[发明专利]一种恒流源电路

说明书

技术领域

本发明属于光纤激光器技术领域，具体涉及一种恒流源电路。

背景技术

半导体激光器的驱动需要恒流源，常规的恒流源在调制模式时，会产生不同程度的过冲电流，过冲电流会造成半导体激光器的性能恶化、激光功率大幅度下降、使用寿命缩短、甚至永久性损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种恒流源电路，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种恒流源电路，包括开关电路、反馈控制电路、电流调节电路、采样电路及过冲电流消除电路；

开关电路，包括第一功率场效应管，被配置为用于为半导体激光器打开或关闭供电；

反馈控制电路，包括可运算放大器，被配置为用于将采样电压与参考电压进行差分放大，产生控制电流调节电路的电压；

电流调节电路，包括第二功率场效应管，被配置为用于产生需要的电流信号；

采样电路，包括精密采样电阻，被配置为用于将电流信号转换成电压信号；

过冲电流消除电路，包括可调电阻和二极管，被配置为用于将调制电流信号的过冲消除。

优选地，所述过冲电流消除电路，包括可调电阻R131、第一电阻R135、第二电阻R133、二极管D103和第一直流5V电源，可调电阻R131的一端与第一直流5V电源连接，其另一端与第一电阻R135的一端连接，第一电阻R135的另一端与第二电阻R133的一端组成公共端连接至二极管D103的阳极，第二电阻R133的另一端接地，二极管D103的阴极连接至运算放大器U104的反相输入端。

在开关电路关闭时，通过可调电阻R131可以为运算放大器的反相输入端提供电压V1。

在开关电路打开时，使用二极管D103可以将采样电压VR1提供给运算放大器的反相输入端。

本发明工作原理如下：

当开关电路关闭时，整个回路没有电流流过，反馈控制电路中的运算放大器处于开环状态，会输出5V的电压，5V的电压会在开关电路开启的一瞬间，产生一个高于正常反馈通路的电流，这样就会产生电流过冲。

要想消除电流过冲，需要运算放大器处于开环状态时，输出电压为0V，这样才会产生无过冲的调制电流信号。

运算放大器处于开环状态时，实际是起比较器的作用，只需在初始状态时，在运算放大器的反相端加一个合适的电压，运算放大器就输出0V；适当调节过冲电流消除电路中的可调电阻R131的阻值，便会在运算放大器的反相输入端加上一合适的电压V1，此时运算放大器输出0V。当采样电路的电压VR1超过V1时，过冲电流消除电路中的二极管D103截止，电压VR1会加到运算放大器的反向输入端，形成正常的反馈通路。本发明所带来的有益技术效果：

本发明中的过冲电流消除电路可以消除调制模式下的过冲电流，实现了一种恒流源，避免了过冲电流对半导体激光器的影响。

附图说明

图1为一种恒流源电路的结构示意图。

图2为一种恒流源电路的电路原理图。

其中，1-开关电路；2-反馈控制电路；3-电流调节电路；4-采样电路；5-过冲电流消除电路。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一种恒流源电路，其结构如图1所示，包括开关电路1、反馈控制电路2、电流调节电路3、采样电路4及过冲电流消除电路5；

开关电路1，被配置为用于为激光器半导体激光器打开或关闭供电；

反馈控制电路2，被配置为用于将采样电压与参考电压进行差分放大，产生控制电流调节电路3的电压；

电流调节电路3，被配置为用于产生需要的电流信号；

采样电路4，被配置为用于将电流信号转换成电压信号；

过冲电流消除电路5，被配置为用于将调制电流信号的过冲消除。

如图2所示，开关电路1，包括第一功率场效应管Q101，其栅极与输出调制信号的元器件连接，源极与开关电源连接，漏极与半导体激光器的正极连接。

反馈控制电路2，包括运算放大器U104。

电流调节电路3，包括第二功率场效应管Q103，栅极与运算放大器U104的输出端连接，源极与精密采样电阻R116的一端组成公共端连接至运算放大器U104的反相输入端，漏极与半导体激光器的负极连接。

采样电路4，包括精密采样电阻R116，R116的另一端接地。