[实用新型]一种具有开路保护功能的半导体激光驱动电源

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及激光器驱动电源技术领域，尤其是涉及半导体激光器驱动电源技术领域。

背景技术

半导体激光器因具有波长范围广、体积小、使用寿命长等优点而得到了广泛的应用。但半导体激光器对驱动电源的技术要求却是非常的苛刻，激光器回路的电流峰值只要超过其最大电流，激光器芯片就会永久性地损坏。目前通用的线性变换理论设计的半导体激光器驱动电源，包括AC-DC转换电路、单片机控制电路、比较电路、驱动电路、电流反馈电路、限流电路、激光器及保护器件。在对激光器过流保护方面的设计只是具有一种限流功能，这种限流功能在模拟信号调制时可以将电流限定在设置范围内，起到了一定的保护功能。但是在半导体激光器因虚焊、虚接等情况下出现开路又瞬间闭合时，上述限流功能就无能为力了，在这种情况下激光器电流回路中会出现一个峰值很高的脉冲电流，激光器出现永久性损坏的概率很高。

发明内容

本实用新型在通用的半导体激光器驱动电源设计的基础上增加了一种具有开路保护功能的电路模块，在半导体激光器出现开路又瞬间闭合时，有效地抑制了峰值电流的产生，对激光器的安全起到了有效地保护。

本实用新型在解决其技术问题所采用的方案是：通用的半导体激光器驱动电源包括AC-DC转换电路、单片机控制电路、比较电路、驱动电路、电流反馈电路、激光器及保护器件、限流电路。本实用新型的特征是增加了激光器开路保护电路。开路保护电路与单片机控制电路、驱动电路相连接。开路保护电路包括运算放大器、固定电阻、可调电阻、二极管。实现开路保护的基本原理是：激光器驱动电路的核心器件是MOSFET(金属-氧化物半导体场效应晶体管)，MOSFET是电压控制型器件，只要将其珊极电压限定在一定范围内，漏极源极电流就被限定在一定的范围内，即使在半导体激光器开路又瞬间闭合时电流峰值也不会超过限定值，实现了对激光器的安全保护。

本实用新型的有益效果是：在半导体激光器的两极连线虚焊、虚接、及其它情况下发生开路后又瞬间闭合时有效地抑制了脉冲电流的产生，对半导体激光器起到了安全保护作用。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是本实用新型开路保护电路原理图。

图中U1、U2为运算放大器，U3为D/A转换器，R1、R3、R4为固定电阻，R2为可调电阻，D1为二极管，Q1为MOSFET。

具体实施方式

在图1中，AC220V输入经过AC-DC转换电路之后，一方面是给单片机控制电路提供直流电源，另一方面是给驱动电路提供驱动电能。单片机控制电路输出一路设置模拟量给比较电路，另一路设置模拟量给开路保护电路。电流反馈电路将输出的模拟量加到比较电路的负反馈端。比较电路将单片机提供的设置模拟量和电流反馈电路提供的模拟量进行比较，然后输出控制电压给驱动电路的MOSFET。激光器的正极与AC-DC转换电路的输出相连，负极与驱动电路相连。限流电路与驱动电路相连。开路保护电路输入端与单片机控制电路相连，另一端与驱动电路相连，以限定驱动电路的MOSFET的栅极电压，确保激光器电流在任何时候都不会超过设定值，保证激光器的安全。

在图2中，单片机控制电路输出的设置模拟量加到开路保护电路的U1，经过阻抗变换后模拟量加到分压电阻R1、R2上。经过可调电阻R2的精密调节，再将模拟量输入到U2。U2输出一定幅值的模拟量经过D1与驱动电路的MOSFET(Q1)栅极相连，这样MOSFET(Q1)栅极最高电压在任何时候都不会超过U2输出的电压幅值加二极管(D1)的导通结电压。保证了激光器回路的电流在任何状态下都不会超过最大设定值，有效地保护了激光器的安全。