带有保护功能的激光器电流驱动电路制造技术

带有保护功能的激光器电流驱动电路，通过在DAC电路和V

【技术实现步骤摘要】
带有保护功能的激光器电流驱动电路


[0001]本专利技术涉及激光器电流驱动
，特别是一种带有保护功能的激光器电流驱动电路。

技术介绍

[0002]半导体激光器本身的性质决定其抗浪涌冲击能力差,统计表明,半导体激光器突然失效,有一半以上的几率是由于浪涌击穿。这就要求驱动电源的稳定度高,浪涌冲击小,因此驱动电源中需要各种保护电路以满足实际要求。如图4所示，图4中包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块、压控电流源模块、和保护电路模块连接激光器。激光器电流驱动电路通常用慢启动电路、TVS(瞬态抑制器,Transient Voltage Suppressor)吸收电路、限流电路等来防止浪涌冲击及电流过大。
[0003]半导体激光器电流驱动电路一般由高精度DAC模块(DAC，digital analog convertor)、压控电流源模块、保护电路模块三部分组成。由高精度DAC模块在主控芯片的控制下产生电压信号，经由压控电流源进行V
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I转换变成电流信号，保护电路以RC低通滤波网络形式加在DAC芯片与压控电流源之间实现电压信号的延时软启动以及滤除浪涌电压；在激光器两端并联TVS器件，利用其高速响应特性抑制过高的电网浪涌电压和雷电感应电压，进行限流和防浪涌保护；给激光器串联限流电阻进行限流保护(如图3或图4)。图3是现有技术中的激光器电流驱动电路。图3中包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块、RC滤波器延时模块和压控电流源模块连接激光器。图4是现有技术中设置有保护电路模块的激光器电流驱动电路。
[0004]在激光器两端并联TVS器件，进行限流和防浪涌保护，但受限于TVS的响应速度，如果响应速度达不到要求那就不能很好抑制浪涌冲击。RC低通滤波网络对降低电源纹波和吸收比较小浪涌有效(RC即电阻R和电容C)，但对于大的浪涌,这种电路将会失效。整个电路未考虑系统上电瞬间，DAC不受主控芯片控制，也可能会产生大的瞬时电压信号，从而加到后续电路以及激光器上，致使激光器损坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中的缺陷或不足，提出一种带有保护功能的激光器电流驱动电路，通过在DAC电路和V
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I转换电路之间加入程控开关，以在系统上电时将程控开关选通到下拉电阻接地，能够避免系统上电瞬间，DAC因不受主控芯片控制而产生的瞬时电压信号或形成的浪涌电流信号加到后续电路以及激光器上，从而使激光器在使用过程中受到的保护更全面。
[0006]本专利技术的技术解决方案如下：
[0007]带有保护功能的激光器电流驱动电路，包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块DAC、RC滤波器延时模块和压控电流源模块连接激光器，其特征在于，在所述数模转换模块与RC滤波器延时模块之间插入程控开关，所述程控开关在在系统上电时
选通到下拉电阻接地，以避免系统上电瞬间，DAC因不受主控芯片控制而产生的瞬时电压信号或形成的浪涌电流信号加到激光器上而致使激光器损坏。
[0008]所述程控开关的输入端分别连接DAC的输出端和所述主控模块，所述主控模块将开关信号SW传输到所述程控开关的输入端，所述DAC的输入端通过串行数字接口SDI连接所述主控模块，所述主控模块通过SDI将数字量传输给DAC，使DAC输出一个模拟电压信号U到所述程控开关的输入端，所述程控开关的输出端包括第一选通端SW_NO和第二选通端SW_NC，所述SW_NC通过第一电阻R1连接地端，所述SW_NO一路通过第十电阻R10连接地端，另一路连接所述RC滤波器延时模块。
[0009]所述RC滤波器延时模块包括第九电阻R9，和第八电阻R8，所述R9一端连接所述SW_NO，另一端通过第二电容C2接地，所述R8一端通过第二电容C2接地，另一端一路通过第一电容C1接地，另一路连接所述压控电流源模块。
[0010]所述压控电流源模块包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器的负向输入端与输出端互连后通过第六电阻R6连接所述第二运算放大器的正向输入端，所述第二运算放大器的正向输入端连接第七电阻R7的一端，所述R7的另一端通过第一电容C1接地，所述第一运算放大器的正向输入端通过第五电阻R5连接激光器，所述第二运算放大器的输出端一路通过第四电阻R4连接所述第一运算放大器的正向输入端，另一路通过第三电阻R3连接所述第二运算放大器的负向输入端后通过第二电阻R2接地。
[0011]所述压控电流源模块输出的电流为I，I＝U/R4，经压控恒流源产生恒定电流I驱动激光器工作，所述R5起限流保护作用。
[0012]所述激光器与瞬态抑制器TVS相并联，所述TVS采用二极管结构。
