[实用新型]一种激光雷达保护电路

说明书

本实用新型实施例提供了一种激光雷达保护电路，包括：主控制器，用于发出激光驱动命令；激光驱动单元，与激光管连接，用于按照驱动命令驱动激光管发光；激光管，用于发射脉冲激光；互感器，用于接收驱动电流信号；信号处理单元，与互感器连接，用于对信号放大、积分；电流采集器，用于得出电流值；电压采集单元，用于采集激光驱动电压。本实用新型使用罗氏线圈对激光管驱动电流进行采集，控制激光出光功率，使符合人眼安全等级，另一方面避免由于驱动电流过大导致的激光管异常烧毁，提高了激光雷达安全性与稳定性。

技术领域

本实用新型涉及保护电路，特别是关于激光的驱动和保护电路，具体的讲是一种激光雷达保护电路。

背景技术

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，激光驱动电路在主控制器的控制下驱动激光管发射激光束，激光经目标反射形成回波脉冲，该脉冲返回至接收单元经处理后得出测距数据，激光驱动电路的性能直接影响到激光雷达的探测能力和使用稳定性。

在激光雷达驱动电路应用中，常采用开环控制的方式驱动激光发光，较少关注激光放电的电流以及电压，这常常带来一些稳定性和安全性的问题：一方面由于器件差异等因素导致相同驱动条件下不同激光管出光功率存在差异，这不利于严格控制激光出光功率，无法量化出光功率使满足安全等级要求；另一方面，由于高低温、电磁干扰等环境的变化以及器件老化等因素，激光管存在异常工作工况，导致出光功率异常升高或激光管异常烧毁。

本实用新型实施例使用罗氏线圈对激光管驱动电流进行采集，控制激光出光功率，使严格符合人眼安全等级，另一方面通过采集电压、电流信号，避免由于驱动电流过大导致的激光管异常烧毁，提高了激光雷达安全性与稳定性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种激光雷达保护电路，使用罗氏线圈对激光管驱动电流进行采集，严格控制激光出光功率，使符合人眼安全等级，另一方面通过采集电压、电流信号，避免由于驱动电流过大导致的激光管异常烧毁，提高了激光雷达安全性与稳定性。

本实用新型的目的是，提供一种激光雷达保护电路，包括：主控制器102，激光驱动单元105，激光管106，互感器104，信号处理单元101，电流采集器100，电压采集单元103：

所述主控制器与电流采集器、电压采集单元、激光驱动单元连接，用于判断是否有过流、过压异常，发出激光驱动命令。

所述激光驱动单元与激光管连接，用于按照驱动命令驱动激光管发光，可实现受控情况下调节流过激光管电流。

所述激光管，用于发射脉冲激光，其出光功率可用峰值功率和平均功率描述，与器件性质和驱动电流相关，行业内按照激光的出光功率划分4个激光安全等级。

所述互感器，与激光驱动单元非接触连接，通过互感原理接收流过激光管的驱动电流信号。

所述信号处理单元，包括信号放大器和信号积分器，所述信号放大器与所述互感器连接，所述信号积分器与信号放大器连接。由于互感产生感应电动势与流过激光驱动电路中电流的导数成正比关系，所以需要对感应电动势做积分处理，另一方面，由于该电动势信号幅值较小，常采用放大器进行放大处理。

所述电流采集器，与所述信号处理单元连接，用于把经过信号处理单元产生的电压信号转换得出数字信号电流值。

所述电压采集单元，与激光驱动单元连接，用于采集驱动电压，主要功能为保护驱动单元内部的电路不被高压烧毁。

所述的互感器为罗氏线圈，具体为PCB罗氏线圈或外置式罗氏线圈，在位置上环绕激光驱动单元放电回路，当激光驱动器驱动激光管放电时，有较大脉冲电流信号流过放电回路，由于互感的存在，当放电回路的电流发生变化时，在临近放电回路且环绕布置的罗氏线圈中产生感应电动势。