[发明专利]一种带最大电流保护的激光器电流驱动电路和驱动方法

权利要求书

1.一种带最大电流保护的激光器电流驱动电路，其特征在于，包括工作电流设置单元、电压钳位单元、保护电压设置单元和激光器电流驱动单元，其中，工作电流设置单元、保护电压设置单元和激光器电流驱动单元分别于所述电压钳位单元连接，具体的：

所述保护电压设置单元，用于设置供所述电压钳位单元作为比较依据的参考保护电压；其中，所述参考保护电压值根据激光器允许的最大电流计算得到；

所述电压钳位单元，用于获取所述保护电压设置单元的参考保护电压，并通过比较工作电流设置单元的输入量，确定输出给所述激光器电流驱动单元的是所述工作电流设置单元的输出量或者是被所述电压钳位单元钳制后的钳位电压；

所述电压钳位单元包括运放U1和运放U2，具体：

工作电流设置单元通过电阻R3连接在运放U1的反相输入端，保护电压设置单元通过电阻R1和电阻R2，分别连接在运放U1和运放U2的同相输入端；

运放U1的输出端通过电阻R4反馈到反相输入端；运放U1的输出端还通过电阻R5反馈到运放U2的反相输入端；

运放U2的输出端通过电阻R6反馈到运放U2的反相输入端；运放U2的输出端连接激光器电流驱动单元的输入端。

2.根据权利要求1所述的带最大电流保护的激光器电流驱动电路，其特征在于，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6的对应关系为：R3＝R4，R5＝R6。

3.根据权利要求1所述的带最大电流保护的激光器电流驱动电路，其特征在于，所述激光器电流驱动单元包括运放U3和三极管Q1，具体的：

通过电阻R7，将电压钳位单元的输出端连接到激光器电流驱动单元中运放U3的同相输入端；

运放U3的输出端通过电阻R11连接到三极管Q1的基极，三级管Q1的集电极通过取样电阻RS连接到激光器LD1的阴极，激光器LD1的阳极连接到电源VCC，三极管的发射极接地，反馈电阻R10连接在三极管Q1的集电极和运放U3的反相输入端之间，形成电流型负反馈。

4.根据权利要求3所述的带最大电流保护的激光器电流驱动电路，其特征在于，电容C1设置在所述运放U3的输出端和运放U3的反相输入端之间，限制电流驱动单元的带宽位于800kHz-1.2MHz区间内。

5.根据权利要求4所述的带最大电流保护的激光器电流驱动电路，其特征在于，所述电容C1取值区间为80-120pF。

6.一种带最大电流保护的激光器电流驱动方法，其特征在于，使用如权利要求4所述的带最大电流保护的激光器电流驱动电路，具体的：

在工作电流设置单元的输出电压Vin<2Vmax时，运放U2的输出电压Vo2＝Vin，流经激光器LD1驱动电流此时，电压钳位单元处于正常工作状态，激光器LD1驱动电流I与所述电流设置单元的输出Vin按照比例系数对应改变；其中，Vmax是保护电压设置单元的输出以及电压钳位单元的参考保护电压；电阻R8是连接在三极管Q1的集电极与运放U3正向输入端口间的一电阻；

在工作电流设置单元的输出电压Vin>2Vmax时，运放U1的输出电压Vo1＝0V，运放U2的输出电压Vo2＝2Vmax，流经激光器LD1驱动电流此时，电压钳位单元处于钳位工作状态，激光器LD1驱动电流I仅与保护电压设置单元的输出电压Vmax关联。

7.根据权利要求6所述的带最大电流保护的激光器电流驱动方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据运算放大器的虚短特性，运放的同相端和反相端电压基本相等，根据设定的R3＝R4，R5＝R6，得到运放U1的输出电压Vo1＝2Vmax-Vin，运放U2的输出电压Vo2＝2Vmax-Vo1。