一种激光器的恒流驱动电路制造技术

本发明专利技术公开了一种激光器的恒流驱动电路，属于恒流驱动技术领域，包括：缓启动模块与恒流驱动模块，所述缓启动模块包括线性稳压器，三极管Q1，电感L1，电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3、C4、C5；所述恒流驱动模块包括运算放大器U2，电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，电容C6、C7、C9，二极管D2，发光二极管D3。本发明专利技术基于通用电子器件，利用运算放大器的“虚短”原理与欧姆定律，通过固定精密电阻阻值Rx，改变运算放大器同相输入端电压信号Vin的大小，从而得到不同的恒流源I；利用电容的充放电原理消除了在温控没有稳定的情况下启动恒流电路对激光器的潜在危险，以及结电容充放电对激光器的潜在危险。在危险。在危险。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器的恒流驱动电路


[0001]本专利技术涉及恒流驱动
，具体涉及一种激光器的恒流驱动电路。

技术介绍

[0002]在气体检测领域，激光器的应用越来广泛，通过气体经过光时光对不同气体的吸收程度不一样从而检测当下气体的浓度，恒流驱动激光器的硬件电路被广泛运用。
[0003]对于一些用小电流来驱动的激光器来说，现有的恒流电路中存在的结电容现象会使得结电容在充放电的过程中，对激光器的稳定带来影响；在温控没有稳定的情况下启动恒流电路对激光器存在潜在危险，问题严重的甚至会损坏激光器，为此，提出一种激光器的恒流驱动电路。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有的恒流电路中存在的结电容现象会使得结电容在充放电的过程中，对激光器的稳定带来影响，严重情况下的甚至会损坏激光器的问题，如何控制只有在激光器温控稳定后再打开激光器驱动电路的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本专利技术包括：缓启动模块与恒流驱动模块，所述缓启动模块通过给电容配合三极管的导通关断实现，电源上电后三极管导通，线性稳压器不能正常输出所需电压，充电时间t后三极管关断，线性稳压器正常输出所需电压VCC；所述恒流驱动模块利用运算放大器的“虚短”原理实现，运算放大器的反相输入端与同相输入端的电压相等，固定回路中的电阻，改变运算放大器同相输入端的信号输入电压Vin，从而得到在不同信号输入电压条件下的恒流I，其中电压VCC为运算放大器的供电电压。
[0006]更进一步地，所述缓启动模块包括线性稳压器，三极管Q1，电感L1，电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3、C4、C5；所述恒流驱动模块包括运算放大器U2，电阻R4、R5、R7、R8、R9、R10、R11，电容C8，二极管D2，发光二极管D3；
[0007]在所述缓启动模块中，电源输入端连接电感L1的一端，电感L1的另一端接电容C2、C3、C4的一端，电容C2、C3、C4的另一端接地，电阻R3一端连接线性稳压器的1脚和电阻R1和R2的一端，电阻R1的另一端与接线性稳压器的2脚连接，电阻R2的另一端连接三极管Q1的基极和缓启动电容C5的一端，三极管Q1的发射极与线性稳压器的1脚连接，三极管Q1的集电极与缓启动电容C5的另一端相连后接地，线性稳压器的输出电压VCC与恒流驱动模块中的运算放大器U2的供电端连接，为运算放大器供电；电容C1的一端接地，另一端与线性稳压器的2脚连接；
[0008]在所述恒流驱动模块中，电阻R7下拉接地，为运算放大器提供偏置电流，电阻R4的一端与信号输入电压Vin连接，另一端连接运算放大器U2的同相输入端，电阻R5的一端连接运算放大器U2的反相输入端，电阻R8、R9、R10、R11并联后连接至电阻R5的另一端，二极管D2的负极连接运算放大器U2的输出端，并与发光二极管D3的正极连接，二极管D2的正极连接
发光二极管D3的负极，Vout为运算放大器的输出电压，其中，发光二极管D3为模拟激光器。
[0009]更进一步地，所述三极管Q1的缓启动电时间为：
[0010]t＝RCLn[E/Vt][0011]其中，R＝R1+R2，单位为Ω；C＝C5，单位为F；Ln[]是e为底数的对数；E为线性稳压器输出电压值，单位为V；Vt为任意时刻电容C5上的电压。
[0012]更进一步地，所述线性稳压器的型号为LM317。
[0013]更进一步地，所述线性稳压器LM317的电压输出公式为：
[0014]V
LM317
＝1.25*[(R3/R1)+1]。
[0015]更进一步地，所述恒流源I和信号输入电压Vin的关系为：
[0016]I＝V
IN
/R
x
；
[0017]所述恒流驱动模块运算放大器U2的输出Vout和恒流源I的关系为：
[0018]I＝(V
OUT
‑
V
D
)/R
X
[0019]其中，Vin为运算放大器U2的同相输入端信号输入电压V
