器LD泵浦两端的纹波，从能保证激光光束质量；利用高精度的功率电阻R10采集电流信号，通过电流采集放大电路500，送给IC1的模拟数字转换通道，通过PID来调节PWM调制信号的输出，从而控制固体激光器LD泵浦的电流。2、在功率模块充电电路200打开时，功率模块放电电路300是关闭的，只有在功率模块充电电路200关闭时，功率模块放电电路300才打开；在功率模块放电电路300打开时，通过第九电阻R9，可以有效缓慢放掉加在固体激光器LD泵浦端电感L1和电容C4的电压，有效保护了固体激光器LD泵浦。本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光耦隔离PWM调制电路，其特征在于，用于控制固体激光器LD泵浦的电流大小；其中，所述光耦为MOSFET驱动光耦，所述光耦用于放大PWM信号，并根据放大后的PWM信号控制MOSFET的开关来实现对所述固体激光器LD泵浦的电流大小的控制；所述光耦隔离PWM调制电路包括：/n控制芯片，用于发出PWM调制信号；和/n带使能端的第一三态缓冲器芯片，第一三态缓冲器芯片的输入端与控制芯片输出端的第一引脚连接；和/n带使能端的第二三态缓冲器芯片，第二三态缓冲器芯片的输入端与控制芯片输出端的第二引脚连接；和/n第一光耦芯片，第一光耦芯片输入端的第一引脚与第一三态缓冲器芯片的输出端连接；和/n第二光耦芯片，第二光耦芯片输入端的第一引脚与第二三态缓冲器芯片的输出端连接；和/n第一电阻，第一电阻的一端与第一三态缓冲器芯片的输出端连接，第一电阻R1的另一端接地；和/n第二电阻，第二电阻的一端与第一光耦芯片输入端的第二引脚连接，第二电阻的另一端接地；和/n第三电阻，第三电阻的一端与第二光耦芯片输出端的第一引脚连接，第三电阻的另一端与一供电电压源连接；和/n第四电阻，第四电阻的一端与第二光耦芯片输出端的第二引脚连接，另一端接地。/n...

【技术特征摘要】
1.光耦隔离PWM调制电路，其特征在于，用于控制固体激光器LD泵浦的电流大小；其中，所述光耦为MOSFET驱动光耦，所述光耦用于放大PWM信号，并根据放大后的PWM信号控制MOSFET的开关来实现对所述固体激光器LD泵浦的电流大小的控制；所述光耦隔离PWM调制电路包括：
控制芯片，用于发出PWM调制信号；和
带使能端的第一三态缓冲器芯片，第一三态缓冲器芯片的输入端与控制芯片输出端的第一引脚连接；和
带使能端的第二三态缓冲器芯片，第二三态缓冲器芯片的输入端与控制芯片输出端的第二引脚连接；和
第一光耦芯片，第一光耦芯片输入端的第一引脚与第一三态缓冲器芯片的输出端连接；和
第二光耦芯片，第二光耦芯片输入端的第一引脚与第二三态缓冲器芯片的输出端连接；和
第一电阻，第一电阻的一端与第一三态缓冲器芯片的输出端连接，第一电阻R1的另一端接地；和
第二电阻，第二电阻的一端与第一光耦芯片输入端的第二引脚连接，第二电阻的另一端接地；和
第三电阻，第三电阻的一端与第二光耦芯片输出端的第一引脚连接，第三电阻的另一端与一供电电压源连接；和
第四电阻，第四电阻的一端与第二光耦芯片输出端的第二引脚连接，另一端接地。


2.固体激光器LD泵浦的电流控制装置，其特征在于，包括权利要求1所述的光耦隔离PWM调制电路。


3.根据权利要求2所述的电流控制装置，其特征在于，所述电流控制装置还包括：功率模块充电电路、功率模块放电电路和过流保护自锁电路；其中，光耦隔离PWM调制电路与过流保护自锁电路连接，功率模块充电电路、功率模块放电电路分别与固体激光器LD泵浦连接。


4.根据权利要求3所述的电流控制装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶孝收，胡德洲，陈福平，邱志彬，
申请(专利权)人：深圳瑞丰恒激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44