[发明专利]可充电电池供电的便携式量子级联激光器驱动电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对量子级联激光器的驱动电流源，特点是采用一节普通锂电池就可以驱动量子级联激光器，是一种低功耗，便携式电源模块。所属领域为半导体器件及电子电路领域。

背景技术

量子级联激光器在气体检测，毒品与爆炸物检测，大气污染监测，红外对抗以及太赫兹成像等方面有着广泛的应用。由于量子级联激光器不同于一般的半导体激光器，其驱动电压更高(一般10V以上)，阈值电流更大(几百毫安至1A以上)；另外由于其转换效率低(10％左右)，发热量大，对电源稳定性要求高，所以通常量子级联激光器驱动电源体积庞大，结构复杂，难以实现量子级联激光器的便携式应用。

发明内容

本发明旨在实现一种低功耗，小体积的便携式量子级联激光器驱动电源。该电源以一节锂电池作为供电电源，既可以工作在脉冲模式下，也可以工作在直流连续模式下，输出电流均可连续调节。工作在脉冲模式下时，脉冲宽度以及占空比也可以分别独立调节。

本发明提供的一种电池供电的量子级联激光器驱动电源，其包括：电池，第一升压电路，第二升压电路，模式选择电路，脉冲发生器和可调电流输出电路；

所述电池分别连接所述第一升压电路和第二升压电路；

所述第一升压电路用于将所述电池输出的电压转换为第一电压；

所述第二升压电路用于将所述电池输出的电压转换为第二电压；

所述第一升压电路输出的第一电压用于为脉冲发生器提供工作电源；

所述第二升压电路输出的第二电压用于为可调电流输出电路提供电源；

所述模式选择电路用于选择将脉冲发生器产生的脉冲电压或者第一升压电路输出的第一电压输入到可调电流输出端，使得所述可调电流输出端工作在脉冲模式或直流模式；

所述可调电流输出端用于实现电压-电流转换，以控制施加到量子级联激光器上的电流大小。

本发明使用单独的锂电池提供2.4-4.5V电源电压，分别经过升压电路，为脉冲波型发生器和电流输出模块提供工作电压，脉冲发生电路可以产生频率1-10KHz，脉冲宽度1us-10us的矩形脉冲，该脉冲经过分压电路以后施加到电流输出电路驱动量子级联激光器。可以通过调节上述分压电路改变输出电流的大小，实现输出电流的连续调节，调节范围是100mA至1000mA。当需要工作在连续模式下时，可以将直流信号分压后输入电流输出电路，产生连续电流驱动量子级联激光器，直流模式下电流调节范围是100mA至500mA。

附图说明

图1是本发明中电池供电的量子级联激光器驱动电源结构示意图；

图2是本发明中5V升压电路的电路结构示意图；

图3是本发明中15V升压电路的电路结构示意图；

图4是本发明中脉冲发生器电路的电路结构示意图；

图5是是本发明中模式选择与电流输出电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

结合图1可见，本发明提供的可充电电池供电的便携式量子级联激光器驱动电源包括电池，第一升压电路，第二升压电路，模式选择电路，脉冲发生器和可调电流输出电路。所述电池分部与所述第一升压电路和第二升压电路连接；所述电池可以低电压的锂电池，所述第一升压电路可以将输入电压转换为稳定的第一电压，所述第二升压电路可将输入电压升至稳定的第二电压，第一电压和第二电压不同；例如：所述第一升压电路可以为5V升压电路，所述第二升压电路可以为15V升压电路；所述电池接入第一升压电路后，则可以将电池的输入电压转换为稳定的第一电压，所述电池接入第二升压电路后，可以电池的输入电压转换为稳定的第二电压，所述第一电压和第二电压可分别为脉冲发生器和可调电流输出端提供工作电源。

所述模式选择电路包括二选一的开关和分压电路，其可以选择将脉冲发生器产生的脉冲电压或者第一升压电路输出的直流电压经过分压衰减后输入到可调电流输出端，使得所述可调电流输出端工作在脉冲模式或直流模式，以实现电压-电流转换功能，用以控制施加到量子级联激光器上的电流大小。