+
的实际值，根据运算放大器的“虚短”原理，运算放大器U2的反相输入端信号输入电压V
‑
与同相输入端信号输入电压V
+
相等，即V
+
＝V
‑
＝V
IN
；R
X
为R8//R9//R
10
//R
11
并联后的电阻值，4个电阻值相等，恒流驱动电路通过调整信号输入Vin的大小得到不同的激光器恒流源；V
D
为发光二极管D3的导通压降。
[0020]更进一步地，所述电阻R8、R9、R10、R11均为精密电阻。
[0021]本专利技术相比现有技术具有以下优点：基于通用电子器件，通过固定精密电阻阻值，改变信号输入电压信号的大小，得到不同的恒流源；消除了在温控没有稳定的情况下启动恒流源对激光器的潜在危险，以及结电容充放电对激光器的潜在危险，值得被推广使用。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例中缓启动模块的电路原理图；
[0023]图2是本专利技术实施例中恒流驱动模块的电路原理图。
具体实施方式
[0024]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0025]本实施例提供一种技术方案：一种激光器的恒流驱动电路，包括：缓启动模块、恒流驱动模块；所述缓启动模块是通过给电容配合三极管的导通关断实现的，电源上电后三极管导通，线性稳压器不能正常输出所需电压，充电时间t后三极管关断线性稳压器正常输出所需电压VCC，其中VCC为运算放大器供电。在t这段时间内激光器温控稳定，温控稳定后打开恒流驱动电路，从而起到了保护激光器的目的。所述恒流驱动模块是利用运算放大器的“虚短”原理，运算放大器的反相输入端与同相输入端的电压相等，固定恒流回路中的电阻，改变运算放大器同相输入端的信号输入电压Vin，从而得到在不同信号输入电压条件下的恒流I，恒流源I的大小主要取决于信号输入电压Vin、运算放大器的输出电压Vout和并联精密电阻Rx。
[0026]如图1、2所示，所述缓启动模块包括线性稳压器(LM317)、三极管Q1等，缓启动模块
的电源输入接电感L1的一端，电感L1的另一端接电容C2、C3、C4的一端，电容C2、C3、C4的另一端接地，电阻R3一端连接线性稳压器的1脚和电阻R1和R2的一端，电阻R1的另一端与接线性稳压器的2脚连接，电阻R2的另一端连接三极管Q1的1脚(基极)和缓启动电容C5的一端，三极管Q1的3脚(发射极)与线性稳压器的1脚连接，三极管Q1的2脚(集电极)与缓启动电容C5的另一端相连后接地，线性稳压器的输出VCC与恒流驱动模块中的运算放大器U2的5脚连接，为运算放大器供电。电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光器的恒流驱动电路，其特征在于，包括：缓启动模块与恒流驱动模块，所述缓启动模块通过给电容配合三极管的导通关断实现，电源上电后三极管导通，线性稳压器不能正常输出所需电压，充电时间t后三极管关断，线性稳压器正常输出所需电压VCC；所述恒流驱动模块利用运算放大器的“虚短”原理实现，运算放大器的反相输入端与同相输入端的电压相等，固定回路中的电阻，改变运算放大器同相输入端的信号输入电压Vin，从而得到在不同信号输入电压条件下的恒流I，其中电压VCC为运算放大器的供电电压。2.根据权利要求1所述的一种激光器的恒流驱动电路，其特征在于：所述缓启动模块包括线性稳压器，三极管Q1，电感L1，电阻R1、R2、R3，电容C1、C2、C3、C4、C5；所述恒流驱动模块包括运算放大器U2，电阻R4、R5、R7、R8、R9、R10、R11，电容C8，二极管D2，发光二极管D3；在所述缓启动模块中，电源输入端连接电感L1的一端，电感L1的另一端接电容C2、C3、C4的一端，电容C2、C3、C4的另一端接地，电阻R3一端连接线性稳压器的1脚和电阻R1和R2的一端，电阻R1的另一端与接线性稳压器的2脚连接，电阻R2的另一端连接三极管Q1的基极和缓启动电容C5的一端，三极管Q1的发射极与线性稳压器的1脚连接，三极管Q1的集电极与缓启动电容C5的另一端相连后接地，线性稳压器的输出电压VCC与恒流驱动模块中的运算放大器U2的供电端连接，为运算放大器供电；电容C1的一端接地，另一端与线性稳压器的2脚连接；在所述恒流驱动模块中，电阻R7下拉接地，为运算放大器提供偏置电流，电阻R4的一端与信号输入电压Vin连接，另一端连接运算放大器U2的同相输入端，电阻R5的一端连接运算放大器U2的反相输入端，电阻R8、R9、R10、R11并联后连接至电阻R5的另一端，二极管D2的负极连接运算放大器U2的输出端，并与发光二极管D3的正极连接，二极管D2的正极连接发光二极管D3的负极，Vout为运算放大器的输出电压，其中，发光二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：何青，方政，王晓牛，
申请(专利权)人：安徽皖仪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：