[发明专利]用于切换激光二极管的脉冲电流的激光驱动器集成电路

说明书

本发明涉及一种激光驱动器集成电路(1)，用于切换用于激光二极管(2)的脉冲电流(I_P)，该激光驱动器集成电路(1)具有多个子开关单元(3)，用于利用开关(4)分别产生分电流(I_T)，该开关(4)用于脉冲化分电流(I_T)。子开关单元(3)彼此并联连接以产生脉冲电流(I_P)。一个蓄能器(5)集成到每个子开关单元(3)中，以提供切换开关(4)开关所需的切换能量。此外，本发明涉及一种具有至少一个激光二极管(2)和至少一个激光驱动器集成电路(1)的激光系统(16)。

技术领域

本发明涉及一种激光驱动器集成电路，该激光驱动器集成电路用于切换具有多个子开关单元的激光二极管的脉冲电流，多个子开关单元分别使用开关来产生分电流，该开关用于对分电流进行脉冲调剂。其中，子开关单元彼此并联连接以产生脉冲电流。此外，本发明涉及一种具有至少一个激光二极管和至少一个激光驱动器集成电路的激光系统。

背景技术

激光驱动器集成电路在许多技术领域中用于切换高电流，特别是高脉冲电流，以用于使用一个或多个激光二极管的应用。因此，相应的激光系统可用于飞行时间应用、安全技术中，也可用于例如汽车技术中，例如，与LIDAR传感器结合使用(光检测和测距)。为了在相应的应用中使用，必须可靠且快速地切换电流。

例如从DE 10 2009 060 873A1中可知一种用于切换激光二极管的脉冲电流的激光驱动器集成电路。激光驱动器电路包括多个子开关单元，每个子开关单元被提供以产生分电流，其中，每个子开关单元包括开关，利用该开关可以脉冲化分电流。子开关单元又彼此并联连接，使得子开关单元的分电流可加起来为总脉冲电流。

这种激光驱动器集成电路确实在实践中得到了证明，但是这些电路，特别是在安培范围内具有很高电流的大电流应用中，由于子开关单元在时间上的切换点不同而达到其极限，使得尤其是所需的开关时间和脉冲形式无法再实现。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的是提供一种激光驱动器集成电路，通过该激光驱动器集成电路甚至可以在很短的时间内切换非常高的脉冲电流。

该目的在开头所述类型的激光驱动器集成电路中得以实现，其中，将用于提供开关切换所需的切换能量的蓄能器集成到每个子切换单元中。

借助于子开关单元内部的蓄能器，可以在每个子开关单元中切换更高的脉冲电流，尤其是在安培范围内，例如在1-10A的范围内，在子开关单元组中均匀且快速地切换。以此方式可以将用于切换开关的切换能量保留在子切换单元内部并且可以直接提供。以这种方式，可以防止局部电源电压的崩溃，并且因此可以使其稳定。然后，在开关过程中出现高电流或高功率需求的情况下，蓄能器可以充当电压和/或电源。另外，可以防止各个子开关单元的相互影响，从而可以产生更均匀的切换过程。尤其是，可以产生具有高的侧面陡度的脉冲。

一种优选的设计方案提供为，每个子开关单元包括用于施加电源电压的电源端子和接地端子，其中，蓄能器连接在电源端子和接地端子之间。通过蓄能器在电源端子和接地端子之间的互连，可以使电源电压稳定，特别是在切换过程中。蓄能器可以优选地与电源电压并联连接，使得蓄能器可以在需要时用作支撑电压和/或能量源。以此方式可以可靠地平衡电流尖峰，并且可以在本地提供切换开关所需的切换能量。