【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种恒流脉冲产生电路、半导体激光器及半导体器件测试设备，属于半导体器件和电力电子。
技术介绍
1、大功率高速恒流脉冲信号是一种持续时间在微秒至毫秒级别、电流强度高达数百安培的信号，其广泛应用于半导体激光、半导体器件测试、工业金属焊接等领域。
2、由于脉冲信号的持续时间短、瞬时功率大，所以其上升或下降沿时间的快慢将直接影响着输出脉冲信号的质量和负载的性能。但是过快的跳变沿容易产生信后电流不稳定、过冲幅度较大等缺点，使得所产生的大功率高速恒流脉冲信号不能很好地应用于特定的负载或使负载在安全工作区内很好地发挥出最高的性能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种恒流脉冲产生电路、半导体激光器及半导体器件测试设备，其可以根据需求输出特定的大功率高速恒流脉冲信号，协助技术人员实时监测大功率高速恒流脉冲信号的使用情况，提高大功率高速恒流脉冲信号的质量，能防止上电瞬间对高压偏置电源造成损坏或异常。
2、本申请的第一个目的在于提供一种恒流脉冲产生电路。
3、本申请的第二个目的在于提供一种半导体激光器。
4、本申请的第三个目的在于提供一种半导体器件测试设备。
5、本申请的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
6、一种恒流脉冲产生电路，包括：
7、微控制器单元，用于根据用户的期待输出参数，输出脉冲宽度pwm基准信号和幅度大小pwm基准信号；
8、信号隔离单元和脉冲整形与调制单元连接，用于
9、包含延时启动电路的电容阵列单元，用于等待高压偏置电源稳定之后，开启电容阵列存储电能；
10、闭环脉冲成形单元，用于根据闭环方式，将脉冲电流控制基准信号转换成供给于用户负载器件的大功率高速恒流脉冲信号，该大功率高速恒流脉冲信号的能量由电容阵列单元提供；
11、反馈采集单元，用于将用户负载器件的实时实际脉冲电流信号转换成相应的电压信号并传输到微控制器单元，以便实时监测。
12、作为优选的实施方式，所述脉冲电流控制基准信号，如下式：
13、tw(s)＝dutypwm1
14、uomax(v)＝dutypwm2×iomax(a)
15、其中，tw(s)表示输出的脉冲宽度，s是秒，该脉冲宽度和pwm1的占空比的高电平持续时间一致；uomax(v)表示最大输出电压，v是伏特，该最大输出电压在数值上等于最大输出电流与pwm2的占空比的乘积；pwm1表示幅度大小pwm基准信号；pwm2表示脉冲宽度pwm基准信号。
16、作为优选的实施方式，所述信号隔离单元包括第一光电耦合器电路、第二光电耦合器电路、第一基准电路、第二基准电路和π型滤波网络；所述脉冲整形与调制单元包括同相比例放大电路和调制网络；所述第一光电耦合器电路、第一基准电路、π型滤波网络、同相比例放大电路、调制网络依次连接；所述第二光电耦合器电路、第二基准电路、调制网络依次连接；
17、所述第一光电耦合器电路，用于输入幅度大小pwm基准信号；所述第二光电耦合器电路，用于输入脉冲宽度pwm基准信号；所述调制网络，用于输出脉冲电流控制基准信号。
18、作为优选的实施方式，所述闭环脉冲成形单元包括高速运算放大器电路、反馈补偿回路、推挽电路和扩流电路；所述高速运算放大器电路与反馈补偿回路连接，所述反馈补偿回路与推挽电路，所述推挽电路与扩流电路连接，所述扩流电路与高速运算放大器电路连接。
19、作为优选的实施方式，所述高速运算放大器电路包括高带宽运算放大器和电阻；所述电阻为高带宽运算放大器的反相输入端引入直流偏置，从而使得高带宽运算放大器的闭环反馈略微偏移。
20、作为优选的实施方式，所述闭环脉冲成形单元与反馈采集单元连接，其中，包括第一取样电阻和第二取样电阻；所述第一取样电阻，用于取样大功率高速恒流脉冲信号，以实现闭环反馈；所述第二取样电阻，用于取样用户负载器件的实时实际脉冲电流信号，以实现反馈采集；
21、所述第一取样电阻的输出端是信号隔离单元的输出信号、脉冲整形与调制单元的输出信号、电容阵列单元的延时启动信号、闭环脉冲成形单元的基准信号和反馈采集单元的反馈信号的0v电位参考端；所述第二取样电阻的输出端是电容阵列单元中电容阵列的0v电位参考端。
22、作为优选的实施方式，所述反馈采集单元包括尖峰吸收网络，所述尖峰吸收网络与第一取样电阻、第二取样电阻连接。
23、作为优选的实施方式，所述延时启动电路包括输入信号模块、开关模块和输出信号模块；当输入信号模块检测到辅助供电电压大于等于阈值时，打开开关模块，让输出信号模块为电容阵列供电。
24、本申请的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
25、一种半导体激光器，包括上述的恒流脉冲产生电路。