[0013]本专利技术的技术效果如下：本专利技术带有保护功能的激光器电流驱动电路，在DAC电路和V
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I转换电路之间加入程控开关，可以避免系统上电瞬间，DAC不受主控芯片控制产生的瞬时电压信号加到后续电路以及激光器上，致使激光器损坏。本专利技术考虑了系统上电瞬间会对激光器及电路造成损坏的不受控浪涌电流信号，使电路更安全，使激光器在使用过程中受到的保护更全面。
附图说明
[0014]图1是实施本专利技术带有保护功能的激光器电流驱动电路的结构示意图。图1中包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块、程控开关、RC滤波器延时模块和压控电流源模块连接激光器。
[0015]图2是实施本专利技术带有保护功能的激光器电流驱动电路的原理示意图。图2中包括主控芯片，数模转换器，程控开关，第一运算放大器，第二运算放大器，激光器，以及电阻和电容等。
[0016]图3是现有技术中的激光器电流驱动电路。图3中包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块、RC滤波器延时模块和压控电流源模块连接激光器。
[0017]图4是现有技术中设置有保护电路模块的激光器电流驱动电路。图4中包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块、压控电流源模块、和保护电路模块连接激光器。
[0018]附图标记列示如下：SDI
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串行数字接口(Serial Digital Interface，主控芯片通
过SDI将数字量传输给DAC，DAC输出一个模拟电压信号U)；SW
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开关信号(switch，主控芯片将SW信号传输给程控开关)；DAC
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数模转换器(digital analog convertor)；U
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模拟电压信号；SW_NO
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第一选通端；SW_NC
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第二选通端；GND
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地端；R1～R10
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第一电阻至第十电阻；C1～C2
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第一电容至第二电容；I
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电流(恒定电流)；TVS
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瞬态抑制器(Transient Voltage Suppressor，TVS采用二极管结构，TVS与激光器相并联)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带有保护功能的激光器电流驱动电路，包括主控模块，所述主控模块通过依次串联的数模转换模块DAC、RC滤波器延时模块和压控电流源模块连接激光器，其特征在于，在所述数模转换模块与RC滤波器延时模块之间插入程控开关，所述程控开关在在系统上电时选通到下拉电阻接地，以避免系统上电瞬间，DAC因不受主控芯片控制而产生的瞬时电压信号或形成的浪涌电流信号加到激光器上而致使激光器损坏。2.根据权利要求1所述的带有保护功能的激光器电流驱动电路，其特征在于，所述程控开关的输入端分别连接DAC的输出端和所述主控模块，所述主控模块将开关信号SW传输到所述程控开关的输入端，所述DAC的输入端通过串行数字接口SDI连接所述主控模块，所述主控模块通过SDI将数字量传输给DAC，使DAC输出一个模拟电压信号U到所述程控开关的输入端，所述程控开关的输出端包括第一选通端SW_NO和第二选通端SW_NC，所述SW_NC通过第一电阻R1连接地端，所述SW_NO一路通过第十电阻R10连接地端，另一路连接所述RC滤波器延时模块。3.根据权利要求2所述的带有保护功能的激光器电流驱动电路，其特征在于，所述RC滤波器延时模块包括第九电阻R9，和第八电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋欣达，周斌权，胡朝晖，於科文，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：