一种基于串级PID反馈调节的电流源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于串级PID反馈调节的电流源系统，设定电压产生模块接收期待电流I<subgt;num</subgt;对应的数字电压V<subgt;num</subgt;，产生设定电压V<subgt;set</subgt;，电流产生模块根据输入的V<subgt;set</subgt;产生对应的电流I<subgt;out</subgt;，I‑V转换电路将I<subgt;out</subgt;转化为电压量V<subgt;out</subgt;，模数转换电路将V<subgt;out</subgt;和V<subgt;set</subgt;转化为对应的数字量，串级PID反馈控制模块内环实现V<subgt;set</subgt;跟随V<subgt;num</subgt;，外环实现I<subgt;out</subgt;与期望电流I<subgt;num</subgt;对应。所述系统实现高精度稳定电流输出，且输出电流可调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光，具体涉及一种基于串级pid反馈调节的电流源系统。

技术介绍

1、激光器电流源是激光器控制器的重要组成部分，承担着驱动、控制和保护半导体激光器的重要任务。其技术性能的优劣直接关系到半导体激光器系统的可靠性和使用寿命，对半导体激光器的激射波长、光谱线宽、输出功率和噪声等产生明显的影响。所以要求激光器驱动电流源系统为半导体激光二极管提供稳定、精确可控的驱动电流信号，提高功率稳定性，减小频率漂移，提高激光器的性能。

2、在以往电流源研究中，大多侧重功能实现，在实验室条件下短时间内可实现电流稳定，但长期稳定性指标差、噪声大，并且缺少完善的保护措施，系统可靠性不高，无法实现长期稳定工作。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于串级pid(比例积分微分控制)反馈调节的电流源系统，可实现精准稳定的电流输出，可为半导体激光器等提供稳定的低噪声高精度驱动电流，以支撑在窄线宽激光器、serf原子陀螺、磁强计等领域对半导体激光器高可靠、低噪声驱动电流的要求。

2、为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于串级PID反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述系统包括设定电压产生模块、电流产生模块、I-V转换电路、模数转换模块以及串级PID反馈控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于串级PID反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述设定电压产生模块使用MCU作为主控，接收MCU传递的用户期待电流Inum对应的数字电压Vnum。

3.根据权利要求2所述的一种基于串级PID反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述设定电压产生模块包括高精度参考电压源和数模转换电路，所述高精度参考电压源提供电压作为数模转换电路的参考电源，所述数模转换电路采用高精度DAC芯片。

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【技术特征摘要】

1.一种基于串级pid反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述系统包括设定电压产生模块、电流产生模块、i-v转换电路、模数转换模块以及串级pid反馈控制模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于串级pid反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述设定电压产生模块使用mcu作为主控，接收mcu传递的用户期待电流inum对应的数字电压vnum。

3.根据权利要求2所述的一种基于串级pid反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述设定电压产生模块包括高精度参考电压源和数模转换电路，所述高精度参考电压源提供电压作为数模转换电路的参考电源，所述数模转换电路采用高精度dac芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于串级pid反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述电流产生模块包括信号处理电路、基准电压电路以及恒流源电路，所述信号处理电路对设定电压vset进行电平的变换，所述基准电压电路用于提供基准电压vreg，所述恒流源电路实现基准电压vreg和设定电压vset之间压差到电流的转换，得到输出电流iout。

5.根据权利要求4所述的一种基于串级pid反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述基准电压电路采用高精度ldo芯片产生基准电压vreg。

6.根据权利要求4所述的一种基于串级pid反馈调节的电流源系统，其特征在于，所述恒流源电路采用hall-libbrecht驱动电路，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周新秀，谢文祥，崔培玲，毛琨，邹升，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：