26、本申请的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
27、一种半导体器件测试设备，包括上述的恒流脉冲产生电路。
28、本申请提供的一种恒流脉冲产生电路、半导体激光器及半导体器件测试设备，其中，通过微控制器单元的内置算法和用于参数输入的人机交互设备，可以根据需求输出相应的大功率高速恒流脉冲信号；通过反馈采集单元对闭环脉冲成形单元进行信号采集并传输到微控制器单元的方式以及相应的呈现界面，可以协助技术人员实时监测大功率高速恒流脉冲信号的使用情况；通过数模混合闭环控制生成大功率高速恒流脉冲信号的方式，可以进一步地克服电流不稳定、过冲幅度较大等缺点，提高大功率高速恒流脉冲信号的质量；通过在电容阵列单元中配置延时启动电路，等待高压偏置电源稳定之后，再开启电容阵列存储电能，能防止上电瞬间对高压偏置电源造成损坏或异常。
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1.一种恒流脉冲产生电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述脉冲电流控制基准信号，如下式：
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述信号隔离单元包括第一光电耦合器电路、第二光电耦合器电路、第一基准电路、第二基准电路和Π型滤波网络；所述脉冲整形与调制单元包括同相比例放大电路和调制网络；所述第一光电耦合器电路、第一基准电路、Π型滤波网络、同相比例放大电路、调制网络依次连接；所述第二光电耦合器电路、第二基准电路、调制网络依次连接；
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述闭环脉冲成形单元包括高速运算放大器电路、反馈补偿回路、推挽电路和扩流电路；所述高速运算放大器电路与反馈补偿回路连接，所述反馈补偿回路与推挽电路，所述推挽电路与扩流电路连接，所述扩流电路与高速运算放大器电路连接。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述高速运算放大器电路包括高带宽运算放大器和电阻；所述电阻为高带宽运算放大器的反相输入端引入直流偏置，从而使得高带宽运算放大器的闭环反馈略微偏移。
6.根据权利要求1
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述反馈采集单元包括尖峰吸收网络，所述尖峰吸收网络与第一取样电阻、第二取样电阻连接。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述延时启动电路包括输入信号模块、开关模块和输出信号模块；当输入信号模块检测到辅助供电电压大于等于阈值时，打开开关模块，让输出信号模块为电容阵列供电。
9.一种半导体激光器，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电路。
10.一种半导体器件测试设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电路。
...【技术特征摘要】
1.一种恒流脉冲产生电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述脉冲电流控制基准信号，如下式：
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述信号隔离单元包括第一光电耦合器电路、第二光电耦合器电路、第一基准电路、第二基准电路和π型滤波网络；所述脉冲整形与调制单元包括同相比例放大电路和调制网络；所述第一光电耦合器电路、第一基准电路、π型滤波网络、同相比例放大电路、调制网络依次连接；所述第二光电耦合器电路、第二基准电路、调制网络依次连接；
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述闭环脉冲成形单元包括高速运算放大器电路、反馈补偿回路、推挽电路和扩流电路；所述高速运算放大器电路与反馈补偿回路连接，所述反馈补偿回路与推挽电路，所述推挽电路与扩流电路连接，所述扩流电路与高速运算放大器电路连接。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述高速运算放大器电路包括高带宽运算放大器和电阻；所述电阻为高带宽...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆尧胜，陈福新，白杰云，区湛鸿，肖雅惠，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
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